JP6791623B2 - Recombinant microorganisms and their use - Google Patents

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本発明は、組換え微生物及びその利用に関する。 The present invention relates to recombinant microorganisms and their use.

微生物による有用物質の工業的生産は、アルコール飲料や味噌、醤油等の食品類をはじめとし、アミノ酸、有機酸、核酸関連物質、抗生物質、糖質、脂質、タンパク質等、その種類は多岐に渡っており、またその用途についても食品、医薬品、洗浄剤、化粧品等の日用品、或いは各種化成品原料に至るまで幅広い分野に広がっている。 Industrial production of useful substances by microorganisms covers a wide variety of types, including foods such as alcoholic beverages, miso, and soy sauce, amino acids, organic acids, nucleic acid-related substances, antibiotics, sugars, lipids, and proteins. It is also used in a wide range of fields, including daily necessities such as foods, pharmaceuticals, cleaning agents, and cosmetics, and raw materials for various chemical products.

こうした微生物による有用物質の工業生産においては、その生産性の向上が重要な課題の一つであり、その手法として、突然変異等の遺伝学的手法による生産菌の育種が行われてきた。特に最近では、微生物遺伝学、バイオテクノロジーの発展により、遺伝子組換え技術等を用いたより効率的な生産菌の育種が行われるようになっている。さらに、近年のゲノム解析技術の急速な発展を受けて、対象とする微生物のゲノム情報を解読し、これらを積極的に産業に応用しようとする試みもなされている。 In the industrial production of useful substances by such microorganisms, improvement of their productivity is one of the important issues, and as a method thereof, breeding of producing bacteria by a genetic method such as mutation has been carried out. In particular, recently, with the development of microbial genetics and biotechnology, more efficient breeding of producing bacteria using gene recombination technology and the like has come to be carried out. Furthermore, in response to the rapid development of genome analysis technology in recent years, attempts have been made to decipher the genome information of the target microorganisms and actively apply them to industry.

ゲノム情報の公開されている産業的に有用な宿主微生物としては、枯草菌Bacillus subtilis Marburg No.168(非特許文献1)、大腸菌Escherichia coli K−12 MG1655(非特許文献2)、コリネバクテリウムCorynebacterium glutamicum ATCC132032などが挙げられ、これらのゲノム情報を利用し、改良を加えた菌株が開発されている。しかしながら、上記のような取り組みにも関わらず、生産効率は必ずしも満足できるものではなかった。 As an industrially useful host microorganism whose genomic information is open to the public, Bacillus subtilis Marburg No. 168 (Non-Patent Document 1), Escherichia coli K-12 MG1655 (Non-Patent Document 2), Corynebacterium glutamicum ATCC132032, etc. have been mentioned, and improved strains have been developed using these genomic information. There is. However, despite the above efforts, the production efficiency was not always satisfactory.

一方、枯草菌AbrBは、対数増殖期から定常期へと移行する間の遷移期、および定常期において、胞子形成やコンピテンス、或いは栄養源獲得などに関与する様々な遺伝子発現の制御に重要な役割を果たす転写因子であり(非特許文献3及び4)、例えば、AbrB制御下の遺伝子として死滅因子(killing factor)をコードするskf遺伝子を含むskfAオペロン(skfA-H)などが負に制御されることが報告されている(非特許文献5)。また、abrB遺伝子を欠失させた枯草菌株では、アミラーゼやプロテアーゼの生産性が向上することが報告されている(特許文献1)。
しかしながら、AbrBを恒常的に発現させた組換え微生物については全く報告されていない。
On the other hand, Bacillus subtilis AbrB plays an important role in controlling the expression of various genes involved in spore formation, competence, or acquisition of nutrient sources in the transitional phase during the transition from the logarithmic growth phase to the stationary phase and in the stationary phase. (Non-Patent Documents 3 and 4), for example, a skfA operon (skfA-H) containing a skf gene encoding a killing factor as a gene under AbrB control is negatively regulated. It has been reported (Non-Patent Document 5). In addition, it has been reported that the productivity of amylase and protease is improved in the Bacillus subtilis strain lacking the abrB gene (Patent Document 1).
However, no recombinant microorganisms that constitutively express AbrB have been reported.

特開2007−74934号公報JP-A-2007-74934

Kunst,F. et al., Nature, 1997, 390:249-256Kunst, F. et al., Nature, 1997, 390: 249-256 Blattner,F.R. et al.,Science, 1997, 277:1453-1462Blattner, F.R. et al., Science, 1997, 277: 1453-1462 M. A. Strauch et al., Mol. Microbiol., 1993, 7:337-342M. A. Strauch et al., Mol. Microbiol., 1993, 7: 337-342 Z. E. V. Phillips et al., Cell Mol. Life Sci., 2002, 59:392-402Z. E. V. Phillips et al., Cell Mol. Life Sci., 2002, 59: 392-402 M. Fujita et al., J. Bacteriol., 2005, 187:1357-1368M. Fujita et al., J. Bacteriol., 2005, 187: 1357-1368

本発明は、タンパク質又はポリペプチドの生産性がより向上された微生物、及び当該微生物を利用して、目的タンパク質又はポリペプチドを製造する方法を提供することに関する。 The present invention relates to a microorganism in which the productivity of a protein or polypeptide is further improved, and to provide a method for producing a target protein or polypeptide by utilizing the microorganism.

発明者らは上記課題に鑑み、タンパク質又はポリペプチドの生産性がより向上された微生物を得るため検討を行った結果、遷移期および定常期に特異的に発現する遺伝子群を抑制する転写因子であるAbrBを恒常的に発現させることにより、目的タンパク質又はポリペプチドの生産性が向上した微生物を取得できることを見出した。 In view of the above problems, the inventors conducted a study to obtain a microorganism with improved protein or polypeptide productivity, and as a result, a transcription factor that suppresses a group of genes specifically expressed in the transition phase and the stationary phase. It has been found that by constitutively expressing a certain AbrB, a microorganism with improved productivity of a target protein or polypeptide can be obtained.

すなわち、本発明は、以下に係るものである
1)枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築された微生物に、目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え微生物。
2)1)に記載の組換え微生物を培養し、培養物又は菌体から目的タンパク質又はポリペプチドを回収する工程を含む、目的タンパク質又はポリペプチドの製造方法。
3)枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築する工程、及び目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子を発現可能に強化又は導入する工程を含む組換え微生物の製造方法。
4)枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築され、且つ目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え微生物を用いて該タンパク質又はポリペプチドを製造する、目的タンパク質又はポリペプチドの生産性向上方法。
That is, the present invention relates to the following: 1) A gene encoding a target protein or polypeptide is expressed in a microorganism whose gene is constructed so that the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed. Recombinant microorganisms that have been fortified or introduced as possible.
2) A method for producing a target protein or polypeptide, which comprises a step of culturing the recombinant microorganism according to 1) and recovering the target protein or polypeptide from the culture or cells.
3) Recombinant microorganisms including a step of constructing a gene so that the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed, and a step of enhancing or introducing a gene encoding a target protein or polypeptide so that it can be expressed. Production method.
4) Using a recombinant microorganism in which the abrB gene of bacillus or a gene corresponding thereto is constitutively expressed, and the gene encoding the target protein or polypeptide is fortified or introduced so as to be expressible. A method for improving the productivity of a target protein or polypeptide for producing a protein or polypeptide.

本発明によれば、目的タンパク質又はポリペプチドの生産性がより向上された組換え微生物を提供することができる。本発明の組換え微生物を用いることで、目的タンパク質又はポリペプチドを高い生産性で効率よく製造することができ、当該物質の生産に必要な時間やコストを低減化することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a recombinant microorganism in which the productivity of the target protein or polypeptide is further improved. By using the recombinant microorganism of the present invention, the target protein or polypeptide can be efficiently produced with high productivity, and the time and cost required for the production of the substance can be reduced.

SOE−PCR法による導入用DNA断片の調製方法、及び当該DNA断片を用いて親株を形質転換し、標的遺伝子が構成的に発現するよう遺伝子構築する方法を模式的に示したものである。The method for preparing a DNA fragment for introduction by the SOE-PCR method and the method for transforming a parent strain using the DNA fragment and constructing a gene so that the target gene is constitutively expressed are schematically shown.

本明細書に記載の枯草菌の各遺伝子及びゲノム領域の名称は、JAFAN:Japan Functional Analysis Network for Bacillus subtilis(BSORF DB)でインターネット公開([bacillus.genome.ad.jp/]、2006年1月18日更新)された枯草菌ゲノムデータに基づいて記載されている。 The names of each Bacillus subtilis gene and genomic region described herein are available on the Internet at JAFAN: Japan Functional Analysis Network for Bacillus subtilis (BSORF DB) ([bacillus.genome.ad.jp/], January 2006). It is described based on the Bacillus subtilis genome data (updated on the 18th).

本明細書において、アミノ酸配列及びヌクレオチド配列の同一性はLipman−Pearson法(Lipman,DJ.,Pearson.WR.:Science,1985,227:1435−1441)によって計算される。具体的には、遺伝情報処理ソフトウェアGenetyx−Win Ver.11(ソフトウェア開発)のホモロジー解析(Search homology)プログラムを用いて、Unit size to compare(ktup)を2として解析を行うことにより算出される。 As used herein, amino acid and nucleotide sequence identities are calculated by the Lipman-Pearson method (Lipman, DJ., Pearson. WR .: Science, 1985, 227: 1435-1441). Specifically, the genetic information processing software Genetyx-Win Ver. It is calculated by performing an analysis with Unit size to homology (ktup) as 2 using the homology analysis (Search homology) program of 11 (software development).

本明細書において、別途定義されない限り、アミノ酸配列又はヌクレオチド配列におけるアミノ酸又はヌクレオチドの欠失、置換、付加又は挿入に関して使用される「1又は数個」とは、例えば、アミノ酸配列では1〜18個、好ましくは1〜9個、より好ましくは1〜4個、さらに好ましくは1〜2個であり、ヌクレオチド配列では1〜56個、好ましくは1〜28個、より好ましくは1〜14個、さらに好ましくは1〜7個であり得る。また本明細書において、アミノ酸又はヌクレオチドの「付加」には、配列の一末端及び両末端への1又は数個のアミノ酸又はヌクレオチドの付加が含まれる。 Unless otherwise defined herein, the term "one or several" used with respect to the deletion, substitution, addition or insertion of an amino acid or nucleotide in an amino acid or nucleotide sequence is, for example, 1 to 18 in the amino acid sequence. The number is preferably 1 to 9, more preferably 1 to 4, still more preferably 1 to 2, and the nucleotide sequence is 1 to 56, preferably 1 to 28, more preferably 1 to 14, and further. It can be preferably 1 to 7. Also herein, "addition" of an amino acid or nucleotide includes the addition of one or several amino acids or nucleotides to one or both ends of the sequence.

