JPH0239890A - Lipase gene - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シュウドモナス属細菌由来のリパーゼをコー
ドするDNA配列、該DNA配列を含む組換え体DNA
およびそれを含む大腸菌、更にリパーゼの製造法に関す
る。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a DNA sequence encoding a lipase derived from a bacterium of the genus Pseudomonas, and a recombinant DNA containing the DNA sequence.
and Escherichia coli containing the same, and a method for producing lipase.
リパーゼは脂質を加水分解する酵素として油脂加工、臨
床診断薬、洗剤、消化薬などに使用されているほか、近
年は化成品、特に光学活性化合物の製造法となるエステ
ルの加水分解、エステル合成、或はエステル変換を触媒
する重要な酵素である。Lipase is an enzyme that hydrolyzes lipids and is used in oil processing, clinical diagnostic reagents, detergents, digestive medicines, etc. In recent years, lipase has also been used in chemical products, especially ester hydrolysis, ester synthesis, which is a method for producing optically active compounds. Alternatively, it is an important enzyme that catalyzes ester conversion.
また、シュウドモナス属細菌は、エステルの加水分解、
エステル合成、或はエステル変換の触媒に有用なリパー
ゼを生産することが知られている(特開昭62−166
.8911号)。In addition, Pseudomonas bacteria can hydrolyze esters,
It is known that lipases useful for catalyzing ester synthesis or ester conversion are produced (Japanese Patent Laid-Open No. 166-1989).
.. No. 8911).
このシュウドモナス属細菌の生産するリパーゼの特性は
、工業的利用には興味あるものであるが、その目的を達
成するためにはより一層の基質特異性(含立体特異性)
が望まれている。The properties of the lipase produced by this Pseudomonas bacterium are interesting for industrial use, but in order to achieve that purpose, even greater substrate specificity (including stereospecificity) is required.
is desired.
しかしその−次構造及び高次構造が不明のため膨大なス
クリーニングを行うか、突然変異処理を多数行う等効率
の悪い方法に顆らなければ望ましい活性をもつリパーゼ
を得ることができなかった。However, since its secondary and higher-order structures are unknown, lipases with desired activity could not be obtained without extensive screening or inefficient methods such as multiple mutation treatments.
又、リパーゼは生産菌の染色体DNA中に含まれる通常
1個の構造遺伝子の発現によって生産されるために、リ
パーゼの生産を飛躍的に向上させることは困難であった
。Furthermore, since lipase is usually produced by the expression of one structural gene contained in the chromosomal DNA of the producing bacterium, it has been difficult to dramatically improve lipase production.
近年組換えDNA技術の発達により、遺伝子が単離され
高度活性をもつものへの誘導、或はヌクレオチド配列を
変換することが可能になり、商業上関心のあるタンパク
質の創製が検討或は実施されている。In recent years, with the development of recombinant DNA technology, it has become possible to isolate genes and induce them to be highly active, or to change the nucleotide sequence, and the creation of proteins of commercial interest is being considered or implemented. ing.
本発明者等は、前記のような従来の効率の悪いリパーゼ
の改質法を改善するために、シュウドモナス属細菌の染
色体中に存在するリパーゼの構造遺伝子をクローニング
し、リパーゼをコードスルDNA配列を決定し、かかる
DNA配列を含む組換え体DNAを得、さらにこれらの
組換え体DNAを含む大腸菌を用いることにより、工業
的用途に利用可能なシュウドそナス属細菌由来のリパー
ゼ又は実質的に同じ特性を保持したその変種(vari
ant)を製造することを目的とした。In order to improve the conventional inefficient lipase modification method described above, the present inventors cloned the structural gene of lipase present in the chromosome of a Pseudomonas bacterium and determined the lipase coding sequence. By obtaining recombinant DNAs containing such DNA sequences and further using Escherichia coli containing these recombinant DNAs, lipases derived from Pseudosonus bacteria that can be used for industrial purposes or with substantially the same properties can be obtained. Its variant (vari) retains
The purpose was to produce ant).
本発明者等は、前記目的を達成すべく鋭意研究の結果、
先にシュウドモナスフラジIP012049株の染色体
中に存在するリパーゼ構造遺伝子のクローニング(特願
昭62−308.638号)及び大腸菌を用いたリパー
ゼの製造(特願昭63−123,672号)に成功し、
そしてひきつづき今回リパーゼをコードするDNA配列
の決定を行ない本発明を完成するに至った。As a result of intensive research to achieve the above objective, the present inventors have found that
Previously, the cloning of the lipase structural gene present in the chromosome of Pseudomonas fragi strain IP012049 (Japanese Patent Application No. 62-308.638) and the production of lipase using Escherichia coli (Japanese Patent Application No. 123-672-1989) successful,
Subsequently, the present invention was completed by determining the DNA sequence encoding lipase.
本発明は、下記+1)〜(8)゛の構成を有する。 The present invention has the following configurations +1) to (8).
(1)ヌクレオチドが下記の配列であるシュドモナス(
Pseudomonas)属細菌由来のリパーゼをコー
ドするDNA配列及び該ヌクレオチド配列と機能的同等
物をコードするDNA配列。(1) Pseudomonas (
A DNA sequence encoding a lipase derived from a bacterium of the genus Pseudomonas and a DNA sequence encoding a functional equivalent of the nucleotide sequence.
