JPH02257881A - カプロラクトン加水分解酵素 - Google Patents
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Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
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、カプロラクトンを6−ヒドロキシカプロン酸
に変換するカプロラクトン加水分解酵素(以下、CHと
いう)に関するものである。
に変換するカプロラクトン加水分解酵素(以下、CHと
いう)に関するものである。
(従来の技術)
CHはカプロラクトンに作用する加水分解酵素で、カプ
ロラクトンから6−ヒドロキシカプロン酸を生成させる
。
ロラクトンから6−ヒドロキシカプロン酸を生成させる
。
従来、カプロラクトンを6−ヒドロキシカプロン酸に変
換する反応は、ノカルジア(Nocardia)属に属
する微生物(D、B、Norris、 P、W、Tru
dgill。
換する反応は、ノカルジア(Nocardia)属に属
する微生物(D、B、Norris、 P、W、Tru
dgill。
Biochem、J、、 12,1.363−370
(1971) )およびアシネトバクタ−(Acine
tobacter)属に属する微生物(N、A、Don
oghue、 P、W、Trudgill、 Eur、
J、Biochem、。
(1971) )およびアシネトバクタ−(Acine
tobacter)属に属する微生物(N、A、Don
oghue、 P、W、Trudgill、 Eur、
J、Biochem、。
60、1−7 (1975) )によって行われること
は知られていた。
は知られていた。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、従来の報告では、無細胞抽出液を用いて
反応を行わせ、生産物の定性的な同定が行われていたに
すぎなかった。したがって、CHの存在の確認は行われ
ておらず、CHを特定できる諸性質も知られていなかっ
た。そのために、CHの工業的利用は不可能であった。
反応を行わせ、生産物の定性的な同定が行われていたに
すぎなかった。したがって、CHの存在の確認は行われ
ておらず、CHを特定できる諸性質も知られていなかっ
た。そのために、CHの工業的利用は不可能であった。
(課題を解決するための手段)
本発明者らは、微生物由来のCHについて鋭意研究を重
ねた結果、アースロバフタ−(Arthrobacte
r)属に属する微生物に、従来確認されていなかったC
Hが存在することを見出し、さらに、アースロバフタ−
(Arthrobacter)属に属する微生物から、
このCHを単離精製し、性質を明らかにしてすでに特許
出願した(特願昭62−263990号)。
ねた結果、アースロバフタ−(Arthrobacte
r)属に属する微生物に、従来確認されていなかったC
Hが存在することを見出し、さらに、アースロバフタ−
(Arthrobacter)属に属する微生物から、
このCHを単離精製し、性質を明らかにしてすでに特許
出願した(特願昭62−263990号)。
さらに、本発明者らは、該微生物からCHの遺伝子を単
離し、その全塩基配列を決定し、また、全アミノ酸配列
を決定した。その後、該遺伝子を発現させ、CHが得ら
れることを確認し、本発明を完成するに至った。
離し、その全塩基配列を決定し、また、全アミノ酸配列
を決定した。その後、該遺伝子を発現させ、CHが得ら
れることを確認し、本発明を完成するに至った。
本発明は、カプロラクトンを加水分解して、6−ヒドロ
キシカプロン酸に変換する第1図で表されるアミノ酸配
列を有するCHを提供することにある。
キシカプロン酸に変換する第1図で表されるアミノ酸配
列を有するCHを提供することにある。
本発明のポリペプチドはまた、上記アミノ酸配列のアミ
ノ末端に、シグナルペプチドの部分もしくは全部が結合
した中間体も包含する。自然の変異により、または人工
の変異により、ポリペプチドの主たる活性に変化を与え
ることなく、ポリペプチドをコードするDNAの構造の
一部を変化させることが可能である。本発明のポリペプ
チドは、前記アミノ酸配列を有するポリペプチドの相同
変異体(Ho+sologous variant)に
相当する構造を有するポリペプチドも包含する。
ノ末端に、シグナルペプチドの部分もしくは全部が結合
した中間体も包含する。自然の変異により、または人工
