JPH0595787A - Phosphoglycerate kinase gene promoter, its terminator or/and gene expression unit composed of the same, genome gene of phosphoglycerate kinase and cdna gene - Google Patents

Phosphoglycerate kinase gene promoter, its terminator or/and gene expression unit composed of the same, genome gene of phosphoglycerate kinase and cdna gene

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JPH0595787A
JPH0595787A JP3284117A JP28411791A JPH0595787A JP H0595787 A JPH0595787 A JP H0595787A JP 3284117 A JP3284117 A JP 3284117A JP 28411791 A JP28411791 A JP 28411791A JP H0595787 A JPH0595787 A JP H0595787A
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Japan
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gene
phosphoglycerate kinase
aspergillus oryzae
terminator
dna
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JP3284117A
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Masahiro Ogawa
川 雅 裕 小
Gakuzo Tamura
村 學 造 田
Katsuya Gomi
味 勝 也 五
Katsuhiko Kitamoto
本 勝 ひ こ 北
Chieko Kumagai
谷 知 栄 子 熊
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JOZO SHIGEN KENKYUSHO KK
TAX ADM AGENCY
National Tax Administration Agency
Original Assignee
JOZO SHIGEN KENKYUSHO KK
TAX ADM AGENCY
National Tax Administration Agency
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Abstract

PURPOSE:To provide the subject promoter derived from genome gene of phosphoglycerate kinase of Aspergillus oryze, capable of mass-producing phosphoglycerate kinase and capable of efficiently producing various kinds of useful substances. CONSTITUTION:Aspergillus oryze R11340 strain is seeded in a culture medium, cultured at 30 deg.C for 3 day, subsequently collected, ground, suspended in a buffer solution, treated with phenol-chloroform and subjected to ethanol precipitation to isolate chromosome DNA. The isolated chromosome DNA is treated with a restriction enzyme and the resultant respective fragments are bonded to a vector to form a gene library of Aspergillus oryze chromosome DNA. The obtained gene library is subsequently screened by using a partial base sequence of phosphoglycerate kinase gene as a probe to select positive clones. From the selected positive clones, the plasmid is recovered and treated with a restriction enzyme, thus obtaining the objective phosphoglycerate kinase gene promoter.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規なアスペルギルス
・オリゼー由来のホスホグリセリン酸キナーゼのプロモ
ーター、同ターミネーター、または/及びこれらからな
る遺伝子発現用ユニット、並びに、ホスホグリセリン酸
キナーゼのゲノム遺伝子、mRNA由来のcDNAの遺
伝子に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel promoter of Aspergillus oryzae-derived phosphoglycerate kinase, a terminator thereof, and / or a gene expression unit comprising these, a genomic gene of phosphoglycerate kinase, and mRNA. Derived cDNA gene.

【0002】本発明は、ホスホグリセリン酸キナーゼの
大量生産に利用できるだけでなく、上記プロモーター、
ターミネーター、または/及びこれらからなる発現ユニ
ットを適当なベクターに接続することによりかびその他
微生物における有用な発現ベクターを構築することが可
能であるので、かび等の宿主−ベクター系を用いる各種
有用物質の生産にも利用することができ、したがって本
発明は、該酵素生産のほか、その他遺伝子工学による生
理活性物質等各種有用物質の生産に大いに寄与貢献する
ものである。
The present invention can be used not only for the large-scale production of phosphoglycerate kinase, but also for the above promoter,
It is possible to construct a useful expression vector in fungi and other microorganisms by connecting a terminator, or / and an expression unit consisting of these to an appropriate vector. Therefore, various useful substances using a host-vector system such as fungi can be used. It can also be used for production, and thus the present invention greatly contributes to the production of various useful substances such as physiologically active substances by genetic engineering, in addition to the production of the enzyme.

【0003】[0003]

【従来の技術】遺伝子工学を用いた物質生産には、外来
遺伝子を効率よく発現し、活性のある蛋白質を多量に入
手することが、産業上極めて重要である。このための宿
主としては、大腸菌、枯草菌、酵母、動物細胞等が検討
されてきたが、各々長所と短所があり、特に転写後の修
飾を受けるタンパク質や糖鎖を有するタンパク質、ある
種の立体構造を有するタンパク質等は、大腸菌、枯草
菌、酵母では不適当であることが多い。また動物細胞で
はその培養コストが高くなり、現実の製造では問題が多
い。そこで、かびを宿主とした発現系が注目されてきて
いる。例えば、Upshall等の報告Bio Tec
hnology,Vol.5,1301−1304(1
987)によれば、大腸菌や酵母では活性のある形で発
現されなかったTPA(Tissue Plasmin
ogen Activator)が、かび(Asper
gillus nidulans)では活性を持った形
で発現するとされている。
2. Description of the Related Art For the production of substances using genetic engineering, it is extremely important industrially to efficiently express a foreign gene and obtain a large amount of active protein. Escherichia coli, Bacillus subtilis, yeast, animal cells, etc. have been studied as hosts for this purpose, but each has its own advantages and disadvantages. In particular, proteins that undergo post-transcriptional modification and proteins that have sugar chains, and certain three-dimensional proteins Proteins having a structure are often unsuitable for E. coli, Bacillus subtilis, and yeast. In addition, the cost of culturing animal cells is high, and there are many problems in actual production. Therefore, attention has been paid to expression systems using fungi as hosts. For example, reports such as Upshall Bio Tec
hology , Vol. 5,1301-1304 (1
987), TPA (Tissue Plasmin that was not expressed in an active form in E. coli or yeast).
gen Activator is a fungus ( Asper )
gillus nidulans ) is said to be expressed in an active form.

【0004】そしてこのような状況下、かびの宿主−ベ
クター系において、有効に機能するプロモーター、ター
ミネーター等の開発は重要な意味を持ってきており、既
にアスペルギルス・ニガーのグルコアミラーゼやアスペ
ルギルス・オリゼーのα−アミラーゼ遺伝子のプロモー
ターの利用が報告されている。しかし、これらはすべて
デンプンやマルトースなどのオリゴ糖によって誘導的に
発現するものである。
Under these circumstances, the development of promoters, terminators, etc. which function effectively in the host-vector system of fungi has been of great significance, and already, glucoamylase of Aspergillus niger and Aspergillus oryzae have been developed. Utilization of the promoter of the α-amylase gene has been reported. However, these are all inducibly expressed by oligosaccharides such as starch and maltose.

【0005】一方、通常のグルコースなどを炭素源とす
る培地で非誘導的に高発現する遺伝子として、解糖系の
酵素の一つであるホスホグリセリン酸キナーゼ(EC:
2.7.2.3. ATP:3−phospho−D−
glycerate 1−phosphotransf
erase)の遺伝子がある。本酵素は、1,3−ビス
ホスホグリセリンとADPから3−ホスホグリセリン酸
とATPを生ずる反応及びその逆反応を触媒する酵素で
ある。また、本酵素は、非常に発現量の高い酵素の一つ
であることが知られており、酵母サッカロミセス・セレ
ビシェでは、mRNA並びに細胞質内の可溶性タンパク
質の5%を(Methods in Enzymolo
gy,Vol.185,329−341(1990))
占めていることが報告されている。
On the other hand, phosphoglycerate kinase (EC: EC), which is one of the glycolytic enzymes, is a gene that is non-inducibly highly expressed in a medium containing normal glucose as a carbon source.
2.7.2.3. ATP: 3-phospho-D-
glycerate 1-phosphotransf
erase) gene. The present enzyme is an enzyme that catalyzes a reaction that produces 3-phosphoglyceric acid and ATP from 1,3-bisphosphoglycerin and ADP and its reverse reaction. This enzyme is also known to be one of the enzymes with a very high expression level, and in yeast Saccharomyces cerevisiae, 5% of mRNA and cytosolic soluble protein (Methods in Enzymol
gy, Vol. 185, 329-341 (1990))
It is reported to occupy.

