JP5183265B2 - High gene expression system - Google Patents

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Description

本発明は、ニトリル代謝に関わる発現調節因子、及び当該発現調節因子を利用した遺伝子高発現系に関する。   The present invention relates to an expression regulator associated with nitrile metabolism and a gene high expression system using the expression regulator.

本発明者は、既に放線菌の一種であるロドコッカス・ロドクロウスJ1(FERM BP-1478)由来のタンパク質(H-ニトリルヒドラターゼ)誘導発現系を開発している(非特許文献1参照)。この発現系は、尿素を誘導剤として培地に添加した場合、無細胞抽出液中の全可溶性タンパク質の50%以上を占めるほどのH-ニトリルヒドラターゼ(ニトリルをアミドに水和する酵素)を大量に発現する。即ち、当該発現系では非常に強力な転写活性を持つ誘導型プロモーターが関与している。   The present inventor has already developed a protein (H-nitrile hydratase) inducible expression system derived from Rhodococcus rhodochrous J1 (FERM BP-1478), which is a kind of actinomycetes (see Non-Patent Document 1). This expression system contains a large amount of H-nitrile hydratase (an enzyme that hydrates nitriles to amides) that accounts for 50% or more of the total soluble protein in cell-free extracts when urea is added to the medium as an inducer. Expressed in That is, in the expression system, an inducible promoter having a very strong transcription activity is involved.

しかしながら、上記知見は、ロドコッカス・ロドクロウスJ1株という一部の放線菌のみについて得られたものであるため、発現系の応用範囲を広げるためには他の属に属する菌由来の発現系を利用できるようにすることが望まれている。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol.93, p.4267-4272 (1996)
However, since the above findings were obtained only for some actinomycetes, Rhodococcus rhodochrous J1, strains, expression systems derived from bacteria belonging to other genera can be used to broaden the application range of expression systems. It is hoped that.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol.93, p.4267-4272 (1996)

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ロドコッカス属微生物で開発されたタンパク質(H-ニトリルヒドラターゼ)の誘導型発現調節機構以外にもニトリル代謝に関わる発現調節因子を開発することを目的とする。さらに、当該発現系を用いて種々のタンパク質又は生理活性物質の大量生産への応用を目的とする。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to develop an expression regulator related to nitrile metabolism in addition to the inducible expression regulation mechanism of a protein (H-nitrile hydratase) developed in Rhodococcus microorganisms. To do. Furthermore, it aims at the application to mass production of various proteins or physiologically active substances using the said expression system.

本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、シュードモナス・クロロラフィス(Pseudomonas chlororaphis)B23株がニトリル代謝に関わる発現調節因子を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, it was found that Pseudomonas chlororaphis B23 strain has an expression regulatory factor involved in nitrile metabolism, and the present invention has been completed.
That is, the present invention is as follows.

(1)以下の(a)又は(b)のタンパク質をコードする遺伝子。
(a) 配列番号2で表されるアミノ酸配列を含むタンパク質
(b) 配列番号2で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、遺伝子発現の調節活性を有するタンパク質
(2)以下の(a)又は(b)のDNAを含む遺伝子。
(a) 配列番号1で表される塩基配列を含むDNA
(b) 配列番号1で表される塩基配列に相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、遺伝子発現の調節活性を有するタンパク質をコードするDNA
(1) A gene encoding the following protein (a) or (b).
(a) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2
(b) a protein comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and having an activity of regulating gene expression (2) Or a gene containing the DNA of (b).
(a) DNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 1
(b) a DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA comprising a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 and encodes a protein having a gene expression regulating activity

本発明により、シュードモナス属細菌由来のニトリル代謝発現調節因子が、ニトリル代謝経路に関わる各種酵素遺伝子の発現を調節していることが明らかとなった。この発現調節因子は、目的遺伝子の高発現系として利用できるため、各種有用物質の生産菌として工業的に広く利用されている種々の微生物にも応用することが可能となる。さらに、本発明の発現系は、ニトリルヒドラターゼ以外の有用タンパク質の大量発現系を可能にするものであり、抗生物質又は生理活性物質の生産、あるいは有用酵素の生産等を必須とする各分野に極めて有用である。   According to the present invention, it has been revealed that a nitrile metabolism expression regulator derived from Pseudomonas bacteria regulates the expression of various enzyme genes involved in the nitrile metabolism pathway. Since this expression regulatory factor can be used as a high expression system for the target gene, it can be applied to various microorganisms widely used industrially as producing bacteria for various useful substances. Furthermore, the expression system of the present invention enables a large-scale expression system of useful proteins other than nitrile hydratase, and can be used in various fields where production of antibiotics or physiologically active substances or production of useful enzymes is essential. Very useful.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、シュードモナス・クロロラフィス(Pseudomonas chlororaphis)B23株のニトリル代謝経路の発現調節を司るNhpR遺伝子(nhpR)に関するものである。NhpR遺伝子の発現産物であるNhpRによりAldoxime dehydratase遺伝子及びその下流の遺伝子が発現してニトリル代謝経路が機能するようになる(図1)。
本発明は、NhpR遺伝子と、NhpR遺伝子により制御されるプロモーターとの構築物、あるいは当該構築物に目的タンパク質遺伝子を連結させた遺伝子発現カセットを作製して宿主細菌に導入することで、目的遺伝子(構造遺伝子)の発現物質を極めて高効率で生産することができる点に特徴を有するものである。
本発明において用いるB23株では、誘導剤としてアミドを用いることによりニトリルヒドラターゼ(NHase)が全可溶性タンパク質の50%も発現する。本発明者はこの点に着目し、B23株には、非常に強い誘導型プロモーターが存在するものと考え鋭意検討を行った。そして、誘導剤と各種の酵素活性を測定したところ、酵素の反応産物で誘導がかかることを見出した。
一般的には基質で誘導がかかるが、産物で誘導がかかる誘導型プロモーターはこれまでに知られていなかった。他の一般的な誘導型プロモーターの系では、添加した誘導剤が基質としても利用されるため時間の経過とともに実効誘導剤濃度が減少するが、この系を利用すれば、添加した誘導剤が分解されずに済むため、実効持続時間が長く保たれ実用的である。
また、本発明においては、無毒性かつ安価なアミドを誘導剤として利用することができるため、異種タンパク質生産や有用物質生産への応用が可能である。さらに、NhpR遺伝子は、染色体上1コピーであるにも関わらず全可溶性タンパク質の50%を占める発現量をもたらす。この発現系は、現在までに報告のある大量発現量を凌駕するものであり、本発明の誘導型高発現系は大腸菌でのlac, tacプロモーターやT7発現系等のツールとしての貢献も期待できる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention relates to the NhpR gene (nhpR) that regulates the expression of the nitrile metabolic pathway of Pseudomonas chlororaphis strain B23. Aldoxime dehydratase gene and its downstream gene are expressed by NhpR, which is an expression product of NhpR gene, and the nitrile metabolic pathway functions (FIG. 1).
The present invention produces a target gene (structural gene) by preparing a construct comprising a NhpR gene and a promoter controlled by the NhpR gene, or a gene expression cassette in which the target protein gene is linked to the construct and introducing it into a host bacterium. ) Is capable of producing the expressed substance with extremely high efficiency.
In the B23 strain used in the present invention, nitrile hydratase (NHase) expresses 50% of the total soluble protein by using amide as an inducer. The present inventor paid attention to this point, and carried out diligent studies on the assumption that a very strong inducible promoter exists in the B23 strain. And when the inducer and various enzyme activities were measured, it was found that induction was caused by the reaction product of the enzyme.
In general, induction is performed with a substrate, but an inducible promoter that is induced with a product has not been known so far. In other general inducible promoter systems, the added inducer is also used as a substrate, so the effective inducer concentration decreases over time. However, using this system, the added inducer is degraded. Therefore, it is practical because the effective duration is kept long.
In the present invention, non-toxic and inexpensive amide can be used as an inducer, so that it can be applied to heterogeneous protein production and useful substance production. Furthermore, the NhpR gene results in an expression level that accounts for 50% of the total soluble protein despite being one copy on the chromosome. This expression system surpasses the large amount of expression reported so far, and the inducible high expression system of the present invention can be expected to contribute as a tool such as lac, tac promoter and T7 expression system in Escherichia coli. .

1.NhpR遺伝子の作製
NhpR遺伝子は、化学的合成法、PCR法、遺伝子ウォーキング法、又は当該塩基配列を有する遺伝子 断片をプローブとして用いるハイブリダイゼーション法等によって得ることができる。本発明では、B23株からゲノムDNAを採取し、Aldoxime dehydratase遺伝子の上流をウォーキング(染色体歩行)により取得すればクローニングできる。
化学合成、染色体歩行、PCR、ハイブリダイゼーション法の技術は、当分野において周知であり、使用する試薬、条件等は、当業者であれば適切に設定することができ、また、市販のキットを用いることもできる。
ニトリル代謝経路の発現調節機構を担うNhpR遺伝子の塩基配列を配列番号1に示し、配列番号1によりコードされるアミノ酸配列を配列番号2に示す。
本発明においては、配列番号2に示すアミノ酸配列のほか、当該アミノ酸配列において1個又は数個(例えば1個〜10個程度、好ましくは1個〜5個程度)のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、NhpR活性を有するタンパク質(変異型NhpR)も本発明に含まれる。また、配列番号1に示す塩基配列を含むDNAのほか、当該塩基配列に相補的な塩基配列と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、NhpR活性を有するタンパク質をコードするDNAを含む遺伝子(変異型NhpR遺伝子)も、本発明に含まれる。ここで、「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイズさせた後の洗浄条件を意味し、例えば、塩(ナトリウム)濃度が150〜900mMであり、温度が55〜75℃、好ましくは塩濃度が600〜900mMであり、温度が60〜70℃での条件をいう。
NhpR活性とは、NHase遺伝子クラスターを構成する遺伝子群とNitR自身を正に調節する活性をいう。
1. Production of NhpR gene
The NhpR gene can be obtained by a chemical synthesis method, a PCR method, a gene walking method, a hybridization method using a gene fragment having the base sequence as a probe, or the like. In the present invention, cloning can be performed by collecting genomic DNA from the B23 strain and obtaining the upstream of the Aldoxime dehydratase gene by walking (chromosome walking).
The techniques of chemical synthesis, chromosome walking, PCR, and hybridization are well known in the art, and reagents, conditions, etc. to be used can be appropriately set by those skilled in the art, and commercially available kits are used. You can also.
The base sequence of the NhpR gene responsible for the expression regulation mechanism of the nitrile metabolic pathway is shown in SEQ ID NO: 1, and the amino acid sequence encoded by SEQ ID NO: 1 is shown in SEQ ID NO: 2.
In the present invention, in addition to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, one or several (for example, about 1 to 10, preferably about 1 to 5) amino acids are deleted, substituted or substituted in the amino acid sequence. A protein containing the added amino acid sequence and having NhpR activity (mutant NhpR) is also included in the present invention. In addition to DNA containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, a gene containing DNA that hybridizes with a base sequence complementary to the base sequence under stringent conditions and encodes a protein having NhpR activity (Mutant NhpR gene) is also included in the present invention. Here, “stringent conditions” means washing conditions after hybridization, for example, the salt (sodium) concentration is 150 to 900 mM, the temperature is 55 to 75 ° C., preferably the salt concentration is The condition is 600 to 900 mM and the temperature is 60 to 70 ° C.
NhpR activity refers to the activity of positively regulating the gene group constituting the NHase gene cluster and NitR itself.

2.発現用DNA構築物の作製
(1) プロモーター
本発明は、NhpR遺伝子及び該遺伝子により制御されるプロモーターを含むDNA構築物に関する。また、上記DNA構築物に、NHase遺伝子クラスターに含まれるタンパク質をコードする遺伝子及び/又は発現の目的遺伝子が連結された遺伝子発現カセットに関する。
2. Preparation of DNA construct for expression
(1) Promoter The present invention relates to a DNA construct comprising a NhpR gene and a promoter controlled by the gene. The present invention also relates to a gene expression cassette in which a gene encoding a protein contained in the NHase gene cluster and / or a target gene for expression are linked to the DNA construct.