の変異により、ポリペプチドの主たる活性に変化を与え
ることなく、ポリペプチドをコードするDNAの構造の
一部を変化させることが可能である。本発明のポリペプ
チドは、前記アミノ酸配列を有するポリペプチドの相同
変異体(Ho+sologous variant)に
相当する構造を有するポリペプチドも包含する。
さらに、本発明によれば、上記アミノ酸配列を有するC
HをコードするDNAが提供される。また、本発明によ
れば、第1図で表される塩基配列および該塩基配列に相
補的な塩基配列からなる群から選ばれる少なくとも一つ
の塩基配列を含有するDNAが提供される。
HをコードするDNAが提供される。また、本発明によ
れば、第1図で表される塩基配列および該塩基配列に相
補的な塩基配列からなる群から選ばれる少なくとも一つ
の塩基配列を含有するDNAが提供される。
自然の変異により、または人工的変異により、主たる活
性に変化を与えることなく、DNAの構造およびそれか
ら演鐸されるポリペプチドの構造の一部を変異せしめる
ことが可能である。したがって、本発明のDNAは、前
述のすべてのポリペプチドの相同変異体に相当する構造
を有するポリペプチドをコードする塩基配列を含有する
ことも可能である。
性に変化を与えることなく、DNAの構造およびそれか
ら演鐸されるポリペプチドの構造の一部を変異せしめる
ことが可能である。したがって、本発明のDNAは、前
述のすべてのポリペプチドの相同変異体に相当する構造
を有するポリペプチドをコードする塩基配列を含有する
ことも可能である。
遺伝暗号の縮重にしたがい、遺伝子から生産されるポリ
ペプチドのアミノ酸配列を変えることな(、その遺伝子
の塩基配列の少なくとも一つの塩基を他の種類の塩基に
置換することができる。したがって、本発明のDNAは
また、遺伝暗号の縮重に基づく置換によって変化された
塩基配列を含有することも可能である。この場合、上記
置換により得られた塩基配列から演鐸されるアミノ酸配
列は、前に定義したアミノ酸配列と一致する。
ペプチドのアミノ酸配列を変えることな(、その遺伝子
の塩基配列の少なくとも一つの塩基を他の種類の塩基に
置換することができる。したがって、本発明のDNAは
また、遺伝暗号の縮重に基づく置換によって変化された
塩基配列を含有することも可能である。この場合、上記
置換により得られた塩基配列から演鐸されるアミノ酸配
列は、前に定義したアミノ酸配列と一致する。
さらにまた、本発明によれば、前記DNAと複製可能な
発現ベクターとからなる複製可能な組換DNAが提供さ
れる。該組換DNAは、それによって形質転換された微
生物または細胞中で、ポリペプチドを発現することがで
きる。
発現ベクターとからなる複製可能な組換DNAが提供さ
れる。該組換DNAは、それによって形質転換された微
生物または細胞中で、ポリペプチドを発現することがで
きる。
本発明において用いられた微生物は、本発明者らによっ
て、アースロバフタ−・オキシダンスAK 65−6
(Arthrobacter oxydans AK
65−6、微工研菌寄第9430号)であることが同
定され、該微生物を用いたCHを製造する方法とその性
質は判明している(特願昭62−263990)が、上
記微生物の菌学的性状は次のとおりである。
て、アースロバフタ−・オキシダンスAK 65−6
(Arthrobacter oxydans AK
65−6、微工研菌寄第9430号)であることが同
定され、該微生物を用いたCHを製造する方法とその性
質は判明している(特願昭62−263990)が、上
記微生物の菌学的性状は次のとおりである。
(a) 形態学的性状
■細胞の形および大きさ:短桿菌、0.6 Xo、8〜
1μ ■細胞の多形性の有無:多形性(分枝等)■運動性の有
無:なし ■胞子の有無:なし ■ダラム染色性:陽性 ■抗酸性:陰性 (ロ)培養性状 ■肉汁寒天平板培養:乳白色、クリーム状、生育良好 ■肉汁寒天斜面培養:乳白色、クリーム状、生育良好 ■肉汁液体培養:白色、OD、6゜=t4、生育良好 ■肉汁ゼラチン穿刺培養:液化 ■リドマス・ミルク:アルカリ性、液化(C) 生理
学的性質 ■硝酸塩の還元:陰性 ■脱窒反応:陰性 ■MRテスト:陰性 ■VPテスト:陰性 ■インドールの生成:陰性 ■硫化水素の生成:陽性 ■デンプンの加水分解:陽性 ■クエン酸の利用:陽性 ■無機窒素源の利用:陽性 [相]色素の生成:生成しない ■ウレアーゼ:陰性 @カタラーゼ:陽性 ■生育の温度およびp H: 20〜30℃、pH6,
5〜8.0 [相]酸素に対する態度:好気性 @0−Fテスト:陰性 ■糖類から酸およびガスの生成の有無:(1)L−アラ
