JPH0310688A - Plasmid containing cgtase gene expressed by trp promotor - Google Patents

Plasmid containing cgtase gene expressed by trp promotor

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JPH0310688A
JPH0310688A JP14539889A JP14539889A JPH0310688A JP H0310688 A JPH0310688 A JP H0310688A JP 14539889 A JP14539889 A JP 14539889A JP 14539889 A JP14539889 A JP 14539889A JP H0310688 A JPH0310688 A JP H0310688A
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JP
Japan
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cgtase
dna
gene
promoter
recombinant vector
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JP14539889A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Yamane
山根 國男
Kenji Kimura
憲司 木村
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Oji Corn Starch Co Ltd
Original Assignee
Oji Corn Starch Co Ltd
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Publication date
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

NEW MATERIAL:A recombinant vector having a gene of CGTase(Cyclomaltodextrin glucanotransferase) integrated into a vector containing a trp promoter. USE:For producing CGTase. PREPARATION:For example, alkaline Bacillus sp. #1011 (FERM P-8685) is cultured and collected. A DNA is then extracted and purified by a conventional method to provide a chromosomic DNA, which is subsequently treated with a restriction enzyme to afford a DNA fragment. The resultant fragment is then linked to a phage DNA to infect Escherichia coil therewith. The infected Escherichia coli is subsequently cultured and plaques capable of exhibiting alkaline CGTase activity are selected from many plaques, treated with a restriction enzyme and then linked to a vector to afford the objective plasmid containing the CGTase gene.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、サイクロデキストリン合成酵素(Cyclo
maltodextrin glucanotrans
ferase、 EC2,4,1゜19、以下、CGT
aseと称す。)の遺伝子、即ちCGTase遺伝子に
関するものであり、トリ1 プロモーター (抛pro
moter、以下、trpプロモーターと称す。)によ
り発現する新規なCGTase遺伝子に関するものであ
り、詳しくは、その遺伝子を含む組換えベクター、その
組換えベクターを含む形質転換株及びその形質転換株を
使用したCGTaseの製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to cyclodextrin synthase (Cyclodextrin synthase).
maltodextrin glucanotrans
ferase, EC2,4,1゜19, hereinafter referred to as CGT
It is called ase. ) gene, that is, the CGTase gene, and is related to the avian 1 promoter ( 抛pro
moter, hereinafter referred to as trp promoter. ), and specifically relates to a recombinant vector containing the gene, a transformed strain containing the recombinant vector, and a method for producing CGTase using the transformed strain.

〔従来の技術] 従来、CGTaseを生産する微生物としてBacil
lus属、Klebsiel la属などが知られてい
たが(中村道徳監修、学会出版センター刊、「アミラー
ゼj、1986年)、遺伝子工学の進展にともないそれ
らの微生物の染色体DNAよりCGTase遺伝子を適
当なプラスミドヘクローニングし、枯草菌あるいは大腸
菌などを宿主とする形質転換株によりCGTaseを生
産する方法が堺らにより開発された<g粉科学、34巻
2号、1987年)。
[Prior art] Conventionally, Bacillus has been used as a microorganism that produces CGTase.
However, with the progress of genetic engineering, the CGTase gene was extracted from the chromosomal DNA of these microorganisms into appropriate plasmids. A method was developed by Sakai et al. to produce CGTase using a transformed strain using Bacillus subtilis or Escherichia coli as a host.

しかしながら、一般にCGTaseilt伝子をプラス
ミドに保持するこれら形質転換株によるCGTaseの
生産する酵素活性は、親株の微生物に比較してかなり低
いものであった。
However, in general, the enzyme activity produced by these transformed strains carrying the CGTaseilt gene in their plasmids was considerably lower than that of the parent microorganism.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明の課題はクローニングされたCGTase遺伝子
を形質転換株の細胞内で効率よく発現させ、CGTas
eを多量に生産させることにあり、遺伝子組換え技術を
応用したCGTaseの経済的な生産技術を確立するこ
とにある。
The object of the present invention is to efficiently express the cloned CGTase gene in the cells of a transformed strain, and to
The goal is to produce large amounts of CGTase, and to establish an economical production technology for CGTase using genetic recombination technology.

〔課題を解決するための手段] 従来、大腸菌などの形質転換株によりCGTaseを生
産した場合は、親株の生産するCGTaseの酵素量に
比較して低い値を示した。その原因としては、親株の遺
伝子の転写、翻訳及び分泌において、親株とは異種の宿
主細胞内のりボゾームやグナルペプチターゼ等の系の使
用するために起こる種々の影響が考えられていたが、C
GTaseの生成される酵素量は、転写、翻訳及び分泌
の各段階の反応を経た結果であるため、合理的にその現
象を解析して酵素の生産量を増加させることは困難であ
った。
[Means for Solving the Problems] Conventionally, when CGTase was produced by a transformed strain such as E. coli, the enzyme amount of CGTase produced by the parent strain was lower than that of the parent strain. The cause of this was thought to be various effects caused by the use of systems such as ribosomes and gnal peptidase in host cells that are different from those of the parent strain in the transcription, translation, and secretion of genes of the parent strain.
Since the amount of GTase produced is the result of reactions at each stage of transcription, translation, and secretion, it has been difficult to rationally analyze the phenomenon and increase the amount of enzyme produced.

そこで、本発明者等は、鋭意研究の結果、形質転換微生
物によるCGTaseの生産量が低い主原因は、CGT
ase遺伝子の発現に親株の遺伝子に由来するプロモー
ターをそのまま使用して、宿主微生物内で有効に働(プ
ロモーターを使用しないことにあるとの結論に達し、種
々のプロモーターについて比較検討した。その結果、ト
リゾ プロモーター(mpromoter)が最も好適
であり、またその際、CGTase遺伝子の翻訳開始点
の上流のDNA配列が形質転換微生物でのCGTase
遺伝子の発現に与える影響を併せて観察した結果、CG
Tase遺伝子の構造遺伝子の領域のみでなく更にその
翻訳開始点の上流側のDNA配列を少なくとも一部とを
含んだ新たなCGTase遺伝子を、トリゾ プロモー
ター(幻土promoter)の下流に挿入連結するこ
とによりCGTaseの発現効率が向上し、CGTas
eの生産量が飛躍的に増大することを見い出し、本発明
を完成するに至ったものである。
Therefore, as a result of intensive research, the present inventors found that the main reason for the low production amount of CGTase by transformed microorganisms is CGT.
By using the promoter derived from the gene of the parent strain as it is to express the ase gene, we came to the conclusion that it works effectively in the host microorganism (without using a promoter), and we compared and studied various promoters.As a result, The Trizo promoter is most preferred, and in that case, the DNA sequence upstream of the translation start site of the CGTase gene is
As a result of observing the effect on gene expression, CG
By inserting and linking a new CGTase gene containing not only the structural gene region of the Tase gene but also at least a portion of the DNA sequence upstream of its translation start point downstream of the Tolizo promoter (Gendo promoter). The expression efficiency of CGTase is improved, and CGTas
It was discovered that the production amount of e was dramatically increased, and the present invention was completed.

すなわち、本発明は、 1、トリゾ プロモーター(η]! promoter
)を含むベクターにCGTase(Cyclomalt
odextrin glucano−transfer
ase 、以下、CGTaseという。)の遺伝子を組
込んでなる組換えベクター 2、 CGTaseの遺伝子が、CGTaseの構造遺
伝子及びその翻訳開始点の上流側のDNA配列の少なく
とも一部とを含むものであることを特徴とする上記1記
載の組換えベクター 3、 CGTaseの遺伝子が、アルカリ性Bacit
lus sp。
That is, the present invention provides the following features: 1. Trizo promoter (η]! promoter
) into a vector containing CGTase (Cyclomalt
odextrin glucano-transfer
ase, hereinafter referred to as CGTase. ), the recombinant vector according to 1 above, wherein the CGTase gene contains the structural gene of CGTase and at least a part of the DNA sequence upstream of its translation initiation site. Recombinant vector 3, CGTase gene is alkaline Bacit
lus sp.

