JPH04500459A - Recombinant cold shock proteins, their production and use in agriculture - Google Patents

Recombinant cold shock proteins, their production and use in agriculture

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JPH04500459A
JPH04500459A JP50459690A JP50459690A JPH04500459A JP H04500459 A JPH04500459 A JP H04500459A JP 50459690 A JP50459690 A JP 50459690A JP 50459690 A JP50459690 A JP 50459690A JP H04500459 A JPH04500459 A JP H04500459A
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ゴールドスタイン,ジョエル
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ユニバーシティー、オブ、メディシン、アンド、デンティストリー、オブ、ニュージャージー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 組換えコールドショックタンパク質、その製造および農業における使用 産業上の利用分野 本発明は、一般的にはバイオテクノロジーの分野に関し、より詳細には、植物細 胞などの細胞を低温による悪影響および傷害から保護することができると今日ま でのデータを基に信じられており、生理的温度において安定である、新規の有益 なタンパク質(抗凍結タンパク質)に関する。本発明は、また、このタンパク質 を製造する方法に関する。さらに、本発明は、このタンパク質または異種(he terologous)タンパク質をコードする遺伝子の発現を調節する新規の プロモーターに関する。さらに、本発明は、その発現が異種プロモーターによっ て調節され得るコールドシラツク構造遺伝子に関する。さらに、本発明は、形質 転換されたコンピテント宿主、抗凍結タンパク質を発現することができるトラン スジェニック植物体および農業および他の分野でのいくつかの他の有用な応用に 関する。[Detailed description of the invention] Recombinant cold shock proteins, their production and use in agriculture Industrial applications TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to the field of biotechnology, and more particularly to the field of biotechnology. It is now known that cells such as cells can be protected from the negative effects and damage caused by low temperatures. believed to be a novel beneficial drug that is stable at physiological temperatures, based on data from related to a protein (antifreeze protein). The present invention also provides this protein Relating to a method of manufacturing. Furthermore, the present invention provides that this protein or heterologous (he A novel method that regulates the expression of genes encoding terologous proteins. Regarding promoters. Furthermore, the present invention provides that the expression is driven by a heterologous promoter. Cold syrup structural genes that can be regulated by Furthermore, the present invention provides A transformed competent host, a transgenic that is capable of expressing antifreeze proteins. for genetic plants and some other useful applications in agriculture and other fields. related.

発明の背景 1 技術分野 霜による作物への害は、世界における天候の変化の自熱現象による農業生産の損 失の主たる原因の一つである。Background of the invention 1 Technical field Damage to crops due to frost is due to the loss of agricultural production due to the autothermal phenomenon of weather changes around the world. This is one of the main causes of loss.

1年間に世界の農業総生産量の5〜15%が霜害によって失われていると推定さ れている。地域によっては、損失は100%に達するかもしれない。米国におけ る霜害による作物の経済的損失は、年間50億ドルを越えると報告されている。It is estimated that 5-15% of the world's total agricultural production is lost each year due to frost damage. It is. In some regions, losses may reach 100%. in the US Economic losses to crops due to frost damage are reported to exceed $5 billion annually.

この害のほとんどは、syringaescoronaraclens 5pi si%tabaclまたはr I uoreseensなどのPseudoao nas菌種、t rans I ucensなどのXanthomonas菌種 またはherblcolaなどのErvinlaの菌種などの、天然の氷核細菌 (Ice−nucleating bacteria )のある菌種が起こす凍 結によって引き起こされる。植物体表面におけるこのような天然の着生Cepl phytIc )細菌の存在は、0℃を僅かに下回る温度において氷の結晶の核 形成および形成を促進することができる。そのような氷核形成能を有する(IN A”)細菌は、トウモロコシ、大豆、小麦、トマト、ナシ、アーモンド、リンゴ 、サクランボなどの美味の果実樹木および柑橘類およびアボカドなどの多くの亜 熱帯植物など、多種の重要な農業作物に対する霜害の原因となっている。Most of this damage is caused by syringae scoronaraclens 5pi. Pseudoao such as si%tabacl or r I uoreseens Xanthomonas species such as nas species, trans Iucens, etc. or natural ice-nucleated bacteria, such as Ervinla species such as Herblcola. (Ice-nucleating bacteria) caused by a certain type of bacteria. caused by knots. Such natural epiphytic Cepl on the plant surface phytIc) The presence of bacteria causes the nuclei of ice crystals to form at temperatures slightly below 0°C. Can promote formation and formation. It has such ice nucleation ability (IN A”) Bacteria can be found in corn, soybeans, wheat, tomatoes, pears, almonds, and apples. , delicious fruit trees such as cherries and many subspecies such as citrus fruits and avocados. Frost causes frost damage to many important agricultural crops, including tropical plants.

霜害感受性植物からの氷核細菌の除去は、直ちに明かな経済的利益をもたらす。Removal of ice-nucleating bacteria from frost-sensitive plants has immediate and obvious economic benefits.

この必要性によって、作物への霜害を予防するために用いられると思われる多く の技術が生まれた。その技術の一つは、細菌から氷核形成遺伝子を除去して、こ れらの遺伝子工学的に処理された微生物(OE M、)を作物に再導入すること に基づいている。Due to this need, many technology was born. One technique is to remove the ice nucleation gene from bacteria and Re-introducing these genetically engineered microorganisms (OEM) into crops. Based on.

これらのOEMが植物体に定着すると、これらは天然の氷核細菌にとって代わり 、それによって霜に対する保護の方法が提供される。この問題の解決を試みたい くつかの特許について後に考察する。本発明は、その重要な態様の一つであって 、この問題の解決へのアプローチを示唆するものである。したがって、米国およ び全世界において植物および他の生物材料への損害を抑制するための方法を提供 する緊急の経済的要請がある。細菌株による植物の処理は、アメリカ合衆国およ びその他で法律的および公共の問題となっているが、本発明は、その重要な態様 の一つにおいて、非氷核細菌株の適用に代わるものを示唆している。本発明は、 以下により詳細に記述されるように、現在までに得られた証拠に基づいて、抗凍 結タンパク質として機能すると思われるタンパク質を提供する。また、本発明は 、遺伝子を有するDNA配列を受容作物宿主細胞に組み込むことによって、本発 明の抗凍結タンパク質を合成しまたは同様の抗凍結の性質を付与するように植物 体を形質転換させて、植物体の低温への感受性を低下させるまたは抵抗性にする ことをも意図している。When these OEMs colonize plants, they replace natural ice-nucleating bacteria. , thereby providing a method of protection against frost. I would like to try to solve this problem Some patents will be discussed later. One of the important aspects of the present invention is , which suggests an approach to solving this problem. Therefore, the US and and provide ways to limit damage to plants and other biological materials worldwide. There is an urgent economic imperative to do so. Treatment of plants with bacterial strains is widely used in the United States and and other matters of legal and public concern, the present invention, in its important aspects, In one, we suggest an alternative to the application of non-ice-nucleated bacterial strains. The present invention Based on the evidence available to date, as described in more detail below, antifreeze Provides a protein that is believed to function as a binding protein. Moreover, the present invention , by integrating a DNA sequence carrying the gene into a recipient crop host cell. Plants that synthesize light anti-freeze proteins or confer similar anti-freeze properties Transforming the plant to make it less sensitive to or resistant to cold temperatures It is also intended that

本発明が関係するさらに他の重要な分野がある。組換えDNAまたは発酵技術に よって生産されるタンパク質は、生理的温度において酵素的に分解されて、その 結果、タンパク質の所望の生物学的活性の修飾、低下または破壊が起きるという 例が知られている。さらに、大腸菌の正常の増殖温度(37℃)において産生さ れるタンパク質において誤った折り畳みが起き得て、その結果、タンパク質の所 望の性質(例えば生物学的活性)の完全なあるいは部分的な損失が生じることを 示す最近の証拠がある。本発明は、他の重要な態様において、所望のタンパク質 を正常の増殖温度以下の温度で産生させることによってこれらの問題の解決を示 すものと思われる。There are still other important areas to which the present invention pertains. to recombinant DNA or fermentation techniques. The proteins thus produced are enzymatically degraded at physiological temperatures and their The result is modification, reduction, or destruction of the protein's desired biological activity. Examples are known. Furthermore, the normal growth temperature of E. coli (37°C) Misfolding can occur in proteins that are that a complete or partial loss of the desired property (e.g. biological activity) will occur. There is recent evidence to show that. In another important aspect, the present invention provides We demonstrate a solution to these problems by producing the protein at temperatures below the normal growth temperature. It seems to be a good thing.

したがって、商品価値のあるタンパク質をコードする遺伝子を、正常の増殖温度 以下に温度を下げた後でのみ、そのタンパク質が産生されるように調節できるこ とによって、目的とするタンパク質の発現を、タンパク質の所望の生理的活性に 悪影響を与えることなく最適温度において進行させ得ることができる。Therefore, genes encoding commercially valuable proteins can be grown at normal growth temperatures. that the protein can be regulated to be produced only after the temperature has been lowered below By controlling the expression of the target protein to the desired physiological activity of the protein. It can proceed at optimal temperatures without adverse effects.

2 背景技術 遺伝子工学の分野に関しては、かなり豊富な文献(米国および外国を含む)が発 表されてきた。当業者の理解を助けるために適当と思われる場合に、本明細書の 記述中にまたはその束部にそのような文献が参考のためにあげられている。多く の特許および参考文献が本明細書の束部に「参考文献」として記載されている。2 Background technology A fairly extensive literature (including US and foreign) has been published regarding the field of genetic engineering. has been expressed. Where deemed appropriate to aid the understanding of those skilled in the art, Such documents are cited for reference in the description or in the appendix. many patents and references are listed as "References" in the Bundle of this specification.

これによって、全てのそのような参考文献は本明細書に組み込まれる。All such references are hereby incorporated herein.

米国特許第4.766.077号明細書(19811)は、氷核形成活性(IN A)を担うポリペプチドをコードするゲノムDNA配列(INA遺伝子)内で、 非可逆的突然変異を誘導した、氷核形成欠失(INA−)微生物に関するもので ある。開示されたINA−微生物は、INA 微生物による植物の集落形成より 前に確立されるように、植物部分に適用される。この特許による処理は、インビ トロにおいて氷核に関与する遺伝子の全部または一部を欠申請通知の対象となる ことは明かである。U.S. Pat. No. 4,766,077 (19811) describes ice nucleation activity (IN A) Within the genomic DNA sequence (INA gene) encoding the polypeptide responsible for Concerning ice nucleation deficient (INA-) microorganisms in which irreversible mutations have been induced. be. The disclosed INA microorganisms are from INA microorganisms forming plant colonies. Applied to plant parts before being established. The process according to this patent All or part of the genes involved in ice nuclei in Toro are subject to notification of missing applications. That is clear.

米国特許第4,375,734号(1983)もまた、植物体上にふつうに存在 する氷核細菌に種特異性を示す非植物毒性ビルレントバクテリオファージを用い た氷核形成阻害組−ジ、Erhlである。U.S. Pat. No. 4,375,734 (1983) also states that using a non-phytotoxic virulent bacteriophage that exhibits species specificity for ice-nucleating bacteria. Another ice nucleation inhibitor, Erhl.

米国特許第4.464,473号(1984)は、氷核形成活性をコードするD NA断片の単離法を提供するものであって、このDNA断片は、次いで適当なベ クターに導入される。U.S. Pat. No. 4,464,473 (1984) describes D Provides a method for isolating a DNA fragment, which DNA fragment is then isolated in a suitable vector. introduced into the vector.

氷核微生物は、種々の商業的応用において水の過冷却防止に用い得る。Ice-nucleating microorganisms can be used to prevent supercooling of water in a variety of commercial applications.

米国特許第4,161,084号(1979)は、霜害を低減するために、植物 の凍結を起こす温度を下げる方法を提供する。これは、凍結温度に達する前にお よび、好ましくは、植物の苗の段階において、植物体に非氷核細菌を加えること によって達成される。U.S. Patent No. 4,161,084 (1979) discloses that plants are To provide a method of lowering the temperature at which freezing occurs. This occurs before freezing temperatures are reached. and, preferably, adding non-ice-nucleating bacteria to the plant at the seedling stage of the plant. achieved by.

凍結温度になる前のErvjnla herbicolaによる植物体の処理が 記述されている、より早期の米国特許第4.045,910号(1977)もま た参照される。Treatment of plants with Ervjnla herbicola before freezing temperature The earlier U.S. Pat. No. 4.045,910 (1977) described also referenced.

米国の特許文献のいくつかをこのようにみると、農業作物への霜害の問題はもち ろんよく認知されており、この深刻な問題を軽減するための多くの提案がなされ てきたことがわかる。しかし、これら特許のいずれも、本発明の主題を教示また は示唆するものではない。If we look at some of the US patent documents in this way, we can see that the problem of frost damage to agricultural crops is not a problem. It is well recognized and many proposals have been made to alleviate this serious problem. I can see what has happened. However, none of these patents teach or teach the subject matter of the present invention. is not meant to suggest.

技術的な文献の総説は、次の刊行物に記載されている。A review of the technical literature can be found in the following publications:

増殖培養物の温度を上げることによって微生物中で合成されるタンパク質、いわ ゆる「ヒートショック」タンパク質をもたらし、増殖温度を低下させることによ って合成されるタンパク質、いわゆる「コールドショック」タンパク質、等に関 連する刊行物が特に注目されている。Proteins synthesized in microorganisms by raising the temperature of the growing culture, by lowering the growth temperature. related to proteins synthesized by cold shock, so-called “cold shock” proteins, Related publications are receiving particular attention.

本明細書に完全な引用が示されていない場合には、括弧中の番号によって本明細 書束部の参考文献が参照される。Where a complete citation is not provided herein, numbers in parentheses indicate References are made to the bibliography in the booklet section.

Ne1dhart、、F、Cら([ヒートンB ツクタンパク質の遺伝学および 調節(The Genetlcs and Regulatlon ofHea t−Shock Protelns ) J 、Ann、 Rev、 Gene t、+ Vat。Ne1dhart, F., C. et al. Regulation (The Genetlcs and Regulaton of Hea) t-Shock Protelns) J, Ann, Rev, Gene t, + Vat.

18、pp、 295−329、1984 )は、原核および真核細胞における ヒートショック応答について考察している。大腸菌で同定されたヒートショック タンパク質について記載されている。18, pp. 295-329, 1984) in prokaryotic and eukaryotic cells. The heat shock response is discussed. Heat shock identified in E. coli Proteins are described.

Covlfng%D、W、ら(「大腸菌ヒートショック遺伝子プロモーターのコ ンセンサス配列(Consensus 5equencefor Escher ichla colI Heat 5hock Gene Promoters ) J、Proc、 Natl、 Acad、 Sc1.、 Vat、 Ii2 、 I)p、 2679−2683.1985)は、大腸菌ヒートショックプロ モーターのコンセンサス配列およびヒートショックタンパク質をコードする遺伝 子を同定している。各々のプロモーターからの転写は、インビボで熱誘導性であ って、rpoH(htpR)によってコードされるσ70因子を含むRNAポリ メラーゼによってインビトロで認識されるが、主要大腸菌σ30因子を含むRN Aポリメラーゼでは認識されない。Covlfng% D, W, et al. Consensus 5equencefor Escher ichla colI Heat 5hock Gene Promoters ) J, Proc, Natl, Acad, Sc1. , Vat, Ii2 , I)p, 2679-2683.1985) is an E. coli heat shock protein. Genes encoding motor consensus sequences and heat shock proteins The child has been identified. Transcription from each promoter is heat-inducible in vivo. Therefore, the RNA polypeptide containing the σ70 factor encoded by rpoH (htpR) RN recognized in vitro by merase but containing the major E. coli σ30 factor Not recognized by A polymerase.

