JPH0458889A - Alpha-1,3-glucanase gene - Google Patents

Alpha-1,3-glucanase gene

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JPH0458889A
JPH0458889A JP16798390A JP16798390A JPH0458889A JP H0458889 A JPH0458889 A JP H0458889A JP 16798390 A JP16798390 A JP 16798390A JP 16798390 A JP16798390 A JP 16798390A JP H0458889 A JPH0458889 A JP H0458889A
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dna
glucanase
cdna
amino acid
alpha
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松代 愛三
Otoko Sugino
杉野 男
Miki Tada
多田 三樹
Soichiro Matsushiro
松代 創一郎
Junichi Miyahara
順一 宮原
Minoru Okujima
奥島 実
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Abstract

NEW MATERIAL:DNA coding an alpha-1,3-glucan 3-glucanohydrolase enzyme protein produced by Trichoderma harzianum. USE:Mass-production of alpha-1,3-glucanase, etc. PREPARATION:The amino acid composition and the N-terminal amino acid sequence of alpha-1,3-glucanase are analyzed and an anti-alpha-1,3-glucanase serum is prepared. A cDNA library is prepared from the microbial cell, alpha-1,3-glucanase cDNA is screened, the longest cDNA among the cloned cDNA is subjected to sub-cloning and a transformant cloned with the cDNA fragment is separated. The objective alpha-1,3-glucanase cDNA is produced from a plasmid DNA separated from the transformant.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、トリコデルマ・ハージアナム菌(Trich
oderma harzianum :  IFo 3
1292号)が産生じ、虫歯の原因物質である不溶性グ
ルカンを分解する機能を有するα−1,3グルカン3−
グルカノハイドロラーゼ酵素(以下、α−1,3グルカ
ナーゼと称する)タンパク質及び該タンパクの菌体外へ
の分泌に機能するシグナルペプチドをコードするDNA
 、前記DN八にコードされたアミノ酸配列を有するタ
ンパク質またはポリペプチド、前記のタンパク質及びシ
グナルペプチドの発現を制御するヌクレオチド配列を有
したDNA 、及びこれらのDNAを異種DNAに結合
させた組み換えDNA 、さらには特有のN末端アミノ
酸配列を有するα−1,3グルカナーゼ酵素に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention is directed to the use of Trichoderma harzianum (Trich).
oderma harzianum: IFo 3
1292) and has the function of degrading insoluble glucan, which is a causative agent of dental caries.
DNA encoding a glucanohydrolase enzyme (hereinafter referred to as α-1,3 glucanase) protein and a signal peptide that functions to secrete the protein outside the bacterial body
, a protein or polypeptide having the amino acid sequence encoded by the DNA 8, a DNA having a nucleotide sequence that controls the expression of the protein and signal peptide, and a recombinant DNA in which these DNAs are linked to heterologous DNA, and relates to alpha-1,3 glucanase enzymes with unique N-terminal amino acid sequences.

(従来の技術) α−1,3グルカナーゼは、グルコースがα−1,3グ
ルコシド結合で直鎖状に結合した多糖、α−1,3グル
カンのα−1,3グルコシド結合部分の加水分解を行う
酵素で、カビ、細菌等の微生物に広く分布する。該酵素
はまた、虫歯の原因菌であるストレプトコッカス ミュ
ータンス(Stre tococcus mutans
)菌が、口腔内において食物中に含まれるショ糖から合
成する不溶性グルカンをよく分解する作用も行い、虫歯
予防剤としての該酵素の利用が注目を浴びている。
(Prior art) α-1,3 glucanase hydrolyzes the α-1,3 glucoside bond portion of α-1,3 glucan, a polysaccharide in which glucose is linearly linked through α-1,3 glucoside bonds. This enzyme is widely distributed in microorganisms such as molds and bacteria. The enzyme is also used in Streptococcus mutans, a bacterium that causes dental caries.
) Bacteria also effectively decompose insoluble glucan synthesized from sucrose contained in food in the oral cavity, and the use of this enzyme as a caries preventive agent is attracting attention.

上記の不溶性グルカンは、虫歯の原因となる歯垢の主要
な構成成分で、α−1,3グルコシド結合で結合したグ
ルコース鎖とα−1,6グルコシド結合で結合したグル
コース鎖が複雑にお互いに枝分かれした構造をもち、α
−1,3結合のグルコース鎖の部分が、これに水の不溶
性の性質を与えている(第1図参照)、α−1,3グル
カナーゼを不溶性グルカンに作用させ、不溶性グルカン
の水に不溶性の性質を滅弱させれば、不溶性グルカンは
、口腔内の唾液に溶は出すようになり、結果として、歯
垢が歯の表面から脱落するようになる。このように、α
−1,3グルカナーゼは、虫歯の原因となる歯垢の除去
に極めて有効な虫歯予防剤となり、また、同じく不溶性
グルカンに含まれるα−1,6グルコシド結合糖鎖部分
を切断する酵素であるデキストラナーゼと併用すれば、
歯垢はより一層、効率的に除去できると考えられ、この
ような観点から、α−1,3グルカナーゼやデキストラ
ナーゼを微生物培養液から分取する方法の研究開発が多
くなされてきた(特公昭56−45587号、特公昭4
6−42955号、特開昭63−301788号等)。
The above-mentioned insoluble glucan is a major component of dental plaque, which causes dental caries, and consists of glucose chains linked by α-1,3 glucosidic bonds and glucose chains linked by α-1,6 glucosidic bonds, which are complexly interconnected. It has a branched structure, α
The -1,3-linked portion of the glucose chain gives it water-insoluble properties (see Figure 1). α-1,3 glucanase acts on the insoluble glucan, and the insoluble glucan becomes water-insoluble. If its properties are weakened, insoluble glucan will dissolve in the saliva in the oral cavity, and as a result, plaque will fall off the tooth surface. In this way, α
-1,3 glucanase is an extremely effective anti-caries agent for removing dental plaque that causes tooth decay, and dextrin is also an enzyme that cleaves the α-1,6 glucoside-linked sugar chain moiety contained in insoluble glucan. When used in combination with Stranase,
It is thought that dental plaque can be removed even more efficiently, and from this perspective, much research and development has been conducted on methods for separating α-1,3 glucanase and dextranase from microbial culture fluids (particularly Publication No. 56-45587, Special Publication No. 4
No. 6-42955, JP-A No. 63-301788, etc.).

また、一方、上記のような歯垢を分解する能力があるα
−1,3グルカナーゼを歯磨き剤に配合する研究も数多
くなされ、従来の歯磨き剤と較べ歯垢の除去能力が高い
ことが認められている(特公昭55−50006号、特
公昭58−12254号)。
In addition, on the other hand, α that has the ability to decompose dental plaque as mentioned above
- Many studies have been conducted on incorporating 1,3 glucanase into toothpastes, and it has been recognized that the ability to remove plaque is higher than that of conventional toothpastes (Special Publication No. 55-50006, Japanese Patent Publication No. 12254-1982). .

