JP3556965B2 - Plasmid for polypeptide secretion and expression usable in filamentous fungi and yeast and method for producing polypeptide using the same - Google Patents

Plasmid for polypeptide secretion and expression usable in filamentous fungi and yeast and method for producing polypeptide using the same Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、糸状菌もしくは酵母を宿主として有用蛋白質およびペプチドを分泌発現させるために必要なDNA断片を有するプラスミドと、それを用いた有用蛋白質およびペプチドの製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
遺伝子工学技術においては、目的とする蛋白質の生産量は、プロモーター、ターミネーターなどの転写に関わる因子、アミノ酸コドンの種類など翻訳に関わる因子、蛋白質への糖鎖付加、発現した蛋白質の細胞内での存在様式(分泌過程における移動も含む)などの翻訳後に関わる因子、遺伝子のコピー数の因子、宿主由来のプロテアーゼなど発現蛋白質の安定性に関わる因子など、多くの因子により影響を受ける。
【0003】
糸状菌におけるプロモーターを異種蛋白質高発現に利用した例は、アスペルギルス・ニガー由来のグルコアミラーゼ遺伝子のプロモーター(Biotechnology, 5, 369 (1987))、トリコデルマ・リーセイ由来のセロビオハイドロラーゼI遺伝子のプロモーター(Biotechnology, 7, 596 (1989))、アスペルギルス・オリゼ由来のアルファ−アミラーゼ遺伝子のプロモーター(Biotechnology, 6, 1419 (1988))の場合などがある。しかしながらペニシリウム(Penicillium)属由来のプロモーターを異種蛋白質高発現に利用した例はなかった。
【0004】
また、使用する宿主は、一つのプロモーターに対し通常そのプロモーターの供与菌のみが使用できるのみであり、一つのプロモーターが複数の糸状菌を宿主として効率よく機能した例、あるいはさらに糸状菌と酵母両宿主において利用可能なプロモーターを用いた異種蛋白質の発現用プラスミドは存在しなかった。
【0005】
更に、遺伝子工学技術を用いて異種蛋白質の生産を行う場合、単離・精製などのダウンストリーム・プロセスを容易にするため異種蛋白質を菌体外に分泌させることも重要な因子であり、このために、用いる宿主生物由来の分泌蛋白質のシグナルペプチド、もしくはその生物において機能するシグナルペプチドを、目的のポリペプチドの上流に導入する手法が用いられたり、あるいはまた、分泌蛋白質と目的のポリペプチドの融合蛋白質として発現させる方法も用いられている。
【0006】
しかし、宿主としてアスペルギルス・ニドランス、分泌に必要シグナルとしてアスペルギルス・ニガー由来のグルコアミラーゼを用いた例(Biotechnology, 5, 369 (1987)、Biotechnology, 5, 713 (1987))、宿主としてアスペルギルス・アワモリ、分泌に必要シグナルとしてアスペルギルス・アワモリ由来のグルコアミラーゼを用いた例(Biothechnology, 8, 435 (1990))、宿主としてトリコデルマ・リーセイ、分泌に必要なシグナルとしてトリコデルマ・リーセイ由来のセロビオハイドロラーゼIを用いた例(Biothechnology, 7, 596 (1989))があるのみであり、属を異にした複数の糸状菌および酵母で使用可能な分泌に必要なシグナルを用いて異種蛋白質の分泌発現に成功した例はこれまでに存在していなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このように、発現宿主として糸状菌及び酵母のいずれにも適用可能で、且つ又、発現された異種蛋白質の菌体外への分泌を促進させ得る形質転換用プラスミドが創製されるならば、宿主の使い分けが可能となり、それによって、天然には微量にしか存在しない多くの生理活性物質の効率的な生産が可能となり、ひいては、これら物質の医薬への応用もより促進されうる。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子のプロモーターおよび分泌に必要なシグナルが、本菌株中においてのみならず他の糸状菌および酵母中において機能することを見いだし、これを用いて、複数の糸状菌および酵母において分泌発現せしめるための新規発現プラスミドを構築すると共に、またその分泌発現プラスミドを用いて目的の有用蛋白質およびペプチドを糸状菌および酵母により分泌生産させることに成功し、本発明を完成させた。
【0009】
本発明の新規分泌発現プラスミドは、糸状菌および酵母において機能するプロモーター、分泌に必要なシグナル、ターミネーターさらには大腸菌で複製および選択可能なDNA領域を有するものである。
【0010】
プロモーターは、糸状菌および酵母において機能するものであればいずれでもよいが、具体的には、アスペルギルス・ニガーのβ−グルコシダーゼ遺伝子(Mol. Gen. Gent., 194, 494 (1984))、リゾプス・ニベウスのグルコアミラーゼ遺伝子(Agric. Biol. Chem., 50, 957 (1986))、リゾプス・ニベウスのアスパルティック・プロテイナーゼ遺伝子(Agric. Biol. Chem., 54, 1771 (1990))、ペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子(Gene, 103, 61 (1991))のプロモーター等が挙げられる。
【0011】
より好適には、ペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子のプロモーターが挙げられる。
【0012】
分泌に必要なシグナルも、糸状菌および酵母において機能するものであればいずれでもよいが、具体的にはペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼの、プレプロ領域、プレプロおよびそれに続くN末端領域、プレプロ領域および成熟蛋白質のコード領域あるいはプレプロ領域およびC末端に1アミノ酸残基欠失した成熟蛋白質のコード領域等が挙げられる。
【0013】
またターミネーターは、プロモーターほど厳密に選択されるべきものではないが、具体的にはペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子のターミネーター等が挙げられる。
【0014】
そして、本発明の新規分泌発現プラスミドは、以下の条件をも備えている。
【0015】
(1)発現させるべき目的のポリペプチドをコードするDNA断片を、分泌に必要なシグナルとターミネーターの間に挿入するのを容易にするため、分泌に必要なシグナルとターミネーターの接続部に3つの制限酵素認識部位が導入されていること。
【0016】
(2)目的のポリペプチドを挿入した後の[プロモーター−分泌に必要なシグナル−目的のポリペプチドの前駆体もしくは成熟体をコードするDNA断片−ターミネーター]からなる発現カセットが構築され、そして該発現カセットを発現宿主として選択した菌株に対する形質転換プラスミドに挿入するのを容易にするための別の制限酵素認識部位が導入されていること。
【0017】
(3)モノおよびジアシルグリセロールリパーゼのコード領域内の適当な制限酵素部位を利用して、任意の長さの分泌に必要なシグナルを有する発現カセットを構築することが出来ること。この場合の任意の長さの分泌に必要なシグナルとしては、例えばプレプロ領域、プレプロおよびN末端領域、プレプロおよび成熟体領域などが挙げられる。
【0018】
(4)分泌に必要なシグナルと目的のポリペプチドの前駆体もしくは成熟体の接合部のアミノ酸配列は、DNA断片の接合のために人工のアミノ酸配列になる場合もあり、また、Lys−Argなどのプロセッシングに必要なアミノ酸配列を意図的に導入することもあり、あるいは、モノおよびジアシルグリセロールリパーゼのC末端から3番目および2番目にLys−Arg配列が存在し、この位置でプロセッシングが起こることが知られているので、分泌に必要なシグナルと目的のポリペプチドの前駆体もしくは成熟体の接合部にこの配列を利用することも可能であること。
【0019】
本発明の新規分泌発現プラスミドの構築は、例えば以下の様にして行うことが出来る。
【0020】
遺伝子のプロモーターおよびコード領域、ターミネーター領域のそれぞれの両端に部位特異的変異導入法(Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 82, 488 (1985))により適当な制限酵素認識部位を導入後、プロモーターおよびコード領域、ターミネーター領域を制限酵素により切り出し、DNA断片として単離し、両断片をもとの遺伝子と同じ順序で、大腸菌のベクターたとえばpUC19に挿入して得られる。
【0021】
プロモーターおよびコード領域、ターミネーター領域のDNA断片は、PCR法(Science, 230, 1350 (1985))により増幅し得ることも可能である。
【0022】
本発明は、さらに酵素、ホルモン、生理活性ペプチドもしくは蛋白質を、糸状菌および酵母を宿主として製造する方法をも開示するものであり、例えば、次のステップにより成し遂げられる。
【0023】
(1)発現カセットの構築(プラスミドpY4’への目的のポリペプチドの前駆体もしくは成熟体をコードするDNA断片の挿入)
(2)形質転換−発現プラスミドの構築(発現カセットの形質転換ベクターへの挿入)
(3)形質転換−発現プラスミドの宿主菌株への導入
(4)形質転換体の培養
以下に順を追って説明する。
【0024】
(1)発現カセットの構築(プラスミドpY4’への目的のポリペプチドの前駆体もしくは成熟体をコードするDNA断片の挿入)
目的のポリペプチドの前駆体もしくは成熟体をコードするDNAのN末端アミノ酸コドンの上流に、および終止コドンの下流に適当な制限酵素部位を、部位特異的変異法もしくはPCR法によりそれぞれ導入し、これらの制限酵素付着部位を両端にもつDNA断片を、プラスミドpY4’の適当な制限酵素部位に挿入する。
【0025】
この場合分泌に必要なシグナルとして選択したアミノ酸配列即ちモノおよびジアシルグリセロールリパーゼのプレプロ領域、プレプロおよびN末端領域もしくはプレプロ領域および成熟体のアミノ酸配列と、挿入される目的のポリペプチドの前駆体もしくは成熟体のアミノ酸配列は、読み取りフレームが合致するように留意する。
