JPH01218589A - 耐熱性β−アミラーゼ遺伝子 - Google Patents
耐熱性β−アミラーゼ遺伝子Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は新規な耐熱性β−アミラーゼ遺伝子に関する。
β−アミラーゼはデンプンに作用してその非還元末端か
らマルトース単位にα−1,4−グルコシド結合を切断
し、β−マルトースを生成する酵素である。これまで、
耐熱性のβ−アミラーゼを生成する微生物は、はとんど
知られておらず、工業的には約60℃で使用可能な大豆
由来のβ−アミラーゼが主に使われてきた。
らマルトース単位にα−1,4−グルコシド結合を切断
し、β−マルトースを生成する酵素である。これまで、
耐熱性のβ−アミラーゼを生成する微生物は、はとんど
知られておらず、工業的には約60℃で使用可能な大豆
由来のβ−アミラーゼが主に使われてきた。
一方クロストリジウム サーモサルフロゲネス(Clo
stridium ther]osulfurogen
es)は高いデンプン分解能を有する好熱性絶対嫌気性
菌で、菌体外に耐熱性β−アミラーゼを大量に分泌する
〔特表昭62−500422号〕0本菌が分泌するβ−
アミラーゼは、至適温度が75℃で、80℃においても
熱に対して安定である。至適pHは5、5−6.0であ
るが、pH3,5−6,5のpH領域でも安定である。
stridium ther]osulfurogen
es)は高いデンプン分解能を有する好熱性絶対嫌気性
菌で、菌体外に耐熱性β−アミラーゼを大量に分泌する
〔特表昭62−500422号〕0本菌が分泌するβ−
アミラーゼは、至適温度が75℃で、80℃においても
熱に対して安定である。至適pHは5、5−6.0であ
るが、pH3,5−6,5のpH領域でも安定である。
また、PCMB、ヨード酢酸、Cu”″、Hg g *
などのSH試薬により酵素活性が低下するSH酵素であ
る。これらの性質は大豆のβ−アミラーゼと比較して特
に耐熱性の点ではるかに優れたものであり、本耐熱性β
−アミラーゼは工業的に有用な酵素となりうろことが期
待でき・る。
などのSH試薬により酵素活性が低下するSH酵素であ
る。これらの性質は大豆のβ−アミラーゼと比較して特
に耐熱性の点ではるかに優れたものであり、本耐熱性β
−アミラーゼは工業的に有用な酵素となりうろことが期
待でき・る。
そこで本発明の目的は、上記クロストリジウムサーモサ
ルフロゲネスから得られる耐熱性β−アミラーゼを大量
生産する上で不可欠な、該耐熱性β−アミラーゼをコー
ドする遺伝子を提供することにある。
ルフロゲネスから得られる耐熱性β−アミラーゼを大量
生産する上で不可欠な、該耐熱性β−アミラーゼをコー
ドする遺伝子を提供することにある。
本発明は、第1図に示す塩基配列の654番目のAGC
から始まり2211211番目Aで柊る1557bpの
塩基配列がコードするアミノ酸配列と70%以上の相同
性を有するアミノ酸配列に対応する塩基配列を含む耐熱
性β−アミラーゼ遺伝子に関する。
から始まり2211211番目Aで柊る1557bpの
塩基配列がコードするアミノ酸配列と70%以上の相同
性を有するアミノ酸配列に対応する塩基配列を含む耐熱
性β−アミラーゼ遺伝子に関する。
以下本発明の耐熱性β−アミラーゼ遺伝子について説明
する。
する。
本発明の耐熱性β−アミラーゼ遺伝子は、第1図に示す
塩基配列の654番目のAGCから始まり221121
1番目Aで柊る1557bpの塩基配列(以下塩基配列
Aという)がコードするアミノ酸配列に対応する塩基配
列(即ち相同性100%の塩基配列)、及び上記塩基配
列Aがコードするアミノ酸配列と70%以上の相同性を
有するアミノ酸配列に対応する塩基配列を含むものであ
る。
塩基配列の654番目のAGCから始まり221121
1番目Aで柊る1557bpの塩基配列(以下塩基配列
Aという)がコードするアミノ酸配列に対応する塩基配
列(即ち相同性100%の塩基配列)、及び上記塩基配
列Aがコードするアミノ酸配列と70%以上の相同性を
有するアミノ酸配列に対応する塩基配列を含むものであ
る。
塩基配列Aがコードするアミノ酸配列と70%以上の相
同性を有するアミノ酸配列に対応する塩基配列を用いれ
ば塩基配列Aを用いて得られる耐熱性β−アミラーゼと
同一の活性を有するアミノ酸配列を得ることができる。
同性を有するアミノ酸配列に対応する塩基配列を用いれ
ば塩基配列Aを用いて得られる耐熱性β−アミラーゼと
同一の活性を有するアミノ酸配列を得ることができる。
このことは、澱粉科学第33巻、第2号、112〜11
8頁(1986)における「α−アミラーゼ間の類似性
」に関する記載からも明らかである。
8頁(1986)における「α−アミラーゼ間の類似性
」に関する記載からも明らかである。
以下第1図に示す本発明の遺伝子の調製法について説明
する。
する。
(1)使用菌株、プラスミド及びファージ供試菌株は、
クロストリジウム サーモサルフロゲネス(Clost
ridium ther+sosulfurogene
s)ATCC33733、バチルス スブチリス(Ba
cillus subtilis)IA289(amy
E 5acA321 aro1906 metB5)
、ニジエリシア、コリ(Escherishia c
oli) JM103 [5upEthi Δ(la
c−proAB)(F’ tanD36 proAB
1aclQZΔM15 ] 、MV1184 [ar
aΔ(lac−pro) 5LrA thi(φ80Δ
1aclZΔM15)Δ (srl−recA)306
::TnlO(tetr)F’:traD36 pro
AB 1aclQZΔM15]を使用した。E、コリ
(E、 coli) JM103及びMV1184は、
プラスミドpUc118.1f9 (八I)、 3.