上記のように、α−1,3グルカナーゼは歯垢の除去に
極めて有効であることは明らかであるが、酵素そのもの
を歯磨き剤に配合した場合、歯磨き剤使用後の口腔内の
洗浄により、歯磨き剤に含まれるα−1,3グル力ナー
ゼ自体も口腔内から除去されてしまうという欠点があっ
た。
As mentioned above, it is clear that α-1,3 glucanase is extremely effective in removing dental plaque, but when the enzyme itself is added to a toothpaste, it is difficult to clean the teeth by cleaning the oral cavity after using the toothpaste. There was a drawback that the α-1,3 glucanase contained in the agent itself was also removed from the oral cavity.

このような欠点を解消し、より効果的に歯垢の除去と歯
垢の生成の阻害を行う方法としてα−1,3グルカナー
ゼ遺伝子を口腔内常在細菌にクローニングし、これを虫
歯予防剤として口腔内に投与して、口腔内において恒常
的にα−1,3グルカナーゼを発現させ歯垢を取り除く
という方法も開発されている(特開昭62−25号)。
As a way to eliminate these drawbacks and more effectively remove plaque and inhibit plaque formation, we cloned the α-1,3 glucanase gene into oral bacteria and used it as a caries preventive agent. A method has also been developed in which it is administered into the oral cavity to constantly express α-1,3 glucanase in the oral cavity and remove dental plaque (Japanese Patent Application Laid-open No. 62-25).

(発明が解決しようとする課題) 前記のように、α−1,3グルカナーゼは、種々の微生
物により生産されるが、α−1,3グルカナーゼをこれ
らの微生物を用いて生産させるためには、培地中に酵素
生産誘導物質として、高価な不溶性グルカンを添加せね
ばならず、また一方、培養終了後、培地中に残存する不
溶性グルカンにより、産生されたα−1,3グルカナー
ゼの精製が煩雑、困難なものとなっていた。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, α-1,3 glucanase is produced by various microorganisms, but in order to produce α-1,3 glucanase using these microorganisms, Expensive insoluble glucan must be added to the medium as an enzyme production inducer, and on the other hand, purification of the α-1,3 glucanase produced is complicated due to the insoluble glucan remaining in the medium after the completion of culture. It was becoming difficult.

加うるに、酵素の生産量も少な(、このような理由から
、歯垢の除去に極めて有用であるにもかかわらず、工業
的にα−1,3グルカナーゼが大量生産されるまでには
至らなかった。以上のような問題点を解決し、安価に、
しかも大量にα−1,3グルカナーゼを得る手段として
、遺伝子工学的手法を用いることが考えられるが、該酵
素の遺伝子に関する研究は、現在までほとんどなされず
、遺伝子の塩基配列等については、まったく未知のまま
であった。また、α−1,3グルカナーゼの酵素として
の特性を改変したり、前述の口腔内常在細菌によるα−
1,3グルカナーゼ生産において、菌体外に多量の酵素
タンパクを分泌させるためにも遺伝子DNAの塩基配列
を明らかにし、導入するプラスミツドの構造を設計する
必要があった。
In addition, the production amount of the enzyme is small (for this reason, α-1,3 glucanase has not been industrially produced in large quantities, although it is extremely useful for removing dental plaque. There was no such problem.We solved the above problems and made it inexpensively.
Moreover, genetic engineering methods could be used as a means to obtain large amounts of α-1,3 glucanase, but until now very little research has been done on the gene of this enzyme, and the base sequence of the gene is completely unknown. It remained as it was. In addition, the enzymatic properties of α-1,3 glucanase can be modified, and α-1,3 glucanase can be
In the production of 1,3 glucanase, it was necessary to clarify the base sequence of the gene DNA and design the structure of the plasmid to be introduced in order to secrete a large amount of enzyme protein outside the bacterial cell.

(課題を解決するための手段) 本発明は上述の従来の問題点を解消するためなされたも
のであり、その要旨とするところは、トリコデルマ・ハ
ージアナム(Trichodermaharz ian
um)菌が産生ずるα−1,3グルカン3−グルカノハ
イドロラーゼ酵素タンパク質、及びα−1,3グルカナ
ーゼを菌体外に分泌させる機能を有するシグナルペプチ
ドをコードするDNA 。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and its gist is that Trichoderma harzianum (Trichoderma harzianum)
um) DNA encoding an α-1,3 glucan 3-glucanohydrolase enzyme protein produced by the bacterium and a signal peptide having the function of secreting α-1,3 glucanase to the outside of the bacterium.

これらのDN八にコードされるアミノ酸配列を有するタ
ンパク質及びシグナルペプチド、前記タンパク質及びシ
グナルペプチドの発現を制御するヌクレオチド配列をコ
ードするDNA 、前記DNAを異種DNAに結合させ
た組換えDNA 、特有のN末端アミノ酸配列を有する
α−1,3グルカナーゼ酵素タンパク質、及びそれらの
構造と機能に関する情報を提供するものである。
Proteins and signal peptides having amino acid sequences encoded by these DNAs, DNAs encoding nucleotide sequences that control the expression of said proteins and signal peptides, recombinant DNAs in which said DNAs are linked to heterologous DNAs, unique N It provides information regarding α-1,3 glucanase enzyme proteins having terminal amino acid sequences, and their structures and functions.

すなわち、本発明は、上述のDNA 、酵素タンパク質
、シグナルペプチド、及びそれらの構造と機能に関する
情報を用いて、従来困難であったα−1,3グルカナー
ゼの安価な大量生産法の開発、遺伝子の改変による酵素
的機能の改良、新規のより有効な虫歯予防剤の開発等を
可能ならしめ、またそれらの成果を実用に供するという
目的でなされたものである。
That is, the present invention utilizes the above-mentioned DNA, enzyme protein, signal peptide, and information regarding their structures and functions to develop an inexpensive mass production method for α-1,3 glucanase, which has been difficult in the past, and to develop a method for gene production. This was done with the aim of making it possible to improve enzymatic functions through modification, to develop new and more effective anti-caries agents, and to put these results into practical use.

(実施例) 本発明のDNAの分離手順、クローニング手順、及び塩
基配列の解析方法等に関し、その実施例を以下に詳細に
説明する。
(Example) Examples of the DNA separation procedure, cloning procedure, base sequence analysis method, etc. of the present invention will be described in detail below.

トリコデルマ ハージアナム菌を下記第1表に示した組
成の培地に植菌し、30°Cで、8日間振とう培養した
Trichoderma harzianum bacteria were inoculated into a medium having the composition shown in Table 1 below, and cultured with shaking at 30°C for 8 days.

第1表 *1)微量金属溶液は、FeSO4”7!(zo  5
00mg。
Table 1 *1) The trace metal solution is FeSO4”7! (zo 5
00mg.

Mn5Oa・HzO156mg5ZnC1z  167
B 。
Mn5Oa・HzO156mg5ZnC1z 167
B.

CoC1z  200mg、及び19%flcl  1
mlを100m1 の水溶液にしたものを使用した。
CoC1z 200mg, and 19% flcl 1
A 100 ml aqueous solution was used.

*2)α−1,3グルカンは、ストレプトコッカス ミ
ュータンス(Stre tococcus mutan
s)菌が生産するα−1,3−1,6グルカンをデキス
トラナーゼ消化してα−1,6グル力ン部分を除いたも
のを使用した。
*2) α-1,3 glucan is derived from Streptococcus mutans.
s) α-1,3-1,6 glucan produced by the bacteria was digested with dextranase and the α-1,6 glucan moiety was removed.