ヒートショックタンパク質の転写の誘導は、主に、rpoH(Ht pR)によ ってコードされるRNAポリメラーゼの別のσサブユニットによって達成される ことが報告されている(Grossmanら(1)および5traussら(2 ))。The induction of transcription of heat shock proteins is mainly caused by rpoH (HtpR). is achieved by a separate σ subunit of RNA polymerase encoded by It has been reported (Grossman et al. (1) and Trauss et al. (2) )).

種々の生物におけるヒートショック応答についての総説は、Lindquist  (r ヒートン517り応答(Heat 5hockResponse) J 、Ann、 Rev、 Biochem、 、Vol、 55. pp。For a review of heat shock responses in various organisms, see Lindquist (r Heat 517 response (Heat 5hockResponse) J , Ann, Rev. Biochem, Vol. 55. pp.

151−1101、198G )およびNe1dhardtら[ヒートショック タンパク質の遺伝学および調節(TlIB gH6ties andRegul ation or Heat 5hock Protelns)J、Ann、  Rev。151-1101, 198G) and Neldhardt et al. Protein Genetics and Regulation (TlIB gH6ties and Regul ation or Heat 5hock Protelns) J, Ann, Rev.

Genet 、、Vol、 18、 pp、 295−329、1984 )を 参照されたい。Genet, Vol. 18, pp. 295-329, 1984) Please refer.

Broezeら(24)は、5℃への温度シフトの後の大腸菌およびP、 fl uorescensによるタンパク質合成の相違を報告している。好中温(me sophilic)大腸菌においては、タンパク質合成は1時間低下してから止 まることが報告された。そのような温度シフトの後に見出された70sリポソー ムの蓄積は翻訳開始の阻止を示すものと解釈されている。一方、10℃へのシフ トの結果は、4時間の増殖遅延をもたらし、その後に新たな増殖が続く。Ngら (4)および前出のJonesらを参照されたい。Broeze et al. (24) showed that E. coli and P, fl after a temperature shift to 5°C. have reported differences in protein synthesis by S. urascens. Mesophilic (me) In E. coli (sophilic), protein synthesis declines for 1 hour and then stops. It was reported that the 70s Liposo found after such a temperature shift The accumulation of mucosal proteins has been interpreted as indicating inhibition of translation initiation. On the other hand, the shift to 10℃ The result is a 4 hour growth delay followed by new growth. Ng et al. (4) and Jones et al., supra.

抗凍結タンパク質に関するさらなる背景については、)fewら(5)およびD u■anら(6)を参照されたい。そのようなタンパク質は、極地に棲息する海 洋魚の血清および冬季には氷点下になる領域の昆虫の血リンパに高濃度で共通し て見られる、低分子量のタンパク質である。For further background on anti-freeze proteins, see ) few et al. (5) and D. See uan et al. (6). Such proteins are found in polar oceans. It is common in high concentrations in the serum of western fish and in the hemolymph of insects in areas where the temperature is below freezing in winter. It is a low molecular weight protein found in

転写の調節に一般に関係する背景情報については、例えば、「転写におけるタン パク質−核酸相互反応:分子分析(Protein−Nuclelc Ac1d  Interaetfons 1nTranscript1on : A Mo 1ecular Analysis) J、Hlpplel。For background information related generally to the regulation of transcription, see, e.g. Protein-nucleic acid interaction: Molecular analysis (Protein-Nuclelc Ac1d  Interaetfons 1nTranscript1on : A Mo 1ecular Analysis) J, Hlppel.

P、H,ら: Ann、 Rev、 Blochem、、 Vol、 53、  pp、 389−440.1984 )を参照されたい。この記述に関連した他 の参考となる刊行物については、束部の参考文献を参照されたい。本明細書にお いて用いている用語および技術を使用する遺伝子工学分野のいくつかの特許に関 しては、「微生物宿主におけるポリペプチドの発現のための新規のクローニング 担体CNove! Clonlng VehlclesforPolypept lde Expression )n Mlcroblal 1asts)Jと 題する米国特許第4,824,928号明細書(Masayorl Inouy eおよびKenzo Nakamura 、19116)、[微生物宿主におけ るポリペプチドの発現のための新規のクローニング担体(Novel Clon lng Vehlcles ror Po1ypeptjdeExpressi on tn Microblal Ho5ts)Jと題する米国特許第4.68 6,838号明細書(Masayorf InouyeおよびKenz。P, H, et al: Ann, Rev, Blochem, Vol, 53. pp. 389-440.1984). Others related to this description For publications that can be referred to, please refer to the bibliography of Tadabe. In this specification Some patents in the field of genetic engineering that use terminology and techniques used in ``Novel cloning for the expression of polypeptides in microbial hosts'' Carrier CNove! Clonlng Vehlcles for Polypept lde Expression) n Mlcroblal 1 asts) J and U.S. Pat. No. 4,824,928 entitled e and Kenzo Nakamura, 19116), [in microbial hosts A novel cloning vehicle for the expression of polypeptides lng Vehlcles ror PolypeptjdeExpressi U.S. Patent No. 4.68 entitled on tn Microblal Ho5ts) J. No. 6,838 (Masayorf Inouye and Kenz.

Nakamura 、 1987)、「微生物宿主におけるポリペプチドの発現 のための新規のクローニング担体(NovelCloning Vehjcle s for Po1ypeptide Expression 1n)llcr obfal Ho5ts)Jと題する米国特許第4,843,989号明細書( Masayorl 1nouyeおよびYoshihlro Masul、19 87) 、および[微生物宿主におけるポリペプチドの発現のためのクローニン グ担体(Ctoning Vehlcles forPolypeptide  Expression In Mlcroblal Ho5ts) Jと題する 米国特許第4,757.口13号明細書(Masayorl 1nouyeおよ びYoshlhlro Masul、 19811)が参照されよう。Nakamura, 1987), “Expression of polypeptides in microbial hosts. A novel cloning carrier for s for Polypeptide Expression 1n)llcr U.S. Pat. No. 4,843,989 entitled Masayorl 1 nouye and Yoshihlro Masul, 19 87), and [Clonin for expression of polypeptides in microbial hosts. Ctoning carriers for Polypeptide Expression In Mlcroblal Ho5ts) entitled J. U.S. Patent No. 4,757. Specification No. 13 (Masayorl 1 nouye and and Yoshlhlro Masul, 19811).

その他の刊行物では、興味のある文献が最近発表された(「大腸菌における低温 への応答によるタンパク質誘導(Induction or Proteins  in Re5ponse to LowTemperatures 1n E xcherichia colt) J、Jones、P、G。Other publications of interest include those published recently (“Low temperature in Escherichia coli”). Induction or Proteins in Re5ponse to Low Temperatures 1n E xcherichia colt) J, Jones, P, G.

ら: The Journa! orBacteriology IVol、  189 、pp。Ra: The Journal! orBacteriology IVol, 189, pp.

2092−2095、191 :l。この文献では、転写および翻訳あるいは口 1RNA分解に関与する一群のタンパク質の合成について考察がなされている。2092-2095, 191:l. In this document, transcription and translation or oral 1 The synthesis of a group of proteins involved in RNA degradation has been discussed.

細菌の増殖温度が37℃から10℃に下げられる場合に、タンパク質が増殖遅滞 の間に合成されることが報告されている。約13のタンパク質について言及され ている。12の同定されたタンパク質が増殖遅滞中に合成され(温度を37℃か ら下げた後で)、5個は同定されておらず、コールドショックタンパク質の一つ (Flo、6と称される)は、低温度での増殖中に検出可能なほどに合成される 。これが一時的合成であるということは示されていない。When the bacterial growth temperature is lowered from 37°C to 10°C, the protein retards growth. It has been reported that it is synthesized during About 13 proteins were mentioned ing. Twelve identified proteins were synthesized during growth lag (temperature increased from 37°C to 5 have not been identified and are one of the cold shock proteins. (referred to as Flo, 6) is detectably synthesized during growth at low temperatures. . There is no indication that this is a temporary synthesis.

図面の簡単な説明 第1図は、主なコールドショックタンパク質誘導を示す。右方の矢印は、誘導さ れた主要なコールドショックタンパク質、es7.4、を示す。Brief description of the drawing Figure 1 shows the induction of major cold shock proteins. The arrow to the right indicates The major cold shock protein, es7.4, is shown.

第2図(AおよびB)は、cs7.4の一時的誘導を示す。示される番号は以下 のごとくである。1)パルス−標識、温度シフト後、0〜30分、2)30〜6 0分、3)60〜90分、4)90〜120分、5)120〜150分、6)1 50〜180分。矢印は第1図に記載の通りである。Figure 2 (A and B) shows the temporal induction of cs7.4. The number shown is below It is as follows. 1) Pulse-label, 0-30 minutes after temperature shift, 2) 30-6 0 minutes, 3) 60-90 minutes, 4) 90-120 minutes, 5) 120-150 minutes, 6) 1 50-180 minutes. The arrows are as shown in FIG.

第3図は、cs7.4の安定性を示す。矢印はcs7.4を示す。Figure 3 shows the stability of cs7.4. The arrow indicates cs7.4.

第4囚は、cs7.4の精製において用いられる二次元ゲルを示す。The fourth column shows the two-dimensional gel used in the purification of cs7.4.

第5図は、cspAのサザンプロット分析を示す。Figure 5 shows Southern blot analysis of cspA.

第6A図は、cspAのDNA配列を示す(制限地図および配列決定手順)。Figure 6A shows the DNA sequence of cspA (restriction map and sequencing procedure).

第6B図は、クローニングしたHindm断片の部分的ヌクレオチド配列を示す 。espAをコードする領域およびcs7.4に対応するアミノ酸配列を太字で 示す。Figure 6B shows the partial nucleotide sequence of the cloned Hindm fragment. . The amino acid sequence corresponding to the espA coding region and cs7.4 is shown in bold. show.

下線を付したAGGは、おそらくシャインーダルガルノ(Shine−Delg arno)配列である。半矢印で下線を付した領域は、逆向き反復を示す。The underlined AGG is probably Shine-Delgarno. arno) array. Regions underlined with half-arrows indicate inverted repeats.

第7図は、cspA遺伝子(矢印で表示)を有するプラスミドpJJGO1を図 示したものである。Figure 7 shows plasmid pJJGO1 carrying the cspA gene (indicated by an arrow). This is what is shown.

第8図は、pJJG12を図示したものである。FIG. 8 illustrates pJJG12.

第9図は、pJJGO4を図示したものである。FIG. 9 illustrates pJJGO4.

発明の開示の概要 本発明は、微生物、特に細菌、を遺伝学的に形質転換し、遺伝子量的能力を付与 し、特に「コールドショック」または「抗凍結」および他のタンパク質を産生ず るための、方法、システムおよび組成物を提供する。また、RNAポリメラーゼ ホロ酵素の正しい結合およびそれに続く特異的RNA転写開始能を有する型への 活性化を指示するシグナルを含むDNA断片(「プロモーター」)を提供する。Summary of invention disclosure The present invention involves genetically transforming microorganisms, especially bacteria, and imparting them with genetic capacity. especially those that do not produce "cold shock" or "anti-freeze" and other proteins. Methods, systems, and compositions are provided. Also, RNA polymerase Correct binding of the holoenzyme and subsequent conversion into a form capable of specific RNA transcription initiation A DNA fragment (a "promoter") containing a signal that directs activation is provided.

本明細書において記述されるプロモーターは、低温によって誘導されて、コール ドショックまたは抗凍結または他のタンパク質をコードするcspA遺伝子の発 現を調節することができる。具体的な適用については、以下に示される通りであ る。The promoters described herein are inducible by cold and call Expression of the cspA gene, which encodes shock or antifreeze or other proteins. You can adjust the current state. The specific application is as shown below. Ru.

コールドショックまたは抗凍結タンパク質と称されるタンパク質、特にcs7. 4と呼ばれる大腸菌のコールドショックタンパク質、を発現させるための遺伝学 的システムが提供される。Proteins called cold shock or antifreeze proteins, especially cs7. Genetics for expressing the E. coli cold shock protein, called 4. system is provided.

本発明は、周囲の温度以下または生理的増殖温度以下への温度低下に応答して、 大腸菌において合成される新規のポリペプチドを提供する。ポリペプチド(また はタンパク質)は、コールドショック下で誘導される7、4kdatのタンパク 質で、rcs7.4Jと称する。In response to a decrease in temperature below ambient temperature or below physiological growth temperature, the present invention provides: Novel polypeptides synthesized in E. coli are provided. polypeptide (also is a 7.4 kdat protein induced under cold shock. It is called rcs7.4J due to its quality.

このポリペプチドの注目すべきところは、これがそれが誘導された低温度以上の 温度で安定であることである。What is remarkable about this polypeptide is that it is It must be stable at temperature.

本発明は、また、cs7.4タンパク質をコードする遺伝子を提供する。さらに 、本発明は、cs7.4をコードする遺伝子の発現を調節し、また、微生物の増 殖温度以下への温度シフトに応じてcs7.4以外のタンパク質の転写を開始す ることができる、低温によって誘導されるプロモーターを提供する。The present invention also provides a gene encoding cs7.4 protein. moreover , the present invention regulates the expression of the gene encoding cs7.4, and also inhibits the growth of microorganisms. Transcription of proteins other than cs7.4 is initiated in response to a temperature shift below the growth temperature. provides a cold-inducible promoter that can be

また、本発明は、本発明のプロモーター以外のプロモーターの指示の下に抗凍結 タンパク質をコードする遺伝子を発現させる系を提供する。The present invention also provides antifreeze protection under the direction of a promoter other than the promoter of the present invention. A system for expressing genes encoding proteins is provided.

さらに、本発明は、プロモーター、構造遺伝子および他の必要な機能的DNA要 素を含むプラスミドのようなりローニングベクターなどの種々のDNA構築物、 および形質転換された宿主を提供する。Additionally, the invention provides promoters, structural genes and other necessary functional DNA elements. Various DNA constructs such as plasmids and loning vectors containing and providing a transformed host.

また、本発明は、低温による傷害または致死、例えば微生物および植物細胞の凍 結などを予防または低減させる分野において本発明の産生物を種々に利用するこ とも意図している。本発明のタンパク質を例えば作物に対する「抗凍結」化合物 として用いること、また、本発明のcs7.4のタンパク質をコードする遺伝子 またはその部分によって形質転換された無毒の微生物を農業または他の利用に用 いることが意図されている。また、es7.4タンパク質をコードする配列を含 むDNAを作物宿主細胞に移して、そこでcs7.4抗凍結タンパク質を産生さ せて、これによって作物を霜害から守ることも意図されている。The present invention also provides protection against cold-induced injury or lethality, such as freezing of microorganisms and plant cells. The products of the present invention can be used in various ways in the field of preventing or reducing dryness, etc. It is also intended. The proteins of the invention can be used as "antifreeze" compounds for crops, for example. Also, the gene encoding the cs7.4 protein of the present invention can be used as or use a non-toxic microorganism transformed by a part thereof for agricultural or other uses. It is intended that there be. It also contains a sequence encoding the es7.4 protein. The cs7.4 antifreeze protein is then transferred to crop host cells, which produce the cs7.4 anti-freeze protein. It is also intended to protect crops from frost damage.

