JP3484954B2 - DNA gyrase inhibitor protein - Google Patents

DNA gyrase inhibitor protein

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JP3484954B2
JP3484954B2 JP30136297A JP30136297A JP3484954B2 JP 3484954 B2 JP3484954 B2 JP 3484954B2 JP 30136297 A JP30136297 A JP 30136297A JP 30136297 A JP30136297 A JP 30136297A JP 3484954 B2 JP3484954 B2 JP 3484954B2
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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、細菌のDNAジャ
イレース活性を阻害する蛋白質(DGI)及びその製造
方法に関する。さらに、DGIの活性もしくは発現に対
する化合物の作用を検定することにより抗菌薬等をスク
リーニングし同定する方法に関する。また、DGIをコ
ードする遺伝子のアンチセンスDNA(もしくはRN
A)およびDGIに対する抗体に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a protein (DGI) which inhibits bacterial DNA gyrase activity and a method for producing the same. Further, the present invention relates to a method for screening and identifying an antibacterial drug or the like by assaying the effect of a compound on the activity or expression of DGI. In addition, antisense DNA (or RN) of the gene encoding DGI
A) and antibodies to DGI.

【0002】[0002]

【従来の技術】ペニシリンの発見以来、種々の抗生物質
が細菌感染症の治療に用いられ、医療上大きな貢献をし
てきた。現在臨床で使用されている主な抗生物質は、β
−ラクタム系抗生物質とニューキノロン系抗生物質であ
る。ニューキノロン系抗生物質の作用機作は、細菌のD
NAジャイレースの阻害であることが知られている。
2. Description of the Related Art Since the discovery of penicillin, various antibiotics have been used for treating bacterial infections and have made a great contribution to medical treatment. The main antibiotics currently in clinical use are β
-Lactam antibiotics and new quinolone antibiotics. The mechanism of action of new quinolone antibiotics is the bacterial D
It is known to be an obstacle to NA gyrase.

【0003】細菌のDNAジャイレースは、染色体DN
Aに負の超らせん構造を導入したり、複製終了直後の絡
まりあった娘DNAをほどいて分離させるなど、細菌の
複製及び増殖に必須な酵素であり、2つのサブユニット
(A及びB)から構成されている。
Bacterial DNA gyrase is chromosomal DN
It is an enzyme essential for bacterial replication and growth, such as introducing a negative superhelical structure into A and unwinding and separating the entangled daughter DNA immediately after replication. It is composed of two subunits (A and B). It is configured.

【0004】DNAジャイレ−ス阻害剤には、ニューキ
ノロン系抗生物質以外にノボビオシンやサイクロチアジ
ンなどの化合物が知られているが、蛋白質性の阻害物質
は知られていない。
Compounds such as novobiocin and cyclothiazine other than new quinolone antibiotics are known as DNA gyrase inhibitors, but no proteinaceous inhibitors are known.

【0005】DNAジャイレ−スの活性制御に関して、
Horiuchiらは、大腸菌のプラスミドであるF因
子上にコードされるLetD蛋白質はDNAジャイレ−
スの不活性化に、LetA蛋白質は不活性型ジャイレ−
スの再活性化に、各々関与していると報告している(J
ournal of Biological Chem
istry、第267巻、12244−12251頁、
1992年)。しかし、LetD蛋白質による不活性化
は全菌体を用いた実験でのみ認められ、invitro
での再構成実験では不活性化作用は認められていない。
また、細菌の染色体上にコードされるDNAジャイレ−
ス阻害蛋白質に関する報告はない。
Regarding the regulation of DNA gyrase activity,
Horiuchi et al. Reported that the LetD protein encoded on the F factor, which is a plasmid of Escherichia coli, is a DNA gyrase.
The LetA protein was used to inactivate the gyre.
It has been reported that they are involved in the reactivation of the moss (J
individual of Biological Chem
Istly, Vol. 267, 12244-12251,
1992). However, inactivation by the LetD protein was observed only in experiments using whole cells, and in vitro
No inactivating effect was observed in the reconstitution experiment in.
In addition, a DNA gyre encoded on the bacterial chromosome
There is no report on the inhibitory protein.

【0006】最近、従来のβ−ラクタム系やニューキノ
ロン系抗生物質に対する耐性菌の出現が重大な問題とな
っており、それら耐性菌に対して効力を有する新しい作
用機作の抗生物質が望まれている。
Recently, the emergence of resistant bacteria to conventional β-lactam and new quinolone antibiotics has become a serious problem, and antibiotics with a new mechanism of action which are effective against these resistant bacteria are desired. There is.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、新し
い作用機作の抗生物質の創製に有用な、DNAジャイレ
ース阻害蛋白質(DGI)及びその製造方法を提供する
ことにある。さらには、DGIもしくはその遺伝子を利
用して、DGIの活性やその発現を変調させるという新
しい作用機作の抗菌薬等をスクリーニングし同定する方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a DNA gyrase inhibitory protein (DGI) and a method for producing the same, which are useful for the creation of a new mechanism of action of antibiotics. Further, it is to provide a method for screening and identifying an antibacterial drug or the like having a new mechanism of action that modulates the activity of DGI or its expression using DGI or its gene.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ノボビオ
シン−アフィニティーカラムクロマトグラフィーを用い
た大腸菌(Escherichia coli)DNA
ジャイレースの精製を実施する過程で、各画分のスーパ
ーコイリング活性を測定するとともにSDS−ポリアク
リルアミド電気泳動による解析を行なったところ、DN
Aジャイレースのホロ酵素を含むにもかかわらずスーパ
ーコイリング活性を示さないフラクションが存在し、こ
れらフラクションには共通して約18kDaの蛋白質が
含まれていることを見出した。発明者らは、この約18
kDaの蛋白質が、DNAジャイレースの活性(スーパ
ーコイリング活性)を阻害する作用を有するという全く
新しい知見を見出し、この18kDa蛋白質をDNAジ
ャイレース阻害蛋白質(DGI)(GyrIとも称す
る)と名付けた。発明者らは、さらに、この蛋白質をコ
ードする遺伝子(dgi遺伝子)(gyrI遺伝子とも
称する)を大腸菌の染色体からクローニングし、DGI
の製造方法を確立した。また、精製したDGIを用いて
DGI活性の測定系を、dgi遺伝子のプロモータ領域
を用いて、DGIの発現を測定する系を構築した。さら
に、DGIの活性または発現を変調させることにより、
細菌の成長を抑制することができることを見出して、本
発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have developed Escherichia coli DNA using novobiocin-affinity column chromatography.
In the process of purifying gyrase, the supercoiling activity of each fraction was measured and analyzed by SDS-polyacrylamide electrophoresis.
It was found that there were fractions that did not show supercoiling activity even though they contained the holoenzyme of A gyrase, and these fractions commonly contained a protein of about 18 kDa. The inventors
The completely new finding that the protein of kDa has an action of inhibiting the activity of DNA gyrase (supercoiling activity) was found, and this 18 kDa protein was named DNA gyrase inhibitor protein (DGI) (also referred to as GyrI). The inventors have further cloned a gene (dgi gene) (also called gyrI gene) encoding this protein from the chromosome of E. coli and
Established the manufacturing method. In addition, a system for measuring DGI activity using purified DGI and a system for measuring DGI expression using the promoter region of the dgi gene were constructed. Furthermore, by modulating the activity or expression of DGI,
The present invention has been completed by finding that the growth of bacteria can be suppressed.

【0009】すなわち、本発明は、細菌のDNAジャイ
レース活性を阻害する蛋白質(DNAジャイレース阻害
蛋白質;DGI)である。また、DGIをコードするD
NAを含む複製可能な発現ベクターで形質転換された宿
主細胞、及びこの宿主細胞を培養することからなるDG
Iの製造方法である。さらには、DGIの有するDNA
ジャイレース阻害活性を変調させる作用を検定すること
からなる、医薬化合物の同定方法、及び、DGIをコー
ドする遺伝子の発現を変調させる作用を検定することを
特徴とする、医薬化合物の同定方法である。また、DG
Iをコードする遺伝子のアンチセンスDNAもしくはア
ンチセンスRNA、およびDGIを認識する抗体であ
る。
That is, the present invention is a protein (DNA gyrase inhibitory protein; DGI) which inhibits bacterial DNA gyrase activity. In addition, D that encodes DGI
Host cell transformed with a replicable expression vector containing NA, and DG comprising culturing this host cell
It is a manufacturing method of I. Furthermore, the DNA of DGI
A method for identifying a pharmaceutical compound, which comprises assaying the effect of modulating a gyrase inhibitory activity, and a method for identifying a pharmaceutical compound, which comprises assaying the effect of modulating the expression of a gene encoding DGI. . Also, DG
It is an antibody that recognizes antisense DNA or antisense RNA of a gene encoding I and DGI.

【0010】後記配列表の配列番号1には大腸菌由来D
GIのN末端(16残基)のアミノ酸配列を、配列番号
2及び配列番号3には大腸菌DGIをコードするdgi
遺伝子のクローニングに用いた合成プライマーDNAの
塩基配列を、配列番号4及び配列番号5には大腸菌DG
I発現用ベクター作製に用いた合成プライマーDNAの
塩基配列を、配列番号6には大腸菌dgi遺伝子を含む
DNA断片の塩基配列及びその中にコードされるDGI
のアミノ酸配列を、配列番号7には、大腸菌DGIのア
ミノ酸配列をそれぞれ示した。配列番号8にはシゲラ属
微生物由来のdgi遺伝子を含むDNA断片の塩基配列
及びその中にコードされるDGIのアミノ酸配列を、配
列番号9には、シゲラ属微生物由来のDGIのアミノ酸
配列をそれぞれ示した。
E. coli-derived D is shown in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing below.
The N-terminal (16 residues) amino acid sequence of GI is shown in SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3 as dgi encoding E. coli DGI.
The nucleotide sequences of synthetic primer DNAs used for gene cloning are shown in SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 5 as Escherichia coli DG.
The base sequence of the synthetic primer DNA used for the preparation of the I expression vector is shown in SEQ ID NO: 6, and the base sequence of the DNA fragment containing the E. coli dgi gene and the DGI encoded therein.
The amino acid sequence of Escherichia coli DGI is shown in SEQ ID NO: 7, respectively. SEQ ID NO: 8 shows the nucleotide sequence of a DNA fragment containing the dgi gene derived from Shigella genus microorganism and the amino acid sequence of DGI encoded therein, and SEQ ID NO: 9 shows the amino acid sequence of the DGI derived from Shigella genus microorganism, respectively. It was

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明のDGIを産生する細菌と
しては、大腸菌(Escherichiacoli)を
好適に用いることができる。具体的な菌株としては、E
scherichia coli KL16株(国立遺
伝学研究所、遺伝実験生物保存研究センター Acce
ssion No.ME8002)、同 K−12株
(Genetics 第38巻、第51〜64頁、19
53年)、同 ML1410(Microbiolog
y and Immunology 第22巻、第36
7〜375頁、1978年)、同 ATCC2592
2、同 NIHJ JC−2、同 JM109株(AT
CC 53323)、同 GI724(Invitro
gen社、米国)等があげられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As the DGI-producing bacterium of the present invention, Escherichia coli can be preferably used. Specific strains include E
scherichia coli KL16 strain (National Institute of Genetics, Center for Preservation of Organisms for Genetic Experiments, Acce
session No. ME8002), K-12 strain (Genetics 38, 51-64, 19).
53), the same ML1410 (Microbilog
y and Immunology Volume 22, 36
7-375, 1978), ATCC 2592.
2, the same NIHJ JC-2, the same JM109 strain (AT
CC 53323), GI 724 (Invitro
gen, USA) and the like.

【0012】また、本発明のDGIは、大腸菌等のエシ
ェリシア(Escherichia)属微生物以外で
も、種々の細菌に広く普遍的に存在しており、このよう
な細菌としては、例えば、シゲラ属、シトロバクター
属、シュードモナス属、バシラス属、エンテロコッカス
属、スタフィロコッカス属に属する微生物などが挙げら
れる。具体的な菌株の例としては、シゲラ ボイディー
(Shigella boydii)IID627(N
IHJ 1130 Type7)(日本細菌学雑誌第50
巻、第1019-1031頁、1995年、表1-1)、同 ATCC3
5964、同 ATCC49348、シゲラ ディセン
テリエ(Shigella dysenteriae)
IID633(NIHJ 177249 Type3)
(日本細菌学雑誌第50巻、第1019-1031頁、1995年、表1
-1)、同 ATCC13313、同ATCC2335
1、同 ATCC49345、シゲラ ソネイ(Shi
gella sonnei)TRRL10805、同
ATCC11060、同 ATCC29930、シトロ
バクター フロインディー(Citrobacterf
reundii)IID976(NIH 17)、シュ
ードモナス アエルギノーザ(Pseudomonas
aeruginosa)ATCC27853、バシラ
ス サチルス(Bacillus subtilis)
ATCC6633、エンテロコッカス フェーカリス
(Enterococcus faecalis)AT
CC29212、スタフィロコッカス オーレウス(S
taphylococcus aureus)RN45
0(Journal of Bacteriology
第174巻、第4952〜4959頁、1992年)
などが挙げられる。
The DGI of the present invention is widely and universally present in various bacteria other than Escherichia microorganisms such as Escherichia coli. Examples of such bacteria include Shigella genus and Citrobacter. Examples thereof include microorganisms belonging to the genera, Pseudomonas, Bacillus, Enterococcus, Staphylococcus. Examples of specific strains include Shigella boydi IID627 (N
IHJ 1130 Type7) (Japanese Journal of Bacteriology No. 50)
Volume 1019-1031, 1995, Table 1-1), ATCC3
5964, ATCC49348, Shigella dysenteriae (Shigella dysenteriae)
IID633 (NIHJ 177249 Type3)
(Japanese Journal of Bacteriology, Volume 50, pp. 1019-1031, 1995, Table 1
-1), the same ATCC13313, the same ATCC2335
1, ATCC49345, Shigera Sonei (Shi
gella sonnei) TRRL10805, same
ATCC 11060, ATCC 29930, Citrobacterium Freundy
reundii) IID976 (NIH 17), Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas)
aeruginosa) ATCC27853, Bacillus subtilis
ATCC6633, Enterococcus faecalis AT
CC29212, Staphylococcus aureus (S
taphylococcus aureus) RN45
0 (Journal of Bacterology
(Vol. 174, pp. 4952-4959, 1992)
And so on.

【0013】DGIの精製は、細菌の培養物から、硫安
沈殿、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換
クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィーなど
の精製方法を種々組合わせ、その生理活性(DNAジャ
イレースのスーパーコイリング活性を阻害する作用)を
指標として、例えば、以下のように実施できる。
DGI is purified by combining various purification methods such as ammonium sulfate precipitation, affinity chromatography, ion exchange chromatography, and gel filtration chromatography from bacterial cultures to determine its physiological activity (DNA gyrase supercoiling activity). Can be carried out, for example, as follows.

【0014】DGIがDNAジャイレースと結合して存
在するという性質を利用する場合、例えば対数増殖期の
菌体抽出液を用い、DNAジャイレースの精製方法(A
oyamaら、Antimicrobial Agen
ts and Chemotherapy、第32巻、
104−109頁、1988年)に準じて、核酸除去、
硫安沈殿およびノボビオシン−アフィニティーカラムを
用いた分画を行う。ノボビオシンはDNAジャイレース
と結合するため、ノボビオシン−アフィニティークロマ
トグラフィーはDNAジャイレースの分画精製に用いら
れる。各画分について、DNAジャイレースのスーパー
コイリング活性を測定すると共に、SDS−ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動を行い、SDS−ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動でDNAジャイレースホロ酵素に相当
する蛋白の存在が確認できるにもかかわらず、スーパー
コイリング活性を示さない画分、すなわちDNAジャイ
レースとともにDGIが混在する画分を採取する。この
画分についてセファデックスG−75を用いるゲル濾過
等を行ってDGIを単離精製することができる。
When utilizing the property that DGI exists in association with DNA gyrase, for example, a method for purifying DNA gyrase using a bacterial cell extract in the logarithmic growth phase (A
Oyama et al., Antimicrobial Agen
ts and Chemotherapy, Volume 32,
104-109, 1988), nucleic acid removal,
Ammonium sulfate precipitation and fractionation using a novobiocin-affinity column are performed. Novobiocin-affinity chromatography is used for fractional purification of DNA gyrase because novobiocin binds to DNA gyrase. For each fraction, the supercoiling activity of DNA gyrase was measured, and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis was carried out to confirm the presence of a protein corresponding to the DNA gyrase holoenzyme by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. Nevertheless, a fraction showing no supercoiling activity, that is, a fraction in which DGI is mixed with DNA gyrase is collected. DGI can be isolated and purified by subjecting this fraction to gel filtration using Sephadex G-75.

【0015】あるいは、対数増殖期の菌体抽出液を用
い、硫安沈殿、Q−セファロースファーストフローカラ
ム(ファルマシア社)を用いる強陰イオン交換クロマト
グラフィー、TSKgelトヨパールHW−55カラム
(東ソー社)を用いるゲル濾過およびSDSポリアクリ
ルアミド電気泳動により、DGIを精製することもでき
る。
Alternatively, a bacterial cell extract in the logarithmic growth phase is used, ammonium sulfate precipitation, strong anion exchange chromatography using Q-Sepharose Fast Flow column (Pharmacia), and TSKgel Toyopearl HW-55 column (Tosoh) are used. DGI can also be purified by gel filtration and SDS polyacrylamide electrophoresis.

【0016】DNAジャイレースのスーパーコイリング
活性は、例えばAntimicrobial Agen
ts and Chemotherapy、第32巻、
第104−109頁、1988年記載の方法に準じて測
定することができる。DGI活性、すなわち、DNAジ
ャイレースのスーパーコイリング活性を阻害する作用
は、スーパーコイリング活性測定系を利用して測定でき
る。
The supercoiling activity of DNA gyrase is determined, for example, by Antimicrobial Agen.
ts and Chemotherapy, Volume 32,
It can be measured according to the method described on pages 104-109, 1988. The DGI activity, that is, the action of inhibiting the supercoiling activity of DNA gyrase can be measured using a supercoiling activity measurement system.

【0017】大腸菌由来の精製DGIは、分子量約18
kDaの蛋白質であった。また、そのN末端アミノ酸配
列は、後記配列番号1に示したものである。
Purified DGI derived from E. coli has a molecular weight of about 18
It was a protein of kDa. The N-terminal amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 1 below.

