JPH0358787A - Dnaおよびその用途 - Google Patents

Dnaおよびその用途

Info

Publication number
JPH0358787A
JPH0358787A JP2103963A JP10396390A JPH0358787A JP H0358787 A JPH0358787 A JP H0358787A JP 2103963 A JP2103963 A JP 2103963A JP 10396390 A JP10396390 A JP 10396390A JP H0358787 A JPH0358787 A JP H0358787A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
promoter
dna
bacillus
gene
dehydrogenase gene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2103963A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3096469B2 (ja
Inventor
Kenichiro Miyagawa
宮川 権一郎
Naoyuki Kanzaki
直之 神崎
Takeo Hasegawa
長谷川 建夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takeda Chemical Industries Ltd filed Critical Takeda Chemical Industries Ltd
Publication of JPH0358787A publication Critical patent/JPH0358787A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3096469B2 publication Critical patent/JP3096469B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/75Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Bacillus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • C12P19/28N-glycosides
    • C12P19/38Nucleosides
    • C12P19/40Nucleosides having a condensed ring system containing a six-membered ring having two nitrogen atoms in the same ring, e.g. purine nucleosides

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、かつお節の旨味成分である5′〜イノシン酸
(5゜−IMP)および、しいたけの旨味戚分てある5
゛−グアニル酸(5゜−GMP)の製造原料として重要
な物質であるイノシンお上びクアノノンを各々有利に製
造する方法、その製造に用いられる新規微生物、および
該新規微生物を作出するに用いられる新規DNAに関す
る。
2 (冬々月通 醗酵法によるイノノンの製造法に関しては、アデニン要
求性であるか、さらにそれに加えて各種の薬剤耐性をイ
テ]lj.シたバチルス属菌(特公昭552956号、
特公昭57−41915号、特開昭5 9 − 4. 
2 8 9 5号・)、ブ1ノビハクテリウム属菌(特
公昭51−5075目)等か、またクアノノンの製造法
に関しては、ハヂルス属菌(特公昭541 7033号
、特公昭5 5  4. 5 1 9 9 8・)、ゾ
Iノピバクナリウム属閑(特公昭58.−17592号
)等を用L)ろ方法か知ら9″lていろ。しかるに、イ
ノノン才3よびグアノシンか』l:通の生合戊経路で作
られてNξるこどから、往々にしこ、イノノン生産菌株
の育挿、生産培養の過程にわいてグアノシノが併産され
てきノこり、あるいはまた、逆に、グアノシン生産菌が
多吊のイノンノを併産することがあり、培養液からのイ
ノノンあるいはクアノノンの単離のために(よ、繁雉な
精製操作が必要てあー、た。このような背景のもとに、
近年発達した組換えD N A技法を利用(2て、タア
ノノン生合成経路?おいて最も重要な働きをしているi
 M 1)デヒl・ロゲナーセ遺伝子をコードするDN
Aをプラスミl・に連結し、該プラスミドを保持4−る
形質転換株を用いてグアノシンを製造する方法も考案さ
れている(特開昭60−156388号)。
まノこ一方、相換えDN A H法を用いて、T M 
I)デヒトロケナーセ欠損性株を誘導し、グアノシンの
副成を抑える方法も考案されている(特開平l1 7 
4 .’3 8 5号)。
■即≠5邂姻しようとする課題 しかしながら、このような方法でさえも、イノシンおよ
ひグアノシンの食品T業上の各々の重要度からず21ば
、前者においては、プラスミ1・を用し)ているために
安定生産の面から、また、後者においては要求物質であ
るキザンチンの連続フィードという煩雑さの故に、必ず
しも満足できるものではなく、更に有利なイノノンの製
造法、およびグアノノンの製造法が望まれていた。
課題を解決するための手段 本発明者ら(J、このような現状に鑑み、生産菌の有す
るI M I〕デヒド「lケナーセ?b PI−がグア
ノシンの蓄積量に大きく関ち(7ていろという事実に着
目し、該酵素遺伝子を一″jく発現させるこどによって
グアノノンを選択的に著量蓄積せしめ、また逆に該酵素
逍{I、子を低く発現させることによって、イノノンを
選択的に著量蓄積せしめろことによー、てグアノシンあ
るいは、イノシンの収量増人を図るこどを[1的どして
鋭色研究を行9た。
この結果、イノノン、あるい(J1 イノノンおよびグ
アノシンを月−産4−る能力を有ずろ菌株から、その染
担休十のI M Pデヒ1・ロケナーセ遺伝子をコー}
”−J“ろl) N Aのプ[Jモータ部分が、該菌株
内で高允現が可能な他のプ〔ノモータに置き換えられた
ような新規微生物を、また−・方、イノノンわよびグア
ノシンを、あるいは、イノノンおよびキザン}−ノンを
、あろい(jキザン1・ノンおよび/まプこ(Jグアノ
ンノを各々生産する能力を有する菌株から、その染色体
−1−のIMPテヒドcJlrナーゼ遺伝子をコー1・
−4るI) N Aのプ〔ノモータ部分か、該菌{1、
内で低発現か『jJ能なftlzのプ「lモーシに置,
き換えられたような新規微生物を組換えI)NA技法を
用いて作出するのに威功した。
この手法を用いて、バチルス属細菌から選ばれた微生物
を受容菌として、これから誘導された該新規微生物は、
高発現(または、低発現)のプロモータを持つIMPデ
ヒドロケナーゼ遺伝子が、その染色体I) N Aヒに
組み込まれているノこめに、多量のグアノノン(または
、イノノン)を蓄積し、きわめて安定性のある生産がく
りかえし実施できるこどを見出し2た。本発明はこの上
・うな知見に基づいて完成されたちのてあり、 バチルス属閑の染色体のI M I〕デヒドロゲナーセ
遺イ云子のプロモータか、発現可能な他のプ(1モータ
で置換されたiMI)デヒ}・ロケナーゼ遺伝子を含む
DNAを提供するものである。また、本発明は該DNA
が組み込まれたベクター、該1) N Aもしくは該ベ
クターで形質転換されたイノシンおよび/また(」グア
ノシン生産能を有ずるバチルス属菌ならびに該バチルス
属菌を培地に培養し、イノノンわよび/またはクアノノ
ンを生成蓄積せしめ、これを採取することからなるイノ
ノンおよび/またはクアノノンの製造法を提供するもの
である。
本発明に用いられるIMPデヒドロゲナーゼ遺伝子領域
を含むDNAは、該酵素遺伝子をコードする全てのDN
A部分と、更にその前後に若干の周辺部分を含んでいる
DNAであることが望ましいが、該酵素の翻訳開始点を
含むオープン・リーディング・フレームの5゛側、SD
配列、プロモータおよび更にその5゛上流域を若干含む
DNAであっても差しつかえない。
かかるDNAは微生物の染色体DNAより組換えDNA
技法を用いて単離するのが簡便であり、この目的に用い
られるホスト・ベクター系としては通常用いられるEK
系、すなわち、宿主としてはエノエリヒア・コリ(Es
cherichia  coli)KI2株由来の、た
とえば、エノエリヒア・コリ(Escherichia
  coli)C 6 0 0 [テイ・マニアテイス
ら、「モレキュラークローニンク」、ア・ラボラトリー
・マニュアル、コールト・スプリング・ハ7 ーバー・ラボラトリー(T. Maniatis  e
t  at.,Molecular  Cloning
,  A.Laboratory ManualCol
d  Spring  Harbor  Labora
tory)東大出版会刊 1982年、第504頁]、
エンエリヒア・コリ(Escherichia col
i)J A 2 2 1 ( I F 014359,
ATCC33875)、エシエリヒア・コリ(Esch
erichia coli)MM 2 9 4(ATC
C33 6 25)[プロノーディングス・オブ・ナン
ヨナル・アカデミー・オブ・ザイエンンス(Proc.