NHase遺伝子クラスターとは、NhpRにより制御されるプロモーターにより発現調節される複数の遺伝子群を意味し、クラスターに含まれる遺伝子の種類と転写開始点により3種類のクラスターが存在する。
すなわち、NHase遺伝子クラスターには、NhpRをコードする遺伝子(nhpR)、アルドキシム デヒドラターゼ(Aldoxime dehydratase)をコードする遺伝子(oxdA)、アミダーゼ(Amidase)をコードする遺伝子(amiA)、ニトリルヒドラターゼ(NHaseα及びβ)をコードする遺伝子(それぞれnhpA、nhpB)、機能未知のタンパク質をコードする遺伝子(nhpC)、機能未知タンパク質をコードする遺伝子(nhpS)及びアシルCoA合成酵素をコードする遺伝子(acsA)が存在し、oxdA上流、nhpA上流及びacsA上流の3カ所に転写開始点が存在する(図2)。そして、oxdAからnhpCまで(oxdA-nhpC)、nhpAからnhpCまで(nhpA-nhpC)及びnhpSからacsAまで(nhpS-acsA)の3つの転写単位が存在する(図2の(1)〜(3)の矢印)。さらに、NhpRはoxdAからacsAまでの転写とnhpR自身の転写を促進する。
本発明のDNA構築物は、NhpR発現調節機構を利用するものである。このNhpR発現調節機構は、発現目的の遺伝子の上流域にコードされている転写開始点がその下流に存在する転写活性化タンパク質遺伝子の発現を制御するという機構が考えられる(図2)。
本発明では、このNHase発現調節機構のうち、NhpR遺伝子、以下のプロモーターとそれにより転写調節されるタンパク質遺伝子を誘導型高発現系モデルの構築のために用いている。
The NHase gene cluster means a plurality of gene groups whose expression is regulated by a promoter controlled by NhpR, and there are three types of clusters depending on the type of gene contained in the cluster and the transcription start point.
That is, the NHase gene cluster includes a gene encoding NhpR (nhpR), a gene encoding aldoxime dehydratase (oxdA), a gene encoding amidase (amiA), nitrile hydratase (NHaseα and β ) Encoding genes (nhpA and nhpB, respectively), a gene encoding a protein with unknown function (nhpC), a gene encoding a protein with unknown function (nhpS), and a gene encoding an acyl CoA synthase (acsA), There are three transcription initiation sites upstream of oxdA, upstream of nhpA and upstream of acsA (FIG. 2). There are three transcription units from oxdA to nhpC (oxdA-nhpC), nhpA to nhpC (nhpA-nhpC), and nhpS to acsA (nhpS-acsA) ((1) to (3) in FIG. 2). Arrow). In addition, NhpR promotes transcription from oxdA to acsA and nhpR itself.
The DNA construct of the present invention utilizes the NhpR expression regulatory mechanism. This NhpR expression regulation mechanism can be considered to be a mechanism in which the transcription start site encoded in the upstream region of the gene to be expressed controls the expression of the transcription activation protein gene existing downstream thereof (FIG. 2).
In the present invention, among these NHase expression regulation mechanisms, the NhpR gene, the following promoters, and protein genes that are transcriptionally regulated thereby are used to construct an inducible high expression system model.

NhpR遺伝子により制御されるプロモーター1〜3、及びこれらのプロモーターにより転写される遺伝子クラスターを以下に示す。
(i)プロモーター1
存在位置:oxdAの上流
転写調節する遺伝子クラスター:oxdA、amiA、nhpA、nhpB及びnhpC(oxdA-nhpC)
(ii)プロモーター2
存在位置:nhpAの上流
転写調節する遺伝子クラスター: nhpA、nhpB及びnhpC(nhpA-nhpC)
(iii)プロモーター3
存在位置:nhpSの上流
転写調節する遺伝子クラスター: nhpS及びacsA(nhpS-acsA)
The promoters 1-3 controlled by the NhpR gene and gene clusters transcribed by these promoters are shown below.
(i) Promoter 1
Location: upstream of oxdA Transcriptionally regulated gene cluster: oxdA, amiA, nhpA, nhpB and nhpC (oxdA-nhpC)
(ii) Promoter 2
Location: Upstream of nhpA Gene clusters that regulate transcription: nhpA, nhpB, and nhpC (nhpA-nhpC)
(iii) Promoter 3
Location: upstream of nhpS Gene cluster that regulates transcription: nhpS and acsA (nhpS-acsA)

本発明において用いることができる上記プロモーターは、NHase遺伝子を保有する菌体から、制限酵素を用いて切り出すことが可能であるが、切り出すために都合の良い制限酵素部位が存在するとは限らない。そこで、適当な制限酵素認識部位を設けたプライマーを設計し、NHaseの構造遺伝子の上流領域中の所望のプロモーター領域を鋳型としてPCRにより増幅することにより、本発明において用い得るプロモーター領域のDNA断片を得ることができる。また、本発明において判明したプロモーターの塩基配列情報に基づいて、化学合成することも可能である。   The promoter that can be used in the present invention can be excised from a bacterial cell carrying the NHase gene using a restriction enzyme, but a convenient restriction enzyme site is not always present for excision. Therefore, by designing a primer with an appropriate restriction enzyme recognition site and amplifying by PCR using the desired promoter region in the upstream region of the NHase structural gene as a template, a DNA fragment of the promoter region that can be used in the present invention is obtained. Can be obtained. It is also possible to chemically synthesize based on the promoter base sequence information found in the present invention.

ここで、「プロモーター活性」とは、本発明のプロモーター領域に転写因子が結合し、転写を惹起する活性を意味する。例えば、プロモーター1のプロモーター活性は、oxdA-nhpCの転写を調節する活性を意味し、プロモーター2のプロモーター活性は、nhpA-nhpCの転写を調節する活性を意味し、プロモーター3のプロモーター活性は、nhpS-acsAの転写を調節する活性を意味する。
また、「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイズさせた後の洗浄条件を意味し、例えば、塩(ナトリウム)濃度が150〜900mMであり、温度が55〜75℃、好ましくは塩濃度が600〜900mMであり、温度が60〜70℃での条件をいう。
Here, the “promoter activity” means an activity in which a transcription factor binds to the promoter region of the present invention and induces transcription. For example, the promoter activity of promoter 1 means the activity that regulates transcription of oxdA-nhpC, the promoter activity of promoter 2 means the activity that regulates transcription of nhpA-nhpC, and the promoter activity of promoter 3 means nhpS -Activity that regulates transcription of acsA.
The “stringent conditions” mean washing conditions after hybridization, for example, a salt (sodium) concentration of 150 to 900 mM, a temperature of 55 to 75 ° C., and preferably a salt concentration of 600. -900 mM, and refers to conditions at a temperature of 60-70 ° C.

上記プロモーターへの変異の導入は、Kunkel法や Gapped duplex法等の公知手法により、部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット、例えばTaKaRa Site-Directed Mutagenesis System(Mutan-K、Mutan-Super Express Km等(タカラバイオ社製))、QuikChangeTM Site-Directed Mutagenesis Kit(ストラタジーン社製)、GeneTailorTM Site-Directed Mutagenesis System(インビトロジェン社製)等を用いて行うことができる。 The introduction of the mutation into the promoter is carried out by a known method such as the Kunkel method or the Gapped duplex method using a site-directed mutagenesis kit such as the TaKaRa Site-Directed Mutagenesis System (Mutan-K, Mutan-K Super Express Km etc. (manufactured by Takara Bio Inc.), QuikChange Site-Directed Mutagenesis Kit (manufactured by Stratagene), GeneTailor Site-Directed Mutagenesis System (manufactured by Invitrogen) and the like.

(2) 制御タンパク質遺伝子
本発明において、oxdA遺伝子、nhpA遺伝子、nhpB遺伝子、nhpC遺伝子、nhpS遺伝子、及びacsA遺伝子は、NHase遺伝子を保有する菌体から、制限酵素を用いて切り出すことが可能であるが、切り出すために都合の良い制限酵素部位が存在するとは限らない。そこで、制限酵素認識部位を設けたプライマーを用い、PCRで所望の遺伝子領域を増幅することにより上記遺伝子のDNA断片を得ることができる。また、既に判明している塩基配列情報をもとにして、上記遺伝子を化学合成することも可能である。
(2) Regulatory protein gene In the present invention, the oxdA gene, nhpA gene, nhpB gene, nhpC gene, nhpS gene, and acsA gene can be excised from the bacterial cells carrying the NHase gene using restriction enzymes. However, there are not always convenient restriction enzyme sites for excision. Thus, a DNA fragment of the gene can be obtained by amplifying a desired gene region by PCR using a primer provided with a restriction enzyme recognition site. It is also possible to chemically synthesize the gene based on the already known base sequence information.

本発明において使用される上記遺伝子の塩基配列及び該塩基配列によりコードされるアミノ酸配列を表1に示す。
Table 1 shows the base sequence of the gene used in the present invention and the amino acid sequence encoded by the base sequence.

また、本発明においては、表1に示す遺伝子の変異体(変異型遺伝子)を使用することも可能である。変異型遺伝子は、プロモーターに変異を導入する方法と同様の手法で作製することができる。   In the present invention, mutants of genes shown in Table 1 (mutant genes) can also be used. A mutant gene can be prepared by a method similar to the method for introducing a mutation into a promoter.

上記遺伝子の変異型は、以下の(a)〜(c)のいずれかのものを含む。
(a)表1に示すアミノ酸配列において1個又は数個(例えば1個〜10個程度、好ましくは1個〜5個程度)のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、それぞれの活性を有するタンパク質をコードする遺伝子
(b) 表1に示す遺伝子の塩基配列のうち1個又は数個(例えば1個〜10個程度、好ましくは1個〜5個程度)の塩基が欠失、置換又は付加した変異型遺伝子であってそれぞれの活性を有するタンパク質をコードする遺伝子
(c) 表1に示す遺伝子の塩基配列又は上記(a)若しくは(b)の遺伝子の塩基配列に相補的な塩基配列と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、それぞれの活性を有するタンパク質をコードする遺伝子
ここで、それぞれのタンパク質の活性は以下の通りである。
OxdA:アルドキシムデヒドラターゼ活性
NhpA:NHaseを構成するαサブユニット
NhpB:NHaseを構成するβサブユニット
NhpC:機能未知
NhpS:機能未知
AcsA:アシルCoA合成酵素活性
The mutant form of the gene includes any of the following (a) to (c).
(a) consisting of an amino acid sequence in which one or several (for example, about 1 to 10, preferably about 1 to 5) amino acids have been deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in Table 1, and , Genes encoding proteins with their respective activities
(b) A mutant gene in which one or several (for example, about 1 to 10, preferably about 1 to 5) of base sequences of the genes shown in Table 1 have been deleted, substituted or added. A gene encoding a protein having each activity
(c) It hybridizes under stringent conditions with the base sequence of the gene shown in Table 1 or the base sequence of the gene of the above (a) or (b) and has each activity. Here, the activity of each protein is as follows.
OxdA: Aldoxime dehydratase activity
NhpA: α subunit constituting NHase
NhpB: β subunit constituting NHase
NhpC: Function unknown
NhpS: Function unknown
AcsA: Acyl CoA synthase activity

また、「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイズさせた後の洗浄条件を意味し、例えば、塩(ナトリウム)濃度が150〜900mMであり、温度が55〜75℃、好ましくは塩濃度が600〜900mMであり、温度が60〜70℃での条件をいう。   The “stringent conditions” mean washing conditions after hybridization, for example, a salt (sodium) concentration of 150 to 900 mM, a temperature of 55 to 75 ° C., and preferably a salt concentration of 600. -900 mM, and refers to conditions at a temperature of 60-70 ° C.

上記遺伝子への変異の導入は、前記プロモーターの項で説明した方法と同様、部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キットを用いて行うことができる。   The introduction of the mutation into the gene can be carried out using a mutation introduction kit using site-directed mutagenesis as in the method described in the section of the promoter.

本発明のDNA構築物においては、所望によりエンハンサーなどのシスエレメント、スプライシングシグナル、選択マーカー、ターミネーターなどを連結することができる。   In the DNA construct of the present invention, a cis element such as an enhancer, a splicing signal, a selection marker, a terminator and the like can be linked as desired.

