JP5042497B2 - Polypeptides involved in the biosynthesis of spiramycin, nucleotide sequences encoding these polypeptides, and uses thereof - Google Patents

Polypeptides involved in the biosynthesis of spiramycin, nucleotide sequences encoding these polypeptides, and uses thereof Download PDF

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Description

本発明は、スピラマイシンの生合成経路の新規の遺伝子の単離および同定、ならびに、この生合成に関与する新規のポリペプチドに関する。本発明はまた、スピラマイシンの生産レベルと生産されたスピラマイシンの純度を高めるためのこれら遺伝子の使用に関する。   The present invention relates to the isolation and identification of a novel gene in the biosynthetic pathway of spiramycin and to a novel polypeptide involved in this biosynthesis. The invention also relates to the use of these genes to increase the level of spiramycin production and the purity of the spiramycin produced.

本発明はまた、新規の抗生物質の合成、または、スピラマイシンの誘導体化された型を可能にする突然変異体を構築するための、これら遺伝子の使用に関する。本発明はまた、これら遺伝子の発現によって生産された分子、および、最終的には、このような遺伝子の発現によって生産された分子の薬理学的に活性な組成物に関する。   The invention also relates to the use of these genes to construct new antibiotics or to construct mutants that allow derivatized forms of spiramycin. The invention also relates to molecules produced by the expression of these genes and, ultimately, pharmacologically active compositions of molecules produced by the expression of such genes.

ストレプトマイセスは、グラム陽性の土壌糸状菌である。ストレプトマイセスは、それらが分泌する多種多様な分解酵素により、有機物質の分解や無機質化において重要な役割を果たす。ストレプトマイセスは、原核生物に特有の形態学的な分化現象を示し、極めて多様な化学構造および生物活性を有する二次代謝産物の生産を特徴とする代謝的な分化を伴う。これら代謝産物としては、細菌ストレプトマイセス・アンボファシエンス(Streptomyces ambofaciens)によって天然に生産されたスピラマイシンがある。   Streptomyces is a gram-positive soil filamentous fungus. Streptomyces plays an important role in the degradation and mineralization of organic substances by the wide variety of degrading enzymes they secrete. Streptomyces exhibits a morphological differentiation phenomenon unique to prokaryotes and involves metabolic differentiation characterized by the production of secondary metabolites with very diverse chemical structures and biological activities. These metabolites include spiramycin, which is naturally produced by the bacterium Streptomyces ambofaciens.

スピラマイシンはマクロライド系抗生物質であり、獣医学とヒトの医学の両方において使用可能である。マクロライドは、1またはそれ以上の糖がグラフトされたラクトン環の存在を特徴とする。ストレプトマイセス・アンボファシエンスは、スピラマイシンI、IIおよびIIIを自然に生産する(図1を参照);しかしながら、スピラマイシンIの抗生物質活性は、スピラマイシンIIおよびIIIの活性よりも明らかに強い(Liu等,1999年)。スピラマイシンI分子は、プラテノライド(platenolide)というラクトンベースのマクロサイクル、および、3個の糖:フォロサミン(forosamine)、マイカミノース(mycaminose)およびマイカロース(mycarose)からなる(図1を参照)。スピラマイシンの抗生物質活性は、細菌のリボソームへの抗生物質の結合を含むメカニズムによって原核生物におけるタンパク質合成を阻害することによる。   Spiramycin is a macrolide antibiotic and can be used in both veterinary and human medicine. Macrolides are characterized by the presence of a lactone ring grafted with one or more sugars. Streptomyces ambofaciens naturally produces spiramycin I, II and III (see FIG. 1); however, the antibiotic activity of spiramycin I is more apparent than that of spiramycin II and III Strong (Liu et al., 1999). The spiramycin I molecule consists of a lactone-based macrocycle called platenolide and three sugars: folosamine, mycaminose and mycarose (see FIG. 1). The antibiotic activity of spiramycin is by inhibiting protein synthesis in prokaryotes by a mechanism involving the binding of antibiotics to bacterial ribosomes.

マクロライド系のメンバーであり、またラクトン環を有する特定の化合物は、抗生物質分野以外での使が行われてきた。従って、FK506製品は、免疫抑制効果を有し、臓器移植、リウマチ様関節炎、および、より一般的には、自己免疫反応に関する病的状態の分野における治療用途に対する将来的な展望を提供している。なその他のマクロライド、例えばエバーメクチンは、殺虫活性および抗蠕虫活性を有する。   Certain compounds that are macrolide members and have a lactone ring have been used outside the antibiotic field. Thus, the FK506 product has an immunosuppressive effect and provides a future perspective for therapeutic applications in the field of organ transplantation, rheumatoid arthritis, and more generally in the field of pathological conditions related to autoimmune reactions. . Other macrolides such as evermectin have insecticidal and anti-helminthic activities.

これまで、様々なクラスに属する抗生物質に関する多くの生合成経路、さらにその他の二次代謝産物(総論として、K,Chater,1990年)が、すでにストレプトマイシートで研究されている。しかしながら、これまでのスピラマイシンに関する生合成経路の知識は極めて部分的なものにすぎない。   To date, many biosynthetic pathways for antibiotics belonging to various classes, as well as other secondary metabolites (in general, K, Chater, 1990) have already been studied in Streptomy sheet. However, so far knowledge of the biosynthetic pathway for spiramycin is only partial.

スピラマイシン生合成は、多くの工程を含み、多くの酵素が関与する複雑なプロセスである(Omura等,1979a,Omura等,1979b)。スピラマイシンは、大規模なポリケチドのクラスに属し、特に土壌に見られる微生物に豊富な複合分子を含む。
これら分子は、構造的な類似性ではなく、それらの生合成経路の工程におけるある種の類似性によって共にグループ分けされる。特に、ポリケチドは、一連の複雑な反応によって生産されるが、これらの反応には、それらの生合成経路において「ポリケチドシンターゼ」(PKS)という1またはそれ以上の酵素によって触媒された一連の反応が起こることが共通している。ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン(プラテノライド)のラクトンベースのマクロサイクルの生合成は、5種のPKS遺伝子によってコードされる一連の8個のモジュールによって行われる(S.Kuhstoss,1996年,米国特許第5,945,320号)。スピラマイシンは、このラクトン環から得られる。しかしながら、スピラマイシンが得られるような、糖合成、またそれらのラクトン環への付着、および、この環の修飾に関与する様々な工程および酵素は、これまでにまだわかっていない。
Spiramycin biosynthesis is a complex process involving many steps and involving many enzymes (Omura et al., 1979a, Omura et al., 1979b). Spiramycin belongs to a large class of polyketides and contains complex molecules rich in microorganisms especially found in soil.
These molecules are grouped together by some kind of similarity in the process of their biosynthetic pathway, not structural similarity. In particular, polyketides are produced by a series of complex reactions that involve a series of reactions catalyzed by one or more enzymes called “polyketide synthases” (PKSs) in their biosynthetic pathways. It is common to happen. In Streptomyces ambofaciens, the biosynthesis of the lactone-based macrocycle of spiramycin (platenolide) is performed by a series of eight modules encoded by five PKS genes (S. Kuhstoss, 1996). , US Pat. No. 5,945,320). Spiramycin is obtained from this lactone ring. However, the various processes and enzymes involved in sugar synthesis and their attachment to the lactone ring, and the modification of this ring, such that spiramycin is obtained, are not yet known.

米国特許第5,514,544号は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいてsrmRと呼ばれる配列のクローニングを説明している。この特許において、srmR遺伝子は、マクロライド生合成に関与する遺伝子の転写を調節するタンパク質をコードするという仮説が提唱されている。   US Pat. No. 5,514,544 describes the cloning of a sequence called srmR in Streptomyces ambofaciens. In this patent, the hypothesis is proposed that the srmR gene encodes a protein that regulates the transcription of genes involved in macrolide biosynthesis.

1987年には、Richardson等(Richardson等,1987年)は、S.アンボファシエンスのスピラマイシン耐性は、少なくとも3種の遺伝子によって付与されることを示しており、前記遺伝子は、srmA、srmBおよびsrmCという。米国特許第4,886,757号は、より特定には、S.アンボファシエンスのsrmC遺伝子を含むDNAフラグメントの特徴付けを説明している。しかしながら、この遺伝子の配列は開示されていない。1990年には、Richardson等(Richardson等,1990年)は、スピラマイシン生合成に関するsrmBに近接する3種の遺伝子が存在するという仮説を提唱している。米国特許第5,098,837号は、スピラマイシン生合成に関与する可能性のある5種の遺伝子のクローニングを報告している。これら遺伝子は、srmD、srmE、srmF、srmGおよびsrmHと命名された。   In 1987, Richardson et al. (Richardson et al., 1987) Ambofaciens spiramycin resistance has been shown to be conferred by at least three genes, which are referred to as srmA, srmB and srmC. U.S. Pat. No. 4,886,757, more specifically, is described in US Pat. Figure 2 illustrates the characterization of a DNA fragment containing the smbC gene of Ambofaciens. However, the sequence of this gene is not disclosed. In 1990, Richardson et al. (Richardson et al., 1990) proposed the hypothesis that there are three genes close to srmB for spiramycin biosynthesis. US Pat. No. 5,098,837 reports the cloning of five genes that may be involved in spiramycin biosynthesis. These genes have been named srmD, srmE, srmF, srmG and srmH.

スピラマイシンのような化合物を製造する際の主要な困難の1つは、比較的少量の産物を生産するのに極めて大量の発酵が必要となることにある。それゆえに、それらの生産コストを減少させるために、このような分子の生産効率の増加を可能にすることが望ましい。   One of the major difficulties in producing compounds such as spiramycin is that very large amounts of fermentation are required to produce relatively small amounts of product. It is therefore desirable to be able to increase the production efficiency of such molecules in order to reduce their production costs.

スピラマイシンの生合成経路は複雑なプロセスであり、このプロセスの最中に存在する可能性のある寄生的反応を同定し、除去することが望ましいと考えられる。このような操作の目的は、より純粋な抗生物質を得ること、および/または、生産性の改善である。この点で、ストレプトマイセス・アンボファシエンスは、スピラマイシンI、IIおよびIIIを自然に生産する(図1を参照);しかしながら、スピラマイシンIの抗生物質活性は、スピラマイシンIIおよびIIIの活性より明らかに強い(Liu等,1999年)。それゆえに、スピラマイシンIのみを生産する株が得られるが望ましいと考えられる。   The biosynthesis pathway of spiramycin is a complex process and it would be desirable to identify and eliminate parasitic reactions that may exist during this process. The purpose of such manipulation is to obtain a purer antibiotic and / or to improve productivity. In this regard, Streptomyces ambofaciens naturally produces spiramycin I, II and III (see FIG. 1); however, the antibiotic activity of spiramycin I is the activity of spiramycin II and III. Obviously stronger (Liu et al., 1999). Therefore, although it is possible to obtain a strain that produces only spiramycin I, it would be desirable.

マクロライド系抗生物質の商業上の価値のために、新規の誘導体の生産、特に有利な特性を有するスピラマイシン類似体の生産が熱心に探索されている。特にスピラマイシン由来のハイブリッド抗生物質を製造する目的で、スピラマイシンまたはスピラマイシン誘導体の生合成経路の生合成中間体を十分量で生産可能になることが望ましいと考えられる。   Due to the commercial value of macrolide antibiotics, the production of new derivatives, particularly the production of spiramycin analogues with particularly advantageous properties, is eagerly sought. In particular, for the purpose of producing a hybrid antibiotic derived from spiramycin, it would be desirable to be able to produce a sufficient amount of a biosynthetic intermediate in the biosynthetic pathway of spiramycin or a spiramycin derivative.

本発明は、産物がスピラマイシン生合成に関与する遺伝子のクローニングの結果得られ
た。本発明はまず第一に、スピラマイシンの生合成経路の新規の遺伝子、および、この生合成に関与する新規のポリペプチドに関する。
The present invention was obtained as a result of cloning a gene whose product is involved in spiramycin biosynthesis. The present invention firstly relates to a novel gene of the biosynthesis pathway of spiramycin and a novel polypeptide involved in this biosynthesis.

生合成経路の遺伝子および関連するコーディング配列が、クローニングされており、それぞれのDNA配列が決定されている。クローニングされたコーディング配列は、以下のように命名される;orf1*c、orf2*c、orf3*c、orf4*c、orf5*、orf6*、orf7*c、orf8*c、orf9*、orf10*、orf1、orf2、orf3、orf4、orf5、orf6、orf7、orf8、orf9c、orf10、orf11c、orf12、orf13c、orf14、orf15c、orf16、orf17、orf18、orf19、orf20、orf21c、orf22c、orf23c、orf24c、orf25c、orf26、orf27、orf28c、orf29、orf30c、orf31、orf32c、orf33、および、orf34c。スピラマイシンの生合成経路において、これら配列によってコードされるタンパク質の機能は、以下の考察で展開させるが、これらは図4、5、6および8で説明される。 Biosynthetic pathway genes and associated coding sequences have been cloned and the respective DNA sequences have been determined. The cloned coding sequences are named as follows: orf1 * c, orf2 * c, orf3 * c, orf4 * c, orf5 * , orf6 * , orf7 * c, orf8 * c, orf9 * , orf10 * , Orf1, orf2, orf3, orf4, orf5, orf6, orf7, orf8, orf9c, orf10, orf11c, orf12, orf13c, orf14, orf15c, orf16, orf17, orf18, orf19, orf20, orf21c, orf22c, orf22c, orf22c, orf22c , Orf26, orf27, orf28c, orf29, orf30c, orf31, orf32c, orf33, and orf34c. The functions of the proteins encoded by these sequences in the spiramycin biosynthetic pathway are developed in the following discussion, which are illustrated in FIGS.

1)本発明の第一の目的は、スピラマイシン生合成に関与するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関し、前記ポリヌクレオチドの配列は、以下の通りである:
(a)配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149の配列のいずれか1つ、
(b)配列(a)の変異体からなる配列のいずれか1つ、
(c)遺伝子コードの縮重により配列(a)および(b)から得られた配列のいずれか1つ。
1) The first object of the present invention relates to a polynucleotide encoding a polypeptide involved in spiramycin biosynthesis, and the sequence of the polynucleotide is as follows:
(A) SEQ ID NOs: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40, 43, 45, 47, 49, 53, 60 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118, 120, 141, 143, 145, 147 and 149 Any one of
(B) any one of the sequences consisting of variants of sequence (a),
(C) One of the sequences obtained from sequences (a) and (b) due to the degeneracy of the genetic code.

2)本発明の目的はまた、高ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、上記の段落1)に記載のポリヌクレオチドの少なくとも1つにハイブリダイズするポリヌクレオチドである。   2) The object of the present invention is also a polynucleotide that hybridizes to at least one of the polynucleotides described in paragraph 1) above under highly stringent hybridization conditions.

3)本発明はまた、上記の段落1)に記載のポリヌクレオチドの少なくとも10、12、15、18、20〜25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1500、1550、1600、1650、1700、1750、1800、1850または1900個の連続したヌクレオチドを含むポリヌクレオチドと、少なくとも70%、80%、85%、90%、95%または98%のヌクレオチド同一性を示すポリヌクレオチドに関する。   3) The present invention also provides at least 10, 12, 15, 18, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200 of the polynucleotide described in paragraph 1) above. , 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450 At least 70%, 80%, 85%, 90%, 95% or 98% nucleotide identity with a polynucleotide comprising 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850 or 1900 contiguous nucleotides The present invention relates to a polynucleotide exhibiting sex.

4)本発明はまた、ストレプトマイセス属の細菌から単離される、上記の段落2)または3)に記載のポリヌクレオチドに関する。   4) The present invention also relates to the polynucleotide according to paragraph 2) or 3) above, which is isolated from a bacterium of the genus Streptomyces.

5)本発明はまた、マクロライドの生合成に関与するタンパク質をコードする、上記の段落2)、3)または4)に記載のポリヌクレオチドに関する。   5) The present invention also relates to the polynucleotide according to paragraph 2), 3) or 4) above, which encodes a protein involved in macrolide biosynthesis.

6)本発明はまた、ハイブリダイズするポリヌクレオチド、または、同一性を示すポリヌクレオチドによってコードされたタンパク質に類似した活性を有するタンパク質をコードする、上記の段落2)、3)または4)に記載のポリヌクレオチドに関する。   6) The invention is also described in paragraphs 2), 3) or 4) above, which encodes a hybridizing polynucleotide or a protein having activity similar to a protein encoded by a polynucleotide exhibiting identity. Of the polynucleotide.

7)本発明はまた、上記の段落1)、2)、3)、4)、5)または6)に記載のポリヌクレオチドの発現によって生じるポリペプチドに関する。   7) The present invention also relates to a polypeptide resulting from the expression of a polynucleotide according to paragraphs 1), 2), 3), 4), 5) or 6) above.

8)本発明の他の形態は、スピラマイシン生合成に関与するポリペプチドに関し、前記ポリペプチドの配列は以下の通りである:
(a)配列番号4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、27、29、31、32、33、35、37、38、39、41、42、44、46、48、50、51、52、54、55、56、57、58、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、108、110、112、114、116、117、119、121、142、144、146、148および150の配列のいずれか1つ、
(b)(a)で定義された配列のいずれか1つ(ただし、前記配列にわたり、1またはそれ以上のアミノ酸が、それらの機能特性に影響を与えることなく置換、挿入または欠失されている)、
(c)配列(a)の変異体からなる配列のいずれか1つおよび(b)。
8) Another aspect of the present invention relates to a polypeptide involved in spiramycin biosynthesis, wherein the sequence of the polypeptide is as follows:
(A) SEQ ID NOs: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 27, 29, 31, 32, 33, 35, 37, 38, 39, 41, 42 44, 46, 48, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 75, 77, 79, 81, 83, 85 , 108, 110, 112, 114, 116, 117, 119, 121, 142, 144, 146, 148 and 150,
(B) any one of the sequences defined in (a), provided that one or more amino acids are substituted, inserted or deleted throughout the sequence without affecting their functional properties ),
(C) any one of the sequences consisting of variants of sequence (a) and (b).

9)本発明の他の目的は、上記の段落8)に記載のポリペプチドの、少なくとも10、15、20、30〜40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、620または640個の連続したアミノ酸を含むポリペプチドと、少なくとも70%、80%、85%、90%、95%または98%のアミノ酸同一性を示すポリペプチドに関する。   9) Another object of the present invention is at least 10, 15, 20, 30-40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160 of the polypeptide described in paragraph 8) above. 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 620 or 640 It relates to a polypeptide that shows at least 70%, 80%, 85%, 90%, 95% or 98% amino acid identity with a polypeptide comprising consecutive amino acids.

10)本発明の他の形態は、ストレプトマイセス属の細菌から単離される、上記の段落9)に記載のポリペプチドに関する。   10) Another aspect of the present invention relates to the polypeptide according to paragraph 9) above, which is isolated from a bacterium of the genus Streptomyces.

11)本発明の他の形態は、マクロライドの生合成に関与するタンパク質をコードする、上記の段落9)または10)に記載のポリペプチドに関する。   11) Another aspect of the present invention relates to the polypeptide according to paragraph 9) or 10) above, which encodes a protein involved in macrolide biosynthesis.

12)本発明の他の形態は、それが同一性を共有するポリペプチドの活性に類似した活性を有する、上記の段落9)、10)または11)に記載のポリペプチドに関する。   12) Another aspect of the invention relates to a polypeptide according to paragraph 9), 10) or 11) above, which has an activity similar to that of a polypeptide that shares identity.

13)本発明の他の形態は、上記の段落1)、2)、3)、4)、5)および6)のいずれか1つに記載のポリヌクレオチドの少なくとも1つを含む組換えDNAに関する。   13) Another aspect of the present invention relates to a recombinant DNA comprising at least one of the polynucleotides according to any one of paragraphs 1), 2), 3), 4), 5) and 6) above. .

14)本発明の他の形態は、前記組換えDNAは、ベクターに含まれる、上記の段落13)に記載の組換えDNAに関する。   14) Another aspect of the present invention relates to the recombinant DNA according to paragraph 13) above, wherein the recombinant DNA is contained in a vector.

15)本発明の他の形態は、前記ベクターは、バクテリオファージ、プラスミド、ファージミド、インテグレート可能なベクター、フォスミド、コスミド、シャトルベクター、BACおよびPACから選択される、上記の段落14)に記載の組換えDNAに関する。   15) Another aspect of the present invention is the set according to paragraph 14) above, wherein the vector is selected from bacteriophage, plasmid, phagemid, integrateable vector, fosmid, cosmid, shuttle vector, BAC and PAC. Recombinant DNA.

16)本発明の他の形態は、pOS49.1、pOS49.11、pOSC49.12、pOS49.14、pOS49.16、pOS49.28、pOS44.1、pOS44.2、pOS44.4、pSPM5、pSPM7、pOS49.67、pOS49.88、pOS49.106、pOS49.120、pOS49.107、pOS49.32、pOS49.43、pOS49.44、pOS49.50、pOS49.99、pSPM17、pSPM21、pSPM502、pSPM504、pSPM507、pSPM508、pSPM509、pSPM1、pBXL1111、pBXL1112、pBXL1113、pSPM520、pSPM521、pSPM522、pSPM523、pSPM524、pSPM525、pSPM527、pSPM528、pSPM34、pSPM35、pSPM36、pSPM37、pSPM38、pSPM39、pSPM40、pSPM41、pSPM42、pSPM43、pSPM44、pSPM45、pSPM47、pSPM48、pSPM50、pSPM51、pSPM52、pSPM53、pSPM55、pSPM56、pSPM58、pSPM72、pSPM73、pSPM515、pSPM519、pSPM74、pSPM75、pSPM79、pSPM83、pSPM107、pSPM543、および、pSPM106から選択される、上記の段落15)に記載の組換えDNAに関する。   16) Other forms of the present invention include pOS49.1, pOS49.11, pOSC49.12, pOS49.14, pOS49.16, pOS49.28, pOS44.1, pOS44.2, pOS44.4, pSPM5, pSPM7, pOS49.67, pOS49.88, pOS49.106, pOS49.120, pOS49.107, pOS49.32, pOS49.43, pOS49.44, pOS49.50, pOS49.99, pSPM17, pSPM21, pSPM502, pSPM504, pSPM507, pSPM508, pSPM509, pSPM1, pBXL1111, pBXL1112, pBXL1113, pSPM520, pSPM521, pSPM522, pSPM523, pSPM524, pSPM525, pS M527, pSPM528, pSPM34, pSPM35, pSPM36, pSPM37, pSPM38, pSPM39, pSPM40, pSPM41, pSPM42, pSPM43, pSPM44, pSPM45, pSPM47, pSPM48, pSPM50, pSPM51, pSPM51, SPM51, pSPM51 The recombinant DNA according to paragraph 15) above, which is selected from pSPM515, pSPM519, pSPM74, pSPM75, pSPM79, pSPM83, pSPM107, pSPM543, and pSPM106.

17)本発明の他の形態は、上記の段落7)、8)、9)、10)、11)または12)に記載のポリペプチドをコードする核酸配列の少なくとも1つを含む発現ベクターに関する。   17) Another aspect of the present invention relates to an expression vector comprising at least one nucleic acid sequence encoding the polypeptide according to paragraphs 7), 8), 9), 10), 11) or 12) above.

18)本発明はまた、上記の段落7)、8)、9)、10)、11)または12)に記載のポリペプチドの1またはそれ以上の発現が可能な、適切な発現ベクターを含む発現系、および、宿主細胞に関する。   18) The present invention also includes an expression comprising a suitable expression vector capable of expressing one or more of the polypeptides described in paragraphs 7), 8), 9), 10), 11) or 12) above. The system and the host cell.

19)本発明はまた、原核性の発現系、および、真核性の発現系から選択される、上記の段落18)に記載の発現系に関する。   19) The present invention also relates to the expression system according to paragraph 18) above, which is selected from prokaryotic expression systems and eukaryotic expression systems.

20)本発明はまた、細菌E.コリにおける発現系、昆虫細胞において発現が可能なバキュロウイルス発現系、酵母細胞において発現が可能な発現系、および、哺乳動物細胞での発現が可能な発現系から選択される、上記の段落19)に記載の発現系に関する。   20) The present invention also relates to a bacterium E. coli. Paragraph 19) above selected from an expression system in E. coli, a baculovirus expression system capable of expression in insect cells, an expression system capable of expression in yeast cells, and an expression system capable of expression in mammalian cells. To the expression system described in.

21)本発明はまた、上記の段落1)、2)、3)、4)、5)、6)、13)、14)、15)、16)および17)のいずれか1つに記載の、少なくとも1つのポリペプチド、および/または、少なくとも1つの組換えDNA、および/または、少なくとも1つの発現ベクターが導入されている宿主細胞に関する。   21) The present invention is also described in any one of paragraphs 1), 2), 3), 4), 5), 6), 13), 14), 15), 16) and 17) above. Relates to a host cell into which at least one polypeptide and / or at least one recombinant DNA and / or at least one expression vector has been introduced.

22)本発明はまた、上記の段落7)、8)、9)、10)、11)または12)に記載のポリペプチドの製造方法に関し、前記方法は、以下の工程を含む:
a)前記ポリペプチドをコードする核酸の少なくとも1つを、適切なベクターに挿入する工程;
b)工程a)のベクターで予め形質転換またはトランスフェクトされた宿主細胞を、適切な培地で培養する工程;
c)調整培地または細胞抽出物を回収する工程;
d)前記培地から、または、工程c)で得られた細胞抽出物から、前記ポリペプチドを分離および精製する工程;
e)必要に応じて、製造された組換えポリペプチドを特徴付ける工程。
22) The present invention also relates to a method for producing the polypeptide according to paragraphs 7), 8), 9), 10), 11) or 12) above, which method comprises the following steps:
a) inserting at least one of the nucleic acids encoding said polypeptide into a suitable vector;
b) culturing the host cells previously transformed or transfected with the vector of step a) in a suitable medium;
c) recovering the conditioned medium or cell extract;
d) separating and purifying the polypeptide from the medium or from the cell extract obtained in step c);
e) optionally characterizing the produced recombinant polypeptide.

23)本発明の他の形態は、少なくとも1種のマクロライドの生合成経路の工程でブロックされた微生物に関する。   23) Another aspect of the invention relates to a microorganism blocked in the process of at least one macrolide biosynthetic pathway.

24)本発明の他の形態は、前記マクロライドを生産する微生物における前記マクロライドの生合成に関与する少なくとも1つのタンパク質の機能を不活性化することによって得られる、上記の段落23)に記載の微生物に関する。   24) Another aspect of the present invention is described in paragraph 23) above, which is obtained by inactivating a function of at least one protein involved in biosynthesis of the macrolide in the macrolide-producing microorganism. Related to microorganisms.

25)本発明の他の形態は、前記タンパク質の不活性化は、前記タンパク質をコードす
る遺伝子における変異誘発によって、または、1またはそれ以上の前記タンパク質をコードするメッセンジャーRNAに相補的なアンチセンスRNAの発現によって行われる、上記の段落24)に記載の微生物に関する。
25) Another aspect of the invention is that the inactivation of the protein is caused by mutagenesis in a gene encoding the protein or an antisense RNA complementary to a messenger RNA encoding one or more of the proteins The microorganism according to paragraph 24) above, which is carried out by expression of

26)本発明の他の形態は、前記タンパク質の不活性化は、放射線照射による変異誘発、変異誘発化学薬剤の作用、部位特異的変異誘発、または、遺伝子置換によって行われる、上記の段落25)に記載の微生物に関する。   26) In another form of the invention, the inactivation of the protein is effected by mutagenesis by irradiation, the action of a mutagenic chemical agent, site-directed mutagenesis, or gene replacement as described above in paragraph 25) It relates to the microorganism described in 1.

27)本発明の他の形態は、前記変異誘発は、インビトロまたはインサイチュで、対象の遺伝子の1またはそれ以上の塩基の抑制、置換、欠失および/または付加によって、または、遺伝子不活性化によって行われる、上記の段落25)または26)に記載の微生物に関する。   27) Another aspect of the invention is that the mutagenesis is performed in vitro or in situ, by repression, substitution, deletion and / or addition of one or more bases of the gene of interest or by gene inactivation. The microorganism according to paragraph 25) or 26) above, which is performed.

28)本発明の他の形態は、前記微生物はストレプトマイセス属の細菌である、上記の段落23)、24)、25)、26)または27)に記載の微生物に関する。   28) Another aspect of the present invention relates to the microorganism according to paragraph 23), 24), 25), 26) or 27) above, wherein the microorganism is a bacterium belonging to the genus Streptomyces.

29)本発明の他の形態は、前記マクロライドはスピラマイシンである、上記の段落23)、24)、25)、26)、27)または28)に記載の微生物に関する。   29) Another aspect of the present invention relates to the microorganism according to paragraph 23), 24), 25), 26), 27) or 28) above, wherein the macrolide is spiramycin.

30)本発明の他の形態は、前記微生物は、S.アンボファシエンス株である、上記の段落23)、24)、25)、26)、27)、28)または29)に記載の微生物に関する。   30) In another aspect of the present invention, the microorganism is S. cerevisiae. The microorganism according to paragraph 23), 24), 25), 26), 27), 28) or 29), which is an ambofaciens strain.

31)本発明の他の形態は、前記変異誘発は、上記の段落1)、2)、3)、4)、5)および6)のいずれか1つに記載の配列を含む遺伝子の少なくとも1つで行われる、上記の段落23)、24)、25)、26)、27)、28)、29)または30)に記載の微生物に関する。   31) According to another aspect of the present invention, the mutagenesis is performed at least one of the genes comprising the sequence according to any one of paragraphs 1), 2), 3), 4), 5) and 6) above. It relates to the microorganism according to paragraph 23), 24), 25), 26), 27), 28), 29) or 30).

32)本発明の他の形態は、前記変異誘発は、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149の配列の1またはそれ以上に相当する配列のいずれか1つを含む遺伝子の1またはそれ以上で行われる、上記の段落25)、26)、27)、28)、29)、30)または31)に記載の微生物に関する。   32) According to another aspect of the present invention, the mutagenesis is performed in SEQ ID NOs: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40. 43, 45, 47, 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118, 120 , 141, 143, 145, 147 and 149, as described in paragraphs 25), 26), 27) above, performed on one or more of the genes comprising any one of the sequences corresponding to one or more of the sequences of 28), 29), 30) or 31).

33)本発明の他の形態は、前記変異誘発は、配列番号13の配列に対応する配列を含む遺伝子の遺伝子不活性化からなる、上記の段落25)、26)、27)、28)、29)、30)、31)または32)に記載の微生物に関する。   33) Another aspect of the present invention is the above paragraph 25), 26), 27), 28), wherein the mutagenesis comprises gene inactivation of a gene comprising a sequence corresponding to the sequence of SEQ ID NO: 13. 29), 30), 31) or 32).

34)本発明の他の形態は、2002年7月10日にCollection Nationale de Cultures de Microorganismes[National Collection of Cultures And Microorganisms](CNCM)に、登録番号I−2909、I−2911、I−2912、I−2913、I−2914、I−2915、I−2916またはI−2917で寄託された株のいずれか1つから選択される株である、ストレプトマイセス・アンボファシエンス株に関する。   34) Another embodiment of the present invention is disclosed in Collection Nationale de Cultures de Microorganisms [National Collection of Cultures And Microorganisms] (CNCM) on July 10, 2002, registration numbers I-2909, I-1291, The present invention relates to a Streptomyces ambofaciens strain, which is a strain selected from any one of the strains deposited under I-2913, I-2914, I-2915, I-2916 or I-2917.

35)本発明の他の形態は、マクロライド生合成の中間体の製造方法に関し、本方法は、以下の工程を含む:
a)上記の段落23)、24)、25)、26)、27)、28)、29)、30)、31)、32)、33)または34)のいずれか1つに記載の微生物を、適切な培地で培養する工程、
b)調整培地または細胞抽出物を回収する工程、
c)前記培地から、または、工程b)で得られた抽出物から、前記生合成の中間体を分離および精製する工程。
35) Another aspect of the present invention relates to a method for producing an intermediate for macrolide biosynthesis, which method comprises the following steps:
a) The microorganism according to any one of paragraphs 23), 24), 25), 26), 27), 28), 29), 30), 31), 32), 33) or 34) above Culturing in an appropriate medium,
b) recovering the conditioned medium or cell extract;
c) Separating and purifying the biosynthetic intermediate from the medium or from the extract obtained in step b).

36)本発明の他の形態は、生合成の中間体は、上記の段落35)に記載の方法に従って製造され、このようにして生産された中間体は、修飾される、マクロライドから得られた分子の製造方法に関する。   36) In another form of the invention, the biosynthetic intermediate is produced according to the method described in paragraph 35) above, and the intermediate thus produced is obtained from a modified macrolide. The present invention relates to a method for producing a molecule.

37)本発明の他の形態は、前記中間体は、化学的に、生化学的に、酵素的に、および/または、微生物学的に修飾される、上記の段落36)に記載の製造方法に関する。   37) Another aspect of the present invention is the method according to paragraph 36), wherein the intermediate is chemically, biochemically, enzymatically and / or microbiologically modified. About.

38)本発明の他の形態は、中間体を基質として用いることによって中間体を修飾することができるタンパク質をコードする遺伝子の1またはそれ以上が、前記微生物に導入される、上記の段落36)または37)に記載の製造方法に関する。   38) Another aspect of the invention is the above paragraph 36), wherein one or more of the genes encoding proteins capable of modifying the intermediate by using the intermediate as a substrate are introduced into the microorganism. Or the manufacturing method as described in 37).

39)本発明の他の形態は、前記マクロライドはスピラマイシンである、上記の段落36)、37)または38)に記載の製造方法に関する。   39) Another embodiment of the present invention relates to the production method according to paragraph 36), 37) or 38) above, wherein the macrolide is spiramycin.

40)本発明の他の形態は、用いられる前記微生物は、S.アンボファシエンス株である、上記の段落36)、37)、38)または39)に記載の製造方法に関する。   40) In another aspect of the present invention, the microorganism used is S. cerevisiae. The production method according to paragraph 36), 37), 38) or 39), which is an ambofaciens strain.

41)本発明の他の形態は、スピラマイシンIを生産するが、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しない微生物に関する。   41) Another aspect of the invention relates to microorganisms that produce spiramycin I but not spiramycin II and III.

42)本発明の他の形態は、スピラマイシンIの生合成に必要な遺伝子の全てを含むが、配列番号13の配列を含む遺伝子、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた、配列番号14の配列のポリペプチドをコードする配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つは、発現されないか、または、不活性にされている、上記の段落41)に記載の微生物に関する。   42) Another aspect of the present invention includes all of the genes necessary for the biosynthesis of spiramycin I, but the gene comprising the sequence of SEQ ID NO: 13, or any one of its variants, or the gene code Any one of the sequences encoding the polypeptide of the sequence SEQ ID NO: 14, or any one of its variants, obtained therefrom due to the degeneracy of is not expressed or rendered inactive It relates to the microorganism according to paragraph 41) above.

43)本発明の他の形態は、前記不活性化は、前記タンパク質をコードする遺伝子における変異誘発によって、または、前記タンパク質をコードするメッセンジャーRNAに相補的なアンチセンスRNAの発現によって行われる、上記の段落42)に記載の微生物に関する。   43) In another aspect of the invention, the inactivation is performed by mutagenesis in a gene encoding the protein or by expression of an antisense RNA complementary to a messenger RNA encoding the protein. Paragraph 42).

44)本発明の他の形態は、前記変異誘発は、コードされたタンパク質が不活性化されるように、または、それらからのその発現またはその翻訳が阻害されるように、この遺伝子のプロモーター中、コーディング配列中、または、非コーディング配列中で行われる、上記の段落43)に記載の微生物に関する。   44) Another aspect of the invention is that the mutagenesis is carried out in the promoter of this gene so that the encoded protein is inactivated or its expression or its translation from it is inhibited. Or the microorganism described in paragraph 43) above, which is carried out in a coding sequence or in a non-coding sequence.

45)本発明の他の形態は、前記変異誘発は、放射線照射、変異誘発化学薬剤の作用、部位特異的変異誘発、または、遺伝子置換によって行われる、上記の段落43)または44)に記載の微生物に関する。   45) According to another aspect of the present invention, in the above paragraph 43) or 44), the mutagenesis is performed by irradiation, the action of a mutagenic chemical agent, site-directed mutagenesis, or gene replacement. It relates to microorganisms.

46)本発明の他の形態は、前記変異誘発は、インビトロまたはインサイチュで、対象の遺伝子の1またはそれ以上の塩基の抑制、置換、欠失および/または付加によって、または、遺伝子不活性化によって行われる、上記の段落43)、44)または45)に記載
の微生物に関する。
46) Another aspect of the invention is that the mutagenesis is performed in vitro or in situ, by suppression, substitution, deletion and / or addition of one or more bases of the gene of interest or by gene inactivation. The microorganism according to paragraph 43), 44) or 45) above, which is performed.

47)本発明の他の形態は、前記微生物は、スピラマイシンの生合成経路の遺伝子を発現することによって得られ、これら遺伝子は、配列番号13に相当する配列を含む遺伝子、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた、配列番号14の配列のポリペプチドをコードする配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つを含まない、上記の段落41)または42)に記載の微生物に関する。   47) In another aspect of the present invention, the microorganism is obtained by expressing a gene of the biosynthesis pathway of spiramycin, and these genes include a gene containing a sequence corresponding to SEQ ID NO: 13, or a variant thereof Or any one of the sequences encoding the polypeptide of the sequence of SEQ ID NO: 14 derived therefrom by degeneracy of the genetic code, or any one of its variants And the microorganism according to paragraph 41) or 42) above.

48)本発明の他の形態は、前記微生物はストレプトマイセス属の細菌である、上記の段落41)、42)、43)、44)、45)、46)または47)に記載の微生物に関する。   48) Another aspect of the present invention relates to the microorganism according to paragraph 41), 42), 43), 44), 45), 46) or 47) above, wherein the microorganism is a bacterium belonging to the genus Streptomyces. .

49)本発明の他の形態は、前記微生物は、スピラマイシンI、IIおよびIIIを生産する出発株から得られる、上記の段落41)、42)、43)、44)、45)、46)、47)または48)に記載の微生物に関する。   49) Another aspect of the present invention is that the microorganism is obtained from a starting strain that produces spiramycin I, II and III, paragraphs 41), 42), 43), 44), 45), 46) above. 47) or 48).

50)本発明の他の形態は、配列番号13に相当する配列を含む遺伝子、または、同じ機能を有する、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた、配列番号14の配列のポリペプチドをコードする配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つにおける変異誘発によって得られる、上記の段落41)、42)、43)、44)、45)、46)、47)、48)または49)に記載の微生物に関する。   50) Another aspect of the invention is obtained from the gene comprising the sequence corresponding to SEQ ID NO: 13, or any one of its variants having the same function, or the degeneracy of the genetic code, Paragraphs 41), 42), 43), 44) above, obtained by mutagenesis in any one of the sequences encoding the polypeptide of the sequence SEQ ID NO: 14 or any one of its variants 45), 46), 47), 48) or 49).

51)本発明の他の形態は、前記微生物は、スピラマイシンI、IIおよびIIIを生産するS.アンボファシエンス株から得られ、ここで、配列番号13に相当する配列、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つを含む遺伝子の遺伝子不活性化が行われている、上記の段落41)、42)、43)、44)、45)、46)、47)、48)、49)または50)に記載の微生物に関する。   51) In another aspect of the invention, the microorganism is an S. cerevisiae producing spiramycin I, II and III. A gene obtained from an ambofaciens strain, wherein a gene comprising any one of the sequence corresponding to SEQ ID NO: 13 or the sequence obtained therefrom due to degeneracy of the genetic code has been performed. And the above-mentioned paragraphs 41), 42), 43), 44), 45), 46), 47), 48), 49) or 50).

52)本発明の他の形態は、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)に、2002年7月10日に、登録番号I−2910で寄託された株であるS.アンボファシエンス株に関する。   52) Another aspect of the present invention is a strain of S. cerevisiae deposited at Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) on July 10, 2002, with registration number I-2910. Regarding Ambofaciens strains.

53)本発明の他の形態は、スピラマイシンIの製造方法に関し、本方法は、以下の工程を含む:
(a)上記の段落41)、42)、43)、44)、45)、46)、47)、48)、49)、50)、51)および52)のいずれか1つに記載の微生物を、適切な培地で培養すること、
(b)調整培地または細胞抽出物を回収すること、
(c)前記培地から、または、工程b)で得られた細胞抽出物から、スピラマイシンIを分離および精製すること。
53) Another aspect of the present invention relates to a method for producing spiramycin I, which method comprises the following steps:
(A) The microorganism according to any one of paragraphs 41), 42), 43), 44), 45), 46), 47), 48), 49), 50), 51) and 52) above In a suitable medium,
(B) recovering the conditioned medium or cell extract;
(C) separating and purifying spiramycin I from the medium or from the cell extract obtained in step b).

54)本発明の他の形態は、微生物のマクロライド生産を改善するための、上記の段落1)、2)、3)、4)、5)および6)のいずれか1つに記載のポリヌクレオチドの使用に関する。   54) Another aspect of the present invention provides a polymer according to any one of paragraphs 1), 2), 3), 4), 5) and 6) above for improving microbial macrolide production. It relates to the use of nucleotides.

55)本発明の他の形態は、上記の段落1)、2)、3)、4)、5)または6)のいずれか1つに記載の配列を含む遺伝子の少なくとも1つに遺伝子修飾を有し、上記の段落
1)、2)、3)、4)、5)および6)のいずれか1つに記載の配列を含む遺伝子の少なくとも1つを過剰発現する、マクロライドを製造する突然変異微生物に関する。
55) According to another aspect of the present invention, at least one of the genes comprising the sequence described in any one of the above paragraphs 1), 2), 3), 4), 5) or 6) is genetically modified. Suddenly producing a macrolide having and overexpressing at least one of the genes comprising a sequence according to any one of paragraphs 1), 2), 3), 4), 5) and 6) above It relates to mutant microorganisms.

56)本発明の他の形態は、前記遺伝子修飾は、より高い活性を有するタンパク質の1またはそれ以上を発現させる目的で、または、このタンパク質をより高いレベルで発現させる目的で、対象の遺伝子における1またはそれ以上の塩基の抑制、置換、欠失および/または付加からなる、上記の段落55)に記載の突然変異微生物に関する。   56) Another aspect of the invention is that the genetic modification is performed in the gene of interest for the purpose of expressing one or more of the proteins with higher activity or for the purpose of expressing the proteins at a higher level. The mutant microorganism according to paragraph 55) above, comprising suppression, substitution, deletion and / or addition of one or more bases.

57)本発明の他の形態は、対象の遺伝子の前記過剰発現は、遺伝子のコピー数を増加させることによって、および/または、野生型プロモーターより活性なプロモーターを導入することによって得られる、上記の段落55)に記載の突然変異微生物に関する。   57) According to another aspect of the present invention, the overexpression of the gene of interest is obtained by increasing the copy number of the gene and / or by introducing a promoter more active than the wild type promoter. The mutant microorganism according to paragraph 55).

58)本発明の他の形態は、対象の遺伝子の前記過剰発現は、上記の段落13、14または17に記載の組換えDNAコンストラクトで、マクロライドを生産する微生物を形質転換させ、この遺伝子を過剰発現させることによって得られる、上記の段落55)または57)に記載の突然変異微生物に関する。   58) In another embodiment of the present invention, the overexpression of the gene of interest is performed by transforming a microorganism producing a macrolide with the recombinant DNA construct according to paragraph 13, 14 or 17 above, The mutant microorganism according to paragraph 55) or 57) above, which is obtained by overexpression.

59)本発明の他の形態は、前記遺伝子修飾は、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149の配列の1またはそれ以上に相当する配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つを含む遺伝子の1またはそれ以上で行われる、上記の段落55)、56)、57)または58)に記載の突然変異微生物に関する。   59) According to another aspect of the present invention, the genetic modification is performed using SEQ ID NOs: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40. 43, 45, 47, 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118, 120 , 141, 143, 145, 147 and 149, one of the sequences corresponding to one or more of the sequences, or any one of its variants, or derived from the degeneracy of the genetic code 59. The mutant microorganism of paragraph 55), 56), 57) or 58) above, performed on one or more of the genes comprising any one of the sequences.

60)本発明の他の形態は、前記微生物は、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149の配列の1またはそれ以上に相当する配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つを含む遺伝子の1またはそれ以上を過剰発現する、上記の段落55)、56)、57)、58)または59)に記載の突然変異微生物に関する。   60) In another aspect of the present invention, the microorganism is SEQ ID NO: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40, 43, 45, 47, 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118, 120, Any one of the sequences corresponding to one or more of the sequences 141, 143, 145, 147 and 149, or any one of its variants, or a sequence derived therefrom by degeneracy of the genetic code 60. The mutant microorganism of paragraph 55), 56), 57), 58) or 59) above, which overexpresses one or more of the genes comprising any one of

61)本発明の他の形態は、前記微生物はストレプトマイセス属の細菌である、上記の段落55)、56)、57)、58)、59)または60)に記載の突然変異微生物に関する。   61) Another aspect of the present invention relates to the mutant microorganism according to paragraph 55), 56), 57), 58), 59) or 60) above, wherein the microorganism is a bacterium of the genus Streptomyces.

62)本発明の他の形態は、前記マクロライドはスピラマイシンである、上記の段落55)、56)、57)、58)、59)、60)または61)に記載の突然変異微生物に関する。   62) Another aspect of the present invention relates to the mutated microorganism according to paragraph 55), 56), 57), 58), 59), 60) or 61) above, wherein the macrolide is spiramycin.

63)本発明の他の形態は、前記微生物は、S.アンボファシエンス株である、上記の段落55)、56)、57)、58)、59)、60)、61)または62)に記載の突然変異微生物に関する。   63) In another aspect of the present invention, the microorganism is S. cerevisiae. The mutant microorganism according to paragraph 55), 56), 57), 58), 59), 60), 61) or 62), which is an ambofaciens strain.

64)本発明の他の形態は、マクロライドの製造方法に関し、本方法は、以下の工程を含む:
(a)上記の段落55)、56)、57)、58)、59)、60)、61)、62)
、63)および64)のいずれか1つに記載の微生物を、適切な培地で培養する工程、
(b)調整培地または細胞抽出物を回収する工程、
(c)前記培地から、または、工程b)で得られた細胞抽出物から、生産された前記マクロライドを分離および精製する工程。
64) Another aspect of the present invention relates to a method for producing a macrolide, which method comprises the following steps:
(A) Paragraphs 55), 56), 57), 58), 59), 60), 61), 62) above
63) and culturing the microorganism according to any one of 64) in an appropriate medium,
(B) recovering the conditioned medium or cell extract;
(C) A step of separating and purifying the produced macrolide from the medium or from the cell extract obtained in step b).

65)本発明の他の形態は、ハイブリッド抗生物質を製造するための、上記の段落1)、2)、3)、4)、5)、6)、7)、8)、9)、10)、11)、12)、13)、14)、15)、16)および17)のいずれか1つに記載の、配列、および/または、組換えDNA、および/または、ベクターの使用に関する。   65) Another aspect of the present invention is the above paragraphs 1), 2), 3), 4), 5), 6), 7), 8), 9), 10) for producing a hybrid antibiotic. ), 11), 12), 13), 14), 15), 16) and 17). The use of sequences and / or recombinant DNA and / or vectors according to any one of the above.

66)本発明の他の形態は、1またはそれ以上の生物変換反応を行うための、上記の段落1)、2)、3)、4)、5)、6)、7)、8)、9)、10)、11)、12)、13)、14)、15)、16)、17)および21)のいずれか1つに記載の、少なくとも1つのポリヌクレオチド、および/または、少なくとも1つの組換えDNA、および/または、少なくとも1つの発現ベクター、および/または、少なくとも1つのポリペプチド、および/または、少なくとも1つの宿主細胞の使用に関する。   66) Another aspect of the present invention is the above paragraphs 1), 2), 3), 4), 5), 6), 7), 8), for carrying out one or more bioconversion reactions. 9), 10), 11), 12), 13), 14), 15), 16), 17) and / or 21) at least one polynucleotide and / or at least 1 It relates to the use of one recombinant DNA and / or at least one expression vector and / or at least one polypeptide and / or at least one host cell.

67)本発明の他の形態は、上記の段落1)、2)、3)、4)、5)または6)に記載のポリヌクレオチドのいずれか1つに相補的なポリヌクレオチドに関する。   67) Another aspect of the invention relates to a polynucleotide that is complementary to any one of the polynucleotides described in paragraphs 1), 2), 3), 4), 5) or 6) above.

68)本発明の他の形態は、少なくとも1種のスピラマイシンを生産する微生物に関し、前記微生物は:
−以下の配列プライマー対:
5’AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3’(配列番号138)、および、
5’GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3’(配列番号139)、
ならびに、マトリックスとしてコスミドpSPM36、または、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのトータルDNAを用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって得ることができる遺伝子、または、
−遺伝子コードの縮重によりそれらから得られた遺伝子、
を過剰発現する。
68) Another aspect of the invention relates to a microorganism producing at least one spiramycin, said microorganism being:
-The following sequence primer pairs:
5 ′ AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3 ′ (SEQ ID NO: 138), and
5 ′ GGATCCCGCCGACGGACACACCGCCGCGGCA3 ′ (SEQ ID NO: 139),
And a gene obtainable by polymerase chain reaction (PCR) using cosmid pSPM36 or Streptomyces ambofaciens total DNA as a matrix, or
-Genes derived from them due to the degeneracy of the genetic code,
Is overexpressed.

69)本発明の他の形態は、ストレプトマイセス属の細菌である、段落68または90に記載の微生物に関する。   69) Another aspect of the present invention relates to the microorganism according to paragraph 68 or 90, which is a bacterium of the genus Streptomyces.

70)本発明の他の形態は、ストレプトマイセス・アンボファシエンス種の細菌である、段落68、69または90に記載の微生物に関する。   70) Another aspect of the invention relates to the microorganism of paragraph 68, 69 or 90, which is a bacterium of the Streptomyces ambofaciens species.

71)本発明の他の形態は、前記遺伝子の過剰発現は、前記微生物の発現ベクターでの形質転換によって得られる、段落68、69、70または90に記載の微生物に関する。   71) Another aspect of the invention relates to the microorganism of paragraph 68, 69, 70 or 90, wherein the overexpression of the gene is obtained by transformation with an expression vector of the microorganism.

72)本発明の他の形態は、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)[National
Collection of Cultures And Microorganisms]Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2003年10月6日に、登録番号I−3101で寄託されたOSC2/pSPM75(1)株またはOSC2/pSPM75(2)株である、ストレプトマイセス・アンボファシエンス株に関する。
72) Another aspect of the present invention is the Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) [National
Collection of Cultures And Microorganisms] Pasteur Institute, 25, ru du Ductor Roux 75724, Paris Ced 15, 15, PMC, OSC2p, deposited at registration number I-3101 on October 6, 2003, or OSC2p. The present invention relates to the Streptomyces ambofaciens strain, which is the pSPM75 (2) strain.

73)本発明の他の形態は、組換えDNAに関し、本組換えDNAは、以下を含む:
−以下の配列プライマー対:
5’AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3’(配列番号138)、および、
5’GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3’(配列番号139)、
ならびに、マトリックスとしてコスミドpSPM36、または、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのトータルDNAを用いるポリメラーゼ連鎖反応によって得ることができるポリヌクレオチド、または、
−このポリヌクレオチドの少なくとも10、12、15、18、20〜25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1460、1470、1480、1490または1500個の連続したヌクレオチドのフラグメント。
73) Another aspect of the invention relates to recombinant DNA, which comprises the following:
-The following sequence primer pairs:
5 ′ AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3 ′ (SEQ ID NO: 138), and
5 ′ GGATCCCGCCGACGGACACACCGCCGCGGCA3 ′ (SEQ ID NO: 139),
And a polynucleotide obtainable by polymerase chain reaction using cosmid pSPM36 or Streptomyces ambofaciens total DNA as matrix, or
-At least 10, 12, 15, 18, 20-25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, of this polynucleotide 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1460, 1470, 1480, 1490 or 1500 in succession Nucleotide fragment.

74)本発明の他の形態は、ベクターである、段落73または91に記載の組換えDNAに関する。   74) Another aspect of the present invention relates to the recombinant DNA according to paragraph 73 or 91, which is a vector.

75)本発明の他の形態は、発現ベクターである、段落73、74または91に記載の組換えDNAに関する。   75) Another aspect of the invention relates to a recombinant DNA according to paragraph 73, 74 or 91, which is an expression vector.

76)本発明の他の形態は、段落73、74、75および91のいずれか1つに記載の少なくとも1つの組換えDNAが導入されている宿主細胞に関する。   76) Another aspect of the invention relates to a host cell into which at least one recombinant DNA according to any one of paragraphs 73, 74, 75 and 91 has been introduced.

77)本発明の他の形態は、以下の工程を含むポリペプチドの製造方法に関する:
a)段落75に記載の少なくとも1つの発現ベクターで、宿主細胞を形質転換させる工程;
b)前記宿主細胞を、適切な培地で培養する工程;
c) 調整培地または細胞抽出物を回収する工程;
d)前記培地から、または、工程c)で得られた細胞抽出物から、前記ポリペプチドを分離および精製する工程;
e)必要に応じて、製造された組換えポリペプチドを特徴付ける工程。
77) Another aspect of the invention relates to a method for producing a polypeptide comprising the following steps:
a) transforming a host cell with at least one expression vector according to paragraph 75;
b) culturing the host cell in a suitable medium;
c) recovering the conditioned medium or cell extract;
d) separating and purifying the polypeptide from the medium or from the cell extract obtained in step c);
e) optionally characterizing the produced recombinant polypeptide.

78)本発明の他の形態は、前記遺伝子不活性化は、配列番号13に相当する配列、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つを含む遺伝子、または、その一部のフェーズ内の欠失によって行われる、段落51に記載の微生物に関する。   78) According to another aspect of the present invention, the gene inactivation is a gene comprising any one of a sequence corresponding to SEQ ID NO: 13 or a sequence obtained therefrom due to degeneracy of the gene code, 52. The microorganism of paragraph 51, which is made by a deletion within some phase.

79)本発明の他の形態は、段落41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51および78のいずれか1つに記載の微生物に関し、以下の遺伝子も過剰発現する:
−以下の配列プライマー対:
5’AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3’(配列番号138)、および、
5’GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3’(配列番号139)、
ならびに、マトリックスとしてコスミドpSPM36、または、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのトータルDNAを用いるポリメラーゼ連鎖反応によって得ることが
できる遺伝子、または、
−遺伝子コードの縮重によりそれらから得られた遺伝子。
79) Another aspect of the present invention relates to the microorganism described in any one of paragraphs 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, and 78, and the following genes are also excessive Express:
-The following sequence primer pairs:
5 ′ AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3 ′ (SEQ ID NO: 138), and
5 ′ GGATCCCGCCGACGGACACACCGCCGCGGCA3 ′ (SEQ ID NO: 139),
And a gene obtainable by polymerase chain reaction using cosmid pSPM36 or Streptomyces ambofaciens total DNA as matrix, or
-Genes obtained from them due to the degeneracy of the genetic code.

80)本発明の他の形態は、前記配列番号47の配列のポリヌクレオチド、または、遺伝子コードの縮重によりそれらから得られたポリヌクレオチドは、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて前記ポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質の発現が可能なプロモーターの制御下に置かれている、発現ベクターに関する。   80) According to another aspect of the present invention, a polynucleotide having the sequence of SEQ ID NO: 47 or a polynucleotide obtained by degeneracy of the genetic code is encoded by the polynucleotide in Streptomyces ambofaciens. The present invention relates to an expression vector which is placed under the control of a promoter capable of expressing the protein to be expressed.

81)本発明の他の形態は、プラスミドpSPM524またはpSPM525である、段落80に記載の発現ベクターに関する。   81) Another aspect of the invention relates to the expression vector according to paragraph 80, which is a plasmid pSPM524 or pSPM525.

82)本発明の他の形態は、段落80または81に記載のベクターで形質転換されたストレプトマイセス・アンボファシエンス株に関する。   82) Another aspect of the present invention relates to a Streptomyces ambofaciens strain transformed with the vector according to paragraph 80 or 81.

83)本発明の他の形態は、コーディング配列である配列番号47、または、遺伝子コードの縮重によりそれらから得られたコーディング配列を有する遺伝子も過剰発現する、段落41、42、43.44、45、46、47、48、49、50、51、78、79および92のいずれか1つに記載の微生物に関する。   83) Paragraphs 41, 42, 43.44, wherein the other form of the invention also overexpresses the coding sequence SEQ ID NO: 47 or a gene having a coding sequence obtained therefrom due to the degeneracy of the genetic code, The microorganism according to any one of 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 78, 79 and 92.

84)本発明の他の形態は、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2003年2月26日に、登録番号I−2977で寄託されたSPM502 pSPM525株である、段落83に記載の微生物に関する。   84) Another form of the present invention is the Collection National de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, due du Doctour Roux 75724, Paris Cedex 15, France, dated Feb. 84. The microorganism of paragraph 83, which is the deposited SPM502 pSPM525 strain.

85)本発明の他の形態は、以下の工程を含むスピラマイシンの製造方法に関する:
(a)段落68、69、70、71、72、78、79、82、83、84、90および92のいずれか1つに記載の微生物を、適切な培地で培養する工程、
(b)調整培地または細胞抽出物を回収する工程、
(c)前記培地から、または、工程b)で得られた細胞抽出物から、スピラマイシンを分離および精製する工程。
85) Another aspect of the present invention relates to a method for producing spiramycin comprising the following steps:
(A) culturing the microorganism according to any one of paragraphs 68, 69, 70, 71, 72, 78, 79, 82, 83, 84, 90 and 92 in an appropriate medium;
(B) recovering the conditioned medium or cell extract;
(C) separating and purifying spiramycin from the medium or from the cell extract obtained in step b).

86)本発明の他の形態は、配列番号112の配列、または、配列番号142の配列を含むポリペプチドに関する。   86) Another aspect of the invention relates to a polypeptide comprising the sequence of SEQ ID NO: 112 or SEQ ID NO: 142.

87)本発明の他の形態は、配列が、以下の遺伝子のコーディング配列から翻訳された配列に相当するポリペプチドに関する:
−以下の配列プライマー対:
5’AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3’(配列番号138)、および、
5’GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3’(配列番号139)、
ならびに、マトリックスとしてコスミドpSPM36、または、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのトータルDNAポリメラーゼを用いて連鎖反応(PCR)によって得ることができる遺伝子、または、
−遺伝子コードの縮重によりそれらから得られた遺伝子。
87) Another aspect of the invention relates to a polypeptide whose sequence corresponds to a sequence translated from the coding sequence of the following gene:
-The following sequence primer pairs:
5 ′ AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3 ′ (SEQ ID NO: 138), and
5 ′ GGATCCCGCCGACGGACACACCGCCGCGGCA3 ′ (SEQ ID NO: 139),
And a gene obtainable by chain reaction (PCR) using cosmid pSPM36 as a matrix or total DNA polymerase of Streptomyces ambofaciens, or
-Genes obtained from them due to the degeneracy of the genetic code.

88)本発明の他の形態は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて、段落86、87または93に記載のポリペプチドの発現が可能な発現ベクターに関する。   88) Another aspect of the present invention relates to an expression vector capable of expressing the polypeptide of Paragraph 86, 87 or 93 in Streptomyces ambofaciens.

89)本発明の他の形態は、プラスミドpSPM75である、段落88に記載の発現ベクターに関する。   89) Another aspect of the invention relates to the expression vector according to paragraph 88, which is plasmid pSPM75.

90)本発明の他の形態は、ポリメラーゼ連鎖増幅によって得ることができる前記遺伝子は、コーディング配列である配列番号141の遺伝子、または、遺伝子コードの縮重によりそれらから得られた遺伝子である、段落68に記載の微生物に関する。   90) In another embodiment of the present invention, the gene obtainable by polymerase chain amplification is the gene of SEQ ID NO: 141, which is a coding sequence, or a gene obtained therefrom by degeneracy of the gene code, 68. The microorganism according to 68.

91)本発明の他の形態は、ポリメラーゼ連鎖増幅によって得ることができる前記ポリヌクレオチドは、配列番号141の配列のポリヌクレオチドである、段落73に記載の組換えDNAに関する。   91) Another aspect of the invention relates to the recombinant DNA of paragraph 73, wherein the polynucleotide obtainable by polymerase chain amplification is a polynucleotide of the sequence of SEQ ID NO: 141.

92)本発明の他の形態は、ポリメラーゼ連鎖増幅によって得ることができる前記遺伝子は、コーディング配列である配列番号141の遺伝子、または、遺伝子コードの縮重によりそれらから得られた遺伝子である、段落79に記載の微生物に関する。   92) In another aspect of the present invention, the gene obtainable by polymerase chain amplification is the gene of SEQ ID NO: 141, which is a coding sequence, or a gene obtained therefrom by degeneracy of the gene code, 79. The microorganism according to 79.

93)本発明の他の形態は、配列が、配列番号142であるポリペプチドに関する。   93) Another aspect of the invention relates to a polypeptide whose sequence is SEQ ID NO: 142.

一般的な定義
本発明の目的に関して、用語「単離された」は、元々の環境(天然に存在する環境)から分離した生体物質(核酸またはタンパク質)を意味する。
General Definitions For the purposes of the present invention, the term “isolated” means a biological material (nucleic acid or protein) that is separated from its original environment (naturally occurring environment).

例えば、植物または動物に天然状態で存在するポリヌクレオチドは、単離されていない。このようなポリヌクレオチドが植物または動物のゲノムに天然に挿入されている隣接する核酸から分離された場合、このポリヌクレオチドは、「単離された」とみなされる。   For example, a polynucleotide that is naturally present in a plant or animal has not been isolated. A polynucleotide is considered "isolated" if it is separated from adjacent nucleic acids that are naturally inserted into the plant or animal genome.

このようなポリヌクレオチドは、ベクターに含まれていてもよく、および/または、このようなポリヌクレオチドは、組成物に含まれていてもよく、および、は、ベクターまたは組成物はその天然の環境を構成するものではないため、それでもなお単離された状態のままとすることができる。   Such polynucleotides may be included in the vector and / or such polynucleotides may be included in the composition, and the vector or composition is in its natural environment. Can still remain in an isolated state.

用語「精製された」は、物質が、その他の化合物が存在しない完全に純粋な状態で存在することを要求しない。この用語はむしろ相対的な定義である。   The term “purified” does not require that the material be present in a completely pure state in which no other compound is present. This term is rather a relative definition.

「精製された」ポリヌクレオチドとは、出発物質または天然物質を、少なくとも1桁、好ましくは2または3桁、選択的には4または5桁の規模で精製した後のことをいう。   “Purified” polynucleotide refers to after the starting material or natural material has been purified on a scale of at least 1 digit, preferably 2 or 3 digits, optionally 4 or 5 digits.

本発明の目的に関して、用語ORF(オープンリーディングフレーム)は、特に遺伝子のコーディング配列を意味するのに用いられている。   For the purposes of the present invention, the term ORF (open reading frame) is used in particular to mean the coding sequence of a gene.

本発明の目的に関して、表現「ヌクレオチド配列」は、ポリヌクレオチドまたは核酸いずれも意味するのに用いることができる。表現「ヌクレオチド配列」は、遺伝物質それ自体を包含し、それゆえに、その配列に関する情報に限定されない。   For the purposes of the present invention, the expression “nucleotide sequence” can be used to mean either a polynucleotide or a nucleic acid. The expression “nucleotide sequence” encompasses the genetic material itself and is therefore not limited to information about that sequence.

用語「核酸」、「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」またあるいは「ヌクレオチド配列」は、2個以上のヌクレオチドのRNA、DNAもしくはcDNA配列、または、RNA/DNAハイブリッド配列を包含し、これらは一本鎖型または二本鎖型のいずれでもよい。   The terms “nucleic acid”, “polynucleotide”, “oligonucleotide” or alternatively “nucleotide sequence” include RNA, DNA or cDNA sequences of two or more nucleotides, or RNA / DNA hybrid sequences, which are Either a chain type or a double-stranded type may be used.

用語「ヌクレオチド」は、天然のヌクレオチド(A、T、G、c)、さらに、(1)プ
リン類似体、(2)ピリミジン類似体、または、(3)糖類似体のような少なくとも1つの修飾を含む修飾されたヌクレオチドの両方を意味し、このような修飾ヌクレオチドの例は、例えばPCT出願番号WO95/04064で説明されている。
The term “nucleotide” refers to a natural nucleotide (A, T, G, c) and at least one modification such as (1) purine analogs, (2) pyrimidine analogs, or (3) sugar analogs. And examples of such modified nucleotides are described, for example, in PCT application number WO 95/04064.

本発明の目的に関して、第一のポリヌクレオチドの各塩基が、リバース方向の第二のポリヌクレオチドの相補的な塩基と対を形成する場合、第一のポリヌクレオチドは第二のポリヌクレオチドに「相補的」であるとみなす。相補的な塩基は、AとT(または、AとU)、または、CとGである。   For purposes of the present invention, a first polynucleotide is “complementary to a second polynucleotide when each base of the first polynucleotide pairs with a complementary base of the second polynucleotide in the reverse direction. It is considered to be “target”. Complementary bases are A and T (or A and U) or C and G.

用語「スピラマイシンの生合成経路の遺伝子」はまた、調節遺伝子、および、生産微生物に耐性を付与する遺伝子も含む。   The term “spiramycin biosynthetic pathway genes” also includes regulatory genes and genes that confer resistance to the producing microorganism.

本発明によれば、関連核酸の「フラグメント」という用語は、関連核酸より短く、共通部分に関連核酸と同一なヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列を意味するものとする。   According to the present invention, the term “fragment” of a related nucleic acid is intended to mean a nucleotide sequence that is shorter than the related nucleic acid and that contains the same nucleotide sequence in the common part as the related nucleic acid.

本発明によれば、このような核酸「フラグメント」は、必要に応じて、より大きいポリヌクレオチドに含まれてもよく、上記フラグメントはその構成要素である。   According to the present invention, such nucleic acid “fragments” may optionally be included in larger polynucleotides, the fragments being a component thereof.

このようなフラグメントは、長さが、本発明に係る核酸の、8、10、12、15、18、20〜25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1500、1550、1600、1650、1700、1750、1800、1850または1900個の連続したヌクレオチドの範囲のポリヌクレオチドを含む、またあるいは、からなる。   Such fragments are 8, 10, 12, 15, 18, 20-25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200 of the nucleic acid according to the invention. , 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450 It comprises or consists of a polynucleotide in the range of 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850 or 1900 contiguous nucleotides.

本発明によれば、ポリペプチドの「フラグメント」という用語は、そのアミノ酸配列は、関連ポリペプチドのアミノ酸配列配列より短く、これら関連ポリペプチドと共通する部分全体にわたって同一なアミノ酸配列を含むポリペプチドを意味するものとする。   According to the present invention, the term “fragment” of a polypeptide refers to a polypeptide whose amino acid sequence is shorter than the amino acid sequence sequence of the related polypeptides and that contains the same amino acid sequence throughout the portion common to these related polypeptides. Shall mean.

このようなフラグメントは、必要に応じて、より大きいポリペプチドに含まれてもよく、上記フラグメントが一部となる。   Such a fragment may be included in a larger polypeptide, if necessary, and the fragment becomes a part.

このような、本発明に係るポリペプチドのフラグメントとしては、長さが、10、15、20、30〜40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、620または640個のアミノ酸が可能である。   Such a polypeptide fragment according to the present invention has a length of 10, 15, 20, 30 to 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200. 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 620 or 640 amino acids. is there.

本発明の目的に関して、表現「高ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、非相同な核酸鎖のハイブリダイゼーションには望ましくないハイブリダイゼーション条件を意味するものとする。例えば、高ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、ChurchおよびGilbertによって説明された(ChurchおよびGilbert,1984年)緩衝液中での温度55℃〜65℃でのハイブリダイゼーション条件と説明することができ、ハイブリダイゼーション温度は、好ましくは55℃であり、さらにより好ましくは60℃であり、最も好ましくは65℃である;それに続いて、2×SSC緩衝液(1×SSC緩衝液は、0.15M NaCl、15mMクエン酸ナトリウムの水溶液に相当する)で、温度55℃〜65℃で、1回以上の洗浄が行われ、この温度は、好ましくは55℃であり、さらにより好ましくは60℃であり、最も好ましくは65℃である;続いて、0.5×SSC緩衝液で、温度55℃〜65℃で、1回以上の洗浄が行われる、この温度は、好ましくは55℃であり、さらにより好ましくは60℃であり、最も好ましくは65℃である。   For the purposes of the present invention, the expression “high stringency hybridization conditions” shall mean hybridization conditions that are undesirable for the hybridization of heterologous nucleic acid strands. For example, highly stringent hybridization conditions can be described as hybridization conditions at a temperature of 55 ° C. to 65 ° C. in a buffer described by Church and Gilbert (Church and Gilbert, 1984). The hybridization temperature is preferably 55 ° C., even more preferably 60 ° C., and most preferably 65 ° C .; followed by 2 × SSC buffer (1 × SSC buffer is 0.15 M NaCl, Is equivalent to an aqueous solution of 15 mM sodium citrate) at a temperature of 55 ° C. to 65 ° C., one or more washings are performed, this temperature is preferably 55 ° C., even more preferably 60 ° C. Preferably 65 ° C; followed by 0.5 × SSC buffer, temperature 55 ° C.-6 At ° C., 1 or more washes are carried out, the temperature is preferably 55 ° C., and even more preferably 60 ° C., and most preferably 65 ° C..

当然ながら、上述のハイブリダイゼーション条件は、ハイブリダイゼーションが検索される核酸の長さ、または、当業者既知の技術に従って選択された標識タイプの機能に応じて、調節することができる。例えば、適切なハイブリダイゼーション条件は、F.Ausubel等(2002年)による著書に従って調節することができる。   Of course, the hybridization conditions described above can be adjusted depending on the length of the nucleic acid for which hybridization is sought, or the function of the label type selected according to techniques known to those skilled in the art. For example, suitable hybridization conditions include F.I. Adjustments can be made according to a book by Ausubel et al. (2002).

本発明に係る核酸の「変異体」という用語は、関連ポリヌクレオチドに比べて1またはそれ以上の塩基が異なる核酸を意味するものとする。変異核酸は、天然に存在する突然変異体のような天然起源のものでもよいし、または、例えば変異誘発技術によって得られた非天然変異体のものでもよい。   The term “variant” of a nucleic acid according to the present invention is intended to mean a nucleic acid that differs in one or more bases compared to the relevant polynucleotide. Mutant nucleic acids may be of natural origin, such as naturally occurring mutants, or non-naturally occurring mutants obtained, for example, by mutagenesis techniques.

一般的に、関連核酸と変異核酸との差異は、関連核酸と変異核酸のヌクレオチド配列が極めて近く、多くの領域において同一である程度に小さい。変異核酸に存在するヌクレオチド修飾はサイレントであってもよく、サイレントとは、それらが前記変異核酸によってコードされるアミノ酸配列を修飾しないことを意味する。   In general, the difference between a related nucleic acid and a mutant nucleic acid is so small that the nucleotide sequences of the related nucleic acid and the mutant nucleic acid are very close and the same in many regions. Nucleotide modifications present in the mutant nucleic acid may be silent, meaning that they do not modify the amino acid sequence encoded by the mutant nucleic acid.

しかしながら、変異核酸におけるヌクレオチド変化は、関連核酸によってコードされるペプチドに比べて、変異核酸によってコードされるポリペプチドに置換、付加および/または欠失を生じさせてもよい。加えて、コード領域におけるヌクレオチド修飾により、アミノ酸配列中に保存的または非保存的な置換を生じさせてもよい。   However, nucleotide changes in the mutated nucleic acid may result in substitutions, additions and / or deletions in the polypeptide encoded by the mutated nucleic acid as compared to the peptide encoded by the related nucleic acid. In addition, nucleotide modifications in the coding region may result in conservative or non-conservative substitutions in the amino acid sequence.

好ましくは、本発明に係る変異核酸は、実質的に関連核酸のポリペプチドと同じ機能または生物活性、または、もとの核酸によってコードされるポリペプチドに対する抗体によって認識される能力を保存するポリペプチドをコードする。   Preferably, a variant nucleic acid according to the present invention is a polypeptide that preserves substantially the same function or biological activity as the polypeptide of the related nucleic acid, or the ability to be recognized by an antibody to a polypeptide encoded by the original nucleic acid. Code.

従って、いくつかの変異核酸は、突然変異した形態のポリペプチドをコードすることもあり、これらを系統的に研究することによって、問題のタンパク質の構造と活性との関係を推測することが可能になる。   Thus, some mutated nucleic acids may encode mutated forms of the polypeptide, which can be inferred from a systematic study of the structure and activity of the protein in question. Become.

本発明に係るポリペプチドの「変異体」という用語は、主として、アミノ酸配列に、関連ポリペプチドのアミノ酸配列に比べて、少なくとも1つのアミノ酸残基の1またはそれ以上の置換、付加または欠失を含むポリペプチドを意味するものとし、このようなアミノ酸置換は保存的または非保存的のどちらの可能性もあると理解される。   The term “variant” of a polypeptide according to the present invention mainly refers to an amino acid sequence having one or more substitutions, additions or deletions of at least one amino acid residue as compared to the amino acid sequence of the related polypeptide. It is understood to mean a polypeptide comprising, and such amino acid substitutions are understood to be either conservative or non-conservative.

好ましくは、本発明に係る変異ポリペプチドは、関連ポリペプチドと実質的に同じ機能または生物活性、または、もとのポリペプチドに対する抗体によって認識される能力を保存している。   Preferably, a variant polypeptide according to the invention preserves substantially the same function or biological activity as the related polypeptide, or the ability to be recognized by an antibody against the original polypeptide.

本発明の目的に関して、関連ポリペプチド「に類似した活性」を有するポリペプチドは、関連ポリペプチドの生物活性を測定するのに適した生物学的分析で測定された、関連ポリペプチドの生物活性に近い(ただし必ずしも同一でない)生物活性を有するポリペプチドを意味するものとする。   For the purposes of the present invention, a polypeptide having a related polypeptide “similar activity” is related to the biological activity of the related polypeptide as measured by a biological assay suitable for measuring the biological activity of the related polypeptide. It shall mean a polypeptide having a close (but not necessarily identical) biological activity.

本発明の目的に関して、用語「ハイブリッド抗生物質」は、組換えDNA技術を用いた人工的な生合成経路を構築することによって生じた化合物を意味するものとする。   For the purposes of the present invention, the term “hybrid antibiotic” shall mean a compound resulting from the construction of an artificial biosynthetic pathway using recombinant DNA technology.

発明の詳細な説明
本発明の目的は、より特定には、下記の詳細な説明で示される新規のスピラマイシンの生合成経路の遺伝子、および、この生合成に関与する新規のポリペプチドである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the present invention is more specifically the genes of the novel spiramycin biosynthetic pathway shown in the detailed description below and the novel polypeptides involved in this biosynthesis.