ビノース (2)D−キシロース (3)D−グルコース 士 (4)D−マンノース ± (5)D−フラクトース ± (6)D−ガラクトース (7)麦芽糖 (8)シ=1糖 士 (9)乳 糖 0IIDトレハロース 0DD−ソルビット ± Q21D−マンニット ± 031イノジット (ロ)グリセリン θ0デンプン 本面は土壌より分離され、化学分類、生理試験によりア
ースロバフタ−・オキシダンス(Arthr。
1μ ■細胞の多形性の有無:多形性(分枝等)■運動性の有
無:なし ■胞子の有無:なし ■ダラム染色性:陽性 ■抗酸性:陰性 (ロ)培養性状 ■肉汁寒天平板培養:乳白色、クリーム状、生育良好 ■肉汁寒天斜面培養:乳白色、クリーム状、生育良好 ■肉汁液体培養:白色、OD、6゜=t4、生育良好 ■肉汁ゼラチン穿刺培養:液化 ■リドマス・ミルク:アルカリ性、液化(C) 生理
学的性質 ■硝酸塩の還元:陰性 ■脱窒反応:陰性 ■MRテスト:陰性 ■VPテスト:陰性 ■インドールの生成:陰性 ■硫化水素の生成:陽性 ■デンプンの加水分解:陽性 ■クエン酸の利用:陽性 ■無機窒素源の利用:陽性 [相]色素の生成:生成しない ■ウレアーゼ:陰性 @カタラーゼ:陽性 ■生育の温度およびp H: 20〜30℃、pH6,
5〜8.0 [相]酸素に対する態度:好気性 @0−Fテスト:陰性 ■糖類から酸およびガスの生成の有無:(1)L−アラ
ビノース (2)D−キシロース (3)D−グルコース 士 (4)D−マンノース ± (5)D−フラクトース ± (6)D−ガラクトース (7)麦芽糖 (8)シ=1糖 士 (9)乳 糖 0IIDトレハロース 0DD−ソルビット ± Q21D−マンニット ± 031イノジット (ロ)グリセリン θ0デンプン 本面は土壌より分離され、化学分類、生理試験によりア
ースロバフタ−・オキシダンス(Arthr。
bacter oxydans)と同定されたものであ
る。すなわち、細胞壁ペプチドグリカンのアミノ酸配列
については、内田欣哉ら〔微生物の化学分類実験法、学
会出版センター(1982)) 、用本勲ら〔放線菌の
同定実験法、日本放線菌研究会! (1985) )の
方法にしたがって、菌体脂肪酸組成およびイソプレノイ
ドキノンについては、鉛末健一部ら〔放線菌の同定実験
法、日本放線菌研究会! (1985) )の方法にし
たがって分析し、生理試験については、駒形和実ら〔微
生物の分類と同定(1985) )。シャーリングら(
E、B、Shirling、 Int、J、5yst、
Bacteriol、。
る。すなわち、細胞壁ペプチドグリカンのアミノ酸配列
については、内田欣哉ら〔微生物の化学分類実験法、学
会出版センター(1982)) 、用本勲ら〔放線菌の
同定実験法、日本放線菌研究会! (1985) )の
方法にしたがって、菌体脂肪酸組成およびイソプレノイ
ドキノンについては、鉛末健一部ら〔放線菌の同定実験
法、日本放線菌研究会! (1985) )の方法にし
たがって分析し、生理試験については、駒形和実ら〔微
生物の分類と同定(1985) )。シャーリングら(
E、B、Shirling、 Int、J、5yst、
Bacteriol、。
16、313−340 (1966) ) 、スタック
ブランドら(E、5tackebrandt、 5ys
t、Appl、Microbiol、、 4+470−
486 (1983))の方法にしたがって行った。
ブランドら(E、5tackebrandt、 5ys
t、Appl、Microbiol、、 4+470−
486 (1983))の方法にしたがって行った。
これらの結果を既存菌株の試験結果および文献記載(K
、H,5chleifer、 0.Kandler、
Bacteriol、Rev、、 34.407 (1
972)、K、5uzuki+ K、Kotaagat
a、 Int、J、5yst、Bacteriol、+
33+ 188 (1983) 、Y、Yamada
、 G、Inoue、 Y、Tahara+ H,0Y
aizu+ K、Kon+agata。
、H,5chleifer、 0.Kandler、
Bacteriol、Rev、、 34.407 (1
972)、K、5uzuki+ K、Kotaagat
a、 Int、J、5yst、Bacteriol、+
33+ 188 (1983) 、Y、Yamada
、 G、Inoue、 Y、Tahara+ H,0Y
aizu+ K、Kon+agata。
J、Gen、^pp1.Microbio1..22.