(2)シュウドモナス属細菌がシュウドモナス フラジ
(Pseudomonas fragi) IFCI
12049株である前記第1項記載のDNA配列。(2) Pseudomonas bacteria is Pseudomonas fragi IFCI
The DNA sequence according to item 1 above, which is the 12049 strain.
(3)館記第1項で確認されたシュウドそナス属細菌由
来のリパーゼをコードするDNA配列及び該ヌクレオチ
ド配列と機能的同等物をコードするDNA配列を大腸菌
用ベクターに組み込んでなる大腸菌内で複製可能な組換
え体DNA。(3) A DNA sequence encoding a lipase derived from a bacterium of the genus Pseudosonus, which was confirmed in Section 1 of the library manual, and a DNA sequence encoding a functional equivalent of the nucleotide sequence are incorporated into an E. coli vector. Replicable recombinant DNA.
(4)シュウドモナス属細菌がシュウドモナス フラジ
(Pseudomonas fragi) IFo 1
2049株である前記第3項記載の組換え体DNA。(4) Pseudomonas bacteria is Pseudomonas fragi IFo 1
The recombinant DNA according to item 3 above, which is the 2049 strain.
(5)大腸菌用ベクターがpUJC9である前記第3項
若しくは第4項記載の組換え体DNA。(5) The recombinant DNA according to the above item 3 or 4, wherein the E. coli vector is pUJC9.
(6)前記第3項、第4項若しくは第5項記載の組換え
体DNAによって形質転換された大腸菌。(6) Escherichia coli transformed with the recombinant DNA described in item 3, 4, or 5 above.
(7)前記第3項記載の組換え体DNAを用いることを
特徴とするリパーゼの製造法。(7) A method for producing lipase, which uses the recombinant DNA described in item 3 above.
(8) iif記第6項記載の大腸菌を培養することを
特徴とするリパーゼの製造法。(8) A method for producing lipase, which comprises culturing the Escherichia coli described in item 6 of item IIF.
以下本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.
本発明のN換え体DNAは、リパーゼを産生じているシ
ュドモナス属細菌の染色体DNAを断片化し、該断片を
大腸菌内で複製するマルチコピー型のプラスミドベクタ
ーに組込んで得られた組換え体DNAのうちリパーゼ構
造遺伝子を含むものを選択することによって得られる。The N-recombinant DNA of the present invention is a recombinant DNA obtained by fragmenting the chromosomal DNA of a lipase-producing bacterium of the genus Pseudomonas and inserting the fragment into a multicopy plasmid vector that replicates in Escherichia coli. It can be obtained by selecting those containing the lipase structural gene.
シュウドモナス属細菌の染色体DNAは、リゾチウム処
理したシュウドモナス属細菌の菌体をソディウムドデシ
ルサルフエート(S05)存在化でタンパク質分解酵素
によって溶解し、溶解物をフェノール抽出することによ
って脱蛋白を行い、エタノール沈澱するこによりて調整
される。The chromosomal DNA of Pseudomonas bacteria is obtained by lysing the cells of Pseudomonas bacteria treated with lysotium using a protease in the presence of sodium dodecyl sulfate (S05), deproteinizing the lysate by extracting the lysate with phenol, and precipitating it with ethanol. It is adjusted by
染色体DNAの断片化は、塩基配列特異性のないエンド
ヌクレアーゼを用いることによって行われる。Fragmentation of chromosomal DNA is performed using endonucleases that have no base sequence specificity.
シュウドモナスフラジ染色体DNAの断片化には5au
3^lを用い、大腸菌プラスミドベクターとしてしυC
9(J、νJara and J、Masslng、G
ang、旦25g(1982))を用いクローニング部
位の世旧部位に染色体DNA断片を導入することができ
る。5au for fragmentation of Pseudomonas fragi chromosomal DNA
υC as an E. coli plasmid vector using 3^l.
9 (J, νJara and J, Masslng, G
A chromosomal DNA fragment can be introduced into the old cloning site using the method (Ang, Dan 25g (1982)).
ここで大腸菌用DNA導入ベクターとしてpUJC9を
使用しているが、本発明では、大腸菌内で複製すること
ができ、適当な選択マーカーをもち、外来遺伝子の形質
発現を期待できるものであれば種類を問わない。例えば
p11c8.pLIclll、pUJC19等を利用す
ることができる。Here, pUJC9 is used as a DNA introduction vector for E. coli, but in the present invention, any type can be used as long as it can replicate in E. coli, has an appropriate selection marker, and can be expected to express the foreign gene. No question. For example p11c8. pLIcll, pUJC19, etc. can be used.
制限酵素で分解されたシュウドモナス属細菌の染色体D
NA断片は、アガロースゲル中の電気泳動によって分離
、臭化エチンウム染色によって紫外線上視覚化され、所
望のサイズのDNA断片がDEAEセルロースペーパー
に吸着される。吸着物は、IMの塩化ナトリウム?8液
で溶出され、エタノール沈澱によって回収される。Chromosome D of Pseudomonas bacteria digested with restriction enzymes
NA fragments are separated by electrophoresis in an agarose gel, visualized under UV light by ethineum bromide staining, and DNA fragments of the desired size are adsorbed onto DEAE cellulose paper. Is the adsorbent sodium chloride in IM? 8 and recovered by ethanol precipitation.