【0018】核酸配列データバンクEMBL/Genb
ank/DDBJを用いてホモロジー検索を行ったとこ
ろ、DGIのN末端配列は、大腸菌K−12株染色体D
NAのsbcB領域(EMBL登録番号U00009)
中の仮想産物(hypotheticalprotein)YeeBのN末
端アミノ酸配列と一致していた。また、DGIの分子量
も、仮想産物YeeBのものと一致していた。これらの
ことから、発明者らは、YeeBがDGIであり、DG
Iをコードする遺伝子(dgi遺伝子)はYeeBの翻
訳領域を含む部分にあると考え、yeeB遺伝子の翻訳
領域前後の塩基配列をもとに、大腸菌dgi遺伝子をク
ローニングした。
Nucleic acid sequence data bank EMBL / Genb
A homology search using ank / DDBJ revealed that the N-terminal sequence of DGI was Escherichia coli K-12 strain chromosome D.
SbcB region of NA (EMBL registration number U00009)
It coincided with the N-terminal amino acid sequence of the hypothetical protein YeeB. The molecular weight of DGI was also in agreement with that of the hypothetical product YeB. From these facts, the inventors have found that YeB is DGI,
The gene encoding I (dgi gene) was considered to be in the portion containing the translation region of YeeB, and the Escherichia coli dgi gene was cloned based on the nucleotide sequence before and after the translation region of the YeeB gene.

【0019】なお、EMBL登録番号U00009に
は、大腸菌K−12株染色体DNAのsbcB領域の塩
基配列が記載されており、その配列から登録者らが仮想
した構造遺伝子産物のアミノ酸一次配列が記載されてい
る。しかしながら、そのような仮想産物(YeeBな
ど)については、最も重要な情報である生理活性や機能
について一切知られておらず示唆するものもなかった
し、実際に細胞内で発現しているか否かさえ知られてい
なかった。また、sbcB領域中にあってyeeBと同
じ配列を有するsbmC遺伝子(遺伝子産物SbmC)
が報告されている(EMBL登録番号X84885、及
びMolecular Microbiology 第18巻、第301 -311頁、1
995年)。しかし、sbmC遺伝子に関しては、ペプチ
ド性抗生物質Microcin B17に対する耐性との関連、及び
SOS遺伝子の一つと推定されること、等の記載はあるも
のの、その遺伝子産物がどのような生理活性や機能を有
するのかは、やはり明らかにされていなかった。
EMBL accession number U00009 describes the nucleotide sequence of the sbcB region of Escherichia coli K-12 strain chromosomal DNA, and describes the primary amino acid sequence of the structural gene product hypothesized by the registrants. ing. However, with regard to such virtual products (YeeB etc.), there is nothing known about the most important information, physiological activity or function, and there is no suggestion, and whether or not they are actually expressed in cells. Not even known. In addition, the sbmC gene (gene product SbmC) in the sbcB region, which has the same sequence as that of yeB.
Have been reported (EMBL Accession No. X84885, and Molecular Microbiology 18: 301-311, 1).
995). However, regarding the sbmC gene, the association with resistance to the peptide antibiotic Microcin B17, and
Although there is a description that it is presumed to be one of the SOS genes, what kind of physiological activity and function the gene product has has not been clarified.

【0020】大腸菌dgi遺伝子のクローニングは、前
記sbcB領域(EMBL登録番号U00009)のy
eeB翻訳領域前後の塩基配列をもとに設計して合成し
たプライマーを用い、大腸菌染色体DNAをテンプレー
トとしてポリメラーゼ連鎖反応(PCR;polymerase c
hain reaction)を実施することにより、クローニング
できる。PCR産物は、必要に応じて適当な制限酵素で
切断した後、大腸菌宿主内で複製可能なベクタープラス
ミドに連結すればよい。
Cloning of the Escherichia coli dgi gene was carried out using y in the sbcB region (EMBL accession number U00009).
Using a primer designed and synthesized based on the nucleotide sequences around the eeB translation region, E. coli chromosomal DNA was used as a template for the polymerase chain reaction (PCR).
It can be cloned by carrying out a hain reaction). The PCR product may be cleaved with an appropriate restriction enzyme, if necessary, and then ligated to a vector plasmid that can be replicated in an E. coli host.

【0021】また、大腸菌又は大腸菌以外の細菌由来の
dgi遺伝子は、例えば、目的とする細菌の染色体DN
Aライブラリーを調製し、大腸菌dgi遺伝子の一部も
しくは全部を含むDNA断片を標識したものをプローブ
として用いてスクリーニングすることにより、容易にク
ローニングすることができる。例えば、配列番号6又は
配列番号8で示される塩基配列からなるdgi遺伝子の
DNA断片をプローブとし、この断片とストリンジェン
トな条件でハイブリダイズする遺伝子を選択すればよ
い。得られた陽性クローンのDNA塩基配列を決定する
ことにより、dgi遺伝子のDNA配列を決定でき、そ
の翻訳領域からDGIのアミノ酸配列を得ることができ
る。このような大腸菌以外の細菌由来のdgi遺伝子
は、一般に、大腸菌のdgi遺伝子との塩基配列上の相
同性が70%以上、好ましくは80%以上、より好まし
くは90%以上のものである。
The dgi gene derived from Escherichia coli or a bacterium other than E. coli is, for example, a chromosomal DN of the target bacterium.
It can be easily cloned by preparing an A library and screening using a labeled DNA fragment containing a part or all of the Escherichia coli dgi gene as a probe. For example, a DNA fragment of the dgi gene consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8 may be used as a probe to select a gene that hybridizes with this fragment under stringent conditions. The DNA sequence of the dgi gene can be determined by determining the DNA base sequence of the obtained positive clone, and the amino acid sequence of DGI can be obtained from its translation region. Such a dgi gene derived from a bacterium other than Escherichia coli generally has 70% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more homology in the nucleotide sequence with the dgi gene of Escherichia coli.

【0022】DNAライブラリーは、例えば、「Mol
ecular Cloning」(Sambrook, J., Fri
tsch, E.F.及びManiatis, T. 著、Cold Spring Harbor
Laboratory Pressより1989年に発刊)に記載の方法によ
り調製することができる。あるいは、市販のライブラリ
ーがある場合はこれを用いてもよい。
The DNA library is, for example, "Mol.
electrical Cloning "(Sambrook, J., Fri
tsch, EF and Maniatis, T., Cold Spring Harbor
Published by Laboratory Press in 1989). Alternatively, if a commercially available library is available, this may be used.

【0023】dgi遺伝子など、DGIをコードするD
NAを用いて、遺伝子組換え技術により、DGIを宿主
細胞内で発現させることができる。DGIをコードする
DNAを、適当なプロモーター(例えば大腸菌を宿主と
する場合、λpLプロモーター、trpプロモーター、
lacプロモーター、T7プロモーター等)の下流に接
続し、宿主とする微生物中で機能するベクター(例えば
大腸菌を宿主とする場合、pBR322、pUC18、
pUC19等)に挿入して発現プラスミドを構築する。
あるいは、適当なプロモーターを含む発現用ベクター
に、DGIをコードするDNAを連結してもよい。DG
Iを大量に発現させた場合、宿主細胞の正常な生育が阻
害されるため、DGIの大量発現を目的とする場合に
は、発現誘導を制御することができるプロモータを含む
ベクターを利用することが好ましく、このような発現用
ベクターとしては、例えば大腸菌を宿主とする場合、p
LEX(インビトロジェン社製)、pET(ノバジェン
社製)等が挙げられる。
D encoding DGI such as dgi gene
NA can be used to express DGI in host cells by recombinant techniques. DGI-encoding DNA is a suitable promoter (for example, when E. coli is used as a host, λpL promoter, trp promoter,
a vector that is connected to the downstream of the lac promoter, T7 promoter, etc., and functions in the host microorganism (for example, when E. coli is used as the host, pBR322, pUC18,
pUC19) to construct an expression plasmid.
Alternatively, the DGI-encoding DNA may be ligated to an expression vector containing an appropriate promoter. DG
When a large amount of I is expressed, normal growth of the host cell is inhibited. Therefore, for the purpose of large-scale expression of DGI, it is preferable to use a vector containing a promoter capable of controlling the expression induction. Preferably, such an expression vector is p
LEX (manufactured by Invitrogen), pET (manufactured by Novagen) and the like can be mentioned.

【0024】得られた発現プラスミド(すなわち、DG
IをコードするDNAを含む複製可能な発現ベクター)
で形質転換された宿主細胞を培養すれば、得られた培養
液あるいは菌体から、目的とするDGIを得ることがで
きる。
The resulting expression plasmid (ie DG
(Reproducible expression vector containing DNA encoding I)
By culturing the host cell transformed with, the desired DGI can be obtained from the obtained culture solution or cells.

【0025】DGIをコードするDNAとしては、微生
物の自然に存在する遺伝子を用いてもよいが、これに限
定されるものではない。例えば、大腸菌DGIの場合、
配列番号7で示されるアミノ酸配列をコードするDNA
であればよく、シゲラ属微生物のDGIの場合、配列番
号9で示されるアミノ酸配列をコードするDNAであれ
ばよい。アミノ酸に対応するコドンは公知であるので、
ネイティブなdgi遺伝子に限定されることなく、アミ
ノ酸配列に対応するDNAを設計し、ポリペプチドをコ
ードするDNAとして用いることができる。ひとつのア
ミノ酸をコードするコドンは各々1〜6種類知られてお
り、コドンの選択は任意でよいが、例えば発現に利用す
る宿主のコドン使用頻度を考慮して、より発現効率の高
い配列を設計することができる。設計した塩基配列をも
つDNAは、化学合成や自然に存在する遺伝子の部分的
改変等によって取得できる。人為的な塩基配列の一部改
変、変異導入は、所望の改変をコードする合成オリゴヌ
クレオチドをプライマーとして利用し、公知の部位特異
的変異導入法(Mark, D. F. et al.、Proceedingsof Na
tional Academy of Sciences、第81巻、第5662〜5666頁
(1984年)) 等によって実施できる。
As the DGI-encoding DNA, a naturally occurring gene of a microorganism may be used, but it is not limited thereto. For example, in the case of E. coli DGI,
DNA encoding the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7
In the case of DGI of a microorganism belonging to the genus Shigella, it may be any DNA that encodes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9. Since the codons corresponding to amino acids are known,
Without being limited to the native dgi gene, a DNA corresponding to the amino acid sequence can be designed and used as a DNA encoding a polypeptide. One to six types of codons encoding one amino acid are known, and the choice of codons is arbitrary. For example, a sequence with higher expression efficiency is designed in consideration of the frequency of codon usage of the host used for expression. can do. The DNA having the designed nucleotide sequence can be obtained by chemical synthesis, partial modification of naturally occurring gene, or the like. Partial modification of artificial nucleotide sequence, mutation introduction, using a synthetic oligonucleotide encoding the desired modification as a primer, known site-specific mutagenesis method (Mark, DF et al., Proceedings of Na
National Academy of Sciences, Vol. 81, pages 5662-5666 (1984)) and the like.

【0026】DGIを大量発現させた大腸菌では、細胞
分裂に異常が観察される。また、dgi遺伝子のアンチ
センスRNAを発現させてDGIの発現を抑制した場合
にも、菌の伸長化が観察され、このような形態異常は、
ジャイレース阻害剤であるニューキノロン剤で大腸菌を
処理した場合にも観察される(西野武志ら、Chemo
therapy.、41(s−5)、50−66、19
93)。これらのことから、DGIの活性を変調させる
(増強又は阻害する)か、あるいはdgi遺伝子の発現
を変調させる(増強又は抑制する)医薬化合物は、抗菌
剤として有用であると考えられる。
In Escherichia coli in which a large amount of DGI is expressed, abnormal cell division is observed. Further, when the antisense RNA of the dgi gene is expressed to suppress the expression of DGI, elongation of the bacterium is observed, and such morphological abnormality is
It is also observed when Escherichia coli is treated with a new quinolone drug that is a gyrase inhibitor (Takeshi Nishino et al., Chemo
therapy. , 41 (s-5), 50-66, 19
93). From these, it is considered that a pharmaceutical compound that modulates the activity of DGI (enhances or inhibits) or modulates the expression of dgi gene (enhances or suppresses) is useful as an antibacterial agent.

【0027】本発明のDGIを用いることにより、被験
化合物が、DGIの活性(DNAジャイレース阻害活
性)を変調させる作用を有するかどうかを検定すること
ができる。また、本発明のdgi遺伝子のプロモータを
用いることにより、被験化合物が、dgi遺伝子の発現
を変調させる作用を有するかどうかを検定することがで
きる。このような検定により、例えば抗菌剤として有用
な医薬化合物をスクリーニングするとともに、同定する
ことができる。
By using the DGI of the present invention, it can be assayed whether the test compound has an action of modulating the activity of DGI (DNA gyrase inhibitory activity). Further, by using the dgi gene promoter of the present invention, it is possible to test whether or not the test compound has an action of modulating the expression of the dgi gene. With such an assay, for example, pharmaceutical compounds useful as antibacterial agents can be screened and identified.

【0028】本発明のdgi遺伝子のプロモータを用い
て、被験化合物が、DGIの活性を変調させる作用を有
するかどうかを効率よく検定する方法としては、例えば
dgi遺伝子中のプロモーター領域の下流に、インジケ
ータ遺伝子を連結して、dgi遺伝子のプロモータの制
御下に、インジケータ遺伝子が発現するように設計した
組換えプラスミドを用いる方法が挙げられる。得られた
組換えプラスミドで宿主細胞を形質転換し、形質転換さ
れた宿主細胞中におけるインジケータ蛋白の発現を指標
としてプロモータ活性を効率よく測定することができ
る。異種間ではプロモータの発現効率が異なるという問
題があるので、宿主として用いる微生物と、dgiプロ
モータの由来とはできれば同種であることが望ましい。
また、インジケータ蛋白(インジケータ遺伝子)として
は、例えば、β−ガラクトシダーゼ(lacZ遺伝
子)、ルシフェラーゼ(luc遺伝子)、アルカリホス
ファターゼ(phoA遺伝子)等が挙げられる。
[0028] As a method for efficiently assaying whether a test compound has an action of modulating the activity of DGI using the promoter of the dgi gene of the present invention, for example, an indicator is provided downstream of the promoter region in the dgi gene. Examples include a method of linking genes and using a recombinant plasmid designed to express an indicator gene under the control of a dgi gene promoter. A host cell can be transformed with the obtained recombinant plasmid, and the promoter activity can be efficiently measured using the expression of the indicator protein in the transformed host cell as an index. Since there is a problem that the expression efficiency of the promoter is different between different types, it is desirable that the origin of the dgi promoter is the same as that of the microorganism used as the host.
Examples of the indicator protein (indicator gene) include β-galactosidase (lacZ gene), luciferase (luc gene), alkaline phosphatase (phoA gene), and the like.

【0029】dgi遺伝子の発現を変調させる物質とし
ては、例えば、dgi遺伝子のアンチセンスDNA又は
RNAが挙げられる。このようなDNA又はRNAは例
えば化学合成等により取得できる。また、アンチセンス
RNAは、遺伝子の一部を含む断片を発現ベクターに逆
向きに(アンチセンス方向に)挿入したプラスミドを宿
主内で発現させて取得できる。
Examples of substances that modulate the expression of the dgi gene include antisense DNA or RNA of the dgi gene. Such DNA or RNA can be obtained by, for example, chemical synthesis. In addition, antisense RNA can be obtained by expressing in a host a plasmid in which a fragment containing a part of a gene is inserted into an expression vector in the reverse direction (in the antisense direction).

【0030】また、精製したDGIを用いて、DGIを
特異的に認識する抗体(モノクローナルまたはポリクロ
ーナル抗体)を取得することができる。例えばポリクロ
ーナル抗体は、適当な宿主動物(例えば、ウサギやマウ
ス等)に精製したDGI、その断片、またはその部分配
列を有する合成ペプチド等を接種し、抗血清を回収する
等の、通常の方法により製造できる。モノクローナル抗
体は、精製したDGI、その断片、またはその部分配列
を有する合成ペプチド等を抗原として用い、通常のハイ
ブリドーマ法などの技術により製造できる。得られた抗
体は、DGIの検出、定量、精製などに利用できる。
Further, the purified DGI can be used to obtain an antibody (monoclonal or polyclonal antibody) that specifically recognizes DGI. For example, a polyclonal antibody can be prepared by inoculating an appropriate host animal (eg, rabbit or mouse) with purified DGI, a fragment thereof, a synthetic peptide having a partial sequence thereof, or the like, and collecting an antiserum by a usual method. Can be manufactured. A monoclonal antibody can be produced by a technique such as a usual hybridoma method using purified DGI, a fragment thereof, or a synthetic peptide having a partial sequence thereof as an antigen. The obtained antibody can be used for detection, quantification, purification, etc. of DGI.

【0031】なお、本発明のDGIとしては、その断片
もしくはそれらのホモローグも含まれる。このような断
片もしくはホモローグは、DGIと同様(実質的に同種
・同効)の生物活性を有するものであるか、或いは、免
疫学的同等性を有するものであればよい。具体的には例
えば、DGIとしては、配列番号7又は9で示されたア
ミノ酸配列を有するもののほか、例えば配列番号7又は
9で示されたアミノ酸配列において1もしくは数個のア
ミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列を
有するものが挙げられる。アミノ酸の欠失、置換もしく
は付加は、DNAジャイレース活性を阻害する能力が失
われない程度であればよく、通常1〜約30個、好まし
くは1〜約15個、より好ましくは1〜約7個である。
このようなタンパク質は、配列番号7又は9で示された
アミノ酸配列と通常、80%以上、好ましくは90%以
上、より好ましくは95%以上のアミノ酸配列のホモロ
ジーを有する。
The DGI of the present invention also includes a fragment thereof or a homologue thereof. Such a fragment or homologue may have the same biological activity as DGI (substantially the same species and efficacy), or may have immunological equivalence. Specifically, for example, in addition to the DGI having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7 or 9, for example, one or several amino acids are deleted or substituted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7 or 9. Alternatively, those having an added amino acid sequence can be mentioned. Amino acid deletions, substitutions or additions may be carried out as long as the ability to inhibit the DNA gyrase activity is not lost, and are usually 1 to about 30, preferably 1 to about 15, more preferably 1 to about 7. It is an individual.
Such a protein usually has an amino acid sequence homology of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7 or 9.