203−214 (1976)、HoD、Co11in
s、 J、Appl、Bacteriol、、 52.
457−460 (1982) )と照合した結果、A
rthrobacter ox’ydansであると同
定され、Arthrobacter oxydans
AK65−6と命名された(表1ないし表4)。
203−214 (1976)、HoD、Co11in
s、 J、Appl、Bacteriol、、 52.
457−460 (1982) )と照合した結果、A
rthrobacter ox’ydansであると同
定され、Arthrobacter oxydans
AK65−6と命名された(表1ないし表4)。
次に、CH遺伝子のクローニングおよび発現方法につい
て説明する。なお、プラスミド、大腸菌、試薬類、酵素
類等は全て、特にことわらない限り市販のものを使用す
る。
て説明する。なお、プラスミド、大腸菌、試薬類、酵素
類等は全て、特にことわらない限り市販のものを使用す
る。
(1)アースロバフタ−(Arthrobacter)
属に属する微生物から、常法にしたがって(505,I
ysozyme、 RNase A、 protein
Kを使用)全DNAを調製する。
属に属する微生物から、常法にしたがって(505,I
ysozyme、 RNase A、 protein
Kを使用)全DNAを調製する。
(2)すでに決定している精製されたCHのN末端アミ
ノ酸配列(特願昭62−263990号)から合成プロ
ーブを設計し、該プローブをDNA合成機を用いて合成
する。
ノ酸配列(特願昭62−263990号)から合成プロ
ーブを設計し、該プローブをDNA合成機を用いて合成
する。
(3)上記(1)で得られる全DNAを各制限酵素で切
断し、5ourthern blot 法にしたがっ
て、上記(2)で得られる合成プローブにハイブリダイ
ズしたところ、各レーンに単一バンドが検出されること
を確認する。
断し、5ourthern blot 法にしたがっ
て、上記(2)で得られる合成プローブにハイブリダイ
ズしたところ、各レーンに単一バンドが検出されること
を確認する。
(4)上記(1)で得られるDNAをPstIで切断し
、puc 18ベクターに組み込み、該組換DNAによ
って形質転換された大腸菌(E、Co11)について、
上記プローブを用いてコロニーハイブリダイゼーション
を行う。
、puc 18ベクターに組み込み、該組換DNAによ
って形質転換された大腸菌(E、Co11)について、
上記プローブを用いてコロニーハイブリダイゼーション
を行う。
(5)上記で得られたクローンの断片上でCHがコード
されていると思われる領域の塩基配列を解析し、その塩
基配列から決定されるアミノ酸配列が、先に決めたN末
端アミノ酸配列と一致することを確認する。
されていると思われる領域の塩基配列を解析し、その塩
基配列から決定されるアミノ酸配列が、先に決めたN末
端アミノ酸配列と一致することを確認する。
・(6)次に、CHをコードするDNAを発現ベクター
に組み込み、該組換DNAを宿主中で発現させ、CHの
酵素活性を確認する。
に組み込み、該組換DNAを宿主中で発現させ、CHの
酵素活性を確認する。
本明細書において、アミノ酸、ペプチドは、IUPMC
IUB生化学命名委員会(CBN)で採用された略記法
により表示され、例えば、下記の略号が使用される。な
お、アミノ酸などに関し光学異性体があり得る場合は、
特に明示しなければL体を示すものとする。
IUB生化学命名委員会(CBN)で採用された略記法
により表示され、例えば、下記の略号が使用される。な
お、アミノ酸などに関し光学異性体があり得る場合は、
特に明示しなければL体を示すものとする。
Gin:グルタミン残基
Asp :アスパラギン酸残基
Pro ニブロリン残基
Tyr :チロシン残基
Val:バリン残基
Lys :リジン残基
Glu :グルタミン酸残基
Ala:アラニン残基
へSn:アスパラギン残基
Leu :ロイシン残基
Phe :フェニルアラニン残基
GIy ニゲリシン残基
His :ヒスチジン残基
Ser :セリン残基
Thr :スレオニン残基
11e:イソロイシン残基
Trp:)リプトファン残基
Arg :アルギニン残基
Net二メチオニン残基
Cys ニジスティン残基
