JP3504955B2 - Novel DNA fragment, plasmid vector carrying the same, recombinant microorganism and method for producing protein using the same - Google Patents

Novel DNA fragment, plasmid vector carrying the same, recombinant microorganism and method for producing protein using the same

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JP3504955B2 JP2592593A JP2592593A JP3504955B2 JP 3504955 B2 JP3504955 B2 JP 3504955B2 JP 2592593 A JP2592593 A JP 2592593A JP 2592593 A JP2592593 A JP 2592593A JP 3504955 B2 JP3504955 B2 JP 3504955B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種宿主微生物におい
て遺伝子発現を促進させ得るDNA断片、これを含有す
る新規なプラスミドベクター及びこのプラスミドベクタ
ーを含む組換え微生物並びに当該組換え微生物を用いた
蛋白質の製造法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a DNA fragment capable of promoting gene expression in various host microorganisms, a novel plasmid vector containing the same, a recombinant microorganism containing the plasmid vector, and a protein using the recombinant microorganism. Manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、遺伝子工学の研究が盛んに行われ
てきており、遺伝子組換え体微生物を用いて有用蛋白質
を大量に生産させる例が報告されている。遺伝子工学に
おける蛋白質の大量生産に用いるベクターとしては、ア
ミラーゼ、プロテアーゼやレバンシュークラーゼ等の菌
体外酵素の生産に関与する遺伝子の各種のプロモーター
領域及びこれらの蛋白質の菌体外への分泌に関するシグ
ナルペプチドをコードする領域を応用した発現・分泌ベ
クターが用いられている。
2. Description of the Related Art Recently, researches on genetic engineering have been actively conducted, and an example in which a useful protein is produced in a large amount by using a recombinant microorganism has been reported. Vectors used for large-scale production of proteins in genetic engineering include various promoter regions of genes involved in the production of extracellular enzymes such as amylase, protease and levansucrase, and signals related to the extracellular secretion of these proteins. Expression / secretion vectors that apply the peptide coding region have been used.

【0003】これらの発現・分泌ベクターは、前記プロ
モーター領域や分泌シグナルペプチド領域の下流に目的
の蛋白質をコードする構造遺伝子を連結し、これを大腸
菌(Escherichia coli)、枯草菌(Bacillus subtili
s)、パン酵母(Saccharomycescerevisiae)等の適当な
宿主菌に導入することによって目的の蛋白質を大量に分
泌生産することが可能とするものである。
These expression / secretion vectors are the same as those described above.
Target downstream of the motor and secretory signal peptide regions
Of the large intestine
Fungus (Escherichia coli), Bacillus subtilis (Bacillus subtili
s), Baker's yeast (Saccharomyces cerevisiae) Etc. suitable
A large amount of the target protein was obtained by introducing it into the host bacterium.
It is possible to produce the secretion.

【0004】具体的には、バチルス アミロリケファシ
エンス(Bacillus amyloliquefacience)のα−アミラ
ーゼ遺伝子を利用した発現分泌ベクターによる枯草菌宿
主でのヒト インターフェロンα2の生産[I. Palvaら、
Gene, 22, 229-235(1983)]、枯草菌のα−アミラーゼ
遺伝子を利用した枯草菌宿主での大腸菌β−ラクタマー
ゼの生産[K. Ohmura ら、J. Biochem., 95. 87-93(198
4)]、バチルス アミロリケファシエンスのアルカリ及
び中性プロテアーゼ遺伝子を利用した枯草菌宿主でのス
タフィロコッカス(Staphylococcus)プロテインAの生
産[N. Vasanthaと L. D. Thompson、J. Bacteriol., 1
65, 837-842(1986)]、バチルス アミロリケファシエン
スのアルカリプロテアーゼ遺伝子を利用した枯草菌宿主
での大腸菌アルカリホスファターゼの生産[M. S. Payn
e と E. N. Jackson、J. Bacteriol.,173, 2278-2282(1
991) ]、大腸菌の外膜蛋白質遺伝子を利用した大腸菌
宿主でのβ−ガラクトシダーゼの生産[J-H Seoら、Bio
technol. Bioeng., 32. 725-730(1988)]、枯草菌のレ
バンシュークラーゼ遺伝子を利用した枯草菌宿主でのク
ロストリディウム(Clostridium)のエンドグルカナー
ゼAの生産[G. Joliffら、Appl. Environ. Microbio
l., 55, 2739-2744(1989)]などが報告されている。
Specifically, Bacillus amyloliquefaci
Ens (Bacillus amyloliquefacience) Α-Amira
Bacillus subtilis lodging with an expression and secretion vector that utilizes a protease gene
Production of human interferon α2 mainly [I. Palva et al.
Gene, 22, 229-235 (1983)], α-amylase of Bacillus subtilis
Escherichia coli β-lactamer in Bacillus subtilis host using gene
Ze production [K. Ohmura et al.J. Biochem., 95. 87-93 (198
4)], the alkali and Bacillus amyloliquefaciens
And Bacillus subtilis host cells using a neutral and neutral protease gene
Tafilococcus (Staphylococcus) Protein A raw
Production [N. Vasantha and L. D. Thompson,J. Bacteriol., 1
65, 837-842 (1986)], Bacillus amyloliquefaciens
Bacillus subtilis host using the alkaline protease gene
Production of E. coli alkaline phosphatase [MS Payn
e and E. N. Jackson,J. Bacteriol., 173, 2278-2282 (1
991)], Escherichia coli using the outer membrane protein gene of Escherichia coli
Production of β-galactosidase in the host [J-H Seo et al.Bio
technol. Bioeng., 32. 725-730 (1988)], Bacillus subtilis
Utilizing the bancheuculase gene
Lostridium (Clostridium) End Glucaner
Production of ZE A [G. Joliff et al.Appl. Environ. Microbio
l., 55, 2739-2744 (1989)] and the like have been reported.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
様なベクターを用いた蛋白質生産においては、その生産
量が未だ十分とはいえず、遺伝子工学の応用による有用
蛋白質の工業的生産例は、極めて少ないのが現状であっ
た。このような状況から見て、幅広い宿主微生物におい
て、有用な蛋白質をコードする各種の構造遺伝子の発現
を促進するDNA断片を見出し、これを用いて有用蛋白
質の大量生産を可能とする新規なプラスミドベクターを
構築することは極めて意義のあることであり、遺伝子工
学の大きな課題である。
However, in the protein production using the vector as described above, the production amount cannot be said to be sufficient, and examples of industrial production of useful proteins by the application of genetic engineering are extremely difficult. The current situation is that there are few. In view of such circumstances, a novel plasmid vector that enables the large-scale production of useful proteins by finding DNA fragments that promote the expression of various structural genes encoding useful proteins in a wide range of host microorganisms Is extremely significant and is a major issue in genetic engineering.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、バチルス
属細菌由来のアルカリセルラーゼ遺伝子をクローニング
し、当該遺伝子の上流領域、すなわちプロモーター領域
や分泌シグナルペプチド領域が下流の遺伝子の発現に与
える効果の解析を行った。そしてこの結果、当該遺伝子
の上流に存在する最大639bpのDNA断片の下流
に、異種蛋白質の構造遺伝子を結合し、これを適当なベ
クターに挿入して、適当な宿主菌に導入すれば、下流に
結合した構造遺伝子産物の生産量を大幅に増大させ得る
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have cloned an alkaline cellulase gene derived from a bacterium of the genus Bacillus, and have an effect of the upstream region of the gene, that is, a promoter region or a secretory signal peptide region, on the expression of a downstream gene. Was analyzed. As a result, a structural gene for a heterologous protein is ligated to the downstream of the DNA fragment of maximum 639 bp existing upstream of the gene, and this is inserted into an appropriate vector and introduced into an appropriate host bacterium to obtain the downstream. The inventors have found that the production amount of the bound structural gene product can be significantly increased, and have completed the present invention.

【0007】すなわち、本発明の目的は、バチルス属細
菌由来のアルカリセルラーゼ産生遺伝子のプロモーター
領域および分泌シグナルペプチド領域に由来する塩基配
列を有する、下流領域に結合した構造遺伝子の発現を促
進させ得るDNA断片(以下、「高発現誘導DNA」と
称する)並びに、これを含む新規なプラスミドベクター
を提供することである。
That is, the object of the present invention is to promote the expression of a structural gene linked to a downstream region having a base sequence derived from the promoter region and secretory signal peptide region of an alkaline cellulase-producing gene derived from a bacterium of the genus Bacillus. It is to provide a fragment (hereinafter referred to as "high expression-inducing DNA") and a novel plasmid vector containing the fragment.

【0008】また、本発明の他の目的は、この新規プラ
スミドベクターの高発現誘導DNAの下流に蛋白質の構
造遺伝子を結合した組換えプラスミドを含む微生物を提
供することである。
Another object of the present invention is to provide a microorganism containing a recombinant plasmid in which a structural gene of a protein is linked downstream of high expression-inducing DNA of this novel plasmid vector.

【0009】更に、本発明の他の目的は、上記組換え微
生物を培養することによる蛋白質の製造法を提供するこ
とである。
Still another object of the present invention is to provide a method for producing a protein by culturing the above recombinant microorganism.

【0010】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
おける高発現誘導DNAは、アルカリセルラーゼ産生能
を有するバチルス属細菌の、アルカリセルラーゼ産生遺
伝子の上流部に存在し、プロモーター領域および分泌シ
グナルペプチド領域をコードするものである。
The present invention will be described in detail below. The high expression-inducing DNA of the present invention is present in the upstream part of the alkaline cellulase-producing gene of a bacterium belonging to the genus Bacillus capable of producing alkaline cellulase and encodes a promoter region and a secretory signal peptide region.

【0011】例えば、高発現誘導DNAは、バチルス属
微生物であるバチルス エスピー(Bacillus sp.)KS
M−64(FERM P-10482)株のアルカリセルラーゼK−
64遺伝子上流領域に存在し、図1に示したような塩基
配列を有するものである。
For example, the high expression-inducing DNA is Bacillus sp. KS which is a Bacillus microorganism.
Alkaline cellulase K- of M-64 (FERM P-10482) strain
It exists in the upstream region of 64 genes and has a nucleotide sequence as shown in FIG.