 Natl. Acad. Sci. )USA, 7
 34174(1976)]あるいはその誘導体が好適
に用いられる。また、ベクターとしては、pBR322
.pACYC  184.,pACYC  177pU
C 18.pUC 19,pf4SG3 9 6,pH
SG298などが好適に用いられる。
またC haron 4. A (rモレキュラークロ
ーニンク」第31頁)やEMBL  3、EMBL4[
ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(J.
Mol.Biol.).  1 7 0,  8 2 
7コなどのファージベクタ8 DP  50supF(Jモレキュラークローニング」
第504頁)、エシェリヒア・コリ(E scheri
chiacoli)NM  5 3 8、NM 539
[ノヤーナル・オブ・モレキュラー・ハイオロジー(J
.Mol.Biol.).  I’ 7 0 ,  8
 2 7]、エノエリヒア・コリ(Escherich
ia  coli)L E  3 9 2 [ジャーナ
ル・オブ・ハイオロジカル・ケミストリ−(JBiol
. Chem.).  2 1 8,  9 7]など
を組合わせた宿主ベクター系も用いることができる。ま
た当然のことながら、バチルス属菌たとえばバチルス・
ズブチリス(Bacillus  subtilis)
M I  l 1 4[ジーン(Gene).  2 
4 .  2 5 5]あるいはそれから誘導された変
異株を宿主としてバチルス属菌内で自律複製能を有する
プラスミドpUB110pC 194.pE  1 9
4,pS 194,pSA  2100pHY  3 
0 0 P LKなどをヘクターとずるような宿主ヘク
ター系も用いることができる。
IMPデヒドロゲナーゼ遺伝子の供与菌は、該菌株のI
MPデヒドロケナーゼ遺伝子の塩基配列が後記の受容菌
として用いられるハヂルス属閑の染色体上のIMPデヒ
ドロゲナーゼ遺伝子の塩基配列との相同性が高いもので
あれば、原間としてその由来については特別な制限はな
く、どのような微生物でも供与菌として用いることがで
きる。
とりわけ、バチルス属菌を用いればいわゆるセルフクロ
ーニングとなり、取扱いのうえからも好ましく、また得
られた形質転換株も安定であることが期待される。また
該供与菌は必ずしもイノシン、グアノシン、キザントシ
ンあるいは、これらのプリン塩基を生産する能力を有し
ている必要はないが、IMPデヒドロゲナーゼの欠損性
のないものが好ましい。
このようなDNA供与菌としては、バチルス・などのバ
チルス属菌が挙げられる。
のような菌株が例示される。
バチルス・ズブチリス(BacillusNo.] 6
 8(BGSCIA1) たとえば、次 subtilis) l0 バチルス・ズブヂリス(Y3acillus  sul
+jilis)No.l15(IFOl4187,FE
RM  T’,P1327) ハヂルス・ズフー1リス(J3acillus  su
btilis)MI  1 17I「ンーン(Gene
),  2 4 ,  2 5 5 ]バチルス0ブミ
ルス(Y3acillus  pumilus)ATC
C   7061 ハヂルス・リケニフ1ルミス(Bacillus1ic
heniformis)A ′FC C  I 4 5
 8 0B G S C  ザ・バチルス・ノエネフー
インク・スl・ソク0センター(The F3acil
lus Genetic StockC enter) IFO:IIイ団法人允醇研究所 ATCC ノ・アメリカン・タイプ・カルチャ0−1レ
クノrIノ(Tl〕eA mericanType  
Culture  Collection)このような
供勺菌からのIMPデヒ1・ロゲナーセ遺イ云子を含む
DNAの単離は、特開昭60156388号に記載の方
法に準じて行うこともてきるし、まノこ、特開昭64−
27477号に記載の方法にべC′じて、後記の受容閑
とし7て用いられるバチルス嘱菌のIMI)デヒ1・〔
lケナーゼ遺伝子の塩基配列と]]4同性が高いような
染色体を6Fするバチルス属菌の該酵素欠損性変5゛コ
株のギザンヂン要求性を相袖する組換え体を、供与閑の
遺伝子ライブラリーから選択することに3Lっでも該遺
伝了を含むI) N Aを得ることができる。
かくして得られたIMPデヒ1・口ケナーゼ遺伝子を含
むI) N Aから本発明の新規1.) N Aを逍成
1i離ずるには組換えI) N A技法を用いるのか簡
便であり、たどえばエノエリヒア・フリ(Escher
ichiacol i)の宿主ベクター系が好適に用い
られろ。
本発明の新規I)N△はI M l)テヒド口ゲナーゼ
遺伝子を含むプラスミトから次のような手順て逓成単離
オることかてきる。
なお、以後のエノエリヒア・コリ(E scheric
hiacoli)中での本発明のI) N Aの作製過
程に於いて{ま、尖験の便宜上、I) N A断片を新
しいベクターにザブクローン化したり、ポリリンカーの
下流に連結するのが好都合であることが多い。この目的
のためにたとえは、エンエリヒア・コリ(Escher
ichia coli)のl\クターであるI)UC1
19のポリリンカ一部分をfll用してザブク[7 −
ニングを行えば、新規1)NAの作製の際にも、また、
塩基配列決定の際にも好都合てある。
まず、I IVf T〕デヒドロケナーセ瑣伝子を含む
丁) N Aからプロモータ領域部分が削られたDNA
断片を作製する。たとえば次のようにして行うことがで
きる。IMPデヒド1′Jゲナーゼ瑣伝子を含むブラス
ミドを、そのプロモータのL流の、かつ、プ「lモータ
に近いf7I置に11ff−の切断点を有する制限酵素
を用いてuJ断する。次L)て二本鎖T−) N Aを
末端から順次消化づ゛ろエキソヌクレアーセ活性を有す
る酵素、たとえば、BAL3]を用いて該切断点から消
化されてIMPデヒドロゲナーセ遺伝子の上流域が削ら
れ、短くなー)たDNA断片を得ろ3、この際、IMP
テヒドロゲナーセ遺伝子のプ[ノモータのみがY度削ら
,(1たI.) N A断片を得るには、用いた醇素の
!7L反応lIJ7間を適宜変えて長さが種々異なー,
たI) N A断片を得、その内から後記ずるような適
当な手段でたとえば該断片の塩基配列決定の結果から、
目的とするD N A断片を選び出してやればよい。塩
基配列の決定tel該1.) N A断片を塩基配列決
定に用いられるベクターたとえば、MI3、pUcII
8あるいfJ:pU C I I 9などにザフクロー
ン化した後、公知の方法たとえばザンカーらの方法[F
 . S angerら、プ[ノンーディンクス・オブ
・ナノヨナル・アカデミー・オブ・ザイエンス(Pro
c. NaLl. Acad.  Sci. )LJS
A74.,5463]を用いて行うことができる。
次に、かくして得られたDNAのIMPデヒドロケナー
ゼ遺伝子のオーブン・リーディンク・フレームの」二流
(SD配列の」−流)に別のプロモータを連結するには
、たとえば大略次のようにして行うことがてきる。プロ
モー夕を欠失したIMPデヒ}〜ロゲナーゼ遺伝子を含
むプラスミ1・のオープン・リーディンク・フレーl8
上流(S1)配列上流)に唯一の切断点を有する制限酵
素を用いて、常法により該プラスミドを切断し、また一
方、後記の受容菌中でプロモータ活性を有するDNA断
片を該断片を含むDNAから切り出し、要すれば、該切
断片をたとえばアカロースケル電気沫動で分離後、抽出
単離し、両者を混合し、接着末端が同一の場合はそのま
まE) 4 D N Aリカーゼを用いて連結し、また
接着末端が異なる場合はT4DNAポリメラーゼを用い
て平滑末端に転換してからT4DNAリガーセて連結ず
ることによって目的とずるI)NΔを得ることができる
なお、この際、置換されたプロモー夕の5′」二流にI
MPデヒトロゲナーゼ遺伝子の5′−隣接領域の一部を
連結しておけば、後記する受容閑の染色体」二での組換
えの際にダブルクロースオーバー型の組換えをおこすの
で好都合である。
IMPデヒドロケナーゼ遺伝子を含むプラスミトを切断
ずる制限酵素としては、IMPデヒドロケナーセ遺伝子
の上流部に切断点を有するようなものであればどのよう
なものでも使用可能であるが、IMPデヒドロゲナーゼ
遺伝子のプロモータの5゜−−1二流で、かつ該プロモ
ータに近い位置に切断点を有し、該プラスミトの他の部
分を切断し15 ないものが好ましく選ばれる。またプロモータを連結す
る際に、プロモータが削除されたIMPデヒドロゲナー
ゼ遺伝子を含むプラスミトを切断ずるに用いられる制限
酵素としては、IMPデヒ1・ロゲナーゼ遺伝子のオー
プン・リーディング・フレームおよびSD配列の5”一
側で、かつ該部分に近い位置に切断点を有し、かつ当該
プラスミトの他の部分を切断しないものが好ましく選ば
れる。
たとえば、 宜用いられる。
本発明に用いられるプロモー夕は後に用いられる宿主菌
内で発現可能なDNA配列を有するものであればよく、
その由来は原核生物,真核生物あるいは、合成DNAで
あるとを問わない。
たとえば、バチルス属閑の染色体由来、バチルス属閑の
ファーノ由来またはバチルス属菌体内で自立増殖可能な
プラスミド由来のプロモータで、バチルス属菌の染色体
のIMPデヒドロゲナーゼ遺伝子よりも強く発現するプ
ロモータ、バチルス属の染色体のIMPデヒドロゲナー
ゼ遺伝子よりも弱く発現するプロモータが挙げられる。
具体的には、たとえば、強く発現するプロモー夕として
は、マガザニク(Magasanik)の方法[マガサ
ニクヒ’−、106〜IIILメソッド・イン・エンザ
イモa ノ−(Magasanik. B.. pag
e1 0 6〜1 1 1 , Method in 
Enzymology Vol. V Tpublis
hed by Academic Press.New
 York)に従って測定されたIMPデヒトロゲナー
ゼの通常の酵素活性が1 . 5 nmol生威XMP
/分・m9蛋白のとき7 . 5 nmol生成XMP
/分・yrrg蛋白以」二を与えるものが、また、弱く
発現するプロモータとしては、同様の条件下に0 . 