培養液を集めて遠心分離により菌体を除き、得られた培
養上清を限外濾過により濃縮した。
The culture solution was collected and the bacterial cells were removed by centrifugation, and the resulting culture supernatant was concentrated by ultrafiltration.

この濃縮液を硫安80%飽和にて塩析し、沈澱物を遠心
分離により集め、50mM酢酸緩衝液(pH5,0)に
溶解した。そして、同緩衝液にて透析し、透析上清を同
緩衝液で平衡化したCM−セファロースCL−6B (
ファルマシア社)カラムに加えた。50mM酢酸緩衝液
(pH5,0)で吸着されずに溶出される素通り画分を
集め、50mM酢酸緩衝液(ptl 4.0)を外液と
して透析した。
This concentrated solution was salted out with 80% saturation of ammonium sulfate, and the precipitate was collected by centrifugation and dissolved in 50 mM acetate buffer (pH 5,0). Then, it was dialyzed with the same buffer, and the dialysis supernatant was equilibrated with the same buffer.
Pharmacia) column. The flow-through fraction eluted without being adsorbed with 50 mM acetate buffer (pH 5.0) was collected and dialyzed against 50 mM acetate buffer (PTL 4.0) as an external solution.

さらにこれを同緩衝液で平衡化したCM−セファロース
CL−6Bカラムに吸着させ、食塩のリニアーグラデイ
エンドを用いて溶出した。α−1,3グルカナーゼ活性
を示す両分を集め、限外濾過で濃縮した後、バイオゲル
P−200(バイオランド社)カラムを用いて、これの
ゲル濾過を行った。
Further, this was adsorbed onto a CM-Sepharose CL-6B column equilibrated with the same buffer, and eluted using a linear gradient end of sodium chloride. Both fractions showing α-1,3 glucanase activity were collected, concentrated by ultrafiltration, and then subjected to gel filtration using a Biogel P-200 (Bioland) column.

以上の操作により、11.5fの培養上清から、242
.4mgの電気泳動的に均一なα−1,3グルカナーゼ
を得ることができた。
By the above operations, 242
.. It was possible to obtain 4 mg of electrophoretically homogeneous α-1,3 glucanase.

また、このα−1,3グルカナーゼの5O5−ポリアク
リルアミドゲル電気泳動法による分子量測定を行い、7
6.000ダルトンの分子量をもつことが明らかになっ
た。
In addition, the molecular weight of this α-1,3 glucanase was measured by 5O5-polyacrylamide gel electrophoresis.
It was found to have a molecular weight of 6,000 Daltons.

第2表 上記実施例1で精製したα−1,3グルカナーゼを塩酸
加水分解(温度110°Cで、24〜72時間)して、
アミノ酸分析計(ベックマン社6300型)を用いてそ
のアミノ酸組成について調べた。その結果を後に調べた
cDNA塩基配列から予測されるアミノ酸組成と共に前
記第2表に示した。尚、アミノ酸分析によるアミノ酸組
成の定量では、アスパラギンとアスパラギン酸の含有率
はその合計をAsxとして、同様にグルタミンとグルタ
ミン酸はGlxとして示した。また、システィンとトリ
プトファン残基については定量を行わなかった。
Table 2 The α-1,3 glucanase purified in Example 1 above was hydrolyzed with hydrochloric acid (at a temperature of 110°C for 24 to 72 hours).
The amino acid composition was investigated using an amino acid analyzer (Beckman Model 6300). The results are shown in Table 2 above along with the amino acid composition predicted from the cDNA base sequence examined later. In the determination of the amino acid composition by amino acid analysis, the total content of asparagine and aspartic acid was expressed as Asx, and similarly, glutamine and glutamic acid were expressed as Glx. Furthermore, cysteine and tryptophan residues were not quantified.

さらに、α−1,3グルカナーゼのN末端アミノ酸配列
についてペプチドシークエンサ−(アプライドバイオシ
ステムズ社 モデル477A/120A)を用いて分析
し、以下のようなN末端アミノ酸配列を持つことが判明
した。
Furthermore, the N-terminal amino acid sequence of α-1,3 glucanase was analyzed using a peptide sequencer (Applied Biosystems Model 477A/120A), and it was found to have the following N-terminal amino acid sequence.

(N末端) Ala−Ser−Ser−Ala−Asp
−Arg−Leu−Val−Phe−Cys−His−
Phe−Met−11e−−3: α−1,3グルカナ
ーゼ血 の 精製α−1,3グルカナーゼに対するウサギの抗α−1
,3グルカナーゼ血清を以下の方法により調製した。
(N-terminus) Ala-Ser-Ser-Ala-Asp
-Arg-Leu-Val-Phe-Cys-His-
Phe-Met-11e--3: α-1,3 glucanase Rabbit anti-α-1 against purified α-1,3 glucanase from blood
, 3 glucanase serum was prepared by the following method.

一次免疫として精製したα−1,3グルカナーゼ0.5
mgと完全フロインドアジュバントをコロイド状になる
まで混合し、ウサギ(Japa−nese White
 Rabbtt)に対し皮下注射を行った。
α-1,3 glucanase purified as primary immunization 0.5
mg and complete Freund's adjuvant until it becomes colloidal, and add rabbit (Japanese White
Rabbtt) was injected subcutaneously.

3週間後、二次免疫としてα−1,3グルカナ−セ0.
5mgと不完全フロインドアジュバントを前回と同様に
混合して皮下注射を行った。
After 3 weeks, α-1,3 glucanase 0.0.
5 mg and incomplete Freund's adjuvant were mixed and subcutaneously injected in the same manner as before.

そして1週間後に採血し、得られた血清の抗体価をEL
ISA法(Davisl、G、、 et al、、 B
asicMethods in molecular 
biology、 348−3541986+ Els
evier)を用いてI!へた。明らかにα−1,3グ
ルカナーゼに対する抗体ができていることを確認した後
全採血を行った。こうして得られた血液を4°Cで一晩
放置後遠心分離し、上清の抗α−1,3グルカナーゼ血
清を採取した。
One week later, blood was collected and the antibody titer of the serum obtained was determined by EL.
ISA method (Davisl, G., et al., B.
asicMethods in molecular
biology, 348-3541986+ Els
I! clumsy. After confirming that antibodies against α-1,3 glucanase were clearly produced, whole blood was collected. The blood thus obtained was left at 4°C overnight and then centrifuged, and the supernatant anti-α-1,3 glucanase serum was collected.