【0012】このバチルス エスピー KSM−64株の
有する高発現誘導DNAは、639塩基からなり、10
0番目の塩基から132番目の塩基及び208番目の塩
基から236番目の塩基領域に各々逆向き繰り返し配列
(IR−1及びIR−2)が存在する。 また、206
番目の塩基から234番目の塩基領域、365番目の塩
基から396番目及び487番目の塩基から515番目
の塩基領域にそれぞれプロモーター様の配列(P−1、
P−2及びP−3)[C. P. Moran ら、Mol.Gen. Gene
t., 186, 339-346(1982)]が存在する。
This Bacillus sp. KSM-64 strain
The high expression-inducing DNA possessed consists of 639 bases and has 10
From the 0th base to the 132nd base and the 208th salt
Reverse repeats in the 236th base region from the base
(IR-1 and IR-2) are present. Also, 206
234th to 234th base region, 365th salt
396th from the base and 515th from the 487th base
Promoter-like sequences (P-1,
P-2 and P-3) [C. P. Moran et al.Mol.Gen. Gene
t., 186, 339-346 (1982)] exists.

【0013】更に、399番目から414番目の塩基配
列領域に異化代謝産物抑制に関するオペレーター様の配
列[W. L. Nicholsonら、J. Mol. Biol., 198, 609-618
(1987)]が、600番目から606番目の塩基領域にリ
ボゾーム結合部位(SD配列)[P. J. HagerとJ. C. R
abinowitz、The Molecular Biology of the Bacilli,vo
l. II, pp. 1-32. D. A. Dubnau編 Academic Press]が
存在する。 そして、610番目からは、アルカリセル
ラーゼK−64の構造遺伝子が始まっている。
Furthermore, an operator-like sequence relating to suppression of catabolites is located in the nucleotide sequence region from the 399th position to the 414th position [WL Nicholson et al., J. Mol. Biol. , 198, 609-618.
(1987)], the ribosome binding site (SD sequence) [PJ Hager and JCR in the 600th to 606th base region.
abinowitz, The Molecular Biology of the Bacilli, vo
l. II, pp. 1-32. DA Dubnau Edition Academic Press] exists. Then, the structural gene of alkaline cellulase K-64 starts from the 610th position.

【0014】この高発現誘導DNAは、後記実施例で明
らかにするように、その下流領域に結合した構造遺伝子
の発現を促進し、構造遺伝子産物の大量生産を可能にす
るものである。例えば、高発現誘導DNAの下流にバチ
ルス エスピー KSM−64株由来のアルカリセルラー
ゼK−64遺伝子を結合して、枯草菌或いは大腸菌宿主
に導入した場合、高発現誘導DNAを含まない場合の4
〜6倍以上のアルカリセルラーゼK−64の生産性が認
められる(表1)。
This high expression-inducing DNA promotes the expression of the structural gene bound to its downstream region and enables the large-scale production of the structural gene product, as will be clarified in the Examples below. For example, when the Bacillus sp. KSM-64 strain-derived alkaline cellulase K-64 gene is ligated downstream of the high expression-inducing DNA and introduced into a Bacillus subtilis or E. coli host, 4
~ 6 times or more productivity of alkaline cellulase K-64 is recognized (Table 1).

【0015】一方、高発現誘導DNAの下流にバチルス
エスピー KSM−330(FERM P-11223)株由来の酸
性セルラーゼK−330遺伝子を結合した場合は、高発
現誘導DNAを含まない場合と比較して、酸性セルラー
ゼK−330の生産量は、大腸菌において4倍以上(表
4)、枯草菌においては5倍以上(表5)の値を示す。
On the other hand, in the case where the acid cellulase K-330 gene derived from Bacillus sp. The production amount of acid cellulase K-330 is 4 times or more in Escherichia coli (Table 4) and 5 times or more in Bacillus subtilis (Table 5).

【0016】更に、枯草菌宿主において高発現誘導DN
Aの下流にバチルス エスピー KSM−635株由来の
アルカリセルラーゼK−635遺伝子或いは、クロラム
フェニコール耐性遺伝子を結合することにより、アルカ
リセルラーゼK−635(表8)或は、クロラムフェニ
コール アセチルトランスフェラーゼ(表10)を大量
に生産することができる。
Furthermore, high expression-inducible DN in Bacillus subtilis host
Alkaline cellulase K-635 gene derived from Bacillus sp. KSM-635 strain or chloramphenicol resistance gene is ligated downstream of A to give alkaline cellulase K-635 (Table 8) or chloramphenicol acetyltransferase. (Table 10) can be produced in large quantities.

【0017】本高発現誘導DNAは、バチルス エスピ
ー KSM−64株をはじめ、アルカリセルラーゼ産生
能を有するバチルス属細菌の染色体DNAから単離され
るが、その方法としては、例えば、Marmur の方法[J.
Mol. Biol., 3, 208-218(1961)]や、Saito とMiura の
方法[Biochim. Biophys. Acta., 72, 619-629(1963)]
等が挙げられ、更にこれに代え他の類似な方法を用いる
こともできる。
The high expression-inducing DNA is isolated from the chromosomal DNA of Bacillus sp. KSM-64 strain and other Bacillus bacterium having alkaline cellulase-producing ability. For example, the method of Marmur [ J.
Mol. Biol. , 3, 208-218 (1961)] and the method of Saito and Miura [ Biochim. Biophys. Acta. , 72, 619-629 (1963)].
Etc., and other similar methods can be used instead.

【0018】単離された染色体DNAは、これを適当な
制限酵素で切断した後、直鎖分子化した適当なベクター
DNAと結合することによって、目的とする高発現誘導
DNAをクローニングすることができる。
The isolated chromosomal DNA is cleaved with an appropriate restriction enzyme and then ligated to an appropriate vector DNA linearized to clone the desired high expression-inducing DNA. .

【0019】本発明の高発現誘導DNAのクローニング
に用いるベクターとしては、宿主菌株中で自己複製可能
であり、且つ、高発現誘導DNA及び、その下流に結合
した目的蛋白質をコードする構造遺伝子を安定に保持す
るものであれば、如何なるものでも使用できる。
The vector used for cloning the high expression-inducing DNA of the present invention is capable of self-replicating in a host strain, and is stable to the high expression-inducing DNA and a structural gene encoding the target protein linked downstream thereof. Anything can be used as long as it is held in.

【0020】このようなベクターの例としては、大腸菌
及び枯草菌で複製可能なシャトルベクター pHY30
0PLK[H. Ishiwa と H. Shibahra、Jpn. J. Gene
t., 60,235-243(1985)]、枯草菌で複製可能なpUB1
10[K. H. Kegginsら、Proc.Natl. Acad. Sci., U.S.
A.,75, 1423-1427(1978)]、更に大腸菌で複製可能なp
BR322[F. Bolivarら、Gene, 2, 95-113(1977)]
やpUC19[J. Messing, Methods Enzymol., 101, 2
0-78(1983)]などが挙げられる。
Examples of such a vector include Escherichia coli
And a shuttle vector pHY30 capable of replicating in Bacillus subtilis
0PLK [H. Ishiwa and H. Shibahra,Jpn. J. Gene
t., 60,235-243 (1985)], pUB1 capable of replicating in Bacillus subtilis
10 [K. H. Keggins et al.Proc.Natl. Acad. Sci.,US
A., 75, 1423-1427 (1978)], and p that is capable of replication in E. coli.
BR322 [F. Bolivar et al., Gene, 2, 95-113 (1977)]
And pUC19 [J. Messing,Methods Enzymol., 101, 2
0-78 (1983)] and the like.

【0021】一方、宿主菌の種類としては、目的の組換
えプラスミドを安定に保持し、複製することができるも
のであれば、如何なる菌株を用いても良く、例えば、大
腸菌宿主の場合には、HB101株、C600株、或い
はJM101株等が、また、枯草菌宿主の場合には、B
D170株、168株、或いはISW1214株等が挙
げられる。
On the other hand, as the type of host bacterium, any strain may be used as long as it can stably retain and replicate the desired recombinant plasmid. For example, in the case of E. coli host, When the HB101 strain, C600 strain, JM101 strain, etc. are B. subtilis hosts, B
D170 strain, 168 strain, ISW1214 strain and the like.

【0022】組換えDNA分子による宿主菌の形質転換
の方法もとくに限定されないが、例えば、大腸菌宿主の
場合、Mandel とHiga の方法[J. Mol. Biol., 53, 159
-162(1970)]やHanahanの方法[J. Mol. Biol., 166, 5
57-580(1983)]等、また枯草菌宿主の場合には、コンピ
テント セル(Competent cell)法[S. ContenteとD.Da
bnau、Mol. Gen. Genet., 167, 251-258(1979)]やプロ
トプラスト(protoplast)法[S. Chang とS. N. Cohe
n、Mol. Gen. Genet., 168, 111-115(1978)]等を用い
ることができる。
The method for transforming a host bacterium with a recombinant DNA molecule is not particularly limited. For example, in the case of an E. coli host, the method of Mandel and Higa [ J. Mol. Biol. , 53, 159].
-162 (1970)] and Hanahan's method [ J. Mol. Biol. , 166, 5
57-580 (1983)], and in the case of Bacillus subtilis host, the Competent cell method [S. Contente and D. Da.
bnau, Mol. Gen. Genet. , 167, 251-258 (1979)] and the protoplast method [S. Chang and SN Cohe
n, Mol. Gen. Genet. , 168, 111-115 (1978)] and the like.

【0023】目的のクローンの選択方法としては、ベク
ターDNA上に結合した適当な遺伝子の発現量の増加を
指標とする方法や、図1に示された塩基配列を基に作製
したプローブDNAを用いたハイブリダイゼーションに
よる方法などを用いることができるが、好適には、本高
発現誘導DNAの下流に存在するアルカリセルラーゼ遺
伝子によるアルカリセルラーゼの生産性を指標としてク
ローニングを行った後、得られた組換えプラスミドか
ら、目的の高発現誘導DNAをサブクローニングする方
法を用いれば良い。
As a method for selecting a target clone, a method using an increase in the expression level of an appropriate gene bound on a vector DNA as an index, or a probe DNA prepared based on the nucleotide sequence shown in FIG. 1 is used. It is possible to use the method by hybridization, etc., but it is preferable to carry out cloning by using the productivity of alkaline cellulase by the alkaline cellulase gene existing downstream of the present high expression-inducing DNA as an index, and then obtaining the obtained recombinant A method of subcloning the desired high expression-inducing DNA from the plasmid may be used.