【0032】また、本発明のDGIをコードする遺伝子
としては、配列番号6又は8で示された塩基配列を有す
るDNAのほか、配列番号6又は8で示された塩基配列
を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズし得るDNAが挙げられる。このようにハイブリ
ダイズし得るDNAは、そのDNAにコードされるタン
パク質がDNAジャイレース活性を阻害する能力を有す
るものであればよい。このようなDNAは、配列番号6
又は8で示された塩基配列と、通常、70%以上、好ま
しくは80%以上、より好ましくは90%以上の塩基配
列のホモロジーを有する。このようなDNAとしては、
自然界で発見される変異型遺伝子、人為的に改変した変
異型遺伝子、異種生物由来の相同遺伝子等が含まれる。
The gene encoding DGI of the present invention includes DNA having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 6 or 8 and DNA having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 6 or 8 and stringent. DNA that can hybridize under various conditions is included. The DNA capable of hybridizing in this manner may be any DNA as long as the protein encoded by the DNA has the ability to inhibit the DNA gyrase activity. Such DNA is SEQ ID NO: 6.
Or, it has a homology of 70% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more with the nucleotide sequence shown by 8. As such DNA,
It includes mutant genes found in nature, artificially modified mutant genes, and homologous genes derived from heterologous organisms.

【0033】本発明において、ストリンジェントな条件
下でのハイブリダイゼーションは、通常、ハイブリダイ
ゼーションを、5xSSPE(5倍濃度のSSPE)又
はこれと同等の塩濃度のハイブリダイゼーション溶液
中、37〜42℃の温度条件下、約12〜18時間行
い、5xSSPE又はこれと同等の塩濃度の溶液等で必
要に応じて予備洗浄を行った後、1xSSPE又はこれ
と同等の塩濃度の溶液中、50〜65℃の温度条件下で
洗浄を行うことにより実施できる。また、より高いスト
リンジェンシーを得るためには、より低い塩濃度の溶液
中、例えば、0.1xSSPE又はこれと同等の塩濃度
の溶液中で洗浄を行えばよい。
In the present invention, hybridization under stringent conditions is usually carried out at 37 to 42 ° C. in 5 × SSPE (5 times concentration SSPE) or a hybridization solution having a salt concentration equivalent thereto. Performed under temperature conditions for about 12 to 18 hours, pre-washed with 5xSSPE or a solution having a salt concentration equivalent thereto, etc., if necessary, and thereafter, in a solution having a salt concentration equivalent to 1xSSPE or 50 to 65 ° C. It can be carried out by performing washing under the temperature condition of. Further, in order to obtain higher stringency, washing may be performed in a solution having a lower salt concentration, for example, 0.1 × SSPE or a solution having a salt concentration equivalent thereto.

【0034】以下、実施例をもって本発明をさらに詳し
く説明するが、これらの実施例は本発明を制限するもの
ではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples do not limit the present invention.

【0035】なお、下記実施例において、各操作は特に
明示がない限り、「Molecular Clonin
g」(Sambrook, J., Fritsch, E.F.及びManiatis, T.
著、Cold Spring Harbor Laboratory Pressより1989年
に発刊)に記載の方法により行うか、または、市販の試
薬やキットを用いる場合には市販品の指示書に従って使
用した。
In the following examples, each operation is "Molecular Clonin" unless otherwise specified.
g "(Sambrook, J., Fritsch, EF and Maniatis, T .;
(Published by Cold Spring Harbor Laboratory Press in 1989), or when using commercially available reagents and kits, they were used according to the instructions for the commercially available products.

【0036】[0036]

【実施例】【Example】

実施例1 大腸菌DNAジャイレース阻害蛋白質(DG
I)の単離と同定 (1)菌の培養 菌株としてEscherichia coli KL1
6株を使用し、培養を以下の通り実施した。(NH42
SO4 1g、KH2PO4 3g、K2HPO45.25
g、クエン酸ナトリウム二水和物 0.57g、MgS
4 0.12gを1000mlの純水に溶解して滅菌
後、別滅菌したカゼイン加水分解物とグルコースを1%
になるように添加して培地を調製した。この培地(15
0ml)を500ml容三角フラスコに入れ、10ml
の培養菌液(一夜培養したもの)を加え37℃で回転振
盪(160rpm)を行った。対数増殖後期(OD60
0約1.0)培養液を急冷後、4℃で遠心(5000r
pm x 10min)して集菌した。これをTED緩
衝液(10mM Tris−HCl(pH7.5)、1
mM EDTA、1mM ジチオスレイトール)にて2
回洗浄し、湿重量を秤量した後、等量のTED緩衝液に
懸濁し、約20mlずつ分注して−80℃で保存した。
Example 1 E. coli DNA gyrase inhibitory protein (DG
I) Isolation and identification (1) Escherichia coli KL1 as a culture strain of the bacterium
The culture was performed as follows using 6 strains. (NH 4 ) 2
SO 4 1g, KH 2 PO 4 3g, K 2 HPO 4 5.25
g, sodium citrate dihydrate 0.57 g, MgS
Dissolve 0.12 g of O 4 in 1000 ml of pure water and sterilize it. Separately sterilize casein hydrolyzate and glucose to 1%.
Was added to prepare a medium. This medium (15
0 ml) into a 500 ml Erlenmeyer flask and 10 ml
The culture solution (of overnight culture) was added, and the mixture was vortexed (160 rpm) at 37 ° C. Late log phase (OD60
0 about 1.0) The culture solution was rapidly cooled and then centrifuged at 4 ° C (5000 r
pm x 10 min) to collect the bacteria. Add this to TED buffer (10 mM Tris-HCl (pH 7.5), 1
2 with mM EDTA, 1 mM dithiothreitol)
After washing twice, weighing the wet weight, it was suspended in an equal volume of TED buffer, dispensed in approximately 20 ml aliquots, and stored at -80 ° C.

【0037】(2)大腸菌DNAジャイレースの精製 DNAジャイレースの精製は、Aoyamaらの方法
(Antimicrobial Agents and
Chemotherapy、第32巻、104−10
9頁、1989年)に準じ以下のように行なった。
(2) Purification of Escherichia coli DNA gyrase Purification of DNA gyrase was carried out by the method of Aoyama et al. (Antimicrobial Agents and)
Chemotherapy, Volume 32, 104-10.
Page 9, 1989).

【0038】すなわち、−80℃で保存した菌体を室温
にて解凍し、20ml当たり0.5M ジチオスレイト
ール 0.5ml、0.5M EDTA 2ml、0.
5MKCl 4ml、30mg/mlのリゾチーム溶液
2mlを順次添加し、室温で15分間ゆっくり振盪し
た。その後、ブリッジ58(シグマ社製)を0.5%に
なるように添加し、氷中で30分間撹拌した。反応液は
4℃で、超遠心分離(35,000rpm x 1h
r)を行い、上清を分取した。この上清液に20%スト
レプトマイシンを最終濃度2%になるように添加し、除
核酸を行った。その後、氷中で30分間撹拌し、4℃で
遠心分離(12,000rpm x 15min)して
上清を得た。上清1mlにつき0.39gの硫酸アンモ
ニウムを添加し、遠心分離(12,000rpm x
20min)で沈殿物を得た。沈殿物を20mlのTE
D緩衝液に懸濁後、4℃で4000mlのTED緩衝液
にて透析し粗抽出液(50ml)を得た。粗抽出液は、
あらかじめTED緩衝液で平衡化させたノボビオシン−
セファロースカラム(ベッドボリューム30ml)に負
荷した。ノボビオシン−セファロースカラムは、Sta
udenbauerとOrrらの方法(Nucleic
Acids Research、第9巻、3589−
3603頁、1989年)に従って、エポキシ活性化セ
ファロース6B(ファルマシア社製)にノボビオシン
(シグマ社製)をカップリングさせたものを使用した。
カラムを6倍量のTED緩衝液にて洗浄後、0.2M
KCl、2M KCl、5M 尿素、2M KCl−5
M 尿素、2M KCl−5M 尿素(pH4.0)
を各々含むTED緩衝液で順次溶出し、分画した。溶出
液の画分各3mlをTED緩衝液−50%グリセリンで
4℃のもと一晩透析した後、各画分のスーパーコイリン
グ活性を、後記参考例記載の方法で測定した。
That is, the cells stored at −80 ° C. were thawed at room temperature, and 0.5 ml of dithiothreitol 0.5M, 0.5M EDTA 2 ml, 20 ml per 20 ml.
4 ml of 5M KCl and 2 ml of a 30 mg / ml lysozyme solution were sequentially added, and the mixture was slowly shaken at room temperature for 15 minutes. Then, Bridge 58 (manufactured by Sigma) was added to 0.5% and the mixture was stirred in ice for 30 minutes. Ultracentrifugation (35,000 rpm x 1h) at 4 ℃
r) was performed and the supernatant was collected. 20% streptomycin was added to this supernatant to a final concentration of 2% to remove nucleic acids. Then, the mixture was stirred in ice for 30 minutes and centrifuged at 4 ° C. (12,000 rpm × 15 min) to obtain a supernatant. 0.39 g of ammonium sulfate was added to 1 ml of the supernatant, and the mixture was centrifuged (12,000 rpm x
A precipitate was obtained in 20 min). Precipitate 20 ml TE
After suspending in D buffer, it was dialyzed against 4000 ml of TED buffer at 4 ° C. to obtain a crude extract (50 ml). The crude extract is
Novobiocin pre-equilibrated with TED buffer
A Sepharose column (bed volume 30 ml) was loaded. The Novobiocin-Sepharose column is a Sta
edenbauer and Orr's method (Nucleic
Acids Research, Volume 9, 3589-
3603, 1989), epoxy-activated Sepharose 6B (Pharmacia) coupled with novobiocin (Sigma) was used.
After washing the column with 6 volumes of TED buffer, 0.2M
KCl, 2M KCl, 5M urea, 2M KCl-5
M urea, 2M KCl-5M urea (pH 4.0)
Were sequentially eluted with a TED buffer containing each of the above, and fractionated. The eluate fractions (3 ml each) were dialyzed against TED buffer-50% glycerin at 4 ° C. overnight, and the supercoiling activity of each fraction was measured by the method described in Reference Example below.

【0039】活性の認められた画分を、DNAジャイレ
ースのホロ酵素(サブユニットAとBの複合体)を含む
ものとして分取した。活性画分以外のフラクションの一
部を採って、希釈した活性画分をこれに添加し、スーパ
ーコイリング活性が回復するかどうかを検定した。スー
パーコイリング活性が回復した画分を、粗精製サブユニ
ットA画分として分取した。次に、このサブユニットA
画分の一部を他の画分に加え、スーパーコイリング活性
が回復するかどうかを検定した。スーパーコイリング活
性が回復した画分を、粗精製サブユニットB画分として
分取した。ノボビオシン−セファロースカラムからの蛋
白質の溶出パターンを図1に示した。DNAジャイレー
スのホロ酵素(サブユニットAとBの複合体)、サブユ
ニットA、及びサブユニットBは各々、5M 尿素で溶
出した画分、2M KClで溶出した画分、及び2M
KCl+5M 尿素で溶出した画分中に得られた。
Fractions in which activity was recognized were fractionated as containing DNA gyrase holoenzyme (complex of subunits A and B). A part of the fraction other than the active fraction was collected, and the diluted active fraction was added to this to test whether or not the supercoiling activity was recovered. The fraction in which the supercoiling activity was recovered was collected as a crudely purified subunit A fraction. Next, this subunit A
A part of the fraction was added to the other fractions to test whether the supercoiling activity was restored. The fraction in which the supercoiling activity was recovered was collected as a crudely purified subunit B fraction. The elution pattern of proteins from the novobiocin-Sepharose column is shown in FIG. The holoenzyme of DNA gyrase (complex of subunits A and B), subunit A, and subunit B are fractions eluted with 5M urea, fractions eluted with 2M KCl, and 2M, respectively.
Obtained in the fraction eluted with KCl + 5M urea.

【0040】(3)大腸菌DNAジャイレースのサブユ
ニットAおよびBの精製 サブユニットAおよびBの精製は以下のとおりに行っ
た。前記(2)で得られた粗精製サブユニットA画分
(TED緩衝液にて5倍希釈したもの)85mlを、1
0%グリセリン含有TED緩衝液で平衡化したヘパリン
−セファロースCL−6B(ファルマシア社製)カラム
(ベッドボリューム15ml)に負荷した。これを同緩
衝液にて洗浄後、0.05M KCl、0.2M KC
l、2M KCl、2M KCl−5M 尿素、2M
KCl−5M 尿素(pH4.0)を各々含む10%グ
リセリン含有TED緩衝液にて溶出し分画した。各画分
(約5μl)は、前記(2)で得られたホロ酵素画分
(約2.5μl)を添加してスーパーコイリング活性を
測定し、精製サブユニットAを含む画分を決定した。
(3) Purification of subunits A and B of E. coli DNA gyrase Purification of subunits A and B was carried out as follows. Eighty-five ml of the crudely purified subunit A fraction (diluted 5 times with TED buffer) obtained in (2) above was
The column was loaded on a heparin-Sepharose CL-6B (Pharmacia) column (bed volume 15 ml) equilibrated with a TED buffer containing 0% glycerin. After washing this with the same buffer, 0.05M KCl, 0.2M KC
1, 2M KCl, 2M KCl-5M urea, 2M
Fractionation was performed by eluting with 10% glycerin-containing TED buffer containing KCl-5M urea (pH 4.0). The holoenzyme fraction (about 2.5 μl) obtained in (2) above was added to each fraction (about 5 μl), and the supercoiling activity was measured to determine the fraction containing the purified subunit A.

【0041】前記(2)で得られたサブユニットB画分
(TED緩衝液にて5倍希釈したもの)35mlを、1
0%グリセリン含有TED緩衝液で平衡化したノボビオ
シンーセファロースカラム(ベッドボリューム10m
l)に負荷した。同緩衝液にて洗浄後、2M KCl、
2.5M 尿素、5M 尿素、2M KCl−5M 尿
素、2M KCl−5M 尿素(pH4.0)を各々含
む10%グリセリン含有TED緩衝液にて溶出し分画し
た。各画分に、精製サブユニットA画分を加え、スーパ
ーコイリング活性を測定し、精製サブユニットB画分を
決定した。各精製サブユニット画分は、50%グリセリ
ン含有TED緩衝液を用いて透析し−20℃にて保存し
た。
35 ml of the subunit B fraction (diluted 5-fold with TED buffer) obtained in the above (2) was added to 1
Novobiocin-Sepharose column (bed volume 10 m) equilibrated with TED buffer containing 0% glycerin
l) was loaded. After washing with the same buffer, 2M KCl,
Fractionation was performed by eluting with 10% glycerin-containing TED buffer containing 2.5M urea, 5M urea, 2M KCl-5M urea, and 2M KCl-5M urea (pH 4.0). The purified subunit A fraction was added to each fraction, the supercoiling activity was measured, and the purified subunit B fraction was determined. Each purified subunit fraction was dialyzed against TED buffer containing 50% glycerin and stored at -20 ° C.

【0042】(4)大腸菌DNAジャイレース阻害蛋白
質の単離 前記(2)のノボビオシン−セファロースカラムクロマ
トグラフィーで得られた全画分についてSDS−ポリア
クリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)を行
い、活性を示した画分と活性を示さなかった画分の泳動
パタ−ンを比較した。その結果、No.32と33の画
分は、ホロ酵素に相当する蛋白質の泳動像を示したにも
かかわらず、スーパーコイリング活性を示さず、これら
の画分には、共通して18kDaの蛋白バンドが認めら
れた(図2)。
(4) Isolation of Escherichia coli DNA Gyrase Inhibitory Protein All the fractions obtained by the novobiocin-sepharose column chromatography in (2) above were subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) for activity. The electrophoretic patterns of the fractions exhibiting the activity and the fractions exhibiting no activity were compared. As a result, No. The fractions 32 and 33 did not show supercoiling activity despite showing the electrophoretic pattern of the protein corresponding to the holoenzyme, and a protein band of 18 kDa was commonly observed in these fractions. (Figure 2).

【0043】画分No.32(0.4ml)を、10%
グリセロール含有TED緩衝液で平衡化したセファデッ
クスG−75(カラム容積3.5ml)に負荷し、ゲル
濾過を行なった。TED緩衝液で溶出して分画した後、
各画分の一部を採ってSDS−ポリアクリルアミド電気
泳動によって18kDaの蛋白バンドを確認しつつ、1
8kDa蛋白質、すなわちDNAジャイレース阻害蛋白
質(DGI)が単一バンドになった画分を精製DGIと
して分取した。以上の結果、26.5gの湿菌体から約
1.5μgの精製DGIが得られた。
Fraction No. 32 (0.4 ml) 10%
Sephadex G-75 (column volume 3.5 ml) equilibrated with TED buffer containing glycerol was loaded and gel filtration was performed. After elution with TED buffer and fractionation,
While confirming a protein band of 18 kDa by SDS-polyacrylamide electrophoresis by taking a part of each fraction,
A fraction in which the 8 kDa protein, that is, the DNA gyrase inhibitory protein (DGI) became a single band was collected as purified DGI. As a result, approximately 1.5 μg of purified DGI was obtained from 26.5 g of wet bacterial cells.

【0044】(5)DGIのDNAジャイレース阻害活
性 後記参考例記載のDNAジャイレースのスーパーコイリ
ング活性測定系、すなわち弛緩型pBR322DNA
(0.1μg)、サブユニットA(1U)及びサブユニ
ットB(1U)を含む反応液(15μl)に、No.3
2画分(5μl)を添加して反応させたところ、弛緩型
プラスミドDNAはスーパーコイリング型に変換されな
かった(図3)。このことからNo.32画分にはDN
Aジャイレースのスーパーコイリング活性を阻害する物
質が含まれていることが確認された。また、前記(4)
で得られた精製DGIは、反応液濃度8μg/mlにお
いてDNAジャイレースのスーパーコイリング活性を完
全に阻害することを確認した。
(5) DNA Gyrase Inhibitory Activity of DGI A system for measuring supercoiling activity of DNA gyrase described in Reference Example below, that is, relaxed pBR322 DNA
(0.1 μg), subunit A (1 U) and subunit B (1 U) in the reaction solution (15 μl). Three
When 2 fractions (5 μl) were added and reacted, the relaxed plasmid DNA was not converted to the supercoiling type (FIG. 3). From this, DN for 32 fractions
It was confirmed that a substance that inhibits the supercoiling activity of A gyrase was contained. Also, (4) above
It was confirmed that the purified DGI obtained in 1. completely inhibited the supercoiling activity of DNA gyrase at a reaction solution concentration of 8 μg / ml.