上記生合成経路の遺伝子をクローニングし、これら遺伝子のDNA配列を決定した。得られた配列を、FramePlotプログラム(J.IshikawaおよびK.Hotta、1999年)を用いて解析した。オープンリーディングフレームのなかでも、ストレプトマイセスに典型的なコドンの使用を示すものが同定された。この解析により、この領域は、酵素「ポリケチドシンターゼ」(PKS)をコードし、ストレプトマイセスに典型的なコドンの使用を示す5個の遺伝子のいずれかのサイドに位置する44のORFを含むであることが示された。これらPKSをコードする5個の遺伝子のいずれかのサイドに、下流と上流それぞれに10個と34個のORFが同定された(下流と上流は、全て同じ方向を向いた5つのPKS遺伝子の方向によって定義される)(図3および37を参照)。従って、このタイプの、約41.7kbの領域を占める34個のオープンリーディングフレーム(以下を参照;25個のORFを含む31kbの第一の領域を示す配列番号1、および、約12.1kbの領域を示す配列番号140、そのうち1.4kbが先行する配列(配列番号1)とオーバーラップし、そのうち約10.7kbがそれに続く配列に相当し、後者の約10.7kbの部分はさらなる9個のORF(部分的配列の1個のORFを含む)を含む;また、下記の図3および37も参照)が、PKSをコードする5個の遺伝子の上流に同定され、約11.1kbの領域を占める10個のオープンリーディングフレーム(配列番号2および図3)をPKS遺伝子の下流で同定した。従って、5つのPKS遺伝子の下流に位置する10個の遺伝子は、以下のように命名した;orf1*c、orf2*c、orf3*c、orf4*c、orf5*、orf6*、orf7*c、orf8*、orf9*、および、orf10*(配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19および21)。遺伝子の名称に付記された「c」は、問題のORFに関して、コーディング配列が逆方向であること(それゆえに、コーディング鎖は、これら遺伝子について配列番号2で示される配列に相補的な鎖である)を意味する。同じ命名法を用いて、PKS遺伝子上流の34個のORFを、以下のようにと命名した;orf1、orf2、orf3、orf4、orf5、orf6、orf7、orf8、orf9c、orf10、orf11c、orf12、orf13c、orf14、orf15c、orf16、orf17、orf18、orf19、orf20、orf21c、orf22c、orf23c、orf24c、orf25c、orf26、orf27、orf28c、orf29、orf30c、orf31、orf32c、orf33、および、orf34c(配列番号23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149)(図3および37を参照)。 The biosynthetic pathway genes were cloned and the DNA sequences of these genes were determined. The resulting sequences were analyzed using the FramePlot program (J. Ishikawa and K. Hotta, 1999). Among the open reading frames, those that showed the use of codons typical for Streptomyces were identified. According to this analysis, this region contains the 44 ORFs located on either side of the 5 genes that encode the enzyme “polyketide synthase” (PKS) and indicate the use of codons typical of Streptomyces. It was shown that there is. On either side of these 5 genes encoding PKS, 10 and 34 ORFs were identified on the downstream and upstream sides, respectively (the downstream and upstream directions of the 5 PKS genes all facing the same direction) (See FIGS. 3 and 37). Thus, this type of 34 open reading frames occupying a region of about 41.7 kb (see below; SEQ ID NO: 1 representing the 31 kb first region containing 25 ORFs) and about 12.1 kb SEQ ID NO: 140 indicating the region, of which 1.4 kb overlaps with the preceding sequence (SEQ ID NO: 1), of which about 10.7 kb corresponds to the subsequent sequence, and the latter about 10.7 kb has an additional 9 Of ORFs (including one ORF of partial sequence); see also FIGS. 3 and 37 below), identified upstream of 5 genes encoding PKS, and a region of about 11.1 kb Ten open reading frames (SEQ ID NO: 2 and FIG. 3) occupying were identified downstream of the PKS gene. Thus, the 10 genes located downstream of the 5 PKS genes were named as follows: orf1 * c, orf2 * c, orf3 * c, orf4 * c, orf5 * , orf6 * , orf7 * c, orf8 * , orf9 * , and orf10 * (SEQ ID NOs: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, and 21). “C” appended to the name of the gene indicates that the coding sequence is reversed with respect to the ORF in question (the coding strand is therefore complementary to the sequence shown in SEQ ID NO: 2 for these genes) ). Using the same nomenclature, the 34 ORFs upstream of the PKS gene were named as follows: orf1, orf2, orf3, orf4, orf5, orf6, orf7, orf8, orf9c, orf10, orf11c, orf12, orf13c , Orf14, orf15c, orf16, orf17, orf18, orf19, orf20, orf21c, orf22c, orf23c, orf24c, orf25c, orf26, orf27, orf28c, orf29, orf30c, orf31, orf32c, orf33c, and orf34c 28, 30, 34, 36, 40, 43, 45, 47, 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 10 , 109,111,113,115,118,120,141,143,145,147 and 149) (see Figure 3 and 37).

様々なプログラムを用いて、これらオープンリーディングフレームから推測されたタンパク質配列を、以下の様々なデータベースに存在するタンパク質配列と比較した:BLAST(Altschul等,1990年)(Altschul等,1997年)、CD−サーチ,COG(Cluster of Orthologous Groups)(これら3種のプログラムは、特に、国立バイオテクノロジー情報センター(National Center for Biotechnology Information;NCBI)(ベセスダ,メリーランド州,米国)から入手可能である)、FASTA((W.R.PearsonおよびD.J.Lipman,1988年)および(W.R.Pearson,1990年)、BEAUTY(K.C,Worley等,1995年))(これら2種のプログラムは、特に、INFOBIOGENリソースセンター(INFOBIOGEN resource center,エヴリー,フランス)から入手可能である)。これらの比較により、これら遺伝子の産物の機能に関する仮説をまとめること、および、スピラマイシン生合成に関与する可能性のあるものを同定することができた。   Using various programs, the protein sequences deduced from these open reading frames were compared to protein sequences present in various databases: BLAST (Altschul et al., 1990) (Altschul et al., 1997), CD -Search, COG (Cluster of Orthologous Groups) (these three programs are especially available from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) (Bethesda, Maryland, USA), FASTA ((WR Pearson and DJ Lipman, 1988) and (WR Pearson, 1990), BEA TY (K.C, Worley, etc., 1995)) (these two types of programs, in particular, INFOBIOGEN Resource Center (INFOBIOGEN resource center, Evry, France), is available from). These comparisons allowed us to compile hypotheses about the function of the products of these genes and identify those that might be involved in spiramycin biosynthesis.

PKSをコードする遺伝子の下流に位置する遺伝子
上記領域の構成の図表示を図3に示す。以下で実証されるように、PKSをコードする遺伝子の下流で同定された10個の遺伝子において、9個がスピラマイシンの生合成、または、スピラマイシンに対する耐性に関与するようである。それらは、以下の9個の遺伝子である:orf1*c、orf2*c、orf3*c、orf4*c、orf5*、orf6*、orf7*c、orf8*、および、orf9*
FIG. 3 shows a diagrammatic representation of the structure of the above-mentioned region of the gene located downstream of the gene encoding PKS . As demonstrated below, of the 10 genes identified downstream of the gene encoding PKS, 9 appear to be involved in spiramycin biosynthesis or resistance to spiramycin. They are the following nine genes: orf1 * c, orf2 * c, orf3 * c, orf4 * c, orf5 * , orf6 * , orf7 * c, orf8 * , and orf9 * .

下記の表1に、5つのPKS遺伝子の下流で同定された10個の遺伝子のDNA配列とアミノ酸配列に対するリファレンスを示す。

Figure 0005042497
Table 1 below provides a reference for the DNA and amino acid sequences of the 10 genes identified downstream of the 5 PKS genes.
Figure 0005042497

遺伝子の名称に付記された「c」は、コーディング配列が逆方向であること(それゆえに、コーディング鎖は、これら遺伝子について配列番号2で示される配列に相補的な鎖である)を示す。   “C” appended to the name of the gene indicates that the coding sequence is in the reverse direction (the coding strand is therefore complementary to the sequence shown in SEQ ID NO: 2 for these genes).

同定されたポリペプチドの機能を決定するために、3つのタイプの実験を行った:同定された配列と機能がわかっている配列との比較、突然変異株の構築をもたらす遺伝子不活性化実験、および、スピラマイシンの生産、および、これら突然変異株によるスピラマイシン生合成中間体の解析。   To determine the function of the identified polypeptide, three types of experiments were performed: comparison of the identified sequence with a known function, a gene inactivation experiment resulting in the construction of a mutant strain, And production of spiramycin and analysis of spiramycin biosynthetic intermediates by these mutants.

まず第一に、様々なプログラムを用いて、これらオープンリーディングフレームから推測されたタンパク質配列を、以下の様々なデータベースに存在する配列と比較した:BLAST(Altschul等,1990年)(Altschul等,1997年)、CD−サーチ,COG(Cluster of Orthologous Groups)、FASTA((W.R.PearsonおよびD.J.Lipman,1988年)および(W.R.Pearson,1990年)、BEAUTY(K.C.Worley等,1995年))。これらの比較により、これら遺伝子の産物の機能に関する仮説をまとめること、および、スピラマイシン生合成に関与する可能性のあるものを同定することができた。表2は、5つのPKS遺伝子の下流に位置する10個の遺伝子の産物と強い類似性を示すタンパク質を示す。   First of all, using various programs, the protein sequences deduced from these open reading frames were compared with sequences present in the following various databases: BLAST (Altschul et al., 1990) (Altschul et al., 1997). Year), CD-search, COG (Cluster of Orthologous Groups), FASTA ((WR Pearson and DJ Lipman, 1988) and (WR Pearson, 1990), BEAUTY (K.C). Worley et al., 1995)). These comparisons allowed us to compile hypotheses about the function of the products of these genes and identify those that might be involved in spiramycin biosynthesis. Table 2 shows proteins that show strong similarity to the product of 10 genes located downstream of the 5 PKS genes.

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

これらの結果を確認するために、遺伝子不活性化実験を行った。用いられた方法は、遺伝子置換を行うことにある。インタラプトさせようとする標的遺伝子は、抗生物質(例えば、アプラマイシン、ゲネチシンまたはハイグロマイシン)に対する耐性を付与するカセットでインタラプトされたこの遺伝子のコピーで置換される。用いられるカセットは、全てのリーディングフレームの翻訳終止コドンのいずれかの端に、および、ストレプトマイセスにおいて活性な転写ターミネーターのいずれかの端に隣接する。標的遺伝子へのカセットの挿入は、この標的遺伝子欠失を伴ってもよいし、または、伴わなくてもよい。カセットに隣接する領域のサイズは、数百から数千塩基対の範囲であり得る。第二のタイプのカセットは、遺伝子不活性化に用いることができ、このようなカセットは、「切り出し可能なカセット」と命名される。これらカセットは、S.アンボファシエンスのゲノムに導入された後の部位特異的な組換え現象によってストレプトマイセスにおいて切り出すことができるという利点を有する。この目的は、ストレプトマイセス株において、最終的な株において選択マーカーまたはその株に属さない大きいDNA配列を離脱させることなく特定の遺伝子を不活性することである。切り出しの後、約30個の塩基対からなる短い配列のみ(「scar」部位という)がその株のゲノムに残る(図10を参照)。この系の使用は、最初のうちは、標的遺伝子の野生型コピーを、この標的遺伝子に切り出し可能なカセットが挿入されているコンストラクトで置換することにある(2回の相同な組換え現象に基づく,図9を参照)。このカセットの挿入は、標的遺伝子の欠失を伴う(図9を参照)。第二に、株のゲノムからの切り出し可能なカセットの切り出しが起こる。切り出し可能なカセットは、部位特異的な組換えの系に基づいて機能し、末端に耐性遺伝子を持たないストレプトマイセス突然変異体を得ることを可能にするという利点を有する。不活性化された遺伝子の下流に位置する遺伝子の発現に対して起こり得る極性作用も回避される(図10を参照)。このようにして構築された株をそれらのスピラマイシン生産について試験した。   In order to confirm these results, gene inactivation experiments were performed. The method used is to perform gene replacement. The target gene to be interrupted is replaced with a copy of this gene interrupted with a cassette conferring resistance to antibiotics (eg, apramycin, geneticin or hygromycin). The cassette used is adjacent to either end of the translation stop codon of all reading frames and to either end of a transcription terminator active in Streptomyces. Insertion of the cassette into the target gene may or may not be accompanied by this target gene deletion. The size of the region adjacent to the cassette can range from hundreds to thousands of base pairs. The second type of cassette can be used for gene inactivation, and such a cassette is termed a “cleavable cassette”. These cassettes are S.I. It has the advantage that it can be excised in Streptomyces by site-specific recombination events after being introduced into the genome of ambofaciens. The purpose is to inactivate certain genes in the Streptomyces strain without leaving a selectable marker or a large DNA sequence not belonging to that strain in the final strain. After excision, only a short sequence of about 30 base pairs (referred to as the “scar” site) remains in the genome of the strain (see FIG. 10). The use of this system is initially to replace the wild-type copy of the target gene with a construct that has a cassette that can be excised into the target gene (based on two homologous recombination events). , See FIG. This cassette insertion is accompanied by a deletion of the target gene (see FIG. 9). Second, excision of a cassette that can be excised from the genome of the strain occurs. The excisable cassette functions on the basis of a site-specific recombination system and has the advantage that it makes it possible to obtain Streptomyces mutants that do not have resistance genes at the ends. A possible polar effect on the expression of genes located downstream of the inactivated gene is also avoided (see FIG. 10). Strains constructed in this way were tested for their spiramycin production.

配列比較実験により、orf1*c、orf2*c、orf3*cおよびorf4*c遺伝子は、比較的近い抗生物質の生合成に関与する遺伝子と比較的高い類似性を有するということを決定することができたことから、orf1*c、orf2*c、orf3*cおよびorf4*c遺伝子は、不活性化されなかった。従って、orf1*c遺伝子は、N−メチルトランスフェラーゼをコードするtylMI遺伝子によってコードされたタンパク質と66%の同一性を示すタンパク質をコードしており(BLASTプログラムを用いて決定された)、ここでN−メチルトランスフェラーゼとは、チロシンの生合成に関与し、ストレプトマイセス・フラジアエ(Streptomyces fradiae)(A.R.Gandecha等,1997年;GenBank寄託番号:CAA57473;BLASTスコア:287)におけるマイカミノースの生産の際に3−N−メチル化を触媒するものである。これと、比較的近いその他の抗生物質に関する生合成経路、より特定にはマイカミノースの生合成に関与するタンパク質との類似性は、orf1*c遺伝子は、フォロサミンまたはマイカミノースの生合成の際のN−メチル化に関与するN−メチルトランスフェラーゼをコードすることを示唆している(図5および6を参照)。この仮説は、orf1*c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表3を参照)。 By sequence comparison experiments it can be determined that the orf1 * c, orf2 * c, orf3 * c and orf4 * c genes have a relatively high similarity to genes involved in the biosynthesis of relatively close antibiotics. As a result, orf1 * c, orf2 * c, orf3 * c and orf4 * c genes were not inactivated. Thus, the orf1 * c gene encodes a protein that shows 66% identity to the protein encoded by the tylMI gene encoding N-methyltransferase (determined using the BLAST program), where N -Methyltransferase is involved in the biosynthesis of tyrosine and is responsible for the production of mycaminos in Streptomyces fradiae (AR Gandecha et al., 1997; GenBank accession number: CAA57473; BLAST score: 287). In this case, it catalyzes 3-N-methylation. The similarity of this to the biosynthetic pathways for other antibiotics that are relatively close, and more particularly to the proteins involved in the biosynthesis of mycaminose, is that the orf1 * c gene is N-linked during forosamine or mycaminose biosynthesis. It suggests encoding an N-methyltransferase involved in methylation (see FIGS. 5 and 6). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf1 * c gene shows strong similarity to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 3).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf2*c遺伝子は、ストレプトマイセス・フラジアエにおいてチロシンの生合成に関与するNDPヘキソース3,4−イソメラーゼをコードするtylMIII遺伝子によってコードされたタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(35%の同一性)(A.R.Gandecha等,1997年;GenBank寄託番号:CAA57471;BLASTスコア:130)。これと、その他の近い抗生物質の生合成経路、より特定にはマイカミノースの生合成に関与するタンパク質との類似性は、orf*2c遺伝子は、スピラマイシンの糖の1種(場合によってはマイカミノース)の生合成の際の異性化に関与するNDPヘキソース3,4−イソメラーゼをコードすることを強く示唆している(図5および6を参照)。 The orf2 * c gene encodes a protein with a relatively strong similarity to the protein encoded by the tylMIII gene encoding NDP hexose 3,4-isomerase involved in tyrosine biosynthesis in Streptomyces fradiae (35 % Identity) (AR Gandecha et al., 1997; GenBank accession number: CAA57471; BLAST score: 130). The similarity between this and other nearby antibiotic biosynthetic pathways, and more specifically the proteins involved in the biosynthesis of mycaminose, is that the orf * 2c gene is a sugar of spiramycin (sometimes mycaminose) It strongly suggests that it encodes an NDP hexose 3,4-isomerase involved in isomerization during biosynthesis of (see FIGS. 5 and 6).

orf3*c遺伝子は、ストレプトマイセス・フラジアエにおけるチロシン生合成に関与するグリコシルトランスフェラーゼをコードするtylMII遺伝子によってコードされたタンパク質(A.R.Gandecha等,1997年;GenBank寄託番号:
CAA57472,BLASTスコア:448)と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(59%の同一性)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf3*c遺伝子は、グリコシルトランスフェラーゼをコードすることを強く示唆している。この仮説は、orf3*c遺伝子によってコード
されたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表4を参照)。
The orf3 * c gene is a protein encoded by the tylMII gene that encodes a glycosyltransferase involved in tyrosine biosynthesis in Streptomyces fradiae (AR Gandech et al., 1997; GenBank accession number:
It encodes a protein that shows a relatively strong similarity to CAA 57472 (BLAST score: 448) (59% identity). The similarity between this and proteins involved in biosynthetic pathways for other nearby antibiotics strongly suggests that the orf3 * c gene encodes a glycosyltransferase. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf3 * c gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 4).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf4*c遺伝子は、数種のクロトニル−CoAレダクターゼと強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf4*cによってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・コエリカラー(Streptomyces coelicolor)由来のクロトニル−CoAレダクターゼと相当な類似性を有する(M.Redenbach等,1996年;GenBank寄託番号:NP_630556;BLASTスコア:772)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf4*c遺伝子は、クロトニル−CoAレダクターゼもコードすることを強く示唆している。この仮説は、orf4*c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表5を参照)。 The orf4 * c gene encodes a protein with strong similarity to several crotonyl-CoA reductases. In particular, the protein encoded by orf4 * c has considerable similarity to crotonyl-CoA reductase from Streptomyces coelicolor (M. Redenbach et al., 1996; GenBank accession number: NP — 630556; BLAST Score: 772). This similarity to proteins involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics strongly suggests that the orf4 * c gene also encodes crotonyl-CoA reductase. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf4 * c gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 5).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf6*遺伝子は、マクロライド抗生物質を生産するストレプトマイセス・マイカロファシエンス(Streptomyces mycarofaciens)に存在するm
dmB遺伝子(HaraおよびHutchinson,1992年;GenBank寄託番号:A42719;BLASTスコア:489)とある程度の類似性を示す。この生産体において、上記遺伝子は、ラクトン環のアシル化に関与する。それゆえに、orf6*遺伝子は、アシルトランスフェラーゼをコードすると考えられる。この仮説は、orf6*遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表6を参照)。
The orf6 * gene is present in Streptomyces mycarofaciens, which produces macrolide antibiotics.
It shows some similarity to the dmB gene (Hara and Hutchinson, 1992; GenBank accession number: A42719; BLAST score: 489). In this producer, the gene is involved in acylation of the lactone ring. The orf6 * gene is therefore thought to encode an acyltransferase. This hypothesis is supported by the strong similarity of the protein encoded by the orf6 * gene to other proteins that have similar functions in other organisms (see Table 6).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf6*遺伝子の不活性化は、フェーズ内の欠失/逆位によって生じさせ、得られた株は、スピラマイシンIIおよびIIIは生産しないがスピラマイシンIは生産することを示した(図1を参照)。これにより、orf6*遺伝子は、スピラマイシンIIおよびIIIの合成に実際に関与することが確認される。この遺伝子によってコードされる酵素は、炭素の3位にアセチルまたはブチリル基を付加させることによるスピラマイシンIIおよびIIIの形成に関与する。orf6*遺伝子によってコードされたタンパク質を発現しなくなった株は、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しなくなりスピラマイシンIだけを生産するため、それらは特に有利である。上述したように、スピラマイシンIの抗生物質活性は、スピラマイシンIIおよびIIIの活性よりも明らかに高い(Liu等,1999年)。 Inactivation of the orf6 * gene was caused by intraphase deletions / inversions, and the resulting strains did not produce spiramycin II and III but produced spiramycin I (see FIG. 1). reference). This confirms that the orf6 * gene is actually involved in the synthesis of spiramycin II and III. The enzyme encoded by this gene is involved in the formation of spiramycins II and III by adding an acetyl or butyryl group at the 3-position of the carbon. They are particularly advantageous because strains that no longer express the protein encoded by the orf6 * gene do not produce spiramycin II and III and produce only spiramycin I. As noted above, the antibiotic activity of spiramycin I is clearly higher than that of spiramycin II and III (Liu et al., 1999).

orf5*遺伝子は、数種のO−メチルトランスフェラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf5*によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・マイカロファシエンス由来のO−メチルトランスフェラーゼ(EC2.1.1.−)MdmCと相当な類似性を有する(HaraおよびHutchinson,1992年;GenBank寄託番号:B42719;BLASTスコア:355)。これと、その他の抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf5*遺伝子は、O−メチルトランスフェラーゼもコードすることを強く示唆している。orf5*遺伝子は、ラクトン環に組み込まれた前駆体の形成に関与すると考えられている。実際には、配列比較によれば、orf5*遺伝子の産物は、FkbGにも比較的近く,このFkbGは、Wu等,2000年;Hoffineister等,2000年;GenBank寄託番号:AAP86386;BLASTスコア:247によれば、ヒドロキシマロニル−ACPのメチル化に関与する(図8を参照)。この仮説は、orf5*遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表7を参照)。 The orf5 * gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several O-methyltransferases. In particular, the protein encoded by orf5 * has considerable similarity to the O-methyltransferase (EC 2.1.1.-) MdmC from Streptomyces mycalofaciens (Hara and Hutchinson, 1992; GenBank accession number: B42719; BLAST score: 355). The similarity between this and proteins involved in biosynthetic pathways for other antibiotics strongly suggests that the orf5 * gene also encodes O-methyltransferase. The orf5 * gene is thought to be involved in the formation of precursors incorporated into the lactone ring. In fact, according to sequence comparison, the product of the orf5 * gene is relatively close to FkbG, which is Wu et al., 2000; Hoffinester et al., 2000; GenBank accession number: AAP86386; BLAST score: 247 Is involved in the methylation of hydroxymalonyl-ACP (see FIG. 8). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf5 * gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 7).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

切り出されたカセットのorf6*遺伝子への挿入の極性作用のために、orf5*遺伝子は、スピラマイシンの生合成経路に必須であることを決定することができた。特に、orf6*遺伝子のコーディング部分へ切り出し可能なカセットを挿入することにより、スピラマイシン生産が完全に阻止される。しかしながら、挿入されたカセットが切り出されると(従ってorf6*遺伝子が不活性化される場合のみ,実施例14および15を参照)、スピラマイシンIの生産が再び観察される。これは、orf5*遺伝子は、その不活性化によりスピラマイシン生産が完全に阻止されるため、スピラマイシンの生合成経路に必須であることを示す。 Because of the polar effect of insertion of the excised cassette into the orf6 * gene, it was possible to determine that the orf5 * gene is essential for the biosynthesis pathway of spiramycin. In particular, by inserting a cleavable cassette into the coding part of the orf6 * gene, spiramycin production is completely blocked. However, when the inserted cassette is excised (thus only when the orf6 * gene is inactivated, see Examples 14 and 15), production of spiramycin I is observed again. This indicates that the orf5 * gene is essential for the biosynthesis pathway of spiramycin because its inactivation completely blocks spiramycin production.

orf5*遺伝子は、数種のO−メチルトランスフェラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。orf5*遺伝子は、プラテノライド合成、または、PKSによってプラテノライドに組み込まれたメチル化された前駆体(メトキシマロニル,図8を参照)の合成のいずれかに直接的に関与するO−メチルトランスフェラーゼと考えられている。この仮説を確かめるために、遺伝子型:orf6*::att1Ωhyg+のS.アンボファシエンス株で、LC/SMおよびNMR分析実験を行った。この株において、orf5*遺伝子は、orf6*遺伝子への転写ターミネーターを含むカセット挿入の極性作用により発現されない(実施例27を参照)。この株は、スピラマイシンIのUVスペクトルに類似したUVスペクトル状態を示すが、マススペクトルは829で分子イオンを示す分子を生産することが示された。スピラマイシンの質量に比べて質量が14異なることは、ラクトン環の第四の炭素により生じる酸素にメチルが存在しないことことによって説明することができる(この化合物の構造を図39に示す)。NMRによって得られた結果はこの仮説と一致する。829における化合物の存在により、スピラマイシン生合成におけるorf5*の役割の仮説を確認することが可能になる。加えて、メチル基を含まないスピラマイシンに相当する産物は、微生物ミクロコッカス・ルテウスで試験すると、修飾されていないスピラマイシンと比べて極めて弱い微生物学的な活性を示す(10倍弱い)。 The orf5 * gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several O-methyltransferases. The orf5 * gene is thought to be an O-methyltransferase that is directly involved in either platenolide synthesis or the synthesis of methylated precursors (methoxymalonyl, see FIG. 8) incorporated into platenolide by PKS. ing. In order to confirm this hypothesis, the S. genotype: orf6 * :: att1Ωhyg + LC / SM and NMR analysis experiments were performed on the ambofaciens strain. In this strain, the orf5 * gene is not expressed due to the polar effect of cassette insertion that includes a transcription terminator on the orf6 * gene (see Example 27). This strain showed a UV spectral state similar to that of spiramycin I, but the mass spectrum was shown to produce a molecule showing a molecular ion at 829. The 14 mass difference compared to the mass of spiramycin can be explained by the absence of methyl in the oxygen produced by the fourth carbon of the lactone ring (the structure of this compound is shown in FIG. 39). The results obtained by NMR are consistent with this hypothesis. The presence of the compound at 829 makes it possible to confirm the hypothesis of the role of orf5 * in spiramycin biosynthesis. In addition, the product corresponding to spiramycin that does not contain a methyl group, when tested in the microorganism Micrococcus luteus, exhibits very weak microbiological activity (10 times weaker) compared to unmodified spiramycin.

orf7*c遺伝子は、ストレプトマイセス・マイカロファシエンスのmdmA(生産体の酵素においてミデカマイシン耐性に関与するタンパク質をコードする)によってコードされたタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(Hara等,1990年;GenBank寄託番号:A60725;BLASTスコア:380)。これと、その他の抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf7*c遺伝子は、スピラマイシン耐性に関与するタンパク質もコードすることを強く示唆している。より特定には、orf7*c遺伝子によってコードされた酵素は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて、メチルトランスフェラーゼ活性を有し、スピラマイシン耐性に関与する。この遺伝子は、MLS(I型)の耐性を付与することが実証されており、この耐性は、23SリボゾームRNAのA2058位でのモノメチル化によることがわかっている(Pernodet等,1996年)。この仮説は、orf7*c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表8を参照)。 The orf7 * c gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to the protein encoded by Streptomyces mycarofaciens mdmA (encoding the protein responsible for midecamycin resistance in the producer enzyme) ( Hara et al., 1990; GenBank accession number: A60725; BLAST score: 380). The similarity between this and proteins involved in biosynthetic pathways for other antibiotics strongly suggests that the orf7 * c gene also encodes a protein involved in spiramycin resistance. More specifically, the enzyme encoded by the orf7 * c gene has methyltransferase activity in Streptomyces ambofaciens and is involved in spiramycin resistance. This gene has been demonstrated to confer resistance to MLS (type I), and this resistance is known to be due to monomethylation at position A2058 of 23S ribosomal RNA (Pernodet et al., 1996). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf7 * c gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 8).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf8*遺伝子は、ストレプトマイセス・グリセウスにおいてABCトランスポータータイプのタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(Campelo,2002年,GenBank寄託番号:CAC22119;BLASTスコア:191)。これと、ABCトランスポータータイプのタンパク質との類似性は、orf8*遺伝子は、スピラマイシン耐性に関与する可能性のあるABCトランスポータータイプのタンパク質もコードすることを強く示唆している。この仮説は、orf8*遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表9を参照)。 The orf8 * gene encodes a protein that shows relatively strong similarity to the ABC transporter type protein in Streptomyces griseus (Campelo, 2002, GenBank accession number: CAC22119; BLAST score: 191). The similarity between this and the ABC transporter type protein strongly suggests that the orf8 * gene also encodes an ABC transporter type protein that may be involved in spiramycin resistance. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf8 * gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 9).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf9*遺伝子は、ストレプトマイセス・グリセウスにおいてABCトランスポータータイプのタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(Campelo,2002年,GenBank寄託番号:CAC22118;BLASTスコア:269)。これと、ABCトランスポータータイプのタンパク質との類似性は、orf9*遺伝子は、スピラマイシン耐性に関与する可能性のあるABCトランスポータータイプのタンパク質もコードすることを強く示唆している。この仮説は、orf9*遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表10を参照)。 The orf9 * gene encodes a protein that shows relatively strong similarity to the ABC transporter type protein in Streptomyces griseus (Campelo, 2002, GenBank accession number: CAC22118; BLAST score: 269). The similarity between this and the ABC transporter type protein strongly suggests that the orf9 * gene also encodes an ABC transporter type protein that may be involved in spiramycin resistance. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf9 * gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 10).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf10*遺伝子は、機能が不明のタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。しかしながら、orf10*に類似した遺伝子は、抗生物質生合成に関与する数種の遺伝子群の中央で見出されている。従って、orf10*に近い遺伝子は、S.コエリカラーで発見されている(Redenbach等,1996年,GenBank寄託番号:NP_627432,BLASTスコア:109)。近い遺伝子(CouY)も、S.リシリエンシスで発見されている(Wang等,2000年,GenBank寄託番号:AAG29779,BLASTスコア97)。 The orf10 * gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to a protein of unknown function. However, genes similar to orf10 * are found in the middle of several gene groups involved in antibiotic biosynthesis. Therefore, genes close to orf10 * It has been found in Coericolor (Redenbach et al., 1996, GenBank deposit number: NP — 627432, BLAST score: 109). A close gene (CouY) is also described in S. cerevisiae. It has been found in Lyciliensis (Wang et al., 2000, GenBank accession number: AAG29779, BLAST score 97).

PKSをコードする遺伝子の上流に位置する遺伝子
PKSをコードする遺伝子の上流に位置するDNA配列(下流と上流は、全て同じ方向を向いた5つのPKS遺伝子の方向によって定義される)(図3を参照)において、34個のORFが同定された(上記を参照)。従って、このタイプの34個のオープンリーディングフレームは、約41.7kbの領域を占める(以下を参照;25個のORFを含む第一の31kbの領域を示す配列番号1、および、約12.1kbの領域を示す配列番号140、そのうち1.4kbは先行する配列(配列番号1)オーバーラップし、そのうち約10.7kbは、それに続く配列に相当し、後者の約10.7kbの部分はさらに9個のORF(ORFの部分的配列を含む)を含む、以下の図3および37も参照)。上記領域の構成の図表示を、図5と37に示す。同定された34個の遺伝子を、以下のように命名した:orf1、orf2、orf3、orf4、orf5、orf6、orf7、orf8、orf9c、orf10、orf11c、orf12、orf13c、orf14、orf15c、orf16、orf17、orf18、orf19、orf20、orf21c、orf22c、orf23c、orf24c、orf25c、orf26、orf27、orf28c、orf29、orf30c、orf31、orf32c、orf33、および、orf34c。
DNA sequence located upstream of the gene encoding PKS upstream of the gene encoding PKS (downstream and upstream are defined by the directions of five PKS genes all facing the same direction) (see FIG. 3 34) ORFs were identified (see above). Thus, 34 open reading frames of this type occupy a region of about 41.7 kb (see below; SEQ ID NO: 1 indicating the first 31 kb region containing 25 ORFs, and about 12.1 kb) SEQ ID NO: 140 indicating the region of the sequence, of which 1.4 kb overlaps with the preceding sequence (SEQ ID NO: 1), of which about 10.7 kb corresponds to the subsequent sequence, and the latter about 10.7 kb further includes 9 (See also FIGS. 3 and 37 below, including a single ORF, including a partial sequence of the ORF). A graphical representation of the structure of the region is shown in FIGS. The 34 genes identified were named as follows: orf1, orf2, orf3, orf4, orf5, orf6, orf7, orf8, orf9c, orf10, orf11c, orf12, orf13c, orf14, orf15c, orf16, orf17, orf18, orf19, orf20, orf21c, orf22c, orf23c, orf24c, orf25c, orf26, orf27, orf28c, orf29, orf30c, orf31, orf32c, orf33c.

5つのPKS遺伝子上流で同定された34個の遺伝子のDNAおよびアミノ酸配列に対するリファレンスを以下の表11に示す。   References to the DNA and amino acid sequences of 34 genes identified upstream of the five PKS genes are shown in Table 11 below.

Figure 0005042497
1; 遺伝子の名称に付記された「c」は、コーディング配列が逆方向であること(それゆえに、これら遺伝子について、コーディング鎖は、配列番号1または配列番号140で示される配列に相補的な鎖)を示す。
2; 1つのorfに数種のタンパク質配列が示されている場合、対応するタンパク質は、数種の可能な翻訳開始部位から得られる。
Figure 0005042497
1; “c” appended to the name of the gene indicates that the coding sequence is in the reverse direction (therefore, for these genes, the coding strand is complementary to the sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 140) ).
2; if several protein sequences are shown in one orf, the corresponding protein is derived from several possible translation start sites.

上記の表11で同定されたポリペプチドの機能を決定するために3つのタイプの実験を行った:同定された配列と、機能がわかっている配列との同一性の比較、遺伝子不活性化実験、および、これら突然変異株によるスピラマイシン生産の解析。   Three types of experiments were performed to determine the function of the polypeptides identified in Table 11 above: comparison of identity between identified sequences and sequences of known function, gene inactivation experiments And analysis of spiramycin production by these mutants.

まず第一に、以下の様々なプログラムを用いて、これらオープンリーディングフレームから推測されたタンパク質配列を全て、様々なデータベースに存在するタンパク質配列と比較した:BLAST(Altschul等,1990年)(Altschul等,1997年)、CD−サーチ,COG(Cluster of Orthologous Groups)、FASTA((W.R.PearsonおよびD.J.Lipman,1988年)および(W.R.Pearson,1990年)、BEAUTY(K.C.Woriey等,1995年))、(上記を参照)。これらの比較により、これら遺伝子の産物の機能に関する仮説をまとめること、および、スピラマイシン生合成に関与する可能性のあるものを同定することができた。表12に、5個のPKF遺伝子の上流に位置する34個の遺伝子と強い類似性を示すタンパク質を示す。   First of all, the following various programs were used to compare all protein sequences deduced from these open reading frames with protein sequences present in various databases: BLAST (Altschul et al., 1990) (Altschul et al. , 1997), CD-search, COG (Cluster of Orthologous Groups), FASTA ((WR Pearson and DJ Lipman, 1988) and (WR Pearson, 1990), BEAUTY (K). C. Worley et al., 1995)) (see above). These comparisons allowed us to compile hypotheses about the function of the products of these genes and identify those that might be involved in spiramycin biosynthesis. Table 12 shows proteins showing strong similarity to 34 genes located upstream of 5 PKF genes.

Figure 0005042497
Figure 0005042497

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

これらの結果を確認するために、遺伝子不活性化実験を行った。用いられた方法は、遺伝子置換を行うことにある。インタラプトさせようとする標的遺伝子は、抗生物質(例えば、アプラマイシンまたはハイグロマイシン)に対する耐性を付与するカセットでインタラプトされたこの遺伝子のコピーで置換される。用いられるカセットは、全てのリーディングフレームにおける翻訳終止コドンのいずれか、および、ストレプトマイセスにおいて活性な転写ターミネーターのいずれかの端に隣接する。標的遺伝子へのカセットの挿入は、この標的遺伝子欠失を伴ってもよいし、または、伴わなくてもよい。カセットに隣接する領域のサイズは、数百から数千塩基対の範囲であり得る。第二のタイプのカセットは、遺伝子不活性化に用いることができ、このようなカセットは、「切り出し可能なカセット」と命名される(上記を参照)。このようにして構築された株をそれらのスピラマイシン生産について試験した。   In order to confirm these results, gene inactivation experiments were performed. The method used is to perform gene replacement. The target gene to be interrupted is replaced with a copy of this gene interrupted with a cassette conferring resistance to antibiotics (eg, apramycin or hygromycin). The cassette used is adjacent to either of the translation stop codons in all reading frames and to either end of a transcription terminator active in Streptomyces. Insertion of the cassette into the target gene may or may not be accompanied by this target gene deletion. The size of the region adjacent to the cassette can range from hundreds to thousands of base pairs. The second type of cassette can be used for gene inactivation and such cassettes are termed “cleavable cassettes” (see above). Strains constructed in this way were tested for their spiramycin production.

orf1遺伝子は、数種のチトクロームP450sと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf1によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・フラジアエにおいてチロシンの生合成に関与するtylI遺伝子によってコードされたタンパク質と相当な類似性を有する(L.A.Merson−Davies等,1994年;GenBank寄託番号:S49051;BLASTスコア:530)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf1遺伝子は、チトクロームP450もコードすることを強く示唆している。この仮説は、orf1遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表13を参照)。   The orf1 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several cytochrome P450s. In particular, the protein encoded by orf1 has considerable similarity to the protein encoded by the tylI gene involved in tyrosine biosynthesis in Streptomyces fradiae (LA Merson-Davies et al., 1994; GenBank deposit number: S49051; BLAST score: 530). The similarity between this and proteins involved in biosynthetic pathways for other nearby antibiotics strongly suggests that the orf1 gene also encodes cytochrome P450. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf1 gene shows strong similarity to other proteins that have similar functions in other organisms (see Table 13).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf2遺伝子は、アネウリニバチルス・サーモアエロフィラス(Aneurinibacillus thermoaerophilus)のdTDP−6−デオキシ−3,4−ケトヘクスロースイソメラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(Pfoesti,A.等,2003年,GenBank寄託番号:AA006351;BLASTスコア:118)。この類似性は、orf2遺伝子は、スピラマイシン分子に存在する糖(この糖は、場合によってはマイカロースである)のいずれか1つの生合成に必要な異性化反応に関与するイソメラーゼをコードする(図5を参照)ことを強く示唆している。orf2遺伝子の不活性化を行った。得られた株は、スピラマイシンを生産しなくなることを示すことができた。これにより、orf2遺伝子は、スピラマイシン生合成に実際に関与することが確認される。   The orf2 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to dTDP-6-deoxy-3,4-ketohexulose isomerase from Aneurinibacillus thermoaerophilus (Pfoesti, A. et al. , 2003, GenBank accession number: AA006351; BLAST score: 118). This similarity is that the orf2 gene encodes an isomerase involved in the isomerization reaction required for the biosynthesis of any one of the sugars present in the spiramycin molecule, which in some cases is mycarose. (See FIG. 5). The inf2 gene was inactivated. The resulting strain could be shown not to produce spiramycin. This confirms that the orf2 gene is actually involved in spiramycin biosynthesis.

orf3遺伝子は、数種のアミノトランスフェラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf3によってコードされたタンパク質は、オレアンドマイシン生合成に関与するストレプトマイセス・アンチバイオティカス(Streptomyces antibioticus)のアミノトランスフェラーゼと相当な類似性を有する(G.Draeger等,1999年;GenBank寄託番号:AAF59939;BLASTスコア:431)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf3遺伝子は、スピラマイシンのアミノ糖のいずれか1種の生合成に必要なアミノ交換反応に関与する3−アミノトランスフェラーゼをコードすることを強く示唆している(図5を参照)。この仮説は、orf3遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表15を参照)。   The orf3 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several aminotransferases. In particular, the protein encoded by orf3 has considerable similarity to the aminotransferase of Streptomyces antibiotics involved in oleandomycin biosynthesis (G. Draeger et al., 1999; GenBank). Deposit number: AAF59939; BLAST score: 431). The similarity between this and proteins involved in biosynthetic pathways for other nearby antibiotics is that the orf3 gene is involved in the transamination reaction required for the biosynthesis of any one of the amino sugars of spiramycin. It strongly suggests that it encodes an aminotransferase (see FIG. 5). This hypothesis is supported by the strong similarity of the protein encoded by the orf3 gene to other proteins that have similar functions in other organisms (see Table 15).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf3遺伝子を不活性した。それにより、得られた株は、スピラマイシンを生産しなくなることを示すことができた。これにより、orf3遺伝子は、スピラマイシン生合成に実際に関与することが確認される。それゆえに、この遺伝子によってコードされる酵素は、明らかに、スピラマイシン生合成に必須な生物変換反応工程に関与する。スピラマイシン生産は、S.フラジアエのTylBタンパク質発現によって補足することが可能である(実施例23を参照)。これは、orf3遺伝子は、マイカミノース生合成に必要なアミノ交換反応に関与する3−アミノトランスフェラーゼをコードすることを実証している(図5を参照)。マイカミノースは、プラテノライドに付着される第一の糖であるため、orf3ノックアウト株(OS49.67)は、プラテノライドを蓄積するものと予想される。   The orf3 gene was inactivated. Thereby, the obtained strain could be shown not to produce spiramycin. This confirms that the orf3 gene is actually involved in spiramycin biosynthesis. Therefore, the enzyme encoded by this gene is clearly involved in the biotransformation reaction steps essential for spiramycin biosynthesis. Spiramycin production is produced by S. cerevisiae. It can be supplemented by expression of the Fradiae TylB protein (see Example 23). This demonstrates that the orf3 gene encodes a 3-aminotransferase involved in the transamination reaction required for mycaminose biosynthesis (see FIG. 5). Since mycaminose is the first sugar attached to platenolide, the orf3 knockout strain (OS49.67) is expected to accumulate platenolide.

orf3遺伝子がノックアウトされた株の生合成中間体を研究した(実施例20を参照)。これら実験は、この株は、2つの型のプラテノライド:プラテノライドAとプラテノライドBを生産することを実証することを可能にした(これら2種の分子の推測された構造を、図36に示す)。この株はまた、プラテノライドA+マイカロース、および、プラテノライドB+マイカロースを生産する(実施例20および図40を参照)。これら化合物は糖を含むが、いかなるマイカミノースも含まない。加えて、それらをスピラマイシンと比較する場合(図1を参照)、これら化合物は、マイカミノースの代わりにマイカロースを含む。これらの結果は、マイカミノース生合成に関与し、マイカミノース生合成に必要なアミノ交換反応に関与する3−アミノトランスフェラーゼとしての役割を有するorf3遺伝子産物と一致する(図5を参照)。通常マイカミノースによって占有されている位置に結合したマイカロースを有する分子が発見されていることから、グリコシル化の特異性は完全ではないようであるといえる(図40を参照)。   Biosynthetic intermediates of strains in which the orf3 gene was knocked out were studied (see Example 20). These experiments made it possible to demonstrate that this strain produces two types of platenolide: platenolide A and platenolide B (the inferred structures of these two molecules are shown in FIG. 36). This strain also produces platenolide A + mycarose and platenolide B + mycarose (see Example 20 and FIG. 40). These compounds contain sugar but do not contain any mycaminose. In addition, when they are compared to spiramycin (see FIG. 1), these compounds contain micalose instead of micaminose. These results are consistent with the orf3 gene product that is involved in mycaminose biosynthesis and has a role as a 3-aminotransferase involved in the transamination reaction required for mycaminose biosynthesis (see FIG. 5). It can be said that the specificity of glycosylation does not appear to be complete, since molecules with mycarose bound to the position normally occupied by mycaminose have been discovered (see FIG. 40).

orf4遺伝子は、数種のNDP−グルコースシンセターゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf4によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・ベネズエラ(Streptomyces venezuelae)のα−D−グルコース−1−リン酸チミジリルトランスフェラーゼと相当な類似性を有する(Y.Xue等:1998;GenBank寄託番号:AAC68682;BLASTスコア:404)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf4遺伝子は、スピラマイシン分子に組み込まれた3つの典型的な糖の生合成に必要なNDP−グルコースの合成に関与するNDP−グルコースシンセターゼをコードすることを強く示唆している(図4,5および6を参照)。この仮説は、orf4遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表16を参照)。   The orf4 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several NDP-glucose synthetases. In particular, the protein encoded by orf4 has considerable similarity to Streptomyces venezuela's α-D-glucose-1-phosphate thymidylyltransferase (Y. Xue et al .: 1998; GenBank). Deposit number: AAC68682; BLAST score: 404). The similarity of this to the proteins involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics is that the orf4 gene synthesizes NDP-glucose required for biosynthesis of three typical sugars incorporated into the spiramycin molecule. It strongly suggests encoding NDP-glucose synthetase involved in (see FIGS. 4, 5 and 6). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf4 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 16).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf5遺伝子は、数種のグルコースデヒドラターゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf5によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・テネブラリウス(Streptomyces tenebrarius)のdTDP−グルコース4,6−デヒドラターゼと相当な類似性を有する(T.B.Li等,2001年;GenBank寄託番号:AAG18457,BLASTスコア:476)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf5遺伝子は、スピラマイシン分子に組み込まれた3つの典型的な糖の生合成に必要なNDP−グルコースデヒドラターゼをコードすることを強く示唆している(図4,5および6を参照)。この仮説は、orf5遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表17を参照)。   The orf5 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several glucose dehydratases. In particular, the protein encoded by orf5 has considerable similarity to dTDP-glucose 4,6-dehydratase from Streptomyces tenebralius (TB Li et al., 2001; GenBank accession number) : AAG18457, BLAST score: 476). The similarity between this and the proteins involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics is that the orf5 gene contains NDP-glucose dehydratase required for biosynthesis of three typical sugars incorporated into the spiramycin molecule. It strongly suggests coding (see FIGS. 4, 5 and 6). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf5 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 17).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf6遺伝子は、数種のチオエステラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコ
ードする。特に、orf6によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・アベルミチリス(Streptomyces avermitilis)のチオエステラーゼと相当な類似性を有する(S.Omura等,2001年;GenBank寄託番号:BAB69315;BLASTスコア:234)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf6遺伝子は、チオエステラーゼをコードすることを強く示唆している。この仮説は、orf6遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表18を参照)。
The orf6 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several thioesterases. In particular, the protein encoded by orf6 has considerable similarity to the thioesterase of Streptomyces avermitilis (S. Omura et al., 2001; GenBank accession number: BAB69315; BLAST score: 234). The similarity between this and proteins involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics strongly suggests that the orf6 gene encodes a thioesterase. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf6 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 18).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf7遺伝子は、数種のヘキソースデヒドラターゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf7によってコードされたタンパク質は、チロシン生合成に関与するストレプトマイセス・フラジアエの dNTP−ヘキソース2,3−デヒドラターゼ(TylCVI遺伝子によってコードされる)と相当な類似性を有する(L.A.Merson−Davies等,1994年;GenBank寄託番号:AAF29379;BLASTスコア:461)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf7遺伝子は、スピラマイシン分子に組み込まれた2つの典型的な糖の生合成に必要なヘキソース2−3−デヒドラターゼもコードすることを強く示唆している(図4および6を参照)。この仮説は、orf7遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表19を参照)。   The orf7 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several hexose dehydratases. In particular, the protein encoded by orf7 has considerable similarity to the Streptomyces fradiae dNTP-hexose 2,3-dehydratase (encoded by the TylCVI gene) involved in tyrosine biosynthesis (LA. Merson-Davies et al., 1994; GenBank accession number: AAF29379; BLAST score: 461). The similarity between this and the proteins involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics is that the orf7 gene is a hexose 2-3-3 required for biosynthesis of two typical sugars incorporated into the spiramycin molecule. It strongly suggests that it also encodes dehydratase (see FIGS. 4 and 6). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf7 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 19).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf8遺伝子は、数種のアミノトランスフェラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf8によってコードされたタンパク質は、サッカロポリスポラ・スピノサ(Saccharopolyspora spinosa)におけるフォロサミン生合成に関与する可能性があるアミノトランスフェラーゼと相当な類似性を有する(C.Waldron等,2001年;GenBank寄託番号:AAG23279;BLASTスコア:465)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf8遺伝子は、フォロサミン生合成に必要なアミノ交換反応に関与する4−アミノトランスフェラーゼをコードすることを強く示唆している(図6を参照)。この仮説は、orf8遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表20を参照)。   The orf8 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several aminotransferases. In particular, the protein encoded by orf8 has considerable similarity to aminotransferases that may be involved in forosamine biosynthesis in Saccharopolyspora spinosa (C. Waldron et al., 2001; GenBank; Deposit number: AAG23279; BLAST score: 465). The similarity between this and proteins involved in biosynthetic pathways for other nearby antibiotics strongly suggests that the orf8 gene encodes a 4-aminotransferase involved in the transamination reaction required for forosamine biosynthesis. (See FIG. 6). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf8 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 20).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf8遺伝子を不活性した。それにより、得られた株は、スピラマイシンを生産しなくなることを示すことができた。これにより、orf8遺伝子は、スピラマイシン生合成に実際に関与することが確認される。それゆえに、この遺伝子によってコードされる酵素は、明らかに、スピラマイシン生合成に必須な生物変換反応工程に関与する。フォロサミン生合成においてorf8遺伝子産物が果たす役割の仮説の確認は、orf8遺伝子が不活性化されたはフォロシジン(forocidin)を生産し、それゆえに、この突然変異体はフォロシジン段階でブロックされ、いかなるネオスピラマイシンも生産しないことによって提供される(図7および実施例25を参照)。これらの結果は、フォロサミン生合成に関与するorf8遺伝子産物と一致する(図6を参照)。   The orf8 gene was inactivated. Thereby, the obtained strain could be shown not to produce spiramycin. This confirms that the orf8 gene is actually involved in spiramycin biosynthesis. Therefore, the enzyme encoded by this gene is clearly involved in the biotransformation reaction steps essential for spiramycin biosynthesis. Confirmation of the hypothesis of the role of the orf8 gene product in forosamine biosynthesis confirms that the orf8 gene is inactivated to produce forocidin, and therefore this mutant is blocked at the forosidine step and any neospira is Also provided by not producing mycin (see FIG. 7 and Example 25). These results are consistent with the orf8 gene product involved in forosamine biosynthesis (see FIG. 6).

orf9c遺伝子は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいてすでに同定されており、Geistlich等によりsrmXと命名されている(M.Geistlich等,1992年)。この遺伝子によってコードされたタンパク質と、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与する数種のメチルトランスフェラーゼとの類似性は、o
r9c遺伝子は、マイカミノースまたはフォロサミン生合成に必要なメチル化反応に関与するメチルトランスフェラーゼをコードすることを強く示唆している(図5および6を参照)。この仮説は、orf9c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表21を参照)。
The orf9c gene has already been identified in Streptomyces ambofaciens and has been named srmX by Geistrich et al. (M. Geistrich et al., 1992). The similarity between the protein encoded by this gene and several methyltransferases involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics is
The r9c gene strongly suggests that it encodes a methyltransferase involved in the methylation reaction required for mycaminose or forosamine biosynthesis (see FIGS. 5 and 6). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf9c gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 21).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf10遺伝子は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいてすでに同定されており、Geistlich等によってsrmRと命名されている(M.Geistlich等,1992年)。この遺伝子によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて、スピラマイシンの生合成経路の調節に関与する。orf10遺伝子を不活性した。それにより、得られた株は、スピラマイシンを生産しなくなることを示すことができた。これにより、orf10遺伝子は、スピラマイシン生合成に実際に関与することが確認される。それゆえに、この遺伝子によってコードされたタンパク質は、明らかにスピラマイシン生合成に必須である。   The orf10 gene has already been identified in Streptomyces ambofaciens and has been named srmR by Geistrich et al. (M. Geistrich et al., 1992). The protein encoded by this gene is involved in the regulation of the biosynthesis pathway of spiramycin in Streptomyces ambofaciens. The orf10 gene was inactivated. Thereby, the obtained strain could be shown not to produce spiramycin. This confirms that the orf10 gene is actually involved in spiramycin biosynthesis. Therefore, the protein encoded by this gene is clearly essential for spiramycin biosynthesis.

加えて、orf10の翻訳開始点を決定し、この遺伝子の過剰発現により、スピラマイシン生産における改善がもたらされることを示すことができた。翻訳開始部位は、ATGの上流に位置するATGに相当するが、これは、Geistlich等によって提唱された(M.Geistlich等,1992年)。5’がトランケ−ションされたメッセンジャーは不活性であるため、この5’末端は、orf10の機能に必須であることも実証された(実施例17を参照)。それゆえに、スピラマイシン生産に対する望ましい作用を得るために、orf10の過剰発現を有効にし、一方でorf10の5’がトランケ−ションされたメッセンジャーを発現しないようにすることが必須である。   In addition, the translation initiation point of orf10 could be determined and showed that overexpression of this gene resulted in an improvement in spiramycin production. The translation initiation site corresponds to ATG located upstream of ATG, which was proposed by Geistrich et al. (M. Geistrich et al., 1992). It has also been demonstrated that this 5 'end is essential for the function of orf10 since the 5' truncated messenger is inactive (see Example 17). Therefore, in order to obtain the desired effect on spiramycin production, it is essential to enable overexpression of orf10, while orf10 5 'does not express a truncated messenger.

orf11c遺伝子は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいてすでに同定されており、Geistlich等(M.Geistlich等,1992年)およびSchoner等(B.Schoner等,1992年)によりsrmBと命名されている。この遺伝子によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおけるスピラマイシン耐性に関与し、ABC−タイプのトランスポーターである。   The orf11c gene has already been identified in Streptomyces ambofaciens and is named srmB by Geistrich et al. (M. Geistrich et al., 1992) and Schoner et al. (B. Schoner et al., 1992). The protein encoded by this gene is involved in spiramycin resistance in Streptomyces ambofaciens and is an ABC-type transporter.

orf12遺伝子は、数種のヘキソースデヒドラターゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf12によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・フラジアエのUrdQ遺伝子によってコードされるNDP−ヘキソース3,4−デヒドラターゼと相当な類似性を有し、ウルダマイシン生合成に関与する(D.Hoffineister等,2000年;GenBank寄託番号:AAF72550;BLASTスコア:634)。これと、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与する
タンパク質との類似性は、orf12遺伝子は、フォロサミン生合成に必要な脱水反応に関与する3,4−デヒドラターゼをコードすることを強く示唆している(図6を参照)。この仮説は、orf12遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表22を参照)。
The orf12 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several hexose dehydratases. In particular, the protein encoded by orf12 has considerable similarity to the NDP-hexose 3,4-dehydratase encoded by the Streptomyces fradiae UrdQ gene and is involved in urudamycin biosynthesis (D. Hoffineister). Et al., 2000; GenBank accession number: AAF72550; BLAST score: 634). The similarity between this and proteins involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics strongly suggests that the orf12 gene encodes 3,4-dehydratase involved in the dehydration required for forosamine biosynthesis. (See FIG. 6). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf12 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 22).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf12遺伝子を不活性化した。得られた株は、スピラマイシンを生産しなくなることを示すことができた。これにより、orf12遺伝子は、スピラマイシン生合成に実際に関与することが確認される。それゆえに、この遺伝子によってコードされる酵素は、明らかに、スピラマイシン生合成に必須な生物変換反応工程に関与する。フォロサミン生合成においてorf12が果たす役割の仮説の確認は、orf12遺伝子に関して不活性化された突然変異体は、フォロサミンを生産しなくなることによって提供される。しかしながら、この突然変異体は、少量のフォロシジンを生産する。それゆえに、この突然変異体はフォロシジン段階ででブロックされ、いかなるネオスピラマイシンも生産しない(図7および実施例26を参照)。この突然変異体はまた、図38に示す構造を有する化合物を生産する。後者の化合物は、2つの糖、マイカミノースおよびマイカロースを含むが、いかなるフォロサミンも含まない。加えて、この化合物とスピラマイシンの構造(図1を参照)とを比較すると、この化合物は、予想されたフォロサミンの位置に糖マイカロースを含む。これらの結果は、orf12遺伝子産物が、フォロサミン生合成に関与することと一致する(図6を参照)。通常フォロサミンが占有している位置にマイカロースが結合した分子が観察されることから、グリコシル化の特異性は完全ではないといえる(図38を参照)。   The orf12 gene was inactivated. The resulting strain could be shown not to produce spiramycin. This confirms that the orf12 gene is actually involved in spiramycin biosynthesis. Therefore, the enzyme encoded by this gene is clearly involved in the biotransformation reaction steps essential for spiramycin biosynthesis. Confirmation of the hypothesis of the role of orf12 plays in forosamine biosynthesis is provided by the fact that mutants inactivated with respect to the orf12 gene no longer produce forosamine. However, this mutant produces a small amount of forocidin. Therefore, this mutant is blocked at the forosidine stage and does not produce any neospiramycin (see FIG. 7 and Example 26). This mutant also produces a compound having the structure shown in FIG. The latter compound contains two sugars, mycaminose and mycarose, but does not contain any forosamine. In addition, when comparing this compound with the structure of spiramycin (see FIG. 1), this compound contains the sugar micalose at the expected forosamine position. These results are consistent with the orf12 gene product being involved in forosamine biosynthesis (see FIG. 6). The molecule is usually not fully glycosylated due to the observation of molecules bound to micalose at positions normally occupied by forosamine (see FIG. 38).

orf13c遺伝子は、ストレプトマイセス・コエリカラーにおいて、機能が不明のタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。このタンパク質を、SC4H2.17と命名した(GeneBank寄託番号:T35116;BLASTスコア:619)。orf13c遺伝子によってコードされたタンパク質はまた、その他の生物の
その他のタンパク質との強い類似性を示す(表23を参照)。
The orf13c gene encodes a protein having a relatively strong similarity with a protein of unknown function in Streptomyces coelicolor. This protein was named SC4H2.17 (GeneBank accession number: T35116; BLAST score: 619). The protein encoded by the orf13c gene also shows strong similarities to other proteins from other organisms (see Table 23).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf13cによってコードされるタンパク質に近いタンパク質に起因する正確な機能はなかった。ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて、スピラマイシンの生合成経路におけるこの遺伝子の機能を研究する目的でorf13c遺伝子を不活性した。得られた株がスピラマイシンを生産することを示すことができた。これは、orf13c遺伝子は、スピラマイシン生合成に必須ではなこと、および、細菌の生存に必須ではないこと示す。それゆえに、この遺伝子によってコードされる酵素は、スピラマイシン生合成に必須な生物変換反応工程に関与しない。   There was no correct function due to a protein close to the protein encoded by orf13c. In Streptomyces ambofaciens, the orf13c gene was inactivated to study the function of this gene in the spiramycin biosynthetic pathway. It was possible to show that the resulting strain produced spiramycin. This indicates that the orf13c gene is not essential for spiramycin biosynthesis and is not essential for bacterial survival. Therefore, the enzyme encoded by this gene does not participate in the biotransformation reaction steps essential for spiramycin biosynthesis.

orf14遺伝子は、推定のレダクターゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(M.Redenbach等,1996年;Bentley等,2002;GenBank寄託番号:CAB90862;BLASTスコア:147)。   The orf14 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to the putative reductase (M. Redenbach et al., 1996; Bentley et al., 2002; GenBank accession number: CAB90862; BLAST score: 147).

orf14遺伝子を不活性した。それにより、得られた株は、スピラマイシンを生産しなくなることを示すことができた。これにより、orf14遺伝子は、実際には、スピラマイシン生合成に関与することが確認される。それゆえに、この遺伝子によってコードされる酵素は、明らかに、スピラマイシン生合成に必須な生物変換反応工程に関与する。orf14遺伝子がノックアウトされた株の生合成中間体を研究した(実施例20を参照)。これら実験は、この株は、プラテノライドAを生産するがプラテノライドBは生産しないことを実証することを可能にした(図36を参照)。   The orf14 gene was inactivated. Thereby, the obtained strain could be shown not to produce spiramycin. This confirms that the orf14 gene is actually involved in spiramycin biosynthesis. Therefore, the enzyme encoded by this gene is clearly involved in the biotransformation reaction steps essential for spiramycin biosynthesis. Biosynthetic intermediates of strains in which the orf14 gene was knocked out were studied (see Example 20). These experiments made it possible to demonstrate that this strain produces platenolide A but not platenolide B (see FIG. 36).

orf15c遺伝子は、数種のケトレダクターゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf15cによってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・アンチバイオティカスにおいて3−ケトレダクターゼと相当な類似性を有する(GenBank寄託番号:T51102,BLASTスコア:285)。この類似性は、orf15c遺伝子は、フォロサミン生合成に必要な還元反応に関与する3−ケトレダクターゼをコードすることを強く示唆している(図6を参照)。この仮説は、orf15c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表24を参照)。   The orf15c gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several ketoreductases. In particular, the protein encoded by orf15c has considerable similarity to 3-ketoreductase in Streptomyces antibiotics (GenBank accession number: T51102, BLAST score: 285). This similarity strongly suggests that the orf15c gene encodes 3-ketoreductase involved in the reductive reaction required for forosamine biosynthesis (see FIG. 6). This hypothesis is supported by the strong similarity of the protein encoded by the orf15c gene with other proteins that have similar functions in other organisms (see Table 24).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf16遺伝子は、数種のイソメラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf16によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・フラジアエにおいてNDP−ヘキソース3,4−イソメラーゼと相当な類似性を有する(Gandecha等,1997年;GenBank寄託番号:CAA57471,BLASTスコア:209)。この類似性は、orf16遺伝子は、スピラマイシン糖のいずれか1つの生合成に関与するタンパク質をコードすることを強く示唆している(図5および6を参照)。この仮説は、orf16遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表25を参照)。   The orf16 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several isomerases. In particular, the protein encoded by orf16 has considerable similarity to NDP-hexose 3,4-isomerase in Streptomyces fradiae (Gandecha et al., 1997; GenBank accession number: CAA57471, BLAST score: 209). This similarity strongly suggests that the orf16 gene encodes a protein involved in the biosynthesis of any one of the spiramycin sugars (see FIGS. 5 and 6). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf16 gene shows strong similarity to other proteins that have similar functions in other organisms (see Table 25).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf17遺伝子は、数種のグリコシルトランスフェラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf17によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・ベネズエラのグリコシルトランスフェラーゼと相当な類似性を有する(Y.Xue等,1998;GenBank寄託番号:AAC68677;BLASTスコア:400)。orf17遺伝子によってコードされたタンパク質と、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与する数種のグリコシルトランスフェラーゼとの類似性は、この遺伝子は、グリコシルトランスフェラーゼもコードすることを強く示唆している。この仮説は、orf17遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質とある程度の類似性を示すことによって裏付けられる(表26を参照)。   The orf17 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several glycosyltransferases. In particular, the protein encoded by orf17 has considerable similarity to the Streptomyces venezuela glycosyltransferase (Y. Xue et al., 1998; GenBank accession number: AAC68677; BLAST score: 400). The similarity between the protein encoded by the orf17 gene and several glycosyltransferases involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics strongly suggests that this gene also encodes a glycosyltransferase. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf17 gene shows some similarity to other proteins that have similar functions in other organisms (see Table 26).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf18遺伝子は、数種のグリコシルトランスフェラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf18によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・リシリエンシスのグリコシルトランスフェラーゼと相当な類似性を有する(Wang等,2000年;GenBank寄託番号:AAG29785;BLASTスコア:185)。orf18遺伝子によってコードされたタンパク質と、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与する数種のグリコシルトランスフェラーゼとの類似性は、この遺伝子は、グリコシルトランスフェラーゼもコードすることを強く示唆している。この仮説は、orf18遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表27を参照)。   The orf18 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several glycosyltransferases. In particular, the protein encoded by orf18 has considerable similarity to the glycosyltransferase of Streptomyces lyciliensis (Wang et al., 2000; GenBank accession number: AAG29785; BLAST score: 185). The similarity between the protein encoded by the orf18 gene and several glycosyltransferases involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics strongly suggests that this gene also encodes a glycosyltransferase. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf18 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 27).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf19の遺伝子は、数種のケトレダクターゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf19によってコードされたタンパク質は、ストレプトマイセス・フラジアエのNDP−ヘキソース4−ケトレダクターゼと相当な類似性を有する(T
ylCIV)(Bate等,2000年;GenBank寄託番号:AAD41822;BLASTスコア:266)。orf19の遺伝子によってコードされたタンパク質と、近い抗生物質に関する生合成経路に関与するこのケトレダクターゼとの類似性は、この遺伝子は、マイカロース生合成に必要な還元反応に関与する4−ケトレダクターゼもコードすることを強く示唆している(図4を参照)。この仮説は、orf19の遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表28を参照)。
The orf19 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several ketoreductases. In particular, the protein encoded by orf19 has considerable similarity to the NDP-hexose 4-ketoreductase of Streptomyces fradiae (T
ylCIV) (Bate et al., 2000; GenBank accession number: AAD41822; BLAST score: 266). The similarity between the protein encoded by the orf19 gene and this ketoreductase involved in the biosynthetic pathway for nearby antibiotics is that this gene is also a 4-ketoreductase involved in the reduction reaction required for mycarose biosynthesis. It strongly suggests coding (see FIG. 4). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf19 gene shows strong similarities to other proteins that have similar functions in other organisms (see Table 28).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf20遺伝子は、数種のヘキソースレダクターゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf20によってコードされたタンパク質は、dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼをコードするサッカロポリスポラ・エリスレア(Saccharopolyspora erythrae)のEryBIIと相当な類似性を有する(R.G.Summers等,1997年)、GenBank寄託番号:AAB84068;BLASTスコア:491)。orf20遺伝子によってコードされたタンパク質と、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与する数種のヘキソースレダクターゼとの類似性は、この遺伝子は、マイカロース生合成に必要な還元に関与する2,3−レダクターゼをコードすることを強く示唆している(図4を参照)。この仮説は、orf20遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表29を参照)。   The orf20 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several hexose reductases. In particular, the protein encoded by orf20 has considerable similarity to Saccharopolyspora erythrae EryBII, which encodes dTDP-4-keto-L-6-deoxyhexose 2,3-reductase ( RG Summers et al., 1997), GenBank accession number: AAB84068; BLAST score: 491). The similarity between the protein encoded by the orf20 gene and several hexose reductases involved in the biosynthetic pathway for other nearby antibiotics indicates that this gene is involved in the reduction required for mycarose biosynthesis 2,3 -Strongly suggests encoding a reductase (see Figure 4). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf20 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 29).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf21c遺伝子は、数種のヘキソースメチルトランスフェラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。特に、orf21cによってコードされたタンパク質は、NDP−ヘキソース3−C−メチルトランスフェラーゼをコードするストレプトマイセス・フラジアエのTylCIII遺伝子と相当な類似性を有する(N.Bate等,2000年;GenBank寄託番号:AAD41823;BLASTスコア:669):orf21c遺伝子によってコードされるタンパク質と、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与する数種のヘキソースメチルトランスフェラーゼとの類似性は、この遺伝子は、マイカロース生合成に必要なメチル化反応に関与するヘキソースメチルトランスフェラーゼをコードすることを強く示唆している(図4を参照)。この仮説は、orf21c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表30を参照)。   The orf21c gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several hexose methyltransferases. In particular, the protein encoded by orf21c has considerable similarity to the TylCIII gene of Streptomyces fradiae encoding NDP-hexose 3-C-methyltransferase (N. Bate et al., 2000; GenBank accession number: AAD41823; BLAST score: 669): Similarity between the protein encoded by the orf21c gene and several hexose methyltransferases involved in biosynthetic pathways for other nearby antibiotics It strongly suggests that it encodes a hexose methyltransferase involved in the required methylation reaction (see FIG. 4). This hypothesis is supported by the strong similarity of the protein encoded by the orf21c gene with other proteins that have similar functions in other organisms (see Table 30).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf22c遺伝子は、メトキシマロニル生合成に関与する酵素をコードするストレプトマイセス・ハイグロスコピカスver.アスコミセティカス(Streptomyces hygroscopicus var.ascomyceticus)のfkbH遺伝子によってコードされたタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(K.Wu等,2000年;GenBank寄託番号:AAF86387;BLASTスコア:463)。orf22c遺伝子によってコードされたタンパク質と、その他の近い
マクロライドに関する生合成経路に関与するこのタンパク質との類似性は、この遺伝子は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおけるメトキシマロニル生合成に関与する酵素もコードすることを強く示唆している(図8を参照)。
The orf22c gene is Streptomyces hygroscopicus ver., which encodes an enzyme involved in methoxymalonyl biosynthesis. Encodes a protein that exhibits relatively strong similarity to the protein encoded by the fkbH gene of Streptomyces hygroscopicus var. Ascomyceticus (K. Wu et al., 2000; GenBank accession number: AAF86387; BLAST score: 463 ). The similarity between the protein encoded by the orf22c gene and this protein involved in the biosynthetic pathway for other close macrolides is that this gene is also an enzyme involved in methoxymalonyl biosynthesis in Streptomyces ambofaciens. It strongly suggests coding (see FIG. 8).

orf23c遺伝子は、メトキシマロニルに関与するアシル−CoAデヒドロゲナーゼをコードするストレプトマイセス・ハイグロスコピカスver.アスコミセティカスのfkbI遺伝子によってコードされたタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(K.Wu,等,2000年;GenBank寄託番号:AAF86388;BLASTスコア:387)。orf23c遺伝子によってコードされたタンパク質と、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与する数種のアシル−CoAデヒドロゲナーゼとの類似性は、この遺伝子は、メトキシマロニル生合成に関与するアシル−CoAデヒドロゲナーゼをコードすることを強く示唆している(図8を参照)。この仮説は、orf23c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表31を参照)。   The orf23c gene is a Streptomyces hygroscopicus ver. that encodes an acyl-CoA dehydrogenase involved in methoxymalonyl. It encodes a protein that shows relatively strong similarity to the protein encoded by the Ascomiceticus fkbI gene (K. Wu, et al., 2000; GenBank accession number: AAF86388; BLAST score: 387). The similarity between the protein encoded by the orf23c gene and several acyl-CoA dehydrogenases involved in biosynthetic pathways for other nearby antibiotics, suggests that this gene is responsible for the acyl-CoA dehydrogenase involved in methoxymalonyl biosynthesis. It strongly suggests coding (see FIG. 8). This hypothesis is supported by the strong similarity of the protein encoded by the orf23c gene with other proteins that have similar functions in other organisms (see Table 31).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf24c遺伝子は、メトキシマロニル生合成に関与するアシルキャリアータンパク質(ACP)をコードすると考えられているストレプトマイセス・ハイグロスコピカスver.アスコミセティカスのfkbJ遺伝子によってコードされたタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(K.Wu等,2000年;GenBank寄託番号:AAF86389;BLASTスコア:87)。orf24c遺伝子によってコードされたタンパク質と、その他の近いマクロライドに関する生合成経路に関与するこのタンパク質との類似性は、この遺伝子は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおけるメトキシマロニル生合成に関与するタンパク質をコードすることを強く示唆している(図8を参照)。   The orf24c gene is a Streptomyces hygroscopicus ver., which is believed to encode an acyl carrier protein (ACP) involved in methoxymalonyl biosynthesis. It encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to the protein encoded by the fkbJ gene of Ascomiceticus (K. Wu et al., 2000; GenBank accession number: AAF86389; BLAST score: 87). The similarity between the protein encoded by the orf24c gene and this protein involved in the biosynthetic pathway for other nearby macrolides indicates that this gene represents a protein involved in methoxymalonyl biosynthesis in Streptomyces ambofaciens. It strongly suggests coding (see FIG. 8).

orf25c遺伝子は、メトキシマロニル生合成に関与するアシル−CoAデヒドロゲナーゼをコードするストレプトマイセス・ハイグロスコピカスver.アスコミセティカスのfkbK遺伝子によってコードされたタンパク質と比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする(K.Wu等,2000年;GenBank寄託番号:AAF86390;BLASTスコア:268)。orf25c遺伝子によってコードされたタンパク質と、その他の近い抗生物質に関する生合成経路に関与する数種のアシル−CoAデヒドロゲナーゼとの類似性は、この遺伝子は、メトキシマロニル生合成に関与するアシル−CoAデヒドロゲナーゼをコードすることを強く示唆している(図8を参照)。この仮説は、orf25c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表32を参照)。   The orf25c gene is a Streptomyces hygroscopicus ver., encoding acyl-CoA dehydrogenase involved in methoxymalonyl biosynthesis. It encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to the protein encoded by the Ascomiceticus fkbK gene (K. Wu et al., 2000; GenBank accession number: AAF86390; BLAST score: 268). The similarity between the protein encoded by the orf25c gene and several acyl-CoA dehydrogenases involved in biosynthetic pathways for other nearby antibiotics, suggests that this gene allows acyl-CoA dehydrogenases involved in methoxymalonyl biosynthesis. It strongly suggests coding (see FIG. 8). This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf25c gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 32).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf26遺伝子は、ストレプトマイセス・フラジアエにおけるチロシン生合成に関与するマイカノシルトランスフェラーゼをコードするtylCV遺伝子によってコードされたタンパク質と65%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードする(N.Bate,等,2000年;GenBank寄託番号:AAD41824,BLASTスコア:471)。より特定には、TylCVは、チロシン合成の際にマイカロース分子に結合するグリコシルトランスフェラーゼである。これと、その他の比較的近い抗生物質に関する生合成経路、より特定にはマイカロース移動に関与するタンパク質との類似性は、orf26遺伝子はグリコシルトランスフェラーゼであることを示唆している。この仮説は、orf26遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表33を参照)。   The orf26 gene is a protein that shows 65% identity (determined using the BLAST program) with the protein encoded by the tylCV gene that encodes the mycanosyltransferase involved in tyrosine biosynthesis in Streptomyces fradiae. Code (N. Bate, et al., 2000; GenBank accession number: AAD41824, BLAST score: 471). More specifically, TylCV is a glycosyltransferase that binds to a micalose molecule during tyrosine synthesis. The similarity of this to the biosynthetic pathways for other relatively close antibiotics, and more specifically to proteins involved in micalose migration, suggest that the orf26 gene is a glycosyltransferase. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf26 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 33).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf27遺伝子は、ストレプトマイセス・フラジアエにおけるチロシン生合成に関与するNDP−ヘキソース3,5−(または5−)エピメラーゼをコードするtylCVII遺伝子によってコードされたタンパク質と70%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードする(N.Bate等,2000年;GenBank寄託番号:AAD41825,BLASTスコア:243)。より特定には、TylCVIIは、マイカロース生合成に関与するヘキソース3,5−(または、5−)エ
ピメラーゼである。これと、その他の比較的近い抗生物質に関する生合成経路、より特定にはマイカロース生合成に関与するタンパク質との類似性は、orf27遺伝子はエピメラーゼをコードすることを示唆している。この仮説は、orf27遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表34を参照)。BLASTプログラムを用いて得られた近い配列の解析は、orf27遺伝子は、マイカロース生合成に必要な異性化反応に関与する5−エピメラーゼをコードすることを強く示唆している(図4を参照)。
The orf27 gene is 70% identical to the protein encoded by the tylCVII gene encoding NDP-hexose 3,5- (or 5-) epimerase involved in tyrosine biosynthesis in Streptomyces fradiae (using the BLAST program (N. Bate et al., 2000; GenBank accession number: AAD41825, BLAST score: 243). More specifically, TylCVII is a hexose 3,5- (or 5-) epimerase involved in mycarose biosynthesis. The similarity of this to the biosynthetic pathway for other relatively close antibiotics, more specifically to proteins involved in mycarose biosynthesis, suggests that the orf27 gene encodes epimerase. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf27 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 34). Analysis of the close sequence obtained using the BLAST program strongly suggests that the orf27 gene encodes a 5-epimerase involved in the isomerization reaction required for mycarose biosynthesis (see FIG. 4). .

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

再配列解析の後、約450塩基対の領域の配列だけが決定されたことから、まず、orf28c配列を部分的に決定した(この領域は配列番号106の不完全な配列において「N」という記号で示す)。それでも、このORFの部分配列(配列番号111)を、上で説明した様々なコンピュータープログラムでの解析に用いた。このようにして、orf28c遺伝子は、決定された配列(配列番号112,これはOrf28cタンパク質の部分配列である)にわたって、ストレプトマイセス・サーモトレランス(Streptomyces thermotolerans)においてカルボマイシン生合成に関与する調節
タンパク質をコードするacyB2遺伝子によってコードされたタンパク質(A.Arisawa等,1993年;GenBank寄託番号:JC2032,BLASTスコア:329)と、64%の同一性を示すタンパク質をコードすることを決定することができた(BLASTプログラムを用いて決定された)。これと、比較的近い抗生物質に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf28c遺伝子は、スピラマイシン生合成に関与する調節タンパク質をコードすることを示す。この仮説は、orf28c遺伝子によってコードされたタンパク質はまた、ストレプトマイセス・フラジアエにおけるチロシン生合成に関与する調節タンパク質であるTylRタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(N.Bate等,1999年;GenBank寄託番号:AAF29380,BLASTスコア:167)。
Since only the sequence of the region of about 450 base pairs was determined after the rearrangement analysis, the orf28c sequence was first partially determined (this region is represented by the symbol “N” in the incomplete sequence of SEQ ID NO: 106). ). Nevertheless, this partial sequence of the ORF (SEQ ID NO: 111 ) was used for analysis with the various computer programs described above. Thus, the orf28c gene spans the determined sequence (SEQ ID NO: 112, which is a partial sequence of the Orf28c protein), a regulatory protein involved in carbomycin biosynthesis in Streptomyces thermotolerans. Can be determined to encode a protein that shows 64% identity with the protein encoded by the acyB2 gene (A. Arisawa et al., 1993; GenBank accession number: JC2032, BLAST score: 329). (Determined using the BLAST program). The similarity between this and proteins involved in the biosynthetic pathway for relatively close antibiotics indicates that the orf28c gene encodes a regulatory protein involved in spiramycin biosynthesis. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf28c gene also shows strong similarity to the TylR protein, a regulatory protein involved in tyrosine biosynthesis in Streptomyces fradiae (N. Bate et al., 1999). Year; GenBank accession number: AAF29380, BLAST score: 167).

決定されていない配列のいずれかの端に位置するオリゴヌクレオチドを用いてorf28c遺伝子を増幅し、それを発現ベクターにサブクローンするすることができた。このようにして、orf28c遺伝子の過剰発現により、OSC2株においてスピラマイシン生産を顕著に増加させることを実証することができた(実施例24を参照)。これにより、orf28cの過剰発現により、スピラマイシン生産を増加させることを実証しており、スピラマイシンの生合成経路の調節因子としてのその役割が確認される。   It was possible to amplify the orf28c gene with an oligonucleotide located at either end of the undetermined sequence and subclone it into an expression vector. In this way, it was possible to demonstrate that overexpression of the orf28c gene significantly increased spiramycin production in the OSC2 strain (see Example 24). This demonstrates that overexpression of orf28c increases spiramycin production and confirms its role as a regulator of the biosynthesis pathway of spiramycin.