本発明は、抗凍結タンパク質をコードするコールドショック誘導遺伝子の発現を 調節することができる、コールドショックで誘導されるプロモーター(「本来の 」プロモーター)を提供する。The present invention inhibits the expression of cold shock-inducible genes encoding anti-freezing proteins. A cold-shock-inducible promoter (“native”) that can be regulated Promoter).

さらに、本発明は、抗凍結タンパク質または他のタンパク質をコードする遺伝子 の発現を生理的温度以下の温度で調節することができるプロモーター(「本来の 」)を提供する。cs7.4が本明細書ではしばしば参照されるが、本発明のプ ロモーターによっていかなるタンパク質をも産生ずることが意図されている。Additionally, the present invention provides a method for generating genes encoding anti-freeze proteins or other proteins. Promoters that can regulate the expression of ")I will provide a. cs7.4 is often referred to herein, but the It is intended that any protein be produced by the promoter.

また、本発明は、生理的温度における異種(外来の)プロモーターの調節下での 抗凍結タンパク質をコードする遺伝子の発現を提供する。The present invention also provides that under the control of a heterologous (exogenous) promoter at physiological temperature Provides for expression of genes encoding antifreeze proteins.

さらに、本発明は、プロモーター配列をさらに明らかにして、プロモーターのD NA配列を合成によって作出し得ることを意図する。そのようなプロモーターは 、低温、すなわち、生理的温度以下の温度におけるタンパク質の発現の調整にを 用であろう。Furthermore, the present invention further clarifies the promoter sequence and provides the D It is contemplated that the NA sequences may be created synthetically. Such promoters , to regulate protein expression at low temperatures, i.e., subphysiological temperatures. It would be useful.

本発明において、プロモーターが本来の構造遺伝子なしで用いられ得て、また逆 に、構造遺伝子が異種プロモーターによって調節され得るという意味で「非連結 (U口coupled) Jであり得ることは、注目すべき点である。In the present invention, promoters can be used without the native structural gene and vice versa. ``Unlinked'' in the sense that a structural gene can be regulated by a heterologous promoter. (U-coupled) It is noteworthy that it can be J.

本発明の他の特性については、以下の説明によって明らかになろう。Other characteristics of the invention will become apparent from the description below.

図面の簡単な説明 (第1図−主要コールドショックタンパク質誘導)30℃で増殖している細胞培 養分液を42℃、30℃、25℃および18℃として、直ちに[35S]メチオ ニンで10分間パルス(pulse )標識した。サンプルをドデシル硫酸ナト リウムポリアクリルアミドゲル電気泳動に供した。オートラジオグラムを本図に 示す。分子量標準サイズを左方にキロダルトンで示す。右方の矢印は、誘導され た主要コールドショックタンパク質を示す。Brief description of the drawing (Figure 1 - Induction of major cold shock proteins) Cell culture growing at 30°C The nutrient solution was heated to 42°C, 30°C, 25°C and 18°C, and immediately The cells were pulse-labeled with nin for 10 minutes. Sodium dodecyl sulfate sample The samples were subjected to polyacrylamide gel electrophoresis. Autoradiogram as main image show. Molecular weight standard sizes are shown on the left in kilodaltons. The arrow to the right is guided The major cold shock proteins are shown.

(第2A図および2B図−cs7.4の一時的誘導)37℃で増殖している細胞 培養液を分けて10℃または15℃とした。次いで、各々の培養液分を[35S ]メチオニンで30分間間隔でパルス標識して、第1図の記述と同様に電気泳動 に供した。第2A図二本図に示したオートラジオグラムにおいて、Cは温度シフ ト前に分液を37℃で5分間パルス標識した対照を示す。数字は次のものを示す 。パルス標識、温度シフト後、1.0−30分、2.30−60分、3.60− 90分、4.90−120分、5.120−150分、および6.150−18 0分。矢印は第1図の記述と同じである。第2B図:A図のオートラジオグラム を走査デンシトメトリーに供して、全体細胞中のメチオニン標識cs7.4タン パク質の百分率を各々の時間間隔で測定した。グラフ上の各々の時間点は、各3 0分間隔の終わりにおけるメチオニン標fics7.4タンパク質の百分率を示 す。例えば、30分と60分の間(縦座標では時間60分の点)では、cs7. 4は10℃で細胞中の全メチオニン標識タンパク質の10%を占める。0時間は 、37℃で5分間パルスを表し、これはA図に記述されている。(Figures 2A and 2B - Temporary induction of cs7.4) Cells growing at 37°C The culture solution was divided and kept at 10°C or 15°C. Next, each culture solution was mixed with [35S ] Pulse labeling with methionine at 30 minute intervals and electrophoresis as described in Figure 1. Served. In the autoradiogram shown in Figure 2A, C is the temperature shift. A control is shown in which the aliquots were pulse labeled for 5 minutes at 37°C before testing. The numbers indicate: . Pulse labeling, after temperature shift, 1.0-30 minutes, 2.30-60 minutes, 3.60- 90 minutes, 4.90-120 minutes, 5.120-150 minutes, and 6.150-18 0 minutes. The arrows are the same as described in FIG. Figure 2B: Autoradiogram of Figure A was subjected to scanning densitometry to detect methionine-labeled cs7.4 protein in whole cells. The percentage of protein was determined at each time interval. Each time point on the graph is Shows the percentage of methionine labeled fics7.4 protein at the end of the 0 minute interval. vinegar. For example, between 30 and 60 minutes (time 60 minute point on the ordinate), cs7. 4 accounts for 10% of the total methionine-labeled proteins in the cell at 10°C. 0 hours is , represents a 5 min pulse at 37°C, which is described in Figure A.

(第3図−cs7.4の安定性) 37℃で増殖している細胞培養液を15℃とした。(Figure 3 - Stability of cs7.4) Cell cultures grown at 37°C were brought to 15°C.

30分後、培養液を[35S] トランスラベル(Translabel)で3 0分間パルス標識した。次いで、培養液を、本図で示したオートラジオグラムの 上に示した種々の時間の長さで、非放射性標識のメチオニンおよびシスティンを 用いて追跡した。サンプルを第1図に記述したように電気泳動に供した。37℃ のサンプルを第2図の記述のようにして調製した。矢印はcs7.4を示す。After 30 minutes, the culture solution was incubated with [35S] Translabel. Pulse labeling was performed for 0 minutes. Next, the culture solution was added to the autoradiogram shown in this figure. non-radioactively labeled methionine and cysteine for various lengths of time as indicated above. It was tracked using Samples were subjected to electrophoresis as described in FIG. 37℃ Samples were prepared as described in FIG. The arrow indicates cs7.4.

(第4図−es7.4の精製に利用する二次元ゲル)37℃で増殖している細胞 培養液を4時間14℃とした。培養液を集菌処理して、分画して、細胞質画分を 二次元ゲル電気泳動に供した。第1次元は等電点電気泳動を、第2次元は5DS −ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行った。ゲルを、PVDF膜上にエレクト ロプロットシ、クマシーブルー染料で染色した。矢印はCS7.4を示す。(Figure 4 - Two-dimensional gel used for purification of es7.4) Cells growing at 37°C The culture solution was kept at 14°C for 4 hours. Harvest the culture fluid, fractionate it, and collect the cytoplasmic fraction. It was subjected to two-dimensional gel electrophoresis. The first dimension is isoelectric focusing, the second dimension is 5DS - Polyacrylamide gel electrophoresis was performed. Electrate the gel onto the PVDF membrane. Loplotsi, stained with Coomassie blue dye. The arrow indicates CS7.4.

(第5図−cspAのサザンプロット分析)大腸菌染色体DNAを、種々の制限 酵素によって消化して、DNAをアガロースゲルからニトロセルロース紙に移し た。本明細書に記載の縮重(degenerate)プローブを用いてハイブリ ダイゼーションを行って、本図に示すオートラジオグラムを得た。制限酵素消化 は、S (Sall)、P (PstI)、B (BamHI) 、E (Ec oRI)およびH(HindIff)で行った。(Figure 5 - Southern blot analysis of cspA) Escherichia coli chromosomal DNA was collected using various restriction methods. After enzymatic digestion, the DNA was transferred from the agarose gel to nitrocellulose paper. Ta. Hybridization using the degenerate probes described herein. Dization was performed to obtain the autoradiogram shown in this figure. restriction enzyme digestion are S (Sall), P (PstI), B (BamHI), E (Ec oRI) and H (HindIff).

λDNAをHindInで消化して、サイズ標準物質として用いた。HindI llで消化した染色体DNAもまたアガロースゲル電気泳動で分画して、本図に 示される画分1〜12を得た。λ DNA was digested with HindIn and used as a size standard. HindI Chromosomal DNA digested with ll was also fractionated by agarose gel electrophoresis and shown in this figure. The indicated fractions 1-12 were obtained.

(第6Aおよび6B図−cspAのDNA配列)クローンpJJGO1からの2 .4kbのHindII[断片の約半分を配列決定した。第6A図は、制限酵素 地図および配列決定工程を示す。制限酵素部位は、H(HfndI[[)、D  (Dral)、S (Smal)、B(BglI)、A(ApaLり、P(Pv uII)およびX(XmnI)である。太線矢印はcspAをコードする領域を 示す。第6B図は、クローニングされたHindIII断片の部分的ヌクレオチ ド配列が示されている。cspAをコードする領域およびcs7.4に対応する アミノ酸配列は太字で示されている。下線を付したAGGは予想されるSD配列 である。半矢印で下線を付した領域は、逆向き反復を示す。(Figures 6A and 6B - DNA sequence of cspA) 2 from clone pJJGO1 .. Approximately half of the 4 kb HindII fragment was sequenced. Figure 6A shows restriction enzymes The map and sequencing process are shown. The restriction enzyme site is H(HfndI [[), D (Dral), S (Smal), B (BglI), A (ApaLri, P (Pv uII) and X (XmnI). The thick arrow indicates the region encoding cspA. show. Figure 6B shows partial nucleotide sequence of the cloned HindIII fragment. The code array is shown. Corresponds to the region encoding cspA and cs7.4 Amino acid sequences are shown in bold. Underlined AGG is the expected SD arrangement It is. Regions underlined with half-arrows indicate inverted repeats.

第7.8および9因についてはさらに以下に記述する。Factors 7.8 and 9 are further described below.

特異的および好ましい態様の記述 本発明は、「コールドショックJタンパク質の製造法、そのためのプロモーター および種々の構築物を提供する。Description of specific and preferred embodiments The present invention provides a method for producing cold shock J protein, a promoter therefor, and a method for producing cold shock J protein. and various constructs.

以下に記述される一つの態様において、コールドシップクタンパク質をコードす る遺伝子は異種プロモーターの調整下で発現される。他の態様においては、コー ルドショックで誘導されるプロモーターは、低下させた増殖温度に応答して、異 種タンパク質の合成を調節するために用いられる。In one embodiment described below, the protein encoding the cold ship protein The gene is expressed under the control of a heterologous promoter. In other embodiments, the code Rudoshock-induced promoters exhibit differential activity in response to reduced growth temperatures. Used to regulate the synthesis of seed proteins.

本発明のcs7.4タンパク質を誘導して産生ずる本発明の方法は、適当な微生 物、例えば大腸菌、を高栄養培地中で指数速度で各微生物の生理的増殖温度で所 望の増殖密度にまで増殖させることから成る。大腸菌では、そのような温度は、 約り0℃〜約50℃の範囲、好ましくは20℃〜約40℃の範囲である。微生物 は各々固有の最適増殖温度を有している。大腸菌の場合は、温度を約40℃に上 げるか20℃以下に下げると増殖は漸次遅くなり、増殖温度の上限、約49℃、 または下限、約8℃、で増殖は停止する。The method of the present invention for inducing and producing the cs7.4 protein of the present invention involves microorganisms, e.g. E. coli, at an exponential rate in a high nutrient medium at the physiological growth temperature of each microorganism. It consists of growing to the desired growth density. In E. coli, such a temperature is It ranges from about 0°C to about 50°C, preferably from 20°C to about 40°C. microorganisms Each has its own optimal growth temperature. For E. coli, raise the temperature to approximately 40°C. When the temperature is lowered to below 20°C, growth gradually slows down, and the upper limit of the growth temperature, approximately 49°C, Or at the lower limit, about 8°C, growth stops.

所望の増殖程度が得られたときに(分光光度測定などの適当な方法によってモニ ターする)、温度を約10℃以上で約20℃以下、好ましくは約20℃以下およ び約8℃以上、の低い温度に急速にシフトさせる。一般に、低温においては実質 的な増殖速度は維持されない。望ましければ、低温であるが微生物が増殖しない 温度よりは高い温度ヘシフトさせてもよい。低い温度範囲で適当な期間、本発明 のポリペプチドの最適生産のために、培養する。ポリペプチド誘導の動力学は、 放射性メチオニンによってパルス標識し、培養物を集め、二次元ゲル電気泳動に よって処理分離して、オートラジオグラフィーによって合成されたタンパク質量 を決定するなどの適当な方法によって、追跡される。When the desired degree of growth has been achieved (monitored by a suitable method such as spectrophotometry) temperature of about 10°C or higher and about 20°C or lower, preferably about 20°C or lower. and then rapidly shift to a lower temperature of about 8°C or higher. In general, at low temperatures, the growth rate is not maintained. If desired, at a low temperature but without the growth of microorganisms. The temperature may be shifted to a higher temperature. The present invention can be applied for a suitable period of time in a low temperature range. for optimal production of polypeptides. The kinetics of polypeptide induction is Pulse label with radioactive methionine, collect cultures and subject to two-dimensional gel electrophoresis. Therefore, the amount of protein synthesized by processing and separation and autoradiography tracked by any suitable method, such as by determining the

本発明のタンパク質は微生物、この場合は大腸菌、が正常に増殖する生理的増殖 温度においては合成されず、本ポリペプチドはより低い温度範囲で合成されるこ とが見出された。ポリペプチド合成の急激な誘導は、10℃または15℃への温 度シフト後、大体最初の30分間に起きる。合成の最大の誘導および速度は温度 シフト後の温度に依存する。15℃へのシフトの後、最大の合成は温度シフトか ら30〜60分後に達成され、最大の合成率は、全タンパク質合成の約13.1 %である。第2Aおよび2BCを参照されたい。10℃へシフトした場合、シフ ト後60〜90分に全タンパク質合成の約8.5%の最高合成率となる。したが って、温度の調整は、本発明の目的に適合して、ポリペプチドの合成率および/ または収量の調整を可能にする。最大の全ポリペプチド収量が達成された後に、 ポリペプチド合成率は低下して、例えば15℃に温度シフトした培養物では最大 時の約5分の1、および10℃に温度シフトした培養物では最大時の約5分の3 に最終的には低減する。The proteins of the present invention are suitable for physiological growth in which a microorganism, in this case E. coli, grows normally. This polypeptide can be synthesized at lower temperature ranges. was found. Rapid induction of polypeptide synthesis is induced by heating to 10°C or 15°C. It usually happens during the first 30 minutes after a shift. Maximum induction and rate of synthesis is temperature Depends on temperature after shift. After the shift to 15°C, is the maximum synthesis due to a temperature shift? is achieved after 30 to 60 minutes, and the maximum synthesis rate is approximately 13.1% of total protein synthesis. %. See 2A and 2BC. If shifted to 10℃, shift The highest synthesis rate of about 8.5% of total protein synthesis occurs 60 to 90 minutes after injection. However, Therefore, adjustment of the temperature can be adapted to the purpose of the present invention to improve the polypeptide synthesis rate and/or or allow for yield adjustment. After maximum total polypeptide yield is achieved, The rate of polypeptide synthesis decreases and reaches a maximum in cultures temperature-shifted to, for example, 15°C. approximately one-fifth of the time, and approximately three-fifths of the maximum for cultures temperature-shifted to 10°C. will eventually be reduced.