【0006】従来、黄麹菌の一種であるアスペルギルス
・オリゼー(Aspergillus oryzae
由来のホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子の構造につい
ては、まったく未知であり、また、該遺伝子の単離すら
されていないのが実状であった。ましてや、そのプロモ
ーター、ターミネーター等該遺伝子の発現システムにつ
いては、その解明の糸口すらないというのが技術の実状
であった。
Conventionally, Aspergillus oryzae which is a kind of Aspergillus oryzae
The structure of the derived phosphoglycerate kinase gene was completely unknown, and it was the actual situation that the gene was not even isolated. Furthermore, it was the actual state of the art that the expression system of the gene, such as its promoter and terminator, had no clue to its elucidation.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、麹菌
アスペルギルス・オリゼーのホスホグリセリン酸キナー
ゼのゲノム遺伝子並びにそのcDNAを得てその構造を
解析して当該ゲノム遺伝子のプロモーター及びターミネ
ーター領域を決定し、当該ゲノム遺伝子から、かびの宿
主−ベクター系において有効に機能するプロモーター、
ターミネーター及びこれらのプロモーターまたは/及び
ターミネーターからなる遺伝子発現用ユニットを新たに
取得、提供することにある。
The object of the present invention is to obtain a genomic gene of phosphoglycerate kinase of Aspergillus oryzae of Aspergillus oryzae and its cDNA, and analyze the structure to determine the promoter and terminator regions of the genomic gene. A promoter that functions effectively in the mold host-vector system from the genomic gene,
It is intended to newly obtain and provide a terminator and a gene expression unit comprising the promoter or / and the terminator.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、アスペルギルス・オリゼーの染色体DNAから
ホスホグリセリン酸キナーゼのゲノム遺伝子を新たに得
て、さらにアスペルギルス・オリゼーのmRNAからc
DNAを得、これよりホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝
子のcDNAを得て、その構造を解析し、当該ゲノム遺
伝子5′側上流にあるプロモーター領域及び3′側下流
にあるターミネーター領域の解析に成功し、本発明を完
成したものである。以下、本発明について詳細に説明す
るが、本発明に用いたゲノムDNA及びmRNAの供与
体は、アスペルギルス・オリゼーであり、、具体的には
例えばRIB40株である。
As a result of earnest research, the present inventors newly obtained a genomic gene for phosphoglycerate kinase from chromosomal DNA of Aspergillus oryzae, and further obtained c from mRNA of Aspergillus oryzae.
DNA was obtained, from which cDNA of the phosphoglycerate kinase gene was obtained, its structure was analyzed, and the promoter region upstream of the genomic gene 5 ′ side and the terminator region downstream of the 3 ′ side were successfully analyzed. Completed the invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail. The donor of genomic DNA and mRNA used in the present invention is Aspergillus oryzae, and specifically, for example, RIB40 strain.

【0009】先ずはじめにゲノムDNAについて説明す
ると、本菌株からゲノムDNAを抽出するのには、例え
AgricBiolChem.,Vol.51,
323−328(1987)に記載されたアスペルギル
ス・オリゼーの染色体DNAの抽出に関する方法に準じ
て行われる。
First, the genomic DNA will be explained. To extract the genomic DNA from the present strain, for example, Agric . Biol . Chem . , Vol. 51,
323-328 (1987), and the method for extracting Aspergillus oryzae chromosomal DNA.

【0010】次に、得られたゲノムDNAを適当な制限
酵素で処理し、部分分解を行った後、蔗糖密度勾配超遠
心法で分画して5.0−15.0Kbpの分画を得る。
同じ接着末端を生じさせる制限酵素で処理したプラスミ
ドに制限酵素で処理したプラスミドベクター(例えば、
pRBG−1)にDNA断片を挿入して染色体遺伝子ラ
イブラリーを作製する。また、サブクローンにはMet
hods in Enzymology,Vol.15
3,3−11(1987)に記載のpUC118、pU
C119を用いた。
Next, the obtained genomic DNA is treated with an appropriate restriction enzyme, partially digested, and fractionated by sucrose density gradient ultracentrifugation to obtain a fraction of 5.0-15.0 Kbp. ..
A plasmid vector treated with a restriction enzyme (for example, a plasmid vector treated with a restriction enzyme that produces the same sticky end) (for example,
A DNA fragment is inserted into pRBG-1) to prepare a chromosomal gene library. The subclone is
hods in Enzymology, Vol. 15
3, 3-11 (1987), pUC118 and pU
C119 was used.

【0011】上記で得られた染色体遺伝子ライブラリー
から当該遺伝子の単離にあたっては、アスペルギルス・
オリゼーと同属のアスペルギルス・ニドランスのホスホ
グリセリン酸キナーゼ遺伝子のDNA配列(Gene
Vol.44,97−105(1986))に基づいて
合成オリゴDNAプローブを作製し、それをプローブに
用いてコロニーハイブリダイゼーションを行いアスペル
ギルス・オリゼーのホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子
のDNAをクローニングする。得られたDNA断片は、
図1の制限酵素断片地図を有していた。
When the gene is isolated from the chromosomal gene library obtained above, Aspergillus
DNA sequence of the phosphoglycerate kinase gene of Aspergillus nidulans, which belongs to the same genus as Orise ( Gene ,
Vol. 44, 97-105 (1986)), a synthetic oligo DNA probe is prepared, and the probe is used for colony hybridization to clone the DNA of the Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase gene. The obtained DNA fragment is
It had the restriction enzyme fragment map of FIG.

【0012】上記で得られたDNA断片をpUC119
にサブクローニングして新たにpPGFを作製する。つ
いで、アスペルギルス・オリゼーのベクターとして、例
えばargB遺伝子をマーカーに持つpMTAG1(
gricBiolChem.,Vol.55,19
39−1941(1991))からargB遺伝子断片
を単離し、上記のpPGFに挿入する。このプラスミド
DNAをargB欠損株のアスペルギルス・オリゼーに
移入し形質転換体を得る。argB欠損株として具体的
にはM−2−3株(AgricBiolChe
.,Vol.51,2549(1989))が挙げら
れる。形質転換方法としては公知の方法例えばAgri
BiolChem.,Vol.51,323−3
28(1987)に記載された方法あるいはこれに準じ
た方法がとられる。この方法によって形質転換体を得
る。
The DNA fragment obtained above was designated as pUC119.
To subclone into pPGF. Then, as a vector of Aspergillus oryzae, for example, pMTAG1 ( A having the argB gene as a marker)
gric . Biol . Chem . , Vol. 55, 19
39-1941 (1991)) and the argB gene fragment is isolated and inserted into the above pPGF. This plasmid DNA is transferred into Aspergillus oryzae of an argB- deficient strain to obtain a transformant. arg B deficient strain as specifically M-2-3 strain (Agric. Biol. Che
m . , Vol. 51, 2549 (1989)). As a transformation method, a known method such as Agri
c . Biol . Chem . , Vol. 51,323-3
28 (1987) or a method similar thereto. A transformant is obtained by this method.

【0013】この形質転換体並びに宿主のアスペルギル
ス・オリゼーのホスホグリセリン酸キナーゼの酵素につ
いては、公知の方法例えば、ApplMicrobi
olBiotechnol.,Vol.34,765
−771(1991)、Methods of enz
ymatic analysis,Vol.2,2nd
edn.,p502,Academic Pres
s,New York(1974)に記載の方法に準拠
して菌体からの酵素の粗抽出及び酵素活性の測定を行っ
た。
Regarding the transformant and the host phosphoglycerate kinase enzyme of Aspergillus oryzae, known methods such as those described in Appl . Microbi
ol . Biotechnol . , Vol. 34,765
-771 (1991), Methods of enz
ymatic analysis, Vol. 2,2nd
edn. , P502, Academic Pres
S., New York (1974), and crude enzyme extraction from the bacterial cells and measurement of enzyme activity were performed according to the method described in S., New York (1974).