【0026】
これはPCRの際のプライマーのデザインや部位特異的変異を駆使することにより可能であり、目的のポリペプチド前駆体もしくは成熟体をコードするDNAは、クローニングにより得られた遺伝子もしくはcDNAであっても、化学合成により得られたものであってもよく、またイントロンを含む遺伝子であっても、そのイントロン中に宿主中でスプライシングが起こる様な配列を有するものであれば使用可能である。
【0027】
(2)形質転換−発現プラスミドの構築(発現カセットの形質転換ベクターへの挿入)
(1)で構築した発現カセットを宿主糸状菌もしくは酵母細胞中へ導入するため、形質転換体の選択に必要なマーカー遺伝子を有するプラスミドすなわち形質転換ベクターに、発現カセットを挿入する。形質転換ベクターはそれぞれの宿主に応じて適宜選択する。糸状菌の場合、コ−トランスホーメーション(Co−transformation)が可能であるので、糸状菌を宿主とする場合は必ずしもこのステップは必要としない。
【0028】
(3)形質転換−発現プラスミドの宿主菌株への導入
(2)で得られた形質転換−発現プラスミドを用いて、公知の方法で糸状菌(例えば Mol. Gen. Gent., 218, 99 (1989))もしくは酵母(例えばJ. Bacteriol., 153, 163 (1983))を形質転換する。コ−トランスホーメーションを行う場合は、形質転換−発現プラスミドの代わりに(1)で得られた発現カセットのDNA断片もしくは発現カセットを有するプラスミドと形質転換プラスミドの混合液を用いる。
【0029】
(4)形質転換体の培養
(3)で得られた形質転換体を、適当な培地・培養条件で培養し目的のポリペプチドを生産させる。この場合、プロモーターが最も機能する培地・培養条件で培養を行うのが好ましい。生産された組換え型の目的のポリペプチドは、適当な方法で定性、定量し、また必要に応じて単離・精製される。
【0030】
目的のポリペプチドは、いかなるものであってもよいが、例えばザルコファーガ・ペレグリナ由来のザーペシンが挙げられる。
【0031】
以下に実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。尚、本明細書においては、遺伝子操作手法は特に記載しない限り成書(例えば「モレキュラー・クローニング」第2版、サンブルック、フリッシュ、マニアチス編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリーズ出版、(1989))に従って行った。
【0032】
【実施例】
実施例1
プラスミド pY4’ の構築
ペニシリウム・カマンベルチイ U−150株のモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子 2.0−kb HindIII断片を大腸菌ベクターpUC19(東洋紡社製、Gene, 33, 103 (1985))のHindIII部位に挿入したプラスミドpLGG100、pLGG300(これら両プラスミドは、2.0−kb HindIII断片が互いに逆方向に挿入されている)および約1.0−kb cDNA断片(Gene, 103, 61 (1991))を材料に用いた。
【0033】
このモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子およびcDNAは、ペニシリウム・カマンベルチイ U−150株(ペニシリウム・エスピー(Penicillium sp.) U−150、FERM P−10452。この菌株は後にペニシリウム・カマンベルチイ(Penicillium camembertii)と同定された(Appl. Microbiol. Biotechnol., 34, 720 [1991])。)より公知の方法(Gene, 103, 61 (1991))により取得することが可能である。
【0034】
まずイントロンを含まないモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子を構築した。pLGG300を制限酵素NcoI、XhoIで部分分解し分解混合物を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、2つのイントロンを含む領域 0.73−kb XhoI/NcoI断片が除かれた約4.0−kb XhoI/NcoI断片を単離・精製した。このDNA断片と、cDNA由来の0.63−kb XhoI/NcoI断片をライゲーションしpLGR80を得た(図1)。
【0035】
プロモーターおよびコード領域を含むDNA断片は、pLGR80を鋳型としてPCR法により増幅した。PCR反応のための上流プライマーとして、
M4’: 5’−GTTTTCCCAGTCACGACGTTGTA−3’
下流プライマーとして、
Sal: 5’−GCTTGATCTAAATTGTCGACCCTCTTGAATG−3’
をサイクロンプラスDNA合成機(ミリジェン・バイオサーチ社製)を用いて合成した。PCR反応は、Gene AmpTM kit(パーキンエルマージャパン社製)を用い、同社のサーマル・サイクラー(DNA増幅装置)により行った。反応溶液の組成は以下の通りである。
【0036】
O 63.0 μl
[10x] Reaction buffer 10.0 μl
dNTPs, Mix., 1.25 mM 16.0 μl
上流プライマーM4’, 20 μM 5.0 μl
下流プライマーSal, 20 μM 5.0 μl
pLGG300, 2 ng/μl 0.5 μl
AmpliTaqTMDNAポリメラーゼ 0.5 μl
サーマル・サイクラーの条件は、以下の通りである。
【0037】
94 ℃ 0.5 分
55 ℃ 2.0 分
72 ℃ 0.5 分
この条件下で反応を50サイクル行った後、さらに72℃で7分間インキュベートした。反応液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、増幅された約1.6−kbのDNA断片を単離・精製した。このDNA断片を制限酵素HindIIIおよびSalIで処理し、同じく両酵素で処理したpUC19にクローニングし、pPMSalを得た。
【0038】
次にターミネーター領域のクローニングを行った。pLGG100を制限酵素DraIおよびHincIIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、ターミネーター領域である約0.48−kb DraI/HincII断片を単離・精製した。このDNA断片をpUC9のSmaI部位にクローニングし、pT7を得た。
【0039】
更にプロモーターおよびコード領域とターミネーター領域の連結を行った。pT7を制限酵素BamHIおよびEcoRIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、ターミネーター領域である約0.49−kb BamHI/EcoRI断片を単離・精製した。このDNA断片を同じく制限酵素BamHIおよびEcoRIでpPMSalを部分分解処理して得た約4.3−kb EcoRI/BamHI断片にクローニングし、pY4’を得た(図2)。
【0040】
実施例2
ザルコファーガ・ペレグリナ由来のザーペシン発現カセット pS2 の構築
ザーペシンの遺伝子はセンチニクバエ胚由来の株化細胞であるNIHーSapeー4細胞を培養し、公知の方法(J. Biol. Chem., 263, 17117ー17121 (1988))により取得することが可能である。ザーペシン前駆体をコードするDNAをpY4’のペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼのプレプロコード領域とターミネーターの間に挿入するため、PCR法を用いてそのDNA断片を作製した。PCR反応のための上流プライマーとして、
S2−a: 5’−ATCCGTCGACTCGCCTGCTGCAGCTGCTGA−3’
下流プライマーとして、
S−b: 5’−AATAGGATCCCTTAATTGCGACATACGCAG−3’
をサイクロンプラスDNA合成機(ミリジェン・バイオサーチ社製)を用いて合成した。PCR反応は、Gene AmpTM kit(パーキンエルマージャパン社製)を用い、同社のサーマル・サイクラー(DNA増幅装置)により行った。反応溶液の組成は以下の通りである。
【0041】
O 62.5 μl
[10x] Reaction buffer 10.0 μl
dNTPs, Mix., 1.25 mM 16.0 μl
上流プライマー S2−a, 20 μM 5.0 μl
下流プライマー S−b, 20 μM 5.0 μl
Template, 1 ng/μl 1.0 μl
AmpliTaqTMDNAポリメラーゼ 0.5 μl
サーマル・サイクラーの条件は、以下の通りである。
【0042】
94 ℃ 1.0 分
45 ℃ 2.0 分
72 ℃ 2.0 分
この条件下で反応を25サイクル行った後、さらに72℃で7分間インキュベートした。反応液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、増幅された約0.22−kbのDNA断片を単離・精製した。
【0043】
次にこのDNA断片を制限酵素SalIおよびBamHIで処理し、またpY4’を制限酵素XhoIおよびBamHIで部分分解処理した後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、PCR産物である約0.22−kbのSalI/BamHI断片およびpY4’由来の約3.8ーkbのXhoI/BamHI断片を単離・精製した。得られた2つのDNA断片をライゲーションすることによりプラスミドpS2’を得た。
【0044】
更にpS2’におけるモノおよびジアシルグリセロールリパーゼのプレプロのコード領域と前駆体ザーペシンのコード領域の接合部に見られる不必要な塩基(シトシン)の欠失を MutanーK(宝酒造社製)を用いた部位特異的変異導入法により行いプラスミドpS2を得た(図3)。
【0045】
実施例3
ザルコファーガ・ペレグリナ由来のザーペシン発現カセット pS3 の構築
ザーペシン前駆体をコードするDNAをpY4’のペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼのプレプロおよびN末端コード領域とターミネーターの間に挿入するため、PCR法を用いてそのDNA断片を作製した。PCR反応のための上流プライマーとして、
S3−a: 5’−ATCCGAATTCTCGCCTGCTGCAGCTGCTGA−3’
下流プライマーとして、S−b を実施例2と同様に合成し、PCR反応を行った。反応液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、増幅された約0.22−kbのDNA断片を単離・精製した。