また、ポリデオキシリボヌクレオチドおよびオリゴヌク
レオチドは、下記の如き略号で表されるデオキシリボヌ
クレオチドの配列により表記する。
レオチドは、下記の如き略号で表されるデオキシリボヌ
クレオチドの配列により表記する。
A:2”−デオキシアデニル酸残基
C:2′−デオキシシチジル酸残基
G:2”−デオキシグアニル酸残基
T:チミジル酸残基
特にことわらない限り、デオキシリボヌクレオチド配列
の左端は5゛端である。
の左端は5゛端である。
(実施例)
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例1
[CH遺伝子のクローニング]
アースロバフタ−オキシダンスAK65−6 (微工研
菌寄第9430号)を100−のシクロヘキサノール5
0μg1バクトドリプトン1g、イーストエキス0.5
g、食塩0.5gからなる組成の培養液で、30°Cで
18時間培養し、菌体を得た。
菌寄第9430号)を100−のシクロヘキサノール5
0μg1バクトドリプトン1g、イーストエキス0.5
g、食塩0.5gからなる組成の培養液で、30°Cで
18時間培養し、菌体を得た。
菌体を洗浄後、160■のりゾチーム、2mgのプロテ
アーゼにおよび10%SDS溶液を用いて溶菌し、フェ
ノール抽出、フェノール、クロロホルム抽出、イソプロ
パツール抽出を繰り返し、最後にエタノール沈澱を行い
、全DNAを得た。
アーゼにおよび10%SDS溶液を用いて溶菌し、フェ
ノール抽出、フェノール、クロロホルム抽出、イソプロ
パツール抽出を繰り返し、最後にエタノール沈澱を行い
、全DNAを得た。
特願昭62−263990号に記載された16〜25番
目のN末端アミノ酸配列(Tyr−Ala−Asp−T
rp−Ala−Asn−I le−Met−Ala−T
hr)に基づいて、イノシンを含む下記の配列の合成プ
ローブをDNA合成機(アプライド・バイオシステム社
製)を用いて合成し、高速液体クロマトグラフィーを用
いて精製した。
目のN末端アミノ酸配列(Tyr−Ala−Asp−T
rp−Ala−Asn−I le−Met−Ala−T
hr)に基づいて、イノシンを含む下記の配列の合成プ
ローブをDNA合成機(アプライド・バイオシステム社
製)を用いて合成し、高速液体クロマトグラフィーを用
いて精製した。
(ただし、■はイノシンを表す、)
プローブはT4−カイネースおよび(r−”p ) A
TPを用いてStpでラベル以後の実験に用いた。
TPを用いてStpでラベル以後の実験に用いた。
上記のようにして得られた全DNAを4種類の制限酵素
(旧ndn1. BcoRl、Baa+H1,Pst
I )で切断し、上記のプローブを用いてハイプリダー
ゼ−ジョンを行ったところ、各レーンに単一のバンドが
検出された。全DNAをPst Iで切断し、1%アガ
ロースゲル電気泳動を行い、ゲルから3〜dKb付近の
DNAを回収し、ptJG−18のPst Iサイト
に組み込み、大腸菌(MB65) (特開昭63−7
4488号)へ導入した。目的のDNA断片が組み込ま
れたプラスミドを含む菌体を得るため、上記のプローブ
を用いてコロニーハイブリダイゼーションを行い、約8
000個のコロニーから15個の目的のクローンを得た
。このクローンを解析したところ、約3.2KbのPs
t I断片を含み、そのうちの旧ndlI[、EcoR
I断片上がプローブとハイブリダイズする領域が含まれ
ることが判明した。
(旧ndn1. BcoRl、Baa+H1,Pst
I )で切断し、上記のプローブを用いてハイプリダー
ゼ−ジョンを行ったところ、各レーンに単一のバンドが
検出された。全DNAをPst Iで切断し、1%アガ
ロースゲル電気泳動を行い、ゲルから3〜dKb付近の
DNAを回収し、ptJG−18のPst Iサイト
に組み込み、大腸菌(MB65) (特開昭63−7
4488号)へ導入した。目的のDNA断片が組み込ま
れたプラスミドを含む菌体を得るため、上記のプローブ
を用いてコロニーハイブリダイゼーションを行い、約8
000個のコロニーから15個の目的のクローンを得た
。このクローンを解析したところ、約3.2KbのPs
t I断片を含み、そのうちの旧ndlI[、EcoR
I断片上がプローブとハイブリダイズする領域が含まれ
ることが判明した。