3kb)あるいはM13 mp18、mp19の宿主と
して用いた。M13KO7は、pUc118、pUc1
19より1本fJi、D N Aを調製する場合にヘル
パーファージとして使用した。B、スブチリス(B、
5ubtilis)のクローニングプラスミドベクター
としてはpHWl−B(Cm’、 Eol’ 4.4k
b)を使用した。
クロストリジウム サーモサルフロゲネス(Clost
ridium ther+sosulfurogene
s)ATCC33733、バチルス スブチリス(Ba
cillus subtilis)IA289(amy
E 5acA321 aro1906 metB5)
、ニジエリシア、コリ(Escherishia c
oli) JM103 [5upEthi Δ(la
c−proAB)(F’ tanD36 proAB
1aclQZΔM15 ] 、MV1184 [ar
aΔ(lac−pro) 5LrA thi(φ80Δ
1aclZΔM15)Δ (srl−recA)306
::TnlO(tetr)F’:traD36 pro
AB 1aclQZΔM15]を使用した。E、コリ
(E、 coli) JM103及びMV1184は、
プラスミドpUc118.1f9 (八I)、 3.
3kb)あるいはM13 mp18、mp19の宿主と
して用いた。M13KO7は、pUc118、pUc1
19より1本fJi、D N Aを調製する場合にヘル
パーファージとして使用した。B、スブチリス(B、
5ubtilis)のクローニングプラスミドベクター
としてはpHWl−B(Cm’、 Eol’ 4.4k
b)を使用した。
(2)培地組成及び培養条件
C,サーモサルフロゲネスは、1.0%デンプンを加え
たTYE培地(表1)中で60℃にて嫌気条件下で静置
培養した。B、スブチリス(B。
たTYE培地(表1)中で60℃にて嫌気条件下で静置
培養した。B、スブチリス(B。
5ubti 1is) lA289は、抗生物質培地3
(Dirco)中で37℃にて振とう培養した。 E
、 coliは、L培地(5gトリプトン、10gイー
ストエクストラクト、5gNaCj!、 HtOIL
−pH7,6)、2XYT培地(16g)リブトン、1
0gイーストエクストラクト、5gNaCjl、几■8
0)中で37℃にて振とう培養した。必要に応じてアン
ピシリン(Ap)、エリスロマイシン(E曽)をそれぞ
れ50gg/m。
(Dirco)中で37℃にて振とう培養した。 E
、 coliは、L培地(5gトリプトン、10gイー
ストエクストラクト、5gNaCj!、 HtOIL
−pH7,6)、2XYT培地(16g)リブトン、1
0gイーストエクストラクト、5gNaCjl、几■8
0)中で37℃にて振とう培養した。必要に応じてアン
ピシリン(Ap)、エリスロマイシン(E曽)をそれぞ
れ50gg/m。
10gg/−となるように培地に加えた。
表I TYE培地の培地成分組成
トリプトン 10 gイース
トエキストラクト 3gNH4111g MgCl !・6)1t0 0.2
gKHzPOa 0.3g
NazPO* ” 7Hz0 2
g無機物溶液” 10 11g
2.5X Fe5Oe O,3
11!0.2χ レサズリン 1 d
ビタミン溶液0′″(無菌濾過) 5 m1
2.5χNazS 20 d
iHgOI Il *無機物溶液 ニトリロトリ酢酸 1.28■(KOH
でpH6,5にした) FeSOa ・IHtO10* MuC1t ・4Hz0 10
IItCoCt’ z ’ 61h0
16 ■CaCl ! ’ 2HzO10N ZnCJ!、 10 v
atCuCi 2 v
gH,BO,′1 ■ NaMoO4・2Ht0 1 1
1g酢酸ニッケル 2.6■**ビ
タミン溶液 ビオチン 0.1 wg葉酸
0.1■ ピリドキシン・ICIIO,5■ リボフラビン 0.25■チアミン
0.25■ニコチン酸
0.25■パントテン酸
0.25■V−Btt
5μgp−アミノ安息香酸
0.25■チオクト酸 0.2
5■Hgo 50
If(3) D N Aの調製 C,サーモサルフロゲネスの染色体DNAは、斉胚、三
浦らのTris−SO5方法(Biochim、Bio
phys。
トエキストラクト 3gNH4111g MgCl !・6)1t0 0.2
gKHzPOa 0.3g
NazPO* ” 7Hz0 2
g無機物溶液” 10 11g
2.5X Fe5Oe O,3
11!0.2χ レサズリン 1 d
ビタミン溶液0′″(無菌濾過) 5 m1
2.5χNazS 20 d
iHgOI Il *無機物溶液 ニトリロトリ酢酸 1.28■(KOH
でpH6,5にした) FeSOa ・IHtO10* MuC1t ・4Hz0 10
IItCoCt’ z ’ 61h0
16 ■CaCl ! ’ 2HzO10N ZnCJ!、 10 v
atCuCi 2 v
gH,BO,′1 ■ NaMoO4・2Ht0 1 1
1g酢酸ニッケル 2.6■**ビ
タミン溶液 ビオチン 0.1 wg葉酸
0.1■ ピリドキシン・ICIIO,5■ リボフラビン 0.25■チアミン
0.25■ニコチン酸
0.25■パントテン酸
0.25■V−Btt
5μgp−アミノ安息香酸
0.25■チオクト酸 0.2
5■Hgo 50