また、本発明のDNA構築物には、上記(5)のターミネーターとは別のターミネーターを連結してもよく、当該ターミネーター領域は、例えば、H-NHase遺伝子プロモーターの上流に存在させることが好ましい。   In addition, a terminator other than the terminator of (5) above may be linked to the DNA construct of the present invention, and the terminator region is preferably present, for example, upstream of the H-NHase gene promoter.

3.目的構造遺伝子の発現
(1) 組換え発現ベクターの作製
本発明の組換え発現ベクター は、ベクターDNA中に、前記本発明のDNA構築物を機能的に含むものである。ここで、「機能的に」とは、本発明のDNA構築物が発現又は機能するように、という意味であり、後述の宿主に導入したときにそれぞれの遺伝子が発現し得る状態を意味する。
3. Expression of target structural gene
(1) Production of recombinant expression vector The recombinant expression vector of the present invention functionally contains the DNA construct of the present invention in a vector DNA. Here, “functionally” means that the DNA construct of the present invention is expressed or functioned, and means a state in which each gene can be expressed when introduced into a host described below.

ベクターDNAに本発明のDNA構築物を連結及び挿入する順序は、上記「機能的」である限り(転写方向が考慮されている限り)限定されるものではなく任意であるが、NhpR遺伝子、プロモーター、発現の目的遺伝子の順序で連結されていることが好ましい。   The order in which the DNA construct of the present invention is ligated and inserted into the vector DNA is not limited as long as it is the above “functional” (as long as the transcription direction is taken into consideration). It is preferable that they are linked in the order of the target gene for expression.

発現目的の遺伝子(目的遺伝子)に、予めプロモーター及びターミネーターが連結された遺伝子発現カセットを作製しておいて、これをベクター に組み込むことも可能である。   It is also possible to prepare a gene expression cassette in which a promoter and a terminator are linked in advance to a gene to be expressed (target gene), and to incorporate this into a vector.

本発明の組換え発現ベクター は、宿主細胞に保持され、当該宿主菌体内において自立複製に関与するものであることが必要である。従って、本発明の組換え発現ベクターは、本発明のDNA構築物と、宿主菌体内において自律複製に関与するDNAとをそれぞれ機能的に含むベクターである。但し、インテグレーションベクターとして用いる場合は、当該宿主菌体内において自立複製に関与しないベクターとすることもできる。   The recombinant expression vector of the present invention is required to be retained in a host cell and participate in autonomous replication in the host cell. Therefore, the recombinant expression vector of the present invention is a vector functionally containing the DNA construct of the present invention and DNA involved in autonomous replication in the host cell. However, when used as an integration vector, it can also be a vector that does not participate in autonomous replication in the host cell.

ここで、「自立複製に関与する」とは、宿主菌体内での自立複製を司る機能に関与するという意味であり、この自立複製は、複製起点を含む配列により行われる。   Here, “involved in autonomous replication” means that it participates in a function that controls autonomous replication in the host cell, and this autonomous replication is performed by a sequence including an origin of replication.

上記自立複製に関与するベクター としては、例えば、プラスミド DNA、ウイルス、バクテリオファージ、細菌の染色体等が挙げられる。また、ゲノムインテグレーションにより導入するための発現用組換えDNA断片として、PCR法又は化学合成により作製されたものを使用することも可能である。   Examples of the vector involved in the autonomous replication include plasmid DNA, virus, bacteriophage, bacterial chromosome and the like. In addition, as a recombinant DNA fragment for expression to be introduced by genome integration, it is also possible to use those produced by PCR or chemical synthesis.

プラスミド DNAとしては、例えば、放線菌由来のプラスミド(例えば、pIJ486)、大腸菌由来のプラスミド(pBR322、pUC18、pUC19、pUC118、pUC119、pBluescriptなどのColE系プラスミド)、酵母由来のプラスミド(例えば、YEp13, YEp24, YCp50)などが挙げられ、ファージDNAとしてはλファージ(Charon4A、Charon21A、EMBL3、EMBL4、λgt10、λgt11)等が挙げられる。   Examples of plasmid DNA include actinomycete-derived plasmids (for example, pIJ486), E. coli-derived plasmids (ColE-based plasmids such as pBR322, pUC18, pUC19, pUC118, pUC119, and pBluescript), yeast-derived plasmids (for example, YEp13, YEp24, YCp50) and the like, and examples of phage DNA include λ phage (Charon4A, Charon21A, EMBL3, EMBL4, λgt10, λgt11) and the like.

また本発明の発現ベクター は、所望の宿主内で安定な発現ベクターとして機能し得る。NhpR遺伝子と、上記プロモーターとを含む遺伝子構築物を宿主に組み込んで、当該構築物の発現制御機能により、宿主中に存在する目的遺伝子を発現させることが可能である。例えば、NhpR遺伝子と前記プロモーター1との構築物を宿主に導入すると、宿主におけるoxdA、amiA、nhpA、nhpB及びnhpCの遺伝子クラスターの転写活性を生ずることができる。また、NhpR遺伝子と前記プロモーター3との構築物を宿主に導入すると、宿主におけるnhpS及びacsAの遺伝子クラスターの転写活性を生ずることができる。プロモータ1とプロモーター3を組み合わせると、宿主において、図2に示すすべての遺伝子クラスターの転写活性を生ずることが可能である。   In addition, the expression vector of the present invention can function as an expression vector stable in a desired host. A gene construct containing the NhpR gene and the above promoter can be incorporated into the host, and the target gene present in the host can be expressed by the expression control function of the construct. For example, when a construct of the NhpR gene and the promoter 1 is introduced into a host, transcriptional activity of gene clusters of oxdA, amiA, nhpA, nhpB and nhpC in the host can be generated. In addition, when a construct of the NhpR gene and the promoter 3 is introduced into the host, transcriptional activity of the nhpS and acsA gene clusters in the host can be generated. Combining promoter 1 and promoter 3 can produce transcriptional activity of all gene clusters shown in FIG. 2 in the host.

(2) 目的構造遺伝子
本発明においては、発現目的の構造遺伝子(目的遺伝子)を所望のプラスミドのマルチクローニングサイト(MCS)等に組み込んで用いることも可能である。
(2) Target Structural Gene In the present invention, a structural gene for expression (target gene) can be incorporated into a multicloning site (MCS) of a desired plasmid and used.

目的遺伝子としては、動物由来遺伝子、植物由来遺伝子及び微生物由来遺伝子等から任意に選択することができ、限定されるものではない。具体的には、ニトリラーゼ遺伝子、アルドキシムデヒドラターゼ遺伝子、ニトリルヒドラターゼ遺伝子、イソニトリルヒドラターゼ遺伝子、カテコール2,3ジオキシゲナーゼ遺伝子、N-置換ホルムアミド分解酵素遺伝子、アミダーゼ遺伝子、β-ガラクトシダーゼ遺伝子及びコレステロールオキシダーゼ遺伝子等が好ましく例示できる。 以下、ニトリルヒドラターゼ(NHase)遺伝子及びニトリラーゼ遺伝子を構造遺伝子とする場合を例に説明する。   The target gene can be arbitrarily selected from animal-derived genes, plant-derived genes, microorganism-derived genes, and the like, and is not limited. Specifically, nitrilase gene, aldoxime dehydratase gene, nitrile hydratase gene, isonitrile hydratase gene, catechol 2,3-dioxygenase gene, N-substituted formamide degrading enzyme gene, amidase gene, β-galactosidase gene and cholesterol oxidase gene Etc. can be preferably exemplified. Hereinafter, the case where the nitrile hydratase (NHase) gene and the nitrilase gene are structural genes will be described as an example.

(i) NHase遺伝子
本発明において、発現の目的となるNHase構造遺伝子を有する細菌は、ニトリルヒドラターゼ酵素活性を有し、ニトリル化合物を水和して対応するアミド化合物を生成させることができる細菌であれば特に制限はされるものではない。例えば、以下の微生物を好適な例として挙げることができる。
(i) NHase gene In the present invention, a bacterium having an NHase structural gene to be expressed is a bacterium having nitrile hydratase enzyme activity and capable of producing a corresponding amide compound by hydrating a nitrile compound. There is no particular limitation as long as it is present. For example, the following microorganisms can be mentioned as suitable examples.

シュードモナス・クロロラフィス(Pseudomonas chlororaphis)B23株
ノカルジア・エスピー(Nocardia sp.)N-775(特公昭56-17918号)
ロドコッカス・ロドクロウス(Rhodococcus rhodochrous)J-1(特公平06-55148号)
クレブシエラ・エスピー(Klebsiella sp.)MCI2609(特開平05-30982号)
エアロモナス・エスピー(Aeromonas sp.)MCI2614(特開平05-30983号)
シトロバクター・フロンディ(Citrobacter freundii)MCI2615(特開平05-30984号)
アグロバクテリウム・リゾゲネス(Agrobacterium rhizogenes)IAM13570及びアグロバクテリウム・トゥメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens) (特開平05-103681号)
キサントバクター・フラブス(Xanthobacter flavas)JCM1204(特開平05-161495号)
エルウィニア・ニグリフルエンス(Erwinia nigrifluens)MAFF03-01435
エンテロバクター・エスピー(Enterobacter sp.)MCI2707(特開平05-236975号)
ストレプトマイセス・エスピー(Streptomyces sp.)MCI2691(特開平05-236976号)
リゾビウム・エスピー(Rhizobium sp.)MCI2610、リゾビウム・エスピー MCI2643、リゾビウム・ロティ(Rhizobium loti)IAM13588、リゾビウム・レグミノサーラム(Rhizobium legminosarum)IAM12609及びリゾビウム・メリオティ(Rhizobium merioti)IAM12611(特開平05-236977号)
Pseudomonas chlororaphis B23 Nocardia sp. N-775 (Japanese Patent Publication No. 56-17918)
Rhodococcus rhodochrous J-1 (No. 06-55148)
Klebsiella sp. MCI2609 (Japanese Patent Laid-Open No. 05-30982)
Aeromonas sp. MCI2614 (Japanese Patent Laid-Open No. 05-30983)
Citrobacter freundii MCI2615 (JP 05-30984)
Agrobacterium rhizogenes IAM13570 and Agrobacterium tumefaciens (Japanese Patent Laid-Open No. 05-103681)
Xanthobacter flavas JCM1204 (Japanese Patent Laid-Open No. 05-161495)
Erwinia nigrifluens MAFF03-01435
Enterobacter sp. MCI2707 (Japanese Patent Laid-Open No. 05-236975)
Streptomyces sp. MCI2691 (Japanese Patent Laid-Open No. 05-236976)
Rhizobium sp. MCI2610, Rhizobium spi MCI2643, Rhizobium loti IAM13588, Rhizobium legminosarum IAM12609 and Rhizobium12611

キャンディダ・グイリエモンディ(Candida guilliermondii)NH-2、パントエア・アグロメランス(Pantoea agglomerans)NH-3及びクレブシエラ・ニュウモニアエ・サブスピーシスニュウモニアエ(Klebsiella pneumoniae subsp. pneumoniae)NH-26T2(特開平05- 15384号)
アグロバクテリウム・ラジオバクター(Agrobacterium radiobacter)SC-C15-1(特開平06-14786号)
バチルス・スミシー(Bacillus smithii) SC-J05-1(特開平07-25494号)
シュードノカルディア・サーモフィラ(Pseudonocardia thermophila)ATCC19285(特開平08-56684号)
シュードノカルディア・サーモフィラ(Pseudonocardia thermophila)JCM3095(特開平09-275978号)
Candida guilliermondii NH-2, Pantoea agglomerans NH-3 and Klebsiella pneumoniae subsp. Pneumoniae NH-26T2 (JP 05-15384) issue)
Agrobacterium radiobacter SC-C15-1 (Japanese Patent Laid-Open No. 06-14786)
Bacillus smithii SC-J05-1 (JP 07-25494)
Pseudonocardia thermophila ATCC 19285 (JP 08-56684)
Pseudonocardia thermophila JCM3095 (JP 09-275978)

上記菌体からのNHase遺伝子のクローニングは、公知の任意の手法により得ることができる(Sabrook J., Molecular Cloning, CSHL Press (2001), Methods in Enzymology 194 (1991))。NHaseのアミノ酸配列、NHaseをコードする遺伝子の塩基配列は、例えば、J. Bacteriol. 173 (8), 2465-2472 (1991)に記載されている。   Cloning of the NHase gene from the cells can be obtained by any known method (Sabrook J., Molecular Cloning, CSHL Press (2001), Methods in Enzymology 194 (1991)). The amino acid sequence of NHase and the nucleotide sequence of the gene encoding NHase are described in, for example, J. Bacteriol. 173 (8), 2465-2472 (1991).

