JPH06105691A - Dna fragment containing phenyl hydroxylase gene region, recombinant plasmid, transformant and decomposition of trichloroethylene - Google Patents

Dna fragment containing phenyl hydroxylase gene region, recombinant plasmid, transformant and decomposition of trichloroethylene

Info

Publication number
JPH06105691A
JPH06105691A JP25685792A JP25685792A JPH06105691A JP H06105691 A JPH06105691 A JP H06105691A JP 25685792 A JP25685792 A JP 25685792A JP 25685792 A JP25685792 A JP 25685792A JP H06105691 A JPH06105691 A JP H06105691A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gene
dna fragment
site
plasmid
trichlorethylene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25685792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kanji Nakamura
寛治 中村
Masahiro Mizumoto
正浩 水本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Priority to JP25685792A priority Critical patent/JPH06105691A/en
Publication of JPH06105691A publication Critical patent/JPH06105691A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a new DNA fragment useful for the preparation of a transformant capable of decomposing trichloroethylene. CONSTITUTION:A DNA fragment containing a phenol hydroxylase gene region expressed by the restriction map shown in the drawing (C230 is a part of catechol 2,3-oxygenase gene; PH is phenol hydroxylase gene). It can be prepared by separating a DNA from a chromosomal DNA of e.g. Pseudomonas putida KWI-9 strain (FERM P-13109) and cleaving at the restriction enzyme StuI site and SmaI site.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はフェノールハイドロキシ
ラーゼ遺伝子領域を含むDNA断片、このDNA断片を
含む新規な組換プラスミド、この組換プラスミドを保持
する形質転換体およびこの形質転換体を用いたトリクロ
ロエチレンの分解方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a DNA fragment containing a phenol hydroxylase gene region, a novel recombinant plasmid containing this DNA fragment, a transformant carrying this recombinant plasmid, and trichloroethylene using this transformant. Regarding the disassembly method of.

【0002】[0002]

【従来の技術】トリクロロエチレンは溶剤として広く使
用されているが、有毒であり、自然の微生物によって容
易に分解されないため、各地で土壌、地下水汚染を引起
こしている。
2. Description of the Related Art Trichlorethylene is widely used as a solvent, but it is toxic and is not easily decomposed by natural microorganisms, so that it causes soil and groundwater pollution in various places.

【0003】トリクロロエチレンの処理方法としては活
性炭等に吸着させて除去する方法があるが、この方法は
ただトリクロロエチレンを回収するだけで、無毒化する
ことはできず、本質的な解決にはなっていない。また嫌
気的な処理によりトリクロロエチレンを分解することも
できるが、毒性の高いジクロロエチレンやビニルクロラ
イド等の中間生成物が生成されるという問題点がある。
As a treatment method of trichlorethylene, there is a method of removing it by adsorbing it on activated carbon or the like, but this method merely recovers trichlorethylene and cannot detoxify it, which is not an essential solution. . Although trichlorethylene can be decomposed by an anaerobic treatment, there is a problem in that highly toxic intermediate products such as dichloroethylene and vinyl chloride are produced.

【0004】このような問題点の解決に、トリクロロエ
チレンを分解する酵素または微生物の利用が有効な対策
となり得る。従来、トリクロロエチレンを分解する酵素
としては、メタン資化細菌のもつメタンモノオキシゲナ
ーゼ、トルエン資化細菌のもつトルエンモノオキシゲナ
ーゼ、トルエンジオキシゲナーゼ、硝化細菌のもつアン
モニアモノオキシゲナーゼが知られている。
Utilization of an enzyme or a microorganism that decomposes trichlorethylene can be an effective measure for solving such a problem. Conventionally, methane monooxygenase possessed by methane-utilizing bacteria, toluene monooxygenase possessed by toluene-utilizing bacteria, toluene dioxygenase, and ammonia monooxygenase possessed by nitrifying bacteria have been known as enzymes for degrading trichlorethylene.