If(3) D N Aの調製 C,サーモサルフロゲネスの染色体DNAは、斉胚、三
浦らのTris−SO5方法(Biochim、Bio
phys。
Acta、 ?2.619(1963))にしたがって
!ll&Iした。
!ll&Iした。
プラスミドDNAは、E、コリー(E、 coli)か
らはBirnboim−Doly法(Nucleic
acids Res、、 IL1513(1979))
により、B、スブチリス(B、 5ubti1is)か
らは日中らの方法(J、Bacteriol、、 韮1
487(1977) )によりそれぞれ調製した。
らはBirnboim−Doly法(Nucleic
acids Res、、 IL1513(1979))
により、B、スブチリス(B、 5ubti1is)か
らは日中らの方法(J、Bacteriol、、 韮1
487(1977) )によりそれぞれ調製した。
塩基配列決定用の1本鎖プラスミドDNAの調製は、J
、 Messingらの方法(Methods Enz
ya+o1.。
、 Messingらの方法(Methods Enz
ya+o1.。
101、20(1983) )によりヘルパーファージ
M13KO7を用いて行った。また1本鎖ファージDN
Aの調製は、常法により行った。
M13KO7を用いて行った。また1本鎖ファージDN
Aの調製は、常法により行った。
(4) C、サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラ
ーゼ遺伝子のクローニング C,サーモサルフロゲネスの染色体DNAを制限酵素S
au 3Alで部分分解してアガロースゲル電気泳動に
より分画し、3kb−9kbの断片を電気溶出しアガロ
ースゲルから回収してフェノール−クロロホルム処理を
行い精製した。このようにして得られたDNA断片約0
.3μgをBam旧で完全に分解した後バクテリア ア
ルカリ ホスファターゼ(Bacterial alk
aline phosphatase)処理を行ったプ
ラスミドptt賀1.8約0.1μgとをT4 DNA
リガーゼにより連結した。このリゲーション溶液を用い
てコーエン(Cohen)らのプロトプラスト形質転換
法(Mo1. Gen、 Genet、 168.1
11(1979))に従ってB、スブチリスlA289
を形質転換した。耐熱性β−アミラーゼ生成株は、Em
を10μg/ 、デンプンを0.3%加えたM3プレー
ト上で1日増殖させて65℃で3時間インキュベートし
た後で、10mM 1x−K17g液で染色してコロニ
ーの周りにハローを形成する株とした(第2図)。
ーゼ遺伝子のクローニング C,サーモサルフロゲネスの染色体DNAを制限酵素S
au 3Alで部分分解してアガロースゲル電気泳動に
より分画し、3kb−9kbの断片を電気溶出しアガロ
ースゲルから回収してフェノール−クロロホルム処理を
行い精製した。このようにして得られたDNA断片約0
.3μgをBam旧で完全に分解した後バクテリア ア
ルカリ ホスファターゼ(Bacterial alk
aline phosphatase)処理を行ったプ
ラスミドptt賀1.8約0.1μgとをT4 DNA
リガーゼにより連結した。このリゲーション溶液を用い
てコーエン(Cohen)らのプロトプラスト形質転換
法(Mo1. Gen、 Genet、 168.1
11(1979))に従ってB、スブチリスlA289
を形質転換した。耐熱性β−アミラーゼ生成株は、Em
を10μg/ 、デンプンを0.3%加えたM3プレー
ト上で1日増殖させて65℃で3時間インキュベートし
た後で、10mM 1x−K17g液で染色してコロニ
ーの周りにハローを形成する株とした(第2図)。
(5)β−アミラーゼ活性測定法
粗酵素液の調製は、培養上清を80%硫安で飽和させて
得られた沈澱を50+IIM酢酸緩衝液(pH6,0)
約5 sitに溶かし、2Lの50mM酢酸緩衝液(p
H6,0)で24時間透析し、透析後の溶液を酵素原液
とした。
得られた沈澱を50+IIM酢酸緩衝液(pH6,0)
約5 sitに溶かし、2Lの50mM酢酸緩衝液(p
H6,0)で24時間透析し、透析後の溶液を酵素原液
とした。
β−アミラーゼ活性は、0.5%デンプン−50raM
酢酸緩衝液に酵素液を加えて65℃で30分間反応させ
て生成したマルトース量を村尾らのDNS法CAgri
c、 Biol、 Chew、、 43.719(19
79) )により還元糖量に換算して530nmの吸光
度で測定した。またデンプン分解物は、ペーパークロマ
トグラフィ〜(展開溶媒;70%n−プロパツール)で
糖を硝酸銀−水酸化ナトリウム法で発色させて検出した
。5DS−ポリアクリルアミドゲル中のバンドは、活性
染色法により検出した。
酢酸緩衝液に酵素液を加えて65℃で30分間反応させ
て生成したマルトース量を村尾らのDNS法CAgri
c、 Biol、 Chew、、 43.719(19
79) )により還元糖量に換算して530nmの吸光
度で測定した。またデンプン分解物は、ペーパークロマ
トグラフィ〜(展開溶媒;70%n−プロパツール)で
糖を硝酸銀−水酸化ナトリウム法で発色させて検出した
。5DS−ポリアクリルアミドゲル中のバンドは、活性
染色法により検出した。