5 nmol生威XMP/分・mg蛋白以下のIMPデ
ヒドロケナーゼの活性をうえるものが挙げられる。たど
えば、つぎのプロモータが挙げられる。
強い発現用プロモータ A AAAGGTA TTGA CTTTCCCTA 
CAGGGTGTGTAA TA ATTTA TA 
TA CASPO].−1.5[りー.ジイおよびペロ
,ジェイ、ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロ
ジー(Lee,G andPero, J. Mol.
 Biol.),1 52.24 7(1 98 1)
IAA AAGTTGTTGACTTTATCTACA
AGGTGTGG CA TA ATA ATCTTA
 A CSPOI−26[りーら、モレキュラー・アン
ト・ジェネラル・ンエネティックス(Lee et a
l,Mol. GenGenet.).  1 8 0
 ,  5 7(1 9 8 0)]GAAAAGTG
TTGAAAATTGTCGAACAGGGTGATA
TAATAAAAGAGTAφ29G36[マレイ,シ
ー・エルおよびロビノヒッチ,ジェイ・シイ、ジャーナ
ル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(Marra
y,  C, L, and Robinowitz,
  JC., .丁   Biol.  Chem.)
.2  5  7  , I  O  5  3(1 
 9  8  2)]GAAAAGGGTAGACAA
ACTATCGTTTAACATGTTATACTAT
AATAG八人φ29G2[ヨシカワ,エイヂら、プロ
ンーディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ
・ザイエンス・ユー・エス争エイ(Yoshikawa
,  I{. et al.,  ProcNa口 A
cad.  Sci., USA).  78  1 
3368 (+981)I ATTAATGTTTGACAACTATTACAGA
GTATGCTATAATGGTAGTATCφ29A
I.[ヨノカワ,エイヂら、プ[!ンーデインクス・オ
ブ・ナノ?ナル・アカテミー・オブ・ザイエンス・ユー
・エス・エイ(Yosbikawa. II. et 
al.,  ProcNail. Acad. Sci
., USA),  7 8,  I 3 3 6(1
981)] T八ATATCGTTGACATTATCCATGTC
CGTTGTTAAGATAAACATGAAプリン・
オペロン[エボーレ,ディ・ノエイおよびザルキン,エ
イヂ、ノヤー→ル・オフ・バイオロジカル・ケミストリ
ー(Ebbole, D.  J. and Zalk
in, II.J.Biol.Chcm.).262.
8274(1 987)1弱い発現用プロモータ AATTTTATTTGACAAA A ATGGGC
TCGTGTTGTACAATAAATGTAGTve
g[モラン.ノー・ピー・ノコニアら、モレキュラー・
アンド・ンエネラル・シjネティノクス(MoranC
. P.  .Jr. et al.  Mol. G
en. Genet.)1 86,339(+ 982
)] AAGTCTCCTTGAAATCAGAAG/tTA
TTTAGGATATATTTTTCTATGGtms
[モラン,ノー・ピー・ンコニアら、モレキコラー・ア
ンド・ノエネラル・ジェネティックス(MoranC,
 P,, Jret al., Mol. Gen. 
Genet.)+ 86,339(1 982)] AAAAACGGTTGCATTTAAATCTTAC
AT八TCTAATACTTTCAAAGACpenp
[ヒメノ.テイら、シャーナル・オツ・ハクテリオロジ
ー(I−1imeno.T. et al..  .丁
 B acteriol .)168,11.28(1
986)] CAGTAATATTG A CTTTTAA AA 
A AGGATTGATTCTA A 1’GA AG
A A AGCcat[ホリノヒソチェスおよびワイズ
ブラム ヒー・ノエイ、ノヤーナル・オツ・バクテリオ
ロノー(TlorinovichiS. and We
isblum, B.,  .J . Bacteri
ol.).  1 5 08 1. 5(1 9 8 
2)1 ΔΔTTCCAAGTGTTAATATTCCTTAA
AAAAC八TTT八CTTCCATGGAAAATG
ATGATAGATTAATTTTTA AGAAAA
AGA A CTGGTAATTCGCGA ATTA
TGAAΔAAGCGCTTTTTCTGCA 1)1[ケイ・ナカハマら、ジーン(K. Nakah
ama et al.Gene).  3 6,] 7
 9(1 9 8 5)]これらのプ口モータは、該プ
ロモー夕を含むI) N A (プラスミ1・)から適
当な制限酵素を用いて切り出して、ノコとえげアガ〔1
−ス・ゲル電気泳動、ボリアクリルアミl’ケル電気泳
動で分別の後、回収して用いることも出来ろし、また、
市販のDNA合成装置(たとえばA ppl ied 
 R iosystems社製)を用いて、そのブ口1
・=1−ルに従って、フォスフォアミダイト法によって
1′.記プロモータの塩基配列を有するI) NAを合
成し、これを用いろことも出来る。
次に本発明の新規1)NΔを大量に得るに{J1前記の
T4+}NAリカーセで連結させた反応液を用いて、キ
ザンヂン要求性を0゛する宿主菌を形質転換し、入れか
えられたプロモータの発現により宿主閑のキザンヂノ要
求性が相補された形質転換株を得、この形質転換株から
自体公知の方法、たとえば110出の[モレキ:Iラー
・クローニンク」第86頁〜第93頁に記載の力法に従
って行うことができる。
かくして得られたプラスミトからプ「lモータか交換さ
れたTMPデヒドI′1ゲナーセ遺伝子部分を単離ずる
には、常法により制限酵素を用いて該プラスミドを切断
し、アカ口ースケル電気泳動で分離した後、たとえばエ
レク}・ロエルータを用いることによって容易に抽出単
離することかできる3、かくして得られた新規1) N
 Aを用いて受容閑を形質転換させ、新規微ノ1三物を
造成する方法にー)いて説明する。
この形質転換に用いられる受容閑としては、菌体外に与
えられた線状DNAを取り込み、染色体上において該1
) N Aの塩基配列と相同性の高い部分で組換えをお
こし、形質が変化する性質、いわゆる形質転換能を有す
る菌であればよく、その染色体DNAの塩基配列が線状
DNAに含まれているIMI)デヒドロケナーゼ遺伝子
のものと高い相同性を示しているものであれば、必ずし
もIMPデヒドロゲナーゼ遺伝子の供79菌と同−であ
る必要はない。イノノンおよび/またはグアノノン生産
能の高い形質転換株を得る目的からはプリン系物質、た
とえばイノシン、グアノシン、ギザン1・シンの内の2
種以上を蓄積することが知られており、形質転換能を有
し、病原シLがなく、工業的にも安全に使用されてきた