【0046】
次にこのDNA断片を制限酵素EcoRIおよびBamHIで処理し、またpY4’を制限酵素EcoRIおよびBamHIで部分分解処理した後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、PCR産物である約0.22−kbのEcoRI/BamHI断片およびpY4’由来の約3.9ーkbのEcoRI/BamHI断片を単離・精製した。得られた2つのDNA断片をライゲーションすることによりプラスミドpS3を得た(図4)。
【0047】
実施例4
ザルコファーガ・ペレグリナ由来のザーペシン発現カセット pS4 の構築
ザーペシン前駆体をコードするDNAをpY4’のペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼのプレプロおよび成熟蛋白質コード領域とターミネーターの間に挿入するため、実施例2と同様にPCR法を用いてそのDNA断片を作製した。
【0048】
次にこのDNA断片とpY4’を制限酵素SalIおよびBamHIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、PCR産物である約0.22−kbのSalI/BamHI断片およびpY4’由来の約4.7ーkbのSalI/BamHI断片を単離・精製した。得られた2つのDNA断片をライゲーションすることによりプラスミドpS4を得た(図5)。
【0049】
実施例5
ザルコファーガ・ペレグリナ由来のザーペシン発現カセット pS5 の構築
ザーペシン成熟体をコードするDNAをpY4’のペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼのプレプロおよび成熟蛋白質コード領域とターミネーターの間に挿入するため、PCR法を用いてそのDNA断片を作製した。PCR反応のための上流プライマーとして、
S5−a: 5’−CTACGTCGACGCCACTTGCGATTTATTGAG−3’
下流プライマーとして、S−b を実施例2と同様に合成し、PCR反応を行った。反応液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、増幅された約0.13−kbのDNA断片を単離・精製した。
【0050】
次にこのDNA断片とpY4’を制限酵素SalIおよびBamHIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、PCR産物である約0.13−kbのSalI/BamHI断片およびpY4’由来の約4.7ーkbのSalI/BamHI断片を単離・精製した。得られた2つのDNA断片をライゲーションすることによりプラスミドpS5’を得た。
【0051】
更にpS5’における成熟体モノおよびジアシルグリセロールリパーゼのコード領域と成熟体ザーペシンのコード領域の接合部に見られる不必要な塩基(5’ーGTCGACー3’)の欠失を実施例2と同様に部位特異的変異導入法により行い、プラスミドpS5を得た(図6)。
【0052】
実施例6
▲1▼形質転換プラスミド pH1 の構築
実施例1に記載した、プラスミドpLGG300およびpLGG100[Gene, 103, 61(1991)]の両プラスミドは、約2.0−kb HindIII断片が互いに逆方向に挿入されている。このモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子は、ペニシリウム・カマンベルチイより公知の方法[Gene, 103, 61(1991)]により取得することが可能である。また薬剤耐性マーカー遺伝子としては大腸菌のハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ遺伝子を有するプラスミドpHph0(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いた。
【0053】
モノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子のプロモーター領域および翻訳開始コドンから7アミノ酸残基目までを含むDNA断片は、pLGG300を鋳型としてPCR法により増幅した。PCR反応のための上流プライマーとして、
LGP−a: 5’−CAAGCTTCCGGGAGTAAATTTTC−3’
下流プライマーとして、
LGP−b: 5’−TGTCGACCTGTGAAGAAAGAGAGACGCAT−3’
をサイクロンプラスDNA合成機(ミリジェン・バイオサーチ社製)を用いて合成した。PCR反応は、Gene AmpTM kit(パーキンエルマージャパン社製)を用い、同社のサーマル・サイクラー(DNA増幅装置)により行った。反応溶液の組成は以下の通りである。
【0054】
O 62.5 μl
[10x] Reaction buffer 10.0 μl
dNTPs, Mix., 1.25 mM 16.0 μl
上流プライマーLGP−a, 20 μM 5.0 μl
下流プライマーLGP−b, 20 μM 5.0 μl
pLGG300, 2 ng/μl 1.0 μl
AmpliTaqTMDNAポリメラーゼ 0.5 μl
サーマル・サイクラーの条件は、以下の通りである。
【0055】
93 ℃ 1.0 分
55 ℃ 1.0 分
72 ℃ 1.0 分
この条件下で反応を50サイクル行った後、さらに72℃で7分間インキュベートし、反応液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、増幅された約0.6−kbのDNA断片を単離・精製した。このDNA断片を制限酵素HindIIIおよびSalIで処理し、同じく両酵素で処理したpUC19にクローニングし、pP2を得た。
【0056】
次にターミネーター領域を、以下のようにしてpHph0のハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ遺伝子の下流にクローニングした。pLGG100を制限酵素DraIおよびHincIIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、ターミネーター領域である約0.48−kb DraI/HincII断片を単離・精製し、このDNA断片をのpHph0のSmaI部位にクローニングし、pT6を得た。
【0057】
更にモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子のプロモーター領域および翻訳開始コドンから7アミノ酸残基目までを含むDNA断片を、以下のようにしてpT6のハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ遺伝子中の蛋白質のN末端コーディング領域に存在する制限酵素部位にクローニングした。pP2を制限酵素HindIIIおよびSalIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、約0.57−kb HindIII/SalI断片を単離・精製し、このDNA断片を同じく制限酵素HindIIIよびSalIで処理したpT6にクローニングし、pH1を得た。
【0058】
この様にして得られたpH1は、pHph0がコードしていたハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ蛋白質の翻訳開始コドンから10残基目までのアミノ酸配列が、モノおよびジアシルグリセロールリパーゼの翻訳開始コドンから7残基目までのアミノ酸配列と置き変わった融合型のハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ蛋白質をコードするDNAを有している。そしてこの融合型のハイグロマイシンBホスホトランスフェラーゼ蛋白質をコードするDNAの上流および下流にペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子のプロモーター、ターミネーターがそれぞれ配置されている。
【0059】
▲2▼形質転換プラスミド pH4 の構築
pH1へのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼ遺伝子の挿入を容易にするため、以下のようにしてpH1を改変し、pH4を作製した。pH1を制限酵素HindIIIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、融合薬剤耐性遺伝子を含む約2.2−kb HindIII断片を単離・精製し、このDNA断片をDNAブランチング・キット(宝酒造社製)を用いて両末端を平滑化した後、pUC19の制限酵素SmaI部位にサブクローニングし、pH4を得た。
【0060】
このプラスミドは、約2.2−kb HindIII断片が互いに逆方向に挿入されており、また、pH1において2ヶ所存在した制限酵素HindIII部位が1ヶ所になっている。
【0061】
▲3▼ザルコファーガ・ペレグリナ由来のザーペシンのペニシリウム・カマンベルチイでの発現
ペニシリウム・カマンベルチイに対する形質転換−発現プラスミドを構築するため、pS2、pS3、pS4およびpS5を制限酵素HindIIIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、ザーペシン発現カセットであるそれぞれ約1.3, 1.4, 2.2, 2.1−kb HindIII断片を単離・精製した。これらのDNA断片をペニシリウム・カマンベルチイに対する形質転換ベクターpH4のHindIII部位にクローニングし、pSH2、pSH3、pSH4およびpSH5を得た(図7)。
【0062】
これらpSH2、pSH3、pSH4およびpSH5を用いて、ペニシリウム・カマンベルチイを、以下に示す方法で形質転換した。
【0063】
ペニシリウム・カマンベルチイの胞子懸濁液(2×10/ml)100μlを100mlのぶどう糖・ペプトン培地(栄研化学社製)に接種し30℃で48時間振とう培養後、培養物をろ過し菌体を集めた。この菌体を10 mlのプロトプラスト化バッファー[0.8M NaCl、10mM りん酸緩衝液(pH6.0)]に懸濁しろ過することにより、洗浄菌体を集めた。この洗浄菌体を、5mg/mlのライジング・エンザイム(Sigma Product number L−2265、シグマ社製)を含むプロトプラスト化バッファーに懸濁し、30℃で2時間振とう後、ガラスフィルター3G2でろ過し、ろ液を2000rpm、5分の遠心分離に供し、プロトプラストを沈澱物として得、この沈澱物を10mlのソルビトール溶液[1.2M ソルビトール、50mM CaCl、10mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)]に懸濁し、2000rpm、5分の遠心分離し沈澱物を集めた。この操作を再度繰り返した後、沈澱物を2×10/mlとなるようソルビトール溶液に懸濁し、プロトプラスト溶液を得た。