プラスミドベクターへのシュウドモナス属細菌の染色体
DNAの導入は、制限酵素により染色体DNAおよびプ
ラスミドベクターを開裂し、両断片を結合することによ
り達成される。Introduction of the chromosomal DNA of a Pseudomonas bacterium into a plasmid vector is achieved by cleaving the chromosomal DNA and plasmid vector with a restriction enzyme and joining the two fragments.
該結合前に開裂されたベクターは、細菌性アルカリフォ
スフ7ターセ処理により、脱リン酸化され、自己結合を
防ぐ。染色体DNA断片とプラスミドベクターとは、リ
ガーゼを用いて結合することができる。The vector cleaved before the ligation is dephosphorylated by bacterial alkaline phosphatase treatment to prevent self-ligation. A chromosomal DNA fragment and a plasmid vector can be ligated using ligase.
上記工程により得られた組換え体DNAで大腸菌を形質
転換し、プラスミドベクターのマーカー及びリパーゼの
生産能に基づいて、リパーゼ生産能を有する大lIi菌
を選択する。ここで、大腸菌は特定のクローニングベク
ターの挿入により与えられる適切なマーカー、例えばア
ンピシリン抵抗菌を選択させるものとしてJM83i
(J、Messin)(、R。E. coli is transformed with the recombinant DNA obtained in the above steps, and E. coli having lipase-producing ability is selected based on the marker of the plasmid vector and the lipase-producing ability. Here, Escherichia coli was tested with appropriate markers provided by insertion of a specific cloning vector, such as JM83i to select for ampicillin-resistant bacteria.
(J, Messin) (,R.
Craa、and P、H,Seeburg、Nucl
、^cld、Ras、、 2.3N(+9811)を用
いることが出来る。更に、118 + 01 。Craa, and P. H., Seeburg, Nucl.
, ^cld, Ras, 2.3N (+9811) can be used. Furthermore, 118 + 01.
L E 392等の大腸菌も使用可能である。E. coli bacteria such as LE 392 can also be used.
形質転換は、周知のコンピテントセル法によって行い、
プラスミドベクターのマーカーによる選択は、上記具体
例に従えば、培地に50Mg/ml程度のアンピシリン
を加えることによって行う。Transformation was performed by the well-known competent cell method,
Selection of plasmid vectors using markers is performed by adding about 50 Mg/ml ampicillin to the medium according to the above specific example.
また、リパーゼの生産能による選択は、1%程度のトリ
ブチリンを培地に加えることにより行うことができる。Further, selection based on lipase production ability can be performed by adding about 1% tributyrin to the medium.
即ち、培地上にリパーゼが生成さねると、脂質か分解さ
れて脂肪酸ができ、脂質の乳化状態か変化してコロニー
周辺に円形のクリアゾーンか形成されることを利用する
(W、KugiyamaY、 0Lani、Y、Ha
shimoto、and Y、Takagi、Bio
chemBiophys、Res、Commun、、1
41,185 (19861)。That is, when lipase is not produced on the medium, lipids are decomposed to produce fatty acids, and the emulsification state of the lipids changes, forming a circular clear zone around the colony. ,Y,Ha
Shimoto, and Y, Takagi, Bio
chemBiophys,Res,Commun,,1
41, 185 (19861).
前記の工程で得られたリパーゼの構造遺伝子を含む組換
え体DNAは、各種制限酵素により分解され、アガロー
スゲル電気泳動法を用いた測定に基つき、その制限酵素
地図を作成され、木組換え体D N Aのサブクローニ
ングが行われる。The recombinant DNA containing the lipase structural gene obtained in the above step was digested with various restriction enzymes, and a restriction enzyme map was created based on measurement using agarose gel electrophoresis. Subcloning of the body DNA is performed.
即ち、得られた組換え体DNAを制限酵素で切断し適当
な大きさ(予想されるリパーゼ構造遺伝子より大きいが
、過度に犬きくない)のDNA断片を集め、これを再び
犬ni菌用プラスミドベクターに組み込むか、組1!8
え体DNAを制限酵素で切断し、不要なりNA部分を除
去しそのまま再結合することにより、組換え体DNAの
分子量を小さくすることが出来る。That is, the obtained recombinant DNA is cut with a restriction enzyme, DNA fragments of an appropriate size (larger than the expected lipase structural gene, but not too large) are collected, and this is reused as a plasmid for canine ni. Incorporate it into a vector, group 1!8
The molecular weight of the recombinant DNA can be reduced by cutting the recombinant DNA with a restriction enzyme, removing unnecessary NA portions, and recombining the DNA as is.