(6)サザンハイブリダイゼイション
プローブとするDNA断片約2μgをz”p−dCTP
存在下でE、コリD N Aポリメラーゼ■を使って二
7クトランスレーシゴン法によってラベルし高圧放射能
のDNAプローブを作成した。
存在下でE、コリD N Aポリメラーゼ■を使って二
7クトランスレーシゴン法によってラベルし高圧放射能
のDNAプローブを作成した。
ハイブリダイズさせるC、サーモサルフロゲネスの染色
体DNAは、EcoRl、 EcoRI+Bgl11.
EcoRI+BamH1,Ram旧で分解して0.7%
アガロースゲル電気泳動を行った後ゲル中のDNAを変
性させて、バイオダインAメンプランに移行させ固定化
した。
体DNAは、EcoRl、 EcoRI+Bgl11.
EcoRI+BamH1,Ram旧で分解して0.7%
アガロースゲル電気泳動を行った後ゲル中のDNAを変
性させて、バイオダインAメンプランに移行させ固定化
した。
このメンプランとあらかじめ作成したプローブとをハイ
ブリダイズさせてオートラジオグラフをとった。
ブリダイズさせてオートラジオグラフをとった。
(7) D N A塩基配列解析
C,サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラーゼ遺伝
子をクローン化しているプラスミドpNK1の約3.6
kbのDNA断片を肘IIで2つの約1.8kbの断片
に分けてpUcllBとpUc119にサブクローニン
グした。5°から3゛方向の塩基配列の決定は、次のよ
うに行った。この様にして作製したプラスミドの挿入断
片をエクソヌクレアーゼ■で分解してマングビーン(M
ung Bean)ヌクレアーゼ、クレノーフラッグメ
ントで末端をプラントエンドにしリゲーションして、E
、コリを形質転換した。得られた形質転換株からプラス
ミドを調製して適当な制限酵素で切断し、アガロースゲ
ルにて電気泳動し、挿入DNA断片のサイズを調べて約
150−200bpごとにプリージョンのかかったクロ
ーンを選択し、そのクローンから1本11 D N A
を調製し、シーフェンスした。
子をクローン化しているプラスミドpNK1の約3.6
kbのDNA断片を肘IIで2つの約1.8kbの断片
に分けてpUcllBとpUc119にサブクローニン
グした。5°から3゛方向の塩基配列の決定は、次のよ
うに行った。この様にして作製したプラスミドの挿入断
片をエクソヌクレアーゼ■で分解してマングビーン(M
ung Bean)ヌクレアーゼ、クレノーフラッグメ
ントで末端をプラントエンドにしリゲーションして、E
、コリを形質転換した。得られた形質転換株からプラス
ミドを調製して適当な制限酵素で切断し、アガロースゲ
ルにて電気泳動し、挿入DNA断片のサイズを調べて約
150−200bpごとにプリージョンのかかったクロ
ーンを選択し、そのクローンから1本11 D N A
を調製し、シーフェンスした。
3゛から5゛方向の塩基配列は先に得られたシーフェン
スから調べた制限酵素サイトを利用して適当なサイズの
断片を調製し、plJc118、pUc119、M13
sp18.19にクローニングしてシーフェンスを調べ
た。
スから調べた制限酵素サイトを利用して適当なサイズの
断片を調製し、plJc118、pUc119、M13
sp18.19にクローニングしてシーフェンスを調べ
た。
塩基配列の決定はサンガー(Sanger)らのジデオ
キシ法(Proc、 Na11.^cad、 Sci、
USA、 14+ 5463(1977) )にした
がってα”P−dCTPを用いて行った。
キシ法(Proc、 Na11.^cad、 Sci、
USA、 14+ 5463(1977) )にした
がってα”P−dCTPを用いて行った。
+8) C、サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラ
ーゼ遺伝子の枯草菌へのクローニング 第1図に示したようなりローニング方法でC。
ーゼ遺伝子の枯草菌へのクローニング 第1図に示したようなりローニング方法でC。
サーモサルフロゲネスのDNAライブラリーをB。
スプチリスlA289で作製し、Ea+’を示す約60
00株の形質転換株を得た。これらの中からアミラーゼ
陽性株の検索を行ったところ、3株のアミラーゼ陽性株
が得られた。この3株のアミラーゼ陽性株は、M3−2
mプレート上で安定にプラスミドを保持していた。
00株の形質転換株を得た。これらの中からアミラーゼ
陽性株の検索を行ったところ、3株のアミラーゼ陽性株
が得られた。この3株のアミラーゼ陽性株は、M3−2
mプレート上で安定にプラスミドを保持していた。
この3株のアミラーゼ陽性株の培養上清から調製した粗
酵素液を用いて、可溶性デンプンを65℃で1時間分解
させて生成したデンプン分解物をペーパークロマトグラ
フィーで調べたところ、マルトースのみが生成されてい
ることがわかった。
酵素液を用いて、可溶性デンプンを65℃で1時間分解
させて生成したデンプン分解物をペーパークロマトグラ
フィーで調べたところ、マルトースのみが生成されてい
ることがわかった。
また、C,サーモサルフロゲネスとこの3株のアミラー