1101H微工研菌寄第8685号)に由来することを
特徴とする上記2記載の組換えベクター4、トリゾ プ
ロモーターを含むベクターが、プラスミドpDR720
であることを特徴とする請求項l記載の組換えベクター 5、上記1,2,3.あるいは4のいずれか記載の組換
えベクターを有するエシェリヒア(Escherich
ta)属に属する微生物。
The recombinant vector 4 described in 2 above, characterized in that it is derived from the plasmid pDR720.
Recombinant vector 5 according to claim 1, characterized in that it is Alternatively, Escherichia having a recombinant vector according to any one of 4.
ta) Microorganisms belonging to the genus.

6、エシェリヒア属に属する微生物がエシェリヒア コ
リ (ε5cherichia co旦)である上記5
記載の微生物。
6. 5 above, where the microorganism belonging to the genus Escherichia is Escherichia coli (ε5cherichia coli)
Microorganisms mentioned.

7、エシェリヒア コリに属する微生物が、エシェリヒ
ア コリ C600p上しである上記6記載の微生物。
7. The microorganism according to 6 above, wherein the microorganism belonging to Escherichia coli is Escherichia coli C600p.

8、上記5.6あるいは7のいずれか記載の微生物を培
地中で培養し該培地中にCGTaseを蓄積せしめこれ
を培養物から採取することを特徴とするCGTaseの
製造方法。
8. A method for producing CGTase, which comprises culturing the microorganism according to any one of 5.6 or 7 above in a medium, accumulating CGTase in the medium, and collecting the CGTase from the culture.

に関するものである。It is related to.

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明において用いられるCGTase遺伝子はスター
チからサイクロデキストリンを生成する酵素であるサイ
クロデキストリン合成酵素(以下、CGTaseと称す
。)の遺伝子であればいずれでもよく、アルカリ性Ba
cillus sp、 11011のβ−CGTase
遺伝子、あるいはBacillus macerans
のα−CGTase遺伝子などがあげられる。
The CGTase gene used in the present invention may be any gene for cyclodextrin synthase (hereinafter referred to as CGTase), which is an enzyme that produces cyclodextrin from starch.
β-CGTase of Cillus sp, 11011
genes, or Bacillus macerans
Examples include the α-CGTase gene.

前者の遺伝子は、既に大腸菌プラスミドpBR322の
BamHIサイトにクローン化され、10kbからなる
プラスミドρTUE217、あるいはpTUE202と
して分離され(木材ら、特開昭62−208286号及
びにimura、 K。
The former gene has already been cloned into the BamHI site of E. coli plasmid pBR322 and isolated as a 10 kb plasmid ρTUE217 or pTUE202 (Mokudo et al., JP-A-62-208286 and imura, K.).

et al、 Appl Microbiol Bto
tect+r+ol 26: 149−153(198
7)) 、そのDNA塩基配列及び713アミノ酸残基
からなる推定アミノ酸配列が決定される。
et al, Appl Microbiol Bto
tect+r+ol 26: 149-153 (198
7)), its DNA base sequence and deduced amino acid sequence consisting of 713 amino acid residues have been determined.

(Kimura、 K、 et al、 J Bact
eriol 169:4399−4402(1987)
)。これらの組換えベクターはオリジナルのプロモータ
ーを有したCGTase遺伝子を含み、旦。
(Kimura, K, et al, J Bact
eriol 169:4399-4402 (1987)
). These recombinant vectors contain the CGTase gene with the original promoter and are now available.

coli HBIOIに形質転換して得られた大腸菌は
、これらのベクターを安定して保持している。
E. coli obtained by transforming E. coli HBIOI stably retains these vectors.

また後者の遺伝子についても枯草菌プラスミドptlB
110にクローン化され(高野ら、特開昭59−254
215号)、6.8 kbからなるプラスミドpDs1
0として分離され、そのDNA@基配列及び714アミ
ノ酸残基よりなる推定アミノ酸配列が決定されているも
のである(Takano、 T、 et al、 J 
Bacteriol 166:1118−1122(1
986))。
Regarding the latter gene, Bacillus subtilis plasmid ptlB
110 (Takano et al., JP-A-59-254)
215), plasmid pDs1 consisting of 6.8 kb
0, and its DNA@base sequence and deduced amino acid sequence consisting of 714 amino acid residues have been determined (Takano, T, et al, J
Bacteriol 166:1118-1122(1
986)).

そして、本発明においては、CGTase遺伝子として
は構造遺伝子領域のみではなく、更にその翻訳開始点の
上流側のDNA配列を少なくとも一部を含むことが望ま
しい。この翻訳開始点上流側のDNA配列の塩基対数に
ついては実施例その他においては、翻訳開始点の上流側
18塩基対あるいは上流側48塩基対から始まるCGT
ase遺伝子を用いているが、特にこれに限定されるも
のではなく、その数はいずれのものであっても良い。
In the present invention, the CGTase gene desirably includes not only the structural gene region but also at least a portion of the DNA sequence upstream of its translation initiation site. Regarding the number of base pairs of the DNA sequence upstream of this translation start point, in Examples and other examples, CGT starting from 18 base pairs upstream of the translation start point or 48 base pairs upstream of the translation start point
Although the ase gene is used, the present invention is not particularly limited to this, and any number of genes may be used.

本発明において使用するトリゾ プロモーター(trp
 pro■oter)としては、例えば、大腸菌のtr
pプロモーター及びその改良されたtrpプロモーター
などが挙げられ、また、宿主微生物としては例えば、大
腸菌C600m11、C600,HBIOlなどを使用
することができる。
Trizo promoter (trp
For example, E. coli tr
Examples include the p promoter and its improved trp promoter, and examples of host microorganisms that can be used include Escherichia coli C600m11, C600, and HBIOl.

以下に本発明における組換えベクター、形質転換体の調
製法及びそのCGTase産生能につき、宿主微生物と
して大腸菌を使用する場合を例にとり詳述する。
The recombinant vector, the method for preparing the transformant, and its CGTase production ability in the present invention will be described in detail below, taking as an example the case where Escherichia coli is used as the host microorganism.

大腸菌のトリゾ プロモーター(trp promot
er。
E. coli trizo promoter (trp promoter)
Er.

以下、Lrpプロモーターという。)の下流にDNA断
片を挿入連結し目的の遺伝子を発現するプロモーターヘ
クターとしては、例えば、プラスミドpDR720(P
harmac ia社製)を使用できる。コノプロモー
ターベクターはアンピシリン耐性遺伝子を含み、プロモ
ーターの下流にDNA断片の挿入サイトとしてBaII
)I Iサイトを有している。目的の遺伝子の誘導方法
は常法(Maniatis、 T、 eL al、 M
o1ecular Cloning、 Co1d Sp
ring Harbor Laboratory198
2)に従い、l P T G (Isopropyl−
β−D−thiogalactoside) 、I A
A (3−4ndolylacetic acid)の
添加、及び培養温度の上昇(37°Cより42°Cへ上
昇)による。
Hereinafter, it will be referred to as Lrp promoter. For example, plasmid pDR720 (P
(manufactured by Harmacia) can be used. The Kono promoter vector contains an ampicillin resistance gene, and a BaII site is inserted downstream of the promoter as a DNA fragment insertion site.
) II It has an I site. The method of inducing the gene of interest is a conventional method (Maniatis, T., eLal, M.
o1ecular Cloning, Co1d Sp
ring Harbor Laboratory198
2), l P T G (Isopropyl-
β-D-thiogalactoside), IA
By adding A (3-4ndolylacetic acid) and increasing the culture temperature (from 37°C to 42°C).

CGTase遺伝子の一例として、アルカリ性Baci
llussp、+11011(微工研菌寄第8685号
)のCGTase遺伝子(以下、オリジナルの遺伝子と
称す。)をあげられる。この遺伝子は、プラスミドpT
UE217に含まれる。
As an example of CGTase gene, alkaline Bacillus
The CGTase gene (hereinafter referred to as the original gene) of llussp. This gene is on the plasmid pT
Included in UE217.