【0005】しかし、トリクロロエチレン分解能を有す
る自然菌を用いたトリクロロエチレンの分解には次のよ
うな問題点がある。 1)自然菌はメタン、トルエン、フェノール等の物質に
より誘導されるので、これらの誘導物質の添加が不可欠
である。このため添加したトルエン、フェノール等が環
境中に放出される。 2)一度誘導されたトリクロロエチレンの分解能は長期
間維持されず、通常半日程度で活性がなくなってしま
う。 3)リアクターにて使用する場合の分解能が充分でな
い。
However, there are the following problems in the decomposition of trichlorethylene using a natural bacterium capable of degrading trichlorethylene. 1) Since natural bacteria are induced by substances such as methane, toluene and phenol, it is essential to add these inducers. Therefore, the added toluene, phenol, etc. are released into the environment. 2) Once induced, the decomposition ability of trichlorethylene is not maintained for a long period of time, and the activity usually disappears in about half a day. 3) Insufficient resolution when used in a reactor.

【0006】一方特表平2−503866号には、シュ
ードモナス メンドシナ KR−1(Pseudomo
nas mendocina KR−1)由来のトルエ
ンモノオキシゲナーゼ遺伝子(トルエンモノオキシゲナ
ーゼはトリクロロエチレンを分解する)を宿主細菌に導
入し、この形質転換体を用いてトリクロロエチレンを分
解する方法が記載されている。しかし、この方法は、ト
ルエンモノオキシゲナーゼを利用しており、本発明のフ
ェノールハイドロキシラーゼを利用するものとは異な
る。
On the other hand, in Japanese Patent Publication No. 2-503866, Pseudomonas mendocina KR-1 ( Pseudomo
It has been described that a toluene monooxygenase gene (toluene monooxygenase decomposes trichloroethylene) derived from Nas mendocina KR-1) is introduced into a host bacterium, and this transformant is used to decompose trichlorethylene. However, this method utilizes toluene monooxygenase, which is different from the method utilizing the phenol hydroxylase of the present invention.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、トリ
クロロエチレン分解活性を有するフェノールハイドロキ
シラーゼの遺伝子領域を含むDNA断片を提供すること
である。本発明の他の目的は、上記DNA断片を組込ん
だ新規な組換プラスミドを提供することである。本発明
の別の目的は、上記組換プラスミドを宿主細菌に導入し
た形質転換体を提供することである。本発明のさら別の
目的は、上記形質転換体を用いたトリクロロエチレンの
分解方法を提案することである。
An object of the present invention is to provide a DNA fragment containing the gene region of phenol hydroxylase having trichloroethylene degrading activity. Another object of the present invention is to provide a novel recombinant plasmid incorporating the above DNA fragment. Another object of the present invention is to provide a transformant in which the above recombinant plasmid is introduced into a host bacterium. Still another object of the present invention is to propose a method for decomposing trichlorethylene using the above transformant.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は次のフェノール
ハイドロキシラーゼ遺伝子領域を含むDNA断片、組換
プラスミド、形質転換体、およびそれを用いたトリクロ
ロエチレンの分解方法である。 (1)下記制限酵素地図〔1〕に示されるフェノールハ
イドロキシラーゼ遺伝子領域を含むDNA断片。
The present invention provides a DNA fragment containing the following phenol hydroxylase gene region, a recombinant plasmid, a transformant, and a method for degrading trichlorethylene using the same. (1) A DNA fragment containing the phenol hydroxylase gene region shown in the following restriction enzyme map [1].

【化2】 (地図中、C23Oはカテコール2,3オキシゲナーゼ
遺伝子の一部、PHはフェノールハイドロキシラーゼ遺
伝子を示す。) (2)シュードモナス プチダ KWI−9(Pseu
domonas putida KWI−9)菌株染色
体DNA由来のフェノールハイドロキシラーゼ遺伝子
と、薬剤耐性遺伝子と、グラム陰性細菌内における自律
的複製に必要な遺伝子および複製開始部位を含む広宿主
域複製領域とを有し、グラム陰性細菌内で複製可能な組
換プラスミド。 (3)上記(2)記載の組換プラスミドを宿主細菌に導
入したことを特徴とする形質転換体。 (4)上記(3)記載の形質転換体を用いてトリクロロ
エチレンを分解することを特徴とするトリクロロエチレ
ンの分解方法。
[Chemical 2] (In the map, C23O is a part of the catechol 2,3 oxygenase gene, and PH is the phenol hydroxylase gene.) (2) Pseudomonas putida KWI-9 ( Pseu
domonas putida KWI-9) strain chromosomal DNA-derived phenol hydroxylase gene, a drug resistance gene, and a broad host range replication region containing a gene and a replication initiation site required for autonomous replication in Gram-negative bacteria, A recombinant plasmid capable of replicating in Gram-negative bacteria. (3) A transformant obtained by introducing the recombinant plasmid according to (2) above into a host bacterium. (4) A method for decomposing trichlorethylene, which comprises decomposing trichlorethylene using the transformant described in (3) above.