【0014】また、本発明において、アスペルギルス・
オリゼーからのRNAの抽出及び、それに基づくcDN
Aライブラリーの作製は次に記載する方法による。
Further, in the present invention, Aspergillus
Extraction of RNA from ORIZE and cDNA based on it
The A library is prepared by the method described below.

【0015】即ち、アスペルギルス・オリゼーからDN
,Vol.2,329−335(1983)に記載の
方法に準拠した方法により全RNAを抽出する。得られ
た全RNAから蛋白質核酸酵素,Vol.35,225
7−2265(1990)に記載の方法によりポリA含
有RNAをオリゴ(dT)−ラテックス(日本合成ゴム
(株)製)を用いて精製しmRNAを得る。このmRN
AからcDNAをGene,Vol.25,263−2
69(1983)に記載の方法で合成した。
That is, from Aspergillus oryzae to DN
A , Vol. Total RNA is extracted by a method according to the method described in 2,329-335 (1983). From the obtained total RNA, protein nucleic acid enzyme, Vol. 35,225
According to the method described in 7-2265 (1990), poly A-containing RNA is purified by using oligo (dT) -latex (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) to obtain mRNA. This mRN
CDNA from Gene A , Vol. 25,263-2
69 (1983).

【0016】上記で得られた遺伝子ライブラリーから、
当該ホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子cDNAのクロ
ーニングは、前述のアスペルギルス・オリゼーのゲノム
遺伝子の塩基配列の情報並びにアスペルギルス・オリゼ
ーと同属のアスペルギルス・ニドランスのホスホグリセ
リン酸キナーゼ遺伝子のDNA配列(Gene,Vo
l.44,97−105(1986))の情報から転写
開始点を含む順方向のプライマーと転写終止点を含む逆
方向のプライマーを合成し、上記cDNA遺伝子ライブ
ラリーを鋳型としたPCR法(Polymerase
Chain Reaction法)により行った。なお
この際に実際にはDNA組み換え操作に便利なように、
この配列の両端に既知の制限酵素認識配列を付加して作
製したものを用いることが可能である。
From the gene library obtained above,
The cloning of the phosphoglycerate kinase gene cDNA is carried out by using the information on the nucleotide sequence of the above-mentioned Aspergillus oryzae genomic gene and the DNA sequence of the phosphoglycerate kinase gene of Aspergillus nidulans of the same genus as Aspergillus oryzae ( Gene , Vo.
l. 44, 97-105 (1986)), a forward primer containing a transcription initiation point and a reverse primer containing a transcription termination point were synthesized, and PCR (Polymerase) using the above cDNA gene library as a template.
It was carried out by the Chain Reaction method). At this time, in order to make it convenient for DNA recombination,
It is possible to use those prepared by adding known restriction enzyme recognition sequences to both ends of this sequence.

【0017】DNAの塩基配列は、公知の方法(例え
ば、キロシークエンス法、ダイデオキシ法)によって解
析した。
The nucleotide sequence of DNA was analyzed by a known method (for example, the kilosequencing method, the dideoxy method).

【0018】上記の様にして取得、構造決定された本発
明のアスペルギルス・オリゼーのホスホグリセリン酸キ
ナーゼの遺伝子cDNAに含まれるコーティング領域
は、配列表の配列番号4の塩基配列を有する。また、ゲ
ノム遺伝子は、図1の制限酵素断片地図及び配列表の配
列番号3の塩基配列を有し、以下本発明のプロモータ
ー、ターミネーター領域のほか、2つのイントロン配列
を有している。(図中、INT1、INT2と表示)
The coating region contained in the gene cDNA of Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase of the present invention obtained and determined as described above has the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 in the sequence listing. The genomic gene has the restriction enzyme fragment map of FIG. 1 and the base sequence of SEQ ID NO: 3 in the sequence listing, and has two intron sequences in addition to the promoter and terminator region of the present invention. (Indicated as INT1 and INT2 in the figure)

【0019】また、本発明のプロモーターは、上記ゲノ
ム遺伝子の5′側上流域に存在し、1632bpのDN
Aを有している。その塩基配列を配列表の配列番号1に
示すが、これは配列番号3のゲノム遺伝子の塩基配列番
号1−1632に相当するものである。
The promoter of the present invention is present in the upstream region of the 5'side of the above-mentioned genomic gene and has a DN of 1632 bp.
Have A. The base sequence is shown in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing, which corresponds to the base sequence numbers 1-1632 of the genomic gene of SEQ ID NO: 3.

【0020】更に本発明のターミネーターは、上記ゲノ
ム遺伝子が3′側下流域に存在し、617bpのDNA
を有している。その塩基配列を配列表の配列番号2に示
すが、これは配列番号3のゲノム遺伝子の塩基配列中塩
基番号3069−3635に相当するものである。
Furthermore, the terminator of the present invention is characterized in that the above-mentioned genomic gene is present in the downstream region on the 3'side and has a DNA of 617 bp.
have. The base sequence thereof is shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing, which corresponds to base numbers 3069-3635 in the base sequence of the genomic gene of SEQ ID NO: 3.

【0021】このプロモーターあるいはターミネーター
を適当なプラスミドベクターに接続することによりアス
ペルギルス・オリゼーでの発現用ベクターとして利用可
能である。
By connecting this promoter or terminator to an appropriate plasmid vector, it can be used as a vector for expression in Aspergillus oryzae.

【0022】そして、これらの本発明のプロモーターの
全長を有するか、あるいはその一部を欠損させたDNA
配列を有する領域、または/及び、ターミネーターの全
長を有するか、あるいはその一部を欠損させたDNA配
列を有する領域は、これら、あるいは別起源のプロモー
ターまたは/及びターミネーター(例えば、α−アミラ
ーゼのプロモーター、ターミネーター)とセットにして
遺伝子発現用ユニットとして用いることができる。
DNAs having the full length of these promoters of the present invention or a part thereof deleted
A region having a sequence, or / and a region having a DNA sequence having the entire length of the terminator or a part thereof deleted, is a promoter or / and a terminator of another source (for example, a promoter of α-amylase). , Terminator) and used as a gene expression unit.

【0023】得られた発現用ベクターに例えば、ヒトリ
ゾチーム、キモシン、インターフェロンα、ヒトインタ
ーフェロンγ及びその誘導体等の遺伝子等を挿入し、さ
らに例えば、アスペルギルス・オリゼー、アスペルギル
ス・ニガー、アスペルギルス・ニドランス、アスペルギ
ルス・アワモリ、アスペルギルス・ソヤー等の宿主を形
質転換し、該形質転換体で培養することにより目的化合
物を効率的に得ることができる。
Genes such as human lysozyme, chymosin, interferon α, human interferon γ and its derivatives are inserted into the obtained expression vector, and further, for example, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Aspergillus nidulans, Aspergillus. -The target compound can be efficiently obtained by transforming a host such as awamori, Aspergillus soyer and the like and culturing with the transformant.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明により、ホスホグリセリン酸キナ
ーゼプロモーター、ターミネーター、または/及び、こ
れらからなる発現用ユニット並びにホスホグリセリン酸
キナーゼのcDNA及びゲノム遺伝子を新たに提供する
ことができた。特に上記プロモーター、ターミネーター
または/及びこれらからなる発現用ユニットは適当なプ
ラスミドベクターに接続することにより、アスペルギル
ス・オリゼー、アスペルギルス・ニガー、アスペルギル
ス・ニドランス、アスペルギルス・アワモリ、アスペル
ギルス・ソヤー等のかびにおける有用な発現ベクターを
構築することが可能であり、本発明は、かびの宿主−ベ
クター系を用いる有用物質の生産において大いに寄与す
るものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a phosphoglycerate kinase promoter, a terminator, and / or an expression unit comprising these, and a phosphoglycerate kinase cDNA and a genomic gene can be newly provided. Particularly, the above-mentioned promoter, terminator or / and an expression unit comprising these are useful in fungi such as Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Aspergillus nidulans, Aspergillus awamori, Aspergillus soyer and the like by connecting to an appropriate plasmid vector. It is possible to construct expression vectors and the present invention makes a major contribution in the production of useful substances using the fungal host-vector system.