ゼ陽性株の培養上清から調製した粗酵素液を5DS−ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動にかけて活性染色を行っ
たところ、同じ泳動距離のところに活性バンドが検出さ
れた。これらの結果よりこの3株のアミラーゼ陽性株は
、C,サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラーゼと
同じ分子量を持つ耐熱性β−アミラーゼを菌体外に分泌
しておりC,サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラ
ーゼ遺伝子が完全にクローニングされていることが推定
された。
ゼ陽性株の培養上清から調製した粗酵素液を5DS−ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動にかけて活性染色を行っ
たところ、同じ泳動距離のところに活性バンドが検出さ
れた。これらの結果よりこの3株のアミラーゼ陽性株は
、C,サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラーゼと
同じ分子量を持つ耐熱性β−アミラーゼを菌体外に分泌
しておりC,サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラ
ーゼ遺伝子が完全にクローニングされていることが推定
された。
この3株の耐熱性β−アミラーゼ生生成炉保持するプラ
スミドpNK1、pNK2、pNK3の制限酵素地図を
作製した(第3図)、この3つのプラスミドにはそれぞ
れ約3.6kb、約4. Okb、約4.7kbのDN
A断片がプラスミドpHW1−Hに挿入されていたが、
制限酵素地図を比較した結果、約3.5kbのDNA断
片が共通して存在していることがわかった。挿入DNA
断片の方向がpNKlとpNK2、pNK3とでは異な
っており、これが耐熱性β−アミラーゼの活性発現量の
違いの原因となっていると考えられる。また、この3つ
のプラスミドから作製したいくつかの欠失プラスミドの
解析より、耐熱性β、−アミラーゼ遺伝子は約2.2k
bのHincll−EcoRI断片上にコードされてい
ることが推定された(第4図)。
スミドpNK1、pNK2、pNK3の制限酵素地図を
作製した(第3図)、この3つのプラスミドにはそれぞ
れ約3.6kb、約4. Okb、約4.7kbのDN
A断片がプラスミドpHW1−Hに挿入されていたが、
制限酵素地図を比較した結果、約3.5kbのDNA断
片が共通して存在していることがわかった。挿入DNA
断片の方向がpNKlとpNK2、pNK3とでは異な
っており、これが耐熱性β−アミラーゼの活性発現量の
違いの原因となっていると考えられる。また、この3つ
のプラスミドから作製したいくつかの欠失プラスミドの
解析より、耐熱性β、−アミラーゼ遺伝子は約2.2k
bのHincll−EcoRI断片上にコードされてい
ることが推定された(第4図)。
(9) C、サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラ
ーゼ遺伝子の全DNA塩基配列の決定 3株の耐熱性β−アミラーゼ生生成炉うち最も −耐熱
性β−アミラーゼ活性が強い株が保持するプラスミドp
NK1の約3.6kbの挿入DNA断片について全塩基
配列の決定を行った。その結果この挿入DNA断片は、
3642bpから構成されていた。
ーゼ遺伝子の全DNA塩基配列の決定 3株の耐熱性β−アミラーゼ生生成炉うち最も −耐熱
性β−アミラーゼ活性が強い株が保持するプラスミドp
NK1の約3.6kbの挿入DNA断片について全塩基
配列の決定を行った。その結果この挿入DNA断片は、
3642bpから構成されていた。
この3642bpの断片について転写解読枠(ORP)
の検索を行った結果、5°から3°方向に558番目の
ATGから始まり2211番目のTAAで終る1653
bpのORFと2344番目のATGから始まり327
7番目のTAGで柊る933bpのORFの2つが見い
だされた。この2つのORFのうち欠失プラスミドの解
析の結果を考え合わせて1653bpのORFが耐熱性
β−アミラーゼ遺伝子をコードしていると考えられた。
の検索を行った結果、5°から3°方向に558番目の
ATGから始まり2211番目のTAAで終る1653
bpのORFと2344番目のATGから始まり327
7番目のTAGで柊る933bpのORFの2つが見い
だされた。この2つのORFのうち欠失プラスミドの解
析の結果を考え合わせて1653bpのORFが耐熱性
β−アミラーゼ遺伝子をコードしていると考えられた。
この1653bpのORFは551個のアミノ酸からな
る分子量60546のタンパク質をコードしていた(第
1図)。
る分子量60546のタンパク質をコードしていた(第
1図)。
C]サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラーゼの分
子量は約56000で菌体外に分泌されていること、こ
のタンパク質のN末端付近のアミノ酸配列が疏水性のア
ミノ酸から構成されていることより約30個のアミノ酸
残基から成るシグナルペプチドが存在していると考走ら
れた。事実、分泌されたβ−アミラーゼのN末端アミノ