歴史があるという観点からは、バチルス属菌、特にバチ
ルス・ズブチリス好適である。
また、たとえばこれらの菌に更にプリン系物質の蓄積に
有利とされている公知の性質、たとえば8−アザクアニ
ン耐性などのプリンアナログ耐性、ヌクレオシトホスフ
ォリラーセ欠損性、5′−グアニル酸還元酵素欠損性、
葉酸拮抗剤耐性などか1または2以上ト[与されたもの
を受容菌として用いた場合は、イノシンおよび/または
グアノシン生産性の向上のために一層好適な結果を得る
ことが多い。
ハヂルス属の受容閑としては次のものが例示される。
バチルス・ズブチリス(Bacillus  subt
ilis)BM  1032(IFO  14559,
FERMBP−1242) バチルス・ズブヂリス(Bacillus  subt
ilis)23 IA3(BGSC  No.IA3) バチルス・ズブチリス(Bacillus  subt
ilis)NA−6011(IFO  14189,F
ERMBP−291) ハヂルス・ズブヂリス(Bacillus  subt
ilis)NA−6012(TFO  14i90,F
ERMBP−292) バチルス・ズブチリス(Bacillus  subt
ilis)NA−6128(IFO   14373,
FERMBP−6 1 7) バチルス・ズブヂリス(Bacillus  subt
ilis)NA−7821(IFO   14368,
F’ERMBP−6 + 8) バチルス・ズブチリス(Bacillus  subt
ilis)ATCC   19221 バチルス・ズブヂリス(Bacillus  subt
ilis)ATCC   +4662 バチルス・プミルス(Bacillus  pumil
us)(FERM  I”−2 ]  1 6)バチル
ス・プミルス(Bacillus  pumilus)
24 (FERM  P−4 8 3 2) バチルス・プミルス(Bacillus  pumil
us)(FERM  r’−4 8 2 9)バチルス
・リケニボルミス(Bacilluslichenif
’ormis) I F O  I 2 4 8 5本
発明の新規DNAはバチルス属菌の形質転換に用いられ
、この場合、プラスミドに組み込んだ状態で利用に供す
ることも可能であるが、一般にはプラスミトを開裂させ
た線状DNAあるいは本発明のDNAを切り出して用い
るのが好ましい。
線状DNA断片を用いてのバチルス属菌の形質転換は公
知の方法[シイ・アナグノストボウロスおよびシェイ・
スピツァイツエン・ジャーナル・オブ・バクテリオロジ
イ−(C.Anagnostopoulosand  
J. Spizizen, J. Bacteriol
.)8 1741(+961)]を用いて行うことがで
きる。
本発明の形質転換株を効率よく得るためには、たとえば
、予め、受容菌のIMPデヒドロゲナーゼ遺伝子のプロ
モータおよび構造遺伝子の全部もしくは、一部を欠失さ
せ、キサンヂン要求性にしておくことが有効である。こ
れにより、本発明のDNAで形質転換させた株がキザン
チン要求性でなくなるために、受容菌の形質転換後、キ
サンチンを含まない寒天平板上に塗布し、生育させたと
きに、大多数の受容菌からの形質転換株の選択が容易に
なるからである。このような染色体」二のIMPデヒド
ロゲナーゼ遺伝子のプロモー夕とオープン・リーディン
グ・フレームの全部または一部を欠失した変異株は、I
MPデヒトロゲナーゼ遺伝子のプロモータとオープン・
リーディング・フレームの全部または一部を欠失したD
NAを用いて、受容菌を形質転換し、レプリカ・プレー
ト法でキサンチン要求性株を選択することによって得る
ことができる。この目的に用いられるDNAを作製する
には、受容菌のそれと相同性の高いIMPデヒドロゲナ
ーゼ遺伝子およびその隣接領域を含むプラスミドから、
該遺伝子のプロモータを欠失したDNAを得るのと同様
の手順で、更にエキソヌクレアーゼでの消化を続1:I
、プロモータのみならず構造遺伝子の全部または一部を
欠失さ26 せるか、また適当な制限酵素を用いて該遺伝子のプロモ
ータおよびオープン・リーディンク・フレームの欠失し
たDNAを作製することにより行える。この際、エキソ
ヌクレアーセの消化条件は、該遺伝子のプロモータおよ
びオープン・リーディンク・フレー1・を出来得る限り
多く欠失し、かつ、該遺伝子の隣接領域は出来得る限り
残すような条件が好適に選ばれる。また、このようなr
lJΔを制限酵素を用いて作製する場合には、同様な条
件を満たずような切断部位を有する制限酵素が好適に選
ばれる。また、このようなDNAを作製するにあたって
、欠失した部分に後記のようにマーカー遺伝子を挿入し
ておけば、キザンヂン要求性株かマーカーたとえば薬剤
耐性を指漂として得ることができ、選択が容易となって
実用上有利である。
選択マーカー遺伝子の挿入および形質転換株の取得につ
いて(j、たとえば特開平1−17/1385号に記載
の方法に準して行うことかできる。かくして得られたキ
ザンチン要求性株を受容菌として、本発明のDNAを用
いて形質転換し、菌@B 肢を、27 キザンチンを含まない寒天平板培地」二に塗布し、生育
してきたコロニーより本発明の新規微生物を得ることが
できる。
このようにして得られた該形質転換株が新規微生物であ
ることは、該形質転換株および形質転換に用いた受容菌
の染色体DNAを、各々、適当な制限酵素で切断してア
ガロースゲル電気泳動を行い、アルカリ変性させてニト
ロセルロースフィルタに移しとり、一方IMPデヒトロ
ゲナーゼ遺伝子を含む断片および用いたプロモータを含
むDNA断片を各々放射能で標識し、これをプローブと
してザザン・ハイツリダイゼーンヨンを行い、各々が、
ハイブリダイズした断片の大きさを解析すると、プロモ
ータか置換されていることが確認されることから判明す
る。また形質転換株の染色体DNA上のIMPデヒドロ
ゲナーゼ遺伝子のプロモー夕部分の塩基配列を凋べるこ
とによっても、プロモータが置換されていることを確認
することができる。前記の形質転換株が、本発明のDN
Aで形質転換した際にダブル・クロス・オーハー型の組
換えをおこしたときは、IMPデヒドロケナーゼ遺伝子
の発現の強さに差があり、また、本発明のDNAでノン
グル・クロス・オーバー型の組換えをおこしたときは、
」二の性質に加えて、用いたマーカーの性質が発現して
いるが、その他の菌学的性質(lJ.形質転換前の受容
菌と変わらない。
このような本発明の形質転換株の代表的な例としては、
後記の実施例で得られた、 バチルス・ズブチリス(+3acillus  sub
tilis)NA  6242(IFO]4867.F
ERMBP−2381) バチルス・ズブヂリス(Bacillus  subt
ilis)NA  62/+3(IFOl4868  
FERMBP−2382) が挙げられる。なお、ここに、IFO番号は前記のごと
く、則団法人発酵研究所への寄託番号を、マタ、F E
 R M  B P一番号はブタペスト条約の下での工