第2図にシュウドモナスフラジIF012049株のリ
パーゼの構造遺伝子を含むプラスミドpFL−1の制限
酵素地図を一例として示す。また、第3図にプラスミド
pF1.−1の却RI、箪I5■す、史1Smalの各
種制限酵素による切断DNA断片を挿入したそれぞれの
プラスミドpF1.−2. pFL−25CpFL−2
ND、 pFl、−2AB、 pFL−25Mを存する
大腸菌のトリブチリン寒天培地におけるクリアゾーンの
形成の有無の一例を示す。FIG. 2 shows, as an example, a restriction enzyme map of plasmid pFL-1 containing the structural gene of lipase of Pseudomonas fragi strain IF012049. In addition, plasmid pF1. Plasmids pF1.-1 were inserted with DNA fragments cut with various restriction enzymes of RI, Kan I5, and Fumi1Smal. -2. pFL-25CpFL-2
An example of the presence or absence of clear zone formation in a tributyrin agar medium of Escherichia coli containing ND, pFl, -2AB, and pFL-25M is shown.
シュウドモナス属細菌由来のリパーゼをコードするDN
A配列が存在するDNA領域の決定は、Sangarら
によるジデオキシ(dideoxy)法(Sanger
F、at al Proc、Natl、Acad、Sc
i、 LIS^7454631977)等公知の方法を
用いて決定することができる。DN encoding lipase derived from Pseudomonas bacteria
The DNA region where the A sequence is present can be determined using the dideoxy method by Sangar et al.
F, at al Proc, Natl, Acad, Sc.
i, LIS^7454631977), etc., can be determined using a known method.
前記第1項に係る第1図で記載された^TGの開始コド
ンで始まり、TAGの終止コドンで終るDNA配列が、
プラスミドpFL−2で形質転換された大腸菌により生
産されたリパーゼに実際対応するかどうかという点は、
前記欠失実験および本発明者等が特願昭63−123.
672号で大腸菌JM83 (pFL−2)株で発現さ
れる分子1約33,000のポリペプチドの確認をした
ことから判断された。The DNA sequence starting with the start codon of TG and ending with the stop codon of TAG described in FIG. 1 related to Section 1 above is
The question is whether it actually corresponds to the lipase produced by E. coli transformed with plasmid pFL-2.
The above deletion experiment and the present inventors have been published in Japanese Patent Application No. 63-123.
This was determined based on the confirmation of approximately 33,000 polypeptides of Molecule 1 expressed in Escherichia coli JM83 (pFL-2) strain in No. 672.
即ち、プラスミドpFL−2に含有されるシュウドモナ
スフラジIF012049株のリパーゼ構造遺伝子のD
NA配列は、制限酵素Ndelの認識する配列を含むが
5calの認識する配列は含まない配列であり、分子量
が約33,000前後となるオーブンリーディングフレ
ームであるということから判断されたものである。That is, D of the lipase structural gene of Pseudomonas fragi IF012049 strain contained in plasmid pFL-2.
The NA sequence is a sequence that includes a sequence recognized by the restriction enzyme Ndel but does not include a sequence recognized by 5cal, and was determined to be an open reading frame with a molecular weight of approximately 33,000.
第4図に、プラスミドpFL−2のシュウドモナスフラ
ジIF012049株のリパーゼをコードする領域を含
む染色体DNA配列(プラスミドpUJC9のリンカ−
を一部含む)及びリパーゼ遺伝子のDNA配列に対応す
るアミノ酸配列の図を示す。Figure 4 shows the chromosomal DNA sequence of plasmid pFL-2 containing the lipase-encoding region of Pseudomonas fragi strain IF012049 (linker of plasmid pUJC9).
(including a portion of the lipase gene) and the amino acid sequence corresponding to the DNA sequence of the lipase gene.
前記サブクローニングの工程で分子量が少量化されたシ
ュウドモナス属細菌由来のリパーゼ構造遺伝子を含む組
換え体DNAで、大腸菌を形質転換すれば、再びリパー
ゼ生産能を有する大腸菌を得ることができる。By transforming E. coli with a recombinant DNA containing a lipase structural gene derived from a Pseudomonas bacterium whose molecular weight has been reduced in the subcloning step, E. coli having lipase-producing ability can be obtained again.
このリパーゼ生産能を有する大腸菌の構成成分は、 5
DS−ポリアクリルアミドゲル中で電気泳動されること
によってポリペプチドレベルにまで分離される。分離さ
れたポリペプチドは、クーマシーブリリアントブルー溶
液中で染色され視覚化される。The components of E. coli that have this ability to produce lipase are: 5
It is separated down to the polypeptide level by electrophoresis in a DS-polyacrylamide gel. The separated polypeptides are visualized by staining in Coomassie brilliant blue solution.
大腸菌用DNA導入ベクターに組み込まれたシュウドモ
ナス属細菌由来のリパーゼ構造遺伝子の大腸菌における
発現は、該大腸菌と異種構造遺伝子の組込まれていない
前記大腸菌用DNA導入ベクターのみを含有する大腸菌
をそれぞれ培養することによって調整した試料をポリペ
プチドまで分離、視覚化し比較することによって確認さ
れる。Expression in E. coli of a lipase structural gene derived from a Pseudomonas bacterium that has been incorporated into a DNA introduction vector for E. coli can be achieved by culturing the E. coli and E. coli containing only the E. coli DNA introduction vector in which no heterologous structural gene has been incorporated. Confirmation is achieved by separating, visualizing, and comparing polypeptides from samples prepared by
例えば、第5図に大腸菌JM83 (pUJC9)株(
同図a)及び大腸菌JM83 (pFL−2)株(同図
b)について5DS−ポリアクリルアミドゲル中で分離
、視覚化された、ポリペプチドの図を示す。For example, Fig. 5 shows E. coli JM83 (pUJC9) strain (
FIG. 3 shows diagrams of polypeptides separated and visualized in a 5DS-polyacrylamide gel for the E. coli JM83 (pFL-2) strain (a) and b).