また、本発明においては、NHase遺伝子の変異体(変異型遺伝子)を使用することも可能である。さらに、NHase遺伝子又はその変異型と他の遺伝子又はその変異型との融合遺伝子を含むベクターを構築しておいて、NHase遺伝子及び他の遺伝子の発現により生産されるポリペプチドが融合タンパク質になるように、両遺伝子を結合させることもできる。本発明において、このような2種類以上の遺伝子を結合させ、発現産物が融合タンパク質になるように構築した遺伝子を「融合遺伝子」という。融合遺伝子を作製するには、一方のDNAを適当な制限酵素で切断し、これに、同じ制限酵素で切断しておいた他方のDNAを、コードされるタンパク質のアミノ酸配列の読み枠がずれないように連結する方法などが採用される。   In the present invention, it is also possible to use a mutant (mutant gene) of the NHase gene. Furthermore, by constructing a vector containing a fusion gene of the NHase gene or a variant thereof and another gene or a variant thereof, the polypeptide produced by the expression of the NHase gene and the other gene may become a fusion protein. In addition, both genes can be combined. In the present invention, such a gene constructed by linking two or more kinds of genes so that the expression product becomes a fusion protein is referred to as a “fusion gene”. To create a fusion gene, one DNA is cleaved with an appropriate restriction enzyme, and the other DNA that has been cleaved with the same restriction enzyme is not misaligned in the reading frame of the amino acid sequence of the encoded protein. A method of connecting them is adopted.

上記NHase遺伝子の変異型は、以下の(a)〜(c)のいずれかのものを含む。
(a) NHaseのアミノ酸配列において1個又は数個(例えば1個〜10個程度、好ましくは1個〜5個程度)のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ニトリルヒドラターゼ酵素活性(NHase活性)を有するタンパク質をコードする遺伝子
(b) NHase遺伝子の塩基配列のうち1個又は数個(例えば1個〜10個程度、好ましくは1個〜5個程度)の塩基が欠失、置換又は付加した変異型遺伝子であってNHase活性を有するタンパク質をコードする遺伝子
The mutant form of the NHase gene includes any of the following (a) to (c).
(a) It consists of an amino acid sequence in which one or several (for example, about 1 to 10, preferably about 1 to 5) amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence of NHase, and nitrile Gene encoding a protein having hydratase enzyme activity (NHase activity)
(b) A mutant gene in which one or several (for example, about 1 to 10, preferably about 1 to 5) bases are deleted, substituted, or added in the NHase gene base sequence. Gene encoding a protein having activity

(c) NHase遺伝子の塩基配列に相補的な塩基配列と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、NHase活性を有するタンパク質をコードする遺伝子
ここで、「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイズさせた後の洗浄条件を意味し、例えば、塩(ナトリウム)濃度が150〜900mMであり、温度が55〜75℃、好ましくは塩濃度が600〜900mMであり、温度が60〜70℃での条件をいう。また、「NHase活性」とは、ニトリルを水和してアミドを生成する反応を触媒する活性を意味する(下記式I)。
R-CN + H2O → R-CONH2 (I)
なお、上記NHase活性は、ニトリルを基質として反応させ生じるアミドを定量(B23のNHaseの場合は、プロピオニトリルを基質として反応させ生じるプロピオアミドを定量)することにより測定することができる。
(c) A gene that hybridizes with a base sequence complementary to the base sequence of the NHase gene under a stringent condition and encodes a protein having NHase activity. Means washing conditions after soy, for example, salt (sodium) concentration is 150-900 mM, temperature is 55-75 ° C., preferably salt concentration is 600-900 mM, temperature is 60-70 ° C. The condition of. The “NHase activity” means an activity that catalyzes a reaction of hydrating a nitrile to produce an amide (the following formula I).
R-CN + H 2 O → R-CONH 2 (I)
The NHase activity can be measured by quantifying the amide produced by reacting with nitrile as a substrate (in the case of NHase B23, the amount of propioamide produced by reacting with propionitrile as a substrate).

(ii)ニトリラーゼ遺伝子
ニトリラーゼ構造遺伝子は、ニトリラーゼ酵素活性を有し、ニトリル化合物を加水分解して対応する有機酸とアンモニアを生成させることができる細菌から得ることができる。ニトリラーゼ構造遺伝子を有する上記細菌としては、例えば、以下の微生物が好ましく例示できる。
(ii) Nitrilase Gene The nitrilase structural gene can be obtained from a bacterium having nitrilase enzyme activity and capable of hydrolyzing a nitrile compound to produce the corresponding organic acid and ammonia. Preferred examples of the bacterium having a nitrilase structural gene include the following microorganisms.

ロドコッカス・ロドクロウス(Rhodococcus rhodochrous) J1
ロドコッカス・ロドクロウス NCIMB40757(特公2000-501610号)
ロドコッカス・ロドクロウス NCIMB40833(特公2000-501610号)
コリネバクテリウム(Corynebacterium)属sp. KO-2-4株(特公2002-527106号)
アルカリゲネス・フェカーリス 1650(特公2002-527106号)
アシネトバクター・エスピーAK226(FERM P-08271)(特開2005-176639)
アースロバクター・エスピー NSSC104[FERM BP-5829](特開2003-274933)
アースロバクター・エスピーNSSC204[FERM BP-7662](特開2003-274933)
大腸菌(Escherichia coli)(特表2005-509407)
シュードモナス・フルオレセンス(Pseudomonas fluorescens)(特表2005-509407)
ストレプトミセス・ディベルサ(Streptomyces diversa)(特表2005-509407)
ラクトバチルス・ガッセリ(Lactobacillus gasseri)(特表2005-509407)
ラクトコッカス・ラクチス(Lactococcus lactis)(特表2005-509407)
ラクトコッカス・クレモリス(Lactococcus cremoris)(特表2005-509407)
枯草菌(Bacillus subtilis)(特表2005-509407)
サッカロミセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)(特表2005-509407)
シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)(特表2005-509407)
ピキア・パストリス(Pichia pastoris)(特表2005-509407)
クルイベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)(特表2005-509407)
ハンセヌラ・プリモルファ(Hansenula plymorpha)(特表2005-509407)
アスペルギルス・ニゲル(Aspergillus niger)(特表2005-509407)
上記の各種微生物からのニトリラーゼ遺伝子のクローニングは、公知の任意の手法により行うことができる(Sambrook J., Molecular Cloning, CSHL Press (2001), Methods in Enzymology 194 (1991))。なお、ニトリラーゼの構造遺伝子の塩基配列、ニトリラーゼのアミノ酸配列は、例えば、J. Biol. Chem. 267 (29), 20746-20751 (1992)に記載されている。
Rhodococcus rhodochrous J1
Rhodococcus rhodochrous NCIMB40757 (Special Publication 2000-501610)
Rhodococcus rhodochrous NCIMB40833 (Special Publication 2000-501610)
Corynebacterium sp. KO-2-4 strain (Japanese Patent Publication No. 2002-527106)
Alkali Genes Fecaris 1650 (Japanese Patent Publication No. 2002-527106)
Acinetobacter sp. AK226 (FERM P-08271) (JP 2005-176639)
Earth Lobacter SP NSSC104 [FERM BP-5829] (JP 2003-274933)
Earth Lobacter SP NSSC204 [FERM BP-7662] (JP 2003-274933)
Escherichia coli (Special Table 2005-509407)
Pseudomonas fluorescens (Special Table 2005-509407)
Streptomyces diversa (Special Table 2005-509407)
Lactobacillus gasseri (Special Table 2005-509407)
Lactococcus lactis (Special Table 2005-509407)
Lactococcus cremoris (Special Table 2005-509407)
Bacillus subtilis (Special Table 2005-509407)
Saccharomyces cerevisiae (Special Table 2005-509407)
Schizosaccharomyces pombe (Special Table 2005-509407)
Pichia pastoris (Special Table 2005-509407)
Kluyveromyces lactis (Special Table 2005-509407)
Hansenula plymorpha (Special Table 2005-509407)
Aspergillus niger (Special Table 2005-509407)
Cloning of the nitrilase gene from the various microorganisms described above can be performed by any known technique (Sambrook J., Molecular Cloning, CSHL Press (2001), Methods in Enzymology 194 (1991)). The nucleotide sequence of the structural gene of nitrilase and the amino acid sequence of nitrilase are described, for example, in J. Biol. Chem. 267 (29), 20746-20751 (1992).

また、本発明においては、ニトリラーゼ遺伝子の変異体(変異型遺伝子)を使用することも可能である。さらに、ニトリラーゼ遺伝子又はその変異型と他の遺伝子又はその変異型との融合遺伝子を含むベクター を構築しておいて、ニトリラーゼ遺伝子及び他の遺伝子の発現により生産されるポリペプチドが融合タンパク質になるように、両遺伝子を結合させることもできる。本発明において、このような2種類以上の遺伝子を結合させ、発現産物が融合タンパク質になるように構築した遺伝子を「融合遺伝子」という。融合遺伝子を作製するには、一方のDNAを適当な制限酵素で切断し、これに、同じ制限酵素で切断しておいた他方のDNAを、コードされるタンパク質のアミノ酸配列の読み枠がずれないように連結する方法などが採用される。   In the present invention, it is also possible to use a nitrilase gene mutant (mutant gene). In addition, a vector containing a fusion gene of the nitrilase gene or a variant thereof and another gene or a variant thereof is constructed so that the polypeptide produced by the expression of the nitrilase gene and the other gene becomes a fusion protein. In addition, both genes can be combined. In the present invention, such a gene constructed by linking two or more kinds of genes so that the expression product becomes a fusion protein is referred to as a “fusion gene”. To create a fusion gene, one DNA is cleaved with an appropriate restriction enzyme, and the other DNA that has been cleaved with the same restriction enzyme is not misaligned in the reading frame of the amino acid sequence of the encoded protein. A method of connecting them is adopted.

上記ニトリラーゼ遺伝子の変異型は、以下の(a)〜(c)のいずれかのものを含む。
(a) ニトリラーゼのアミノ酸配列において1個又は数個(例えば1個〜10個程度、好ましくは1個〜5個程度)のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ニトリラーゼ酵素活性を有するタンパク質をコードする遺伝子
(b) ニトリラーゼ遺伝子の塩基配列のうち1個又は数個(例えば1個〜10個程度、好ましくは1個〜5個程度)の塩基が欠失、置換又は付加した変異型遺伝子であってニトリラーゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子
(c)ニトリラーゼ遺伝子の塩基配列又は上記(a)若しくは(b)の遺伝子の塩基配列に相補的な塩基配列と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、ニトリラーゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子
ここで、「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイズさせた後の洗浄条件を意味し、例えば、塩(ナトリウム)濃度が150〜900mMであり、温度が55〜75℃、好ましくは塩濃度が600〜900mMであり、温度が60〜70℃での条件をいう。
The mutant form of the nitrilase gene includes any of the following (a) to (c).
(a) It consists of an amino acid sequence in which one or several (for example, about 1 to 10, preferably about 1 to 5) amino acids have been deleted, substituted or added in the amino acid sequence of nitrilase, and nitrilase Genes encoding proteins with enzymatic activity
(b) A mutant gene in which one or several (for example, about 1 to 10, preferably about 1 to 5) bases are deleted, substituted or added in the nitrilase gene base sequence, and nitrilase Gene encoding a protein having activity
(c) A protein that hybridizes under stringent conditions with a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of the nitrilase gene or the gene sequence of (a) or (b) above and encodes a protein having nitrilase activity. Gene Here, “stringent conditions” means washing conditions after hybridization, for example, salt (sodium) concentration is 150-900 mM, temperature is 55-75 ° C., preferably salt concentration Is 600 to 900 mM, and the temperature is 60 to 70 ° C.