このCGTase遺伝子は、trpプロモーターの下流
側に連結するが連結されるCGTase遺伝子は、構造
遺伝子領域のみでなく、更にその翻訳開始点の上流側に
少なくともDNA配列の1部を含むことが望ましい。こ
れには例えばオリジナルの遺伝子の翻訳開始点の上流1
8塩基対から始まり、構造遺伝子を含むDNA断片(以
下、p−’iaと称す)、及びオリジナルの遺伝子の翻
訳開始点の上流48塩基対から始まり、構造遺伝子を含
むDNA断片(以下、F−48と称す)等の挿入DNA
断片を調製し、使用する。合成りNAを使用したプライ
マーエクステンシコン法(Schreir、 P、tl
、 et al、(1979) J Mo1Bio11
29:169−172)により調製された挿入DNA断
片は、その両末端にBamHIリンカ−DNAを付加し
、プロモーターベクターの挿入サイトに一致させる。
This CGTase gene is linked to the downstream side of the trp promoter, but it is desirable that the linked CGTase gene contains not only the structural gene region but also at least a part of the DNA sequence upstream of its translation start point. This includes, for example, 1 upstream of the translation start site of the original gene.
A DNA fragment starting from 8 base pairs and containing the structural gene (hereinafter referred to as p-'ia), and a DNA fragment starting from 48 base pairs upstream of the translation start point of the original gene and containing the structural gene (hereinafter referred to as F-'ia). 48), etc.
Prepare and use the fragments. Primer extensicon method using synthetic NA (Schreir, P, tl
, et al. (1979) J Mo1Bio11
29:169-172), BamHI linker-DNA is added to both ends of the inserted DNA fragment to match the insertion site of the promoter vector.

次いで、上記のプロモーターベクターに、上記の挿入D
NA断片を連結して組換えプラスミドを構築し、Led
erberg & Cohenによるコンピテントセル
形質転換法(J Bacteriol (1974) 
119:10721074)に従い、目的とする新規大
腸菌形質転換株を得る。
Then, insert the above insert D into the above promoter vector.
A recombinant plasmid was constructed by ligating the NA fragments, and Led
Competent cell transformation method by Erberg & Cohen (J Bacteriol (1974)
119:10721074) to obtain the desired novel E. coli transformed strain.

そして、この大腸菌形質転換株を液体培養して、それら
の酵素を生産する。液体培養は、アンピシリン50μg
/rtdlを含むL−ブロス培地100rdを入れた5
00d容の坂ロフラスコに2%の前培養液を接種して3
7°C,125spmの条件下で行ない、上記の■AA
を添加する方法で誘導をかける。大腸菌の生産J・′1
酵素活性は、それぞれ培養液から菌体外画分、ペリプラ
ズム画分及び菌体内画分に別けてFuwaによるblu
e value method(J Bioches+
 (1954)41 : 583−603)に従い可溶
性スターチを基質として測定する。
This E. coli transformed strain is then cultured in liquid to produce these enzymes. For liquid culture, ampicillin 50 μg
5 containing 100rd L-broth medium containing /rtdl
Inoculate a 2% preculture solution into a 00 d volume Sakalo flask and inoculate 3
It was carried out under the conditions of 7°C and 125 spm, and the above
Induction is applied by adding . Escherichia coli production J・'1
Enzyme activity was determined by dividing the culture solution into extracellular fraction, periplasmic fraction, and intracellular fraction using Fuwa blue.
e value method (J Bioches+
(1954) 41: 583-603) using soluble starch as a substrate.

本発明により得られた大腸菌形質転換株は、CGTas
e活性の90%以上がペリプラズム画分に認められ、ま
た、培養24時間における活性が最大値を示した。
The E. coli transformed strain obtained by the present invention is CGTas
More than 90% of e activity was observed in the periplasmic fraction, and the activity reached its maximum value at 24 hours of culture.

他のプロモーター、例えば、タック プロモーター(t
ac promoter)、PLプロモーターについて
も試験を行ったが、Lrpプロモーターにより発現され
た場合に最も高い活性を示し、なかでも挿入DNA断片
が、例えばオリジナルの遺伝子の翻訳開始点の上流18
塩基対から始まり、構造遺伝子を含むDNA断片の場合
及びオリジナルの遺伝子の翻訳開始点の上流48塩基対
から始まる、構造遺伝子を含むDNA断片の場合は、構
造遺伝子のみを含むDNA断片と比べてはるかに高い活
性を示した。
Other promoters, such as the tack promoter (t
ac promoter) and PL promoters, but showed the highest activity when expressed by the Lrp promoter.
In the case of a DNA fragment that starts from a base pair and contains a structural gene, and in the case of a DNA fragment that starts from 48 base pairs upstream of the translation start point of the original gene and contains a structural gene, it is much more difficult than a DNA fragment that contains only a structural gene. showed high activity.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明により、CGTaseの遺伝子を宿主微生物にお
いて効率的に発現でき、CGTaseの生産量を飛躍的
に向上させることができた。これにより遺伝子工学技術
の応用によるCGTaseの経済的な生産が可能となっ
た。
According to the present invention, the CGTase gene could be efficiently expressed in a host microorganism, and the production amount of CGTase could be dramatically improved. This has made it possible to economically produce CGTase by applying genetic engineering technology.

(実施例〕 CGTaseの遺伝子DNAを含むプラスミドpTI+
217のクローニングを以下の手法で行なった。本願の
発明者によりCGTase遺伝子は前記の特開昭62−
208286号において、又は前記Appl Micr
obiol Biotec−hnol 26: 149
−153 (1987)及び前記のJ Bacteri
o1169: 4399−4402 (1987)にお
いて開示されたクロニングの方法により分離されている
。即ち、特開昭62−208286号において記された
プラスミドpTLIE202、並びにへppl Mic
robiol Biotechnol 26:149−
153 (1987)及び前記のJ Bacterio
l 169:4399−4402 (1987)に記さ
れたプラスミドρTIIE202、pT[JE217は
いずれも同じ方法により得られたものである。両プラス
ミドはいずれも大腸菌ベクターpBR322のRam)
I Iサイトへアルカリ性Bacillus sp。
(Example) Plasmid pTI+ containing CGTase gene DNA
Cloning of 217 was performed using the following method. The CGTase gene was developed by the inventor of the present application in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No.
No. 208286, or the said Appl Micr
Biol Biotec-hnol 26: 149
-153 (1987) and J Bacteri, supra.
o1169: 4399-4402 (1987). That is, plasmid pTLIE202 described in JP-A No. 62-208286 and ppl Mic
Robiol Biotechnol 26:149-
153 (1987) and J Bacterio supra.
169:4399-4402 (1987), plasmids ρTIIE202 and pT[JE217 were both obtained by the same method. Both plasmids are E. coli vector pBR322 Ram)
II To I site alkaline Bacillus sp.

社1011(微工研菌寄第8685号)のCGTase
の遺伝子DNAがクローニングされたものであり、両者
の差異は1011株の染色体DNAに由来するCGTa
se遺伝子の近傍領域の長さの違いのみである。その為
にpT[IE202は9.1kb、又pTLIE217
は10.0kbであった。
CGTase from Sha 1011 (Feikoken Bibori No. 8685)
The genetic DNA of the 1011 strain was cloned, and the difference between the two is that
The only difference is the length of the region near the se gene. Therefore, pT[IE202 is 9.1kb, and pTLIE217
was 10.0kb.

第3図にプラスミドpTtlE217の物理地図を示す
FIG. 3 shows a physical map of plasmid pTtlE217.

本願の実施にはいずれのプラスミドでも可能であるが、
実施例ではプラスミドpTUE217を使用した。
Although any plasmid can be used to implement this application,
In the examples, plasmid pTUE217 was used.