本明細書において、別途定義されない限り、ハイブリダイゼーションに関する「ストリンジェントな条件」とは、配列同一性が約80%以上、好ましくは約90%以上のヌクレオチド配列を有する遺伝子の確認を可能にする条件である。「ストリンジェントな条件」としては、Molecular Cloning−A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION(Joseph Sambrook,David W.Russell,Cold Spring Harbor Laboratory Press,2001)記載の条件が挙げられる。ハイブリダイゼーションの当業者は、プローブのヌクレオチド配列や濃度、長さ等に応じて、ハイブリダイゼーション溶液の塩濃度、温度等を調節することにより、ストリンジェントな条件を適切に作り出すことができる。一例を示せば、上記「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイゼーション条件としては、5×SSC、70℃以上が好ましく、5×SSC、85℃以上がより好ましく、又は、6×SSC、60℃以上が好ましく、6×SSC、65℃以上がより好ましく、洗浄条件としては、1×SSC、60℃以上が好ましく、1×SSC、73℃以上がより好ましい。上記SSC及び温度条件の組み合わせは例示であり、当業者であれば、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーを決定する上記若しくは他の要素を適宜組み合わせることにより、適切なストリンジェンシーを実現することが可能である。 Unless otherwise defined herein, a "stringent condition" for hybridization is a condition that allows the identification of a gene having a nucleotide sequence of about 80% or more, preferably about 90% or more of sequence identity. Is. Examples of the "stringent condition" include Molecular Cloning-A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION (Joseph Sambrook, David W. Russell, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory, 2001). Those skilled in the art of hybridization can appropriately create stringent conditions by adjusting the salt concentration, temperature, etc. of the hybridization solution according to the nucleotide sequence, concentration, length, etc. of the probe. For example, the above-mentioned "stringent condition" means that the hybridization condition is preferably 5 × SSC, 70 ° C. or higher, more preferably 5 × SSC, 85 ° C. or higher, or 6 × SSC, 60 ° C. The above is preferable, 6 × SSC, 65 ° C. or higher is more preferable, and as cleaning conditions, 1 × SSC, 60 ° C. or higher is preferable, and 1 × SSC, 73 ° C. or higher is more preferable. The combination of the SSC and the temperature condition is an example, and a person skilled in the art can realize an appropriate stringency by appropriately combining the above or other factors that determine the stringency of hybridization.

本明細書において、遺伝子の上流及び下流とは、それぞれ、対象として捉えている遺伝子又は領域を基点とした、5’側及び3’側に続く領域を示す。 In the present specification, the upstream and downstream of a gene refer to regions following the 5'side and the 3'side, respectively, with the gene or region captured as a target as a base point.

本明細書において、遺伝子の制御領域とは、該領域の下流の遺伝子の細胞内における発現を制御する機能を有し、好ましくは、下流遺伝子を構成的に発現又は高発現させる機能を有する領域である。具体的には、当該遺伝子におけるコーディング領域の上流に存在し、RNAポリメラーゼが相互作用して当該遺伝子の転写を制御する機能を有する領域と定義され得る。好ましくは、本明細書における遺伝子の制御領域とは、当該遺伝子におけるコーディング領域の上流200〜600ヌクレオチド程度の領域をいう。制御領域は、遺伝子の転写開始制御領域及び/又は翻訳開始制御領域、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域を含む。転写開始制御領域はプロモーター及び転写開始点を含む領域であり、翻訳開始制御領域は開始コドンと共にリボソーム結合部位を形成するShine−Dalgarno(SD)配列に相当する部位である(Shine,J.,Dalgarno,L.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.,1974,71:1342−1346)。 In the present specification, the gene control region is a region having a function of controlling the intracellular expression of a gene downstream of the region, and preferably a region having a function of constitutively expressing or highly expressing the downstream gene. is there. Specifically, it can be defined as a region that exists upstream of the coding region in the gene and has a function of interacting with RNA polymerase to control transcription of the gene. Preferably, the control region of a gene in the present specification refers to a region of about 200 to 600 nucleotides upstream of the coding region in the gene. The control region includes a transcription initiation control region and / or a translation initiation control region of a gene, or a region from the transcription initiation control region to the translation initiation control region. The transcription initiation control region is a region containing a promoter and a transcription initiation site, and the translation initiation control region is a site corresponding to the Shine-Dalgarno (SD) sequence that forms a ribosome binding site together with the start codon (Shine, J., Dalgarno). , L., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1974, 71: 1342-1346).

本明細書において、目的遺伝子と制御領域とを「作動可能に連結する」とは、制御領域による遺伝子発現を制御する機能が目的遺伝子に作用するように、DNA上で制御領域と目的遺伝子とを配置することをいう。目的遺伝子と制御領域を作動可能に連結する方法としては、当該制御領域の下流に当該目的遺伝子を連結する方法が挙げられる。 In the present specification, "operably linking" a target gene and a control region means connecting the control region and the target gene on DNA so that the function of controlling gene expression by the control region acts on the target gene. It means to arrange. Examples of the method for operably linking the target gene and the control region include a method of linking the target gene downstream of the control region.

本明細書において、「転写因子」(「転写制御因子」)とは、DNA上の転写開始制御領域などに結合し、DNAからRNAへの転写過程を促進或いは抑制するタンパク質を意味する。
また、本明細書において、「遷移期」とは細菌の増殖において、対数増殖期又は指数増殖期から定常期又は静止期へと移行する間を意味する。
As used herein, the term "transcription factor"("transcriptionregulator") means a protein that binds to a transcription initiation control region or the like on DNA and promotes or suppresses the transcription process from DNA to RNA.
Further, as used herein, the term "transitional phase" means the transition from the logarithmic growth phase or exponential growth phase to the stationary phase or quiescent phase in bacterial growth.

本発明の組換え微生物は、枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築された微生物に、目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子が発現可能に強化又は導入されたものである。
すなわち、親微生物に、枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子改変が成された改変微生物に、目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子が発現可能に強化又は導入されたものである。この組換え微生物は、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現され、目的タンパク質又はポリペプチドを導入した親微生物と比較して、当該タンパク質又はポリペプチドの生産性が向上しているという特徴を有する。
The recombinant microorganism of the present invention is enhanced or introduced so that a gene encoding a target protein or polypeptide can be expressed in a microorganism whose gene has been constructed so that the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed. It is a gene.
That is, the gene encoding the target protein or polypeptide can be enhanced or introduced into a modified microorganism in which the parent microorganism has been genetically modified so that the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed. It was done. This recombinant microorganism is characterized in that the abrB gene or a gene corresponding thereto is constitutively expressed, and the productivity of the protein or polypeptide is improved as compared with the parent microorganism into which the target protein or polypeptide has been introduced. Has.

本発明の微生物を構築するための親微生物としては、枯草菌のabrB遺伝子又は当該遺伝子に相当する遺伝子を有するものであればよく、これらは野生型のものでも変異を施したものでもよい。具体的には、バチルス(Bacillus)属細菌や、クロストリジウム(Clostridium)属細菌、或いは酵母等が挙げられ、中でもバチルス(Bacillus)属細菌が好ましい。更に、全ゲノム情報が明らかにされ、遺伝子工学、ゲノム工学技術が確立されている点、またタンパク質を菌体外に分泌生産させる能力を有する点から特に枯草菌(Bacillus subtilis)が好ましい。 The parent microorganism for constructing the microorganism of the present invention may be any one having the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding to the gene, and these may be wild-type or mutated. Specific examples thereof include bacteria of the genus Bacillus, bacteria of the genus Clostridium, yeast and the like, and among them, bacteria of the genus Bacillus are preferable. Furthermore, Bacillus subtilis is particularly preferable because the whole genome information has been clarified, genetic engineering and genomic engineering techniques have been established, and it has the ability to secrete and produce proteins outside the cells.

枯草菌において、abrB遺伝子は転写因子AbrBをコードする遺伝子であり、対数増殖期に発現するが、定常期へと移行する間の遷移期およびその後の定常期において発現が抑制される。本転写因子AbrBは対数増殖期において、胞子形成やコンピテンス、或いは栄養源獲得等に関する多数の遺伝子を直接的あるいは間接的に発現抑制する。遷移期および定常期においては、AbrBによる発現抑制が解除され、上述の多数の遺伝子が発現誘導される。
枯草菌abrB遺伝子は、遺伝子番号:BG10204として特定され、配列番号1に示すヌクレオチド配列からなり、かつ配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質AbrBをコードする。
In Bacillus subtilis, the abrB gene is a gene encoding the transcription factor AbrB and is expressed in the logarithmic growth phase, but its expression is suppressed in the transition phase during the transition to the stationary phase and in the subsequent stationary phase. The transcription factor AbrB directly or indirectly suppresses the expression of a large number of genes related to sporulation, competence, and acquisition of nutrient sources during the logarithmic growth phase. In the transitional phase and the stationary phase, the suppression of expression by AbrB is released, and the expression of many of the above-mentioned genes is induced.
The Bacillus subtilis abrB gene is identified as the gene number: BG10204 and encodes the protein AbrB consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.

枯草菌abrB遺伝子に相当する遺伝子としては、枯草菌以外のバチルス属に属する微生物のabrB遺伝子が挙げられる。枯草菌以外の微生物としては、例えば、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus licheniformis、Bacillus megaterium、Bacillus anthracis、Bacillus cereus等のバチルス属微生物などが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、枯草菌abrBに相当する遺伝子は、上記の微生物からゲノムDNAを抽出し、配列番号1で示されるヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドやそのフラグメントをプローブとしたストリンジェントなサザンハイブリダイゼーションを行うことによって同定することができる。また例えば、公知のゲノム配列情報に基づいて上記微生物のゲノムのヌクレオチド配列と、配列番号1で示されるヌクレオチド配列とを比較することによって、上記微生物における枯草菌abrBに相当する遺伝子を同定することができる。 Examples of the gene corresponding to the Bacillus subtilis abrB gene include the abrB gene of a microorganism belonging to the genus Bacillus other than Bacillus subtilis. Examples of microorganisms other than Bacillus subtilis include, but are not limited to, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Bacillus anthracis, Bacillus cereus and the like. For example, the gene corresponding to Bacillus subtilis abrB is obtained by extracting genomic DNA from the above-mentioned microorganism and performing stringent Southern hybridization using a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a fragment thereof as a probe. Can be identified. Further, for example, the gene corresponding to Bacillus subtilis abrB in the above-mentioned microorganism can be identified by comparing the nucleotide sequence of the genome of the above-mentioned microorganism with the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 based on known genome sequence information. it can.

例えば、Bacillus amyloliquefaciens DSM7株のabrB遺伝子(配列番号3、4)、Bacillus licheniformis ATCC14580株のabrB遺伝子(配列番号5、6)、Bacillus megaterium DMS319株のabrB遺伝子(配列番号7、8)は、枯草菌168株のabrB遺伝子との配列同一性が、ヌクレオチド配列において、それぞれ91%、88%、80%であり、またそれらのコードするアミノ酸配列において、それぞれ98%、94%、85%である。これらは、枯草菌abrB遺伝子に相当する遺伝子として例示される。 For example, the abrB gene (SEQ ID NOs: 3 and 4) of the Bacillus amyloliquefaciens DSM7 strain, the abrB gene (SEQ ID NOs: 5 and 6) of the Bacillus licheniformis ATCC14580 strain, and the abrB gene of the Bacillus megaterium DMS319 strain (SEQ ID NO: 5 and 6). The sequence identity with the abrB gene of 168 strains is 91%, 88% and 80% in the nucleotide sequence, respectively, and 98%, 94% and 85% in their encoding amino acid sequences, respectively. These are exemplified as genes corresponding to the Bacillus subtilis abrB gene.