また、「ニトリラーゼ活性」とは、ニトリル基を加水分解してカルボン酸とアンモニアを生成する反応(下記式(II))を触媒する活性を意味する。   The “nitrilase activity” means an activity of catalyzing a reaction (the following formula (II)) in which a nitrile group is hydrolyzed to generate carboxylic acid and ammonia.

R-CN + 2H2O → R-COOH + NH3 (II)
なお、上記触媒活性は、ベンゾニトリルを基質として反応させ生じる安息香酸を定量することにより測定することができる。
R-CN + 2H 2 O → R-COOH + NH 3 (II)
The catalytic activity can be measured by quantifying benzoic acid produced by reacting benzonitrile as a substrate.

(3) 形質転換
宿主への発現ベクター の導入(形質転換)は、公知の方法により行うことができる。また、宿主にベクター DNAが導入されたことの確認は、選択マーカー遺伝子(例えばアンピシリン耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺伝子、クロラムフェニコール耐性遺伝子及びカナマイシン耐性遺伝子等)を用いて行うことができる。
(3) Transformation Introduction (transformation) of an expression vector into a host can be performed by a known method. In addition, confirmation that the vector DNA has been introduced into the host can be performed using a selectable marker gene (eg, ampicillin resistance gene, tetracycline resistance gene, chloramphenicol resistance gene, kanamycin resistance gene, etc.).

本発明において使用される宿主は、グラム陰性菌であることが好ましい。またグラム陰性菌としては、例えば大腸菌、シュードモナス属菌、アグロバクテリウム属菌が挙げられ、シュードモナス属に属するグラム陰性菌が好ましい。   The host used in the present invention is preferably a gram-negative bacterium. Examples of Gram-negative bacteria include Escherichia coli, Pseudomonas, and Agrobacterium, and Gram-negative belonging to Pseudomonas is preferred.

宿主に発現ベクターを組み込むには、当業者に周知の任意の手法を用いることができる。
宿主への組換えベクターの導入方法は特に限定されるものではなく、例えばカルシウムイオンを用いる方法、エレクトロポレーション法等が挙げられる。
Any technique well known to those skilled in the art can be used to incorporate the expression vector into the host.
The method for introducing the recombinant vector into the host is not particularly limited, and examples thereof include a method using calcium ions and an electroporation method.

4.遺伝子発現産物の生産
本発明において、発現産物としての目的タンパク質(NHase等)又はその変異体は、宿主に目的遺伝子又はその変異型遺伝子が導入された形質転換体を培養し、その培養物から採取することにより得ることができる。「培養物」とは、培養上清、培養細胞、培養菌体、又は細胞若しくは菌体の破砕物のいずれをも意味するものである。本発明の形質転換体を培養する方法は、宿主の培養に用いられる通常の方法に従って行うことができる。上記NHase等の発現産物は、上記培養物中に蓄積される。
4). Production of gene expression product In the present invention, a target protein (such as NHase) or a mutant thereof as an expression product is obtained by culturing a transformant in which a target gene or a mutant gene thereof has been introduced into a host and collecting it from the culture. Can be obtained. “Culture” means any of culture supernatant, cultured cells, cultured cells, or disrupted cells or cells. The method for culturing the transformant of the present invention can be carried out according to a usual method used for culturing a host. Expression products such as NHase accumulate in the culture.

本発明の形質転換体を培養する培地は、宿主菌が資化し得る炭素源、窒素源、無機塩類等を含有し、形質転換体の培養を効率的に行うことができる培地であれば、天然培地、合成培地のいずれを用いてもよい。炭素源としては、グルコース、ガラクトース、フラクトース、スクロース、ラフィノース、デンプン等の炭水化物、酢酸、プロピオン酸等の有機酸、エタノール、プロパノール等のアルコール類が挙げられる。窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等の無機酸若しくは有機酸のアンモニウム塩又はその他の含窒素化合物が挙げられる。その他、ペプトン、肉エキス、コーンスティープリカー、各種アミノ酸等を用いてもよい。無機物としては、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭酸カルシウム等が挙げられる。   The medium for culturing the transformant of the present invention contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, and the like that can be assimilated by the host fungus, and any natural medium can be used as long as the transformant can be cultured efficiently. Either a medium or a synthetic medium may be used. Examples of the carbon source include carbohydrates such as glucose, galactose, fructose, sucrose, raffinose and starch, organic acids such as acetic acid and propionic acid, and alcohols such as ethanol and propanol. Examples of the nitrogen source include ammonium salts of inorganic acids or organic acids such as ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium acetate, and ammonium phosphate, and other nitrogen-containing compounds. In addition, peptone, meat extract, corn steep liquor, various amino acids, and the like may be used. Examples of the inorganic substance include monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, copper sulfate, and calcium carbonate.

培養は、通常、振とう培養又は通気攪拌培養などの好気的条件下、10℃〜40℃、好ましくは28℃で12〜120時間行う。pHの調整は、無機又は有機酸、アルカリ溶液等を用いて行う。
上記培養条件で培養すると、高収率で目的遺伝子の発現産物を生産することができる。
The culture is usually performed at 10 ° C. to 40 ° C., preferably 28 ° C. for 12 to 120 hours under aerobic conditions such as shaking culture or aeration and agitation culture. The pH is adjusted using an inorganic or organic acid, an alkaline solution, or the like.
When cultured under the above culture conditions, an expression product of the target gene can be produced in high yield.

培養後、目的遺伝子の発現産物が菌体内又は細胞内に生産される場合には、ホモジナイザー処理などを施して菌体又は細胞を破砕することにより、当該発現産物を採取することができる。一方、目的遺伝子の発現産物が菌体外又は細胞外に生産される場合には、培養液をそのまま使用するか、遠心分離等により菌体又は細胞を除去する。その後、硫安沈澱による抽出等により前記培養物中から当該発現産物を採取し、必要に応じてさらに各種クロマトグラフィー等を用いて単離精製する。   When the expression product of the target gene is produced in cells or cells after culturing, the expression product can be collected by crushing the cells or cells by applying a homogenizer treatment or the like. On the other hand, when the target gene expression product is produced outside the cells or cells, the culture solution is used as it is, or the cells or cells are removed by centrifugation or the like. Thereafter, the expression product is collected from the culture by extraction with ammonium sulfate precipitation or the like, and if necessary, further isolated and purified using various chromatography or the like.

また本発明においては、生細胞を全く使用することなく反応を人工容器内で進行させる無細胞タンパク質合成法を採用することも可能である。   In the present invention, it is also possible to employ a cell-free protein synthesis method in which the reaction proceeds in an artificial container without using any living cells.

DNA上に暗号化された遺伝情報は、転写によりmRNAとなり、さらに翻訳されてタンパク質に変換される。人工容器内でこの転写・翻訳過程を再現してタンパク質を合成するためには、リボソーム、tRNA、各種タンパク質因子など、翻訳因子群を安定化し、目的に応じてmRNAを生産するシステムを構築することが必要である。このシステムを構築するため、本発明においては、例えば小麦胚芽を選択することができる。小麦胚芽には、種子が発芽してタンパク質合成を行なうための翻訳因子群が保存されている点で好ましい。   The genetic information encoded on the DNA is converted into mRNA by transcription, and further translated into protein. In order to synthesize proteins by reproducing this transcription / translation process in an artificial container, a system that stabilizes translation factors such as ribosomes, tRNAs, and various protein factors, and constructs a system that produces mRNA according to the purpose. is necessary. In order to construct this system, for example, wheat germ can be selected in the present invention. Wheat germ is preferred in that a group of translation factors for germination of seeds for protein synthesis is preserved.

なお、無細胞タンパク質合成は、市販のキットを用いて行うこともできる。そのようなキットとしては、例えば試薬キットPROTEIOSTM(東洋紡)、合成装置のPG-MateTM(東洋紡)などが挙げられる。 Cell-free protein synthesis can also be performed using a commercially available kit. Examples of such a kit include a reagent kit PROTEIOS (Toyobo), a synthesizer PG-Mate (Toyobo), and the like.

遺伝子発現産物が単離精製されたことの確認は、例えばSDS-PAGE等により、また活性の測定は、例えばHPLC等により行うことが可能である。
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Confirmation that the gene expression product has been isolated and purified can be performed, for example, by SDS-PAGE, and the activity can be measured, for example, by HPLC.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

NhpRのクローニング
現在までに、クローニングされているB23菌のNHase遺伝子クラスターの最も上流に位置するSphI-PstI断片(0.15-kb)をプローブとして、B23菌の染色体DNAに対してサザンハイブリダイゼーションを行った結果、5.2-kbのPstI断片にシグナルが得られた。そこで、B23菌の染色体DNAをPstI処理後5.2-kbの断片を回収し、PstIで切断したpUC18に連結し、大腸菌DH10B株の形質転換を行った。SphI-PstI断片(0.15-kb)をプローブとしてコロニーサザンハイブリダイゼーションを行い、シグナルが得られた形質転換体をpPCN11とした。プライマーウォーキングにより塩基配列を決定した。その結果、NhpR遺伝子は、配列番号1に示す塩基配列を有することが分かった。配列番号1に示す塩基配列によりコードされるアミノ酸配列を配列番号2に示す。
Cloning of NhpR Southern hybridization was carried out on the chromosomal DNA of B23 using the SphI-PstI fragment (0.15-kb) located at the most upstream of the NHase gene cluster of the cloned B23. As a result, a signal was obtained for the 5.2-kb PstI fragment. Therefore, after chromosomal DNA of B23 was treated with PstI, a 5.2-kb fragment was recovered and ligated to pUC18 cleaved with PstI to transform Escherichia coli DH10B. Colony Southern hybridization was performed using the SphI-PstI fragment (0.15-kb) as a probe, and the transformant from which a signal was obtained was designated as pPCN11. The nucleotide sequence was determined by primer walking. As a result, the NhpR gene was found to have the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. The amino acid sequence encoded by the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 is shown in SEQ ID NO: 2.

NhpRの機能
(1)相同性検索
NhpRの機能推定するため、アミノ酸配列の相同性を調べた。相同性検索は、BLAST検索することにより行った。
その結果、Rhodococcus rhodochrousJ1菌のニトリラーゼの転写を調節するnitRと26%、Bradyrhizobium sp. Strain HW13のもつ、2,4ジクロロフェノキシ酢酸を分解する遺伝子の転写を調節するタンパク質であるcadRと22%、Pseudomonas putida MT53のもつ、トルエンやキシレンを分解する遺伝子の転写を調節するXylS1と23%の相同性を有することが分かった。
NhpR features
(1) Homology search
In order to estimate the function of NhpR, the homology of amino acid sequences was examined. The homology search was performed by BLAST search.
As a result, nitR which regulates transcription of nitrilase of Rhodococcus rhodochrous J1 and 26%, cadR which is a protein regulating the transcription of 2,4 dichlorophenoxyacetic acid possessed by Bradyrhizobium sp. Strain HW13, 22%, Pseudomonas It was found to have 23% homology with XylS1, which regulates the transcription of putida MT53, a gene that degrades toluene and xylene.