1、 CGTase遺伝子のクローニング(1)アルカ
リ性のBacillus sp、 11011菌(微工
研菌寄第8685号)を培地(lffi当りデンプン1
5g、ペプトンlOg、イーストエキス5g、にア肝0
41g、Mg5Oa・7)1z00.2gを含み炭酸ナ
トリウムl。
1. Cloning of CGTase gene (1) Alkaline Bacillus sp.
5g, peptone 10g, yeast extract 5g, liver liver 0
41g, Mg5Oa.7) 1z00.2g containing sodium carbonate l.

gでpH10,0に調整した組成〕中、40°Cで12
時間振盪培養を行い、対数増殖後期の菌体を集菌後、5
aito、 Miura法(Saito、 H,、Mi
ura、 K、:Biochem、 Biophys、
^cta、 72.619. (1964))によるD
NA抽出法によってDNAを抽出、精製し、染色体DN
A約5■を得た。
[composition adjusted to pH 10.0] at 40°C.
After shaking culture for 5 hours and collecting bacterial cells in the late phase of logarithmic growth,
Saito, Miura method (Saito, H., Miura method)
ura, K.:Biochem, Biophys,
^cta, 72.619. (1964))
Extract and purify DNA using the NA extraction method to obtain chromosomal DNA.
Approximately 5 ■ A was obtained.

(2)染色体DNA断片のファージDNAへの挿入前記
(1)で得た染色体DNA300μgをとり、制限エン
ドヌクレアーゼSaq 3AI (宝酒造■製)を加え
、0°Cで30分反応させて部分的に切断した。更に、
蔗糖密度勾配超遠心法にて、約7〜12kbの染色体D
NA断片を分離精製してDNA断片の■を調製した。バ
クテリオファージλD69のDNA (東京大学医科学
研究所より分譲)20ggを制限エンドヌクレアーゼB
am1l I  (宝酒造■製)で完全に分解してその
一部と、前記DNA断片のを混合しT4ファージ由来の
DNAリガーゼ(宝酒造■製)によって10°C124
時間DNA鎖の連結反応を行い、イン・ビトロ・パッケ
ージングキット(Amersham Internat
iona1社製)を使用して、形質導入ファージ粒子と
した.#%デンプンを含むλ培地(Iffi当りバタト
トリプトン(Dirco) 10g、 NaC12,5
gを含む組成〕寒天平板上に大腸菌5M32株(東京大
学医科学研究所により分譲、遺伝形質:5A500. 
his■d、 1onsA1.00.1.5trA)を
37°Cにて生育させ、これに前記形質導入ファージ粒
子を怒染させて得た多数のプラーク(溶菌斑)の中から
アルカリ性CGTase活性を有する形質導入ファージ
λD69−TUIIO粒子を得た.#ffiのλ培地で
エシェリヒア・コリ5M32株とともにこの形質導入フ
ァージ粒子を培養した後PEG 6000法(K、R。
(2) Insertion of chromosomal DNA fragment into phage DNA Take 300 μg of the chromosomal DNA obtained in (1) above, add restriction endonuclease Saq 3AI (manufactured by Takara Shuzo), and react at 0°C for 30 minutes to partially cleave it. did. Furthermore,
Approximately 7 to 12 kb of chromosome D was obtained by sucrose density gradient ultracentrifugation.
The NA fragment was separated and purified to prepare a DNA fragment. 20 gg of bacteriophage λD69 DNA (provided by the Institute of Medical Science, University of Tokyo) was added to restriction endonuclease B.
am1l I (manufactured by Takara Shuzo), a part of it was mixed with the above DNA fragment, and the mixture was incubated at 10°C at 124°C with DNA ligase derived from T4 phage (manufactured by Takara Shuzo).
The ligation reaction of the DNA strands was carried out using an in vitro packaging kit (Amersham International
iona1) to prepare transducing phage particles. # Lambda medium containing % starch (10 g Batatotryptone (Dirco) per Iffi, NaC12,5
[Composition containing g] Escherichia coli strain 5M32 (distributed by the Institute of Medical Science, University of Tokyo, genetic trait: 5A500.
His■d, 1onsA1.00.1.5trA) was grown at 37°C and infected with the transducing phage particles. Among the many plaques (lytic plaques), those having alkaline CGTase activity were selected. Transducing phage λD69-TUIIO particles were obtained. The transducing phage particles were cultured with Escherichia coli strain 5M32 in lambda medium of #ffi followed by PEG 6000 method (K,R).

Yamamoto、B、M alberto、R,Be
gziner、t、Lowhorne & G、Tre
iber:Virology+  40+ 734 (
1970))により形質導入ファージDNAを抽出、精
製し約50kbのDNAを約150με得た。
Yamamoto, B., Malberto, R.Be.
gziner, T., Lowhorne & G., Tre.
iber:Virology+ 40+ 734 (
Transducing phage DNA was extracted and purified according to the method (1970)) to obtain about 150 με of about 50 kb DNA.

(3)形質導入ファージDNA断片プラスミドヘクター
への挿入 前記(2)で得たDNA50.czgをとり、Sau 
3A Iを加え、0°Cで30分反応させて部分的に切
断した。更に蔗糖密度勾配超遠心法にて約2〜9kbの
形質導入ファージDNA断片を分離精製してDNA断片
■を調製した。一方、プラスミドヘクターとして用いら
れるテトラサイクリン抵抗性(Tetゝ)とアンピシリ
ン抵抗性(Amp’)をもつpBR322プラスミドD
 N A (Bethesda Re5earchLa
boratories社(米国)製)をBamHIで完
全に分解して65°C110分の熱処理をしてBAP(
BacterialAlkaline Phospha
tase)処理後前記DNA断片■と混合し、T4DN
Aリガーゼによって10°C124時間DNA鎖の連結
反応を行い、D N A、断片を組み込んだプラスミド
DNAを構築した。
(3) Insertion of transducing phage DNA fragment into plasmid hector DNA50.0 obtained in (2) above. Take czg and Sau
3A I was added and reacted at 0°C for 30 minutes to partially cleave. Furthermore, a transducing phage DNA fragment of about 2 to 9 kb was separated and purified by sucrose density gradient ultracentrifugation to prepare DNA fragment (2). On the other hand, pBR322 plasmid D, which has tetracycline resistance (Tet) and ampicillin resistance (Amp'), is used as a plasmid hector.
N A (Bethesda Re5earchLa
boratories (USA)) was completely decomposed with BamHI and heat-treated at 65°C for 110 minutes to obtain BAP (
Bacterial Alkaline Phospha
tase) After treatment, mix with the DNA fragment
The DNA strands were ligated using A ligase at 10°C for 124 hours to construct plasmid DNA incorporating the DNA and fragments.

(4) CGTaseの菌体外生産遺伝子を担うプラス
ミドによる形質転換 大腸菌HB 101株をL培地(11当たりトリプトン
(Dirco) 10 g、イーストエキス(Dirc
o)  5g、 NaC15gを含み、pH7,0に調
整したもの)50dに接種し、37°Cで振盪培養を行
い、対数増殖後期まで生育させた後に集菌した。これを
水冷下、最終濃度で0.IM CaC1zの溶液に順次
懸濁させてコンピテントな細胞とした。この細胞懸i液
に(3)で得たブラスミl” D N Aの溶液を加え
て水冷下で30分反応させ、42゛C12分間、ヒート
ショックを与えて前記プラスミドDNAを細胞内に取り
込ませた。次いで、この細胞懸濁液を別途、前記り培地
に接種し、37°C160分間振盪培養して形質転換反
応(Lederberg、 E、M、+Cohen、 
S、N、; J、Bacteriol、119.107
2(1974))を行って、得られた形質転換株をLS
Amp寒天平板(II!、当りトリプトン(Dirco
) 10g、イーストエキス(Difco) 5 g 
、デンプンLog、、NaCl 5 g 。
(4) Transformation with a plasmid carrying the extracellular production gene of CGTase E. coli HB 101 strain was grown in L medium (10 g of tryptone (Dirco) per 11 cells, yeast extract (Dirc)).
o) 5 g, containing 15 g of NaC and adjusted to pH 7.0) was inoculated at 50 d, cultured with shaking at 37°C, grown to late logarithmic growth, and then harvested. This was cooled with water at a final concentration of 0. The cells were sequentially suspended in a solution of IM CaC1z to obtain competent cells. The plasmid DNA solution obtained in (3) was added to this cell suspension solution, allowed to react for 30 minutes under water cooling, and then heat shocked at 42°C for 12 minutes to prevent the plasmid DNA from being incorporated into the cells. Next, this cell suspension was separately inoculated into the above-mentioned medium and cultured with shaking at 37°C for 160 minutes to perform a transformation reaction (Lederberg, E, M, +Cohen,
S, N,; J, Bacteriol, 119.107
2 (1974)), and the resulting transformed strain was transformed into LS.
Amp agar plate (II!) per tryptone (Dirco
) 10g, yeast extract (Difco) 5g
, Starch Log, , NaCl 5 g.