枯草菌abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子としては、以下が挙げられる:
(a)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1に示すヌクレオチド配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつAbrBと同様に遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつAbrBと同様に遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)配列番号2に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつAbrBと同様に遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f)配列番号2に示すアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつAbrBと同様に遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
The Bacillus subtilis abrB gene or its equivalent genes include:
(A) A polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1;
(B) 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 96% or more, more preferably 97% or more, more than the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1. A poly encoding a protein consisting of a nucleotide sequence having preferably 98% or more, more preferably 99% or more identity, and having activity as a transcription factor of a gene induced in the transition phase and the stationary phase similar to AbrB. nucleotide;
(C) As a transcription factor of a gene that hybridizes under stringent conditions to the complementary strand of the polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and is induced in the transition phase and the stationary phase in the same manner as AbrB. A polynucleotide encoding an active protein;
(D) A polynucleotide encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(E) A transcription factor of a gene consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, added or inserted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and induced in the transition phase and the stationary phase in the same manner as AbrB. A polynucleotide encoding a protein with activity as;
(F) 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 96% or more, more preferably 97% or more, more than the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. A poly encoding a protein consisting of an amino acid sequence having preferably 98% or more, more preferably 99% or more identity, and having activity as a transcription factor of a gene induced in the transition phase and the stationary phase similar to AbrB. nucleotide.

本発明において、枯草菌abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築するとは、微生物が生存している間、枯草菌abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が常に発現するように遺伝子構築すること、すなわち当該遺伝子が通常では発現しない対数増殖期以降の定常期においても発現するように遺伝子構築することを意味する。枯草菌abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子構築としては、例えば、枯草菌abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子の上流に位置する転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域における抑制性制御因子の結合部位を不活性化することが挙げられる。ここで、「抑制性制御因子」とは、遺伝子上の転写の制御に関わる特定の塩基配列に結合し、転写を抑制的に制御するタンパク質を意味する。枯草菌abrB遺伝子の転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域の一例としては、配列番号9に示される塩基配列からなるDNA、又は当該配列と相同な塩基配列からなり転写開始制御領域又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域としての機能を有するDNAが挙げられる。配列番号9に示される塩基配列と相同な塩基配列としては、例えば、配列番号9に示される塩基配列と90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有する塩基配列、又は配列番号に示される塩基配列と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するDNAからなる塩基配列が挙げられる。 In the present invention, to construct a gene so that the bacillus abrB gene or a gene corresponding thereto is constitutively expressed means that the gene is always expressed so that the bacillus abrB gene or a gene corresponding thereto is always expressed while the microorganism is alive. It means constructing, that is, constructing a gene so that the gene is expressed even in the stationary phase after the logarithmic growth phase, which is not normally expressed. Examples of gene construction such that the bacillus abrB gene or a gene corresponding thereto are constitutively expressed include, for example, a transcription initiation control region located upstream of the bacillus abrB gene or a gene corresponding thereto, or a transcription initiation control region and a ribosome. Inactivation of the binding site or the binding site of the inhibitory regulator in the region from the transcription initiation control region to the translation initiation control region can be mentioned. Here, the "inhibitory regulator" means a protein that binds to a specific base sequence involved in the regulation of transcription on a gene and suppresses transcription. As an example of the transcription initiation control region of the bacillus abrB gene, the transcription initiation control region and the ribosome binding site, or the region from the transcription initiation control region to the translation initiation control region, it consists of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 9. Examples thereof include DNA or DNA consisting of a base sequence homologous to the sequence and having a function as a transcription initiation control region or a transcription initiation control region and a ribosome binding site, or a region from the transcription initiation control region to the translation initiation control region. .. The base sequence homologous to the base sequence shown in SEQ ID NO: 9, for example, is a base sequence having 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 99% or more identity with the base sequence shown in SEQ ID NO: 9. , Or a base sequence consisting of a DNA consisting of a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 9 and a DNA consisting of a DNA that hybridizes under stringent conditions.

上記制御領域において、抑制性制御因子の結合部位としては、例えば、配列番号9に示される塩基配列において、20〜49番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域、73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域が挙げられる。
ここで、配列番号9に示される塩基配列において20〜49番目の塩基からなる領域又は73〜89番目の塩基からなる領域に相当する領域としては、上述した配列番号9に示される塩基配列からなるDNAと相同な塩基配列からなり転写開始制御領域又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域としての機能を有するDNAにおいて、配列番号9に示される塩基配列と比較した場合に当該領域に相当する領域であって、抑制性制御因子の結合部位として機能するものが挙げられる。
In the above control region, as the binding site of the inhibitory control factor, for example, in the base sequence shown in SEQ ID NO: 9, from the region consisting of the 20th to 49th bases or the region corresponding thereto, the 73rd to 89th bases. Area or an area corresponding thereto.
Here, in the base sequence shown in SEQ ID NO: 9, the region corresponding to the region consisting of the 20th to 49th bases or the region consisting of the 73rd to 89th bases is composed of the base sequence shown in the above-mentioned SEQ ID NO: 9. A DNA having a base sequence homologous to DNA and having a function as a transcription initiation control region or a transcription initiation control region and a ribosome binding site, or a region from the transcription initiation control region to the translation initiation control region is shown in SEQ ID NO: 9. A region corresponding to the region when compared with the base sequence, which functions as a binding site of an inhibitory regulator.

上記部位を不活性化する手段としては、該部位のヌクレオチド配列上の1つ以上のヌクレオチドに対する突然変異導入、又は該ヌクレオチド配列に対する別のヌクレオチド配列の置換若しくは挿入、あるいは該遺伝子の配列の一部若しくは全部の削除などが挙げられる。ここで、一部とは、1〜40個、好ましくは5〜30個、又は10〜17個の塩基からなる部分配列が挙げられる。このうち、好ましくは、配列番号9に示される塩基配列において、20〜49番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域、又は/及び73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域を全て削除することが挙げられ、より好ましくは73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域を全て削除することである。上記突然変異導入や、ヌクレオチド配列の置換若しくは挿入のための具体的な手法としては、紫外線照射、部位特異的変異導入、及びSOE−PCR法や相同組換え法、などを挙げることができる。 Means for inactivating the site include mutagenesis of one or more nucleotides on the nucleotide sequence of the site, substitution or insertion of another nucleotide sequence into the nucleotide sequence, or part of the sequence of the gene. Alternatively, all deletions can be mentioned. Here, a part includes a partial sequence consisting of 1 to 40 bases, preferably 5 to 30 bases, or 10 to 17 bases. Of these, preferably, in the base sequence shown in SEQ ID NO: 9, a region consisting of the 20th to 49th bases or a region corresponding thereto, or / and a region consisting of the 73rd to 89th bases or a region corresponding thereto. Is mentioned, and more preferably, the region consisting of the 73rd to 89th bases or the region corresponding thereto is completely deleted. Specific methods for introducing the above-mentioned mutation and replacing or inserting a nucleotide sequence include ultraviolet irradiation, site-specific mutation introduction, SOE-PCR method, homologous recombination method, and the like.

SOE−PCR法による欠失用DNA断片の調製と当該欠失用DNA断片を用いた2重交差法による目的領域の欠失の手順の概要を図1に示す。初めに、SOE−PCR法により、欠失させるべき目的領域の上流に隣接する約0.1〜3kb領域に対応する断片(上流断片と称する)と、同じく下流に隣接する約0.1〜3kb領域に対応する断片(下流断片と称する)とを連結したDNA断片を調製する。好ましくは、目的領域の欠失を確認するために、当該上流断片と下流断片の間に薬剤耐性遺伝子などのマーカー遺伝子断片をさらに連結したDNA断片を調製する。 FIG. 1 shows an outline of the procedure for preparing a DNA fragment for deletion by the SOE-PCR method and deleting the target region by the double crossing method using the DNA fragment for deletion. First, by the SOE-PCR method, a fragment corresponding to an approximately 0.1 to 3 kb region adjacent to the upstream of the target region to be deleted (referred to as an upstream fragment) and an approximately 0.1 to 3 kb also adjacent to the downstream. A DNA fragment in which a fragment corresponding to the region (referred to as a downstream fragment) is linked is prepared. Preferably, in order to confirm the deletion of the target region, a DNA fragment in which a marker gene fragment such as a drug resistance gene is further linked between the upstream fragment and the downstream fragment is prepared.

まず、1回目のPCRによって、欠失させるべき領域の上流断片A及び下流断片B、並びに必要に応じてマーカー遺伝子断片(図1中では、クロラムフェニコール耐性遺伝子断片Cm)の3断片を調製する。上流断片及び下流断片のPCR増幅の際には、後に連結される断片の末端10〜30ヌクレオチドの配列を付加したプライマーを使用する。例えば、上流断片A、薬剤耐性マーカー遺伝子断片Cm、及び下流断片Bをこの順で連結させる場合、上流断片Aの下流末端に結合するプライマーの5'末端に、薬剤耐性マーカー遺伝子断片Cmの上流側10〜30ヌクレオチドに相当する配列を付加し(図1、プライマーDR1)、また下流断片Bの上流末端に結合するプライマーの5'末端に、薬剤耐性マーカー遺伝子断片Cmの下流側10〜30ヌクレオチドに相当する配列を付加する(図1、プライマーDF2)。このように設計したプライマーセットを用いて上流断片A及び下流断片BをPCRで増幅した場合、増幅された上流断片A'の下流側には薬剤耐性マーカー遺伝子断片Cmの上流側に相当する領域が付加されることとなり、増幅された下流断片B'の上流側には薬剤耐性マーカー遺伝子断片Cmの下流側に相当する領域が付加されることとなる。 First, by the first PCR, three fragments of the upstream fragment A and the downstream fragment B of the region to be deleted, and, if necessary, the marker gene fragment (chloramphenicol resistance gene fragment Cm in FIG. 1) are prepared. To do. For PCR amplification of the upstream and downstream fragments, primers with the sequences of the terminal 10-30 nucleotides of the later linked fragments are used. For example, when the upstream fragment A, the drug resistance marker gene fragment Cm, and the downstream fragment B are linked in this order, the upstream side of the drug resistance marker gene fragment Cm is located at the 5'end of the primer that binds to the downstream end of the upstream fragment A. A sequence corresponding to 10 to 30 nucleotides is added (Fig. 1, primer DR1), and to the 5'end of the primer that binds to the upstream end of the downstream fragment B, to 10 to 30 nucleotides downstream of the drug resistance marker gene fragment Cm. A corresponding sequence is added (FIG. 1, primer DF2). When the upstream fragment A and the downstream fragment B are amplified by PCR using the primer set designed in this way, a region corresponding to the upstream side of the drug resistance marker gene fragment Cm is located on the downstream side of the amplified upstream fragment A'. It will be added, and a region corresponding to the downstream side of the drug resistance marker gene fragment Cm will be added to the upstream side of the amplified downstream fragment B'.