【0045】(6)大腸菌由来DGIのN末端アミノ酸
配列の決定 前記(4)で得られた精製DGIのN末端アミノ酸配列
を、ペプチドシークエンサーLF3400(ベックマン
社製)を用いて決定した。その結果得られたN末端側1
6残基のアミノ酸配列を、後記配列表の配列番号1に示
した。
(6) Determination of N-terminal amino acid sequence of Escherichia coli-derived DGI The N-terminal amino acid sequence of the purified DGI obtained in (4) above was determined using a peptide sequencer LF3400 (manufactured by Beckman). N-terminal side 1 obtained as a result
The amino acid sequence of 6 residues is shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing below.

【0046】実施例2 大腸菌dgi遺伝子のクローニ
ングと塩基配列の決定 核酸配列データバンクEMBL/Genbank/DD
BJを用いて、前記実施例1の(6)項で決定した大腸
菌DGIのN末端アミノ酸配列について、ホモロジー検
索を行った結果、DGIのN末端配列は、大腸菌K−1
2株染色体DNAのsbcB領域(EMBL登録番号U
00009)の中に想定される産物YeeBのN末端ア
ミノ酸配列と一致した。また、配列から算出されるYe
eBの分子量は18,081ダルトンであり、DGIの
分子量と一致していた。これらのことから、想定された
YeeBはDGIであり、DGIをコードする遺伝子
(dgi遺伝子)はyeeB遺伝子の翻訳領域を含む部
分にあると考えられた。
Example 2 Cloning of Escherichia coli dgi gene and determination of nucleotide sequence Nucleic acid sequence data bank EMBL / Genbank / DD
Using BJ, homology search was performed on the N-terminal amino acid sequence of Escherichia coli DGI determined in item (6) of Example 1, and as a result, the N-terminal sequence of DGI was Escherichia coli K-1.
2 strain chromosomal DNA sbcB region (EMBL accession number U
(00009) and the N-terminal amino acid sequence of the expected product YeB. In addition, Ye calculated from the array
The molecular weight of eB was 18,081 Dalton, which was in agreement with the molecular weight of DGI. From these facts, it was considered that the assumed YeB is DGI and the gene encoding DGI (dgi gene) is in the portion containing the translation region of the eyeB gene.

【0047】そこで、E.coli KL16株染色体
DNAから、前記sbcB領域(EMBL登録番号U0
0009)の5’側189〜1370番目の塩基に相当
する領域を、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR;polymera
se chain reaction)によって以下のようにクローニン
グした。目的とする配列の両端にBamHI認識部位を
組み込んだオリゴヌクレオチドプライマー(センスプラ
イマーの配列は後記配列表の配列番号2に、アンチセン
スプライマーの配列は配列番号3に各々示した。)を設
計し、DNA合成機で合成した。PCRは、0.5mg
/ml E.coli KL16染色体DNA、800
μM dNTPmixture、0.66μM センス
プライマー、1μM アンチセンスプライマー、2mM
MgCl2、0.025U/μl Taqポリメラー
ゼを添加したPCR緩衝液(組成:50mM KCl、
10mM Tris−HCl(pH9.0)、1%Tr
itonX−100)中にて反応を行い(94℃で2
分、51℃2分、72℃3分で30サイクル)、DNA
を増幅させた。PCRで得られた1.2kbpのDNA
断片を、適当な制限酵素で切断してベクタープラスミド
pUC19(宝酒造製)に連結し、得られた組換えプラ
スミドをE.coli JM109株に導入した。これ
ら組換えプラスミドを用いて、蛍光式DNAシーケンサ
(日立製)によりダイデオキシ法で、1.2kbpDN
A断片の塩基配列を決定した。得られた塩基配列及びこ
の中のオープンリーディングフレームにコードされる蛋
白質のアミノ酸配列を配列番号6に示した。この配列は
既にDNA塩基配列のデータバンクに登録されている
E.coli K−12のsbcB領域(EMBL登録
番号U00009)の中の配列(yeeB遺伝子)と一
致した。また、そのオープンリーディングフレームにコ
ードされる蛋白質のN末端アミノ酸配列はDGIのN末
端配列と一致しており、配列番号6に示されたDNA及
びアミノ酸配列は、E.coliのdgi遺伝子のDN
A配列及びDGIのアミノ酸配列であると考えられた。
Therefore, E. E. coli KL16 strain chromosomal DNA, the sbcB region (EMBL accession number U0
The region corresponding to the 189th to 1370th bases on the 5'side of 0009) is designated as polymerase chain reaction (PCR).
It was cloned as follows by se chain reaction). An oligonucleotide primer (a sequence of a sense primer is shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing and a sequence of an antisense primer is shown in SEQ ID NO: 3) in which BamHI recognition sites are incorporated at both ends of the target sequence is designed. It was synthesized with a DNA synthesizer. PCR is 0.5 mg
/ Ml E.I. coli KL16 chromosomal DNA, 800
μM dNTPmixture, 0.66 μM sense primer, 1 μM antisense primer, 2 mM
PCR buffer containing MgCl 2 , 0.025 U / μl Taq polymerase (composition: 50 mM KCl,
10 mM Tris-HCl (pH 9.0), 1% Tr
The reaction was carried out in itonX-100 (2 at 94 ° C).
Min, 51 ℃ 2 minutes, 72 ℃ 3 minutes 30 cycles), DNA
Was amplified. 1.2 kbp DNA obtained by PCR
The fragment was cleaved with an appropriate restriction enzyme and ligated to the vector plasmid pUC19 (Takara Shuzo), and the resulting recombinant plasmid was E. coli. E. coli JM109 strain. Using these recombinant plasmids, the fluorescent DNA sequencer (manufactured by Hitachi) was used for the dideoxy method to obtain 1.2 kbp DN.
The base sequence of the A fragment was determined. The obtained nucleotide sequence and the amino acid sequence of the protein encoded by the open reading frame in this sequence are shown in SEQ ID NO: 6. This sequence has been registered in the data base of DNA base sequence E. It matched the sequence (yeeB gene) in the sbcB region of E. coli K-12 (EMBL accession number U00009). In addition, the N-terminal amino acid sequence of the protein encoded by the open reading frame matches the N-terminal sequence of DGI, and the DNA and amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 6 are E. coli. DN of E. coli dgi gene
It was considered to be the A sequence and the amino acid sequence of DGI.

【0048】実施例3 種々の細菌染色体のdgi遺伝
子 DGIは細菌の生育に重要であり、普遍的に存在するこ
とが予想された。そこで、前記実施例2で得られたdg
i遺伝子のDNA断片を用いて、さまざまな細菌の染色
体DNAとサザンハイブリダイゼーションを行った。
Example 3 The dgi gene DGI of various bacterial chromosomes was important for bacterial growth and was expected to exist universally. Therefore, the dg obtained in Example 2 above
The DNA fragment of the i gene was used for Southern hybridization with chromosomal DNA of various bacteria.

【0049】サザンハイブリダイゼーションは、Mol
ecular Cloning (第2巻、6.2−
6.19、9.31−9.46、1989年)記載の方
法に準じて行った。種々の細菌由来の染色体は、常法に
より調製後、EcoRIで消化したものを用いた。ま
た、プローブとしては、上記実施例2の(6)でクロー
ニングしたE.coli由来の遺伝子の中のNdeI切
断断片を32Pで標識して用いた。ハイブリダイゼーショ
ンは、通常のストリンジェントな条件下で行った。すな
わち、SSPE(180mM NaCl、1mM ED
TA、10mM リン酸ナトリウム(pH7.7))を
含むプレハイブリダイゼーション溶液(5xSSPE,
5xデンハルト溶液、0.5%SDS、50%ホルムア
ミド)で42℃、4時間振とう後、標識プローブを加え
て42℃で14時間ハイブリダイゼーションを行ない、
洗浄は、以下の3種類の条件で行なった。
Southern hybridization is performed by Mol
electrical Cloning (Volume 2, 6.2-
6.19, 9.31-9.46, 1989). Chromosomes derived from various bacteria were prepared by a conventional method and then digested with EcoRI. As the probe, E. coli cloned in (6) of Example 2 above was used. The NdeI digested fragment in the gene derived from E. coli was used after being labeled with 32 P. Hybridization was performed under normal stringent conditions. That is, SSPE (180 mM NaCl, 1 mM ED
Prehybridization solution (5 × SSPE, containing TA, 10 mM sodium phosphate (pH 7.7))
5x Denhardt's solution, 0.5% SDS, 50% formamide) at 42 ° C for 4 hours, after which a labeled probe was added and hybridization was performed at 42 ° C for 14 hours.
The washing was performed under the following three conditions.

【0050】 洗浄条件1:0.1%SDS、0.1%SSPE 65℃ 洗浄条件2:0.1%SDS、0.1%SSPE 52℃ 洗浄条件3:0.1%SDS、1xSSPE 52℃ ハイブリダイゼーションの強さは、以下のように判定し
た。
Washing conditions 1: 0.1% SDS, 0.1% SSPE 65 ° C. Washing conditions 2: 0.1% SDS, 0.1% SSPE 52 ° C. Washing conditions 3: 0.1% SDS, 1 × SSPE 52 ° C. The strength of hybridization was determined as follows.

【0051】+++;洗浄条件1で洗浄後オートラジオ
グラフィーを行い、ハイブリダイズのバンドが明瞭なも
の ++ ;洗浄条件2で洗浄後オートラジオグラフィーを
行い、ハイブリダイズのバンドが明瞭なもの + ;洗浄条件3で洗浄後オートラジオグラフィーを
行い、ハイブリダイズのバンドが明瞭なもの その結果を下表1に示した。
+++: Autoradiography after washing under washing condition 1 and clear hybridizing band ++; Autoradiography after washing under washing condition 2 and clear hybridizing band +; washing After washing under condition 3, autoradiography was carried out, and the hybridization band was clear. The results are shown in Table 1 below.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】表1に示した通り、Shigera属、C
itrobacter属、Pseudomonas属、
Bacillus属、Enterococcus属、S
taphylococcus属微生物では、Esche
richia coli由来のdgi遺伝子断片(配列
番号6の第255番目〜815番目に相当するNdeI
断片と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズす
る断片が認められた。
As shown in Table 1, genus Shigera, C
genus itrobacterium, genus Pseudomonas,
Bacillus, Enterococcus, S
In the bacterium of the genus taphylococcus, Esche
dgi gene fragment derived from richia coli (NdeI corresponding to the 255th to 815th positions in SEQ ID NO: 6)
The fragment was found to hybridize with the fragment under stringent conditions.

【0054】すなわち、これら微生物では、相同性のあ
るdgi遺伝子が存在すると考えられ、特にShige
ra属及びCitrobacter属由来の遺伝子はE
scherichia属由来のものと相同性がきわめて
高いものと考えられた。また、このようにdgi遺伝子
と相同な遺伝子が多くの菌種に分布していることから、
DGIが細菌の生育に重要であることが示唆される。
That is, it is considered that homologous dgi genes are present in these microorganisms, and in particular Shige
Genes derived from the genera ra and Citrobacter are E
It was considered to have extremely high homology to those derived from the genus Scherichia. Since the gene homologous to the dgi gene is distributed in many bacterial species in this way,
It is suggested that DGI is important for bacterial growth.

【0055】実施例4 遺伝子組換えによる大腸菌DG
Iの大量発現と精製 (1)DGI発現用ベクターの作製 大量のDGI蛋白質を調製するために、蛋白発現用ベク
タープラスミドpLEX(インビトロジェン社製)を用
いて、以下のようにDGI発現系を構築した。発現用ベ
クターpLEXのシステムは、トリプトファンをインデ
ューサーとする転写調節によって目的遺伝子の発現を制
御するものである。すなわち、トリプトファンがない場
合、trpプロモーターのもとλl遺伝子からclリプ
レッサー蛋白が発現され、clリプレッサー蛋白は、ベ
クター上のPLプロモーターのオペレーター領域と結合
し、PLプロモーター下流に連結された目的遺伝子の転
写を抑制する。一方トリプトファンが存在すると、トリ
プトファン−リプレッサー複合体が形成され、この複合
体がtrpオペレーターと強く結合してclリプレッサ
ー蛋白の発現を阻止し、clリプレッサーがPLプロモ
ーターから解離して、目的遺伝子の転写が起こる。
Example 4 Escherichia coli DG by gene recombination
Large-scale expression and purification of I (1) Preparation of vector for DGI expression In order to prepare a large amount of DGI protein, a vector expression plasmid pLEX (manufactured by Invitrogen) was used to construct a DGI expression system as follows. . The expression vector pLEX system controls the expression of a target gene by controlling transcription using tryptophan as an inducer. That is, in the absence of tryptophan, the cl repressor protein is expressed from the λl gene under the trp promoter, and the cl repressor protein binds to the operator region of the PL promoter on the vector and is linked to the downstream region of the PL promoter. Suppress the transcription of. On the other hand, in the presence of tryptophan, a tryptophan-repressor complex is formed, and this complex strongly binds to the trp operator and blocks the expression of the cl repressor protein, and the cl repressor dissociates from the PL promoter, resulting in the gene of interest. Transcription occurs.

【0056】プラスミドpLEXに組み込む断片とし
て、前記実施例2で塩基配列を決定したdgi遺伝子領
域(配列番号6の第255〜815番目の塩基に相当す
る断片)の両端に制限酵素NdeI認識部位を付加した
断片をPCRにて調製した。PCRのテンプレートDN
Aとしては、E.coli KL16株染色体DNAを
用い、プライマー(センスプライマーの配列は配列番号
4に、アンチセンスプライマーの配列は配列番号5に各
々示した)はDNA合成機で合成した。得られたPCR
産物をベクタープラスミドpT7BlueT(ノバジェ
ン社製)に連結し、E.coli JM109に導入し
て組換えプラスミドを調製した。得られた組換えプラス
ミドをNdeIで切断し、アガロース電気泳動で分離
後、ゲルから473bpのNdeI断片を精製し、これ
をpLEXに連結した。これを、エレクトロポレーショ
ン法によりE.coli GI724(Invitro
gen社、米国)に導入して組換えプラスミドを調製
し、挿入断片の挿入方向を、EcoRVの切断パターン
によって判定して、dgi遺伝子を含む挿入断片が正し
い方向(センス方向)に挿入された組換えプラスミドp
CA17を取得した。エレクトロポレーションは、エレ
クトロセルマニュプレーター600(ビーエム機器株式
会社製)を用い、電位差2.25kV、電気抵抗129
Ωの条件下で行なった。ベクタープラスミドpLEXに
dgi遺伝子を含む挿入断片が正方向に挿入された組換
えプラスミドpCA17で形質転換されたGI724
株、すなわちE.coli GI724(pCA17)
株は、工業技術院生命工学工業技術研究所に、受託番号
FERM BP一6133として寄託されている。
As a fragment to be incorporated into the plasmid pLEX, restriction enzyme NdeI recognition sites were added to both ends of the dgi gene region (the fragment corresponding to the 255th to 815th bases of SEQ ID NO: 6) whose nucleotide sequence was determined in Example 2 above. The fragment thus prepared was prepared by PCR. PCR template DN
As A, E. E. coli KL16 strain chromosomal DNA was used to synthesize the primers (the sequence of the sense primer is shown in SEQ ID NO: 4 and the sequence of the antisense primer is shown in SEQ ID NO: 5) with a DNA synthesizer. PCR obtained
The product was ligated to vector plasmid pT7BlueT (Novagen), and E. E. coli JM109 was introduced to prepare a recombinant plasmid. The resulting recombinant plasmid was cleaved with NdeI, separated by agarose gel electrophoresis, and a 473 bp NdeI fragment was purified from the gel, which was ligated to pLEX. This was electroporated by the E. coli GI724 (Invitro
gen, USA) to prepare a recombinant plasmid, and the insertion direction of the insert fragment was determined by the EcoRV cleavage pattern, and the insert fragment containing the dgi gene was inserted in the correct direction (sense direction). Replacement plasmid p
Obtained CA17. For electroporation, an electrocell manipulator 600 (manufactured by BM Equipment Co., Ltd.) was used, potential difference 2.25 kV, electric resistance 129.
It was performed under the condition of Ω. GI724 transformed with the recombinant plasmid pCA17 in which the insert fragment containing the dgi gene was inserted into the vector plasmid pLEX in the forward direction.
Strain, namely E. coli GI724 (pCA17)
The strain has been deposited at the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology under the deposit number FERM BP-16133.

【0057】(2)大腸菌DGIの大量発現 前項(1)で得られたE.coli GI724(pC
A17)株を、アンピシリン100μg/mlを含むR
M培地(42mM Na2HPO4、22mMKH2
4、8.5mM NaCl、18mM NH4Cl(p
H7.4)、2%カザミノ酸、1%グリセロール、1m
M MgCl2)中で振とう培養した。OD600値が
約0.5に達した時点で、最終濃度100μg/mlに
なるようトリプトファンを添加して、DGI蛋白質の発
現を誘導した。その後、37℃で振とう培養を5時間続
けた。培養液1mlを採取し、遠心して集菌した。得ら
れた菌体を100μlのSDS緩衝液(50mM Tr
is−HCl(pH6.8)、138mM SDS、
1.5M グリセリン、280mM 2−メルカプトエ
タノール)に溶解して95℃で5分間加温して溶菌させ
た後、氷中保存した。その上清20μlについて、SD
S−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAG
E)により、蛋白発現を調べた。その結果(図4)、p
CA17による形質転換株にはDGIに相当する約18
キロダルトンの蛋白質の大量発現が認められた。一方、
dgi遺伝子を含む挿入断片が逆方向(アンチセンス方
向)に挿入された組換えプラスミドpCA18あるいは
ベクターpLEXで形質転換した株では、大量発現は認
められなかった。また、DGIを大量発現している菌株
を顕微鏡観察すると、細長く伸長しており、細胞分裂に
異常をきたしていると考えられた。このことから、DG
Iの活性及び/または発現を増強する薬剤は、抗菌剤と
して有用であると考えられる。
(2) Large-scale expression of Escherichia coli DGI E. coli obtained in the above item (1). coli GI724 (pC
A17) strain, R containing ampicillin 100 μg / ml
M medium (42 mM Na 2 HPO 4 , 22 mM KH 2 P
O 4 , 8.5 mM NaCl, 18 mM NH 4 Cl (p
H7.4), 2% casamino acid, 1% glycerol, 1 m
It was shake-cultured in M MgCl 2 ). When the OD600 value reached about 0.5, tryptophan was added to a final concentration of 100 μg / ml to induce the expression of DGI protein. Then, shaking culture was continued at 37 ° C. for 5 hours. 1 ml of the culture solution was collected and centrifuged to collect the cells. The cells obtained were mixed with 100 μl of SDS buffer (50 mM Tr
is-HCl (pH 6.8), 138 mM SDS,
It was dissolved in 1.5 M glycerin, 280 mM 2-mercaptoethanol), heated at 95 ° C. for 5 minutes to lyse, and stored in ice. For 20 μl of the supernatant, SD
S-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAG
Protein expression was examined according to E). The result (Fig. 4), p
Approximately 18 corresponding to DGI was found in the transformant strain with CA17.
Large expression of a kilodalton protein was observed. on the other hand,
Large-scale expression was not observed in the strain transformed with the recombinant plasmid pCA18 or the vector pLEX in which the insert fragment containing the dgi gene was inserted in the reverse direction (antisense direction). In addition, microscopic observation of a strain that expresses a large amount of DGI revealed that it was elongated and elongated, and that cell division was abnormal. From this, DG
Agents that enhance the activity and / or expression of I are considered useful as antibacterial agents.