本発明のcs7.4タンパク質の注目すべき特徴は、誘導され合成された温度範 囲より高い温度における安定性である。そのような生理的温度は、約り5℃〜約 40℃の範囲、またはより高温、である。第3図のデータは、タンパク質が合成 後15℃で20時間安定であり(約30%のタンパク質が分解されたのみ)、3 7℃で(少なくとも1.5時間)安定であることを示している。A notable feature of the cs7.4 protein of the present invention is the temperature range in which it is induced and synthesized. stability at temperatures higher than the ambient temperature. Such physiological temperatures range from about 5°C to about in the range of 40°C or higher. The data in Figure 3 shows that proteins are synthesized. It was stable for 20 hours at 15°C (only about 30% of the protein was degraded), and 3 It has been shown to be stable at 7°C (for at least 1.5 hours).

生理的温度における本発明のタンパク質の安定性は、実際の応用に重要である。The stability of the proteins of the invention at physiological temperatures is important for practical applications.

これによって、本発明のプロモーター以外のプロモーターを用いての生理的温度 における本タンパク質合成が可能になる。また、本タンパク質が凍結または霜害 の予防機能を開始する前に、周囲温度で作物に本タンパク質を農業上適用してお くことが容品になる。This allows physiological temperature control using promoters other than the promoters of the present invention. The synthesis of this protein is possible. Additionally, this protein may be frozen or frost damaged. Apply the protein agriculturally to crops at ambient temperature before initiating its preventive function. It becomes a product.

本発明の他の要素は以下に記述される通りである。本発明のプロモーターは、ク ローニングされたHindII[断片のヌクレオチド1と605の間に位置して いると考えられている。クローニングされたBindu断片の最初の997bp は、リポソーム結合部位を含む調節された発現のための機能的遺伝子の全必須要 素を含んでいる。Other elements of the invention are described below. The promoter of the present invention The cloned HindII [located between nucleotides 1 and 605 of the fragment] It is believed that there are. The first 997 bp of the cloned Bindu fragment contains all essential requirements of a functional gene for regulated expression, including liposome binding sites. Contains elements.

コーティング領域の一35上流および一10上流、すなわち、各々330の位置 および355の位置にプロモーター配列の証明がある。プロモーターの他の特徴 は、温度の降下に応答することである。one 35 upstream and one 10 upstream of the coating region, i.e. 330 positions each and proof of promoter sequence at position 355. Other characteristics of promoters is to respond to a drop in temperature.

本発明のプロモーターは、下げられた温度で活性化されて、本発明の遺伝子の転 写を指示する。The promoters of the invention can be activated at reduced temperatures to promote transcription of the genes of the invention. Instruct the photo.

本発明のプロモーターは、インビボで低温誘導性であり、インビボでRNAポリ メラーゼによって認識される。The promoters of the present invention are cold inducible in vivo and are able to induce RNA polypeptides in vivo. Recognized by merase.

本発明者らは、作用機序または機能に関するいかなる特定の説または原則にも捕 られれることを欲しないが、いくつかの仮説が現在考えられている。本発明者ら は、本発明のプロモーターの調節の機序として三つの可能性(互いに重複する可 能性もある)を考えている。まず、低温によって活性化されるインデューサーが 低温においてプロモーターからの発現を誘導するという可能性がある。第二に、 低温感受性リプレッサーが低温において不活化されて、その結果、遺伝子が発現 されるのかもしれない。第三に、RNAポリメラーゼによる構造遺伝子の上流の 新規のプロモーター配列の認識を可能にする低温誘導性の別の(σ70のような 標準物以外の)シグマ因子によって遺伝子が調節されることが、考えられる。特 に形質転換される宿主が腸内細菌科(Enterobacteriaeeae) に属するものでなくてもよいことを考慮すると、別の機序が仮定されてもよい。We do not subscribe to any particular theory or principle regarding mechanism of action or function. I don't want to be fooled, but several hypotheses are currently being considered. The inventors There are three possibilities (overlapping possibilities) as the mechanism of regulation of the promoter of the present invention. I am thinking that there is a possibility. First, the inducer activated by low temperature There is a possibility that expression from the promoter can be induced at low temperatures. Secondly, Cold-sensitive repressors are inactivated at low temperatures, resulting in gene expression. Maybe it will be done. Third, the upstream of the structural gene by RNA polymerase A cold-inducible alternative (such as σ70) that allows recognition of novel promoter sequences It is conceivable that genes are regulated by sigma factors (other than standards). Special The host transformed into Enterobacteriaceae (Enterobacteriaeeae) Another mechanism may be postulated, considering that it may not belong to

本発明は、さらに、大腸菌などの微生物の増殖温度において安定であるcs7. 4と称される低温誘導性細胞質タンパク質を提供する。このポリペプチドは、部 分的アミノ酸配列、SGKMTG (X)VKWFNADKGFGF I、を有 する。ここでXはロイシンまたはイソロイシンである。イソロイシンおよびロイ シンがともに同定された(各々64%および36%)。したがって、本発明は一 方および両方のポリペプチドを含む。本発明のポリペプチドは、70個のアミノ 酸残基からなるタンパク質である。計算による分子量は7402ダルトンであり 、計算によるpIは5.92である。ポリペプチドは荷電残基を20%以上含ん でおり、著しく親水性である。The present invention further provides cs7. 4 is provided. This polypeptide partial amino acid sequence, SGKMTG (X)VKWFNADKGFGF I. do. Here, X is leucine or isoleucine. isoleucine and leucine Both syns were identified (64% and 36%, respectively). Therefore, the present invention and both polypeptides. The polypeptide of the present invention has 70 amino acids. It is a protein consisting of acid residues. The calculated molecular weight is 7402 Daltons. , the calculated pI is 5.92. Polypeptide contains 20% or more charged residues It is extremely hydrophilic.

リジン残基がタンパク質の10%を占める。NBRFデータベースによれば他の いかなる配列との相同性も認められなかった。Lysine residues make up 10% of the protein. According to the NBRF database, other No homology with any sequences was observed.

本発明を進めるにあたって行われた二次構造決定に関して、ChouおよびPa sman (1978) (11)のルールれば顕著な二次構造形態は認められ なかった。しかし、アミノ酸残基を螺旋状網(helical net )にプ ロットすると、16個の荷電残基のうちの12個が反対に荷電した対として隣接 していることが決定された。また、タンパク質をα−へリックスに折り畳むと、 タンパク質中の16個の荷電アミノ酸残基のうちの12個が反対に荷電した残基 と並列になる。このデータは、本発明のタンパク質の大部分または実質的には全 部がα−ヘリックス構造をしているかもしれないことを示唆する。Chou and Pa According to the rule of sman (1978) (11), remarkable secondary structure forms are not recognized. There wasn't. However, amino acid residues are put into a helical net. When lotted, 12 of the 16 charged residues are adjacent as oppositely charged pairs. It was decided that. Also, when a protein is folded into an α-helix, 12 of the 16 charged amino acid residues in a protein are oppositely charged residues It becomes parallel. This data indicates that most or substantially all of the proteins of the invention This suggests that the part may have an α-helical structure.

魚( Winter Flounder)からの抗凍結ポリペプチドの二次構造 の最近の結晶学的研究は、分子が単一のα−へリックスであることを示している 。抗凍結ポリペプチドの結晶構造およびその作用メカニズム(CrystalS tructure of an Antifreeze Polypeptid e and itsMechanistic Implications. Y angら: Nature. Vol。Secondary structure of antifreeze polypeptide from fish (Winter Flounder) Recent crystallographic studies show that the molecule is a single α-helix . Crystal structure of antifreeze polypeptide and its mechanism of action (CrystalS structure of an Antifreeze Polypeptide e and its Mechanistic Implications. Y ang et al.: Nature. Vol.

333、 19 May 1988、 pp. 232−237) (25)を 参照されたい。抗凍結タンパク質結合の機序は、氷結晶の全表面はタンパク質表 面に水素結合できる原子で密になっていること、および側鎖の柔軟性によって水 素結合の多くのパターンが存在し得るという事実に基づいて提案されている。示 唆された機序は、抗凍結ポリペプチドが氷格子の局所配列を誘導して、螺旋構造 からの双極子モーメントがペプチドの好ましい配列を氷核のC−軸に指示し、次 いで、螺旋構造のシフトが起き得て、親水性アミノ酸の側鎖の捻れ運動によって タンパク質と氷表面との結合が強化されるというものである。333, 19 May 1988, pp. 232-237) (25) Please refer. The mechanism of antifreeze protein binding is that the entire surface of the ice crystal is a protein surface. Water It is proposed based on the fact that many patterns of disjoint bonds can exist. Show The suggested mechanism is that the antifreeze polypeptide induces local alignment of the ice lattice, resulting in a helical structure. The dipole moment from directs the preferred alignment of the peptide to the C-axis of the ice nucleus, and then A shift in the helical structure can occur due to twisting movement of the side chain of the hydrophilic amino acid. The idea is that the bond between the protein and the ice surface is strengthened.

本発明のポリペプチドの螺旋構造のさらなる証明によって、本発明のポリペプチ ドcs7.4が、遺伝子工学的方法によちて生産され得る、大腸菌において低温 誘導される最初の抗凍結タンパク質であるかどうかが明かにされよう。cs7. 4の二次構造の研究によって他の可能性も生まれよう。例えば、α−へリツクス 構造を有するペプチドの部分のみが抗凍結機能に必須であり、同様に、そのよう なペプチド画分をコードするヌクレオチド配列の部分のみがそのような抗凍結適 用に必須であることが想定され得る。Further demonstration of the helical structure of the polypeptides of the present invention provides that the polypeptides of the present invention cs7.4 can be produced by genetic engineering methods in E. coli at low temperatures. It remains to be seen whether this is the first anti-freeze protein to be induced. cs7. Research on the secondary structure of 4 may lead to other possibilities. For example, α-helix Only those parts of the peptide with structure are essential for antifreeze function, and similarly, such Only the portion of the nucleotide sequence encoding the specific peptide fraction is suitable for such cryoprotection. It can be assumed that it is essential for

cs7.4のための遺伝子を含むクローニングされた2、4kbのHindII I断片を、Hindmによる消化および5%ポリアクリルアミドゲル上での分離 によってpUC9から単離した。次いで、断片をM13中にサブクローニングし た。DNA配列決定をチェインターミネーシジン法(Sangerら: 197 7)によって行った。DNA配列決定を、[35S] dATPおよび酵素、シ クエナーゼ(Sequenase )を用いて製造者(υnited Stat esBlocheslcal Corporation )の指示による方法で 行った。Cloned 2,4kb HindII containing gene for cs7.4 I fragments were digested with Hindm and separated on a 5% polyacrylamide gel. isolated from pUC9 by. The fragment was then subcloned into M13. Ta. DNA sequencing was performed using the chain terminus method (Sanger et al.: 197 7). DNA sequencing was performed using [35S]dATP and enzymes, Manufacturer (υnited Stat) using Sequenase esBlocheslcal Corporation). went.

クローニングされたHindI[I断片の部分的ヌクレオチド配列は、cs7. 4およびそのプロモーターをコードする配列を含む。本発明のポリペプチドcs pAをコードするヌクレオチド配列は、以下の210個のヌクレオチド配列を含 む。The partial nucleotide sequence of the cloned HindI[I fragment is cs7. 4 and its promoter. Polypeptide cs of the present invention The nucleotide sequence encoding pA contains the following 210 nucleotide sequence: nothing.

AT ” CrCCTGAC GA nアスはαコAαπ CTG cspAによってコードされる対応するアミノ酸配列は、次に示す通りである。AT” CrCCTGAC GA n ass is αkoAαπ CTG The corresponding amino acid sequence encoded by cspA is shown below.

H@ts@rGlyLyd*tzyX1mVa31.ysTrp Ph山飢−卯 LYsGlyPi+eGlyPhe工1eτhrPr。H@ts@rGlyLyd*tzyX1mVa31. ysTrp Ph mountain hunger rabbit LYsGlyPi+eGlyPhe 工1eτhrPr.

態μ卯GlysarLysAspvau’b@ValEisPbe5框紅社麺C 麟nAspGLy?yrLysS@rLauAspGluGlyGj≦Y薯Vt LSarPh*シnsGlusarcLyAlaLyニyb−崩ムGlyAsn Val?hrSarLmu配列は第6B図に示され、これはクローニングされた HindI[[断片のヌクレオチド61フ番目のATGコドンに始まってTAA 終止コドンで終る210個のヌクレオチドからなるオーブンリーディングフレー ム(open reading fralle)を含む。このオーブンリーディ ングフレームは、cs7.4合成に関与する本明細書でcspAと命名した遺伝 子のコーディング領域である。StatusμU GlysarLysAspvau’b@ValEisPbe5框HK社menC RinAspGLy? yrLysS@rLauAspGluGlyGj≦Y薯Vt LSarPh*SynsGlusarcLyAlaLynyb-collapseGlyAsn Val? The hrSarLmu sequence is shown in Figure 6B and was cloned. HindI [[TAA starting from the ATG codon at nucleotide 61 of the fragment Oven reading frame consisting of 210 nucleotides ending with a stop codon It includes an open reading frame. This oven ready The coding frame is derived from the gene herein named cspA, which is involved in cs7.4 synthesis. This is the child coding area.

本発明は、その範囲に、ポリペプチドcs7.4またはcs7.4の性質を有す るCm能的に同等の)ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列またはそのい かなる部分配列をも包含する。また、本発明は、一つまたはそれ以上のコドンが 他のあるコドンによって置換されている、そのヌクレオチド配列がcs7.4ポ リペプチドまたは機能的にそれと同等であるものをコードする、同等のいかなる ヌクレオチド配列をも包含する。The present invention has within its scope the polypeptide cs7.4 or the properties of cs7.4 a nucleotide sequence encoding a polypeptide (functionally equivalent) or It also includes any subsequence. The present invention also provides that one or more codons If the nucleotide sequence is replaced by some other codon, the cs7.4 point Any equivalent that encodes a repeptide or is functionally equivalent to it. Also includes nucleotide sequences.

本発明と関連した研究において、低温誘導ポリペプチドcs7.4をコードする 遺伝子の二つのコピー(e s pAおよびcspB)が存在する可能性のある ことを示唆する証拠が今日までに提示された。この証拠については以下にさらに 検討する。本発明は、その範囲に、cs7.4ポリペプチドまたはその機能的同 等物をコードするような他の考えられる遺伝子を含む。分子生物学においては、 大腸菌における同一のタンパク質をコードする複数遺伝子の例、例えばエロンゲ ーシジンファクターTu(tufAおよびt u f B)およびオルニチンカ ルバモイルトランスフェラーゼ(Arg ArgFArgl)などがある。cs 7.4をコードする遺伝子が二つあるとすると、これは二遺伝子低温誘導性ポリ ペプチドの最初の発見となる。In studies related to the present invention, encoding the cold-inducible polypeptide cs7.4 Two copies of the gene (espA and cspB) may exist Evidence has been presented to date to suggest this. More on this evidence below think about. The present invention includes within its scope cs7.4 polypeptides or functional equivalents thereof. and other possible genes encoding equivalents. In molecular biology, Examples of multiple genes encoding the same protein in E. coli, e.g. -Sidin factors Tu (tufA and tufB) and ornitinka Rubamoyltransferase (Arg ArgFArgl) and the like. cs Given that there are two genes encoding 7.4, this is a two-gene cold-inducible polypeptide. This was the first discovery of a peptide.