次に、1回目のPCRで調製した上流断片A'、薬剤耐性マーカー遺伝子断片Cm、及び下流断片B'を混合して鋳型とし、上流断片の上流側に結合するプライマー(図1、プライマーDF1)及び下流断片の下流側に結合するプライマー(図1、プライマーDR2)からなる1対のプライマーを用いて2回目のPCRを行う。この2回目のPCRにより、上流断片A、薬剤耐性マーカー遺伝子断片Cm、及び下流断片Bをこの順で結合した欠失用DNA断片Dを増幅することができる。 Next, the upstream fragment A', the drug resistance marker gene fragment Cm, and the downstream fragment B'prepared by the first PCR are mixed and used as a template, and a primer that binds to the upstream side of the upstream fragment (FIG. 1, primer DF1). A second PCR is performed using a pair of primers consisting of a primer (FIG. 1, primer DR2) that binds to the downstream side of the downstream fragment. By this second PCR, the DNA fragment D for deletion to which the upstream fragment A, the drug resistance marker gene fragment Cm, and the downstream fragment B are bound in this order can be amplified.

上述の方法などによって得られる欠失用DNA断片を、通常の制限酵素とDNAリガーゼを用いてプラスミドに挿入し、欠失導入用プラスミドを構築する。あるいは、上流断片及び下流断片を直接連結した欠失用DNA断片を調製した後、当該欠失用DNA断片を薬剤耐性マーカー遺伝子を含むプラスミドに挿入することで、上流断片及び下流断片に加えて薬剤耐性マーカー遺伝子断片を有する欠失導入用プラスミドを構築することができる。 The deletion DNA fragment obtained by the above method or the like is inserted into a plasmid using a normal restriction enzyme and DNA ligase to construct a deletion introduction plasmid. Alternatively, by preparing a DNA fragment for deletion in which the upstream fragment and the downstream fragment are directly linked and then inserting the DNA fragment for deletion into a plasmid containing a drug resistance marker gene, a drug can be added to the upstream fragment and the downstream fragment. A plasmid for introducing a deletion having a resistance marker gene fragment can be constructed.

上記手順で構築された欠失導入用プラスミドを、コンピテントセル形質転換法等の通常の手法により、ゲノム領域を欠失させたい枯草菌に導入する。プラスミドの導入により、当該プラスミド上の上流断片及び下流断片と、枯草菌ゲノムのそれらに相同な領域との間で2重交差の相同組換えが生じ、欠失させるべき領域が薬剤耐性マーカー遺伝子に置き換えられた形質転換体が得られる(図1)。形質転換体の選択は、欠失用DNA断片中に存在する薬剤耐性遺伝子などのマーカー遺伝子の発現を指標に行えばよい。例えば、クロラムフェニコール耐性遺伝子断片で形質転換処理をした菌を、抗生物質(クロラムフェニコール等)を含む培地で培養し、生育したコロニーを回収することで、目的の領域が欠失しクロラムフェニコール耐性遺伝子に置き換えられた形質転換体を取得することができる。さらに、形質転換体のゲノムDNAを抽出し、これを鋳型としてPCRを行うことで、目的の領域が欠失されていることを確認することができる。 The deletion-introducing plasmid constructed in the above procedure is introduced into Bacillus subtilis to which the genomic region is to be deleted by a usual method such as a competent cell transformation method. The introduction of the plasmid causes double cross-homologous recombination between the upstream and downstream fragments on the plasmid and those homologous regions of the Bacillus subtilis genome, and the region to be deleted becomes the drug resistance marker gene. A replaced transformant is obtained (Fig. 1). The transformant may be selected using the expression of a marker gene such as a drug resistance gene present in the deletion DNA fragment as an index. For example, a bacterium transformed with a chloramphenicol resistance gene fragment is cultured in a medium containing an antibiotic (chloramphenicol, etc.), and the grown colonies are collected to delete the target region. Transformants replaced with the chloramphenicol resistance gene can be obtained. Furthermore, by extracting the genomic DNA of the transformant and performing PCR using this as a template, it can be confirmed that the target region is deleted.

また、枯草菌abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子構築の他の手段としては、ゲノム上の枯草菌abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子に、定常期において該遺伝子の発現を強化できる制御領域(強発現制御領域)を作動可能に連結すること、強発現制御領域と作動可能に連結された枯草菌abrB遺伝子又それに相当する遺伝子を細胞内のゲノム中若しくはプラスミド中に導入することが挙げられる。斯かる強発現制御領域としては、例えば、枯草菌rplK遺伝子、fus遺伝子若しくはatpI遺伝子又はこれらの遺伝子に相当する遺伝子の上流に位置する転写開始制御領域若しくは転写開始制御領域とリボソーム結合部位が挙げられる。 In addition, as another means of gene construction such that the bacillus abrB gene or a gene corresponding thereto is constitutively expressed, the expression of the bacterium abrB gene or a gene corresponding thereto on the genome is expressed in a stationary phase. Operatively link a control region that can be enhanced (strong expression control region), and introduce the bacillus abrB gene or its equivalent gene that is operably linked to the strong expression control region into the intracellular genome or plasmid. Can be mentioned. Examples of such a strong expression control region include a transcription initiation control region or a transcription initiation control region located upstream of the bacillus rplK gene, fus gene or atpI gene, or a gene corresponding to these genes, and a ribosome binding site. ..

本発明の微生物は、このようにして枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築された微生物に、目的タンパク質又は目的ポリペプチドをコードする遺伝子を発現可能なように強化又は導入することによって作製することができる。 The microorganism of the present invention can express a gene encoding a target protein or a target polypeptide in a microorganism whose gene is constructed so that the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed. It can be produced by strengthening or introducing into.

目的タンパク質又は目的ポリペプチドをコードする遺伝子を発現可能なように強化又は導入するとは、本発明の微生物において、目的タンパク質又は目的ポリペプチドをコードする遺伝子が少なくとも発現可能な状態に置かれることを意味している。
目的タンパク質又は目的ポリペプチドをコードする遺伝子を発現可能なように強化又は導入する手段としては、例えば、親株のゲノム上で、野生型に比較し発現を強化できる制御領域(強制御領域)と目的の遺伝子とを作動可能に連結して配置すること;及び、制御領域、好ましくは強制御領域と作動可能に連結された目的の遺伝子を、親株細胞のゲノム中若しくはプラスミド中に導入すること、などが挙げられる。例えば、親株のゲノム上の目的の遺伝子の制御領域配列を強制御領域に置換すること、あるいは、適切な位置に目的の遺伝子が組み込まれた発現ベクターや、強制御領域と作動可能に連結された目的の遺伝子を含むベクターを、一般的な形質転換法を用いて親株に取り込ませることが挙げられる。
また、制御領域には、発現させる遺伝子産物に応じて、転写及び翻訳に関わる制御領域の他、分泌に関わる制御領域(例えば、分泌シグナルペプチド領域)を包含させることができる。
なお、上記に例示したような、細胞へ遺伝子を発現可能に導入するための種々の手法は、当業者に周知である。すなわち、ベクターによって導入する場合、その上流に「当該遺伝子の転写、翻訳、分泌に関わる制御領域、即ち、プロモーター及び転写開始点を含む転写開始制御領域、リボソーム結合部位及び開始コドンを含む翻訳開始制御領域及び分泌シグナルペプチド領域から選ばれる1以上の領域」が適正な形で結合されている目的タンパク質又は目的ポリペプチドをコードする遺伝子を含むベクターを、コンピテントセル形質転換方法、プロトプラスト形質転換法、或いはエレクトロポレーション法等の適当な形質転換法により導入すればよい。ここで、ベクターとしては、目的とする遺伝子を宿主に導入し、増殖、発現させるための適当な運搬体核酸分子であれば特に限定されず、プラスミドのみならず、例えば、YAC,BACなどの人工染色体、トランスポゾンを用いたベクター、コスミドが挙げられ、プラスミドとしては例えば、pUB110、pHY300PLKが挙げられる。
Enhancing or introducing a gene encoding a target protein or target polypeptide so that it can be expressed means that the gene encoding the target protein or target polypeptide is placed in at least an expressible state in the microorganism of the present invention. doing.
As a means for enhancing or introducing a gene encoding a target protein or a target polypeptide so that it can be expressed, for example, a control region (strong control region) capable of enhancing expression on the genome of the parent strain as compared with the wild type and the purpose. Introducing a gene of interest operably linked to a control region, preferably a strong control region, into the genome or plasmid of a parent cell, etc. Can be mentioned. For example, the control region sequence of the gene of interest on the genome of the parent strain is replaced with a strong control region, or an expression vector in which the gene of interest is integrated at an appropriate position or a strong control region is operably linked. The vector containing the gene of interest may be incorporated into the parent strain using a general transformation method.
Further, the control region can include a control region related to secretion (for example, a secretory signal peptide region) in addition to a control region related to transcription and translation, depending on the gene product to be expressed.
Various methods for introducing a gene into a cell so as to be expressible, as exemplified above, are well known to those skilled in the art. That is, when introduced by a vector, "regulatory region involved in transcription, translation, and secretion of the gene, that is, a transcription initiation control region including a promoter and a transcription initiation site, a translation initiation control including a ribosome binding site and an initiation codon," A vector containing a gene encoding a target protein or a target polypeptide to which "one or more regions selected from a region and a secretory signal peptide region" are properly bound can be obtained by a competent cell transformation method, a promoter transformation method, or the like. Alternatively, it may be introduced by an appropriate transformation method such as an electroporation method. Here, the vector is not particularly limited as long as it is an appropriate carrier nucleic acid molecule for introducing a target gene into a host, proliferating and expressing it, and is not limited to a plasmid but also an artificial artificial such as YAC or BAC. Examples thereof include a chromosome, a vector using a transposon, and a cosmid, and examples of the plasmid include pUB110 and pHY300PLK.

また、ゲノムへの挿入は、例えば相同組換えによる方法を用いればよい。すなわち、目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子に導入を起こさせる染色体領域の一部を結合したDNA断片を、微生物細胞内に取り込ませ、当該染色体領域の一部領域における相同組換えを起こさせることによって、ゲノムに組み込ませることができる。ここで、導入を起こさせる染色体領域としては、特に制限されないが、必須でない遺伝子領域、若しくは必須でない遺伝子領域上流の非遺伝子領域が好ましい。 Further, for insertion into the genome, for example, a method by homologous recombination may be used. That is, a DNA fragment to which a part of a chromosomal region to be introduced into a gene encoding a target protein or polypeptide is bound is taken up into a microbial cell to cause homologous recombination in a part of the chromosomal region. Can be integrated into the genome. Here, the chromosomal region that causes introduction is not particularly limited, but a non-essential gene region or a non-gene region upstream of the non-essential gene region is preferable.