4:トリコデルマ ハージアナム の 上記実施例1で用いた培地と同じ組成の培地で、温度3
0°Cで、3〜6日間培養したトリコデルマ ハージア
ナム菌の菌体を分取し、ドライアイス−アセトン中で凍
結した。この凍結菌体6gとガラスピーズ(直径0.4
mm)6gをドライアイスで冷やした乳鉢上で乳棒を用
いてともに粉砕した。これにグアニジンイソチオシアネ
ート変性溶液(5叶クエン酸ナトリウム、0.5%N−
ラウロイルザルコシンナトリウム、0.1M 2−メル
カプトエタノールを含む5Mグアニジンイソチオシアネ
ート溶液)25mlを加え、室温にて溶かしながらホモ
ゲナイズした(Chirgtvin、 J、 M、、 
et al、+ Bio−chemistry、  1
8.5294−5299.1979)。次に、10.0
00Xg 、10分間遠心分離して残渣を除き、その上
清1mlに対して0.2gの割合となるよう塩化セシウ
ムを加えた。2.1ml容の遠心チューブ中に0.75
1Ilの0.IM EDTA、 0.2%ジエチルピロ
カルボネートを含む5.7M塩化セシウム溶液を予め入
れておいたものに上記の上清を1.45n+1ずつを重
層した。そして、超遠心分離器(ベックマン社、TL−
100型、TLA 100.20−ター)を用いてio
o、ooo回転、3時間、20°Cで超遠心分離を行い
RNAを沈澱させた(Glisin、 V、、 et 
al、、 Biochemistry、  13+26
33−2637.1974)。RNAを蒸溜水に溶解し
、さらにフェノール抽出、エタノール沈澱により精製し
1.4mgの精製全RN^を得ることができた。
4: A medium with the same composition as the medium used in Example 1 for Trichoderma harzianum, at a temperature of 3.
Trichoderma herdianum cells cultured at 0°C for 3 to 6 days were collected and frozen in dry ice-acetone. 6g of frozen bacterial cells and glass peas (diameter 0.4
mm) were ground together using a pestle on a mortar cooled with dry ice. To this was added a guanidine isothiocyanate modified solution (5-leaf sodium citrate, 0.5% N-
25 ml of a 5M guanidine isothiocyanate solution containing sodium lauroyl sarcosine and 0.1M 2-mercaptoethanol was added and homogenized while dissolving at room temperature (Chirgtvin, J, M,...
et al, + Bio-chemistry, 1
8.5294-5299.1979). Next, 10.0
The mixture was centrifuged at 00×g for 10 minutes to remove the residue, and cesium chloride was added at a ratio of 0.2 g to 1 ml of the supernatant. 0.75 in a 2.1 ml centrifuge tube
1Il of 0. IM EDTA and 5.7M cesium chloride solution containing 0.2% diethylpyrocarbonate was placed in advance, and 1.45n+1 portions of the above supernatant were overlaid. Then, an ultracentrifuge (Beckman, TL-
100 type, TLA 100.20-ter)
Ultracentrifugation was performed at 20 °C for 3 hours with o, ooo rotation to precipitate RNA (Glisin, V, et al.
al,, Biochemistry, 13+26
33-2637.1974). The RNA was dissolved in distilled water and further purified by phenol extraction and ethanol precipitation to yield 1.4 mg of purified total RN^.

さらに、この全RNAに対しOligo dTナセルー
スカラムクロマトグラフィー(ファルマシア社、Oli
go dTセルロースタイプ3)を2回行いpoly(
八)RNAを精製した(八viv、 h、、 et a
l。
Furthermore, this total RNA was subjected to Oligo dT nacellous column chromatography (Pharmacia, Oli
go dT cellulose type 3) twice and poly(
8) RNA was purified (8 viv, h,, et a
l.

Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 u、
s、x、l堕+ 1408−1412、1972)。
Proc, Natl, Acad, Sci, u,
s, x, l fallen + 1408-1412, 1972).

以上の操作より、最終的に約20ugのpoly(八)
RNAが精製された。
Through the above operations, we finally obtained approximately 20ug of poly(8)
RNA was purified.

このポリ(A)RNAからcDNA合成システムキット
 (アマージャム社)を用いてcDNAを合成し、約5
00ngの2重鎖cDNAを得ることができた。
cDNA was synthesized from this poly(A) RNA using a cDNA synthesis system kit (Amarjam), and approximately 5
00 ng of double-stranded cDNA could be obtained.

これにcDNAクローニングシステムλgtloキット
 (アマージャム社)を用いてEco RIサイトのメ
チル化、Eco RIリンカ−の連結、そして制限酵素
Eco R1による切断を行い、さらにフェノール抽出
、エタノール沈澱を行った後、2%アガロースゲルを用
いて電気泳動を行った。大きさが2〜4kbに相当する
部分をゲルから切り出し、電気溶出法(Life on
 theEdge、 vol、II+ 41−42+ 
International Bio−technol
ogies Inc、+ 86/87 catalog
)によりゲルからcDN八を回収した。回収したcDN
Aをλgtll/EcoRI digested ve
ctor kit (ストラタジーン社)およびGig
apack Gold(ストラタジーン社)を用いてλ
gtllファージベクターへの連結(ligation
)と包み込み(packaging)を行い、最終的に
50万プラ一ク分に相当するλgtllcDNAライブ
ラリーを作製した。
This was subjected to methylation of the Eco RI site, ligation of an Eco RI linker, and cleavage with the restriction enzyme Eco R1 using the cDNA cloning system λgtlo kit (Amerjam), followed by phenol extraction and ethanol precipitation. Electrophoresis was performed using a % agarose gel. A portion corresponding to a size of 2 to 4 kb was cut out from the gel and subjected to electroelution method (Life on
theEdge, vol, II+ 41-42+
International Bio-technology
ogies Inc, +86/87 catalog
) was used to recover cDN8 from the gel. Recovered cDN
A to λgtll/EcoRI digested ve
ctor kit (Stratagene) and Gig
λ using apack Gold (Stratagene)
Ligation to gtll phage vector
) and packaging to finally create a λgtll cDNA library equivalent to 500,000 plaques.

5:α−1,3グルカナーゼcDNAのスクリ実施例4
で作製したcDNAライブラリーから、抗α−1,3グ
ルカナーゼウサギ血清を用いる免疫スクリーニング法(
Young、 R,A、+ Davis。
5: Screening example 4 of α-1,3 glucanase cDNA
An immunoscreening method using anti-α-1,3 glucanase rabbit serum (
Young, R.A., + Davis.

R,W、、 ONA Cloning 1.49−78
.1985. IRLPRESSS)によりa−1,3
グルカナーゼcDN八を持つファージのスクリーニング
を行った。
R, W, ONA Cloning 1.49-78
.. 1985. a-1,3 by IRLPRESSS)
Screening was performed for phages carrying glucanase cDN8.