【0024】具体的に高発現誘導DNAを得るには、例
えば、まずバチルス エスピー KSM−64株の染色体
DNAを制限酵素 HindIII を用いて切断すること
によって、高発現誘導DNAとアルカリセルラーゼK−
64遺伝子とを含むDNAを調製し、これを同じく制限
酵素 HindIII により直鎖化したプラスミドpUC
19と混合した後、T4DNAリガーゼによる結合反応
を行ない、高発現誘導DNAとアルカリセルラーゼK−
64遺伝子を有し、大腸菌宿主中で自己複製可能なプラ
スミドpUCL64を作製する(図2)。
[0024] To obtain a specifically high expression-inducing DNA, for example, by cutting with the restriction enzyme Hin dIII chromosomal DNA of Bacillus sp KSM-64 strain First, high expression induced DNA and alkaline cellulase K-
64 DNA was prepared containing the gene, a plasmid pUC this the same was linearised by restriction enzyme Hin dIII
After mixing with 19, a ligation reaction with T 4 DNA ligase was carried out, and high expression-inducing DNA and alkaline cellulase K-
A plasmid pUCL64 having 64 genes and capable of self-replication in an E. coli host is prepared (FIG. 2).

【0025】次に、このプラスミドpUCL64を制限
酵素BglII及びPstIによって切断し、Henikoffの
方法[Gene, 28, 351-359(1984)]に従って、エキソヌ
クレアーゼ、ヤエナリ(mung bean)ヌクレアーゼ及び
DNAポリメラーゼ大断片(Klenow enzyme)処理を行
って、アルカリセルラーゼの構造遺伝子領域を消化した
後、T4 DNAリガーゼによる自己閉環化反応によっ
て、高発現誘導DNAとアルカリセルラーゼK−64の
シグナル配列の一部をコードするDNAを有するプラス
ミドベクターpUS64が得られる(図2)。
Next, by cutting the plasmid pUCL64 by restriction enzymes Bgl II and Pst I, the method of Henikoff [Gene, 28, 351-359 ( 1984)] according to, exonuclease, mung bean (mung bean) nuclease and DNA polymerase After digesting the structural gene region of alkaline cellulase by treating with a large fragment (Klenow enzyme), a high expression-inducing DNA and a part of the signal sequence of alkaline cellulase K-64 were subjected to self-cyclization reaction by T 4 DNA ligase. A plasmid vector pUS64 containing the encoding DNA is obtained (Fig. 2).

【0026】更に、このプラスミドベクターpUS64
を制限酵素EcoRIおよびHindIII或いはEco
RI及びScaI処理することにより得られる1.8kb
或いは679bpのDNA断片を、制限酵素EcoRI
及びHindIII処理或いはHi dIIIで切断後末端を
平滑化し、更にEcoRI処理したシャトルベクターp
HY300PLKとそれぞれ混合し、T4DNAリガー
ゼを用いて結合することにより、高発現誘導DNAを限
定して含み、枯草菌及び大腸菌宿主で自己複製可能なプ
ラスミドベクターpHS64或いはpHSP64を作製
することができる(図2)。
Furthermore, this plasmid vector pUS64
Restriction enzymes Eco RI and Hin dIII or Eco
1.8 kb obtained by RI and ScaI treatment
Alternatively, a 679 bp DNA fragment was digested with the restriction enzyme EcoRI.
And smoothing the cut after ends with Hin dIII treated or Hi n dIII, further shuttle vector p that Eco RI treated
By mixing each with HY300PLK and ligating using T 4 DNA ligase, a plasmid vector pHS64 or pHSP64 containing a high expression-inducible DNA in a limited manner and capable of self-replicating in Bacillus subtilis and Escherichia coli host can be prepared ( (Fig. 2).

【0027】斯くして得られたプラスミドベクターの高
発現誘導DNAの下流領域に生産させたい蛋白質の構造
遺伝子を挿入することにより、目的の蛋白質を大量に生
産させるプラスミドが構築できる。
By inserting the structural gene of the protein to be produced into the downstream region of the high expression-inducing DNA of the thus obtained plasmid vector, a plasmid for producing the target protein in a large amount can be constructed.

【0028】得られたプラスミドベクターpUS64及
びpHSP64(図2)の高発現誘導DNAの下流領域
には、SalI、XbaI、BamHI、SmaI、Kpn
I、SacI及びEcoRI制限酵素部位が存在するマル
チクローニング部位(MCS)が連結されており、外来
蛋白質構造遺伝子のクローニングに有用である。
In the downstream region of the high expression-inducing DNA of the obtained plasmid vectors pUS64 and pHSP64 (FIG. 2), Sal I, Xba I, Bam HI, Sma I and Kpn were included.
A multi-cloning site (MCS) having I, Sac I and Eco RI restriction enzyme sites is ligated, and is useful for cloning a foreign protein structural gene.

【0029】また、pUS64及びpHSP64の高発
現誘導DNAの下流領域にはバチルス エスピー KSM
−64株のアルカリセルラーゼK−64遺伝子由来のS
D配列、翻訳開始コドン及びシグナル領域の一部(10
アミノ酸)が存在しており、目的の遺伝子のオープンリ
ーディング フレーム(ORF)をこのシグナル領域の
ORFと一致させ、融合蛋白質として発現させることも
可能である。
Further, Bacillus sp. KSM is provided in the downstream region of the high expression inducing DNA of pUS64 and pHSP64.
-64 strain S derived from the alkaline cellulase K-64 gene
D sequence, translation initiation codon and part of the signal region (10
It is also possible to express it as a fusion protein by matching the open reading frame (ORF) of the gene of interest with the ORF of this signal region.

【0030】上記の様にして得られた高発現誘導DNA
は、その下流に各種の構造遺伝子を結合させ、当該構造
遺伝子がコードする蛋白を産生させることが可能であ
る。
High expression-inducing DNA obtained as described above
It is possible to bind various structural genes to the downstream thereof to produce a protein encoded by the structural gene.

【0031】高発現誘導DNAに構造遺伝子が結合した
組換えプラスミドの例としては、バチルス エスピー K
SM−64株の高発現誘導DNAとアルカリセルラーゼ
K−64遺伝子を含む4.4kbの断片をシャトルベク
ターpHY300PLKに挿入したpHCL64(図
3)、バチルス エスピー KSM−330株由来の酸性
セルラーゼK−330遺伝子を含む1.8kb断片をプ
ラスミドベクターpUS64に挿入した組換えプラスミ
ドpUS−KC(図5)や、同1.8kb断片をプラス
ミドベクターpHS64に挿入した組換えプラスミドp
HS−KC(図6)、バチルス エスピー KSM−63
5(FERM P-8872)株由来のアルカリセルラーゼK−6
35の活性発現に必須なAla228−Leu584の
領域をコードする1.0kb断片をpHSP−64に挿
入したpHSP−BC(図7)、更にクロラムフェニコ
ール耐性遺伝子を含む0.8kb断片をプラスミドベク
ターpHSP64に挿入した組換えプラスミドpHSP
−CmSB(図8)などが挙げられる。
As an example of the recombinant plasmid in which the structural gene is bound to the high expression inducing DNA, Bacillus sp.
PHCL64 (FIG. 3) in which a 4.4 kb fragment containing the high expression-inducing DNA of the SM-64 strain and the alkaline cellulase K-64 gene was inserted into the shuttle vector pHY300PLK, acid cellulase K-330 gene derived from Bacillus sp. KSM-330 strain Recombinant plasmid pUS-KC (Fig. 5) in which a 1.8 kb fragment containing the same was inserted into plasmid vector pUS64, and recombinant plasmid p in which the 1.8 kb fragment was inserted into plasmid vector pHS64.
HS-KC (Fig. 6), Bacillus SP KSM-63
5 (FERM P-8872) strain-derived alkaline cellulase K-6
PHSP-BC (Fig. 7) in which a 1.0 kb fragment encoding a region of Ala228-Leu584 essential for activity expression of No. 35 was inserted into pHSP-64, and a 0.8 kb fragment containing a chloramphenicol resistance gene was used as a plasmid vector. Recombinant plasmid pHSP inserted into pHSP64
-CmSB (FIG. 8) and the like.

【0032】以上のうち、 pHSP−BC及びpHS
P−CmSBの場合には、挿入した遺伝子のORFが高
発現誘導DNAの下流に存在するアルカリセルラーゼの
シグナル領域のORFと一致しており、目的の蛋白質は
融合蛋白質として発現されるものと予想される。
Among the above, pHSP-BC and pHS
In the case of P-CmSB, the ORF of the inserted gene coincides with the ORF of the signal region of alkaline cellulase existing downstream of the high expression-inducing DNA, and the protein of interest is expected to be expressed as a fusion protein. It

【0033】斯くして得られる組換えプラスミドで、適
当な宿主菌を形質転換し、これを適当な培地中で適当な
培養条件で培養することによって、目的とする蛋白質を
大量に生産させることができる。
By transforming a suitable host bacterium with the recombinant plasmid thus obtained and culturing this in a suitable medium under suitable culture conditions, a large amount of the desired protein can be produced. it can.

【0034】用いる培地の種類としては、当該組換え微
生物が生育し、当該酵素を生産することのできるもので
あれば良く、特に限定されるものではない。 例えば、
高発現誘導DNAを含む組換え枯草菌ISW1214
(pHCL64)株によってアルカリセルラーゼK−6
4を生産する場合、表2に示されるように、炭素源とし
て、ぶどう糖や果糖等の単糖類、しょ糖、麦芽糖或いは
セロビオース等の二糖類または、CMCや可溶性澱粉等
の多糖類等、また、表3に示されるように、窒素源とし
て、酵母エキス、ゼスト70、ポリペプトン、肉エキ
ス、魚肉エキス、カルチベーター、コーン スチープ リ
カー(CSL)、ファーマメディア、大豆粉、アジプロ
ンE2等を用いることができる。
The type of medium used is not particularly limited as long as it can grow the recombinant microorganism and produce the enzyme. For example,
Recombinant Bacillus subtilis ISW1214 containing high expression inducing DNA
(PHCL64) strain by alkaline cellulase K-6
When producing 4, as shown in Table 2, as a carbon source, monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as sucrose, maltose or cellobiose, or polysaccharides such as CMC and soluble starch, etc. As shown in 3, a nitrogen source such as yeast extract, zest 70, polypeptone, meat extract, fish meat extract, cultivator, corn steep liquor (CSL), pharma media, soybean powder, and adipron E 2 can be used. .

【0035】同様に、高発現誘導DNAを含む組換え枯
草菌ISW1214(pHS−KC)株による酸性セル
ラーゼK−330の生産の場合、表5に示されるよう
に、窒素源として、酵母エキス、魚肉エキス、ゼスト7
0、カルチベーター或いはCSL等を用いることができ
る。これらの窒素源と炭素源を適当な濃度で適宜組合
せ、この他に適当な濃度の無機塩類、例えば、塩化ナト
リウム、燐酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等を添加すれ
ば良い。
Similarly, in the case of the production of acid cellulase K-330 by the recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHS-KC) strain containing a high expression-inducing DNA, as shown in Table 5 , yeast extract, fish meat were used as nitrogen sources. Extract, Zest 7
0, cultivator, CSL or the like can be used. These nitrogen source and carbon source may be appropriately combined at appropriate concentrations, and in addition to these, inorganic salts at appropriate concentrations such as sodium chloride, sodium phosphate, sodium sulfate, etc. may be added.