酸配列(13アミノ酸)の決定により、654番目のA
GCから519個のアミノ酸からなる酵素タンパク質を
コードしていることが判明した。このタンパク質は、バ
イトロバシーを調べた結果から全体的に親水性である。
子量は約56000で菌体外に分泌されていること、こ
のタンパク質のN末端付近のアミノ酸配列が疏水性のア
ミノ酸から構成されていることより約30個のアミノ酸
残基から成るシグナルペプチドが存在していると考走ら
れた。事実、分泌されたβ−アミラーゼのN末端アミノ
酸配列(13アミノ酸)の決定により、654番目のA
GCから519個のアミノ酸からなる酵素タンパク質を
コードしていることが判明した。このタンパク質は、バ
イトロバシーを調べた結果から全体的に親水性である。
システィンが非常に多く519のアミノ酸のうち7個存
在しており、このことがC。
在しており、このことがC。
サーモサルフロゲネスのβ−アミラーゼに耐熱性を与え
ている理由の1つであろうと考えられる。
ている理由の1つであろうと考えられる。
このORFのG−1−C含量は、35.4%でC,サー
モサルフロゲネスのG+C含量の32.6%と非常に近
い値を示している。この1653bpのORFの12b
p上流にはGGGAGGGというSD配列と考えられる
塩基配列が存在しており、またさらにその上流にはい(
つかのブロモクー領域(TTGACA−−一約17bp
−−TATAAT)と類偵したと考えられる塩基配列が
存在していた。
モサルフロゲネスのG+C含量の32.6%と非常に近
い値を示している。この1653bpのORFの12b
p上流にはGGGAGGGというSD配列と考えられる
塩基配列が存在しており、またさらにその上流にはい(
つかのブロモクー領域(TTGACA−−一約17bp
−−TATAAT)と類偵したと考えられる塩基配列が
存在していた。
また終止コドンTAAのatbp下流の2245番から
2270番のところにインパーティフドリピートが存在
しており、ΔG = −19,5Kcal/molのエ
ネルギーを有する安定なパリンドローム構造を形成する
のでターミネータとして十分働くことが予想された。
2270番のところにインパーティフドリピートが存在
しており、ΔG = −19,5Kcal/molのエ
ネルギーを有する安定なパリンドローム構造を形成する
のでターミネータとして十分働くことが予想された。
ラジオアイソトープでラベルしたN末端を含む296番
から605番までの309bpの断片とC末端を含む2
148番から2264番までの117bPの断片をプロ
ーブとして、バイオダインAメンプラン上に固定化した
EcoRl、 EcoRI÷Bgl II、 EcoR
I+Baa+H1,BamHIで分解したC、サーモサ
ルフロゲネスの染色体DN六とをハイブリダイズさせた
結果、この2つのプローブとハイブリダイズするDNA
バンドは同一の位置に現れたのでC,サーモサルフロゲ
ネスの耐熱性β−アミラーゼ遺伝子は完全な形でクロー
ニングされている。ことが示された。
から605番までの309bpの断片とC末端を含む2
148番から2264番までの117bPの断片をプロ
ーブとして、バイオダインAメンプラン上に固定化した
EcoRl、 EcoRI÷Bgl II、 EcoR
I+Baa+H1,BamHIで分解したC、サーモサ
ルフロゲネスの染色体DN六とをハイブリダイズさせた
結果、この2つのプローブとハイブリダイズするDNA
バンドは同一の位置に現れたのでC,サーモサルフロゲ
ネスの耐熱性β−アミラーゼ遺伝子は完全な形でクロー
ニングされている。ことが示された。
C,サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラーゼ遺伝
子をクローン化しているプラスミドpNK1を用いてコ
ーエン(Cohen) らのプロトプラスト形質転換
法(Mo1.Gen、 Genet、、 168 11
H1979))に従ってB、スプチリスlA289を形
質転換した。
子をクローン化しているプラスミドpNK1を用いてコ
ーエン(Cohen) らのプロトプラスト形質転換
法(Mo1.Gen、 Genet、、 168 11
H1979))に従ってB、スプチリスlA289を形
質転換した。
得られた形質転換株を0.511の抗生物質培地3(D
irco)中で37℃にて48時間振とう培養した。
irco)中で37℃にて48時間振とう培養した。
培養上清を80%硫安で飽和させて得られた沈澱を50
w+M酢酸緩衝液(pH6,0)約5dに溶かし、2L
の50mM酢酸緩衝液(pH6,0)で24時間透析し
、透析後の溶液を酵素原液とした。酵素原液のβ−アミ
ラーゼ活性を0.5%デンプン−50mM酢酸緩衝液に
酵素液を加えて65℃で30分間反応させて生成したマ
ルトース量を村尾らのDNS法により530nmの吸光
度で測定し還元糖量に換算した。その結果、15■の耐
熱性β−アミラーゼが得られた。
w+M酢酸緩衝液(pH6,0)約5dに溶かし、2L
の50mM酢酸緩衝液(pH6,0)で24時間透析し
、透析後の溶液を酵素原液とした。酵素原液のβ−アミ
ラーゼ活性を0.5%デンプン−50mM酢酸緩衝液に
酵素液を加えて65℃で30分間反応させて生成したマ