業技術院微生物工業技術研究所(FRI)への寄託番号
であり、各菌株は、1989年4月3日イ;jでIFO
に、また、1989年4月12日29 イ」でFRIにそれぞれ寄託されている。
もちろん、プロモータや受容菌を選ぶことによって、本
明細書に記載の方法に従って、同様に種々の形質転換株
を容易に作出することができる。
本発明で得られる形質転換株を用いてイノシンおよび/
またはグアノシンを製造するには、従来のイノノンおよ
び/またはグアノシン生産菌の培養方法と同様の方法が
用いられる。
すなわち、培地としては、炭素源、窒素源、金属イオン
類のほか、必要に応じてアミノ酸、核酸、ビタミン類な
どの栄養源を含有する培地が用いられる。たとえば、炭
素源としては、グルコース、ンユークロース、マルトー
ス、澱粉、澱粉糖化液、糖蜜などが用いられる。窒素源
としては、ペプトン、コーンスティープリカー、大豆粉
、乾燥酵母、尿素などの有機窒素源のほかに、硫酸、硝
酸、塩酸、炭酸などのアンモニウム塩やアンモニアガス
、アンモニア水などの無機窒素源がそれぞれ単独もしく
は混合して用いられる。その他の栄養源としては、菌の
生育に必要な各種の無機塩30 角、アミノ酸類、ヒタミン類などが適宜選択の−」二、
それぞれエ}ラ独もしくは混合して用いられる。アデニ
ン源としては、アデニン、アデノノン、アデニル酸、核
酸(Jもと上り、それらを含有する微生物菌休やそれら
の抽出物なとが用いられる。
さらに、培地には必要に応じてノリコンオイル、ポリア
ルギレンクリコールエーテルなとの消泡剤や界面活性剤
なとを添加ずることかてきる。
培養は、通常、振盪あるいは通気撹拌深部培養などの好
気条件下に行なわれる。培地のpI1は通常4ないし9
の範囲が好ましい。培養中にpHの変動が観察される場
合は、これを好ましい範囲に修正するために硫酸、炭酸
カルシウム、水酸化ナトリウム、アンモニアガス、アン
モニア水などを適宜添加してもよい。培養濡度は通常2
0°Cないし45℃の範囲から、使用される微生物の生
育およびイノシンおよび/またはクアノソンの蓄積に好
適な温度が選択される。培養は実質的にイノシンおよび
/またはグアノノノの蓄積量が最大になるまで行なわれ
るが、通常24時間ないし1443 時間の培養で目的を達することがてきる。
培養物からイノシンおよび/またはグアノシンを分離採
取するには、すでに公知にされている通常の精製手段た
とえば枕澱法、イオン交換樹脂や活性炭によるクロマト
グラフィー法などの分離精製法か用いられる。
塞檄敗 以下に参考例および実施例を挙げて本発明を更に詳しく
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、以下の参考例および実施例における制限酵素[全
てニッポン・ノーン(株)製]、修飾酵素は、DNA1
μ9あたり5Uを用いた。
また、反応条件は特に断りのない限り、酵素メーカー指
定の条件て行った。
参考例l バチルス・ズブチリス(Bacillus  subt
ilis)のIMPデヒドロゲナーゼ遺伝子を含むプラ
スミドpEXIl7の単離 バチルス・ズブチリス(Bacillus  subt
ilis)NA−6012(IFO  14+90、F
ERM32 BP−292)株由来のIMPデヒドロゲナーゼ遺伝子
領域を含む組換えプラスミドpEXI17を保持する形
質転換株、エノエリヒア・コリ(Escherichi
a  coli)TEX  l ] 7(特開昭601
56388号)から、該プラスミドの抽出を「モレキュ
ラー・クローニンク」第86頁〜第93頁に記載の方法
に従って行った。すなわち、エソエリヒア・コリ(Es
cherichia  coli)TEX  I I 
7をLB培地(ハクト・トリプトンIO9/(、酵母エ
キス5 9/(1、塩化ナトリウム5y/ρ)に接種し
、プラスミドを増幅させるためにクロラムフェニコール
をI 4 0 u9/rtr(lとなるように添加して
一夜培養後、集菌、洗浄した。洗浄菌体にリゾヂームを
加え、更に1%ラウリル硫酸ナトリウムを含む0.2N
水酸化ナトリウム溶液を加えて溶菌し、5M酢酸カリウ
ムを加えた後、遠心分離によりプラスミドを含む上澄液
を得た。」二澄液に0 6容のイソプロパノールを加え
、プラスミドDNAを沈澱させ、エタノールで浣浄した
後、TE緩衝肢(10mMトリス塩酸緩衝肢−1mM 
 EDTApI{8.0)に溶解した。これに比重が1
.60となる上うに塩化センウムを加え、終濃度が60
0μti/ ytrQとなるようにエチジウム・ブロマ
イドを加えた。超遠心機(ロータ V65 Ti)を用
いて20°Cで50.00Orpmにて12時間遠心分
離し、紫外線によって検出されるプラスミトのバンドを
取り、n−ブタノールを用いてエチジウム・ブロマイド
を抽出除去した後、TE緩衝液に透析して、300iQ
.の培養肢から約200μ9相当の組換えプラスミトp
EXI17を得た。
pEX]47を種々の制限酵素で切断し、ラムダファー
ジのHindIIT分解物の分子量を基準にしてアガロ
ース・ゲル電気泳動のパターンから第1図中に示すよう
な制限酵素切断地図を得た。I)EX117はpBR3
22のPstlサイトに約6 4キロベースペアのDN
A断片が挿入された組換えプラスミドである。
実施例I IMPデヒドロゲナーゼのプロモータ部分をSPOIプ
ロモータに置き換えた新規DNAの34 作製 1−i)  IMPデヒドロゲナーゼ遺伝子のサブクロ
ーニング 3μyのpEXl17をXbalとHincIIで二重
消化し、一方pUC I ] 9 (I μg)を同じ
<XbalとI−Tincllて二重消化し、両者を混
ぜ合わせ、これに1/2容の7.5M酢酸アンモニウム
を加え、更に終濃度が70%となるようにエタノールを
加えてDNAを沈澱させた。遠心分離後、該DNAをT
E緩衝液(5/i)に溶解しライケーンヨン・キット(
宝酒遣製)を用いて両者を連結した。この反応液の一部
(5μのを用いてエシェリヒア・コリ(Escheri
chia  coli)X 8 9 5株(IFO+4
308  FERM  P−7/III.キザンヂン要
求性を有する)を形質転換して、25μg/rttQの
アンピノリンを含むM−9  CATΔ培地(Na2H
 P  O 4  6 9/Ol1  K H2P  
0 4 3 g/(lX  NaC ]0.51j/f
!,Nl{4Cl  lg/L MgSO.  ImM
、CaCl2 ]mM,グル:l−ス2g/(1、カザ
ミノ酸2q/(1,  トリプ1・ファン !50mg
/yp(1,アデニン35 5 Q uq/rnQ、寒天1 5g/(2、pr]7
.2)に塗布し、37℃で一日保温し、生育してきた形
質転換株から常法に従ってプラスミドを抽出し、pEX
214と命名した。形質転換は、エス・エヌ・コーエン
(S. N. Cohen)らの方法[プロシーデイン
ダス・オブ・ナノヨナル・アカデミー・オブ・ザイエイ
ンス(Proc. Natl. Acad. Sci.