続いて、orf28cの部分配列を完成させ、約450塩基対が失われた領域を決定し
た(配列番号140および配列番号141を参照)。このORFの完全配列(配列番号141)を、上で説明した様々なコンピュータープログラムでの解析に用いた。このようにして、orf28c遺伝子は、決定された配列(配列番号142,これは、Orf28cタンパク質の完全配列である)にわたって、ストレプトマイセス・サーモトレランスにおいてカルボマイシン生合成に関与する調節タンパク質をコードするacyB2遺伝子によってコードされたタンパク質(Arisawa,A.,等,1993年;GenBank寄託番号:JC2032,BLASTスコア:451)と、69%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードするを決定することができた。これと、比較的近い抗生物質の生合成の調節に関与するタンパク質との類似性は、orf28c遺伝子は、スピラマイシン生合成に関与する調節タンパク質をコードすることを示す。この仮説は、orf28c遺伝子によってコードされたタンパク質はまた、TylRタンパク質(ストレプトマイセス・フラジアエにおいてチロシン生合成の調節に関与する調節タンパク質である)との強い類似性を示す(Bate,N等,1999年;GenBank寄託番号:AAF29380,BLASTスコア:224)ことによって裏付けられる。この遺伝子の過剰発現の結果(実施例24を参照)は、スピラマイシン生合成経路の調節因子としてのその役割を確認する。
Subsequently, a partial sequence of orf28c was completed, and a region in which about 450 base pairs were lost was determined (see SEQ ID NO: 140 and SEQ ID NO: 141). The complete sequence of this ORF (SEQ ID NO: 141) was used for analysis with the various computer programs described above. In this way, the orf28c gene encodes a regulatory protein involved in carbomycin biosynthesis in Streptomyces thermotolerance across the determined sequence (SEQ ID NO: 142, which is the complete sequence of the Orf28c protein). A protein showing 69% identity (determined using the BLAST program) with the protein encoded by the acyB2 gene (Arisawa, A., et al., 1993; GenBank accession number: JC2032, BLAST score: 451) I was able to decide to code. The similarity between this and a protein involved in the regulation of relatively close antibiotic biosynthesis indicates that the orf28c gene encodes a regulatory protein involved in spiramycin biosynthesis. This hypothesis indicates that the protein encoded by the orf28c gene also shows strong similarity to the TylR protein (a regulatory protein involved in the regulation of tyrosine biosynthesis in Streptomyces fradiae) (Bate, N et al., 1999). Year; GenBank deposit number: AAF29380, BLAST score: 224). The result of overexpression of this gene (see Example 24) confirms its role as a regulator of the spiramycin biosynthetic pathway.

orf28c遺伝子を不活性化した。それにより、得られた株は、スピラマイシンを生産しなくなることを示すことができた。これにより、orf28c遺伝子は、明らかに、スピラマイシン生合成に関与しており、スピラマイシン生合成に必須であることが確認される。これらの結果は、この遺伝子の過剰発現の結果とあわせて(実施例24を参照)、Orf28cはスピラマイシン生合成に必須な活性化因子としての役割を有することと一致する。   The orf28c gene was inactivated. Thereby, the obtained strain could be shown not to produce spiramycin. This confirms that the orf28c gene is clearly involved in spiramycin biosynthesis and is essential for spiramycin biosynthesis. These results, together with the results of overexpression of this gene (see Example 24), are consistent with the role of Orf28c as an activator essential for spiramycin biosynthesis.

orf29遺伝子は、ソランギウス・セルローサム(Sorangium cellulosum)においてソラフェン(soraphen)A(ポリケチドクラスの抗真菌剤)生合成に関与する遺伝子群に位置する考えられるグリコシルヒドロラーゼ(J.Ligon等,2002;GenBank寄託番号:AAK19890,BLASTスコア:139)と、31%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードする。これと、比較的近い分子に関する生合成経路に関与するタンパク質との類似性は、orf29遺伝子は、グリコシルヒドロラーゼ活性を有するタンパク質をコードすることを示す。この仮説は、orf29遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表35を参照)。orf29によってコードされたタンパク質のCD−サーチプログラム(上記参照)での配列解析はまた、orf29遺伝子は、グリコシルヒドロラーゼをコードすることも示す。   The orf29 gene is a possible glycosyl hydrolase (J. Ligon et al., 2002; GenBank accession number) located in the gene group involved in soraphen A (polyketide class antifungal) biosynthesis in Sorangium cellulosum. : AAK 19890, BLAST score: 139) and encodes a protein showing 31% identity (determined using the BLAST program). This similarity to proteins involved in biosynthetic pathways for relatively close molecules indicates that the orf29 gene encodes a protein with glycosyl hydrolase activity. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf29 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 35). Sequence analysis of the protein encoded by orf29 in the CD-search program (see above) also shows that the orf29 gene encodes a glycosyl hydrolase.

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

SignalPプログラム(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)(Nielsen,H.等,1997年)を用いてorf29から推測されたタンパク質配列の解析は、このタンパク質は、30位と31位の間に予想の切断部位(QSA/QA)を有するC末端シグナル配列を有することを示す。このタンパク質は細胞外であることが予想される。このタンパク質は、グリコシルトランスフェラーゼGimAおよび/またはGimBによるグリコシル化で不活性化されたスピラマイシンの再活性化において、グリコシルヒドロラーゼとして、役割を有すると考えられる(Gounnelen等,1998年)。   Analysis of the protein sequence inferred from orf29 using the SignalP program (http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/) (Nielsen, H. et al., 1997) And C-terminal signal sequence with the expected cleavage site (QSA / QA) between positions 31 and 31. This protein is expected to be extracellular. This protein is thought to have a role as a glycosyl hydrolase in the reactivation of spiramycin inactivated by glycosylation by glycosyltransferases GimA and / or GimB (Gounnelen et al., 1998).

orf30c遺伝子は、コリネバクテリウム・グルタミカム(Corynebacterium glutamicum)におけるヌクレオシド−ニリン酸糖エピメラーゼ(GenBank寄託番号:NP_600590,BLASTスコア:89)と、31%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードする。この類似性は、orf30c遺伝子はエピメラーゼをコードすることを示す。この仮説は、CD−サーチプログラム(上記を参照)での配列解析はorf30c遺伝子はエピメラーゼをコードすることも示すことによって裏付けられる。   The orf30c gene has 31% identity (determined using the BLAST program) with the nucleoside-phosphate phosphate epimerase (GenBank accession number: NP_600590, BLAST score: 89) in Corynebacterium glutamicum. Encodes the indicated protein. This similarity indicates that the orf30c gene encodes epimerase. This hypothesis is supported by sequence analysis in the CD-search program (see above) also showing that the orf30c gene encodes epimerase.

orf30cは、2つの可能性のある開始コドンを示し(配列番号115を参照)これらは、それぞれ345個および282個のアミノ酸からなる2種の可能性のあるタンパク質(配列番号116および117)を生じる。しかしながら、このコドンの使用は、第二のATGからのみストレプトマイセスに特徴的である;加えて、第一のATGと第二のATGとの間の配列の推測されたタンパク質配列は同定された近い配列とは並べていないが、それに対して、最も短いタンパク質配列(第二のATGから:配列番号144)は、これらタンパク質の初めに正しく並べられている。それゆえに、これから、第二のATGは、正しい開始コドンであること、それゆえに、このorf配列は、配列番号143で示される配列であり、これが翻訳されれば、配列番号144の配列のタンパク質に相当すること推測することができる。   orf30c shows two possible start codons (see SEQ ID NO: 115) which yields two possible proteins (SEQ ID NO: 116 and 117) consisting of 345 and 282 amino acids, respectively . However, this codon usage is characteristic for Streptomyces only from the second ATG; in addition, the deduced protein sequence of the sequence between the first ATG and the second ATG has been identified. While not aligned with the close sequence, the shortest protein sequence (from the second ATG: SEQ ID NO: 144) is aligned correctly at the beginning of these proteins. Therefore, from now on, the second ATG is the correct start codon, and therefore this orf sequence is the sequence shown in SEQ ID NO: 143. It can be guessed that it corresponds.

orf31遺伝子は、ストレプトマイセス・コエリカラーにおけるオキシドレダクターゼ(GenBank寄託番号:NP_631148,BLASTスコア:261)と52%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードする。この類似性は、orf31遺伝子はレダクターゼをコードすることを示す。この仮説は、CD−サーチプログラム(上記を参照)を用いた配列の分析はまた、orf31遺伝子はレダクターゼをコードすることも示すによって裏付けられる。この仮説はまた、orf31遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによっても裏付けられる(表36を参照)。   The orf31 gene encodes a protein that exhibits 52% identity (determined using the BLAST program) with oxidoreductase (GenBank accession number: NP — 631148, BLAST score: 261) in Streptomyces coelicolor. This similarity indicates that the orf31 gene encodes a reductase. This hypothesis is supported by analysis of the sequence using a CD-search program (see above) also showing that the orf31 gene encodes a reductase. This hypothesis is also supported by the fact that the protein encoded by the orf31 gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 36).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等
,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

orf31遺伝子を不活性した。それにより、得られた株は、スピラマイシンを生産し
なくなることを示すことができた。これにより、orf31遺伝子は、スピラマイシン生合成に実際に関与することが確認される。それゆえに、この遺伝子によってコードされる酵素は、明らかに、スピラマイシン生合成に必須な生物変換反応工程に関与する。
The orf31 gene was inactivated. Thereby, the obtained strain could be shown not to produce spiramycin. This confirms that the orf31 gene is actually involved in spiramycin biosynthesis. Therefore, the enzyme encoded by this gene is clearly involved in the biotransformation reaction steps essential for spiramycin biosynthesis.

第二の工程では5’位におけるコーディング配列しか決定されていないため、まず第一に、orf32cの配列を部分的に決定した(実施例19を参照)。しかしながら、このorf部分配列(配列番号120)は、上で説明した様々なコンピュータープログラムでの解析に用いられた。このようにして、orf32c遺伝子は、決定された(配列番号121,これは、ORF32cタンパク質の部分配列である)配列にわたって、ストレプトマイセス・コエリカラーにおけるGntRファミリーの調節タンパク質(GenBank寄託番号:NP_625576,BLASTスコア:229)と、47%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードすることを決定することができた。この類似性は、orf32c遺伝子は、GntRファミリーの転写調節因子をコードすることを示す。この仮説は、orf32c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる。   Since only the coding sequence at position 5 'was determined in the second step, first the sequence of orf32c was partially determined (see Example 19). However, this orf partial sequence (SEQ ID NO: 120) was used for analysis with the various computer programs described above. Thus, the orf32c gene spanned the determined sequence (SEQ ID NO: 121, which is a partial sequence of the ORF32c protein), a GntR family regulatory protein in Streptomyces coelicolor (GenBank accession number: NP — 625576, BLAST). Could be determined to encode a protein showing a score of 229) and 47% identity (determined using the BLAST program). This similarity indicates that the orf32c gene encodes a transcriptional regulator of the GntR family. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf32c gene shows strong similarities to other proteins that have similar functions in other organisms.

続いて、orf32cの部分的配列を完全させ、失われた領域を決定した(配列番号140および配列番号145を参照)。このorfの完全配列は、ストレプトマイセス・アベルミチリスにおけるGntRファミリーの調節タンパク質(GenBank寄託番号:NP_824604,BLASTスコア:282)と44%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードする。この類似性は、orf32c遺伝子は、GntRファミリーの転写調節因子をコードすることを示す。この仮説は、orf32c遺伝子によってコードされたタンパク質は、その他の生物において類似の機能を有するその他のタンパク質との強い類似性を示すことによって裏付けられる(表37を参照)。   Subsequently, the partial sequence of orf32c was completed and the missing region was determined (see SEQ ID NO: 140 and SEQ ID NO: 145). The complete sequence of this orf is a protein that exhibits 44% identity (determined using the BLAST program) with the GntR family of regulatory proteins (GenBank accession number: NP_824604, BLAST score: 282) in Streptomyces avermitilis Code. This similarity indicates that the orf32c gene encodes a transcriptional regulator of the GntR family. This hypothesis is supported by the fact that the protein encoded by the orf32c gene shows strong similarities to other proteins with similar functions in other organisms (see Table 37).

Figure 0005042497
*;配列類似性の大きさは、BLASTスコアの高さに関連する(Altschul等,1990年)。
Figure 0005042497
*; The magnitude of sequence similarity is related to the high BLAST score (Altschul et al., 1990).

ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおけるスピラマイシン生合成経路でのこの遺伝子の機能を研究する目的で、orf32c遺伝子を不活性化した。得られた株はスピラマイシンを生産することを示すことができた。これは、orf32c遺伝子はスピラマイシン生合成に必須ではないこと、および、細菌の生存に必須ではないことことを示す。   In order to study the function of this gene in the spiramycin biosynthetic pathway in Streptomyces ambofaciens, the orf32c gene was inactivated. The resulting strain could be shown to produce spiramycin. This indicates that the orf32c gene is not essential for spiramycin biosynthesis and is not essential for bacterial survival.

orf33遺伝子は、ザントモナス・カンペストリス(Xanthomonas campestris)の仮説タンパク質(GenBank寄託番号:NP_635564,BLASTスコア:54)と、49%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードする。   The orf33 gene encodes a protein showing 49% identity (determined using the BLAST program) with the hypothetical protein of Xanthomonas campestris (GenBank accession number: NP — 635564, BLAST score: 54).

orf34cの配列は部分的である。実際には、このorfの産物とデータベースとの間で行われた比較は、このタンパク質のC末端部分は、ヌクレオチド配列から推測された産物にはないことから、このorfは、配列解析された領域より長くそれを超えて連続していることを示す。しかしながら、このORFの部分配列は、上で説明した様々なコンピュータープログラムでの解析に用いられた。orf34c遺伝子は、決定された配列にわたって(配列番号150,これは、ORF34cタンパク質の部分配列である)、ストレプトマイセス・コエリカラー由来のアラビノフラノシダーゼ(Bentley等,2002;GenBank寄託番号:NP_630049,BLASTスコア:654)と、91%の同一性(BLASTプログラムを用いて決定された)を示すタンパク質をコードすることを決定することができた。S.コエリカラーにおいて、このアラビノフラノシダーゼをコードする遺伝子は、二次代謝産物の生合成に関与しないようである。それゆえに、S.アンボファシエンスにおいて、この遺伝子は、スピラマイシン生合成に関与しないと思われる。   The sequence of orf34c is partial. In fact, the comparison made between the product of this orf and the database shows that the C-terminal part of the protein is not in the product deduced from the nucleotide sequence, so Indicates that it has been continuous beyond that longer. However, this partial sequence of ORF was used for analysis with the various computer programs described above. The orf34c gene spans the determined sequence (SEQ ID NO: 150, which is a partial sequence of the ORF34c protein), an arabinofuranosidase from Streptomyces coelicolor (Bentley et al., 2002; GenBank accession number: NP_630049, BLAST) Could be determined to encode a protein showing a score of 654) and 91% identity (determined using the BLAST program). S. In Coericolor, the gene encoding this arabinofuranosidase does not appear to be involved in the biosynthesis of secondary metabolites. Therefore, S.H. In ambofaciens, this gene does not appear to be involved in spiramycin biosynthesis.

本発明の目的はまた、高ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149の配列のポリヌクレオチドの少なくとも1つ、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つとハイブリダイズするポリヌクレオチドである。選択的には、これら前記ポリヌクレオチドは、ストレプトマイセス属細菌から単離され、より選択的には、これらポリヌクレオチドは、マクロライドの生合成に関与するタンパク質をコードし、さらにより選択的には、これらポリヌクレオチドは、それらがハイブリダイズするポリヌクレオチドによってコードされたタンパク質に類似した活性を有するタンパク質をコードする。高ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、非相同な核酸鎖のハイブリダイゼーションに好ましくないハイブリダイゼーション条件と定義することができる。例えば、高ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、ChurchおよびGilbertによって説明された(ChurchおよびGilbert,1984年)、緩衝液における、55℃〜65℃の温度でのハイブリダイゼーション条件と説明することができ、ハイブリダイゼーション温度は、好ましくは55℃、さらにより好ましくは60℃、最も好ましくは65℃であり、続いて、2×SSC緩衝液で、55℃〜65℃の温度で1回以上の洗浄が行われ、この温度は、好ましくは、55℃、さらにより好ましくは60℃、最も好ましくは65℃であり、続いて、0.5×SSC緩衝液で、55℃〜65℃の温度で1回以上の洗浄が行われ、この温度は、好ましくは55℃、さらにより好ましくは60℃、最も好ましくは65℃である。上述のハイブリダイゼーション条件は、ハイブリダイゼーションが検索される核酸の長さ、または、当業者既知の技術に従って選択された標識タイプに応じて調節することができる。適切なハイブリダイゼーション条件は、例えば、F.Ausubel等(2002年)による著書に従って調節することができる。   It is also an object of the present invention to provide SEQ ID NOs: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36 under highly stringent hybridization conditions. , 40, 43, 45, 47, 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118 , 120, 141, 143, 145, 147 and 149, any one of the variants thereof, or any one of the sequences obtained therefrom due to the degeneracy of the genetic code Polynucleotide that hybridizes with each other. Optionally, said polynucleotides are isolated from Streptomyces bacteria, more selectively these polynucleotides encode proteins involved in macrolide biosynthesis, and even more selectively. These polynucleotides encode proteins that have similar activity to the protein encoded by the polynucleotide to which they hybridize. Highly stringent hybridization conditions can be defined as hybridization conditions that are undesirable for hybridization of heterologous nucleic acid strands. For example, highly stringent hybridization conditions can be described as hybridization conditions at temperatures between 55 ° C. and 65 ° C. in buffer, as described by Church and Gilbert (church and Gilbert, 1984), The hybridization temperature is preferably 55 ° C., even more preferably 60 ° C., most preferably 65 ° C., followed by one or more washes with 2 × SSC buffer at a temperature of 55 ° C. to 65 ° C. This temperature is preferably 55 ° C., even more preferably 60 ° C., most preferably 65 ° C., followed by 0.5 × SSC buffer at a temperature of 55 ° C. to 65 ° C. one or more times. This temperature is preferably 55 ° C, even more preferably 60 ° C, most preferably 65 ° C. It is. The hybridization conditions described above can be adjusted depending on the length of the nucleic acid for which hybridization is sought, or the label type selected according to techniques known to those skilled in the art. Suitable hybridization conditions are described in, for example, F.I. Adjustments can be made according to a book by Ausubel et al. (2002).

本発明はまた、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149のヌクレオチド配列からなる群より選択されたポリヌクレオチド、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つ、または、相補配列のポリヌクレオチドの、少なくとも10、12、15、18、20〜25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1500、1550、1600、1650、1700、1750、1800、1850または1900個の連続したヌクレオチドを含むポリヌクレオチドと、少なくとも70%、より好ましくは80%、より好ましくは85%、さらにより好ましくは90%、さらにより好ましくは95%、および、最も好ましくは98%のヌクレオチド同一性を有するポリヌクレオチドに関する。選択的には、これら前記ポリヌクレオチドは、ストレプトマイセス属の細菌から単離され、より選択的にはこれらポリヌクレオチドは、マクロライドの生合成に関与するタンパク質をコードし、さらにより選択的にはこれらポリヌクレオチドは、それらが同一性を示すポリヌクレオチドによってコードされたタンパク質に類似した活性を有するタンパク質をコードする。最も好ましくは、本発明に係るポリヌクレオチドは、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149のヌクレオチド配列からなる群より選択されるか、または、相補配列のポリヌクレオチドである。   The present invention also includes SEQ ID NOs: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40, 43, 45, 47, 49, 53. , 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118, 120, 141, 143, 145, 147 and 149 A polynucleotide selected from the group consisting of the nucleotide sequences of: or any one of its variants, or any one of the sequences derived therefrom due to the degeneracy of the genetic code, or the polynucleotide of the complementary sequence Of at least 10, 12, 15, 18, 20-25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 50, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, A polynucleotide comprising 1700, 1750, 1800, 1850 or 1900 contiguous nucleotides and at least 70%, more preferably 80%, more preferably 85%, even more preferably 90%, even more preferably 95%, And most preferably relates to a polynucleotide having 98% nucleotide identity. Optionally, said polynucleotides are isolated from Streptomyces bacteria, more selectively these polynucleotides encode proteins involved in macrolide biosynthesis, and even more selectively. These polynucleotides encode proteins that have activities similar to those encoded by the polynucleotides they exhibit identity with. Most preferably, the polynucleotide according to the present invention has SEQ ID NOs: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40, 43, 45, 47, 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118, 120, 141, It is selected from the group consisting of nucleotide sequences 143, 145, 147 and 149, or is a complementary sequence polynucleotide.

比較のための配列の最適なアライメントは、既知のアルゴリズムを用いてコンピューターで行うことができ、このようなアルゴリズムとしては、例えばFASTAパッケージのアルゴリズム(W.R.PearsonおよびD.J.Lipman,1988年、および、W.R.Pearson,1990年)があり、特にINFOBIOGENリソースセンター(エヴリー,フランス)から入手可能である。例として、パーセンテージ配列同一性は、LFASTA(K.−M.Chao等,1992年)またはLALIGN(X.HuangおよびW.Miller,1991年)ソフトウェアを用いて決定してもよい。LFASTAおよびLALIGNプログラムは、FASTAパッケージの一部である。LALIGNは、最適なローカルアライメントを提供する;このプログラムはより精密であるが、LFASTAよりも遅い。   Optimal alignment of the sequences for comparison can be done on a computer using known algorithms, such as the algorithm of the FASTA package (WR Pearson and DJ Lipman, 1988). And WR Pearson, 1990), especially available from the INFOBIOGEN Resource Center (Evry, France). As an example, percentage sequence identity may be determined using LFASTA (K.-M. Chao et al., 1992) or LALIGN (X. Huang and W. Miller, 1991) software. The LFASTA and LALIGN programs are part of the FASTA package. LALIGN provides optimal local alignment; this program is more precise but slower than LFASTA.

本発明の他の形態は、上で定義された核酸配列の発現によって生じるポリペプチドに関する。選択的には、本発明に係るポリペプチドは、配列番号4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、27、29、31、32、33、35、37、38、39、41、42、44、46、48、50、51、52、54、55、56、57、58、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、108、110、112、114、116、117、119、121、142、144、146、148および150から選択されるポリペプチド、または、これら配列のいずれか1つ(ただし前記配列にわたり1またはそれ以上のアミノ酸が、それらの機能特性に影響を与えることなく置換、挿入または欠失されている)、または、これら配列の変異体のいずれか1つの、少なくとも10、15、20、30〜40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、620または640個の連続したアミノ酸を含むポリペプチドと、少なくとも70%、より好ましくは80%、より好ましくは85%、さらにより好ましくは90%、さらにより好ましくは95%、最も好ましくは98%の、とのアミノ酸同一性を示す。選択的には、本発明に係るポリペプチドは、ストレプトマイセス属の細菌により天然状態で発現され、より選択的には、これらポリペプチドは、マクロライドの生合成に関与し、さらにより選択的には、これらポリペプチドは、それらが同一性を有するポリペプチドの活性に類似した活性を有する。好ましくは、本発明に係るポリペプチドは、配列番号4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、27、29、31、32、33、35、37、38、39、41、42、44、46、48、50、51、52、54、55、56、57、58、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、108、110、112、114、116、117、119、121、142、144、146、148および150のポリペプチド配列からなる群より選択されるか、または、これら配列のいずれか1つ(ただし、前記配列にわたり1またはそれ以上のアミノ酸が、それらの機能特性に影響を与えることなく置換、挿入または欠失されている)、または、これら配列の変異体のいずれか1つである。最も好ましくは、本発明に係るポリペプチドは、配列番号4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、27、29、31、32、33、35、37、38、39、41、42、44、46、48、50、51、52、54、55、56、57、58、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、108、110、112、114、116、117、119、121、142、144、146、148および150のポリペプチド配列からなる群より選択される。   Another aspect of the invention relates to a polypeptide resulting from the expression of a nucleic acid sequence as defined above. Optionally, the polypeptide according to the invention is SEQ ID NO: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 27, 29, 31, 32, 33, 35. , 37, 38, 39, 41, 42, 44, 46, 48, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 75 77, 79, 81, 83, 85, 108, 110, 112, 114, 116, 117, 119, 121, 142, 144, 146, 148 and 150, or any of these sequences One (but one or more amino acids throughout the sequence have been substituted, inserted or deleted without affecting their functional properties), or any one of variants of these sequences, At least 10, 15, 20, 30-40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 620 or a polypeptide comprising 640 consecutive amino acids and at least 70%, more preferably 80%, more preferably Shows amino acid identity with 85%, even more preferably 90%, even more preferably 95%, and most preferably 98%. Alternatively, the polypeptides according to the invention are expressed in the natural state by Streptomyces bacteria, more selectively, these polypeptides are involved in macrolide biosynthesis and are even more selective. In some cases, these polypeptides have an activity similar to that of the polypeptides with which they are identical. Preferably, the polypeptide according to the present invention is SEQ ID NO: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 27, 29, 31, 32, 33, 35, 37. , 38, 39, 41, 42, 44, 46, 48, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 75, 77 79, 81, 83, 85, 108, 110, 112, 114, 116, 117, 119, 121, 142, 144, 146, 148 and 150 polypeptide sequences, or these Any one of the sequences, provided that one or more amino acids have been substituted, inserted or deleted throughout the sequence without affecting their functional properties, or mutations in these sequences It is any one of. Most preferably, the polypeptide according to the invention is SEQ ID NO: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 27, 29, 31, 32, 33, 35, 37, 38, 39, 41, 42, 44, 46, 48, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 75, 77, 79, 81, 83, 85, 108, 110, 112, 114, 116, 117, 119, 121, 142, 144, 146, 148 and 150 polypeptide sequences.

比較のための配列の最適なアライメントは、既知のアルゴリズムを用いてコンピューターで行うことができ、例えば、このようなアルゴリズムとしては、PASTAパッケージのアルゴリズム(W.R.PearsonおよびD.J.Lipman,1988年、および、W.R.Pearson,1990年)があり、特にINFOBIOGENリソースセンター(エヴリー,フランス)から入手可能である。例として、パーセンテージ配列同一性は、LFASTA(K.−M.Chao等,1992年)またはLALIGN(X.HuangおよびW.Miller,1991年)ソフトウェアを用いて、INFOBIOGENリソースセンター(エヴリー,フランス)によって定義されたデフォルトパラメーターを用いて決定してもよい。LFASTAおよびLALIGNプログラムは、FASTAパッケージの一部である。LALIGNは、最適なローカルアライメントを提供する;このプログラムはより精密であるが、LFASTAよりも遅い。   Optimal alignment of sequences for comparison can be done in a computer using known algorithms, for example, such algorithms include those of the PASTA package (WR Pearson and DJ Lipman, 1988 and WR Pearson, 1990), especially available from the INFOBIOGEN Resource Center (Evry, France). By way of example, percentage sequence identity is determined by the INFOBIOGEN Resource Center (Evry, France) using LFASTA (K.-M. Chao et al., 1992) or LALIGN (X. Huang and W. Miller, 1991) software. It may be determined using defined default parameters. The LFASTA and LALIGN programs are part of the FASTA package. LALIGN provides optimal local alignment; this program is more precise but slower than LFASTA.

本発明の他の形態は、上述の組換えDNAポリヌクレオチドに関する。選択的には、この組換えDNAはベクターである。さらにより選択的には、ベクターは、バクテリオファージ、プラスミド、ファージミド、インテグレート可能なベクター、フォスミド、コスミド、シャトルベクター、BAC(細菌人工染色体)およびPAC(P1由来人工染色体)から選択される。例として、ラムダファージおよびM13ファージは、バクテリオファージとして述べることができる。プラスミドとしては、E.コリで複製するプラスミド、例えば、pBR322およびその誘導体、pUC18およびその誘導体、pUC19およびその誘導体、pGB2およびその誘導体(G.Churchward等,1984年)、pACYC177(GenBank寄託番号:X06402)およびその誘導体、および、pACYC184(GenBank寄託番号:X06403)およびその誘導体が挙げられる。さらに、ストレプトマイセスで複製するプラスミド、例えば、pU101およびその誘導体、pSG5およびその誘導体、SLP1およびその誘導体、および、SCP2*およびその誘導体(Kieser等,2000年)も挙げられる。ファージミドとしては、例えば、pBluescript IIおよびその誘導体(特にストラタジーン(Stratagene)社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、pGEM−Tおよびその誘導体(プロメガ社(Promega,マディソン,ウィスコンシン州,米国)により市販されている)、[省略]IS117インテグレーションシステム(Kieser等,2000年)が挙げられる。フォスミドとしては、例えば、フォスミドpFOSI(ニューイングランドバイオラボ社(New England Bioloabs Inc.ビバリー,マサチューセッツ州,米国)により市販されている)およびその誘導体が挙げられる。コスミドとしては、例えば、コスミドSuperCosおよびその誘導体(特に、ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、および、コスミドpWED15(Wahl等,1987年)およびその誘導体が挙げられる。シャトルベクターに関してはとしては、例えば、E.コリ/ストレプトマイセスシャトルプラスミド、例えばpU903およびその誘導体、一連のプラスミドpUWL、pCA0106、pWHM3、および、pOJ446およびそれらの誘導体(Kieser等,2000年)、および、E.コリ/ストレプトマイセスシャトルBAC、例えば特許出願WO01/40497説明されたものが挙げられる。BAC(細菌人工染色体)に関してはとしては、例えば、BACpBeloBAC11(GenBank寄託番号:U51113)が挙げられる。PACs(P1由来人工染色体)に関してはとしては、例えば、ベクターpCYPAC6(GenBank寄託番号:AF133437)が挙げられる。最も好ましくは、本発明に係るベクターは、pOS49.1、pOS49.11、pOSC49.12、pOS49.14、pOS49.16、pOS49.28、pOS44.1、pOS44.2、pOS44.4、pSPM5、pSPM7、pOS49.67、pOS49.88、pOS49.106、pOS49.120、pOS49.107、pOS49.32、pOS49.43、pOS49.44、pOS49.50、pOS49.99、pSPM17、pSPM21、pSPM502、pSPM504、pSPM507、pSPM508、pSPM509、pSPM1、pBXL1111、pBXL1112、pBXL1113、pSPM520、pSPM521、pSPM522、pSPM523、pSPM524、pSPM525、pSPM527、pSPM528、pSPM34、pSPM35、pSPM36、pSPM37、pSPM38、pSPM39、pSPM40、pSPM41、pSPM42、pSPM43、pSPM44、pSPM45、pSPM47、pSPM48、pSPM50、pSPM51、pSPM52、pSPM53、pSPM55、pSPM56、pSPM58、pSPM72、pSPM73、pSPM515、pSPM519、pSPM74、pSPM75、pSPM79、pSPM83、pSPM107、pSPM543、および、pSPM106から選択される。 Another aspect of the present invention relates to the above-described recombinant DNA polynucleotide. Optionally, the recombinant DNA is a vector. Even more selectively, the vector is selected from bacteriophages, plasmids, phagemids, integrateable vectors, fosmids, cosmids, shuttle vectors, BACs (bacterial artificial chromosomes) and PACs (P1-derived artificial chromosomes). By way of example, lambda phage and M13 phage can be described as bacteriophages. Plasmids include E. coli. Plasmids that replicate in E. coli, such as pBR322 and its derivatives, pUC18 and its derivatives, pUC19 and its derivatives, pGB2 and its derivatives (G. Churchward et al., 1984), pACYC177 (GenBank accession number: X06402) and its derivatives, and PACYC184 (GenBank accession number: X06403) and its derivatives. Also included are plasmids that replicate in Streptomyces, such as pU101 and its derivatives, pSG5 and its derivatives, SLP1 and its derivatives, and SCP2 * and its derivatives (Kieser et al., 2000). Phagemids include, for example, pBluescript II and its derivatives (particularly marketed by Stratagene (La Jolla, Calif., USA)), pGEM-T and its derivatives (Promega, Madison, Wis.) , USA)), [omitted] IS117 integration system (Kieser et al., 2000). Examples of fosmids include fosmid pFOSI (commercially available from New England Biolabs Inc. Beverly, Mass., USA) and derivatives thereof. Examples of cosmids include cosmid SuperCos and derivatives thereof (particularly marketed by Stratagene (La Jolla, Calif., USA)), and cosmid pWED15 (Wahl et al., 1987) and derivatives thereof. Examples of shuttle vectors include E.I. E. coli / Streptomyces shuttle plasmids such as pU903 and its derivatives, a series of plasmids pUWL, pCA0106, pWHM3, and pOJ446 and their derivatives (Kieser et al., 2000); Coli / Streptomyces shuttle BAC, such as those described in patent application WO 01/40497. Examples of BAC (bacterial artificial chromosome) include BACpBeloBAC11 (GenBank accession number: U51113). Examples of PACs (P1-derived artificial chromosome) include the vector pCYPAC6 (GenBank accession number: AF133437). Most preferably, the vector according to the present invention is pOS49.1, pOS49.11, pOSC49.12, pOS49.14, pOS49.16, pOS49.28, pOS44.1, pOS44.2, pOS44.4, pSPM5, pSPM7 POS49.67, pOS49.88, pOS49.106, pOS49.120, pOS49.107, pOS49.32, pOS49.43, pOS49.44, pOS49.50, pOS49.99, pSPM17, pSPM21, pSPM502, pSPM504, pSPM507 , PSPM508, pSPM509, pSPM1, pBXL1111, pBXL1112, pBXL1113, pSPM520, pSPM521, pSPM522, pSPM523, pSPM524, pSP 525, pSPM527, pSPM528, pSPM34, pSPM35, pSPM36, pSPM37, pSPM38, pSPM39, pSPM40, pSPM41, pSPM42, pSPM43, pSPM44, pSPM45, pSPM47, pSPM48, PSPM50, pSPM51, pSPM50, pSPM51 It is selected from pSPM73, pSPM515, pSPM519, pSPM74, pSPM75, pSPM79, pSPM83, pSPM107, pSPM543, and pSPM106.

本発明の他の形態は、適切な発現ベクターを含む発現系、および、生物系において上述の1またはそれ以上のポリペプチドの発現が可能な宿主細胞に関する。本発明に係る発現ベクターは、上述の1またはそれ以上のポリペプチドをコードする核酸配列を含み、当業者周知の種々の宿主細胞において様々な本発明に係るポリペプチドの発現を起こすようにすることができる。例えば、原核性の発現系、例えば細菌E.コリにおける発現系、および、真核性の発現系、例えば昆虫細胞における発現が可能なバキュロウイルス発現系、および、酵母細胞において発現が可能な発現系、または、哺乳動物における細胞において発現が可能な発現系、特にヒト細胞が挙げられる。このような系で用いることができる発現ベクターは、当業者周知である;原核細胞に関しては、例えば、E.コリでの発現ベクター、例えばpET(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、GATEWAYファミリーのベクター(インビトロジェン(Invitrogen)社(カールスバッド,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、pBADファミリーベクター(インビトロジェン社(カールスバッド,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、pMALファミリーのベクター(ニューイングランドバイオラボ社(ビバリー,マサチューセッツ州,米国)により市販されている)、および、文献B.Wilms等,2001年に記載のラムノース誘導性発現ベクターおよびそれらの誘導体が挙げられる;さらに、ストレプトマイセスにおける発現ベクター、例えば、ベクターpU4123、pU6021、pPM927、pANT849、pANT850、pANT851、pANT1200、pANT1201、および、pANT1202およびそれらの誘導体(Kieser等,2000年)も挙げられる。酵母細胞に関しては、例えば、ベクターpESC(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)が挙げられる。昆虫細胞における発現が可能なバキュロウイルス発現系に関しては、例えば、ベクターBacPAK.6(BDバイオサイエンス・クロンテック社(Biosciences Clontech,パロアルト,カリフォルニア州,米国)により市販されている)が挙げられる。哺乳動物細胞に関しては、例えば、CMV(サイトメガロウイルス)前初期遺伝子プロモーターを含むベクター(例えば、ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されているベクターpCMVおよびその誘導体)、または、バキュオレーティングシミアンウイルス(vacuolating simian virus)のSV40初期プロモーター(例えば、ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されているベクターpSG5)が挙げられる。   Another aspect of the invention relates to an expression system comprising a suitable expression vector and a host cell capable of expressing one or more of the aforementioned polypeptides in a biological system. The expression vector according to the present invention comprises a nucleic acid sequence encoding one or more of the above-mentioned polypeptides, and causes expression of various polypeptides according to the present invention in various host cells well known to those skilled in the art. Can do. For example, prokaryotic expression systems such as bacteria E. coli. Expression systems in E. coli and eukaryotic expression systems, such as baculovirus expression systems capable of expression in insect cells, expression systems capable of expression in yeast cells, or expression in cells in mammals Expression systems, particularly human cells, can be mentioned. Expression vectors that can be used in such systems are well known to those of skill in the art; E. coli expression vectors such as pET (commercially available from Stratagene (La Jolla, Calif., USA)), GATEWAY family of vectors (Invitrogen (Carlsbad, Calif., USA)) PBAD family vectors (commercially available from Invitrogen (Carlsbad, Calif., USA)), pMAL family vectors (marketed by New England Biolabs (Beverly, Massachusetts, USA)), and B. Include the rhamnose-inducible expression vectors and derivatives thereof described in Wilms et al., 2001; and further, expression vectors in Streptomyces such as vectors pU4123, pU6021, pPM927, pANT849, pANT850, pANT851, pANT1200, pANT1201, and PANT1202 and their derivatives (Kieser et al., 2000). Examples of yeast cells include vector pESC (commercially available from Stratagene (La Jolla, Calif., USA)). Regarding a baculovirus expression system capable of expression in insect cells, see, for example, the vector BacPAK. 6 (commercially available from BD Biosciences Clontech, Palo Alto, Calif., USA). For mammalian cells, for example, a vector containing a CMV (cytomegalovirus) immediate early gene promoter (eg, the vector pCMV and its derivatives marketed by Stratagene (La Jolla, Calif., USA)), or bacul Examples include the SV40 early promoter of vacuating simian virus (for example, the vector pSG5 marketed by Stratagene (La Jolla, Calif., USA)).

本発明はまた、上述のポリペプチドの製造方法に関し、前記方法は、以下の工程を含む:
a)前記ポリペプチドをコードする核酸を、適切なベクターに挿入する工程;
b)工程a)のベクターで予め形質転換またはトランスフェクトされた宿主細胞を、適切な培地で培養する工程;
c)例えば超音波破砕または浸透圧性ショックによって、調整培地または細胞抽出物を回収する工程;
d)前記培地から、または、工程c)で得られた細胞抽出物から、前記ポリペプチドを分離および精製する工程;
e)必要に応じて、製造された組換えポリペプチドを特徴付ける工程。
The present invention also relates to a method for producing the above polypeptide, said method comprising the following steps:
a) inserting a nucleic acid encoding the polypeptide into an appropriate vector;
b) culturing the host cells previously transformed or transfected with the vector of step a) in a suitable medium;
c) recovering the conditioned medium or cell extract, for example by sonication or osmotic shock;
d) separating and purifying the polypeptide from the medium or from the cell extract obtained in step c);
e) optionally characterizing the produced recombinant polypeptide.

本発明に係る組換えポリペプチドは、当業者既知の方法に従って適切な一連のクロマトグラフィーカラムに通過させることによって精製することができ、例えば、F.Ausubel等(2002年)で説明されている。例えば、「ヒスチジンタグ」技術が挙げられ、この技術は、短いポリヒスチジン配列を生産しようとするポリペプチドに付加することにあり、それにより、このポリペプチドをニッケルカラムで精製することができる。本発明に係るポリペプチドは、インビトロでの合成技術で製造することもできる。このような技術の例として、a 本発明に係るポリペプチドは、特に、ロシュ・ダイアグノスティックス社・フランスS.A.(Roche Diagnostics France S.A.,メラン,フランス)により販売されている、「ラピッドトランスレーションシステム(RTS)」を用いて製造してもよい。   Recombinant polypeptides according to the invention can be purified by passage through a suitable series of chromatography columns according to methods known to those skilled in the art, e.g. Ausubel et al. (2002). An example is the “histidine tag” technique, which consists in adding a short polyhistidine sequence to the polypeptide to be produced, so that the polypeptide can be purified on a nickel column. The polypeptide according to the present invention can also be produced by in vitro synthesis techniques. As an example of such a technique, a polypeptide according to the present invention is, in particular, Roche Diagnostics, France S. A. (Roche Diagnostics France SA, Meran, France) and may be manufactured using a “Rapid Translation System (RTS)”.

本発明の他の形態は、本発明に係る少なくとも1つのポリヌクレオチド、および/または、少なくとも1つの組換えDNA、および/または、少なくとも1つの発現ベクターが導入されている宿主細胞に関する。   Another aspect of the invention relates to a host cell into which at least one polynucleotide according to the invention and / or at least one recombinant DNA and / or at least one expression vector has been introduced.

本発明の他の形態は、少なくとも1種のマクロライドの生合成経路の工程でブロックされた微生物に関する。その利点は、第一に、突然変異タンパク質の機能を研究すること、第二に、生合成の中間体を生産する微生物を製造することにある。これら中間体は、場合により、分離の後、特定の成分を生産培地に加えること、または、中間体を基質として用いることによって中間体を修飾することができるタンパク質をコードする、このようにして突然変異したその他の遺伝子を微生物に導入することのいずれかによって修飾してもよい。このようにして、これら中間体は、化学的に、生化学的に、酵素的に、および/または、微生物学的に修飾することができる。マクロライドに関する生合成経路の工程でブロックされた微生物は、この(またはこれらの)マクロライドを生産する微生物においてこの(またはこれらの)マクロライドの生合成に関与する1またはそれ以上のタンパク質の機能を不活性化することによって得ることができる。不活性化されたタンパク質に応じて、この(またはこれらの)マクロライドに関する生合成経路の様々な工程でブロックされた微生物は、このようにして得ることができる。この(またはこれらの)タンパク質の不活性化は、当業者既知のあらゆる方法によって行うことができ、例えば、前記タンパク質をコードする遺伝子における変異誘発によって、または、前記タンパク質をコードするメッセンジャーRNAに相補的な1またはそれ以上のアンチセンスRNAの発現によって行うことができる。例えば、変異誘発は、放射線照射、変異誘発化学薬剤の作用、部位特異的変異誘発(solid−directed mutagenesis)、遺伝子置換、または、当業者既知のその他のあらゆる方法によって行うことができる。例えば、このような変異誘発に適した条件は、T.Kieser等(2000年)、および、Ausubel等(2002年)による著作に記載の教示に従って調節することができる。変異誘発は、インビトロまたはインサイチュで、対象の遺伝子の1またはそれ以上の塩基の抑制、置換、欠失および/または付加、もしくは、遺伝子不活性化により行うことができる。この変異誘発は、上述の配列を含む遺伝子において行うことができる。選択的には、マクロライドに関する生合成経路の工程でブロックされた微生物は、ストレプトマイセス属の細菌である。より選択的には、問題のマクロライド生合成に関与する1またはそれ以上のタンパク質の機能の不活性化は、変異誘発によって行われる。さらにより選択的には、問題のマクロライドはスピラマイシンであり、変異誘発が行われる微生物は、S.アンボファシエンス株である。より選択的には、変異誘発は、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149の配列の1またはそれ以上に相当する配列のいずれか1つを含む遺伝子の1またはそれ以上で行われる。好ましくは、変異誘発は、遺伝子不活性化により行われる。最も好ましくは、変異誘発は、配列番号13の配列に対応する配列を含む遺伝子の遺伝子不活性化からなる。   Another aspect of the invention relates to a microorganism that is blocked in a step of the biosynthetic pathway of at least one macrolide. The advantages are firstly to study the function of the mutein and secondly to produce microorganisms that produce biosynthetic intermediates. These intermediates, in this way, suddenly encode proteins that can be modified after separation by adding certain components to the production medium or using the intermediate as a substrate. It may be modified by introducing other mutated genes into the microorganism. In this way, these intermediates can be chemically, biochemically, enzymatically and / or microbiologically modified. The microorganism blocked in the process of the biosynthetic pathway for the macrolide is a function of one or more proteins involved in the biosynthesis of this (or these) macrolides in the microorganism that produces this (or these) macrolides Can be obtained by inactivation. Depending on the inactivated protein, microorganisms blocked in various steps of the biosynthetic pathway for this (or these) macrolides can be obtained in this way. This (or these) protein inactivation can be done by any method known to those skilled in the art, for example by mutagenesis in the gene encoding the protein or complementary to the messenger RNA encoding the protein. Or by expression of one or more antisense RNAs. For example, mutagenesis can be performed by irradiation, the action of mutagenic chemical agents, solid-directed mutagenesis, gene replacement, or any other method known to those skilled in the art. For example, conditions suitable for such mutagenesis are described in T.W. Adjustments can be made according to the teachings described in the work by Kieser et al. (2000) and Ausubel et al. (2002). Mutagenesis can be performed in vitro or in situ by suppression, substitution, deletion and / or addition of one or more bases of the gene of interest, or gene inactivation. This mutagenesis can be performed on a gene comprising the above-described sequence. Alternatively, the microorganism blocked in the process of the biosynthetic pathway for macrolides is a Streptomyces bacterium. More selectively, the inactivation of the function of one or more proteins involved in the macrolide biosynthesis in question is performed by mutagenesis. Even more preferentially, the macrolide in question is spiramycin and the microorganism to be mutagenized is S. cerevisiae. Ambofaciens strain. More selectively, mutagenesis is performed in SEQ ID NOs: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40, 43, 45, 47, 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118, 120, 141, 143, Performed on one or more of the genes comprising any one of the sequences corresponding to one or more of the sequences of 145, 147 and 149. Preferably, mutagenesis is performed by gene inactivation. Most preferably, mutagenesis consists of gene inactivation of a gene comprising a sequence corresponding to the sequence of SEQ ID NO: 13.

例えば、このような微生物の例として、以下の微生物が挙げられる:OS49.16(orf3::Ωhyg,実施例2を参照)、OS49.67(orf3のフェーズ内の欠失,実施例6を参照)、OS49.107(orf8::Ωhyg,実施例7を参照)、OS49.50(orf10::Ωhyg,実施例8を参照)、SPM21(orf2::att3Ωaac−,実施例10を参照)、SPM22(orf::att3のフェーズ内の欠失,実施例10を参照)、SPM501(orf6*::att1Ωhyg+,cf;実施例14)、SPM502(orf6*::att1のフェーズ内の欠失,実施例14を参照)、SPM507(orf12::att3Ωaac−,実施例11を参照)、SPM508(orf13c::att3Ωaac−,実施例12を参照)、および、SPM509(orf14::att3Ωaac−,実施例13を参照)、SPM107(orf28c::att3aac+,実施例29を参照)、SPM543(orf31::att3aac+,実施例30を参照)、SPM106(orf32c::att3aac+,実施例31を参照)。 For example, examples of such microorganisms include the following microorganisms: OS49.16 (orf3 :: Ωhyg, see Example 2), OS49.67 (deletion in orf3 phase, see Example 6) ), OS49.107 (orf8 :: Ωhyg, see Example 7), OS49.50 (orf10 :: Ωhyg, see Example 8), SPM21 (orf2 :: att3Ωaac−, see Example 10), SPM22 (Deletion within the phase of orf :: att3, see Example 10), SPM501 (orf6 * :: att1Ωhyg +, cf; example 14), SPM502 (orf6 * :: deletion within the phase of att1, example 14), SPM507 (orf12 :: att3Ωaac−, see Example 11), SPM508 (orf13c: att3Ωaac−, see Example 12), and SPM509 (orf14 :: att3Ωaac−, see Example 13), SPM107 (orf28c :: att3aac +, see Example 29), SPM543 (orf31 :: att3aac +, Example) 30), SPM 106 (orf32c :: att3aac +, see Example 31).

本発明の他の形態は、上述のマクロライドに関する生合成経路工程でブロックされた微生物を用いた、マクロライド生合成の中間体の製造方法に関する。本方法は、上述のマクロライドに関する生合成経路工程でブロックされた微生物を、適切な培地で培養すること、例えば超音波破砕または浸透圧性ショックによって調整培地または細胞抽出物を回収すること、および、前記生合成の中間体を、前記培地から、または、先行する工程で得られた細胞抽出物から分離および精製することにある。このような微生物を培養する条件は、当業者周知の技術に従って決定してもよい。このような培地としては、例えば、ストレプトマイセス、特にストレプトマイセス・アンボファシエンス用には、MP5培地またはSL11培地が可能である(Pernodet等,1993年)。当業者であれば、ストレプトマイセスの培養に関して、特にKieser等(2000年)による著書を参照してもよい。生産された中間体は、当業者既知のあらゆる技術によって回収することができる。例えば、当業者であれば、米国特許第3,000,785号で教示された技術、より特定には、その特許で説明されたスピラマイシンの抽出方法を参照してもよい。   The other form of this invention is related with the manufacturing method of the intermediate body of a macrolide biosynthesis using the microorganisms blocked by the biosynthetic pathway process regarding the above-mentioned macrolide. The method comprises culturing a microorganism blocked in a biosynthetic pathway step for the macrolide described above in a suitable medium, eg, recovering conditioned medium or cell extract by sonication or osmotic shock, and The biosynthetic intermediate is to be separated and purified from the medium or from the cell extract obtained in the previous step. Conditions for culturing such microorganisms may be determined according to techniques well known to those skilled in the art. As such a medium, for example, MP5 medium or SL11 medium can be used for Streptomyces, particularly Streptomyces ambofaciens (Pernodet et al., 1993). A person skilled in the art may refer in particular to the book by Kieser et al. (2000) regarding the culture of Streptomyces. The intermediate produced can be recovered by any technique known to those skilled in the art. For example, one skilled in the art may refer to the technique taught in US Pat. No. 3,000,785, and more particularly to the method of extracting spiramycin described in that patent.

本発明の他の目的は、上述のこのマクロライドに関する生合成経路工程でブロックされた微生物を用いた、マクロライドから得られた分子の製造方法に関する。本方法は、上記方法に従って生合成の中間体を得ること、および、培地から分離した後、場合によりこのようにして生産された中間体を修飾すること、にある。このような微生物を培養する条件は、当業者周知の技術に従って決定してもよい。このような培地としては、例えば、ストレプトマイセス、特にストレプトマイセス・アンボファシエンス用には、MP5培地またはSL11培地が可能である(Pernodet等,1993年)。当業者であれば、ストレプトマイセス培養に関して、特にKieser等(2000年)による著書を参照してもよい。生産された中間体は、場合により、分離の後、生産培地に適切な成分を加えること、または、中間体を基質として用いることによって中間体を修飾することができるタンパク質をコードするその他の遺伝子を微生物に導入することのいずれかによって修飾してもよい。従って、これら中間体は、化学的に、生化学的に、酵素的に、および/または、微生物学的に修飾することができる。より選択的には、問題のマクロライドはスピラマイシンであり、変異誘発が行われる微生物は、S.アンボファシエンス株である。   Another object of the present invention relates to a method for producing a molecule obtained from a macrolide, using a microorganism blocked in the biosynthetic pathway process relating to the macrolide described above. The method consists in obtaining the biosynthetic intermediate according to the method described above and optionally modifying the intermediate thus produced after separation from the culture medium. Conditions for culturing such microorganisms may be determined according to techniques well known to those skilled in the art. As such a medium, for example, MP5 medium or SL11 medium can be used for Streptomyces, particularly Streptomyces ambofaciens (Pernodet et al., 1993). A person skilled in the art may refer to a book by Kieser et al. (2000) in particular regarding Streptomyces culture. The intermediate produced may optionally contain other genes encoding proteins that can be modified after addition by adding appropriate components to the production medium or using the intermediate as a substrate. It may be modified either by introduction into a microorganism. Accordingly, these intermediates can be chemically, biochemically, enzymatically and / or microbiologically modified. More selectively, the macrolide in question is spiramycin, and the microorganism to be mutagenized is S. cerevisiae. Ambofaciens strain.

本発明はまた、スピラマイシンIを生産するが、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しない微生物に関する。この微生物はスピラマイシンIの生合成に必要な全ての遺伝子を含むが、配列番号13に相当する配列を含む遺伝子、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた、配列番号14の配列のポリペプチドをコードする配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つ、が発現されないか、または、不活性にされているために、スピラマイシンIIおよびIIIは生産しない。このタンパク質の不活性化は、当業者既知のあらゆる方法によって行うことができ、例えば、前記タンパク質をコードする遺伝子における変異誘発によって、または、前記タンパク質をコードするメッセンジャーRNAに相補的なアンチセンスRNAの発現によって行うことができ、当然ながら、orf5*の発現がこの操作により影響を受ける場
合、orf5*遺伝子が正確に発現されるようにその他の修飾を行うことが必要となる。変異誘発は、コードされたタンパク質が不活性化されるように、または、それらからのその発現またはその翻訳が阻害されるように、コーディング配列でも非コーディング配列でも実行可能である。変異誘発は、部位特異的変異誘発、遺伝子置換または当業者既知のその他のあらゆる方法によって行ってもよい。例えば、このような変異誘発に適した条件は、T.Kieser等(2000年)、および、Ausubel等(2002年)による著作に記載の教示に従って調節してもよい。変異誘発は、インビトロまたはインサイチュで、対象の遺伝子の1またはそれ以上の塩基の抑制、置換、欠失および/または付加によって、または、遺伝子不活性化によって行ってもよい。このような微生物は、スピラマイシンの生合成経路の遺伝子を発現させることによって得てもよいが、ただし、配列番号13の配列を含む遺伝子、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた、配列番号14の配列のポリペプチドをコードする配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つが含まれない。選択的には、このような微生物は、ストレプトマイセス属の細菌である。より選択的には、スピラマイシンIを生産するが、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しない微生物は、スピラマイシンI、IIおよびIIIを生産する出発微生物から得られる。さらにより選択的には、このような微生物は、配列番号13に相当する配列を含む遺伝子、または、同じ機能を有する、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた、配列番号14の配列のポリペプチドをコードする配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つにおける変異誘発によって得られる。さらにより選択的には、この変異誘発は、遺伝子不活性化によりによって行われる。好ましくは、このような微生物は、配列番号13に相当する配列を含む遺伝子、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つの遺伝子不活性化が行われている、スピラマイシンI、IIおよびIIIを生産するS.アンボファシエンス株から得られる。最も好ましくは、遺伝子不活性化は、配列番号13に相当する配列を含む遺伝子、または、配列番号13に相当する配列を含む遺伝子の一部、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つのフェーズ内の欠失によって行われる。例えば、スピラマイシンIを生産するが、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しない微生物として、SPM502株(orf6*::att1,実施例14を参照)が挙げられる。
The invention also relates to microorganisms that produce spiramycin I but not spiramycin II and III. This microorganism contains all the genes necessary for the biosynthesis of spiramycin I, but then either the gene containing the sequence corresponding to SEQ ID NO: 13 or any one of its variants, or due to the degeneracy of the genetic code. Since any one of the resulting sequences encoding the polypeptide of the sequence of SEQ ID NO: 14 or any one of its variants is not expressed or rendered inactive, Mycins II and III are not produced. This inactivation of the protein can be performed by any method known to those skilled in the art, for example by mutagenesis in the gene encoding the protein or of an antisense RNA complementary to the messenger RNA encoding the protein. Of course, if orf5 * expression is affected by this manipulation, other modifications will need to be made so that the orf5 * gene is expressed correctly. Mutagenesis can be performed on coding or non-coding sequences such that the encoded proteins are inactivated or their expression or translation from them is inhibited. Mutagenesis may be performed by site-directed mutagenesis, gene replacement or any other method known to those skilled in the art. For example, conditions suitable for such mutagenesis are described in T.W. Adjustments may be made according to the teachings described in the work by Kieser et al. (2000) and Ausubel et al. (2002). Mutagenesis may be performed in vitro or in situ, by repression, substitution, deletion and / or addition of one or more bases of the gene of interest or by gene inactivation. Such a microorganism may be obtained by expressing a gene of the biosynthetic pathway of spiramycin, provided that the gene comprising the sequence of SEQ ID NO: 13, or any one of its variants, or the gene It does not include any one of the sequences encoding the polypeptide of the sequence of SEQ ID NO: 14 obtained therefrom due to the degeneracy of the code, or any one of its variants. Optionally, such microorganisms are Streptomyces bacteria. More selectively, microorganisms that produce spiramycin I but not spiramycin II and III are obtained from starting microorganisms that produce spiramycin I, II and III. Even more selectively, such a microorganism is obtained from the gene comprising the sequence corresponding to SEQ ID NO: 13, or any one of its variants having the same function, or from the degeneracy of the genetic code. Obtained by mutagenesis in any one of the sequences encoding the polypeptide of the sequence SEQ ID NO: 14, or any one of its variants. Even more selectively, this mutagenesis is performed by gene inactivation. Preferably, such a microorganism is a spiramycin in which gene inactivation of any one of the gene comprising the sequence corresponding to SEQ ID NO: 13 or the sequence obtained therefrom due to degeneracy of the genetic code has been performed. S. producing I, II and III Obtained from Ambofaciens strains. Most preferably, the gene inactivation is a gene comprising a sequence corresponding to SEQ ID NO: 13, or a part of a gene comprising a sequence corresponding to SEQ ID NO: 13, or a sequence obtained therefrom by degeneracy of the gene code By deletion within any one of the phases. For example, a strain SPM502 (orf6 * :: att1, see Example 14) is given as a microorganism that produces spiramycin I but does not produce spiramycin II and III.

本発明はまた、上述のスピラマイシンIを生産するが、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しない微生物に関し、本微生物は、以下も過剰発現する:
−以下の配列のプライマー対:5’AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3’(配列番号138)、および、5’GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3’(配列番号139)、ならびに、マトリックスとしてコスミドpSPM36、または、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのトータルDNA(より好ましくは、コーディング配列である配列番号141の遺伝子)を用いるポリメラーゼ連鎖反応によって得ることができる遺伝子、
または、遺伝子コードの縮重によりそれらから得られた遺伝子。
The present invention also relates to a microorganism that produces the aforementioned spiramycin I but does not produce spiramycin II and III, which is also overexpressed:
-Primer pairs of the following sequences: 5 'AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3' (SEQ ID NO: 138) and 5 'GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3' (SEQ ID NO: 139) and cosmid pSPM36 or Streptomyces amphithmus More preferably, a gene obtainable by polymerase chain reaction using the coding sequence SEQ ID NO: 141 gene),
Or a gene obtained from them due to the degeneracy of the genetic code.

このような遺伝子の配列の例を、配列番号111(DNA)に示す;しかしながら、この配列は、対応するコーディング配列の3’部分を含まないため、部分的である。コーディング配列のこの部分のタンパク質への翻訳を、配列番号112に示す。当業者であれば、それを特に実施例24に記載の教示を用いて容易に完成させることができる。配列番号111において決定されていない配列を第二の工程で決定し、このorf(orf28c)の完全配列を、配列番号141に示す。このコーディング配列のタンパク質への翻訳を、配列番号142に示す。実施例24に、orf28c遺伝子のクローニング方法と、orf28cの発現が可能な発現ベクターの製造方法を示す。この実施例はまた、OSC2株におけるorf28c遺伝子の過剰発現により、この株におけるスピラマイシン生産の改善がもたらされることも示す。orf28c遺伝子の過剰発現は、この遺伝子のコピー数を増加させること、および/または、野生型プロモーターより活性なプロモーターを導入することによって得ることができる。好ましくは、前記遺伝子の過剰発現は、この遺伝子の過剰発現が可能な組換えDNAコンストラクトを微生物に導入することによって得られる。好ましくは、この組換えDNAコンストラクトは、前記遺伝子のコピー数を増加させ、前記遺伝子の過剰発現を得ることを可能にする。この組換えDNAコンストラクトにおいて、上記遺伝子のコーディング配列は、野生型プロモーターより活性なプロモーターの制御下に置くことができる。例として、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて活性なptrcプロモーター(E.Amann等,1988年)、さらにermE*プロモーターが挙げられる。従って、好ましくは、コンストラクトpSPM75の場合と同様に、導入されたorf28c遺伝子のコピーは、ermE*プロモーターの制御下に置かれる(実施例24を参照)。 An example of the sequence of such a gene is shown in SEQ ID NO: 111 (DNA); however, this sequence is partial because it does not include the 3 'portion of the corresponding coding sequence. Translation of this portion of the coding sequence into the protein is shown in SEQ ID NO: 112. Those skilled in the art can easily complete it, especially using the teachings described in Example 24. The sequence not determined in SEQ ID NO: 111 was determined in the second step, and the complete sequence of this orf (orf28c) is shown in SEQ ID NO: 141. Translation of this coding sequence into protein is shown in SEQ ID NO: 142. Example 24 shows a method for cloning the orf28c gene and a method for producing an expression vector capable of expressing orf28c. This example also shows that overexpression of the orf28c gene in OSC2 strain results in improved spiramycin production in this strain. Overexpression of the orf28c gene can be obtained by increasing the copy number of this gene and / or by introducing a promoter that is more active than the wild type promoter. Preferably, the overexpression of the gene is obtained by introducing a recombinant DNA construct capable of overexpression of the gene into a microorganism. Preferably, this recombinant DNA construct increases the copy number of the gene and makes it possible to obtain overexpression of the gene. In this recombinant DNA construct, the coding sequence of the gene can be placed under the control of a promoter more active than the wild type promoter. Examples include the ptrc promoter active in Streptomyces ambofaciens (E. Amann et al., 1988) and the ermE * promoter. Thus, preferably, as with the construct pSPM75, the introduced copy of the orf28c gene is placed under the control of the ermE * promoter (see Example 24).

本発明はまた、コーディング配列である配列番号47を有する遺伝子、または、遺伝子コードの縮重によりそれらから得られたコーディング配列を有する遺伝子も過剰発現する、上述のスピラマイシンIを生産するが、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しない微生物に関する。選択的には、この微生物は、SPM502 pSPM525株であり、これは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes[National Collection of Cultures And Microorganisms](CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2003年2月26日に、登録番号I−2977で寄託されている。   The present invention also produces the aforementioned spiramycin I, which overexpresses the gene having the coding sequence SEQ ID NO: 47, or the gene having the coding sequence obtained therefrom due to the degeneracy of the gene code, It relates to microorganisms that do not produce mycins II and III. Preferentially, this microorganism is the strain SPM502 pSPM525, which is Collection Nationale de Cultures de Microorganisms [National Collection of Cultures And Microeste 24, Induction of Microorganisms (CNCM) Pasteur 25. On February 26, 2003, it was deposited with the registration number I-2777.

本発明はまた、スピラマイシンIの製造方法に関する;本方法は、上述のスピラマイシ
ンIを生産するが、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しない微生物を適切な培地で培養すること、調整培地または細胞抽出物を回収すること、および、前記培地から、または、先行する工程で得られた細胞抽出物からスピラマイシンIを分離および精製することにある。このような微生物を培養する条件は、当業者周知の技術に従って決定してもよい。このような培地としては、例えば、ストレプトマイセス、特にストレプトマイセス・アンボファシエンス用には、MP5培地またはSL11培地が可能である(Pernodet等,1993年)。当業者であれば、ストレプトマイセスの培養に関しては、特にKieser等(2000年)による著書を参照してもよい。生産されたスピラマイシンIは、当業者既知の技術によって回収することができる。当業者であれば、例えば、米国特許第3,000,785号で教示された技術、より特定には、その特許で説明されたスピラマイシンの抽出方法を参照してもよい。
The present invention also relates to a method of producing spiramycin I; the method comprises culturing a microorganism that produces spiramycin I but not spiramycin II and III in a suitable medium, conditioned medium or cell extraction And to separate and purify spiramycin I from the medium or from the cell extract obtained in the previous step. Conditions for culturing such microorganisms may be determined according to techniques well known to those skilled in the art. As such a medium, for example, MP5 medium or SL11 medium can be used for Streptomyces, particularly Streptomyces ambofaciens (Pernodet et al., 1993). A person skilled in the art may refer to the book by Kieser et al. (2000) in particular regarding the culture of Streptomyces. The spiramycin I produced can be recovered by techniques known to those skilled in the art. One skilled in the art may refer to, for example, the technique taught in US Pat. No. 3,000,785, and more particularly the method of extracting spiramycin described in that patent.

本発明の他の形態は、微生物のマクロライド生産を改善するための、本発明に係るヌクレオチド配列の使用に関する。従って、本発明は、上で定義された配列を含む遺伝子の少なくとも1つに遺伝子修飾を有する、および/または、上で定義された配列を含む遺伝子の少なくとも1つを過剰発現する、マクロライドを製造する突然変異微生物に関する。このような遺伝子修飾は、より高い活性を有するタンパク質の1またはそれ以上を発現させる目的で、または、この(またはこれらの)タンパク質をより高いレベルで発現させる目的で、対象の遺伝子における1またはそれ以上の塩基の抑制、置換、欠失および/または付加からなり得る。対象の遺伝子の過剰発現は、この遺伝子のコピー数を増加させること、および/または、野生型プロモーターより活性なプロモーターを導入することによって得ることができる。例として、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて活性なptrcプロモーター(E.Amann等,1988年)、さらにermE*プロモーター(Bibb等,1985年)、(Bibb等,1994年)が挙げられる。従って、対象の遺伝子の過剰発現は、対象のマクロライドを生産する微生物に、この遺伝子の過剰発現が可能な本発明に係る組換えDNAコンストラクトを導入することによって得ることができる。特に、特定のマクロライド生合成の工程は限定されており、これら限定された工程に関与する野生型タンパク質より活性な、または野生型タンパク質より高い発現レベルである1またはそれ以上のタンパク質が発現される場合、関連するマクロライドの生産を改善することができる。チロシン生産速度の増加は、例えば、ストレプトマイセス・フラジアエにおいて、限定されたメチルトランスフェラーゼ(これは、macrocineをチロシンに変換する)をコードする遺伝子の複製によって実現される(R.Baltz,1997年)。より活性なタンパク質の発現の生産は、特に変異誘発によって得ることができる;例えば、これに関して、当業者であればF.Ausubel等(2002年)による著書を参照してもよい。選択的には、それらのマクロライド生産に関して改善されたこれら突然変異微生物は、ストレプトマイセス属の細菌である。より選択的には、問題のマクロライドはスピラマイシンであり、変異誘発が行われる微生物は、S.アンボファシエンス株である。より選択的には、遺伝子修飾は、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149の配列の1またはそれ以上に相当する配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つを含む遺伝子の1またはそれ以上で行われる。好ましくは、このような微生物は、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、107、109、111、113、115、118、120、141、143、145、147および149の配列の1またはそれ以上に相当する配列のいずれか1つ、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つを含む遺伝子の1またはそれ以上を過剰発現する。好ましくは、このような微生物は、配列番号111または141に相当する配列、または、その変異体のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重によりそれから得られた配列のいずれか1つを含む遺伝子を過剰発現する。配列番号111で示される配列は部分的である;しかしながら、当業者であれば、それを特に実施例24に記載の教示を用いて容易に完成させることができる。配列番号111において決定されていない配列を第二の工程で決定し、このorf(orf28c)の完全配列は、配列番号141で示される。このコーディング配列のタンパク質への翻訳を、配列番号142に示す。実施例24に、orf28c遺伝子のクローニング方法と、orf28cの発現が可能な発現ベクターの製造方法を示す。この実施例はまた、OSC2株におけるorf28c遺伝子の過剰発現により、この株におけるスピラマイシン生産の改善がもたらされることも示す。orf28c遺伝子の過剰発現は、この遺伝子のコピー数を増加させること、および/または、野生型プロモーターより活性なプロモーターを導入することによって得ることができる。好ましくは、前記遺伝子の過剰発現は、この遺伝子の過剰発現が可能な組換えDNAコンストラクトを微生物に導入することによって得られる。好ましくは、この組換えDNAコンストラクトは、前記遺伝子のコピー数を増加させ、前記遺伝子の過剰発現を得ることを可能にする。この組換えDNAコンストラクトにおいて、上記遺伝子のコーディング配列は、野生型プロモーターより活性なプロモーターの制御下に置くことができる。例として、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて活性なptrcプロモーター(E.Amann等,1988年)、さらにermE*プロモーターが挙げられる。従って、好ましくは、導入されたorf28c遺伝子のコピーは、コンストラクトpSPM75の場合と同様に、ermE*プロモーターの制御下に置かれる(実施例24を参照)。 Another aspect of the invention relates to the use of a nucleotide sequence according to the invention for improving the macrolide production of microorganisms. Accordingly, the present invention provides a macrolide having a genetic modification in at least one of the genes comprising a sequence as defined above and / or overexpressing at least one of the genes comprising a sequence as defined above. It relates to mutant microorganisms to be produced. Such genetic modification may involve one or more in the gene of interest for the purpose of expressing one or more of the proteins having higher activity or for the purpose of expressing this (or these) proteins at a higher level. It can consist of suppression, substitution, deletion and / or addition of the above bases. Overexpression of the gene of interest can be obtained by increasing the copy number of this gene and / or by introducing a promoter that is more active than the wild type promoter. Examples include the ptrc promoter active in Streptomyces ambofaciens (E. Amann et al., 1988), and the ermE * promoter (Bibb et al., 1985), (Bibb et al., 1994). Therefore, overexpression of the target gene can be obtained by introducing the recombinant DNA construct according to the present invention capable of overexpression of the gene into a microorganism that produces the target macrolide. In particular, certain macrolide biosynthesis processes are limited, and one or more proteins are expressed that are more active than wild-type proteins involved in these limited processes or at higher expression levels than wild-type proteins. The production of the associated macrolides can be improved. Increases in tyrosine production rates are realized, for example, in Streptomyces fradiae by replication of genes encoding a limited methyltransferase (which converts macrocine to tyrosine) (R. Baltz, 1997). . Production of the expression of more active protein can be obtained in particular by mutagenesis; Reference may be made to a book by Ausubel et al. (2002). Optionally, these mutant microorganisms improved with respect to their macrolide production are bacteria of the genus Streptomyces. More selectively, the macrolide in question is spiramycin, and the microorganism to be mutagenized is S. cerevisiae. Ambofaciens strain. More selectively, the genetic modification is SEQ ID NO: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40, 43, 45, 47, 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118, 120, 141, 143, Any one of the sequences corresponding to one or more of the sequences of 145, 147 and 149, or any one of its variants, or any one of the sequences obtained therefrom due to the degeneracy of the genetic code Performed on one or more of the genes comprising one. Preferably, such a microorganism is SEQ ID NO: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40, 43, 45, 47. 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 107, 109, 111, 113, 115, 118, 120, 141, 143, 145 Any one of the sequences corresponding to one or more of the sequences 147 and 149, or any one of its variants, or any one of the sequences derived therefrom due to the degeneracy of the genetic code Overexpress one or more of the genes comprising Preferably, such a microorganism comprises any one of the sequences corresponding to SEQ ID NO: 111 or 141, or any one of its variants, or the sequence obtained therefrom due to the degeneracy of the genetic code. Overexpress the gene. The sequence shown in SEQ ID NO: 111 is partial; however, one skilled in the art can easily complete it using the teachings described in Example 24 in particular. The sequence not determined in SEQ ID NO: 111 was determined in the second step, and the complete sequence of this orf (orf28c) is shown in SEQ ID NO: 141. Translation of this coding sequence into protein is shown in SEQ ID NO: 142. Example 24 shows a method for cloning the orf28c gene and a method for producing an expression vector capable of expressing orf28c. This example also shows that overexpression of the orf28c gene in OSC2 strain results in improved spiramycin production in this strain. Overexpression of the orf28c gene can be obtained by increasing the copy number of this gene and / or by introducing a promoter that is more active than the wild type promoter. Preferably, the overexpression of the gene is obtained by introducing a recombinant DNA construct capable of overexpression of the gene into a microorganism. Preferably, this recombinant DNA construct increases the copy number of the gene and makes it possible to obtain overexpression of the gene. In this recombinant DNA construct, the coding sequence of the gene can be placed under the control of a promoter more active than the wild type promoter. Examples include the ptrc promoter active in Streptomyces ambofaciens (E. Amann et al., 1988) and the ermE * promoter. Thus, preferably, the copy of the introduced orf28c gene is placed under the control of the ermE * promoter, as in the construct pSPM75 (see Example 24).

本発明の他の形態は、上記段落で説明された微生物を用いたマクロライドの製造方法に関する。この方法は、上記段落で定義された微生物を、適切な培地で培養すること、調整培地または細胞抽出物を回収すること、および、前記培地から、または、先行する工程で得られた細胞抽出物から生産されたマクロライドを分離および精製することにある。このような微生物を培養する条件は、当業者周知の技術に従って決定してもよい。このような培地としては、例えば、ストレプトマイセス、特にストレプトマイセス・アンボファシエンス用には、MP5培地またはSL11培地が可能である(Pernodet等,1993年)。当業者であれば、ストレプトマイセスの培養に関しては、特にKieser等(2000年)による著書を参照してもよい。生産されたマクロライドは、当業者既知の技術によって回収することができる。当業者であれば、例えば、米国特許第3,000,785号で教示された技術、より特定には、その特許で説明されたスピラマイシンの抽出方法を参照してもよい。選択的には、このような方法で用いられる微生物は、ストレプトマイセス属の細菌である。より選択的には、問題のマクロライドはスピラマイシンであり、それらのスピラマイシン生産に関して改善された突然変異微生物は、S.アンボファシエンス株である。   Another embodiment of the present invention relates to a method for producing a macrolide using the microorganism described in the above paragraph. This method comprises culturing a microorganism as defined in the above paragraph in a suitable medium, recovering a conditioned medium or cell extract, and a cell extract obtained from said medium or in a previous step Is to separate and purify the macrolide produced from Conditions for culturing such microorganisms may be determined according to techniques well known to those skilled in the art. As such a medium, for example, MP5 medium or SL11 medium can be used for Streptomyces, particularly Streptomyces ambofaciens (Pernodet et al., 1993). A person skilled in the art may refer to the book by Kieser et al. (2000) in particular regarding the culture of Streptomyces. The macrolide produced can be recovered by techniques known to those skilled in the art. One skilled in the art may refer to, for example, the technique taught in US Pat. No. 3,000,785, and more particularly the method of extracting spiramycin described in that patent. Optionally, the microorganism used in such a method is a Streptomyces bacterium. More selectively, the macrolide in question is spiramycin, and mutant microorganisms improved with respect to their spiramycin production are S. cerevisiae. Ambofaciens strain.

本発明の他の形態は、ハイブリッド抗生物質を製造するための本発明に係る配列および/またはベクターの使用に関する。特に、本発明に係るポリヌクレオチドは、基質特異性に変化を起こす1またはそれ以上の突然変異タンパク質を発現する微生物を得ることに用いてもよいし、または、ハイブリッド抗生物質を生成する目的で、多くの抗生物質を製造する微生物で発現させてもよい。従って、本発明に係るポリヌクレオチドは、生産微生物間の遺伝子トランスファーによって、有利な薬理学的特性を有するハイブリッド抗生物質の生産を可能にする(Hopwood等,1985a,Hopwood等,1985b,Hutchinson等,1989年)。まず第一に、遺伝子操作によりハイブリッド抗生物質の生産を起こすことができる原理は、Hopwood(Hopwood,1981年)によって提唱された。それによれば、抗生物質の生合成に関与する酵素はしばしば、構造的に関連する基質を受け入れるが、それらの天然の基質は異なっていることを提唱し
ている。一般的には、抗生物質に関する生合成経路の遺伝子によってコードされた酵素の基質特異性は、一次代謝の酵素よりも厳密性が低いということが容認されている(Hopwood,1981年,Hutchinson,1988年,Robinson,1988年)。従って、多数の非天然基質が、抗生物質を製造する微生物、それらの突然変異体、または、これら抗生物質に関する生合成経路の精製された酵素によって変換されることを示すことができた(Hutchinson,1988年)。この教示を用いて、当業者であれば、ハイブリッド抗生物質を生成する目的で、基質特異性に変化を起こす1またはそれ以上の突然変異タンパク質を発現する微生物を構築することができる。
Another aspect of the invention relates to the use of the sequences and / or vectors according to the invention for producing a hybrid antibiotic. In particular, the polynucleotide according to the present invention may be used to obtain a microorganism that expresses one or more muteins that cause a change in substrate specificity, or for the purpose of producing a hybrid antibiotic, It may be expressed in microorganisms that produce many antibiotics. Therefore, the polynucleotide according to the present invention enables the production of hybrid antibiotics having advantageous pharmacological properties by gene transfer between producing microorganisms (Hopwood et al., 1985a, Hopwood et al., 1985b, Hutchinson et al., 1989). Year). First of all, the principle that hybrid antibiotics can be produced by genetic engineering was proposed by Hopwood (Hopwood, 1981). It suggests that enzymes involved in antibiotic biosynthesis often accept structurally related substrates, but their natural substrates are different. It is generally accepted that the substrate specificity of enzymes encoded by biosynthetic pathway genes for antibiotics is less stringent than those of primary metabolism (Hopwood, 1981, Hutchinson, 1988). Year, Robinson, 1988). It was thus possible to show that a large number of non-natural substrates are converted by microorganisms producing antibiotics, their mutants, or purified enzymes of the biosynthetic pathway for these antibiotics (Hutchinson, 1988). Using this teaching, one of ordinary skill in the art can construct a microorganism that expresses one or more muteins that cause a change in substrate specificity in order to produce a hybrid antibiotic.