一態様において、本発明の微生物に導入される目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子は、その上流に当該遺伝子の転写、翻訳、分泌に関わる制御領域、即ち、プロモーター及び転写開始点を含む転写開始制御領域、リボソーム結合部位及び開始コドンを含む翻訳開始領域並びに分泌シグナルペプチド領域から選ばれる1以上の領域と作動可能に連結されていることが挙げられる。好ましくは、転写開始制御領域、翻訳開始制御領域及び分泌シグナル領域からなる3領域が、更に好ましくは、分泌シグナルペプチド領域がバチルス(Bacillus)属細菌のセルラーゼ遺伝子由来のものであり、転写開始制御領域及び翻訳開始制御領域が当該セルラーゼ遺伝子の開始コドンから始まる長さ0.6〜1kbの上流領域であるものが、目的遺伝子の上流に作動可能に連結されているものが挙げられる。 In one embodiment, the gene encoding the target protein or polypeptide introduced into the microorganism of the present invention is a transcription initiation including a regulatory region involved in transcription, translation, and secretion of the gene upstream thereof, that is, a promoter and a transcription initiation site. It is operably linked to one or more regions selected from the control region, the translation initiation region containing the ribosome binding site and the initiation codon, and the secretory signal peptide region. Preferably, the three regions consisting of the transcription initiation control region, the translation initiation control region, and the secretory signal region are more preferably derived from the cellulase gene of a Bacillus genus bacterium, and the transcription initiation control region is more preferable. In addition, a region in which the translation initiation control region is an upstream region having a length of 0.6 to 1 kb starting from the start codon of the cellulase gene is operably linked to the upstream of the target gene.

例えば、本発明の微生物に導入される目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子の一例として挙げられるセルラーゼ遺伝子は、その構造遺伝子が、特開2000−210081号公報や特開平4−190793号公報等に記載されているバチルス(Bacillus)属細菌、すなわちKSM−S237株(FERM BP−7875)、又はKSM−64株(FERM BP−2886)由来のセルラーゼ遺伝子の転写開始制御領域、翻訳開始領域及び分泌シグナルペプチド領域が作動可能に連結されていることが望ましい。より具体的には、配列番号10で示される塩基配列からなるセルラーゼ遺伝子の塩基番号1〜659の塩基配列、配列番号12で示される塩基配列からなるセルラーゼ遺伝子の塩基番号1〜696の塩基配列からなるDNA断片、当該塩基配列に対して80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上の同一性を有する塩基配列からなり、且つ遺伝子の転写、翻訳、分泌に関わる機能を有するDNA断片、又は上記いずれかの塩基配列からなるDNAとストリンジェントの条件でハイブリダイズし且つ遺伝子の転写、翻訳、分泌に関わる機能を有するDNA、或いは上記いずれかの塩基配列の一部が欠失した塩基配列からなり且つ遺伝子の転写、翻訳、分泌に関わる機能を有するDNA断片が、目的遺伝子の構造遺伝子と作動可能に連結されていることが望ましい。尚、ここで、上記塩基配列の一部が欠失した塩基配列からなるDNA断片とは、上記塩基配列の一部、好ましくは数個(例えば、1〜50個、好ましくは1〜30個、より好ましくは1〜20個、さらに好ましくは1〜10個)の塩基を欠失しているが、遺伝子の転写、翻訳、分泌に関わる機能を有するDNA断片を意味する。 For example, the cellulase gene, which is mentioned as an example of a gene encoding a target protein or polypeptide introduced into the microorganism of the present invention, has its structural gene described in JP-A-2000-210081, JP-A-4-1090793, and the like. Transcription initiation control regions, translation initiation regions and secretory signals of cellulase genes derived from the described Bacillus strains, namely KSM-S237 strain (FERM BP-7875) or KSM-64 strain (FERM BP-2886). It is desirable that the peptide regions are operably linked. More specifically, from the base sequences of the cellulase gene base numbers 1 to 659 consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 10 and the base sequences of the cellulase gene base numbers 1 to 696 consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 12. DNA fragment, consisting of a base sequence having 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, still more preferably 98% or more identity with respect to the base sequence, and transcribing or translating the gene. A DNA fragment having a function related to secretion, or a DNA that hybridizes with a DNA consisting of any of the above base sequences under stringent conditions and has a function related to gene transcription, translation, and secretion, or any of the above base sequences. It is desirable that a DNA fragment consisting of a base sequence in which a part of the gene is deleted and having functions related to gene transcription, translation, and secretion is operably linked to the structural gene of the target gene. Here, the DNA fragment consisting of a base sequence in which a part of the base sequence is deleted is a part of the base sequence, preferably several (for example, 1 to 50, preferably 1 to 30). It means a DNA fragment that lacks 1 to 20 bases, more preferably 1 to 10 bases), but has functions related to gene transcription, translation, and secretion.

またここで言うストリンジェントな条件とは、例えば[Molecular cloning−a Laboratory Manual 2nd edition(Sambrookら、1989)]に記載の条件等が挙げられる。例えば、5×SSC、70℃以上が好ましく、5×SSC、85℃以上がより好ましく、又は、6×SSC、60℃以上が好ましく、6×SSC、65℃以上がより好ましく、洗浄条件としては、1×SSC、60℃以上が好ましく、1×SSC、73℃以上がより好ましい。 Further, the stringent conditions referred to here include, for example, the conditions described in [Molecular cloning-a Laboratory Manual 2nd edition (Sambrook et al., 1989)]. For example, 5 × SSC, 70 ° C. or higher is preferable, 5 × SSC, 85 ° C. or higher is more preferable, or 6 × SSC, 60 ° C. or higher is preferable, 6 × SSC, 65 ° C. or higher is more preferable, and the cleaning conditions are as follows. 1, × SSC, 60 ° C. or higher is preferable, and 1 × SSC, 73 ° C. or higher is more preferable.

本発明において、目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子としては、製造又は精製が目的の一つであるタンパク質又はポリペプチドをコードするものであれば特に限定されず、内在性の遺伝子であっても、外来遺伝子(異種遺伝子)であってもよい。
目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子としては、例えば、洗剤、食品、繊維、飼料、化学品、医療、診断、研究などの各種分野において有用なあらゆるタンパク質又はポリペプチド、例えば、酵素、生理活性ペプチド、マーカー、シグナル伝達物質、構造タンパク質、各種調節因子などをコードする遺伝子が挙げられる。また、上記酵素としては、機能別に列挙すると、酸化還元酵素(Oxidoreductase)、転移酵素(Transferase)、加水分解酵素(Hydrolase)、脱離酵素(Lyase)、異性化酵素(Isomerase)、合成酵素(Ligase/Synthetase)等が挙げられるが、好適にはセルラーゼ、α−アミラーゼ、プロテアーゼ等の加水分解酵素が挙げられる。
In the present invention, the gene encoding the target protein or polypeptide is not particularly limited as long as it encodes a protein or polypeptide whose purpose is production or purification, and even an endogenous gene is used. , It may be a foreign gene (heterologous gene).
The gene encoding the protein or polypeptide of interest includes, for example, any protein or polypeptide useful in various fields such as detergents, foods, fibers, feeds, chemicals, medicine, diagnosis, and research, such as enzymes and physiologically active peptides. , Markers, signaling substances, structural proteins, genes encoding various regulators and the like. In addition, the above-mentioned enzymes are listed by function. / Synthetase) and the like, and preferred examples include hydrolases such as cellulase, α-amylase and protease.

ここで、セルラーゼとしては、例えば、多糖加水分解酵素の分類(Biochem. J., 280, 309, 1991)中でファミリー5に属するセルラーゼが挙げられ、中でも微生物由来、好ましくはBacillus属細菌由来のセルラーゼが好適に挙げられる。より具体的な例として、配列番号11で示されるアミノ酸配列からなるBacillus属細菌KSM−S237株(FERM BP−7875)由来のアルカリセルラーゼ、又は、配列番号13で示されるアミノ酸配列からなるBacillus属細菌KSM−64株(FERM BP−2886)由来のアルカリセルラーゼ、或いは、当該アミノ酸配列と80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるアルカリセルラーゼ、又は配列番号11又は配列番号13で示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置換、欠失、挿入若しくは付加されたアミノ酸配列からなるアルカリセルラーゼが挙げられる。 Here, examples of the cellulase include cellulases belonging to Family 5 in the classification of polysaccharide hydrolases (Biochem. J., 280, 309, 1991), among which cellulases derived from microorganisms, preferably cells belonging to the genus Bacillus. Is preferably mentioned. As a more specific example, an alkali cellulase derived from the Bacillus bacterium KSM-S237 strain (FERM BP-7875) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11 or a Bacillus genus bacterium consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 13. Alkaline cellulase derived from KSM-64 strain (FERM BP-2886), or an amino acid having 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, still more preferably 98% or more identity with the amino acid sequence. Examples thereof include an alkaline cellulase consisting of a sequence, or an alkaline cellulase consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11 or SEQ ID NO: 13.

α−アミラーゼとしては、微生物由来のα−アミラーゼが挙げられ、好ましくはBacillus属細菌由来の液化型アミラーゼが好適に挙げられる。より具体的な例として、配列番号14で示されるアミノ酸配列からなるBacillus属細菌KSM−K38株(FERM BP−6946)由来のアルカリアミラーゼ、或いは当該アミノ酸配列と80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるアルカリアミラーゼ、又は配列番号14で示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置換、欠失、挿入若しくは付加されたアミノ酸配列からなるアルカリアミラーゼが挙げられる。 Examples of the α-amylase include α-amylase derived from a microorganism, and preferably liquefied amylase derived from a bacterium of the genus Bacillus. As a more specific example, an alkali amylase derived from Bacillus bacterium KSM-K38 strain (FERM BP-6946) consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 14, or 80% or more, preferably 90% or more, with the amino acid sequence. Alkaline amylase consisting of an amino acid sequence having 95% or more, more preferably 98% or more identity, or one or several amino acids are substituted, deleted, inserted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 14. Alkaline amylase consisting of the amino acid sequence of the above can be mentioned.

プロテアーゼとしては、微生物由来、好ましくはBacillus属細菌由来のセリンプロテアーゼや金属プロテアーゼ等が好適に挙げられる。より具体的な例として、配列番号15で示されるアミノ酸配列からなるバチルス クラウジ(Bacillus clausii)KSM K−16株(FERM BP−3376)由来のアルカリセリンプロテアーゼ、或いは当該アミノ酸配列と80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなるプロテアーゼ、又は配列番号15で示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置換、欠失、挿入若しくは付加されたアミノ酸配列からなるアルカリセリンプロテアーゼが挙げられる。 Preferable examples of the protease include serine proteases and metalloproteinases derived from microorganisms, preferably Bacillus bacteria. As a more specific example, an alkaline serine protease derived from Bacillus clausi KSM K-16 strain (FERM BP-3376) consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15, or 80% or more of the amino acid sequence, preferably 80% or more. Is a protease consisting of an amino acid sequence having 90% or more, more preferably 95% or more, still more preferably 98% or more identity, or one or several amino acids are substituted or deleted in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 15. , Alkaline serine protease consisting of an inserted or added amino acid sequence.