本発明によると、クローニングされたHindIII断片の997bpの断片か らcspA構造遺伝子を除去して、外来性の遺伝子で置き換え得ることが考えら れる。必要であれば、857〜866および869〜878の3′末端の逆向き の反復を保持してもよい。しかし、必要でなければ、HindI[I断片はTA A終止コードンの上流の塩基対を含む必要はない。外来性遺伝子(またはその部 分)は、低温誘導性プロモーター(またはそれと同等のもの)によって誘導され 得て、目的のタンパク質をコードすることができる。According to the present invention, the 997 bp fragment of the cloned HindIII fragment It is conceivable that the cspA structural gene could be removed and replaced with a foreign gene. It will be done. If necessary, reverse the 3' ends of 857-866 and 869-878. may hold repetitions of . However, if not needed, the HindI[I fragment is TA There is no need to include base pairs upstream of the A termination codon. Exogenous gene (or part thereof) minute) is induced by a cold-inducible promoter (or equivalent) can be obtained and encode the protein of interest.

本発明の他の態様において、コールドショックタンパク質はそれをコードする遺 伝子によって本発明のプロモーターの調節下で発現される。In other embodiments of the invention, the cold shock protein is a gene encoding the cold shock protein. The gene is expressed under the control of the promoter of the present invention.

さらに本発明の他の態様において、本来のプロモーター以外のプロモーターは、 生理的温度、すなわち細菌が指数的増殖をする温度範囲、においてes7.4遺 伝子の発現を調整することができる。したがって、本発明によると、異種プロモ ーター、大腸菌1acプロモーター、がcs7.4遺伝子の発現を調節するため に用いられた。In yet another aspect of the invention, the promoter other than the original promoter is es7.4 genes at physiological temperatures, that is, the temperature range where bacteria grow exponentially. Gene expression can be regulated. Therefore, according to the present invention, heterogeneous promotion The E. coli 1ac promoter regulates the expression of the cs7.4 gene. It was used in

cspA構造遺伝子を、高レベル発現ベクター、p IN■(Ippp5)(7 ) 、中にサブクローニングした。得られる構築物、pJJG12は第8図に図 示される通りである。イソプロピルチオガラクトシド(IPTG)を加えて、3 7℃におけるcs7.4タンパク質の発現が全細胞溶解物のSDSポリアクリル アミドゲル電気泳動によって検出された。タンパク質の発現は、本来のプロモー ターによって15℃で調節された発現から得られたものよりも5〜】0倍少なか った。The cspA structural gene was transformed into a high-level expression vector, pIN■ (Ippp5) (7 ), was subcloned into. The resulting construct, pJJG12, is illustrated in Figure 8. As shown. Add isopropylthiogalactoside (IPTG), Expression of cs7.4 protein at 7°C was determined using SDS polyacrylate in whole cell lysates Detected by amide gel electrophoresis. Protein expression is dependent on the native promoter. 5 to 0 times less than that obtained from expression controlled at 15°C by a It was.

しかし、本タンパク質の発現が本来のプロモーター以外のプロモーターによって より高い温度において得られた事実は、特に本タンパク質が通常は37℃で発現 されないことから、有意義である。これによって多くの興味のある新たな可能性 が開かれる。lacプロモーター以外のプロモーターが本遺伝子の発現の調節に より効果的であることも考え得る。また、低温(15〜10℃)範囲における細 胞の増殖は選択された微生物、例えば大腸菌、の最適増殖温度におけるよりも遅 い。したがって、最適増殖温度では収量は少ないかもしれないが、低収量は細菌 のより速い増殖によってカバーされるようである。However, the expression of this protein is caused by a promoter other than the original promoter. The fact obtained at higher temperatures is especially important since this protein is normally expressed at 37°C. This is significant because it does not occur. This opens up many interesting new possibilities. will be held. Promoters other than the lac promoter regulate the expression of this gene. It may also be more effective. In addition, fine particles in the low temperature range (15 to 10°C) The growth of cells is slower than at the optimal growth temperature of the selected microorganism, e.g. E. coli. stomach. Therefore, although yields may be low at optimal growth temperatures, low yields are due to bacterial appears to be covered by faster proliferation of .

lacプロモーターよりも強力なプロモーターをcs7.4遺伝子の発現の調節 に用いれば、cs7.4のような有用な抗凍結タンパク質を高収量で満足すべき 時間内に商業的な規模で得ることが期待され得る。したがって、大量の抗凍結タ ンパク質が得られるであろう。Regulation of cs7.4 gene expression using a promoter stronger than the lac promoter If used in It can be expected to be obtained on a commercial scale in time. Therefore, a large amount of antifreeze protein will be obtained.

上記の性質、すなわち、タ゛ンバク質が生理的温度で産生されてかつ抗凍結タン パク質として活性であることは、したがって、きわめて有意義である。The above properties, i.e., the protein is produced at physiological temperature and the protein is cryoprotective. Being active as a protein is therefore of great significance.

この開示の結果、当業者は、lacプロモーター以外の他の適当なプロモーター 、例えばtrp、tacプロモーター、λp L、 o m p F So p  pおよび他のプロモーター、を所望のタンパク質をコードする遺伝子の発現の 調節に用いられるかもしれないことを認めるであろう。As a result of this disclosure, those skilled in the art will be able to use other suitable promoters other than the lac promoter. , for example, trp, tac promoter, λpL, ompF Sop p and other promoters, which control the expression of the gene encoding the desired protein. It will be appreciated that it may be used for adjustment.

酵母などの他の形質転換微生物を用いてタンパク質を発現させる場合には、GA LIOその他のプロモーターが適しているかもしれない。When expressing proteins using other transformed microorganisms such as yeast, GA LIO and other promoters may be suitable.

さらに、簡単に上記したように、低温において活性である本発明のcspAプロ モーターを、cs7.4コールドシヨツクタンパク質以外のタンパク質の発現の 調節に用いることができる。したがって、これは、さらに他の可能性を当然に開 くものである。生理的温度において酵素的に(例えばタンパク質分解によって) 分解されることがなければ有用であるタンパク質を、酵素分解に対して影響が少 ない低い温度において発現し得るということは、特に興味深い。同様の可能性は 、生理的に活性の温度において産生されたときにおそらく誤った折り畳みのため に、生物学的に非活性となるような有用なタンパク質にも認められる。本発明の cspAプロモーターの調節下で、正しく折り畳まれて活性であるタンパク質を 生産することは有利であるかもしれない。Furthermore, as briefly mentioned above, cspA proteins of the invention that are active at low temperatures The motor was stimulated by expression of proteins other than cs7.4 cold shock protein. Can be used for adjustment. This naturally therefore opens up further possibilities. It's a spider. enzymatically (e.g. by proteolysis) at physiological temperatures Proteins, which would otherwise be useful if not degraded, are less susceptible to enzymatic degradation. Of particular interest is that it can be expressed at low temperatures. A similar possibility is , probably due to misfolding when produced at physiologically active temperatures. It is also found in useful proteins that are biologically inactive. of the present invention Produces properly folded and active proteins under the control of the cspA promoter. It may be advantageous to produce.

これらの観察は、抗凍結タンパク質にのみ適用されるだけではなく、従来、生理 的温度において所望の構造形態では発現することができなかったいかなるタンパ ク質の発現にも適用される。これらのタンパク質をより低い非傷害温度において 本発明のプロモーターを用いて発現させることができる。These observations not only apply to antifreeze proteins, but also traditionally Any protein that could not be expressed in the desired structural form at the desired temperature It also applies to the expression of texture. These proteins at lower non-injury temperatures It can be expressed using the promoter of the present invention.

本発明の上記の態様において、本発明のcspAプロモーターは、古典的モデル においてβ−ガラクトシダーゼの発現の調節に用いられた。この目的のために、 1acZ構造遺伝子を含みプロモーターを持たないプラスミド(pKMOO5) (21)を、806b9のHindm−Pvun断片上にcspAプロモーター を含むプラスミド(pJJ’GO4)と比較した。第9図を参照されたい。In the above aspects of the invention, the cspA promoter of the invention is based on the classical model was used to regulate the expression of β-galactosidase. For this purpose, Plasmid containing the 1acZ structural gene and lacking a promoter (pKMOO5) (21) was inserted into the cspA promoter on the Hindm-Pvun fragment of 806b9. (pJJ'GO4). Please refer to FIG.

第二のプラスミド、pJ’JGO8(第9図を参照されたい)を、cspA遺伝 子の上流領域のより小さいヌクレオチド分画を含み、ApaLI部位(bp53 4)で終結するように構築した。その結果を以下の表1に示す。A second plasmid, pJ'JGO8 (see Figure 9), was used to carry the cspA gene. Contains a smaller nucleotide fraction of the upstream region of the child, including the ApaLI site (bp53 It was constructed so as to end in 4). The results are shown in Table 1 below.

表1 プラスミド 温度 15℃への 10℃への37℃ シフト後 シフト後 pKMOO56,74,13,7 pJJGO4549,0900,0g51.0pJJGO840,745,85 6,1数字は酵素活性の「単位」を表す。Table 1 Plasmid temperature 15℃ to 10℃ to 37℃ After shift pKMOO56,74,13,7 pJJGO4549,0900,0g51.0pJJGO840,745,85 The 6,1 numbers represent "units" of enzyme activity.

pJJGO4とpJJGO5の収量の差は、プロモーターまたは他の調節要素が 0〜534bp断片中にあることを示唆しよう。534から遺伝子の開始点まで の領域もまた調節要素を包含するのかもしれない。同様に、bp878までの遺 伝子の下流領域もまた調節要素を包含するかもしれない。The difference in yield between pJJGO4 and pJJGO5 may be due to promoter or other regulatory elements. This suggests that it is in a 0-534 bp fragment. From 534 to the start of the gene The region may also contain regulatory elements. Similarly, the remains up to bp878 Downstream regions of the gene may also contain regulatory elements.

結果は、cspAプロモーターが、タンパク質の発現を異挿遺伝子に指示する能 力があることを示している。The results demonstrate that the cspA promoter has the ability to direct protein expression to the inserted gene. It shows that there is power.

次の諸例は単に本発明を説明するためのものであって、本発明を限定するもので はない。当業者は、容易に変更および代替を行って同等の結果を得ることができ る。The following examples are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the invention. There isn't. Those skilled in the art will readily be able to make changes and substitutions to achieve equivalent results. Ru.

大腸菌5B221(lpp hsdRtrpE51acY recA/F’ 1 acIqlac+pro”)(7)の培養を1011の培養容量中で温度シフト に先だって約2×108細胞/−1の密度にまで増殖させた。30℃で増殖して いる細胞培養液の1.11分液を、10uC1の[353]メチオニン(^*e rshasCorp、、>1000 C1/m5ol)または[35S] )ラ ンスラベル(ICN Radlochesjcals、 IrVIn8、CA  )を含む42℃、30℃、25℃および18℃のビーカーに移して、10分間パ ルス標識した。全サンプルを遠心分離によって集めて、ベレットを凍結乾燥によ って乾燥させた。次いで、サンプルを、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリル アミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)の17.5%の分離用ゲル上に供した 。ゲルを乾燥させて、X線フィルムに当てた。E. coli 5B221 (lpp hsdRtrpE51acY recA/F'1 acIqlac+pro'') (7) was temperature-shifted in a culture volume of 1011. The cells were grown to a density of approximately 2 x 108 cells/-1 prior to cell culture. Grow at 30℃ 1.11 aliquots of the cell culture medium were mixed with 10 uC1 of [353]methionine (^*e rshasCorp,, >1000 C1/m5ol) or [35S]) La ICN Radlochesjcals, IrVIn8, CA ) in beakers at 42°C, 30°C, 25°C and 18°C and incubate for 10 minutes. Russ labeled. All samples were collected by centrifugation and pellets were lyophilized. I let it dry. The sample was then treated with sodium dodecyl sulfate-polyacrylic Applied on a 17.5% separating gel for amide gel electrophoresis (SDS-PAGE) . The gel was dried and exposed to X-ray film.

得られたオートラジオグラムは、見かけの分子量が8kdalであるタンパク質 が25℃へのシフト後にのみ産生されたことを示した。シフト前または43℃へ シフトされた培養液では対応するバンドは見られなかった。このタンパク質をc s7.4と称する。The obtained autoradiogram shows a protein with an apparent molecular weight of 8 kdal. was produced only after a shift to 25°C. Before shift or to 43℃ No corresponding band was seen in the shifted culture. This protein is c It is called s7.4.

コールドショックタンパク質をコードする配列およびその調節要素を含むプラス ミドの構築において、まず、遺伝子座(focus )を同定して単離すること が必要である。オリゴヌクレオチドプローブを調製するために、タンパク質の部 分的なアミノ末端配列を得る。大腸菌5B221 (7)の培養液の101を、 37℃で約2×108細胞/1の密度になるまで増殖させて、14℃に4時間移 す。次いで、細胞を集めて4.前記(9)のようにして可溶画分を分画した。上 記のように15℃へのシフト後に30分間パルス−標識したタンパク質の微量を 、次いで、250μgの可溶分画タンパク質と混合した。Plus containing sequences encoding cold shock proteins and their regulatory elements In constructing a mido, the first step is to identify and isolate the gene locus (focus). is necessary. To prepare oligonucleotide probes, parts of the protein are Obtain the partial amino-terminal sequence. 101 of the culture solution of E. coli 5B221 (7), Grow at 37°C to a density of approximately 2 x 108 cells/1 and transfer to 14°C for 4 hours. vinegar. Then collect the cells and 4. The soluble fraction was fractionated as described in (9) above. Up Pulse for 30 min after shift to 15°C as described above to remove trace amounts of labeled protein. , then mixed with 250 μg of soluble fraction protein.

次いで、二次元電気泳動を、−次元を等電点電気泳動法(aspho! 1ne s、 p H3〜10.1.5%、pH6〜8.0.5%)および二次元を5D S−ポリアクリルアミド勾配ゲル電気泳動(10〜18.4%アクリルアミド、 架橋度2.7%)で、0°Farrell (15)の方法に従って行った。分 離されたタンパク質を、半乾燥ブロック−装置(Sa+4torius Gmb )I 、Goettlnggen、FRG)および移動緩衝液として48mM) リス、391Mグリシン、1.3gM SDSおよび20% (V/V )y1 9)−ル(pH9,2)を用いてボリニフッ化ビニリデン(PVDF)膜(Mi llipore Corp、、Bedford、 HA )に電気泳動的に移し た。次いで、膜をクマシーブルーR−250でタンパク質染色処理し、乾燥して 、オートラジオグラフィーに供した。オートラジオグラムによって、前に観察さ れたcs7.4とほぼ同じ分子量の位置に濃く標識されたタンパク質がはっきり と同定された(第4図)。オートラジオグラムのスポットを用いて染色膜上のc s7.4スポツトを同定して、次いで、これをプロットから切り出した。自動エ ドマン分解を、)Iatsudai ra(19117)の方法に従ってApp lied Blosysteas Model 470ガス相シーケンサ−を用 いて、染色された膜断片上で直接行った。得られたアミノ酸配列は上記の通りで ある。Next, two-dimensional electrophoresis was performed, and the -dimension was performed using isoelectric focusing (aspho! 1ne). s, p H3~10.1.5%, pH6~8.0.5%) and the second dimension is 5D S-polyacrylamide gradient gel electrophoresis (10-18.4% acrylamide, degree of crosslinking 2.7%) according to the method of 0° Farrell (15). minutes The released proteins were transferred to a semi-dry block device (Sa+4torius Gmb). )I, Goettlnggen, FRG) and 48mM as transfer buffer) Squirrel, 391M glycine, 1.3gM SDS and 20% (V/V)y1 9) Polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane (Mi llipore Corp, Bedford, HA). Ta. The membrane was then protein-stained with Coomassie Blue R-250, dried and , and subjected to autoradiography. previously observed by autoradiogram A darkly labeled protein is clearly visible at a position with approximately the same molecular weight as cs7.4. It was identified as (Figure 4). c on the membrane stained using autoradiogram spots. The s7.4 spot was identified and then cut out from the plot. Automatic App Used Blosysteas Model 470 gas phase sequencer and performed directly on stained membrane fragments. The obtained amino acid sequence is as above. be.