本発明はまた、1またはそれ以上の生物変換反応を行うための、本発明に係る少なくとも1つのポリヌクレオチド、および/または、少なくとも1つの組換えDNA、および/または、少なくとも1つの発現ベクター、および/または、少なくとも1つのポリペプチド、および/または、少なくとも1つの宿主細胞の使用に関する。従って、本発明は、本発明に係る1またはそれ以上のタンパク質が、適切な発現シグナルの制御下で発現される細菌または真菌株を構築することを可能にする。このような株は、1またはそれ以上の生物変換反応を行うのに用いることができる。これら生物変換反応は、細胞全体を用いること、または、前記細胞の細胞抽出物を用いることのいずれかで行ってもよい。これら生物変換反応は、生合成経路の酵素を用いて分子を誘導体化された型に変換することを可能にする。例えば、Carreras等は、新規のエリスロマイシン誘導体を製造するための、サッカロポリスポラ・エリスレア株、および、ストレプトマイセス・コエリカラー株の使用を説明している(Carreras等,2002年)。Walczak等は、デスアセチルアドリアマイシン(desacetyladriamycin)(アントラサイクリン類似体)の新規のアントラサイクリンへの生物変換反応のための、ストレプトマイセスP450モノオキシゲナーゼの使用を説明している(Walczak等,2001年)。Olonao等は、ε−ローダマイシノン(rhodomycinone)のローダマイシン(rhodomycin)Dへの生物変換反応のための、改変されたストレプトマイセス・リビダンス(Streptomyces lividans)株の使用を説明している(Olonao等,1999年)。当業者であれば、この原理をあらゆる生合成の中間体に適用してもよい。   The present invention also provides at least one polynucleotide according to the present invention and / or at least one recombinant DNA and / or at least one expression vector for performing one or more bioconversion reactions, and / Or relates to the use of at least one polypeptide and / or at least one host cell. The present invention thus makes it possible to construct bacterial or fungal strains in which one or more proteins according to the invention are expressed under the control of appropriate expression signals. Such strains can be used to perform one or more bioconversion reactions. These bioconversion reactions may be performed either using whole cells or using cell extracts of the cells. These bioconversion reactions allow the molecule to be converted to a derivatized form using enzymes in the biosynthetic pathway. For example, Carreras et al. Describe the use of Saccharopolyspora erythraea and Streptomyces coelicolor strains to produce novel erythromycin derivatives (Carreras et al., 2002). Describe the use of Streptomyces P450 monooxygenase for the bioconversion reaction of desacetyladriamycin (anthracycline analog) to a novel anthracycline (Walczak et al., 2001). . Olonao et al. Describe the use of a modified Streptomyces lividans strain for the bioconversion reaction of ε-rhodomycinone to rhodomycin D (Olonaocines). Et al., 1999). One skilled in the art may apply this principle to any biosynthetic intermediate.

本発明はまた、以下を含む組換えDNAに関する:
−以下の配列のプライマー対:
5’AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3’(配列番号138)、および、
5’GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3’(配列番号139)
ならびに、マトリックスとしてコスミドpSPM36、または、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのトータルDNA(より好ましくは配列番号141の配列のポリヌクレオチドである)を用いるポリメラーゼ連鎖反応によって得ることができるポリヌクレオチド、または、
−前記ポリヌクレオチドの、少なくとも10、12、15、18、20〜25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1460、1470、1480、1490または1500個の連続したヌクレオチドのフラグメント。
The invention also relates to recombinant DNA comprising:
A primer pair of the following sequence:
5 ′ AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3 ′ (SEQ ID NO: 138), and
5 'GGATCCCGCCGACGGACACACCGCCGCGCA3' (SEQ ID NO: 139)
And a polynucleotide obtainable by polymerase chain reaction using cosmid pSPM36 as a matrix or total DNA of Streptomyces ambofaciens, more preferably a polynucleotide of the sequence of SEQ ID NO: 141, or
-At least 10, 12, 15, 18, 20-25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 of said polynucleotide. 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1460, 1470, 1480, 1490 or 1500 Contiguous nucleotide fragment.

選択的には、この組換えDNAはベクターである。さらにより選択的には、ベクターは、バクテリオファージ、プラスミド、ファージミド、インテグレート可能なベクター、フォスミド、コスミド、シャトルベクター、BAC(細菌人工染色体)およびPAC(P1由来の人工染色体)から選択される。例として、ラムダファージおよびM13ファージは、バクテリオファージとして述べることができる。プラスミドとしては、E.コリで複製するプラスミド、例えば、pBR322およびその誘導体、pUC18およびその誘導体、pUC19およびその誘導体、pGB2およびその誘導体(G.Churchward等,1984年)、pACYC177(GenBank寄託番号:X06402)およびその誘導体、および、pACYC184(GenBank寄託番号:X06403)およびその誘導体が挙げられる。さらに、ストレプトマイセスで複製するプラスミド、例えば、pU101およびその誘導体、pSG5およびその誘導体、SLP1およびその誘導体、および、SCP2*およびその誘導体(Kieser等,2000年)も挙げられる。ファージミドとしては、例として、pBluescript IIおよびその誘導体(特に、ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、pGEM−Tおよびその誘導体(プロメガ社(マディソン,ウィスコンシン州,米国)により市販されている)、および、λZAPIIおよびその誘導体(特に、ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)が挙げられる。インテグレート可能なベクターとしては、例として、ストレプトマイセスでインテグレートするベクター、例えば、SLP1由来のベクター(Kieser等,2000年)、pSAM2由来のベクター(Kieser等,2000年)、PhiC31ファージインテグレーションシステム(Kieser等,2000年)(例えば、pSET152(Bierman等,1992年))またはVWBインテグレーションシステム(L.van Mellaert等,1998年)を用いるベクター、さらに、IS117インテグレーションシステムを用いるベクター(Kieser等,2000年)が挙げられる。フォスミドとしては、例えば、フォスミドpFOSI(ニューイングランドバイオラボ社(ビバリー,マサチューセッツ州,米国)により市販されている)およびその誘導体が挙げられる。コスミドとしては、例えば、コスミドSuperCosおよびその誘導体(特に、ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、および、コスミドpWED15(Wahl等,1987年)およびその誘導体が挙げられる。シャトルベクターとしては、例として、E.コリ/ストレプトマイセスシャトルプラスミド、例えば、pU903およびその誘導体、一連のプラスミドpUWL、pCA0106、pWHM3、および、pOJ446およびそれらの誘導体(Kieser等,2000年)、および、E.コリ/ストレプトマイセスシャトルBAC、例えば特許出願WO01/40497で説明されたものが挙げられる。BAC(細菌人工染色体)としては、例として、BAG pBeloBAC11(GenBank寄託番号:U51113)が挙げられる。PAC(P1由来人工染色体)としては、例えば、ベクターpCYPAC6(GenBank寄託番号:AF133437)が挙げられる。より選択的には、この組換えDNAは発現ベクターである。このような系で用いることができる発現ベクターは、当業者周知である;原核細胞に関しては、例えば、E.コリでの発現ベクター、例えばpET(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、GATEWAYファミリーのベクター(インビトロジェン社(カールスバッド,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、pBADファミリーベクター(インビトロジェン社(カールスバッド,カリフォルニア州,米国)により市販されている)、pMALファミリーのベクター(ニューイングランドバイオラボ社(ビバリー,マサチューセッツ州,米国)により市販されている)、および、文献B.Wilms等,2001年に記載のラムノース誘導性発現ベクターおよびそれらの誘導体が挙げられる;さらに、ストレプトマイセスにおける発現ベクター、例えば、ベクターpU4123、pU6021、pPM927、pANT849、pANT850、pANT851、pANT1200、pANT1201、および、pANT1202およびそれらの誘導体(Kieser等,2000年)も挙げられる。酵母細胞に関しては、例えば、ベクターpESC(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)が挙げられる。昆虫細胞における発現が可能なバキュロウイルス発現系に関しては、例えば、ベクターBacPAK6(BDバイオサイエンス・クロンテック社(パロアルト,カリフォルニア州,米国)により市販されている)が挙げられる。哺乳動物細胞に関しては、例えば、CMV(サイトメガロウイルス)前初期遺伝子プロモーターを含むベクター(例えば、ベクターpCMVおよびその誘導体(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている))、または、バキュオレーティングシミアンウイルスのSV40初期プロモーター(例えば、ベクターpSG5(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている))が挙げられる。本発明の他の形態は、この段落で説明された少なくとも1つの組換えDNAが導入されている宿主細胞に関する。 Optionally, the recombinant DNA is a vector. Even more selectively, the vector is selected from bacteriophages, plasmids, phagemids, integrateable vectors, fosmids, cosmids, shuttle vectors, BACs (bacterial artificial chromosomes) and PACs (artificial chromosomes derived from P1). By way of example, lambda phage and M13 phage can be described as bacteriophages. Plasmids include E. coli. Plasmids that replicate in E. coli, such as pBR322 and its derivatives, pUC18 and its derivatives, pUC19 and its derivatives, pGB2 and its derivatives (G. Churchward et al., 1984), pACYC177 (GenBank accession number: X06402) and its derivatives, and PACYC184 (GenBank accession number: X06403) and its derivatives. Also included are plasmids that replicate in Streptomyces, such as pU101 and its derivatives, pSG5 and its derivatives, SLP1 and its derivatives, and SCP2 * and its derivatives (Kieser et al., 2000). Examples of phagemids include pBluescript II and derivatives thereof (particularly marketed by Stratagene, La Jolla, Calif., USA), pGEM-T and derivatives thereof (Promega, Madison, Wisconsin, USA). And λZAPII and its derivatives (particularly marketed by Stratagene (La Jolla, Calif., USA)). Examples of vectors that can be integrated include vectors that integrate with Streptomyces, such as vectors derived from SLP1 (Kieser et al., 2000), vectors derived from pSAM2 (Kieser et al., 2000), PhiC31 phage integration system (Kieser). Et al., 2000) (for example, pSET152 (Bierman et al., 1992)) or a vector using the VWB integration system (L. van Melaert et al., 1998), and a vector using the IS117 integration system (Kieser et al., 2000) Is mentioned. Examples of the fosmid include fosmid pFOSI (commercially available from New England Biolabs (Beverly, Mass., USA)) and derivatives thereof. Examples of cosmids include cosmid SuperCos and derivatives thereof (particularly marketed by Stratagene (La Jolla, Calif., USA)), and cosmid pWED15 (Wahl et al., 1987) and derivatives thereof. Examples of shuttle vectors include E.I. E. coli / Streptomyces shuttle plasmids such as pU903 and derivatives thereof, a series of plasmids pUWL, pCA0106, pWHM3, and pOJ446 and their derivatives (Kieser et al., 2000); Coli / Streptomyces shuttle BAC, such as those described in patent application WO 01/40497. Examples of BAC (bacterial artificial chromosome) include BAG pBeloBAC11 (GenBank accession number: U51113). Examples of PAC (P1-derived artificial chromosome) include vector pCYPAC6 (GenBank accession number: AF133437). More selectively, the recombinant DNA is an expression vector. Expression vectors that can be used in such systems are well known to those of skill in the art; E. coli expression vectors such as pET (commercially available from Stratagene (La Jolla, Calif., USA)), GATEWAY family of vectors (commercially available from Invitrogen (Carlsbad, Calif., USA)), pBAD family vectors (commercially available from Invitrogen (Carlsbad, Calif., USA)), pMAL family vectors (commercially available from New England Biolabs (Beverly, Massachusetts, USA)), and literature B . Include the rhamnose-inducible expression vectors and derivatives thereof described in Wilms et al., 2001; and further, expression vectors in Streptomyces such as vectors pU4123, pU6021, pPM927, pANT849, pANT850, pANT851, pANT1200, pANT1201, and PANT1202 and their derivatives (Kieser et al., 2000). Examples of yeast cells include vector pESC (commercially available from Stratagene (La Jolla, Calif., USA)). Examples of baculovirus expression systems capable of expression in insect cells include the vector BacPAK6 (commercially available from BD Biosciences Clontech (Palo Alto, Calif., USA)). For mammalian cells, for example, a vector containing a CMV (cytomegalovirus) immediate early gene promoter (eg, vector pCMV and its derivatives (commercially available from Stratagene, La Jolla, Calif., USA)), or , SV40 early promoter of baculorating simian virus (eg, vector pSG5 (commercially available from Stratagene, La Jolla, Calif., USA)). Another aspect of the invention relates to a host cell into which at least one recombinant DNA described in this paragraph has been introduced.

本発明の他の形態は、ポリペプチドの生産方法に関し、前記方法は、以下の工程を含む:
a)上記段落で説明された少なくとも1つの発現ベクターで、宿主細胞を形質転換させる工程;
b)前記宿主細胞を、適切な培地で培養する工程;
c) 調整培地または細胞抽出物を回収する工程;
d)前記培地から、または、工程c)で得られた細胞抽出物から、前記ポリペプチドを分離および精製する工程;
e)必要に応じて、製造された組換えポリペプチドを特徴付ける工程。
Another aspect of the invention relates to a method for producing a polypeptide, said method comprising the following steps:
a) transforming a host cell with at least one expression vector described in the paragraph above;
b) culturing the host cell in a suitable medium;
c) recovering the conditioned medium or cell extract;
d) separating and purifying the polypeptide from the medium or from the cell extract obtained in step c);
e) optionally characterizing the produced recombinant polypeptide.

このようにして生産された組換えポリペプチドは、当業者既知の方法、例えばF.Ausubel等(2002年)で説明された方法に従って、適切な一連のクロマトグラフィーカラムを通過させることによって精製することができる。例としては、「ヒスチジンタグ」技術が挙げられ、これは、短いポリヒスチジン配列を生産しようとするポリペプチドに付加することにあり、それにより、このポリペプチドをニッケルカラムで精製することができる。このポリペプチドは、インビトロでの合成技術で製造することもできる。このような技術の例として、ポリペプチドは、特に、ロシュ・ダイアグノスティックス社・フランスS.A.(メラン,フランス)により販売されている「ラピッドトランスレーションシステム(RTS)」を用いて製造してもよい。   Recombinant polypeptides thus produced can be obtained by methods known to those skilled in the art, for example, F.I. Purification can be accomplished by passing through a suitable series of chromatography columns according to the method described in Ausubel et al. (2002). An example is the “histidine tag” technique, which is to add a short polyhistidine sequence to the polypeptide to be produced, so that the polypeptide can be purified on a nickel column. This polypeptide can also be produced by in vitro synthetic techniques. As an example of such a technique, the polypeptide is in particular Roche Diagnostics, France S. A. (Rapid Translation System (RTS)) sold by (Melan, France).

本発明の他の形態は、少なくとも1種のスピラマイシンを生産し、以下を過剰発現する微生物に関する:
−以下の配列のプライマー対:
5’AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3’(配列番号138)、および、
5’GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3’(配列番号139)、
ならびに、マトリックスとしてコスミドpSPM36、または、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのトータルDNA(より好ましくはコーディング配列である配列番号141の遺伝子である)を用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって得ることができる遺伝子、または、
遺伝子コードの縮重によりそれらから得られた遺伝子。
Another aspect of the invention relates to a microorganism that produces at least one spiramycin and overexpresses:
A primer pair of the following sequence:
5 ′ AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3 ′ (SEQ ID NO: 138), and
5 ′ GGATCCCGCCGACGGACACACCGCCGCGGCA3 ′ (SEQ ID NO: 139),
Furthermore, a gene obtainable by polymerase chain reaction (PCR) using cosmid pSPM36 or total DNA of Streptomyces ambofaciens (more preferably, the gene of SEQ ID NO: 141 which is a coding sequence) as a matrix Or
Genes derived from them due to the degeneracy of the genetic code.

このような遺伝子の配列の例を、配列番号111(DNA)に示す;しかしながら、この配列は、対応するコーディング配列の3’部分を含まないため、部分的である。コーディング配列のこの部分のタンパク質への翻訳を、配列番号112に示す。当業者であれば、それを特に実施例24に記載の教示を用いて容易に完成させることができる。従って、この実施例において、orf28c遺伝子のクローニング方法と、orf28cの発現が可能な発現ベクターの製造方法を示す。この実施例はまた、OSC2株におけるorf28c遺伝子の過剰発現により、この株におけるスピラマイシン生産の改善がもたらされることも示す。好ましくは、
−以下の配列のプライマー対:
5’AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3’(配列番号138)、および、
5’GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3’(配列番号139)、
ならびに、マトリックスとしてコスミドpSPM36、または、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのトータルDNA(より好ましくはコーディング配列である配列番号141の遺伝子である)を用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって得ることができる遺伝子、または、
−遺伝子コードの縮重によりそれらから得られた遺伝子、
を過剰発現する微生物は、ストレプトマイセス属の細菌であり、さらにより好ましくは、ストレプトマイセス・アンボファシエンス種の細菌である。好ましくは、前記遺伝子の過剰発現は、前記微生物の発現ベクターでの形質転換によって得られる;最も好ましくは、前記微生物株は、OSC2/pSPM75(1)株またはOSC2/pSPM75(2)株であり、これらは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)[National Collection of Cultures And Microorganisms]Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2003年10月6日に、登録番号I−3101で寄託されている。
An example of the sequence of such a gene is shown in SEQ ID NO: 111 (DNA); however, this sequence is partial because it does not include the 3 'portion of the corresponding coding sequence. Translation of this portion of the coding sequence into the protein is shown in SEQ ID NO: 112. Those skilled in the art can easily complete it, especially using the teachings described in Example 24. Therefore, in this example, a method for cloning the orf28c gene and a method for producing an expression vector capable of expressing orf28c are shown. This example also shows that overexpression of the orf28c gene in OSC2 strain results in improved spiramycin production in this strain. Preferably,
A primer pair of the following sequence:
5 ′ AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3 ′ (SEQ ID NO: 138), and
5 ′ GGATCCCGCCGACGGACACACCGCCGCGGCA3 ′ (SEQ ID NO: 139),
Furthermore, a gene obtainable by polymerase chain reaction (PCR) using cosmid pSPM36 or total DNA of Streptomyces ambofaciens (more preferably, the gene of SEQ ID NO: 141 which is a coding sequence) as a matrix Or
-Genes derived from them due to the degeneracy of the genetic code,
The microorganism that overexpresses is a Streptomyces bacterium, and even more preferably a Streptomyces ambofaciens bacterium. Preferably, the overexpression of the gene is obtained by transformation with an expression vector of the microorganism; most preferably, the microorganism strain is the OSC2 / pSPM75 (1) strain or the OSC2 / pSPM75 (2) strain; These are listed in Collection National de Cultures de Microorganisms (CNCM) [National Collection of Cultures And Microorganisms] Paste Institute, 25, rudu du Doc 75 Deposited at

本発明の他の形態は、上記段落で説明された微生物を用いた、スピラマイシンの製造方法に関する。この方法は、上記段落で定義された微生物を、適切な培地で培養すること、調整培地または細胞抽出物を回収すること、および、前記培地から、または、先行する工程で得られた細胞抽出物から生産されたスピラマイシンを分離および精製することにある。このような微生物を培養する条件は、当業者周知の技術に従って決定してもよい。培地は、例えば、ストレプトマイセス、特にストレプトマイセス・アンボファシエンス用として、MP5培地またはSL11培地が可能である(Pernodet等,1993年)。当業者であれば、ストレプトマイセスの培養に関しては、特にKieser等(2000年)による著書を参照してもよい。生産されたスピラマイシンは、あらゆる当業者既知の技術を用いて回収することができる。当業者であれば、例えば、米国特許第3,000,785号で教示された技術、より特定には、その特許で説明されたスピラマイシンの抽出方法を参照してもよい。選択的には、このような方法で用いられる微生物は、ストレプトマイセス属の細菌である。より選択的には、このような微生物は、S.アンボファシエンス株である。   Another embodiment of the present invention relates to a method for producing spiramycin using the microorganism described in the above paragraph. This method comprises culturing a microorganism as defined in the above paragraph in an appropriate medium, recovering a conditioned medium or cell extract, and a cell extract obtained from said medium or in a previous step Is to isolate and purify spiramycin produced from Conditions for culturing such microorganisms may be determined according to techniques well known to those skilled in the art. The medium can be, for example, MP5 medium or SL11 medium for Streptomyces, in particular Streptomyces ambofaciens (Pernodet et al., 1993). A person skilled in the art may refer to the book by Kieser et al. (2000) in particular regarding the culture of Streptomyces. The spiramycin produced can be recovered using any technique known to those skilled in the art. One skilled in the art may refer to, for example, the technique taught in US Pat. No. 3,000,785, and more particularly the method of extracting spiramycin described in that patent. Optionally, the microorganism used in such a method is a Streptomyces bacterium. More selectively, such microorganisms are S. cerevisiae. Ambofaciens strain.

本発明の他の形態は、配列番号47の配列のポリヌクレオチド、または、遺伝子コードの縮重によりそれらから得られたポリヌクレオチドが、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて前記ポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質の発現が可能なプロモーターの制御下に置かれている発現ベクターに関する。ストレプトマイセスにおいて用いることができる発現ベクターの例は、上で示した通りである。選択的には、このような発現ベクターは、プラスミドpSPM524またはpSPM525である。   In another aspect of the present invention, there is provided a protein in which a polynucleotide having the sequence of SEQ ID NO: 47 or a polynucleotide obtained by degeneracy of the genetic code is encoded by the polynucleotide in Streptomyces ambofaciens. The present invention relates to an expression vector placed under the control of a promoter capable of expressing Examples of expression vectors that can be used in Streptomyces are as indicated above. Optionally, such an expression vector is the plasmid pSPM524 or pSPM525.

本発明の他の形態は、上記段落で定義されたベクターで形質転換されたストレプトマイセス・アンボファシエンス株に関する。   Another aspect of the invention relates to a Streptomyces ambofaciens strain transformed with the vector defined in the paragraph above.

本発明の他の形態は、配列番号112の配列を含むポリペプチドに関する。本発明はまた、配列が:
−以下の配列のプライマー対:
5’AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3’(配列番号138)、および、
5’GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3’(配列番号139)、
ならびに、マトリックスとしてコスミドpSPM36、または、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのトータルDNA(より好ましくはコーディング配列である配列番号141の遺伝子である)を用いたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって得ることができる遺伝子のコーディング配列、または、
−遺伝子コードの縮重によりそれらから得られた遺伝子のコーディング配列、
から翻訳された配列に相当するポリペプチドに関する。選択的には、これらポリペプチドは、ストレプトマイセス属の細菌により天然状態で発現され、より選択的には、これらポリペプチドは、スピラマイシン生合成に関与する。
Another aspect of the invention relates to a polypeptide comprising the sequence of SEQ ID NO: 112. The present invention also provides the sequence:
A primer pair of the following sequence:
5 ′ AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3 ′ (SEQ ID NO: 138), and
5 ′ GGATCCCGCCGACGGACACACCGCCGCGGCA3 ′ (SEQ ID NO: 139),
In addition, a gene obtainable by polymerase chain reaction (PCR) using cosmid pSPM36 or total DNA of Streptomyces ambofaciens (more preferably, the gene of SEQ ID NO: 141 which is a coding sequence) as a matrix Coding sequence or
The coding sequence of the gene obtained from it due to the degeneracy of the genetic code,
Relates to a polypeptide corresponding to a sequence translated from. Alternatively, these polypeptides are naturally expressed by Streptomyces bacteria, and more selectively, these polypeptides are involved in spiramycin biosynthesis.

本発明の他の形態は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて上記段落で定義されたポリペプチドの発現が可能な発現ベクターに関する。ストレプトマイセスにおいて用いることができる発現ベクターの例は、上で示した通りである。選択的には、問題の発現ベクターは、プラスミドpSPM75である。   Another aspect of the present invention relates to an expression vector capable of expressing a polypeptide defined in the above paragraph in Streptomyces ambofaciens. Examples of expression vectors that can be used in Streptomyces are as indicated above. Optionally, the expression vector in question is the plasmid pSPM75.

添付図面において;
図1は、スピラマイシンI、IIおよびIIIの化学構造である。
図2は、領域を配列解析するのに用いられるコスミドである。
図3は、スピラマイシンの生合成経路に関与する遺伝子群の構成である。
図4は、マイカロースに関するといわれている生合成経路である。
図5は、マイカミノースに関するといわれている生合成経路である。
図6は、フォロサミンに関するといわれている生合成経路である。
図7は、スピラマイシン分子および中間体への糖の付加の好ましい順番である。
図8は、S.アンボファシエンスにおいてメトキシマロニルに関するといわれている生合成経路である。この経路は、ストレプトマイセス・ハイグロスコピカスver.アスコミセティカスにおけるメトキシマロニル生合成との類似性によって提唱されている(K.Wu等,2000年)。
In the attached drawings;
FIG. 1 is the chemical structure of spiramycin I, II and III.
FIG. 2 is a cosmid used to sequence the region.
FIG. 3 shows the composition of genes involved in the biosynthesis pathway of spiramycin.
FIG. 4 is a biosynthetic pathway that is said to be related to mycarose.
FIG. 5 is a biosynthetic pathway that is said to be related to mycaminose.
FIG. 6 is a biosynthetic pathway that is said to be related to forosamine.
FIG. 7 is a preferred sequence of addition of sugars to spiramycin molecules and intermediates.
FIG. It is a biosynthetic pathway that is said to be related to methoxymalonyl in ambofaciens. This route is similar to Streptomyces hygroscopicus ver. Proposed by analogy to methoxymalonyl biosynthesis in Ascomiceticus (K. Wu et al., 2000).

図9は、遺伝子不活性化を起こす工程である:
A)E.コリでは複製するが、ストレプトマイセスにおいては複製しないベクターへの標的遺伝子のクローニング;
B)標的遺伝子への耐性カセットの挿入(クローニングまたは短い同一な配列間の組換えによる);
C)ストレプトマイセス・アンボファシエンスへのプラスミドの導入(E.コリを用いた形質転換または接合による)、および、カセットがインテグレートされたクローンの選択、続いて、遺伝子置換が含まれるようにベクター部分が失われたクローンのスクリーニング;
D)標的遺伝子が遺伝子置換により不活性化される突然変異株の染色体領域。
FIG. 9 is a process that causes gene inactivation:
A) E.E. Cloning of the target gene into a vector that replicates in E. coli but not in Streptomyces;
B) Insertion of resistance cassette into the target gene (by cloning or recombination between short identical sequences);
C) Introduction of the plasmid into Streptomyces ambofaciens (by transformation or conjugation with E. coli) and selection of the clone with integrated cassette, followed by vector replacement to include gene replacement Screening for clones with missing parts;
D) A chromosomal region of the mutant strain in which the target gene is inactivated by gene replacement.

図10は、図9で説明された方法による遺伝子不活性化の後に必要に応じた工程であり、この工程は、切り出し可能なカセットが標的遺伝子をインタラプトするのに用いられる場合に行ってもよい;
E)pSAM2のxisおよびint遺伝子を有するプラスミドpOSV508の突然変異株への導入であり、この遺伝子の産物は、attLとカセットに隣接するattR配列との部位特異的な組換えにより有効に切り出すことができる;
F)切り出し可能なカセットが失われており、カセットにより耐性が提供された抗生物質に対して感受性を有するクローンの生産;
G)抗生物質を含まない固形培地での成長と胞子形成の後、プラスミドpOSV508は、高頻度で失われる。このようにして、チオストレプトンに対して感受性を有するクロ
ーンを得ることができ、このクローンにおいて、標的遺伝子はフェーズ内の欠失を含む。欠失した標的遺伝子の配列は、PCR増幅とPCR産物の配列解析によって照査することができる。
FIG. 10 is a step as necessary after gene inactivation by the method described in FIG. 9, and this step may be performed when the excisable cassette is used to interrupt the target gene. ;
E) Introduction of a plasmid pOSV508 carrying a pSAM2 xis and int gene into a mutant strain, the product of which can be efficiently excised by site-specific recombination between attL and the attR sequence flanking the cassette. it can;
F) Production of clones that are sensitive to antibiotics for which the excisable cassette has been lost and for which resistance has been provided by the cassette;
G) After growth and sporulation on solid medium without antibiotics, plasmid pOSV508 is frequently lost. In this way, a clone that is sensitive to thiostrepton can be obtained, in which the target gene contains a deletion within the phase. The sequence of the deleted target gene can be verified by PCR amplification and sequence analysis of the PCR product.

図11は、相同組換え実験にを用いるための、切り出し可能なカセットの増幅である。短い相同配列による相同組換え技術は、Chaveroche等(2000年)によって説明されている。これらオリゴヌクレオチドの5’末端に位置する39または40個のデオキシヌクレオチドは、不活性化される遺伝子の配列に対応する配列を含み、最も端の3’位に位置する20個のデオキシヌクレオチドは、切り出し可能なカセットの末端のいずれか1つの配列に相当する。   FIG. 11 is an amplification of a cleavable cassette for use in homologous recombination experiments. The technique of homologous recombination with short homologous sequences has been described by Chaveroche et al. (2000). The 39 or 40 deoxynucleotides located at the 5 ′ end of these oligonucleotides contain sequences corresponding to the sequences of the genes to be inactivated, and the 20 deoxynucleotides located at the extreme 3 ′ positions are: It corresponds to any one of the ends of the cassette that can be cut out.

図12は、Chaveroche等,2000年によって説明された技術を用いた、標的遺伝子を不活性化するためのコンストラクトの生産である。
図13は、プラスミドpWHM3.Strepto ori:ストレプトマイセスの複製起源のマップである。
図14は、プラスミドpOSV508のマップである。
図15は、切り出し可能なカセットの構造の例である。これは、attR部位とattL部位が隣接するΩhygカセットからなり(Blondelet−Rouault等,1997年)(Raynal等,1998年)、これらの間で、組換え現象により、xisおよびint遺伝子の発現に基づいきカセットの切り出しが可能になる。
図16は、プラスミドpBXL1111のマップである。
図17は、プラスミドpBXL1112のマップである。
FIG. 12 is the production of a construct for inactivating a target gene using the technique described by Chaveroche et al., 2000.
FIG. 13 shows plasmid pWHM3. Strepto ori: A map of Streptomyces origin of replication.
FIG. 14 is a map of plasmid pOSV508.
FIG. 15 shows an example of a cassette structure that can be cut out. This is composed of an Ωhyg cassette in which the attR and attL sites are adjacent (Blondelet-Rouault et al., 1997) (Raynal et al., 1998). The cassette can be cut out.
FIG. 16 is a map of plasmid pBXL1111.
FIG. 17 is a map of plasmid pBXL1112.

図18は、ミクロコッカス・ルテウス株のスピラマイシンに対する感受性に基づく、スピラマイシン生産に関する微生物学的試験である。用いられるミクロコッカス・ルテウス株は、天然に、スピラマイシンに対して感受性であるが、コンゴシジン(congocidine)に対して耐性な株である。試験される様々なストレプトマイセス株を、MP5培地70mlを含む500mlアーレンマイヤーフラスコで培養し、初期濃度2.5×106個の胞子/mlで植え付け、27℃で、250rpmで回転させて振盪しながら成長させた。48、72および96時間培養させた後、培養液のサンプルを採取し、遠心分離した。これら上清の滅菌培地での10倍希釈液は、試験に用いられる。コンゴシジンに対して耐性であるがスピラマイシンに対して感受性を有するミクロコッカス・ルテウス指標株(Gourmelen等,1998年)を12×12cm平方の培養皿で培養した。ワットマン(Whatman)AAペーパーのディスクを、各上清の10倍希釈液(70l)に浸し、培養皿の表面に置いた。様々な濃度のスピラマイシン溶液に浸したディスク(MP5培地で、2−4−8g/ml)を標準範囲として希釈した。培養皿を37℃で24〜48時間インキュベートした。ディスクがスピラマイシンを含む場合、これが寒天に拡散し、ミクロコッカス・ルテウス指標株の成長を阻害する。この阻害によりディスクの周りに「輪」が形成され、この輪は、ミクロコッカス・ルテウス株が成長しなかった領域を示す。それゆえに、この輪の存在は、スピラマイシンの存在の指標であり、問題のS.アンボファシエンス株は、スピラマイシン生産体であるか、またはそうでないかを決定することを可能にする。標準範囲で得られた阻害の直径を比較することによって、この株によって生産されたスピラマイシンの量の指標を得ることを可能にする。 FIG. 18 is a microbiological test for spiramycin production based on the susceptibility of Micrococcus luteus strains to spiramycin. The Micrococcus luteus strain used is a strain that is naturally sensitive to spiramycin but resistant to congocidine. The various Streptomyces strains to be tested are cultured in 500 ml Aallen-Meyer flasks containing 70 ml of MP5 medium, seeded at an initial concentration of 2.5 × 10 6 spores / ml, shaken at 27 ° C. and rotated at 250 rpm. While growing. After culturing for 48, 72 and 96 hours, a sample of the culture was taken and centrifuged. A 10-fold dilution of these supernatants in sterile medium is used for testing. A Micrococcus luteus indicator strain (Gourmelen et al., 1998) that is resistant to congosin but sensitive to spiramycin was cultured in a 12 x 12 cm square culture dish. A disk of Whatman AA paper was immersed in a 10-fold dilution (70 l) of each supernatant and placed on the surface of the culture dish. Discs (2-4-8 g / ml in MP5 medium) soaked in various concentrations of spiramycin solution were diluted as the standard range. Culture dishes were incubated at 37 ° C. for 24-48 hours. If the disc contains spiramycin, it will diffuse into the agar and inhibit the growth of the Micrococcus luteus indicator strain. This inhibition forms a “ring” around the disk, which indicates the area where the Micrococcus luteus strain did not grow. The presence of this ring is therefore an indicator of the presence of spiramycin and The ambofaciens strain makes it possible to determine whether it is a spiramycin producer or not. By comparing the diameters of inhibition obtained in the standard range, it is possible to obtain an indication of the amount of spiramycin produced by this strain.

図19は、OSC2株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。
図20は、SPM501株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。
図21は、SPM502株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。
図22は、SPM507株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。
図23は、SPM508株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。
図24は、SPM509株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。
図25は、FASTAプログラムを用いて得られたORF3タンパク質(配列番号29)とS.フラジアエのTylBタンパク質(配列番号87)とのアライメントである。
図26は、FASTAプログラムを用いて得られたS.マイカロファシエンスのMdmAタンパク質(配列番号88)と、SrmDタンパク質(配列番号16)とのアライメントである。
FIG. 19 is an HPLC chromatogram of the filtered medium supernatant of OSC2 strain.
FIG. 20 is an HPLC chromatogram of the filtered medium supernatant of SPM501 strain.
FIG. 21 is an HPLC chromatogram of the filtered medium supernatant of SPM502 strain.
FIG. 22 is an HPLC chromatogram of the filtered medium supernatant of SPM507 strain.
FIG. 23 is an HPLC chromatogram of the filtered medium supernatant of SPM508 strain.
FIG. 24 is an HPLC chromatogram of the filtered medium supernatant of SPM509 strain.
FIG. 25 shows ORF3 protein (SEQ ID NO: 29) obtained using the FASTA program and Alignment with the Fradiae TylB protein (SEQ ID NO: 87).
FIG. 26 shows the S. cerevisiae obtained using the FASTA program. It is alignment with the MdmA protein (sequence number 88) of mycalofaciens, and SrmD protein (sequence number 16).

図27は、切り出し可能なカセットを切り出した後の残りの部位配列の例である。Raynal等(1998年)で定義された最小のatt26部位を太字で示す。33種のヌクレオチドのフェーズ1の配列(att1)を、配列番号104に示し、34種のヌクレオチドフェーズ2の配列(att2)を、配列番号105に示し、および、35種のヌクレオチドのフェーズ3の配列(att3)を、配列番号95に示す。
図28は、orf10遺伝子、用いられるPCRプライマーの位置、および、それぞれのプライマー対を用いて得られたコンストラクトの図表示である。
図29は、カセットpac−oritTの構築である。
図30は、コスミドpWED2のマップである。
FIG. 27 shows an example of a remaining part sequence after a cassette that can be cut out is cut out. The minimal att26 site defined by Raynal et al. (1998) is shown in bold. The 33 nucleotide phase 1 sequence (att1) is shown in SEQ ID NO: 104, the 34 nucleotide phase 2 sequence (att2) is shown in SEQ ID NO: 105, and the 35 nucleotide phase 3 sequence. (Att3) is shown in SEQ ID NO: 95.
FIG. 28 is a diagrammatic representation of the orf10 gene, the location of the PCR primers used, and the constructs obtained using each primer pair.
FIG. 29 shows the construction of the cassette pac-oritT.
FIG. 30 is a map of cosmid pWED2.

図31は、スピラマイシンの生合成経路に関与する遺伝子群、および、E.コリにおいて、ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株のゲノムDNAライブラリーのコスミドを単離するのに用いられた3種のプローブの位置の図表示である(実施例19を参照)。
図32は、E.コリにおいてストレプトマイセス・アンボファシエンス株OCS2のゲノムDNAライブラリーから単離されたコスミドのインサートの位置(実施例19を参照)である。新規のコスミドDNAライブラリー。
図33は、コスミドpSPM36のPstI−PstIフラグメント(プラスミドpSPM58のインサート)のサブクローニング、コスミドpSPM36のStuI−StuIフラグメント(プラスミドpSPM72のインサート)のサブクローニング、および、EcoRI−StuI(プラスミドpSPM73のインサート)のサブクローニングである。
31 shows a group of genes involved in the biosynthesis pathway of spiramycin; FIG. 3 is a diagrammatic representation of the position of the three probes used to isolate the cosmid of the genomic DNA library of Streptomyces ambofaciens OSC2 strain in E. coli (see Example 19).
FIG. FIG. 4 is the position of the cosmid insert isolated from the genomic DNA library of Streptomyces ambofaciens strain OCS2 in E. coli (see Example 19). New cosmid DNA library.
FIG. 33 shows subcloning of the PstI-PstI fragment of cosmid pSPM36 (insert of plasmid pSPM58), subcloning of the StuI-StuI fragment of cosmid pSPM36 (insert of plasmid pSPM72), and subcloning of EcoRI-StuI (insert of plasmid pSPM73). is there.

図34は、プラスミドpSPM58のPstI−PstIインサート、および、プラスミドpSPM73のEcoRI−StuIインサートで同定されたオープンリーディングフレームの位置である。
図35は、238nmと280nmで得られたOS49.67株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムの並置(上部)、および、33.4分および44.8分で溶出した分子のUVスペクトル(下部)である。
FIG. 34 is the position of the open reading frame identified in the PstI-PstI insert of plasmid pSPM58 and the EcoRI-StuI insert of plasmid pSPM73.
FIG. 35 shows juxtaposition of HPLC chromatograms of filtered media supernatants of OS49.67 strain obtained at 238 nm and 280 nm (top) and UV spectra of molecules eluted at 33.4 and 44.8 min ( Bottom).

図36は、プラテノライドAとプラテノライドB分子の分子構造である。
図37は、スピラマイシンの生合成経路に関与する遺伝子群の構成である。
図38は、SPM507株によって生産された生合成の中間体の分子構造である。
図39は、スピラマイシンを過剰生産する株から得られた遺伝子型orf6*::att1Ωhyg+のS.アンボファシエンス株によって生産された生合成の中間体の構造である。カセットatt1Ωhyg+のorf6*への挿入は極性作用に影響を与え、それによりorf5*の発現が阻害される。
FIG. 36 shows the molecular structure of platenolide A and platenolide B molecules.
FIG. 37 shows the composition of genes involved in the biosynthesis pathway of spiramycin.
FIG. 38 is the molecular structure of the biosynthetic intermediate produced by SPM507 strain.
FIG. 39 shows the S. cerevisiae of genotype orf6 * :: att1Ωhyg + obtained from a strain overproducing spiramycin. It is the structure of a biosynthetic intermediate produced by an ambofaciens strain. Insertion of cassette att1Ωhyg + into orf6 * affects the polarity effect, thereby inhibiting the expression of orf5 * .

図40は、OS49.67株によって生産されたプラテノライドA+マイカロース、および、プラテノライドB+マイカロース分子の分子構造である。
図41は、コスミドpSPM36のPstI−PstIフラグメント(プラスミド(pSPM79)のインサート)のサブクローニング、プラスミドpSPM79のPstI−PstIインサートで同定されたオープンリーディングフレームの位置、および、配列番号140の配列の位置である。
FIG. 40 is the molecular structure of platenolide A + mycarose and platenolide B + mycarose molecules produced by the OS49.67 strain.
FIG. 41 is the subcloning of the PstI-PstI fragment of cosmid pSPM36 (insert of plasmid (pSPM79)), the position of the open reading frame identified in the PstI-PstI insert of plasmid pSPM79, and the position of the sequence of SEQ ID NO: 140. .

以下の実施例を用いて本発明を説明するが、これら実施例は、非限定的な説明とみなされるものとする。   The present invention is illustrated using the following examples, which are to be regarded as non-limiting illustrations.

要約すれば、スピラマイシンの生合成経路の遺伝子を、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのゲノムDNAライブラリーから単離した。このライブラリーは、ストレプトマイセス・アンボファシエンスのゲノムDNAのBamHI制限酵素を用いた部分的消化によって得た。平均して35〜45kbの大きいDNAフラグメントを、コスミドpWED15(Wahl等,1987年)から得られたコスミドpWED1にクローニングした(Gourmelen等,1998年)。これらコスミドを、ファージ粒子を用いてE.コリに導入した。このようにして得られたライブラリーと、S.フラジアエのtylB遺伝子(Merson−DaviesおよびCundliffe,1994年,GenBank寄託番号:U08223)の部分に対応するプローブ(配列番号86の配列)とをハイブリダイズさせた。より特定には、ハイブリダイゼーション後、プローブとハイブリダイズさせた4種のコスミドのうち1種のコスミドを選択した。次に、このコスミドをpOS49.1と命名し、続いてSacIで消化し、プローブとハイブリダイズさせた領域を含む3.3kbのフラグメントを、ベクターpUC19にサブクローニングし、配列解析した。4つのオープンリーディングフレームを同定し、そのうち1つは、S.フラジアエのTylBタンパク質(配列番号87)と強い配列類似性を示すタンパク質(配列番号29)をコードする(図25を参照)。この遺伝子を、orf3と命名し(配列番号28)、S.アンボファシエンスにおいて不活性化した。orf3遺伝子が不活性化されたクローンはスピラマイシン生産しなくなることを実証することができた。これは、orf3遺伝子、または、スピラマイシン生合成において下流に位置する遺伝子の関与を示す。   In summary, genes for the spiramycin biosynthetic pathway were isolated from a Streptomyces ambofaciens genomic DNA library. This library was obtained by partial digestion of Streptomyces ambofaciens genomic DNA with BamHI restriction enzyme. An average 35-45 kb large DNA fragment was cloned into cosmid pWED1 obtained from cosmid pWED15 (Wahl et al., 1987) (Gourmelen et al., 1998). These cosmids were transformed into E. coli using phage particles. Introduced in Kori. The library thus obtained and A probe (sequence of SEQ ID NO: 86) corresponding to a portion of the Fradiae tylB gene (Merson-Davies and Cundlife, 1994, GenBank accession number: U08223) was hybridized. More specifically, after hybridization, one cosmid was selected from the four cosmids hybridized with the probe. Next, this cosmid was named pOS49.1, subsequently digested with SacI, and a 3.3 kb fragment containing the region hybridized with the probe was subcloned into the vector pUC19 and sequenced. Four open reading frames were identified, one of which was S. cerevisiae. It encodes a protein (SEQ ID NO: 29) that exhibits strong sequence similarity to the Fradiae TylB protein (SEQ ID NO: 87) (see FIG. 25). This gene was named orf3 (SEQ ID NO: 28) and S. cerevisiae. Inactivated in ambofaciens. It was possible to demonstrate that the clone in which the orf3 gene was inactivated does not produce spiramycin. This indicates the involvement of the orf3 gene or a gene located downstream in spiramycin biosynthesis.

一度これが確認されたら、コスミドpOS49.1のより大きい領域を配列解析し、SacIフラグメントのいずれかの端を前もって研究した。このようにして、コスミドpOS49.1から、7つのオープンリーディングフレーム全体と、これら7つのオープンリーディングフレーム全体のいずれかの端に位置するその他の2種の不完全なオープンリーディングフレームを含む領域の配列を得ることができた。データベースでの検索により、不完全なオープンリーディングフレームの一方は、srmG遺伝子座(「ポリケチドシンターゼ」という酵素(PKS)をコードする領域)に対応することを示すことができた。この対応する遺伝子は、S.Burgett等(1996年)によってサブクローニングされている(米国特許第5、945、320号)。その上、他方のオープンリーディングフレーム、orf1、orf2、orf3、orf4、orf5、orf6、および、orf7(配列番号23、25、28、30、34、36、40)という7つのORF全体、および、orf8(配列番号43の配列)という8番目のORFの開始部は、データベースで発見されていなかった。   Once this was confirmed, the larger region of cosmid pOS49.1 was sequenced and either end of the SacI fragment was studied in advance. Thus, from cosmid pOS49.1, the sequence of the region containing the entire seven open reading frames and the other two incomplete open reading frames located at either end of these seven open reading frames. Could get. By searching the database, it was possible to show that one of the incomplete open reading frames corresponds to the srmG locus (region encoding the enzyme (PKS) called “polyketide synthase”). The corresponding gene is Have been subcloned by Burgett et al. (1996) (US Pat. No. 5,945,320). In addition, the entire seven ORFs of the other open reading frames, orf1, orf2, orf3, orf4, orf5, orf6, and orf7 (SEQ ID NOs: 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40), and orf8 The beginning of the 8th ORF (sequence of SEQ ID NO: 43) was not found in the database.

続いて、スピラマイシン生合成に関与するその他の遺伝子をクローニングする目的で、この同じ領域におけるS.アンボファシエンスのゲノムのフラグメントを含むその他のコスミドを単離した。このために、コロニーに対してさらに一連のハイブリダイゼーションを、3種のプローブを用いて行った。第一のプローブは、pOS49.1からサブクローニングされたorf1、orf2、および、orf3の開始部を含む3.7kbのDNAフラグメントに対応する。第二のプローブは、pOS49.1からサブクローニングされたorf7の部分およびorf8の部分を含む2kbのDNAフラグメントに対応する。第三のプローブも用いられた。この後者のプローブは、srmD遺伝子を含む1.8kbのDNAフラグメントに相当する。srmD遺伝子は、スピラマイシン耐性を付与することができるS.アンボファシエンスから単離された遺伝子である。特に、これまでの研究で、S.アンボファシエンスの数種の耐性決定因子をクローニングし、S.グリセオフスカス(S.griseofuscus)株(スピラマイシン感受性株)(Pernodet等,1993年)にスピラマイシン耐性をに付与することが可能となっている(Per
nodet等,1999年)。耐性遺伝子を単離するために、コスミドpKC505にS.アンボファシエンス株のゲノムDNAのコスミドライブラリーを生産した(Richardson MA等,1987年)。このコスミドのプールを、天然にスピラマイシンに対して感受性を有するS.グリセオフスカスに導入した。このようにして、S.グリセオフスカスにおいてアプラマイシン耐性とスピラマイシン耐性を付与することができる5つのコスミドが得られた。これら5つのコスミドのなかでも、pOS44.1というコスミドは、そのインサート中にsrmD遺伝子を含み、この遺伝子は、ストレプトマイセス・マイカロファシエンスのmdmA遺伝子によってコードされ、この生産生物におけるミデカマイシン耐性に関与するタンパク質とある程度の類似性を示すタンパク質をコードする(Hara等,1990年,GenBank寄託番号:A60725)(図26)。スピラマイシン生合成遺伝子の位置を確認するのに用いられた第三のプローブは、srmD遺伝子を含む約1.8kbのインサートであった。
Subsequently, S. in this same region for the purpose of cloning other genes involved in spiramycin biosynthesis. Other cosmids containing fragments of the ambofaciens genome were isolated. For this purpose, a further series of hybridizations was performed on the colonies using three probes. The first probe corresponds to a 3.7 kb DNA fragment containing the start of orf1, orf2, and orf3 subcloned from pOS49.1. The second probe corresponds to a 2 kb DNA fragment containing the orf7 and orf8 parts subcloned from pOS49.1. A third probe was also used. This latter probe corresponds to a 1.8 kb DNA fragment containing the srmD gene. The srmD gene is capable of conferring spiramycin resistance. It is a gene isolated from ambofaciens. In particular, in previous studies, S. Cloning several resistance determinants of ambofaciens It is possible to confer resistance to spiramycin to a S. grieseofuscus strain (a spiramycin sensitive strain) (Pernodet et al., 1993) (Per
nodeet et al., 1999). In order to isolate the resistance gene, cosmid pKC505 was transformed into S. cerevisiae. A cosmid library of genomic DNA of the ambofaciens strain was produced (Richardson MA et al., 1987). This pool of cosmids is naturally associated with S. cerevisiae that is sensitive to spiramycin. It was introduced into Griseo offuscus. In this way, S.I. Five cosmids were obtained that could confer apramycin resistance and spiramycin resistance in Griseocuscus. Among these five cosmids, the cosmid of pOS44.1 contains a srmD gene in its insert, which is encoded by the mdmA gene of Streptomyces mycalofaciens and is resistant to midecamycin resistance in this producing organism. It encodes a protein that shows some similarity to the protein involved (Hara et al., 1990, GenBank accession number: A60725) (FIG. 26). The third probe used to confirm the location of the spiramycin biosynthetic gene was an approximately 1.8 kb insert containing the srmD gene.

これら3種のプローブを、上述のゲノムDNAライブラリーをハイブリダイズさせるのに用い、最も長いインサートを含む傾向があり、共通のバンドがない2種のコスミド(pSPM7、および、pSPM5)を選択することを可能にした。コスミドpSMP5は、第一および第二のプローブとハイブリダイズさせたが、第三のプローブとはハイブリダイズせず、一方で、コスミドpSPM7は第三のプローブだけとハイブリダイズさせた。これら2種のコスミドを「ショットガン配列解析」技術を用いて完全に配列解析した。これら2種のコスミド:pSPM7およびpSPM5のインサートの配列は、オーバーラップしていないがそれぞれのインサートはその末端の一方に既知の配列を含むために、これらインサートの配列をアセンブルすることができた。特に、これらインサートのそれぞれは、「ポリケチドシンターゼ」という酵素(PKS)をコードする遺伝子のいずれか1種の配列のフラグメントを含んでいた。これら5個の遺伝子を、S.Burgett等(1996年)(米国特許第5,945,320号)によってクローニングした(図2を参照)。従って、単一のS.アンボファシエンスのゲノムDNA配列を決定することができた。5’位において、第一のPKS遺伝子に位置するEcoRI部位から、3’位におけるBamHI部位までの範囲の30943個のヌクレオチドの配列を、配列番号1に示す。この配列は、PKS遺伝子上流の領域に相当する(図2および3を参照)。第五のPKS遺伝子に位置する5’位におけるPstI部位から、3’位におけるBstEII部位までの範囲の11171個のヌクレオチドの第二の領域を、配列番号2に示す。この領域は、PKS遺伝子の下流の領域である(下流と上流は、5つのPKS遺伝子の方向で定義されるか、または、同じ方向を向いている)(図2および3を参照)。   Use these three probes to hybridize the genomic DNA library described above and select the two cosmids (pSPM7 and pSPM5) that tend to contain the longest inserts and do not have a common band Made possible. Cosmid pSMP5 was hybridized with the first and second probes, but not with the third probe, while cosmid pSPM7 was hybridized only with the third probe. These two cosmids were completely sequenced using the “shotgun sequence analysis” technique. Since the sequences of the inserts of these two cosmids: pSPM7 and pSPM5 do not overlap, but each insert contains a known sequence at one of its ends, the sequences of these inserts could be assembled. In particular, each of these inserts contained a fragment of any one sequence of a gene encoding an enzyme called “polyketide synthase” (PKS). These five genes are designated S. It was cloned by Burgett et al. (1996) (US Pat. No. 5,945,320) (see FIG. 2). Thus, a single S.P. The genomic DNA sequence of ambofaciens could be determined. The sequence of 30943 nucleotides ranging from the EcoRI site located in the first PKS gene at the 5 'position to the BamHI site at the 3' position is shown in SEQ ID NO: 1. This sequence corresponds to the region upstream of the PKS gene (see FIGS. 2 and 3). A second region of 11171 nucleotides ranging from the PstI site at position 5 'to the BstEII site at position 3' located in the fifth PKS gene is shown in SEQ ID NO: 2. This region is the downstream region of the PKS gene (downstream and upstream are defined in the direction of the five PKS genes or face the same direction) (see FIGS. 2 and 3).

次に、スピラマイシン生合成に関与するその他の遺伝子をクローニングする目的で、この同じ領域にS.アンボファシエンスのゲノムのフラグメントを含むその他のコスミドを単離した(実施例18および19を参照)。   Next, in order to clone other genes involved in spiramycin biosynthesis, S. Other cosmids containing fragments of the ambofaciens genome were isolated (see Examples 18 and 19).

実施例1:E.コリにおける、ストレプトマイセス・アンボファシエンス株ATCC23877のゲノムDNAライブラリーの構築
1.1.ストレプトマイセス・アンボファシエンス株ATCC23877のゲノムDNAの抽出
ストレプトマイセス・アンボファシエンス株ATCC23877(特にアメリカンタイプカルチャーコレクション(American Type Culture Collection,ATCC)(マナサス,バージニア州,米国)から番号23877で入手可能)をYEME(酵母エキストラクト−麦芽エキストラクト)(Kieser,T,等;2000年)で培養し、この株のゲノムDNAを抽出し、溶解と沈殿の標準的な技術に従って精製した(Kieser T.等,2000年)。
Example 1 Construction of genomic DNA library of Streptomyces ambofaciens strain ATCC 23877 in E. coli
1.1. Extraction of genomic DNA of Streptomyces ambofaciens strain ATCC 23877 Obtained from Streptomyces ambofaciens strain ATCC 23877 (particularly American Type Culture Collection, ATCC (Manassas, VA, USA), number 23877 Possible) was cultured in YEME (yeast extract-malt extract) (Kieser, T, et al .; 2000), the genomic DNA of this strain was extracted and purified according to standard techniques of lysis and precipitation (Kieser T Etc., 2000).

1.2.ゲノムDNAライブラリーの構築
上記で単離されたストレプトマイセス・アンボファシエンス株ATCC23877のゲノムDNAを、約35〜45kbのサイズを有するDNAフラグメントが得られるように、BamHI制限酵素で部分的に消化した。これらフラグメントを、予めBamHIで消化したコスミドpWED1(Gounnelen等,1998年)にクローニングした。コスミドpWED1は、コスミドpWE15(Wahl等,1987年)から、哺乳動物において活性な発現モジュールを含む4.1kbのHpaI−HpaIフラグメント(Gounnelen等,1998年)を欠失させることによって得られた。次に、プロメガ社により市販されている「Packagene(R)ラムダDNAパッケージングシステム」を製造元の説明書に従ってを用いることにより、ライゲーション混合物をインビトロでラムダファージ粒子にキャプシド化した。得られたファージ粒子を、E.コリのSURE(R)株(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている))に感染させるのに用いた。コスミドpWED1はアンピシリン耐性を付与することから、LB培地+アンピシリン(50μg/ml)でクローンを選択した。
1.2. Construction of genomic DNA library Partially digested genomic DNA of Streptomyces ambofaciens strain ATCC 23877 isolated above with BamHI restriction enzyme so as to obtain a DNA fragment having a size of about 35 to 45 kb. did. These fragments were cloned into cosmid pWED1 (Gounnelen et al., 1998) previously digested with BamHI. Cosmid pWED1 was obtained from cosmid pWE15 (Wahl et al., 1987) by deleting a 4.1 kb HpaI-HpaI fragment (Gounnelen et al., 1998) containing an expression module active in mammals. Then, by using according to the manufacturer's instructions to "Packagene (R) lambda DNA packaging system" marketed by Promega were encapsidated lambda phage particles The ligation mixture in vitro. The obtained phage particles were treated with E. coli. It was used to infect the SURE® strain of E. coli ( commercially available from Stratagene (La Jolla, Calif., USA)). Since cosmid pWED1 confers ampicillin resistance, clones were selected with LB medium + ampicillin (50 μg / ml).

実施例2:ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおけるスピラマイシン生合成に関与する遺伝子の単離および特徴付け
2.1.ストレプトマイセス・アンボファシエンスATCC23877のゲノムライブラリーのE.コリのクローンのコロニーハイブリダイゼーション
約2000種の上記で得られたライブラリーのE.コリのクローンを、コロニーハイブリダイゼーション用フィルターにトランスファーした。ハイブリダイゼーションに用いられるプローブは、ストレプトマイセス・フラジアエのtylB遺伝子の部分を含むNaeI−NaeI DNAフラグメント(配列番号86)である。このフラグメントは、L.A.Merson−DaviesおよびE.Cundliffeによって説明されたDNAフラグメントのヌクレオチド2663〜3702に相当し(L.A.Merson−DaviesおよびE.Cundliffe,1994年,GenBank寄託番号:U08223)、それにおいて、tylB遺伝子のコーディング配列は、ヌクレオチド2677〜3843に相当する。
Example 2: Isolation and characterization of genes involved in spiramycin biosynthesis in Streptomyces ambofaciens
2.1. The genomic library of Streptomyces ambofaciens ATCC 23877 Colony hybridization of E. coli clones About 2,000 E. coli libraries obtained above. Coli clones were transferred to colony hybridization filters. The probe used for hybridization is a NaeI-NaeI DNA fragment (SEQ ID NO: 86) containing a portion of the tylB gene of Streptomyces fradiae. This fragment is the A. Merson-Davies and E.I. It corresponds to nucleotides 2663-3702 of the DNA fragment described by Cundlife (LA Merson-Davies and E. Cundlife, 1994, GenBank accession number: U08223), in which the coding sequence of the tylB gene is nucleotide 2677 Corresponds to ~ 3843.

ストレプトマイセス・フラジアエのtylB遺伝子(配列番号86)の部分を有するNaeI−NaeI DNAフラグメントを、ランダムプライミング技術(ロシュ(Roche)社により市販されているキット)を用いて32Pで標識し、これをプローブとして用いてライブラリーの2000種のクローンをハイブリダイズさせ、フィルターにトランスファーした。用いられたメンブレンは、アマシャム社(アマシャム・バイオサイエンス(Amersham Biosciences),オルセー,フランス)により市販されているハイボンド(Hybond)Nナイロンメンブレンであり、ハイブリダイゼーションは、55℃で、ChurchおよびGilbert(ChurchおよびGilbert,1984年)によって説明された緩衝液中で行われた。2×SSC中で、55℃で、15分間洗浄を行い、続いて、0.5×SSC中で、55℃で、2回連続、それぞれ15分間洗浄した。これらのハイブリダイゼーション条件および洗浄条件下で、ハイブリダイズした2000種のうち4種のクローンが、強いハイブリダイゼーションシグナルを示した。これら4種のクローンをLB培地+アンピシリン(50μg/ml)で培養し、対応する4種のコスミドを標準的なアルカリ溶解によって抽出した(Sambrook等,1989年)。次に、ハイブリダイゼーションは、実際には、これら4種のコスミドのインサートに存在するDNAフラグメントによるものであることを確認した。このために、コスミドを、数種の酵素(BamHI、PstIおよびSacI)で独立して消化した。消化産物をアガロースゲルで分離し、ナイロンメンブレン上にトランスファーし、ストレプトマイセス・フラジアエのtylB遺伝子(上記参照)の部分を含むNaeI−NaeI DNAフラグメントと上記と同じ条件下でハイブリダイズさせた。4種のコスミドを確認することができ、より特定には、これらコスミドのうち1種を選択し、pOS49.1と命名した。 A NaeI-NaeI DNA fragment having a portion of the Stylomyces fradiae tylB gene (SEQ ID NO: 86) was labeled with 32 P using random priming technology (a kit marketed by Roche). As a probe, 2000 clones of the library were hybridized and transferred to a filter. The membrane used is a Hybond N nylon membrane marketed by Amersham (Amersham Biosciences, Orsay, France), hybridization at 55 ° C., Church and Gilbert (Church And in the buffer described by Gilbert, 1984). Washing was performed in 2 × SSC at 55 ° C. for 15 minutes, followed by washing twice in 0.5 × SSC at 55 ° C. for 15 minutes each. Under these hybridization and washing conditions, 4 out of 2000 hybridized clones showed strong hybridization signals. These four clones were cultured in LB medium + ampicillin (50 μg / ml) and the corresponding four cosmids were extracted by standard alkaline lysis (Sambrook et al., 1989). Next, it was confirmed that the hybridization was actually due to DNA fragments present in the inserts of these four cosmids. For this, cosmids were digested independently with several enzymes (BamHI, PstI and SacI). Digested products were separated on an agarose gel, transferred onto a nylon membrane, and hybridized with the NaeI-NaeI DNA fragment containing the Stylomyces fradiae tylB gene (see above) under the same conditions as described above. Four cosmids could be identified, more specifically, one of these cosmids was selected and named pOS49.1.

2.2.同定された領域の関与の確認、および、コスミドpOS49.1のインサートの配列解析
コスミドpOS49.1のインサートの数種のフラグメントを、サブクローニングし、それらの配列を決定した。コスミドpOS49.1を、SacI酵素で消化し、上述の条件下でのサザンブロッティングによって、3.3kbのフラグメントは、tylBプローブとハイブリダイズする領域を含むことが示された。この3.3kbのフラグメントを、0.8%アガロースゲルからのエレクトロエルーションによって単離し、続いて、ベクターpUC19にクローニングし(GenBank寄託番号:M77789)、配列解析した。このようにして得られたプラスミドを、pOS49.11と命名した。ストレプトマイセスに典型的なコドンの使用を示す4つのオープンリーディングフレームを、このフラグメントで、FlamePlotプログラム(J.IshikawaおよびK.Hotta,1999年)を用いて同定することができた(2つの完全な、および、2つのトランケ−ションされたオープンリーディングフレーム)。FASTAプログラムを用いた配列比較(W.R.PearsonおよびD.JLipman,1988年、および、W.R.Pearson,1990年を参照、特に、INFOBIOGENリソースセンター(エヴリー,フランス)から入手可能)により、これら4種のオープンリーディングフレームのうち1種から推測されたタンパク質は、S.フラジアエのTylBタンパク質(配列番号87;GenBank寄託番号:U08223)と強い配列類似性を示すことを示すことができた(図25を参照)。このタンパク質を、orf3と命名した(配列番号29)。
2.2. Confirmation of the involvement of the identified region and sequence analysis of the insert of cosmid pOS49.1 Several fragments of the insert of cosmid pOS49.1 were subcloned and their sequences determined. Cosmid pOS49.1 was digested with the SacI enzyme and Southern blotting under the conditions described above showed that the 3.3 kb fragment contained a region that hybridized with the tylB probe. This 3.3 kb fragment was isolated by electroelution from a 0.8% agarose gel and subsequently cloned into the vector pUC19 (GenBank accession number: M77789) and sequenced. The plasmid thus obtained was named pOS49.11. Four open reading frames showing codon usage typical of Streptomyces could be identified in this fragment using the FramePlot program (J. Ishikawa and K. Hotta, 1999) (two complete And two truncated open reading frames). By sequence comparison using the FASTA program (see WR Pearson and D. J Lipman, 1988 and WR Pearson, 1990, in particular, available from the INFOBIOGEN resource center (Evry, France)) Proteins inferred from one of these four open reading frames are S. cerevisiae. It could be shown to show strong sequence similarity with the Fradiae TylB protein (SEQ ID NO: 87; GenBank accession number: U08223) (see FIG. 25). This protein was named orf3 (SEQ ID NO: 29).

対応する遺伝子(orf3遺伝子(配列番号〜28))が、スピラマイシン生合成に関与するかどうかを試験するために、この遺伝子を、Ωhgyカセット(M−H.Blondelet−Rouault等,1997年,GenBank寄託番号:X99315)でインタラプトした。このために、プラスミドpOS49.11を、XhoI酵素で消化し、4種のオープンリーディングフレーム(2つの完全な、および、2つのトランケ−ションされたオープンリーディングフレーム,その全体にorf3を含む)を含むフラグメントを、ベクターpBC SK+(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)のXhoI部位にサブクローニングした。このようにして得られたプラスミドを、pOS49.12と命名した。orf3を不活性化するために、orf3内のPmlI−BstEIIフラグメントを、Ωhygカセットで、後者のプラスミドへの平滑末端化したクローニングにより置換した。このために、プラスミドpOS49.12を、PmlIおよびBstEII酵素で消化した(そのための特有の部位はorf3遺伝子のコーディング配列にある)。このベクターに相当するフラグメントの末端を、クレノー酵素(DNAポリメラーゼI大フラグメント)での処理によって平滑末端化した。プラスミドpHP45Ωhyg(Blondelet−Rouault等,1997年,GenBank寄託番号:X99315)をBamHI酵素で消化することによって、Ωhygカセットを得た。Ωhygカセットに相当するフラグメントをアガロースゲルで回収し、その末端を、クレノー酵素での処理によって平滑末端化した。このようにして得られた2種の平滑末端化したフラグメント(Ωhygカセット、および、プラスミドpOS49.12)をライゲーションし、ライゲーション産物を用いてE.コリ細菌を形質転換した。このようにして得られたプラスミドはpOS49.14と命名され、これは、Ωhygカセットでインタラプトされたorf3遺伝子を含む。   In order to test whether the corresponding gene (orf3 gene (SEQ ID NO: 28)) is involved in spiramycin biosynthesis, this gene was transformed into the Ωhgy cassette (MH Blinderet-Rouault et al., 1997, GenBank). It was interrupted with the deposit number: X99315). To this end, plasmid pOS49.11 is digested with XhoI enzyme and contains four open reading frames (two complete and two truncated open reading frames, including orf3 in their entirety). The fragment was subcloned into the XhoI site of the vector pBC SK + (commercially available from Stratagene (La Jolla, Calif., USA)). The plasmid thus obtained was named pOS49.12. In order to inactivate orf3, the PmlI-BstEII fragment in orf3 was replaced with an Ωhyg cassette by blunt ended cloning into the latter plasmid. For this purpose, plasmid pOS49.12 was digested with PmlI and BstEII enzymes (the unique site for which is in the coding sequence of the orf3 gene). The end of the fragment corresponding to this vector was blunt-ended by treatment with Klenow enzyme (DNA polymerase I large fragment). The plasmid pHP45Ωhyg (Blondelet-Rouault et al., 1997, GenBank accession number: X99315) was digested with BamHI enzyme to obtain an Ωhyg cassette. The fragment corresponding to the Ωhyg cassette was recovered on an agarose gel, and the ends were blunted by treatment with Klenow enzyme. The two blunt-ended fragments thus obtained (Ωhyg cassette and plasmid pOS49.12) were ligated and E. coli was used with the ligation product. E. coli bacteria were transformed. The plasmid thus obtained is named pOS49.14, which contains the orf3 gene interrupted with the Ωhyg cassette.

XhoI−XhoIフラグメント形態(その末端はクレノー酵素での処理によって非接着性にされている)のプラスミドpOS49.14のインサートを、プラスミドpOJ260のEcoRV部位にクローニングした(プラスミドpOJ260は、E.コリにおいて複製できるが、S.アンボファシエンスでは複製できない接合性プラスミドである(M.Bierman等,1992年)。このプラスミドは、E.コリとストレプトマイセスにアプラマイシン耐性を付与する)。得られたプラスミド(プラスミドpOS49.14のインサートを、プラスミドpOJ260にクローニングした)を、pOS49.16と命名した。後者を、Mazodier等によって説明された接合したE.コリ株S17−1(Mazodier等,1989年)を用いた接合によってS.アンボファシエンス株ATCC23877にトランスファーした。E.コリ株S17−1は、E.コリ株294(Simon等,1983年)から得られた(Simon等,1986年)。Ωhygカセットに含まれるハイグロマイシン耐性マーカーを有し、pOJ260に含まれるアプラマイシン耐性マーカーベクターが失われた接合完了体クローンを得ることができた。このために、接合の後、クローンを、それらのハイグロマイシン耐性について選択した。次に、ハイグロマイシン耐性クローンを、ハイグロマイシン(抗生物質B)含有培地、および、アプラマイシン(抗生物質A)含有培地それぞれで二次培養した(図9を参照)。ハイグロマイシンに対して耐性なクローン(HygR)、および、アプラマイシンに対して感受性を有するクローン(ApraS)は、原則的に、二重の組換え現象が起こったために、Ωhygカセットでインタラプトされたorf3遺伝子を有するクローンである。orf3の野生型コピーの、インタラプトされたコピーでの置換を、2回の連続したハイブリダイゼーションによって確認した。従って、得られたクローンのゲノムDNA中にカセットが存在することを確認するために、得られたクローンのトータルDNAを、様々な酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、Ωhygカセットに対応するプローブとハイブリダイズさせた(上記参照)。4種のオープンリーディングフレーム(2つの完全なオープンリーディングフレーム、および、2つのトランケ−ションされたオープンリーディングフレーム,その全体にorf3を含む)を含むプラスミドpOS49.11のXhoI−XhoIをプローブとして用いて、第二のハイブリダイゼーションを行った。遺伝子型の確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。このようにして得られ、その遺伝子型が確認されたorf3::Ωhygクローンの一つを選択し、OS49.16と命名した。   The insert of plasmid pOS49.14 in XhoI-XhoI fragment form (ends made non-adhesive by treatment with Klenow enzyme) was cloned into the EcoRV site of plasmid pOJ260 (plasmid pOJ260 replicated in E. coli). A conjugative plasmid that can, but cannot replicate in S. ambofaciens (M. Bierman et al., 1992. This plasmid confers apramycin resistance to E. coli and Streptomyces). The resulting plasmid (the insert of plasmid pOS49.14 was cloned into plasmid pOJ260) was named pOS49.16. The latter was joined to the joined E. coli described by Mazodier et al. By S. coli strain S17-1 (Mazodier et al., 1989). Transferred to ambofaciens strain ATCC 23877. E. E. coli strain S17-1 is a strain of E. coli. From strain E. coli 294 (Simon et al., 1983) (Simon et al., 1986). It was possible to obtain a complete zygote clone having a hygromycin resistance marker contained in the Ωhyg cassette and having lost the apramycin resistance marker vector contained in pOJ260. For this purpose, after conjugation, clones were selected for their hygromycin resistance. Next, the hygromycin resistant clones were subcultured in a hygromycin (antibiotic B) -containing medium and an apramycin (antibiotic A) -containing medium, respectively (see FIG. 9). A clone that is resistant to hygromycin (HygR) and a clone that is sensitive to apramycin (ApraS), in principle, have an orf3 interrupted with the Ωhyg cassette due to a double recombination event. A clone having a gene. Replacement of the wild-type copy of orf3 with the interrupted copy was confirmed by two consecutive hybridizations. Therefore, in order to confirm that the cassette is present in the genomic DNA of the obtained clone, the total DNA of the obtained clone is digested with various enzymes, separated on an agarose gel, transferred onto a membrane, Hybridized with a probe corresponding to the Ωhyg cassette (see above). Using XhoI-XhoI of plasmid pOS49.11 containing 4 open reading frames (2 complete open reading frames and 2 truncated open reading frames, including orf3 in its entirety) as a probe Second hybridization was performed. Genotype confirmation can also be performed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using appropriate oligonucleotides and sequence analysis of PCR products. One of the orf3 :: Ωhyg clones obtained in this way and whose genotype was confirmed was selected and named OS49.16.

このようにして得られたOS49.16クローンのスピラマイシン生産を、以下で説明された生産試験(実施例15を参照)を用いて試験した。このようにして、この株はスピラマイシンを生産しなくなることを実証することができ、orf3、および/または、下流に位置する遺伝子(例えばorf4)のスピラマイシン生合成への関与が確認された。   The spiramycin production of the OS49.16 clone thus obtained was tested using the production test described below (see Example 15). In this way, it was possible to demonstrate that this strain no longer produces spiramycin, confirming the involvement of orf3 and / or downstream genes (eg orf4) in spiramycin biosynthesis.

一度これが確認されたら、コスミドpOS49.1のより大きい領域を、これまでに研究されたSacIフラグメントのいずれかの端で配列解析した。従って、コスミドpOS49.1から、7つのオープンリーディングフレーム全体、および、これら7つのオープンリーディングフレームのいずれかの端に位置するその他の2種の不完全なオープンリーディングフレームを含む領域の配列を得ることができた。データベースでの検索によれば、不完全なオープンリーディングフレームの1つは、srmG遺伝子座(「ポリケチドシンターゼ」という酵素(PKS)をコードする領域)に相当することを示すことができた。対応する遺伝子を、S.Burgett等(1996年)(米国特許第5,945,320号)によってクローニングした。その上、他方のオープンリーディングフレーム:7つのORF全体(orf1、orf2、orf3、orf4、orf5、orf6、および、orf7(配列番号23、25、28、30、34、36および40)という)、ならびに、orf8という8番目のORFの開始部(このorfの全配列を、配列番号43に示す)は、データベースでは発見されなかった。   Once this was confirmed, a larger region of cosmid pOS49.1 was sequenced at either end of the previously studied SacI fragment. Thus, from cosmid pOS49.1, obtain the sequence of the region containing the entire seven open reading frames and the other two incomplete open reading frames located at either end of these seven open reading frames. I was able to. A database search indicated that one of the incomplete open reading frames corresponds to the srmG locus (region encoding the enzyme (PKS) called “polyketide synthase”). The corresponding gene is designated S. It was cloned by Burgett et al. (1996) (US Pat. No. 5,945,320). In addition, the other open reading frame: the entire seven ORFs (named orf1, orf2, orf3, orf4, orf5, orf6, and orf7 (SEQ ID NOs: 23, 25, 28, 30, 34, 36 and 40)), and The start of the 8th ORF, orf8 (the complete sequence of this orf is shown in SEQ ID NO: 43) was not found in the database.

実施例3:ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおけるスピラマイシン生合成に関与するその他の遺伝子の単離および特徴付け
第二に、スピラマイシン生合成に関与するその他の遺伝子をクローニングする目的で、この同じ領域にS.アンボファシエンスのゲノムのフラグメントを含むその他のコスミド
を単離した。このために、さらなる一連のコロニーハイブリダイゼーションを、3種のプローブを用いて行った。
Example 3: Isolation and characterization of other genes involved in spiramycin biosynthesis in Streptomyces ambofaciens Secondly, for the purpose of cloning other genes involved in spiramycin biosynthesis S. in the region. Other cosmids containing fragments of the ambofaciens genome were isolated. To this end, a further series of colony hybridizations were performed using 3 probes.

−用いられた第一のプローブは、PKS遺伝子のフラグメント、(PKSに相当する遺伝子を、S.Burgett等(1996年)(米国特許第5,945,320号)によってクローニングした)、orf1、orf2、および、orf3の開始部を含む3.7kbのBamHI−PstI DNAフラグメントに対応しており、これは、pOS49.1からサブクローニングされ、配列番号1の1位と指定されるEcoRI部位の上流の1300塩基対に位置するBamHI部位から、2472位(配列番号1)に位置するPstI部位までのの範囲である。このBamHI−PstIフラグメントを、pOS49.1からプラスミドpBC SK+にサブクローニングし、プラスミドpOS49.28を得ることができた。   The first probe used was a fragment of the PKS gene (the gene corresponding to PKS was cloned by S. Burgett et al. (1996) (US Pat. No. 5,945,320)), orf1, orf2 And a 3.7 kb BamHI-PstI DNA fragment containing the start of orf3, which is subcloned from pOS49.1 and 1300 upstream of the EcoRI site designated position 1 of SEQ ID NO: 1. This range is from the BamHI site located at the base pair to the PstI site located at position 2472 (SEQ ID NO: 1). This BamHI-PstI fragment was subcloned from pOS49.1 into plasmid pBCSK +, resulting in plasmid pOS49.28.

−用いられた第二のプローブは、orf7およびorf8のフラグメントを含む約2kbのPstI−BamHI DNAフラグメントに対応しており、これは、pOS49.1からサブクローニングされ、配列番号1の6693位に位置するPstI部位から、配列番号1の8714位に位置するBamHI部位の範囲である。このPstI−BamHIフラグメントを、pOS49.1から、プラスミドpBC SK+にサブクローニングし、プラスミドpOS49.76を得ることができた。   The second probe used corresponds to an approximately 2 kb PstI-BamHI DNA fragment containing the fragments of orf7 and orf8, which is subcloned from pOS49.1 and located at position 6693 of SEQ ID NO: 1 The range is from the PstI site to the BamHI site located at position 8714 of SEQ ID NO: 1. This PstI-BamHI fragment was subcloned from pOS49.1 into plasmid pBCSK +, resulting in plasmid pOS49.76.