両試料の比較により、プラスミドpFL−2に由来する
シュウドモナスフラジIF012049株のリパーゼ構
造遺伝子の大腸菌における発現が確認される。Comparison of both samples confirms the expression in E. coli of the lipase structural gene of Pseudomonas fragi strain IF012049 derived from plasmid pFL-2.
また、大腸菌ベクターに組み込まれた異種構造遺伝子の
できるだけ高い発現レベルを確実にするためには、でき
るだけ有効なプロモーター、オペレーター系に関連させ
ることが必要である。Furthermore, in order to ensure the highest possible expression level of the heterologous structural gene incorporated into the E. coli vector, it is necessary to associate it with as effective a promoter and operator system as possible.
大腸菌においては、種々の強いプロモーター・オペレー
ター系が知られている。例えば、ラクトース(Iac)
オペロン、トリプトファン(trp)オペロン、外膜タ
ンパク遺伝子(lpp)プロモーター、β−ラクタマー
ゼプロモーターなどが知られている。Various strong promoter-operator systems are known in E. coli. For example, lactose (Iac)
Known operons include tryptophan (trp) operon, outer membrane protein gene (lpp) promoter, and β-lactamase promoter.
これら種々の方法を、本発明のリパーゼをコードする領
域の大腸菌での発現に使用することができる。更に!Φ
々の複製起点、標識遺伝子、有効なプロモーター及びそ
の他の構造的要素を同様な結果を得るために組み合わせ
ることができる。These various methods can be used to express the lipase-encoding region of the invention in E. coli. Even more! Φ
Different origins of replication, marker genes, effective promoters, and other structural elements can be combined to achieve similar results.
以上の様々な場合に得られる形質転換された大腸菌株も
また、本発明の範囲内にあるものである。更に最も効率
よくリパーゼを生産できるように、これら大腸菌株の特
有の特徴に従って増殖条件を決定することができる。The transformed E. coli strains obtained in the various cases described above are also within the scope of the present invention. Furthermore, growth conditions can be determined according to the specific characteristics of these E. coli strains so as to produce lipase most efficiently.
[実施例]
更に本発明の説明を実施例により詳細に行うが、本発明
は実施例によって制限を受けるものではない。[Examples] The present invention will be further explained in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the Examples.
実施例においで、使用された制限酵素は、すべて日本ジ
ーン■により市販されているものを用いた。In the Examples, all restriction enzymes used were those commercially available from Nippon Gene ■.
実施例1
(シュウドモナス フラジIF012049株染色体C
NAの調製)
200ml L−培地(1%バタトトリブトン 0.5
%酵母粉末0.5%塩化ナトリウム pH7,2に調製
)30℃で一晩培養し集菌したシュウドモナス フラジ
IFo 12049株を、培養液100謹lに対し、
10mM −トリス−HCl緩衝液(pH8,0) 、
30mM塩化ナトリウム溶液10m1で1回洗浄し、1
2i+lのIOmM−トリス−1lC1&l?i液(p
o a、o)、 1mM−EDT^2Na溶液に懸濁し
た。Example 1 (Pseudomonas fragii strain IF012049 chromosome C
Preparation of NA) 200ml L-medium (1% batatotributone 0.5
% Yeast Powder 0.5% Sodium Chloride Adjusted to pH 7.2) Pseudomonas flagi IFo 12049 strain, which was cultured overnight at 30°C and collected, was added to 100 liters of culture solution.
10mM Tris-HCl buffer (pH 8,0),
Wash once with 10 ml of 30 mM sodium chloride solution,
2i+l IOmM-tris-1lC1&l? i liquid (p
o a, o), suspended in 1mM-EDT^2Na solution.
この懸濁液に終濃度が5hMトリス−1IC1il衝液
(pHa、o)、 50mM−トリス2Na 50mM
EDTA−He1m 漬液(pH8,0) IB/m
l リゾチウム(生化学工業社)となるように、それぞ
れ加え、1時間室温(25℃)に放置した。This suspension had a final concentration of 5hM Tris-1IC1il buffer (pH, o), 50mM-Tris2Na 50mM
EDTA-He1m Soaking solution (pH 8,0) IB/m
1 Lysotium (Seikagaku Kogyo Co., Ltd.) was added to each solution, and the mixture was left at room temperature (25°C) for 1 hour.
この溶液に0.5%SDS存在下1100u/mlの濃
度となるようプロテニエースK(メルク社)を加え、3
時間50℃でゆるやかに振とうさせ菌体を溶解させた。Proteiniace K (Merck) was added to this solution in the presence of 0.5% SDS to a concentration of 1100 u/ml, and
The cells were dissolved by gentle shaking at 50°C.