(2) orfR欠失変異株の作製
次に、B23菌の染色体上のnhpRを欠失させた、nhpR欠失変異株を作製した。
欠失変異株の作製は以下の通り行った。
nhpR遺伝子を含むHindIII-XhoI 断片(2.9-kb)を、クロラムフェニコール耐性かつB23菌で複製しないpSTV29のHindIII、SalIサイトに導入した。これとは別に、pUC-4Kを鋳型としてカナマイシン耐性遺伝子をPCR法で増幅した。本カナマイシン耐性遺伝子はHindIIIとXhoIを保持するため、以下のプライマーを使用し、カナマイシン耐性酵素のアミノ酸配列は変化させずHindIIIとXhoIを保持しないDNAとしてPCR法で増幅した。
Km-F: 5'-ATCGGTGCGGGCCTCTTCGC-3'(配列番号15)
Km-R:5'-CGAGTGAGTAATCCGTGGGGT-3' (配列番号16)
HindIII-F:5'-TCCGGTGAGAATGGCAACAGTTTATGCATT-3' (配列番号17)
HindIII-R:5'-TCTGGAAAGAAATGCATAAACTGTTGCCAT-3' (配列番号18)
XhoI-F:5'- TGGAATTTAATCGCGGCCTGGAACAAGACG-3' (配列番号19)
XhoI-R:5'- CAACGGGAAACGTCTTGTTCCAGGCCGCGA-3' (配列番号20)
増幅したDNAをHincIIで処理し、pSTV29に連結したnhpR遺伝子上のBalIサイトに導入した。この当該プラスミドをエレクトロポレーションでB23菌に導入し、形質転換体をカナマイシン含有プレートとクロラムフェニコール含有プレートにそれぞれストリークした。カナマイシン耐性かつクロラムフェニコール感受性を示す形質転換体を候補とし、PCRとサザンハイブリダイゼーションによりダブルクロスオーバーが起こっていることを確認した。
(2) Preparation of orfR deletion mutant strain Next, an nhpR deletion mutant strain in which nhpR on the chromosome of B23 was deleted was prepared.
Deletion mutants were prepared as follows.
A HindIII-XhoI fragment (2.9-kb) containing the nhpR gene was introduced into the HindIII and SalI sites of pSTV29 that was resistant to chloramphenicol and did not replicate in B23. Separately, the kanamycin resistance gene was amplified by PCR using pUC-4K as a template. Since this kanamycin resistance gene retains HindIII and XhoI, the following primers were used, and the amino acid sequence of the kanamycin resistance enzyme was not changed and was amplified by PCR as DNA not retaining HindIII and XhoI.
Km-F: 5'-ATCGGTGCGGGCCTCTTCGC-3 '(SEQ ID NO: 15)
Km-R: 5'-CGAGTGAGTAATCCGTGGGGT-3 '(SEQ ID NO: 16)
HindIII-F: 5'-TCCGGTGAGAATGGCAACAGTTTATGCATT-3 '(SEQ ID NO: 17)
HindIII-R: 5'-TCTGGAAAGAAATGCATAAACTGTTGCCAT-3 '(SEQ ID NO: 18)
XhoI-F: 5'-TGGAATTTAATCGCGGCCTGGAACAAGACG-3 '(SEQ ID NO: 19)
XhoI-R: 5'-CAACGGGAAACGTCTTGTTCCAGGCCGCGA-3 '(SEQ ID NO: 20)
The amplified DNA was treated with HincII and introduced into the BalI site on the nhpR gene linked to pSTV29. This plasmid was introduced into B23 by electroporation, and the transformant was streaked on a kanamycin-containing plate and a chloramphenicol-containing plate. Transformants exhibiting kanamycin resistance and chloramphenicol sensitivity were used as candidates, and double crossover was confirmed by PCR and Southern hybridization.

その結果、カナマイシン耐性遺伝子をnhpRの内部に挿入することで、nhpRが完全に機能できない変異体を作製することができた(図3)。   As a result, by inserting the kanamycin resistance gene into nhpR, it was possible to produce a mutant in which nhpR cannot function completely (FIG. 3).

(3)生育曲線
nhpRがNHase遺伝子クラスターの遺伝子の発現を制御しているかどうかを調べるため、この欠失変異株を用いて野生型(WT)との生育の比較を行った。実験は以下の通り行った。
(3) Growth curve
In order to examine whether nhpR regulates the expression of the NHase gene cluster, this deletion mutant was used to compare growth with wild type (WT). The experiment was performed as follows.

通常の最小培地として、1% シュクロース, 0.5% (NH4)2SO4, 0.05% KH2PO4, 0.05% K2HPO4, 0.05% MgSO4・7H2O および0.001% FeSO4・7H2O (pH 7.0)の組成の培地を使用した。また、N源をメタクリルアミドに変えた培地として、1% シュクロース, 0.5% メタクリルアミド, 0.05% KH2PO4, 0.05% K2HPO4, 0.05% MgSO4・7H2O および0.001% FeSO4・7H2O (pH 7.0)の組成の培地を使用した。それぞれの培地に当該欠失変異株やWTを植菌し、28℃で培養を行った。 As usual minimal medium, 1% sucrose, 0.5% (NH 4) 2 SO 4, 0.05% KH 2 PO 4, 0.05% K 2 HPO 4, 0.05% MgSO 4 · 7H 2 O and 0.001% FeSO 4 · 7H A medium having a composition of 2 O (pH 7.0) was used. Further, as the medium with different N sources methacrylamide, 1% sucrose, 0.5% methacrylamide, 0.05% KH 2 PO 4, 0.05% K 2 HPO 4, 0.05% MgSO 4 · 7H 2 O and 0.001% FeSO 4 A medium having a composition of 7H 2 O (pH 7.0) was used. The deletion mutants and WT were inoculated into each medium and cultured at 28 ° C.

結果を図4に示す。
図4において、左の図は通常の最小培地であるが、WTも欠失変異株も同じように生育している。これに対し、右側の図において、N源をメタクリルアミドに変えた培地ではWTは生育するのに対して、欠失変異株はほとんど生育できなくなった。メタクリルアミドをN源として資化するためにはNHase 遺伝子クラスターの遺伝子が発現する必要があるため、nhpRが機能できなくなった欠失変異株ではNHase遺伝子クラスターの遺伝子が発現しなくなったと考えられる。
The results are shown in FIG.
In FIG. 4, the left figure is a normal minimal medium, but both WT and deletion mutants grow in the same manner. On the other hand, in the figure on the right side, WT grew on the medium in which the N source was changed to methacrylamide, whereas the deletion mutant strain hardly grew. In order to assimilate methacrylamide as an N source, it is necessary to express the NHase gene cluster gene. Therefore, it is thought that the NHase gene cluster gene is no longer expressed in the deletion mutants in which nhpR can no longer function.

(4)活性測定
nhpRの欠失変異株ではNHase遺伝子クラスターの遺伝子が発現できなくなっていることをより直接的に示すため、NHase遺伝子クラスター中に存在する、アルドキシムデヒドラターゼとNHaseの二つの酵素について、活性を調べた。
(4) Activity measurement
In order to show more directly that the NHase gene cluster gene can no longer be expressed in deletion mutants of nhpR, the activities of two enzymes, aldoxime dehydratase and NHase, in the NHase gene cluster were examined. .

アルドキシムデヒドラターゼ活性測定は嫌気条件下、還元状態でブチルアルドキシムを基質とし生成するブチロニトリルを定量した。アルドキシムデヒドラターゼ活性の1ユニットを1分間に1μmolのブチロニトリルを生成する酵素量と定義した。NHase活性測定はブチロニトリルを基質とし生成するブチルアミドを定量した。NHase活性の1ユニットを1分間に1μmolのブチルアミドを生成する酵素量と定義した。   Aldoxime dehydratase activity was measured by quantifying butyronitrile produced using butylaldoxime as a substrate under reduced conditions under anaerobic conditions. One unit of aldoxime dehydratase activity was defined as the amount of enzyme that produced 1 μmol of butyronitrile per minute. NHase activity was measured by quantifying butyramide produced using butyronitrile as a substrate. One unit of NHase activity was defined as the amount of enzyme that produced 1 μmol of butyramide per minute.

結果を図5に示す。
WTではメタクリルアミドで誘導をかけると、アルドキシムデヒドラターゼもNHaseも活性が見られるのに対し、欠失変異株ではメタクリルアミドで誘導をかけた状態でもアルドキシムデヒドラターゼもNHaseも活性が見られなかった。このことから、nhpRが機能しないとNHase遺伝子クラスターの遺伝子が発現しない、すなわちnhpRはNHase遺伝子クラスターの転写を促進する機能を有することが示された。
The results are shown in FIG.
In WT, aldoxime dehydratase and NHase were active when induced with methacrylamide, whereas deletion mutants showed no activity in aldoxime dehydratase and NHase even when induced with methacrylamide. . This indicates that the NHase gene cluster gene is not expressed unless nhpR functions, that is, nhpR has a function of promoting transcription of the NHase gene cluster.

RT-PCR
本実施例では、nhpRがどのようにNHase遺伝子クラスターの転写を制御しているかを調べるため、まず、このクラスターの転写単位をRT-PCRにより調べた。なお、転写単位とは、クラスター中のどの遺伝子とどの遺伝子がつながって転写されているのか(すなわちオペロンを形成しているのか)を意味する。
RT反応とPCR反応で用いたプライマーの設計位置を図6の矢印に示す。また、各プライマーの塩基配列を及び以下に示す。
RT-PCR
In this example, in order to examine how nhpR controls the transcription of the NHase gene cluster, first, the transcription unit of this cluster was examined by RT-PCR. The transcription unit means which gene in the cluster is connected to which gene (ie, forms an operon).
The design positions of the primers used in the RT reaction and PCR reaction are indicated by arrows in FIG. The base sequence of each primer is shown below.

RT1:5'-GCGTGGGGCGTGCCGATAAG-3'(配列番号21)
RT2:5'-ACAGGCAGGCCTTGCGCATC-3'(配列番号22)
RT3:5'-TTGCGCAGAATGAACCGTTG-3'(配列番号23)
RT1: 5′-GCGTGGGGCGTGCCGATAAG-3 ′ (SEQ ID NO: 21)
RT2: 5′-ACAGGCAGGCCTTGCGCATC-3 ′ (SEQ ID NO: 22)
RT3: 5'-TTGCGCAGAATGAACCGTTG-3 '(SEQ ID NO: 23)

PCR反応
フォワードプライマー(F1):5'-CCCATGCATCGACAACGTTC-3'(配列番号24)
フォワードプライマー(F2):5'-AAAATGGAAGCTACCGATAC-3'(配列番号25)
フォワードプライマー(F3):5'-GCTTGCCGACAGACTGGACC-3'(配列番号26)
リバースプライマー(R1):5'-ATAAGGCCTCGGTGTCAAAG-3'(配列番号27)
リバースプライマー(R2):5'-TGGGCAGATGGTCGACAAAC-3'(配列番号28)
PCR reaction forward primer (F1): 5'-CCCATGCATCGACAACGTTC-3 '(SEQ ID NO: 24)
Forward primer (F2): 5'-AAAATGGAAGCTACCGATAC-3 '(SEQ ID NO: 25)
Forward primer (F3): 5'-GCTTGCCGACAGACTGGACC-3 '(SEQ ID NO: 26)
Reverse primer (R1): 5'-ATAAGGCCTCGGTGTCAAAG-3 '(SEQ ID NO: 27)
Reverse primer (R2): 5'-TGGGCAGATGGTCGACAAAC-3 '(SEQ ID NO: 28)

RT反応は以下の反応条件で行なった。
全RNAにRTプライマーを混合し、SuperScript III reverse transcriptaseを加え、50℃で200分反応させた。
また、PCR反応は以下の反応液及び反応サイクルで行った。
RT反応後のサンプルにプライマーを混合し、TaKaRa LA Taqを加え、94℃で1分反応後、98℃で10秒-68℃で15分を30サイクル反応させた。
RT reaction was performed on the following reaction conditions.
RT primer was mixed with total RNA, SuperScript III reverse transcriptase was added, and reacted at 50 ° C. for 200 minutes.
Moreover, PCR reaction was performed with the following reaction liquids and reaction cycles.
Primers were mixed with the sample after RT reaction, TaKaRa LA Taq was added, reacted at 94 ° C. for 1 minute, and reacted at 98 ° C. for 10 seconds at −68 ° C. for 15 minutes for 30 cycles.

結果を図6に示す。
RT1で逆転写反応を行い、F1とR1でPCRを行った場合、仮にaldoximedehydrataseからnhpCまでがつながって転写されていたとすると5.8kのバンドが出ることになる。
図6のレーン1では5.8kのバンドが出ていることから、AldoximedehydrataseからnhpCまでの5つの遺伝子はオペロンを形成していることが判明した。これに対し、RT2で逆転写反応を行い、F1とR1でPCRを行った場合は、バンドが出なかった(レーン2)。
The results are shown in FIG.
When reverse transcription reaction is performed with RT1 and PCR is performed with F1 and R1, a band of 5.8k appears if aldoximedehydratase and nhpC are connected and transcribed.
In lane 1 of FIG. 6, a 5.8k band appears, and thus it was found that five genes from Aldoximedehydratase to nhpC form an operon. On the other hand, when reverse transcription was performed with RT2 and PCR was performed with F1 and R1, no band appeared (lane 2).