−第三のプローブも用いられた。これは、srmD遺伝子を含む1.8kbのEcoRI−HindIII DNAフラグメントに対応する。srmD遺伝子は、スピラマイシン耐性を付与することができるS.アンボファシエンスから単離された遺伝子である。特に、これまでの研究により、S.アンボファシエンスの数種の耐性決定因子をクローニングすること、S.グリセオフスカス株(スピラマイシン感受性株)(Pernodet等,1993年)にスピラマイシン耐性をに付与することが可能である(Pernodet等,1999年)。耐性遺伝子を単離するために、S.アンボファシエンス株ATCC23877のゲノムDNAのコスミドライブラリーをコスミドpKC505で製造した(M.A.Richardson等,1987年)。このために、サイズが約30〜40kbのフラグメントが得られるように、S.アンボファシエンス株ATCC23877のゲノムDNAを、Sau3AIで部分的に消化した。このようにして消化されたゲノムDNA(3μg)と、予めBamHI酵素で消化されたpKC505(1μg)(Pernodet等,1999年)とをライゲーションした。次に、このライゲーション混合物をインビトロでファージ粒子にキャプシド化した。得られたファージ粒子を用いて、E.コリ株HB101を感染させた(特にアメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC)(マナサス,バージニア州,米国)から番号33694で入手可能)。約20000種のアプラマイシン耐性E.コリのクローンをプールし、これらクローンのコスミドを抽出した。このコスミドのプールを、天然にスピラマイシンに対して感受性を有するS.グリセオフスカス株DSM10191(K.L.CoxおよびR.H.Baltz,1984年)(R.N.Rao等,1987年,この株は、特に、German Collection of Microorganisms and Cell Cultures(Deutsche Sammlung von Mikro−organismen und Zeilkulturen GmbH,DSMZ)(ブラウンシュヴァイク,ドイツ)から番号DSM10191で入手可能である)へのプロトプラスト形質転換によって導入した。アプラマイシンを含む培地で形質転換体が選択された。アプラマイシンを含む培地で成長する1300種のクローンを5μg/mスピラマイシンを含む培地上にトランスファーした。数種のアプラマイシン耐性クローンもまたスピラマイシンを含む培地で成長し、これらコロニーのコスミドを抽出し、E.コリおよびS.グリセオフスカスを形質転換するのに用いた(Pernodet等,1999年)。このようにして、E.コリにアプラマイシン耐性、および、S.グリセオフスカスにアプラマイシンおよびスピラマイシンに対する共耐性を付与することができる5種のコスミドが得られた。これら5つのコスミドのなかでも、pOS44.1というコスミドは、そのインサートに、ストレプトマイセス・マイカロファシエンスのmdmA遺伝子(配列番号88)によってコードされるタンパク質とある程度の類似性を示すタンパク質(配列番号16)をコードする遺伝子(配列番号15)を含むことが決定され、この遺伝子を、srmDと命名した(図26に示すアライメントを参照,これは、PASTAプログラム(W.R.PearsonおよびDJ.Lipman,1988年、および、W.R.Pearson,1990年を参照、特にINFOBIOGENリソースセンター(エヴリー,フランス)から入手可能)を用いて行われた。   -A third probe was also used. This corresponds to a 1.8 kb EcoRI-HindIII DNA fragment containing the srmD gene. The srmD gene is capable of conferring spiramycin resistance. It is a gene isolated from ambofaciens. In particular, due to previous studies, S. Cloning several resistance determinants of ambofaciens; It is possible to confer resistance to spiramycin (Pernodet et al., 1999) on a Griseo offus strain (Spiramycin sensitive strain) (Pernodet et al., 1993). In order to isolate the resistance gene, the A genomic DNA cosmid library of the ambofaciens strain ATCC 23877 was produced with cosmid pKC505 (MA Richardson et al., 1987). For this purpose, S. cerevisiae is obtained so that fragments of about 30-40 kb are obtained. The genomic DNA of ambofaciens strain ATCC 23877 was partially digested with Sau3AI. The digested genomic DNA (3 μg) was ligated with pKC505 (1 μg) (Pernodet et al., 1999) previously digested with BamHI enzyme. This ligation mixture was then encapsidated into phage particles in vitro. Using the obtained phage particles, E. coli was used. E. coli strain HB101 was infected (particularly available under the number 33694 from American Type Culture Collection (ATCC) (Manassas, VA, USA)). About 20000 apramycin resistant E. coli Coli clones were pooled and the cosmids of these clones were extracted. This pool of cosmids is naturally associated with S. cerevisiae that is sensitive to spiramycin. Glyceofus sp. Strain DSM10191 (KL Cox and RH Baltz, 1984) (RN Rao et al., 1987, this strain is notably German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (Deutsche Sammulv). und zeilkulturen GmbH, DSMZ) (available from Braunschweig, Germany) under the number DSM10191). Transformants were selected on medium containing apramycin. 1300 clones growing on medium containing apramycin were transferred onto medium containing 5 μg / m spiramycin. Several apramycin resistant clones were also grown in medium containing spiramycin and the cosmids of these colonies were extracted. Coli and S. Used to transform Griseocuscus (Pernodet et al., 1999). In this way, E.I. Apramycin resistant to S. coli, and S. cerevisiae Five cosmids capable of conferring co-resistance to apramycin and spiramycin were obtained on Griseocuscus. Among these five cosmids, a cosmid of pOS44.1 has a protein (sequence which shows a certain degree of similarity to the protein encoded by the mdmA gene of Streptomyces mycarofaciens (SEQ ID NO: 88) in its insert. Was determined to contain the gene (SEQ ID NO: 15) encoding this and was named srmD (see the alignment shown in FIG. 26, which is the PASTA program (WR Pearson and DJ. See, Lipman, 1988, and WR Pearson, 1990, especially using the INFOBIOGEN resource center (Evry, France).

プラスミドpOS44.1に含まれる耐性決定因子を単離するために、後者を、サイズが約1.5〜3kbのフラグメントが得られるようにSau3AI制限酵素で一部消化し、これらフラグメントを、BamHI酵素で直線化されたベクターpU486にライゲーションした(Ward等,1986年)。プラスミドを、天然にスピラマイシンに対して感受性を有するS.グリセオフスカス株DSM10191(上記参照)においてスピラマイシン耐性を付与するその能力について選択した(R.N.Rao等,1987年)。このために、ベクターpU486にライゲーションされたpOS44.1のSau3AIフラグメントに相当するプラスミド(上記参照)のプールを、DSM10191株へのプロトプラスト形質転換によって導入し、形質転換体を、それらのチオストレプトン耐性(pU486が有するtsr遺伝子による)について選択した。チオストレプトン含有培地で成長するクローンを、スピラマイシンを含む培地にトランスファーした。また、数種のチオストレプトン耐性クローンがスピラマイシンを含む培地でも成長し、これらコロニーのプラスミドを抽出した。耐性を付与し、約1.8kbのインサートを含むプラスミドを選択し、pOS44.2と命名した。この1.8kbのインサートは、ベクター中でインサートのいずれかの端に存在するHindIII部位とEcoRI部位とにより、容易に切り出すことができる。この1.8kbのHindIII−EcoRIインサートを配列解析し、それを含む耐性遺伝子を、srmDと命名した。このようにして、このsrmD遺伝子を含むフラグメントは、EcoRI−HindIIIで開環しているベクターpUC19(GenBank寄託番号:M77789)に容易にサブクローニングすることができ、得られたプラスミドを、pOS44.4と命名した。これのプラスミドの、srmD遺伝子を含む1.8kbのHindIII−EcoRIインサートを、プローブとして用いて、スピラマイシン生合成遺伝子の位置を確認した(以下を参照)。   In order to isolate the resistance determinants contained in plasmid pOS44.1, the latter was partially digested with Sau3AI restriction enzyme to obtain a fragment of about 1.5-3 kb in size, and these fragments were digested with BamHI enzyme. Was ligated into the vector pU486 linearized with (Ward et al., 1986). The plasmid was naturally transformed into S. pneumoniae that is sensitive to spiramycin. It was selected for its ability to confer resistance to spiramycin in Griseocus sp. Strain DSM10191 (see above) (RN Rao et al., 1987). For this purpose, a pool of plasmids (see above) corresponding to the Sau3AI fragment of pOS44.1 ligated into the vector pU486 was introduced by protoplast transformation into the DSM10191 strain, and the transformants were resistant to their thiostrepton resistance. Selected for (depending on the tsr gene of pU486). Clones growing on thiostrepton containing medium were transferred to medium containing spiramycin. In addition, several thiostrepton resistant clones grew on a medium containing spiramycin, and plasmids of these colonies were extracted. A plasmid conferring resistance and containing an approximately 1.8 kb insert was selected and designated pOS44.2. This 1.8 kb insert can be easily excised by the HindIII and EcoRI sites present at either end of the insert in the vector. The 1.8 kb HindIII-EcoRI insert was sequenced and the resistance gene containing it was named srmD. In this way, the fragment containing the srmD gene can be easily subcloned into the vector pUC19 (GenBank accession number: M77789) opened with EcoRI-HindIII, and the resulting plasmid is called pOS44.4. Named. The position of the spiramycin biosynthetic gene was confirmed using the 1.8 kb HindIII-EcoRI insert containing the srmD gene of this plasmid as a probe (see below).

プラスミドpOS44.4を含むエシェリキア・コリDH5a株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes[National Collection of Cultures
And Microorganisms](CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2918で寄託された。
A sample of Escherichia coli DH5a strain containing plasmid pOS44.4 can be obtained from Collection Nationale de Cultures de Microorganisms [National Collection of Cultures.
And Microorganisms] (CNCM) Pasture Institute, 25, ru du Ducteur Roux 75724, Paris Cedex 15, France, deposited on July 10, 2002, with registration number I-2918.

上記で得られたライブラリーの約2000種のクローン(実施例1を参照)を、従来技術に従って(Sambrook等,1989年)コロニーハイブリダイゼーション用フィルター上にトランスファーした。   Approximately 2000 clones of the library obtained above (see Example 1) were transferred onto colony hybridization filters according to the prior art (Sambrook et al., 1989).

上述の3種のプローブを、ランダムプライミング技術(ロシュにより市販されているキット)を用いて32Pで標識し、これを用いて、ライブラリーの2000種のクローンをハイブリダイズし、フィルター上にトランスファーした。ハイブリダイゼーションを、65℃で、ChurchおよびGilbert(ChurchおよびGilbert,1984年)によって説明された緩衝液中で行った。2×SSC中で、65℃で、15分間洗浄を行い、続いて、0.5×SSC中で、65℃で、それぞれ15分間、2回連続の洗浄を行った。これらのハイブリダイゼーション条件および洗浄条件下で、ハイブリダイズした2000種のうち16種のクローンが、少なくとも1つのプローブで強いハイブリダイゼーションシグナルを示した。しかしながら、3種のプローブとハイブリダイズさせたコスミドはなかった。16種のコスミドを抽出し、BamHI制限酵素で消化した。これら様々なコスミドの互いの制限プロファイルを比較することにより、領域の最も長いインサートを含む可能性があり、共通のバンドを有さない2種のコスミドを選択された。従って、2種のコスミドが選択され、一方はpSPM5と命名され、他方はpSPM7と命名された。コスミドpSPM5は、プローブorf1〜orf4およびプローブorf8とハイブリダイズさせたが、プローブsrmDとはハイブリダイズしなかった。pSPM7は、プローブsrmDのみとハイブリダイズさせたが、その他の2種のプローブとはハイブリダイズしなかった。 The above three probes are labeled with 32 P using random priming technology (a kit marketed by Roche), which is used to hybridize 2000 clones of the library and transfer them onto the filter. did. Hybridization was performed at 65 ° C. in a buffer described by Church and Gilbert (Church and Gilbert, 1984). Washing was performed in 2 × SSC at 65 ° C. for 15 minutes, followed by two consecutive washes in 0.5 × SSC at 65 ° C. for 15 minutes each. Under these hybridization and washing conditions, 16 out of 2000 hybridized clones showed strong hybridization signals with at least one probe. However, no cosmid hybridized with the three probes. Sixteen cosmids were extracted and digested with BamHI restriction enzyme. By comparing the restriction profiles of each of these various cosmids with each other, two cosmids that could contain the longest region insert and did not have a common band were selected. Thus, two cosmids were selected, one named pSPM5 and the other named pSPM7. Cosmid pSPM5 was hybridized with probes orf1-orf4 and probe orf8, but not hybridized with probe srmD. pSPM7 was hybridized only with the probe srmD but not with the other two probes.

これら2種のコスミドを、「ショットガン配列解析」技術を用いて完全に配列解析した。これら2種のコスミド:pSPM7およびpSPM5のインサートの配列は、オーバーラップしていないが、それぞれのインサートがその末端の一方に既知の配列を含むため、それらをアセンブルすることができた。特に、これらインサートのそれぞれは、「ポリケチドシンターゼ」という酵素(PKS)をコードする遺伝子のいずれか1種の配列のフラグメントを含んでいた。これら5個の遺伝子を、S.Burgett等(1996年)(米国特許第5,945,320号)によってクローニングした(図2を参照)。従って、単一のS.アンボファシエンスのゲノムDNA配列を決定することができた。5’位における第一のPKS遺伝子に位置するEcoRI部位から、3’位におけるBamHI部位までの範囲の30943個のヌクレオチドの配列を、配列番号1に示す。この配列は、PKS遺伝子上流の領域に相当する(図2および3を参照)。11171個のヌクレオチドの第二の領域は、5’位におけるPstI部位から、第五のPKS遺伝子に位置する3’位におけるNcol部位までの範囲であり、これを配列番号2に示す。この第二の領域は、PKS遺伝子の下流領域である(下流と上流は、全て同じ方向を向いた5つのPKS遺伝子の方向によって定義される)(図2および3を参照)。   These two cosmids were completely sequenced using the “shotgun sequence analysis” technique. The sequences of the inserts of these two cosmids: pSPM7 and pSPM5 are non-overlapping, but because each insert contains a known sequence at one of its ends, they could be assembled. In particular, each of these inserts contained a fragment of any one sequence of a gene encoding an enzyme called “polyketide synthase” (PKS). These five genes are designated S. It was cloned by Burgett et al. (1996) (US Pat. No. 5,945,320) (see FIG. 2). Thus, a single S.P. The genomic DNA sequence of ambofaciens could be determined. The sequence of 30943 nucleotides ranging from the EcoRI site located in the first PKS gene at position 5 'to the BamHI site at position 3' is shown in SEQ ID NO: 1. This sequence corresponds to the region upstream of the PKS gene (see FIGS. 2 and 3). The second region of 11171 nucleotides ranges from the PstI site at position 5 'to the Ncol site at position 3' located in the fifth PKS gene, which is shown in SEQ ID NO: 2. This second region is the downstream region of the PKS gene (downstream and upstream are defined by the directions of five PKS genes all pointing in the same direction) (see FIGS. 2 and 3).

実施例4:スピラマイシン生合成に関与する遺伝子のヌクレオチド配列の解析、オープンリーディングフレームの決定、および、特徴付け
得られた配列を、FlamePlotプログラム(J.IshikawaおよびK.Hotta,1999年)を用いて解析した。これにより、オープンリーディングフレームのなかでも、ストレプトマイセスに典型的なコドンの使用を示すオープンリーディングフレームを同定することができた。この解析により、この領域は、酵素「ポリケチドシンターゼ」(PKS)をコードする5種の遺伝子のいずれかの端に位置する35個のORFを含むことを決定することができた。これら遺伝子の下流と上流それぞれで10個および25個のORFを同定した(下流と上流は、全て同じ方向を向いた5つのPKS遺伝子の方向によって定義される)(図3を参照)。従って、このタイプの約31kbの領域を占める25個のオープンリーディングフレーム(配列番号1および図3)が、5つのPKS遺伝子上流で同定され、約11.1kbの領域を占める10個のオープンリーディングフレーム(配列番号2および図3)がPKS遺伝子の下流で同定された。上流領域の遺伝子を、以下のように命名した;orf1、orf2、orf3、orf4、orf5、orf6、orf7、orf8、orf9c、orf10、orf11c、orf12、orf13c、orf14、orf15c、orf16、orf17、orf18、orf19、orf20、orf21c、orf22c、orf23c、orf24c、および、orf25c(配列番号23、25、28、30、34、36、40、43、45、47、49、53、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、および、84)。下流領域の遺伝子を、以下のように命名した;orf1*c、orf2*c、orf3*c、orf4*c、orf5*、orf6*、orf7*c、orf8*、および、orf9*、orf10*(配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、および、21)。遺伝子の名称に付記された「c」は、問題のORFに関して、コーディング配列が逆方向であること(それゆえに、コーディング鎖は、これら遺伝子について、配列番号1または配列番号2で示される配列に相補的な鎖である)ことを意味する(図3を参照)。
Example 4: Analysis of nucleotide sequences of genes involved in spiramycin biosynthesis, determination of open reading frames, and characterization of the resulting sequences using the FramePlot program (J. Ishikawa and K. Hotta, 1999) And analyzed. As a result, among the open reading frames, it was possible to identify an open reading frame indicating the use of a codon typical for Streptomyces. This analysis allowed this region to be determined to contain 35 ORFs located at either end of the five genes encoding the enzyme “polyketide synthase” (PKS). 10 and 25 ORFs were identified downstream and upstream of these genes, respectively (downstream and upstream are defined by the orientation of five PKS genes all pointing in the same direction) (see FIG. 3). Thus, 25 open reading frames (SEQ ID NO: 1 and FIG. 3) occupying an approximately 31 kb region of this type were identified upstream of 5 PKS genes and 10 open reading frames occupying an approximately 11.1 kb region. (SEQ ID NO: 2 and FIG. 3) was identified downstream of the PKS gene. The upstream region genes were named as follows: orf1, orf2, orf3, orf4, orf5, orf6, orf7, orf8, orf9c, orf10, orf11c, orf12, orf13c, orf14, orf15c, orf16, orf17, orf18, orf19 , Orf20, orf21c, orf22c, orf23c, orf24c, and orf25c (SEQ ID NOs: 23, 25, 28, 30, 34, 36, 40, 43, 45, 47, 49, 53, 60, 62, 64, 66, 68 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, and 84). The genes in the downstream region were named as follows: orf1 * c, orf2 * c, orf3 * c, orf4 * c, orf5 * , orf6 * , orf7 * c, orf8 * , and orf9 * , orf10 * ( SEQ ID NOs: 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, and 21). “C” appended to the name of the gene indicates that the coding sequence is reversed with respect to the ORF in question (and thus the coding strand is complementary to the sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 for these genes) (See FIG. 3).

様々なプログラムを用いて、これらオープンリーディングフレームから推測されたタンパク質配列を、様々なデータベースに存在するタンパク質配列と比較した:BLAST(Altschul等,1990年)(Altschul等,1997年)、CD−サーチ,COG(Cluster of Orthologous Groups)(これら3種のプログラムは、特に、国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)(ベセスダ,メリーランド州,米国)から入手可能である)、FASTA(W.R.PearsonおよびD.J.Lipman,1988年、および、W.R.Pearson,1990年)、BEAUTY(K.C.Woriey等,1995年))(これら2種のプログラムは、特に、INFOBIOGENリソースセンター(エヴリー,フランス)から入手可能である);これらの比較により、これら遺伝子の産物の機能に関する仮説をまとめること、および、スピラマイシン生合成に関与する可能性のある遺伝子を同定することが可能になった。   Using various programs, the protein sequences deduced from these open reading frames were compared to protein sequences present in various databases: BLAST (Altschul et al., 1990) (Altschul et al., 1997), CD-search , COG (Cluster of Orthologous Groups) (these three programs are especially available from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) (Bethesda, MD, USA)), FASTA (WR Pearson and DJ Lipman, 1988, and WR Pearson, 1990), BEAUTY (KC Worley et al., 1995)) (these two programs are in particular INFOBIOGE (Available from the Resource Center (Evry, France)); these comparisons can compile hypotheses about the function of the products of these genes and identify genes that may be involved in spiramycin biosynthesis It became possible.

実施例5:遺伝子不活性化:ノックアウトされたストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築原理
用いられた方法は、遺伝子置換を行うことにある。インタラプトさせようとする標的遺伝子は、抗生物質(例えば、アプラマイシンまたはハイグロマイシン)に対する耐性を付与するカセットでインタラプトされたこの遺伝子のコピーで置換される(図9で説明した通り)。用いられるカセットは、全てのリーディングフレームの翻訳終止コドンのいずれかの端に、および、ストレプトマイセスにおいて活性な転写ターミネーターのいずれかの端に隣接する。
Example 5: Gene inactivation: Construction principle of knocked out Streptomyces ambofaciens strain The method used was to perform gene replacement. The target gene to be interrupted is replaced with a copy of this gene interrupted with a cassette conferring resistance to antibiotics (eg, apramycin or hygromycin) (as explained in FIG. 9). The cassette used is adjacent to either end of the translation stop codon of all reading frames and to either end of a transcription terminator active in Streptomyces.

標的遺伝子へのカセットの挿入は、この標的遺伝子欠失を伴ってもよいし、または、伴わなくてもよい。カセットに隣接する領域のサイズは、数百から数千塩基対の範囲であり得る。   Insertion of the cassette into the target gene may or may not be accompanied by this target gene deletion. The size of the region adjacent to the cassette can range from hundreds to thousands of base pairs.

カセットでの遺伝子不活性化に必要なコンストラクトを、E.コリ(組換えDNAコンストラクトを得るための参照生物)で得た。インタラプトされた遺伝子を、E.コリでは複製するがストレプトマイセスでは複製できないプラスミドで得た。   The constructs required for gene inactivation in the cassette are E. coli (reference organism for obtaining recombinant DNA construct). The interrupted gene is designated as E. coli. A plasmid was obtained that replicated in E. coli but not replicated in Streptomyces.

次に、S.アンボファシエンスにおいて望ましい遺伝子の形質転換と不活性化が可能なように、このコンストラクトをベクターにサブクローニングした。このために、2種のプラスミドを用いた:
−pOJ260(M.Bierman等,1992年)(実施例2を参照)、これは、E.コリにおいてはアプラマイシンおよびストレプトマイセス耐性を付与し、標的遺伝子がハイグロマイシン耐性を付与するカセットでインタラプトされた場合に用いられた。
Next, S.M. This construct was subcloned into a vector to allow transformation and inactivation of the desired gene in ambofaciens. For this, two plasmids were used:
POJ260 (M. Bierman et al., 1992) (see Example 2) In Escherichia coli, it imparted resistance to apramycin and streptomyces, and was used when the target gene was interrupted with a cassette conferring resistance to hygromycin.

−pOSK1205(4726bp)。このプラスミドは、プラスミドpBK−CMV(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)から得られ、このプラスミドにおいて、ネオマイシン/カナマイシン耐性をコードする配列を含むAvrIIフラグメントが、ハイグロマイシン耐性をコードする配列で置換され、同時にPSV40プロモーターが保存されている。このために、プラスミドpHP45−Ωhyg(Blondelet−Rouault等,1997年)を、NotIおよびPflmI酵素で消化し、ハイグロマイシン耐性を付与するフラグメントを、全ての末端をクレ
ノー酵素での処理によって平滑末端化した後、ベクターpBK−CMVのAvrII部位にサブクローニングした。pOSK1205において、ハイグロマイシン耐性を付与するカセットはpSV40プロモーターの前に置かれる。このプラスミドは、E.コリとストレプトマイセスにハイグロマイシン耐性を付与し、標的遺伝子が、アプラマイシン耐性を付与するカセットでインタラプトされた場合に用いられた。
-POSK1205 (4726 bp). This plasmid is obtained from plasmid pBK-CMV (commercially available from Stratagene (La Jolla, Calif., USA)), in which the AvrII fragment containing the sequence encoding neomycin / kanamycin resistance is hygromycin. The PSV40 promoter is conserved while being replaced with a sequence encoding resistance. For this purpose, the plasmid pHP45-Ωhyg (Blondelet-Rouault et al., 1997) was digested with NotI and PflmI enzymes, and the fragment conferring hygromycin resistance was blunt-ended by treatment with Klenow enzyme at all ends. Subsequently, it was subcloned into the AvrII site of the vector pBK-CMV. In pOSK1205, the cassette conferring hygromycin resistance is placed in front of the pSV40 promoter. This plasmid is E. coli. Used to confer hygromycin resistance to E. coli and Streptomyces and the target gene was interrupted with a cassette conferring apramycin resistance.

標的遺伝子に存在する制限部位を用いたクローニング、または、例えばChaveroche等(M.K.Chaveroche等,2000年)説明されような、短い同一な配列間での組換えのいずれかによって、このカセットを、標的遺伝子に導入した。   This cassette can be cloned either by cloning using restriction sites present in the target gene or by recombination between short identical sequences as described, for example, Chaveroche et al. (MK Chaveroche et al., 2000). , Introduced into the target gene.

次に、カセットによってインタラプトされた遺伝子を有するプラスミドは、例えば、E.コリとストレプトマイセスとの接合によって(P.Mazodier等,1989年)、ストレプトマイセス・アンボファシエンスに導入することができる。基礎のベクターがベクターpOJ260である場合、この技術を用いた。第二の技術:組換え頻度を高めるための、アルカリ処理でDNAを変性させた後のプロトプラスト形質転換技術(T.Kieser等;2000年)を用いてもよく、これは、例えば、OhおよびChater(OhおよびChater,1997年)で説明されている。基礎のベクターがpOJ260またはpOSK1205である場合、この技術を用いた(以下を参照)。次に、標的遺伝子に存在するカセットに対応する抗生物質を用いて形質転換体を選択する(図9,抗生物質Bを参照)。このようにして、1回または2回の組換え現象によるインテグレーションが生じたクローンの混合物を選択する。次に、耐性遺伝子がベクターに存在する(組換えカセットの外部に)抗生物質に対して感受性を有するクローン(図9,抗生物質Aを参照)が、検索される。このようにして、原則的に2回の組換え現象が生じ、野生型遺伝子のカセットでインタラプトされたコピーでの置換が起こったクローンを選択することができる。これら工程は図9に図示される。   Next, a plasmid having a gene interrupted by the cassette is, for example, E. coli. It can be introduced into Streptomyces ambofaciens by joining Kori and Streptomyces (P. Mazodier et al., 1989). This technique was used when the underlying vector was vector pOJ260. Second technique: To increase the frequency of recombination, a protoplast transformation technique (T. Kieser et al .; 2000) after denaturation of DNA by alkaline treatment may be used, for example, Oh and Chater. (Oh and Chater, 1997). This technique was used when the underlying vector was pOJ260 or pOSK1205 (see below). Next, a transformant is selected using an antibiotic corresponding to the cassette present in the target gene (see FIG. 9, antibiotic B). In this way, a mixture of clones in which integration by one or two recombination events has occurred is selected. Next, clones that are sensitive to antibiotics (see Figure 9, antibiotic A) in which the resistance gene is present in the vector (outside the recombination cassette) are searched. In this way, it is possible to select a clone in which two recombination events have occurred in principle and substitution with a copy interrupted with a cassette of the wild type gene has occurred. These steps are illustrated in FIG.

数種のカセットは、標的遺伝子をインタラプトするのに用いることができる。例えば、ハイグロマイシン耐性を付与するΩhygカセット(Blondelet−Rouault等,1997年,GenBank寄託番号:X99315)が用いることができる。   Several cassettes can be used to interrupt the target gene. For example, an Ωhyg cassette (Blondelet-Rouault et al., 1997, GenBank accession number: X99315) conferring hygromycin resistance can be used.

実施例6:orf3遺伝子においてフェーズ内でノックアウトされたストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築
orf3遺伝子をΩhygカセットがインタラプトされると(実施例2.2を参照)、orf3::Ωhyg株がスピラマイシンを生産しなくなることが実証でき、それにより、スピラマイシン生合成において、クローニングされた領域の1またはそれ以上の遺伝子が関与することが確認された(実施例2.2を参照)。それらの方向に関して、ORF1〜7の共転写が考えられ(図3を参照)、観察された表現型(スピラマイシンの非生産体)は、orf3と共転写された1またはそれ以上の遺伝子の不活性化による可能性がある。orf3のスピラマイシン生合成への関与を確認するため、さらなるorf3遺伝子の不活性化を行い、後者の不活性化はフェーズ内で行われた。このために、504塩基対からなるorf3内部のDraIIIフラグメントを欠失させた。pOS491から得られたDNAフラグメントは、1位(配列番号1)に位置するEcoRI部位から、5274位(配列番号1)に位置するSacI部位までの範囲であり、2563位と3067位との2つのDraIII部位の間に欠失を含み(504個のヌクレオチドが除去された)、このDNAフラグメントをプラスミドpOJ260にクローニングした(M.Bierman等,1992年)。このようにして得られたプラスミドを、pOS49.67と命名した。
Example 6: Construction of a Streptomyces ambofaciens strain knocked out in phase in the orf3 gene When the Ωhyg cassette is interrupted in the orf3 gene (see Example 2.2), the orf3 :: Ωhyg strain becomes the Spira. It can be demonstrated that it does not produce mycin, thereby confirming that one or more genes in the cloned region are involved in spiramycin biosynthesis (see Example 2.2). For those orientations, co-transcription of ORFs 1-7 is considered (see FIG. 3), and the observed phenotype (non-producer of spiramycin) is the absence of one or more genes co-transcribed with orf3. It may be due to activation. In order to confirm the involvement of orf3 in spiramycin biosynthesis, further inactivation of the orf3 gene was performed, and the latter inactivation was performed within the phase. For this purpose, the DraIII fragment inside orf3 consisting of 504 base pairs was deleted. The DNA fragment obtained from pOS491 ranges from the EcoRI site located at position 1 (SEQ ID NO: 1) to the SacI site located at position 5274 (SEQ ID NO: 1). This DNA fragment was cloned into plasmid pOJ260 (M. Bierman et al., 1992), containing a deletion between the DraIII sites (504 nucleotides removed). The plasmid thus obtained was named pOS49.67.

それゆえに、pOS49.67のインサートは、orf1遺伝子、orf2遺伝子、orf3遺伝子(フェーズ内の欠失を含む)、orf4遺伝子、および、orf5の部分を
含むS.アンボファシエンスのDNAフラグメントからなる。このインサートをサブクローニングしたベクターiは、pOJ260であり、それゆえに、プラスミドpOS49.67はアプラマイシン耐性を付与し、プロトプラスト形質転換によって株OS49.16に導入された(実施例2を参照)。株OS49.16はハイグロマイシン耐性であるために、hygRおよびapraR形質転換体が得られた。非選択的培地でこのようなクローンを2回継代させた後、アプラマイシンおよびハイグロマイシンに対して感受性を有するクローン(apraSおよびhygS)を検索した。これらクローンのうちいくつかにおいて、実際には、相同配列間の組換え現象により、ベクターに存在するフェーズ内の欠失を含むorf3のコピーでの、Ωhygカセット(OS49.16株のゲノムに含まれる)でインタラプトされたorf3のコピーの置換が起こること予想される。この組換えで生じたクローンは、ベクター配列を除去した後、apraSとhygSであると予想される。このようにして得られた株の遺伝子型は、ハイブリダイゼーション、または、PCRおよびPCR産物の配列解析によって確認することができる(フェーズ内で欠失したorf3のコピーが1つだけ得られたクローンのゲノムに存在することを確認するため)。このようにして、フェーズ内の欠失を有するorf3のコピーを1つだけ有するクローンを得て、それらの遺伝子型を確認した。望ましい特徴を示すクローンをより特定して選択し、OS49.67と命名した。
Therefore, the insert of pOS49.67 contains an orf1 gene, an orf2 gene, an orf3 gene (including deletion within the phase), an orf4 gene, and an orf5 portion. It consists of DNA fragments of ambofaciens. The vector i into which this insert was subcloned was pOJ260, therefore plasmid pOS49.67 confers apramycin resistance and was introduced into strain OS49.16 by protoplast transformation (see Example 2). Since strain OS49.16 is hygromycin resistant, hygR and apraR transformants were obtained. After such clones were passaged twice in non-selective medium, clones sensitive to apramycin and hygromycin (apraS and hygS) were searched. In some of these clones, in fact, due to recombination events between homologous sequences, the Ωhyg cassette (included in the genome of the OS49.16 strain) is a copy of orf3 containing a deletion within the phase present in the vector. It is expected that replacement of the copy of orf3 interrupted at The clone resulting from this recombination is expected to be apraS and hygS after removing the vector sequence. The genotype of the strain thus obtained can be confirmed by hybridization or PCR and PCR product sequence analysis (for clones from which only one copy of orf3 deleted within the phase was obtained). To confirm that it exists in the genome). In this way, clones with only one copy of orf3 with intraphase deletions were obtained and their genotype was confirmed. A clone showing the desired characteristics was selected more specifically and named OS49.67.

OS49.67株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur
Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2916で寄託された。
The sample of OS49.67 strain is Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur.
Deposited at Institute, 25, ru du Document Roux 75724 Paris Cedex 15, France on July 10, 2002, with registration number I-2916.

実施例7:orf8遺伝子にノックアウトを含むストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築
orf8遺伝子の不活性化を行うために、Ωhygカセットがorf8のコーディング配列に導入されたコンストラクトを得た。このために、まず第一に、プラスミドpOS49.88を構築した。プラスミドpOS49.88は、プラスミドpUC19(GenBank寄託番号:M77789)から、orf7の末端、orf8、および、orf9の開始部を含む3.7kbのフラグメント(コスミドpSPM5得られたPstI−EcoRIフラグメント)の挿入によって得られ、これをpUC19のPstI−EcoRI部位にクローニングした。「Ωhygカセット(クレノー酵素での処理によって平滑末端化したBamHIフラグメントの形態)を、クレノー酵素での処理によって全ての末端を平滑末端化した後、orf8に位置するpOS49.88固有のSalI部位にクローニングした。
Example 7: Construction of Streptomyces ambofaciens strain containing knockout in orf8 gene In order to inactivate the orf8 gene, a construct in which the Ωhyg cassette was introduced into the coding sequence of orf8 was obtained. For this purpose, firstly the plasmid pOS49.88 was constructed. Plasmid pOS49.88 is obtained by insertion of a 3.7 kb fragment (the PstI-EcoRI fragment obtained from cosmid pSPM5) containing the end of orf7, orf8, and the start of orf9 from plasmid pUC19 (GenBank accession number: M77789). This was cloned into the PstI-EcoRI site of pUC19. “Ωhyg cassette (form of BamHI fragment blunt-ended by treatment with Klenow enzyme), blunt-ended all ends by treatment with Klenow enzyme, and then cloned into pOS49.88 unique SalI site located in orf8 did.

クローニングを平滑末端化したため、カセットの挿入方向に応じて2タイプのプラスミドが得られた:pOS49.106(hygとorf8遺伝子が同じ方向)、および、pOS49.120(hygとorf8遺伝子が逆の方向)。次に、プラスミドpOS49.106のインサートをプラスミドpOJ260にサブクローニングして、pOS49.107を得た。このために、プラスミドpOS49.106を、Asp718I酵素で消化し、末端を、クレノー酵素での処理によって平滑末端化した;この消化産物をPstI酵素で再消化し、Ωhygカセットが挿入されたorf8遺伝子を含むフラグメントを、ベクターpOJ260にクローニングした(上記を参照)。このために、ベクターpOJ260を、EcoRVとPstI酵素で消化し、ライゲーションに用いた。それゆえに、この操作により、2つのフラグメントのそれぞれは、一方が平滑末端化され、他方がPstIであることから、方向づけられたライゲーションを得ることができた。得られたプラスミドを、pOS49.107と命名した。   Due to the blunt end of the cloning, two types of plasmids were obtained depending on the insertion direction of the cassette: pOS49.106 (hyg and orf8 genes in the same direction) and pOS49.120 (hyg and orf8 genes in opposite directions) ). Next, the insert of plasmid pOS49.106 was subcloned into plasmid pOJ260, resulting in pOS49.107. To this end, plasmid pOS49.106 was digested with Asp718I enzyme and the ends were blunted by treatment with Klenow enzyme; the digested product was re-digested with PstI enzyme and the orf8 gene with the Ωhyg cassette inserted. The containing fragment was cloned into vector pOJ260 (see above). For this, the vector pOJ260 was digested with EcoRV and PstI enzymes and used for ligation. Therefore, by this operation, each of the two fragments was able to obtain an oriented ligation because one was blunt ended and the other was PstI. The resulting plasmid was named pOS49.107.

プラスミドpOS49.107を、プロトプラスト形質転換によってS.アンボファシエンス株ATCC23877に導入した(T.Kieser等,2000年)。プロトプラスト形質転換の後、クローンは、それらのハイグロマイシン耐性について選択される。次に、ハイグロマイシン耐性クローンは、それぞれ、ハイグロマイシン(抗生物質B)含有培地、および、アプラマイシン(抗生物質A)含有培地で二次培養される(図9を参照)。ハイグロマイシンに対して耐性なクローン(HygR)、および、アプラマイシンに対して感受性を有するクローン(ApraS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、Ωhygカセットでインタラプトされたorf8遺伝子を含むクローンである。orf8の野生型コピーの、Ωhygカセットによってインタラプトされたコピーでの置換を、サザンブロッティングによって確認した。従って、得られたクローンのゲノムDNA中にカセットが存在することを確認するために、得られたクローンのトータルDNAを数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、Ωhygカセットに対応するプローブとハイブリダイズさせた。プローブとして、プラスミドpOS49.88の中に、orf7の末端、orf8、および、orf9の開始部を含むサイズが約3.7kbのPstI−EcoRIインサートを用いて、第二のハイブリダイゼーションを行った。遺伝子型の確認 は、当業者既知のあらゆる方法によって行うことができ、特に、適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うことができる。   Plasmid pOS49.107 was transformed into S. cerevisiae by protoplast transformation. Introduced into the ambofaciens strain ATCC 23877 (T. Kieser et al., 2000). After protoplast transformation, clones are selected for their hygromycin resistance. Next, the hygromycin resistant clones are subcultured in a medium containing hygromycin (antibiotic B) and a medium containing apramycin (antibiotic A), respectively (see FIG. 9). A clone resistant to hygromycin (HygR) and a clone sensitive to apramycin (ApraS), in principle, had a double crossover during the event and was interrupted with the Ωhyg cassette. A clone containing the orf8 gene. Replacement of the wild-type copy of orf8 with a copy interrupted by the Ωhyg cassette was confirmed by Southern blotting. Therefore, in order to confirm that the cassette is present in the genomic DNA of the obtained clone, the total DNA of the obtained clone is digested with several kinds of enzymes, separated on an agarose gel, transferred onto a membrane, Hybridized with a probe corresponding to the Ωhyg cassette. As a probe, a second hybridization was performed using a PstI-EcoRI insert having a size of about 3.7 kb including the end of orf7, the orf8, and the start of orf9 in plasmid pOS49.88. Genotype confirmation can be performed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using appropriate oligonucleotides and sequence analysis of PCR products.

orf8::Ωhygクローンを選択し、OS49.107と命名した。OS49.107株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2917で寄託された。   The orf8 :: Ωhyg clone was selected and named OS49.107. A sample of the OS49.107 strain was collected at Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, true du Doctour Roux 75724 Paris Cedex 15, France, dated July 10, 2017, July 10, 29th. It was.

実施例8:orf10遺伝子にノックアウトを含むストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築
orf10遺伝子内部の1.5kbのDNAフラグメントを、マトリックスとしてS.アンボファシエンスのゲノムDNA、および、以下のプライマーを用いたPCRによって得た:
SRMR1:5’CTGCCAGTCCTCTCCCAGCAGTACG3’(配列番号89)
SRMR2:5’TGAAGCTGGACGTCTCCTACGTCGG3’(配列番号90)。
Example 8: Construction of Streptomyces ambofaciens strain containing knockout in orf10 gene A 1.5 kb DNA fragment in the orf10 gene was used as a matrix. Obtained by PCR using genomic DNA of ambofaciens and the following primers:
SRMR1: 5 ′ CTGCCAGTCCTCTCCCAGCAGTACG 3 ′ (SEQ ID NO: 89)
SRMR2: 5 ′ TGAAGCTGGACGTTCTCCTGTGCGG3 ′ (SEQ ID NO: 90).

このPCRで得られたDNAフラグメントを、ベクターpCR2.1(インビトロジェン社(カールスバッド,カリフォルニア州,米国)により市販されている)にクローニングした。このようにして得られたプラスミドを、pOS49.32と命名した。Ωhygカセット(BamHIフラグメントの形態、上記を参照)を、全ての末端を、クレノー酵素での処理によって平滑末端化した後、orf10遺伝子のフラグメント内部の固有のBstEII部位にクローニングした。クローニングを平滑末端化したため、カセットの挿入方向に応じて、2タイプのプラスミドを得た:pOS49.43(hygとorf10遺伝子が同じ方向)、および、pOS49.44(hygとorf10遺伝子が逆の方向)。プラスミドpOS49.43のインサートを、プラスミドpOJ260のEcoRV部位にトランスファーし(末端をクレノー酵素での処理によって平滑末端化したAsp7181−XbaIフラグメントの形態で)、それにより、プラスミドpOS49.50を得ることを得ることができた。Ωhygカセットでインタラプトされたorf10遺伝子のフラグメントを含むプラスミドpOS49.50を、ストレプトマイセス・アンボファシエンス株ATCC23877に導入した。形質転換の後、クローンを、それらのハイグロマイシン耐性について選択した。次に、ハイグロマイシン耐性クローンを、ハイグロマイシン(抗生物質B)含有培地、および、アプラマイシン(抗生物質A)含有培地それぞれで二次培養した(図9を参照)。ハイグロマイシンに対して耐性なクローン(HygR)、および、アプラマイシンに対して感受性を有するクローン(ApraS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、Ωhygカセットでインタラプトされたorf10遺伝子を含むクローンである。このようにして、カセットに含まれるハイグロマイシン耐性マーカーを含み、ベクターpOJ260に含まれるアプラマイシン耐性マーカーが失われたクローンを得た。orf10::Ωhygインタラプトされたコピーを有するorf10の野生型コピーの置換からなる事象を、サザンブロッティングによって確認した。従って、得られたクローンのゲノムDNA中にカセットが存在することを確認するために、得られたクローンのトータルゲノムDNAを、数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、Ωhygカセットに対応するプローブとハイブリダイズさせた。プローブとして、orf10遺伝子における1.5kbのPCR産物を用いて、第二のハイブリダイゼーションを行った(上記を参照)。   The DNA fragment obtained by this PCR was cloned into the vector pCR2.1 (commercially available from Invitrogen (Carlsbad, Calif., USA)). The plasmid thus obtained was named pOS49.32. The Ωhyg cassette (BamHI fragment form, see above) was cloned into a unique BstEII site inside the fragment of the orf10 gene after blunting all ends by treatment with Klenow enzyme. Due to the blunt end of the cloning, two types of plasmids were obtained depending on the insertion direction of the cassette: pOS49.43 (hyg and orf10 genes in the same direction) and pOS49.44 (hyg and orf10 genes in opposite directions) ). The insert of plasmid pOS49.43 is transferred to the EcoRV site of plasmid pOJ260 (in the form of an Asp7181-XbaI fragment blunt-ended by treatment with Klenow enzyme), thereby obtaining plasmid pOS49.50. I was able to. Plasmid pOS49.50 containing a fragment of the orf10 gene interrupted with the Ωhyg cassette was introduced into Streptomyces ambofaciens strain ATCC 23877. After transformation, clones were selected for their hygromycin resistance. Next, the hygromycin resistant clones were subcultured in a hygromycin (antibiotic B) -containing medium and an apramycin (antibiotic A) -containing medium, respectively (see FIG. 9). A clone resistant to hygromycin (HygR) and a clone sensitive to apramycin (ApraS), in principle, had a double crossover during the event and was interrupted with the Ωhyg cassette. A clone containing the orf10 gene. In this way, a clone containing the hygromycin resistance marker contained in the cassette and having lost the apramycin resistance marker contained in the vector pOJ260 was obtained. An event consisting of replacement of the wild-type copy of orf10 with the orf10 :: Ωhyg interrupted copy was confirmed by Southern blotting. Therefore, in order to confirm that the cassette is present in the genomic DNA of the obtained clone, the total genomic DNA of the obtained clone is digested with several enzymes, separated on an agarose gel, and transferred onto a membrane. And hybridized with a probe corresponding to the Ωhyg cassette. Second hybridization was performed using a 1.5 kb PCR product in the orf10 gene as a probe (see above).

予想された特徴(orf10::Ωhyg)を示すクローンをより特定して選択し、OS49.50と命名した。実際に、2回のハイブリダイゼーションに基づき、Ωhygカセットは、実際にこのクローンのゲノムに存在すること、および、予想された消化プロファイルは、実際にこのクローンのゲノムにおける、野生型遺伝子の、Ωhygカセットでインタラプトされたコピーでの置換、それに続く二重の組換え現象の場合に得られることを確かめることができた。遺伝子型の確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。   A more specific clone showing the expected characteristics (orf10 :: Ωhyg) was selected and named OS49.50. Indeed, based on the two rounds of hybridization, the Ωhyg cassette is actually present in the genome of this clone, and the expected digestion profile is actually the Ωhyg cassette of the wild-type gene in the genome of this clone. It was possible to confirm that it was obtained in the case of a replacement with an interrupted copy followed by a double recombination event. Genotype confirmation can also be performed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using appropriate oligonucleotides and sequence analysis of PCR products.

実施例9:遺伝子不活性化:「切り出し可能なカセット」技術(図9および10を参照)に従ってノックアウトされたストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築原理
第二のタイプのカセットは、遺伝子不活性化に用いることができ、このようなカセットは、「切り出し可能なカセット」と命名される。これらカセットは、S.アンボファシエンスのゲノムに導入した後に、部位特異的な組換え現象によってストレプトマイセスにおいて切り出すことができるという利点を有する。この目的は、ストレプトマイセス株において、最終的な株において選択マーカーまたはその株に属さない大きいDNA配列を離脱させることなく特定の遺伝子を不活性することである。切り出しの後、約30の短い配列程度の塩基対(「scar」部位という)だけがその株のゲノムに残る(図10を参照)。
Example 9: Gene inactivation: Construction principle of Streptomyces ambofaciens strain knocked out according to the “cleavable cassette” technique (see FIGS. 9 and 10) The second type of cassette is gene inactive Such a cassette can be used for quantification, and such a cassette is designated as a “cuttable cassette”. These cassettes are S.I. After introduction into the genome of ambofaciens, it has the advantage that it can be excised in Streptomyces by site-specific recombination events. The purpose is to inactivate certain genes in the Streptomyces strain without leaving a selectable marker or a large DNA sequence not belonging to that strain in the final strain. After excision, only about 30 short base sequence lengths (referred to as “scar” sites) remain in the strain's genome (see FIG. 10).

まず第一に、このシステムの実施は、標的遺伝子の野生型コピーを、この標的遺伝子に切り出し可能なカセットが挿入されているコンストラクトで置換することにある(2回の相同な組換え現象に基づく,図9を参照)。このカセットの挿入は、標的遺伝子の欠失を伴う(図9を参照)。第二に、その株のゲノムからの切り出し可能なカセットの切り出しが起こる。切り出し可能なカセットは、部位特異的な組換えシステムに基づき機能し、最終的に耐性遺伝子を有さないストレプトマイセス突然変異体を得ることができるという利点を有する。不活性化された遺伝子の下流に位置する遺伝子の発現に対して起こり得る極性作用も回避される(図10を参照)。   First of all, the implementation of this system consists in replacing the wild-type copy of the target gene with a construct in which a cassette that can be excised in this target gene is inserted (based on two homologous recombination events). , See FIG. This cassette insertion is accompanied by a deletion of the target gene (see FIG. 9). Second, excision of a cassette that can be excised from the genome of the strain occurs. The excisable cassette functions on the basis of a site-specific recombination system and has the advantage that a Streptomyces mutant that does not have a resistance gene can finally be obtained. A possible polar effect on the expression of genes located downstream of the inactivated gene is also avoided (see FIG. 10).

切り出し可能なカセットの使用が説明されており、哺乳動物細胞や酵母細胞などの多くの生物、および、E.コリにおいて用いられている(Bayley等,1992年;BrunelliおよびPall,1993年;Camilli等,1994年;DaleおよびOw,1991;Russell等,1992年;Lakso等,1992年)。これら切り出し可能なカセットは全て、lox部位に作用するCre部位特異的リコンビナーゼを用いる。この組換えシステムは、P1バクテリオファージが起源である。   The use of excisable cassettes has been described, and many organisms such as mammalian cells and yeast cells; (Bayley et al., 1992; Brunelli and Pall, 1993; Camilli et al., 1994; Dale and Ow, 1991; Russell et al., 1992; Lakso et al., 1992). All of these excisable cassettes use a Cre site-specific recombinase that acts on the lox site. This recombinant system originates from the P1 bacteriophage.

「切り出し可能なカセット」タイプのシステムをストレプトマイセスにを構築するために、ストレプトマイセス・アンボファシエンスの可動性の遺伝学的要素pSAM2に関して部位特異的な組換えシステム(Boccard等,1989aおよびb)が、利用される。まず、このシステムの設定は、インタラプトしようとする遺伝子を含む組換えベクターを構築し、そこに切り出し可能なカセットを挿入することにある。標的遺伝子への切り出し可能なカセットの挿入は、標的遺伝子の欠失を伴う。これは、標的遺伝子に存在する制限部位を用いたクローニングによって、または、例えばChaveroche等(Chaveroche MK等,2000年)で説明されたような短い同一配列間の組換えによって行うことができる。切り出し可能なカセットは、例えばΩhygカセット(Blondelet Ronault等,1997年)を用いて構築することができる。このカセットは、attRおよびattL配列に隣接していた(通常、インテグレートされたpSAM2のコピーの端に存在する)(図15を参照)。attLおよびattR配列は、pSAM2またはこれら2つの領域間に位置するあらゆるDNAフラグメントを切り出すことができる、部位特異的な組換えに必要な全ての部位を含む(Sezonov等,1997年,Raynal等,1998年)。このようなカセットの構築は当然Ωhygカセットの使用に限定されず、このカセットを構築するためのベースとしてその他の耐性カセットを用いてもよい(例えば、ΩaacまたはΩvphカセット(Blondelet Rouault等,1997年))。   In order to construct a “cleavable cassette” type system in Streptomyces, a site-specific recombination system (Boccard et al., 1989a and 1989a and the Streptomyces ambofaciens mobile genetic element b) is used. First, the system is set up by constructing a recombinant vector containing the gene to be interrupted and inserting a cleavable cassette into it. Insertion of the excisable cassette into the target gene is accompanied by deletion of the target gene. This can be done by cloning using restriction sites present in the target gene or by recombination between short identical sequences as described, for example, in Chaveroche et al. (Chaveroche MK et al., 2000). The cassette that can be cut out can be constructed using, for example, an Ωhyg cassette (Blondelet Ronault et al., 1997). This cassette was adjacent to the attR and attL sequences (usually at the end of the integrated copy of pSAM2) (see FIG. 15). The attL and attR sequences contain all the sites necessary for site-specific recombination that can excise pSAM2 or any DNA fragment located between these two regions (Sezonov et al., 1997, Raynal et al., 1998). Year). The construction of such cassettes is naturally not limited to the use of Ωhyg cassettes, and other resistance cassettes may be used as a basis for constructing this cassette (eg, Ωaac or Ωvph cassettes (Blondelet Rouault et al., 1997)). ).

このコンストラクトを得た後、ストレプトマイセス株を組換えプラスミドで形質転換する。次に、標的遺伝子に存在するカセットに対応する抗生物質を用いて形質転換体を選択する(図9,抗生物質Bを参照,これは、例えば、切り出し可能なカセットがΩhygカセットから得られる場合、ハイグロマイシンでの選択を含む)。このようにして、1回または2回の組換え現象によるインテグレーションが生じたクローンの混合物を選択する。続いて、抗生物質(その耐性遺伝子がベクターに存在する(組換えカセットの外部に))に対して感受性を有するクローン(図9,抗生物質Aを参照)が、検索される。このようにして、原則的に2回の組換え現象が起こり、カセットでインタラプトされたコピーでの野生型遺伝子の置換が生じたクローンを選択することができる。これら工程を図9に図示する;このようにして得られたクローンの遺伝子型をサザンブロッティングで確認し、望ましい特徴(切り出し可能なカセットでインタラプトされたコピーでの野生型遺伝子の置換)を示す株を選択する。   After obtaining this construct, the Streptomyces strain is transformed with the recombinant plasmid. Next, transformants are selected using antibiotics corresponding to the cassette present in the target gene (see FIG. 9, antibiotic B, for example, if a excisable cassette is obtained from the Ωhyg cassette, Including selection with hygromycin). In this way, a mixture of clones in which integration by one or two recombination events has occurred is selected. Subsequently, clones (see FIG. 9, antibiotic A) that are sensitive to antibiotics (its resistance gene is present in the vector (outside the recombination cassette)) are searched. In this way, it is possible to select a clone in which two recombination events have occurred in principle and the wild-type gene has been replaced with a cassette interrupted copy. These steps are illustrated in FIG. 9; the clones obtained in this way were confirmed by Southern blotting to show the desired characteristics (replacement of the wild-type gene with a copy interrupted with a excisable cassette). Select.

次に、上で選択された株は、xisおよびint遺伝子(これらはいずれもattR部位とattL部位との間での部位特異的な組換えに必要である)の発現が可能なプラスミドで形質転換される。この組換えにより、組換え現象に基づいた切り出し可能なカセットのその株のゲノムからの離脱がもたらされる(図10を参照)(Raynal等,1998年)。ストレプトマイセスにおいて比較的安定なベクター(例えば、ストレプトマイセスベクターpWHM3から得られた(Vara等,1989年))から、xisおよびint遺伝子を有するベクターを選択することが有利であり、これにより、選択圧力の非存在での数回の胞子形成サイクルの後、後者のベクターが失われた株を得ることを可能にする。   The strain selected above is then transformed with a plasmid capable of expressing the xis and int genes, both of which are required for site-specific recombination between the attR and attL sites. Is done. This recombination results in withdrawal of the excisable cassette from the genome of the strain based on the recombination phenomenon (see FIG. 10) (Raynal et al., 1998). From vectors that are relatively stable in Streptomyces (eg, obtained from the Streptomyces vector pWHM3 (Vara et al., 1989)), it is advantageous to select a vector having the xis and int genes, thereby After several sporulation cycles in the absence of selection pressure, the latter vector makes it possible to obtain a strain in which it has been lost.

カセットを切り出すために、例えばプラスミドpOSV508(図14を参照)を用いることができ、これは、切り出し可能なカセットでインタラプトされた遺伝子を含むS.アンボファシエンス株へのプロトプラスト形質転換によって導入される。プラスミドpOSV508は、プラスミドpWHM3(J.Vara等,1989年)(図13を参照)に、pSAM2のxisおよびint遺伝子(F.Boccard等,1989b)が付加され、ptrcプロモーター(E.Amann等,1988年)の制御下に置かれることによって得られる。ptrcプロモーターの制御下に置かれたxisおよびint遺伝
子を、プラスミドpOSint3(Raynal等,1998年)からプラスミドpWHM3にサブクローニングした(図14を参照)。pSAM2のxisおよびint遺伝子を有するプラスミドpOSV508の、突然変異株への導入は、このカセットの端に存在するattLおよびattR部位間での切り出し可能なカセットの部位特異的な組換えによって、有効な切り出しを可能にする(A.Raynal等,1998年)(図10)。pOSV508に含まれるtsr遺伝子によるそれらのチオストレプトン耐性に関して選択された形質転換体のなかでも、カセットの存在により耐性が付与される抗生物質に対して感受性を有するようになったものが選択される(図10を参照)。切り出しは有効であり、90%超の形質転換体がこのタイプであったことが観察された。チオストレプトン非含有固形培地での1またはそれ以上の成長および胞子形成サイクルの後、プラスミドpOSV508が失われたクローンが得られる。これらクローンは、それらのチオストレプトンに対する感受性によって検出することができる。欠失した標的遺伝子の配列は、PCRおよびPCR産物の配列解析によって確認することができる。
In order to excise the cassette, for example, the plasmid pOSV508 (see FIG. 14) can be used, which is a S. coli containing gene interrupted with the excisable cassette. Introduced by protoplast transformation into an ambofaciens strain. The plasmid pOSV508 is obtained by adding the pSAM2 xis and int genes (F. Boccard et al., 1989b) to the plasmid pWHM3 (J. Vara et al., 1989) (see FIG. 13), and the ptrc promoter (E. Ammann et al., 1988). Obtained by being placed under the control of year). The xis and int genes placed under the control of the ptrc promoter were subcloned from the plasmid pOSint3 (Raynal et al., 1998) into the plasmid pWHM3 (see FIG. 14). Introduction of the plasmid pOSV508 carrying the pSAM2 xis and int genes into the mutant strain is an efficient excision by site-specific recombination of the excisable cassette between the attL and attR sites present at the end of this cassette. (A. Raynal et al., 1998) (FIG. 10). Among the transformants selected for their thiostrepton resistance by the tsr gene contained in pOSV508, those selected to be sensitive to antibiotics to which resistance is conferred due to the presence of the cassette. (See FIG. 10). The excision was effective and it was observed that over 90% of the transformants were of this type. After one or more growth and sporulation cycles in thiostrepton-free solid medium, clones are obtained in which plasmid pOSV508 has been lost. These clones can be detected by their sensitivity to thiostrepton. The sequence of the deleted target gene can be confirmed by PCR and sequence analysis of the PCR product.

最終的には、得られた株は、不活性化された遺伝子に(例えば内部の欠失)、attRとattL部位との間の組換えで得られた最小のattB部位に相当する「scar」att部位を有する(Raynal等,1998年)。この残留した最小のattB部位は、天然にストレプトマイセス株・アンボファシエンス、ストレプトマイセス・プリスティナエスピラリス(Streptomyces pristinaespiralis)およびストレプトマイセス・リビダンス(Streptomyces lividans)に存在する部位に類似している(Sezonov等,1997年)。   Ultimately, the resulting strain is an inactivated gene (eg, an internal deletion) that corresponds to the minimal attB site obtained by recombination between the attR and attL sites. It has an att site (Raynal et al., 1998). This residual minimal attB site is similar to sites naturally present in the Streptomyces strain Ambofaciens, Streptomyces pristinaesspiralis and Streptomyces lividans. (Sezonov et al., 1997).

不活性化が望ましい遺伝子は、下流に位置するその他の遺伝子と共転写することができる。オペロンにおいて下流の遺伝子の発現に対する極性作用を有する遺伝子のいずれか1つの不活性化回避するために、カセットの切り出し後にフェーズ内の欠失を得ることが重要である。上述の切り出し可能なカセットシステムによりこのような要求を満たすことができる。当業者であれば、実際に、3種の異なる切り出し可能なカセットを容易に構築することができ、前記カセットは、どのようなリーディングフレームでも、切り出し後に、停止コドンがなくてもそれぞれ33、34または35個のヌクレオチドの配列を残すことができる。標的遺伝子の配列と、カセットの挿入に関する欠失のサイズがわかっている場合、切り出しによりフェーズ内の欠失が生産されるようにこれら3種の切り出し可能なカセットを選択することが可能である。付加された33、34または35個のヌクレオチドのうち、26個が最小のattB配列に相当する(図27を参照)。   Genes that are desired to be inactivated can be co-transcribed with other genes located downstream. In order to avoid inactivation of any one of the genes that have a polar effect on the expression of downstream genes in the operon, it is important to obtain an intra-phase deletion after excision of the cassette. Such requirements can be met by the cassette system that can be cut out. One skilled in the art can easily construct three different excisable cassettes in practice, which can be read in any reading frame without any stop codons after excision. Or a sequence of 35 nucleotides can be left. If the sequence of the target gene and the size of the deletion associated with the insertion of the cassette are known, it is possible to select these three excisable cassettes so that excision produces a deletion within the phase. Of the added 33, 34 or 35 nucleotides, 26 correspond to the minimal attB sequence (see FIG. 27).

本発明の場合、2種の切り出し可能なカセットが用いられた。これら2種のカセットは以下の通りである:att1Ωhyg+(配列番号91)、および、att3Ωaac−(配列番号92);これらカセットは、切り出しの後、それぞれ 33および35個のヌクレオチドを残す。それらは、それぞれΩhygカセットまたはΩaacカセットを含み、+と−の記号は、耐性カセットの方向に相当する。これら2種のカセットを構築し、予めHindIII部位を欠失させたベクターpBC SK+のEcoRV部位にクローニングした。得られたプラスミドを、それぞれpatt1Ωhyg+、および、patt3Ωaac−と命名した。切り出し可能なカセットは、プラスミドをEcoRVで消化することにより容易に取り出すことができる。   In the case of the present invention, two types of cassettes that can be cut out were used. These two cassettes are as follows: att1Ωhyg + (SEQ ID NO: 91) and att3Ωaac− (SEQ ID NO: 92); these cassettes leave 33 and 35 nucleotides, respectively, after excision. They comprise Ωhyg cassette or Ωaac cassette, respectively, and the + and − symbols correspond to the direction of the resistance cassette. These two cassettes were constructed and cloned into the EcoRV site of the vector pBCSK + from which the HindIII site had previously been deleted. The obtained plasmids were named patt1Ωhyg + and patt3Ωaac−, respectively. The excisable cassette can be easily removed by digesting the plasmid with EcoRV.

実施例10:orf2遺伝子においてノックアウトを有するストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築
orf2遺伝子の不活性化を切り出し可能なカセット技術(上記を参照)を用いて行った。用いられる開始株は、ATCC23877株から得られるストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株である。しかしながら、OSC2株は、可動性の遺伝学的要素pSAM2が失われている点でATCC23877株とは異なる(Boccard等,1
989aおよびb)。この可動性の要素は、ATCC23877株のプロトプラスト化(細菌壁を消化し、菌糸体を分解するリゾチームの作用(Kieser等,2000年))、および、プロトプラストの再生の際に、自発的に欠失することができる。pSAM2要素が失われたクローンを選択するために、KorSA転写抑制因子によるpra遺伝子抑制(Sezonov等,1995年)に基づき、スクリーニングを設定した(G.Sezonov等,2000年)。このために、aph遺伝子(カナマイシン耐性を付与し、それ自身のプロモーターを欠く)上流に位置するpra遺伝子のプロモーターを含むDNAフラグメントを、不安定なベクターpWHM3Hygにクローニングしたが、後者は、tor遺伝子がhyg遺伝子で置換された(ハイグロマイシン耐性を付与する)プラスミドpWHM3から得られる(Vara等,1989年)。このようにして得られたプラスミドを、pOSV510と命名した。ATCC23877株を、プロトプラスト化の後、プラスミドpOSV510で形質転換した。Praプロモーターは、KorSA抑制因子により抑制されたプロモーターであり、後者をコードする遺伝子は、可動性のpSAM2要素内に位置する(Sezonov G.等,2000年)。プラスミドpOSV510で形質転換した後、形質転換された細菌が、それらのカナマイシン耐性に関して選択される(pOSV510に含まれるaph遺伝子により)。pSAM2のインテグレート可能な要素が失われたクローンは、KorSA抑制因子が欠失しており、Praプロモーターは抑制されなくなり、aphカナマイシン耐性遺伝子の発現が可能になる。それゆえに、プラスミドpOSV510で形質転換した後、カナマイシンで選択することにより、pSAM2のインテグレート可能な要素が欠失した(それゆえに、および、KorSA)クローン、および、プラスミドpOSV510を含むクローンを選択することができる。プラスミドpOSV510は不安定なため、抗生物質を用いない数回の胞子形成サイクルの後、単離されたクローンを、カナマイシンを含む培地、ハイグロマイシン含有培地、および、抗生物質を含まない培地で二次培養する。カナマイシンとハイグロマイシンに対して感受性を有するクローンは、pOSV510が失われている。pSAM2要素が失われていることを、ハイブリダイゼーションおよびPCRによって確認した。望ましい特徴を示すクローンを選択し、OSC2と命名した。
Example 10: Construction of a Streptomyces ambofaciens strain having a knockout in the orf2 gene The inactivation of the orf2 gene was performed using a cassette technique (see above) that can be excised. The starting strain used is Streptomyces ambofaciens OSC2 strain obtained from ATCC 23877 strain. However, the OSC2 strain differs from the ATCC 23877 strain in that the mobile genetic element pSAM2 is lost (Boccard et al., 1
989a and b). This mobilizable element is deleted spontaneously during protoplastization of ATCC 23877 strain (the action of lysozyme that digests the bacterial wall and degrades mycelium (Kieser et al., 2000)) and during protoplast regeneration. can do. In order to select clones in which the pSAM2 element was lost, screening was set up (G. Sezonov et al., 2000) based on pr gene repression by the KorSA transcriptional repressor (Sezonov et al., 1995). For this purpose, a DNA fragment containing the promoter of the pr gene located upstream of the aph gene (confers kanamycin resistance and lacks its own promoter) was cloned into the unstable vector pWHM3Hyg, It is obtained from the plasmid pWHM3 substituted with the hyg gene (confers hygromycin resistance) (Vara et al., 1989). The plasmid thus obtained was named pOSV510. The ATCC 23877 strain was transformed with plasmid pOSV510 after protoplastization. The Pra promoter is a promoter repressed by the KorSA repressor, and the gene encoding the latter is located within the mobile pSAM2 element (Sezonov G. et al., 2000). After transformation with plasmid pOSV510, transformed bacteria are selected for their kanamycin resistance (by the aph gene contained in pOSV510). Clones that have lost the integratable element of pSAM2 lack the KorSA repressor, the Pra promoter is not repressed, and the aph kanamycin resistance gene can be expressed. Therefore, by selecting with kanamycin after transformation with plasmid pOSV510, it is possible to select clones that lack the integrable elements of pSAM2 (and therefore KorSA) and clones that contain plasmid pOSV510. it can. Since plasmid pOSV510 is unstable, after several sporulation cycles without antibiotics, the isolated clones are subcultured in medium containing kanamycin, medium containing hygromycin, and medium containing no antibiotics. Incubate. Clones sensitive to kanamycin and hygromycin are missing pOSV510. The loss of the pSAM2 element was confirmed by hybridization and PCR. A clone showing the desired characteristics was selected and named OSC2.

OSC2株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2908で寄託した。   Samples of the OSC2 strain were collected at Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, rue du Doctour Roux 75724 Paris Cedex 15, France, dated July 10, 2002, 8th July 90th.

切り出し可能なカセット技術(上記および図10を参照)を用いて、orf2遺伝子の不活性化を行った。このために、4.5kbのインサート、1位に位置するEcoRI部位から、4521位(配列番号1)に位置するBamHI部位までの配列を、コスミドpSPM5からのプラスミドpUC19のEcoRI部位とBamHI部位にサブクローニングした(GenBank寄託番号:M77789)。このようにして得られたプラスミドを、pOS49.99と命名した。   The orf2 gene was inactivated using the excisable cassette technology (see above and FIG. 10). For this purpose, a 4.5 kb insert, the sequence from the EcoRI site located at position 1 to the BamHI site located at position 4521 (SEQ ID NO: 1) is subcloned into the EcoRI and BamHI sites of plasmid pUC19 from cosmid pSPM5. (GenBank accession number: M77789). The plasmid thus obtained was named pOS49.99.

このプラスミドを、プラスミドpKOBEG(Chaveroche等,2000年)をすでに含むE.コリ株KS272に導入した(図12を参照)。   This plasmid is an E. coli strain that already contains the plasmid pKOBEG (Chaveroche et al., 2000). It was introduced into E. coli strain KS272 (see FIG. 12).

平行して、att3Ωaac−切り出し可能なカセット(配列番号92,上記を参照)を、マトリックスとしてプラスミドpOSK1102、および、以下のプライマーを用いてPCRによって増幅した(プラスミドpOSK1102は、ベクターpGP704Not(Chaveroche等,2000年)から得られたプラスミドであり(V.L.MillerおよびJ.J.Mekalanos,1988年)、これにおいて、att3Ωaac−カセットは、EcoRVフラグメントとして、pGP704Notの固有のEcoRV部位にクローニングされている):

Figure 0005042497
In parallel, an att3Ωaac-cleavable cassette (SEQ ID NO: 92, see above) was amplified by PCR using plasmid pOSK1102 as a matrix and the following primers (plasmid pOSK1102 is vector pGP704Not (Chaveroche et al., 2000). (VL Miller and JJ Mekalanos, 1988), in which the att3Ω aac-cassette is cloned as an EcoRV fragment into the unique EcoRV site of pGP704Not) :
Figure 0005042497

これらオリゴヌクレオチドの5’末端に位置する40個のデオキシヌクレオチドは、標的遺伝子(この場合はorf2)中の配列に対応する配列を含み、最も端の3’位に位置する20個のデオキシヌクレオチド(上記では太字で示す)は、att3Ωaac−切り出し可能なカセットの末端のいずれか1種の配列に対応する(図11を参照)。   The 40 deoxynucleotides located at the 5 ′ end of these oligonucleotides contain the sequence corresponding to the sequence in the target gene (in this case orf2) and 20 deoxynucleotides located at the extreme 3 ′ position ( (Shown in bold above) corresponds to any one sequence at the end of the att3Ωaac-cleavable cassette (see FIG. 11).

このようにして得られたPCR産物を用いて、プラスミドpKOBEGおよびpOS49.99を含むE.コリ株(Chaveroche等,2000年で説明された)を形質転換した(図12を参照)。従って、細菌を、エレクトロポレーションで形質転換し、それらのアプラマイシン耐性に関して選択した。得られたクローンのプラスミドを抽出し、数種の制限酵素で消化し、得られた消化プロファイルが、標的遺伝子(orf2)へのカセット(att3Ωaac−)の挿入が生じた場合、すなわち、実際にはPCR産物の末端と標的遺伝子との相同組換えが生じた場合に予想されるプロファイルに相当することを確かめた(Chaveroche等,2000年)。コンストラクトの確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。そのプラスミドが予想されたプロファイルを有するクローンを選択し、対応するプラスミドを、pSPM17と命名した。このプラスミドは、orf2が、アプラマイシンカセットでインタラプトされたpOS49.99から得られる(図12を参照)。   Using the PCR product thus obtained, E. coli containing plasmids pKOBEG and pOS49.99. E. coli strains (described in Chaveroche et al., 2000) were transformed (see FIG. 12). Bacteria were therefore transformed by electroporation and selected for their apramycin resistance. The resulting clone's plasmid was extracted and digested with several restriction enzymes, and the resulting digestion profile was obtained when insertion of the cassette (att3Ωaac−) into the target gene (orf2) occurred, ie actually It was confirmed that it corresponds to the expected profile when homologous recombination between the end of the PCR product and the target gene occurs (Caveroche et al., 2000). Confirmation of the construct can also be carried out by any method known to those skilled in the art, in particular by PCR using suitable oligonucleotides and by sequence analysis of PCR products. A clone was selected for which the plasmid had the expected profile and the corresponding plasmid was named pSPM17. This plasmid is derived from pOS49.99 in which orf2 is interrupted with an apramycin cassette (see FIG. 12).

カセットの挿入は、orf2における、orf2のコーディング部分のヌクレオチド211〜492での欠失を伴う。プラスミドpSPM17を、EcoRI酵素で消化し、次に、末端をクレノー酵素での処理によって平滑末端化し、次に、この消化産物をXbaI酵素で消化し、欠失したorf2遺伝子を含むインサートを、ベクターpOSK1205にクローニングした(上記を参照)。このために、ベクターpOSK1205を、BamHI酵素で消化し、次に、末端を、クレノー酵素での処理によって平滑末端化した;次に、この産物をXbaI酵素で消化し、上記のようにpSPM17から得られたインサートでのライゲーションに用いた。それゆえに、この操作により、2つのフラグメントのそれぞれは、一方が平滑末端化され、他方がXbaIであることから、方向づけられたライゲーションを得ることができる。このようにして得られたプラスミドを、pSPM21と命名した;これは、ハイグロマイシン耐性遺伝子(ベクター部分)、および、欠失したorf2遺伝子がatt3Ωaac−カセットで置換されたインサートを有する。   Insertion of the cassette involves a deletion at nucleotides 211 to 492 of the coding portion of orf2, in orf2. Plasmid pSPM17 is digested with EcoRI enzyme, the ends are then blunted by treatment with Klenow enzyme, the digestion product is then digested with XbaI enzyme, and the insert containing the deleted orf2 gene is transformed into vector pOSK1205. (See above). For this, vector pOSK1205 was digested with BamHI enzyme and then the ends were blunted by treatment with Klenow enzyme; this product was then digested with XbaI enzyme and obtained from pSPM17 as described above. Used for ligation with the inserted insert. Therefore, by this operation, each of the two fragments can obtain a directed ligation because one is blunt ended and the other is XbaI. The plasmid thus obtained was named pSPM21; it has a hygromycin resistance gene (vector part) and an insert in which the deleted orf2 gene was replaced with the att3Ωaac-cassette.

ベクターpSPM21を、プロトプラスト形質転換によって(T.Kieser等,2000年)ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株(上記を参照)に導入した。形質転換の後、クローンを、それらのアプラマイシン耐性について選択した。次に、アプラマイシン耐性クローンを、それぞれアプラマイシン(抗生物質B)含有培地およびハイグロマイシン(抗生物質A)含有培地(図9を参照)で二次培養した。アプラマイシンに対して耐性なクローン(ApraR)、および、ハイグロマイシンに対して感受性を有するクローン(HygS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたorf2遺伝子を含むクローンである。これらクローンを選択し、orf2の野生型コピーの、カセットでインタラプトされたコピーでの置換を確認した。att3Ωaac−カセットの存在を、コロニーPCRによって確認した。ハイブリダイゼーションも行った。このために、得られたクローンのトータルDNAを数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、プラスミドpOS49.99(上記を参照)のインサートのEcoRI−BamHIフラグメントに対応する3kbのプローブとハイブリダイズさせた。遺伝子型の確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。   The vector pSPM21 was introduced into Streptomyces ambofaciens OSC2 strain (see above) by protoplast transformation (T. Kieser et al., 2000). After transformation, clones were selected for their apramycin resistance. Next, apramycin resistant clones were subcultured in apramycin (antibiotic B) -containing medium and hygromycin (antibiotic A) -containing medium (see FIG. 9), respectively. Clones that are resistant to apramycin (ApraR) and clones that are sensitive to hygromycin (HygS) are, in principle, double-crossed during the event and interrupted with the att3Ωaac-cassette. A clone containing the orf2 gene. These clones were selected to confirm replacement of the wild type copy of orf2 with a cassette interrupted copy. The presence of the att3Ωaac-cassette was confirmed by colony PCR. Hybridization was also performed. For this purpose, the total DNA of the obtained clones is digested with several enzymes, separated on an agarose gel, transferred onto a membrane and corresponds to the EcoRI-BamHI fragment of the insert of plasmid pOS49.99 (see above). Hybridized with a 3 kb probe. Genotype confirmation can also be performed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using appropriate oligonucleotides and sequence analysis of PCR products.

予想された特徴を示すクローンを選択し、SPM21と命名した。PCRとハイブリダイゼーションを用いて、att3Ωaac−カセットが、実際にこのクローンのゲノムに存在すること、および、このクローンのゲノムにおいて、野生型遺伝子の、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたコピーでの置換(二重の組換え現象の後に)の場合に予想される消化プロファイルが実際に得られることを確かめることができた。それゆえに、このクローンは、遺伝子型:orf2::att3Ωaac−を有する。   A clone showing the expected characteristics was selected and named SPM21. Using PCR and hybridization, the att3Ωaac-cassette actually exists in the genome of this clone, and in this clone's genome, replacement of the wild-type gene with an interrupted copy of the att3Ωaac-cassette (two It was possible to confirm that the expected digestion profile was actually obtained in the case of (after heavy recombination events). This clone therefore has the genotype: orf2 :: att3Ωaac−.

SPM21株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2914で寄託した。   A sample of the SPM21 strain was Collection National de Cultures De Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, rue du Doctour Roux 75724 Paris Cedex 15, France, dated July 10, 2002, number 14 July 29.

カセットの切り出しを起こすために、SPM21株を、プロトプラスト形質転換によって、ベクターpOSV508で形質転換した(図14を参照)。プラスミドpOSV508は、プラスミドpWHM3(J.Vara等,1989年)から得られ(図13を参照)、これにおいて、pSAM2のxisおよびint遺伝子(F.Boccard等,1989b)が付加され、ptrcプロモーターの制御下に置かれている(E.Amann等,1988年)(図14を参照)。pSAM2のxisおよびint遺伝子を有するプラスミドpOSV508をSPM21株へ導入することにより、部位特異的な組換えにより、切り出し可能なカセットの端に存在するattL部位とattR部位との間で、切り出し可能なカセットの有効な切り出しが可能になる(A.Raynal等,1998年)(図10)。pOSV508に含まれるtsr遺伝子によるそれらのチオストレプトン耐性に関して選択された形質転換体のなかでも、アプラマイシンに対して感受性を有するようになった(その耐性遺伝子はatt3Ωaac−カセットに含まれる)形質転換体が選択される;実際に、切り出しにより、この耐性遺伝子の欠失がもたらされる(図10を参照)。プラスミドpOSV508は、不安定であり、抗生物質を含まない培地での2回の連続した継代の後、単離されたクローンは、チオストレプトン含有培地、および、チオストレプトン非含有培地で二次培養される。チオストレプトン感受性クローンは、pOSV508が失われている。PCRおよびPCR産物の配列解析によって、このカセットの切り出しにより、実際にorf2遺伝子においてフェーズ内の欠失が起こることを確認した;カセットの切り出しは、実際に、特徴的な「scar」att3配列を残す(これは、attL部位とattR部位との間の組換えの後、オリジンのattB部位に類似する):
5’ATCGCGCGCGCTTCGTTCGGGACGAAGAGGTAGAT3’(配列番号95)。
To cause cassette excision, SPM21 strain was transformed with vector pOSV508 by protoplast transformation (see FIG. 14). Plasmid pOSV508 is obtained from plasmid pWHM3 (see J. Vara et al., 1989) (see FIG. 13), in which the pSAM2 xis and int genes (F. Boccard et al., 1989b) are added to control the ptrc promoter. (E. Amann et al., 1988) (see FIG. 14). By introducing the plasmid pOSV508 having the xis and int genes of pSAM2 into the SPM21 strain, a cassette that can be excised between the attL site and the attR site at the end of the excisable cassette by site-specific recombination. Can be effectively cut out (A. Raynal et al., 1998) (FIG. 10). Among the transformants selected for their thiostrepton resistance by the tsr gene contained in pOSV508, it became sensitive to apramycin (the resistance gene is contained in the att3Ωaac-cassette) The body is selected; in fact, the excision results in a deletion of this resistance gene (see FIG. 10). Plasmid pOSV508 is unstable and, after two successive passages in antibiotic-free medium, the isolated clones were duplicated in thiostrepton-containing medium and thiostrepton-free medium. Next culture. Thiostrepton sensitive clones are missing pOSV508. Sequence analysis of the PCR and PCR product confirmed that this cassette excision actually resulted in an in-phase deletion in the orf2 gene; the cassette excision actually leaves a characteristic "scar" att3 sequence (This is similar to the origin's attB site after recombination between the attL and attR sites):
5 ′ ATCGCGCGCGCTTCGTTCGGGACGAAGAGTAGTAG3 ′ (SEQ ID NO: 95).