Hindl[1からHindlI[まで約1.3Kbの
断片について、サンガーらの方法(Sanger F、
et、al、、 Proc、Natl。
断片について、サンガーらの方法(Sanger F、
et、al、、 Proc、Natl。
^cad、sci、UsA 74.5463 (197
7) )にしたがってDNA塩基配列を決定した。この
ようにして得られた塩基配列から翻訳されるアミノ酸配
列中に精製したCHのN末端アミノ酸配列と完全に一致
する部分が存在していたことにより、この塩基配列は、
CHをコードするDNAであることを確認した。
7) )にしたがってDNA塩基配列を決定した。この
ようにして得られた塩基配列から翻訳されるアミノ酸配
列中に精製したCHのN末端アミノ酸配列と完全に一致
する部分が存在していたことにより、この塩基配列は、
CHをコードするDNAであることを確認した。
実施例2
(CH蛋白の発現〕
大腸菌内でl acUV5をプロモーターとして、CH
をコードするDNAよりCHのアミノ酸配列を有するポ
リペプチドを発現させることを目的に、プラスミドの構
築を行う。
をコードするDNAよりCHのアミノ酸配列を有するポ
リペプチドを発現させることを目的に、プラスミドの構
築を行う。
第2図に示すように、プラスミドpAcH20μgを旧
ndnIで消化し、得られる約1,3Kbの旧ndI[
[断片を精製する。一方、ファージM13mp19の2
本積DNAIμgを旧ndlllで切断した後、この0
.1Mgに上記の旧ndI[I断片0.1Mgを加え、
T4DNAリガーゼで結合させて、CH遺伝子を組み込
んだファージM13CHを構築する。
ndnIで消化し、得られる約1,3Kbの旧ndI[
[断片を精製する。一方、ファージM13mp19の2
本積DNAIμgを旧ndlllで切断した後、この0
.1Mgに上記の旧ndI[I断片0.1Mgを加え、
T4DNAリガーゼで結合させて、CH遺伝子を組み込
んだファージM13CHを構築する。
次に、Bam旧部からCH蛋白質合成開始部位(ATC
;)までのアミノ酸非コード領域を削除するために、第
2図に示されるように、この領域の前後を直結した配列
に相補するポリヌクレオチドを、前述と同様の方法によ
って合成し、CHDと命名した。CHD25pmoff
iとM13プライマーM4 (宝酒造社製) 10 p
moj!をT4ポリヌクレオチドキナーゼでリン酸化し
、メッシング(Messing)の方法〔メソッズ イ
ンエンザイモロジ−(Methods Enzymol
、)、韮、 20−78. (1983) )にしたが
って調製したファージM13CH,の工末鎖DNA約0
. 5 prt+altを加え、95℃で5分間加熱後
、室温になるまで放置した。ついで、これにdATP、
dGTP、 dC,TP、 dTTP (各
0.−4mM) 、 八TP(0゜4mM) 、DN
Aポリメラーゼクレノウ(Klenow)断片(5単位
)、T4DNAリガーゼ(2単位)を加え、各7mMの
トリス−塩酸(pH7,5)、MgCIg 、NaCl
および14a+Mのジチオスレイトールの反応液50p
l中で37°C130分間反応させた。0.5MのED
TA5μlを加えて反応停止後、メッシング(Mess
ing)の方法にしたがって大腸菌(JM105)を反
応液でトランスフェクション処理し、ファージ導入菌を
プラークとして検出した。出現したファージ・プラーク
をプラーク・ハイブリダイゼーション法〔ベントン(B
enton)ら(1977)サイエンス(Scienc
e)、 196.180−182 )によって32pで
ラベルしたCHDとハイブリダイゼーションさせ、陽性
を示したプラークを見出した。陽性プラーク中のファー
ジを再度JM105に感染させて、上記と同様にしてC
HDとハイブリダイゼーションを示すプラークを純化し
て分離した後、プラーク中に存在するファージを常法に
よって液体培養し、1本鎖DNAを分離した。得られた
1本鎖DNAの塩基配列を解析したところ、予定どおり
BalllHl部位の次に、CH蛋蛋白質1成成開始位
(ATG)が続いていることが判明したので、このファ
ージをM13CH1と命名した。
;)までのアミノ酸非コード領域を削除するために、第
2図に示されるように、この領域の前後を直結した配列
に相補するポリヌクレオチドを、前述と同様の方法によ