【0009】本発明のフェノールハイドロキシラーゼ遺
伝子領域を含むDNA断片は、シュードモナス プチダ
KWI−9菌株等の染色体DNAから分離される。シ
ュードモナス プチダ KWI−9菌株は、通商産業省
工業技術院微生物工業技術研究所に、微工研菌寄第13
109号(FERM P−13109)の微生物受託番
号で寄託されており、その菌株的性質および培養方法等
については特願平4−228169号に記載されてい
る。
The DNA fragment containing the phenol hydroxylase gene region of the present invention is isolated from the chromosomal DNA of Pseudomonas putida KWI-9 strain or the like. Pseudomonas putida KWI-9 strain was sent to the Institute of Microbial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry, Institute of Microbiology,
No. 109 (FERM P-13109) has been deposited as a microorganism accession number, and its bacterial properties and culture method are described in Japanese Patent Application No. 4-228169.

【0010】本発明のDNA断片は、制限酵素Stu
ないしSmaIサイトで切断した断片であり、下記制限
酵素に対し、次の切断部位を有する。 制限酵素 切断部位数Sac I 1Sal I 1Hin dIII 1Eco RI 1 上記制限酵素の相対的な切断部位は、複数の制限酵素で
完全消化し、生成したDNA断片をアガロースゲル電気
泳動で解析することにより求めることができる。
The DNA fragment of the present invention comprises the restriction enzyme Stu I
To Sma I site, and has the following cleavage sites for the following restriction enzymes: Restriction enzyme number of cleavage sites Sac I 1 Sal I 1 Hin dIII 1 Eco RI 1 The relative cleavage sites of the above restriction enzymes are completely digested with a plurality of restriction enzymes, and the generated DNA fragment is analyzed by agarose gel electrophoresis. Can be obtained by

【0011】本発明のDNA断片は、シュードモナス
プチダ KWI−9菌株の染色体DNAを制限酵素で切
断して得られる次の2つのDNA断片を結合した8.5
kbのDNA断片中に存在する(図3参照)。Hin dIIIで切断して得られる10kbのDNA断
片(図1参照):このDNA断片の2.3kbのEco
RIサイトないし4.8kbのSalIサイトの間にカ
テコール2,3オキシゲナーゼ(C23O)遺伝子が存
在している。このDNA断片を含む形質転換体はC23
Oによりカテコールを黄変させるので、容易に検出でき
る。
The DNA fragment of the present invention is a Pseudomonas
8.5 ligated to the following two DNA fragments obtained by cutting the chromosomal DNA of Putida KWI-9 strain with a restriction enzyme
It is present in a kb DNA fragment (see Figure 3). DNA fragments of 10kb obtained by cutting with Hin dIII (see Figure 1): Eco of 2.3kb of DNA fragment
The catechol 2,3 oxygenase (C23O) gene is present between the RI site and the Sal I site of 4.8 kb. The transformant containing this DNA fragment was C23.
Since catechol turns yellow by O, it can be easily detected.

【0012】EcoRIで切断して得られる6.0k
bのDNA断片(図2参照):このDNA断片の3.7
kbのHindIIIサイトないし6.0kbのEco
Iサイト部分は、のDNA断片の0kbのHindII
Iサイトないし2.3kbのEcoRIサイト部分と重
複している。すなわちのDNA断片の0kbのEco
RIサイトないし3.7kbのHindIIIサイトは、
のDNA断片の上流部分である。のDNA断片は、
両者の重複部分をプローブとしてサウザンハイブリダイ
ゼイションにより分離できる。
6.0 k obtained by cutting with Eco RI
DNA fragment of b (see FIG. 2): 3.7 of this DNA fragment
It does not Hin dIII site of kb 6.0kb of Eco R
I site part, of the DNA fragment Hin of 0kb dII
It overlaps with the I site or the 2.3 kb Eco RI site part. That is, the 0 kb Eco of the DNA fragment
RI site to Hin dIII site of 3.7kb is,
Is an upstream portion of the DNA fragment of DNA fragment of
It can be separated by Southern hybridization using the overlapping portion of both as a probe.