【0025】このように本発明によれば、ホスホグリセ
リン酸キナーゼを効率的に生産できることはもちろんの
こと、本発明に係る発現用ユニットを利用することによ
って、生理活性物質等各種の有用物質を効率的に生産す
ることも可能となり、遺伝子工学の技術分野において本
発明は重要な役割を果すものである。
As described above, according to the present invention, not only can phosphoglycerate kinase be efficiently produced, but by utilizing the expression unit according to the present invention, various useful substances such as physiologically active substances can be efficiently produced. The present invention also plays an important role in the technical field of genetic engineering.

【0026】以下に本発明を実施例により更に詳しく説
明するが、本発明は特にこれらの実施例のみに限定され
るものではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0027】[0027]

【実施例1.アスペルギルス・オリゼー染色体DNAの
遺伝子ライブラリーの作製】アスペルギルス・オリゼー
の染色体DNA抽出は、以下に記した方法で行った。ま
ず、アスペルギルス・オリゼーRIB40株の分生子を
スラントから一白金耳とり、100mlのDP培地(1
% ポリペプトン、2% デキストリン、0.5% K
2PO4、0.1% MgSO4・7H2O)に植菌し、
30℃で3日間培養した。集菌は、ガラスフィルター3
G1で濾過することにより行い、集めた菌体は、蒸留水
にて洗浄し、更にTEバッファー(10mMトリス−塩
酸(pH8.0),1mM EDTA)で洗浄する。濾
紙で水分を除去した菌体をあらかじめ冷却した乳鉢を用
いて液体窒素中で擦り潰した。この菌体に1%SDSを
含むTEバッファー10mlを加え懸濁後、5分室温で
放置した。フェノール・クロロホルム処理を3回行いエ
タノール沈澱を行った。沈澱物を5μg/mlRNas
eを含むTEバッファー1mlに懸濁して37℃で30
分間反応した。フェノール・クロロホルム処理後の溶液
に2.5倍量のエタノールを添加し、界面に生じた染色
体DNAをパスツールピペットで巻き取った。巻き取っ
たDNAは、70%エタノールにリンスし、乾燥後、T
Eバッファーに溶解し、アスペルギルス・オリゼーの染
色体DNAを調製した。本DNAを制限酵素PstIで
部分分解を行った後、蔗糖密度勾配超遠心法で分画し
て、5.0−15.0Kbpの分画を得る。この得られ
たアスペルギルス・オリゼー染色体DNAのPstI断
片をプラスミドベクターpRBG1のPstIサイトに
導入して、アスペルギルス・オリゼーの染色体DNAの
遺伝子ライブラリーを構築した。
Example 1. Preparation of gene library of Aspergillus oryzae chromosomal DNA] Aspergillus oryzae chromosomal DNA was extracted by the method described below. First, a conidia of Aspergillus oryzae RIB40 strain is removed from a slant with one platinum loop, and 100 ml of DP medium (1
% Polypeptone, 2% Dextrin, 0.5% K
H 2 PO 4 , 0.1% MgSO 4 · 7H 2 O),
The cells were cultured at 30 ° C for 3 days. Collect bacteria with glass filter 3
The collected bacterial cells are washed with distilled water and further washed with TE buffer (10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.0), 1 mM EDTA). The cells removed of water with filter paper were crushed in liquid nitrogen using a mortar precooled. 10 ml of TE buffer containing 1% SDS was added to the cells and suspended, and the suspension was left at room temperature for 5 minutes. Phenol / chloroform treatment was carried out 3 times to perform ethanol precipitation. Precipitate 5 μg / ml RNas
Suspended in 1 ml of TE buffer containing e.
Reacted for minutes. 2.5 times the amount of ethanol was added to the solution after the phenol / chloroform treatment, and the chromosomal DNA generated at the interface was wound up with a Pasteur pipette. The wound DNA is rinsed with 70% ethanol, dried, and then T
It was dissolved in E buffer to prepare chromosomal DNA of Aspergillus oryzae. This DNA is partially digested with the restriction enzyme Pst I and then fractionated by sucrose density gradient ultracentrifugation to obtain a fraction of 5.0-15.0 Kbp. The Pst I fragment of the obtained Aspergillus oryzae chromosomal DNA was introduced into the Pst I site of the plasmid vector pRBG1 to construct a gene library of Aspergillus oryzae chromosomal DNA.

【0028】[0028]

【実施例2.アスペルギルス・オリゼーの染色体DNA
の遺伝子ライブラリーからのホスホグリセリン酸キナー
ゼ遺伝子のクローニング】一般に、すでに他生物で遺伝
子の塩基配列が判明している場合その遺伝子を別種生物
でクローニングしようとする場合、その塩基情報の良く
保存されていると思われる配列をプローブとして用いハ
イブリダイゼーションによりクローニングを行う。本発
明の実施において、既に明らかになっているホスホグリ
セリン酸キナーゼ遺伝子の情報を元にして、例えば、以
下の化1に示したアスペルギルス・オリゼーと同属のア
スペルギルス・ニドランスのホスホグリセリン酸キナー
ゼ遺伝子(Gene,Vol.44,97−105(1
986))のN末端から43−52番目のアミノ酸に相
当する29塩基の塩基をプローブとしてアプライドバイ
オシステムズ(株)のDNA合成機を用いて作製し、公
知の方法(例えば、Molecular Clonin
g,2nd,edn.,p12.21−12.23,C
old Spring Harbor Laborat
ory(1989))に従って、コロニーハイブリダイ
ゼーションを行い、約15,000のコロニーから5個
の陽性クローンを得た。
Example 2. Aspergillus oryzae chromosomal DNA
Cloning of Phosphoglycerate Kinase Gene from Gene Library] Generally, if the nucleotide sequence of a gene is already known in another organism, if the gene is cloned in another species, its nucleotide information is well preserved. Cloning is carried out by hybridization using a sequence that seems to exist as a probe. In the practice of the present invention, based on the information of the phosphoglycerate kinase gene that has already been clarified, for example, the phosphoglycerate kinase gene ( Gene) of Aspergillus nidulans of the same genus as Aspergillus oryzae shown in Chemical Formula 1 below ( Gene , Vol. 44, 97-105 (1
986)) is prepared using a DNA synthesizer of Applied Biosystems Co., Ltd. using a base of 29 bases corresponding to the 43rd to 52nd amino acids from the N-terminus as a probe, and a known method (for example, Molecular Clonin).
g, 2nd, edn. , P12.21-12.23, C
old Spring Harbor Laborat
Ory (1989)), colony hybridization was performed, and 5 positive clones were obtained from about 15,000 colonies.

【0029】[0029]

【化1】 [Chemical 1]

【0030】得られた5個の陽性クローンのプラスミド
には、すべて共通の3.6KbpのPstI断片を含ん
でいた。いくつかの制限酵素で消化後、アガロースゲル
電気泳動により断片パターンを観察することによりそれ
らの制限酵素断片地図を図1に示す。前述のプローブを
用い陽性クローンに対してサザンハイブリダイゼーショ
ンを行ったところ、図中SalIとXhoIで切り出さ
れる0.8Kbpの断片とハイブリダイズしたため、こ
の共通に含まれる3.6KbpのPstI断片はホスホ
グリセリン酸キナーゼのゲノム遺伝子を十分にコードし
ていると判断した。
The resulting plasmids of the 5 positive clones all contained the common 3.6 Kbp Pst I fragment. FIG. 1 shows a map of these restriction enzyme fragments by observing the fragment patterns by agarose gel electrophoresis after digestion with several restriction enzymes. When Southern hybridization was carried out on the positive clone using the above-mentioned probe, it hybridized with the 0.8 Kbp fragment cut out by Sal I and Xho I in the figure. Therefore, the 3.6 Kbp Pst I fragment contained in this common fragment was hybridized. Was determined to sufficiently encode the genomic gene for phosphoglycerate kinase.