 )USA69.2110(1972)]に従って行っ
た。次に、参考例記載の方法に従って大量調製を行い、
Iffの培養液から1300μタのDNAを得た。
pEX2+4の作製過程を第1図に示した。
1−ii)pEX214に含まれるIMPデヒドロゲナ
ーゼの塩基配列決定 pEX214のXbaI −HincH断片について、
エヌ・ポンチ(N . P oncz)らの方法「プロ
シーディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ
・ザイエンス(Proc.Natl.Acad.Sci
.)USA.79  4.298(] 982)]に従
って、欠失DNA断片群を調製し、サンガー( S a
nger)法によって塩基配列決定を行った。サンガー
法を行うにあたっ36 ては、SEQUENASE[ユナイテッド・ステーツ・
ハイオケミカル・コーポレーション(UnitedSt
ates Biochemical Corporat
ion)製]を用い、メーカのプロトコールに従って行
った。塩基配列の決定結果を第2図に示した。
1 −iii)  IMPデヒドロゲナーセ遺伝子のプ
ロモータ部分の削除 pEX 2 1 4 (1 0 μ9)をXbalて切
断後、エタノール沈澱にてDNAを回収し、TE緩衝液
(10μg)に溶解した。次に緩衝液、水、BAL31
(0 . 2 U)を加え、反応液を50μgとし、3
0°Cて反応ざUた。1分毎に7μaを抜きとり、TE
飽和フェノール(7μのを加えて撹拌後、上澄液を回収
し、エタノール枕澱にてDNAを回収し、各々TE緩衝
液(5μQ)に溶解した。次いで、T4DNAポリメラ
ーゼを用いて、平滑末端に転換した。かくして得られた
7本のDNA溶肢にPsLTを加え、常法にて反応後、
各々アガロースゲル電気泳動を行い、約1.7Kb(1
.6〜I.75Kb)のDNAの電気泳動度に相当ケる
断片を含む寒天;37 を切り出し、ここからエレクトロエルータ(TBr社製
)を用いてDNA断片を回収した。なお、このような断
片はBAL3]の1分反応のサンプルから得られた。一
方、1μ9のIllUCI19をSmalPstIで二
重消化して約3.2Kbに相当するDNA断片を同様の
方法で回収した。両者を混合し、ライゲーション・キッ
トを用いて連結の後、エンエリヒア・コリ(Esche
richia  coli)JM109を形質転換し、
菌懸濁液をアンピンリンを含有するLB寒天平板培地に
塗布し、1日保温後、生育してきた形質転換株を12株
釣菌した。各形質転換株の保持するプラスミドの押入断
片部分の塩基配列を、前項に記載の方法に従って調べ、
35領域を欠失しているプラスミドpEX2+4△3を
選び出した。pEX214△3の作製法およびその塩基
配列を第3図に示した。
1−iv)  IMPデヒドロゲナーゼ遺伝子の5一隣
接領域のpEX214△3への挿 入 pEX ]. 1 ? (5μg)をSmalとXba
lで二重切38 断し、またpEx214(20μg)をSspJで切断
して、各々をアガロースゲル電気泳動で分別後、前者か
らはI.45Kbの断片(約1μg)を、後者からは]
.2Kbの断片(約4μg)を各々回収した。
2KbのSspl断片は更にXbaTて切断後、同様の
方法で分別し、0.lKbの断片(約0 2μg)を回
収した。一方、1μ9のpEX2+4△3をEcoRI
で切断した後、モレキコラー・クローニンク395頁の
記載に従ってT4DNAポリメラーゼを用いて接着末端
を平滑末端に変換した後、先に回収したI.45Kbの
断片(1μg)と0.IKbの断片(0.2μg)を加
え、ライゲーノヨン・キットを用いて三者を連結し、反
応液の一部(5μI2)を用いてエシェリヒア・コリ(
E scherichiacoli)X 8 9 5株
を形質転換した。アンピンリンを含有するLB寒天平板
培地に生育した形質転換株からプラスミドを抽出し、p
EX24+と命名した。pEX24lの作製法を第4図
に示した。
1−v)I)EX241へのSPOL−26プロモータ
の連結 39 SPOI−26プロモータを含むプラスミドpsP01
−26(10llg)をECORIで切断し、アガロー
スゲル電気泳動で分別した後、約0.IKbのDNA断
片を回収し、TE緩衝肢(5μのに溶解した。一方、I
)E X 2 4 + (lμg)をKpnlで切断し
て先の0 . I Kbの断片と混合した後、T4DN
Aポリメラーゼを用いて接着末端を平滑末端に転換した
。次いでライゲーンヨン・キットを用いて両者を連結し
、エノエリヒア・コリ(E scherichiaco
li)X 8 9 5株を形質転換して、アンピシリン
含有のM−9  CATA寒天平板培地に塗布し、生じ
たコロニーから形質転換株エシェリヒア・コリ(Esc
herichia  coli)T F 2 4 2 
( I F 014864.FERM  BP−237
8)を取得した。参考例記載の方法に従って、lQ.の
培養肢から約l200μ7のプラスミドを取得し、pE
X242と命名した。50μ9のpEX24.2をPv
uIとPstlで二重切断し、アガロースゲル電気泳動
で分別後、2.9Kbの断片を回収し、約7μタを得た
。pEX242の作製法を第5図に示した。
40 実施例2 2−i)IMPデヒトロゲナーゼ遺伝子の大部分を欠失
したDNAを含むプラス ミトpEX210の作製 5μgのpEXI17をXbalとMlulで二重切断
し、アガロースゲル電気泳動で分別後、7.OKbの断
片と、3.8Kbの断片を各々回収した。
3.8Kbの断片は更にNruTで切断して2.2Kb
のNrul−Mlul断片を回収した。また実施例1■
の方法に従って、pEX214からXbaISspl断
片(0.IKb)を回収した。
更にpc+94(5Iz9)をClalで切断して1.
7KbのClal断片を回収し、更にこれをMspI!
=Mbolで二重切断してクロラムフェニコール・アセ
チルl・ランスフエラーゼ遺伝子を含む].05Kb断
片を回収した。該断片の接着末端をT4DNAポリメラ
ーゼを用いて平滑末端に転換した。
次に、この操作で得られた4種のDNA断片すなわち、
7.OKb(7)Xbal−Mlur断片? . 2 
KbのNrur−Mlul断片0.IKbのXbal−
Sspl断片 1.05KbのMsp I − Mbo I断片(両端
は平滑末端に転換済み) を各々0 5、0 5、0.1、0.2μg取り、混合
し、ライゲーション・キットを用いて連結した。
この反応液の一部(1μ9)を用いてエシェリヒア・コ
リ(Escherichia coli)C 6 0 
0を形質転換し、菌懸濁岐をクロラムフエニコール(1
0μg/x■およびテトラサイクリン(12 5μ9/
mc)を含有するLB寒天平板培地に塗布し、37℃に
て1日保温後、生育してきた株の内から常法に従ってプ
ラスミドを抽出し、pEX210と命名した。
pEX210の作製法を第6図に示した。
2−ii)  染色体上のIMPデヒドロゲナーゼ遺伝
子の大部分を欠失した形質転換 株の作製 pEX210(50μ9)をPsllで切断後、70K
bの断片部分を実施例1−vの方法に従って分別回収し
た。この断片(1μ?)をシー・アナグノスト42 ボウロスおよひジェイ・スピツァイツェン(CAnag
nostopoulos and .J .Spizi
zen)の方法[ジャーナル・オブ・バクテリオロジー
(.JBacteriol.),  8 1.  74
 1(1 96 1)]に従って作製されたバチルス・
ズブヂリス(Bacillussubtilis)NA
6 1 28(IFO  I 4 373FERM  
BP−6 ] 7)のコンビテントセル懸濁液1mQに
加え、37℃で1時間振盪培養後、クロラムフェニコー
ル(10μ!?/711!)を含むI,B寒天平板培地
に塗布し、37℃にて11ヨ保温した。
生じた形質転換株を取得し、バチルス・ズブチリス(B
acillus  subtilis)NA 6 2 
1 0 (r F 014866、FERM  BP−
2380)と命名した。M−9  CΔTA寒天平板培
地およびこれに更にキザンチン(50μg/mのを加え
た寒天平板培地に該菌株を接種し、両培地での生育をみ
たところ、前者には生育しないが後者には生育がみられ
た。このことから、NA6210株はキザンヂン要求性
となっていることが明らかであった。
2−iii)  SPOI−26プロモータを連結した
IMPデヒドロゲナーゼ遺伝子が組 み込まれた形質転換株の作製 バチルス・ズブヂリス(Bacillus  subt
ilis)NA6210株のコンビテントセルを作製し
、この懸濁液Ix&に実施例1’−■で作製したpEX
242のPvuI−Pstl断片(2 . 9 Kb,
  I 7l9)を添加し、37°Cで1時間振盪した
。次いで菌懸濁液をM−9  0ATA培地に塗布して
37℃にて1日保温し、生育してきたコロニーを釣菌し
、形質転換株バチルス・ズブチリス(Bacillus
subtilis)N A 6 2 4 2株(IFO
  12485FERM  BP−2381)を得た。
LB寒天平板培地およびクロラムフェニコール(10μ
g/m(1)を含むLB寒天平板培地」二での該菌の生
育を調べたところ、前者には生育したが、後者には生育
が認められず、NA6210株がクロラムフェニコール
に耐性であるのに対し、該菌は感受性になっていた。
2−iv) バチルス・ズブチリス(Bacillus  subt
ilis)NA6242株のIMPデヒドロゲナーゼを
マガサニクの方法に従って測定したところ、13nmo
l生成XMP/分リ9蛋白であった。同様の方法でバチ
ルス・ズブチリス(Bacillus  subtil
is)N’A6128株のIMPデヒドロゲナーゼ后性
を測定したところ、I . 5 nmol生成XMP/
分リ9蛋白であり、プロモー夕の置換によって酵素活性
は約8 7倍上昇していた。
尖施例3 バチルス・ズブヂリス(Bacillus  subt
ilis)NA6242によるグアノシン生産 第1表に示す種培地20m(lを含む200*(j容三
角フラスコに、バチルス・ズブチリス(Bacillu
ssubtilis)NA 6 2 4 2の一白金耳
を接種し、37℃で18時間振盪し、その1neを第1
表の主発酵培地20Mを含む20(]+C容ヒダ付フラ