また、RT3で逆転写反応を行い、F3とR2でPCRを行った場合、2.9kのバンドが確認されたのに対し(レーン3)、F2とR2でPCRを行った場合はバンドは確認できなかった(レーン4)。このことから、nhpSとacsAの転写はつながっており、nhpCとnhpSとの間は転写が途切れていることが判明した。   When reverse transcription was performed with RT3 and PCR was performed with F3 and R2, a 2.9k band was confirmed (lane 3), whereas when PCR was performed with F2 and R2, the band could be confirmed. None (lane 4). From this, it was found that the transcription of nhpS and acsA is connected, and the transcription is interrupted between nhpC and nhpS.

転写開始点の同定
実施例3において、amidaseから始まりnhaseβサブユニットで終結するような転写単位、すなわち、Aldoxime dehydrataseからnhpCまでの転写単位と重なっているような転写単位が存在した場合、実施例3のRT-PCRでは把握することができない。そこで本実施例では、primer extension法を用いて、転写開始点を同定する実験を行った。
Identification of transcription start point In Example 3, when there is a transcription unit starting from amidase and ending with nhase β subunit, that is, a transcription unit overlapping with a transcription unit from Aldoxime dehydratase to nhpC, Example 3 RT-PCR cannot be grasped. Therefore, in this example, an experiment for identifying the transcription start point was performed using the primer extension method.

(1)転写開始点1
primer extension法の実験手法を以下に示す。
使用したプライマー配列:5'-TGTGCAAAGGCCAGGAAGCG-3'(配列番号29)
γ-[32P] ATP存在下で当該プライマーにT4 polynucleotide kinase を作用させ、プライマーの5'末端を[32P]で標識した。抽出した全RNAに[32P]で標識した当該プライマーを混合し、SuperScript III reverse transcriptaseを加え、伸長反応を行った。
(1) Transfer start point 1
The experimental method of primer extension method is shown below.
Primer sequence used: 5'-TGTGCAAAGGCCAGGAAGCG-3 '(SEQ ID NO: 29)
T4 polynucleotide kinase was allowed to act on the primer in the presence of γ- [ 32 P] ATP, and the 5 ′ end of the primer was labeled with [ 32 P]. The extracted total RNA was mixed with the primer labeled with [ 32 P], and SuperScript III reverse transcriptase was added to carry out an extension reaction.

その結果、oxdAの上流に転写開始点が存在することが分かった(図7)。図7の泳動写真のうち、レーン1が誘導条件、レーン2が非誘導条件である。レーン1にのみ見られるバンドが現れた場合、そこに転写開始点があるということを意味し、さらに左側のDNAマーカーを参照することでその位置を特定することができる。
oxdAの転写開始点は翻訳開始コドンから233塩基上流に存在し、また、その上流のプロモーター領域にはシグマ54によって認識される-12,-24のコンセンサス配列が見つかった(図7)。
-12,-24のコンセンサス配列を含む塩基配列を以下に示す。
ACCCATCGCCGTTCCGCCTAGTTTTCACCTCACAGCAGCTCATCCCCGCACTGATGAGGCACCCCATGCATCGACAACGTTCACACCCCTTGCCGGACGCTTCCTGGCCTTTGCACACGC(配列番号30)
SD配列及びoxdAを含む配列を以下に示す。
TGAAAATAACGAGGAGCCCAAGATGGAATCTGC(配列番号31)
σ54コンセンサス配列を以下に示す。
TGGCACGnnnnTTGCA(配列番号32)
転写開始点1付近の配列(電気泳動により配列決定した配列)を以下に示す。
GCCTAGTTTTCACCTCAC(配列番号33)

原核生物では通常シグマ70が認識する-10,-35のコンセンサス配列が見つかる場合が多いが、oxdAのプロモーター領域には見つからなかった。
As a result, it was found that there is a transcription initiation site upstream of oxdA (FIG. 7). In the electrophoresis photograph of FIG. 7, lane 1 is the induction condition and lane 2 is the non-induction condition. When a band that can be seen only in lane 1 appears, it means that there is a transcription start point, and the position can be identified by referring to the DNA marker on the left side.
The transcription start site of oxdA was 233 bases upstream from the translation initiation codon, and a consensus sequence of -12, -24 recognized by sigma 54 was found in the upstream promoter region (FIG. 7).
The nucleotide sequences including the consensus sequences of -12 and -24 are shown below.
ACCCATCGCCGTTCCGCCTAGTTTTCACCTCACAGCAGCTCATCCCCGCACTGATGAGGCACCCCATGCATCGACAACGTTCACACCCCTTGCCGGACGCTTCCTGGCCTTTGCACACGC (SEQ ID NO: 30)
The sequence containing the SD sequence and oxdA is shown below.
TGAAAATAACGAGGAGCCCAAGATGGAATCTGC (SEQ ID NO: 31)
The σ54 consensus sequence is shown below.
TGGCACGnnnnTTGCA (SEQ ID NO: 32)
The sequence near the transcription start point 1 (sequence determined by electrophoresis) is shown below.
GCCTAGTTTTCACCTCAC (SEQ ID NO: 33)

In prokaryotes, the -10, -35 consensus sequence normally recognized by Sigma 70 is often found, but not in the promoter region of oxdA.

(2)転写開始点2
さらに、NHaseαサブユニット遺伝子の上流にも転写開始点を見つけることが出来た(図8)。
使用したプライマー配列:5'-TCGAAGGTGTCGCAGTCGTG-3'(配列番号34)
翻訳開始コドンの34塩基上流に転写開始点は存在し、シグマ54が認識する-12,-24のコンセンサス配列に相同な配列が見つかった(図8)。
シグマ54が認識する-12,-24のコンセンサス配列、SD配列を含む配列を以下に示す。
TTTTACAGGCGCCGCCCCCCCTGAAGAACGATAAGAAAGACCGGCAAGTTGCAATGACTTTTCAACCGCGTTGACTGATAGGAGTTACCCCATGAGTACATCTATTTCCACGACTGCGACACCTTCGACACCCGGCGAGA(配列番号35)
転写開始点2付近の配列(電気泳動により配列決定した配列)を以下に示す。
CGGCAAGTTGCAATGACT(配列番号36)

転写開始点1及び2の配列は、いずれもシグマ54のコンセンサス配列との相同性は高くない。しかしながら、シグマ54はN源として必要な化合物を代謝する際に必要な遺伝子の転写に関わるということがわかっている。また、誘導剤として培地に添加されているメタクリルアミドはN源として代謝される。このため、メタクリルアミドによって誘導的に発現されるoxdAとNHaseのプロモーター領域に、シグマ54のコンセンサス配列と相同な配列が見つかってくることは理にかなっていると考えられる。
(2) Transfer start point 2
Furthermore, a transcription start site was also found upstream of the NHase α subunit gene (FIG. 8).
Primer sequence used: 5'-TCGAAGGTGTCGCAGTCGTG-3 '(SEQ ID NO: 34)
A transcription initiation site was present 34 bases upstream of the translation initiation codon, and a sequence homologous to the -12, -24 consensus sequence recognized by Sigma 54 was found (FIG. 8).
The -12, -24 consensus sequence recognized by Sigma 54, and the sequence including the SD sequence are shown below.
TTTTACAGGCGCCGCCCCCCCTGAAGAACGATAAGAAAGACCGGCAAGTTGCAATGACTTTTCAACCGCGTTGACTGATAGGAGTTACCCCATGAGTACATCTATTTCCACGACTGCGACACCTTCGACACCCGGCGAGA (SEQ ID NO: 35)
The sequence near the transcription start point 2 (sequence determined by electrophoresis) is shown below.
CGGCAAGTTGCAATGACT (SEQ ID NO: 36)

Neither the sequence of transcription start sites 1 and 2 is highly homologous to the sigma 54 consensus sequence. However, Sigma 54 is known to be involved in the transcription of genes required for metabolizing compounds required as N sources. In addition, methacrylamide added to the medium as an inducer is metabolized as an N source. For this reason, it seems reasonable to find a sequence homologous to the sigma 54 consensus sequence in the promoter region of oxdA and NHase inducibly expressed by methacrylamide.

(3)転写開始点3
使用したプライマー配列:5'-AGTCGCCGACAACGCTGTCC-3'(配列番号37)
nhpSの上流にも転写開始点が存在することがわかった(図9)。nhpSの翻訳開始コドンから276塩基上流に転写開始点は位置し、その上流にはシグマ54の認識する-12,-24コンセンサス配列に相同な配列が見つかった(図9)。
シグマ54が認識する-12,-24のコンセンサス配列を含む配列を以下に示す。
GAACTTCATCGAGCCATCGCAATGGCCGCGGGACGAATATCGGTTGCAGGGCATCATGGCCAAGTGGGACAGCGTTGTCGGCGACTGCCGACAGGAGCTGGTCTTCATCGGCCAGGGGCTCGACACCCGCGTCTTGCAGCGCGAACTCGACCATTGTTTG(配列番号38)
転写開始点3付近の配列(電気泳動により配列決定した配列)を以下に示す。
TCGAGCCATCGCAATGGCC(配列番号39)
(3) Transfer start point 3
Primer sequence used: 5'-AGTCGCCGACAACGCTGTCC-3 '(SEQ ID NO: 37)
It was found that there is also a transcription start site upstream of nhpS (FIG. 9). A transcription start site was located 276 bases upstream from the translation initiation codon of nhpS, and a sequence homologous to the -12, -24 consensus sequence recognized by Sigma 54 was found upstream (FIG. 9).
The sequences containing the -12, -24 consensus sequences recognized by Sigma 54 are shown below.
GAACTTCATCGAGCCATCGCAATGGCCGCGGGACGAATATCGGTTGCAGGGCATCATGGCCAAGTGGGACAGCGTTGTCGGCGACTGCCGACAGGAGCTGGTCTTCATCGGCCAGGGGCTCGACACCCGCGTCTTGCAGCGCGAACTCGACCATTGTTTG (SEQ ID NO: 38)
The sequence around the transcription start point 3 (sequence determined by electrophoresis) is shown below.
TCGAGCCATCGCAATGGCC (SEQ ID NO: 39)