【0036】また、培地のpHに関しては、用いる組換
え微生物が生育し得る範囲のpHであれば、特に限定さ
れないが、pH6.5〜7.5に調整することが好適であ
る。更に、培養条件については、15℃〜50℃、好ま
しくは25℃〜35℃で1〜4日間振盪または、通気撹
拌培養すれば良い。
The pH of the medium is not particularly limited as long as it can grow the recombinant microorganism to be used, but it is preferable to adjust the pH to 6.5 to 7.5. Further, regarding the culture conditions, it may be carried out by shaking at 15 ° C. to 50 ° C., preferably at 25 ° C. to 35 ° C. for 1 to 4 days or by aerating and stirring.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の本発明によれば、目的とする蛋白
質の大量生産が可能となる。例えば、ISW1214
(pHCL64)株の場合、培地1リットル当り 32,
400U以上のアルカリセルラーゼK−64(Bacillus
sp. KSM-64株由来)を得ることが可能となり、また、
ISW1214(pHS−KC)株では、培地1リット
ル当り 20,500U以上の酸性セルラーゼK−330
Bacillus sp.KSM-330株由来)を得ることが可能とな
る。
Industrial Applicability According to the present invention described above, it is possible to mass-produce a target protein. For example, ISW1214
(PHCL64) strain 32 per 1 liter of medium,
Alkaline cellulase K-64 ( Bacillus 400 U or more)
sp. KSM-64 strain) can be obtained,
In the ISW1214 (pHS-KC) strain, 20,500 U or more of acid cellulase K-330 per liter of the medium was used.
(From Bacillus sp. KSM-330 strain) can be obtained.

【0038】更に、ISW1214(pHSP−BC)
株を用いた場合では培地1リットル当り 51,400U
以上のアルカリセルラーゼ K−635(Bacillus sp.
KSM-635株由来)を、ISW1214(pHSP−Cm
SB)株では培地1リットル当り68,600U以上の
クロラムフェニコール アセチルトランスフェラーゼを
得ることが可能となる。
Further, ISW1214 (pHSP-BC)
51,400 U per liter of medium when using strains
Alkaline cellulase K-635 ( Bacillus sp.
KSM-635 strain derived, ISW1214 (pHSP-Cm
In strain SB), it is possible to obtain 68,600 U or more of chloramphenicol acetyltransferase per liter of medium.

【0039】[0039]

【実施例】以下、実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説
明するが、本発明は以下の実施例に何等制約されるもの
ではない。 なお、以上の説明は具体的なバチルス エス
ピー KSM−64株およびその有する塩基配列に即し
て行ったが、これと類似な微生物や前記配列と同一性を
有する塩基配列、すなわち、塩基配列の一部に塩基の欠
失、置換、挿入等があっても元の塩基配列の有する機能
を損なわないものも同様に使用し得ることはもちろんで
ある。
The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. Although the above description was made in accordance with the specific Bacillus sp. KSM-64 strain and the nucleotide sequence of the strain, a similar microorganism or a nucleotide sequence having identity with the above sequence, that is, one of the nucleotide sequences. Needless to say, those having no deletion, substitution, insertion, etc. of a base in the part that does not impair the function of the original base sequence can be used as well.

【0040】更に、セルラーゼ(CMCアーゼ)活性は
以下の様に測定した。 すなわち、2.5% カルボキシ
メチルセルロース(CMC;山陽国策パルプ社製 サン
ローズAO1MC)0.4ml、0.5M グリシン緩衝
液(pH9.0;アルカリセルラーゼの場合)またはク
エン酸緩衝液(pH5.2;酸性セルラーゼの場合)0.
2ml及び脱イオン水0.3mlからなる基質溶液に酵
素液 0.1mlを加え、40℃で20分間反応した後、
これによって生成した還元糖を3,5−ジニトロサリチ
ル酸法[G. L. Millerら、Anal. Biochem., 2, 127-132
(1960)]によって定量した。 酵素力価は、上記の条件
下で1分間に1μmolのグルコースに相当する還元糖
を生成する酵素量を1単位とした。
Furthermore, cellulase (CMCase) activity was measured as follows. That is, 0.4% of 2.5% carboxymethyl cellulose (CMC; Sunrose AO1MC manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), 0.5M glycine buffer (pH 9.0; in the case of alkaline cellulase) or citrate buffer (pH 5.2; For acid cellulase) 0.
0.1 ml of enzyme solution was added to a substrate solution consisting of 2 ml and deionized water 0.3 ml, and after reacting at 40 ° C. for 20 minutes,
The reducing sugar thus produced was subjected to the 3,5-dinitrosalicylic acid method [GL Miller et al . , Anal. Biochem. , 2, 127-132].
(1960)]. The enzyme titer was defined as 1 unit of the amount of enzyme that produced a reducing sugar corresponding to 1 μmol of glucose per minute under the above conditions.

【0041】クロラムフェニコール アセチルトランス
フェラーゼ活性は以下のように測定した[W. V. Shaw,
Methods Enzymol., 43, 737-755(1975)]。 すなわち
0.4mg/ml 5,5−ジチオビス−2−ニトロ安息
香酸、0.1mMアセチル・コエンザイムA及び100
mMトリス塩酸緩衝液(pH7.8)からなる溶液1m
lに、10μlの粗酵素液及び20μlの0.1mMク
ロラムフェニコールを加え、37℃で412nmの吸光
度の変化を測定した。 酵素力価は上記の条件で1分間
に1μmolのクロラムフェニコールのアセチル化に相
当する412nmの吸光度を変化させる酵素量を1単位
とした。
Chloramphenicol acetyltransferase activity was measured as follows [WV Shaw,
Methods Enzymol. , 43, 737-755 (1975)]. That is, 0.4 mg / ml 5,5-dithiobis-2-nitrobenzoic acid, 0.1 mM acetyl coenzyme A and 100
1m solution consisting of mM Tris-HCl buffer (pH 7.8)
10 μl of the crude enzyme solution and 20 μl of 0.1 mM chloramphenicol were added to 1 and the change in absorbance at 412 nm was measured at 37 ° C. The enzyme titer was defined as 1 unit of the amount of enzyme that changes the absorbance at 412 nm corresponding to the acetylation of 1 μmol of chloramphenicol per minute under the above conditions.

【0042】蛋白量はバイオ・ラッド プロテイン アッ
セイ キット(バイオ・ラッド社製)を用いて行ない、
牛血漿アルブミンを標準蛋白として算出した。
The amount of protein was measured using a Bio-Rad protein assay kit (manufactured by Bio-Rad),
Bovine plasma albumin was calculated as a standard protein.

【0043】実 施 例 1 アルカリセルラーゼK−64の生産菌であるバチルス
エスピー KSM−64を、0.5% ポリペプトン(日
本製薬社製)、0.5% 酵母エキス(ディフコ社製)、
0.1% KH2PO4、 0.02% MgSO4・7H2
及び0.5% Na2 CO3から成る培地100mlを用
い、30℃で12時間振盪培養した。 培養終了後、遠
心分離によって集めた菌体からSaitoとMiuraの方法[Bi
ochim. Biophys. Acta, 72, 619-629(1963)]によって
得られた染色体DNA 10μgを常法例えば[T. Mani
atisら、 Molecular Cloning, Cold Spring Harbar Labo
ratry,(1982)]に従って、制限酵素HindIII(ベー
リンガー・マンハイム社製)で切断した。 次いで、こ
れを同じくHindIIIで切断したプラスミドpUC1
9(宝酒造社製)1μgと混合して、T4DNAリガー
ゼ(ベーリンガー・マンハイム社製)による結合反応を
行なった。
Example 1 Bacillus, a producer of alkaline cellulase K-64.
SP KSM-64 with 0.5% polypeptone (JP
This pharmaceutical company), 0.5% yeast extract (manufactured by Difco),
0.1% KH2POFour, 0.02% MgSOFour・ 7H2O
And 0.5% Na2 CO3100 ml of medium consisting of
The cells were cultured at 30 ° C. for 12 hours with shaking. After culturing,
Saito and Miura's method from bacterial cells collected by heart separation [Bi
ochim. Biophys.Acta, 72, 619-629 (1963)] by
10 μg of the obtained chromosomal DNA was prepared by a conventional method such as [T. Mani
atis et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbar Labo
ratry, (1982)]HindIII (Baby
It was cut with Ringer Mannheim). Then this
Same asHinPlasmid pUC1 cut with dIII
9 (manufactured by Takara Shuzo) mixed with 1 μg, andFourDNA liger
The binding reaction with ZE (Boehringer Mannheim)
I did.

【0044】この結合反応物による大腸菌HB101株
の形質転換処理をコンピテント・セル(宝酒造社製)を
用いて行ない、処理後の菌懸濁液を50μg/mlアン
ピシリン(シグマ社製)を含むLB寒天プレート培地
[1.0% トリプトン(ディフコ社製)、0.5% 酵母
エキス(ディフコ社製)、1.0% NaCl、1.5%
バクト寒天(ディフコ社製)]に塗抹し、37℃で12
時間培養した。出現した形質転換体の集落上に、0.5
% CMC、1mg/mlリゾチーム(シグマ社製)及
び、50mMのグリシン緩衝液(pH9)を含む1.0
%寒天を重層した後、約6時間放置した。この後、集落
周辺のCMCを分解した菌株をコンゴー・レッド法[R.
M. TeatherとP. J. Wood, Appl. Environ. Microbio
l.,43, 777-780(1982)]を用いて検出し、目的とする組
換え大腸菌を分離した。
Escherichia coli HB101 strain produced by this ligation reaction product
Competent cells (manufactured by Takara Shuzo)
The bacterial suspension after treatment is treated with 50 μg / ml amp.
LB agar plate medium containing picillin (manufactured by Sigma)
[1.0% tryptone (manufactured by Difco), 0.5% yeast
Extract (Difco), 1.0% NaCl, 1.5%
Bact agar (manufactured by Difco)] and apply at 37 ° C for 12
Incubated for hours. 0.5 on the colonies of the transformants that appeared.
% CMC, 1 mg / ml lysozyme (manufactured by Sigma) and
And 50 mM glycine buffer (pH 9) 1.0
After overlaying with% agar, it was left for about 6 hours. After this, the village
Strains that decomposed the surrounding CMC were treated with the Congo Red method [R.
 M. Teather and P. J. Wood,Appl. Environ. Microbio
l., 43,777-780 (1982)], and the target group
The exchanged E. coli was isolated.