このようにして得られた望ましい遺伝子型(orf2::att3)を有する株を、SPM22と命名した。   The strain having the desired genotype (orf2 :: att3) thus obtained was named SPM22.

SPM22株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,France,2002年7月10日に、登録番号I−2915で寄託した。   A sample of the SPM22 strain was Collection National de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, rue du Doctour Roux 75724 Paris Cedex 15, France, dated July 10, 2002, number 29 Jul. 29.

実施例11:orf12遺伝子においてノックアウトを有するストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築
orf12、orf13c、および、orf14の不活性化のために、同じ開始プラスミド(pSPM504)を、様々な位置に「切り出し可能なカセット」タイプのカセットを導入するのに用いた。このプラスミドは、orf7〜orf17の領域に相当する15.1kbのインサートを含む。このプラスミドを構築するために、コスミドpSPM7の消化により得られた15.1kbのBglIIフラグメント(上記を参照)を、BamHIで消化したプラスミドpMBL18にクローニングした(Nakano等;1995年)。BamHIおよびBglII末端は適合するため、ライゲーションの後プラスミドpSPM502が、得られる。次に、pSPM502のインサート全体を、プラスミドpOSK1205(HindIII/NheIで消化した)にサブクローニングし(HindIII/NheIフラグメントの形態で)、それによりプラスミドpSPM504を得ることを得ることができた。
Example 11: Construction of a Streptomyces ambofaciens strain with knockout in the orf12 gene For inactivation of orf12, orf13c, and orf14, the same starting plasmid (pSPM504) can be “cut out” at various positions. Used to introduce a "cassette" type cassette. This plasmid contains a 15.1 kb insert corresponding to the region from orf7 to orf17. To construct this plasmid, a 15.1 kb BglII fragment (see above) obtained by digestion of cosmid pSPM7 was cloned into BamHI digested plasmid pMBL18 (Nakano et al .; 1995). Since the BamHI and BglII ends are compatible, the plasmid pSPM502 is obtained after ligation. The entire insert of pSPM502 could then be subcloned into plasmid pOSK1205 (digested with HindIII / NheI) (in the form of a HindIII / NheI fragment), thereby obtaining plasmid pSPM504.

このプラスミドを、プラスミドpKOBEGをすでに含むE.コリ株KS272に導入した(Chaveroche等,2000年)(図12を参照)。   This plasmid was transformed into E. coli already containing plasmid pKOBEG. Introduced into E. coli strain KS272 (Caveroche et al., 2000) (see FIG. 12).

平行して、att3Ωaac−切り出し可能なカセットを、マトリックスとしてプラスミドpOSK1102を用いたPCRによって増幅した(プラスミドpOSK1102は、ベクターpGP704Not(Chaveroche等,2000年)から得られたプラスミドであり(V.L.MillerおよびJ.J.Mekalanos,1988年)、これにおいて、att3Ωaac−カセットは、EcoRVフラグメントとしてpGP704Notの固有のEcoRV部位にクローニングされている);用いられたプライマーは、以下の通りである:

Figure 0005042497
In parallel, an att3Ωaac-cleavable cassette was amplified by PCR using plasmid pOSK1102 as a matrix (plasmid pOSK1102 is a plasmid obtained from the vector pGP704Not (Caveroche et al., 2000) (VL Miller). And JJ Mekalanos, 1988), in which the att3Ωaac-cassette has been cloned as an EcoRV fragment into the unique EcoRV site of pGP704Not); the primers used are:
Figure 0005042497

これらオリゴヌクレオチドの5’末端に位置する40個(EDR8に関しては39個のみ)のデオキシヌクレオチドは、標的遺伝子(この場合はorf12)中の配列に対応する配列を含み、最も端の3’位に位置する20個のデオキシヌクレオチド(上記では太字で示す)は、att3Ωaac−切り出し可能なカセットの末端のいずれか1種の配列に対応する(図11を参照)。   The 40 (only 39 for EDR8) deoxynucleotides located at the 5 ′ end of these oligonucleotides contain sequences corresponding to sequences in the target gene (in this case orf12) and are located at the extreme 3 ′ position. The 20 deoxynucleotides located (shown in bold above) correspond to the sequence of any one of the ends of the att3Ωaac-cleavable cassette (see FIG. 11).

このようにして得られたPCR産物を用いて、Chaveroche等(Chaveroche等,2000年)によって説明されたように、プラスミドpKOBEG、および、pSPM504(上記を参照)を含むE.コリ株KS272を形質転換した(原理については図12を参照、プラスミドpOS49.99は、プラスミドpSPM504によって置換されるべきであり、得られたプラスミドは、pSPM17ではなくなり、pSPM507となる)。従って、細菌を、エレクトロポレーションにより、このPCR産物で形質転換し、クローンを、それらのアプラマイシン耐性について選択した。得られたクローンのプラスミドを抽出し、数種の制限酵素で消化し、得られた消化プロファイルが、カセット(att3Ωaac−)の、標的遺伝子(orf12)への挿入が生じた場合、すなわち、実際に、PCR産物の末端と標的遺伝子との間の相同組換えが生じた場合に予想されたプロファイルに相当することを確かめた(Chaveroche等;2000年)。コンストラクトの確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。そのプラスミドが予想されたプロファイルを有するクローンを選択し、対応するプラスミドを、pSPM507と命名した。このプラスミドは、orf12がatt3Ωaac−カセットでインタラプトされているpSPM504から得られる(図12を参照)。カセットの挿入は、orf12遺伝子における欠失を伴い、インタラプトは、orf12の30番目のコドンから始まる。orf12の最後の46個のコドンは、カセットの後に残留する。   Using the PCR product thus obtained, the E. coli containing plasmids pKOBEG and pSPM504 (see above) as described by Chaveroche et al. (Chaveroche et al., 2000). E. coli strain KS272 was transformed (see FIG. 12 for principle, plasmid pOS49.99 should be replaced by plasmid pSPM504 and the resulting plasmid is not pSPM17 but becomes pSPM507). Bacteria were therefore transformed with this PCR product by electroporation and clones were selected for their apramycin resistance. The resulting clone's plasmid was extracted and digested with several restriction enzymes, and the resulting digestion profile was obtained when insertion of the cassette (att3Ωaac−) into the target gene (orf12) occurred, ie actually It was confirmed that this corresponds to the expected profile when homologous recombination between the end of the PCR product and the target gene occurred (Caveroche et al .; 2000). Confirmation of the construct can also be carried out by any method known to those skilled in the art, in particular by PCR using suitable oligonucleotides and by sequence analysis of PCR products. A clone was selected whose plasmid had the expected profile and the corresponding plasmid was named pSPM507. This plasmid is derived from pSPM504 in which orf12 is interrupted with the att3Ωaac-cassette (see FIG. 12). The insertion of the cassette is accompanied by a deletion in the orf12 gene, and the interrupt begins at the 30th codon of orf12. The last 46 codons of orf12 remain after the cassette.

ベクターpSPM507を、プロトプラスト形質転換(T.Kieser等,2000年)によって、ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株に導入した(上記を参照)。形質転換の後、クローンを、それらのアプラマイシン耐性について選択した。次に、アプラマイシン耐性クローンを、それぞれアプラマイシン(抗生物質B)含有培地およびハイグロマイシン(抗生物質A)含有培地(図9を参照)で二次培養した。アプラマイシンに対して耐性なクローン(ApraR)、および、ハイグロマイシンに対して感受性を有するクローン(HygS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたorf12遺伝子を含むクローンである。これらクローンをより特定に選択し、orf12の野生型コピーの、カセットでインタラプトされたコピーでの置換を、ハイブリダイゼーションによって確認した。従って、得られたクローンのトータルDNAを数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、att3Ωaac−カセットに対応するプローブとハイブリダイズさせ、得られたクローンのゲノムDNA中のカセットの存在を確認した。プローブとして、PCRによって得られ、orf12遺伝子のコーディング配列の極めて大きい部分に相当するDNAフラグメントを用いて、第二のハイブリダイゼーションを行った。   The vector pSPM507 was introduced into the Streptomyces ambofaciens OSC2 strain by protoplast transformation (T. Kieser et al., 2000) (see above). After transformation, clones were selected for their apramycin resistance. Next, apramycin resistant clones were subcultured in apramycin (antibiotic B) -containing medium and hygromycin (antibiotic A) -containing medium (see FIG. 9), respectively. Clones that are resistant to apramycin (ApraR) and clones that are sensitive to hygromycin (HygS) are, in principle, double-crossed during the event and interrupted with the att3Ωaac-cassette. A clone containing the orf12 gene. These clones were selected more specifically and the replacement of the wild type copy of orf12 with a cassette interrupted copy was confirmed by hybridization. Therefore, the total DNA of the obtained clone is digested with several kinds of enzymes, separated on an agarose gel, transferred onto a membrane, hybridized with a probe corresponding to the att3Ωaac-cassette, The presence of the cassette was confirmed. As a probe, a second hybridization was performed using a DNA fragment obtained by PCR and corresponding to a very large portion of the coding sequence of the orf12 gene.

遺伝子型の確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。   Genotype confirmation can also be performed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using appropriate oligonucleotides and sequence analysis of PCR products.

予想された特徴(orf12::att3Ωaac−)を示すクローンをより特定して選択し、SPM507と命名した。実際に、2回のハイブリダイゼーションに基づいて、att3Ωaac−カセットが、実際にこのクローンのゲノムに存在すること、および、このクローンのゲノムにおいて、野生型遺伝子の、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたコピーでの置換(二重の組換え現象の後に)の場合に予想される消化プロファイルが実際に得られることを確かめることができた。それゆえに、このクローンは、遺伝子型:orf12::att3Ωaac−を有し、SPM507と命名した。遺伝子の方向がわかっている場合(図3を参照)、orf12の不活性化の作用を研究するために、カセットを切り出す必要はない。特に、orf13cは、orf12と逆方向を向いているということは、これら遺伝子は共転写されないことを示す。一方で、切り出し可能なカセットの使用により、特にプラスミドpOSV508の形質転換によって、いつでも選択マーカーが除去される可能性を持たせることが可能になる。SPM507株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2911で寄託した。   A more specific clone showing the expected characteristics (orf12 :: att3Ωaac−) was selected and designated SPM507. In fact, based on two hybridizations, the att3Ωaac-cassette is actually present in the genome of this clone, and in the clone's genome, in the interrupted copy of the wild-type gene with the att3Ωaac-cassette. It was possible to confirm that the expected digestion profile was actually obtained in the case of replacement (after double recombination events). Therefore, this clone had the genotype: orf12 :: att3Ωaac− and was named SPM507. If the gene orientation is known (see Figure 3), it is not necessary to excise the cassette to study the effect of orf12 inactivation. In particular, orf13c is oriented in the opposite direction to orf12, indicating that these genes are not co-transcribed. On the other hand, the use of a cassette that can be excised makes it possible to remove the selectable marker at any time, in particular by transformation of plasmid pOSV508. A sample of the SPM507 strain was collected at Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, rue du Doctour Rox 75724 Paris Cedex 15, France, dated July 10, 2000, 29th July, 29th.

実施例12:orf13c遺伝子においてノックアウトを有するストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築
att3Ωaac−切り出し可能なカセットを、マトリックスとしてプラスミドpOSK1102を用い、以下のプライマーを用いてPCRによって増幅した(上記を参照):

Figure 0005042497
Example 12: Construction of a Streptomyces ambofaciens strain having a knockout in the orf13c gene An att3Ωaac-cleavable cassette was amplified by PCR using plasmid pOSK1102 as matrix and the following primers (see above): :
Figure 0005042497

これらオリゴヌクレオチドの5’末端に位置する40個のデオキシヌクレオチドは、標的遺伝子(この場合はorf13c)における配列に対応する配列を含み、最も端の3’位に位置する20個のデオキシヌクレオチド(上記では太字で示す)は、att3Ωaac−切り出し可能なカセットの末端のいずれか1種の配列に対応する(図11を参照)。   The 40 deoxynucleotides located at the 5 ′ end of these oligonucleotides contain the sequence corresponding to the sequence in the target gene (in this case, orf13c) and 20 deoxynucleotides located at the extreme 3 ′ position (above Corresponds to any one sequence at the end of the att3Ωaac-cleavable cassette (see FIG. 11).

このようにして得られたPCR産物を用いて、Chaveroche等(Chaveroche等,2000年)によって説明されたように、プラスミドpKOBEG、および、pSPM504を含むE.コリ株KS272(上記を参照)を形質転換した(原理については図12を参照、プラスミドpOS49.99は、プラスミドpSPM504によって置換されるべきであり、得られたプラスミドはpSPM17ではなくなり、pSPM508となる)。従って、細菌を、エレクトロポレーションにより、このPCR産物で形質転換し、クローンを、それらのアプラマイシン耐性について選択した。得られたクローンのプラスミドを抽出し、数種の制限酵素で消化し、得られた消化プロファイルが、カセット(att3Ωaac−)の標的遺伝子(orf13c)への挿入が生じた、すなわち、実際に、PCR産物の末端と標的遺伝子との間の相同組換えが生じた場合の予想されたプロファイルに相当する(Chaveroche等,2000年)ことを確かめた。コンストラクトの確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。そのプラスミドが予想されたプロファイルを有するクローンを選択し、対応するプラスミドを、pSPM508と命名した。このプラスミドは、orf13cがアプラマイシンカセットでインタラプトたpSPM504から得られた(図12を参照)。カセットの挿入は、orf13c遺伝子における欠失を伴い、インタラプトは、orf13cの6番目のコドンから始まる。orf13cの最後の3個のコドンは、カセットの後に残留する。   Using the PCR product thus obtained, the plasmid pKOBEG and the E. coli containing pSPM504 as described by Chaveroche et al. (Chaveroche et al., 2000). E. coli strain KS272 (see above) was transformed (see FIG. 12 for principle, plasmid pOS49.99 should be replaced by plasmid pSPM504 and the resulting plasmid is not pSPM17 but becomes pSPM508) . Bacteria were therefore transformed with this PCR product by electroporation and clones were selected for their apramycin resistance. The resulting clone's plasmid was extracted and digested with several restriction enzymes, and the resulting digestion profile resulted in insertion of the cassette (att3Ωaac−) into the target gene (orf13c), ie, in fact, PCR It was confirmed that this corresponds to the expected profile when homologous recombination occurs between the end of the product and the target gene (Chaveroche et al., 2000). Confirmation of the construct can also be carried out by any method known to those skilled in the art, in particular by PCR using suitable oligonucleotides and by sequence analysis of PCR products. A clone was selected for which the plasmid had the expected profile and the corresponding plasmid was named pSPM508. This plasmid was obtained from pSPM504 in which orf13c was interrupted with an apramycin cassette (see FIG. 12). The insertion of the cassette is accompanied by a deletion in the orf13c gene, and the interrupt begins at the sixth codon of orf13c. The last three codons of orf13c remain after the cassette.

ベクターpSPM508を、プロトプラスト形質転換によって(T.Kieser等,
2000年)、ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株に導入した(上記を参照)。形質転換の後、クローンを、それらのアプラマイシン耐性について選択した。次に、アプラマイシン耐性クローンを、アプラマイシン(抗生物質B)含有培地およびハイグロマイシン(抗生物質A)含有培地(図9を参照)それぞれで二次培養した。アプラマイシンに対して耐性なクローン(ApraR)、および、ハイグロマイシンに対して感受性を有するクローン(HygS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたorf13c遺伝子を含むクローンである。これらクローンをより特定に選択し、orf13cの野生型コピーの、カセットでインタラプトされたコピーでの置換を、ハイブリダイゼーションによって確認した。従って、得られたクローンのゲノムDNA中にカセットが存在することを確認するために、得られたクローンのトータルDNAを数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、att3Ωaac−カセットに対応するプローブとハイブリダイズさせた。プローブとして、orf13cのコーディング配列の約100塩基対上流および下流にわたる配列に相当するPCR産物を用いて、第二のハイブリダイゼーションを行った。遺伝子型の確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。
The vector pSPM508 was obtained by protoplast transformation (T. Kieser et al.,
2000), introduced into the Streptomyces ambofaciens OSC2 strain (see above). After transformation, clones were selected for their apramycin resistance. Next, the apramycin resistant clones were subcultured in an apramycin (antibiotic B) -containing medium and a hygromycin (antibiotic A) -containing medium (see FIG. 9), respectively. Clones that are resistant to apramycin (ApraR) and clones that are sensitive to hygromycin (HygS) are, in principle, double-crossed during the event and interrupted with the att3Ωaac-cassette. A clone containing the orf13c gene. These clones were selected more specifically and the replacement of the wild type copy of orf13c with the cassette interrupted copy was confirmed by hybridization. Therefore, in order to confirm that the cassette is present in the genomic DNA of the obtained clone, the total DNA of the obtained clone is digested with several kinds of enzymes, separated on an agarose gel, transferred onto a membrane, Hybridized with the probe corresponding to the att3Ωaac-cassette. A second hybridization was performed using a PCR product corresponding to a sequence spanning about 100 base pairs upstream and downstream of the coding sequence of orf13c as a probe. Genotype confirmation can also be performed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using appropriate oligonucleotides and sequence analysis of PCR products.

予想された特徴を示すクローン(orf13c::att3Ωaac−)をより特定して選択し、SPM508と命名した。実際に、2回のハイブリダイゼーションに基づいて、att3Ωaac−カセットが、実際にこのクローンのゲノムに存在すること、および、このクローンのゲノムにおいて、野生型遺伝子の、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたコピーでの置換(二重の組換え現象の後に)の場合に予想される消化プロファイルが実際に得られることを確かめることができた。それゆえに、このクローンは、遺伝子型:orf13c::att3Ωaac−を有し、SPM508と命名した。遺伝子の方向がわかっている場合(図3を参照)、orf13cの不活性化の作用を研究するために、カセットを切り出す必要はない。orf14がorf13cと逆方向を向いているということは、これら遺伝子は共転写されないことを示す。一方で、切り出し可能なカセットの使用により、いつでも選択マーカーが除去される可能性を持たせることが可能になる。SPM508株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2912で寄託した。   A clone (orf13c :: att3Ωaac−) exhibiting the expected characteristics was selected more specifically and named SPM508. In fact, based on two hybridizations, the att3Ωaac-cassette is actually present in the genome of this clone, and in the clone's genome, in the interrupted copy of the wild-type gene with the att3Ωaac-cassette. It was possible to confirm that the expected digestion profile was actually obtained in the case of replacement (after double recombination events). Therefore, this clone had the genotype: orf13c :: att3Ωaac− and was named SPM508. If the orientation of the gene is known (see Figure 3), it is not necessary to excise the cassette to study the effect of orf13c inactivation. The orientation of orf14 in the opposite direction to orf13c indicates that these genes are not cotranscribed. On the other hand, by using a cassette that can be cut out, the selection marker can be removed at any time. Samples of the SPM508 strain were collected at Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, ru du Ducteur Roux 75724 Paris Cedex 15, France, dated July 12, 2000, number 29 July 2002.

実施例13:orf14遺伝子においてノックアウトを有するストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築
attSΩaac−切り出し可能なカセットを、マトリックスとしてプラスミドpOSK1102、および、以下のプライマーを用いたPCRによって増幅した(上記を参照):

Figure 0005042497
Example 13: Construction of Streptomyces ambofaciens strain with knockout in orf14 gene attSΩaac-cleaveable cassette was amplified by PCR using plasmid pOSK1102 as matrix and the following primers (see above) :
Figure 0005042497

これらオリゴヌクレオチドの5’末端に位置する40個のデオキシヌクレオチドは、標的遺伝子(この場合はorf14)中の配列に対応する配列を含み、最も端の3’位に位置する20個のデオキシヌクレオチド(上記では太字で示される)は、att3Ωaac−切り出し可能なカセットの末端のいずれか一方の配列に相当する(図11を参照)。   The 40 deoxynucleotides located at the 5 ′ end of these oligonucleotides contain the sequence corresponding to the sequence in the target gene (in this case, orf14) and 20 deoxynucleotides located at the extreme 3 ′ position ( (Shown in bold above) corresponds to the sequence of either end of att3Ωaac-cleavable cassette (see FIG. 11).

このようにして得られたPCR産物を用いて、Chaveroche等(Chaveroche等,2000年)によって説明されたように、プラスミドpKOBEG、および、pSPM504を含むE.コリ株KS272(上記を参照)を形質転換した(原理については図12を参照、プラスミドpOS49.99は、プラスミドpSPM504によって置換されるべきであり、得られたプラスミドはpSPM17ではなくなり、pSPM509となる)。従って、細菌を、エレクトロポレーションにより、このPCR産物で形質転換し、クローンを、それらのアプラマイシン耐性について選択した。得られたクローンのプラスミドを抽出し、数種の制限酵素で消化し、得られた消化プロファイルが、標的遺伝子(orf14)へのカセット(att3Ωaac−)の挿入が生じた場合、すなわち、実際に、PCR産物の末端と標的遺伝子との間の相同組換えが生じた場合に予想されたプロファイルに相当する(Chaveroche等,2000年)ことを確かめた。コンストラクトの確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。そのプラスミドが予想されたプロファイルを有するクローンを選択し、対応するプラスミドを、pSPM509と命名した。このプラスミドは、orf14がアプラマイシンカセットでインタラプトされたpSPM504から得られる(図12を参照)。カセットの挿入は、orf14遺伝子における欠失を伴い、インタラプトは、orf14の第四のコドンから始まる。orf14の最後のコドンは、カセットの後に残留する。   Using the PCR product thus obtained, the plasmid pKOBEG and the E. coli containing pSPM504 as described by Chaveroche et al. (Chaveroche et al., 2000). E. coli strain KS272 (see above) was transformed (see FIG. 12 for principle, plasmid pOS49.99 should be replaced by plasmid pSPM504 and the resulting plasmid is not pSPM17 but becomes pSPM509) . Bacteria were therefore transformed with this PCR product by electroporation and clones were selected for their apramycin resistance. The resulting clone's plasmid was extracted and digested with several restriction enzymes and the resulting digestion profile was obtained when insertion of the cassette (att3Ωaac−) into the target gene (orf14) occurred, ie It was confirmed that this corresponds to the expected profile when homologous recombination between the end of the PCR product and the target gene occurred (Caveroche et al., 2000). Confirmation of the construct can also be carried out by any method known to those skilled in the art, in particular by PCR using suitable oligonucleotides and by sequence analysis of PCR products. A clone was selected in which the plasmid had the expected profile and the corresponding plasmid was named pSPM509. This plasmid is derived from pSPM504 in which orf14 is interrupted with an apramycin cassette (see FIG. 12). The insertion of the cassette is accompanied by a deletion in the orf14 gene, and the interrupt begins with the fourth codon of orf14. The last codon of orf14 remains after the cassette.

ベクターpSPM509を、プロトプラスト形質転換によって(T.Kieser等,2000年)、ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株に導入した(上記を参照)。形質転換の後、クローンを、それらのアプラマイシン耐性について選択した。次に、アプラマイシン耐性クローンを、アプラマイシン(抗生物質B)含有培地およびハイグロマイシン(抗生物質A)含有培地(図9を参照)それぞれで二次培養した。アプラマイシンに対して耐性なクローン(ApraR)、および、ハイグロマイシンに対して感受性を有するクローン(HygS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたorf14遺伝子を含むクローンである。これらクローンをより特定に選択し、orf14の野生型コピーの、カセットでインタラプトされたコピーでの置換を、ハイブリダイゼーションによって確認した。従って、得られたクローンのゲノムDNA中にカセットが存在することを確認するために、得られたクローンのトータルDNAを、数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、att3Ωaac−カセットに対応するプローブとハイブリダイ
ズさせた。プローブとして、orf14のコーディング配列の約100塩基対上流および下流にわたる配列に相当するPCR産物を用いて、第二のハイブリダイゼーションを行った。遺伝子型の確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。
The vector pSPM509 was introduced into the Streptomyces ambofaciens OSC2 strain by protoplast transformation (T. Kieser et al., 2000) (see above). After transformation, clones were selected for their apramycin resistance. Next, the apramycin resistant clones were subcultured in an apramycin (antibiotic B) -containing medium and a hygromycin (antibiotic A) -containing medium (see FIG. 9), respectively. Clones that are resistant to apramycin (ApraR) and clones that are sensitive to hygromycin (HygS) are, in principle, double-crossed during the event and interrupted with the att3Ωaac-cassette. A clone containing the orf14 gene. These clones were selected more specifically and the replacement of the wild type copy of orf14 with the cassette interrupted copy was confirmed by hybridization. Therefore, in order to confirm the presence of the cassette in the genomic DNA of the obtained clone, the total DNA of the obtained clone is digested with several enzymes, separated on an agarose gel, and transferred onto a membrane. , And hybridized with the probe corresponding to the att3Ωaac-cassette. A second hybridization was performed using as a probe a PCR product corresponding to a sequence spanning about 100 base pairs upstream and downstream of the coding sequence of orf14. Genotype confirmation can also be performed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using appropriate oligonucleotides and sequence analysis of PCR products.

予想された特徴を示すクローン(orf14::att3Ωaac−)をより特定して選択し、SPM509と命名した。実際に、2回のハイブリダイゼーションに基づいて、att3Ωaac−カセットが、実際にこのクローンのゲノムに存在すること、および、このクローンのゲノムにおいて、野生型遺伝子の、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたコピーでの置換(二重の組換え現象の後に)の場合に予想される消化プロファイルが実際に得られることを確かめることができた。それゆえに、このクローンは、遺伝子型:orf14::att3Ωaac−を有し、SPM509と命名した。遺伝子の方向を考慮すると(図3を参照)、orf14の不活性化の作用を研究するために、カセットを切り出す必要はない。orf15cが、orf14と逆方向を向いているということは、これら遺伝子は共転写されないことを示す。一方で、切り出し可能なカセットの使用により、いつでも選択マーカーが除去される可能性を持たせることが可能になる。SPM509株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2913で寄託した。   A clone (orf14 :: att3Ωaac−) showing the expected characteristics was selected more specifically and named SPM509. In fact, based on two hybridizations, the att3Ωaac-cassette is actually present in the genome of this clone, and in the clone's genome, in the interrupted copy of the wild-type gene with the att3Ωaac-cassette. It was possible to confirm that the expected digestion profile was actually obtained in the case of replacement (after double recombination events). Therefore, this clone had the genotype: orf14 :: att3Ωaac− and was named SPM509. Given the gene orientation (see FIG. 3), it is not necessary to excise the cassette to study the effect of orf14 inactivation. The orientation of orf15c in the opposite direction to orf14 indicates that these genes are not cotranscribed. On the other hand, by using a cassette that can be cut out, the selection marker can be removed at any time. Samples of the SPM509 strain were collected at Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, ru du Ductor Roux 75724 Paris Cedex 15, France, dated July 10, 2017, number 29 July 10, 2017.

実施例14:orf6 * 遺伝子においてノックアウトを有するストレプトマイセス・アンボファシエンス株の構築
orf6*遺伝子の不活性化を、切り出し可能なカセット技術を用いて行った(上記および図10を参照)。このために、コスミドpSPM7をマトリックスとして用いて、以下のオリゴヌクレオチドを用いてorf6*遺伝子のフラグメントを増幅した:

Figure 0005042497
Example 14: The orf6 * Construction of Streptomyces ambofaciens strains with knock-out in the gene orf6 * gene inactivation was performed using excisable cassette technique (see above and Figure 10). For this purpose, using the cosmid pSPM7 as a matrix, the following oligonucleotides were used to amplify the fragment of the orf6 * gene:
Figure 0005042497

これらオリゴヌクレオチドの3’末端に位置する20個のデオキシヌクレオチドは、orf6*遺伝子のコーディング部分に位置する配列(配列番号13)に相当し、最も端の5’位に位置する6個のデオキシヌクレオチドは、その後のクローニングを容易にするPstI部位の配列に相当する。増幅されたDNAフラグメントのサイズは約1.11kbである。このPCR産物を、ベクターpGEM−Tイージー(pGEM−T Easy,プロメガ社(マディソン,ウィスコンシン州,米国)により市販されている)にクローニングし、これにより、pBXL1111というプラスミドを得ることができた(図16を参照)。 The 20 deoxynucleotides located at the 3 ′ end of these oligonucleotides correspond to the sequence (SEQ ID NO: 13) located in the coding part of the orf6 * gene, and the 6 deoxynucleotides located at the 5 ′ position of the extreme end. Corresponds to the sequence of the PstI site that facilitates subsequent cloning. The size of the amplified DNA fragment is about 1.11 kb. This PCR product was cloned into the vector pGEM-T Easy (commercially available from pGEM-T Easy, Promega (Madison, Wis., USA)), resulting in the plasmid pBXL1111 (FIG. 16).

次に、att1Ωhyg+切り出し可能なカセットを、orf6*遺伝子のコーディング配列に導入した。このために、プラスミドpBXL1111を、SmaIおよびAsp718I制限酵素で消化し、消化産物をクレノー酵素で処理した。この操作により、or
f6*遺伝子のコーディング配列において120bpの内部の欠失を生産することができた(図15を参照)。加えて、制限部位のいずれかの端に、orf6*配列の511bpと、485bpがそれぞれ残留し、これにより、orf6*遺伝子の不活性化のための相同組換えが可能になる。att1Ωhyg+切り出し可能なカセットを、プラスミドpatt1Ωhyg+から、このプラスミドをEcoRVで消化することによって製造した(上記を参照)。次に、後者を、予め上述のように(SmaIおよびAsp718Iでの消化、次に、クレノー酵素での処理)製造されたベクターpBXL1111にサブクローニングした。得られたプラスミドを、pBXL1112と命名した(図17を参照)。このコンストラクトにおいて、orf6*遺伝子は、120bpの欠失を含み、att1Ωhyg+カセットでインタラプトされている。
Next, an att1Ωhyg + cleavable cassette was introduced into the coding sequence of the orf6 * gene. To this end, plasmid pBXL1111 was digested with SmaI and Asp718I restriction enzymes and the digested product was treated with Klenow enzyme. By this operation, or
A 120 bp internal deletion in the coding sequence of the f6 * gene could be produced (see FIG. 15). In addition, 511 bp and 485 bp of the orf6 * sequence remain at either end of the restriction site, thereby allowing homologous recombination for inactivation of the orf6 * gene. The att1Ωhyg + excisable cassette was prepared from the plasmid patt1Ωhyg + by digesting this plasmid with EcoRV (see above). The latter was then subcloned into the vector pBXL1111 previously prepared as described above (digestion with SmaI and Asp718I followed by treatment with Klenow enzyme). The resulting plasmid was named pBXL1112 (see FIG. 17). In this construct, the orf6 * gene contains a 120 bp deletion and is interrupted with the att1Ωhyg + cassette.

次に、プラスミドpBXL1112を、PstI酵素で消化した(PCRオリゴヌクレオチドに存在するため、カセットに隣接する部位)、次に、att1Ωhyg+カセットでインタラプトされたorf6*の部分を含む3.7kbのPstIインサートをプラスミドpOJ260のPstI部位にクローニングした(上記を参照)。このようにして得られたプラスミドを、pBXL1113と命名した。 The plasmid pBXL1112 was then digested with the PstI enzyme (the site adjacent to the cassette because it is present in the PCR oligonucleotide), and then a 3.7 kb PstI insert containing the portion of orf6 * interrupted with the att1Ωhyg + cassette. It was cloned into the PstI site of plasmid pOJ260 (see above). The plasmid thus obtained was named pBXL1113.

ベクターpBXL1113を、プロトプラスト形質転換によって(T.Kieser等,2000年)、ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株に導入した(上記を参照)。形質転換の後、クローンを、それらのハイグロマイシン耐性について選択した。次に、ハイグロマイシン耐性クローンを、ハイグロマイシン(抗生物質B)含有培地、および、アプラマイシン(抗生物質A)含有培地それぞれで二次培養した(図9を参照)。ハイグロマイシンに対して耐性なクローン(HygR)、および、アプラマイシンに対して感受性を有するクローン(ApraS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、att1Ωhyg+カセットでインタラプトされたorf6*遺伝子を含むクローンである。これらクローンをより特定に選択し、orf6*の野生型コピーの、カセットでインタラプトされたコピーでの置換を、サザンブロッティング技術によって確認した。従って、得られたクローンのゲノムDNA中にカセットが存在することを確認するために、得られたクローンのトータルDNAを数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、hyg遺伝子に対応するプローブ(PCRによって得られた)とハイブリダイズさせた。プローブとして、orf6*遺伝子を含み、サイズが約1.1kbであり、プラスミドpBXL1111から得られたPstI−PstIインサート(上記および図16を参照)を用いて、第二のハイブリダイゼーションを行った。遺伝子型の確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。 Vector pBXL1113 was introduced into the Streptomyces ambofaciens OSC2 strain by protoplast transformation (T. Kieser et al., 2000) (see above). After transformation, clones were selected for their hygromycin resistance. Next, the hygromycin resistant clones were subcultured in a hygromycin (antibiotic B) -containing medium and an apramycin (antibiotic A) -containing medium, respectively (see FIG. 9). A clone resistant to hygromycin (HygR) and a clone sensitive to apramycin (ApraS), in principle, had a double crossover during the event and was interrupted with the att1Ωhyg + cassette. A clone containing the orf6 * gene. These clones were selected more specifically and the replacement of the wild type copy of orf6 * with a cassette interrupted copy was confirmed by Southern blotting techniques. Therefore, in order to confirm that the cassette is present in the genomic DNA of the obtained clone, the total DNA of the obtained clone is digested with several kinds of enzymes, separated on an agarose gel, transferred onto a membrane, Hybridized with a probe corresponding to the hyg gene (obtained by PCR). A second hybridization was performed using a PstI-PstI insert (see above and FIG. 16) that contained the orf6 * gene, was about 1.1 kb in size, and was obtained from plasmid pBXL1111. Genotype confirmation can also be performed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using appropriate oligonucleotides and sequence analysis of PCR products.

予想された特徴を示すクローン(orf6*::att1Ωhyg+)をより特定して選択し、SPM501と命名した。実際に、2回のハイブリダイゼーションを用いて、att1Ωhgy+カセットが、実際にこのクローンのゲノムに存在すること、および、このクローンのゲノムにおいて、野生型遺伝子の、att1Ωhyg+カセットでインタラプトされたコピーでの置換(二重の組換え現象の後に)の場合に予想される消化プロファイルが実際に得られることを確かめることができた。それゆえに、このクローンは、遺伝子型:orf6*::att1Ωhyg+を有し、SPM501と命名した。SPM501株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2909で寄託した。 A clone (orf6 * :: att1Ωhyg +) showing the expected characteristics was selected more specifically and named SPM501. In fact, using two rounds of hybridization, the att1 Ωhgy + cassette is actually present in the genome of this clone, and in the genome of this clone, the replacement of the wild-type gene with a copy interrupted with the att1Ωhyg + cassette It was possible to confirm that the expected digestion profile was actually obtained in the case of (after double recombination events). Therefore, this clone had the genotype: orf6 * :: att1Ωhyg + and was named SPM501. A sample of the SPM501 strain was collected at Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, due du Doctour Rox 75724 Paris Cedex 15, France, dated July 10, 1990, July 10, 1990, No. 90-10.

SPM501株を、カセットの切り出しを起こすために、プロトプラスト形質転換によって、ベクターpOSV508で形質転換した(図14を参照)。プラスミドpOSV508は、ptrcプロモーター(E.Amann等,1988年)の制御下に置かれているpSAM2のxisおよびint遺伝子(F.Boccard等,1989b)が付加された(図14を参照)プラスミドpWHM3(J.Vara等,1989年)から得られる(図13を参照)。pSAM2のxisおよびint遺伝子を有するプラスミドpOSV508の、SPM501株への導入により、部位特異的な組換えにより、切り出し可能なカセットの端に存在するattL部位とattR部位との間で、切り出し可能なカセットの有効な切り出しが可能になる(A.Raynal等,1998年)(図10)。pOSV508に含まれるtsr遺伝子によるそれらのチオストレプトン耐性に関して選択された形質転換体のなかでも、ハイグロマイシンに対して感受性を有するようになる(その耐性遺伝子はatt1Ωhyg+カセットに含まれる)形質転換体が選択される;実際に、切り出しにより、この耐性遺伝子の欠失がもたらされる(図10を参照)。プラスミドpOSV508は、不安定であり、抗生物質を含まない培地での2回の連続した継代の後、単離されたクローンは、チオストレプトン含有培地、および、チオストレプトン非含有培地で二次培養される。チオストレプトン感受性クローンは、pOSV508が失われている。orf6*遺伝子においてカセットの切り出しが、実際にフェーズ内で生じたことを、PCRおよびPCR産物の配列解析によって確認した。インタラプトは、158番目のコドンから始まり、40個のコドンが、欠失しており(120bp)、カセットの切り出しにより、33bpの特徴的な「scar」att1配列が残る:
5’ATCGCGCGCTTCGTTCGGGACGAAGAGGTAGAT3’(配列番号104)。
SPM501 strain was transformed with vector pOSV508 by protoplast transformation to cause cassette excision (see FIG. 14). Plasmid pOSV508 was supplemented with plasmid pWHM3 (see FIG. 14) with the addition of the pSAM2 xis and int genes (F. Boccard et al., 1989b) placed under the control of the ptrc promoter (E. Amann et al., 1988). J. Vara et al., 1989) (see FIG. 13). A cassette that can be excised between the attL site and the attR site at the end of the cassette that can be excised by site-specific recombination by introducing the plasmid pOSV508 having the xis and int genes of pSAM2 into the SPM501 strain. Can be effectively cut out (A. Raynal et al., 1998) (FIG. 10). Among the transformants selected for their thiostrepton resistance by the tsr gene contained in pOSV508, the transformants become sensitive to hygromycin (the resistance gene is contained in the att1Ωhyg + cassette). In fact, excision results in the deletion of this resistance gene (see FIG. 10). Plasmid pOSV508 is unstable and, after two successive passages in antibiotic-free medium, the isolated clones were duplicated in thiostrepton-containing medium and thiostrepton-free medium. Next culture. Thiostrepton sensitive clones are missing pOSV508. It was confirmed by PCR and sequence analysis of the PCR product that cassette excision in the orf6 * gene actually occurred within the phase. The interrupt begins at the 158th codon, 40 codons are deleted (120 bp), and excision of the cassette leaves a 33 bp characteristic “scar” att1 sequence:
5 ′ ATCGCGCGCTTCGTTCGGGACGAAGAGGGTAGAT3 ′ (SEQ ID NO: 104).

このようにして得られた望ましい遺伝子型(orf6*::att1)を有する株を、SPM502と命名した。 The strain having the desired genotype (orf6 * :: att1) thus obtained was named SPM502.

SPM502株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に、登録番号I−2910で寄託した。   A sample of the SPM502 strain was collected at Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, rue du Doctour Roux 75724 Paris Cedex 15, France, dated July 10, 2002, number 10 July 29.

実施例15:orf2、orf3、orf8、orf10、orf12、orf13c、orf14またはorf6 * 遺伝子においてノックアウトを有するストレプトマイセス株・アンボファシエンスの解析
得られた様々な株のスピラマイシン生産を試験するために、ミクロコッカス・ルテウス株の感受性に基づく微生物学的試験を行った(A.Gourmelen等,1998年を参照)。用いられるミクロコッカス・ルテウス株は、天然にスピラマイシンに対して感受性を有するDSM1790株から得られた株である(この株は、特に、German Collection of Microorganisms and Cell Cultures(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zeilkulturen GmbH,DSMZ)(ブラウンシュヴァイク,ドイツ)から番号DSM1790で入手可能である);本試験で用いられた株は、コンゴシジンに対して耐性である点でDSM1790株とは異なる。この株は、高められたコンゴシジン量を含む培地での選択によって得られた自発的な突然変異体である。このような株は、ストレプトマイセス・アンボファシエンスは、スピラマイシンとコンゴシジンとを両方を生産するということによって選択された。目的は、ミクロコッカス・ルテウス株の感受性に基づく微生物学的試験を用いて得られた様々な株のスピラマイシン生産を分析することであるため、コンゴシジン耐性株を持つが必要である。
Example 15: Analysis of Streptomyces strains / Ambofaciens with knockout in orf2, orf3, orf8, orf10, orf12, orf13c, orf14 or orf6 * genes To test the spiramycin production of the various strains obtained A microbiological test based on the susceptibility of Micrococcus luteus strains was performed (see A. Gourmelen et al., 1998). The Micrococcus luteus strain used is a strain derived from the strain DSM1790 that is naturally sensitive to spiramycin (this strain is especially the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (Deutsche Sammulung von Gunkulmungulmungen von Mikulungen , DSMZ) (available from Braunschweig, Germany) under the number DSM1790); the strain used in this study differs from the DSM1790 strain in that it is resistant to congosinidine. This strain is a spontaneous mutant obtained by selection on media containing increased amounts of congosinidine. Such strains were selected by streptomyces ambofaciens producing both spiramycin and congocidin. Since the aim is to analyze spiramycin production of various strains obtained using microbiological tests based on the susceptibility of Micrococcus luteus strains, it is necessary to have a congocidine resistant strain.

試験される様々なストレプトマイセス株を、を含むMP5培地70ml(Pernodet等,1993年)バッフルを有する500mlエルレンマイヤーフラスコで培養した(バッフルを有するエルレンマイヤー)。様々なS.アンボファシエンス株を初期濃度2.5×106個の胞子/mlでバッフルを有するエルレンマイヤーに植え付け、250rpmで回転させて振盪しながら27℃で成長させた。培養の48、72および96時間後、懸濁液のサンプル2mlを取り、遠心分離した。次に、様々な上清を−20℃で凍結させた。これら上清の滅菌培地での10倍希釈液を、試験に用いる(図18を参照)。 Various Streptomyces strains to be tested were cultured in 500 ml Erlenmeyer flasks with 70 ml of MP5 medium (Pernodet et al., 1993) containing baffles (Erlenmeyer with baffles). Various S.P. The ambofaciens strain was planted in Erlenmeyer with baffles at an initial concentration of 2.5 × 10 6 spores / ml and grown at 27 ° C. with shaking at 250 rpm. After 48, 72 and 96 hours of culture, 2 ml samples of the suspension were taken and centrifuged. The various supernatants were then frozen at -20 ° C. A 10-fold dilution of these supernatants in sterile medium is used for testing (see FIG. 18).

コンゴシジンに対して耐性であるがスピラマイシンに対して感受性を有するミクロコッカス・ルテウス指標株を、5μg/mlのコンゴシジンを含む2TY培地で、37℃で48時間培養した(Sambrook等,1989年)。培養液の光学密度(OD)を測定し、この培養液を希釈して光学密度を4に調節する。この予備培養液0.4mlを、予め温度を約45℃にしたDAM5培地(ディフコ(Difco)抗生物質培地5,ディフコ社により市販されている)40mlで希釈した。次に、この培地を12×12cm平方の培養皿に注ぎ、周囲温度で放置した。   A Micrococcus luteus indicator strain that is resistant to congocidine but sensitive to spiramycin was cultured for 48 hours at 37 ° C. in 2TY medium containing 5 μg / ml of congocidine (Sambrook et al., 1989). The optical density (OD) of the culture solution is measured, and this culture solution is diluted to adjust the optical density to 4. 0.4 ml of this preculture was diluted with 40 ml of DAM5 medium (Difco antibiotic medium 5, marketed by Difco) whose temperature was about 45 ° C. in advance. The medium was then poured into a 12 × 12 cm square culture dish and left at ambient temperature.

培地を冷却し、固化させたら、直径12mmのワットマンAAペーパーディスク(A.Gounnelen等,1998年を参照)を、各上清の10倍希釈液70μlに浸し、培養皿の表面に置いた。様々な濃度のスピラマイシン溶液に浸したディスク(2−4−8μg/ml,MP5培地中)を、標準範囲として用いる。培養皿を4℃で2時間放置し、抗生物質を寒天に拡散させ、次に、37℃で24〜48時間インキュベートした。   Once the medium was cooled and solidified, a 12 mm diameter Whatman AA paper disk (see A. Gounnelen et al., 1998) was immersed in 70 μl of a 10-fold dilution of each supernatant and placed on the surface of the culture dish. Discs soaked in various concentrations of spiramycin solution (2-4-8 μg / ml in MP5 medium) are used as standard ranges. The culture dish was left at 4 ° C. for 2 hours to allow the antibiotics to diffuse into the agar and then incubated at 37 ° C. for 24-48 hours.

ディスクがスピラマイシンを含む場合、これが寒天に拡散し、ミクロコッカス・ルテウス指標株の成長を阻害する。この阻害によりディスクの周りに「輪」が形成され、この輪は、ミクロコッカス・ルテウス株が成長しなかった領域を示す。それゆえに、この輪の存在は、スピラマイシンの存在の指標であり、問題のディスクに対応するS.アンボファシエンスは、スピラマイシン生産体であるか、またはそうでないかを決定することを可能にする。標準範囲で得られた阻害の直径を比較することによって、この株によって生産されたスピラマイシンの量の指標を得ることを可能にする。   If the disc contains spiramycin, it will diffuse into the agar and inhibit the growth of the Micrococcus luteus indicator strain. This inhibition forms a “ring” around the disk, which indicates the area where the Micrococcus luteus strain did not grow. Hence, the presence of this ring is an indicator of the presence of spiramycin and corresponds to the S. cerevisiae corresponding to the disc in question. Ambofaciens makes it possible to determine whether it is a spiramycin producer or not. By comparing the diameters of inhibition obtained in the standard range, it is possible to obtain an indication of the amount of spiramycin produced by this strain.

それらのスピラマイシン生産を検出するために、前述の実施例で説明された様々な株をこの試験に用いた。得られた結果を表38にグループ分けした。   In order to detect their spiramycin production, various strains described in the previous examples were used in this test. The results obtained are grouped in Table 38.

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これらの結果により、スピラマイシン生合成に関与する様々な遺伝子の機能に関して、一定の結論を引き出すことが可能である。従って、orf3遺伝子は、スピラマイシン生合成に必須である。特に、この遺伝子におけるフェーズ内での不活性化により、スピラマイシンを生産しなくなる株(OS49.67,実施例6を参照)がもたらされる。フェーズ内での不活性化により、導入されたカセットの、orf3の下流に位置する遺伝子の発現に対する考えられる影響の仮説を排除することが可能になる。   These results allow us to draw certain conclusions regarding the functions of various genes involved in spiramycin biosynthesis. Thus, the orf3 gene is essential for spiramycin biosynthesis. In particular, inactivation of this gene within the phase results in a strain that fails to produce spiramycin (OS 49.67, see Example 6). Inactivation within the phase makes it possible to eliminate the hypothesis of possible effects of the introduced cassette on the expression of genes located downstream of orf3.

同様に、OS49.107株およびOS49.50株は、非生産体の表現型を有することから、orf8遺伝子およびorf10遺伝子は、スピラマイシン生合成に必須なタンパク質をコードする。加えて、これら後者の2つの株において、これは、様々なorfの方向を考慮すると(図3を参照)、導入されたコンストラクトは極性作用を有することができないことから、明らかに、この非生産体の表現型に関与する対応する遺伝子の不活性化である。   Similarly, since the OS49.107 and OS49.50 strains have non-productive phenotypes, the orf8 and orf10 genes encode proteins essential for spiramycin biosynthesis. In addition, in these latter two strains, this is clearly this non-productive, since the introduced construct cannot have a polar effect, given the various orf orientations (see FIG. 3). Inactivation of the corresponding gene involved in the body phenotype.

切り出し可能なカセットを有する株の研究によっても、インタラプトされた遺伝子の機能に関して一定の結論を引き出すことが可能になる。SPM507株は、遺伝子型:orf12::att3Ωaac−を有する。遺伝子の方向を考慮すると(図3を参照)、orf12の不活性化の作用を研究するためには、カセットを切り出す必要がない。orf13cは、orf12と逆方向を向いているということは、これら遺伝子は共転写されないことを示す。一方で、切り出し可能なカセットの使用により、いつでも選択マーカーが除去される可能性を持たせることが可能になる。SPM507株の表現型は、非生産体である;それゆえに、これから、orf12遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン生合成に必須な遺伝子であると結論付けることができる。   Studies of strains with excisable cassettes can also draw certain conclusions regarding the function of the interrupted gene. SPM507 strain has the genotype: orf12 :: att3Ωaac−. Given the gene orientation (see FIG. 3), it is not necessary to excise the cassette to study the effect of orf12 inactivation. The orientation of orf13c in the opposite direction to orf12 indicates that these genes are not co-transcribed. On the other hand, by using a cassette that can be cut out, the selection marker can be removed at any time. The phenotype of the SPM507 strain is a non-producer; It can be concluded that it is an essential gene for spiramycin biosynthesis in ambofaciens.

SPM508株は、遺伝子型:orf13c::att3Ωaac−を有する。遺伝子の方向を考慮すると(図3を参照)、orf13cの不活性化の作用を研究するためには、カセットを切り出す必要がない。orf14が、orf13cと逆方向を向いているということは、これら遺伝子は共転写されないことを示す。一方で、切り出し可能なカセットの使用により、いつでも選択マーカーが除去される可能性を持たせることが可能になる。SPM508株の表現型は、生産体である;それゆえに、これから、orf13c遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン生合成に必須な遺伝子ではないと結論付けることができる。   SPM508 strain has the genotype: orf13c :: att3Ωaac−. Considering the gene orientation (see Figure 3), it is not necessary to excise the cassette to study the effect of orf13c inactivation. The orientation of orf14 in the opposite direction to orf13c indicates that these genes are not co-transcribed. On the other hand, by using a cassette that can be cut out, the selection marker can be removed at any time. The phenotype of strain SPM508 is the producer; therefore, from now on, the orf13c gene is It can be concluded that in ambofaciens it is not an essential gene for spiramycin biosynthesis.

SPM509株は、遺伝子型:orf14::att3Ωaac−を有する。遺伝子の方向を考慮すると(図3を参照)、orf14の不活性化の作用を研究するために、カセットを切り出す必要はない;orf15cが、orf14と逆方向を向いているということは、これら遺伝子は共転写されないことを示す。一方で、切り出し可能なカセットの使用により、いつでも選択マーカーが除去される可能性を持たせることが可能になる。SPM509株の表現型は、非生産体である;それゆえに、これから、orf14遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン生合成に必須な遺伝子であると結論付けることができる。   SPM509 strain has genotype: orf14 :: att3Ωaac−. Given the orientation of the gene (see Figure 3), it is not necessary to excise the cassette to study the effect of orf14 inactivation; orf15c is oriented in the opposite direction to orf14. Indicates not co-transcribed. On the other hand, by using a cassette that can be cut out, the selection marker can be removed at any time. The phenotype of the SPM509 strain is a non-producer; It can be concluded that it is an essential gene for spiramycin biosynthesis in ambofaciens.

SPM21株は、遺伝子型:orf2::att3Ωaac−を有する。この株は、スピラマイシン非生産体の表現型を有する。しかしながら、orf1遺伝子〜orf8遺伝子の方向(図3を参照)は、これら遺伝子は共転写されることを意味する。従って、観察された表現型は、orf2に導入されたカセットの、オペロンにおいて下流に位置する遺伝子の発現に対する極性作用による可能性がある。SPM22株は、遺伝子型:orf2::att3を有し、フェーズ内での導入されたカセットの切り出しの後得られた。カセットの切り出しにより、特徴的な「scar」配列だけが残留した(実施例10を参照)。SPM22株はまた非生産体の表現型を有することから、orf1遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいてスピラマイシン生合成に必須な遺伝子であると結論付けることができる。ここでは、orf2の不活性化による作用のみが観察される。   SPM21 strain has the genotype: orf2 :: att3Ωaac−. This strain has a spiramycin non-producer phenotype. However, the orientation of the orf1 gene to the orf8 gene (see FIG. 3) means that these genes are co-transcribed. Thus, the observed phenotype may be due to the polar effect of the cassette introduced into orf2 on the expression of genes located downstream in the operon. SPM22 strain has genotype: orf2 :: att3 and was obtained after excision of the introduced cassette within the phase. Cutting out the cassette left only a characteristic “scar” sequence (see Example 10). Since the SPM22 strain also has a nonproductive phenotype, the orf1 gene is It can be concluded that it is an essential gene for spiramycin biosynthesis in ambofaciens. Here, only the effect of orf2 inactivation is observed.

SPM501株は、遺伝子型:orf6*::att1Ωhgy+を有する。この株は、スピラマイシン非生産体の表現型を有する。しかしながら、orf5*遺伝子およびorf6*遺伝子(図3を参照)は同じ方向を有することから、観察された表現型は、orf6*に導入されたカセットの、orf5*の発現に対する極性作用による可能性がある。これら遺伝子の配置は、それらは共転写される可能性があることを意味する。この質問に応答するために、SPM502株が、フェーズ内での導入されたカセットの切り出しの後に得られた。この株において、orf6*の不活性化の作用のみが観察される。この株は、遺伝子型:orf6*::att1を有する(実施例14を参照)。カセットの切り出しにより、フェーズ内の「scar」配列のみが残留する(実施例14を参照)。SPM502株は、生産体の表現型を有する(しかしながら、この株は、スピラマイシンIのみを生産する(実施例16を参照))。それゆえに、SPM501株におけるそれらの間接的な不活性化により、非生産体の表現型がもたらされることから、orf5*遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいてスピラマイシン生合成に必須な遺伝子であると結論付けることができる。一方で、orf6*遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいてスピラマイシンIの生合成に必須な遺伝子ではない(一方で、これは、スピラマイシンIIおよびIIIの生産に必須である(実施例16を参照))。 SPM501 strain has genotype: orf6 * :: att1Ωhgy +. This strain has a non-spiramycin phenotype. However, orf5 * gene and orf6 * gene (see Figure 3) is because they have the same direction, the observed phenotype, the cassette introduced into orf6 *, may be due to polar effects on the expression of orf5 * is there. The arrangement of these genes means that they can be co-transcribed. To respond to this question, the SPM502 strain was obtained after excision of the introduced cassette within the phase. In this strain only the inactivation effect of orf6 * is observed. This strain has the genotype: orf6 * :: att1 (see Example 14). Cutting out the cassette leaves only the “scar” sequence in the phase (see Example 14). SPM502 has a producer phenotype (however, this strain produces only spiramycin I (see Example 16)). Therefore, the orf5 * gene is expressed in S. 501 because their inactivation in the SPM501 strain results in a non-productive phenotype. It can be concluded that it is an essential gene for spiramycin biosynthesis in ambofaciens. On the other hand, the orf6 * gene is It is not an essential gene for biosynthesis of spiramycin I in ambofaciens (while it is essential for the production of spiramycin II and III (see Example 16)).

実施例16:得られた突然変異株におけるスピラマイシンI、IIおよびIIIの生産の分析
試験される様々な株をそれぞれ、7個のMP5培地70mlを含む500mlのバッフルを有するエルレンマイヤーで培養した(Pernodet等,1993年)。エルレンマイヤーに、2.5×106個の胞子/mlの様々なS.アンボファシエンス株を植え付け、250rpmで回転させて振盪しながら27℃で72時間成長させた。同じクローンに対応する培養液をプールし、場合により、ひだ付きフィルターでろ過し、7000rpmで15分間遠心分離した。次に、様々な上清を−30℃で保存した。
Example 16: Analysis of spiramycin I, II and III production in the resulting mutant strains The various strains tested were each cultured in Erlenmeyer with 500 ml baffles containing 70 ml of 7 MP5 medium. (Pernodet et al., 1993). In Erlenmeyer, 2.5 × 10 6 spores / ml of various S.P. An ambofaciens strain was planted and grown at 27 ° C. for 72 hours with shaking at 250 rpm. Culture fluids corresponding to the same clones were pooled and optionally filtered through a fluted filter and centrifuged at 7000 rpm for 15 minutes. The various supernatants were then stored at -30 ° C.

イオン対高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析を行った。培地のHPLC解
析により、3つの形態のスピラマイシンの濃度を正確に決定することことが可能になる。用いられたカラム(マッハライ・ナーゲル(Macherey−Nagel))は、ヌクレオシル(Nucleosil)のオクチルがグラフトしたシリカ相で充填される。粒子サイズは5μm、孔サイズは100Åである。カラム内径は4.6mmであり、長さは25cmである。可動相は、6.25g/LのNaClO4過塩素酸塩を含むH3PO4緩衝液(pH2.2)とアセトニトリルとの70/30(v/v)混合物である。解析は、均一系で、流速を1ml/分に固定して行われる。カラムは23℃に温度制御される。検出は、238nmでのUV分光光度法による。サンプルは+10℃で冷却され、ピークの領域から定量化を行った(外部補正により)。これらの条件下で、3つの形態のスピラマイシンを含む市販サンプルを用いて確認できるように、スピラマイシンI、IIおよびIIIの保持時間はそれぞれ、約17、21および30分間である。
Analysis was performed by ion pair high performance liquid chromatography (HPLC). HPLC analysis of the medium makes it possible to accurately determine the concentration of the three forms of spiramycin. The column used (Macheley-Nagel) is packed with a silica phase grafted with octyl of Nucleosil. The particle size is 5 μm and the pore size is 100 mm. The column inner diameter is 4.6 mm and the length is 25 cm. Mobile phase is a 70/30 (v / v) mixture of H3PO4 buffer containing NaClO 4 perchlorate 6.25 g / L and (pH 2.2) and acetonitrile. The analysis is performed in a homogeneous system with the flow rate fixed at 1 ml / min. The column is temperature controlled at 23 ° C. Detection is by UV spectrophotometry at 238 nm. Samples were cooled at + 10 ° C. and quantified from the peak area (with external correction). Under these conditions, the retention times for spiramycin I, II and III are about 17, 21 and 30 minutes, respectively, as can be confirmed using a commercial sample containing three forms of spiramycin.

OSC2株は、スピラマイシン生産体の表現型を有する。これは、切り出し可能なカセットを有する株を得るのに用いられた親株である(実施例15を参照)。それゆえに、この株を3つの形態のスピラマイシンの生産に関するポジティブコントロールとして用いた。この株は、HPLCによって確認されたように、明らかに3つの形態のスピラマイシンを生産する(図19を参照)。   The OSC2 strain has a spiramycin producer phenotype. This is the parental strain that was used to obtain a strain with an excisable cassette (see Example 15). This strain was therefore used as a positive control for the production of three forms of spiramycin. This strain clearly produces three forms of spiramycin, as confirmed by HPLC (see Figure 19).

切り出し可能なカセットを有する株の研究により、インタラプトされた遺伝子の機能に関して一定の結論を引き出すことが可能になる。SPM507株は、遺伝子型:orf12::att3Ωaac−を有する。SPM507株の表現型は、非生産体である(実施例15を参照);それゆえに、これから、orf12遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン生合成に必須な遺伝子であると結論付けることができる。この株は、HPLCで確認されたように、スピラマイシンを生産しなくなる(図22を参照)。この結果により、スピラマイシン生合成におけるorf12遺伝子の本質的な性質が確認される。   Studies of strains with excisable cassettes can draw certain conclusions regarding the function of the interrupted gene. SPM507 strain has the genotype: orf12 :: att3Ωaac−. The phenotype of strain SPM507 is a non-producer (see Example 15); therefore, the orf12 gene is It can be concluded that it is an essential gene for spiramycin biosynthesis in ambofaciens. This strain does not produce spiramycin as confirmed by HPLC (see FIG. 22). This result confirms the essential nature of the orf12 gene in spiramycin biosynthesis.

SPM508株は、遺伝子型:orf13c::att3Ωaac−を有する。SPM508株は、スピラマイシン生産体の表現型を有する(実施例15を参照);それゆえに、これから、orf13c遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン生合成に必須な遺伝子ではないと結論付けることができる。この株は、HPLCで確認されたように、スピラマイシンI、IIおよびIIIを生産する(図23を参照)。この結果により、orf13c遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいてスピラマイシンI、IIおよびIIIの生合成に必須な遺伝子ではないことが確認される。   SPM508 strain has the genotype: orf13c :: att3Ωaac−. SPM508 strain has a spiramycin producer phenotype (see Example 15); therefore, the orf13c gene is It can be concluded that in ambofaciens it is not an essential gene for spiramycin biosynthesis. This strain produces spiramycin I, II and III as confirmed by HPLC (see FIG. 23). This result indicates that the orf13c gene is It is confirmed that it is not an essential gene for biosynthesis of spiramycin I, II and III in ambofaciens.

SPM509株は、遺伝子型:orf14::att3Ωaac−を有する。SPM509株の表現型は、非生産体である;それゆえに、これから、orf14遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン生合成に必須な遺伝子であると結論付けることができる。この株は、HPLCで確認されたように、スピラマイシンを生産しなくなる(図24を参照)。この結果により、スピラマイシン生合成におけるorf14遺伝子の本質的な性質が確認される。   SPM509 strain has genotype: orf14 :: att3Ωaac−. The phenotype of the SPM509 strain is a non-producer; It can be concluded that it is an essential gene for spiramycin biosynthesis in ambofaciens. This strain does not produce spiramycin as confirmed by HPLC (see FIG. 24). This result confirms the essential nature of the orf14 gene in spiramycin biosynthesis.

SPM501株は、遺伝子型:orf6*::att1Ωhyg+を有する。この株は、スピラマイシン非生産体の表現型を有する。この株は、HPLCで確認されたように、スピラマイシンを生産しなくなる(図20を参照)。しかしながら、orf5*、および、orf6*遺伝子(図3を参照)は同じ方向を有するため、観察された表現型は、オペロンにおいて、orf6*に導入されたカセットの、orf5*の発現に対する極性作用による可能性がある。これは、これら遺伝子は共転写されることを意味する。この質問に応答するために、SPM502株を、導入されたカセットの切り出しによって得て、or6*遺伝子にフェーズ内の欠失を製造し、orf5*の発現を復元した。この株は、遺伝子型:orf6*::att1を有する(実施例14および15を参照)。カセットの切り出しにより、フェーズ内の「scar」att配列のみが残留する(実施例14を参照)。SPM502株は、スピラマイシン生産体の表現型を有する。しかしながら、HPLCで証明されたように、この株は、スピラマイシンIのみを生産し、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しない(図21を参照)。それゆえに、これらの結果から、SPM501株におけるそれらの間接的な不活性化により、スピラマイシン非生産体の表現型がもたらされることから(図20を参照)、orf5*遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいてスピラマイシン生合成に必須な遺伝子であると結論付けることができる。一方で、この遺伝子の不活性化により、スピラマイシンI生産体の表現型がもたらされることから、orf6*遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいてスピラマイシンIの生合成に必須な遺伝子ではない(図21を参照)。しかしながら、orf6*は、スピラマイシンIIおよびIIIの生産に必須である(実施例16を参照))。それゆえに、orf6*遺伝子は、明らかに、3位でのプラテノライドの修飾に関与するアシルトランスフェラーゼをコードする(図1を参照)。 SPM501 strain has genotype: orf6 * :: att1Ωhyg +. This strain has a non-spiramycin phenotype. This strain does not produce spiramycin as confirmed by HPLC (see FIG. 20). However, orf5 *, and, orf6 * gene (see Figure 3) is to have the same direction, the observed phenotype, the operon, a cassette introduced into orf6 *, with a polar effect on the expression of orf5 * there is a possibility. This means that these genes are co-transcribed. To respond to this question, the SPM502 strain, obtained by excision of the introduced cassettes, to prepare a deletion in phases OR6 * gene, restored the expression of orf5 *. This strain has the genotype: orf6 * :: att1 (see Examples 14 and 15). By cutting out the cassette, only the “scar” att sequence in the phase remains (see Example 14). SPM502 strain has a spiramycin producer phenotype. However, as demonstrated by HPLC, this strain produces only spiramycin I and not spiramycin II and III (see FIG. 21). Therefore, these results indicate that their inactivation in the SPM501 strain results in a spiramycin non-producer phenotype (see FIG. 20), so the orf5 * gene is It can be concluded that it is an essential gene for spiramycin biosynthesis in ambofaciens. On the other hand, inactivation of this gene results in the spiramycin I producer phenotype, so the orf6 * gene is It is not an essential gene for the biosynthesis of spiramycin I in ambofaciens (see FIG. 21). However, orf6 * is essential for the production of spiramycin II and III (see Example 16)). Therefore, the orf6 * gene apparently encodes an acyltransferase that is involved in the modification of the platenolide at position 3 (see FIG. 1).

実施例17:orf10の翻訳開始点の決定およびスピラマイシン生産の改善
17.1.プラスミドpSPM523、pSPM524、および、pSPM525の構築:
orf10遺伝子が、ストレプトマイセス・アンボファシエンスにおいて同定され、Geistlich等(M.Geistlich等,1992年)によりsrmRと命名された。orf10遺伝子の不活性化を行った(実施例8を参照)。それにより、得られた株は、スピラマイシンを生産しなくなることを示すことができた(実施例15を参照)。これにより、orf10遺伝子は、明らかにスピラマイシン生合成に関与することが確認される。それゆえに、この遺伝子によってコードされたタンパク質は、明らかに必須であるスピラマイシン生合成に必須である。しかしながら、配列解析は、同じリーディングフレームに存在する2つのATGコドンを、orf10の翻訳用いることができることを示す(図28を参照)。2つの可能なコドンの1つ(最も上流のコドン)は、配列番号1で示される配列の10656位から始まり、一方で、より下流に位置するその他の可能なコドンは、10809位から始まる(配列番号1を参照)。srmRの過剰発現のスピラマイシン生産への可能な作用を試験する前に、まず翻訳開始点を決定することが重要である。
Example 17: Determination of the translation start of orf10 and improvement of spiramycin production
17.1. Construction of plasmids pSPM523, pSPM524, and pSPM525:
The orf10 gene was identified in Streptomyces ambofaciens and named srmR by Geistrich et al. (M. Geistrich et al., 1992). The inf10 gene was inactivated (see Example 8). Thereby, the obtained strain could be shown not to produce spiramycin (see Example 15). This confirms that the orf10 gene is clearly involved in spiramycin biosynthesis. Therefore, the protein encoded by this gene is essential for the apparently essential spiramycin biosynthesis. However, sequence analysis shows that two ATG codons present in the same reading frame can be used to translate orf10 (see FIG. 28). One of the two possible codons (the most upstream codon) starts at position 10656 of the sequence shown in SEQ ID NO: 1, while the other possible codon located further downstream starts at position 10809 (sequence See number 1). Before testing the possible effect of overexpression of srmR on spiramycin production, it is important to first determine the translation initiation point.

翻訳開始部位を決定する目的で、3つの形態のorf10を含む3つのコンストラクトを製造した。これらの形態は、HindIII制限部位またはBamHI制限部位のいずれかを含むオリゴヌクレオチドを用いたPCRによって得た。   In order to determine the translation start site, three constructs containing three forms of orf10 were produced. These forms were obtained by PCR using oligonucleotides containing either a HindIII restriction site or a BamHI restriction site.

増幅に用いられる第一の対は、以下のオリゴヌクレオチドに相当する:

Figure 0005042497
The first pair used for amplification corresponds to the following oligonucleotides:
Figure 0005042497

プライマー対EDR39−EDR42は、最も端の3’位に位置するATG(配列番号1で示される配列の10809位)を含むorf10フラグメントの増幅を可能にする(図28を参照)。得られたフラグメントのサイズは約2kbであり、続いて、「ショートorf10」と称される;これは、orf10のプロモーターを含まない。この2kbのフラグメントを、ベクターpGEM−Tイージーにクローニングし、プラスミドpSPM520を得た。   Primer pair EDR39-EDR42 allows amplification of an orf10 fragment containing the ATG located at the extreme 3 'position (position 10809 of the sequence shown in SEQ ID NO: 1) (see Figure 28). The resulting fragment is approximately 2 kb in size and is subsequently referred to as “short orf10”; it does not contain the orf10 promoter. This 2 kb fragment was cloned into the vector pGEM-T Easy to obtain plasmid pSPM520.

増幅に用いられる第二の対は、以下のオリゴヌクレオチドに相当する:

Figure 0005042497
The second pair used for amplification corresponds to the following oligonucleotides:
Figure 0005042497

プライマー対EDR40−EDR42は、最も端の5’位に位置するATG(配列番号1で示される配列の10656位)を含むorf10のフラグメントの増幅を可能にする(図28を参照)。続いて、「ロングorf10」と称されるこの2.2kbのフラグメントを、ベクターpGEM−Tイージーにクローニングし、プラスミドpSPM521を得た;このプラスミドは、orf10プロモーターを含まない。   Primer pair EDR40-EDR42 allows amplification of a fragment of orf10 containing the ATG located at the extreme 5 'position (position 10656 of the sequence shown in SEQ ID NO: 1) (see Figure 28). Subsequently, this 2.2 kb fragment, referred to as “long orf10”, was cloned into the vector pGEM-T easy to obtain plasmid pSPM521; this plasmid does not contain the orf10 promoter.

増幅に用いられた第三の対は、以下のオリゴヌクレオチドに相当する:

Figure 0005042497
The third pair used for amplification corresponds to the following oligonucleotides:
Figure 0005042497

プライマー対EDR41−EDR42は、2つのATG、さらにそれ自身のプロモーターを有するorf10遺伝子の増幅を可能にする(図28を参照)。続いて、「プロorf10」と称されるこの2.8kbのフラグメントを、ベクターpGEM−Tイージーにクローニングし、プラスミドpSPM522を得た。   Primer pair EDR41-EDR42 allows amplification of the orf10 gene with two ATGs, plus its own promoter (see FIG. 28). Subsequently, this 2.8 kb fragment called “pro-orf10” was cloned into the vector pGEM-T easy to obtain the plasmid pSPM522.

「プロorf10」フラグメントは、マトリックスとして、OSC2株の染色体DNAを用いて得られた。「ショートorf10」および「ロングorf10」フラグメントそれ自身は、マトリックスとして予め精製された「プロorf10」フラグメントのDNAを用いて得られた。   The “pro orf10” fragment was obtained using chromosomal DNA of OSC2 strain as a matrix. The “short orf10” and “long orf10” fragments themselves were obtained using the DNA of the pre-purified “proorf10” fragment as a matrix.

次に、プラスミドpSPM520、pSPM521、および、pSPM522のHindIII−BamHIインサートを、HindIII−BamHI酵素で予備消化したベクターpUWL201(プラスミドpUWL199(U.F.Wehmeier,1995年)から得られたプラスミドであり、プロモーター(ermE*プロモーター)強度を増加させる突然変異を有するermEプロモーター領域のKpnI−BamHIフラグメント(Bibb等,1985年,特に図2を参照)(Bibb等,1994年)が導入されている(Doumith等,2000年を参照))にサブクローニングした。従って、3種のプラスミドを得た:pSPM523(インサートとして「ショートorf10」型を含むpUWL201から得られた)、pSPM524(インサートとして「ロングorf10」型を含むpUWL201から得られた)、および、pSPM525(「プロorf10」型を含むpUWL201から得られた)(図28)。 Next, the plasmid pSPM520, pSPM521, and the HindIII-BamHI insert of pSPM522 are plasmids obtained from the vector pUWL201 (plasmid pUWL199 (UF Wehmeier, 1995), pre-digested with the HindIII-BamHI enzyme, and the promoter (ErmE * promoter) A KpnI-BamHI fragment of the ermE promoter region with a mutation that increases strength (Bibb et al., 1985, especially see FIG. 2) (Bibb et al., 1994) has been introduced (Doumith et al., (See 2000)). Thus, three plasmids were obtained: pSPM523 (obtained from pUWL201 containing the “short orf10” type as an insert), pSPM524 (obtained from pUWL201 containing the “longorf10” type as an insert), and pSPM525 ( (Obtained from pUWL201 containing "pro orf10" type) (Figure 28).

17.2.コンストラクトpSPM523、pSPM524、および、pSPM525でのOS49.50株の形質転換:
OS49.50株(orf10遺伝子にノックアウトを有する株,実施例8を参照)を、プロトプラスト形質転換によって(T.Kieser等,2000年)、独立して、プラスミドpSPM523、pSPM524、および、pSPM525のそれぞれで形質転換した。ネガティブコントロールはまた、インサートを含まないプラスミドpUWL201でOS49.50株を形質転換させることによって製造した。プロトプラスト形質転換の後、クローンを、それらのチオストレプトン耐性について選択した。各プラスミドでのクローンの形質転換を、これらプラスミドの抽出によって確認した。従って、4種の新規の株を得た:OSC49.50 pUWL201株は、インサートを含まないプラスミドpUWL201での形質転換から得られた;OSC49.50 pSPM523株は、プラスミドpSPM523での形質転換から得られた;OSC49.50 pSPM524株は、プラスミドpSPM524での形質転換から得られた;および、最終に、OS49.50 pSPM525株は、プラスミドpSPM525での形質転換から得られた。
17.2. Transformation of OS49.50 strain with constructs pSPM523, pSPM524, and pSPM525:
The strain OS49.50 (strain having a knockout in the orf10 gene, see Example 8) was independently transformed with each of plasmids pSPM523, pSPM524, and pSPM525 by protoplast transformation (T. Kieser et al., 2000). Transformed. A negative control was also produced by transforming strain OS49.50 with plasmid pUWL201 without insert. After protoplast transformation, clones were selected for their thiostrepton resistance. The transformation of clones with each plasmid was confirmed by extraction of these plasmids. Thus, four new strains were obtained: OSC49.50 pUWL201 strain was obtained from transformation with plasmid pUWL201 without insert; OSC49.50 pSPM523 strain was obtained from transformation with plasmid pSPM523. OSC49.50 pSPM524 was obtained from transformation with plasmid pSPM524; and finally, OS49.50 pSPM525 was obtained from transformation with plasmid pSPM525.

それぞれ4種の株のスピラマイシン生産をHPLCで試験した。これについて、試験される様々なストレプトマイセス株を、MP5培地70mlを含むバッフルを有する500mlのエルレンマイヤー(バッフルを有するエルレンマイヤー)で培養した(Pernodet等,1993年)。株が、プラスミドpUWL201またはその誘導体のいずれか1つを含む場合、5μg/mlのチオストレプトンが添加される。バッフルを有するエルレンマイヤーに、初期濃度2.5×106個の胞子/mlで、様々なS.アンボファシエンス株を植え付け、培養液を、27℃で250rpmで回転させて振盪しながら、96時間インキュベートした。遠心分離で細胞を培地から分離し、上清をHPLCで解析し(実施例16を参照)、生産されたスピラマイシン量を決定した。標準サンプルとピークの領域の測定に基づいて、これら株によって生産されたそれぞれのスピラマイシン量を決定することができた。この解析結果を表39に示すが、データは、mg/リットル上清で示される。この結果は、スピラマイシンの総生産量に相当する(スピラマイシンI、IIおよびIIIの生産足すことによって得られた)。 Each of four strains of spiramycin production was tested by HPLC. In this regard, the various Streptomyces strains to be tested were cultured in 500 ml Erlenmeyer (Erlenmeyer with baffle) with baffles containing 70 ml of MP5 medium (Pernodet et al., 1993). If the strain contains plasmid pUWL201 or any one of its derivatives, 5 μg / ml thiostrepton is added. Erlenmeyer with baffles was prepared with various S. cerevisiae at an initial concentration of 2.5 × 10 6 spores / ml. The ambofaciens strain was planted and the culture was incubated for 96 hours with rotation at 27 ° C. and shaking at 250 rpm. Cells were separated from the medium by centrifugation and the supernatant was analyzed by HPLC (see Example 16) to determine the amount of spiramycin produced. Based on measurements of standard samples and peak areas, the amount of each spiramycin produced by these strains could be determined. The results of this analysis are shown in Table 39, and the data are shown in mg / liter supernatant. This result corresponds to the total production of spiramycin (obtained by adding production of spiramycin I, II and III).

Figure 0005042497
Figure 0005042497

表39で示される結果で示されるように、ネガティブコントロール(プラスミドpUWL201で形質転換されたOS49.50株)は、スピラマイシンを生産しない。プラスミドpSPM523(「ショートorf10」型を含む)がOS49.50株に導入される場合、スピラマイシン生産は観察されない。一方で、プラスミドpSPM524(「ロングorf10」型を含む)およびプラスミドpSPM525(「プロorf10」型を含む)が存在する場合、宿主OS49.50株でスピラマイシン生産が復元される。従って、最も上流のATGを含むorf10フラグメントのみ、スピラマイシン合成を復元させることが可能である。   As shown by the results shown in Table 39, the negative control (OS49.50 strain transformed with plasmid pUWL201) does not produce spiramycin. When plasmid pSPM523 (including "short orf10" type) is introduced into OS49.50 strain, no spiramycin production is observed. On the other hand, when plasmid pSPM524 (including “long orf10” type) and plasmid pSPM525 (including “proorf10” type) are present, spiramycin production is restored in host OS49.50 strain. Thus, only the orf10 fragment containing the most upstream ATG can restore spiramycin synthesis.