【0058】(3)大腸菌DGIの精製 E.coli GI724(pCA17)株を前記
(2)と同様にして、培養とトリプトファンによる発現
誘導を行なった。遠心分離して得られた菌体を、A溶液
(30mM Tris−HCl(pH7.5)、30m
M NaCl)10mlに懸濁し、氷中で超音波破砕し
た。破砕後、遠心分離(4℃、8000rpm、20
分)し、得られた上清について、60%飽和の硫安沈殿
を行い、17000xG、20分間遠心分離した。得ら
れたペレットを30mlのTED溶液(10mM Tr
is−HClpH(7.5)、1mM EDTA、1m
M DTT)に溶解し同溶液で透析した。透析後、あら
かじめTED溶液で平衡化したQ−セファロースファー
ストフローカラム(0.55cm2 x 9cm)(フ
ァルマシア社製)に負荷し、NaClの直線的濃度勾配
(0.025Mから0.8Mまで)をかけてTED溶液
140mlで蛋白の溶出と分画を行なった(線速度15
0cm/hr)。各画分についてSDS−PAGEを行
ない、18kDaの蛋白質バンドが確認された画分を採
取した。この画分について、TED溶液で平衡化したT
SKgelトヨパールHW−55(2.25cm2
32cm)(東ソー社製)を用いてゲル濾過で分画
し、18kDaの蛋白質バンドが確認された画分を20
0μlに遠心濃縮した。濃縮液をSDS−PAGE後、
ゲルから目的のDGI蛋白を抽出し、再度、TSKge
lトヨパールHW−55でゲル濾過を行い、精製DGI
(600μg)を得た。蛋白量は、蛋白質定量用クマシ
ーブリリアントブル−色素液を用い、595nmの吸光
度測定によって算出した。
(3) Purification of E. coli DGI E. E. coli GI724 (pCA17) strain was cultured and expression-induced by tryptophan in the same manner as in (2) above. The bacterial cells obtained by centrifugation were mixed with A solution (30 mM Tris-HCl (pH 7.5), 30 m
(M NaCl) and sonicated in ice. After crushing, centrifugation (4 ° C, 8000 rpm, 20
The resulting supernatant was subjected to ammonium sulfate precipitation at 60% saturation and centrifuged at 17,000 × G for 20 minutes. The resulting pellet was added to 30 ml of TED solution (10 mM Tr
is-HCl pH (7.5), 1 mM EDTA, 1 m
MD TTT) and dialyzed against the same solution. After dialysis, the sample was loaded on a Q-Sepharose fast flow column (0.55 cm 2 x 9 cm) (Pharmacia) equilibrated with a TED solution in advance, and a linear concentration gradient of NaCl (from 0.025 M to 0.8 M) was applied. Then, the protein was eluted and fractionated with 140 ml of TED solution (linear velocity 15
0 cm / hr). SDS-PAGE was performed for each fraction, and the fraction in which a protein band of 18 kDa was confirmed was collected. About this fraction, T equilibrated with TED solution
SKgel Toyopearl HW-55 (2.25 cm 2 x
32 cm) (manufactured by Tosoh Corporation) was fractionated by gel filtration, and the fraction in which a protein band of 18 kDa was confirmed was 20
It was concentrated by centrifugation to 0 μl. After the concentrated solution was subjected to SDS-PAGE,
Extract the desired DGI protein from the gel and re-select TSKge
Purified DGI after gel filtration with Toyopearl HW-55
(600 μg) was obtained. The amount of protein was calculated by measuring the absorbance at 595 nm using a Coomassie Brilliant Bull-dye solution for protein determination.

【0059】実施例5 DGI活性測定 前記実施例4で得られた精製DGIを用いてDGI活
性、すなわちDNAジャイレース活性(スーパーコイリ
ング活性)に対する阻害活性を測定した。活性測定反応
液(20mM Tris−HCl(pH 7.5)、2
0mM KCl、4mM MgCl2、4mM スペル
ミジン、1.5mM ATP、1mM DTT、30μ
g/ml t−RNA、15μg/ml BSA、0.
1μg 弛緩型pBR322DNA)に、DNAジャイ
レースサブユニットA(1U)、サブユニットB(1
U)各々5μlを加え、これにDGI(蛋白濃度25、
12.5、6.25、3.13、1.56、0.78又
は0.39μg/ml)を添加して37℃で1時間反応
させた。プロテイナーゼK(1mg/ml)3μlを加
えさらに37℃で30分保温して反応を停止させた後、
反応液を0.8%アガロースゲル電気泳動にて泳動後、
0.5μg/mlエチジウムブロマイド溶液で染色し、
紫外線照射下で写真撮影した。超らせん型のDNA量を
デンシトメータ(島津−波長フライングスポットスキャ
ナCS−9000、島津製作所製)で測定した。DGI
蛋白添加時の超らせん型DNA量を、無添加時の超らせ
ん型DNA量と比較することによってDNAジャイレー
ス阻害活性の有無を検定した。その結果を図5に示し
た。DGIを6μg/ml以上の濃度で添加した場合
に、DNAジャイレースのスーパーコイリング活性を完
全に阻害した。これより低濃度では、スーパ−コイル型
DNA変換が不完全な状態で終結して、リラックス型D
NAから薄く尾を引いたようなバンドが検出された。
Example 5 Measurement of DGI activity The purified DGI obtained in Example 4 was used to measure the DGI activity, that is, the inhibitory activity against the DNA gyrase activity (supercoiling activity). Activity measurement reaction solution (20 mM Tris-HCl (pH 7.5), 2
0 mM KCl, 4 mM MgCl 2 , 4 mM spermidine, 1.5 mM ATP, 1 mM DTT, 30 μ
g / ml t-RNA, 15 μg / ml BSA, 0.
DNA gyrase subunit A (1U), subunit B (1
U) Add 5 μl of each and add DGI (protein concentration 25,
12.5, 6.25, 3.13, 1.56, 0.78 or 0.39 μg / ml) was added and reacted at 37 ° C. for 1 hour. After adding 3 μl of proteinase K (1 mg / ml) and further incubating at 37 ° C. for 30 minutes to stop the reaction,
After the reaction solution was electrophoresed on 0.8% agarose gel,
Stain with 0.5 μg / ml ethidium bromide solution,
Photographed under UV irradiation. The amount of supercoiled DNA was measured by a densitometer (Shimadzu-wavelength flying spot scanner CS-9000, manufactured by Shimadzu Corporation). DGI
The presence or absence of DNA gyrase inhibitory activity was assayed by comparing the amount of supercoiled DNA when protein was added with the amount of supercoiled DNA when no protein was added. The results are shown in Fig. 5. The supercoiling activity of DNA gyrase was completely inhibited when DGI was added at a concentration of 6 μg / ml or more. If the concentration is lower than this, super-coil type DNA conversion is terminated in an incomplete state, and relaxed type D
A band with a thin tail was detected from NA.

【0060】以上のように、DGI活性測定系を構築で
きた。本測定系において、薬物溶液(もしくは懸濁液)
を添加及び無添加で反応を実施して、DGI活性を比較
すれば、薬物のDGI活性を変調させる作用(活性増強
作用もしくは、活性阻害作用)を検出することができ、
従って、DGI活性を変調させる薬剤のスクリーニング
又は同定を行なうことができる。
As described above, a DGI activity measuring system could be constructed. In this measurement system, drug solution (or suspension)
By carrying out the reaction with and without addition, and comparing the DGI activity, the action of modulating the DGI activity of the drug (activity enhancing action or activity inhibiting action) can be detected,
Thus, agents that modulate DGI activity can be screened for or identified.

【0061】実施例6 大腸菌dgi遺伝子のプロモー
ター活性測定 (1)プロモーター活性測定用プラスミドの作製 E.coliのdgi遺伝子の5′上流域には、sbc
B領域(EMBL登録番号U00009)中の仮想産物
YeeCをコードする領域(yeeC遺伝子)が存在す
る。両遺伝子は約122bp離れているが、この両遺伝
子の間には、yeeCのρ因子依存性ターミネーターと
考えられるパリンドローム構造と、dgi遺伝子のプロ
モーターと推定される−10、−35領域の典型的な配
列が認められる。そこで以下のように、dgi遺伝子の
プロモーター領域を含むDNA断片をlac遺伝子と連
結したプラスミドを作製し、β−ガラクトシダーゼ活性
を指標としてdgiプロモーター活性を測定できる系を
構築した。
Example 6 Measurement of promoter activity of Escherichia coli dgi gene (1) Preparation of promoter activity measuring plasmid E. In the 5'upstream region of the dgi gene of E. coli, sbc
There is a region (yeC gene) encoding the hypothetical product YeeC in the B region (EMBL accession number U00009). Although both genes are separated by about 122 bp, a palindromic structure that is considered to be a ρ-factor-dependent terminator of yeeC and a -10 and -35 region that is presumed to be the promoter of the dgi gene are typical between the two genes. Various sequences are recognized. Therefore, as described below, a plasmid was prepared in which a DNA fragment containing the promoter region of the dgi gene was ligated to the lac gene, and a system capable of measuring the dgi promoter activity using β-galactosidase activity as an index was constructed.

【0062】dgi遺伝子のプロモーター領域、転写開
始領域及び翻訳領域の5´側を含む1.2kbpのDN
A断片(配列番号6の第3〜1184番目の塩基に相当
する断片)の両端にBamHI認識部位を付加したDN
A断片を、PCRにより調製した。プライマーとして
は、目的領域の両端の配列各々にBamHI認識配列を
付加した2種のオリゴヌクレオチドを合成して用いた。
また鋳型としては、大腸菌KL16株の染色体DNAを
用いた。PCRで得られた断片をBamHIとRsaI
で二重切断して、推定プロモーター領域、転写開始領域
及び翻訳領域の5´側33bpからなる283bpのD
NA断片を調製した。ベクタープラスミドpLGlac
Z7(Plasmid 第32巻、第233〜237
頁、1994年)をBamHIで切断した後、先に得ら
れた283bpのDNA断片とともに末端の平滑化を行い、
両者を連結して組換えプラスミドを作製した。かくし
て、dgiプロモータを含む断片がlacZ遺伝子の上
流に、同方向で連結された組換えプラスミド、すなわち
DGI蛋白のN末端側11アミノ酸残基とβ−ガラクト
シダーゼの融合蛋白を発現するプラスミドpCA15を
得た。また、dgiプロモータを含む断片が逆方向に挿
入された組換えプラスミドpCA16も得た。
A 1.2 kbp DN containing the promoter region of the dgi gene, the transcription initiation region and the 5'side of the translation region.
DN in which BamHI recognition sites are added to both ends of the A fragment (fragment corresponding to the 3rd to 1184th bases of SEQ ID NO: 6)
The A fragment was prepared by PCR. As the primers, two kinds of oligonucleotides each having a BamHI recognition sequence added to the sequences at both ends of the target region were synthesized and used.
Chromosomal DNA of Escherichia coli KL16 strain was used as a template. The fragment obtained by PCR was digested with BamHI and RsaI.
Double cleavage at 283 bp D consisting of 33 bp on the 5'side of the putative promoter region, transcription initiation region and translation region.
The NA fragment was prepared. Vector plasmid pLGlac
Z7 (Plasmid Vol. 32, 233-237
(Page, 1994) with BamHI and blunt-ended with the previously obtained 283 bp DNA fragment.
Both were ligated to produce a recombinant plasmid. Thus, a recombinant plasmid in which a fragment containing the dgi promoter was ligated in the same direction upstream of the lacZ gene, that is, a plasmid pCA15 expressing a fusion protein of the N-terminal 11 amino acid residues of the DGI protein and β-galactosidase was obtained. . In addition, a recombinant plasmid pCA16 in which a fragment containing the dgi promoter was inserted in the reverse direction was also obtained.

【0063】(2)dgiプロモータ活性の測定 E.coli JM109株に、前記(1)で得られた
組換えプラスミドpCA15をE.coli JM10
9に導入した形質転換株を用いて以下のように測定し
た。前記菌株を一晩培養した液を、50μg/mlカナ
マイシンを含むLB培地10mlに、OD600値が
0.1になるように接種して、37℃で振とう培養を実
施した。1時間毎に600nmの濁度を測定するととも
に、培養液を約0.3〜0.5ml採取した。採取した
培養液は、OD600値が0.1になるように希釈した
後、1mlを採って遠心(14000rpm、1分間)
し、得られた菌体を1mlのZ緩衝液(60mM Na
2HPO4、40mM NaH2PO4、10mM KC
l、1mM MgSO4、50mM β−メルカプトエ
タノール)に懸濁した。これを超音波破砕した後、遠心
して、上清液600μlを採取してサンプル溶液とし、
各サンプル溶液のβ−ガラクトシダーゼ活性を以下のよ
うに測定した。サンプル溶液600μlを5分間28℃
で保温したのち、これに反応基質ONPG(O−ニトロ
フェニル−β−D−ガラクトピラノシド)の溶液(4m
g/ml)200μlを加え、さらに5分間保温して反
応させた後、1M炭酸ナトリウムを500μl加えて反
応を停止した。反応終了後、420nmと550nmの
吸光度を測定し、Sambrookらの方法(Mole
cular Cloning:A Laborator
y Manual、第二版、Cold Spring
Harbor Laboratory Press、P
lainview、New York、1989年)に
準じてβ−ガラクトシダーゼ活性及び蛋白量1μgあた
りの比活性を算出した。サンプル溶液中の蛋白量は蛋白
質定量用CBB色素液を用いて測定した。
(2) Measurement of dgi promoter activity E. The recombinant plasmid pCA15 obtained in (1) above was transformed into E. coli JM109 strain with E. coli. coli JM10
Using the transformant introduced in No. 9, it was measured as follows. An overnight culture of the strain was inoculated into 10 ml of LB medium containing 50 μg / ml kanamycin so that the OD600 value was 0.1, and shake culture was carried out at 37 ° C. The turbidity at 600 nm was measured every hour, and about 0.3 to 0.5 ml of the culture solution was collected. The collected culture solution was diluted to an OD600 value of 0.1, and 1 ml was collected and centrifuged (14000 rpm, 1 minute).
Then, the obtained bacterial cells were mixed with 1 ml of Z buffer (60 mM Na
2 HPO 4 , 40 mM NaH 2 PO 4 , 10 mM KC
1, 1 mM MgSO 4 , 50 mM β-mercaptoethanol). After ultrasonically crushing this, centrifuging and collecting 600 μl of the supernatant liquid as a sample solution,
The β-galactosidase activity of each sample solution was measured as follows. 600 μl of sample solution for 5 minutes at 28 ° C
After incubating at 0 ° C., a solution of reaction substrate ONPG (O-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside) (4 m
(g / ml) (200 μl) was added, the mixture was kept warm for 5 minutes to cause reaction, and then 500 μl of 1M sodium carbonate was added to stop the reaction. After completion of the reaction, the absorbance at 420 nm and 550 nm was measured, and the method of Sambrook et al.
color Cloning: A Laborator
y Manual, Second Edition, Cold Spring
Harbor Laboratory Press, P
The β-galactosidase activity and the specific activity per 1 μg of the protein amount were calculated according to Lainview, New York, 1989). The amount of protein in the sample solution was measured using a CBB dye solution for protein determination.

【0064】増殖に伴うdgiプロモーター活性(β−
ガラクトシダーゼの発現を指標とする)の継時的変化を
測定した結果を図6に示した。菌体蛋白量1μg当たり
のβ−ガラクトシダーゼ活性は、培養2時間後の対数増
殖期(OD600:0.5)には最も低い値を示し、以
後静止期(OD600:1.2)に達する6時間後まで
上昇することがわかった。
Dgi promoter activity (β-
The result of measuring the temporal change of galactosidase (using the expression of galactosidase as an index) is shown in FIG. The β-galactosidase activity per 1 μg of cell protein amount showed the lowest value in the logarithmic growth phase (OD600: 0.5) after 2 hours of culture, and then reached the stationary phase (OD600: 1.2) for 6 hours. It turned out to rise to later.

【0065】プラスミドpCA15、pCA16及びp
LGlacZ7を各々導入したE.coli JM10
9株について前記と同様にして、dgiプロモーター活
性を測定した。その結果、培養18時間後の菌体蛋白量
1μg当たりのβ−ガラクトシダーゼ活性は、各々21
6、14及び0units/μgであった。このよう
に、pCA15を保有する大腸菌では、対照プラスミド
(pCA16及びpLGlacZ7)と比較して強いβ
−ガラクトシダーゼの発現が認められ、このことから、
プラスミドpCA15を用いることによりβ−ガラクト
シダーゼ活性を指標として容易にdgiプロモーター活
性を測定できることが確認できた。
Plasmids pCA15, pCA16 and p
E. coli in which each LGlacZ7 was introduced. coli JM10
For 9 strains, the dgi promoter activity was measured in the same manner as above. As a result, the β-galactosidase activity per 1 μg of bacterial cell protein after 18 hours of culture was 21
6, 14 and 0 units / μg. Thus, in E. coli harboring pCA15, a stronger β compared to control plasmids (pCA16 and pLGlacZ7).
-The expression of galactosidase was observed, which indicates that
It was confirmed that by using the plasmid pCA15, the dgi promoter activity can be easily measured using the β-galactosidase activity as an index.

【0066】以上のように、dgiプロモーター活性測
定系を構築できた。本測定系において、薬物溶液(もし
くは懸濁液)を添加及び無添加で培養を実施し、dgi
プロモーター活性を比較すれば、薬物のdgi遺伝子発
現を変調させる作用(発現増強作用もしくは、発現阻害
作用)を検出することができ、従って、DGIの発現を
変調させる薬剤のスクリーニング又は同定を行なうこと
ができる。
As described above, a dgi promoter activity measuring system could be constructed. In this measurement system, culture was performed with and without addition of a drug solution (or suspension), and
By comparing the promoter activities, it is possible to detect the action of the drug that modulates dgi gene expression (expression enhancing action or expression inhibitory action), and thus it is possible to screen or identify a drug that modulates DGI expression. it can.