って合成し、CHDと命名した。CHD25pmoff
iとM13プライマーM4 (宝酒造社製) 10 p
moj!をT4ポリヌクレオチドキナーゼでリン酸化し
、メッシング(Messing)の方法〔メソッズ イ
ンエンザイモロジ−(Methods Enzymol
、)、韮、 20−78. (1983) )にしたが
って調製したファージM13CH,の工末鎖DNA約0
. 5 prt+altを加え、95℃で5分間加熱後
、室温になるまで放置した。ついで、これにdATP、
dGTP、 dC,TP、 dTTP (各
0.−4mM) 、 八TP(0゜4mM) 、DN
Aポリメラーゼクレノウ(Klenow)断片(5単位
)、T4DNAリガーゼ(2単位)を加え、各7mMの
トリス−塩酸(pH7,5)、MgCIg 、NaCl
および14a+Mのジチオスレイトールの反応液50p
l中で37°C130分間反応させた。0.5MのED
TA5μlを加えて反応停止後、メッシング(Mess
ing)の方法にしたがって大腸菌(JM105)を反
応液でトランスフェクション処理し、ファージ導入菌を
プラークとして検出した。出現したファージ・プラーク
をプラーク・ハイブリダイゼーション法〔ベントン(B
enton)ら(1977)サイエンス(Scienc
e)、 196.180−182 )によって32pで
ラベルしたCHDとハイブリダイゼーションさせ、陽性
を示したプラークを見出した。陽性プラーク中のファー
ジを再度JM105に感染させて、上記と同様にしてC
HDとハイブリダイゼーションを示すプラークを純化し
て分離した後、プラーク中に存在するファージを常法に
よって液体培養し、1本鎖DNAを分離した。得られた
1本鎖DNAの塩基配列を解析したところ、予定どおり
BalllHl部位の次に、CH蛋蛋白質1成成開始位
(ATG)が続いていることが判明したので、このファ
ージをM13CH1と命名した。
次に、プラスミドM13CH120pgを、Ram旧と
旧ndlI[で消化し、得られる約1.IKbの断片を
精製した後、その0.8μgにdATPSdGTP。
旧ndlI[で消化し、得られる約1.IKbの断片を
精製した後、その0.8μgにdATPSdGTP。
dCTP、 TTPを終濃度各0.33mM、DNAポ
リメラーゼクレノウ(Klenow)断片5単位を加え
、10mMトリス−塩酸(pH1,5)、10+++M
MgCl2.1+sMジチオレイトール、50mM
NaC1の反応液30μl中で30″Cl2O分間反
応させた。これより両端が平滑端にされたDNA断片を
精製した。
リメラーゼクレノウ(Klenow)断片5単位を加え
、10mMトリス−塩酸(pH1,5)、10+++M
MgCl2.1+sMジチオレイトール、50mM
NaC1の反応液30μl中で30″Cl2O分間反
応させた。これより両端が平滑端にされたDNA断片を
精製した。
一方、松田らによって構築された1acUV5プロモー
ターをもつ発現用ベクターpEXoo2(特開昭63−
74488号)をRam Hrで消化し、前述の方法と
同様に、その両端を平滑端にした。これを上記の断片と
混合し、T4DNAリガーゼで結合反応を行わせた。そ
の反応液を用いて、大腸菌MCl061〔マルコムら(
Malcom、 Ca5adaban et、al、)
ジャーナル・オプ・モレキュラー・バイオロジー(J、
Mo1.Biol、)+ 138 、179−207.
(1980) )を形質転換し、カナマイシン40μ
g/vdlを含むL−プロス寒天培地上で生育してくる
コロニーを選択した。得られたコロニーについて、その
プラスミドを解析したところ、1acUV5プロモータ
ー、CHのcDNAの順に所望のヌクレオチド配列を有
することが確認されたので、このプラスミドをpAE1
ac3と命名した。
ターをもつ発現用ベクターpEXoo2(特開昭63−
74488号)をRam Hrで消化し、前述の方法と
同様に、その両端を平滑端にした。これを上記の断片と
混合し、T4DNAリガーゼで結合反応を行わせた。そ
の反応液を用いて、大腸菌MCl061〔マルコムら(
Malcom、 Ca5adaban et、al、)
ジャーナル・オプ・モレキュラー・バイオロジー(J、
Mo1.Biol、)+ 138 、179−207.