サザンプロット分析のための混合縮重オリゴヌクレオチドプローブを、以下に示 したアミノ酸配列の短い領域に対合するように作出した。Mixed degenerate oligonucleotide probes for Southern blot analysis are shown below. It was created to match a short region of the amino acid sequence.

、、、+に−WF N 入1.+ サザンプロット分析のために、染色体DNAを大腸菌5B221 (7)の−晩 培養物から調製した。細胞を遠心分離によって集めて、10Il)Iトリス塩酸 (pH8)で洗浄して、リゾチーム(0,25Mトリズ塩酸(pH8)溶液)を 3.3B/mlの濃度になるように加えた。次いで、サンプルを0℃で20分間 インキュベートしてからRNaseAを60■Xの濃度になるように加えた。さ らに5分間氷上においた後、10%SDSを約1%の濃度になるように加えた。,,, put -WF N in +1. + For Southern blot analysis, chromosomal DNA was isolated from E. coli 5B221 (7). Prepared from culture. Cells were collected by centrifugation and 10Il)I Tris-HCl (pH 8) and remove lysozyme (0.25M triz-hydrochloric acid (pH 8) solution). It was added to a concentration of 3.3B/ml. The samples were then incubated at 0°C for 20 min. After incubation, RNase A was added to a concentration of 60×. difference After leaving the mixture on ice for another 5 minutes, 10% SDS was added to a concentration of about 1%.

次いでサンプルをすばやく混合して、前に加えたRNaseAの等量を、添加後 の濃度が0、 1ag/mlになるように調整したプロナーゼ(25℃Mトリス 塩酸(pH8)溶液)とともに、再び加えた。次いで、サンプルを37℃で30 分間インキュベートした後、フェノール抽出、クロロホルム−イソアミルアルコ ール(24: 1)抽出およびエタノール沈澱に供した。The sample was then quickly mixed to ensure that an equal volume of the previously added RNase A was added after the addition. Pronase (25℃M Tris) adjusted to a concentration of 0 or 1ag/ml Hydrochloric acid (pH 8) solution) was added again. The sample was then incubated at 37°C for 30 After incubation for minutes, phenol extraction, chloroform-isoamyl alcohol The mixture was subjected to ethanol (24:1) extraction and ethanol precipitation.

次いで、サンプルをさらにフェノール抽出、エーテル抽出およびエタノール沈澱 に供した。制限酵素消化の前に、染色体 D N A−f−Mllljpore Type VS O,,025u−フィ ルターを用いて滴下(drop)透析した。The sample was then further subjected to phenol extraction, ether extraction and ethanol precipitation. Served. Before restriction enzyme digestion, chromosome D N A-f-Mllljpore Type VS O,,025u-Fi Drop dialysis was performed using a router.

染色体DNA分画を、少なくとも50μgのDNAをHindII[、Sa l  I、BamHI、Ps t IおよびEcoRIで消化して0.7%アガロー スゲル上で電気泳動することによって行った。The chromosomal DNA fraction was analyzed by incubating at least 50 μg of DNA with HindII [, Sal Digested with I, BamHI, PstI and EcoRI and 0.7% agarose This was done by electrophoresis on a gel.

アガロースゲルからニトロセルロース紙へのDNAのサザン移動を、Nan1a tisら(19)によるマニュアルに記載の方法を次のように変更して行った。Southern transfer of DNA from agarose gel to nitrocellulose paper was performed using Nan1a The method described in the manual by Tis et al. (19) was performed with the following modifications.

DNAの部分加水分解のための酸浄化(acid depurination  )を、ゲルを0.25M塩酸中で15分間1回だけ洗浄することによって行った 。さらに、移動を行う皿を10XSSCの代わりに20XSSCで満たした。Acid depuration for partial hydrolysis of DNA ) was performed by washing the gel once for 15 min in 0.25 M hydrochloric acid. . Additionally, the transfer pan was filled with 20XSSC instead of 10XSSC.

ハイプリダーゼ−ジョンを、Maniatisら(26)の方法を次のように変 更して行った。プレハイブリダイゼーションおよびハイブリダイゼーション溶液 は、ともに、0.1mlの50 xDenhardt’s、 0 、2mlの3 0XNET。The hyperdase was prepared using the method of Maniatis et al. (26) with the following modification. I changed it. Prehybridization and hybridization solutions are both 0.1 ml of 50 x Denhardt's, 0, 2 ml of 3 0XNET.

0.51の20%デキストラン硫酸および0.05m1の10%SDS (いず れも溶液1ml当り)を含んでいた。0.51 of 20% dextran sulfate and 0.05 ml of 10% SDS (Izu (per ml of solution).

これら溶液はInouyeおよびInouye (19)に記述されている。プ ローブとして用いられたオリゴマーは、上記に示される。[32P]標識された プローブを、I nouyeおよび1nouye (19)に従って作出して、 プレハイブリゼーションおよびハイブリダイゼーションを32℃で行った。These solutions are described by Inouye and Inouye (19). P The oligomers used as lobes are shown above. [32P] labeled The probe was created according to Inouye and Inouye (19) and Prehybridization and hybridization were performed at 32°C.

l nouyeおよび1nouye (19)の方法によって、フィルターを洗 浄して乾燥させた。Wash the filter by the method of Nouye and Nouye (19). Cleaned and dried.

混合オリゴヌクレオチドプローブとのサザンプロットハイプリダイゼーシランか らのオートラジオグラムは、各消化物において少なくとも一つの明瞭なバンドを 示した。特に、HindIII消化物は、2.4kbの大きさの一つのバンドを 示した(第5図を参照されたい)。Southern blot hybridization silane with mixed oligonucleotide probes Their autoradiogram shows at least one distinct band in each digest. Indicated. In particular, the HindIII digest produced one band with a size of 2.4 kb. (See Figure 5).

2.4kbのHindIII断片を次のようにして単離した。A 2.4 kb HindIII fragment was isolated as follows.

染色体DNAのHtndI[[消化物を0.7%アガロースゲル上で分画した。The HtndI digest of chromosomal DNA was fractionated on a 0.7% agarose gel.

次いでゲルスライスをゲル最上表層から0.5cm毎に切り出した。各ゲルスラ イスを、−20℃で少なくとも20分間凍結して、次いで、エッペンドルフ管中 で10分間遠心分離した。これを3回繰り返したが、最終回では凍結前にIII Nトリスおよび0.1■M EDTA (pH7,5)を適量加えて、上溝液を 各遠心分離の後に集めた。サンプルを、次いで、フェノール抽出3回、エーテル 抽出およびエタノール沈澱に供した。Next, gel slices were cut out every 0.5 cm from the top surface layer of the gel. Each Gersula The cells were frozen at -20°C for at least 20 minutes and then placed in Eppendorf tubes. Centrifuged for 10 minutes. This was repeated three times, but in the final round, before freezing, Add an appropriate amount of N-Tris and 0.1M EDTA (pH 7.5) and drain the supernatant liquid. Collected after each centrifugation. The sample was then extracted three times with phenol and ether. It was subjected to extraction and ethanol precipitation.

各画分を、プローブを用いてサザンプロット分析した。Each fraction was analyzed by Southern blot using probes.

画分7および8からのDNA断片は、オリジナル染色体消化物における2、4k bのHindIIIバンドによく対応するプローブと明かにハイブリダイズした 。DNA fragments from fractions 7 and 8 represent 2,4k in the original chromosome digest. It clearly hybridized with a probe that corresponds well to the HindIII band of b. .

例3 cspA遺伝子のクローニング pUC9プラスミドDNAをHindIIIで消化して、T4DNAリガーゼを 用いてHindm染色体消化物の画分7(例2を参照されたい)と連結させた。Example 3 Cloning of cspA gene pUC9 plasmid DNA was digested with HindIII and T4 DNA ligase was added. was used to ligate fraction 7 of the Hindm chromosome digest (see Example 2).

次いで大腸菌JM83株(ara A (Iac−proAB) rpsL 8 0 IacM15)(13)を形質転換させて、50μg/slのアンピシリン を含み25μlの40g+g/mlのxgalを塗布したし一寒天プレート上で 細胞をスクリーニングした。白色コロニーをワットマン濾紙に取り上げて、]  nouyeおよび1nouye (19)により記述されているようにコロニー ノ\イブリダイゼーシジンスクリーニングに供した。用いたプローブは、サザン プロット分析(例2を参照されたい)に用いたものと同じであった。/Xイブリ ダイゼーシラン温度は32℃であった。オートラジオグラフィーで明るく見えた コロニーを、クローンが得られていることを確認するためにコロニーハイブリダ イゼーションによる第二のスクリーニングに供した。Next, Escherichia coli JM83 strain (ara A (Iac-proAB) rpsL 8 0 IacM15) (13) was transformed with 50 μg/sl ampicillin. 25μl of 40g+g/ml xgal was applied on an agar plate. Cells were screened. Pick up the white colonies on Whatman filter paper,] colonies as described by Nouye and Nouye (19). It was subjected to hybridization screening. The probe used was Southern It was the same as that used for plot analysis (see Example 2). /X Iburi The daidze silane temperature was 32°C. It appeared bright on autoradiography. Colony hybridizer to confirm that clones are obtained. It was subjected to a second screening by ization.

例4 異種タンパク質合成の指示のためのaspプロモーターの使用 cspプロモーターを、プラスミドpJJGO4からの、大腸菌におけるβ−ガ ラクトシダーゼの合成の指示に用いた。このプラスミドを次のようにして構築し た。Example 4 Use of the asp promoter to direct heterologous protein synthesis csp promoter in E. coli from plasmid pJJGO4. It was used to direct the synthesis of lactosidase. Construct this plasmid as follows. Ta.

遺伝子を含む2.4kbのHindIII断片をPuvllで消化した。得られ る806bpの断片を0.8%のアガロースゲル上で分離して、バンドを切り出 して、塩−架橋電気溶出装置(IBI * Inc、製)を製造者の指示に従っ て用いて電気溶出によってDNAを回収した。この断片を、次いで、DNAT4 リガーゼを用いて、ベクター断片をXba制限酵素およびDNAポリメラーゼI のフレノウ断片で処理した後、プロモーター−確認ベクター(p KMO05)  (Masuiら)(21)に連結した。大腸菌lac欠失株5B4288 ( 21)を形質転換させて、組換えプラスミドを有する細胞を50μg7膳1のア ンピシリンおよび401g/mlのXga lを含むL−寒天プレート上で青色 コロニーとして選択した。A 2.4 kb HindIII fragment containing the gene was digested with Puvll. obtained Separate the 806 bp fragment on a 0.8% agarose gel and cut out the band. and a salt-bridge electroelution device (IBI * Inc.) according to the manufacturer's instructions. DNA was recovered by electroelution using This fragment was then added to DNAT4 Using ligase, digest the vector fragment with Xba restriction enzyme and DNA polymerase I. After treatment with the Flenow fragment of the promoter-confirmation vector (pKMO05) (Masui et al.) (21). E. coli lac deletion strain 5B4288 ( 21) and transform the cells containing the recombinant plasmid into 50 μg Blue on L-agar plates containing ampicillin and 401 g/ml selected as a colony.

プラスミドp J J GO4を有する大腸菌5B4288の培養物を37℃で 増殖させて、温度を10℃または15℃にシフトした。シフト前後のβ−ガラク トシダーゼ活性をMutter (22)の記述のようにして基質O−ニトロフ ェニール−β−D−ガラクトシドを用いて決定した。A culture of E. coli 5B4288 containing plasmid pJJGO4 was grown at 37°C. Growth was performed and the temperature was shifted to 10°C or 15°C. β-Garak before and after shift Tosidase activity was determined using the substrate O-nitroph as described by Mutter (22). Determined using phenyl-β-D-galactoside.

結果は、培養物の15℃へのシフトによってβ−ガラクトシダーゼ活性の64% の増加を示し、これはクローニングされたcspAプロモーターからの転写およ び続いてのβ−ガラクトシダーゼの発現の誘導を立証するものである。The results showed that shifting the culture to 15°C reduced the β-galactosidase activity by 64%. showed an increase in transcription from the cloned cspA promoter and This demonstrates the subsequent induction of β-galactosidase expression.

この例は、本発明のプロモーター配列の多機能性をよcspA構造遺伝子を、高 レベル発現ベクターであるp INItI (l ppP5) (23)に、部 位特異性突然変異誘導に向けられたオリゴヌクレオチドを用いて構造遺伝子のす ぐ上流に作られたXba1部位を用いて、サブクローニングした。I PTGの 添加によって、cs7.4タンパク質の発現を全細胞分解物の5DS−PAGE 分析によって検出することができた。This example demonstrates the multifunctionality of the promoter sequences of the present invention and the cspA structural gene. In the level expression vector pINItI (lppP5) (23), All structural genes can be synthesized using oligonucleotides directed to position-specific mutagenesis. Subcloning was performed using the Xba1 site created upstream. I PTG's Expression of cs7.4 protein was detected by 5DS-PAGE of whole cell lysates by adding It could be detected by analysis.

プロモーターを有するDNA断片のクローニングおよびプロモーターの有効性を 調べるために用い得るベクターについては、Na5uf ら(21)を参照され たい。Cloning of DNA fragments with promoters and evaluation of promoter effectiveness For vectors that can be used for testing, see Nauf et al. (21). sea bream.

他のコンピテントにした微生物宿主(真核および原核)は本発明に止って遺伝学 的に形質転換できることが理解される。形質転換に感受性である細菌としては、 大腸菌のよな腸内細菌科の菌、サルモネラ、枯草菌などのバチ特に、本発明の構 造遺伝子または第6図に示されたヌクレオチド配列の全部または一部を用いての サツカロミセス−セレビシェ(Saccharomyces cerevisi ae)などの酵母細胞の形質転換は、興味深いかもしれない。酵母遺伝学の基礎 的な技術、適当な酵母クローニングおよび発現ベクターおよび形質転換プロトコ ールは、本明細書に参考文献として特にあげられている「分子生物学の最近のプ ロトコール(Current Protocols in Molecular Biology)J (Supplement 5、1989) (23)中で 検討されている。Other competent microbial hosts (eukaryotic and prokaryotic) are subject to this invention. It is understood that it can be transformed directly. Bacteria that are susceptible to transformation include Bacteria of the Enterobacteriaceae family such as Escherichia coli, Salmonella, Bacillus subtilis, etc. using all or part of the synthetic gene or the nucleotide sequence shown in Figure 6. Saccharomyces cerevisi Transformation of yeast cells such as ae) may be of interest. Fundamentals of yeast genetics techniques, suitable yeast cloning and expression vectors and transformation protocols. ``Recent Progress in Molecular Biology'', which is specifically cited herein as a reference. Current Protocols in Molecular Biology) J (Supplement 5, 1989) (23) It is being considered.