【0067】実施例7 アンチセンスRNAによる大腸
菌dgi遺伝子の発現制御 (1)アンチセンスRNA発現プラスミドの導入による
dgi遺伝子の発現制御dgi遺伝子の翻訳領域を含む
断片(配列番号6の第255〜728番目の塩基に相当
する断片)を、ベクタープラスミドpLEX(インビト
ロジェン社製)のトリプトファン(trp)プロモータ
ー下流に挿入して、アンチセンス発現ベクターを作製し
た。
Example 7 Control of Escherichia coli dgi Gene Expression by Antisense RNA (1) Expression Control of dgi Gene by Introduction of Antisense RNA Expression Plasmid A fragment containing the translation region of the dgi gene (the 255th to 728th positions in SEQ ID NO: 6) (A fragment corresponding to the base of 1) was inserted downstream of the tryptophan (trp) promoter of the vector plasmid pLEX (manufactured by Invitrogen) to prepare an antisense expression vector.

【0068】これをE.coli GI724株に導入
した。得られたアンチセンスRNA発現株を、トリプト
ファン添加又は無添加の条件下で培養し、生菌数および
濁度(OD600)の継時的推移を測定した。その結果
を、図7に示した。トリプトファン添加による発現誘導
を実施しなかった場合、24時間後の菌数は1x109
cfu/ml、濁度は1.0まで増加した。一方、トリ
プトファンを添加してdgi遺伝子アンチセンスRNA
の発現を誘導した場合、生菌数は、添加8時間後まで、
4x107cfu/mlから1x108cfu/mlとわ
ずかに増加傾向が見られたが、24時間後には、5x1
6cfu/mlに減少した。また、OD600値は、
添加8時間後に0.4まで増加したが、24時間後でも
0.5とほぼ一定の値を示した。また、アンチセンスR
NA発現株では、菌の伸長化が観察された。このような
形態異常は、大腸菌をニューキノロン系ジャイレース阻
害剤で処理した場合にも観察されることが報告されてい
る(西野武志ら、Chemotherapy、第41巻
(s−5)、第50−66頁、1993年)。以上の結
果から、dgiのアンチセンスRNA発現を誘導した大
腸菌では、dgi遺伝子発現が抑制されて、菌の正常な
生育が阻害されたと考えられる。すなわち、dgi遺伝
子発現を抑制する薬剤は抗菌剤として有用であると考え
られる。
E. E. coli GI724 strain. The obtained antisense RNA-expressing strain was cultured under conditions with or without the addition of tryptophan, and the successive changes in viable cell count and turbidity (OD600) were measured. The results are shown in Fig. 7. When expression induction by addition of tryptophan was not carried out, the number of bacteria after 1 hour was 1 × 10 9
cfu / ml, turbidity increased to 1.0. On the other hand, tryptophan was added to the dgi gene antisense RNA.
When the expression of is induced, the viable cell count is 8 hours after addition,
Although a slight increase tendency was seen from 4 × 10 7 cfu / ml to 1 × 10 8 cfu / ml, it was 5 × 1 after 24 hours.
0 was reduced to 6 cfu / ml. Also, the OD600 value is
The value increased to 0.4 8 hours after the addition, but remained a constant value of 0.5 even after 24 hours. Also, antisense R
Elongation of the bacteria was observed in the NA-expressing strain. It has been reported that such morphological abnormalities are also observed when Escherichia coli is treated with a new quinolone type gyrase inhibitor (Takeshi Nishino et al., Chemotherapy, Volume 41 (s-5), 50-66). P., 1993). From the above results, it is considered that in E. coli in which dgi antisense RNA expression was induced, the dgi gene expression was suppressed and the normal growth of the bacterium was inhibited. That is, a drug that suppresses dgi gene expression is considered to be useful as an antibacterial agent.

【0069】実施例8 大腸菌DGI蛋白質に対するポ
リクローナル抗体 (1)抗DGI抗血清の調製 前記実施例3の(4)項で得られた精製DGIの溶液2
00μl(100μg相当)に、ゲルブアジュバント
(ナカライテスク社製)25μgを加え、5分間室温に
て振とうして完全に混合した後、ウサギの背中皮下に投
与して、初回免疫を行なった。初回免疫から1週間後及
び3週間後に、同様に投与してブースター免疫を行なっ
た。免疫後、耳静脈より少量採血を行い、抗体価を確認
した。血清抗体価の上昇が確認できた時点で、耳動脈よ
り約50ml採血した。得られた血液を37℃1時間、
続いて4℃1夜静置後、遠心分離して血清を得た。得ら
れた抗血清は、フィルター濾過(ポア径0.45μm)
後、分注して−80℃にて保存した。
Example 8 Polyclonal antibody against Escherichia coli DGI protein (1) Preparation of anti-DGI antiserum Solution 2 of purified DGI obtained in the above item (4) of Example 3
25 μg of Gerb adjuvant (manufactured by Nacalai Tesque, Inc.) was added to 00 μl (corresponding to 100 μg), and the mixture was shaken for 5 minutes at room temperature to mix thoroughly, and then subcutaneously administered to the back of a rabbit to perform the first immunization. One week and three weeks after the initial immunization, the same administration was performed to perform booster immunization. After immunization, a small amount of blood was collected from the ear vein to confirm the antibody titer. When an increase in serum antibody titer was confirmed, about 50 ml of blood was collected from the ear artery. The obtained blood is 37 ° C for 1 hour,
Subsequently, the mixture was allowed to stand at 4 ° C. overnight and then centrifuged to obtain serum. The obtained antiserum was filtered through a filter (pore size 0.45 μm)
Then, the mixture was dispensed and stored at -80 ° C.

【0070】(2)抗DGI抗体(IgG)の精製とド
ットブロットアッセイ E−Z−SEP(商品名、ファルマシア社製、抗体精製
用キット)を用いて、抗血清からIgG画分の精製を行
った。精製した抗体のIgG濃度を、希釈ドットブロッ
ト法(抗ペプチド抗体実験プロトコール、秀潤社、大海
忍、その他著、第73〜74頁)により測定したとこ
ろ、300mg/mlであった。
(2) Purification of anti-DGI antibody (IgG) and dot blot assay EZ-SEP (trade name, Pharmacia, antibody purification kit) was used to purify the IgG fraction from the antiserum. It was The IgG concentration of the purified antibody was measured by the dilution dot blot method (anti-peptide antibody experiment protocol, Shujunsha, Shinobu Oumi, et al., Pp. 73-74) and was found to be 300 mg / ml.

【0071】また、ドットブロットアッセイにより、こ
の抗体を用いて認識できる最小の抗原蛋白量を検定し
た。すなわち、ニトロセルロース膜に20、10、5、
2.5、1.25μg/mlの濃度の精製DGIを0.
5μlスポットし、これを乾燥させた後、20mg/m
lBSA含有TBS(0.15M NaCl、20mM
Tris−HCl(pH7.5))中でブロッキングし
た。この膜を、BSA含有TBSで希釈した抗DGI抗
体(1000倍希釈)に浸し、37℃にて1時間インキ
ュベートした。この膜を洗浄後、西洋ワサビペルオキシ
ダーゼ(HRP)で標識した抗ウサギIgG抗体(Gi
bco.BRL社製)とともに37℃にて0.5時間イ
ンキュベートした後、ジアミノベンジジン(DAB)を
基質として用いたペルオキシダーゼ染色で、抗体の結合
を検出した。その結果、この抗体が認識できる最小の抗
原(DGI)蛋白量は約5ngであった。
In addition, the minimum amount of antigen protein that can be recognized by using this antibody was assayed by dot blot assay. That is, 20, 10, 5,
2.5 and 1.25 μg / ml of purified DGI at a concentration of 0.
After spotting 5 μl and drying it, 20 mg / m
1BSA-containing TBS (0.15M NaCl, 20 mM
Blocked in Tris-HCl (pH 7.5)). This membrane was immersed in an anti-DGI antibody (1000-fold diluted) diluted with BSA-containing TBS, and incubated at 37 ° C for 1 hour. After washing this membrane, anti-rabbit IgG antibody (Gi labeled with horseradish peroxidase (HRP)
bco. After incubating with BRL) at 37 ° C for 0.5 hour, antibody binding was detected by peroxidase staining using diaminobenzidine (DAB) as a substrate. As a result, the minimum antigen (DGI) protein amount that this antibody could recognize was about 5 ng.

【0072】(3)大腸菌DGIのウエスタンブロッテ
ィングによる検出 DGIを高発現させた大腸菌(前記実施例4で得られた
E.coli GI724(pCA17)株)を、超音
波破砕後遠心分離して得られた上清液を、SDS−ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動で分離した。泳動後のゲル
から、PVDF(polyvinylidene difluoride)膜(ミ
リポア社製)に転写した。転写したPVDF膜をクーマ
シーブリリアントブルーで染色し、蛋白質の泳動パター
ンを確認した後、メタノールで脱色し、20mg/ml
BSA含有TBS中でブロッキングした。この膜をBS
A含有TBSで希釈した抗DGI抗体(1000倍希
釈)に浸して反応させた後、前記(2)のドットブロッ
トアッセイと同様に、HRP標識抗ウサギIgG抗体及
び基質DABを用いてペルオキシダーゼ染色を行なっ
た。その結果、図8に示したように、DGIに相当する
分子量18kDaの蛋白質が特異的に検出できた。この
ことから、得られた抗DGI抗体(IgG)を用いては
DGIの検出・定量が可能であると考えられた。
(3) Detection of Escherichia coli DGI by Western Blotting Escherichia coli highly expressing DGI (E. coli GI724 (pCA17) strain obtained in Example 4) was ultrasonically disrupted and then obtained by centrifugation. The supernatant was separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The gel after migration was transferred to a PVDF (polyvinylidene difluoride) film (manufactured by Millipore). The transferred PVDF membrane was stained with Coomassie Brilliant Blue to confirm the protein migration pattern, and then decolorized with methanol to give 20 mg / ml.
Blocked in TBS containing BSA. BS this film
After immersing in an anti-DGI antibody diluted with A-containing TBS (1000-fold dilution) to react, peroxidase staining was carried out using HRP-labeled anti-rabbit IgG antibody and substrate DAB as in the dot blot assay of (2) above. It was As a result, as shown in FIG. 8, a protein having a molecular weight of 18 kDa corresponding to DGI could be specifically detected. From this, it was considered possible to detect and quantify DGI using the obtained anti-DGI antibody (IgG).

【0073】参考例 DNAジャイレースのスーパー
コイリング活性測定法 Antimicrobial Agents and
Chemotherapy 第32巻、第104〜10
9頁、1988年記載の方法に準じて以下の通り実施し
た。
Reference Example A method for measuring supercoiling activity of DNA gyrase Antimicrobial Agents and
Chemotherapy Volume 32, 104-10
It was carried out as follows according to the method described on page 9, 1988.

【0074】pBR322DNA(超らせん型、宝酒造
社製)0.5μg及びトポイソメラーゼI(宝酒造社
製)(6U/μl)1μlを、反応液(35mM Tr
is−HCl(pH8.0)、72mM KCl、5m
M MgCl2、5mM DTT、5mM スペルミジ
ン、0.01%ウシ血清アルブミン)20μlに加え、
37℃で2時間反応させて、弛緩型pBR322DNA
を調製した。この弛緩型pBR322DNA 0.1μ
gを含むスーパーコイリング活性測定用反応液(20m
M Tris−HCl(pH7.5)、20mM KC
l、4mM MgCl2、4mM スペルミジン、1.
5mM ATP、1mM ジチオスレイトール、30μ
g/ml t−RNA(酵母由来)、15μg/ml
ウシ血清アルブミン)5μlに、検体溶液5μl、DN
AジャイレースサブユニットA(1U/1.25μl)
5μlおよびサブユニットB(1U/1.25μl)5
μlを加え、37℃で1時間反応させた。これにプロテ
イナーゼK(1mg/ml)3μlを加え、さらに37
℃で30分保温して反応を停止した。反応終了液を、
0.8%アガロースゲル電気泳動(泳動緩衝液TAE;
40mM Tris−acetate,1mM EDT
A)にて泳動後、ゲルを0.5μg/mlエチジウムブ
ロマイド溶液で染色した後、紫外線照射下で写真撮影し
た。検体添加時と無添加時の超らせん型DNA量を比較
することにより、DNAジャイレース阻害の有無を検定
した。酵素活性としては、弛緩型プラスミドDNA量の
50%を超らせん型DNAに変換させるのに必要な酵素
量を1単位(U)とした。
0.5 μg of pBR322 DNA (super helix type, manufactured by Takara Shuzo) and 1 μl of topoisomerase I (manufactured by Takara Shuzo) (6 U / μl) were added to a reaction solution (35 mM Tr).
is-HCl (pH 8.0), 72 mM KCl, 5 m
M MgCl 2 , 5 mM DTT, 5 mM spermidine, 0.01% bovine serum albumin) 20 μl,
After reacting at 37 ° C for 2 hours, relaxed pBR322DNA
Was prepared. This relaxed pBR322 DNA 0.1 μ
Reaction solution for supercoiling activity measurement containing 20 g (20 m
M Tris-HCl (pH 7.5), 20 mM KC
1, 4 mM MgCl 2 , 4 mM spermidine, 1.
5 mM ATP, 1 mM dithiothreitol, 30 μ
g / ml t-RNA (derived from yeast), 15 μg / ml
5 μl of bovine serum albumin), 5 μl of sample solution, DN
A gyrase subunit A (1U / 1.25μl)
5 μl and subunit B (1 U / 1.25 μl) 5
μl was added, and the mixture was reacted at 37 ° C. for 1 hour. To this, add 3 μl of proteinase K (1 mg / ml), and add 37
The reaction was stopped by keeping the temperature at 30 ° C. for 30 minutes. After the reaction,
0.8% agarose gel electrophoresis (running buffer TAE;
40 mM Tris-acetate, 1 mM EDT
After electrophoresis in A), the gel was stained with 0.5 μg / ml ethidium bromide solution and then photographed under UV irradiation. The presence or absence of DNA gyrase inhibition was assayed by comparing the amount of supercoiled DNA when the sample was added and when the sample was not added. Regarding the enzyme activity, the amount of enzyme required to convert 50% of the amount of relaxed plasmid DNA into supercoiled DNA was defined as 1 unit (U).

【0075】実施例9 シゲラ属微生物のdgi遺伝子
のクローニング 前記実施例3で示した通り、シゲラ属(Shigell
a属)染色体には、E.coli由来のdgi遺伝子と
強くハイブリダイズするEcoRI断片が認められ、そ
の断片の大きさは約7kbであることがわかった。そこ
でシゲラ ディセンテリエ(Shigella dys
enteriae)IID633の染色体をEcoRI
切断しアガロース電気泳動を行い、約7kbのDNA断
片を回収した。得られたDNA断片をpUC19のEc
oRI切断部位に連結し得られた組換えプラスミドを
E.coli JM109株に導入した。大腸菌由来d
gi遺伝子を含むDNA断片をプローブとして用いてコ
ロニーハイブリダイゼーションを行い,陽性コロニー1
0株を解析した結果、6株がpUC19上に7.5kb
のEcoRI DNA断片を保持していた。この挿入断
片について種々の制限酵素で切断し、大腸菌dgi遺伝
子を含むDNA断片とのハイブリダイゼーションにより
解析した結果、1.5kbのAvaI断片上にシゲラ属
dgiの遺伝子が存在すると考えられた。
Example 9 Cloning of dgi gene of Shigella microorganism As described in Example 3 above, Shigella (Shigell)
a genus a) has E. An EcoRI fragment that strongly hybridizes with the dgi gene derived from E. coli was observed, and the size of the fragment was found to be about 7 kb. So Shigella dys
enteriae) The chromosome of IID633 is EcoRI
It was cleaved and subjected to agarose electrophoresis to recover a DNA fragment of about 7 kb. The obtained DNA fragment was Ec of pUC19
The resulting recombinant plasmid ligated to the oRI cleavage site was transformed into E. E. coli JM109 strain. E. coli derived d
Colony hybridization was performed using a DNA fragment containing the gi gene as a probe, and positive colonies 1
As a result of analyzing 0 strain, 6 strains were found to have 7.5 kb on pUC19.
Carried the EcoRI DNA fragment. The inserted fragment was cleaved with various restriction enzymes and analyzed by hybridization with a DNA fragment containing the E. coli dgi gene. As a result, it was considered that the Shigella genus dgi gene was present on the 1.5 kb AvaI fragment.

【0076】塩基配列決定のため、このDNA断片を含
むプラスミドから種々の欠失プラスミドを調製し、これ
らのプラスミドを用いて、蛍光式DNAシーケンサー
(日立製、SQ5500)により、ダイデオキシ法で塩
基配列を決定した。1444bpの配列が決定された。
シゲラ ディセンテリエの1444bpのDNA塩基配
列について、大腸菌のdgi遺伝子周辺の配列と比較し
たところ、全域にわたって98.3%という高い相同性
が認められ、その第699番目の塩基から1169番目
の塩基までの領域に相当するオープンリーディングフレ
ーム(ORF)がdgi遺伝子のORFであると判明し
た。ORFの上流にプロモーターおよびリボゾーム結合
領域と考えられる配列が認められORFに続いてロー非
依存性ターミネーターと推測される配列が認められた。
シゲラ ディセンテリエ由来のdgi遺伝子を含む14
44bpの断片のDNA配列、及びこの中にコードされ
るDGIのアミノ酸配列を配列番号8に示した。また、
同アミノ酸配列を配列番号9に示した。シゲラ ディセ
ンテリエのDGIは、大腸菌のDGIと同じく157ア
ミノ酸残基よりなるポリペプチドで、分子量は約18キ
ロダルトンと推定された。両DGIのアミノ酸配列は9
6.8%という高い相同性を示した。
To determine the nucleotide sequence, various deletion plasmids were prepared from the plasmid containing this DNA fragment, and using these plasmids, the nucleotide sequence was determined by the dideoxy method using a fluorescent DNA sequencer (HQ, SQ5500). It was determined. The 1444 bp sequence was determined.
Comparing the 1444 bp DNA base sequence of Shigella dicenterier with the sequence around the dgi gene of Escherichia coli, high homology of 98.3% was observed over the entire region, and the region from the 699th base to the 1169th base was found. It was found that the open reading frame (ORF) corresponding to is the ORF of the dgi gene. A sequence considered to be a promoter and a ribosome binding region was found upstream of the ORF, and a sequence presumed to be a row-independent terminator was found following the ORF.
14 including the dgi gene derived from Shigella dicenterier
The DNA sequence of the 44 bp fragment and the amino acid sequence of DGI encoded therein are shown in SEQ ID NO: 8. Also,
The amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 9. Shigella dicenteriae DGI is a polypeptide consisting of 157 amino acid residues like E. coli DGI, and its molecular weight was estimated to be about 18 kilodaltons. The amino acid sequences of both DGIs are 9
It showed a high homology of 6.8%.