【0064】
次にプロトプラスト溶液50μlに、4μlのDNA溶液(1μg/μl)、6.75μlのPEG溶液:50%PEG4000、50mM CaCl、10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)]を加え混合後、氷上に30分静置し、0.5mlのPEG溶液を加え混合し、さらに1.0mlのソルビトール溶液を加え混合した。この混合液300μlを、17mlの1.5%アガロースを含むPDS[0.25/大豆油、0.25%モノオレイン、1.2Mソルビトール、2.4%ポテト・デキストロース・ブロス(Difco社製)]からなるプレート上に載せ、さらに予め48℃に保温しておいた0.7%アガロースを含むPDS 3.0mlを注ぎ、混合後固化させた。30℃で24時間放置後、613μg/mlのハイグロマイシンB(シグマ社製)、0.7%アガロースを含むPDS 3.0mlを重層し、30℃で4日間放置し、プレート上に出現したコロニー10株をランダムにピック・アップし、それぞれ100mlの大豆油培地(3%大豆油、0.5%酵母エキス、0.3% NaNO、0.1% KHPO、0.05% KCl、0.05% MgSO・7HO、0.003% CuSO・5HO、0.001% FeSO・12HO)に接種し、30℃で6日間振とう培養し、得られた培養物をろ過し菌体を除去した。
【0065】
得られた培養液について、ウサギ抗ザーペシン抗体を用いてウエスタンブロッティング分析を行ない、それぞれpSH2、pSH3、pSH4およびpSH5形質転換体のうち最もザーペシン生産性の高かった株SH2ー9、SH3ー2、SH4ー5、SH5ー3培養液のウエスタンブロティングの結果を示す(図8)。
【0066】
尚、ここでH−1株は、形質転換ベクターpH4を用いて得られた形質転換体であり、Hー1培養液にはザーペシンと同じ抗原性および分子量を持つ蛋白質の分泌は、見られないが、SH2ー9、SH3ー2、SH4ー5およびSH5ー3培養液にはザーペシンと同じ抗原性および分子量を持つ蛋白質の分泌が見られた。
【0067】
これらはペニシリウム・カマンベルチイ が発現したザーペシンと思われ、その生産性は、それぞれ約0.5、5、10および7mg/lであることが推算された。そして、ペニシリウム・カマンベルチイのモノおよびジアシルグリセロールリパーゼのプレプロおよび成熟蛋白質コード領域とターミネーターの間にザーペシン前駆体をコードする遺伝子を挿入した場合に最もザーペシンの高生産が見られた。
【0068】
SH4−5は、モノおよびジアシルグリセロールリパーゼのプレプロ領域および成熟蛋白質をコードするDNAの下流に前駆体ザーペシンをコードするDNA断片を連結した遺伝子を導入したもので、産生されたザーペシンは、ザーペシン本来のプロセッシング部位で切断されたものと考えられる。
【0069】
一方、SH5−3は、モノおよびジアシルグリセロールリパーゼのプレプロ領域およびC末端アミノ酸1残基が欠失した成熟蛋白質をコードするDNAの下流に成熟体ザーペシンをコードするDNA断片を連結した遺伝子を導入したもので、産生されたザーペシンは、融合蛋白質の接合部に存在するLysーArg部位でプロセッシングされたものと推定される。
【0070】
SH4ー5およびSH5ー3の培養液中には、それぞれ約46および43kDaのプロセッシングされずに残っていると思われる、モノおよびジアシルグリセロールリパーゼとザーペシンの融合蛋白質に相当する分子量の蛋白質の分泌が見られた。
【0071】
実施例7
リコンビナントザーペシンの精製とその抗菌活性の測定
先ず、SH4ー5株培養液200mlを(特開平4ー335883)の方法に従いCMセルロースカラムを用いたイオン交換クロマトグラフィーにより処理し、得られた各分画のスタフィロコッカス・アウレウスに対する抗菌活性を測定した。次に、活性分画を(特開昭63ー185997)の方法に従いHPLC逆相クロマトグラフィーを用いて吸着、分離および分画処理することにより精製し、約1.4mgの精製標品が得られた(約7mg/l)。得られたサンプルをSDSポリアクリルアミド電気泳動を行って、そのゲルを銀染色した(図9)。
【0072】
図から明かなように、精製サンプルは天然型ザーペシンと同じ分子量の位置に一本のバンドが見られるのみで他にはいかなるバンドも観察されず、充分に精製されたことが確認され、この精製サンプルの天然型ザーペシンに対する比活性を測定した(図10)。
【0073】
その結果、精製サンプルの抗菌活性は天然型ザーペシンほぼ同じであったことから、ペニシリウム・カマンベルチイ U−150株にザーペシン遺伝子を導入することによりリコンビナントザーペシンが分泌発現されたことが示唆された。
【0074】
実施例8
▲1▼プラスミド pN3 の構築
アスペルギルス・オリゼに対する形質転換ベクターpSTA14[Mol. Gen. Genet., 218, 99−104(1989)]を以下のように改変しpN3を作製した。pSTA14を制限酵素HindIIIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、niaD遺伝子を含む約5.5−kb HindIII断片を単離・精製した。このDNA断片をDNAブランチング・キット(宝酒造社製)を用いて両末端を平滑化した後、pUC19の制限酵素SmaI部位にサブクローニングし、pN3を得た(図11)。
【0075】
▲2▼ザルコファーガ・ペレグリナ由来のザーペシンのアスペルギルス・オリゼでの発現
形質転換−発現プラスミドを構築するため、実施例4で得られたpS4を制限酵素HindIIIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、ザーペシン発現カセットである約2.2−kb HindIII断片を単離・精製した。このDNA断片をアスペルギルス・オリゼに対する形質転換プラスミドpN3のHindIII部位にクローニングし、pSN4を得た(図12)。
【0076】
次にこのpSN4を用いて、アスペルギルス・オリゼAO1.1株(Mol. Gen. Genet.,218, 99−104 (1989))を、アンクルスらの方法(Mol. Gen. Genet., 218, 99−104 (1989))に準じて形質転換した。選択培地に生育してきた形質転換体10株(SN4−1〜SN4−10)をランダムにピック・アップし、それぞれ100mlの大豆油培地(3%大豆油、0.5%酵母エキス、0.3% NaNO、0.1% KHPO、0.05% KCl、0.05% MgSO・7HO、0.003% CuSO・5HO、0.001% FeSO・12H0)に接種し、30℃で4日間振とう培養し、得られた培養物をろ過し菌体を除去し、得られた培養液について、ウエスタンブロッティング分析を行った。
【0077】
その結果、培養液にはザーペシンと同じ抗原性および分子量を持つ蛋白質の分泌が見られ、ザーペシン生産性は、最も高生産株(SN4ー3)で約3 mg/lであることが推算された。
【0078】
実施例9
ザルコファーガ・ペレグリナ由来のザーペシンの酵母サッカロマイセス・セレビシエでの発現
酵母サッカロマイセス・セレビシエに対する形質転換−発現プラスミドを構築するため、実施例4で得られたpS4を制限酵素HindIIIで処理後、分解混合液を1.0%低融点アガロース電気泳動に供し、ザーペシン発現カセットである約2.2−kb HindIII断片を単離・精製した。このDNA断片をサッカロマイセス・セレビシエに対する形質転換ベクターpL1(Biosci. Biotech. Biochem., 56, 315−319 (1992))のHindIII部位にクローニングし、pSL4 (図13)を得た。
【0079】
次にこのpSL4を用いて、サッカロマイセス・セレビシエSHY2(ATCC 44770)を、伊藤らの方法(J.Bacterol.,153,163−168(1983))で形質転換した。選択培地に生育してきた形質転換体1株をピック・アップし、20mg/mlのウラシル、20mg/mlのトリプトファン、20mg/mlのヒスチジンを含む最小培地(2%グルコース、0.67%Yeast Nitrogenn Base w/o amino acid(Difco))50mlに接種し、30℃で24時間振とう培養した。得られた培養液1mlを、0.003%のCuSO・5HOを含むYPGa1培地(2%ガラクトース、2%ポリペプトン、1%酵母エキス)50mlに接種し、30℃で48時間振とう培養し、得られた培養物を遠心分離し菌体を除去し、得られた培養液を限外ろ過膜(ウルトラフリーC3LGC、日本ミリポア社製)を用いて20倍に濃縮し、ウエスタンブロッティング分析を行った。
【0080】
その結果、濃縮培養液にはザーペシンと同じ抗原性および分子量を持つ蛋白質の分泌が見られ、ザーペシン生産性は、約0.02 mg/lであることが推算された。
【0081】
【発明の効果】
本発明によれば、産業上有用な酵素、ホルモン、生理活性ペプチドもしくは蛋白質を糸状菌により菌体外に大量に製造することが可能となった。また、同時に酵母によっても発現せしめることが出来、機能改変ポリペプチドの創製を企図する蛋白工学的手法の適用が容易となり、産業上寄与するところ大である。
【0082】
【図面の簡単な説明】
【図1】プラスミドpLGr80の構築手順を示す。
【図2】プラスミドpY4’の構築手順を示す。
【図3】ブラスミドpS2の構築手順を示す。
【図4】プラスミドpS3の構築手順を示す。
【図5】プラスミドpS4の構築手順を示す。
【図6】プラスミドpS5の構築手順を示す。
【図7】プラスミドpSH2、pSH3、pSH4およびpSH5の制限酵素地図を示す。
【図8】各種形質転換体のザープシン生産性を示す。
【図9】リコンビナントザーペシンのSDSポリアクリルアミド電気泳動図を示す。
【図10】リコンビナントザーペシンの天然型ザーペシンに対する比活性測定した図を示す。
【図11】プラスミドpN3の構築手順を示す。
【図12】プラスミドpSN4の制限酵素地図を示す。
【図13】プラスミドpSL4の制限酵素地図を示す。
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a plasmid having a DNA fragment necessary for secretory expression of useful proteins and peptides using a filamentous fungus or yeast as a host, and a method for producing useful proteins and peptides using the same.