ルトース量を村尾らのDNS法により530nmの吸光
度で測定し還元糖量に換算した。その結果、15■の耐
熱性β−アミラーゼが得られた。
次にC,サーモサルフロゲネスのβ−アミラーゼとクロ
ーニングされたβ−アミラーゼの至適温度とを比較した
。
ーニングされたβ−アミラーゼの至適温度とを比較した
。
C,サーモサルフロゲネスのβ−アミラーゼとクローニ
ングされたβ−アミラーゼの至i!¥1温度を比較した
結果、第5図に表されているように両者とも75℃まで
に相対活性が温度の上昇とともに増加したが、75℃を
越えると急激に相対活性が低下し、至適温度は両者とも
75℃を示していた。
ングされたβ−アミラーゼの至i!¥1温度を比較した
結果、第5図に表されているように両者とも75℃まで
に相対活性が温度の上昇とともに増加したが、75℃を
越えると急激に相対活性が低下し、至適温度は両者とも
75℃を示していた。
第1図は本発明の塩基配列A及びその前後の塩基配列並
びに塩基配列Aに対応するアミノ酸配列を示す、第2図
は、C,サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラーゼ
遺伝子のショットガンクローニング方法の手順図である
。第3図はpNKl、pNK2及びpNK3の制限酵素
地図である。第4図は耐熱性β−アミラーゼ遺伝子のサ
ブクローニングを示す。第5図は酵素活性に及ぼす温度
の影害を示す。 第2図 ↓ Err(て加るB、スブチリスクローンの選択↓ アミラーセ゛クローンの選択 本 十 ÷ 1 ÷ + + 寡 ll \ 、Ω −と
びに塩基配列Aに対応するアミノ酸配列を示す、第2図
は、C,サーモサルフロゲネスの耐熱性β−アミラーゼ
遺伝子のショットガンクローニング方法の手順図である
。第3図はpNKl、pNK2及びpNK3の制限酵素
地図である。第4図は耐熱性β−アミラーゼ遺伝子のサ
ブクローニングを示す。第5図は酵素活性に及ぼす温度
の影害を示す。 第2図 ↓ Err(て加るB、スブチリスクローンの選択↓ アミラーセ゛クローンの選択 本 十 ÷ 1 ÷ + + 寡 ll \ 、Ω −と
Claims (2)
- (1)下記の塩基配列がコードするアミノ酸配列と70
%以上の相同性を有するアミノ酸配列に対応する塩基配
列を含む耐熱性β−アミラーゼ遺伝子。 【遺伝子配列があります】 - (2)請求項(2)記載の塩基配列がコードするアミノ
酸配列と100%の相同性を有するアミノ酸配列に対応
する塩基配列を含む耐熱性β−アミラーゼ遺伝子。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63043708A JPH01218589A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 耐熱性β−アミラーゼ遺伝子 |
DK087989A DK87989A (da) | 1988-02-26 | 1989-02-24 | Beta-amylasegen, plasmid-dna og transformeret mikroorganisme omfattende samme samt fremgangsmaade til fremstilling af beta-amylase |
FI890892A FI890892A (fi) | 1988-02-26 | 1989-02-24 | B-amylasgen. |
EP89103254A EP0337090A1 (en) | 1988-02-26 | 1989-02-24 | Beta-amylase gene |
US07/611,480 US5082781A (en) | 1988-02-26 | 1990-11-09 | β-amylase gene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63043708A JPH01218589A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 耐熱性β−アミラーゼ遺伝子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01218589A true JPH01218589A (ja) | 1989-08-31 |
Family
ID=12671311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63043708A Pending JPH01218589A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 耐熱性β−アミラーゼ遺伝子 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5082781A (ja) |
EP (1) | EP0337090A1 (ja) |
JP (1) | JPH01218589A (ja) |
DK (1) | DK87989A (ja) |