【0031】[0031]

【実施例3.アスペルギルス・オリゼーにおけるホスホ
グリセリン酸キナーゼ遺伝子のコピー数の調査】本発明
のホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子のアスペルギルス
・オリゼーにおけるコピー数を調べるために以下に記す
る実験を行った。
Example 3. Investigation of Copy Number of Phosphoglycerate Kinase Gene in Aspergillus oryzae The following experiments were conducted to examine the copy number of the phosphoglycerate kinase gene of the present invention in Aspergillus oryzae.

【0032】前項で得られた3.6KbpのPstI断
片をpUC119のPstIサイトに挿入することによ
り新たにpPGFを作製した。アスペルギルス・オリゼ
ーRIB40株の染色体DNAをいくつかの制限酵素
(例えば、EcoRI,PstIなど)で消化後、アガ
ロースゲル電気泳動にて分離した。泳動後、サザントラ
ンスファー法により、DNAをナイロンメンブレンフィ
ルター(アマシャム(株)製)にブロッティングした。
このメンブレンフィルターに対して、染色体DNAを消
化した制限酵素と同じ酵素でpPGFを消化した断片を
プローブとしてサザンハイブリダイゼーションを行い、
パーオキシダーゼが触媒するルミノールの酸化反応によ
るケミルミネセンスを検出するという原理を応用したア
マシャム(株)のECL検出システムによりバンドの検
出を行なった。主な6塩基認識の制限酵素での消化物と
ハイブリダイズしたバンドは一本だけであることが判明
し、アスペルギルス・オリゼーには本クローンのホスホ
グリセリン酸キナーゼ遺伝子が一つだけ存在することを
明らかにした。
The 3.6 Kbp Pst I fragment obtained in the previous section was inserted into the Pst I site of pUC119 to newly prepare pPGF. The chromosomal DNA of Aspergillus oryzae RIB40 strain was digested with some restriction enzymes (for example, Eco RI, Pst I, etc.) and then separated by agarose gel electrophoresis. After the electrophoresis, the DNA was blotted on a nylon membrane filter (manufactured by Amersham Co.) by Southern transfer method.
Southern hybridization was performed on this membrane filter using a fragment obtained by digesting pPGF with the same enzyme as a restriction enzyme that digested chromosomal DNA,
Bands were detected by the ECL detection system of Amersham Co., Ltd., which applies the principle of detecting chemiluminescence by peroxidase-catalyzed luminol oxidation reaction. It was revealed that only one band hybridized with the digested product with the major 6-base recognition restriction enzyme, and it was revealed that only one phosphoglycerate kinase gene of this clone exists in Aspergillus oryzae. I chose

【0033】[0033]

【実施例4.染色体DNAから単離したアスペルギルス
・オリゼーのホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子のDN
A配列】前項で得たpPGFについて、いくつかの制限
酵素で消化後、アガロースゲル電気泳動により断片パタ
ーンを観察することによりそれらの制限酵素断片地図を
作成した。その結果を図1に示す。そこで図に示すよう
に適当な制限酵素部位、並びに以下に記するpPGFの
デレーションクローンを用いてDNA配列の決定を行っ
た。デレーションクローンは、Gene,Vol.2
8,351−359(1984)及びGene,Vo
l.33,103−119(1985)の方法に従って
pPGF上の3.6Kbp挿入部分をエキソヌクレアー
ゼIII及び、マングビーンヌクレアーゼで処理して短鎖
化し、当該挿入断片の一部が脱落し、異なる鎖長を有す
る種々のクローンを作成した。この過程では、キロシー
クエンス用デレーションキット(宝酒造(株))を使用
した。得られた種々のクローンの挿入断片についてジデ
オキシ法(Science,Vol.214,1205
−1210(1981))に従いアプライド バイオシ
ステムズ(株)の自動DNAシークエンサーを用いてD
NA配列を決定した。その結果、アスペルギルス・オリ
ゼーのホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子のコーディン
グ領域及びそのイントロン領域の全部並びに5′側上流
にあるプロモーター領域及び3′側下流域にあるターミ
ネーター領域のDNA配列について、下記の表1〜表5
で示される配列表の配列番号3に示す配列が見いだされ
た。
Example 4. DN of Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase gene isolated from chromosomal DNA
A sequence: The pPGF obtained in the previous section was digested with several restriction enzymes and then the fragment pattern was observed by agarose gel electrophoresis to prepare a restriction enzyme fragment map. The result is shown in FIG. Therefore, as shown in the figure, the DNA sequence was determined using an appropriate restriction enzyme site and the deletion clone of pPGF described below. The deletion clone is described in Gene , Vol. Two
8,351-359 (1984) and Gene , Vo.
l. 33, 103-119 (1985), the 3.6 Kbp insert on pPGF is treated with exonuclease III and mung bean nuclease to shorten the chain, and part of the insert fragment is shed to give a different chain length. Various clones having the same were prepared. In this process, a Kilo-sequencing deletion kit (Takara Shuzo Co., Ltd.) was used. The inserts of the various clones obtained were subjected to the dideoxy method ( Science , Vol.
-1210 (1981)) using an automated DNA sequencer of Applied Biosystems Co., Ltd.
The NA sequence was determined. As a result, the DNA sequences of the entire coding region of the Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase gene and its intron region, as well as the promoter region at the 5'side upstream and the terminator region at the 3'downstream region, are shown in Table 1 below. Table 5
The sequence shown in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing shown in was found.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】[0038]

【表5】 [Table 5]

【0039】[0039]

【実施例5.アスペルギルス・オリゼーのcDNAライ
ブラリーの作製】公知の方法(例えばDNA,Vol.
2,329−335(1983))に準じて、アスペル
ギルス・オリゼーRIB40株よりmRNAを取得し
た。具体的には、アスペルギルス・オリゼーRIB40
株を、500ml用バッフル付き三角フラスコ中で10
0mlの培地(2% マルトース、1% ポリペプト
ン、0.1% KH2PO4、0.05% MgSO4
7H2O、0.05% KCl、0.001% FeS
4・7H2O)にて30℃で2日間振とう培養後、ガラ
スフィルター3G1で集菌し、これを蒸留水で洗浄後濾
紙で水分を除去した。この菌体を液体窒素中で乳鉢にて
凍結破砕し、5M Guanidine isothi
ocyanateに懸濁し3M LiClで沈澱する画
分を全RNAとして取得した。さらに3回フェノール・
クロロホルム1回のクロロホルム処理、エタノール沈
澱、エタノールリンス、風乾、TEバッファーに懸濁と
いう一連の操作の後、最終的に2.6g湿菌体から約
7.0mgの全RNAを得た。この得られたRNAの4
40μgを日本合成ゴム(株)製の2mg(100μ
l)のオリゴ(dT)−ラテックスと混合して公知の方
法(例えば、蛋白質核酸酵素,Vol.35,2257
−2265(1990))従い、約2μgのpoly
(A)+ RNAを取得した。
Example 5. Preparation of Aspergillus oryzae cDNA Library] Known methods (for example, DNA , Vol.
2,329-335 (1983)), mRNA was obtained from Aspergillus oryzae RIB40 strain. Specifically, Aspergillus oryzae RIB40
10 strains in a 500 ml baffled Erlenmeyer flask
Medium 0 ml (2% maltose, 1% polypeptone, 0.1% KH 2 PO 4, MgSO 4 · 0.05%
7H 2 O, 0.05% KCl, 0.001% FeS
After culturing with shaking in O 4 .7H 2 O) at 30 ° C. for 2 days, the cells were collected with a glass filter 3G1, washed with distilled water, and then water was removed with a filter paper. The cells were freeze-crushed in liquid nitrogen in a mortar, and 5M Guanidine isothi
The fraction suspended in ocyanate and precipitated with 3M LiCl was obtained as total RNA. 3 more times phenol
After a series of operations including chloroform treatment once with chloroform, ethanol precipitation, ethanol rinsing, air drying and suspension in TE buffer, about 7.0 mg of total RNA was finally obtained from 2.6 g of wet bacterial cells. 4 of this obtained RNA
40 μg is 2 mg (100 μm) manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.
1) Oligo (dT) -latex is mixed with a known method (for example, protein nucleic acid enzyme, Vol. 35, 2257).
-2265 (1990)), about 2 μg of poly
(A) + RNA was obtained.