この試料を等量のトリス飽和フェノールで2回、等量の
ジエチルエーテルで1回抽出した後、エタノール沈殿さ
せ、沈殿物を10+oMトリス IIcI緩衝液(pt
l 8.0) −1mM−EDTA溶(rl、(以下T
E)に溶かし、同溶液中で4℃、2日間透析し、染色体
DNAを調製した。This sample was extracted twice with an equal volume of Tris-saturated phenol and once with an equal volume of diethyl ether, then ethanol precipitated and the precipitate was dissolved in 10+oM Tris IIcI buffer (pt
l 8.0) -1mM-EDTA solution (rl, (hereinafter referred to as T
E) and dialyzed in the same solution at 4°C for 2 days to prepare chromosomal DNA.
実施例2
(リパーゼ遺伝子のクローニング)
実施例1で調製したシュウドモナス フ ラ ジIF0
12049株の染色体DNA約7μgを37℃でそれぞ
れIUの5au3A1で5分、15分、25分、35分
、50分と経時的反応で部分消化し、終濃度20■−と
なるようEDTA 2Nail液で反応を止めた後、各
反応液を混合した。Example 2 (Cloning of lipase gene) Pseudomonas fragi IF0 prepared in Example 1
Approximately 7 μg of chromosomal DNA of strain 12049 was partially digested at 37°C with 5 IU of au3A1 for 5 minutes, 15 minutes, 25 minutes, 35 minutes, and 50 minutes, and diluted with EDTA 2Nail solution to a final concentration of 20 μg. After stopping the reaction, each reaction solution was mixed.
この混合した試料を、pH1−9で40IIMトリス2
1酢酸ナトリウム、1 mM EDTA2Na中の0.
7%アガロースゲル中で40a+A 16時間電気沫動
した。This mixed sample was mixed with 40IIM Tris 2 at pH 1-9.
1 sodium acetate, 1 mM EDTA in 2Na.
40a+A was electropulsed for 16 hours in a 7% agarose gel.
アガロースゲル中より2〜6KbのDNA断片をワット
マンDE8I DEAEセルロースペーパー(ワットマ
ン社)に吸着させ、被吸着物を300μmのI M−N
aCI−TE温溶液溶出させ、被溶出物を等量のトリス
飽和フェノールで2回、等量のジエチルエーテルで1回
抽出し、2.5倍量のエタノールを加え沈殿させ回収し
た。A 2 to 6 Kb DNA fragment from the agarose gel was adsorbed onto Whatman DE8I DEAE cellulose paper (Whatman), and the adsorbed material was transferred to a 300 μm I M-N.
The aCI-TE warm solution was eluted, and the eluted material was extracted twice with an equal volume of Tris-saturated phenol and once with an equal volume of diethyl ether, and 2.5 times the volume of ethanol was added to precipitate and collect.
この時回収物は約0.7μgであった。At this time, the amount of recovered material was about 0.7 μg.
この試料と、BamH1消化後、0.6Uのアルカリホ
スファターゼ(宝酒造■)で50℃、3時間の反応によ
り脱リン酸したpUJC91.sμgとを86mMトリ
ス−11clil衝液(pH8,0) 6.6mM−M
gCl2O,066mM^TP及びlO@Mジチオスレ
イトール存在下で、4℃16時間1 ul (147U
/ul)のT4DNAリガーゼによって連結した。This sample was combined with pUJC91. which was dephosphorylated by reaction with 0.6 U of alkaline phosphatase (Takara Shuzo ■) at 50°C for 3 hours after BamH1 digestion. sμg and 86mM Tris-11clil buffer (pH 8,0) 6.6mM-M
gCl2O, 1 ul (147 U
/ul) using T4 DNA ligase.
この連結したDNA試料を用い、コンピテントセル法に
より〜2 X 10”菌体数のJM[13株を形質転換
し、50Mg/mlのビクシリン(明治製菓社)、1%
トリブチリン、及び0.0002%X−galを含むり
。Using this ligated DNA sample, ~2 x 10'' cells of JM [13 strain] were transformed by the competent cell method, and 50 Mg/ml bixilin (Meiji Seika Co., Ltd.), 1%
Contains tributyrin and 0.0002% X-gal.
寒天培地上で16時間培養させた。The cells were cultured on an agar medium for 16 hours.
およそ1500のpLlc9プラスミドベクターのマー
カーにより1択された形質転換株のうち、1株培地中に
クリアーゾーンを形成する株があったのでこれを分離し
た。この菌株を大腸菌JM83 (pFL−1)と名付
けた。Among the approximately 1,500 transformants selected using the marker of the pLlc9 plasmid vector, one strain that formed a clear zone in the culture medium was isolated. This strain was named E. coli JM83 (pFL-1).
実施例3
(組換え体DNAの解析)
プラスミドpFL−1を各種制限酵素により、消化しア
ガロースゲル電気泳動性を用いた測定に基づいて制限酵
素地図を作成した。pFL−1の制限酵素地図を第2図
に示す。Example 3 (Analysis of recombinant DNA) Plasmid pFL-1 was digested with various restriction enzymes, and a restriction enzyme map was created based on measurement using agarose gel electrophoresis. The restriction enzyme map of pFL-1 is shown in FIG.
プラスミドpFL−1の制限酵素地図に基づいて、各種
制限酵素により切断して得た各DNA断片をpucqに
サブクローニングし、大腸菌JM83株を形質転換させ
、実施例2と同様に1%トリブチリンを含む培地におけ
るクリアゾーン形成の有無を調べた。Based on the restriction enzyme map of plasmid pFL-1, each DNA fragment obtained by cutting with various restriction enzymes was subcloned into pucq, and Escherichia coli strain JM83 was transformed, and the medium containing 1% tributyrin was used in the same manner as in Example 2. The presence or absence of clear zone formation was investigated.