これらの結果を確認するために、プラスミドpSPM521(「ロングorf10」型を含むプラスミドpGEM−Tイージー)を、XhoI制限酵素で消化した(この酵素は、このプラスミドにおいて2つのATGの間に位置する特有の部位を有する(図28を参照))。次に、XhoI末端をクレノー酵素での処理によって平滑末端化した。次に、プラスミドをT4 DNAリガーゼの作用によってそれ自体を閉じ、プラスミドpSPM527を得た。最も上流のATG(配列番号1で示される配列の10656位)が翻訳開始部位として実際に用いられる場合、この処理は、リーディングフレームにおけるXhoI部位でのシフトを生じさせ、活性化された活性を示さないタンパク質を製造する作用を有する。一方で、翻訳開始が最も下流のATG(配列番号1で示される配列の10809位)で生じる場合、この処理は、orf10(転写開始点の位置を与える)の発現にわずかな作用しかないか、または作用しないはずであり、生産されたタンパク質に作用がないはずである。   In order to confirm these results, plasmid pSPM521 (plasmid pGEM-T Easy containing “long orf10” type) was digested with the XhoI restriction enzyme (this enzyme is located in this plasmid between two ATGs). (See FIG. 28)). Next, the XhoI end was blunted by treatment with Klenow enzyme. Next, the plasmid was closed by the action of T4 DNA ligase to obtain plasmid pSPM527. When the most upstream ATG (position 10656 of the sequence shown in SEQ ID NO: 1) is actually used as the translation start site, this treatment causes a shift at the XhoI site in the reading frame, indicating activated activity. Has the effect of producing no protein. On the other hand, if translation initiation occurs in the most downstream ATG (position 10809 of the sequence shown in SEQ ID NO: 1), this treatment has little effect on the expression of orf10 (giving the position of the transcription start point), Or it should not work and the protein produced should have no effect.

次に、pSPM527のBamHI−HindIIIインサートを、ベクターpUWL201にサブクローニングし、プラスミドpSPM528を得た。このプラスミドをOS49.50株に導入し、望ましいプラスミドを有するクローンがより特定に選択された。次に、得られた株のスピラマイシン生産をHPLCで試験した(実施例16および上記を参照)。プラスミドpSPM524で観察されたものとは異なり(表39を参照)、OS49.50株におけるプラスミドpSPM528の存在は、スピラマイシン生産を再構築しない。これにより、orf10遺伝子の翻訳開始は、最も下流の位置に位置するATGである(ATG1、図28を参照)ことが確認される。   Next, the BamHI-HindIII insert of pSPM527 was subcloned into vector pUWL201, resulting in plasmid pSPM528. This plasmid was introduced into the OS49.50 strain, and a clone having the desired plasmid was selected more specifically. The resulting strains were then tested for spiramycin production by HPLC (see Example 16 and above). Unlike that observed with plasmid pSPM524 (see Table 39), the presence of plasmid pSPM528 in the OS49.50 strain does not reconstruct spiramycin production. This confirms that the translation start of the orf10 gene is the ATG located at the most downstream position (ATG1, see FIG. 28).

17.3.S.アンボファシエンスOSC2株のスピラマイシン生産の改善
スピラマイシン生産に対するorf10遺伝子の過剰発現の作用を試験するために、プラスミドpSPM523、pSPM524、pSPM525、および、pSPM528を、OSC2株に導入した。このために、OSC2株のプロトプラストを、独立して、各プラスミドpSPM523、pSPM524、pSPM525、および、pSPM528で形質転換した(T.Kieser等,2000年)。ネガティブコントロールも、インサートを含まないプラスミドpUWL201でOSC2株を形質転換させることによってによって生産した。プロトプラスト形質転換の後、クローンを、それらのチオストレプトン耐性について選択した。このようにして、5つの新規の株を得た:OSC2 pUWL201株は、インサートを含まないプラスミドpUWL201での形質転換から得られ、OSC2 pSPM523株は、プラスミドpSPM523での形質転換から得られた;OSC2 pSPM524株は、プラスミドpSPM524での形質転換から得られた;OSC2 pSPM525株は、プラスミドpSPM525での形質転換から得られた;および、最終に、OSC2 pSPM528株は、プラスミドpSPM528での形質転換から得られた。次に、これら株のスピラマイシン生産をHPLCで解析した(実施例17.2と同じ方法で)。OSC2株のスピラマイシン生産の解析も比較のために平行して行った。この解析結果を表40に示すが、データはmg/リットル上清で示される。結果は、スピラマイシンの総生産量に相当する(スピラマイシンI、IIおよびIIIの生産量を足すことによって得られた)。
17.3. S. Improvement of spiramycin production of Ambofaciens OSC2 strain :
To test the effect of overexpression of the orf10 gene on spiramycin production, plasmids pSPM523, pSPM524, pSPM525, and pSPM528 were introduced into the OSC2 strain. For this purpose, protoplasts of the OSC2 strain were independently transformed with the respective plasmids pSPM523, pSPM524, pSPM525, and pSPM528 (T. Kieser et al., 2000). A negative control was also produced by transforming OSC2 strain with plasmid pUWL201 containing no insert. After protoplast transformation, clones were selected for their thiostrepton resistance. In this way, five new strains were obtained: OSC2 pUWL201 strain was obtained from transformation with plasmid pUWL201 without insert and OSC2 pSPM523 strain was obtained from transformation with plasmid pSPM523; OSC2 The pSPM524 strain was obtained from transformation with plasmid pSPM524; the OSC2 pSPM525 strain was obtained from transformation with plasmid pSPM525; and, finally, the OSC2 pSPM528 strain was obtained from transformation with plasmid pSPM528. It was. Next, the spiramycin production of these strains was analyzed by HPLC (in the same way as Example 17.2). Analysis of spiramycin production of OSC2 strain was also performed in parallel for comparison. The results of this analysis are shown in Table 40, and the data are shown in mg / liter supernatant. The results correspond to the total production of spiramycin (obtained by adding the production of spiramycin I, II and III).

Figure 0005042497
Figure 0005042497

このようにして、プラスミドpSPM524またはプラスミドpSPM525の存在が、OSC2株のスピラマイシン生産を顕著に増加させることが観察される。これは明らかに、orf10の過剰発現は、スピラマイシン生産にプラスの作用を有することを示す。一方で、プラスミドpSPM528は、スピラマイシン生産に作用を有さない。   Thus, it is observed that the presence of plasmid pSPM524 or plasmid pSPM525 significantly increases the spiramycin production of the OSC2 strain. This clearly indicates that overexpression of orf10 has a positive effect on spiramycin production. On the other hand, plasmid pSPM528 has no effect on spiramycin production.

同様に、プラスミドpSPM525およびpUWL201を、SPM502株に導入した(実施例14を参照)。従って、新規の2つの株を得た:SPM502 pUWL201株は、インサートを含まないプラスミドpUWL201での形質転換から得られた;および、SPM502 pSPM525株は、プラスミドpSPM525での形質転換から得られた。   Similarly, plasmids pSPM525 and pUWL201 were introduced into SPM502 strain (see Example 14). Thus, two new strains were obtained: SPM502 pUWL201 strain was obtained from transformation with plasmid pUWL201 without insert; and SPM502 pSPM525 strain was obtained from transformation with plasmid pSPM525.

SPM502 pSPM525株のサンプル(この株はプラスミドpSPM525を含む,上記を参照)は、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2003年2月26日に、登録番号I−2977で寄託した。   A sample of the SPM502 pSPM525 strain (this strain contains the plasmid pSPM525, see above) can be found in Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM) Pasteur Institute, 25, rudu Duc ce ce p On the 26th, it was deposited under the registration number I-2777.

SPM502 pUWL201株、および、SPM502 pSPM525株のスピラマイシン生産をHPLCで解析した(実施例17.2と同じ方法で)。SPM502株のスピラマイシン生産の解析も比較のために平行して行った。この解析結果を表41に示すが、データはmg/リットル上清で示される。結果は、スピラマイシンIの生産に相当する。実際には、これら株は、スピラマイシンIIおよびIIIを生産しない。   Spiramycin production of SPM502 pUWL201 strain and SPM502 pSPM525 strain was analyzed by HPLC (in the same manner as in Example 17.2). Analysis of spiramycin production of SPM502 strain was also performed in parallel for comparison. The results of this analysis are shown in Table 41 and the data are shown in mg / liter supernatant. The result corresponds to the production of spiramycin I. In fact, these strains do not produce spiramycin II and III.

Figure 0005042497
Figure 0005042497

このようにして、SPM502株におけるorf10遺伝子の過剰発現は、スピラマイシンIの生産を顕著に増加させることを観察することができた。   Thus, it was observed that overexpression of the orf10 gene in the SPM502 strain significantly increased spiramycin I production.

実施例18:コスミドpWED2における、E.コリでのストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株のゲノムDNAライブラリーの構築
18.1.コスミドpWED2の構築:
ストレプトマイセスにおける遺伝子不活性化を容易にするために、プラスミドRK2のoriT配列(接合によって適切なE.coli株からストレプトマイセスへの導入を可能にする)を有し、さらに、ストレプトマイセスにおいて検出可能な表現型を付与する抗生物質耐性に関する遺伝子を有するコスミドを構築した。このようなストレプトマイセス・アンボファシエンスのゲノムDNAの大きいインサートを含むコスミドは、遺伝子不活性化実験に用いることができる。
Example 18: E. coli in cosmid pWED2. Construction of genomic DNA library of Streptomyces ambofaciens OSC2 strain in E. coli
18.1. Construction of cosmid pWED2:
In order to facilitate gene inactivation in Streptomyces, it has the oriT sequence of plasmid RK2 (allowing introduction from a suitable E. coli strain to Streptomyces by conjugation), and Streptomyces A cosmid with a gene for antibiotic resistance conferring a detectable phenotype in was constructed. Such a cosmid containing a large insert of Streptomyces ambofaciens genomic DNA can be used for gene inactivation experiments.

このベクターを構築するために、pac−oriTカセット(EcoRVフラグメント)を、コスミドpWED15(Wahl等,1987年)から得られたコスミドpWED1に固有のHpaI部位に導入した(Gourmelen等,1998年)。pac−oriTカセットをPCRによって得た。このために、pac遺伝子を、以下のプライマーを用いたPCRによってプラスミドpVF10.4(Vara等,1985年;Lacalle等,1989年)から増幅した;ここで、第一のプライマーは、プライマーAであり、その配列は、

Figure 0005042497
であり、EcoRV制限部位は下線で示され、太字の20個のヌクレオチド配列は、pac遺伝子のプロモーター上流の領域に相当し、および、第二のプライマーは、プライマーB(その配列は、
Figure 0005042497
であり、これは、その5’末端に、oriT配列の開始部に相当する12個のヌクレオチド配列(二重下線で示される)、および、pac遺伝子の末端に相当する20個のヌクレオチド配列(太字で)を含む(図29の第一のPCRを参照)。 To construct this vector, the pac-oriT cassette (EcoRV fragment) was introduced into the HpaI site unique to cosmid pWED1 obtained from cosmid pWED15 (Wahl et al., 1987) (Gourmelen et al., 1998). The pac-oriT cassette was obtained by PCR. To this end, the pac gene was amplified from plasmid pVF10.4 (Vara et al., 1985; Lacalle et al., 1989) by PCR using the following primers; where the first primer is primer A , The array is
Figure 0005042497
The EcoRV restriction site is underlined, the 20 nucleotide sequence in bold represents the region upstream of the promoter of the pac gene, and the second primer is primer B (its sequence is
Figure 0005042497
Which is, at its 5 ′ end, a 12 nucleotide sequence corresponding to the beginning of the oriT sequence (indicated by double underlining) and a 20 nucleotide sequence corresponding to the end of the pac gene (bold (See the first PCR in FIG. 29).

oriT遺伝子に関して、プラスミドpPM803(P.Mazodier等,1989年)を、以下のプライマーを用いてPCRによって増幅した;ここで、第一のプライマーは、プライマーCであり、その配列は、

Figure 0005042497
であり、これは、その5’末端に、pac遺伝子のコーディング配列の下流の配列に相当する12個のヌクレオチド配列(太字で)、oriT配列の開始部に相当する20個のヌ
クレオチド配列を含み、第二のプライマーは、プライマーDであり、その配列は、
Figure 0005042497
であり、これは、EcoRV制限部位(一本下線で示される)、および、oriT配列の末端に相当する20個のヌクレオチド配列(二重下線で示される)を含む(図29,第二のPCRを参照)。 For the oriT gene, the plasmid pPM803 (P. Mazodier et al., 1989) was amplified by PCR using the following primers; where the first primer is primer C and its sequence is
Figure 0005042497
Which comprises, at its 5 ′ end, a 12 nucleotide sequence (in bold) corresponding to the sequence downstream of the coding sequence of the pac gene, a 20 nucleotide sequence corresponding to the start of the oriT sequence, The second primer is primer D, whose sequence is
Figure 0005042497
This includes an EcoRV restriction site (indicated by a single underline) and a 20 nucleotide sequence (indicated by a double underline) corresponding to the end of the oriT sequence (FIG. 29, second PCR). See).

プライマーAとBで得られた増幅産物、および、プライマーCとDで得られた増幅産物は、それらの末端の一方に、24個のヌクレオチドからなる共通配列を有する。第三のPCRは、得られた2つの増幅産物を予め混合し、プライマーとして、プライマーAとDを用いることによって行われた(図29第三のPCRを参照)。これにより、コンビネーションpac+oriTに相当する増幅産物を得ることができた。次に、このpac−oriTフラグメントを、ベクターpGEM−Tイージー(プロメガ社(マディソン,ウィスコンシン州,米国)により市販されている)にクローニングし、これにより、「プラスミドpGEM−T−pac−oriT」を得ることを得ることができた。次に、このプラスミドのインサートをコスミドpWED1にサブクローニングした。このために、プラスミドpGEM−pac−oriTを、EcoRV酵素で消化し、コンビネーションpac+oriTを含むEcoRVインサートを、HpaI酵素で予め開環したコスミドpWED1に挿入した。このようにして得られたコスミドを、pWED2と命名した(図30を参照)。   The amplification products obtained with primers A and B and the amplification products obtained with primers C and D have a consensus sequence consisting of 24 nucleotides at one of their ends. The third PCR was performed by previously mixing the two obtained amplification products and using primers A and D as primers (see FIG. 29, third PCR). As a result, an amplification product corresponding to the combination pac + oriT could be obtained. This pac-oriT fragment was then cloned into the vector pGEM-T Easy (commercially available from Promega (Madison, Wisconsin, USA)), which resulted in the expression of “plasmid pGEM-T-pac-oriT”. Could get to get. The insert of this plasmid was then subcloned into cosmid pWED1. For this, the plasmid pGEM-pac-oriT was digested with the EcoRV enzyme and the EcoRV insert containing the combination pac + oriT was inserted into the cosmid pWED1 previously opened with the HpaI enzyme. The cosmid thus obtained was named pWED2 (see FIG. 30).

このコスミドにより、ストレプトマイセスにおける遺伝子不活性化を容易にすることが可能になる。特に、このコスミドはoriT配列(適切なE.コリ株からストレプトマイセスへの接合によってその導入が可能)を有し、さらに、ストレプトマイセスにおいて検出可能な表現型を付与する抗生物質に対する耐性に関する遺伝子を有する。このようなストレプトマイセス・アンボファシエンスのゲノムDNAの大きいインサートを含むコスミドは、遺伝子不活性化実験に用いることができる。   This cosmid can facilitate gene inactivation in Streptomyces. In particular, this cosmid has an oriT sequence (which can be introduced by conjugation from an appropriate E. coli strain to Streptomyces) and further relates to resistance to antibiotics that confer a detectable phenotype in Streptomyces. Have a gene. Such a cosmid containing a large insert of Streptomyces ambofaciens genomic DNA can be used for gene inactivation experiments.

このようにして、標的遺伝子を含むpWED2から得られたコスミドは、例えば、プラスミドpKOBEGを含むE.コリKS272株(Chaveroche等,2000年を参照)に導入することもでき、カセットは、Chaveroche等(2000年)によって説明された技術に従って標的遺伝子へに導入される。次に、この技術によって得られたコスミド(標的遺伝子が不活性化されているコスミド)は、S17.1株のようなE.コリ株、または、接合によってoriT配列を含むプラスミドをストレプトマイセスにトランスファーさせることができるその他のあらゆる株に導入することもできる。   Thus, the cosmid obtained from pWED2 containing the target gene is, for example, an E. coli containing plasmid pKOBEG. It can also be introduced into the E. coli strain KS272 (see Chaveroche et al., 2000) and the cassette is introduced into the target gene according to the technique described by Chaveroche et al. (2000). Next, a cosmid obtained by this technique (a cosmid in which the target gene is inactivated) is an E. coli strain such as S17.1 strain. It can also be introduced into E. coli strains or any other strain that can be transferred to Streptomyces by conjugation with a plasmid containing the oriT sequence.

E.コリとストレプトマイセスとの接合の後、実施例2で説明したように、ストレプトマイセスのクローン(標的遺伝子の野生型コピーがインタラプトされたコピーで置換された)を得ることができる。   E. After conjugation of E. coli and Streptomyces, a Streptomyces clone (where the wild-type copy of the target gene has been replaced with an interrupted copy) can be obtained as described in Example 2.

この新規のコスミドに存在するストレプトマイセスで発現された耐性遺伝子は、ストレプトマイセス・アルボニガー(Streptomyces alboniger)のpac遺伝子(J.Vara等,1985年;Lacalle等,1989年)であり、これは、ピューロマイシンN−アセチルトランスフェラーゼをコードし、ピューロマイシン耐性を付与する。遺伝子不活性化実験において、二重の組換え現象が生じたクローンが検索される。これらクローンは、コスミドpWED2が除去されており、それゆえに、再度ピューロマイシンに対して感受性を有するようになる。   The resistance gene expressed in Streptomyces present in this novel cosmid is the pac gene of Streptomyces alboniger (J. Vara et al., 1985; Lacalle et al., 1989), Encodes puromycin N-acetyltransferase and confers puromycin resistance. In a gene inactivation experiment, a clone in which a double recombination phenomenon has occurred is searched. These clones have the cosmid pWED2 removed and are therefore again sensitive to puromycin.

18.2.コスミドpWED2での、E.コリにおけるストレプトマイセス・アンボフ
ァシエンスOSC2株のゲノムDNAライブラリーの構築
ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株のゲノムDNAを、サイズが約35〜45kbのDNAフラグメントが得られるように、一部、BamHI制限酵素で消化した。次に、これらフラグメントを、予めBamHIで消化されたコスミドpWED2にクローニングし、続いて、アルカリホスファターゼで処理した。次に、プロメガ社により市販されている「Packagene(R)ラムダDNAパッケージングシステム」(マディソン,ウィスコンシン州,米国)を製造元の説明書に従って用いて、ライゲーション混合物をインビトロでラムダファージ粒子にキャプシド化した。得られたファージ粒子を用いて、E.コリ株SURE(R)(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)を感染させた。クローンをLB培地+アンピシリン(50μg/ml)(コスミドpWED2は、アンピシリン耐性を付与する)で選択した。
18.2. E. coli with cosmid pWED2. Streptomyces ambov in Koli
Construction of genomic DNA library of Vasiens OSC2 strain The genomic DNA of Streptomyces ambofaciens OSC2 strain was partially digested with BamHI restriction enzyme so as to obtain a DNA fragment having a size of about 35 to 45 kb. These fragments were then cloned into cosmid pWED2, previously digested with BamHI, followed by treatment with alkaline phosphatase. Then, Promega by commercially available "Packagene (R) lambda DNA packaging system" (Madison, WI, USA) used in accordance with the manufacturer's instructions, were encapsidated lambda phage particles The ligation mixture in vitro . Using the obtained phage particles, E. coli was used. E. coli strain SURE® ( commercially available from Stratagene (La Jolla, Calif., USA)) was infected. Clones were selected with LB medium + ampicillin (50 μg / ml) (cosmid pWED2 confers ampicillin resistance).

実施例19:スピラマイシンの生合成経路の領域をカバーする新規のライブラリーのコスミドの単離。これらコスミドのフラグメントのサブクローニングおよび配列解析
19.1.ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2のゲノムライブラリーのコロニー上でのハイブリダイゼーション:
orf1*〜orf10*、または、orf1〜orf25cの部分または全部、または、orf25cより上流の領域をカバーするストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2の新規のライブラリーのコスミド(実施例18を参照)を単離した。このために、実施例18に従って得られたE.コリのコロニー上での連続したハイブリダイゼーションを以下の3種のプローブを用いて行った(図31を参照):
−用いられた第一のプローブは、マトリックスとして、コスミドpSPM5、および、以下のプライマーを用いたPCRによって増幅された約0.8kbのDNAフラグメントに相当する:
ORF23c:5’−ACGTGCGCGGTGAGTTCGCCGTTGC−3’(配列番号130)、および、
ORF25c:5’−CTGAACGACGCCATCGCGGTGGTGC−3’(配列番号131)。
Example 19: Isolation of a novel library cosmid covering a region of the biosynthesis pathway of spiramycin. Subcloning and sequence analysis of these cosmid fragments
19.1. Hybridization of Streptomyces ambofaciens OSC2 genomic library on colonies:
Orf1 * to orf10 * , or part or all of orf1 to orf25c, or a cosmid of a new library of Streptomyces ambofaciens OSC2 (see Example 18) covering the region upstream of orf25c Released. For this, the E. coli obtained according to Example 18 was used. Sequential hybridization on E. coli colonies was performed using the following three probes (see FIG. 31):
The first probe used corresponds to a cosmid pSPM5 as matrix and an approximately 0.8 kb DNA fragment amplified by PCR using the following primers:
ORF23c: 5'-ACGTGCCGCGTGGAGTTCGCCGTTGC-3 '(SEQ ID NO: 130), and
ORF25c: 5'-CTGAACGAGCCCCATCGCGGGTGGC-3 '(SEQ ID NO: 131).

このようにして得られたPCR産物は、orf23cの開始部、orf24c(全体)、および、orf25cの末端のフラグメントを含む(図31,プローブIを参照)。   The PCR product thus obtained contains the start of orf23c, orf24c (whole), and a fragment at the end of orf25c (see FIG. 31, probe I).

−用いられた第二のプローブは、マトリックスとして、S.アンボファシエンス株ATCC23877のトータルDNA、および、以下のプライマーを用いたPCRによって増幅された約0.7kbのDNAフラグメントに相当する:
ORF1*c:5’−GACCACCTCGAACCGTCCGGCGTCA−3’(配列番号132)、および、
ORF2*c:5’−GGCCCGGTCCAGCGTGCCGAAGC−3’(配列番号133)。
The second probe used is S. cerevisiae as matrix. It corresponds to the total DNA of the ambofaciens strain ATCC 23877 and a DNA fragment of approximately 0.7 kb amplified by PCR using the following primers:
ORF1 * c: 5′-GACCACCTCGAACCGTCCGGCGCA-3 ′ (SEQ ID NO: 132), and
ORF2 * c: 5′-GGCCCGGTCCAGCGTGCCGAAGC-3 ′ (SEQ ID NO: 133).

このようにして得られたPCR産物は、orf1*c末端、および、orf2*cの開始部のフラグメントを含む(図31,プローブIIを参照)。 The PCR product thus obtained contains an orf1 * c terminus and a fragment at the start of orf2 * c (see FIG. 31, probe II).

−用いられた第三のプローブは、orf1、orf2およびorf3を含み、プラスミドpOS49.99の消化によって得られた約3kbのEcoRI−BamHIフラグメントに相当する(図31,プローブIIIを参照)。   The third probe used contains orf1, orf2 and orf3 and corresponds to the approximately 3 kb EcoRI-BamHI fragment obtained by digestion of the plasmid pOS49.99 (see FIG. 31, probe III).

実施例18.2で得られたライブラリーの約2000種のクローンを、従来技術に従って(Sambrook等,1989年)、コロニーハイブリダイゼーション用フィルターにトランスファーした。   Approximately 2000 clones of the library obtained in Example 18.2 were transferred to colony hybridization filters according to conventional techniques (Sambrook et al., 1989).

第一のプローブ(図31,プローブIを参照)を、32Pで、ランダムプライミング技術(ロシュ社により市販されているキット)により標識し、フィルターへのトランスファーの後、ライブラリーの2000種のクローンでのハイブリダイゼーションに用いた。65℃で、ChurchおよびGilbert(ChurchおよびGilbert,1984年)によって説明された緩衝液中でハイブリダイゼーションを行った。2回の洗浄を、65℃で、2×SSC(0.1%SDS)中で、1回目は10分間、および、2回目は20分間行い、次に、三回目の洗浄を、65℃で、0.2×SSC(0.1%SDS)中で30分間継続した。これらのハイブリダイゼーション条件および洗浄条件下で、ハイブリダイズした2000種のうち20個のクローンが、第一のプローブで強いハイブリダイゼーションシグナルを示した。これら20個のクローンを、LB培地+アンピシリン(50μg/ml)で培養し、対応する20個のコスミドをアルカリ溶解で抽出し(Sambrook等,1989年)、次に、BamHI制限酵素で消化した。次に、消化産物をアガロースゲルで分離し、ナイロンメンブレン上にトランスファーし、上記と同じ条件下で、第一のプローブとハイブリダイズさせた(上記を参照: PCR産物ORF23c−ORF25c,プローブI)。12種のコスミドが、用いられたプローブと強くハイブリダイズしたBamHIフラグメントを含んでいた。これら12種のコスミドは、pSPM34、pSPM35、pSPM36、pSPM37、pSPM38、pSPM39、pSPM40、pSPM41、pSPM42、pSPM43、pSPM44、および、pSPM45と命名した。BamHIでの消化後のこれら12種のコスミドのプロファイルを互いに比較し、および、コスミドpSPM5のプロファイルと比較した。加えて、orf1〜orf25cの領域においてすでに同定された様々な遺伝子に相当する様々なプライマーを用いたPCR増幅実験により、これらコスミドのいくつかのインサートを互いに位置付けることができ、さらに、これらインサートのすでにわかっているorf1〜orf25cの領域における位置を決定することができた(図32を参照)。コスミドpSPM36は、orf25c上流の大きい領域を含む可能性があるため、より特定に選択した(図31および32を参照)。 The first probe (see FIG. 31, probe I) is labeled with 32 P by random priming technology (a kit marketed by Roche) and after transfer to the filter, 2000 clones of the library Used for hybridization at. Hybridization was performed at 65 ° C. in a buffer described by Church and Gilbert (Church and Gilbert, 1984). Two washes were performed at 65 ° C. in 2 × SSC (0.1% SDS) for the first 10 minutes and the second 20 minutes, and then the third wash at 65 ° C. For 30 minutes in 0.2 × SSC (0.1% SDS). Under these hybridization and washing conditions, 20 clones out of 2000 hybridized showed strong hybridization signals with the first probe. These 20 clones were cultured in LB medium + ampicillin (50 μg / ml) and the corresponding 20 cosmids were extracted by alkaline lysis (Sambrook et al., 1989) and then digested with BamHI restriction enzyme. The digested products were then separated on an agarose gel, transferred onto a nylon membrane, and hybridized with the first probe under the same conditions as above (see above: PCR product ORF23c-ORF25c, probe I). Twelve cosmids contained a BamHI fragment that hybridized strongly with the probe used. These 12 types of cosmids were named pSPM34, pSPM35, pSPM36, pSPM37, pSPM38, pSPM39, pSPM40, pSPM41, pSPM42, pSPM43, pSPM44, and pSPM45. The profiles of these 12 cosmids after digestion with BamHI were compared to each other and to the profile of cosmid pSPM5. In addition, PCR amplification experiments with different primers corresponding to different genes already identified in the region of orf1 to orf25c can position several inserts of these cosmids relative to each other, The position in the known region of orf1 to orf25c could be determined (see FIG. 32). Cosmid pSPM36 was selected more specifically because it may contain a large region upstream of orf25c (see FIGS. 31 and 32).

次に、上述の通りの同じ条件を用いて、ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2のライブラリーの2000種のクローンを、PCR産物に相当する第二のプローブとハイブリダイズさせた:ORF1*c−ORF2*c(図31,プローブIIを参照)。このハイブリダイゼーションにより、そのインサートがorf1*c〜orf10*cの領域に位置するコスミドを単離することができた。用いられたハイブリダイゼーション条件下で、ハイブリダイズした2000種のなかでも16種のクローンが、この第二のプローブで強いハイブリダイゼーションシグナルを示した。これら16種のクローンを、LB培地+アンピシリン(50μg/ml)で培養し、対応する16種のコスミドを、アルカリ溶解で抽出し(Sambrook等,1989年)、次に、BamHI制限酵素で消化した。これら16種のコスミドの消化プロファイル(BamHIでの消化の後)を、互いに、および、コスミドpSPM7のプロファイルと比較した。プライマー ORF1*cとORF2*cを用いたPCR増幅実験により、明らかにorf1*c、および、orf2*c遺伝子を含み、そのプロファイルは共通のバンドを有するが異なるバンド有する2種のコスミドを選択することができた。加えて、領域orf1*c〜orf10*cにおける、すでに同定された様々な遺伝子に相当する様々なプライマーを用いたその他のPCR増幅実験により、これらコスミドのインサートを互いに位置付けることができ、および、すでにわかっている領域orf1*c〜orf10*cにおけるこれらインサートの位置も決定することができた(図32を参照)。より特定に選択された2種のコスミドを、pSPM47、および、pSPM48と命名した(図32を参照)。 Next, using the same conditions as described above, 2000 clones of the Streptomyces ambofaciens OSC2 library were hybridized with a second probe corresponding to the PCR product: ORF1 * c- ORF2 * c (see FIG. 31, probe II). This hybridization was possible that the insert is isolated cosmids located in the region of the orf1 * c~orf10 * c. Under the hybridization conditions used, 16 of the 2000 hybridized clones showed strong hybridization signals with this second probe. These 16 clones were cultured in LB medium + ampicillin (50 μg / ml) and the corresponding 16 cosmids were extracted by alkaline lysis (Sambrook et al., 1989) and then digested with BamHI restriction enzyme. . The digestion profiles of these 16 cosmids (after digestion with BamHI) were compared to each other and to the profile of cosmid pSPM7. By PCR amplification experiments using the primers ORF1 * c and ORF2 * c, clearly orf1 * c, and includes a orf2 * c gene, the profile has a common band selecting two cosmids band Yes different I was able to. In addition, other PCR amplification experiments with different primers corresponding to different genes already identified in the regions orf1 * c to orf10 * c can position these cosmid inserts relative to each other, and already The position of these inserts in the known regions orf1 * c to orf10 * c could also be determined (see FIG. 32). Two more specifically selected cosmids were named pSPM47 and pSPM48 (see FIG. 32).

上述の条件と同じ条件を用いて、ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2のライブラリーの2000種のクローンも、プラスミドpOS49.99のEcoRI−B
amHI DNAフラグメント(図31,プローブIIIを参照)に相当する第三のプローブとハイブリダイズさせた。このハイブリダイゼーションにより、orf1〜orf3の領域を含み、PKS遺伝子の大きい部分、または、スピラマイシンの生合成経路の遺伝子orf1〜orf25cの大きい部分のいずれかを含む可能性があるコスミドを単離することができた。これらハイブリダイゼーション条件下で、ハイブリダイズした2000種のなかでも35種のクローンが、第三のプローブで強いハイブリダイゼーションシグナルを示した。これら35種のクローンを、LB培地+アンピシリン(50μg/ml)で培養し、対応する35種のコスミドを、アルカリ溶解で抽出し(Sambrook等,1989年)、次に、BamHI制限酵素で消化した。これら35種のコスミドをBamHIで消化した後のプロファイルを、互いに、および、コスミドpSPM5のプロファイルと比較した。加えて、領域orf1〜orf25cにおけるすでに同定された様々な遺伝子に相当する様々なプライマーを用いたPCR増幅実験により、これらコスミドは、明らかに、領域orf1〜orf25cにより得られたインサートを含むことを確認することができ、および、これらコスミドのインサートを、互いに、および、すでにわかっている領域orf1〜orf25cに関して位置付けることができた(図32を参照)。5種のコスミドをより特定に選択し、それらを、pSPM50、pSPM51、pSPM53、pSPM55、および、pSPM56と命名した(図32を参照)。
Using the same conditions as described above, the 2000 clones of the Streptomyces ambofaciens OSC2 library were also used for EcoRI-B of plasmid pOS49.99.
Hybridization with a third probe corresponding to the amHI DNA fragment (see FIG. 31, probe III). By this hybridization, isolating a cosmid containing the region of orf1-orf3 and possibly containing either a large part of the PKS gene or a large part of the gene orf1-orf25c of the biosynthesis pathway of spiramycin I was able to. Under these hybridization conditions, 35 clones out of 2000 hybridized showed strong hybridization signals with the third probe. These 35 clones were cultured in LB medium + ampicillin (50 μg / ml) and the corresponding 35 cosmids were extracted by alkaline lysis (Sambrook et al., 1989) and then digested with BamHI restriction enzyme. . The profiles after digesting these 35 cosmids with BamHI were compared to each other and to the profile of cosmid pSPM5. In addition, PCR amplification experiments using various primers corresponding to various genes already identified in regions orf1 to orf25c confirmed that these cosmids clearly contain the inserts obtained from regions orf1 to orf25c. And the inserts of these cosmids could be positioned relative to each other and to the already known regions orf1 to orf25c (see FIG. 32). Five cosmids were selected more specifically and were named pSPM50, pSPM51, pSPM53, pSPM55, and pSPM56 (see FIG. 32).

19.2.コスミドpSPM36のインサートの部分のサブクローニングおよび配列解析
プライマーORF23cとORF25cを用いたPCRによって得られた約0.8kbのプローブ(上記および図31,プローブIを参照)も、PstI酵素で消化したS.アンボファシエンスOSC2のトータルDNAに対するサザンブロッティング実験に用いられた。上述のハイブリダイゼーション条件下で、このプローブにより、PstI酵素で消化したS.アンボファシエンスOSC2のトータルDNAでハイブリダイズさせると、約6kbの単一のPstIフラグメントが明らかになった。PstI部位は、orf23cの領域に存在するが(配列番号80を参照)、その他のPstI部位は、既知の配列の末端(BamHI部位)までに存在しない(配列番号1を参照)。このPstI−BamHIフラグメントは、サイズが約1.4kbである。6kbのPstIフラグメントは、PstI酵素で消化したS.アンボファシエンスのトータルDNAでハイブリダイズし、それゆえに、これは、orf25cの上流に位置する約4.6kbの領域を含む。この領域は、産物がスピラマイシンの生合成経路に関与するその他の遺伝子を含む可能性がある。消化によって、コスミドpSPM36は、実際に、この6kbのPstIフラグメントを含むことが確認された。orf25cのさらに上流の配列を決定するために、このフラグメントを、pSPM36から単離した。このために、コスミドpSPM36を、PstI制限酵素で消化した。PstI−PstIフラグメント(サイズが約6kb)を、0.8%アガロースゲルからのエレクトロエルーションによって単離し、次に、ベクターpBK−CMV(4512bp)(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)にクローニングした。このようにして得られたプラスミドを、pSPM58と命名し(図33を参照)、そのインサートの配列を決定した。このインサートの配列を配列番号134に示す。しかしながら、決定された配列は全てではなく、約450個のヌクレオチドからなるキャップが残留し、決定されていない配列の部分は、対応する配列において連続した「N」で示した。
19.2. Subcloning and sequence analysis of insert part of cosmid pSPM36 About 0.8 kb probe obtained by PCR using primers ORF23c and ORF25c (see above and FIG. 31, probe I) was also digested with PstI enzyme. It was used for Southern blotting experiments on the total DNA of Ambofaciens OSC2. Under the hybridization conditions described above, this probe was used to digest S. coli digested with the PstI enzyme. Hybridization with total DNA of ambofaciens OSC2 revealed a single PstI fragment of about 6 kb. The PstI site is present in the region of orf23c (see SEQ ID NO: 80), but no other PstI site exists up to the end of the known sequence (BamHI site) (see SEQ ID NO: 1). This PstI-BamHI fragment is approximately 1.4 kb in size. The 6 kb PstI fragment was digested with the PstI enzyme. It hybridizes with the total DNA of ambofaciens and therefore it contains an approximately 4.6 kb region located upstream of orf25c. This region may contain other genes whose products are involved in the biosynthesis pathway of spiramycin. Digestion confirmed that cosmid pSPM36 actually contained this 6 kb PstI fragment. This fragment was isolated from pSPM36 to determine the sequence further upstream of orf25c. For this, cosmid pSPM36 was digested with PstI restriction enzyme. A PstI-PstI fragment (size approximately 6 kb) was isolated by electroelution from a 0.8% agarose gel and then by the vector pBK-CMV (4512 bp) (Stratagene, La Jolla, Calif., USA) (Commercially available). The plasmid thus obtained was named pSPM58 (see FIG. 33) and the sequence of the insert was determined. The sequence of this insert is shown in SEQ ID NO: 134. However, the determined sequence was not all, but a cap consisting of about 450 nucleotides remained, and the portion of the sequence that was not determined was indicated by a consecutive “N” in the corresponding sequence.

19.3.新規のヌクレオチド配列の解析、オープンリーディングフレームの決定、および、スピラマイシン生合成に関与する遺伝子の特徴付け
得られたコスミドpSPM58のインサートの配列を、FlamePlotプログラム(J.IshikawaおよびK.Hotta,1999年)を用いて解析した。これにより、オープンリーディングフレームのなかから、ストレプトマイセスに典型的なコドンの使用を示すオープンリーディングフレームを同定することができた。この解析により、
このインサートは、orf25cの上流に4種の新規のORFを含むことを決定することができた(図34を参照)。これら遺伝子を、orf26(配列番号107)、orf27(配列番号109)、orf28c(配列番号111、pSPM58のインサートの配列解析において、約450個のヌクレオチドからなるギャップが残るため、このorfの配列は、完全に決定されておらず、これら450個のヌクレオチドは、配列番号111の配列において連続した「N」の形態で示す)、および、orf29(後者のorfの配列は、このインサートにおいて不完全である)と命名した。遺伝子の名称に付記された「c」は、問題のORFに関して、コーディング配列が逆方向であることを意味する(図34を参照)。
19.3. Analysis of novel nucleotide sequences, determination of open reading frames, and characterization of genes involved in spiramycin biosynthesis The sequence of the insert of the resulting cosmid pSPM58 was determined using the FlamePlot program (J. Ishikawa and K. Hotta, 1999). ). Thereby, the open reading frame which shows the use of the codon typical for Streptomyces was able to be identified from among the open reading frames. With this analysis,
This insert could be determined to contain four new ORFs upstream of orf25c (see FIG. 34). In the sequence analysis of the inserts of orf26 (SEQ ID NO: 107), orf27 (SEQ ID NO: 109), orf28c (SEQ ID NO: 111, pSPM58), a gap consisting of about 450 nucleotides remains. Not fully determined, these 450 nucleotides are shown in consecutive “N” form in the sequence of SEQ ID NO: 111) and orf29 (the sequence of the latter orf is incomplete in this insert) ). “C” appended to the name of the gene means that the coding sequence is reversed for the ORF in question (see FIG. 34).

様々なプログラムを用いて、これらオープンリーディングフレームから推測されたタンパク質配列を、様々なデータベースに存在するタンパク質配列と比較した:BLAST(Altschul等,1990年)(Altschul等,1997年)、CD−サーチ(これら2種のプログラムは、特に、国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)(ベセスダ,メリーランド州,米国)から入手可能である)、FASTA(W.R.PearsonおよびD.J.Lipman,1988年、および、W.R.Pearson,1990年)(このプログラムは、特に、INFOBIOGENリソースセンター(エヴリー,フランス)から入手可能である)。これらの比較により、これら遺伝子の産物の機能に関する仮説をまとめること、および、スピラマイシン生合成に関与する可能性のあるものを同定することができた。   Using various programs, the protein sequences deduced from these open reading frames were compared to protein sequences present in various databases: BLAST (Altschul et al., 1990) (Altschul et al., 1997), CD-search (These two programs are in particular available from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) (Bethesda, Maryland, USA), FASTA (WR Pearson and DJ Lipman, 1988). And WR Pearson, 1990) (This program is especially available from the INFOBIOGEN Resource Center (Evry, France)). These comparisons allowed us to compile hypotheses about the function of the products of these genes and identify those that might be involved in spiramycin biosynthesis.

19.4.コスミドpSPM36のインサートのその他の部分のサブクローニングおよび配列解析
プライマーORF23cとORF25cを用いたPCRによって得られた約0.8kbのプローブ(上記および図31,プローブIを参照)も、StuI酵素で消化したOSC2株のトータルDNAでのサザンブロッティング実験に用いられた。上述のこのプローブに関するハイブリダイゼーション条件下で、このプローブにより、StuI酵素で消化したOSC2株のトータルDNAでハイブリダイズさせたら、約10kbの単一のStuIフラグメントが明らかになった。orf23cにおけるStuI部位の存在(配列番号80を参照)、および、これ部位のPstI部位に対する位置を考慮すると、この10kbのフラグメントは、これまでに研究された全てのPstIフラグメント(pSPM58のインサート)を含み、まだ研究されていない約4kbの領域を入手することができた(図33を参照)。消化によって、コスミドpSPM36は、実際に、この10kbのStuIフラグメントを含むことが確認された。orf29の末端の配列、および、orf29のさらに上流のその他の遺伝子の配列を決定するために、このフラグメントをコスミドpSPM36から単離した。このために、コスミドpSPM36を、StuI制限酵素で消化した。サイズが約10kbのStuI−StuIフラグメントを、0.8%アガロースゲルからのエレクトロエルーションによって単離し、次に、ベクターpBK−CMV(4512bp)(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)にクローニングした。このようにして得られたプラスミドを、pSPM72と命名した(図33を参照)。次に、後者をEcoRI(pSPM58のインサートにおけるEcoRI部位)およびHindIII(ベクターのマルチクローニング部位のHindIII部位,インサートの末端のStuI部位の直後)で消化した(図33を参照)。このようにして得られたEcoRI−HindIII DNAフラグメントは、プラスミドpSPM72のインサートのフラグメントに相当し(図33を参照)、これを、EcoRIとHindIII予めで消化されたベクターpBC−SK+(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)にサブクローニングした。このようにして得られたプラスミドを、pSPM73と命名し、そのインサートの配列を決定した。このインサートの配列を、配列番号135に示す。
19.4. Subcloning and sequencing of the other part of the insert of cosmid pSPM36 The approximately 0.8 kb probe obtained by PCR using primers ORF23c and ORF25c (see above and FIG. 31, probe I) was also digested with StuI enzyme. It was used for Southern blotting experiments with the total DNA of the strain. Under the hybridization conditions for this probe described above, this probe revealed a single StuI fragment of about 10 kb when hybridized with the total DNA of OSC2 strain digested with StuI enzyme. Given the presence of the StuI site in orf23c (see SEQ ID NO: 80) and its position relative to the PstI site, this 10 kb fragment contains all the PstI fragments studied so far (inserts of pSPM58). An area of about 4 kb that has not yet been studied was available (see FIG. 33). Digestion confirmed that cosmid pSPM36 actually contains this 10 kb StuI fragment. This fragment was isolated from cosmid pSPM36 to determine the sequence of the end of orf29 and other genes further upstream of orf29. For this, cosmid pSPM36 was digested with StuI restriction enzyme. A StuI-StuI fragment of about 10 kb in size was isolated by electroelution from a 0.8% agarose gel and then marketed by the vector pBK-CMV (4512 bp) (Stratagene, La Jolla, Calif., USA) Has been cloned). The plasmid thus obtained was named pSPM72 (see FIG. 33). The latter was then digested with EcoRI (the EcoRI site in the insert of pSPM58) and HindIII (the HindIII site of the vector's multicloning site, immediately after the StuI site at the end of the insert) (see FIG. 33). The EcoRI-HindIII DNA fragment thus obtained corresponds to a fragment of the insert of plasmid pSPM72 (see FIG. 33), which is converted into the vector pBC-SK + (Stratagene (previously digested with EcoRI and HindIII). Commercially available from La Jolla, California, USA). The plasmid thus obtained was named pSPM73 and the sequence of the insert was determined. The sequence of this insert is shown in SEQ ID NO: 135.

pSPM58、および、pSPM73のインサートの配列のアセンブリを、配列番号106に示す。この配列は、orf23cにおけるPstI部位(配列番号80を参照)から始まり、orf32cにおけるStuI部位(図34を参照)に続く。orf28cの配列(配列番号111)は完全ではないため(実施例19.3を参照)、約450個のヌクレオチドの領域は、配列解析されておらず、これら450個のヌクレオチドは、配列番号106の配列において連続した「N」の形態で示される。   The assembly of the pSPM58 and pSPM73 insert sequences is shown in SEQ ID NO: 106. This sequence begins with a PstI site in orf23c (see SEQ ID NO: 80) and continues to a StuI site in orf32c (see FIG. 34). Since the sequence of orf28c (SEQ ID NO: 111) is not complete (see Example 19.3), a region of about 450 nucleotides has not been sequenced and these 450 nucleotides are It is shown in the form of a continuous “N” in the sequence.

19.5.新規のヌクレオチド配列の解析、オープンリーディングフレームの決定、および、スピラマイシン生合成に関与する遺伝子の特徴付け
得られたコスミドpSPM73のインサートの部分配列を、FlamePlotプログラム(J.IshikawaおよびK.Hotta,1999年)を用いて解析した。これにより、オープンリーディングフレームのなかから、ストレプトマイセスに典型的なコドンの使用を示すオープンリーディングフレームを同定することができた。この解析により、このインサートは、4種のORFを含み、1つは不完全であり、3つは完全であることを決定することができた(図34を参照)。不完全なORFは、orf29のコーディング配列の3’部分に相当し、これにより、プラスミドpSPM58のインサートの配列解析の際に得られたこの同じorfの部分配列に基づいて(実施例19.2および19.3を参照)、この遺伝子の配列を完成させることができた;このようにして、2つの配列のコンビネーションにより、orf29の完全配列を得ることができた。このようにして、4種の遺伝子を、orf29(配列番号113)、orf30c(配列番号115)、orf31(配列番号118)、および、orf32c(配列番号〜120)と命名した。遺伝子の名前に付記された「c」は、問題のORFに関して、コーディング配列が逆方向であることを意味する(図34を参照)。
19.5. Analysis of novel nucleotide sequences, determination of open reading frames, and characterization of genes involved in spiramycin biosynthesis. The resulting partial sequence of the insert of cosmid pSPM73 was obtained from the FramePlot program (J. Ishikawa and K. Hotta, 1999). Year). Thereby, the open reading frame which shows the use of the codon typical for Streptomyces was able to be identified from among the open reading frames. By this analysis, it was possible to determine that this insert contains four ORFs, one incomplete and three complete (see FIG. 34). The incomplete ORF corresponds to the 3 ′ portion of the coding sequence of orf29, which is based on this same orf subsequence obtained during sequence analysis of the insert of plasmid pSPM58 (Example 19.2 and (See 19.3), the sequence of this gene could be completed; in this way, the complete sequence of orf29 could be obtained by the combination of the two sequences. In this way, the four genes were named orf29 (SEQ ID NO: 113), orf30c (SEQ ID NO: 115), orf31 (SEQ ID NO: 118), and orf32c (SEQ ID NO: 120). The “c” appended to the name of the gene means that the coding sequence is reversed for the ORF in question (see FIG. 34).

これらオープンリーディングフレームから推測されたタンパク質配列(orf29については配列番号114、orf30cについては配列番号116および117、orf31については配列番号119、および、orf32cについては配列番号121)を、以下の様々なプログラムを用いて様々なデータベースに存在する配列と比較した:BLAST(Altschul等,1990年)(Altschul等,1997年)、CD−サーチ(これら2種のプログラムは、特に、国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)(ベセスダ,メリーランド州,米国)から入手可能である)、PASTA(W.R.PearsonおよびD.J.Lipman,1988年、および、W.R.Pearson,1990年)(このプログラムは、特に、INFOBIOGENリソースセンター(エヴリー,フランス)から入手可能である)。これらの比較により、これら遺伝子の産物の機能に関する仮説をまとめること、および、スピラマイシン生合成に関与する可能性のあるものを同定することができた。   Protein sequences inferred from these open reading frames (SEQ ID NO: 114 for orf29, SEQ ID NOS: 116 and 117 for orf30c, SEQ ID NO: 119 for orf31, and SEQ ID NO: 121 for orf32c) Was used to compare to sequences present in various databases: BLAST (Altschul et al., 1990) (Altschul et al., 1997), CD-search (these two programs are in particular the National Center for Biotechnology Information (NCBI) (Available from Bethesda, Maryland, USA), PASTA (WR Pearson and DJ Lipman, 1988, and WR Pearson, 1990) (this pro The ram, in particular, is available from INFOBIOGEN Resource Center (Evry, France)). These comparisons allowed us to compile hypotheses about the function of the products of these genes and identify those that might be involved in spiramycin biosynthesis.

19.6.コスミドpSPM36のインサートの第三の部分のサブクローニングおよび配列解析
orf32c内部の配列に相当するプローブ(0.8kbのDNAフラグメント)を、マトリックスとしてストレプトマイセス・アンボファシエンス株のトータルDNA、および、以下のプライマーを用いたPCRによって得た:
KF36:5’−TTGCCGTAGCCGAGGACCAGCG−3’(配列番号151)、および、
KF37:5’−CACATGGCCCTGGAGGACCCTG−3’(配列番号152)。
19.6. Subcloning and sequence analysis of the third part of the insert of cosmid pSPM36 The probe corresponding to the sequence in orf32c (DNA fragment of 0.8 kb) was used as a matrix for the total DNA of the Streptomyces ambofaciens strain, and Obtained by PCR with primers:
KF36: 5′-TTGCCGTAGCCGAGGACCAGCG-3 ′ (SEQ ID NO: 151), and
KF37: 5′-CACATGGCCCTGGAGGACCCTG-3 ′ (SEQ ID NO: 152).

このようにして得られたPCR産物は、orf32cの内部配列を示す。このプローブを、OSC2株の染色体DNA、および、PstI酵素で消化したコスミドpSPM36のDNAでのサザンブロッティング実験に用いた。上述した条件と同じハイブリダイゼー
ション条件を用いて(実施例19.1を参照)、このプローブにより、OSC2株のトータルDNA、および、PstI酵素で消化したコスミドpSPM36のDNAにハイブリダイズさせたら、約3.4kbと2.5kbの2つのPstIフラグメントが明らかになった。用いられたプローブにおけるPstI部位の存在を考慮すると、これらの結果を説明することができる。サイズが約3.4kbの第一のDNAフラグメントは、配列がすでに完全にわかっているフラグメントである。2.5kbのフラグメントの配列は、700bpの領域にわたって部分的にしかわかっていない。このフラグメントを、orf32cの末端の配列、および、後者の上流にあるその他の遺伝子の配列を決定するために、コスミドpSPM36から単離した。このために、コスミドpSPM36を、PstI制限酵素で消化した。サイズが約2.5kbのPstI−PstIフラグメントを、0.8%アガロースゲルからの精製によって単離し、次に、ベクターpBK−CMV(4518bp)(ストラタジーン社(ラホヤ,カリフォルニア州,米国)により市販されている)にクローニングした。このようにして得られたプラスミドを、pSPM79と命名し(図41を参照)、そのインサートの配列を決定した。
The PCR product thus obtained shows the internal sequence of orf32c. This probe was used for Southern blotting experiments with chromosomal DNA of OSC2 strain and DNA of cosmid pSPM36 digested with PstI enzyme. Using the same hybridization conditions as described above (see Example 19.1), this probe hybridized to total DNA of OSC2 strain and DNA of cosmid pSPM36 digested with PstI enzyme, about 3 Two PstI fragments of .4 kb and 2.5 kb were revealed. Considering the presence of the PstI site in the probe used, these results can be explained. The first DNA fragment with a size of about 3.4 kb is a fragment whose sequence is already fully known. The sequence of the 2.5 kb fragment is only partially known over the 700 bp region. This fragment was isolated from cosmid pSPM36 to determine the sequence of the end of orf32c and other genes upstream of the latter. For this, cosmid pSPM36 was digested with PstI restriction enzyme. A PstI-PstI fragment of about 2.5 kb in size was isolated by purification from a 0.8% agarose gel and then marketed by the vector pBK-CMV (4518 bp) (Stratagene, La Jolla, Calif., USA) Has been cloned). The plasmid thus obtained was named pSPM79 (see FIG. 41) and the sequence of the insert was determined.

orf28cの配列(配列番号111)は、完全ではなかった(実施例19.3を参照)。特に、約450個のヌクレオチドの領域を決定することはできず、これら450個のヌクレオチドは、配列番号106の配列において連続した「N」の形態で示される。失われた領域全体の配列を、この領域を再配列解析することによって決定した。それゆえに、pSPM58、および、pSPM73のインサートの配列全体が決定された。orf28cのコーディング部分の完全配列を、配列番号141に示し、この配列から推測されたタンパク質を配列番号142に示す。プラスミドpSPM79のインサートの配列を、配列番号161に示す。   The sequence of orf28c (SEQ ID NO: 111) was not complete (see Example 19.3). In particular, a region of about 450 nucleotides cannot be determined, and these 450 nucleotides are shown in consecutive “N” form in the sequence of SEQ ID NO: 106. The sequence of the entire lost region was determined by resequencing this region. Therefore, the entire sequence of pSPM58 and pSPM73 inserts was determined. The complete sequence of the coding portion of orf28c is shown in SEQ ID NO: 141, and the protein deduced from this sequence is shown in SEQ ID NO: 142. The sequence of the insert of plasmid pSPM79 is shown in SEQ ID NO: 161.

pSPM58、pSPM73、および、pSPM79のインサートの配列のアセンブリを、配列番号140に示す(図41を参照)。この配列は、orf23cにおけるPstI部位(配列番号80を参照)から始まり、orf34cにおけるPstI部位まで続く(図41を参照)。   The assembly of the insert sequence of pSPM58, pSPM73, and pSPM79 is shown in SEQ ID NO: 140 (see FIG. 41). This sequence begins with the PstI site in orf23c (see SEQ ID NO: 80) and continues to the PstI site in orf34c (see FIG. 41).

19.7.新規のヌクレオチド配列の解析、オープンリーディングフレームの決定、および、スピラマイシン生合成に関与する可能性のある遺伝子の特徴付け
得られたプラスミドpSPM79のインサートの配列を、FlamePlotプログラム(Ishikawa JおよびHotta K.1999年)を用いて解析した。これにより、オープンリーディングフレームのなかから、ストレプトマイセスに典型的なコドンの使用を示すオープンリーディングフレームを同定することができた。この解析により、このインサートは、3種のORFを含み、2種は不完全であり(orf32c、および、orf34c)、1種は完全である(orf33)ことを決定することができた(図41を参照)。
19.7. Analysis of novel nucleotide sequences, determination of open reading frames, and characterization of genes that may be involved in spiramycin biosynthesis. The sequence of the resulting plasmid pSPM79 insert was obtained from the FramePlot program (Ishikawa J and Hotta K.). 1999). Thereby, the open reading frame which shows the use of the codon typical for Streptomyces was able to be identified from among the open reading frames. By this analysis, it was possible to determine that this insert contains 3 ORFs, 2 are incomplete (orf32c and orf34c), and 1 is complete (orf33) (FIG. 41). See).

第一の不完全なORFは、orf32cのコーディング配列の5’部分に相当する。これにより、この遺伝子の配列を、プラスミドpSPM73のインサートの配列解析の際に得られたこの同じorfの部分配列に基づいて(実施例19.4および19.5を参照)完成させることができ、このようにして、2つの配列のコンビネーションにより、orf32cの完全配列を得ることができた(配列番号145)。遺伝子の名称に付記された「c」は、問題のORFに関して、コーディング配列が逆方向であることを意味する(図41を参照)。完全なorfを、orf33と命名した(配列番号147)。第三のORFを、orf34cと命名した(配列番号149)。遺伝子の名称に付記された「c」は、問題のORFに関して、コーディング配列が逆方向であることを意味する(図37を参照)。このorfの産物とデータバンクとの間で行われた比較により、このタンパク質のC末端部分は、そのヌクレオチド配列から推測された産物ではなく、それゆえに、このorfは、より長く、配列解析された領域を越えて継続していることが示される。   The first incomplete ORF corresponds to the 5 'portion of the coding sequence of orf32c. This allows the sequence of this gene to be completed (see Examples 19.4 and 19.5) based on this same partial sequence of orf obtained during sequence analysis of the insert of plasmid pSPM73, Thus, the complete sequence of orf32c could be obtained by the combination of the two sequences (SEQ ID NO: 145). “C” appended to the name of the gene means that the coding sequence is reversed for the ORF in question (see FIG. 41). The complete orf was named orf33 (SEQ ID NO: 147). The third ORF was named orf34c (SEQ ID NO: 149). “C” appended to the name of the gene means that the coding sequence is reversed for the ORF in question (see FIG. 37). By comparison between the product of this orf and the data bank, the C-terminal part of the protein is not a product deduced from its nucleotide sequence, and therefore the orf was longer and sequenced. It is shown to continue beyond the area.

様々なプログラムを用いて、これらオープンリーディングフレームから推測されたタンパク質配列を、様々なデータベースに存在するタンパク質配列と比較した:BLAST(Altschul等,1990年)(Altschul等,1997年)、CD−サーチ(これら2種のプログラムは、特に、国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)(ベセスダ,メリーランド州,米国)から入手可能である)、FASTA(Pearson W.R.およびD.J.Lipman,1988年、および、Pearson W.R.,1990年)(このプログラムは、特に、INFOBIOGENリソースセンター(エヴリー,フランス)から入手可能である)。これらの比較により、これら遺伝子の産物の機能に関する仮説をまとめること、および、スピラマイシン生合成に関与する可能性のある遺伝子を同定することが可能になった。   Using various programs, the protein sequences deduced from these open reading frames were compared to protein sequences present in various databases: BLAST (Altschul et al., 1990) (Altschul et al., 1997), CD-search (These two programs are in particular available from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) (Bethesda, Maryland, USA), FASTA (Pearson WR and DJ Lipman, 1988). And Pearson WR, 1990) (This program is especially available from the INFOBIOGEN Resource Center (Evry, France)). These comparisons made it possible to compile hypotheses about the function of the products of these genes and to identify genes that might be involved in spiramycin biosynthesis.

実施例20:スピラマイシン生合成の中間体の生産の解析
20.1.サンプルの製造
試験される様々な株をそれぞれ、7個のMP5培地70mlを含む500mlのバッフルを有するエルレンマイヤーで培養した(Pernodet等,1993年)。エルレンマイヤーに、2.5×106個の胞子/mlの様々なS.アンボファシエンス株を植え付け、250rpmで回転させて振盪しながら27℃で96時間成長させた。同じクローンに対応する培養液をプールし、場合により、ひだ付きフィルターでろ過し、7000rpmで15分間遠心分離した。
Example 20: Analysis of intermediate production of spiramycin biosynthesis :
20.1. Sample manufacture :
The various strains to be tested were each cultured in Erlenmeyer with 500 ml baffles containing 70 ml of 7 MP5 media (Pernodet et al., 1993). In Erlenmeyer, 2.5 × 10 6 spores / ml of various S.P. An ambofaciens strain was planted and grown at 27 ° C. for 96 hours with shaking at 250 rpm. Culture fluids corresponding to the same clones were pooled and optionally filtered through a fluted filter and centrifuged at 7000 rpm for 15 minutes.

次に、培養液のpHを水酸化ナトリウムで9に調節し、上清をメチルイソブチリルケトン(MIBK)で抽出した。次に、有機相(MIBK)を回収し、蒸発させた。次に、乾燥抽出物をアセトニトリル1mlに吸収させ、次に、液体クロマトグラフィー/マススペクトロメトリー(LC/MS)解析に用いる前に、1/10(100μl適量を水で1mlに)に希釈した。   Next, the pH of the culture solution was adjusted to 9 with sodium hydroxide, and the supernatant was extracted with methyl isobutyryl ketone (MIBK). The organic phase (MIBK) was then collected and evaporated. The dry extract was then absorbed into 1 ml of acetonitrile and then diluted 1/10 (100 μl aliquot to 1 ml with water) before being used for liquid chromatography / mass spectrometry (LC / MS) analysis.

20.2.LC/MSによるサンプルの解析:
試験しようとする株により合成された様々な産物の質量を決定するために、サンプルをLC/MSで解析した。
20.2. Sample analysis by LC / MS:
Samples were analyzed by LC / MS to determine the mass of the various products synthesized by the strain to be tested.

用いられた高速液体クロマトグラフィーカラムは、クロマシル(Kromasil)C8 150* 4.6mmm,5mmm,100Åカラムである。 The high performance liquid chromatography column used is a Kromasil C8 150 * 4.6 mm, 5 mm, 100Å column.

移動相は、アセトニトリルと0.05%トリフルオロ酢酸水溶液との混合物からなる濃度勾配であり、流速は1ml/分に固定される。カラムオーブンの温度は30℃に維持される。   The mobile phase is a concentration gradient consisting of a mixture of acetonitrile and 0.05% aqueous trifluoroacetic acid, and the flow rate is fixed at 1 ml / min. The temperature of the column oven is maintained at 30 ° C.

カラム出口でのUV検出を、2つの異なる波長:238nm、および、280nmで行った。   UV detection at the column outlet was performed at two different wavelengths: 238 nm and 280 nm.

クロマトグラフィーカラムに連結されたマススペクトロメーターは、アジレント社(Agilent)により市販されているシングル四重極装置(コーン電圧が30Vおよび70V)である。   The mass spectrometer connected to the chromatography column is a single quadrupole device (cone voltages 30V and 70V) marketed by Agilent.

20.3.OS49.67株によって生産された生合成中間体の解析:
orf3遺伝子がフェーズ内の欠失によって不活性化されたOS49.67株は、スピラマイシンを生産しない(実施例6および15を参照)。
20.3. Analysis of biosynthetic intermediates produced by OS49.67 strain:
The OS49.67 strain in which the orf3 gene was inactivated by intraphase deletion does not produce spiramycin (see Examples 6 and 15).

サンプルを、上述の方法(段落20.1を参照)に従って製造し、上述した通りにLC/MSで解析した(段落20.2を参照)。   Samples were prepared according to the method described above (see paragraph 20.1) and analyzed by LC / MS as described above (see paragraph 20.2).

より特定には、クロマトグラフィーによる解析は、移動相として、時間T=0〜5分は20%アセトニトリル、次に、T=35分間で直線的に30%に増加させ、続いてT=50分間までプラトー状態にすることによる溶媒の勾配で行った。   More specifically, chromatographic analysis shows that as a mobile phase, time T = 0-5 minutes is increased to 20% acetonitrile, then linearly to 30% at T = 35 minutes, followed by T = 50 minutes. Up to a plateau until the solvent gradient.

これら条件下で、より特定には2種の産物、すなわち238mnでの吸収(保持時間33.4分)、および、280nmでの吸収(保持時間44.8分)(図35を参照)が観察された。図35は、238および280nmで生産されたHPLCクロマトグラムの並置(上部)、さらに、33.4分間と44.8分間で溶出した分子のUVスペクトル(下部)を示す。   Under these conditions, more specifically two products are observed: absorption at 238 mn (retention time 33.4 minutes) and absorption at 280 nm (retention time 44.8 minutes) (see FIG. 35). It was done. FIG. 35 shows the juxtaposition of the HPLC chromatograms produced at 238 and 280 nm (top), as well as the UV spectra (bottom) of molecules eluting at 33.4 and 44.8 minutes.

連結されたマススペクトロメトリーの解析条件は以下の通りであった:スキャニングは、100〜1000Daの質量範囲をカバーするスキャンモードで行われた。エレクトロマルチプライヤーのゲインを1Vとした。エレクトロスプレー源に関して、噴霧ガスの圧力は35psig、乾燥ガスの流速は12.0l/分、乾燥ガスの温度は350℃、および、キャピラリー電圧はに+/−3000Vにした。これら実験により、分離された2つの産物の質量を決定することができた。これら質量はそれぞれ、最初に溶出した産物については370g/モル([M−H2O]+=353の主要な産物)、および、第二の産物については368g/モル([M−H2O]+=351の主要な産物)であった。 The coupled mass spectrometry analysis conditions were as follows: Scanning was performed in scan mode covering a mass range of 100-1000 Da. The gain of the electromultiplier was set to 1V. For the electrospray source, the atomizing gas pressure was 35 psig, the drying gas flow rate was 12.0 l / min, the drying gas temperature was 350 ° C., and the capillary voltage was +/− 3000V. These experiments allowed the masses of the two separated products to be determined. These masses are respectively 370 g / mol for the first eluted product (major product of [M−H 2 O] + = 353) and 368 g / mol for the second product ([M−H 2 O ] + = 351 major products).

構造を得るために、上述の産物を、以下の条件下で単離および精製した:移動相は、0.05%トリフルオロ酢酸水溶液とアセトニトリルの70/30(v/v)混合物である。クロマトグラフィーは、固定流速1ml/分で、均一系で行われる。これら条件下で、2つの産物の保持時間はそれぞれ、8、および、13.3分間である。加えて、この場合、製造されたサンプル(段落20.1を参照)はに水で希釈しないで10μlを注入する。   To obtain the structure, the above product was isolated and purified under the following conditions: The mobile phase is a 70/30 (v / v) mixture of 0.05% aqueous trifluoroacetic acid and acetonitrile. Chromatography is performed in a homogeneous system at a fixed flow rate of 1 ml / min. Under these conditions, the retention times of the two products are 8 and 13.3 minutes, respectively. In addition, in this case, the prepared sample (see paragraph 20.1) is injected without dilution with water.

2つの産物は、クロマトグラム用カラムの出口で回収され、以下の条件下で単離される:オアシス(Oasis)HLBの1cc30mgのカートリッジ(ウォーターズ(Waters))は、アセトニトリル1ml、次に、水/アセトニトリル(20v/80v)1ml、および、80/20の水/アセトニトリル1mlで連続的に調節される。次に、サンプルを導入し、水/アセトニトリル(95/5)1ml、および、水/重水素化アセトニトリル(95/5)1mlで連続してカートリッジを洗浄し、次に、40/60の水/重水素化アセトニトリル600μlで溶出する。次に、回収した溶液は、NMRで直接解析する。   The two products are collected at the outlet of the chromatogram column and isolated under the following conditions: Oasis HLB 1 cc 30 mg cartridge (Waters) is 1 ml acetonitrile, then water / acetonitrile. Continuously adjusted with 1 ml of (20 v / 80 v) and 1 ml of 80/20 water / acetonitrile. The sample is then introduced and the cartridge washed sequentially with 1 ml of water / acetonitrile (95/5) and 1 ml of water / deuterated acetonitrile (95/5), then 40/60 water / acetate. Elute with 600 μl of deuterated acetonitrile. Next, the collected solution is directly analyzed by NMR.

これら2つの化合物について得られたNMRスペクトルは、以下の通りである:
−溶出した第一の産物:プラテノライドA:(スペクトル9646V)、CD3CNにおける1Hスペクトル(化学シフト;ppm):0.90 (3H, t, J=6Hz), 0.93 (3H, d, J=5Hz), 1.27 (3H, d, J=5Hz), 1.27-1.40 (3H, m), 1.51 (1H, m), 1.95 (1H, m), 2.12 (1H, m), 2.30 (1H, d, J=12Hz), 2.50 (1H, d, J=11Hz), 2.58 (1H, dd, J=9 および 12 Hz), 2.96 (1H, d, J=7Hz), 3.43 (3H, s), 3.70 (1H, d, J=9Hz), 3.86 (1H, d, J=7Hz), 4.10 (1H, m), 5.08 (1H, m), 5.58 (1H, dt, J=3 および 12Hz), 5.70 (1H, dd, J=8 および 12 Hz), 6.05 (1H, dd, J=9 および 12 Hz), 6.24 (1H, dd, J=9 および 12Hz)。
The NMR spectra obtained for these two compounds are as follows:
-Eluted first product: platenolide A: (spectrum 9646V), 1H spectrum (chemical shift; ppm) in CD3CN: 0.90 (3H, t, J = 6Hz), 0.93 (3H, d, J = 5Hz), 1.27 (3H, d, J = 5Hz), 1.27-1.40 (3H, m), 1.51 (1H, m), 1.95 (1H, m), 2.12 (1H, m), 2.30 (1H, d, J = 12Hz) , 2.50 (1H, d, J = 11Hz), 2.58 (1H, dd, J = 9 and 12 Hz), 2.96 (1H, d, J = 7Hz), 3.43 (3H, s), 3.70 (1H, d, J = 9Hz), 3.86 (1H, d, J = 7Hz), 4.10 (1H, m), 5.08 (1H, m), 5.58 (1H, dt, J = 3 and 12Hz), 5.70 (1H, dd, J = 8 and 12 Hz), 6.05 (1H, dd, J = 9 and 12 Hz), 6.24 (1H, dd, J = 9 and 12 Hz).

−溶出した第二の産物:プラテノライドB:(スペクトル9647V)、CD3CNにおける1Hスペクトル(化学シフト;ppm):0.81 (3H, t, J=6Hz), 0.89 (1H, m), 1.17 (3H, d, J=5Hz), 1.30 (4H, m), 1.47 (2H, m), 1.61 (1H, t, J=10Hz), 2.20 (1H, m), 2.38 (1H, d, J=13Hz), 2.52 (1H, m), 2.58 (1H, m), 2.68 (1H, dd, J=8 および 13Hz), 3.10 (1H, d, J=7Hz), 3.50 (3H, s), 3.61 (1H, d, J=8Hz), 3.82 (1H, d, J=7Hz), 5.09 (1H, m), 6,20 (1H, m), 6.25 (1H, dd, J=9 および 12 Hz), 6.58 (1H, d, J=12 Hz), 7.19 (1H, dd, J=9 および 12Hz)。   -Second product eluted: platenolide B: (spectrum 9647V), 1H spectrum (chemical shift; ppm) in CD3CN: 0.81 (3H, t, J = 6Hz), 0.89 (1H, m), 1.17 (3H, d , J = 5Hz), 1.30 (4H, m), 1.47 (2H, m), 1.61 (1H, t, J = 10Hz), 2.20 (1H, m), 2.38 (1H, d, J = 13Hz), 2.52 (1H, m), 2.58 (1H, m), 2.68 (1H, dd, J = 8 and 13Hz), 3.10 (1H, d, J = 7Hz), 3.50 (3H, s), 3.61 (1H, d, J = 8Hz), 3.82 (1H, d, J = 7Hz), 5.09 (1H, m), 6,20 (1H, m), 6.25 (1H, dd, J = 9 and 12 Hz), 6.58 (1H, d, J = 12 Hz), 7.19 (1H, dd, J = 9 and 12 Hz).

このようにして、これら実験により、これら2つの化合物の構造を決定することができた。溶出した第一の産物は、プラテノライドAであり、第二の産物は、プラテノライドBである;推測されたこれら2つの分子の構造を、図36に示す。   Thus, these experiments allowed the structures of these two compounds to be determined. The first product eluted is platenolide A and the second product is platenolide B; the structure of these two molecules deduced is shown in FIG.

また、NMRとあわせてLC/MS技術を上述の条件とはわずかに異なる条件下で(ただしその設定は当業者周知である)用いて、OS49.67株は、プラテノライドAおよ
びBに加えて、これら2つの化合物の誘導体を生産することも決定することもできた。それらは、プラテノライドA+マイカロース、および、プラテノライドB+マイカロースである(これら2つの化合物の構造を図40に示す)。OS49.67株の培養液の解析結果を表42に示す。
In addition, using LC / MS technology together with NMR under slightly different conditions than those described above (however, the setting is well known to those skilled in the art), the OS49.67 strain, in addition to platenolides A and B, It was also possible to produce and determine derivatives of these two compounds. They are platenolide A + micalose and platenolide B + mycarose (the structures of these two compounds are shown in FIG. 40). Table 42 shows the analysis results of the culture solution of OS49.67 strain.

Figure 0005042497
Figure 0005042497

20.4.SPM509株によって生産された生合成中間体の解析
orf14遺伝子が不活性化されているSPM509株(orf14::att3Ωaac−)は、スピラマイシンを生産しない(実施例13,15および16を参照)。サンプルを、上述の方法(段落20.1を参照)に従って製造し、上述した通りにLC/MSで解析した(段落20.2および20.3を参照)。MP5培地で培養されたSPM509株の培養上清に存在する生合成中間体の解析により、この株は、プラテノライドのB型(「プラテノライドB」,図36を参照)のみ生産し、A型(「プラテノライドA」,図36を参照)は生産しなかったことが示された。
20.4. Analysis of biosynthetic intermediates produced by SPM509 strain :
SPM509 strain (orf14 :: att3Ωaac−) in which the orf14 gene is inactivated does not produce spiramycin (see Examples 13, 15 and 16). Samples were prepared according to the method described above (see paragraph 20.1) and analyzed by LC / MS as described above (see paragraphs 20.2 and 20.3). By analysis of the biosynthetic intermediate present in the culture supernatant of the SPM509 strain cultured in MP5 medium, this strain produces only platenolide type B (see “Platenolide B”, see FIG. 36) and type A (“ Platenolide A "(see Figure 36) was shown not to be produced.

実施例21:orf3遺伝子にノックアウトを有する株(OS49.67)のorf14遺伝子のインタラプト
orf14遺伝子産物は、スピラマイシン生合成に必須である(実施例13、15および16を参照:SPM509株、この遺伝子は、インタラプトされて、スピラマイシンを生産しなくなっている)。MP5培地で培養されたSPM509株の培養上清に存在する生合成中間体の解析により、この株は、プラテノライドのB型のみを生産し、A型は生産しないことが示された(実施例20を参照)。この観察結果を説明できる仮説の一つは、orf14の産物は、プラテノライドのB型を酵素的な還元工程によってA型にする変換に関与するということである。この仮説を試験するために、スピラマイシンを生産しなくなったが、プラテノライドのA型とB型を生産する突然変異体でorf14遺伝子を不活
性化した。これは、フェーズ内の欠失によってorf3遺伝子が不活性化されたOS49.67株(Δorf3)の場合である(実施例6および20を参照)。この株でorf14遺伝子を不活性するために、OS49.67株のプロトプラスト形質転換によってプラスミドpSPM509を導入した(T.Kieser等,2000年)。orf14遺伝子の不活性化は、OSC2株の場合ですでに説明されている(実施例13を参照)、および、orf14遺伝子の不活性化についてもOS49.67株に同じ手法を行った。プラスミドpSPM509で形質転換した後、クローンを、それらのアプラマイシン耐性について選択した。次に、アプラマイシン耐性クローンを、アプラマイシン含有培地、および、ハイグロマイシン含有培地それぞれで二次培養した。アプラマイシンに対して耐性なクローン(ApraR)、および、ハイグロマイシンに対して感受性を有するクローン(HygS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、orf14遺伝子が、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたorf14のコピーで置換されたクローンである。これらクローンをより特定に選択し、orf14の野生型コピーの、カセットでインタラプトされたコピーでの置換を、ハイブリダイゼーションによって確認した。従って、得られたクローンのトータルDNAを数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、att3Ωaac−カセットに対応するプローブとハイブリダイズさせ、遺伝子置換が実際に生じたことを確認した。遺伝子型の確認はまた、当業者既知のあらゆる方法によって行うこともでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって行うこともできる。
Example 21: The orf14 gene interrupt of the orf14 gene in a strain having a knockout in the orf3 gene (OS49.67) is essential for spiramycin biosynthesis (see Examples 13, 15 and 16: SPM509 strain, this gene Has been interrupted and no longer produces spiramycin). Analysis of the biosynthetic intermediate present in the culture supernatant of SPM509 strain cultured in MP5 medium showed that this strain produced only platenolide type B and not type A (Example 20). See). One hypothesis that can explain this observation is that the product of orf14 is involved in the conversion of the platenolide form B to form A by an enzymatic reduction process. To test this hypothesis, spiramycin was no longer produced, but the orf14 gene was inactivated with a mutant producing platenolide forms A and B. This is the case for the OS49.67 strain (Δorf3) in which the orf3 gene was inactivated by deletion within the phase (see Examples 6 and 20). In order to inactivate the orf14 gene in this strain, plasmid pSPM509 was introduced by protoplast transformation of OS49.67 strain (T. Kieser et al., 2000). The inactivation of the orf14 gene has already been explained in the case of the OSC2 strain (see Example 13), and the same procedure was performed on the OS49.67 strain for the inactivation of the orf14 gene. After transformation with plasmid pSPM509, clones were selected for their apramycin resistance. Next, the apramycin resistant clones were subcultured in an apramycin-containing medium and a hygromycin-containing medium, respectively. A clone resistant to apramycin (ApraR) and a clone sensitive to hygromycin (HygS), in principle, have undergone a double crossover during the event, and the orf14 gene is att3Ωaac− A clone replaced with a copy of orf14 interrupted with a cassette. These clones were selected more specifically and the replacement of the wild type copy of orf14 with the cassette interrupted copy was confirmed by hybridization. Therefore, the total DNA of the obtained clone was digested with several enzymes, separated on an agarose gel, transferred onto a membrane, hybridized with a probe corresponding to the att3Ωaac-cassette, and gene replacement actually occurred It was confirmed. Genotype confirmation can also be performed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using appropriate oligonucleotides and sequence analysis of PCR products.