【0045】実 施 例 2 実施例1で得た組換え大腸菌の保持する組換えプラスミ
ドを常法[例えば、T.Maniatis ら、Molecular Clonin
g, Cold Spring Harbar Laboratry, (1982)]に従って
採取し、制限酵素切断点の解析をアガロースゲル電気泳
動法[J. A. Meyersら、J. Bacteriol., 127, 1529-15
37(1976)]を用いて行った。 この結果、アルカリセル
ラーゼK−64遺伝子が約4.4kbのHindIII断片
中に存在することが明かとなり、これを含むプラスミド
(7.1kb)をpUCL64、pUCL64を含有す
る大腸菌HB101株をHB101(pUCL64)株
と命名した。
Example 2 The recombinant plasmid harbored by the recombinant Escherichia coli obtained in Example 1 was prepared by a conventional method [eg, T. Maniatis et al., Molecular Clonin].
g, Cold Spring Harbar Laboratry, (1982)] and analyzed by agarose gel electrophoresis [JA Meyers et al., J. Bacteriol. , 127, 1529-15].
37 (1976)]. As a result, next apparent that Alkaline Cellulase K-64 gene is present in the Hin dIII fragment of about 4.4 kb, E. coli HB101 strain containing pUCL64, pUCL64 plasmid (7.1 kb) containing this HB101 (PUCL64 ) Strain.

【0046】この組換えプラスミド、pUCL64を制
限酵素HindIIIによって切断後、アガロース・ゲル
電気泳動を行ない、McDonnellらの方法[J. Mol. Bio
l., 110, 119-146(1977)]によって、約4.4kbの
indIII断片を分離した。 このうち約4.1kb Xh
I−HindIII領域をサンガー法[F. Sangerら、Pro
c. Natl. Acad. Sci., U.S.A., 74, 5463-5467(1977)]
により決定し、2466bpからなるアルカリセルラー
ゼK−64の構造遺伝子を見出した。
This recombinant plasmid, pUCL64, was controlled.
Restriction enzymeHinAgarose gel after cutting with dIII
Electrophoresis is performed by the method of McDonnell et al. [J. Mol. Bio
l., 110, 119-146 (1977)], about 4.4 kbH
inThe dIII fragment was isolated. About 4.1 kb of thisXh
oI-HinThe danger region was modified by the Sanger method [F. Sanger et al.Pro
c. Natl. Acad. Sci.,USA, 74, 5463-5467 (1977)]
Alkaline cellular consisting of 2466bp
The structural gene for zeK-64 was found.

【0047】この構造遺伝子の上流には、図1に示した
様に、プロモーター様の配列(P−1,P−2,P−
3)、逆向き繰り返し配列(IR−1,IR−2)、異
化代謝産物抑制に関するオペレーター様の配列(==
=)及びリボゾーム結合部位(SD配列, △△△)等が
認められた。
Upstream of this structural gene, as shown in FIG. 1, promoter-like sequences (P-1, P-2, P-
3), inverted repeat sequences (IR-1, IR-2), operator-like sequences for catabolite repression (==
=) And a ribosome binding site (SD sequence, ΔΔΔ), etc. were observed.

【0048】実 施 例 3 実施例2において取得した約4.4kbのHindIII断
片を、図3に示したストラテジーに従って、シャトルベ
クターpHY300PLKに挿入し、組換えプラスミド
pHCL64を作製した。 また、得られた組換えプラ
スミドpHCL64から図3に示したストラテジーに従
い、SmaI−ScaI 1.1kbの断片またはSmaI
HpaI 1.5kbの断片が欠失したプラスミドpH
CL64aおよびpHCL64bを作製し、これらの組
換えプラスミドを含む組換え大腸菌HB101(pHC
L64)株、HB101(pHCL64a)株およびH
B101(pHCL64b)株を取得した。
[0048] The Hin dIII fragment of about 4.4kb obtained in implementation example 3 Example 2, according to the strategy shown in Figure 3, was inserted into a shuttle vector pHY300PLK, to prepare a recombinant plasmid PHCL64. In addition, according to the strategy shown in FIG. 3, from the obtained recombinant plasmid pHCL64, a Sma I- Sca I 1.1 kb fragment or Sma I
-Plasmid pH deficient in the Hpa I 1.5 kb fragment
CL64a and pHCL64b were prepared and recombinant E. coli HB101 containing these recombinant plasmids (pHC
L64) strain, HB101 (pHCL64a) strain and H
B101 (pHCL64b) strain was acquired.

【0049】次いで、両組換え大腸菌から実施例2と同
様にして抽出した各精製組換えプラスミドを用いて、枯
草菌ISW1214株(leuA8, metB5, hsrM1)の形質
転換をプロトプラスト法[S. Chang とS. N. Choen, Mo
l. Gen. Genet., 168, 111-115(1978)]に従って行な
い、5μg/mlテトラサイクリンを含むプロトプラス
ト再生用DM3培地[0.5% コハク酸ナトリウム(p
H7.3)、0.5% カザミノ酸、0.5% 酵母エキ
ス、0.35% K2HPO4、0.15% KH2PO4
0.5% グルコース、20mM MgCl2、0.01%
牛血清アルブミン(シグマ社製)]を用いて形質転換
体を選択した。
Then, the same procedure as in Example 2 was carried out from both recombinant Escherichia coli.
Using each purified recombinant plasmid extracted in this way,
Herb fungus ISW1214 strain (leuA8,metB5,hsrM1) Trait
The conversion is based on the protoplast method [S. Chang and S. N. Choen,Mo
l. Gen. Genet., 168, 111-115 (1978)]
Protoplus containing 5 μg / ml tetracycline
DM3 medium for regeneration [0.5% sodium succinate (p
H7.3), 0.5% casamino acid, 0.5% yeast extract
Su, 0.35% K2HPOFour, 0.15% KH2POFour ,
0.5% glucose, 20 mM MgCl2, 0.01%
 Transformation using bovine serum albumin (Sigma)
I chose my body.

【0050】この結果、これら組換えプラスミドを含む
組換え枯草菌ISW1214(pHCL64)株、IS
W1214(pHCL64a)株、ISW1214(p
HCL64b)株を取得した。
As a result, recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHCL64) strain containing these recombinant plasmids, IS
W1214 (pHCL64a) strain, ISW1214 (p
HCL64b) strain was acquired.

【0051】実 施 例 4 実施例3で得られた各組換え枯草菌株或いは大腸菌株を
15μg/mlテトラサイクリンを含むPY培地(2%
ポリペプトン、0.1% 酵母エキス、0.1% KH2
PO4、0.5% NaCl)或いは50μg/mlアン
ピシリンを含むLB培地中、30℃或いは37℃で振盪
培養し、培養液或いは無細胞抽出液中のアルカリセルラ
ーゼ活性を測定したところ、高発現誘導DNAを含むプ
ラスミド、すなわちpHCL64またはpHCL64a
を保持する組換え枯草菌ISW1214株或いは大腸菌
HB101株によるアルカリセルラーゼK−64の生産
性は、高発現誘導DNAを含まないpHCL64bを保
持する組換え菌株の約4〜6倍であることが明かにな
り、高発現誘導DNAによる酵素生産の促進効果が示さ
れた(表1)。
Example 4 Each recombinant Bacillus subtilis strain or E. coli strain obtained in Example 3 was treated with PY medium containing 15 μg / ml tetracycline (2%
Polypeptone, 0.1% yeast extract, 0.1% KH 2
PO 4 , 0.5% NaCl) or 50 μg / ml ampicillin in LB medium at 30 ° C. or 37 ° C. with shaking, and the alkaline cellulase activity in the culture medium or cell-free extract was measured. A plasmid containing DNA, namely pHCL64 or pHCL64a
It is clear that the productivity of alkaline cellulase K-64 by the recombinant Bacillus subtilis ISW1214 strain or Escherichia coli HB101 strain that retains is about 4 to 6 times that of the recombinant strain that retains pHCL64b that does not contain high expression induction DNA. , And the effect of promoting enzyme production by high expression-inducing DNA was shown (Table 1).

【0052】 [0052]

【0053】また、高発現誘導DNAを保持する組換え
枯草菌ISW1214(pHCL64)株を、種々の炭
素源 0.2%(但しCMC及び可溶性澱粉は1.0%)
と15μg/mlテトラサイクリンを含むPY培地およ
び種々の窒素源(総窒素0.2%相当量、すなわち2.6
% 酵母エキス、2.9% ゼスト70、1.8% ポリペ
プトン、2.0% 肉エキス、3.4% 魚肉エキス、9.
6% カルチベーター、8.0% CSL、2.8% ファ
ーマメディア、3.6% 大豆粉または2.6% アジプロ
ンE2)と15μg/mlテトラサイクリンを含むN培
地[0.5% 魚肉エキス(NE40)、0.05% 酵母
エキス(B−2)、0.1% KH2PO4、0.02% M
gSO4・7H2O、1.0% 麦芽糖]で培養した。 こ
の結果、組換え枯草菌ISW1214(pHCL64)株
により、より高い生産性でアルカリセルラーゼK−64
が得られることが認められた(表2、表3)。
Recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHCL64) strain having high expression-inducing DNA was used in various carbon sources of 0.2% (however, CMC and soluble starch were 1.0%).
And PY medium containing 15 μg / ml tetracycline and various nitrogen sources (0.2% of total nitrogen, ie 2.6
% Yeast Extract, 2.9% Zest 70, 1.8% Polypeptone, 2.0% Meat Extract, 3.4% Fish Meat Extract, 9.
N medium containing 6% cultivator, 8.0% CSL, 2.8% Pharmamedia, 3.6% soybean flour or 2.6% adipron E 2 ) and 15 μg / ml tetracycline [0.5% fish meat extract ( NE40), 0.05% yeast extract (B-2), 0.1% KH 2 PO 4, 0.02% M
gSO 4 .7H 2 O, 1.0% maltose]. As a result, the recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHCL64) strain produced alkaline cellulase K-64 with higher productivity.
Was confirmed to be obtained (Tables 2 and 3).