スコに接種し、回転式振盪機上で37℃にて84時間培
養した。培養終了肢のグアノシン蓄積量を高速肢体クロ
マトグラフィーで調べたところ、24,offg/ff
cのクアノソンが蓄積していることがわかり45 た。バチルス・ズブチリス(Bacillus  su
btilis)NA6.128を同様の方法で培養した
ところ、グアノシンの蓄積は8 . 0 mg/ryr
Q.にすぎなかった。
第1表 46 実施例4 r+EX2/11へのP1プロモータの連結特開昭60
−13729]号に記載の方法で作製されたP1プロモ
ー夕を含むプラスミトpI3TM128からP1プロモ
ータを含むDNA断片を切り出し、実施例l−\に記載
された方法で、pEX24.Iに連結した。ずなわち、
PBTM1 2 8(1 0μg)をEcoRIおよび
PstIで二重切断し、アカロースケル電気泳動で分別
した後、約0.IKbのDNA断片を回収し、TE緩衝
液(5μQ)に溶解した。一方、pEX241(Iμg
)をKpnIで切断して先の0 . 1. K bの断
片と混合の後、T4DNAポリメラーゼを用いて接着末
端を平滑末端に転換した。次いて、ライゲーノヨン・キ
ットを用いて両者を連結し、エノエリヒア・コリ(Es
cherichia  coli)X 8 9 5株を
形質転換して、菌懸濁肢をアンピノリン含有のM9  
CATA寒天平板培地に塗布し、37゜Cで一夜培養後
、生じたコロニーから形質転換株エンエリヒア・コリ(
Escherichia coli)TF 2 4 3
(IF 0 14 8 6 5FERM  BP−23
79)を取得した。参考例記載の方法に従って、Iff
iの培養肢から、約1200μ2のプラスミドを抽出し
、pEX24.3と命名した。50μ9のpEX243
をPvulとPstrで二重切断し、アガロース・ケル
電気泳動で分別後、2.9Kbの断片を回収し、約7μ
2のDNAを得た。
実施例5 染色体上にP1プロモータを有するIMPデヒドロゲナ
ーゼで遺伝子が組込まれた形質転換株バチルス・ズブチ
リス(Bacillus  subtilis)NA6
243の作製 実施例2で作製されたバチルス・ズブチリス(Baci
llus  subtilis)NA − 6 2 1
 0のコンビテントセルに実施例4で作製されたpEX
243のPvul−Pstl断片(2.9Kb: 7μ
g)を加えて、実施例2−iiiと同様に形質転換を行
った。菌懸濁液をM9  CATA寒天平板培地上に塗
布し、生じたコロニーから形質転換株ハヂルス・ズブチ
リス(Bacillus  subtilis)NA 
6 2 4 3 (I F 014868  FERM
  BP−2382)を得た。
実施例2−iiiの方法で凋べたところ、NA62IO
株かクロラムフエニコールに耐性てあるのに対し、該菌
は感受性になっていた。
実施例2−iv)と同様に、バチルス・ズブチリス(B
acillus  subtilis)NA 6 2 
4 3株のIMPデヒドロゲナーセ活性を測定したとこ
ろ、0 . 5 nmoi生成XMP/分・x7蛋白で
あり、プロモータの置換によって酵素活性は約1/3に
低下していた。
実施例6 バチルス・ズブヂリス(Bacillus  subt
ilis)NA6243によるイノシン生産 第1表に示す種培地20mOを含む200x(容三角フ
ラスコにバチルス・ズブチリス(Bacillussu
btilis)N A 6 2 4 3の一白金耳を接
種し、37℃で18時間振盪培養し、そのImQを第1
表の主発酵培地20m(lを含む200+(容ヒダ付フ
ラスコに接種し、回転式振盪機」二で37゜Cにて84
時間培養した。培養終了後のイノシンおよびクアノシン
の蓄積量を実施例3と同様の方法で調べたところ、2 
7 . 0 11g/m(lのイノシンと3 . 0 
mg/rttQのグアノノンの蓄積が認められた。バチ
ルス・ズブチリス(Bacillus  subtil
is)NA 6 1 2 8を同様の方法で培養したと
ころ、2 2 .OLIIg/mQのイノシンと8 .
 0 mg/mQのグアノシンが蓄積したにすぎなかっ
た。
発明の効果 本発明によると、呈味性物質として重要な5イノシン酸
、5′−グアニル酸の原料であるイノシン、グアノシン
のいずれか一方の蓄積比率を高めこれらを収率よく工業
的に有利に製造することができる。
すなわち、イノシン、またはイノシンおよびグアノシン
を生産する能力を有するバチルス属菌を受容菌として、
本発明のDNAを用いて形質転換することにより、IM
Pデヒドロゲナーゼ活性が上昇してグアノシン生産能が
高くなった新規微生物を得ることができる。該新規微生
物は高発現のプロモータを持つIMPデヒドロゲナーゼ
遺伝子50 がその染色体DNA上に組込まれているために、きわめ
て安定性のある生産を繰返し実施することができる。ま
た、本発明によればイノシンおよびグアノシン、あるい
はイノノンおよび、キザントンン、あるいはキザントン
ンおよび/またはグアノシンを各々生産する能力を有す
るバチルス属菌を受容菌として、本発明の別のDNAを
用いて形質転換ずることにより、イノノン生産能が高く
なった新規微生物を得ることができる。該新規微生物は
、その染色体上のIMPデヒドロゲナーゼ遺伝子のプロ
モータが改変されているために、きわめて安定的にイノ
シンの生産を繰返し実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、pEX2]4の構築図を、第2図はIMPデ
ヒドロゲナーゼ遺伝子の塩基配列を、第3図はpEX2
14△3の構築図および、IMPデヒドロケナーゼ遺伝
子の5゜一上流側の連結点近傍の塩基配列を、第4図は
pEX24+の構築図を、第5図はpEX242の構築
図を、第6図はpEX210の構築図を各々示す。 図中のP,X,HSSm,S,E,Sa,K,C,Ms
,Mb,N,Mは各々制限酵素Pstl、XbaT、H
 inc H , S ma I、SspJ、EcoR
I,SacksKpnJ  、 Clal  、 Ms
pl  、 Mbol,  Nrul 、 MluIの
切断点を表わす。 (f)は平滑末端に転換されていることを表わず。 図中の斜線部分はIMPデヒドロヶナーゼ遺伝子領域を
、白ヌキ部分はIMPデヒトロゲナーゼ遺伝子の隣接領
域を、黒のぬりつぶし部分はSPOI−26プロモータ
を、大実線はクロラムフェニコール・アセヂルトランス
フェラーゼ遺伝子領域を、実線はベクター領域を表わす

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)バチルス属菌の染色体のIMPデヒドロゲナーゼ
    遺伝子のプロモータが、他の発現可能なプロモータで置
    換されたIMPデヒドロゲナーゼ遺伝子を含むDNA。
  2. (2)バチルス属菌の染色体由来、バチルス属菌のファ
    ージ由来またはバチルス属菌体内で自立増殖可能なプラ
    スミド由来の各プロモータで置換してなる請求項(1)
    のDNA。
  3. (3)バチルス属菌の染色体のIMPデヒドロゲナーゼ
    遺伝子よりも強く発現するプロモータで置換してなる請
    求項(1)のDNA。
  4. (4)バチルス属菌の染色体のIMPデヒドロゲナーゼ
    遺伝子よりも弱く発現するプロモータで置換してなる請
    求項(1)のDNA。
  5. (5)請求項(1)、(2)、(3)または(4)のD
    NAが組み込まれたベクター。
  6. (6)バチルス属菌の染色体上の遺伝子のプロモータを
    他の発現可能なプロモータで置換した遺伝子を、染色体
    に挿入してなるバチルス属菌。
  7. (7)請求項(1)、(2)、(3)または(4)のD
    NA、もしくは請求項(5)のベクターで形質転換され
    たイノシンおよび/またはグアノシン生産能を有するバ
    チルス属菌。
  8. (8)請求項(7)のバチルス属菌を培地に培養し、イ
    ノシンおよび/またはグアノシンを生成蓄積せしめ、こ
    れを採取することを特徴とするイノシンおよび/または
    グアノシンの製造法。
JP02103963A 1989-04-19 1990-04-19 Dnaおよびその用途 Expired - Lifetime JP3096469B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10108489 1989-04-19
JP1-101084 1989-04-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0358787A true JPH0358787A (ja) 1991-03-13
JP3096469B2 JP3096469B2 (ja) 2000-10-10

Family

ID=14291234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02103963A Expired - Lifetime JP3096469B2 (ja) 1989-04-19 1990-04-19 Dnaおよびその用途

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0393969A3 (ja)
JP (1) JP3096469B2 (ja)
KR (1) KR900016466A (ja)
CN (1) CN1046558A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1700910A2 (en) 2005-03-10 2006-09-13 Ajinomoto Co., Inc. Purine-derived substance-producing Bacillus and a method for producing purine-derived substance therewith
WO2007125783A1 (ja) 2006-04-24 2007-11-08 Ajinomoto Co., Inc. プリン系物質生産菌及びプリン系物質の製造法
WO2007125782A1 (ja) 2006-04-24 2007-11-08 Ajinomoto Co., Inc. プリン系物質生産菌及びプリン系物質の製造法