同様に、を椎動物細胞培養物も、本発明の構造遺伝子またはその部分または第6 図に示されたヌクレオチド配列の全部または一部を用いて形質転換されるかもし れない。当業者は、サル線維芽細胞のCO3−7系などの適当な細胞培養を選択 するであろう。真核細胞へのDNAのトランスフェクシヨンのための適当な技術 は、「最近のプロトコールCCurrent Protocols)J第9章( これも本明細書中の参考としてあげられている)に記載されている。例示されて いるプロトコールは、HeLa。Similarly, vertebrate cell cultures may also contain the structural genes of the present invention or portions thereof or may be transformed with all or part of the nucleotide sequence shown in the figure. Not possible. Those skilled in the art will be able to select an appropriate cell culture, such as the CO3-7 system of monkey fibroblasts. will. Suitable techniques for transfection of DNA into eukaryotic cells "Current Protocols) J Chapter 9 ( (also incorporated herein by reference). exemplified The protocol used is HeLa.

BLAB/c3T3、NIH3T3およびラット胎児線維芽細胞などの細胞系を 用いて好結果が得られるものが示されている。Cell lines such as BLAB/c3T3, NIH3T3 and rat fetal fibroblasts Those that can be used with good results are shown.

さらなるベクターおよびその源については、科学的な適当な参考文献とともに酵 母クローニングベクター、植物ベクターおよびウィルスベクターが、さらに市販 のクローニングベクターが、Perbal (22) (pp、 277−29 8 )によってあげられている。For further vectors and their sources, please refer to Fermentation with appropriate scientific references. Mother cloning vectors, plant vectors and viral vectors are also commercially available. The cloning vector of Perbal (22) (pp, 277-29 8).

多くの適当な微生物がAmerican Type Cu1tureColle ction (12301Parklavn Drive、Rockville 、HD 。Many suitable microorganisms are American Type Culture Colle. (12301 Parklavn Drive, Rockville) , HD.

20852−1778)から入手できる。20852-1778).

本発明の開示から、当業者には、本発明が、本発明のタンパク質の生物学的性質 、または実質的に機能的に等価とみなされる性質、を有するタンパク質をコード するヌクレオチド配列を意図していることは明かになったであろう。同様に、本 発明は、本明細書に記載したものと実質的には同じ機能を有するプロモーター配 列をも意図する。このように、本発明は、ここに記述して開示した機能的な要素 の機能的な等硬物を包含することを意図しており、事実包含する。From the disclosure of the present invention, one skilled in the art will appreciate that the present invention , or properties that are considered to be substantially functionally equivalent. It should be clear that a nucleotide sequence is intended. Similarly, books The invention provides promoter sequences having substantially the same function as those described herein. Also intended for columns. Thus, the present invention utilizes the functional elements described and disclosed herein. is intended to encompass, and in fact encompasses, functional isobars.

参考文献 1、Grossman+ A、D、、Er1ckson、J、W、およびGro ss、 C,A、: r大腸菌のh t p l?、遺伝子産生物はヒートショ ックプロモーターのためのシグマ因子である(ThehtpRGene Pro duce of E、 colt is a Sigma Factorfor  Heat−5hock Promoters)J、 Ce1l 、 38 、 383−390、2、 5traus、D、B、、 vatter、 V、A、 およびGross、C,A、: I大腸菌におけるヒートショック応答はσ32 の濃度の変化によって調節される(The Heat 5hock Re5po nseIn E、co!1 is Regulated by Changes  In theConcentration or (732) J、Natu re、 329、3411−351、3、Ba旧、 Hl、 Echols *  H,、5traus、D、B、、Court v D、、Crowl 、 R ,およびGeorgopoulos 。References 1, Grossman+ A, D, Er1ckson, J, W, and Gro ss, C, A,: r Escherichia coli h t p l? , the gene product is heat-shot is a sigma factor for the search promoter (ThehtpRGene Pro reduce of E, colt is a Sigma Factor for Heat-5hock Promoters) J, Ce1l, 38, 383-390, 2, 5traus, D, B,, vatter, V, A, and Gross, C.A.: The heat shock response in E. coli is σ32 (The Heat 5hock Re5po nseIn E,co! 1 is Regulated by Changes In the Concentration or (732) J, Natu re, 329, 3411-351, 3, Ba old, Hl, Echols * H,,5traus,D,B,,Court v D,,Crowl,R , and Georgopoulos.

C,D、: fファージラムダcmタンパク質によるσ32の安定化を通しての 大腸菌のヒートショック応答の誘導(Induction or the He at 5hock Ra5ponseof E、 colIThrough 5 tabilization of a 32 by the Phage La mbdaclll Protein) J、Genes & Dev、、 l、  57−64、19874、Ng、H,、Ingrahas、 J、L、および Marrv A、G、 :「低温での増殖の結果の大腸菌における傷害および抑 制解除(Dasage and Derepresslon in Esche rlchia colIResulting from Grovh at L ow Temperatures) J、」9Bacterlol、、 84、 331−339、 19625. Hew、c、t、、、 5cott、G、に 、およびDavies、P、L、 : 抗凍結の分子生物学。「低温における生 存:生理学的および生化学的適応(Molecular Bjology or ^ntlrreeze、 In Living In the Co1d: P hysiologicaland B1ochem!cat Adaptati ons)J、 H,C,He1ler 編、Efsvler 5cience  Publishing Co、、 Inc、 N、Y、 + pp。C, D: Through stabilization of σ32 by f phage lambda cm protein Induction of heat shock response in E. coli (Induction or the He at 5hock Ra5ponseof E, colITthrough 5 tabilization of a 32 by the Phage La mbdacll Protein) J, Genes & Dev,, l, 57-64, 19874, Ng, H., Ingrahas, J. L., and Marrv A, G: “Injury and inhibition in Escherichia coli as a result of growth at low temperatures. Dasage and Derepresslon in Esche rlchia colIResulting from Grovh at L ow Temperatures) J,” 9 Bacterol,, 84, 331-339, 19625. Hew, c, t,, 5cott, G, , and Davies, P. L.: Molecular biology of cryoprotection. “Raw production at low temperatures” Existence: Physiological and biochemical adaptations (Molecular Bjology or ^ntlrreeze, In Living In the Co1d: P hysiologicaland B1ochem! cat Adaptati ons) J, H, C, Heller ed., Efsvler 5science Publishing Co, Inc, N, Y, +pp.

117−123.1986 6、Duman、J、およびHorvath * K: r昆虫の低温耐性にお ける血液リンパタンパク質の役割(The Role or)1esolymp h ProteIns in the Co1d Tolerance ofI nsects)J、Ann、 Rev、 Physio!、、 45.261− 270゜7、Nakamura、K、、Masui、K3、 およびInoyu e。117-123.1986 6, Duman, J., and Horvath *K: Cold tolerance of insects. The role of hemolymph proteins in 1esolymp h ProteIns in the Co1d Tolerance ofI nsects) J, Ann, Rev, Physio! ,, 45.261- 270゜7, Nakamura, K., Masui, K3, and Inoyu e.

M、:[大腸菌における構成的1pp遺伝子の発現のための転写調節スイッチと してのlacプロモーター−オペレーター断片の使用(Use ofLae P romoter−OperatorFragsent as a Transc rlptlonal Control 5w1tch forthe Expr ession of’ the Con5tltutjve Ipp Gene  !nEscherichia colt) J、J、 Mo1. Appli ed Gen、、 ■、289−299.1982 8、Vlasuk、G、P、、 Inouye t S、、 Ito、H,、I takura、K、および1nouye 、M、: r大腸菌におけるリポタン パク質の分泌へのシグナルペプチドからの塩基性アミノ酸残基の完全除去の影響 (EfTects or CompleteRemoval of’ Ba5i c As1no Ac1d Re5tdues from theSlgnal  Pepticle on 5ecretion of Lipoprotei n 1nEscherichia coll)J、 J、 Bjol、 Che w、、 258、7141−7148、1983 9、Lehnhardt、S、、 POllItt、S、およびInouye、 Hl:「二つのバイブリドタンパク質に及ぼす大腸菌OmpAシグナルペプチド の疎水性領域の欠失突然変異の差別的効果(The Differential  1Jfect on Two HybridProteins or Del etion Mutations vjthin theHydrophobi c Reglon or the Escherlchia coil Osp ASignal Peptide)J、 J、 Blol、Chet、 262 、1716−1719、10、 1nouye * S、、5oberon、X 、、 Francesehinl sT3、 Itakura 、K、および1 nouye + M、:「膜を隔てたタンパク質分泌のためのシグナルペプチド のアミノ末端領域における陽性荷電の役割(Role ofPosltjve  Charge at the Am1no Terlnal Reglon o rthe Signal Peptide for Protein 5ecr etion Acrossthe Membrane) J、Proc、Nat l、 Acad、 Sei、 USA、、79.343g−3441、1982 11、Chuo 、P、Y、およびFaSIan、G、D、: rタンパク質構 造の経験的予測(Empirical Predictions orProt eln Conformation) L Ann、Rev、Bioche*、 1 47 .251−27[i、1978 12、Messing、J、、Crea * R,およびSeehurg。M.: [Transcriptional regulatory switch for constitutive 1pp gene expression in E. coli and Use of the lac promoter-operator fragment as romoter-OperatorFragsent as a Transc rlptlonal Control 5w1tch forthe Expr Ession of’ the Con5tltutjve Ipp Gene ! nEscherichia colt) J, J, Mo1. Appli ed Gen, ■, 289-299.1982 8, Vlasuk, G, P,, Inouye t S,, Ito, H,, I Takura, K. and Nouye, M.: Lipotan in Escherichia coli. Effect of complete removal of basic amino acid residues from signal peptide on protein secretion (EfTects or Complete Removal of’ Ba5i c As1no Ac1d Re5tdues from theSlgnal Pepticle on 5 creation of Lipoprotei n 1n Escherichia coll) J, J, Bjol, Che w,, 258, 7141-7148, 1983 9. Lehnhardt, S., POllItt, S., and Inouye, Hl: “Escherichia coli OmpA signal peptide effect on two hybrid proteins The Differential Effects of Deletion Mutations in the Hydrophobic Region of 1Jfect on Two Hybrid Proteins or Del etion Mutations vjthin the Hydrophobi c Reglon or the Escherlchia coil Osp ASignal Peptide) J, J, Blol, Chet, 262 , 1716-1719, 10, 1 nouye * S, , 5oberon, X ,, Francesehinl sT3, Itakura, K, and 1 nouye + M: "Signal peptide for membrane-separated protein secretion" Role of positive charges in the amino-terminal region of Charge at the Am1no Terlnal Reglon o rthe Signal Peptide for Protein 5ecr ation Across the Membrane) J, Proc, Nat l, Acad, Sei, USA, 79.343g-3441, 1982 11. Chuo, P. Y., and FaSIan, G. D.: r protein structure. Empirical Predictions or Prot eln Conformation) L Ann, Rev, Bioche*, 1 47. 251-27 [i, 1978 12, Messing, J., Crea * R, and Seeurg.

P、H,: r ショットガンDNA配列決定のシステム(A 5ystes  for Shotgun DNA Sequencing) J、Nuclei c^cids Res、、 9、309−321. 19811B、Yanis ch−Perron、C,、Vjeria %J、およびMesslng、 」 、二F改良されたM13ファージクローニングベクターおよび宿主株:M13m p18およびpUc19ベクターのヌクレオチド配列(Improved M1 3Phage Cloning Vectors and Ho5t 5tra ins: NucleotideSequences or the M13+ +p18 and pUc19 Vectors)J。P, H,:r Shotgun DNA sequencing system (A 5ystes) for Shotgun DNA Sequencing) J, Nuclei c^cids Res, 9, 309-321. 19811B, Yanis ch-Perron, C., Vjeria%J, and Messlng,” , two improved M13 phage cloning vector and host strain: M13m Nucleotide sequences of p18 and pUc19 vectors (Improved M1 3Phage Cloning Vectors and Ho5t 5tra ins: Nucleotide Sequences or the M13+ +p18 and pUc19 Vectors) J.

Gene、 38、103−119、198514、Kreuger、J、H, およびWalker、G、C,: f大腸菌のgroELおよびdr+aK遺伝 子およびh t pR+におけるUV照射およびナリジキシン酸による誘導−依 存型(groEL and dnaK Genes of Escherich la colt andInduced by UV Irradiatlon  and Na1id1xic Ac1d 1n ahtpR+−Depend ent Fashlon)J、 Proc、 Natl、 Acad。Gene, 38, 103-119, 198514, Kreuger, J.H. and Walker, G.C.: groEL and dr+aK genes in E. coli. Induction by UV irradiation and nalidixic acid in offspring and htpR+ Genes of Escherich (groEL and dnaK) la colt and Induced by UV Irradiatlon and Na1id1xic Ac1d 1n ahtpR+-Depend entFashlon) J, Proc, Natl, Acad.

Sci、 LISA、 81、1499−1503、198415、 0’Pa rrell、P、H: rタンパク質の高速二次元電気泳動()11gh Re 5olutjor+ Two−Dimensiona!Electrophor esis or Proteins) J、J、 Blol、 Chew、 。Sci, LISA, 81, 1499-1503, 198415, 0'Pa rrrell, P, H: High-speed two-dimensional electrophoresis of r proteins () 11gh Re 5olutjor+ Two-Dimensiona! Electrophor esis or Proteins) J, J, Blol, Chew.

250、4007−4021. 197516、Feeney 、R,E およ びBurehas、 T、S、: r寒帯魚血液からの抗凍結糖タンパク質(^ ntlfreezeGlycoproteins from Po1ar Fi sh Blood)J、 Ann、Rev。250, 4007-4021. 197516, Feeney, R, E and and Burehas, T.S.: anti-freeze glycoprotein from boreal fish blood (^ ntlfreezeGlycoproteins from Po1ar Fi sh Blood) J, Ann, Rev.

Biophys、 Chew、 、15、59−78、198617、Inok uchl、 K1、 Furukava + H,、Nakamura sK、 およびMizushiia 、S、: r o m p fのプロモーター領域 のインビトロ欠失突然変異誘導性による特徴付け、積極的に調節される大腸菌遺 伝子(Characterization byDeletion Mutag enesls in Vitro or the PromoterRegio n or o*pf、 a Po5itively Regulated Ge ne ofEscheriehia colt) ]、J、 Mat、 B4o 、、 178、653−[K68、IL DeVrles+ A、L、: f冷 水魚における抗凍結ペプチドおよびグリコペプチド(^ntif’reeze  Peptides andGlycopeptldes 1n Co1d−Wa ter Fishes) J、Ann、 Rev。Biophys, Chew, 15, 59-78, 198617, Inok uchl, K1, Furukava + H,, Nakamura sK, and Mizushiia, S.: Promoter region of r o m p f Characterization of in vitro deletion mutagenicity of positively regulated E. coli genes. Characterization by Deletion Mutag enesls in Vitro or the PromoterRegio n or o*pf, a Po5tively Regulated Ge ne of Escheriehia colt)], J, Mat, B4o ,, 178, 653-[K68, IL DeVrles+ A, L,: f cold Antifreeze peptides and glycopeptides in aquatic fish (^ntif’reeze Peptides and Glycopeptldes 1n Co1d-Wa ter Fishes) J, Ann, Rev.