【0040】次にこのmRNAからcDNAを以下の方
法により作製した。原理は、MolCellBio
.,Vol.2,161−170(1982)及び
ene,Vol.25,263−269(1983)に
記載のRNaseH法を用い、実際の操作にはアマシャ
ム(株)製のcDNA合成システムプラスを用いて、R
andom Hexaprimerをプライマーとし、
Reverse Transcriptase,RNa
se H,DNAPolymeraseIの各酵素を用
いcDNAを合成した。
Next, cDNA was prepared from this mRNA by the following method. The principle is Mol . Cell . Bio
l . , Vol. 2, 161-170 (1982) and G
ene , Vol. 25,263-269 (1983), and the cDNA synthesis system plus manufactured by Amersham Co., Ltd. was used for the actual operation.
Andom Hexaprimer as a primer,
Reverse Transcriptase, RNa
cDNA was synthesized using each enzyme of se H and DNA Polymerase I.

【0041】[0041]

【実施例6.cDNAライブラリーからのアスペルギル
ス・オリゼーのホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子cD
NAのクローニング】上記で得られた遺伝子ライブラリ
ーから、当該ホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子cDN
Aのクローニングは、前述のアスペルギルス・オリゼー
のゲノム遺伝子の塩基配列の情報並びにアスペルギルス
・オリゼーと同属のアスペルギルス・ニドランスのホス
ホグリセリン酸キナーゼ遺伝子のDNA配列(Gen
,Vol.44,97−105(1986))の情報
から制限酵素ClaIサイトと転写開始点を含む順方向
のプライマー(5′−CGATCGATGTCTCTC
TCCACCAAGCTTGCC−3′、但し下線は
laIサイト)と制限酵素BglIIサイトと転写終止点
を含む逆方向のプライマー(5′GCAGATCTTA
CTTACTTGACAGAGCATCA−3′、但し
下線はBglIIサイト)をアプライド バイオシステム
ズ(株)社のDNA合成機を用いて合成し、上記cDN
A遺伝子ライブラリーを鋳型として公知の方法(例え
ば、細胞工学、Vol.8,545−553(198
9))に準じて、PCR法(Polymerase C
hain Reaction法)により行った。本断片
は、用いたプローブの塩基配列から、5′末端側に制限
酵素ClaIサイトと3′末端側にBglIIサイトを持
つため、これをpUC118並びにpUC119のAc
IサイトとBamHIサイトに挿入したプラスミドp
CP8とpCP9を作製した。
Example 6. Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase gene cDNA from a cDNA library
Cloning of NA] From the gene library obtained above, the phosphoglycerate kinase gene cDNA
The cloning of A was carried out by using the information on the nucleotide sequence of the above-mentioned Aspergillus oryzae genomic gene and the DNA sequence of the phosphoglycerate kinase gene of Aspergillus nidulans of the same genus as Aspergillus oryzae ( Gen.
e , Vol. 44,97-105 (1986)), a forward primer (5'-CG ATCGAT GTCTCTC) containing a restriction enzyme Cla I site and a transcription initiation point.
TCCACCAAGCTTGCC-3 ', but underlined is C
la I site), the restriction enzyme Bgl II site, and the reverse primer containing the transcription termination point (5'GC AGATCT TA
CTTACTTGACAGAGCATCA-3 ', where underlined synthesized using Bgl II site) of Applied Biosystems Co. DNA synthesizer, the cDN
A known method using the A gene library as a template (eg, Cell Engineering, Vol. 8, 545-553 (198
9)) according to the PCR method (Polymerase C).
The chain reaction method) was used. This fragment is from the probe nucleotide sequences using, for having Bgl II site in the 'restriction enzyme Cla I site at the end side and the 3' 5 end side, which of pUC118 and pUC119 Ac
Plasmid p inserted into c I site and Bam HI site
CP8 and pCP9 were created.

【0042】[0042]

【実施例7.アスペルギルス・オリゼーのホスホグリセ
リン酸キナーゼcDNAに含まれるコーディング領域の
DNA配列の決定】実施例4で得られたアスペルギルス
・オリゼーのホスホグリセリン酸キナーゼのゲノム遺伝
子のDNA配列の情報から図2に示す適当な制限酵素部
位を利用して、pCP8、pCP9のセルフクローニン
グを行い、これを実施例4と同様にしてホスホグリセリ
ン酸キナーゼ遺伝子cDNAの塩基配列を決定した。
(下記の表6〜表8で示される配列表の配列番号4)
Example 7. Determination of the DNA sequence of the coding region contained in the Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase cDNA The information on the DNA sequence of the genomic gene of Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase obtained in Example 4 was used as shown in FIG. Using the restriction enzyme sites, pCP8 and pCP9 were self-cloned, and the nucleotide sequence of the phosphoglycerate kinase gene cDNA was determined in the same manner as in Example 4.
(SEQ ID NO: 4 in the sequence listing shown in Tables 6 to 8 below)

【0043】[0043]

【表6】 [Table 6]

【0044】[0044]

【表7】 [Table 7]

【0045】[0045]

【表8】 [Table 8]

【0046】[0046]

【実施例8.活性アスペルギルス・オリゼーのホスホグ
リセリン酸キナーゼを生産するアスペルギルス・オリゼ
ーの作製】まず、実施例4のデレーションクローンの作
製に従って、pPGFのアスペルギルス・オリゼーのホ
スホグリセリン酸キナーゼゲノム遺伝子の5′側挿入サ
イトのPstIサイトをデレーションによって欠損させ
たプラスミドpPGFd1を作製した。このpPGFd
1には、PstIサイトは、挿入した本遺伝子の3′側
に一つだけ存在する。
Example 8. Production of Aspergillus oryzae Producing Phosphoglycerate Kinase of Active Aspergillus oryzae First, according to the production of the deletion clone of Example 4, the 5'insertion site of the phosphoglycerate kinase kinase gene of Aspergillus oryzae of pPGF was prepared. A plasmid pPGFd1 in which the Pst I site was deleted by deletion was prepared. This pPGFd
In 1, there is only one Pst I site on the 3'side of the inserted gene.

【0047】アスペルギルス・オリゼーのベクターとし
て例えばargB遺伝子をマーカーに持つpMTAG1
AgricBiolChem.,Vol.55,
1939−1941(1991))からマーカーのar
gB遺伝子を単離し、その両端にPstIリンカーをつ
なぐ。このPstI断片をpPGFd1及びpUC11
8のPstIサイトに挿入してそれぞれpPAd1とp
MAR1を作製する。これらのプラスミドを、argB
欠損株のアスペルギルス・オリゼーに導入し形質転換体
を得る。argB欠損株として具体的にはM−2−3株
AgricBiolChem.,Vol.51,
2549−2555(1987))が挙げられる。形質
転換方法としては公知の方法例えばAgricBio
Chem.,Vol.51,323−328(19
87)に記載された方法あるいはこれに準じた方法がと
られる。この方法によって形質転換体を得る。
As a vector of Aspergillus oryzae, for example, pMTAG1 having the argB gene as a marker
( Agric . Biol . Chem ., Vol. 55,
1939-1941 (1991)), the marker ar
The gB gene is isolated and Pst I linkers are ligated at both ends. This Pst I fragment was labeled with pPGFd1 and pUC11.
Inserted into Pst I site of pPAd1 and pPad1 respectively.
Make MAR1. These plasmids are called argB
A transformant is obtained by introducing into the defective strain Aspergillus oryzae. Specific examples of the argB- deficient strain include M-2-3 strain ( Agric . Biol . Chem ., Vol. 51,
2549-2555 (1987)). As a transformation method, a known method, for example, Agric . Bio
l . Chem . , Vol. 51, 323-328 (19
87) or a method analogous thereto. A transformant is obtained by this method.