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明のDNAジャイレース阻害蛋白質
(DGI)は、その活性またはその発現を変調させるこ
とにより細菌の正常な生育を阻害することができる。本
発明のDNAジャイレース阻害蛋白質(DGI)及びそ
の遺伝子(dgi遺伝子)を用いることにより、DGI
活性又はdgi遺伝子プロモータ活性を測定することが
でき、これら測定方法は、DGI活性やdgi遺伝子の
発現を変調させる薬剤のスクリーニング方法及び同定方
法として有用である。これらスクリーニング方法及び同
定方法は、新しい作用機作に基づく抗菌剤や農薬の開発
に有用である。さらに、dgi遺伝子に対するアンチセ
ンスRNAもしくはDNAは、DGI発現を抑制する薬
剤として有用であり、抗DGI抗体は、DGIの検出・
定量に利用できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The DNA gyrase inhibitory protein (DGI) of the present invention can inhibit normal growth of bacteria by modulating its activity or its expression. By using the DNA gyrase inhibitory protein (DGI) of the present invention and its gene (dgi gene),
The activity or the dgi gene promoter activity can be measured, and these measurement methods are useful as screening methods and identification methods for agents that modulate DGI activity or dgi gene expression. These screening methods and identification methods are useful for developing antibacterial agents and pesticides based on new modes of action. Furthermore, antisense RNA or DNA for the dgi gene is useful as a drug that suppresses DGI expression, and anti-DGI antibody is used for detecting DGI.
It can be used for quantification.

【0078】[0078]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:16 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:タンパク質 フラグメント型:N末端フラグメント 起源 生物名:エシェリシア コリ(Escherichia coli) 株名:KL16 配列 Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Glu Lys Arg Thr Val Ala Gly Phe 1 5 10 15 16 。 SEQ ID NO: 1 Sequence length: 16 Sequence type: Amino acid Topology: linear Sequence type: Protein Fragment type: N-terminal fragment origin Organism name: Escherichia coli Share name: KL16 Array Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Glu Lys Arg Thr Val Ala Gly Phe   1 5 10 15 16 .

【0079】配列番号:2 配列の長さ:30 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA配列 CTGGATCCAT CAGCGGGTAG GGGAAATTGA 30 。SEQ ID NO: 2 Sequence length: 30 Sequence type: Nucleic acid Topology: linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence CTGGATCCAT CAGCGGGTAG GGGAAATTGA 30 .

【0080】配列番号:3 配列の長さ:30 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 GTGGATCCCA GACTAACATC AGCGGTAACG 30 。SEQ ID NO: 3 Sequence length: 30 Sequence type: Nucleic acid Topology: linear Sequence type: Other nucleic acids Synthetic DNA Array GTGGATCCCA GACTAACATC AGCGGTAACG 30 .

【0081】配列番号:4 配列の長さ:24 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CACATATGAA CTACGAGATT AAGC 24 。SEQ ID NO: 4 Sequence length: 24 Sequence type: Nucleic acid Topology: linear Sequence type: Other nucleic acids Synthetic DNA Array CACATATGAA CTACGAGATT AAGC 24 .

【0082】配列番号:5 配列の長さ:28 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CACATATGAG CGAAAAAATT GAAAGGCG 28 。SEQ ID NO: 5 Sequence length: 28 Sequence type: Nucleic acid Topology: linear Sequence type: Other nucleic acids Synthetic DNA Array CACATATGAG CGAAAAAATT GAAAGGCG 28 .

【0083】配列番号:6 配列の長さ:1224 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:エシェリシア コリ(Escherichia
coli) 株名:KL16 配列 CCATCAGCGG GTAGGGGAAA TTGAACTTTA CGACCGTGAT AAACAGGTGG CGCACTGGCC 60 GCTGGTTACC CTGGAATCTG TCGGGGAAGG CAGCATGTTT TCTCGCCTGA GTGATTATTT 120 CCACCATAAG GCCTGACCTT TCTTTTGCAG CAGACTGGCA GGAGTGCGAG TCTGCTCGCA 180 TAATCAACAC TCATTCCTTG TGGTTTTAAT TTTGCAACTA TACTGTATAT AAAAACAGTA 240 TCAATGGAGG CGTC 254 ATG AAC TAC GAG ATT AAG CAG GAA GAG AAA CGT ACC GTT GCA GGT 299 Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Glu Lys Arg Thr Val Ala Gly 1 5 10 15 TTC CAT CTC GTT GGC CCG TGG GAA CAG ACG GTA AAG AAA GGC TTT 344 Phe His Leu Val Gly Pro Trp Glu Gln Thr Val Lys Lys Gly Phe 20 25 30 GAG CAG TTG ATG ATG TGG GTA GAT AGC AAA AAT ATT GTG CCG AAG 389 Glu Gln Leu Met Met Trp Val Asp Ser Lys Asn Ile Val Pro Lys 35 40 45 GAG TGG GTT GCT GTC TAT TAC GAC AAT CCA GAT GAA ACA CCC GCC 434 Glu Trp Val Ala Val Tyr Tyr Asp Asn Pro Asp Glu Thr Pro Ala 50 55 60 GAA AAA TTA CGC TGC GAC ACC GTC GTG ACG GTG CCG GGT TAC TTT 479 Glu Lys Leu Arg Cys Asp Thr Val Val Thr Val Pro Gly Tyr Phe 65 70 75 ACG CTT CCC GAA AAC AGT GAG GGC GTC ATT CTG ACA GAA ATT ACA 524 Thr Leu Pro Glu Asn Ser Glu Gly Val Ile Leu Thr Glu Ile Thr 80 85 90 GGT GGT CAG TAT GCG GTG GCG GTA GCT CGT GTA GTC GGT GAT GAT 569 Gly Gly Gln Tyr Ala Val Ala Val Ala Arg Val Val Gly Asp Asp 95 100 105 TTT GCT AAA CCC TGG TAT CAG TTC TTT AAT AGT CTC TTG CAG GAC 614 Phe Ala Lys Pro Trp Tyr Gln Phe Phe Asn Ser Leu Leu Gln Asp 110 115 120 AGT GCT TAT GAA ATG TTA CCA AAG CCC TGC TTC GAG GTT TAT TTG 659 Ser Ala Tyr Glu Met Leu Pro Lys Pro Cys Phe Glu Val Tyr Leu 125 130 140 AAC AAT GGC GCG GAA GAT GGG TAC TGG GAT ATC GAA ATG TAT GTT 704 Asn Asn Gly Ala Glu Asp Gly Tyr Trp Asp Ile Glu Met Tyr Val 140 145 150 GCG GTG CAG CCA AAA CAT CAC 725 Ala Val Gln Pro Lys His His 155 157 TAATTCATCT CAGGGCGGTG TGTTAACGCG ATGACCACTC TTTTTTTTGA AAGCGAAAAG 785 AGTAAGATGC GCCTTTCAAT TTTTTCGCTC CTGCCGGGAA ATTACACTGT TCCCGGTTTG 845 TCCGTCGGAT AATTCAGAGG CGCGCCTTCT GGCCGACAGA TGAGTTATGA GCGCTTTTAA 905 TCTCATTACG GAGTTTCTGC GTGCGTGCCG ATAAGTCATT AAGCCCGTTT GAAATCCGGG 965 TATACCGCCA TTACCGCATT GTGCATGGTA CTCGGGTCGC GCTGGCATTC CTGCTCACTT 1025 TTCTCATTAT CCGCCTGTTT ACTATCCCGG AAAGCACCTG GCCGCTGGTC ACCATGGTGG 1085 TGATTATGGG GCCAATCTCG TTCTGGGGTA ACGTTGTCCC TCGCGCCTTT GAGCGTATTG 1145 GCGGTACGGT GTTGGGTTCG ATTTTAGGTC TTATCGCTCT GCAACTGGAG TTAATCTCGT 1205 TACCGCTGAT GTTAGTCTG 1224 。
SEQ ID NO: 6 Sequence length: 1224 Sequence type: Nucleic acid chain number: Double-stranded topology: Linear Sequence type: genomic DNA Origin organism name: Escherichia coli
coli) strain name: KL16 sequence CCATCAGCGG GTAGGGGAAA TTGAACTTTA CGACCGTGAT AAACAGGTGG CGCACTGGCC 60 GCTGGTTACC CTGGAATCTG TCGGGGAAGG CAGCATGTTT TCTCGCCTGA GTGATTATTT 120 CCACCATAAG GCCTGACCTT TCTTTTGCAG CAGACTGGCA GGAGTGCGAG TCTGCTCGCA 180 TAATCAACAC TCATTCCTTG TGGTTTTAAT TTTGCAACTA TACTGTATAT AAAAACAGTA 240 TCAATGGAGG CGTC 254 ATG AAC TAC GAG ATT AAG CAG GAA GAG AAA CGT ACC GTT GCA GGT 299 Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Glu Lys Arg Thr Val Ala Gly 1 5 10 15 TTC CAT CTC GTT GGC CCG TGG GAA CAG ACG GTA AAG AAA GGC TTT 344 Phe His Leu Val Gly Pro Trp Glu Gln Thr Val Lys Lys Gly Phe 20 25 30 GAG CAG TTG ATG ATG TGG GTA GAT AGC AAA AAT ATT GTG CCG AAG 389 Glu Gln Leu Met Met Trp Val Asp Ser Lys Asn Ile Val Pro Lys 35 40 45 GAG TGG GTT GCT GTC TAT TAC GAC AAT CCA GAT GAA ACA CCC GCC 434 Glu Trp Val Ala Val Tyr Tyr Asp Asn Pro Asp Glu Thr Pro Ala 50 55 60 GAA AAA TTA CGC TGC GAC ACC GTC GTG ACG GTG CCG GGT TAC TTT 479 Glu Lys Leu Arg Cys Asp Thr Val Val Thr Val Pro Gly Tyr Phe 65 70 75 ACG CTT CCC GAA AAC AGT GAG GGC GTC ATT CTG ACA GAA ATT ACA 524 Thr Leu Pro Glu Asn Ser Glu Gly Val Ile Leu Thr Glu Ile Thr 80 85 90 GGT GGT CAG TAT GCG GTG GCG GTA GCT CGT GTA GTC GGT GAT GAT 569 Gly Gly Gln Tyr Ala Val Ala Val Ala Arg Val Val Gly Asp Asp 95 100 105 TTT GCT AAA CCC TGG TAT CAG TTC TTT AAT AGT CTC TTG CAG GAC 614 Phe Ala Lys Pro Trp Tyr Gln Phe Phe Asn Ser Leu Leu Gln Asp 110 115 120 AGT GCT TAT GAA ATG TTA CCA AAG CCC TGC TTC GAG GTT TAT TTG 659 Ser Ala Tyr Glu Met Leu Pro Lys Pro Cys Phe Glu Val Tyr Leu 125 130 140 AAC AAT GGC GCG GAA GAT GGG TAC TGG GAT ATC GAA ATG TAT GTT 704 Asn Asn Gly Ala Glu Asp Gly Tyr Trp Asp Ile Glu Met Tyr Val 140 145 150 GCG GTG CAG CCA AAA CAT CAC 725 Ala Val Gln Pro Lys His His 155 157 TAATTCATCT CAGGGCGTAGTTTG CTGCCGGGAA ATTACACTGT TCCCGGTTTG 845 TCCGTCGGAT AATTCAGAGG CGCGCCTTCT GGCCGACAGA TGAGTTATGA GCGCTTTTAA 905 TCTCATTACG GAGTTTCTGC GTGCGTGCCG ATAA GTCATT AAGCCCGTTT GAAATCCGGG 965 TATACCGCCA TTACCGCATT GTGCATGGTA CTCGGGTCGC GCTGGCATTC CTGCTCACTT 1025 TTCTCATTAT CCGCCTGTTT ACTATCCCGG AAAGCACCTG GCCGCTGGTC ACCATGGTGG 1085 TGATTATGGG GCCAATCTCG TTCTGGGGTA ACGTTGTCCC TCGCGCCTTT GAGCGTATTG 1145 GCGGTACGGT GTTGGGTTCG ATTTTAGGTC TTATCGCTCT GCAACTGGAG TTAATCTCGT 1205 TACCGCTGAT GTTAGTCTG 1224.

【0084】配列番号:7 配列の長さ:157 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:タンパク質 起源 生物名:エシェリシア コリ(Escherichia coli) 株名:KL16 配列 Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Glu Lys Arg Thr Val Ala Gly 1 5 10 15 Phe His Leu Val Gly Pro Trp Glu Gln Thr Val Lys Lys Gly Phe 20 25 30 Glu Gln Leu Met Met Trp Val Asp Ser Lys Asn Ile Val Pro Lys 35 40 45 Glu Trp Val Ala Val Tyr Tyr Asp Asn Pro Asp Glu Thr Pro Ala 50 55 60 Glu Lys Leu Arg Cys Asp Thr Val Val Thr Val Pro Gly Tyr Phe 65 70 75 Thr Leu Pro Glu Asn Ser Glu Gly Val Ile Leu Thr Glu Ile Thr 80 85 90 Gly Gly Gln Tyr Ala Val Ala Val Ala Arg Val Val Gly Asp Asp 95 100 105 Phe Ala Lys Pro Trp Tyr Gln Phe Phe Asn Ser Leu Leu Gln Asp 110 115 120 Ser Ala Tyr Glu Met Leu Pro Lys Pro Cys Phe Glu Val Tyr Leu 125 130 135 Asn Asn Gly Ala Glu Asp Gly Tyr Trp Asp Ile Glu Met Tyr Val 140 145 150 Ala Val Gln Pro Lys His His 155 157 。SEQ ID NO: 7 Sequence length: 157 Sequence type: Amino acid Topology: linear Sequence type: Protein origin Organism name: Escherichia coli Share name: KL16 Array Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Glu Lys Arg Thr Val Ala Gly   1 5 10 15 Phe His Leu Val Gly Pro Trp Glu Gln Thr Val Lys Lys Gly Phe                  20 25 30 Glu Gln Leu Met Met Trp Val Asp Ser Lys Asn Ile Val Pro Lys                  35 40 45 Glu Trp Val Ala Val Tyr Tyr Asp Asn Pro Asp Glu Thr Pro Ala                  50 55 60 Glu Lys Leu Arg Cys Asp Thr Val Val Thr Val Pro Gly Tyr Phe                  65 70 75 Thr Leu Pro Glu Asn Ser Glu Gly Val Ile Leu Thr Glu Ile Thr                  80 85 90 Gly Gly Gln Tyr Ala Val Ala Val Ala Arg Val Val Gly Asp Asp                  95 100 105 Phe Ala Lys Pro Trp Tyr Gln Phe Phe Asn Ser Leu Leu Gln Asp                 110 115 120 Ser Ala Tyr Glu Met Leu Pro Lys Pro Cys Phe Glu Val Tyr Leu                 125 130 135 Asn Asn Gly Ala Glu Asp Gly Tyr Trp Asp Ile Glu Met Tyr Val                 140 145 150 Ala Val Gln Pro Lys His His                 155 157 .