【0054】 [0054]

【0055】 [0055]

【0056】実 施 例 5 実施例2で得られた組換えプラスミドpUCL64を制
限酵素BglII及びPstIによって切断し、デレーシ
ョンキット(宝酒造社製)を用いて、アルカリセルラー
ゼ構造遺伝子の消化を行ない、この後、T4DNAリガ
ーゼを用いて自己閉環化反応を行った。 次に、実施例
1と同様にして結合反応物による大腸菌の形質転換処理
を行ない、出現した形質転換体の組換えプラスミドを実
施例2と同様に解析することによって、アルカリセルラ
ーゼK−64構造遺伝子の大部分を欠失したプラスミド
ベクターpUS64(図2)を保持する組換え大腸菌H
B101(pUS64)を選択した。
[0056] The recombinant plasmid pUCL64 obtained in implementation example 5 Example 2 was cleaved by restriction enzymes Bgl II and Pst I, using a de-translation kit (Takara Shuzo), subjected to digestion of alkaline cellulase structural gene After this, a self-cyclization reaction was carried out using T 4 DNA ligase. Then, E. coli was transformed with the ligation product in the same manner as in Example 1, and the recombinant plasmid of the transformant that appeared was analyzed in the same manner as in Example 2 to give the alkaline cellulase K-64 structural gene. Recombinant Escherichia coli H carrying the plasmid vector pUS64 (FIG. 2) deleted in
B101 (pUS64) was selected.

【0057】実 施 例 6 実施例2と同様にして組換えプラスミドpUS64を抽
出、精製し、これを制限酵素EcoRI及びHindIII
によって切断し、アルカリセルラーゼK−64遺伝子上
流領域の1.8kbのDNA断片を単離した。 これを制
限酵素EcoRI及びHindIIIで切断したシャトルベ
クターpHY300PLKとT4DNAリガーゼを用い
て結合した。
Example 6 Recombinant plasmid pUS64 was extracted and purified in the same manner as in Example 2, and the restriction plasmids Eco RI and Hin dIII were used for extraction.
Cleavage was carried out and a DNA fragment of 1.8 kb in the upstream region of the alkaline cellulase K-64 gene was isolated. Were combined using a shuttle vector pHY300PLK and T 4 DNA ligase was cleaved with restriction enzymes Eco RI and Hin dIII to this.

【0058】一方、同様にして組換えプラスミドpUS
64を制限酵素EcoRI及び ScaIによって切断
後、アルカリセルラーゼK−64上流領域の679bp
のDNA断片を単離した。 このDNA断片と、制限酵
HindIIIで切断後、末端をDNAブランティング
キット(宝酒造社製)によって平滑化し、更に制限酵素
EcoRIで切断したシャトルベクターpHY300P
LKとを混合して、T4DNAリガーゼで結合した。
On the other hand, the recombinant plasmid pUS was similarly prepared.
After cutting 64 with restriction enzymes Eco RI and Sca I, 679 bp in the upstream region of alkaline cellulase K-64
Was isolated. And this DNA fragment was cleaved with the restriction enzyme Hin dIII, the ends blunted with DNA Blunting Kit (Takara Shuzo), further restriction enzyme
Shuttle vector pHY300P cut with Eco RI
It was mixed with LK and ligated with T 4 DNA ligase.

【0059】両結合反応物による大腸菌の形質転換処理
を実施例1に従って行ない、15μg/mlのテトラサ
イクリン(シグマ社製)を含むLB寒天プレート培地に
塗抹し、37℃で12時間培養した。 出現した形質転
換体の集落を、テトラサイクリンを含む5mlのLB培
地に接種し、実施例2と同様にして得られた組換えプラ
スミドの制限酵素切断点の解析を行って、プラスミドベ
クターpHS64を保持する組換え大腸菌HB101
(pHS64)株およびプラスミドベクターpHSP6
4を保持する大腸菌HB101(pHSP64)株を選
択した(図2)。
The transformation treatment of Escherichia coli with both ligation products was carried out according to Example 1, and the mixture was smeared on an LB agar plate medium containing 15 μg / ml of tetracycline (manufactured by Sigma) and cultured at 37 ° C. for 12 hours. The emerged transformant colony was inoculated into 5 ml of LB medium containing tetracycline, the restriction enzyme cleavage point of the recombinant plasmid obtained in the same manner as in Example 2 was analyzed, and the plasmid vector pHS64 is retained. Recombinant E. coli HB101
(PHS64) strain and plasmid vector pHSP6
Escherichia coli HB101 (pHSP64) strain carrying 4 was selected (FIG. 2).

【0060】実 施 例 7 バチルス エスピー KSM−330株由来の酸性セルラ
ーゼK−330遺伝子を含む、約1.8kbのHindI
II−HpaI断片[K. Ozaki ら、J. Gen.Microbiol., 1
37, 2299-2305(1991)]の末端をDNAブランティング
キット(宝酒造社製)によって平滑化した。 これを制
限酵素SmaIで切断した直鎖状のベクターpUC1
9、プラスミドベクターpUS64、プラスミドベクタ
ーpHS64およびシャトルベクターpHY300PL
Kと別個に混合し、T4DNAリガーゼで結合した。
Example 7 About 1.8 kb Hin dI containing the acid cellulase K-330 gene derived from Bacillus sp. KSM-330 strain
II- HpaI fragment [K. Ozaki et al., J. Gen. Microbiol. , 1
37, 2299-2305 (1991)] was blunted with a DNA blunting kit (Takara Shuzo). A linear vector pUC1 cleaved with the restriction enzyme Sma I
9, plasmid vector pUS64, plasmid vector pHS64 and shuttle vector pHY300PL
K was mixed separately and ligated with T 4 DNA ligase.

【0061】実施例1と同様にして結合反応物による大
腸菌の形質転換処理を行ない、得られたプラスミドの制
限酵素切断点の解析を行って、当該DNA断片が各プラ
スミドのSmaI部位に挿入された各組換えプラスミ
ド、すなわち、pUKC331及びpUKC331R
(図4)、pUS−KC及びpUS−KCR(図5)、
pHS−KC及びpHS−KCR(図6)、並びにpH
KC331及びpHKC331R(図4)をそれぞれ含
む組換え大腸菌HB101各株を取得した。
Transformation of Escherichia coli with the ligation reaction product was carried out in the same manner as in Example 1, the restriction enzyme cleavage points of the obtained plasmid were analyzed, and the DNA fragment was inserted into the Sma I site of each plasmid. Recombinant plasmids, namely pUKC331 and pUKC331R
(FIG. 4), pUS-KC and pUS-KCR (FIG. 5),
pHS-KC and pHS-KCR (FIG. 6), and pH
Recombinant E. coli HB101 strains containing KC331 and pHKC331R (FIG. 4) were obtained.

【0062】また、実施例3と同様にして、pHY30
0PLKに由来する各組換えプラスミドによって、枯草
菌ISW1214株を形質転換し、組換え枯草菌ISW
1214(pHKC331)株、ISW1214(pH
KC331R)株、ISW1214(pHS−KC)株
及びISW1214(pHS−KCR)株を取得した。
In the same manner as in Example 3, pHY30
Recombinant Bacillus subtilis ISW1214 strain was transformed with each recombinant plasmid derived from 0PLK.
1214 (pHKC331) strain, ISW1214 (pH
KC331R) strain, ISW1214 (pHS-KC) strain and ISW1214 (pHS-KCR) strain were acquired.

【0063】実施 例8 実施例7で取得した各組換え大腸菌及び枯草菌株を、ア
ンピシリンを含むLB培地またはテトラサイクリンを含
むPY培地に接種し、37℃または30℃で、振盪培養
を行った。この結果、高発現誘導DNAが酸性セルラー
ゼK−330構造遺伝子の上流に存在するプラスミドを
保持する組換え枯草菌ISW1214(pHS−KC)
株の酸性セルラーゼの生産性は、高発現誘導DNAを含
まない組換え枯草菌ISW1214(pHKC331
)株や酸性セルラーゼK−330構造遺伝子の下流に
存在する組換え枯草菌ISW1214(pHS−KC
R)株の約5倍から6倍であることが明らかになり(表
4)、ここにおいても高発現誘導DNAの有効性が示さ
れた。また、高発現誘導DNAを含む組換え枯草菌IS
W1214(pHS−KC)株は、各種窒素源を含むN
培地において良好な酸性セルラーゼK−330の生産を
示した(表5)。
Example 8 Each of the recombinant Escherichia coli and Bacillus subtilis strains obtained in Example 7 was inoculated into LB medium containing ampicillin or PY medium containing tetracycline, and shake culture was carried out at 37 ° C. or 30 ° C. As a result, a recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHS-KC) carrying a plasmid in which the high expression-inducing DNA is present upstream of the acid cellulase K-330 structural gene
Productivity of acidic cellulases strains, recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHKC 331 without the high expression induced DNA
R ) strain and a recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHS-KC) present downstream of the acid cellulase K-330 structural gene.
It was revealed that it was about 5 to 6 times higher than that of the R) strain (Table 4), and the efficacy of the high expression induction DNA was shown here. Also, a recombinant Bacillus subtilis IS containing a high expression-inducing DNA
W1214 (pHS-KC) strain contains N containing various nitrogen sources.
It showed good production of acid cellulase K-330 in the medium (Table 5).

【0064】 * 図4参照、 * *図6参照 + 高発現誘導DNA内に存在する分泌シグナルペプチド
の転写方向に対する方向を示す。
[0064] * See FIG. 4, ** See FIG. 6 + Shows the direction of the secretory signal peptide present in the highly expressed inducible DNA with respect to the transcription direction.

【0065】 [0065]

【0066】同様に、組換え大腸菌においても、高発現
誘導DNAが酸性セルラーゼK−330構造遺伝子の上
流に存在するプラスミドを保持する組換え大腸菌(pU
S−KC)の無細胞抽出液中に、高い酸性セルラーゼ活
性が認められた(表6)。
Similarly, in recombinant Escherichia coli, a recombinant E. coli (pU) carrying a plasmid in which high expression-inducing DNA is present upstream of acid cellulase K-330 structural gene
High acid cellulase activity was observed in the cell-free extract of (S-KC) (Table 6).

【0067】 [0067]

【0068】実 施 例 9 バチルス エスピー KSM−635株由来のアルカリセ
ルラーゼK−635遺伝子を含む約1.0kbのBam
HI−BamHI断片を、制限酵素BamHIで切断した
ベクターpHY300PLKと、また、アルカリセルラ
ーゼK−635構造遺伝子を含む約1.0kbのBam
HI−SalI断片を、制限酵素BamHI−SalIで切
断した直鎖状のベクターpHSP64とそれぞれ混合し
て、T4DNAリガーゼで結合した。
Example 9 Bam of about 1.0 kb containing the alkaline cellulase K-635 gene derived from Bacillus sp. KSM-635 strain.
HI- Bam HI fragment was cleaved with a restriction enzyme Bam HI, vector pHY300PLK, and about 1.0 kb Bam containing alkaline cellulase K-635 structural gene.
HI- a Sal I fragment was mixed respectively with restriction enzymes Bam HI- Sal I at the cleaved linear vector pHSP64, bound with T 4 DNA ligase.