【0048】[0048]

【実施例9.アスペルギルス・オリゼーのホスホグリセ
リン酸キナーゼ活性の測定】前項で得られたホスホグリ
セリン酸キナーゼ遺伝子の形質転換体並びに宿主のアス
ペルギルス・オリゼーのホスホグリセリン酸キナーゼの
酵素の粗抽出法及び活性測定法は、公知の方法(例え
ば、ApplMicrobiolBiotechn
ol.,Vol.34,765−771(1991),
Methodsof enzymatic analy
sis,Vol.2,2nd edn.p502)に準
じて以下のように行った。
Example 9. Measurement of Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase activity] The transformant of the phosphoglycerate kinase gene obtained in the preceding section and the crude extraction method and activity measurement method of the host Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase enzyme are known. Method (eg, Appl . Microbiol . Biotechn) .
ol . , Vol. 34, 765-771 (1991),
Methods of enzymatic analysis
sis, Vol. 2,2nd edn. It was performed as follows according to p502).

【0049】宿主あるいは形質転換したアスペルギルス
・オリゼーを10mlの培地(3%グルコース、1%
ポリペプトン、0.1% KH2PO4、0.05% M
gSO4・7H2O、0.05% KCl、0.001%
FeSO4・7H2O)に一白金耳植菌し3日間30℃
にて振とう培養した。集菌は、ガラスフィルター3G1
で濾過することにより行い、集めた菌体は、蒸留水にて
洗浄し、更に溶解バッファー(50mM リン酸ナトリ
ウムバッファー(pH7.0),0.1mMEDTA、
20μM Phenylmethylsulfonyl
Fluoride)で洗浄する。濾紙で水分を除去し
た菌体をあらかじめ冷却した乳鉢を用いて液体窒素中で
擦り潰した。この菌体を2mlの溶解バッファーに懸濁
し、この遠心上清を粗抽出液とする。
Host or transformed Aspergillus oryzae was treated with 10 ml of medium (3% glucose, 1%
Polypeptone, 0.1% KH 2 PO 4 , 0.05% M
gSO 4 · 7H 2 O, 0.05 % KCl, 0.001%
FeSO 4 · 7H 2 O) with 1 platinum loop inoculum and 30 days at 30 ℃
The culture was carried out with shaking. Bacteria collection is glass filter 3G1
The collected bacterial cells were washed with distilled water, and further dissolved in a lysis buffer (50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0), 0.1 mM EDTA,
20 μM Phenylmethylsulfonyl
Wash with Fluoride). The cells removed of water with filter paper were crushed in liquid nitrogen using a mortar precooled. The cells are suspended in 2 ml of lysis buffer, and the centrifugation supernatant is used as a crude extract.

【0050】タンパク質濃度の定量は、ローリー法(例
えば、Methods in Enzymology,
Vol.3,451−1454)に従って行った。
The protein concentration is quantified by the Lowry method (for example, Methods in Enzymology,
Vol. 3, 451-1454).

【0051】ホスホグリセリン酸キナーゼ活性の測定
は、以下のようにして行った。ホスホグリセリン酸キナ
ーゼは、下記の化2に示した反応を触媒する酵素で、こ
の反応を両方向に触媒する。従って、ホスホグリセリン
酸キナーゼの活性は、下記の化2に示すようにグリセル
アルデヒド3−リン酸脱水素酵素と共役させることによ
り基質3−ホスホグリセリン酸を1,3−ジホスホグリ
セリンを経てグリセルアルデヒド3−リン酸に至る反応
で起こるNADHの減少を340nmの吸光度の減少で
測定する。またホスホグリセリン酸キナーゼ1単位(1
unit)は、基質3−ホスホグリセリン酸を30℃で
1分間に1μmol変換させる量とする。
The phosphoglycerate kinase activity was measured as follows. Phosphoglycerate kinase is an enzyme that catalyzes the reaction shown in Chemical formula 2 below, and catalyzes this reaction in both directions. Therefore, the activity of phosphoglycerate kinase is determined by coupling the substrate 3-phosphoglycerate through 1,3-diphosphoglycerin by coupling with glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase as shown in Chemical formula 2 below. The decrease in NADH that occurs in the reaction leading to cellaldehyde 3-phosphate is measured by the decrease in absorbance at 340 nm. In addition, 1 unit of phosphoglycerate kinase (1
unit) is the amount for converting the substrate 3-phosphoglyceric acid into 1 μmol per minute at 30 ° C.

【0052】[0052]

【化2】 [Chemical 2]

【0053】これにより、下記の表13で示される第1
表が得られ、本遺伝子の導入により、アスペルギルス・
オリゼーのホスホグリセリン酸キナーゼが、上昇するこ
とが見出された。
As a result, the first table shown in Table 13 below is obtained.
A table was obtained, and by introducing this gene, Aspergillus
Orise phosphoglycerate kinase was found to be elevated.

【0054】[0054]

【表13】 [Table 13]

【0055】[0055]

【実施例10.発現ベクターの構築】下記の表9〜10
で示される配列表の配列番号1で示されるプロモーター
領域の全長を有するか、あるいはその一部を欠損させた
DNA配列を有する領域と下記の表11、12で示され
る配列表の配列番号2に示すターミネーター領域の全長
を有するか、あるいは、その一部を欠損させたDNA配
列を有する配列をタンデムに繋ぎこれをアスペルギルス
・オリゼーのベクターとして例えばargB遺伝子をマ
ーカーに持つpMAR1に挿入する事により、標記ベク
ターを構築した。
Example 10. Construction of expression vector] Tables 9 to 10 below
A region having the full length of the promoter region represented by SEQ ID NO: 1 in the sequence listing shown by or a region having a DNA sequence in which a part thereof is deleted and SEQ ID NO: 2 in the sequence listing shown in Tables 11 and 12 below. By inserting a tandem sequence having a DNA sequence that has the entire length of the terminator region shown or a part thereof is deleted, for example, by inserting this as a vector of Aspergillus oryzae into pMAR1 having the argB gene as a marker, The vector was constructed.

【0056】[0056]

【表9】 [Table 9]

【0057】[0057]

【表10】 [Table 10]

【0058】[0058]

【表11】 [Table 11]

【0059】[0059]

【表12】 [Table 12]