【0085】配列番号:8 配列の長さ:1444 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:シゲラ ディセンテリエ(Shigella dysenteri
ae) 株名:IID633 配列 CCGAGTTTTA TCATATGTAC AGTGAGAAAA GTCTCACCTG GAACGGTATC ACCCAGCAAA 60 ACCGTAACGG GTTATTGTGG GATAAAACCA TGAATGTTGA CGGCCTGAAA ACGGGTCATA 120 CTTCTGGTGC CGGGTTTAAT CTCATTGCTT CGGCTGTCGA TGGGCAGCGT CGTCTCATTG 180 CAGTGGTAAT GGGGGCTGAC AGTGCAAAAG GTCGTGAGGA AGAGGCAAGA AAATTACTGC 240 GTTGGGGGCA ACAAAACTTT ACTACGGTGC AAATTTTGCA CCGTGGGAAA AAGGTCGGTA 300 CGGAACGCAT CTGGTATGGC GATAAAGAAA ATATCGACCT GGGAACGGAA CAAGAGTTCT 360 GGATGGTGCT ACCGAAAGCC GAAATTCCAC ATATCAAAGC CAAATATACC CTTGATGGTA 420 AAGAGCTCAC CGCGCCAATT AGCGCCCATC AGCGGGTAGG GGAAATTGAA CTTTACGACC 480 GTGATAAACA GGTGGCGCAC TGGCCGCTGG TTACCCTGGA ATCTGTCGGG GAAGGCAGCA 540 TGTTTTCTCG CCTGAGTGAT TATTTCCACC ATAAGGCCTG ACCTTTCTTT TGCAGCAGAC 600 TGGCAGGAGT GCGAGTCTGC TCGCATAATC AACACTCATT CCTTGTGGTT TTAATATCGC 660 AATTATACTG TATATAAAAA CAGTGTTGAT GGAGCGTC 698 ATG AAC TAC GAG ATT AAG CAG GAA GAT AAA CGT ACC GTT GCA GGT 743 Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Asp Lys Arg Thr Val Ala Gly 1 5 10 15 TTC CAT CTC GTT GGC CCG TGG GAA CAG ACG GTA AAG AAA GGC TTT 788 Phe His Leu Val Gly Pro Trp Glu Gln Thr Val Lys Lys Gly Phe 20 25 30 GAG CAG TTG ATG ATG TGG GTA GAT AGC AAA AAT ATT GTG CCG AAG 833 Glu Gln Leu Met Met Trp Val Asp Ser Lys Asn Ile Val Pro Lys 35 40 45 GAG TGG GTT GCT GTC TTT TAC GAC AAT CCA GAT GAA ACA CCC GCC 878 Glu Trp Val Ala Val Phe Tyr Asp Asn Pro Asp Glu Thr Pro Ala 50 55 60 GAA AAA TTA CGC TGC GAC ACC GTC GTG ACG GTG CCG AAT AAC TTT 923 Glu Lys Leu Arg Cys Asp Thr Val Val Thr Val Pro Asn Asn Phe 65 70 75 ACG CTC CCC GAA AAC AGT GAG GGC GTC ATT CTG ACA GAA ATT TCA 968 Thr Leu Pro Glu Asn Ser Glu Gly Val Ile Leu Thr Glu Ile Ser 80 85 90 GGT GGT CAG TAT GCG GTT GCG GTG GCT CGT GTA GTC GGT GAT GAT 1013 Gly Gly Gln Tyr Ala Val Ala Val Ala Arg Val Val Gly Asp Asp 95 100 105 TTT GCT AAA CCC TGG TAT CAG TTC TTT AAT AGC CTC TTG CAG GAC 1058 Phe Ala Lys Pro Trp Tyr Gln Phe Phe Asn Ser Leu Leu Gln Asp 110 115 120 AGT GCT TAT GAA ATG TTA CCA AAG CCC TGC TTC GAG GTT TAT TTG 1103 Ser Ala Tyr Glu Met Leu Pro Lys Pro Cys Phe Glu Val Tyr Leu 125 130 135 AAC AAT GGC GCG GAA GAT GGG TAC TGG GAT ATC GAA ATG TAT GTT 1148 Asn Asn Gly Ala Glu Asp Gly Tyr Trp Asp Ile Glu Met Tyr Val 140 145 150 GCG GTG CAG CCA AAA CAT CAC 1169 Ala Val Gln Pro Lys His His 155 157 TAATTCATCT CAGGGCGGTG TGTTAACGCG ATGACCACTC TTTTTTTGAA AGCGAAAAGA 1229 GTAAGATGCG CCTTTCAATT TTTTCGCTCC TGCCGGGAAA TTACACTGTT CCCGGTTTGT 1289 CCGTCGGATA ATTCAGAGGC GGGCCTTCTG GCCGACAGAT GAGTTATGAG CGCTTTTAAT 1349 CTTCATTACG GAGTTTCTGC GTGCGTGCCG ATAAGTCATT AAGCCCGTTT GAAATCCGGG 1409 TATACCGCCA TTACCGCATT GTGCATGGTA CTCGG 1444 。
SEQ ID NO: 8 Sequence length: 1444 Sequence type: Nucleic acid chain number: Double-stranded topology: Linear Sequence type: genomic DNA Origin organism name: Shigella dysenteri
ae) strain name: IID633 sequence CCGAGTTTTA TCATATGTAC AGTGAGAAAA GTCTCACCTG GAACGGTATC ACCCAGCAAA 60 ACCGTAACGG GTTATTGTGG GATAAAACCA TGAATGTTGA CGGCCTGAAA ACGGGTCATA 120 CTTCTGGTGC CGGGTTTAAT CTCATTGCTT CGGCTGTCGA TGGGCAGCGT CGTCTCATTG 180 CAGTGGTAAT GGGGGCTGAC AGTGCAAAAG GTCGTGAGGA AGAGGCAAGA AAATTACTGC 240 GTTGGGGGCA ACAAAACTTT ACTACGGTGC AAATTTTGCA CCGTGGGAAA AAGGTCGGTA 300 CGGAACGCAT CTGGTATGGC GATAAAGAAA ATATCGACCT GGGAACGGAA CAAGAGTTCT 360 GGATGGTGCT ACCGAAAGCC GAAATTCCAC ATATCAAAGC CAAATATACC CTTGATGGTA 420 AAGAGCTCAC CGCGCCAATT AGCGCCCATC AGCGGGTAGG GGAAATTGAA CTTTACGACC 480 GTGATAAACA GGTGGCGCAC TGGCCGCTGG TTACCCTGGA ATCTGTCGGG GAAGGCAGCA 540 TGTTTTCTCG CCTGAGTGAT TATTTCCACC ATAAGGCCTG ACCTTTCTTT TGCAGCAGAC 600 TGGCAGGAGT GCGAGTCTGC TCGCATAATC AACACTCATT CCTTGTGGTT TTAATATCGC 660 AATTATACTG TATATAAAAA CAGTGTTGAT GGAGCGTC 698 ATG AAC TAC GAG ATT AAG CAG GAA GAT AAA CGT ACC GTT GCA GGT 743 Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Asp Lys Arg Thr Val Ala Gly 1 5 10 15 TTC CAT CTC GTT GGC CCG TGG GAA CAG ACG GTA AAG AAA GGC TTT 788 Phe His Leu Val Gly Pro Trp Glu Gln Thr Val Lys Lys Gly Phe 20 25 30 GAG CAG TTG ATG ATG TGG GTA GAT AGC AAA AAT ATT GTG CCG AAG 833 Glu Gln Leu Met Met Trp Val Asp Ser Lys Asn Ile Val Pro Lys 35 40 45 GAG TGG GTT GCT GTC TTT TAC GAC AAT CCA GAT GAA ACA CCC GCC 878 Glu Trp Val Ala Val Phe Tyr Asp Asn Pro Asp Glu Thr Pro Ala 50 55 60 GAA AAA TTA CGC TGC GAC ACC GTC GTG ACG GTG CCG AAT AAC TTT 923 Glu Lys Leu Arg Cys Asp Thr Val Val Thr Val Pro Asn Asn Phe 65 70 75 ACG CTC CCC GAA AAC AGT GAG GGC GTC ATT CTG ACA GAA ATT TCA 968 Thr Leu Pro Glu Asn Ser Glu Gly Val Ile Leu Thr Glu Ile Ser 80 85 90 GGT GGT CAG TAT GCG GTT GCG GTG GCT CGT GTA GTC GGT GAT GAT 1013 Gly Gly Gln Tyr Ala Val Ala Val Ala Arg Val Val Gly Asp Asp 95 100 105 TTT GCT AAA CCC TGG TAT CAG TTC TTT AAT AGC CTC TTG CAG GAC 1058 Phe Ala Lys Pro Trp Tyr Gln Phe Phe Asn Ser Leu Leu Gln Asp 110 115 120 AGT GCT TAT GAA ATG TTA CCA AAG CCC TGC TTC GAG GTT TAT TTG 1103 Ser Ala Tyr Glu Met Leu Pro Lys Pro Cys Phe Glu Val Tyr Leu 125 130 135 AAC AAT GGC GCG GAA GAT GGG TAC TGG GAT ATC GAA ATG TAT GTT 1148 Asn Asn Gly Ala Glu Asp Gly Tyr Trp Asp Ile Glu Met Tyr Val 140 145 150 GCG GTG CAG CCA AAA CAT CAC 1169 Ala Val Gln Pro Lys His His 155 157 TAATTCATCT CAGGGCGGTG TGTTAACGCG ATGACCACTC TTTTTTTGAA AGCGAAAAGA 1229 GTAAGATGCG CCTTTCAATT TTTTCGCTCC TGCCGGGAAA TTACACTGTT CCCGGTTTGT 1289 CCGTCGGATA ATTCAGAGGC GGGCCTTCTG GCCGACAGAT GAGTTATGAG CGCTTTTAAT 1349 CTTCATTACG GAGTTTCTGC GTGCGTGCCG ATAAGTCATT AAGCCCGTTT GAAATCCGGG 1409 TATACCGCCA TTACCGCATT GTGCATGGTA CTCGG 1444 .

【0086】配列番号:9 配列の長さ:157 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:タンパク質 起源 生物名:シゲラ ディセンテリエ(Shigella dysenteri
ae) 株名:IID633 配列 Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Asp Lys Arg Thr Val Ala Gly 1 5 10 15 Phe His Leu Val Gly Pro Trp Glu Gln Thr Val Lys Lys Gly Phe 20 25 30 Glu Gln Leu Met Met Trp Val Asp Ser Lys Asn Ile Val Pro Lys 35 40 45 Glu Trp Val Ala Val Phe Tyr Asp Asn Pro Asp Glu Thr Pro Ala 50 55 60 Glu Lys Leu Arg Cys Asp Thr Val Val Thr Val Pro Asn Asn Phe 65 70 75 Thr Leu Pro Glu Asn Ser Glu Gly Val Ile Leu Thr Glu Ile Ser 80 85 90 Gly Gly Gln Tyr Ala Val Ala Val Ala Arg Val Val Gly Asp Asp 95 100 105 Phe Ala Lys Pro Trp Tyr Gln Phe Phe Asn Ser Leu Leu Gln Asp 110 115 120 Ser Ala Tyr Glu Met Leu Pro Lys Pro Cys Phe Glu Val Tyr Leu 125 130 135 Asn Asn Gly Ala Glu Asp Gly Tyr Trp Asp Ile Glu Met Tyr Val 140 145 150 Ala Val Gln Pro Lys His His 155 157
SEQ ID NO: 9 Sequence Length: 157 Sequence Type: Amino Acid Topology: Linear Sequence Type: Protein Origin Organ Name: Shigella dysenteri
ae) Strain name: IID633 Sequence Met Asn Tyr Glu Ile Lys Gln Glu Asp Lys Arg Thr Val Ala Gly 1 5 10 15 Phe His Leu Val Gly Pro Trp Glu Gln Thr Val Lys Lys Gly Phe 20 25 30 Glu Gln Leu Met Met Trp Val Asp Ser Lys Asn Ile Val Pro Lys 35 40 45 Glu Trp Val Ala Val Phe Tyr Asp Asn Pro Asp Glu Thr Pro Ala 50 55 60 Glu Lys Leu Arg Cys Asp Thr Val Val Thr Val Pro Asn Asn Phe 65 70 75 Thr Leu Pro Glu Asn Ser Glu Gly Val Ile Leu Thr Glu Ile Ser 80 85 90 Gly Gly Gln Tyr Ala Val Ala Val Ala Arg Val Val Gly Asp Asp Asp 95 100 105 Phe Ala Lys Pro Trp Tyr Gln Phe Phe Asn Ser Leu Leu Gln Asp 110 115 120 Ser Ala Tyr Glu Met Leu Pro Lys Pro Cys Phe Glu Val Tyr Leu 125 130 135 Asn Asn Gly Ala Glu Asp Gly Tyr Trp Asp Ile Glu Met Tyr Val 140 145 150 Ala Val Gln Pro Lys His His 155 157

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

【図1】 ノボビオシン−セファロースカラムクロマト
グラフィーによるDNAジャイレースの溶出パターンを
示した図。
FIG. 1 is a view showing an elution pattern of DNA gyrase by novobiocin-sepharose column chromatography.

【図2】 ノボビオシン−セファロースカラムクロマト
グラフィーで得られた画分のSDS−ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動の写真。
FIG. 2 is a photograph of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis of fractions obtained by novobiocin-sepharose column chromatography.

【図3】 フラクションNo.32によるDNAジャイ
レース活性の消失を示すアガロースゲル電気泳動の写
真。
FIG. 3 Fraction No. 32 is a photograph of agarose gel electrophoresis showing disappearance of DNA gyrase activity by 32.

【図4】 大腸菌でのDGIの大量発現を示すSDS−
ポリアクリルアミドゲル電気泳動の写真。
FIG. 4 SDS- showing large expression of DGI in E. coli
Photograph of polyacrylamide gel electrophoresis.

【図5】 精製した18kD蛋白質による、DNAジャ
イレーススーパーコイリング活性に対する阻害作用を示
したアガロースゲル電気泳動の写真。
FIG. 5 is a photograph of agarose gel electrophoresis showing the inhibitory effect of the purified 18 kD protein on the DNA gyrase supercoiling activity.

【図6】 大腸菌の増殖段階におけるdgiプロモータ
ー活性の変化を示した図。
FIG. 6 is a view showing changes in dgi promoter activity during the growth stage of Escherichia coli.

【図7】 dgi遺伝子のアンチセンスRNA発現が大
腸菌の増殖に及ぼす影響を示した図。
FIG. 7 shows the effect of antisense RNA expression of the dgi gene on the growth of Escherichia coli.

【図8】 抗DGI抗体を用いたウェスタンブロッティ
ングによる大腸菌DGIの検出を示した電気泳動の写
真。
FIG. 8 is an electrophoretic photograph showing detection of Escherichia coli DGI by Western blotting using an anti-DGI antibody.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI A61K 38/55 A61P 31/04 48/00 C07K 14/245 A61P 31/04 14/25 C07K 14/245 C12N 15/00 ZNAA 14/25 A61K 37/64 (56)参考文献 Mol. Gen. Genet., 1996年 3月20日,Vol.250, N o.5,p.593−60 Molecular Microbi ology,1995年,Vol.18, N o.2,p.301−311 Journal of Molecu lar Biology,1984年,Vo l.174, No.4,p.605−625 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/00 - 15/90 BIOSIS/WPI(DIALOG) SwissProt/PIR/GeneS eq GenBank/EMBL/DDBJ/G eneSeq PubMed─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification FI A61K 38/55 A61P 31/04 48/00 C07K 14/245 A61P 31/04 14/25 C07K 14/245 C12N 15/00 ZNAA 14 / 25 A61K 37/64 (56) References Mol. Gen. Genet. , March 20, 1996, Vol. 250, No. 5, p. 593-60 Molecular Microbiology, 1995, Vol. 18, No. 2, p. 301-311 Journal of Molecule Biology, 1984, Vol. 174, No. 4, p. 605-625 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C12N 15/00-15/90 BIOSIS / WPI (DIALOG) SwissProt / PIR / GeneS eq GenBank / EMBL / DDBJ / GeneSeq PubMed

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 以下の(1)、(2)、(3)、
(4)、(5)及び(6)から成る群より選択される蛋
白質であって、かつ、細菌のDNAジャイレース活性を
阻害する能力を有する蛋白質の有するDNAジャイレー
ス阻害活性を変調させる作用を検定することを特徴とす
る、医薬化合物の同定方法。 (1)配列番号7で示されるアミノ酸配列からなる蛋白
質。 (2)配列番号7で示されるアミノ酸配列において1も
しくは数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加された
アミノ酸配列からなる蛋白質。 (3)配列番号9で示されるアミノ酸配列からなる蛋白
質。 (4)配列番号9で示されるアミノ酸配列において1も
しくは数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加された
アミノ酸配列からなる蛋白質。 (5)配列番号6又は配列番号8で示される塩基配列か
らなるDNAにコードされる蛋白質。 (6)配列番号6又は配列番号8で示される塩基配列か
らなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダ
イズするDNAにコードされる蛋白質。
1. The following (1), (2), (3),
A protein selected from the group consisting of (4), (5) and (6), which has an action of modulating the DNA gyrase inhibitory activity of a protein having the ability to inhibit the DNA gyrase activity of bacteria. A method for identifying a pharmaceutical compound, which comprises assaying. (1) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7. (2) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 in which one or several amino acids are deleted, substituted or added. (3) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9. (4) A protein having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 in which one or several amino acids are deleted, substituted or added. (5) A protein encoded by a DNA having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8. (6) A protein encoded by a DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8.
【請求項2】 以下の(1)、(2)、(3)、
(4)、(5)及び(6)から成る群より選択される蛋
白質であって、かつ、細菌のDNAジャイレース活性を
阻害する能力を有する蛋白質をコードする遺伝子の発現
を変調させる作用を検定することを特徴とする、医薬化
合物の同定方法。 (1)配列番号7で示されるアミノ酸配列からなる蛋白
質。 (2)配列番号7で示されるアミノ酸配列において1も
しくは数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加された
アミノ酸配列からなる蛋白質。 (3)配列番号9で示されるアミノ酸配列からなる蛋白
質。 (4)配列番号9で示されるアミノ酸配列において1も
しくは数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加された
アミノ酸配列からなる蛋白質。 (5)配列番号6又は配列番号8で示される塩基配列か
らなるDNAにコードされる蛋白質。 (6)配列番号6又は配列番号8で示される塩基配列か
らなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダ
イズするDNAにコードされる蛋白質。
2. The following (1), (2), (3),
Assaying the effect of modulating the expression of a gene encoding a protein which is a protein selected from the group consisting of (4), (5) and (6) and which has the ability to inhibit the DNA gyrase activity of bacteria A method for identifying a pharmaceutical compound, comprising: (1) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7. (2) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 in which one or several amino acids are deleted, substituted or added. (3) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9. (4) A protein having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 in which one or several amino acids are deleted, substituted or added. (5) A protein encoded by a DNA having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8. (6) A protein encoded by a DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8.
【請求項3】 該蛋白質をコードする遺伝子のプロモー
ター活性に対する医薬化合物の作用を測定することによ
り、遺伝子の発現を変調させる作用を検定するものであ
る請求項2記載の方法。
3. The method according to claim 2, which comprises assaying the effect of modulating the expression of a gene by measuring the effect of a pharmaceutical compound on the promoter activity of the gene encoding the protein.
【請求項4】 医薬化合物が抗菌作用薬である請求項1
又は2記載の方法。
4. The pharmaceutical compound is an antibacterial drug.
Or the method described in 2.
【請求項5】 該選択される蛋白質が、(1)配列番号
7で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質、又は(2)
配列番号9で示されるアミノ酸配列からなる蛋白質であ
る、請求項1又は2記載の方法。
5. The selected protein is (1) a protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, or (2)
The method according to claim 1 or 2, which is a protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9.
【請求項6】 該選択される蛋白質が、(1)配列番号
6もしくは配列番号8で示される塩基配列からなるDN
Aにコードされる蛋白質、又は(2)配列番号6もしく
は配列番号8で示される塩基配列からなるDNAとスト
リンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAにコ
ードされる蛋白質である、請求項1又は2記載の方法。
6. The selected protein comprises (1) a DN consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8.
The protein encoded by A, or (2) a protein encoded by a DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8. The method described.
【請求項7】 該遺伝子が、(1)配列番号6もしくは
配列番号8で示される塩基配列からなるDNAからなる
遺伝子、又は(2)配列番号6もしくは配列番号8で示
される塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条
件下でハイブリダイズするDNAからなる遺伝子であ
る、請求項2記載の方法。
7. The gene comprising (1) a DNA consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 6 or 8 or (2) a DNA comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 8. The method according to claim 2, which is a gene consisting of a DNA that hybridizes with the following stringent conditions.
【請求項8】 該選択される蛋白質がエシェリシア属に
属する微生物由来である請求項1又は2記載の方法。
8. The method according to claim 1 or 2, wherein the selected protein is derived from a microorganism belonging to the genus Escherichia.
【請求項9】 該選択される蛋白質がシゲラ属に属する
微生物由来である請求項1又は2記載の方法。
9. The method according to claim 1 or 2, wherein the selected protein is derived from a microorganism belonging to the genus Shigella.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Journal of Molecular Biology,1984年,Vol.174, No.4,p.605−625
Mol. Gen. Genet.,1996年 3月20日,Vol.250, No.5,p.593−60
Molecular Microbiology,1995年,Vol.18, No.2,p.301−311

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