アンピシリン50■、寒天15gの組成)上で37°C
にて培養し、アンピシリン耐性で且つCGTase活性
を有する大腸菌形質転換株pTIJE21?/E、 c
o旦HB 101及びpTLIE202/llB 10
1を分離した。これらの株を前記アンピシリン50μg
/dを含むL−ブロス培地500dを入れた5L容三角
フラスコを使用し、37°CC120Orpの条件で培
養し、アルカリ法により(Rapid alkalin
e mathod、 Birnboim& Doly 
(1979) Nucleic Ac1ds Res 
7: 1513−1523)に従って、各プラスミド1
.8■を得た。
Composition of ampicillin 50■, agar 15g) at 37°C
The E. coli transformed strain pTIJE21?, which is ampicillin resistant and has CGTase activity, was cultured in pTIJE21? /E, c
odanHB 101 and pTLIE202/llB 10
1 was isolated. These strains were treated with 50 μg of ampicillin.
Using a 5 L Erlenmeyer flask containing 500 d of L-broth medium containing /d, culture was carried out at 37°C, 120 Orp, and cultured using the alkaline method (Rapid alkalin
e method, Birnboim & Doly
(1979) Nucleic Ac1ds Res
7: 1513-1523), each plasmid 1
.. I got 8 ■.

プラスミドpTUE217の制限酵素地図を示す。A restriction enzyme map of plasmid pTUE217 is shown.

2、組換えベクターの構築及びこれを含む形質転換株の
創製 プラスミドpTUE217 DNAを使用して目的の組
換えベクターを構築する為の挿入DNA断片を調製する
方法を第2図にフローシートで示す。
2. Construction of a recombinant vector and creation of a transformed strain containing the same A method for preparing an insert DNA fragment for constructing a desired recombinant vector using plasmid pTUE217 DNA is shown in a flow sheet in FIG.

この遺伝子を大腸菌のプロモーターで発現させる為に、
オリジナルの遺伝子の翻訳開始点から始まり構造遺伝子
を含むDNA断片(以下、F+1と称す)、オリジナル
の遺伝子の翻訳開始点の上流18塩基対から始まり構造
遺伝子を含むDNA断片(以下、F−18と称す)、及
びオリジナルの遺伝子の翻訳開始点の上流48塩基対か
ら始まり構造遺伝子を含むDNA断片(以下、F−48
と称す)の3種類の挿入DNA断片を調製した。
In order to express this gene with an E. coli promoter,
A DNA fragment that starts from the translation start site of the original gene and includes the structural gene (hereinafter referred to as F+1), a DNA fragment that starts from 18 base pairs upstream of the translation start site of the original gene and includes the structural gene (hereinafter referred to as F-18). (hereinafter referred to as F-48), and a DNA fragment that starts from 48 base pairs upstream of the translation start site of the original gene and includes the structural gene (hereinafter referred to as F-48).
Three types of inserted DNA fragments were prepared.

プライマー・エクステンション法により調製されたその
挿入DNA断片には、その両末端にBam)I lリン
カ−DNAが付加されて、プロモーター・ベクターの挿
入サイトに一致させた。なお、DNA断片の分離、調製
の方法は1゜2%アガロース・ゲル電気泳動によりDN
A断片を分離し、エチジウム・ブロマイドによる検出の
後目的のハンドをDE814紙に吸着させ、溶媒液で回
収し、エタノール沈澱により精製した。
Bam)I linker DNA was added to both ends of the inserted DNA fragment prepared by the primer extension method to match the insertion site of the promoter vector. The DNA fragments were separated and prepared by 1.2% agarose gel electrophoresis.
After separating the A fragment and detecting it with ethidium bromide, the desired hand was adsorbed onto DE814 paper, collected with a solvent solution, and purified by ethanol precipitation.

(1)挿入DNA断片を調製する為に、プライマーDN
Aとして第1図にて太い実線で示した3種類の17n+
er合成りNAをDNA合成機(AppliedBio
systems社製、380A型)を使用して各4fb
/g作成し、次にその一部の4μgを含む100μlに
polynucleotide kinase (宝酒
造■社製)を加えて37°Cにて3時間反応させ、11
mer合成りNAの5′末端を燐酸化してに8、K12
及びに13を完成させた。オリジナルのCGTase遺
伝子の翻訳開始点付近を示す第1図において、3種類の
合成りNAをに8、K12、及びに13で表し、それぞ
れ翻訳開始点から始まるもの、翻訳開始点の上流18番
目塩基から始まるもの、及び翻訳開始点の上流48番目
塩基から始まるものを示す。
(1) To prepare the inserted DNA fragment, use the primer DNA
Three types of 17n+ shown by thick solid lines in Figure 1 as A
er synthesized NA to DNA synthesizer (AppliedBio
4 fb each using systems (380A type)
/g, and then polynucleotide kinase (manufactured by Takara Shuzo) was added to 100 μl containing 4 μg of a portion thereof, and reacted at 37°C for 3 hours.
Phosphorylate the 5' end of mer-synthesized NA to 8, K12
and completed 13. In Figure 1, which shows the vicinity of the translation start point of the original CGTase gene, three types of synthetic NAs are represented by K8, K12, and K13, and the one starting from the translation start point and the 18th base upstream of the translation start point, respectively. Those starting from , and those starting from the 48th base upstream of the translation start point are shown.

(2)このオリジナルの遺伝子の構造遺伝子部分(第2
図のプラスミドpTUE217の黒い部分はCGTas
eの構造遺伝子を示す)にはBamHIサイト及びEc
oRIサイトが各−個含まれている為に(第2図に、B
及びEで示す。)、3種類の挿入DNA断片を調製する
場合に、このEcoRIサイトより前の断片(以下、f
8、f12及びf13と称す。)及びEcoREサイト
の後ろの断片(以下、fRと称す)の二つに別けて調製
した。第4図にf8、f12、f13及び【Rを図説す
る。
(2) Structural gene part of this original gene (second
The black part of plasmid pTUE217 in the figure is CGTas
(showing the structural gene of e) contains the BamHI site and the Ec
Since each oRI site is included (in Figure 2, B
and E. ), when preparing three types of inserted DNA fragments, the fragment before this EcoRI site (hereinafter f
8, f12 and f13. ) and the fragment after the EcoRE site (hereinafter referred to as fR). FIG. 4 illustrates f8, f12, f13 and [R.

(3)f8、[12及びf13100調製の為のテンペ
レート・DNAの調製 オリジナルのCGTase遺伝子のセンス・シングル・
ストランドDNA (第1図に示すDNA配列のアンチ
・ストランド)を調製し、これをテンペレートDNAと
してに8、K12及びに13で示す3種類の合成りNA
をそれぞれアニールした後、クレノー・フラグメント及
びdNTPを使用して二重鎖DNAを酵素反応により合
成した。
(3) Preparation of Temperate DNA for f8, [12 and f13100 preparation Sense single of the original CGTase gene
Strand DNA (anti-strand of the DNA sequence shown in Figure 1) was prepared, and this was used as template DNA to synthesize three types of synthetic DNA shown as 8, K12, and 13.
After annealing, double-stranded DNA was synthesized by enzymatic reaction using Klenow fragment and dNTP.