[0002]
[Prior art]
In genetic engineering technology, the production amount of the target protein is determined by factors related to transcription such as promoter and terminator, factors related to translation such as amino acid codon type, addition of sugar chain to protein, and intracellular expression of expressed protein. It is influenced by many factors, such as factors involved in post-translation such as the mode of existence (including movement in secretory processes), factors relating to the copy number of genes, and factors relating to the stability of expressed proteins such as host-derived proteases.
[0003]
Examples of using a promoter in a filamentous fungus for high expression of a heterologous protein include promoters of a glucoamylase gene derived from Aspergillus niger (Biotechnology, 5, 369 (1987)) and a promoter of a cellobiohydrolase I gene derived from Trichoderma reesei ( Biotechnology, 7, 596 (1989)) and the promoter of the alpha-amylase gene derived from Aspergillus oryzae (Biotechnology, 6, 1419 (1988)). However, there has been no example in which a promoter derived from the genus Penicillium was used for high expression of a heterologous protein.
[0004]
In addition, the host to be used is usually one in which only a donor of the promoter can be used for one promoter, and an example in which one promoter functions efficiently with a plurality of filamentous fungi as a host, or both a filamentous fungus and yeast. There was no plasmid available for expression of the heterologous protein using the promoter available in the host.
[0005]
Furthermore, when a heterologous protein is produced using genetic engineering technology, secretion of the heterologous protein outside the cells is also an important factor in order to facilitate downstream processes such as isolation and purification. A method of introducing a signal peptide of a secretory protein derived from a host organism to be used or a signal peptide that functions in the organism upstream of a target polypeptide is used, or fusion of a secretory protein and a target polypeptide. A method of expressing the protein is also used.
[0006]
However, examples using Aspergillus nidulans as a host and Aspergillus niger-derived glucoamylase as a signal required for secretion (Biotechnology, 5, 369 (1987), Biotechnology, 5, 713 (1987)), Aspergillus awamori as a host, Example using glucoamylase derived from Aspergillus awamori as a signal required for secretion (Biotechnology, 8, 435 (1990)), Trichoderma reesei as a host, and cellobiohydrolase I derived from Trichoderma reesei as a signal required for secretion. There is only an example used (Biotechnology, 7, 596 (1989)), and there is a fraction usable in a plurality of filamentous fungi and yeasts of different genera. Example of success in the secretion expression of a heterologous protein by using the signals necessary for did not exist so far.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, if a transformation plasmid that can be applied to both filamentous fungi and yeast as an expression host and that can promote the secretion of the expressed heterologous protein outside the cells can be created, the host Can be used properly, thereby enabling efficient production of many physiologically active substances which are present only in trace amounts in nature, and further promoting the application of these substances to pharmaceuticals.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have found that the promoters and signals required for secretion of the mono- and diacylglycerol lipase genes of Penicillium camembertii function not only in the present strain but also in other filamentous fungi and yeasts. Thus, while constructing a novel expression plasmid for secretory expression in a plurality of filamentous fungi and yeast, and using the secretion expression plasmid to successfully secrete and produce desired useful proteins and peptides by the filamentous fungus and yeast, The present invention has been completed.
[0009]
The novel secretory expression plasmid of the present invention has a promoter that functions in filamentous fungi and yeast, a signal necessary for secretion, a terminator, and a DNA region that can be replicated and selected in Escherichia coli.
[0010]
The promoter may be any as long as it functions in filamentous fungi and yeast, and specifically, the β-glucosidase gene of Aspergillus niger (Mol. Gen. Gent., 194, 494 (1984)), Rhizopus Niveus glucoamylase gene (Agric. Biol. Chem., 50, 957 (1986)), Rhizopus niveus aspartic proteinase gene (Agric. Biol. Chem., 54, 1771 (1990)), Penicillium camembergii Mono- and diacylglycerol lipase genes (Gene, 103, 61 (1991)).
[0011]
More preferably, the promoters of the mono- and diacylglycerol lipase genes of Penicillium camembergii are mentioned.
[0012]
The signal required for secretion may be any signal as long as it functions in filamentous fungi and yeast. Specifically, the prepro region, prepro and subsequent N-terminal region, prepro region of mono and diacylglycerol lipase of Penicillium camembertii And the coding region of the mature protein or the prepro region and the coding region of the mature protein with one amino acid residue deleted at the C-terminus.
[0013]
The terminator should not be selected as strictly as the promoter, but specific examples include terminators of the mono- and diacylglycerol lipase genes of Penicillium camambertii.
[0014]
And the novel secretion expression plasmid of the present invention is also provided with the following conditions.
[0015]
(1) In order to facilitate the insertion of a DNA fragment encoding the desired polypeptide to be expressed between the signal required for secretion and the terminator, three restrictions are required at the junction between the signal required for secretion and the terminator. Enzyme recognition site has been introduced.
[0016]
(2) An expression cassette consisting of [promoter-signal necessary for secretion-DNA fragment encoding precursor or mature form of target polypeptide-terminator] after insertion of the target polypeptide is constructed and expressed. Another restriction site has been introduced to facilitate insertion of the cassette into the transformation plasmid for the strain selected as the expression host.
[0017]
(3) It is possible to construct an expression cassette having a signal necessary for secretion of an arbitrary length using an appropriate restriction enzyme site in the coding region of mono- and diacylglycerol lipase. In this case, the signal necessary for secretion of an arbitrary length includes, for example, a prepro region, a prepro and N-terminal region, a prepro and a mature region, and the like.
[0018]
(4) The amino acid sequence at the junction between the signal required for secretion and the precursor or mature form of the target polypeptide may be an artificial amino acid sequence due to the joining of DNA fragments, or may be Lys-Arg or the like. May be introduced intentionally, or the Lys-Arg sequence exists at the third and second positions from the C-terminal of mono- and diacylglycerol lipase, and processing may occur at this position. Since it is known, it is also possible to use this sequence at the junction between the signal required for secretion and the precursor or mature form of the target polypeptide.
[0019]
The construction of the novel secretory expression plasmid of the present invention can be performed, for example, as follows.
[0020]
Appropriate restriction enzyme recognition sites at both ends of the promoter, coding region and terminator region of the gene by site-directed mutagenesis (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, 488 (1985)). After the introduction, the promoter, coding region and terminator region are cut out with restriction enzymes, isolated as DNA fragments, and both fragments are inserted into an E. coli vector, for example, pUC19, in the same order as the original gene.
[0021]
DNA fragments of the promoter, the coding region, and the terminator region can be amplified by the PCR method (Science, 230, 1350 (1985)).
[0022]
The present invention further discloses a method for producing enzymes, hormones, bioactive peptides or proteins using filamentous fungi and yeast as hosts, and can be achieved, for example, by the following steps.
[0023]
(1) Construction of an expression cassette (insertion of a DNA fragment encoding the precursor or mature form of the target polypeptide into plasmid pY4 ')
(2) Transformation-construction of expression plasmid (insertion of expression cassette into transformation vector)
(3) Transformation-introduction of the expression plasmid into the host strain
(4) Culture of transformant
The description will be given in order below.
[0024]
(1) Construction of an expression cassette (insertion of a DNA fragment encoding the precursor or mature form of the target polypeptide into plasmid pY4 ')
Appropriate restriction enzyme sites are introduced upstream of the N-terminal amino acid codon of the DNA encoding the precursor or mature form of the target polypeptide and downstream of the stop codon by site-directed mutagenesis or PCR, respectively. Is inserted into an appropriate restriction enzyme site of plasmid pY4 '.
[0025]
In this case, the amino acid sequence selected as a signal necessary for secretion, ie, the amino acid sequence of the prepro region, prepro and N-terminal region or prepro region of mono and diacylglycerol lipase and the mature form, and the precursor or maturation of the polypeptide to be inserted The amino acid sequence of the body is noted to match the reading frame.
[0026]
This is possible by making full use of primer design and site-specific mutation at the time of PCR, and the DNA encoding the target polypeptide precursor or mature form may be a gene or cDNA obtained by cloning. Alternatively, a gene obtained by chemical synthesis may be used, and a gene containing an intron may be used as long as the intron has a sequence that causes splicing in a host.
[0027]
(2) Transformation-construction of expression plasmid (insertion of expression cassette into transformation vector)
In order to introduce the expression cassette constructed in (1) into a host filamentous fungus or yeast cells, the expression cassette is inserted into a plasmid having a marker gene necessary for selecting a transformant, that is, a transformation vector. A transformation vector is appropriately selected according to each host. In the case of a filamentous fungus, co-transformation is possible, so this step is not necessarily required when the filamentous fungus is used as a host.
[0028]
(3) Transformation-introduction of the expression plasmid into the host strain
Using the transformation-expression plasmid obtained in (2), a filamentous fungus (for example, Mol. Gen. Gent., 218, 99 (1989)) or a yeast (for example, J. Bacteriol., 153, 163) by a known method. (1983)). When performing co-transformation, a mixture of the plasmid having the expression cassette DNA fragment or the expression cassette obtained in (1) and the transformation plasmid is used instead of the transformation-expression plasmid.