【0069】実施例1と同様にして結合反応物による大
腸菌HB101株の形質転換処理を行ない、得られた組
換えプラスミドの制限酵素切断点の解析を行った。 こ
の結果、各消化DNA断片を、pHY300PLKの
amHI部位またはpHSP64の BamHI、SalI
部位間に挿入された各組換えプラスミドである、pHB
C115B、pHBC115BR及びpHSP−BC
(図7)をそれぞれ含む組換え大腸菌HB101株を取
得した。
The Escherichia coli HB101 strain was transformed with the ligation reaction product in the same manner as in Example 1, and the restriction enzyme cleavage points of the obtained recombinant plasmid were analyzed. As a result, each digested DNA fragment was converted to pHY300PLK B
am HI site or Bam HI at pHSP64, Sal I
PHB, which is each recombinant plasmid inserted between the sites
C115B, pHBC115BR and pHSP-BC
Recombinant Escherichia coli HB101 strains each containing (Fig. 7) were obtained.

【0070】また、実施例2と同様にして抽出した各組
換えプラスミドによる枯草菌ISW1214株の形質転
換を実施例3と同様にして行ない、組換え枯草菌ISW
1214(pHBC115B)株、ISW1214(p
HBC115BR)株、ISW1214(pHSP−B
C)株を取得した。
The recombinant Bacillus subtilis ISW1214 strain was transformed with each recombinant plasmid extracted in the same manner as in Example 2 as in Example 3.
1214 (pHBC115B) strain, ISW1214 (p
HBC115BR) strain, ISW1214 (pHSP-B
C) The strain was acquired.

【0071】実 施 例 10 実施例9で取得した各組換え枯草菌株を、テトラサイク
リンを含むPY培地に接種し、30℃で、振盪培養を行
った。 この結果、アルカリセルラーゼK−635構造
遺伝子の上流に高発現誘導DNAを有するプラスミドを
保持する組換え枯草菌ISW1214(pHSP−B
C)株では、アルカリセルラーゼの高い生産性が認めら
れた(表7)。 また、高発現誘導DNAを含む組換え
枯草菌ISW1214(pHSP−BC)株は、テトラ
サイクリンを含むN培地において良好なアルカリセルラ
ーゼK−635の生産を示した(表8)。
Example 10 Each of the recombinant Bacillus subtilis strains obtained in Example 9 was inoculated into a PY medium containing tetracycline, and cultured at 30 ° C. with shaking. As a result, recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHSP-B carrying a plasmid having high expression-inducing DNA upstream of the alkaline cellulase K-635 structural gene
Strain C) showed high productivity of alkaline cellulase (Table 7). Further, the recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHSP-BC) strain containing high expression-inducing DNA showed good production of alkaline cellulase K-635 in the N medium containing tetracycline (Table 8).

【0072】 [0072]

【0073】 [0073]

【0074】実 施 例 11 実施例7と同様にして、約0.8kbのクロラムフェニ
コール耐性遺伝子(ファルマシア社製)の末端を平滑化
した後、これと制限酵素SmaIで切断した直鎖状のプ
ラスミドベクターpHSP64を混合し、T4DNAリ
ガーゼで結合した。 結合反応物による大腸菌の形質転
換処理を実施例1に従って行った。 処理後の菌懸濁液
を15μg/mlテトラサイクリン(シグマ社製)を含
むLB寒天プレート培地に塗抹し、37℃で12時間培
養した。
Example 11 In the same manner as in Example 7, after blunting the ends of a chloramphenicol resistance gene (Pharmacia) of about 0.8 kb, this was linearized with the restriction enzyme Sma I. The plasmid vector pHSP64 was mixed and ligated with T 4 DNA ligase. Transformation of E. coli with the ligation reaction was performed according to Example 1. The treated bacterial suspension was smeared on an LB agar plate medium containing 15 μg / ml tetracycline (manufactured by Sigma) and cultured at 37 ° C. for 12 hours.

【0075】出現した形質転換体から、実施例2と同様
にして得られた組換えプラスミドの制限酵素切断点の解
析を行い、組換えプラスミドpHSP−Cm(図8)を
保持する組換え大腸菌HB101(pHSP−Cm)を
選択した。 更にこのpHSP−CmをSalIとBam
HIで切断後、ヤエナリ ヌクレアーゼによる消化及びT
4DNAリガーゼによる再結合反応を行って、高発現誘
導DNA内の分泌シグナルペプチド領域とクロラムフェ
ニコール アセチルトランスフェラーゼ構造遺伝子のO
RFが一致したpHSP−CmSBを作製した。
From the resulting transformants, the restriction enzyme cleavage points of the recombinant plasmid obtained in the same manner as in Example 2 were analyzed, and recombinant Escherichia coli HB101 carrying the recombinant plasmid pHSP-Cm (FIG. 8) was analyzed. (PHSP-Cm) was selected. Further Sal I and Bam this pHSP-Cm
After digestion with HI, digestion with mung bean nuclease and T
4 By recombining with DNA ligase, the secretory signal peptide region in the high expression-inducing DNA and O of chloramphenicol acetyltransferase structural gene
An RF matched pHSP-CmSB was prepared.

【0076】実施例2と同様にして抽出したプラスミド
pHSP−CmSBによって、実施例3と同様の方法で
枯草菌ISW1214株の形質転換を行ない、プラスミ
ドpHSP−CmSBを保持する組換え枯草菌ISW1
214(pHSP−CmSB)株を取得した。
The plasmid pHSP-CmSB extracted in the same manner as in Example 2 was used to transform the Bacillus subtilis ISW1214 strain in the same manner as in Example 3, and the recombinant Bacillus subtilis ISW1 carrying the plasmid pHSP-CmSB was transformed.
The 214 (pHSP-CmSB) strain was obtained.

【0077】組換え枯草菌ISW1214(pHSP−
CmSB)株及び対照実験としてISW1214(pH
SP64)株及びISW1214(pHY300PL
K)株をテトラサイクリンを含むLB培地に接種し、3
0℃で振盪培養を行ったところ、高発現誘導DNAを持
つプラスミドpHSP−CmSBを保持する組換え枯草
菌は、約80mg/lのクロラムフェニコール アセチ
ルトランスフェラーゼを生産した(表9)。 また、高
発現誘導DNAを含む組換え枯草菌ISW1214(p
HSP−CmSB)株は、テトラサイクリンを含むN培
地において良好なクロラムフェニコール アセチルトラ
ンスフェラーゼの生産を示した(表10)。
Recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (pHSP-
CmSB) strain and ISW1214 (pH
SP64) strain and ISW1214 (pHY300PL
K) strain was inoculated into LB medium containing tetracycline, and 3
When shake culture was performed at 0 ° C., the recombinant Bacillus subtilis harboring the plasmid pHSP-CmSB having high expression-inducing DNA produced about 80 mg / l chloramphenicol acetyltransferase (Table 9). In addition, recombinant Bacillus subtilis ISW1214 (p containing high expression inducing DNA
The HSP-CmSB) strain showed good chloramphenicol acetyltransferase production in N medium containing tetracycline (Table 10).

【0078】 [0078]

【0079】 [0079]

【0080】[0080]

【配列表】 配列番号 :1 配列の長さ:639 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直線状 配列の種類:Genomic DNA 起 源: 生物名: ハ゛チルス エスヒ゜ー(Bacillus sp.) 株 名: KSM-64 配列の特徴: 特徴を表す記号:RBS 存在位置:600..606 特徴を決定した方法:E 配列の特徴: 特徴を表す記号:peptide 存在位置:610..639 特徴を決定した方法:E 配 列 AGTACTTACC ATTTTAGAGT CAAAAGATAG AAGCCAAGCA GGATTTGCCG ATGCAACCGG 60 CTTATATTTA GAGGGAATTT CTTTTTAAAT TGAATACGGA ATAAAATCAG GTAAACAGGT 120 CCTGATTTTA TTTTTTTGAA TTTTTTTGAG AACTAAAGAT TGAAATAGAA GTAGAAGACA 180 ACGGACATAA GAAAATTGTA TTAGTTTTAA TTATAGAAAA CGCTTTTCTA TAATTATTTA 240 TACCTAGAAC GAAAATACTG TTTCGAAAGC GGTTTACTAT AAAACCTTAT ATTCCGGCTC 300 TTTTTTTAAA CAGGGGGTGA AAATTCACTC TAGTATTCTA ATTTCAACAT GCTATAATAA 360 ATTTGTAAGA CGCAATATAC ATCTTTTTTT TATGATATTT GTAAGCGGTT AACCTTGTGC 420 TATATGCCGA TTTAGGAAGG GGGTAGATTG AGTCAAGTAG TCATAATTTA GATAACTTAT 480 AAGTTGTTGA GAAGCAGGAG AGAATCTGGG TTACTCACAA GTTTTTTAAA ACATTATCGA 540 AAGCACTTTC GGTTATGCTT ATGAATTTAG CTATTTGATT CAATTACTTT AATAATTTTA 600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 GGAGGTAAT ATG ATG TTA AGA AAG AAA ACA AAG CAG TTG 639 Met Met Leu Arg Lys Lys Thr Lys Gln Leu[Sequence listing] SEQ ID NO: 1 Array length: 639 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: double-stranded Topology: linear Sequence Type: Genomic DNA Source: Organism name: Bacillus sp. Share Name: KSM-64 Sequence features: Characteristic symbol: RBS Location: 600..606 How the feature was determined: E Sequence features: Characteristic symbol: peptide Location: 610..639 How the feature was determined: E  Arrangement  AGTACTTACC ATTTTAGAGT CAAAAGATAG AAGCCAAGCA GGATTTGCCG ATGCAACCGG 60  CTTATATTTA GAGGGAATTT CTTTTTAAAT TGAATACGGA ATAAAATCAG GTAAACAGGT 120  CCTGATTTTA TTTTTTTGAA TTTTTTTGAG AACTAAAGAT TGAAATAGAA GTAGAAGACA 180  ACGGACATAA GAAAATTGTA TTAGTTTTAA TTATAGAAAA CGCTTTTCTA TAATTATTTA 240  TACCTAGAAC GAAAATACTG TTTCGAAAGC GGTTTACTAT AAAACCTTAT ATTCCGGCTC 300  TTTTTTTAAA CAGGGGGTGA AAATTCACTC TAGTATTCTA ATTTCAACAT GCTATAATAA 360  ATTTGTAAGA CGCAATATAC ATCTTTTTTT TATGATATTT GTAAGCGGTT AACCTTGTGC 420  TATATGCCGA TTTAGGAAGG GGGTAGATTG AGTCAAGTAG TCATAATTTA GATAACTTAT 480  AAGTTGTTGA GAAGCAGGAG AGAATCTGGG TTACTCACAA GTTTTTTAAA ACATTATCGA 540  AAGCACTTTC GGTTATGCTT ATGAATTTAG CTATTTGATT CAATTACTTT AATAATTTTA 600             1 2 3 4 5 6 7 8 9 10  GGAGGTAAT ATG ATG TTA AGA AAG AAA ACA AAG CAG TTG 639            Met Met Leu Arg Lys Lys Thr Lys Gln Leu

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

【図1】 バチルス エスピー KSM−64株のアルカ
リセルラーゼK−64遺伝子上流領域(高発現誘導DN
A)の塩基配列の図である。
FIG. 1 is an upstream region of the alkaline cellulase K-64 gene of Bacillus sp.
It is a figure of the base sequence of A).