先ず、大腸菌Y1090株を滅菌したLB培地(1%ト
リプトン、 0.5%イーストエキストラクト、0.5
%塩化ナトリウム、50μg/mlアンピシリンの水溶
液)に接種し30°Cで一晩振とう培養した。その培養
液0.2mlにcDNAライブラリーのファージ懸濁液
(5,000−10,000プラ一ク分)を加えて37
°Cl2O分放置し、2.5mlのNZY培地(0,5
%塩化ナトリウム、0.2%硫酸マグネシウム、0.5
%イーストエキストラクト、1%NZアミンの水溶液)
のトップアガー溶液(0,6%バタトアガーを含む)と
ともにNZYプレート(1,5%バタトアガーを含む)
の上層に広げた。42°Cで2〜3時間培養した後10
mMのIPTG (イソプロピルβ−ローチオガラクト
ピラノシド)溶液を滲み込ませたニトロセルロースフィ
ルターをこれに密着させ、37°Cでさらに3時間培養
した。4°Cで1時間放置後、フィルターを剥がしTB
S (150mM NaC1を含む50mM トリスバ
ッフy −(pH8,0) )で洗い、さらに5%スキ
ムミルク−TBSにつけブロッキングした。次に、フィ
ルターを一次抗体液(抗α−1,3グルカナーゼウサギ
血清を1%スキムミルク、0.05%ツイーン20を含
むTBSで1.000倍に希釈したもの)につけ18時
間室温で振とうした。0.05%ツイーン20を含むT
BSでフィルターを洗浄後、パーオキシダーゼ標識抗つ
サギIgG〜ヤギIgG溶液(バイオランド社、3,0
00倍に一次抗体希釈液と同様のバッファーで希釈した
もの)につけ1時間室温で振とうした。フィルターを洗
浄後発色溶液(0,01χジアミノベンジデインを含む
0.015χ過酸化水素水)につけ、発色する陽性のプ
ラークを分離し、同様の操作により純化した。このよう
にしてcDNAライブラリーのスクリーニングを行い、
最終的に16個の抗α−1,3グルカナーゼ血清に反応
する、α−1,3グルカナーゼcDNAが組み込まれて
いると思われるファージプラークを分離した。
First, E. coli strain Y1090 was sterilized in LB medium (1% tryptone, 0.5% yeast extract, 0.5%
% sodium chloride, 50 μg/ml ampicillin aqueous solution) and cultured with shaking at 30°C overnight. Add a cDNA library phage suspension (5,000-10,000 plaques) to 0.2 ml of the culture solution.
Leave for 2.5 ml of NZY medium (0,5
% Sodium Chloride, 0.2% Magnesium Sulfate, 0.5
% yeast extract, 1% NZ amine aqueous solution)
NZY plate (containing 1,5% Batato agar) with top agar solution (containing 0,6% Batato agar)
spread over the top layer. After incubation for 2-3 hours at 42 °C
A nitrocellulose filter impregnated with an mM IPTG (isopropyl β-lowthiogalactopyranoside) solution was placed in close contact with this, and the cells were further cultured at 37°C for 3 hours. After leaving it at 4°C for 1 hour, remove the filter and use TB.
The plate was washed with S (50mM Tris buffer y-(pH 8,0) containing 150mM NaCl), and further immersed in 5% skim milk-TBS for blocking. Next, the filter was soaked in a primary antibody solution (anti-α-1,3 glucanase rabbit serum diluted 1.000 times with TBS containing 1% skim milk and 0.05% Tween 20) and shaken at room temperature for 18 hours. . T containing 0.05% Tween 20
After washing the filter with BS, peroxidase-labeled anti-heron IgG to goat IgG solution (Bioland, 3,0
00 times diluted with the same buffer as the primary antibody dilution solution) and shaken at room temperature for 1 hour. After washing the filter, it was immersed in a coloring solution (0.015x hydrogen peroxide solution containing 0.01x diaminobenzideine), and the colored positive plaques were separated and purified in the same manner. In this way, the cDNA library was screened,
Finally, phage plaques that reacted with 16 anti-α-1,3 glucanase sera and were thought to contain α-1,3 glucanase cDNA were isolated.

これらのプラークのファージDNAをラムダソーブ(プ
ロメガ社)を用いて調製し、制限酵素Eco R1で切
断した後アガロース電気泳動にかけ、クローニングされ
ているcDNAの大きさを調べた。このうち最も長いc
DNA (017)をサブクローニングするため、この
ファージDNAのEco RI消化物8μgと予めEc
o R1切断し、フォスファターゼ処理したpUc11
Bクローニングベクター0.1μgとをDNAライゲー
ションキット (宝酒造社)を用いて連結し、大腸菌J
M109コンピテントセル(宝酒造社)に導入した。
Phage DNA from these plaques was prepared using Lambdasorb (Promega), cut with restriction enzyme Eco R1, and subjected to agarose electrophoresis to examine the size of the cloned cDNA. The longest c
To subclon DNA (017), 8 μg of Eco RI digest of this phage DNA was preliminarily mixed with Eco RI digest of this phage DNA.
o R1-cleaved and phosphatase-treated pUc11
B cloning vector (0.1 μg) was ligated using a DNA ligation kit (Takara Shuzo Co., Ltd.), and E. coli J
The cells were introduced into M109 competent cells (Takara Shuzo).

これを、50μs/mlのアンピシリン、40 u g
/mlのX−gal(5−ブロモ−4−クロロ−3−イ
ンドリル−β−ガラクトピラノシド)、0.5mM I
PTGを含むLB−プレート (1,5χバクトアガー
を含む)に植菌し、37°Cで一晩培養してコロニーを
形成させた。β−ガラクトシダーゼ活性の無(なった白
色のコロニー(β−ガラクトシダーゼ活性があれば、χ
−galが分解され青色のコロニーとなる)を分離し、
それらの中からD17cDNAフラグメントがクローニ
ングされた形質転換株を分離した。
This was combined with 50μs/ml ampicillin, 40ug
/ml X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-galactopyranoside), 0.5mM I
The cells were inoculated onto a PTG-containing LB-plate (containing 1,5x Bacto agar) and cultured overnight at 37°C to form colonies. White colonies with no β-galactosidase activity (if there is β-galactosidase activity, χ
-gal is decomposed and becomes a blue colony).
Among them, a transformant in which the D17 cDNA fragment was cloned was isolated.

この形質転換株よりプラスミドDNA (017とρU
C11BがEco R1サイトにおいて結合したもの)
を分離しpD1’?−1(第2図参照)と名付け、以下
の実験に用いた。
Plasmid DNA (017 and ρU
C11B bound at Eco R1 site)
Separate pD1'? It was named as -1 (see Figure 2) and used in the following experiments.

照梶 プラスミドpD17−1を持つ形質転換大腸菌を培養し
、常法のアルカリ5OS−塩化セシウム密度勾配超遠心
法(Molecular Cloning+ 90−9
4+1982、 Co1d Spring Harbo
r Laboratory)によりプラスミドpD17
−1を精製した。これを適当な制限酵素で切断してアガ
ロースゲル電気泳動を行い、切断されたDNA断片の大
きさを調べ、第3図に示す制限酵素地図を作製した。
Transformed E. coli carrying the Terukaji plasmid pD17-1 was cultured and subjected to conventional alkaline 5OS-cesium chloride density gradient ultracentrifugation (Molecular Cloning+ 90-9).
4+1982, Co1d Spring Harbo
plasmid pD17 by
-1 was purified. This was cut with an appropriate restriction enzyme and subjected to agarose gel electrophoresis to examine the size of the cut DNA fragment, and the restriction enzyme map shown in FIG. 3 was prepared.

次にcDNA (017)の全塩基配列の決定を以下に
示すM13ファージを用いるジデオキシ塩基配列決定法
(Sanger、F、、et al、、 Proc、 
Natl。
Next, the entire base sequence of cDNA (017) was determined using the dideoxy base sequencing method using M13 phage (Sanger, F., et al., Proc.
Natl.

Δcad、 Sci、 [J、S、^、、74.546
3−5467、1977)を用いて行った。
Δcad, Sci, [J, S, ^,, 74.546
3-5467, 1977).

cDNA (017)の制限酵素地図に従い、適当な大
きさのDNA断片を得るよう制限酵素を組み合わせてO
N八を切断し、これらをベクターM13mp18とmp
19に組み込みサブクローニングした。−重鎖DNAを
これらより調製しくDavis。
According to the restriction enzyme map of cDNA (017), combine restriction enzymes to obtain a DNA fragment of an appropriate size.
Cut N8 and combine them with vector M13mp18 and mp
19 and was subcloned. -Heavy chain DNA was prepared from these Davis Davis.