本発明の組換え微生物は、後述する実施例に示すように、上記遺伝子改変を行っていない微生物と比較して、目的タンパク質又はポリペプチドの生産性が大幅に向上している。
本発明の微生物を用いて目的タンパク質又はポリペプチドの製造を行うことで、目的タンパク質又はポリペプチドを高い生産性で効率よく製造することができ、当該物質の生産に必要な時間やコストを低減化することができる。
As shown in Examples described later, the recombinant microorganism of the present invention has significantly improved productivity of the target protein or polypeptide as compared with the microorganism without the above-mentioned gene modification.
By producing the target protein or polypeptide using the microorganism of the present invention, the target protein or polypeptide can be produced efficiently with high productivity, and the time and cost required for the production of the substance can be reduced. can do.

本発明の組換え微生物を用いた目的タンパク質又はポリペプチドの製造は、当該菌株を同化性の炭素源、窒素源、その他の必須成分を含む培地に接種し、通常の微生物培養法にて培養し、培養終了後、培養物又は菌体からタンパク質又はポリペプチドを回収・精製することにより行えばよい。例えば、後述する実施例に示された培地及び条件下で培養し、分泌生産されたタンパク質を培養上清等から単離・精製することができる。
培地の成分・組成などは特に限定されないが、好ましくは、炭素源としてマルトースもしくは、可溶性澱粉やグルコースを含む培地を用いれば、より好ましい。
タンパク質、ポリペプチドの回収・精製は、例えば、遠心分離又はろ過による組換え微生物の分離、上清又はろ液中のタンパク質やポリペプチドの硫酸アンモニウム等の塩を加えることによる沈殿、エタノール等の有機溶媒を加えることによる沈殿、限外ろ過膜等を用いた濃縮や脱塩、イオン交換又はゲルろ過等の各種クロマトグラフィーを用いた精製等の方法を用いて行うことができる。
In the production of the target protein or polypeptide using the recombinant microorganism of the present invention, the strain is inoculated into a medium containing an assimilated carbon source, nitrogen source and other essential components, and cultured by a usual microbial culture method. After the culture is completed, the protein or polypeptide may be recovered and purified from the culture or cells. For example, a protein secreted and produced by culturing under the medium and conditions shown in Examples described later can be isolated and purified from a culture supernatant or the like.
The composition and composition of the medium are not particularly limited, but it is more preferable to use maltose or a medium containing soluble starch or glucose as the carbon source.
For recovery and purification of proteins and polypeptides, for example, separation of recombinant microorganisms by centrifugation or filtration, precipitation by adding a salt such as ammonium sulfate of the protein or polypeptide in the supernatant or filtrate, or an organic solvent such as ethanol. It can be carried out by using a method such as precipitation by adding, concentration or desalting using an ultrafiltration membrane or the like, purification using various chromatographies such as ion exchange or gel filtration.

本発明の例示的実施形態として、さらに以下を本明細書に開示する。但し、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
<1>枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築された微生物に、目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え微生物。
<2>枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子を恒常的に発現するような遺伝子構築が、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子の転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域における抑制性制御因子の結合部位を不活性化することである、<1>の組換え微生物。
<3>abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子の転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域における抑制性制御因子の結合部位が、配列番号9に示される塩基配列において20〜49番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域、又は73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域である<2>の組換え微生物。
<4>枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子を恒常的に発現させる遺伝子構築が、配列番号9に示される塩基配列において73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域を削除するものである、<3>の組換え微生物。
<5>枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が、下記の(a)〜(f)からなる群より選択される、<1>〜<4>のいずれかの組換え微生物。
(a)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1に示すヌクレオチド配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)配列番号2に示すアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f)配列番号2に示すアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
<6>微生物がバチルス(Bacillus)属に属する細菌である<1>〜<5>のいずれかの組換え微生物。
<7>微生物が枯草菌(Bacillus subtilis)である<1>〜<5>のいずれかの組換え微生物。
<8>目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子の上流に、転写開始制御領域、翻訳開始制御領域又は分泌用シグナル領域のいずれか1以上の領域を結合した<1>〜<7>のいずれかの組換え微生物。
<9>転写開始制御領域、翻訳開始制御領域及び分泌シグナル領域からなる3領域を、目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子の上流に結合した<8>の組換え微生物。
<10>分泌シグナル領域が、バチルス(Bacillus)属に属する細菌のセルラーゼ遺伝子由来のものであり、転写開始制御領域及び翻訳開始制御領域が当該セルラーゼ遺伝子の上流0.6〜1kb領域由来のものである<8>又は<9>の組換え微生物。
<11>転写開始制御領域、翻訳開始制御領域及び分泌シグナル領域からなる3領域が、配列番号6で示される塩基配列からなるセルラーゼ遺伝子の塩基番号1〜659の塩基配列、配列番号8で示される塩基配列からなるセルラーゼ遺伝子の塩基番号1〜696の塩基配列又は当該塩基配列のいずれかと80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性を有する塩基配列からなるDNA断片、又は当該塩基配列の一部が欠失した塩基配列からなるDNA断片である<9>及び<10>の組換え微生物。
<12><1>〜<11>のいずれかの組換え微生物を培養し、培養物又は菌体から目的タンパク質又はポリペプチドを回収する工程を含む、目的タンパク質又はポリペプチドの製造方法。
<13>枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築する工程、及び目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子を発現可能に強化又は導入する工程を含む組換え微生物の製造方法。
<14>枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築され、且つ目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え微生物を用いて該タンパク質又はポリペプチドを製造する、目的タンパク質又はポリペプチドの生産性向上方法。
As exemplary embodiments of the invention, the following are further disclosed herein. However, the present invention is not limited to these embodiments.
<1> A recombinant microorganism in which a gene encoding a target protein or polypeptide is fortified or introduced into a microorganism whose gene is constitutively expressed so that the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed.
<2> A gene construction that constitutively expresses the abrB gene of bacillus or a gene corresponding thereto is a transcription initiation control region, a transcription initiation control region and a ribosome binding site, or transcription of the abrB gene or a gene corresponding thereto. The recombinant microorganism of <1>, which is to inactivate the binding site of the inhibitory regulator in the region from the initiation control region to the translation initiation control region.
<3> The transcription initiation control region of the abrB gene or a gene corresponding thereto, the transcription initiation control region and the ribosome binding site, or the binding site of the inhibitory regulator in the region from the transcription initiation control region to the translation initiation control region. , Transcription of <2>, which is a region consisting of the 20th to 49th bases or a region corresponding thereto, or a region consisting of the 73rd to 89th bases or a region corresponding thereto in the base sequence shown in SEQ ID NO: 9. Microbial.
<4> The gene construction that constitutively expresses the abrB gene of Bacillus subtilis or the gene corresponding thereto deletes the region consisting of the 73rd to 89th bases or the region corresponding thereto in the base sequence shown in SEQ ID NO: 9. The recombinant microorganism of <3>.
<5> A recombinant microorganism according to any one of <1> to <4>, wherein the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is selected from the group consisting of the following (a) to (f).
(A) A polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1;
(B) 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 96% or more, more preferably 97% or more, more than the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1. A poly encoding a protein consisting of a nucleotide sequence having preferably 98% or more, more preferably 99% or more identity, and having activity as a transcription factor of a gene induced in a transitional phase and a stationary phase similar to AbrB. nucleotide;
(C) As a transcription factor of a gene that hybridizes under stringent conditions to the complementary strand of the polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and is induced in the transition phase and stationary phase similar to AbrB. A polynucleotide encoding an active protein;
(D) A polynucleotide encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(E) A transcription factor of a gene consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, added or inserted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and induced in a transition phase and a stationary phase similar to AbrB. A polynucleotide encoding a protein with activity as;
(F) 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 96% or more, more preferably 97% or more, more than the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. A poly encoding a protein consisting of an amino acid sequence having preferably 98% or more, more preferably 99% or more identity, and having activity as a transcription factor of a gene induced in a transitional phase and a stationary phase similar to AbrB. nucleotide.
<6> A recombinant microorganism according to any one of <1> to <5>, wherein the microorganism is a bacterium belonging to the genus Bacillus.
<7> A recombinant microorganism according to any one of <1> to <5>, wherein the microorganism is Bacillus subtilis.
<8> Any one of <1> to <7> in which one or more of a transcription initiation control region, a translation initiation control region, or a secretory signal region is bound upstream of a gene encoding a target protein or polypeptide. Recombinant microorganisms.
<9> The recombinant microorganism of <8> in which three regions consisting of a transcription initiation control region, a translation initiation control region, and a secretory signal region are bound upstream of a gene encoding a target protein or polypeptide.
<10> The secretory signal region is derived from the cellulase gene of a bacterium belonging to the genus Bacillus, and the transcription initiation control region and the translation initiation control region are derived from the upstream 0.6 to 1 kb region of the cellulase gene. A <8> or <9> recombinant bacterium.
<11> The three regions consisting of the transcription initiation control region, the translation initiation control region, and the secretory signal region are represented by the nucleotide sequences 1 to 659 of the cellulase gene consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 6, and SEQ ID NO: 8. 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 96 with either the base sequence of the base number 1 to 696 of the cellulase gene consisting of the base sequence or the base sequence. % Or more, more preferably 97% or more, more preferably 98% or more, more preferably 99% or more of a DNA fragment consisting of a base sequence, or a base sequence in which a part of the base sequence is deleted. Recombinant microorganisms of <9> and <10> that are DNA fragments.
<12> A method for producing a target protein or polypeptide, which comprises a step of culturing the recombinant microorganism according to any one of <1> to <11> and recovering the target protein or polypeptide from the culture or bacterial cells.
<13> Recombinant microorganisms including a step of constructing a gene so that the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed, and a step of enhancing or introducing a gene encoding a target protein or polypeptide so that it can be expressed. Manufacturing method.
<14> Using a recombinant microorganism in which the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed, and the gene encoding the target protein or polypeptide is fortified or introduced so as to be expressible. A method for improving the productivity of a target protein or polypeptide for producing the protein or polypeptide.

以下に、本発明の組換え微生物の構築方法及び当該組換え微生物を用いたタンパク質の製造方法について具体的に説明する。 The method for constructing a recombinant microorganism of the present invention and the method for producing a protein using the recombinant microorganism will be specifically described below.