【図2】 高発現誘導DNAを含むプラスミドベクター
pUS64、pHS64及びpHSP64の構築を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing the construction of plasmid vectors pUS64, pHS64 and pHSP64 containing high expression induction DNA.

【図3】 バチルス エスピー KSM−64株のアルカ
リセルラーゼK−64遺伝子を含むプラスミドの構築を
示す図である。
FIG. 3 is a view showing the construction of a plasmid containing the alkaline cellulase K-64 gene of Bacillus sp. KSM-64 strain.

【図4】 バチルス エスピー KSM−330株の酸性
セルラーゼK−330遺伝子を含むプラスミドの構築を
示す図である。
FIG. 4 is a view showing the construction of a plasmid containing the acid cellulase K-330 gene of Bacillus sp. KSM-330 strain.

【図5】 バチルス エスピー KSM−330株の酸性
セルラーゼK−330遺伝子を含むプラスミドの構築を
示す図である。
FIG. 5 shows the construction of a plasmid containing the acid cellulase K-330 gene of Bacillus sp. KSM-330 strain.

【図6】 バチルス エスピー KSM−330株の酸性
セルラーゼK−330遺伝子を含むプラスミドの構築を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the construction of a plasmid containing the acid cellulase K-330 gene of Bacillus sp. KSM-330 strain.

【図7】 バチルス エスピー KSM−635株のアル
カリセルラーゼK−635遺伝子を含むプラスミド作製
を示す図である。
FIG. 7 shows the construction of a plasmid containing the alkaline cellulase K-635 gene of Bacillus sp. KSM-635 strain.

【図8】 クロラムフェニコール耐性遺伝子を含むプラ
スミド作製を示す図である。
FIG. 8 shows the construction of a plasmid containing a chloramphenicol resistance gene.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図2から図8において、太線部分は挿入遺伝子のDNA
断片であり、細線部分は各プラスミドの中に示したプラ
スミドpUC19またはpHY300PLK由来のDN
A断片であ。一方、矢印は投入した各種遺伝子の構造遺
伝子領域であり、また、斜線部分は高発現誘導DNAの
領域を示す。 Ba BamHI Bg BglII Kp KpnI Hp HpaI Hi HindIII Ps PstI Pv PvuII Sl SalI Ec EcoRI Sm SmaI Xb XbaI Xh XhoI Sc ScaI Sa SacI Ap アンピシリン耐性遺伝子 Tc テトラサイクリン遺伝子AEG アルカリセルラーゼ遺伝子 (マルチプルクローニングサイト) MCSI Ec−Sa−Kp−Sm−Ba−Xb−
Sl−Ps−Sp−Hi MCSII Ec−Sm−Ba−Sl−Ps−Bg−
Xb−Hi MCSIII Ec−Sa−Kp−Sm−Ba−Xb−
Sl MCSIV Ec−Sa−Kp−(Sm) MCSV Hi−Sp−Ps−Sl−Xb−Ba−
(Sm) MCSVI Sl−Xb−Ba−(Sm) MCSVII Hi−Xb−Bg−Ps−Sl−Ba MCSVIII Sp−Ps−Sl−Xb−Ba−Sm
−Ec MCSIX Hi−Xb−Bg−Ps−Sl−Ba−
Xb−Sl−Ps−Sp MCSX Ba−Sm−Ec MCSXI Ba−Sm−Kp−Sa−Ec
2 to 8, the bold line indicates the DNA of the inserted gene.
This is a fragment, and the thin line portion is DN derived from the plasmid pUC19 or pHY300PLK shown in each plasmid.
A fragment. On the other hand, the arrow indicates the structural gene region of the introduced various genes, and the hatched portion indicates the region of high expression inducing DNA. Ba Bam HI Bg Bgl II Kp Kpn I Hp Hpa I Hi Hin dIII Ps Pst I Pv Pvu II Sl Sal I Ec Eco RI Sm Sma I Xb Xba I Xh Xho I Sc Sca I Sa Sac I Ap ampicillin resistance gene Tc tetracycline gene AEG Alkaline cellulase gene (multiple cloning site) MCSI Ec-Sa-Kp-Sm-Ba-Xb-
Sl-Ps-Sp-Hi MCSII Ec-Sm-Ba-Sl-Ps-Bg-
Xb-Hi MCSIII Ec-Sa-Kp-Sm-Ba-Xb-
Sl MCSIV Ec-Sa-Kp- (Sm) MCSV Hi-Sp-Ps-Sl-Xb-Ba-
(Sm) MCSVI Sl-Xb-Ba- (Sm) MCSVII Hi-Xb-Bg-Ps-Sl-Ba MCSVIII Sp-Ps-Sl-Xb-Ba-Sm
-Ec MCSIX Hi-Xb-Bg-Ps-Sl-Ba-
Xb-Sl-Ps-Sp MCSX Ba-Sm-Ec MCSXI Ba-Sm-Kp-Sa-Ec

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C12R 1:19) C12N 15/00 ZNAA (C12N 1/21 C12R 1:125) (C12N 9/10 C12R 1:125) (C12N 9/10 C12R 1:19) (C12N 9/42 C12R 1:19) (C12N 9/42 C12R 1:125) (56)参考文献 特開 平4−190793(JP,A) Biosci. Biotechno l. Biochem., Vol.56 (6), p.872−877 (1992) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/09 C12N 1/21 C12N 9/10 C12N 9/42 C12R 1:19 C12R 1:125 GenBank/EMBL/DDBJ/G eneSeq CA/BIOSIS/MEDLINE/W PIDS(STN)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI C12R 1:19) C12N 15/00 ZNAA (C12N 1/21 C12R 1: 125) (C12N 9/10 C12R 1: 125) (C12N 9/10 C12R 1:19) (C12N 9/42 C12R 1:19) (C12N 9/42 C12R 1: 125) (56) Reference JP-A-4-190793 (JP, A) Biosci. Biotechno l. Biochem. , Vol. 56 (6), p. 872-877 (1992) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C12N 15/09 C12N 1/21 C12N 9/10 C12N 9/42 C12R 1:19 C12R 1: 125 GenBank / EMBL / DDBJ / Gene Seq CA / BIOSIS / MEDLINE / W PIDS (STN)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 配列番号1に示すバチルス属細菌由来ア
ルカリセルラーゼ産生遺伝子のプロモーター領域および
分泌シグナルペプチド領域に由来する塩基配列を有する
下流領域に結合した構造遺伝子の発現を促進させ得るD
NA断片または配列番号1の塩基配列の1個もしくは複
数個の塩基が欠失、置換もしくは付加された塩基配列を
有し、配列番号1の塩基配列と同等に下流領域に結合し
た構造遺伝子の発現を促進させ得るDNA断片。
1. A D capable of promoting the expression of a structural gene bound to a downstream region having a base sequence derived from the promoter region and secretory signal peptide region of the Bacillus bacterium-derived alkaline cellulase producing gene shown in SEQ ID NO: 1.
NA fragment or one or more of the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 1
A base sequence in which several bases have been deleted, replaced or added
A DNA fragment which has the same nucleotide sequence as SEQ ID NO: 1 and can promote the expression of a structural gene bound to the downstream region.
【請求項2】 配列番号1に示すバチルス属細菌由来ア
ルカリセルラーゼ産生遺伝子のプロモーター領域および
分泌シグナルペプチド領域に由来する塩基配列を有す
る、下流領域に結合した構造遺伝子(但し、アルカリセ
ルラーゼK−64遺伝子を除く)の発現を促進させるた
めのDNA断片を含むプラスミドベクターまたは配列番
号1の塩基配列の1個もしくは複数個の塩基が欠失、置
換もしくは付加された塩基配列を有するDNA断片を含
み、配列番号1の塩基配列を有するDNA断片を含むプ
ラスミドベクターと同等に下流領域に結合した構造遺伝
子(但し、アルカリセルラーゼK−64遺伝子を除く)
の発現を促進させるためのDNA断片を含むプラスミド
ベクター。
2. A structural gene linked to a downstream region (provided that the alkaline cellulase K-64 gene has a nucleotide sequence derived from the promoter region and secretory signal peptide region of the Bacillus bacterium-derived alkaline cellulase producing gene shown in SEQ ID NO: 1). Vector) or a sequence number containing a DNA fragment for promoting the expression of
One or more bases in the base sequence of No. 1 are deleted or
Includes a DNA fragment having a modified or added base sequence
Only, a DNA fragment having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1
Structural gene linked to the downstream region in the same manner as the rasmid vector (excluding alkaline cellulase K-64 gene)
A plasmid vector containing a DNA fragment for promoting the expression of
【請求項3】 構造遺伝子が、酸性セルラーゼK330
遺伝子、アルカリセルラーゼK−635遺伝子またはク
ロラムフェニコール耐性遺伝子である請求項第2項記載
のプラスミドベクター。
3. An acid cellulase K330 having a structural gene.
The plasmid vector according to claim 2, which is a gene, an alkaline cellulase K-635 gene, or a chloramphenicol resistance gene.
【請求項4】 請求項第2項または第3項記載のプラス
ミドベクターを含む組換え微生物。
4. A recombinant microorganism containing the plasmid vector according to claim 2 or 3.
【請求項5】 宿主微生物が大腸菌または枯草菌である
請求項第4項記載の組換え微生物。
5. The recombinant microorganism according to claim 4, wherein the host microorganism is Escherichia coli or Bacillus subtilis.
【請求項6】 請求項第4項または第5項記載の組換え
微生物を培養し、当該培養物中から目的蛋白質を分離す
ることを特徴とする蛋白質の製造法。
6. A method for producing a protein, which comprises culturing the recombinant microorganism according to claim 4 or 5, and separating the target protein from the culture.
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