即ち、5μgのM13ファージmpH(宝酒造■社製)
DNAを制限酵素EcoRIで消化し1.(3)で示し
たBAP処理をした。このベクターDNA0.3μgを
含む100μiとpTUE217を影遼R1で消化して
得られたシ遼R1−は遼R1−1.7kb断片3μgを
加えてDNAリガーゼを使用して挿入連結し、そのライ
ゲーション溶液を大腸菌JM105へ1.(4)で示し
た方法により形質転換して、目的のプラスミドpTUE
217Eを含む大腸菌を分離した。この株をアンピシリ
ン50μg/−を含む2XTY培地〔IL当りトリプト
ン16g、イーストエキスlog、NaC15gを含む
。)  100mflを入れた坂ロフラスコで培養し、
シングル・ストランドDNAを200μg得た。
That is, 5 μg of M13 phage mpH (manufactured by Takara Shuzo)
Digest the DNA with the restriction enzyme EcoRI.1. The BAP treatment shown in (3) was performed. 100 μi containing 0.3 μg of this vector DNA and pTUE217 were digested with Liao R1, and 3 μg of the Liao R1-1.7 kb fragment was added, inserted and ligated using DNA ligase, and the ligation solution was added. 1. to E. coli JM105. Transform the target plasmid pTUE by the method shown in (4).
E. coli containing 217E was isolated. This strain was cultured in 2XTY medium containing 50 μg/− of ampicillin [containing 16 g of tryptone, log yeast extract, and 15 g of NaC per IL. ) Cultured in a Sakaro flask containing 100 mfl,
200 μg of single strand DNA was obtained.

(4)f8、f12及び[13断片の調製50μgの(
3)で調製したシングル・ストランドDNAと(1)で
調製した4μgの合成りNA、KE1200μ!のクレ
ノー・バッファー溶液中で60’Cに加温した後、徐々
に室温まで冷却して合成りNAをシングル・ストランド
DNAにアニールさせた。次にアニールした合成りNA
をプライマーとしてプライマー・エクステンション法を
利用して、アニールの終わった反応液ににlenow 
fragment (DNA polymerase 
I 、宝酒造■社製)及びdNTP (宝酒造■社製)
を加えて室温にて20分間反応し、部分的に2重鎖DN
Aを生成した。その後、マング・ビーン・ヌクレアーゼ
(宝酒造■社製)を加えて、残った一本鎖DNA部分を
消化して二重鎖DNAの両末端を平滑化し、更にBam
Hlリンカ−DNA (宝酒造■社製より購入)を加え
てDNAリガーゼにより二重鎖DNAの両末端Bam1
l lリンカ−を連結した。最後にBam)+ 1及び
EcoR1を使用してDNAを消化し、影但lLr−影
遼PI−1,470bpのf8断片12μgを調製した
。同様の操作で、合成りNAK12及びに13からそれ
ぞれ1坪旧−α央RI −1,488bpのf12断片
及び膓圧+41=燃辺RI−L518bpの[13断片
各10μgを調製した。
(4) Preparation of f8, f12 and [13 fragments 50 μg (
Single strand DNA prepared in step 3), 4 μg of synthetic NA prepared in step (1), and KE1200μ! The synthesized NA was heated to 60'C in a Klenow buffer solution and then gradually cooled to room temperature to anneal the synthesized NA to the single-strand DNA. Next, annealed synthetic resin NA
Using the primer extension method as a primer, add lenow to the annealed reaction solution.
fragment (DNA polymerase)
I, manufactured by Takara Shuzo ■) and dNTP (manufactured by Takara Shuzo ■)
was added and reacted for 20 minutes at room temperature, partially forming double-stranded DNA.
produced A. Then, Mung Bean Nuclease (manufactured by Takara Shuzo) was added to digest the remaining single-stranded DNA and blunt both ends of the double-stranded DNA.
Hl linker DNA (purchased from Takara Shuzo) was added and Bam1 was added to both ends of the double-stranded DNA using DNA ligase.
A l l linker was ligated. Finally, the DNA was digested using Bam) + 1 and EcoR1 to prepare 12 μg of a 470 bp f8 fragment. In the same manner, 10 μg each of the f12 fragment of 1 tsubo old-αo RI-1,488 bp and the [13 fragment of 518 bp of 1 tsubo old-αo RI-L] were prepared from synthetic NAK12 and ni-13.

(5)fR断片の調製 一方、fRを調製する為に、第2図に示すpTUE21
7の旧ndI[[−剪工d lll−4,5kbのDN
A断片50μgをBam!l Iメチラーゼ(宝酒造■
社製)によりあらかしめ修飾して、このDNA断片に含
まれるBam1l 1サイト(先に示したように、この
サイトはCGTase遺伝子の構造遺伝子部分に含まれ
る。)をなくした。その後、マング・ビーン・ヌクレア
ーゼにより両末端を平滑化し、その両端にD N A 
IJガーゼを使用してBam1l Iリンカ−DNAを
連結した。最後に制限酵素EcoRI及びBam1l 
Iにより消化してr8であるBamHI −EcoR1
2,2kb断片15μgを調製した。
(5) Preparation of fR fragment On the other hand, in order to prepare fR, pTUE21 shown in FIG.
7 old ndI [[-shear d lll-4,5kb DN
Bam! 50μg of A fragment! l I methylase (Takara Shuzo■
The Bam1l 1 site contained in this DNA fragment (as shown above, this site is contained in the structural gene portion of the CGTase gene) was removed by slightly modifying the DNA fragment. Then, both ends were blunted using mung bean nuclease, and DNA was added to both ends.
Bam11 I linker-DNA was ligated using IJ gauze. Finally, restriction enzymes EcoRI and Bam1l
BamHI-EcoR1 which is r8 after digestion with I
15 μg of the 2.2 kb fragment was prepared.

(6)挿入DNA断片F+l、F−18及びF−48の
調製次に、f8−DNA断片3μg及びfR−DNA断
片3μgをDNAリガーゼにより連結した後、Bam1
l Iで消化し、2μgの挿入DNA断片F+1 (3
,7kb)を調製した。同様な方法でf12およびf1
3から、挿入DNA断片F−18(3,7kb)及びF
−48(3,7kb)をそれぞれ2μg調製した。
(6) Preparation of inserted DNA fragments F+l, F-18 and F-48 Next, 3 μg of f8-DNA fragment and 3 μg of fR-DNA fragment were ligated using DNA ligase, and then Bam1
2 μg of inserted DNA fragment F+1 (3
, 7 kb) was prepared. f12 and f1 in a similar manner
3, inserted DNA fragments F-18 (3,7 kb) and F
-48 (3,7 kb) was prepared in an amount of 2 μg each.

(7)組換えベクターの構築 新たに構築されるCGTase遺伝子を発現させる為に
使用する大腸菌プロモーター、tacプロモーター、t
rpプロモーター、及びPLプロモーターを含む3種類
のプロモーター・ベクターであるプラスミドpDR54
0(4,1kb)、pDR720(4,1kb)及びp
MY12−6Amp−1(7,2kb)をそれぞれ3u
g用意し、プロモーターの下流に存在する戊μIIサイ
トを制限酵素より開裂し、更にBAP処理した。
(7) Construction of recombinant vector E. coli promoter, tac promoter, and t used to express the newly constructed CGTase gene.
Plasmid pDR54 is a three-promoter vector containing the rp promoter and the PL promoter.
0 (4,1 kb), pDR720 (4,1 kb) and p
3u each of MY12-6Amp-1 (7,2kb)
g was prepared, the BoμII site located downstream of the promoter was cleaved with a restriction enzyme, and further treated with BAP.

(8) tacプロモーター・ベクターへのCGTas
e遺伝子の連結及び形質転換株の分離 Bam1l lサイトを開裂したプラスミドpDR54
0を0.1ug含む10μfに挿入DNA断片F+1を
0.5μgを加えてDNAリガーゼにより挿入連結した
.#.(4)に示した形質転換法により大腸菌月103
へ形質転換しアンピシリン耐性及びCGTase活性(
小林らによる薄層クロマトグラフィーによるCGTas
e活性の検出法による。Kobayasi etal、
 carbohydr Res 61: 229−23
8 (1978))を指標にして、形質転換株pA80
7/JM103を分離した。
(8) CGTas to tac promoter vector
Ligation of e gene and isolation of transformed strain Plasmid pDR54 with Bam1l l site cleaved
0.5 μg of insert DNA fragment F+1 was added to 10 μf containing 0.1 μg of DNA fragment F+1, and inserted and ligated using DNA ligase. #. By the transformation method shown in (4), E. coli Moon 103
ampicillin resistance and CGTase activity (
CGTas by thin layer chromatography by Kobayashi et al.
Based on the detection method of e activity. Kobayashi et al.
Carbohydr Res 61: 229-23
8 (1978)) as an index, the transformed strain pA80
7/JM103 was isolated.