実施例1 組換え微生物株の構築
(1−1)トリプトファン要求性解除枯草菌変異株168T株の作製
枯草菌野生株168株におけるトリプトファン要求性を解除した。枯草菌168株は、遺伝子型としてtrpC2を所持している。つまり168株はトリプトファン合成に関与するインドール−3−グリセロールリン酸シンターゼをコードするtrpC遺伝子変異のためトリプトファン合成要求性である。また、枯草菌ATCC6051T株はトリプトファン非要求性であることが知られている(Albertini,A.M.&Galizzi,A.Microbiology,1999,145(Pt12):3319−3320)。枯草菌168株とATCC6051T株のtrpC遺伝子を比較したところ、328番目から330番目のヌクレオチドATTが枯草菌168株では存在しないことがわかった。そこで、ATCC6051T株ゲノムを鋳型とし、表1に記載のtrpC_F1及びtrpC_R1のプライマーを用いてPCRを行い、PCR産物を構築した。このPCR産物を用いて枯草菌野生株168株をコンピテント法(J.Bacteriol.,1960,81:741−746)で形質転換し、トリプトファン非添加のSMA寒天培地(0.2%硫酸アンモニウム、1.4%リン酸水素2カリウム、0.6%リン酸2水素カリウム、0.1%クエン酸3ナトリウム-2水和物、0.5%グルコース、0.035%硫酸マグネシウム7水和物、1.5%寒天)に生育したコロニーを形質転換体として分離した。こうしてトリプトファン非要求性168T株を得た。
Example 1 Construction of recombinant microbial strain (1-1) Release of tryptophan requirement Preparation of Bacillus subtilis mutant strain 168T strain The tryptophan requirement of 168 wild Bacillus subtilis strain was canceled. Bacillus subtilis 168 strain possesses trpC2 as a genotype. That is, the 168 strain is auxotrophic for tryptophan synthesis due to a mutation in the trpC gene encoding indole-3-glycerol phosphate synthase involved in tryptophan synthesis. In addition, Bacillus subtilis ATCC6051T strain is known to be non-tryptophan-requiring (Albertini, AM & Galizzi, A. Microbiology, 1999, 145 (Pt12): 3319-3320). When the trpC genes of Bacillus subtilis 168 strain and ATCC6051T strain were compared, it was found that the 328th to 330th nucleotide ATTs were not present in Bacillus subtilis 168 strain. Therefore, PCR was performed using the ATCC6051T strain genome as a template and the primers of trpC_F1 and trpC_R1 shown in Table 1 to construct a PCR product. Using this PCR product, 168 wild strains of Bacillus subtilis were transformed by the competent method (J. Bacteriol., 1960, 81: 741-746), and tryptophan-free SMA agar medium (0.2% ammonium sulfate, 1). .4% dipotassium hydrogen phosphate, 0.6% potassium dihydrogen phosphate, 0.1% trisodium citrate-2-hydrate, 0.5% glucose, 0.035% magnesium sulfate heptahydrate, Colonies grown on 1.5% agar) were isolated as transformants. Thus, a tryptophan non-requiring 168T strain was obtained.

(1−2)abrB遺伝子恒常発現変異が導入された枯草菌変異株(168T_abrB*株)の構築
abrB遺伝子恒常発現変異の導入を行った。枯草菌野生株168株のゲノムDNAを鋳型とし、表2記載のプライマーDspo0Abox−FF及びDspo0Abox−FRを用いて、abrB遺伝子上流領域断片(A)をPCRにより増幅した。また、表2記載のプライマーDspo0Abox−PF及びDspo0Abox−PRを用いて、abrB遺伝子上流領域断片(B)をPCRにより増幅した。また、表2記載のプライマーDspo0Abox−BF及びDspo0Abox−BRを用いて、abrB遺伝子上流域・中流領域断片(C)をPCRにより増幅した。次いで、クロラムフェニコール耐性遺伝子保有のプラスミドpDLT3(Morimoto T.et al.,Microbiology,2002,148:3539−3552)を鋳型とし、表2記載のプライマーrPCR−CmF2及びrPCR−CmR2を用いて、PCR増幅を行い、クロラムフェニコール耐性遺伝子の断片(D)をPCR増幅した。
(1-2) Construction of Bacillus subtilis mutant strain (168T_abrB * strain) into which the abrB gene constitutive expression mutation was introduced The abrB gene constitutive expression mutation was introduced. Using the genomic DNA of the Bacillus subtilis wild strain 168 as a template, the abrB gene upstream region fragment (A) was amplified by PCR using the primers Dspo0Abox-FF and Dspo0Abox-FR shown in Table 2. In addition, the abrB gene upstream region fragment (B) was amplified by PCR using the primers Dspo0Abox-PF and Dspo0Abox-PR shown in Table 2. In addition, the primers Dspo0Abox-BF and Dspo0Abox-BR shown in Table 2 were used to amplify the abrB gene upstream / midstream region fragment (C) by PCR. Next, using the plasmid pDLT3 (Morimoto T. et al., Microbiology, 2002, 148: 3539-3552) carrying the chloramphenicol resistance gene as a template, and using the primers rPCR-CmF2 and rPCR-CmR2 shown in Table 2, PCR amplification was performed, and the fragment (D) of the chloramphenicol resistance gene was PCR amplified.

次に、得られた断片(A)及び断片(D)を表2記載のプライマーDspo0Abox−FF及びrPCR−CmR2を用いてSOE−PCR法によって結合させ、断片(B)及び断片(C)を表2記載のプライマーDspo0Abox−PF及びDspo0Abox−BRを用いてSOE−PCR法によって結合させた。最後に、断片(A+D)及び断片(B+C)を表2記載のプライマーDspo0Abox−FF及びDspo0Abox−BRを用いてSOE−PCR法によって結合させ、最終PCR産物(A+D+B+C)を得た。得られた最終PCR産物を用いて枯草菌変異株168T株で形質転換し、枯草菌変異株168T_abrB*_Cm株を得た。 Next, the obtained fragments (A) and (D) were bound by the SOE-PCR method using the primers Dspo0Abox-FF and rPCR-CmR2 shown in Table 2, and the fragments (B) and (C) were shown in the table. It was bound by the SOE-PCR method using the primers Dspo0Abox-PF and Dspo0Abox-BR described in 2. Finally, the fragment (A + D) and the fragment (B + C) were bound by the SOE-PCR method using the primers Dspo0Abox-FF and Dspo0Abox-BR shown in Table 2 to obtain the final PCR product (A + D + B + C). The obtained final PCR product was transformed with Bacillus subtilis mutant strain 168T to obtain Bacillus subtilis mutant strain 168T_abrB * _Cm strain.

次に、薬剤耐性遺伝子置換用プラスミドpCm::Em(Lei Y.et al.,J.Bacteriol.,2013,195:1697−1705)を用いて枯草菌変異株168_abrB*_Cm株で形質転換し、クロラムフェニコール耐性遺伝子がエリスロマイシン耐性遺伝子に置換された枯草菌変異株168T_abrB*を構築した。 Next, the drug resistance gene replacement plasmid pCm :: Em (Lei Y. et al., J. Bacteriol., 2013, 195: 1697-1705) was used to transform with the spore-forming mutant strain 168_abrB * _Cm strain. A mutant strain of Bacillus subtilis 168T_abrB * in which the chloramphenicol resistance gene was replaced with the erythromycin resistance gene was constructed.

得られた枯草菌変異株168T_abrB*株のゲノムを用いたPCR及びそれに続くサンガー法によるシークエンシングによって、ゲノム上の所定の位置に目的変異が導入されていることを確認した。 It was confirmed that the target mutation was introduced at a predetermined position on the genome by PCR using the genome of the obtained Bacillus subtilis mutant strain 168T_abrB * strain and subsequent sequencing by the Sanger method.

(1−3)アルカリセルラーゼ生産用ベクター(pHY−S237)の構築
バチルス属細菌 KSM−S237株(FERM BP−7875)由来のS237セルラーゼ遺伝子(特開2000−210081号公報参照)(配列番号10)をコードするDNA断片(3.1kb;配列番号10の塩基番号13〜3124)を鋳型として、表3に示されるプライマーEgl−S237.F及びプライマーEgl−S237.Rのプライマーセットを用いてPCRを行い、シャトルベクターpHY300PLKのBamHI制限酵素切断点に挿入された組換えプラスミドpHY−S237を構築した。
(1-3) Construction of Vector for Alkaline Cellulase Production (pHY-S237) S237 Cellulase Gene Derived from Bacillus Bacteria KSM-S237 Strain (FERM BP-7875) (Refer to JP-A-2000-210081) (SEQ ID NO: 10) Primer Egl-S237 shown in Table 3 using the DNA fragment encoding (3.1 kb; base numbers 13 to 3124 of SEQ ID NO: 10) as a template. F and primer Egl-S237. PCR was performed using the R primer set to construct a recombinant plasmid pHY-S237 inserted at the BamHI restriction enzyme cut point of the shuttle vector pHY300PLK.

(1−4)アルカリセルラーゼ生産用ベクター(pHY−S237)が導入された組換え枯草菌変異株の作製
上記(1−1)及び(1−2)で作製した枯草菌変異株168T株及び枯草菌変異株168T_abrB*株を宿主とした。
上記(1−3)で作製したアルカリセルラーゼ生産用ベクター(pHY−S237)を用いて、プロトプラスト形質転換法(Mol.Gen.Genet.,1979,168:111−115)により各宿主を形質転換した。テトラサイクリン−塩酸塩50ppmを添加したDM3プロトプラスト再生培地(0.5Mコハク酸ナトリウム(pH7.3)、0.5%カザミノ酸(ディフコ社製)、0.5%酵母エキス(ディフコ社製)、0.35% KHPO、0.15% KHPO、0.5%グルコース、20mM MgCl、0.01%牛血清アルブミン(シグマ社製)、1%バクト寒天(ディフコ社製))上に生育したコロニーを目的とする枯草菌形質転換体として選抜した。
(1-4) Preparation of recombinant Bacillus subtilis mutant strain into which a vector for producing alkaline cellulase (pHY-S237) was introduced. Bacillus subtilis mutant strain 168T strain and Bacillus subtilis prepared in (1-1) and (1-2) above. The fungal mutant strain 168T_abrB * strain was used as a host.
Each host was transformed by a protoplast transformation method (Mol. Gen. Genet., 1979, 168: 111-115) using the alkali cellulase production vector (pHY-S237) prepared in (1-3) above. .. DM3 protoplast regeneration medium supplemented with 50 ppm tetracycline-hydrochloride (0.5 M sodium succinate (pH 7.3), 0.5% casamino acid (manufactured by Difco), 0.5% yeast extract (manufactured by Difco), 0 .35% K 2 HPO 4 , 0.15% KH 2 PO 4 , 0.5% glucose, 20 mM MgCl 2 , 0.01% bovine serum albumin (manufactured by Sigma), 1% bacto agar (manufactured by Diffco)) The colonies that grew above were selected as the target Bacillus subtilis transformants.

実施例2 セルラーゼ生産性の評価
実施例1にて得られた形質転換体を、15ppmのテトラサイクリンを含む5mLのLB培地(1.0%トリプトン(ディフコ社製)、0.5%酵母エキス(ディフコ社製)、1.0%NaCl)で、30℃で15時間振盪培養し、更にこの培養液0.6mLを15ppmのテトラサイクリンを含む30mLの2×L−マルトース培地(2% トリプトン、1% 酵母エキス、1%塩化ナトリウム、7.5%マルトース、7.5ppm硫酸マンガン4−5水和物)に接種し、30℃で3日間振盪培養した。培養後、遠心分離によって菌体を除いた培養上清のアルカリセルラーゼ活性を測定し、菌体外に分泌生産されたアルカリセルラーゼの量を算出した。
生産性の比較は、親株の生産性を100%とする相対値により行った。その結果、親株として168T株を用いた場合と比較し、abrBを恒常的に発現させた168T_abrB*株では、高いアルカリセルラーゼの分泌生産量が確認された。
Example 2 Evaluation of Cellulase Productivity The transformant obtained in Example 1 was subjected to 5 mL of LB medium (1.0% trypton (manufactured by Diffco), 0.5% yeast extract (Difco) containing 15 ppm tetracycline). Incubate with shaking at 30 ° C. for 15 hours in 1.0% NaCl), and then add 0.6 mL of this culture solution to 30 mL of 2 × L-maltose medium (2% trypton, 1% yeast) containing 15 ppm tetracycline. The extract was inoculated with 1% sodium chloride, 7.5% maltose, 7.5 ppm manganese sulfate 4-5 hydrate) and cultured with shaking at 30 ° C. for 3 days. After culturing, the alkali cellulase activity of the culture supernatant from which the cells were removed by centrifugation was measured, and the amount of alkali cellulase secreted and produced outside the cells was calculated.
The productivity comparison was made by a relative value with the productivity of the parent strain as 100%. As a result, a higher amount of alkaline cellulase secreted and produced was confirmed in the 168T_abrB * strain in which abrB was constitutively expressed, as compared with the case where the 168T strain was used as the parent strain.