転写モデルの解析
上記実施例(RT-PCRとprimer extension)の結果から、図2に示す転写モデルが考えられる。このモデルでは、転写単位は3つ存在し、それぞれoxdAからnhpCまで、nhpAからnhpCまで、及びnhpSからacsAまでとなっている。
そこで本実施例では、これらの転写単位のうちnhpRが転写を促進しているのはどのmRNAかを調べるために、リアルタイムPCRを行った。
リアルタイムPCRの実験手法を以下に示す。
全RNAにランダムヘキサマーをプライマーとして混合し、SuperScript III reverse transcriptaseを加え、50℃で50分逆転写反応させた。
逆転写反応後のサンプルにそれぞれのプライマーを混合し、SYBR Premix EX Taqを加え、Thermal Cycler Dice Real Time System を使用して、95℃で10秒反応後、95℃で5秒-60℃で30秒を45サイクル反応させた。
nhpRの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
nhpR-F:5'-ACGAGAAGGTCGAGCAAAGC-3'(配列番号40)
nhpR-R:5'-ACACGGCAATGGTCCTCGAC-3' (配列番号41)
oxdAの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
oxdA-F:5'-ACGCATCTCAAATGCCCACG-3' (配列番号42)
oxdA-R:5'-TACTGCACGCCGAGATAACC-3' (配列番号43)
amiAの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
amiA-F:5'-ACAGGACATCACCGGGCATC-3' (配列番号44)
amiA-R:5'-GTCCACCGAGGCTTCAAACG-3' (配列番号45)
nhpAの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
nhpA-F:5'-TCAAGAGCAAGGAACTCATC-3' (配列番号46)
nhpA-R:5'-TTCCGTCCTTGAGCAGCAGC-3' (配列番号47)
nhpBの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
nhpB-F:5'-TGCACCGCACCTCAGAGCAG-3' (配列番号48)
nhpB-R:5'-CGTCACCCCATAGATCTTTC-3' (配列番号49)
nhpCの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
nhpC-F:5'-GGACGAATATCGGTTGCAGG-3' (配列番号50)
nhpC-R:5'-GCACTCAGCAAACAATGGTC-3' (配列番号51)
nhpSの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
nhpS-F:5'-GACACAGGAAGTCACCCAAC-3' (配列番号52)
nhpS-R:5'-GCAGCGGTTCCATTCACCTC-3' (配列番号53)
acsAの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
acsA-F:5'-GATTATCTGCAGAGCGCCAC-3' (配列番号54)
acsA-R:5'-CATGGCCATCCTGCGCTTCG-3' (配列番号55)
発現量が一定の内部標準としてリボソームのrpsL遺伝子のmRNAを使用し、各遺伝子のmRNA量は内部標準遺伝子の相対値として比較した。
rpsLの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
rpsL-F:5'-AAACCGTTGGTCAGACGCAC-3' (配列番号56)
rpsL-R:5'-ACGTCGTGGCGTATGCACTC-3' (配列番号57)
結果を以下に示す。
Analysis of transcription model The transcription model shown in FIG. 2 can be considered from the results of the above examples (RT-PCR and primer extension). In this model, there are three transcription units, oxdA to nhpC, nhpA to nhpC, and nhpS to acsA, respectively.
Therefore, in this example, real-time PCR was performed in order to determine which mRNA of these transcription units is promoting transcription by nhpR.
The experimental method of real-time PCR is shown below.
Total RNA was mixed with random hexamer as a primer, SuperScript III reverse transcriptase was added, and reverse transcription was performed at 50 ° C. for 50 minutes.
Mix each primer to the sample after reverse transcription, add SYBR Premix EX Taq, and react for 10 seconds at 95 ° C using Thermal Cycler Dice Real Time System, then 5 seconds at 95 ° C and 30 seconds at -60 ° C. The second was allowed to react for 45 cycles.
In order to examine the transcription of nhpR, the following primers were used.
nhpR-F: 5'-ACGAGAAGGTCGAGCAAAGC-3 '(SEQ ID NO: 40)
nhpR-R: 5'-ACACGGCAATGGTCCTCGAC-3 '(SEQ ID NO: 41)
In order to examine the transcription of oxdA, the following primers were used.
oxdA-F: 5'-ACGCATCTCAAATGCCCACG-3 '(SEQ ID NO: 42)
oxdA-R: 5'-TACTGCACGCCGAGATAACC-3 '(SEQ ID NO: 43)
In order to examine the transcription of amiA, the following primers were used.
amiA-F: 5'-ACAGGACATCACCGGGCATC-3 '(SEQ ID NO: 44)
amiA-R: 5'-GTCCACCGAGGCTTCAAACG-3 '(SEQ ID NO: 45)
The following primers were used to examine nhpA transcription.
nhpA-F: 5'-TCAAGAGCAAGGAACTCATC-3 '(SEQ ID NO: 46)
nhpA-R: 5'-TTCCGTCCTTGAGCAGCAGC-3 '(SEQ ID NO: 47)
In order to examine the transcription of nhpB, the following primers were used.
nhpB-F: 5'-TGCACCGCACCTCAGAGCAG-3 '(SEQ ID NO: 48)
nhpB-R: 5'-CGTCACCCCATAGATCTTTC-3 '(SEQ ID NO: 49)
The following primers were used to examine nhpC transcription.
nhpC-F: 5'-GGACGAATATCGGTTGCAGG-3 '(SEQ ID NO: 50)
nhpC-R: 5'-GCACTCAGCAAACAATGGTC-3 '(SEQ ID NO: 51)
In order to examine nhpS transcription, the following primers were used.
nhpS-F: 5'-GACACAGGAAGTCACCCAAC-3 '(SEQ ID NO: 52)
nhpS-R: 5'-GCAGCGGTTCCATTCACCTC-3 '(SEQ ID NO: 53)
In order to examine the transcription of acsA, the following primers were used.
acsA-F: 5'-GATTATCTGCAGAGCGCCAC-3 '(SEQ ID NO: 54)
acsA-R: 5'-CATGGCCATCCTGCGCTTCG-3 '(SEQ ID NO: 55)
Ribosomal rpsL gene mRNA was used as an internal standard with a constant expression level, and the mRNA level of each gene was compared as a relative value of the internal standard gene.
In order to examine the transcription of rpsL, the following primers were used.
rpsL-F: 5'-AAACCGTTGGTCAGACGCAC-3 '(SEQ ID NO: 56)
rpsL-R: 5'-ACGTCGTGGCGTATGCACTC-3 '(SEQ ID NO: 57)
The results are shown below.

(1) リアルタイムPCR(図10)
リアルタイムPCRによって、nhpR欠失変異株でメタクリルアミドによる誘導条件、非誘導条件、さらにWTでの誘導条件、非誘導条件でmRNA量の比較を行った。
oxdA, amidase nhpA, nhpB, nhpC nhpS, acsAいずれの場合もWTの誘導条件でのみmRNAの転写が促進されていることがわかった。また、nhpRについてもmRNA量を調べてみたところ、メタクリルアミドによって誘導的に発現している事がわかった。
(2) 転写モデル(図2)
リアルタイムPCRの結果から、NhpRはメタクリルアミド存在下で、oxdAからacsAまでの、クラスターの遺伝子すべての転写を促進していることが分かった。
本クラスターにはプロモーター領域がoxdA上流, nhpA上流, nhpS上流の3カ所存在しているため、nhpRはこの3カ所のプロモーター領域に作用して転写を促進しているものと考えられる。また、nhpR自身の転写もメタクリルアミド存在下で促進されていることから、nhpR自身がnhpRの転写を促進しているものと考えられる。
(1) Real-time PCR (Figure 10)
Real-time PCR was used to compare mRNA levels of nhpR deletion mutants under the conditions of induction and non-induction with methacrylamide, and further with and without WT.
It was found that in all cases of oxdA, amidase nhpA, nhpB, nhpC nhpS, and acsA, transcription of mRNA was promoted only under WT induction conditions. In addition, when the mRNA amount of nhpR was examined, it was found that it was inducibly expressed by methacrylamide.
(2) Transcription model (Figure 2)
Real-time PCR results show that NhpR promotes transcription of all genes in the cluster from oxdA to acsA in the presence of methacrylamide.
Since there are three promoter regions in this cluster, upstream of oxdA, upstream of nhpA, and upstream of nhpS, nhpR is considered to act on these three promoter regions to promote transcription. Moreover, since the transcription of nhpR itself is also promoted in the presence of methacrylamide, it is considered that nhpR itself promotes the transcription of nhpR.

B23菌では、培地中にメタクリルアミドを添加することで、菌の可溶性区分の50%以上ものNHaseが発現されることが知られている。本発明において判明したモデルではnhpAのすぐ上流にプロモーターがあることから、このプロモーターからの転写が非常に強くなっている可能性があると考えられる。そこで本実施例では、この可能性を調べるために、nhpAから転写されるmRNAの量とoxdAから転写されるmRNAの量を比較する実験を行った。
実験手法を以下に示す。
全RNAにnhpC-Rをプライマーとして混合し、SuperScript III reverse transcriptaseを加え、50℃で200分逆転写反応させた。
逆転写反応後のサンプルにそれぞれのプライマーを混合し、SYBR Premix EX Taqを加え、Thermal Cycler Dice Real Time System を使用して、95℃で10秒反応後、95℃で5秒-60℃で30秒を45サイクル反応させた。
oxdAの転写を調べるためには、oxdA-FおよびoxdA-Rを使用した。
amiAの転写を調べるためには、以下のプライマーを使用した。
amiA2-F:5'-TACCCTCGACCAGGTTTTAG-3' (配列番号58)
amiA2-R:5'-TAGGCGTCGAAACTCGGTTG-3' (配列番号59)
nhpAの転写を調べるためには、nhpA-F およびnhpA-Rを使用した。
結果を図11に示す。
リアルタイムPCRにより、メタクリルアミドによる誘導時のoxdA,amidase,nhpAのmRNA量を比較した。
oxdAとamidaseのmRNAの量はoxdA上流から転写されたmRNAの量を反映しており、nhpAのmRNA量はoxdA上流からの転写とnhpAからの転写を合わせたmRNA量を反映している。
実験の結果、nhpAのmRNA量はoxdA, amidaseのmRNA量の約3倍になった。このことから、oxdA上流から転写されるmRNAとnhpA上流から転写されるmRNAの量比は1:2であると考えられる。
In B23 bacteria, it is known that NHase is expressed by 50% or more of the soluble classification of bacteria by adding methacrylamide in the medium. In the model found in the present invention, since there is a promoter immediately upstream of nhpA, it is considered that transcription from this promoter may be very strong. Therefore, in this example, in order to examine this possibility, an experiment was performed in which the amount of mRNA transcribed from nhpA was compared with the amount of mRNA transcribed from oxdA.
The experimental method is shown below.
Total RNA was mixed with nhpC-R as a primer, SuperScript III reverse transcriptase was added, and reverse transcription was performed at 50 ° C. for 200 minutes.
Mix each primer to the sample after reverse transcription, add SYBR Premix EX Taq, and react for 10 seconds at 95 ° C using Thermal Cycler Dice Real Time System, then 5 seconds at 95 ° C and 30 seconds at -60 ° C. The second was allowed to react for 45 cycles.
To examine the transcription of oxdA, oxdA-F and oxdA-R were used.
In order to examine the transcription of amiA, the following primers were used.
amiA2-F: 5'-TACCCTCGACCAGGTTTTAG-3 '(SEQ ID NO: 58)
amiA2-R: 5'-TAGGCGTCGAAACTCGGTTG-3 '(SEQ ID NO: 59)
nhpA-F and nhpA-R were used to examine nhpA transcription.
The results are shown in FIG.
Real-time PCR was used to compare the amounts of oxdA, amidase, and nhpA mRNA upon induction with methacrylamide.
The amount of mRNA of oxdA and amidase reflects the amount of mRNA transcribed from upstream of oxdA, and the amount of mRNA of nhpA reflects the amount of mRNA that combines transcription from upstream of oxdA and transcription from nhpA.
As a result of the experiment, the mRNA amount of nhpA was about 3 times that of oxdA and amidase. From this, it is considered that the amount ratio of mRNA transcribed from upstream of oxdA and mRNA transcribed from upstream of nhpA is 1: 2.

シュードモナス・クロロラフィスB23株のニトリル代謝経路を示す図である。It is a figure which shows the nitrile metabolic pathway of Pseudomonas chlororafis B23 strain | stump | stock. NHase遺伝子クラスターの転写モデルを示す図である。It is a figure which shows the transcription | transfer model of NHase gene cluster. nhpR欠失変異株の作製の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of preparation of a nhpR deletion mutant. B23野生株及びnhpR欠失変異株における生存曲線を示す図である。It is a figure which shows the survival curve in a B23 wild type strain and a nhpR deletion mutant. B23野生株及びnhpR欠失変異株におけるoxdAとNHaseの活性を比較した図である。It is the figure which compared the activity of oxdA and NHase in a B23 wild strain and a nhpR deletion mutant. RT-PCRによる転写単位の解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result of the transcription | transfer unit by RT-PCR. oxdAの上流に転写開始点が存在することを示す図である。It is a figure which shows that the transcription | transfer start point exists upstream of oxdA. NHaseαサブユニット遺伝子の上流に転写開始点が存在することを示す図である。It is a figure which shows that a transcription | transfer start point exists upstream of a NHase alpha subunit gene. nhpS遺伝子の上流に転写開始点が存在することを示す図である。It is a figure which shows that a transcription | transfer start point exists upstream of a nhpS gene. リアルタイムPCRによる各mRNA量の比較実験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the comparison experiment of each mRNA amount by real-time PCR. リアルタイムPCRによる各mRNA量の比較実験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the comparison experiment of each mRNA amount by real-time PCR.

配列番号15〜59:合成DNA
配列番号32:nはa, g, c 又はtを表す(存在位置8-11)。
Sequence number 15-59: Synthetic DNA
Sequence number 32: n represents a, g, c, or t (location 8-11).

Claims (2)

以下の(a)又は(b)のタンパク質をコードする遺伝子。
(a) 配列番号2で表されるアミノ酸配列を含むタンパク質
(b) 配列番号2で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、NHase遺伝子クラスターに存在する遺伝子発現を促進させるタンパク質
A gene encoding the following protein (a) or (b).
(a) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2
(b) a protein comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and which promotes the expression of a gene present in the NHase gene cluster
以下の(a)のDNAを含む遺伝子。
(a) 配列番号1で表される塩基配列を含むDNA
A gene comprising the following DNA (a) :
(a) DNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 1
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