[0029]
(4) Culture of transformant
The transformant obtained in (3) is cultured in an appropriate medium and culture conditions to produce the desired polypeptide. In this case, it is preferable to carry out the culture in a medium / culture condition in which the promoter functions most. The produced recombinant polypeptide of interest is qualitatively and quantitatively determined by an appropriate method, and is isolated and purified as necessary.
[0030]
The polypeptide of interest may be of any type, and examples include zarpesin derived from Sarcophaga peregrina.
[0031]
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. In this specification, unless otherwise specified, the genetic manipulation method is a written book (for example, “Molecular Cloning”, 2nd edition, edited by Sambrook, Frisch, Maniacis, Cold Spring Harbor Laboratories, (1989)). Was performed according to
[0032]
【Example】
Example 1
Plasmid pY4 ' Building
Plasmids pLGG100 and pLGG300 (pLGG300 (pLGG300) in which a 2.0-kb HindIII fragment of the mono- and diacylglycerol lipase gene of Penicillium camellumii U-150 strain were inserted into the HindIII site of Escherichia coli vector pUC19 (Toyobo, Gene, 33, 103 (1985)). Both plasmids used a 2.0-kb HindIII fragment inserted in the opposite direction) and an approximately 1.0-kb cDNA fragment (Gene, 103, 61 (1991)).
[0033]
The mono- and diacylglycerol lipase genes and cDNAs were identified as Penicillium camembertii U-150 strain (Penicillium sp. U-150, FERM P-10452. This strain was later identified as Penicillium camembertii). (Appl. Microbiol. Biotechnol., 34, 720 [1991])) and a known method (Gene, 103, 61 (1991)).
[0034]
First, the intron-free mono- and diacylglycerol lipase genes were constructed. pLGG300 was partially digested with restriction enzymes NcoI and XhoI, and the digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis to remove the region containing two introns, the 0.73-kb XhoI / NcoI fragment. The kb XhoI / NcoI fragment was isolated and purified. This DNA fragment was ligated with a 0.63-kb XhoI / NcoI fragment derived from cDNA to obtain pLGR80 (FIG. 1).
[0035]
The DNA fragment containing the promoter and the coding region was amplified by PCR using pLGR80 as a template. As an upstream primer for a PCR reaction,
M4 ': 5'-GTTTTCCCAGTCACGACGTTGTA-3'
As a downstream primer,
Sal: 5'-GCTTGATCTAAAATTGTCGACCCTCTTGAATG-3 '
Was synthesized using a cyclone plus DNA synthesizer (Milligen Biosearch). The PCR reaction was performed using Gene AmpTM  kit (manufactured by PerkinElmer Japan) using a thermal cycler (DNA amplification device) of the company. The composition of the reaction solution is as follows.
[0036]
H2O 63.0 μl
[10x] Reaction buffer 10.0 μl
dNTPs, Mix. , 1.25 mM 16.0 μl
Upstream primer M4 ', 20 μM 5.0 μl
Downstream primer Sal, 20 μM 5.0 μl
pLGG300, 2 ng / μl 0.5 μl
AmpliTaqTMDNA polymerase 0.5 μl
The conditions of the thermal cycler are as follows.
[0037]
0.5 minutes at 94 ° C
55 ° C 2.0 minutes
72 ° C 0.5 minutes
After 50 cycles of the reaction under these conditions, the mixture was further incubated at 72 ° C. for 7 minutes. The reaction solution was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis, and the amplified DNA fragment of about 1.6-kb was isolated and purified. This DNA fragment was treated with restriction enzymes HindIII and SalI, and cloned into pUC19 also treated with both enzymes to obtain pPMsal.
[0038]
Next, the terminator region was cloned. After treating pLGG100 with restriction enzymes DraI and HincII, the digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis to isolate and purify an approximately 0.48-kb DraI / HincII fragment, which is a terminator region. This DNA fragment was cloned into the SmaI site of pUC9 to obtain pT7.
[0039]
Further, the promoter and coding region were linked to the terminator region. After treating pT7 with the restriction enzymes BamHI and EcoRI, the digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis, and the about 0.49-kb BamHI / EcoRI fragment, which is a terminator region, was isolated and purified. This DNA fragment was cloned into an approximately 4.3-kb EcoRI / BamHI fragment obtained by partially digesting pPMSal with the restriction enzymes BamHI and EcoRI to obtain pY4 '(FIG. 2).
[0040]
Example 2
Zapescin expression cassette from Sarcoferga peregrina pS2 Building
The Zapesin gene can be obtained by culturing NIH-Sap-4 cells, which are a cell line derived from the fly fly embryo, by a known method (J. Biol. Chem., 263, 17117-17121 (1988)). It is. In order to insert the DNA encoding the zapesin precursor between the preprocoding regions of the penicillium camembertii mono- and diacylglycerol lipases of pY4 'and the terminator, a DNA fragment was prepared by PCR. As an upstream primer for a PCR reaction,
S2-a: 5'-ATCCGTCGACTCGCCTGCTGCAGCTGCTTGA-3 '
As a downstream primer,
Sb: 5'-AATAGGATCCCTTAATTGCGACATACGCAG-3 '
Was synthesized using a cyclone plus DNA synthesizer (Milligen Biosearch). The PCR reaction was performed using Gene AmpTM  kit (manufactured by PerkinElmer Japan) using a thermal cycler (DNA amplification device) of the company. The composition of the reaction solution is as follows.
[0041]
H2O 62.5 μl
[10x] Reaction buffer 10.0 μl
dNTPs, Mix. , 1.25 mM 16.0 μl
Upstream primer S2-a, 20 μM 5.0 μl
Downstream primer S-b, 20 μM 5.0 μl
Template, 1 ng / μl 1.0 μl
AmpliTaqTMDNA polymerase 0.5 μl
The conditions of the thermal cycler are as follows.
[0042]
94 ° C 1.0 min
45 ° C 2.0 minutes
2.0 seconds at 72 ° C
After 25 cycles of the reaction under these conditions, the mixture was further incubated at 72 ° C. for 7 minutes. The reaction solution was subjected to 1.0% low melting point agarose electrophoresis, and the amplified DNA fragment of about 0.22-kb was isolated and purified.
[0043]
Next, this DNA fragment was treated with the restriction enzymes SalI and BamHI, and pY4 ′ was partially digested with the restriction enzymes XhoI and BamHI, and then the digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis to obtain a PCR product. A certain about 0.22-kb SalI / BamHI fragment and a about 3.8-kb XhoI / BamHI fragment derived from pY4 ′ were isolated and purified. By ligating the two obtained DNA fragments, a plasmid pS2 'was obtained.
[0044]
Further, the deletion of an unnecessary base (cytosine) found at the junction between the prepro coding region of mono- and diacylglycerol lipase and the coding region of the precursor zapesin in pS2 ′ was carried out by using Mutan-K (Takara Shuzo). The plasmid pS2 was obtained by a specific mutagenesis method (FIG. 3).
[0045]
Example 3
Zapescin expression cassette from Sarcoferga peregrina pS3 Building
To insert the DNA encoding the zapesin precursor between the prepro- and N-terminal coding regions of the mono- and diacylglycerol lipases of Penicillium camembertii in pY4 'and the terminator, a DNA fragment was prepared by PCR. As an upstream primer for a PCR reaction,
S3-a: 5'-ATCCGAATTCTCGCCTGCTGCAGCTGCTTGA-3 '
As a downstream primer, Sb was synthesized in the same manner as in Example 2, and a PCR reaction was performed. The reaction solution was subjected to 1.0% low melting point agarose electrophoresis, and the amplified DNA fragment of about 0.22-kb was isolated and purified.
[0046]
Next, this DNA fragment was treated with restriction enzymes EcoRI and BamHI, and pY4 ′ was partially digested with restriction enzymes EcoRI and BamHI. The digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis to obtain a PCR product. A certain about 0.22-kb EcoRI / BamHI fragment and a about 3.9-kb EcoRI / BamHI fragment derived from pY4 ′ were isolated and purified. The resulting two DNA fragments were ligated to obtain a plasmid pS3 (FIG. 4).
[0047]
Example 4
Zapescin expression cassette from Sarcoferga peregrina pS4 Building
In order to insert the DNA encoding the zapesin precursor between the prepro and mature protein coding regions of penicillium camembertii mono- and diacylglycerol lipases of pY4 'and the terminator, the DNA fragment was obtained by PCR method as in Example 2. Was prepared.
[0048]
Next, this DNA fragment and pY4 ′ were treated with restriction enzymes SalI and BamHI, and the digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis to obtain a PCR product of about 0.22-kb SalI / BamHI fragment and An approximately 4.7-kb SalI / BamHI fragment derived from pY4 ′ was isolated and purified. The plasmid pS4 was obtained by ligating the two obtained DNA fragments (FIG. 5).
[0049]
Example 5
Zapescin expression cassette from Sarcoferga peregrina pS5 Building
In order to insert the DNA encoding mature zapesin between the prepro- and mature protein coding regions of penicillium camembertii mono- and diacylglycerol lipase of pY4 'and the terminator, its DNA fragment was prepared by PCR. As an upstream primer for a PCR reaction,
S5-a: 5'-CTACGTCGACGCCCACTTGCGATTATTATTGAG-3 '
As a downstream primer, Sb was synthesized in the same manner as in Example 2, and a PCR reaction was performed. The reaction solution was subjected to 1.0% low-melting point agarose electrophoresis, and the amplified DNA fragment of about 0.13-kb was isolated and purified.