L、Glet al、、 Ba5ic methods
 in molecularbiology、 258
−260+ 1986t Elsevier) 、、 
DNAシークエンシングキット (宝酒造社)により反
応を行い、塩基配列決定用ポリアクリルアミドゲル電気
泳動装置を用いて塩基配列を決定した。以上の方法で塩
基配列の決定が難しかった領域は、キロシーフェンス用
デレージョンキット (宝酒造社)によりデレーション
ミュータントを作製した後、上記と同様の手法で塩基配
列の決定を行った。
L,Get al,Ba5ic methods
in molecular biology, 258
-260+ 1986t Elsevier) ,,
The reaction was carried out using a DNA sequencing kit (Takara Shuzo Co., Ltd.), and the base sequence was determined using a polyacrylamide gel electrophoresis device for determining base sequences. For regions where it was difficult to determine the nucleotide sequence using the above method, deletion mutants were created using Kirosea Fence deletion kit (Takara Shuzo Co., Ltd.), and then the nucleotide sequence was determined using the same method as above.

以上の実験の結果、cDNA(017)の大きさは20
96bpで、その3°側に14個のpoly(^)を持
っていた。またこの塩基配列からアミノ酸配列を推定し
たところ、672アミノ酸残基をコードする2016b
pのオープンリーディングフレームを持つことが明らか
となった。このオープンリーディングフレームの先頭ア
ミノ酸(メチオニン)から数えて38番目のアミノ酸(
アラニン)から51番目のアミノ酸(イソロイシン)ま
での配列が、前述した精製α−1,3グルカナーゼのN
末端アミノ酸配列(前記実施例2参照)と一致した。さ
らに、この38番目のアミノ酸以降のオープンリーディ
ングフレームのアミノ酸組成が、精製されたα−1,3
グルカナーゼのアミノ酸組成とよく一致した(前記第2
表参照)、このα−1,3グルカナーゼのN末端アミノ
酸配列と一致した部分より上流のメチオニンから始まる
37個のアミノ酸配列は非常に疎水性の高いアミノ酸が
多く、その特徴等から考えてもこの部分は菌体外への分
泌のためのシグナルペプチドの領域に相当するものと考
えられ、このcDNA (017) はα−1,3グル
カナーゼの構造遺伝子の全長を含んでいることが確認さ
れた。
As a result of the above experiment, the size of cDNA (017) is 20
It was 96 bp and had 14 poly(^) on the 3° side. In addition, when the amino acid sequence was deduced from this base sequence, it was found that 2016b encodes 672 amino acid residues.
It was revealed that it has an open reading frame of p. The 38th amino acid (counting from the first amino acid (methionine) of this open reading frame)
The sequence from the 51st amino acid (alanine) to the 51st amino acid (isoleucine) is the N of the purified α-1,3 glucanase described above.
It matched the terminal amino acid sequence (see Example 2 above). Furthermore, the amino acid composition of the open reading frame after the 38th amino acid is different from that of the purified α-1,3
It matched well with the amino acid composition of glucanase (the second
(See table), the 37 amino acid sequence starting from methionine upstream of the part that matches the N-terminal amino acid sequence of α-1,3 glucanase has many highly hydrophobic amino acids, and considering its characteristics, this This cDNA (017) was confirmed to contain the full length of the structural gene of α-1,3 glucanase.

以上の実験より明らかとなったα−1,3グルカナーゼ
cDNAの遺伝子構造を第3図に示す。
The gene structure of α-1,3 glucanase cDNA revealed from the above experiments is shown in FIG.

施 7:ゲノムDNAのクローニング Ti1burn等の方法(Tilburn、 J、、 
et al、+Gene、 26.205−221.1
983)に従って、凍結菌体からゲノムDNAを精製し
た。実施例4と同様の方法で凍結菌体10gをガラスピ
ーズと共に乳鉢中で粉砕し、DNA抽出溶液〔0,叶シ
ヨ糖、20mM EDTAを含む251トリスバツフア
ー(pH7,5)) 25m1を加えた。これを別のチ
ューブに移し、これに35%のN〜ラウロイルザルコシ
ンナトリウムを含んだDNA抽出溶液を2.2ml加え
、60゛Cで1時間振とうしながら保温した。
Step 7: Cloning of genomic DNA The method of Tilburn et al. (Tilburn, J.,
et al, +Gene, 26.205-221.1
Genomic DNA was purified from frozen bacterial cells according to 983). In the same manner as in Example 4, 10 g of frozen bacterial cells were crushed together with glass peas in a mortar, and 25 ml of DNA extraction solution [251 Tris buffer (pH 7,5) containing 0, sucrose, and 20 mM EDTA] was added. This was transferred to another tube, 2.2 ml of a DNA extraction solution containing 35% N-lauroylsarcosine sodium was added thereto, and the mixture was kept at 60°C for 1 hour with shaking.

次に4mgのproteinase K (ベーリンガ
ーマンハイム社)を加え、37°Cで5時間反応させた
Next, 4 mg of proteinase K (Boehringer Mannheim) was added and reacted at 37°C for 5 hours.

3.000 Xgで10分間遠心分離を行い、上清に対
してフェノール抽出、エタノール沈澱を行った。ガラス
棒で析出したDNAを巻き集め、これを6.5ml の
100mM Tris (pH8,0)−10mMED
TA溶液に溶かした。塩化セシウム6.5gと1χエチ
ヂウムブロマイド420μlを加え、超遠心分離機(ベ
ックマン社、TL−100型、TL^、20−ター)で
密度勾配超遠心分離処理(100,000回転、5時間
、20°C)を行った0分離したゲノムDNAを含む画
分をチューブから抜き取り、ブタノールでエチq゛ウム
ブロマイドを除いた後、エタノール沈澱によりゲノムD
NAを精製した。以上のようにして、約600μgのゲ
ノムDNAが得られた。このゲノムDN^をいくつかの
制限酵素で切断し、アガロースゲル電気泳動で分離後、
サザンブロッティング法(Davts、L、G、、et
 al。Ba5ic methods inmole−
cular biology、 61−65+ 198
6. B15evier)によりDNAをニトロセルロ
ース(NG)メンプランに移し取った。このNCメンプ
ランに対して、ニックトランスレーションキット (宝
酒造社)でラベルしたcDNA (017)をプローブ
として用いてハイブリダイゼーション(Davis、 
L、G、。
Centrifugation was performed at 3.000×g for 10 minutes, and the supernatant was subjected to phenol extraction and ethanol precipitation. Collect the precipitated DNA with a glass rod and add it to 6.5ml of 100mM Tris (pH 8,0)-10mMED.
Dissolved in TA solution. Add 6.5 g of cesium chloride and 420 μl of 1χ ethidium bromide, and perform density gradient ultracentrifugation (100,000 revolutions, 5 hours) using an ultracentrifuge (Beckman, Model TL-100, TL^, 20-ter). The fraction containing the separated genomic DNA was extracted from the tube, the ethium bromide was removed with butanol, and the genome DNA was separated by ethanol precipitation.
NA was purified. Approximately 600 μg of genomic DNA was obtained in the manner described above. After cutting this genomic DN^ with several restriction enzymes and separating it by agarose gel electrophoresis,
Southern blotting method (Davts, L, G, et al.
al. Ba5ic methods inmole-
cular biology, 61-65+ 198
6. DNA was transferred to a nitrocellulose (NG) membrane plate using a B15evier). Hybridization (Davis,
L.G.