(測定例)アルカリセルラーゼの活性測定
セルラーゼ活性測定は、1/7.5M リン酸緩衝液(pH7.4 和光純薬工業社製)で適宜希釈したサンプル溶液50μLに0.4mM p−ニトロフェニル−β−D−セロトリオシド(生化学工業社製)を50μL添加して混合し、30℃にて反応させた際に遊離するp−ニトロフェノールの量を、420nmにおける吸光度(OD420nm)変化により定量することにより行った。セルラーゼ活性は、1分間に1μmolのp−ニトロフェノールを遊離させる酵素量を1Uとして定義した。
(Measurement Example) Measurement of Alkaline Cellulase Activity For cellulase activity measurement, 0.4 mM p-nitrophenyl- was added to 50 μL of a sample solution appropriately diluted with 1 / 7.5 M phosphate buffer (pH 7.4 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). 50 μL of β-D-cellulotrioside (manufactured by Biochemical Industries, Ltd.) is added and mixed, and the amount of p-nitrophenol liberated when reacted at 30 ° C. is quantified by the change in absorbance (OD420 nm) at 420 nm. Was done by. Cellulase activity was defined as the amount of enzyme that liberates 1 μmol of p-nitrophenol per minute as 1 U.

Claims (11)

枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築された枯草菌に、目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え微生物であって、
前記枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が、下記の(a)、(b)、(d)〜(f)からなる群より選択される、組換え微生物。
(a)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1に示すヌクレオチド配列と90%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)配列番号2に示すアミノ酸配列において1〜9個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f)配列番号2に示すアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
A recombinant microorganism in which a gene encoding a target protein or polypeptide is fortified or introduced into Bacillus subtilis in which the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed. ,
A recombinant microorganism in which the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is selected from the group consisting of the following (a) , (b), (d) to (f).
(A) A polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1;
(B) A protein consisting of a nucleotide sequence having 90% or more identity with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and having activity as a transcription factor of a gene induced in the transition phase and the stationary phase similar to AbrB is encoded. Polynucleotide to
(D) A polynucleotide encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(E) A transcription factor of a gene consisting of an amino acid sequence in which 1 to 9 amino acids are deleted, substituted, added or inserted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and induced in a transition phase and a stationary phase similar to AbrB. A polynucleotide encoding a protein with activity as;
(F) A protein consisting of an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and having activity as a transcription factor of a gene induced in the transition phase and the stationary phase similar to AbrB is encoded. Polynucleotide to be.
枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子構築が、abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子の転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域における抑制性制御因子の結合部位を不活性化することである、請求項1項記載の組換え微生物。 A gene construction such that the abrB gene of bacillus or a gene corresponding thereto is constitutively expressed is a transcription initiation control region, a transcription initiation control region and a ribosome binding site, or a transcription initiation control region of the abrB gene or a gene corresponding thereto. The recombinant microorganism according to claim 1, wherein the binding site of the inhibitory regulator in the region from to the translation initiation control region is inactivated. abrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子の転写開始制御領域、又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域における抑制性制御因子の結合部位が、配列番号9に示される塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列からなり、転写開始制御領域又は転写開始制御領域及びリボソーム結合部位、或いは転写開始制御領域から翻訳開始制御領域に至るまでの領域としての機能を有するDNAにおいて、配列番号9の20〜49番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域、又は/及び73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域である請求項2項記載の組換え微生物。 The transcription initiation control region of the abrB gene or its corresponding gene, or the transcription initiation control region and ribosome binding site, or the binding site of the inhibitory regulator in the region from the transcription initiation control region to the translation initiation control region is the SEQ ID NO: It consists of a base sequence having 90% or more identity with the base sequence shown in 9, and is a transcription initiation control region or a transcription initiation control region and a ribosome binding site, or a region from the transcription initiation control region to the translation initiation control region. 2. A region consisting of the 20th to 49th bases of SEQ ID NO: 9 or a region corresponding thereto, or / and a region consisting of the 73rd to 89th bases or a region corresponding thereto in the DNA having the function of. Recombinant microorganisms described in the section. 枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するような遺伝子構築が、配列番号9に示される塩基配列において73〜89番目の塩基からなる領域又はこれに相当する領域を削除するものである、請求項3項記載の組換え微生物。 A gene construction such that the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed deletes the region consisting of the 73rd to 89th bases or the region corresponding thereto in the base sequence shown in SEQ ID NO: 9. The recombinant microorganism according to claim 3. 目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子の上流に、転写開始制御領域、翻訳開始制御領域又は分泌用シグナル領域のいずれか1以上の領域を結合した請求項1〜4のいずれか1項記載の組換え微生物。 The set according to any one of claims 1 to 4, wherein any one or more regions of a transcription initiation control region, a translation initiation control region, and a secretory signal region are bound upstream of a gene encoding a target protein or polypeptide. Replacement microorganisms. 転写開始制御領域、翻訳開始制御領域及び分泌シグナル領域からなる3領域を、目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子の上流に結合した請求項5に記載の組換え微生物。 The recombinant microorganism according to claim 5, wherein three regions consisting of a transcription initiation control region, a translation initiation control region, and a secretory signal region are bound upstream of a gene encoding a target protein or polypeptide. 分泌シグナル領域が、バチルス(Bacillus)属に属する細菌のセルラーゼ遺伝子由来のものであり、転写開始制御領域及び翻訳開始制御領域が当該セルラーゼ遺伝子の上流0.6〜1kb領域由来のものである請求項5又は6記載の組換え微生物。 Claim that the secretory signal region is derived from the cellulase gene of a bacterium belonging to the genus Bacillus, and the transcription initiation control region and the translation initiation control region are derived from the upstream 0.6 to 1 kb region of the cellulase gene. 5 or 6 Recombinant Microorganism. 転写開始制御領域、翻訳開始制御領域及び分泌シグナル領域からなる3領域が、配列番号10で示される塩基配列からなるセルラーゼ遺伝子の塩基番号1〜659の塩基配列若しくは配列番号12で示される塩基配列からなるセルラーゼ遺伝子の塩基番号1〜696の塩基配列、又はこれらの塩基配列のいずれかと90%以上の同一性を有する塩基配列からなるDNA断片、又は当該塩基配列の一部が欠失した塩基配列からなるDNA断片である請求項6及び7記載の組換え微生物。 The three regions consisting of the transcription initiation control region, the translation initiation control region, and the secretory signal region are composed of the nucleotide sequences of the nucleotide sequences 1 to 659 of the cellulase gene consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 10 or the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 12. From the base sequence of base numbers 1 to 696 of the cellulase gene, or from a DNA fragment consisting of a base sequence having 90% or more identity with any of these base sequences, or a base sequence in which a part of the base sequence is deleted. The recombinant microorganism according to claims 6 and 7, which is a DNA fragment. 請求項1〜8のいずれか1項記載の組換え微生物を培養し、培養物又は菌体から目的タンパク質又はポリペプチドを回収する工程を含む、目的タンパク質又はポリペプチドの製造方法。 A method for producing a target protein or polypeptide, which comprises a step of culturing the recombinant microorganism according to any one of claims 1 to 8 and recovering the target protein or polypeptide from the culture or bacterial cells. 枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築する工程、及び目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子を発現可能に強化又は導入する工程を含む組換え枯草菌の製造方法であって、
前記枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が、下記の(a)、(b)、(d)〜(f)からなる群より選択される、方法。
(a)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1に示すヌクレオチド配列と90%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)配列番号2に示すアミノ酸配列において1〜9個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f)配列番号2に示すアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
Production of recombinant Bacillus subtilis including a step of constructing a gene so that the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is constitutively expressed, and a step of enhancing or introducing a gene encoding a target protein or polypeptide so that it can be expressed. The way,
A method in which the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is selected from the group consisting of the following (a) , (b), (d) to (f).
(A) A polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1;
(B) A protein consisting of a nucleotide sequence having 90% or more identity with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and having activity as a transcription factor of a gene induced in the transition phase and the stationary phase similar to AbrB is encoded. Polynucleotide to
(D) A polynucleotide encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(E) A transcription factor of a gene consisting of an amino acid sequence in which 1 to 9 amino acids are deleted, substituted, added or inserted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and induced in a transition phase and a stationary phase similar to AbrB. A polynucleotide encoding a protein with activity as;
(F) A protein consisting of an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and having activity as a transcription factor of a gene induced in the transition phase and the stationary phase similar to AbrB is encoded. Polynucleotide to be.
枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が恒常的に発現するように遺伝子構築され、且つ目的タンパク質又はポリペプチドをコードする遺伝子が発現可能に強化又は導入された組換え枯草菌を用いて該タンパク質又はポリペプチドを製造する、目的タンパク質又はポリペプチドの生産性向上方法であって、
前記枯草菌のabrB遺伝子又はそれに相当する遺伝子が、下記の(a)、(b)、(d)〜(f)からなる群より選択される、方法。
(a)配列番号1に示すヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1に示すヌクレオチド配列と90%以上の同一性を有するヌクレオチド配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)配列番号2に示すアミノ酸配列において1〜9個のアミノ酸が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなりかつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(f)配列番号2に示すアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつAbrBと同様の遷移期および定常期に誘導される遺伝子の転写因子としての活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
The protein is constructed using a recombinant bacillus in which the abrB gene of the bacillus or a gene corresponding thereto is constitutively expressed, and the gene encoding the target protein or polypeptide is fortified or introduced so as to be expressible. Or a method for improving the productivity of a target protein or polypeptide, which produces a polypeptide.
A method in which the abrB gene of Bacillus subtilis or a gene corresponding thereto is selected from the group consisting of the following (a) , (b), (d) to (f).
(A) A polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1;
(B) A protein consisting of a nucleotide sequence having 90% or more identity with the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and having activity as a transcription factor of a gene induced in the transition phase and the stationary phase similar to AbrB is encoded. Polynucleotide to
(D) A polynucleotide encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(E) A transcription factor of a gene consisting of an amino acid sequence in which 1 to 9 amino acids are deleted, substituted, added or inserted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and induced in a transition phase and a stationary phase similar to AbrB. A polynucleotide encoding a protein with activity as;
(F) A protein consisting of an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and having activity as a transcription factor of a gene induced in the transition phase and the stationary phase similar to AbrB is encoded. Polynucleotide to be.
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