同様にして、挿入DNA断片F−18及びF−48をそ
れぞれ0.5μg使用して、形質転換株pA1202/
JM103及び形質転換株p^130B/JM103を
分離した。
Similarly, using 0.5 μg each of inserted DNA fragments F-18 and F-48, transformant strain pA1202/
JM103 and the transformed strain p^130B/JM103 were isolated.

(9) trpプロモーター・ベクターへのCGTas
e遺伝子の連結及び形質転換株の分離 Bam)l lサイトを開裂したプラスミドpDR72
0を0.1ugを含む10μlに挿入DNA断片F+1
を0.5μgを加えてDNAリガーゼにより挿入連結し
た。(8)に示した形質転換法により大腸菌C600g
alK−へ形質転換しアンピシリン耐性及びt:GTa
se活性を指標にして、形質転換株pH850/C(l
ioOgalK−を分離した。同様にして、挿入DNA
断片F−18及びF−48を0.5μgそれぞれ使用し
て、形質転換株pR1221/C600galK−及び
形質転換株pR1303/C600galに−を分離し
た。
(9) CGTas to trp promoter vector
Ligation of e gene and isolation of transformed strain Bam) Plasmid pDR72 with cleaved l site
Insert DNA fragment F+1 into 10μl containing 0.1ug of
0.5 μg was added and inserted and ligated using DNA ligase. Using the transformation method shown in (8), 600 g of E. coli C was obtained.
ampicillin resistance and t:GTa
Using se activity as an indicator, the transformed strain pH850/C (l
ioOgalK- was isolated. Similarly, insert DNA
Using 0.5 μg each of fragments F-18 and F-48, the transformant pR1221/C600galK- and the transformant pR1303/C600gal- were isolated.

(10) PLプロモーター・ベクターへのCGTas
e遺伝子の連結及び形質転換株の分離 現用)IIlサイト開裂したプラスミドpMY12−6
Amp−1を0.1 u gを含む10μ!に挿入DN
A断片F+1を0.5μgを加えてDNAリガーゼによ
り挿入連結した。(8)に示した形質転換法により大腸
菌C600へ形質転換しアンピシリン耐性及びCGTa
se活性を指標にして、形質転換株ρP878/C60
Qを分離した。
(10) CGTas to PL promoter vector
Ligation of e gene and isolation of transformed strain Current use) IIl site cleaved plasmid pMY12-6
10 μg containing 0.1 μg of Amp-1! insert DN into
0.5 μg of A fragment F+1 was added and inserted and ligated using DNA ligase. E. coli C600 was transformed using the transformation method shown in (8) to improve ampicillin resistance and CGTa.
Using se activity as an indicator, the transformed strain ρP878/C60
Q was isolated.

同様にして、挿入DNA断片F−18及びF−48を0
.5μgそれぞれ使用して、形質転換株ppt251/
C600及び形質転換株pP1325/C600を分離
した。
Similarly, insert DNA fragments F-18 and F-48 were
.. Using 5 μg each, transformant strain ppt251/
C600 and the transformed strain pP1325/C600 were isolated.

(11)分離された上記9株を114)に示した方法で
培養し、含まれているプラスミドを抽出してその物理地
図を作成し、またジャンクション部分のDNA配列を分
析して、含まれている遺伝子が目的の構築されたCGT
ase遺伝子であることを確認した。
(11) The above nine isolated strains were cultured using the method shown in 114), the contained plasmids were extracted and a physical map was created, and the DNA sequence of the junction portion was analyzed to determine the contained plasmids. CGT constructed with the target gene as
It was confirmed that it was the ase gene.

3、大腸菌形質転換株によりCGTaseの生産アンピ
シリン50μg/ml!を含むLブロス培地100 m
llを入れた500d容の坂ロフラスコへ前培養液を2
%接種して37°Cにて125spmの条件下でこの9
株を培養した。
3. Production of CGTase by E. coli transformed strain Ampicillin 50μg/ml! 100 m of L broth medium containing
Transfer the preculture solution to a 500 d volume Sakalo flask containing 1 ml of preculture solution.
% inoculation at 37°C and 125 spm.
The strain was cultured.

培養液の660nmにおけるODが2.5に達した時に
、大腸菌形質転換株pA807/JM103 、pA1
202/JM103及びpA1308/JM103の場
合は、I PTGを2抛門添加し、大腸菌形質転換株p
R850/C600F、!±仁、9R1221/C60
0L田(及びpR1303/C600v羽(の場合は、
IAAを20μg/rtdl添加し、また大腸菌形質転
換株pP878/C600、pP1251/C600及
びpP1325/C600の場合は、培養温度を37°
Cより42°Cへ上昇させて、それぞれ誘導をかけた。
When the OD at 660 nm of the culture solution reached 2.5, E. coli transformed strains pA807/JM103, pA1
In the case of 202/JM103 and pA1308/JM103, two coats of IPTG were added, and the E. coli transformed strain p
R850/C600F,! ±Jin, 9R1221/C60
In the case of 0L field (and pR1303/C600v feathers),
20 μg/rtdl of IAA was added, and the culture temperature was increased to 37° for E. coli transformed strains pP878/C600, pP1251/C600, and pP1325/C600.
The temperature was raised from 42°C to 42°C for induction.

酵素活性は、それぞれ培養液から菌体外画分、ペリプラ
ズム画分及び菌体内画分に別けてblueνalue 
methodに従い測定した。その結果、いずれの大腸
菌においても培養24時間において酵素活性が最大値を
示し、また、それらの酵素活性の90%以上がペリプラ
ズム画分に存在した。測定された培養24時間における
ペリプラズム画分の酵素活性を第1表に示す。また、対
照とじて大腸菌pTUE217/IIBIOIのペリプ
ラズム画分の酵素活性は75単位/であった。
Enzyme activity was determined by dividing the culture solution into extracellular fraction, periplasmic fraction, and intracellular fraction.
Measured according to method. As a result, the enzyme activity of all E. coli bacteria showed the maximum value after 24 hours of culture, and more than 90% of the enzyme activity was present in the periplasmic fraction. Table 1 shows the measured enzyme activity of the periplasmic fraction during 24 hours of culture. Furthermore, as a control, the enzyme activity of the periplasmic fraction of E. coli pTUE217/IIBIOI was 75 units/unit.

この結果よりプラスミドρDR720のBam1llサ
イトへ挿入DNA断片F−18あるいはF−48を連結
挿入した場合が最も高い酵素活性を示した。これらの値
は、オリジナルのCGTase遺伝子を有するプラスミ
ドpTIJE217に比較してそれぞれ5.2倍、5.
5倍に上昇した。
The results showed that the highest enzyme activity was obtained when the inserted DNA fragment F-18 or F-48 was inserted into the Bamll site of plasmid ρDR720. These values are 5.2 times and 5.5 times higher, respectively, compared to plasmid pTIJE217 containing the original CGTase gene.
It has increased five times.

即ち、trpプロモーターを含むベクターに、CGTa
seの構造遺伝子及び、オリジナルの遺伝子の翻訳開始
点の上流側のDNA配列の少なくとも一部とを含むCG
Tase遺伝子組込んでな、る組換えベクターを含む、
エシェリヒア属に属する微生物の形質転換株は、効率良
(CGTaseを生産し、そのペリプラズム画分に多量
の酵素を蓄積する。
That is, CGTa is added to the vector containing the trp promoter.
CG containing the structural gene of se and at least a part of the DNA sequence upstream of the translation start site of the original gene
Contains a recombinant vector incorporating the Tase gene,
A transformed strain of a microorganism belonging to the genus Escherichia efficiently produces CGTase and accumulates a large amount of the enzyme in its periplasmic fraction.