予想された特徴を示すクローン(Δorf3、orf14::att3Ωaac−)をより特定して選択し、SPM510と命名した。実際に、2回のハイブリダイゼーションに基づいて、att3Ωaac−カセットが、実際にこのクローンのゲノムに存在すること、および、このクローンのゲノムにおける野生型orf14遺伝子の、att3Ωaac−カセットでインタラプトされたコピーでの置換(二重の組換え現象の後に)の場合に予想される消化プロファイルが実際に得られることを確かめることができた。   A clone (Δorf3, orf14 :: att3Ωaac−) exhibiting the expected characteristics was selected more specifically and named SPM510. In fact, based on two hybridizations, the att3Ωaac-cassette is actually present in the genome of this clone, and in the interrupted copy of the wild type orf14 gene in the genome of this clone with the att3Ωaac-cassette. It was possible to confirm that the expected digestion profile was actually obtained in the case of replacement (after double recombination events).

実施例22:orf14遺伝子のインタラプトの機能的な相補性
22.1.プラスミドpSPM519の構築
orf14遺伝子を、以下のオリゴヌクレオチド対:

Figure 0005042497
ならびに、マトリックスとして、OSC2株の染色体DNAを用いたPCRによって増幅した。オリゴヌクレオチドEDR31およびEDR37はそれぞれ、HindIIIおよびXbaI制限部位を有する(太字の配列)。このようにして得られた1.2kbのフラグメントを、ベクターpGEM−Tイージー(プロメガ社(マディソン,ウィスコンシン州,米国)により市販されている)にクローニングし、プラスミドpSPM515を得た。次に、このプラスミドを、HindIIIおよびXbaI制限酵素で消化した。得られた1.2kbのHindIII/XbaIインサートを、同じ酵素で予めで消化されたベクターpUWL201にクローニングした(実施例17.1を参照)。このようにして得られたプラスミドを、pSPM519と命名した。 Example 22: Functional complementarity of orf14 gene interrupts :
22.1. Construction of plasmid pSPM519 :
The orf14 gene is converted into the following oligonucleotide pair:
Figure 0005042497
And it amplified by PCR using the chromosomal DNA of OSC2 strain as a matrix. Oligonucleotides EDR31 and EDR37 have HindIII and XbaI restriction sites, respectively (bold sequence). The 1.2 kb fragment thus obtained was cloned into the vector pGEM-T Easy (commercially available from Promega (Madison, Wis., USA)) to obtain the plasmid pSPM515. This plasmid was then digested with HindIII and XbaI restriction enzymes. The resulting 1.2 kb HindIII / XbaI insert was cloned into the vector pUWL201 previously digested with the same enzymes (see Example 17.1). The plasmid thus obtained was named pSPM519.

22.1.SPM509およびSPM510株の、プラスミドpSPM519での形質転換
プラスミドpSPM519を、プロトプラスト形質転換によって(T.Kieser等,2000年)、SPM509株(実施例13を参照)およびSPM510株(実施例17を参照)に導入した。形質転換の後、クローンを、それらのチオストレプトン耐性について選択した。次に、クローンをチオストレプトン含有培地で二次培養した。
22.1. Transformation of SPM509 and SPM510 strains with plasmid pSPM519 :
Plasmid pSPM519 was introduced into SPM509 strain (see Example 13) and SPM510 strain (see Example 17) by protoplast transformation (T. Kieser et al., 2000). After transformation, clones were selected for their thiostrepton resistance. Next, the clone was subcultured in a thiostrepton-containing medium.

SPM509株は、スピラマイシン非生産体株である(実施例13、15および16ならびに図24を参照)。ベクターpSPM519で形質転換されたSPM509株のスピラマイシン生産(SPM509 pSPM519という株)を、この株をMP5培地でチオストレプトンの存在下で培養することによって解析した。次に、培養上清をHPLCで解析した(実施例16および17を参照)。この解析結果を表43に示すが、データはmg/リットル上清で示される。結果は、スピラマイシンの総生産量に相当する(スピラマイシンI、IIおよびIIIの生産量を足すことによって得られた)。SPM509株におけるベクターpSPM519の存在により、スピラマイシン生産が復元されることが観察された(表43を参照)。   SPM509 strain is a non-spiramycin producer strain (see Examples 13, 15 and 16 and FIG. 24). Spiramycin production of the SPM509 strain transformed with the vector pSPM519 (strain called SPM509 pSPM519) was analyzed by culturing this strain in MP5 medium in the presence of thiostrepton. The culture supernatant was then analyzed by HPLC (see Examples 16 and 17). The results of this analysis are shown in Table 43, and the data are shown in mg / liter supernatant. The results correspond to the total production of spiramycin (obtained by adding the production of spiramycin I, II and III). It was observed that spiramycin production was restored by the presence of the vector pSPM519 in SPM509 strain (see Table 43).

Figure 0005042497
Figure 0005042497

プラスミドpSPM519で形質転換された株SPM510を、SPM510 pSPM509と命名した。   Strain SPM510 transformed with plasmid pSPM519 was named SPM510 pSPM509.

実施例23:S.フラジアエのtylB遺伝子によるorf3遺伝子のインタラプトの機能的な相補性
23.1.プラスミドpOS49.52の構築
プラスミドpOS49.52は、S.アンボファシエンスにおいてTylBタンパク質の発現が可能なプラスミドに相当する。これを構築するために、S.フラジアエのtylB遺伝子のコーディング配列(Merson−DaviesおよびCundliffe,1994年,GenBank寄託番号:U08223(領域の配列)、SFU08223(DNA配列)およびAAA21342(タンパク質配列))を、プラスミドpKC1218に導入した(Bierman等,1992,Kieser等,2000年,このプラスミドを含むE.コリ株は、特に、ARS(NRRL)Agricultural Research Service Culture Collection)(ペオリア,イリノイ州,米国)から、番号B−14790で入手可能である)。加えて、このコーディング配列を、ermE*プロモーター(上記、特に実施例17.1,Bibb等,1985年,Bibb等,1994年を参照)の制御下に置いた。
Example 23: S.I. Functional complementation of the orf3 gene interrupt by the Fradiae tylB gene
23.1. Construction of plasmid pOS49.52 :
Plasmid pOS49.52 is It corresponds to a plasmid capable of expressing TylB protein in ambofaciens. To build this, S. The coding sequence of the Fradiae tylB gene (Merson-Davies and Cundlife, 1994, GenBank accession number: U08223 (region sequence), SFU08223 (DNA sequence) and AAA21342 (protein sequence)) was introduced into the plasmid pKC1218 (Bierman et al. 1992, Kieser et al., 2000, E. coli strains containing this plasmid are available under the number B-14790, particularly from ARS (NRRL) Agricultural Research Service Collection (Peoria, Illinois, USA). ). In addition, the coding sequence was placed under the control of the ermE * promoter (see in particular Example 17.1, Bibb et al., 1985, Bibb et al., 1994).

23.1.OS49.67株の、プラスミドpOS49.52での形質転換
orf3遺伝子が、フェーズ内の欠失により不活性化されたOS49.67株は、スピラマイシンを生産しない(実施例6および15を参照)。プラスミドpOS49.52を、プロトプラスト形質転換によって(T.Kieser等,2000年)、OS49.67株に導入した。形質転換の後、クローンを、それらのアプラマイシン耐性について選択した。次に、クローンをアプラマイシンを含む培地で二次培養した。クローンをより特定して選択し、OS49.67 pOS49.52と命名した。
23.1. Transformation of OS49.67 strain with plasmid pOS49.52 :
The OS49.67 strain in which the orf3 gene is inactivated by deletion within the phase does not produce spiramycin (see Examples 6 and 15). Plasmid pOS49.52 was introduced into OS49.67 strain by protoplast transformation (T. Kieser et al., 2000). After transformation, clones were selected for their apramycin resistance. Next, the clones were subcultured in a medium containing apramycin. A more specific clone was selected and named OS49.67 pOS49.52.

上記で実証したように、OS49.67株は、スピラマイシンを生産しない(実施例6および15を参照)。ベクターpOS49.52で形質転換されたOS49.67株のスピラマイシン生産を、実施例15で説明された技術によって解析した。このようにして、この株は、スピラマイシン生産体の表現型を有することを実証することができた。従って
、TylBタンパク質は、orf1遺伝子のインタラプトの機能的な相補性を可能にする。
As demonstrated above, the OS49.67 strain does not produce spiramycin (see Examples 6 and 15). Spiramycin production of OS49.67 strain transformed with vector pOS49.52 was analyzed by the technique described in Example 15. In this way, it was possible to demonstrate that this strain has the phenotype of the spiramycin producer. Thus, TylB protein allows functional complementation of the orf1 gene interrupt.

実施例24:orf28c遺伝子の過剰発現によるスピラマイシン生産の改善
24.1.プラスミドpSPM75の構築
orf28c遺伝子を、HindIII制限部位またはBamHI制限部位を含むオリゴヌクレオチド対を用いたPCRによって増幅した。これらプライマーは、以下の配列を有する:

Figure 0005042497
Example 24: Improvement of spiramycin production by overexpression of the orf28c gene
24.1. Construction of plasmid pSPM75 :
The orf28c gene was amplified by PCR using an oligonucleotide pair containing a HindIII restriction site or a BamHI restriction site. These primers have the following sequences:
Figure 0005042497

プライマーKF30およびKF31はそれぞれ、HindIIIおよびBamHI制限部位(太字の配列)を有する。プライマー対KF30およびKF31により、マトリックスとして、コスミドpSPM36(上記を参照)を用いて、サイズが約1.5kbの、orf28c遺伝子を含むDNAフラグメントを増幅することができる。このようにして得られた1.5kbのフラグメントを、ベクターpGEM−Tイージー(プロメガ社(マディソン,ウィスコンシン州,米国)により市販されている)にクローニングし、プラスミドpSPM74を得た。次に、プラスミドpSPM74を、HindIIIおよびBamHI制限酵素で消化し、得られた約1.5kbのHindIII/BamHIインサートを、予め同じ酵素で消化されたベクターpUWL201にサブクローニングした(実施例17.1を参照)。このようにして得られたプラスミドを、pSPM75と命名した;これは、orf28cのermE*プロモーターの制御下に置かれたコーディング配列全てを含む。 Primers KF30 and KF31 have HindIII and BamHI restriction sites (bold sequence), respectively. With the primer pair KF30 and KF31, a DNA fragment containing the orf28c gene having a size of about 1.5 kb can be amplified using cosmid pSPM36 (see above) as a matrix. The 1.5 kb fragment thus obtained was cloned into the vector pGEM-T Easy (commercially available from Promega (Madison, Wis., USA)) to obtain the plasmid pSPM74. Next, plasmid pSPM74 was digested with HindIII and BamHI restriction enzymes and the resulting approximately 1.5 kb HindIII / BamHI insert was subcloned into vector pUWL201 previously digested with the same enzymes (see Example 17.1). ). The plasmid thus obtained was named pSPM75; it contains all the coding sequences placed under the control of the orf28c ermE * promoter.

24.2.OSC2株の、プラスミドpSPM75での形質転換
プラスミドpSPM75を、プロトプラスト形質転換によって(T.Kieser等,2000年)、OSC2株に導入した。プロトプラスト形質転換の後、クローンを、それらのチオストレプトン耐性について選択した。次に、クローンをチオストレプトン含有培地で二次培養し、プラスミドでの形質転換を、プラスミド抽出によって確認した。2つのクローンをより特定に選択し、OSC2/pSPM75(1)およびOSC2/pSPM75(2)と命名した。
24.2. Transformation of OSC2 strain with plasmid pSPM75 :
Plasmid pSPM75 was introduced into OSC2 strain by protoplast transformation (T. Kieser et al., 2000). After protoplast transformation, clones were selected for their thiostrepton resistance. Next, the clones were subcultured in a thiostrepton-containing medium, and plasmid transformation was confirmed by plasmid extraction. Two clones were more specifically selected and named OSC2 / pSPM75 (1) and OSC2 / pSPM75 (2).

OSC2/pSPM75(2)株のサンプルは、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)[National Collection of Cultures And Microorganisms]Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2003年10月6日に、登録番号I−3101で寄託した。   Samples of the OSC2 / pSPM75 (2) strain were collected at Collection National de Cultures de Microorganisms (CNCM) [National Collection of Cultures 10th Annual Microorganisms] On the day, it was deposited with registration number I-3101.

orf28c遺伝子の過剰発現のスピラマイシン生産に対する作用を試験するために、OSC2/pSPM75(1)およびOSC2/pSPM75(2)クローンのスピラマイシン生産を実施例15で説明された技術で試験した。OSC2株のスピラマイシン生産の解析も比較のために平行して行った。このようにして、プラスミドpSPM75の存在が、OSC2株のスピラマイシン生産を顕著に増加させることを観察することができた。
これは、orf28cの過剰発現により、スピラマイシン生産の増加がもたらされることを実証しており、調節因子としてのその役割が確認された。
To test the effect of overexpression of the orf28c gene on spiramycin production, the spiramycin production of OSC2 / pSPM75 (1) and OSC2 / pSPM75 (2) clones was tested with the technique described in Example 15. Analysis of spiramycin production of OSC2 strain was also performed in parallel for comparison. In this way, it could be observed that the presence of plasmid pSPM75 significantly increased the spiramycin production of the OSC2 strain.
This demonstrates that overexpression of orf28c results in an increase in spiramycin production, confirming its role as a regulator.

また、OSC2/pSPM75(1)およびOSC2/pSPM75(2)クローンのスピラマイシン生産もHPLCで解析した(実施例17.2と同じ方法で)。OSC2株のスピラマイシン生産の解析も比較のために平行して行った。この解析結果を表44に示すが、データはmg/リットル上清で示される。結果は、スピラマイシンの総生産量(スピラマイシンI、IIおよびIIIの生産量を足すことによって得られた)に相当する。   The spiramycin production of OSC2 / pSPM75 (1) and OSC2 / pSPM75 (2) clones was also analyzed by HPLC (in the same way as Example 17.2). Analysis of spiramycin production of OSC2 strain was also performed in parallel for comparison. The results of this analysis are shown in Table 44, and the data are shown in mg / liter supernatant. The results correspond to the total production of spiramycin (obtained by adding the production of spiramycin I, II and III).

Figure 0005042497
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このようにして、プラスミドpSPM75の存在が、OSC2株のスピラマイシン生産を顕著に増加させることが観察される。これは明らかに、orf28cの過剰発現は、スピラマイシン生産にプラスの作用を有することを示す。   Thus, it is observed that the presence of plasmid pSPM75 significantly increases the spiramycin production of the OSC2 strain. This clearly indicates that overexpression of orf28c has a positive effect on spiramycin production.

実施例25:orf8遺伝子において不活性化された株によるスピラマイシン生合成中間体生産の解析
orf8遺伝子が、Ωhygカセットの挿入によって不活性化されたOS49.107株は、スピラマイシンを生産しない(実施例7および15を参照)。orf8遺伝子は、数種のアミノトランスフェラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードし、orf8遺伝子は、フォロサミン生合成に必要なアミノ交換反応に関与する4−アミノトランスフェラーゼをコードする(図6を参照)ことを強く示唆している。それゆえに、スピラマイシン生合成は、フォロシジン段階でブロックされる(図7を参照)ことが予想される。それゆえに、スピラマイシン非生産体であるOS49.107株は、フォロシジンを生産する。
Example 25: Analysis of spiramycin biosynthetic intermediate production by strains inactivated in the orf8 gene :
The OS49.107 strain in which the orf8 gene is inactivated by insertion of the Ωhyg cassette does not produce spiramycin (see Examples 7 and 15). The orf8 gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several aminotransferases, and the orf8 gene encodes a 4-aminotransferase that is involved in the transamination reaction required for forosamine biosynthesis (see FIG. 6). ) Strongly suggests. Therefore, spiramycin biosynthesis is expected to be blocked at the forosidine step (see FIG. 7). Therefore, OS49.107, a non-spiramycin producer, produces forosidine.

OS49.107株の上清のサンプルを、上述の方法に従って製造し(実施例16を参照,ただしMIBK抽出を除く)、上述した通りにLC/MSで解析した(段落20.2および20.3を参照)。SIMモードで、フォロシジンの分子イオンに関する質量558を選択し、数種のピークを検出した。質量558の化合物の存在は、フォロサミン合成において役割を有するorf8の仮説と一致する。   Samples of the supernatant of OS49.107 strain were prepared according to the method described above (see Example 16 except for MIBK extraction) and analyzed by LC / MS as described above (paragraphs 20.2 and 20.3). See). In SIM mode, the mass 558 for forocidin molecular ion was selected and several peaks were detected. The presence of a compound with a mass of 558 is consistent with the hypothesis of orf8 that has a role in forosamine synthesis.

実施例26:orf12遺伝子において不活性化された株によるスピラマイシン生合成中間体の生産の解析
orf12遺伝子が不活性化されたSPM507株は、スピラマイシンを生産しない(実施例11および15を参照)。orf12遺伝子は、フォロサミン生合成に必要な脱水反応に関与する3,4−デヒドラターゼをコードすると考えられている(図6を参照)。それゆえに、スピラマイシン生合成は、フォロシジン段階でブロックされることが予想される(図7を参照)。スピラマイシン非生産株であるSPM507株は、それゆえに、フォロシジンを生産するはずである。
Example 26: Analysis of production of spiramycin biosynthetic intermediates by strains inactivated in the orf12 gene :
SPM507 strain in which the orf12 gene is inactivated does not produce spiramycin (see Examples 11 and 15). The orf12 gene is thought to encode 3,4-dehydratase involved in the dehydration reaction necessary for forosamine biosynthesis (see FIG. 6). Therefore, spiramycin biosynthesis is expected to be blocked at the forosidine step (see FIG. 7). SPM507, a non-spiramycin producing strain, should therefore produce forosidine.

SPM507株の上清のサンプルを、上述の方法に従って製造し(実施例16を参照,
ただしMIBK抽出を除く)、上述した通りにLC/MSで解析した(段落20.2および20.3を参照)。これら条件下で、フォロシジンの保持時間は約12.9分間である。SIMモードで、フォロシジンの分子イオン[M+H]+に関する質量558を選択し、ピークを検出した。558の化合物の存在により、orf12の産物は、スピラマイシン生合成において役割を有するという仮説を確認することが可能になる。
A sample of the supernatant of SPM507 strain was prepared according to the method described above (see Example 16,
However, except for MIBK extraction), it was analyzed by LC / MS as described above (see paragraphs 20.2 and 20.3). Under these conditions, the retention time of forocidin is about 12.9 minutes. In SIM mode, the mass 558 for the molecular ion [M + H] + of forocidin was selected and a peak was detected. The presence of 558 compounds makes it possible to confirm the hypothesis that the product of orf12 has a role in spiramycin biosynthesis.

しかしながら、フォロシジンの存在量は比較的少量であり、これら条件下では、238nmで吸収する産物のほうがより特定に観察される(保持時間17.1分)。LC/MS解析により、この化合物の質量を、744.3g/モル([M+H]+=744.3,主要な産物)と決定することができた。 However, the amount of forosidin present is relatively small, and under these conditions the product that absorbs at 238 nm is more specifically observed (retention time 17.1 minutes). By LC / MS analysis, the mass of this compound could be determined as 744.3 g / mol ([M + H] + = 744.3, main product).

構造を得るために、上述の産物を、上述の条件下で(段落20.1を参照)単離および精製した。次に、有機相(MIBK)を回収し、蒸発させた。乾燥抽出物を水に吸収させ、ヘプタンで抽出した。次に、オアシスHLBの1gのカートリッジ(ウォーターズSAS,St−Quentin en−Yvelines,フランス)に結合させることによって、水溶液を抽出する。30/70の水/アセトニトリル混合物での溶出によって化合物を回収する。次に、この溶液を分析カラムに注入し(100μl)、オアシスHLBの1cc30mgのカートリッジ(ウォーターズ)でフラクションを回収する。使用前に、オアシスHLBの1cc30mgのカートリッジ(ウォーターズ)は、アセトニトリル、続いて、水/アセトニトリル混合物(20v/80v)、および、80/20の水/アセトニトリル混合物で連続的に調節される。   To obtain the structure, the product described above was isolated and purified under the conditions described above (see paragraph 20.1). The organic phase (MIBK) was then collected and evaporated. The dried extract was absorbed into water and extracted with heptane. The aqueous solution is then extracted by binding to a 1 g cartridge of Oasis HLB (Waters SAS, St-Quentin en-Yvelines, France). The compound is recovered by elution with a 30/70 water / acetonitrile mixture. Next, this solution is injected into an analytical column (100 μl), and fractions are collected with an Oasis HLB 1 cc 30 mg cartridge (Waters). Prior to use, a 1 cc 30 mg cartridge (Waters) of Oasis HLB is continuously conditioned with acetonitrile followed by a water / acetonitrile mixture (20 v / 80 v) and an 80/20 water / acetonitrile mixture.

次に、オアシスHLBの1cc30mgのカートリッジ(ウォーターズ)を、水/アセトニトリル(95/5)1ml、および、水/重水素化アセトニトリル(95/5)1mlで連続して洗浄し、続いて、40/60の水/重水素化アセトニトリル600μlで溶出する。次に、回収した溶液をNMRで直接解析する。   Next, a 1 cc 30 mg cartridge (Waters) of Oasis HLB was washed sequentially with 1 ml of water / acetonitrile (95/5) and 1 ml of water / deuterated acetonitrile (95/5), followed by 40 / Elute with 600 μl of 60 water / deuterated acetonitrile. Next, the collected solution is directly analyzed by NMR.

この化合物に関して得られたNMRスペクトルは、以下の通りである(19312V NMRスペクトル):
CD3CN/D20における1Hスペクトル(化学シフト;ppm):0.92 (3H, d, J=6Hz), 1.10 (1H, unresolved peak), 1.14 (3H, s), 1.17 (3H, d, J=6Hz), 1.22 (3H, d, J=6Hz), 1.25 (3H, d, J=6Hz), 1.40 (1H, unresolved peak), 1.75 (1H, dd, J=12 および 2Hz), 1.81 (1H, unresolved peak), 1.90 (1H, d, J=12Hz), 2.05 (1H, unresolved peak), 2.12 (3H, s), 2.15 (1H, unresolved peak), 2.35 (2H, unresolved peak), 2.45 (6H, broad s), 2.53 (1H, unresolved peak), 2.64 (1H, dd, J=12 および 9Hz), 2.80 (1H, dd, J=9 および 16Hz), 2.95 (1H, d, J=8Hz), 3.23 (2H, unresolved peak), 3.34 (1H, d, J=7Hz), 3.45 (3H, s), 3.49 (1H, unresolved peak), 3.93 (1H, dd, J=7 および 3Hz), 4.08 (1H, unresolved peak), 4.37 (1H, d, J=6Hz), 4.88 (1H, unresolved peak), 5.05 (2H, unresolved peak), 5.65 (2H, unresolved peak), 6.08 (1H, dd, J=8 および 12Hz), 6.40 (1H, dd, J=12 および 9Hz), 9.60 (1H, s)。
The NMR spectrum obtained for this compound is as follows (19312 V NMR spectrum):
1H spectrum (chemical shift; ppm) in CD3CN / D20: 0.92 (3H, d, J = 6Hz), 1.10 (1H, unresolved peak), 1.14 (3H, s), 1.17 (3H, d, J = 6Hz), 1.22 (3H, d, J = 6Hz), 1.25 (3H, d, J = 6Hz), 1.40 (1H, unresolved peak), 1.75 (1H, dd, J = 12 and 2Hz), 1.81 (1H, unresolved peak) , 1.90 (1H, d, J = 12Hz), 2.05 (1H, unresolved peak), 2.12 (3H, s), 2.15 (1H, unresolved peak), 2.35 (2H, unresolved peak), 2.45 (6H, broad s) , 2.53 (1H, unresolved peak), 2.64 (1H, dd, J = 12 and 9Hz), 2.80 (1H, dd, J = 9 and 16Hz), 2.95 (1H, d, J = 8Hz), 3.23 (2H, unresolved peak), 3.34 (1H, d, J = 7Hz), 3.45 (3H, s), 3.49 (1H, unresolved peak), 3.93 (1H, dd, J = 7 and 3Hz), 4.08 (1H, unresolved peak) , 4.37 (1H, d, J = 6Hz), 4.88 (1H, unresolved peak), 5.05 (2H, unresolved peak), 5.65 (2H, unresolved peak), 6.08 (1H, dd, J = 8 and 12Hz), 6.40 (1H, dd, J = 12 and 9Hz), 9.60 (1H, s).

このようにして、これら実験により、この化合物の構造を決定することができ、この構造を図38に示す。   Thus, the structure of this compound can be determined by these experiments, and this structure is shown in FIG.

実施例27:orf5 * 遺伝子において不活性化された株によるスピラマイシン生合成中間体の生産の解析
SPM501株は、遺伝子型:orf6*::att1 hyg+を有する。orf6*遺伝子へのatt1 hyg+カセットの挿入の極性作用に基づいて、orf5*遺伝子は、スピラマイシン生合成経路に必須であることを決定することができた。特に、orf6*遺伝子のコーディング部分への切り出し可能なカセットの挿入により、orf5*遺伝
子の発現に対する極性作用に基づき、スピラマイシン生産の完全な阻止がもたらされる。しかしながら、一度挿入されたカセットが切り出されると(それゆえに、orf6*遺伝子が不活性化される場合のみ,実施例14および15を参照)、スピラマイシンIの生産は復元される。これは、orf5*遺伝子は、その不活性化によりスピラマイシン生産が完全に阻止されるため、スピラマイシン生合成に必須であることを実証している。
Example 27: Analysis of production of spiramycin biosynthetic intermediates by strains inactivated in the orf5 * gene :
SPM501 strain has the genotype: orf6 * :: att1 hyg +. orf6 * based on the polarity effect of insertion of att1 hyg + cassette into the gene, orf5 * gene could be determined that it is essential to spiramycin biosynthetic pathway. In particular, by insertion of excisable cassette into the coding portion of the orf6 * gene, based on the polar effect on the expression of orf5 * gene, results in complete inhibition of spiramycin production. However, once the inserted cassette is excised (and therefore only if the orf6 * gene is inactivated, see Examples 14 and 15), the production of spiramycin I is restored. This demonstrates that the orf5 * gene is essential for spiramycin biosynthesis because its inactivation completely blocks spiramycin production.

orf5*遺伝子は、数種のO−メチルトランスフェラーゼと比較的強い類似性を示すタンパク質をコードする。orf5*遺伝子は、プラテノライド生合成に関与するO−メチルトランスフェラーゼと考えられている。この仮説を確かめるために、スピラマイシンを過剰生産する株から得られた遺伝子型:orf6*::att1 hyg+のS.アンボファシエンス株に、LC/MSおよびNMR分析実験を行った。 The orf5 * gene encodes a protein that exhibits a relatively strong similarity to several O-methyltransferases. The orf5 * gene is thought to be an O-methyltransferase involved in platenolide biosynthesis. To confirm this hypothesis, the genotype obtained from a strain overproducing spiramycin: orf6 * :: att1 hyg + S. cerevisiae. LC / MS and NMR analysis experiments were performed on the ambofaciens strain.

この株の上清のサンプルを、上述の方法に従って製造し(実施例16を参照,ただしMIBK抽出を除く)、上述した通りにLC/MSで解析した(段落20.2および20.3を参照)。しかしながら、用いられたカラムは、X−テラ(Terra)カラム(ウォーターズSAS,St−Quentin−Yvelines,フランス)であり、スペクトロメーターのコーン電圧は、解析される化合物の動揺(fermentation)が得られるように380Vに設定される。これら条件下で、保持時間が約13.1分間の産物が観察される。この化合物のマススペクトルは、スピラマイシンIのマススペクトルに類似した特徴を示すが、分子イオンは829である。スピラマイシンの質量と比較した質量の14の差は、ラクトン環の第4の炭素により生じる酸素にメチル基が存在しないこと(この化合物の構造を、図39に示す)によって説明することができる。829における化合物の存在により、orf5*は、スピラマイシン生合成において役割を有するという仮説を確認することが可能になる。M.ルテウス株の感受性に対して行われた微生物学的試験を用いて(実施例15および図18を参照)、orf6*::Ωatthyg+株によって生産された中間体分子(スピラマイシン−メチル基、この構造を、図39に示す)は、4位にメチル基を有する源のスピラマイシンよりかなり活性が低い(係数10程度)ことが実証された。 A sample of the supernatant of this strain was prepared according to the method described above (see Example 16, except for MIBK extraction) and analyzed by LC / MS as described above (see paragraphs 20.2 and 20.3). ). However, the column used was an X-Terra column (Waters SAS, St-Quentin-Yvelines, France) and the cone voltage of the spectrometer seems to give a fermentation of the compound to be analyzed. 380V. Under these conditions, a product with a retention time of about 13.1 minutes is observed. The mass spectrum of this compound shows characteristics similar to the mass spectrum of spiramycin I, but the molecular ion is 829. The 14 difference in mass compared to the mass of spiramycin can be explained by the absence of a methyl group in the oxygen produced by the fourth carbon of the lactone ring (the structure of this compound is shown in FIG. 39). The presence of the compound at 829 makes it possible to confirm the hypothesis that orf5 * has a role in spiramycin biosynthesis. M.M. Using microbiological tests performed on the susceptibility of the Luteus strain (see Example 15 and FIG. 18), an intermediate molecule produced by the orf6 * :: Ωatthyg + strain (spiramycin-methyl group, this structure (Shown in FIG. 39) was demonstrated to be significantly less active (about a factor of 10) than the source spiramycin having a methyl group at the 4-position.

実施例28:新規の「切り出し可能なカセット」の構築
新規の切り出し可能なカセットを構築した。これらカセットは、実施例9ですでに説明された切り出し可能なカセットに極めて類似している。以前のカセットと新規のカセットとの主要な違いは、後者において、Ωインターポゾンの末端に相当する配列(この配列はT4ファージにより得られた転写ターミネーターを含む)がないことである。
Example 28: Construction of a new “cuttable cassette” :
A new excisable cassette was constructed. These cassettes are very similar to the cuttable cassettes already described in Example 9. The main difference between the previous cassette and the new cassette is that in the latter there is no sequence corresponding to the end of the Ω interposon (this sequence includes the transcription terminator obtained by T4 phage).

ターミネーターを含まないカセットにおいて、抗生物質に対する耐性を付与する遺伝子には、切り出し可能なattRおよびattL配列が端に存在する。その耐性遺伝子は、アプラマイシン耐性を付与するアセチルトランスフェラーゼをコードするaac(3)IV遺伝子である。この遺伝子は、Ωaacカセット(GenBank寄託番号:X99313,Blondelet−Rouault,M.H.等,1997年)に存在し、これを、マトリックスとして、プラスミドpOSK−1102(上記を参照)、および、プライマーとして、オリゴヌクレオチドKF42およびKF43(それぞれ5’位にHindIII制限部位(太字で)(AAGCTT)を含む)を用いたPCRによって増幅した。   In a cassette that does not contain a terminator, the gene that confers resistance to antibiotics has excisable attR and attL sequences at the ends. The resistance gene is the aac (3) IV gene encoding acetyltransferase that confers apramycin resistance. This gene is present in the Ωaac cassette (GenBank accession number: X99313, Blondelet-Rouault, MH et al., 1997), which serves as a matrix, plasmid pOSK-1102 (see above), and primer Amplified by PCR using oligonucleotides KF42 and KF43 (each containing a HindIII restriction site (in bold) (AAGCTT) at position 5 ').

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約1kbの得られたPCR産物を、E.コリベクターpGEMTイージーにクローニングし、プラスミドpSPM83を製造した。   The resulting PCR product of approximately 1 kb was transformed into E. coli. The plasmid pSPM83 was produced by cloning into the coli vector pGEMT Easy.

ベクターpSPM83を、HindIII制限酵素で消化した。インサートのHindIII−HindIIIフラグメントを、0.8%アガロースゲルからの精製によって単離し、accに相当するHindIIIフラグメントを、aac遺伝子単独に相当するHindIIIフラグメントに置換されるように、様々な可能な切り出し可能なカセットを有する様々なプラスミド(実施例9および図27を参照)のattL配列とattR配列との間に位置するHindIII部位にクローニングした。これにより、att1aac、att1aacおよびatt3aacカセットを得ることができた(望ましいフェーズに応じて,実施例9を参照)。attL配列、および、attR配列に対するaac遺伝子の方向に応じて、att1aac+、att1aac−、att2aac+、att1aac−、att3aac+、および、att3aac−を区別する(実施例9で用いられたのと同じ規則に従う)。   Vector pSPM83 was digested with HindIII restriction enzyme. Various possible excisables such that the HindIII-HindIII fragment of the insert is isolated by purification from a 0.8% agarose gel, replacing the HindIII fragment corresponding to acc with the HindIII fragment corresponding to the aac gene alone The plasmids were cloned into the HindIII site located between the attL and attR sequences of various plasmids (see Example 9 and FIG. 27) with the correct cassette. This made it possible to obtain att1aac, att1aac and att3aac cassettes (see Example 9 depending on the desired phase). Depending on the orientation of the aac gene relative to the attL sequence and the attR sequence, att1aac +, att1aac−, att2aac +, att1aac−, att3aac + and att3aac− are distinguished (following the same rules used in Example 9).

実施例29:orf28c遺伝子にノックアウトを有するS.アンボファシエンス株の構築
切り出し可能なカセット技術を用いて、orf28c遺伝子を不活性した。切り出し可能なカセットatt3aac+(実施例28を参照)を、マトリックスとして、プラスミドpSPM101(プラスミドpSPM101は、ベクターpGP704Not(Chaveroche等,2000年)から得られたプラスミドである(Miller VLおよびMekalanos JJ,1988年),これにおいて、att3aac+カセットが、EcoRVフラグメントとしてpGP704Notの固有のEcoRV部位にクローニングされている)、および、以下のプライマーを用いたPCRによって増幅した:

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Example 29: S. cerevisiae having a knockout in the orf28c gene Construction of ambofaciens strains :
The orf28c gene was inactivated using excisable cassette technology. Using the excisable cassette att3aac + (see Example 28) as a matrix, plasmid pSPM101 (plasmid pSPM101 is a plasmid obtained from the vector pGP704Not (Chaveroche et al., 2000) (Miller VL and Mekalanos JJ, 1988) , In which the att3aac + cassette was cloned as an EcoRV fragment into the unique EcoRV site of pGP704Not) and amplified by PCR using the following primers:
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これらオリゴヌクレオチドの5’末端に位置する39個のヌクレオチドは、orf28c遺伝子における配列に相当する配列を含み、最も端の3’位に位置する26個のヌクレオチド(上記では、太字と下線で示す)は、切り出し可能なカセットatt3aac+の末端のいずれか1つの配列に相当する。   The 39 nucleotides located at the 5 ′ end of these oligonucleotides contain the sequence corresponding to the sequence in the orf28c gene, and the 26 nucleotides located at the extreme 3 ′ position (shown in bold and underlined above) Corresponds to any one of the ends of the cassette att3aac + which can be excised.

このようにして得られたPCR産物を用いて、コスミドpSPM36を含む、過剰に組換えされたE.コリ株DY330(Yu等,2000年)(この株は、ラムダファージのexo、betおよびgam遺伝子を含み、これらはその染色体にインテグレートされており、これら遺伝子は、42℃で発現され、E.コリKS272株(Chaveroche等,2000年)の代わりに用いられた)を形質転換した。従って、細菌を、エレクトロポレーションにより、このPCR産物で形質転換し、クローンを、それらのアプラマイシンに対する耐性について選択した。得られた消化プロファイルは、カセット(att3aac+)のorf28c遺伝子への挿入が生じている場合、すなわち、PCR産物の末
端と標的遺伝子との間の相同組換えが実際に生じている場合に予想されたプロファイルに相当することを確かめるために、得られたクローンのコスミドを抽出し、BamHI制限酵素で消化した。また、コンストラクトは、当業者既知のあらゆる方法で確認することもでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析で確認することもできる。コスミドが予想されたプロファイルを有するクローンを選択し、対応するコスミドを、pSPM107と命名した。このコスミドは、orf28cがatt3aac+カセットでインタラプトされたpSPM36誘導体である。カセットの挿入は、orf28c遺伝子における欠失を伴い、インタラプトは、orf28cの28番目のコドンから始まる。カセットの後に、orf28cの最後の137個のコドンが残留する。
The PCR product thus obtained was used to overrecombine E. coli containing cosmid pSPM36. E. coli strain DY330 (Yu et al., 2000) (this strain contains the exo, bet and gam genes of lambda phage, which are integrated into the chromosome, which are expressed at 42 ° C. The KS272 strain (used instead of Chaveroche et al., 2000)) was transformed. Bacteria were therefore transformed with this PCR product by electroporation and clones were selected for their resistance to apramycin. The resulting digestion profile was expected when insertion of the cassette (att3aac +) into the orf28c gene occurred, ie when homologous recombination between the end of the PCR product and the target gene actually occurred In order to confirm that it corresponds to the profile, the cosmid of the obtained clone was extracted and digested with BamHI restriction enzyme. The construct can also be confirmed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using a suitable oligonucleotide and sequence analysis of the PCR product. A clone was selected that had a profile in which the cosmid was expected and the corresponding cosmid was named pSPM107. This cosmid is a pSPM36 derivative in which orf28c is interrupted with the att3aac + cassette. The insertion of the cassette is accompanied by a deletion in the orf28c gene, and the interrupt begins at the 28th codon of orf28c. After the cassette, the last 137 codons of orf28c remain.

コスミドpSPM107が、第一の工程において、E.コリ株DH5αに導入され、続いて、プロトプラスト形質転換によってストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株に導入される。形質転換の後、クローンを、それらのアプラマイシンに対する耐性について選択した。次に、アプラマイシン耐性クローンを、アプラマイシン(抗生物質B)含有培地、および、ピューロマイシン(抗生物質A)含有培地それぞれで二次培養した(図9を参照)。アプラマイシンに対して耐性なクローン(ApraR)と、ピューロマイシンに対して感受性を有するクローン(PuroS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、att3aac+カセットでインタラプトされたorf28c遺伝子を有するクローンである。これらクローンをより特定に選択し、orf28cの野生型コピーの、カセットによってインタラプトされたコピーでの置換を、ハイブリダイゼーションによって確認した。従って、得られたクローンのゲノムDNA中の予想された遺伝子座におけるカセットの存在が確認できるように、得られたクローンのトータルDNAを数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、att3aac+カセットに対応するプローブとハイブリダイズさせた。また、遺伝子型は、当業者既知のあらゆる方法によっても確認することができ、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によっても確認することができる。   In the first step, cosmid pSPM107 It is introduced into the E. coli strain DH5α and subsequently introduced into the Streptomyces ambofaciens OSC2 strain by protoplast transformation. After transformation, clones were selected for their resistance to apramycin. Next, the apramycin resistant clones were subcultured in an apramycin (antibiotic B) -containing medium and a puromycin (antibiotic A) -containing medium, respectively (see FIG. 9). A clone that is resistant to apramycin (ApraR) and a clone that is sensitive to puromycin (PuroS) are, in principle, double-crossed during the event and orf28c interrupted with the att3aac + cassette. A clone having a gene. These clones were selected more specifically and the replacement of the wild-type copy of orf28c with the copy interrupted by the cassette was confirmed by hybridization. Therefore, in order to confirm the presence of the cassette at the expected locus in the genomic DNA of the obtained clone, the total DNA of the obtained clone is digested with several kinds of enzymes, separated by agarose gel, And hybridized with the probe corresponding to the att3aac + cassette. The genotype can also be confirmed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using a suitable oligonucleotide and sequence analysis of the PCR product.

予想された特徴を示すクローン(orf28c::att3aac+)をより特定して選択し、これをSPM107とする。それゆえに、このクローンは、遺伝子型:orf28c::att3aac+を有し、SPM107と命名した。遺伝子の方向を考慮すると(図3を参照)、orf28cの不活性化の作用を研究するために、カセットを切り出す必要はない。orf29が、orf28cと逆方向を向いているということは、これら遺伝子は共転写されないことを示す。一方で、切り出し可能なカセットの使用により、特にプラスミドpOSV508での形質転換により、いつでも選択マーカーが除去される可能性を持たせることが可能になる。   A clone (orf28c :: att3aac +) exhibiting the expected characteristics is more specifically selected and designated as SPM107. Therefore, this clone had the genotype: orf28c :: att3aac + and was named SPM107. Given the gene orientation (see FIG. 3), it is not necessary to excise the cassette to study the effect of orf28c inactivation. The orientation of orf29 in the opposite direction to orf28c indicates that these genes are not cotranscribed. On the other hand, the use of a cassette that can be excised makes it possible to remove the selection marker at any time, particularly by transformation with the plasmid pOSV508.

スピラマイシン生産におけるorf28c遺伝子の不活性化の作用を試験するために、SPM107株のスピラマイシン生産を実施例15で説明された技術で試験した。このようにして、この株は、スピラマイシン非生産の表現型を有するを実証することができた。これは、orf28c遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン生合成に必須な遺伝子であることを実証している。   To test the effect of orf28c gene inactivation on spiramycin production, spiramycin production of strain SPM107 was tested with the technique described in Example 15. In this way it was possible to demonstrate that this strain has a non-spiramycin producing phenotype. This is because the orf28c gene is S. cerevisiae. It has been demonstrated in Ambofaciens that it is an essential gene for spiramycin biosynthesis.

実施例30:orf31遺伝子においてノックアウトを有するS.アンボファシエンス株の構築
orf31遺伝子を切り出し可能なカセット技術を用いて不活性した。切り出し可能なカセットatt3aac+を、マトリックスとして、プラスミドpSPM101、および、オリゴヌクレオチドEDR71およびEDR72を用いたPCRによって増幅した。

Figure 0005042497
Example 30: S. cerevisiae having a knockout in the orf31 gene Construction of ambofaciens strains :
The orf31 gene was inactivated using a cassette technique capable of excision. The excisable cassette att3aac + was amplified by PCR using plasmid pSPM101 and oligonucleotides EDR71 and EDR72 as matrix.
Figure 0005042497

これらオリゴヌクレオチドの5’末端に位置する39個のヌクレオチドは、orf31遺伝子における配列に相当する配列を含み、最も端の3’位に位置する26個のヌクレオチド(上記で太字および下線で示される)は、切り出し可能なカセットatt3aac+の末端のいずれか1つの配列に相当する。   The 39 nucleotides located at the 5 ′ end of these oligonucleotides contain the sequence corresponding to the sequence in the orf31 gene, and the 26 nucleotides located at the extreme 3 ′ position (shown in bold and underlined above) Corresponds to any one of the ends of the cassette att3aac + which can be excised.

このようにして得られたPCR産物を用いて、Chaveroche等(Chaveroche等,2000年)によって説明されたように(原理については図12を参照、プラスミドpOS49.99は、コスミドpSPM36で置換されているはずであり、得られたプラスミドは、pSPM17ではなくなり、pSPM543となる)、プラスミドpKOBEGおよびコスミドpSPM36を含むE.coli株KS272を形質転換した。従って、細菌を、エレクトロポレーションによってこのPCR産物で形質転換し、クローンを、それらのアプラマイシンに対する耐性について選択した。得られた消化プロファイルが、orf31遺伝子へのカセット(att3aac+)の挿入が生じている場合、すなわち、実際に、PCR産物の末端と標的遺伝子との間で相同組換えが生じている場合に予想されたプロファイルに相当することを確認するために、得られたクローンのコスミドを抽出し、数種の制限酵素で消化した。また、コンストラクトは、当業者既知のあらゆる方法で確認することもでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析で確認することもできる。コスミドが予想されたプロファイルを有するクローンを選択し、対応するコスミドを、pSPM543と命名した。このコスミドは、orf31がatt3aac+カセットでインタラプトされたpSPM36の誘導体である(図12を参照)。カセットの挿入は、orf31遺伝子における欠失を伴い、インタラプトは、orf31の36番目のコドンから始まる。カセットの後、orf31の最後の33個のコドンが残留する。   Using the PCR product thus obtained, as described by Chaveroche et al. (Chaveroche et al., 2000) (see FIG. 12 for principle, plasmid pOS49.99 is replaced by cosmid pSPM36) And the resulting plasmid is not pSPM17 and becomes pSPM543), E. coli containing plasmids pKOBEG and cosmid pSPM36. E. coli strain KS272 was transformed. Bacteria were therefore transformed with this PCR product by electroporation and clones were selected for their resistance to apramycin. The resulting digestion profile is expected when insertion of the cassette (att3aac +) into the orf31 gene has occurred, ie, in fact, when homologous recombination has occurred between the end of the PCR product and the target gene. In order to confirm that it corresponds to the above profile, the cosmid of the obtained clone was extracted and digested with several restriction enzymes. The construct can also be confirmed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using a suitable oligonucleotide and sequence analysis of the PCR product. A clone was selected that had a profile in which the cosmid was expected and the corresponding cosmid was named pSPM543. This cosmid is a derivative of pSPM36 in which orf31 is interrupted with the att3aac + cassette (see FIG. 12). The insertion of the cassette is accompanied by a deletion in the orf31 gene, and the interrupt begins at the 36th codon of orf31. After the cassette, the last 33 codons of orf31 remain.

コスミドpSPM543を、プロトプラスト形質転換によって(Kieser,T等,2000年)、ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株に導入した(上記を参照)。形質転換の後、クローンを、それらのアプラマイシンに対する耐性について選択した。次に、アプラマイシン耐性クローンを、アプラマイシン含有培地(抗生物質B)、および、ピューロマイシン(抗生物質A)含有培地(図9を参照)それぞれで二次培養した。アプラマイシンに対して耐性なクローン(ApraR)と、ピューロマイシンに対して感受性を有するクローン(PuroS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、att3aac+カセットでインタラプトされたorf31遺伝子を有するクローンである。これらクローンをより特定に選択し、orf31の野生型コピーの、カセットによってインタラプトされたコピーでの置換を、ハイブリダイゼーションによって確認した。従って、得られたクローンのゲノムDNA中の予想された遺伝子座におけるカセットの存在が確認できるように、得られたクローンのトータルDNAを数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、att3aac+カセットに対応するプローブとハイブリダイズさせた。プローブとして、PCRによって得られ、orf31遺伝子のコーディング配列の極めて大きい部分に相当するDNAフラグメントを用いて、第二のハイブリダイゼーションを行った。   Cosmid pSPM543 was introduced into Streptomyces ambofaciens OSC2 strain by protoplast transformation (Kieser, T et al., 2000) (see above). After transformation, clones were selected for their resistance to apramycin. Next, the apramycin resistant clones were subcultured in an apramycin-containing medium (antibiotic B) and a puromycin (antibiotic A) -containing medium (see FIG. 9), respectively. A clone that is resistant to apramycin (ApraR) and a clone that is sensitive to puromycin (PuroS), in principle, have a double crossover during the event and orf31 interrupted with the att3aac + cassette. A clone having a gene. These clones were selected more specifically and the replacement of the wild-type copy of orf31 with a copy interrupted by the cassette was confirmed by hybridization. Therefore, in order to confirm the presence of the cassette at the expected locus in the genomic DNA of the obtained clone, the total DNA of the obtained clone is digested with several kinds of enzymes, separated by agarose gel, And hybridized with the probe corresponding to the att3aac + cassette. Second hybridization was performed using a DNA fragment obtained by PCR as a probe and corresponding to a very large portion of the coding sequence of the orf31 gene.

また、遺伝子型は、当業者既知のあらゆる方法によって確認することもでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって確認することもできる。   The genotype can also be confirmed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using a suitable oligonucleotide and sequence analysis of the PCR product.

予想された特徴を示すクローン(orf31::att3aac+)をより特定して選択し、SPM543と命名した。実際に、2回のハイブリダイゼーションに基づいて、att3aac+カセットが、実際にこのクローンのゲノムに存在すること、および、このクローンのゲノムにおいて、野生型遺伝子の、att3aac+カセットでインタラプトされたコピーでの置換(二重の組換え現象の後に)の場合に予想される消化プロファイルが実際に得られたことを確かめることができた。それゆえに、このクローンは、遺伝子型:orf31::att3aac+を有し、SPM543と命名した。遺伝子の方向を考慮すると(図3を参照)、orf31の不活性化の作用を研究するために、カセットを切り出す必要はない。orf32cが、orf31と逆方向を向いているということは、これら遺伝子は共転写されないことを示す。一方で、切り出し可能なカセットの使用により、特にプラスミドpOSV508での形質転換により、いつでも選択マーカーが除去される可能性を持たせることが可能になる。   A clone (orf31 :: att3aac +) exhibiting the expected characteristics was selected more specifically and named SPM543. In fact, based on two hybridizations, the att3aac + cassette is actually present in the genome of this clone, and in the genome of this clone, replacement of the wild-type gene with an interrupted copy of the att3aac + cassette It was possible to confirm that the expected digestion profile in the case of (after the double recombination event) was actually obtained. Therefore, this clone had the genotype: orf31 :: att3aac + and was named SPM543. Given the gene orientation (see FIG. 3), it is not necessary to excise the cassette to study the effects of orf31 inactivation. The orientation of orf32c in the opposite direction to orf31 indicates that these genes are not co-transcribed. On the other hand, the use of a cassette that can be excised makes it possible to remove the selection marker at any time, particularly by transformation with the plasmid pOSV508.

orf31遺伝子の不活性化のスピラマイシン生産に対する作用を試験するために、SPM543株のスピラマイシン生産を実施例15で説明された技術で試験した。このようにして、この株は、スピラマイシン非生産の表現型を有するを実証することができた。これは、orf31遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン生合成に必須な遺伝子であることを実証している。   To test the effect of inf31 gene inactivation on spiramycin production, the spiramycin production of strain SPM543 was tested with the technique described in Example 15. In this way it was possible to demonstrate that this strain has a non-spiramycin producing phenotype. This is because the orf31 gene is S. cerevisiae. It has been demonstrated in Ambofaciens that it is an essential gene for spiramycin biosynthesis.

実施例31:orf32c遺伝子においてノックアウトを有するS.アンボファシエン
ス株の構築
orf32c遺伝子を切り出し可能なカセット技術を用いて不活性した。切り出し可能なカセットatt3aac+を、マトリックスとしてプラスミドpSPM101を用いた、および、以下のプライマーを用いたPCRによって増幅した:

Figure 0005042497
Example 31: S. cerevisiae having a knockout in the orf32c gene Ambofacien
Strain construction The inf orc32c gene was inactivated using a cassette technique capable of excision. The excisable cassette att3aac + was amplified by PCR using plasmid pSPM101 as a matrix and the following primers:
Figure 0005042497

これらオリゴヌクレオチドの5’末端に位置する40個のヌクレオチドは、orf32c遺伝子における配列に相当する配列を含み、最も端の3’位に位置する26個のヌクレオチド(上記で太字および下線で示される)は、切り出し可能なカセットatt3aac+の末端のいずれか1つの配列に相当する。   The 40 nucleotides located at the 5 ′ end of these oligonucleotides contain the sequence corresponding to the sequence in the orf32c gene, and the 26 nucleotides located at the extreme 3 ′ position (shown in bold and underlined above) Corresponds to any one of the ends of the cassette att3aac + which can be excised.

このようにして得られたPCR産物を用いて、コスミドpSPM36を含む過剰に組換えされたE.コリ株DY330(Yu等,2000年)を形質転換した。従って、細菌を、エレクトロポレーションによってこのPCR産物で形質転換し、クローンを、それらのアプラマイシンに対する耐性について選択した。得られた消化プロファイルが、orf32c遺伝子へのカセット(att3aac+)の挿入が生じている場合、すなわち、実際にPCR産物の末端と標的遺伝子との間で相同組換えが生じている場合に予想されたプロファイルに相当することを確認するために、得られたクローンのコスミドを抽出し、BamHI制限酵素で消化した。また、コンストラクトは、当業者既知のあらゆる方法によって確認することもでき、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によって確認することもできる。コスミドが予想されたプロファイルを有するクローンを選択し、対応するコスミドを、pSPM106と命名した。このコスミドは、orf32cがatt3aac+カセットでインタラプトされたpSPM36の誘導体である。カセットの挿入は、orf32c遺伝子における欠失を伴い、インタラプトは、orf32cの112番目のコドンから始まる。カセットの後、orf32cの最後の91個のコドンが残留する。   The PCR product thus obtained was used to overrecombine E. coli containing cosmid pSPM36. E. coli strain DY330 (Yu et al., 2000) was transformed. Bacteria were therefore transformed with this PCR product by electroporation and clones were selected for their resistance to apramycin. The resulting digestion profile was expected when insertion of the cassette (att3aac +) into the orf32c gene occurred, ie when homologous recombination actually occurred between the end of the PCR product and the target gene In order to confirm that it corresponds to the profile, the cosmid of the obtained clone was extracted and digested with BamHI restriction enzyme. The construct can also be confirmed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using a suitable oligonucleotide and sequence analysis of the PCR product. A clone was selected that had a profile in which the cosmid was expected and the corresponding cosmid was named pSPM106. This cosmid is a derivative of pSPM36 in which orf32c is interrupted with the att3aac + cassette. The insertion of the cassette is accompanied by a deletion in the orf32c gene, and the interrupt begins at the 112th codon of orf32c. After the cassette, the last 91 codons of orf32c remain.

コスミドpSPM106が、第一の工程において、E.コリ株DH5αに導入され、続いて、形質転換によってストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株に導入された。形質転換の後、クローンが、それらのアプラマイシンに対する耐性に関して選択される。次に、アプラマイシン耐性クローンを、アプラマイシン(抗生物質B)含有培地、および、ピューロマイシン(抗生物質A)含有培地(図9を参照)それぞれで二次培養した。アプラマイシンに対して耐性なクローン(ApraR)と、ピューロマイシンに対して感受性を有するクローン(PuroS)は、原則的に、事象の際に二重交叉が生じており、att3aac+カセットでインタラプトされたorf32c遺伝子を有するクローンである。これらクローンをより特定に選択し、orf32cの野生型コピーの、カセットによってインタラプトされたコピーでの置換を、ハイブリダイゼーションによって確認した。従って、得られたクローンのゲノムDNA中のカセットの存在が確認できるように、得られたクローンのトータルDNAを数種の酵素で消化し、アガロースゲルで分離し、メンブレン上にトランスファーし、att3aac+カセットに対応するプローブとハイブリダイズさせた。また、遺伝子型は、当業者既知のあらゆる方法によっても確認することができ、特に適切なオリゴヌクレオチドを用いたPCRおよびPCR産物の配列解析によっても確認することができる。   In the first step, cosmid pSPM106 It was introduced into the E. coli strain DH5α and subsequently introduced into the Streptomyces ambofaciens OSC2 strain by transformation. After transformation, clones are selected for their resistance to apramycin. Next, the apramycin resistant clones were subcultured in an apramycin (antibiotic B) -containing medium and a puromycin (antibiotic A) -containing medium (see FIG. 9), respectively. A clone that is resistant to apramycin (ApraR) and a clone that is sensitive to puromycin (PuroS) are, in principle, double-crossed during the event and orf32c interrupted with the att3aac + cassette. A clone having a gene. These clones were selected more specifically and the replacement of the wild type copy of orf32c with a copy interrupted by the cassette was confirmed by hybridization. Therefore, in order to confirm the presence of the cassette in the genomic DNA of the obtained clone, the total DNA of the obtained clone is digested with several enzymes, separated on an agarose gel, transferred onto a membrane, and the att3aac + cassette The probe was hybridized with the corresponding probe. The genotype can also be confirmed by any method known to those skilled in the art, and in particular by PCR using a suitable oligonucleotide and sequence analysis of the PCR product.

予想された特徴を示すクローン(orf32c::att3aac+)をより特定に選択した。それゆえに、このクローンは、遺伝子型:orf32c::att3aac+を有し、SPM106と命名した。遺伝子の方向を考慮すると(図3を参照)、orf32cの不活性化の作用を研究するために、カセットを切り出す必要はない。orf33が、orf32cと逆方向を向いているということは、これら遺伝子は共転写されないことを示す。一方で、切り出し可能なカセットの使用により、特にプラスミドpOSV508での形質転換により、いつでも選択マーカーが除去される可能性を持たせることが可能になる。   A clone (orf32c :: att3aac +) exhibiting the expected characteristics was selected more specifically. Therefore, this clone had the genotype: orf32c :: att3aac + and was named SPM106. Given the gene orientation (see FIG. 3), it is not necessary to excise the cassette to study the effect of orf32c inactivation. The orientation of orf33 in the opposite direction to orf32c indicates that these genes are not cotranscribed. On the other hand, the use of a cassette that can be excised makes it possible to remove the selection marker at any time, particularly by transformation with the plasmid pOSV508.

スピラマイシン生産におけるorf32c遺伝子の不活性化の作用を試験するために、SPM106株のスピラマイシン生産を実施例15で説明された技術で試験した。このようにして、この株は、スピラマイシン製造の表現型を有することを実証することができた。これは、orf32c遺伝子は、S.アンボファシエンスにおいて、スピラマイシン生合成に必須な遺伝子ではないことを実証している。   To test the effect of orf32c gene inactivation on spiramycin production, spiramycin production of strain SPM106 was tested with the technique described in Example 15. In this way, it was possible to demonstrate that this strain has a spiramycin production phenotype. This is because the orf32c gene is S. aureus. In Ambofaciens, it has been demonstrated that it is not an essential gene for spiramycin biosynthesis.

Figure 0005042497
Figure 0005042497

Figure 0005042497
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Figure 0005042497
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Figure 0005042497
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Figure 0005042497
Figure 0005042497

生体物質の寄託
以下の生物は、ブダペスト条約の規定に従って、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes[National Collection of Cultures And Microorganisms](CNCM),25 rue du Docteur Roux,75724 Paris Cedex 15,Franceに、2002年7月10日に寄託された。
−OSC2株(登録番号I−2908)
−SPM501株(登録番号I−2909)
−SPM502株(登録番号I−2910)
−SPM507株(登録番号I−2911)
−SPM508株(登録番号I−2912)
−SPM509株(登録番号I−2913)
−SPM21株(登録番号I−2914)
−SPM22株(登録番号I−2915)
−OS49.67株(登録番号I−2916)
−OS49.107株(登録番号I−2917)
−プラスミドpOS44.4を含むエシェリキア・コリ株DH5α(登録番号I−2918)。
Deposit of biological material The following organisms are subject to the Collection Nationale de Cultures de Microorganisms [National Collection of Cultures And Micro genus 7 C, 15 Ru duc 75 Deposited on the 10th of the month.
-OSC2 strain (registration number I-2908)
-SPM501 strain (registration number I-2909)
-SPM502 strain (registration number I-2910)
-SPM507 strain (registration number I-2911)
-SPM508 strain (registration number I-2912)
-SPM509 strain (registration number I-2913)
-SPM21 strain (registration number I-2914)
-SPM22 strain (registration number I-2915)
-OS49.67 strain (registration number I-2916)
-OS49.107 strain (registration number I-2917)
-Escherichia coli strain DH5α (registration number I-2918) containing plasmid pOS44.4.

以下の生物は、ブダペスト条約の規定に従って、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM),25 rue du Docteur Roux,75724 Paris Cedex 15,Franceに、2003年2月26日に寄託された。
−SPM502 pSPM525株(登録番号I−2977)。
The following organisms were deposited on February 26, 2003 at Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM), 25 true du Doctour Roux, 75724 Paris Cedex 15, France, in accordance with the provisions of the Budapest Treaty.
-SPM502 pSPM525 strain (registration number I-2777).

以下の生物は、ブダペスト条約の規定に従って、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)、Pasteur Institute,25 rue du Docteur Roux,75724 Paris Cedex 15,Franceに、2003年10月6日に寄託された。
−株OSC2/pSPM75(2)(登録番号I−3101)。
The following organisms were collected at the Collection Nationale de Cultures de Microorganisms (CNCM), Pasteur Institute, 25 ru du Doctour Rox, 75724 Paris Cedex 15, March 10th, France, March 10th, France 10th, March 10th, France.
-Strain OSC2 / pSPM75 (2) (registration number I-3101).

引用された全ての文献および特許は、参照により本発明に加入させる。   All documents and patents cited are hereby incorporated by reference.

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また、本発明は、新規の抗生物質またはスピラマイシンの誘導体型の合成をもたらすことができる突然変異体を構築するための、スピラマイシン生合成プロセスにおける遺伝子の使用に関する。最終的には、本発明は、前記遺伝子の発現によって生産された分子、および、このような遺伝子の発現によって生産されたいずれかの分子の薬理学的に活性な組成物に関する。   The present invention also relates to the use of genes in the spiramycin biosynthesis process to construct mutants that can result in the synthesis of novel antibiotics or derivative forms of spiramycin. Finally, the present invention relates to a molecule produced by expression of said gene and a pharmacologically active composition of any molecule produced by expression of such gene.

スピラマイシンI、IIおよびIIIの化学構造である。It is the chemical structure of spiramycin I, II and III. 領域を配列解析するのに用いられるコスミドである。A cosmid used to sequence a region. スピラマイシンの生合成経路に関与する遺伝子群の構成である。It is a composition of genes involved in the biosynthesis pathway of spiramycin. マイカロースに関するといわれている生合成経路である。It is a biosynthetic pathway that is said to be related to mycarose. マイカミノースに関するといわれている生合成経路である。It is a biosynthetic pathway that is said to be related to micaminose. フォロサミンに関するといわれている生合成経路である。It is a biosynthetic pathway that is said to be related to forosamine. スピラマイシン分子および中間体への糖の付加の好ましい順番である。A preferred order of addition of sugars to spiramycin molecules and intermediates. S.アンボファシエンスにおいてメトキシマロニルに関するといわれている生合成経路である。S. It is a biosynthetic pathway that is said to be related to methoxymalonyl in ambofaciens. 遺伝子不活性化を起こす工程である。It is a process that causes gene inactivation. 図9で説明された方法による遺伝子不活性化の後に必要に応じた工程であり、この工程は、切り出し可能なカセットが標的遺伝子をインタラプトするのに用いられる場合に行ってもよい;An optional step after gene inactivation by the method described in FIG. 9, this step may be performed if a excisable cassette is used to interrupt the target gene; 相同組換え実験にを用いるための、切り出し可能なカセットの増幅である。Amplification of excisable cassettes for use in homologous recombination experiments. Chaveroche等,2000年によって説明された技術を用いた、標的遺伝子を不活性化するためのコンストラクトの生産である。Production of a construct to inactivate a target gene using the technique described by Chaveroche et al., 2000. プラスミドpWHM3.Strepto ori:ストレプトマイセスの複製起源のマップである。Plasmid pWHM3. Strepto ori: A map of Streptomyces origin of replication. プラスミドpOSV508のマップである。It is a map of plasmid pOSV508. 切り出し可能なカセットの構造の例である。It is an example of the structure of the cassette which can be cut out. プラスミドpBXL1111のマップである。It is a map of plasmid pBXL1111. プラスミドpBXL1112のマップである。It is a map of plasmid pBXL1112. ミクロコッカス・ルテウス株のスピラマイシンに対する感受性に基づく、スピラマイシン生産に関する微生物学的試験である。This is a microbiological test for spiramycin production based on the susceptibility of Micrococcus luteus strains to spiramycin. OSC2株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。It is a HPLC chromatogram of the culture medium supernatant which OSC2 strain | stump | stock filtered. SPM501株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。It is a HPLC chromatogram of the filtered culture medium supernatant of SPM501 strain. SPM502株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。It is a HPLC chromatogram of the filtered culture medium supernatant of SPM502 strain. SPM507株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。It is a HPLC chromatogram of the filtered culture medium supernatant of SPM507 strain. SPM508株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。It is a HPLC chromatogram of the filtered culture medium supernatant of SPM508 strain. SPM509株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムである。It is a HPLC chromatogram of the filtered culture supernatant of SPM509 strain. FASTAプログラムを用いて得られたORF3タンパク質(配列番号29)とS.フラジアエのTylBタンパク質(配列番号87)とのアライメントである。ORF3 protein (SEQ ID NO: 29) obtained using the FASTA program and S. cerevisiae. Alignment with the Fradiae TylB protein (SEQ ID NO: 87). FASTAプログラムを用いて得られたS.マイカロファシエンスのMdmAタンパク質(配列番号88)と、SrmDタンパク質(配列番号16)とのアライメントである。S. cerevisiae obtained using the FASTA program. It is alignment with the MdmA protein (sequence number 88) of mycalofaciens, and SrmD protein (sequence number 16). 切り出し可能なカセットを切り出した後の残りの部位配列の例である。It is an example of the remaining part arrangement | sequence after cutting out the cassette which can be cut out. orf10遺伝子、用いられるPCRプライマーの位置、および、それぞれのプライマー対を用いて得られたコンストラクトの図表示である。Figure 2 is a diagrammatic representation of the orf10 gene, the location of PCR primers used, and the constructs obtained using each primer pair. カセットpac−oritTの構築である。This is the construction of the cassette pac-oritT. コスミドpWED2のマップである。It is a map of cosmid pWED2. スピラマイシンの生合成経路に関与する遺伝子群、および、E.コリにおいて、ストレプトマイセス・アンボファシエンスOSC2株のゲノムDNAライブラリーのコスミドを単離するのに用いられた3種のプローブの位置の図表示である(実施例19を参照)。A group of genes involved in the biosynthesis pathway of spiramycin; FIG. 3 is a diagrammatic representation of the position of the three probes used to isolate the cosmid of the genomic DNA library of Streptomyces ambofaciens OSC2 strain in E. coli (see Example 19). E.コリにおいてストレプトマイセス・アンボファシエンス株OCS2のゲノムDNAライブラリーから単離されたコスミドのインサートの位置(実施例19を参照)である。E. FIG. 4 is the position of the cosmid insert isolated from the genomic DNA library of Streptomyces ambofaciens strain OCS2 in E. coli (see Example 19). コスミドpSPM36のPstI−PstIフラグメント(プラスミドpSPM58のインサート)のサブクローニング、コスミドpSPM36のStuI−StuIフラグメント(プラスミドpSPM72のインサート)のサブクローニング、および、EcoRI−StuI(プラスミドpSPM73のインサート)のサブクローニングである。Subcloning of PstI-PstI fragment of cosmid pSPM36 (insert of plasmid pSPM58), subcloning of StuI-StuI fragment of cosmid pSPM36 (insert of plasmid pSPM72), and subcloning of EcoRI-StuI (insert of plasmid pSPM73). プラスミドpSPM58のPstI−PstIインサート、および、プラスミドpSPM73のEcoRI−StuIインサートで同定されたオープンリーディングフレームの位置である。Position of the open reading frame identified in the PstI-PstI insert of plasmid pSPM58 and the EcoRI-StuI insert of plasmid pSPM73. 238nmと280nmで得られたOS49.67株のろ過した培地上清のHPLCクロマトグラムの並置(上部)、および、33.4分および44.8分で溶出した分子のUVスペクトル(下部)である。Side-by-side HPLC chromatograms of filtered media supernatants of OS49.67 strain obtained at 238 nm and 280 nm (top), and UV spectra of molecules eluted at 33.4 and 44.8 minutes (bottom) . プラテノライドAとプラテノライドB分子の分子構造である。It is the molecular structure of a platenolide A and a platenolide B molecule. スピラマイシンの生合成経路に関与する遺伝子群の構成である。It is a composition of genes involved in the biosynthesis pathway of spiramycin. SPM507株によって生産された生合成の中間体の分子構造である。It is the molecular structure of a biosynthetic intermediate produced by SPM507 strain. スピラマイシンを過剰生産する株から得られた遺伝子型orf6*::att1Ωhyg+のS.アンボファシエンス株によって生産された生合成の中間体の構造である。Genotype orf6 * :: att1Ωhyg + S. cerevisiae obtained from a strain overproducing spiramycin It is the structure of a biosynthetic intermediate produced by an ambofaciens strain. OS49.67株によって生産されたプラテノライドA+マイカロース、および、プラテノライドB+マイカロース分子の分子構造である。It is the molecular structure of the platenolide A + mycarose and the platenolide B + mycarose molecules produced by the OS49.67 strain. コスミドpSPM36のPstI−PstIフラグメント(プラスミド(pSPM79)のインサート)のサブクローニング、プラスミドpSPM79のPstI−PstIインサートで同定されたオープンリーディングフレームの位置、および、配列番号140の配列の位置である。Subcloning of the PstI-PstI fragment of cosmid pSPM36 (insert of plasmid (pSPM79)), the position of the open reading frame identified in the PstI-PstI insert of plasmid pSPM79, and the position of the sequence of SEQ ID NO: 140.

Claims (19)

ポリヌクレオチドの配列が、
(a)配列番号141のポリヌクレオチド配列、または
(b)遺伝子コードの縮重により、配列番号141のポリヌクレオチド配列の塩基を他の塩基に置換するが、コードするアミノ酸配列は配列番号142のアミノ酸配列である、スピラマイシン生合成に関与するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
The sequence of the polynucleotide is
(A) the polynucleotide sequence of SEQ ID NO: 141, or (b) the base of the polynucleotide sequence of SEQ ID NO: 141 is replaced with another base due to the degeneracy of the gene code, but the encoded amino acid sequence is the amino acid of SEQ ID NO: 142 A polynucleotide encoding a polypeptide involved in spiramycin biosynthesis , which is a sequence .
ストレプトマイセス属の細菌から単離される、請求項1に記載のポリヌクレオチド。  The polynucleotide of claim 1 isolated from a bacterium of the genus Streptomyces. 請求項1または2に記載のポリヌクレオチドの発現によって生じるポリペプチド。  A polypeptide produced by expression of the polynucleotide of claim 1 or 2. ポリペプチドが、
(a)請求項1もしくは2に記載のポリヌクレオチド、または
(b)(a)に記載のポリヌクレオチドのいずれか1つ(ただし、上記ポリヌクレオチドの配列にわたり、それによりコードされている1またはそれ以上のアミノ酸が、それらの機能特性に影響を与えることなく置換、挿入または欠失されているが、配列番号142のアミノ酸配列と少なくとも90%のアミノ酸同一性を示す
によりコードされている、スピラマイシン生合成に関与するポリペプチド。
The polypeptide is
(A) the polynucleotide of claim 1 or 2, or (b) any one of the polynucleotides of (a), provided that the sequence of the polynucleotide is encoded by one or more These amino acids have been substituted, inserted or deleted without affecting their functional properties, but exhibit at least 90% amino acid identity with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 142 )
A polypeptide involved in spiramycin biosynthesis, encoded by.
配列番号142のアミノ酸配列である、請求項4に記載のポリペプチド。The polypeptide according to claim 4, which is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 142. 配列番号112のアミノ酸配列を含むアミノ酸配列である、請求項4に記載のポリペプチド。The polypeptide of claim 4, which is an amino acid sequence comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 112. 請求項3〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドをコードする少なくとも1つの核酸配列を含む発現ベクター。  An expression vector comprising at least one nucleic acid sequence encoding the polypeptide according to any one of claims 3-6. 請求項3〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドの1またはそれ以上の発現が可能な適切な発現ベクター、および、宿主細胞を含む発現のための組合せ物。  7. A suitable expression vector capable of expressing one or more of the polypeptides according to any one of claims 3 to 6, and a combination for expression comprising a host cell. 請求項3〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドの製造方法であって:
a)ポリペプチドをコードする核酸の少なくとも1つを、適切なベクターに挿入する工程;
b)工程a)のベクターで予め形質転換またはトランスフェクトされた宿主細胞を、適切な培地で培養する工程;
c)調整培地または細胞抽出物を回収する工程;
d)上記培地から、または、工程c)で得られた細胞抽出物から、上記ポリペプチドを分離および精製する工程、
を含む、上記方法。
A method for producing the polypeptide according to any one of claims 3 to 6, comprising:
a) inserting at least one of the nucleic acids encoding the polypeptide into a suitable vector;
b) culturing the host cells previously transformed or transfected with the vector of step a) in a suitable medium;
c) recovering the conditioned medium or cell extract;
from d) above medium or from cell extract obtained in step c), as engineering separating and purifying the polypeptide,
Including the above method.
請求項1または2に記載のポリヌクレオチドを含む遺伝子の少なくとも1つに遺伝子修飾を有する、および/または、請求項1または2に記載のポリヌクレオチドを含む遺伝子の少なくとも1つを過剰発現する、マクロライドを製造する突然変異微生物。  A macro having a genetic modification in at least one of the genes comprising the polynucleotide of claim 1 or 2 and / or overexpressing at least one of the genes comprising the polynucleotide of claim 1 or 2. Mutant microorganisms that produce rides. 対象の遺伝子の過剰発現は、この遺伝子のコピー数を増加させること、および/または、野生型プロモーターより活性なプロモーターを導入することによって得られる、請求項10に記載の突然変異微生物。  The mutant microorganism according to claim 10, wherein overexpression of the gene of interest is obtained by increasing the copy number of this gene and / or introducing a promoter more active than the wild type promoter. 遺伝子修飾は、配列番号141のポリヌクレオチド配列に相当するポリヌクレオチド配列のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重により、配列番号141のポリヌクレオチド配列の塩基を他の塩基に置換するが、コードするアミノ酸配列は配列番号142のアミノ酸配列である、それから得られた配列のいずれか1つを含む遺伝子の1またはそれ以上で行われる、請求項10または11に記載の突然変異微生物。Genetic modification, any one of the polynucleotide sequence corresponding to the polynucleotide sequence of SEQ ID NO: 141, or, due to the degeneracy of the genetic code, but replacing the base of the polynucleotide sequence of SEQ ID NO: 141 into another base, 12. The mutant microorganism according to claim 10 or 11, wherein the encoded amino acid sequence is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 142, and is carried out with one or more of the genes comprising any one of the sequences obtained therefrom. 微生物は、配列番号141のポリヌクレオチド配列に相当するポリヌクレオチド配列のいずれか1つ、または、遺伝子コードの縮重により、配列番号141のポリヌクレオチド配列の塩基を他の塩基に置換するが、コードするアミノ酸配列は配列番号142のアミノ酸配列である、それから得られた配列のいずれか1つを含む遺伝子を過剰発現する、請求項10〜12のいずれか一項に記載の突然変異微生物。Microorganisms, any one of the polynucleotide sequence corresponding to the polynucleotide sequence of SEQ ID NO: 141, or, due to the degeneracy of the genetic code, but replacing the base of the polynucleotide sequence of SEQ ID NO: 141 into another base, code The mutant microorganism according to any one of claims 10 to 12, which overexpresses a gene containing any one of the sequences obtained from the amino acid sequence of SEQ ID NO: 142 . マクロライドの製造方法であって:
(a)請求項10〜13のいずれか一項に記載の微生物を、適切な培地で培養する工程;
(b)調整培地または細胞抽出物を回収する工程;
(c)上記培地から、または、工程(b)で得られた細胞抽出物から、生産された上記マクロライドを分離および精製する工程、
を含む、上記方法。
A method for producing macrolides:
(A) culturing the microorganism according to any one of claims 10 to 13 in an appropriate medium;
(B) recovering the conditioned medium or cell extract;
(C) separating and purifying the macrolide produced from the medium or from the cell extract obtained in step (b);
Including the above method.
ハイブリッド抗生物質を製造するための、請求項1、2、7および8のいずれか一項に記載の、ポリヌクレオチド、および/または、ベクター、および/または、組合せ物の使用。  Use of a polynucleotide and / or vector and / or combination according to any one of claims 1, 2, 7 and 8 for the manufacture of a hybrid antibiotic. Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM)[National Collection of Cultures And Microorganisms]Pasteur Institute,25,rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15,Franceに、2003年10月6日に、登録番号I−3101で寄託された、OSC2/pSPM75(1)株またはOSC2/pSPM75(2)株である、ストレプトマイセス・アンボファシエンス株。  Collection National de Cultures de Microorganisms (CNCM) [National Collection of Cultures And Microorganisms] The Streptomyces ambofaciens strain, which is the OSC2 / pSPM75 (1) strain or the OSC2 / pSPM75 (2) strain. −以下の配列プライマー対:
5'AAGCTTGTGTGCCCGGTGTACCTGGGGAGC3'(配列番号138)、および、
5'GGATCCCGCGACGGACACGACCGCCGCGCA3'(配列番号139)、
あり、請求項1または2に記載のポリヌクレオチド配列を増幅するために使用することができる、上記配列プライマー対
-The following sequence primer pairs:
5 ′ AAGCTTGTGTGCCCCGGTGTACCTGGGGAGC3 ′ (SEQ ID NO: 138), and
5 ′ GGATCCCGCCGACGGACACACCGCCGCGGCA3 ′ (SEQ ID NO: 139),
, And the it can be used to amplify a polynucleotide sequence according to claim 1 or 2, the sequence primer pairs.
請求項1または2に記載のポリヌクレオチドの少なくとも1つが導入されている宿主細胞。A host cell into which at least one of the polynucleotides according to claim 1 or 2 has been introduced. スピラマイシンの製造方法であって:
(a)請求項18に記載の宿主細胞を、適切な培地で培養する工程、
(b)調整培地または細胞抽出物を回収する工程、
(c)上記培地から、または、工程(b)で得られた細胞抽出物から、スピラマイシンを分離および精製する工程、
を含む、上記方法。
A method for producing spiramycin comprising:
(A) culturing the host cell according to claim 18 in an appropriate medium;
(B) recovering the conditioned medium or cell extract;
(C) separating and purifying spiramycin from the above medium or from the cell extract obtained in step (b),
Including the above method.
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