et al、、 Ba5ic methods in 
molecular bio−1ogy+ 84−87
.1986. Elsevier)を行った。その結果
を第4図に示す。図中、レーンlはマーカーDNAで左
樅軸に矢印を付してその大きさを示している。レーン2
はゲノムDNAで、非常に高分子量の位置にハイブリダ
イズしたバンドが見られる。レーン3からレーン5はそ
れぞれ制限酵素Eco R1,旧ndnl、及びSal
 IでゲノムDNAを完全切断したサンプルを用いたと
きのサザンハイブリダイゼーションの結果を示している
et al., Ba5ic methods in
molecular bio-1ogy+ 84-87
.. 1986. Elsevier) was performed. The results are shown in FIG. In the figure, lane 1 is marker DNA, and its size is indicated by an arrow on the left axis. lane 2
is genomic DNA, and a hybridized band can be seen at a position of extremely high molecular weight. Lanes 3 to 5 are restriction enzymes Eco R1, old ndnl, and Sal.
This figure shows the results of Southern hybridization using a sample in which genomic DNA was completely cleaved with I.

第4図から、制限酵素Eco RIで切断したDNAの
4〜5kb付近にハイブリダイズするバンドが認められ
、この付近のDNAをゲルから回収し、回収したDNA
をλgtlO/EcoRI digested vec
tor(ストラタジーン社)とGigapackgol
d (ストラタジーン社)を用いて、ゲノムDNAライ
ブラリーを作製した。このゲノムDNAライブラリー浄
後し、cDNA (017)をブローフ゛としてプラー
クハイブリダイゼーションによるスクリーニングを行っ
た(遺伝子研究法II。
From Figure 4, a band that hybridizes around 4 to 5 kb of the DNA cut with the restriction enzyme Eco RI was observed, and the DNA around this area was recovered from the gel and the recovered DNA
λgtlO/EcoRI digested vec
tor (Stratagene) and Gigapackgol
A genomic DNA library was created using d (Stratagene). After purifying this genomic DNA library, screening was performed by plaque hybridization using cDNA (017) as a probe (Gene Research Methods II).

続生化学実験講座1.83−99.1986.東京化学
同人)。その結果、約800個に1個の割合でハイブリ
ダイズする陽性のプラークを得ることができた。ファー
ジを純粋分離し、ファージDNAを調製して、そのうち
4μgのファージDNAを制限酵素IEco R1で切
断し、さらにアガロースゲル電気泳動で分離して、挿入
されているゲノムDNAをゲルから回収した。回収した
DNAの大きさは4.7kbで、これをpUc19のE
co R1部位に連結し、大腸菌JM109株にサブク
ローニングした。
Biochemistry Experiment Course 1.83-99.1986. Tokyo Kagaku Doujin). As a result, we were able to obtain positive plaques that hybridized at a rate of about 1 in 800. The phage was purified, phage DNA was prepared, and 4 μg of the phage DNA was digested with the restriction enzyme IEco R1, and further separated by agarose gel electrophoresis, and the inserted genomic DNA was recovered from the gel. The size of the recovered DNA was 4.7 kb, which was converted into pUc19 E.
co R1 site and subcloned into E. coli JM109 strain.

8ニゲツムDNAの  配 の′ とα−■ 実施例7においてゲノムDNAをサブクローニングした
大腸菌より、保持するプラスミドDNAを抽出精製し、
適当な制限酵素で切断後アガロースゲル電気泳動で分離
した。ぞの切断パターンを調べ、第5図に示すような4
.7kbのゲノムDN^の制限酵素地図を作製した。尚
、第5図においてα−1,3グルカナーゼがコードされ
ている部分を黒塗りの四角で表している。cDNA(0
1’?)の制限酵素地図とこれを比較したところ、4.
7kbのEco RI DNA断片中の1iindI[
I DNA断片中にcDNA(017)が含まれている
ことが確かめられた(第5図参照)。
The plasmid DNA retained from E. coli into which the genomic DNA was subcloned in Example 7 was extracted and purified.
After cutting with an appropriate restriction enzyme, the mixture was separated by agarose gel electrophoresis. Examine the cutting pattern of the
.. A restriction enzyme map of the 7kb genomic DN^ was created. In FIG. 5, the portion where α-1,3 glucanase is encoded is represented by a black square. cDNA (0
1'? ) Comparison of this with the restriction enzyme map of 4.
1iindI in the 7kb Eco RI DNA fragment [
It was confirmed that cDNA (017) was contained in the I DNA fragment (see Figure 5).

そこで、このHind m断片について塩基配列を実施
例6で示した方法で調べた。第6図にその結果を示すが
、このHindlII断片の大きさは2877bpで、
これとcDNA (017)の塩基配列との比較により
、α−1,3グルカナーゼの遺伝子はゲノムDNAでは
3つのイントロン(第6図中、英小文字で示されている
)により分断されていることが明らかとなった。またこ
のイントロン中に糸状菌イントロンのスプライシングシ
グナル(Kinnaird J、)1. et al、
Therefore, the base sequence of this Hind m fragment was investigated using the method shown in Example 6. The results are shown in Figure 6, and the size of this HindlII fragment is 2877 bp;
Comparison of this with the nucleotide sequence of cDNA (017) reveals that the α-1,3 glucanase gene is separated by three introns (indicated by lowercase letters in Figure 6) in the genomic DNA. It became clear. This intron also contains splicing signals of filamentous fungal introns (Kinnaird J,) 1. et al.
.

Gene、 26.253−260.1983)とされ
ている共通配列(点上線)が認められた。また、四角で
囲んだ部分はプロモーター領域に存在する典型的なTA
TAボックスであり、黒星印はcDNA(017)の5
°例の開始点を示している。第6図で一重下線はシグナ
ル配列を示し、二重下線は精製したα−1,3グルカナ
ーゼタンパク質のN末端アミノ酸配列と一致した部分を
示している。波下線で表している配列は、典型的なポリ
(A) RNA付加シグナル配列であり、黒三角印の位
置が実際にポリ(A) RNAが付加する場所である。
Gene, 26.253-260.1983) was observed. The boxed area is a typical TA present in the promoter region.
It is a TA box, and the black star is 5 of cDNA (017).
° Shows the starting point for the example. In FIG. 6, the single underline indicates the signal sequence, and the double underline indicates the portion that corresponds to the N-terminal amino acid sequence of the purified α-1,3 glucanase protein. The sequence represented by the wavy underline is a typical poly(A) RNA addition signal sequence, and the position indicated by the black triangle is the actual location where poly(A) RNA is added.

また、この領域を含むこれより3゛側の領域は転写終結
のためのターミネータ−として重要な部分と考えられる
Furthermore, the region 3' from this region including this region is considered to be an important part as a terminator for terminating transcription.