この形質転換株を使用して液体培養してそのペリプラズ
ム画分より経済的にCGTaseを生産することができ
た。
Using this transformed strain, CGTase could be economically produced from the periplasm fraction by liquid culture.

(本頁以下余白) 第1表 pA807/JM103 pA1202/JM103 pA1308/JM103 pR878/C600計↓(− pR1221/C600fLi!L pR1303/C600註l二 p P 878 / C600 pP1251/C600 pP1325/C600 対照 pTUE217/1(Blot F+I −18 −48 F+I −18 −48 F+I −18 ・ F−48 tac  ゛ tac ・ tac 。(Margins below this page) Table 1 pA807/JM103 pA1202/JM103 pA1308/JM103 pR878/C600 total ↓(- pR1221/C600fLi! L pR1303/C600 Note 2 p P 878 / C600 pP1251/C600 pP1325/C600 contrast pTUE217/1 (Blot F+I -18 -48 F+I -18 -48 F+I -18 ・F-48 tac ゛ tac・ tac.

trp ・ trp ・ trp・ PL  ・ PL PL 5trp・ trp・ trp・ PL・ P.L. P.L. 5

【図面の簡単な説明】 第1図は、アルカリ性Bacillus sp、 11
011のCGTase遺伝子の翻訳開始点付近のDNA
配列及び推定アミノ酸配列を示す。K8、K12及びに
13で表わした太い実線は、II)NA断片f8、[1
2及びf13を調製するために使用した3種類の171
11er合成りNAを示す。−35及び−10で表わし
た枠は、該遺伝子の推定されるプロモーター領域を、又
RBSで表わした細い実線は、推定されるリボゾーム・
パインディング・サイトを示す。矢印は、該酵素のシグ
ナル・ペプチダーゼによる切断点、それに隣接する枠は
、該酵素の成熟型蛋白質の確認されたアミノ末端側のア
ミノ酸配列を示す。 第2図は、組換えベクターを構築するためのCGTas
e遺伝子の挿入DNA断片を調製する方法をフローシー
トで示したものである。B、、E及びHはル徂HI、は
遼R1及びH4ndlI[の制限酵素サイトを表わす。 図中プラスミドの黒い部分はCGTaseの構造遺伝子
を示し、白い部分はベクターpBR322D NAを示
し、また斜線の部分はB、 sp 11011の染色体
DNAに由来するCGTaseの構造遺伝子の近傍を示
す。 第3図は、プラスミドpTUE217の制限酵素地図を
示す。図中プラスミドの黒い部分はCGTaseの構造
遺伝子を示し、白い部分はベクターpBR322D N
Aを示し、また斜線の部分は旦、 sp 11011の
染色体DNAに由来するCGTaseの構造遺伝子の近
傍を示す。 第4図は、挿入DNA断片F+1、F−18及びF48
を構築する為に調製したDNA断片f8、f12、f1
3及びfRを図説したものである。図中の黒い部分はC
GTaseの構造遺伝子を示し、白い部分は影sp t
llollの染色体DNAに由来するCGTaseの構
造遺伝子の3′側近傍DNAを示し、また斜線の部分は
旦、 sp #1011のCGTaseの翻訳開始点の
上流側のDNA配列を示す。EはEcoRIサイト、C
B)はメチラーゼにより修飾されたBamtl Iサイ
ト、Sは翻訳開始点の上流側のDNA配列に存在するリ
ボゾーム・パインディング・サイトをそれぞれ示す。
[Brief Description of the Drawings] Figure 1 shows alkaline Bacillus sp. 11
DNA near the translation start site of the CGTase gene of 011
The sequence and deduced amino acid sequence are shown. The thick solid lines denoted by K8, K12 and 13 are II) NA fragments f8, [1
Three types of 171 used to prepare 2 and f13
11er synthetic NA is shown. The boxes marked -35 and -10 indicate the putative promoter region of the gene, and the thin solid line marked RBS indicates the putative ribosomal region.
Indicates a binding site. The arrow indicates the cleavage point by the signal peptidase of the enzyme, and the frame adjacent to it indicates the confirmed amino-terminal amino acid sequence of the mature protein of the enzyme. Figure 2 shows CGTas for constructing recombinant vectors.
This is a flow sheet showing a method for preparing an inserted DNA fragment of the e gene. B, , E and H represent the restriction enzyme sites of RHI, R1 and H4ndlI. In the figure, the black part of the plasmid shows the CGTase structural gene, the white part shows the vector pBR322 DNA, and the diagonal line part shows the vicinity of the CGTase structural gene derived from the chromosomal DNA of B, sp11011. FIG. 3 shows a restriction enzyme map of plasmid pTUE217. In the figure, the black part of the plasmid shows the structural gene of CGTase, and the white part shows the vector pBR322D N
A is shown, and the shaded area shows the vicinity of the CGTase structural gene derived from the chromosomal DNA of sp 11011. Figure 4 shows inserted DNA fragments F+1, F-18 and F48.
DNA fragments f8, f12, f1 prepared to construct
3 and fR are illustrated. The black part in the diagram is C
The structural gene of GTase is shown, and the white part is shaded sp t
The DNA near the 3' side of the structural gene of CGTase derived from the chromosomal DNA of sp #1011 is shown, and the diagonally shaded area shows the DNA sequence upstream of the translation start site of CGTase of sp #1011. E is EcoRI site, C
B) indicates a Bamtl I site modified by methylase, and S indicates a ribosome binding site present in the DNA sequence upstream of the translation start point.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、トリプ プロモーター(trp promoter
)を含むベクターにCGTase(Cyclomalt
odextrin glucano−transfer
ase、以下、CGTaseという。)の遺伝子を組込
んでなる組換えベクター。 2、CGTaseの遺伝子が、CGTaseの構造遺伝
子及びその翻訳開始点の上流側のDNA配列の少なくと
も一部とを含むものであることを特徴とする請求項1記
載の組換えベクター。 3、CGTaseの遺伝子が、アルカリ性Bacill
us sp.#1011(微工研菌寄第8685号)に
由来することを特徴とする請求項2記載の組換えベクタ
ー。 4、トリプ プロモーターを含むベクターが、プラスミ
ドpDR720であることを特徴とする請求項1記載の
組換えベクター。 5、請求項1、2、3、あるいは4のいずれか記載の組
換えベクターを有するエシェリヒア(Escheric
hia)属に属する微生物。 6、エシェリヒア属に属する微生物がエシェリヒア コ
リ (Escherichia coli)である請求
項5記載の微生物。 7、エシェリヒア コリに属する微生物が、エシェリヒ
ア コリ C600galK^−である請求項6記載の
微生物。 8、請求項5、6あるいは7のいずれか記載の微生物を
培地中で培養し該培地中にCGTaseを蓄積せしめこ
れを培養物から採取することを特徴とするCGTase
の製造方法。
[Claims] 1. trp promoter
) into a vector containing CGTase (Cyclomalt
odextrin glucano-transfer
ase, hereinafter referred to as CGTase. ) recombinant vector. 2. The recombinant vector according to claim 1, wherein the CGTase gene contains the structural gene of CGTase and at least a part of the DNA sequence upstream of its translation initiation site. 3. The CGTase gene is found in alkaline Bacillus.
us sp. The recombinant vector according to claim 2, wherein the recombinant vector is derived from #1011 (Keikoken Bibori No. 8685). 4. The recombinant vector according to claim 1, wherein the vector containing the tryp promoter is plasmid pDR720. 5. Escherichia spp. having the recombinant vector according to any one of claims 1, 2, 3, or 4.
A microorganism belonging to the genus Hia). 6. The microorganism according to claim 5, wherein the microorganism belonging to the genus Escherichia is Escherichia coli. 7. The microorganism according to claim 6, wherein the microorganism belonging to Escherichia coli is Escherichia coli C600galK^-. 8. CGTase, characterized in that the microorganism according to any one of claims 5, 6, or 7 is cultured in a medium, CGTase is accumulated in the medium, and the CGTase is collected from the culture.
manufacturing method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100313022B1 (en) * 1999-06-03 2001-11-03 이계안 Anti-noise structure of speaker grill for automobile

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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