第3図にプラスミドpp+、−t をEcoRI、 5
calNdel、^pal、 S+l1alの各種制限
酵素による切断DNA断片を挿入したプラスミド、それ
ぞれpFL−2pFL−25C,pFL−2ND、 p
FL−2AB、 pFL−25M、を有する大腸菌のク
リアゾーン形成の有無を示す。In Figure 3, plasmids pp+ and -t were added to EcoRI, 5
Plasmids into which DNA fragments cut with various restriction enzymes of calNdel, ^pal, and S+l1al were inserted, pFL-2pFL-25C, pFL-2ND, p, respectively.
The presence or absence of clear zone formation in E. coli containing FL-2AB and pFL-25M is shown.
実施例4
(DNA配列の決定)
プラスミドpFL−2のシュクドモナスフラジIFO1
2049株の染色体DNAに由来する部分についてMI
:l Saaquencingにit (宝酒造■)
及びDeazaSeaquencingにit (日
本ジーン■)を用いてDNA配列を決定した。その結果
第4図に示したオーブンリーディングフレームが確認さ
れた。Example 4 (Determination of DNA sequence) Plasmid pFL-2 of Scudomonas fragi IFO1
MI for the part derived from the chromosomal DNA of the 2049 strain
:l Saaquenching it (Takara Shuzo ■)
The DNA sequence was determined using IT (Nippon Gene ■) for DeazaSequencing. As a result, the oven reading frame shown in FIG. 4 was confirmed.
実施例5
(組換え体DNAの大腸菌における発現)大腸菌JM8
3 (pUJC9)株及びJM83 (9FL−2)株
を撮とう培養基で37℃で16時間、50μg/yen
のビクシリン(明治製菓@)を含むL液体培地で培養し
た。菌体を集菌し0.1Mリン酸m街液(p)10.7
)に再懸濁し、培!!液30μlに相当する菌体を等量
の2×サンプルMl ffi液(10%グリセロール、
5%2−メルカプトエタノール、2.3%SDS、 0
.0525M1−リス−11CI (pl+6.8)
)と混合し、5分間煮沸し、15%5DS−ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動により、ポリペプチドについて分
析した。Example 5 (Expression of recombinant DNA in E. coli) E. coli JM8
3 (pUJC9) strain and JM83 (9FL-2) strain in culture medium at 37°C for 16 hours at 50 μg/yen.
The cells were cultured in L liquid medium containing bixilin (Meiji Seika@). Collect the bacteria and add 0.1M phosphoric acid solution (p) 10.7
) and culture! ! Add an equal volume of 2× sample Ml ffi solution (10% glycerol,
5% 2-mercaptoethanol, 2.3% SDS, 0
.. 0525M1-Squirrel-11CI (pl+6.8)
), boiled for 5 minutes and analyzed for polypeptides by 15% 5DS-polyacrylamide gel electrophoresis.
5O5−ポリアクリルアミドゲル電気泳動は、Laem
mli らの方?去(Laemmli、 U、に、
Nature 227680 (1970) )に準じ
て行い、電気体動は、20mAでブロムフェノールブル
ーがゲルの下端に達するまで行った。5O5-polyacrylamide gel electrophoresis was performed using Laem
mli et al? (Laemmli, U, to,
Nature 227680 (1970)), and electrodynamics was performed at 20 mA until bromophenol blue reached the bottom of the gel.
第5図に15%5DS−ポリアクリルアミドゲル中で、
クーマシーブリリアントブルー溶液により染色された大
腸菌JM83 (pU[:9)株(レーンa)及びJM
83 (pn、−2)株(レーンb)についてのポリペ
プチドを示す、プラスミドpFL−2に含まれるシュウ
ドモナスフラジIF012049株由来のリパーゼ構造
遺伝子の大腸菌JM83株における発現(−に示された
ポリペプチド)が確認された。In Figure 5, in a 15% 5DS-polyacrylamide gel,
Escherichia coli JM83 (pU[:9) strain (lane a) and JM stained with Coomassie brilliant blue solution
Expression of the lipase structural gene derived from Pseudomonas fragi IF012049 strain contained in plasmid pFL-2 in E. coli JM83 strain (pn, -2) strain (lane b) showing the polypeptide for the -2 strain (lane b). peptide) was confirmed.