(効果) 以上説明した通り、本発明は口腔内常在細菌のストレプ
トコッカス ミュータンス4−coccus muta
ns)菌が産生じ、虫歯の原因となる不溶性グルカンを
効果的に分解する作用を行うα−1,3グルカナーゼを
コードするトリコデルマ・ハージアナム(Tricod
erma hary、ianum)菌由来のDNA、該
酵素のシグナルペプチドをコードするDNA、これらの
DNAにコードされたタンパク質、ペプチドの一次構造
に関する情報、及びこれらのタンパク質、ペプチドの発
現を制御するヌクレオチド配列を有するDNAを提供す
るものである。
(Effect) As explained above, the present invention is effective against Streptococcus mutans 4-coccus muta, a bacterium resident in the oral cavity.
Trichoderma herzianum (ns) encodes α-1,3 glucanase, which is produced by bacteria and has the effect of effectively decomposing insoluble glucans that cause dental caries.
erma hary, ianum), DNA encoding the signal peptide of the enzyme, information on the primary structure of proteins and peptides encoded by these DNA, and nucleotide sequences that control the expression of these proteins and peptides. It provides DNA that has

たとえば、上記のDNAを適当なベクターDNAに結合
させ、適当な宿主(特に、口腔内常在細菌)に導入して
形質転換株を作製し、これを口腔内に投与することによ
り、口腔内においてα−1,3グルカナーゼを分泌生産
させ、永続的に口腔内の不溶性グルカンを分解・除去す
るという虫歯予防剤の作製も可能ならしめるものである
For example, by ligating the above DNA to an appropriate vector DNA and introducing it into an appropriate host (particularly bacteria resident in the oral cavity) to create a transformed strain, this can be administered into the oral cavity. It is also possible to produce a caries preventive agent that secretes and produces α-1,3 glucanase and permanently degrades and removes insoluble glucan in the oral cavity.

さらに、上記のα−1,3グルカナーゼのアミノ酸配列
の改変による酵素的性質の改良や、異種タンパク質との
ハイブリッドタンパク質の作製、化学的方法によるα−
1,3グルカナーゼの合成等に途を開いたものでもある
Furthermore, we have improved the enzymatic properties of the α-1,3 glucanase by modifying its amino acid sequence, created hybrid proteins with heterologous proteins, and used chemical methods to improve the enzymatic properties of α-1,3 glucanase.
It also paved the way for the synthesis of 1,3-glucanases.

このように本発明は、将来のα−1,3グルカナーゼの
タンパク工学的な改良や、広い分野におけるその利用法
の開発の基を開くものである。
In this way, the present invention opens the foundation for future improvements in protein engineering of α-1,3 glucanases and the development of methods for their use in a wide range of fields.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、不溶性グルカンの構造を示す図、第2図は、
プラスミドpD17−1の制限酵素地図を示す図、 第3図は、a−1,3グルカナーゼのcDNA (01
7)の制限酵素地図、及び遺伝子構造を示す図、第4図
は、サイズマーカー(レーン1)、ゲノムDNA (レ
ーン2)、制限酵素Eco R1で完全切断されたゲノ
ムDNA (レーン3)、制限酵素Hindl[Iで完
全切断されたゲノムDNA (レーン4)、制限酵素と
し■で完全切断されたゲノムDNA(レーン5)のサザ
ンブロットハイブリダイゼーションの結果を示す図、 第5図は、α−1,3グルカナーゼ遺伝子を含むゲノム
DNAフラグメントの制限酵素地図、及び遺伝子構造を
示す図、 第6図(A) (B) (C)は、α−1,3グルカナ
ーゼ遺伝子を含むゲノムDNAフラグメントの塩基配列
、及びα−1,3グルカナーゼの遺伝子構造を示す図で
ある。
Figure 1 shows the structure of insoluble glucan, Figure 2 shows the structure of insoluble glucan.
Figure 3 shows the restriction enzyme map of plasmid pD17-1.
Figure 4 shows the restriction enzyme map and gene structure of 7), size marker (lane 1), genomic DNA (lane 2), genomic DNA completely digested with restriction enzyme Eco R1 (lane 3), restriction enzyme Figure 5 shows the results of Southern blot hybridization of genomic DNA completely digested with the enzyme Hindl [I (lane 4) and genomic DNA completely digested with the restriction enzyme ■ (lane 5). Figure 6 (A) (B) (C) shows the restriction enzyme map and gene structure of the genomic DNA fragment containing the α-1,3 glucanase gene, and the base sequence of the genomic DNA fragment containing the α-1,3 glucanase gene. , and a diagram showing the gene structure of α-1,3 glucanase.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)トリコデルマ・ハージアナム(¥Trichod
ermaharzianum)¥菌が産生するα−1,
3グルカン3−グルカノハイドロラーゼ酵素タンパクを
コードするDNA。
(1) Trichoderma hazianum (¥Trichod)
α-1, produced by the bacterium ermaharzianum)
DNA encoding the 3-glucan 3-glucanohydrolase enzyme protein.
(2)トリコデルマ・ハージアナム(¥Trichod
ermaharzianum)¥菌が産生するα−1,
3グルカン3−グルカノハイドロラーゼ酵素タンパクの
シグナルペプチドをコードするDNA。
(2) Trichoderma hazianum (¥Trichod)
α-1, produced by the bacterium ermaharzianum)
DNA encoding the signal peptide of the 3-glucan 3-glucanohydrolase enzyme protein.
(3)請求項1に記載のタンパク、及び請求項2に記載
のシグナルペプチドの発現を制御するヌクレオチド配列
を有するDNA。
(3) DNA having a nucleotide sequence that controls the expression of the protein according to claim 1 and the signal peptide according to claim 2.
(4)請求項1に記載のDNAとハイブリダイズし、か
つα−1,3グルカン3−グルカノハイドロラーゼ酵素
タンパクをコードするDNA。
(4) DNA that hybridizes with the DNA according to claim 1 and encodes an α-1,3 glucan 3-glucanohydrolase enzyme protein.
(5)請求項2に記載のDNAとハイブリダイズし、か
つシグナルペプチドをコードするDNA。
(5) DNA that hybridizes with the DNA according to claim 2 and encodes a signal peptide.
(6)請求項1に記載のDNA、及び請求項4に記載の
DNAにコードされたアミノ酸配列を有するタンパク質
(6) A protein having an amino acid sequence encoded by the DNA according to claim 1 and the DNA according to claim 4.
(7)請求項2に記載のDNA、及び請求項5に記載の
DNAにコードされたアミノ酸配列を有するポリペプチ
ド。
(7) A polypeptide having an amino acid sequence encoded by the DNA according to claim 2 and the DNA according to claim 5.
(8)請求項1乃至5のいずれかに記載のDNAを異種
DNAに結合させた組換えDNA。
(8) A recombinant DNA in which the DNA according to any one of claims 1 to 5 is linked to a heterologous DNA.
(9)下記N末端アミノ酸配列を有するα−1,3グル
カン3−グルカノハイドロラーゼ。 (N末端)【遺伝子配列があります。】
(9) α-1,3 glucan 3-glucanohydrolase having the following N-terminal amino acid sequence. (N-terminus) [There is a gene sequence. ]
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