(1980) )を形質転換し、カナマイシン40μ
g/vdlを含むL−プロス寒天培地上で生育してくる
コロニーを選択した。得られたコロニーについて、その
プラスミドを解析したところ、1acUV5プロモータ
ー、CHのcDNAの順に所望のヌクレオチド配列を有
することが確認されたので、このプラスミドをpAE1
ac3と命名した。
上記で得られたプラスミドpAE1ac 3を含有する
大腸菌株を、40 ug/dのカナマイシンを含有する
LB培地50d中37°Cで一夜培養し、12の同上の
培地に移して、さらに2時間培養する。
大腸菌株を、40 ug/dのカナマイシンを含有する
LB培地50d中37°Cで一夜培養し、12の同上の
培地に移して、さらに2時間培養する。
イソプロピルβ−D−チオガラクトピラノシド(シグマ
社)を終濃度1mMになるように添加し、さらに8時間
培養を続けた後、冷却し、遠心分離により菌株を集める
。菌体を冷却遠心して集め、0.05μ!−リス−塩酸
緩衝液(pH8,0)500dに懸濁し、次いで、超音
波破砕し、冷却遠心して菌体蛋白溶液を得る。
社)を終濃度1mMになるように添加し、さらに8時間
培養を続けた後、冷却し、遠心分離により菌株を集める
。菌体を冷却遠心して集め、0.05μ!−リス−塩酸
緩衝液(pH8,0)500dに懸濁し、次いで、超音
波破砕し、冷却遠心して菌体蛋白溶液を得る。
第2図に示されるように、CHのDNAを持たないプラ
スミドpEXOO21を含有する大腸菌を同様にして培
養して得た菌体蛋白溶液をコントロールとして、この菌
体がCHの酵素活性を有するかどうか検定した。すなわ
ち、20mM ε−カプロラクトン30μl、0.2
mMブロムチモールブルー(BTB)(pH10,5)
30μ!、蒸留水238μ11菌体蛋白溶液2μlをよ
く混合し、室温で10分間反応させ、450nmの吸収
を測定した。
スミドpEXOO21を含有する大腸菌を同様にして培
養して得た菌体蛋白溶液をコントロールとして、この菌
体がCHの酵素活性を有するかどうか検定した。すなわ
ち、20mM ε−カプロラクトン30μl、0.2
mMブロムチモールブルー(BTB)(pH10,5)
30μ!、蒸留水238μ11菌体蛋白溶液2μlをよ
く混合し、室温で10分間反応させ、450nmの吸収
を測定した。
その結果、コントロールの菌体蛍白溶液には酵素活性が
検出されないが、上記で得られたプラスミドを含有する
大腸菌から調製した菌体蛋白溶液のものからは、強い酵
素活性が検出された。
検出されないが、上記で得られたプラスミドを含有する
大腸菌から調製した菌体蛋白溶液のものからは、強い酵
素活性が検出された。
(発明の効果)
本発明によれば、カプロラクトンから6−ヒドロキシカ
プロン酸を、大量に工業的規模で生産することが可能と
なる。6−ヒドロキシカプロン酸は、高分子ポリ・マー
や可塑剤の原料であるアジピン酸の製造原料となり、非
常に有用である。
プロン酸を、大量に工業的規模で生産することが可能と
なる。6−ヒドロキシカプロン酸は、高分子ポリ・マー
や可塑剤の原料であるアジピン酸の製造原料となり、非
常に有用である。
第1図は、カプロラクトン加水分解酵素のアミノ酸配列
および塩基配列を示し、第2図は、カプロラクトン加水
分解酵素発現用プラスミド構築の概念図を示す。 (ばか1名) 第
および塩基配列を示し、第2図は、カプロラクトン加水
分解酵素発現用プラスミド構築の概念図を示す。 (ばか1名) 第
Claims (3)
- (1)第1図で表されるアミノ酸配列を有するカプロラ
クトン加水分解酵素。 - (2)第1図で表されるアミノ酸配列を有するカプロラ
クトン加水分解酵素をコードする塩基配列からなるDN
A。 - (3)第1図で表される塩基配列および該塩基配列に相
補的な塩基配列からなる群から選ばれる少なくとも一つ
の塩基配列からなる請求項2記載のDNA。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7819989A JPH02257881A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | カプロラクトン加水分解酵素 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7819989A JPH02257881A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | カプロラクトン加水分解酵素 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02257881A true JPH02257881A (ja) | 1990-10-18 |
Family
ID=13655341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7819989A Pending JPH02257881A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | カプロラクトン加水分解酵素 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02257881A (ja) |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP7819989A patent/JPH02257881A/ja active Pending
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