第1〜5図は、本発明を説明するための説明図である。
第1図はシュウドモナスフラジIF012049株由来
のリパーゼ構造遺伝子のDNA配列を示す。
第2図は、プラスミドpFL−1の制限酵素地図を示す
。黒塗りの部分が、シュウドモナスフラジrF0120
49株染色体CNA由来のDNA断片である。
第3図は、プラスミドPFL−2,9FL−25C,1
)FL−2NO。
9Fl、−2八B、pFL−25@のプラスミドpHG
9への各挿入断片とトリブチリン寒天培地におけるクリ
アゾーン形成の有無を示す。
クリアゾーン+はクリアゾーン「成を示す。
第4図、プラスミドpFL−2のシュウドモナスフラジ
IF012049株のリパーゼ構造遺伝子を含む染色体
DNA配列(プラスミドI)UO3にリンカ−を一部含
む)及びリパーゼのDNA配列に対応するアミノ酸配列
を示す。
第5図は、15%5DS−ポリアクリルアミドゲル電気
泳動によりポリペプチドについて分析された大腸菌JM
83 (pUJC9)株(レーンa)及JMB3 (p
FL−21株(レーンb)を示す。
左側の数字は、同時に電気泳動されたタンパク質マーカ
ーの分子i (X 1.000)を示す。
以 上1 to 5 are explanatory diagrams for explaining the present invention. FIG. 1 shows the DNA sequence of the lipase structural gene derived from Pseudomonas fragi strain IF012049. FIG. 2 shows a restriction enzyme map of plasmid pFL-1. The black part is Pseudomonas flagi rF0120
This is a DNA fragment derived from chromosome CNA of strain 49. Figure 3 shows plasmid PFL-2,9FL-25C,1
) FL-2NO. Plasmid pHG of 9Fl, -28B, pFL-25@
9 shows the presence or absence of clear zone formation in tributyrin agar culture medium. Clear zone + indicates clear zone formation. Figure 4. Chromosomal DNA sequence containing the lipase structural gene of Pseudomonas fragi strain IF012049 of plasmid pFL-2 (Plasmid I) UO3 contains a portion of the linker) and lipase. Figure 5 shows the amino acid sequence corresponding to the DNA sequence of E. coli JM, which was analyzed for polypeptides by 15% 5DS-polyacrylamide gel electrophoresis.
83 (pUJC9) strain (lane a) and JMB3 (p
FL-21 strain (lane b) is shown. Numbers on the left indicate molecules i (X 1.000) of protein markers electrophoresed at the same time. that's all
Claims (8)
Pseudomonas)属細菌由来のリパーゼをコー
ドするDNA配列及び該ヌクレオチド配列と機能的同等
物をコードするDNA配列。 【遺伝子配列があります】(1) Pseudomonas (
A DNA sequence encoding a lipase derived from a bacterium of the genus Pseudomonas and a DNA sequence encoding a functional equivalent of the nucleotide sequence. [There is a gene sequence]
Pseudomonas fragi)IFO1204
9株である特許請求の範囲第1項記載のDNA配列。(2) Bacteria of the genus Pseudomonas are Pseudomonas fragi (
Pseudomonas fragi) IFO1204
The DNA sequence according to claim 1, which is 9 strains.
ス属細菌由来のリパーゼをコードするDNA配列及び該
ヌクレオチド配列と機能的同等物をコードするDNA配
列を大腸菌用ベクターに組み込んでなる大腸菌内で複製
可能な組換え体DNA。(3) A DNA sequence encoding a lipase derived from a Pseudomonas bacterium identified in claim 1 and a DNA sequence encoding a functional equivalent of the nucleotide sequence in an E. coli vector. Replicable recombinant DNA.
Pseudomonas fragi)IFO1204
9株である特許請求の範囲第3項記載の組換え体DNA
。(4) Bacteria of the genus Pseudomonas are Pseudomonas fragi (
Pseudomonas fragi) IFO1204
The recombinant DNA according to claim 3, which is 9 strains.
.
範囲第3項若しくは第4項記載の組換え体DNA。(5) The recombinant DNA according to claim 3 or 4, wherein the E. coli vector is pUJC9.
載の組換え体DNAによって形質転換された大腸菌。(6) Escherichia coli transformed with the recombinant DNA according to claim 3, 4, or 5.
いることを特徴とするリパーゼの製造法。(7) A method for producing lipase, which comprises using the recombinant DNA according to claim 3.
とを特徴とするリパーゼの製造法。(8) A method for producing lipase, which comprises culturing E. coli according to claim 6.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63187684A JPH0720430B2 (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Lipase gene |
DE19883887656 DE3887656T2 (en) | 1987-12-03 | 1988-11-18 | Lipase gene. |
EP19880119211 EP0318775B1 (en) | 1987-12-03 | 1988-11-18 | A lipase gene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63187684A JPH0720430B2 (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Lipase gene |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0239890A true JPH0239890A (en) | 1990-02-08 |
JPH0720430B2 JPH0720430B2 (en) | 1995-03-08 |
Family
ID=16210333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63187684A Expired - Lifetime JPH0720430B2 (en) | 1987-12-03 | 1988-07-27 | Lipase gene |
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JP (1) | JPH0720430B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62228279A (en) * | 1986-03-28 | 1987-10-07 | Fuji Oil Co Ltd | Production of dna sequence, plasmid and lipase |
JPH01148188A (en) * | 1987-12-03 | 1989-06-09 | Chisso Corp | Recombinant dna containing structural gene of lipase, e.coli containing said dna and production of lipase |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP63187684A patent/JPH0720430B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62228279A (en) * | 1986-03-28 | 1987-10-07 | Fuji Oil Co Ltd | Production of dna sequence, plasmid and lipase |
JPH01148188A (en) * | 1987-12-03 | 1989-06-09 | Chisso Corp | Recombinant dna containing structural gene of lipase, e.coli containing said dna and production of lipase |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0720430B2 (en) | 1995-03-08 |
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