Physiol、、 45、245−60、198319、Inouye、S、 および1nouye 、N、: r二本鎖プラスミドDNAを用いるオリゴヌク レオチド指定部位特異性突然変異誘導(011,gonueleotlde−D lrected 5ite−8pecific Mutagenesis us ing Double−8trandedPlaslid DNA ) J、5 ynthesis and AppHeatfons or DNAand R NA 5ynthesis 、S、^、 Nara、ng 編(Acadesl cPress Inc、、 0rlando)、pL 181.−206、19 8720、Inouye 、S、およびInouye * M、: r大腸菌の lpp遺伝子におけるアッププロモーター突然変異(Llpprosoter  Mutations in the lppgeneofEscherjchi a colt) J、Nucleic Ac1ds Re5earch 。Physiol, 45, 245-60, 198319, Inouye, S. and 1 nouye, N, :r oligonucleotide using double-stranded plasmid DNA. Reotide-directed site-directed mutagenesis (011, gonueleotlde-D lrected 5ite-8specific Mutagenesis us ing Double-8tranced Plaslid DNA) J, 5 ynthesis and AppHeatphones or DNA and R NA 5ynthesis, edited by S, ^, Nara, ng (Acadesl cPress Inc, 0rlando), pL 181. -206, 19 8720, Inouye, S, and Inouye *M, :r of Escherichia coli Up promoter mutation in the lpp gene (Llpprosoter Mutations in the lppgeneofEscherjchi a colt) J, Nucleic Ac1ds Re5earch.

Vol、13、 N059、 pp、3103−3110、198521、Ma sui、Yl、Co1eIlan、J、およびInouye *X、:「遺伝子 発現の実験的操作(ExperimentalManupulatlon of  Gene Expression)J、 Academy Press+In ouye編、 1983 22、Perbal、B、: 1分子クローニングの実用ガイド(A Prac tical Gu!de to Mo1ecular Clonlng) J、  JohnWlley and 5ons+ Wlley−1nterscie nce 、New York *NY、198g 23、^usubel、 F、M、ら編二[分子生物学の最近のプロトコール( 最近のプロトコール) (Current Protocolsin Mo1e cular Biology (Current Protocols))J、 Broomlyn、NYおよびVilley and 5onsIntersc ience 、New York * NY (Supplements 1− 5)、24、Broeze、RJ、、Solomon、C,J、およびPope  。Vol, 13, N059, pp, 3103-3110, 198521, Ma Sui, Yl, Colellan, J, and Inouye *X,: “Gene Experimental Manipulation of Expression Gene Expression) J, Academy Press+In ouye, 1983 22, Perbal, B.: Practical Guide to Single Molecule Cloning (A. Prac tical Gu! de to Mo1ecular Clonlng) J, John Wllley and 5oz+ Wllley-1nterscie nce, New York *NY, 198g 23, ^subel, F. M. et al. 2 [Recent protocols in molecular biology ( (Current Protocol Mo1e) cular Biology (Current Protocols)) J, Broomlyn, NY and Village and 5onsIntersc ience, New York *NY (Supplements 1- 5), 24, Broeze, R.J., Solomon, C.J., and Pope. .

D、H,: r大腸菌およびブセウドモナス・フルオレッセンスにおけるインビ ボおよびインビトロタンパク質合成への低温の影響(EfTects of L ow Temperature on InVivo and In Vitr o Protein 5ynthesis 1nEscherichia co il and Pseudosonas fluorescens) J、J、  Bacterlol、、 134、861−874、198725、Yang ら:[抗凍結ポリペプチドの結晶構造およびその機械論的意味(Crystal  5tructure of anAntifreeze Po1ypeptj de and its MechanisticImplications)  J、Nature、Vol、333 、 pp、232−237、26、Man iatis、T、、 Fr1tch 、E、F、および5aibrook、J、 : I分子クローニング(MolecularCloning) J 、A L aboratory Manual lCo1d SpringHarbor  Laboratory、Co1d Spring Harbor −NY 。D, H,: In vitro in Escherichia coli and B. fluorescens Effects of low temperature on protein synthesis and in vitro protein synthesis (EfTects of L ow Temperature on InVivo and In Vitr o Protein 5 synthesis 1n Escherichia co il and Pseudosonas fluorescens) J, J, Bacterol, 134, 861-874, 198725, Yang et al.: [Crystal structure of antifreeze polypeptide and its mechanistic meaning (Crystal 5structure of anAntifreeze Polypeptj de and its Mechanistic Implications) J, Nature, Vol, 333, pp, 232-237, 26, Man iatis, T., Fr1tch, E. F., and 5aibrook, J. : I Molecular Cloning J, AL laboratory Manual lCol Spring Harbor Laboratory, Colorado Spring Harbor-NY.

pp、 383−389、1982 国際調査磐失 国際調査報告pp, 383-389, 1982 International investigation failed international search report

Claims (39)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.大腸菌の正常の増殖温度以下の温度でのみ、大腸菌において合成が誘導され 得る、タンパク質。1. Synthesis is induced in E. coli only at temperatures below the normal growth temperature of E. coli. Get, protein. 2.大腸菌の正常の増殖温度および正常の増殖温度以下でも安定性を示す、請求 項1に記載のタンパク賞。2. A claim that shows stability at and below the normal growth temperature of E. coli. The protein award described in item 1. 3.細胞質タンパク質である、請求項1に記載のタンパク質。3. The protein according to claim 1, which is a cytoplasmic protein. 4.約7.4kdalの分子量を有する、請求項1に記載のタンパク質。4. 2. The protein of claim 1, having a molecular weight of about 7.4 kdal. 5.大腸菌生存細胞への低温による悪影響を低減することができる、請求項1に 記載のタンパク質。5. According to claim 1, it is possible to reduce the adverse effects of low temperature on viable E. coli cells. Proteins listed. 6.次のアミノ酸配列を有する、請求項5に記載のタンパク質。 【配列があります】6. The protein according to claim 5, having the following amino acid sequence. [There is an array] 7.アミノ酸配列に開始Met残基を含まない、請求項6に記載のタンパク質。7. 7. A protein according to claim 6, which does not contain an initiating Met residue in its amino acid sequence. 8.高度に親水性である、請求項6に記載のタンパク質。8. 7. Protein according to claim 6, which is highly hydrophilic. 9.α−ヘリックス構造の証拠となる二次構造を有する、請求項6に記載のタン パク質。9. The protein according to claim 6, having a secondary structure indicative of an α-helical structure. Pak quality. 10.大腸菌の正常な増殖濃度以下の温度で遺伝子の転写を開始することができ る、プロモーター配列。10. Gene transcription can be initiated at temperatures below the normal growth concentration of E. coli. promoter sequence. 11.大腸菌生存細胞への低温の悪影響を軽減することができるタンパク質をコ ードする遺伝子の転写を開始することができる、請求項10に記載のプロモータ ー。11. Contains proteins that can reduce the negative effects of low temperatures on viable E. coli cells. The promoter according to claim 10, which is capable of initiating transcription of the encoded gene. -. 12.大腸菌生存細胞への低温の悪影響を軽減することができるタンパク質をコ ードする遺伝子の転写を、大腸菌の正常な増殖温度以下の温度で開始することが できる、請求項11に記載のプロモーター。12. Contains proteins that can reduce the negative effects of low temperatures on viable E. coli cells. transcription of the coded gene can be initiated at a temperature below the normal growth temperature of E. coli. 12. The promoter according to claim 11, which is capable of. 13.低温で転写が開始される遺伝子の転写が同種の遺伝子である、請求項12 に記載のプロモーター。13. Claim 12, wherein the transcription of the gene whose transcription is initiated at low temperature is the same gene. Promoter described in. 14.遺伝子がcs7.4である、請求項13に記載のプロモーター。14. 14. The promoter according to claim 13, wherein the gene is cs7.4. 15.同種の遺伝子の代わりに、異種の遺伝子の転写を大腸菌の正常な増殖温度 で開始することができる、請求項11に記載のプロモーター。15. transcription of a heterologous gene instead of a homologous gene at the normal growth temperature of E. coli. 12. A promoter according to claim 11, which can be initiated with. 16.遺伝子の上流で、第7図に示されるヌクレオチド1と605との間に位置 している、請求項12に記載のプロモーター。16. Upstream of the gene, located between nucleotides 1 and 605 shown in Figure 7. 13. The promoter according to claim 12. 17.第7図に示される、DNA断片。17. DNA fragment shown in FIG. 18.第7図に示されるヌクレオチド1から997までのDNA断片。18. DNA fragment from nucleotides 1 to 997 shown in FIG. 19.第7図に示されるDNA断片において、大腸菌生存細胞への低温の悪影響 を軽減することができるタンパク質をコードする遺伝子、該遺伝子の転写を低温 で開始することができるプロモーターおよび他の遺伝的調節要素を含む、ヌクレ オチド配列。19. In the DNA fragment shown in Figure 7, the negative effect of low temperature on viable E. coli cells. A gene encoding a protein that can reduce the transcription of the gene at low temperature. Nucleotide containing promoters and other genetic regulatory elements that can be initiated by Punctuation sequence. 20.増殖している大腸菌細胞への低温の悪影響を軽減するタンパク質をコード する、DNA配列。20. Encodes a protein that reduces the negative effects of low temperatures on growing E. coli cells DNA sequence. 21.次のヌクレオチド配列を有する、請求項20に記載のDNA配列。 【配列があります】21. 21. A DNA sequence according to claim 20, having the following nucleotide sequence: [There is an array] 22.タンパク質をコードすることができて、その転写が大腸菌において低温誘 導性であるプロモーターによって調節される、遺伝子。22. can encode a protein whose transcription is cold induced in E. coli. A gene that is regulated by a promoter that is conductive. 23.請求項1に記載のタンパク質をコードする、請求項22に記載の遺伝子。23. The gene according to claim 22, which encodes the protein according to claim 1. 24.請求項4に記載のタンパク質をコードする、請求項22に記載の遺伝子。24. The gene according to claim 22, which encodes the protein according to claim 4. 25.請求項5に記載のタンパク質をコードする、請求項22に記載の遺伝子。25. The gene according to claim 22, which encodes the protein according to claim 5. 26.請求項6に記載のタンパク質をコードする、請求項22に記載の遺伝子。26. The gene according to claim 22, which encodes the protein according to claim 6. 27.cs7.4と呼称される、請求項22に記載の遺伝子。27. 23. The gene according to claim 22, designated cs7.4. 28.その転写が低温誘導性プロモーター以外のプロモーターによっても調節さ れる、請求項22に記載の遺伝子。28. Its transcription is also regulated by promoters other than cold-inducible promoters. The gene according to claim 22. 29.低温誘導性プロモーター以外のプロモーターがlacプロモーターである 、請求項28に記載の遺伝子。29. The promoter other than the low temperature inducible promoter is the lac promoter. , the gene according to claim 28. 30.大腸菌の正常の増殖温度においてタンパク質をコードする、請求項29に 記載の遺伝子。30. 30. Encoding a protein at the normal growth temperature of E. coli. Genes listed. 31.請求項1に記載のタンパク質を発現することができる、組換えプラスミド 。31. A recombinant plasmid capable of expressing the protein according to claim 1. . 32.第7図に示される遺伝子を含む、請求項31に記載のプラスミド。32. 32. The plasmid of claim 31, comprising the gene shown in FIG. 33.遺伝子の転写を開始することができるプロモーター領域配列をも含む、請 求項32に記載のプラスミド。33. The requested protein also contains a promoter region sequence capable of initiating transcription of the gene. 33. The plasmid according to claim 32. 34.転写調節タンパク質を結合することができるプロモーター領域の上流のD NA配列をさらに含んでなる、請求項33に記載のプラスミド。34. D upstream of the promoter region that can bind transcriptional regulatory proteins 34. The plasmid of claim 33, further comprising an NA sequence. 35.調節タンパク質結合部位をさらに含んでなる、請求項34に記載のプラス ミド。35. 35. The plus of claim 34 further comprising a regulatory protein binding site. Mid. 36.染色体外要素から請求項1に記載のタンパク質を発現することができる、 腸内細菌科(Enterobacteriaceae)細胞。36. capable of expressing the protein of claim 1 from an extrachromosomal element; Enterobacteriaceae cells. 37.細胞が大腸菌である、請求項36に記載の細胞。37. 37. The cell of claim 36, wherein the cell is E. coli. 38.大腸菌の正常の増殖温度以下の温度でのみ誘導されることができ、増殖し ている大腸菌への低温による悪影響を軽減することができるタンパク質の製造法 および、該タンパク質をコードする遺伝子の転写を開始することができるプロモ ーター配列の製造法であって、大腸菌を指数速度で所望の増殖レベルまでに生理 的温度で増殖させること、温度をほぼ15℃以下に低下させることおよび該大腸 菌の増殖をその温度で継続させることからなり、これによって、該タンパク質の 合成を行わせること、培養の増殖を中断すること、そして、該タンパク質をコー ドする遺伝子および該遺伝子の転写を開始したプロモーター配列を少なくとも含 む所望のDNA断片をこれから単離すること、からなる、製造法。38. It can only be induced and proliferate at temperatures below the normal growth temperature of E. coli. A protein production method that can reduce the negative effects of low temperatures on E. coli bacteria and a promoter capable of initiating transcription of the gene encoding the protein. A method for manufacturing E. coli at an exponential rate to a desired growth level. growing at a target temperature, lowering the temperature to approximately 15°C or less, and It consists of allowing the bacteria to continue growing at that temperature, thereby increasing the protein content. synthesis, suspending growth of the culture, and encoding the protein. It contains at least a gene to be encoded and a promoter sequence that initiates transcription of the gene. isolating therefrom a desired DNA fragment. 39.遺伝子がcs7.4であり、タンパク質がcsp7.4である、請求項3 8に記載の製造法。39. Claim 3, wherein the gene is cs7.4 and the protein is csp7.4. 8. The manufacturing method described in 8.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011125340A (en) * 2003-09-29 2011-06-30 Monsanto Technology Llc Method for enhancing stress tolerance in plant and composition thereof

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1914892A (en) * 1991-05-03 1992-12-21 Smithkline Beecham Corporation Low temperature-regulated promoters in e. coli
US5981280A (en) * 1996-03-22 1999-11-09 The University Of Medicine And Denistry Of New Jersey Method and constructs for inhibiting protein expression in bacteria
JP4057237B2 (en) * 1997-11-20 2008-03-05 タカラバイオ株式会社 Low temperature inducible expression vector
EP1803813A3 (en) * 2001-11-19 2007-11-14 Riken An environmental stress-responsive promoter and an gene encoding environmental stress-responsive transcriptional factor
CN1886514B (en) * 2003-09-29 2015-11-25 孟山都技术有限公司 For strengthening the method for stress tolerance in plants
JP5279339B2 (en) 2008-05-16 2013-09-04 タカラバイオ株式会社 Composition for reverse transcription reaction
CN110467655B (en) * 2019-08-14 2021-10-08 上海交通大学 Protein and application thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4464473A (en) * 1982-04-23 1984-08-07 The Regents Of The University Of California Ice nucleating microorganisms

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011125340A (en) * 2003-09-29 2011-06-30 Monsanto Technology Llc Method for enhancing stress tolerance in plant and composition thereof

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