[0050]
Next, this DNA fragment and pY4 ′ were treated with restriction enzymes SalI and BamHI, and the digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis to obtain a PCR product of about 0.13-kb SalI / BamHI fragment and An approximately 4.7-kb SalI / BamHI fragment derived from pY4 ′ was isolated and purified. The resulting two DNA fragments were ligated to obtain a plasmid pS5 '.
[0051]
Further, the deletion of an unnecessary base (5′-GTCGAC-3 ′) found at the junction of the coding region of mature mono- and diacylglycerol lipase and the coding region of mature zapesin in pS5 ′ was carried out in the same manner as in Example 2. Plasmid pS5 was obtained by site-directed mutagenesis (FIG. 6).
[0052]
Example 6
▲ 1 ▼Transformation plasmid pH1 Building
Both plasmids pLGG300 and pLGG100 [Gene, 103, 61 (1991)] described in Example 1 have about 2.0-kb HindIII fragments inserted in opposite directions. These mono- and diacylglycerol lipase genes can be obtained by a method known from Penicillium camembertii [Gene, 103, 61 (1991)]. As a drug resistance marker gene, a plasmid pHph0 (manufactured by Boehringer Mannheim) having a hygromycin B phosphotransferase gene of Escherichia coli was used.
[0053]
DNA fragments including the promoter region of the mono- and diacylglycerol lipase genes and the 7th amino acid residue from the translation initiation codon were amplified by PCR using pLGG300 as a template. As an upstream primer for a PCR reaction,
LGP-a: 5'-CAAGCTTCCGGGAGTAAATTTTC-3 '
As a downstream primer,
LGP-b: 5'-TGTCGACCTGTGAAGAAGAGAGAGACGCAT-3 '
Was synthesized using a cyclone plus DNA synthesizer (Milligen Biosearch). The PCR reaction was performed using Gene AmpTM  kit (manufactured by PerkinElmer Japan) using a thermal cycler (DNA amplification device) of the company. The composition of the reaction solution is as follows.
[0054]
H2O 62.5 μl
[10x] Reaction buffer 10.0 μl
dNTPs, Mix. , 1.25 mM 16.0 μl
Upstream primer LGP-a, 20 μM 5.0 μl
Downstream primer LGP-b, 20 μM 5.0 μl
pLGG300, 2 ng / μl 1.0 μl
AmpliTaqTMDNA polymerase 0.5 μl
The conditions of the thermal cycler are as follows.
[0055]
93 ° C 1.0 min
55 ° C 1.0 min
72 ° C 1.0 minutes
After 50 cycles of the reaction under these conditions, the mixture was further incubated at 72 ° C. for 7 minutes, the reaction solution was subjected to 1.0% low melting point agarose electrophoresis, and the amplified DNA fragment of about 0.6-kb was singly used. Separated and purified. This DNA fragment was treated with restriction enzymes HindIII and SalI, and cloned into pUC19, which was also treated with both enzymes to obtain pP2.
[0056]
Next, the terminator region was cloned downstream of the hygromycin B phosphotransferase gene at pHph0 as follows. After treating pLGG100 with restriction enzymes DraI and HincII, the digested mixture was subjected to 1.0% low melting point agarose electrophoresis to isolate and purify about 0.48-kb DraI / HincII fragment which is a terminator region. The fragment was cloned into the SmaI site of pHph0 to give pT6.
[0057]
Furthermore, a DNA fragment containing the promoter region of the mono- and diacylglycerol lipase gene and the seventh amino acid residue from the translation initiation codon is present in the N-terminal coding region of the protein in the hygromycin B phosphotransferase gene of pT6 as follows. Cloned into a restriction enzyme site. After treating pP2 with restriction enzymes HindIII and SalI, the digestion mixture was subjected to 1.0% low melting point agarose electrophoresis to isolate and purify an approximately 0.57-kb HindIII / SalI fragment, and to subject this DNA fragment to the same restriction. Cloning into pT6 treated with the enzymes HindIII and SalI gave pH1.
[0058]
The thus-obtained pH1 has the amino acid sequence from the translation initiation codon of the hygromycin B phosphotransferase protein encoded by pHph0 to the tenth residue from the translation initiation codon of the mono- and diacylglycerol lipase, seven residues from the translation initiation codon. It has a DNA encoding a fusion type hygromycin B phosphotransferase protein that has been replaced with the amino acid sequence up to the eye. The promoter and terminator of the Penicillium camembertii mono- and diacylglycerol lipase genes are arranged upstream and downstream of the DNA encoding the fused hygromycin B phosphotransferase protein, respectively.
[0059]
▲ 2 ▼Transformation plasmid pH 4 Building
To facilitate insertion of the mono- and diacylglycerol lipase genes into pH1, pH1 was modified as follows to produce pH4. After treating pH1 with the restriction enzyme HindIII, the digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis to isolate and purify an approximately 2.2-kb HindIII fragment containing the fusion drug resistance gene. Both ends were blunt-ended using a DNA branching kit (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.), and then subcloned into the restriction enzyme SmaI site of pUC19 to obtain pH4.
[0060]
In this plasmid, an approximately 2.2-kb HindIII fragment is inserted in the opposite direction to each other, and one restriction enzyme HindIII site existing at pH 1 is one site.
[0061]
▲ 3 ▼Expression of Zarpesin from Sarcoferga peregrina in Penicillium camembergii
In order to construct a transformation-expression plasmid for Penicillium camembergii, pS2, pS3, pS4 and pS5 were treated with the restriction enzyme HindIII, and the digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis to obtain a Zapescin expression cassette. About 1.3, 1.4, 2.2, 2.1-kb HindIII fragments were isolated and purified, respectively. These DNA fragments were cloned into the HindIII site of the transformation vector pH4 for Penicillium camembergii to obtain pSH2, pSH3, pSH4 and pSH5 (FIG. 7).
[0062]
Using these pSH2, pSH3, pSH4, and pSH5, Penicillium camembergii was transformed by the method described below.
[0063]
Penicillium camembertii spore suspension (2 × 108/ Ml) was inoculated into 100 ml of glucose-peptone medium (manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd.) and cultured with shaking at 30 ° C. for 48 hours. The culture was filtered to collect the cells. The cells were suspended in 10 ml of a protoplast buffer [0.8 M NaCl, 10 mM phosphate buffer (pH 6.0)] and filtered to collect washed cells. The washed cells were suspended in a protoplast buffer containing 5 mg / ml of a rising enzyme (Sigma Product number L-2265, manufactured by Sigma), shaken at 30 ° C. for 2 hours, and filtered through a glass filter 3G2. The filtrate was subjected to centrifugation at 2,000 rpm for 5 minutes to obtain protoplasts as a precipitate, and the precipitate was subjected to 10 ml of a sorbitol solution [1.2 M sorbitol, 50 mM CaCl 22, 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5)], and centrifuged at 2,000 rpm for 5 minutes to collect a precipitate. After repeating this operation again, the precipitate was8/ Ml in a sorbitol solution to obtain a protoplast solution.
[0064]
Next, 4 μl of DNA solution (1 μg / μl), 6.75 μl of PEG solution: 50% PEG 4000, 50 mM CaCl were added to 50 μl of protoplast solution.2, 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5)], left to stand on ice for 30 minutes, added and mixed with 0.5 ml of PEG solution, and further added and mixed with 1.0 ml of sorbitol solution. 300 μl of this mixture was mixed with 17 ml of 1.5% agarose-containing PDS [0.25 / soy oil, 0.25% monoolein, 1.2 M sorbitol, 2.4% potato dextrose broth (manufactured by Difco) ], And 3.0 ml of PDS containing 0.7% agarose, which had been kept at 48 ° C in advance, was poured and solidified after mixing. After standing at 30 ° C. for 24 hours, 3.0 ml of PDS containing 613 μg / ml hygromycin B (manufactured by Sigma) and 0.7% agarose were overlaid, left at 30 ° C. for 4 days, and colonies appearing on the plate 10 strains were randomly picked up and 100 ml of a soybean oil medium (3% soybean oil, 0.5% yeast extract, 0.3% NaNO3, 0.1% K2HPO4, 0.05% KCl, 0.05% MgSO4・ 7H2O, 0.003% CuSO4・ 5H2O, 0.001% FeSO4・ 12H2O), and cultured with shaking at 30 ° C. for 6 days. The resulting culture was filtered to remove the cells.
[0065]
The resulting culture was subjected to Western blotting analysis using a rabbit anti-serpescin antibody, and the strains SH2-9, SH3-2, and SH4, which had the highest zapesin productivity among the pSH2, pSH3, pSH4, and pSH5 transformants, respectively, were obtained. 5 shows the results of Western blotting of the SH5-3 culture solution (FIG. 8).
[0066]
Here, the H-1 strain is a transformant obtained by using the transformation vector pH4, and secretion of a protein having the same antigenicity and molecular weight as serpesin is not observed in the H-1 culture solution. However, in the SH2-9, SH3-2, SH4-5, and SH5-3 cultures, secretion of a protein having the same antigenicity and molecular weight as zapesin was observed.