【0060】具体的には、図3〜5に示すストラテジー
にしたがって作製した。先ず、下記の化3に示すプライ
マーをアプライド バイオシステム(株)製のDNA合
成機で合成後、実施例6.と同様にしてpPGFを鋳型
とし、プライマー#1とプライマー#2を用いてプロモ
ーター領域を、また、プライマー#3とプライマー#4
を用いてターミネーター領域をPCR法で合成した。合
成したプロモーター領域は、そのプライマーから、5′
末端に制限酵素EcoRIサイトを、3′末端に制限酵
KpnIサイトを唯一サイトとして有するので、これ
EcoRIとKpnIで消化して、pUC118の同
サイトに挿入して、pPGPを作製した。また、同様に
合成したターミネーター領域は、その5′末端にBam
HIサイトを、3′末端にPstIサイトを唯一のサイ
トとして有しているので、これをBamHIとPst
で切り出した断片をpUC118の同サイトに挿入して
pPGTを作製し、また本断片をpPGPの同サイトに
挿入してpPGPTを作製した。pPGP、pPGT並
びにpPGPTは、PstIサイトを唯一持つことによ
りこのサイトにpMAR1からPstIで切り出した
rgB領域を挿入して、それぞれpPAP、pPAT、
pPAPTを作製した。これらのプラスミドベクター
は、プロモーターの下流または/及びターミネーターの
上流に5′側からKpnI,SmaI,BamHIの唯
一の制限酵素サイトを持つ。pPAPTでは、このサイ
トに異種遺伝子を挿入することで、発現させ得るベクタ
ーである。また、pPAPでは、このサイトに異種遺伝
子− ターミネーター −3′を挿入することで、pP
ATでは、このサイトに5′− プロモーター −異種
遺伝子を挿入することで異種遺伝子を発現させ得るベク
ターである。
Specifically, it was manufactured according to the strategy shown in FIGS. First, after synthesizing the primer shown in the following chemical formula 3 with a DNA synthesizer manufactured by Applied Biosystems Co., Ltd., Example 6. Similarly, using pPGF as a template, primers # 1 and # 2 were used to define the promoter region, and primers # 3 and # 4 were used.
Was used to synthesize the terminator region by PCR. The synthesized promoter region is 5'from the primer.
Since the restriction enzyme Eco RI site is at the end and the restriction enzyme Kpn I site is the only site at the 3'end, this was digested with Eco RI and Kpn I and inserted into the same site of pUC118 to prepare pPGP. .. In addition, the terminator region synthesized in the same manner had a Bam at its 5'end.
The HI site has a Pst I site at the 3'end as the only site, so this is the Bam HI and Pst I site.
The fragment cut out in (4) was inserted into the same site of pUC118 to prepare pPGT, and this fragment was inserted into the same site of pPGP to prepare pPGPT. pPGP, pPGT and pPGPT is, a cut from pMAR1 to this site by having only the Pst I site in the Pst I
Inserting the rgB region, pPAP, pPAT,
pPAPT was made. These plasmid vectors have unique restriction enzyme sites for Kpn I, Sma I, and Bam HI from the 5 ′ side downstream of the promoter and / or upstream of the terminator. pPAPT is a vector that can be expressed by inserting a heterologous gene into this site. In addition, in pPAP, by inserting a heterologous gene-terminator-3 'into this site, pPAP
AT is a vector capable of expressing a heterologous gene by inserting a 5'-promoter-heterologous gene into this site.

【0061】[0061]

【化3】 [Chemical 3]

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

【図1】ホスホグリセリン酸キナーゼのゲノム遺伝子の
制限酵素断片地図である。
FIG. 1 is a restriction enzyme fragment map of a phosphoglycerate kinase genomic gene.

【図2】ホスホグリセリン酸キナーゼcDNA遺伝子の
ClaI−BglII断片の制限酵素断片地図である。
FIG. 2 shows the phosphoglycerate kinase cDNA gene
A restriction enzyme fragment map of Cla I- Bgl II fragment.

【図3〜図5】発現ベクターの構築図である。3 to 5 are construction diagrams of expression vectors.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12N 9/12 C12R 1:69) (72)発明者 五 味 勝 也 東京都北区滝野川2丁目6番30号 国税庁 醸造試験所内 (72)発明者 北 本 勝 ひ こ 東京都北区滝野川2丁目6番30号 国税庁 醸造試験所内 (72)発明者 熊 谷 知 栄 子 東京都北区滝野川2丁目6番30号 国税庁 醸造試験所内 (54)【発明の名称】 ホスホグリセリン酸キナ−ゼ遺伝子プロモ−タ−、 同タ−ミネ−タ− または/及びこれらからなる 遺伝子発現用ユニツト、並びに、ホスホ グリセリ ン酸キナ−ゼのゲノム遺伝子及びcDNA遺伝子─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI technical display location (C12N 9/12 C12R 1:69) (72) Inventor Katsuya Gomi 2 Takinogawa, Kita-ku, Tokyo 6-30, National Tax Agency, Brewing Laboratory (72) Inventor, Katsuhiko Kitamoto, 2-6, Takinogawa, Kita-ku, Tokyo, 6-23, National Tax Agency, Brewing Laboratory (72) Inventor, Eiko Kumagaya, 2 Takinogawa, Kita-ku, Tokyo No. 6-30, National Bureau of Taxation, Brewing Laboratory (54) [Title of Invention] Phosphoglycerate kinase gene promoter, the same terminator or / and a gene expression unit comprising these, and phospho Glyceric acid kinase genomic and cDNA genes

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アスペルギルス・オリゼーのホスホグリ
セリン酸キナーゼのゲノム遺伝子由来のホスホグリセリ
ン酸キナーゼ遺伝子プロモーター。
1. A phosphoglycerate kinase gene promoter derived from the Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase genomic gene.
【請求項2】 配列表の配列番号1に示す塩基配列を有
する請求項1記載のホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子
プロモーター。
2. The phosphoglycerate kinase gene promoter according to claim 1, which has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
【請求項3】 アスペルギルス・オリゼーのゲノム遺伝
子由来のホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子ターミネー
ター。
3. A phosphoglycerate kinase gene terminator derived from the Aspergillus oryzae genomic gene.
【請求項4】 配列表の配列番号2に示す塩基配列を有
する請求項3記載のホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝子
ターミネーター。
4. The phosphoglycerate kinase gene terminator according to claim 3, which has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.
【請求項5】 請求項1もしくは2記載のホスホグリセ
リン酸キナーゼ遺伝子プロモーターの全長を有するか、
あるいはその一部を欠損させたDNA配列を有する領
域、または/及び、請求項3もしくは4記載のホスホグ
リセリン酸キナーゼ遺伝子ターミネーターの全長を有す
るか、あるいはその一部を欠損させたDNA配列を有す
る領域からなる遺伝子発現ユニット。
5. The phosphoglycerate kinase gene promoter according to claim 1 or 2 having the full length,
Alternatively, a region having a DNA sequence in which a part thereof is deleted, and / or a region having the full length of the phosphoglycerate kinase gene terminator according to claim 3 or 4, or a region having a DNA sequence in which a part thereof is deleted. A gene expression unit consisting of.
【請求項6】 請求項1記載のホスホグリセリン酸キナ
ーゼ遺伝子プロモーター領域及び請求項3記載のホスホ
グリセリン酸キナーゼ遺伝子ターミネーター領域を含み
かつイントロン配列を含むアスペルギルス・オリゼーの
ホスホグリセリン酸キナーゼのゲノム遺伝子。
6. A genomic gene for phosphoglycerate kinase of Aspergillus oryzae, which comprises the phosphoglycerate kinase gene promoter region according to claim 1 and the phosphoglycerate kinase gene terminator region according to claim 3 and contains an intron sequence.
【請求項7】 イントロン配列が2つである請求項6記
載のホスホグリセリン酸キナーゼのゲノム遺伝子。
7. The phosphoglycerate kinase genomic gene according to claim 6, which has two intron sequences.
【請求項8】 配列表の配列番号3に示す塩基配列を有
する請求項6または7記載のホスホグリセリン酸キナー
ゼのゲノム遺伝子。
8. The phosphoglycerate kinase genomic gene according to claim 6 or 7, which has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing.
【請求項9】 アスペルギルス・オリゼーのホスホグリ
セリン酸キナーゼのcDNA遺伝子。
9. A cDNA gene for Aspergillus oryzae phosphoglycerate kinase.
【請求項10】 配列表の配列番号4に示す塩基配列を
有する請求項9記載のホスホグリセリン酸キナーゼのc
DNA遺伝子。
10. The phosphoglycerate kinase c according to claim 9, which has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4 in the sequence listing.
DNA gene.
JP3284117A 1991-10-04 1991-10-04 Phosphoglycerate kinase gene promoter, its terminator or/and gene expression unit composed of the same, genome gene of phosphoglycerate kinase and cdna gene Pending JPH0595787A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010046080A (en) * 1997-12-22 2010-03-04 Koninkl Dsm Nv Expression cloning in filamentous fungus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GENE(AMST)=1986 *

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