FI (1) | FI890892A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019081976A2 (en) | 2017-10-25 | 2019-05-02 | Basf Se | BETA-AMYLASE ENZYMES |
WO2020219450A1 (en) | 2019-04-23 | 2020-10-29 | Basf Se | Beta-amylase variants |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE38507E1 (en) | 1989-09-27 | 2004-04-27 | Novozymes A/S | Antistaling process and agent |
US6214586B1 (en) * | 1997-12-08 | 2001-04-10 | Genzyme Corporation | Method for purifying plasmid DNA and plasmid DNA substantially free of genomic DNA |
US11999928B2 (en) | 2009-11-13 | 2024-06-04 | Novozymes A/S | Brewing method |
BR112012011106C8 (pt) | 2009-11-13 | 2019-11-26 | Novozymes As | método de mosturação |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL61982A (en) * | 1980-02-15 | 1984-01-31 | Cpc International Inc | Genetically engineered microorganisms for massive production of amyloytic enzymes and process for preparing same using the corresponding recombinant dnas containing amylase coding genes |
US4529695A (en) * | 1981-06-18 | 1985-07-16 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Recombinant cloning vector, host for the vector, and method for using same |
DK135983D0 (da) * | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Novo Industri As | Maltogen amylaseenzymprodukt og fremgangsmade til dets fremstilling og anvendelse |
US4647538A (en) * | 1984-09-18 | 1987-03-03 | Michigan Biotechnology Institute | Thermostable beta-amylase |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63043708A patent/JPH01218589A/ja active Pending
-
1989
- 1989-02-24 DK DK087989A patent/DK87989A/da unknown
- 1989-02-24 FI FI890892A patent/FI890892A/fi not_active Application Discontinuation
- 1989-02-24 EP EP89103254A patent/EP0337090A1/en not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-11-09 US US07/611,480 patent/US5082781A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019081976A2 (en) | 2017-10-25 | 2019-05-02 | Basf Se | BETA-AMYLASE ENZYMES |
WO2020219450A1 (en) | 2019-04-23 | 2020-10-29 | Basf Se | Beta-amylase variants |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI890892A (fi) | 1989-08-27 |
US5082781A (en) | 1992-01-21 |
DK87989A (da) | 1989-08-27 |
EP0337090A1 (en) | 1989-10-18 |
FI890892A0 (fi) | 1989-02-24 |
DK87989D0 (da) | 1989-02-24 |
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