[0067]
These were thought to be penicillium camembertii expressed zapesins, and their productivity was estimated to be about 0.5, 5, 10, and 7 mg / l, respectively. The highest production of zapesin was observed when a gene encoding a zapesin precursor was inserted between the terminator and the prepro- and mature protein coding regions of mono- and diacylglycerol lipases of Penicillium camembergii.
[0068]
SH4-5 is obtained by introducing a gene in which a DNA fragment encoding a precursor zapesin is linked downstream of a prepro region of mono- and diacylglycerol lipase and a DNA encoding a mature protein, and the produced zapesin is the original zapesin. It is considered that the fragment was cleaved at the processing site.
[0069]
On the other hand, for SH5-3, a gene in which a DNA fragment encoding a mature zapesin was ligated downstream of a DNA encoding a mature protein in which the prepro regions of mono- and diacylglycerol lipases and one C-terminal amino acid residue had been deleted was introduced. It is presumed that the produced zapesin was processed at the Lys-Arg site present at the junction of the fusion protein.
[0070]
In the culture medium of SH4-5 and SH5-3, secretion of a protein having a molecular weight corresponding to a fusion protein of mono- and diacylglycerol lipase and zapesin, which seems to remain unprocessed at about 46 and 43 kDa, respectively, was observed. Was seen.
[0071]
Example 7
Purification of recombinant zapesin and determination of its antibacterial activity
First, 200 ml of the SH4-5 strain culture was treated by ion exchange chromatography using a CM cellulose column according to the method of JP-A-4-335883, and the antibacterial activity of each of the obtained fractions against Staphylococcus aureus was determined. It was measured. Next, the active fraction was purified by adsorption, separation and fractionation using HPLC reverse phase chromatography according to the method of JP-A-63-185997 to obtain about 1.4 mg of a purified sample. (About 7 mg / l). The obtained sample was subjected to SDS polyacrylamide electrophoresis, and the gel was stained with silver (FIG. 9).
[0072]
As is clear from the figure, the purified sample showed only one band at the same molecular weight position as natural type zapesin, and no other bands were observed, confirming that the purified sample was sufficiently purified. The specific activity of the sample with respect to native zerpesin was measured (FIG. 10).
[0073]
As a result, the antibacterial activity of the purified sample was almost the same as that of natural zapesin, indicating that the recombinant zapesin was secreted and expressed by introducing the zapesin gene into the Penicillium camembergii U-150 strain.
[0074]
Example 8
▲ 1 ▼Plasmid pN3 Building
The transformation vector pSTA14 for Aspergillus oryzae [Mol. Gen. Genet. , 218, 99-104 (1989)] was modified as follows to prepare pN3. After treating pSTA14 with the restriction enzyme HindIII, the digestion mixture was subjected to 1.0% low melting point agarose electrophoresis,niaDAn approximately 5.5-kb HindIII fragment containing the gene was isolated and purified. This DNA fragment was blunt-ended at both ends using a DNA branching kit (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) and subcloned into the restriction enzyme SmaI site of pUC19 to obtain pN3 (FIG. 11).
[0075]
▲ 2 ▼Expression of Zapescin from Sarcophaga peregrina in Aspergillus oryzae
In order to construct a transformation-expression plasmid, pS4 obtained in Example 4 was treated with a restriction enzyme HindIII, and the digested mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis to obtain a Zapescin expression cassette of about 2. The 2-kb HindIII fragment was isolated and purified. This DNA fragment was cloned into the HindIII site of the transformation plasmid pN3 for Aspergillus oryzae to obtain pSN4 (FIG. 12).
[0076]
Next, this pSN4 was used to transform Aspergillus oryzae AO1.1 strain (Mol. Gen. Genet., 218, 99-104 (1989)) into the method of Ankles et al. (Mol. Gen. Genet., 218, 99-). 104 (1989)). Ten transformants (SN4-1 to SN4-10) grown on the selection medium were randomly picked up, and each 100 ml of soybean oil medium (3% soybean oil, 0.5% yeast extract, 0.3% % NaNO3, 0.1% K2HPO4, 0.05% KCl, 0.05% MgSO4・ 7H2O, 0.003% CuSO4・ 5H2O, 0.001% FeSO4・ 12H20), and cultured with shaking at 30 ° C. for 4 days. The resulting culture was filtered to remove cells, and the resulting culture was subjected to Western blotting analysis.
[0077]
As a result, secretion of a protein having the same antigenicity and molecular weight as zapesin was observed in the culture solution, and the zapesin productivity was estimated to be about 3 mg / l in the highest producing strain (SN4-3). .
[0078]
Example 9
Expression of Zarpescin from Sarcoferga peregrina in Saccharomyces cerevisiae
In order to construct a transformation-expression plasmid for the yeast Saccharomyces cerevisiae, pS4 obtained in Example 4 was treated with a restriction enzyme HindIII, and the digestion mixture was subjected to 1.0% low-melting-point agarose electrophoresis, and a Zapesin expression cassette was prepared. Approximately 2.2-kb HindIII fragment was isolated and purified. This DNA fragment was cloned into the HindIII site of the transformation vector pL1 for Saccharomyces cerevisiae (Biosci. Biotech. Biochem., 56, 315-319 (1992)) to obtain pSL4 (FIG. 13).
[0079]
Next, using this pSL4, Saccharomyces cerevisiae SHY2 (ATCC 44770) was transformed by the method of Ito et al. (J. Bacterol., 153, 163-168 (1983)). One transformant grown on the selection medium is picked up, and the minimum medium containing 2 mg / ml of uracil, 20 mg / ml of tryptophan, and 20 mg / ml of histidine (2% glucose, 0.67% East Nitrogen Base Base) is picked up. 50 ml of w / o amino acid (Difco) was inoculated and cultured with shaking at 30 ° C. for 24 hours. 1 ml of the obtained culture solution is mixed with 0.003% CuSO45H250 ml of YPGa1 medium (2% galactose, 2% polypeptone, 1% yeast extract) containing O was inoculated and cultured with shaking at 30 ° C. for 48 hours, and the obtained culture was centrifuged to remove cells, thereby obtaining The obtained culture solution was concentrated 20-fold using an ultrafiltration membrane (Ultra-free C3LGC, manufactured by Nippon Millipore) and subjected to Western blotting analysis.
[0080]
As a result, secretion of a protein having the same antigenicity and molecular weight as zapesin was observed in the concentrated culture solution, and the zapesin productivity was estimated to be about 0.02 mg / l.
[0081]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it became possible to produce a large amount of industrially useful enzymes, hormones, bioactive peptides or proteins outside the cells by filamentous fungi. It can also be expressed by yeast at the same time, which facilitates the application of protein engineering techniques for creating functionally modified polypeptides, greatly contributing to industry.
[0082]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the procedure for constructing plasmid pLGr80.
FIG. 2 shows a procedure for constructing plasmid pY4 ′.
FIG. 3 shows a procedure for constructing a plasmid pS2.
FIG. 4 shows the procedure for constructing plasmid pS3.
FIG. 5 shows the procedure for constructing plasmid pS4.
FIG. 6 shows a procedure for constructing plasmid pS5.
FIG. 7 shows a restriction map of plasmids pSH2, pSH3, pSH4 and pSH5.
FIG. 8 shows zapsin productivity of various transformants.
FIG. 9 shows an SDS polyacrylamide electrophoretogram of the recombinant zapesin.
FIG. 10 is a diagram showing the measured specific activity of recombinant zapesin with respect to natural zapesin.
FIG. 11 shows the procedure for constructing plasmid pN3.
FIG. 12 shows a restriction map of plasmid pSN4.
FIG. 13 shows a restriction map of plasmid pSL4.

Claims (2)

センチニクバエ胚の株化細胞由来ザーペシン前駆体をコードする遺伝子の制限酵素SalI及びBamH I断片部分を、ペニシリウム・カマンベルチイFERMP−10452由来モノ及びジグリセロールリパーゼをコードする遺伝子の上流に位置するプロモーター並びにモノ及びジグリセロールリパーゼをコードする遺伝子のプレプロ及びマチュアーからなる領域とターミネーター領域の間に挿入してなるプラスミドを、糸状菌に導入して得られた形質転換体を栄養培地で培養し、培養物中にザーペシンを蓄積せしめ、これを採取することを特徴とするザーペシンの製造法。A restriction enzyme SalI and a BamHI fragment portion of a gene encoding a zapesin precursor derived from a cell line of a Sentime fly embryo, a promoter located upstream of a gene encoding mono- and diglycerol lipase derived from Penicillium camembertii FERMP-10452; and the plasmid obtained by inserting between the mono- and diglycerol lipase consisting prepro and Mature gene encoding region and terminator region, a transformant obtained by introducing the filamentous fungus was cultured in a nutrient medium, culturing A method for producing Zapesin, comprising accumulating Zapesin in an object and collecting the same. 糸状菌が、ペニシリウム・カマンベルチイ又はアスペルギルス・オリゼである請求項1記載のザーペシンの製造法。2. The method for producing zerpescin according to claim 1, wherein the filamentous fungus is Penicillium camembertii or Aspergillus oryzae.
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