WO2008102572A1 (ja) 2007-02-20 2008-08-28 Ajinomoto Co., Inc. L-アミノ酸または核酸の製造方法
WO2009088049A1 (ja) 2008-01-10 2009-07-16 Ajinomoto Co., Inc. 発酵法による目的物質の製造法
US8034767B2 (en) 2006-12-22 2011-10-11 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing purine nucleosides and nucleotides by fermentation using a bacterium belonging to the genus Escherichia or Bacillus
WO2015050234A1 (ja) 2013-10-02 2015-04-09 味の素株式会社 アンモニア制御装置およびアンモニア制御方法
US9012182B2 (en) 2004-03-31 2015-04-21 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing purine nucleosides and nucleotides by fermentation using bacterium belonging to the genus Bacillus or Escherichia

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0273660B1 (en) * 1986-12-26 1993-07-28 Takeda Chemical Industries, Ltd. Dna encoding an inactivated imp dehydrogenase
DE3711883A1 (de) * 1987-04-08 1988-10-27 Merck Patent Gmbh Genetische kontrolleinheit und klonierungs- und expressionssystem

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9012182B2 (en) 2004-03-31 2015-04-21 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing purine nucleosides and nucleotides by fermentation using bacterium belonging to the genus Bacillus or Escherichia
US8298791B2 (en) 2005-03-10 2012-10-30 Ajinomoto Co., Inc. Purine-derived substance-producing bacterium and a method for producing purine-derived substance
EP1700910A2 (en) 2005-03-10 2006-09-13 Ajinomoto Co., Inc. Purine-derived substance-producing Bacillus and a method for producing purine-derived substance therewith
US7326546B2 (en) 2005-03-10 2008-02-05 Ajinomoto Co., Inc. Purine-derived substance-producing bacterium and a method for producing purine-derived substance
US8409563B2 (en) 2006-04-24 2013-04-02 Ajinomoto Co., Inc. Purine-derived substance-producing bacterium and a method for producing a purine-derived substance
US8236531B2 (en) 2006-04-24 2012-08-07 Ajinomoto Co., Inc. Purine-derived substance-producing bacterium and a method for producing a purine-derived substance
WO2007125782A1 (ja) 2006-04-24 2007-11-08 Ajinomoto Co., Inc. プリン系物質生産菌及びプリン系物質の製造法
WO2007125783A1 (ja) 2006-04-24 2007-11-08 Ajinomoto Co., Inc. プリン系物質生産菌及びプリン系物質の製造法
US8034767B2 (en) 2006-12-22 2011-10-11 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing purine nucleosides and nucleotides by fermentation using a bacterium belonging to the genus Escherichia or Bacillus
WO2008102572A1 (ja) 2007-02-20 2008-08-28 Ajinomoto Co., Inc. L-アミノ酸または核酸の製造方法
WO2009088049A1 (ja) 2008-01-10 2009-07-16 Ajinomoto Co., Inc. 発酵法による目的物質の製造法
EP2749652A2 (en) 2008-01-10 2014-07-02 Ajinomoto Co., Inc. A method for producing a target substance by fermentation
WO2015050234A1 (ja) 2013-10-02 2015-04-09 味の素株式会社 アンモニア制御装置およびアンモニア制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1046558A (zh) 1990-10-31
EP0393969A2 (en) 1990-10-24
JP3096469B2 (ja) 2000-10-10
KR900016466A (ko) 1990-11-13
EP0393969A3 (en) 1991-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vary et al. Bacillus megaterium—from simple soil bacterium to industrial protein production host
US4710471A (en) Novel vector plasmids
EP0063763A1 (en) Novel plasmids
US4956296A (en) Cloned streptococcal genes encoding protein G and their use to construct recombinant microorganisms to produce protein G
JPH01174385A (ja) Dnaおよびその用途
JPH0358787A (ja) Dnaおよびその用途
EP0286303B1 (en) Dna and its use
US4725535A (en) Promoter probe vectors
US5281531A (en) Host and vector for producing D-ribose
JPH03164185A (ja) 改変されたdnaおよびその用途
JPS62155081A (ja) 新規微生物およびそれを用いる醗酵法によるビオチンの製造法
EP0465132A2 (en) DNA and its use
US4749650A (en) Bacillus containing a 5'inosinate dehydrocenase gene
JPH05192164A (ja) 組換えdnaおよびその用途
EP0124076A2 (en) Method for preparation of recombinant plasmids, microorganisms transformed by said plasmids and thermo-stable alpha-amylase
US5229492A (en) Cloned streptococcal genes encoding protein G and their use to construct recombinant microorganisms to produce protein G
JPH022349A (ja) ピリミジンアナログ耐性化遺伝子dnaおよびその用途
EP0240105B1 (en) A gene coding for biotin synthetase and utilization thereof
JPS63157986A (ja) 遺伝子組換によるl−フエニルアラニンの製造方法
US5585260A (en) PSM112 plasmid vector for expression in bacillus subtilis
JP2948265B2 (ja) ヌクレオシド・ホスホリラーゼをコードするdna断片
JP2005500851A (ja) ビタミンb12の製造方法
JP3809472B2 (ja) 改変シクロデキストリン合成酵素及びその製造法並びに該酵素を用いたシクロデキストリンの製造法
JP2527926B2 (ja) ビオチンの製造方法
EP1024194A1 (en) Plasmid vectors

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080804

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804

Year of fee payment: 10