【0013】本発明のDNA断片を含む8.5kbのD
NA断片は、上記のDNA断片の0kbのHindII
Iサイトないし4.8kbのSalIサイト断片に、そ
の上流部分としてのDNA断片の0kbのEcoRI
サイトないし3.7kbのHindIIIサイト断片を結
合させるか、またはのDNA断片の下流に、のDN
A断片の2.3kbのEcoRIサイトないし4.8k
bのSalIサイト断片を連結させることにより得られ
る。本発明のDNA断片は、上記8.5kbのDNA断
片をStuIおよびSmaIサイトで切断した断片とし
て得られる。
8.5 kb D containing the DNA fragment of the present invention
NA fragment, Hin of 0kb the above DNA fragment dII
To the I site or 4.8 kb Sal I site fragment, the 0 kb Eco RI of the DNA fragment as the upstream part
Downstream of the site to either associates the Hin dIII site fragment of 3.7 kb, or a DNA fragment, the DN
2.3 kb Eco RI site of the A fragment or 4.8 k
It is obtained by ligating the Sal I site fragment of b. The DNA fragment of the present invention is obtained as a fragment obtained by cleaving the 8.5 kb DNA fragment at the Stu I and Sma I sites.

【0014】本発明の組換プラスミドはシュードモナス
プチダ KWI−9菌株染色体DNA由来のフェノー
ルハイドロキシラーゼ遺伝子を有している。この遺伝子
から形成されるフェノールハイドロキシラーゼは、トリ
クロロエチレンを分解するので、本発明の組換プラスミ
ドを宿主細菌に導入し、得られた形質転換体を用いてト
リクロロエチレンを分解することができる。
The recombinant plasmid of the present invention has a phenol hydroxylase gene derived from Pseudomonas putida KWI-9 strain chromosomal DNA. Phenol hydroxylase formed from this gene degrades trichlorethylene, and therefore the recombinant plasmid of the present invention can be introduced into a host bacterium, and the transformant obtained can be used to degrade trichlorethylene.

【0015】本発明の組換プラスミドは、次のDNA断
片をリガーゼで連結して構築することができる。 広宿主域複製領域を含むDNA断片 薬剤耐性遺伝子(マーカー) シュードモナス プチダ KWI−9菌株染色体DN
A由来のフェノールハイドロキシラーゼ遺伝子
The recombinant plasmid of the present invention can be constructed by ligating the following DNA fragments with ligase. DNA fragment containing broad host range replication region Drug resistance gene (marker) Pseudomonas putida KWI-9 strain chromosome DN
Phenol hydroxylase gene from A

【0016】広宿主域複製領域は、組換プラスミドがグ
ラム陰性細菌内で独立して増殖し、安定して保持される
のに必要な遺伝子領域であり、プラスミドRSF101
0由来のもの等を採用することができるが、これに限定
されない。RSF1010はグラム陰性細菌内における
自律的複製に必要な遺伝子および複製開始部位を含み、
約5.8kbのDNA領域に集中して存在する。この領
域はRSF1010だけでなく、pKT240、pMM
B22等のプラスミドから制限酵素等の核酸分解酵素を
用いて分離することができる。
The broad host range replication region is a gene region required for the recombinant plasmid to grow independently and stably be maintained in Gram-negative bacteria.
However, it is not limited to this. RSF1010 contains the genes and origin of replication required for autonomous replication in Gram-negative bacteria,
It is concentrated in a DNA region of about 5.8 kb. This area is not only for RSF1010, but also for pKT240, pMM
It can be separated from a plasmid such as B22 using a nuclease such as a restriction enzyme.

【0017】薬剤耐性遺伝子としては、クロラムフェニ
コール耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、カナマイ
シン耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺伝子等が採用
でき、pACYC184、pKK223−3、pTrc
99A、pKT240等のプラスミドから分離できる。
シュードモナス プチダ KWI−9菌株染色体DNA
由来のフェノールハイドロキシラーゼ遺伝子としては、
前記本発明のDNA断片が使用できる。
As the drug resistance gene, chloramphenicol resistance gene, ampicillin resistance gene, kanamycin resistance gene, tetracycline resistance gene and the like can be adopted, and pACYC184, pKK223-3, pTrc.
It can be isolated from plasmids such as 99A and pKT240.
Pseudomonas putida KWI-9 strain chromosomal DNA
As the derived phenol hydroxylase gene,
The DNA fragment of the present invention can be used.

【0018】本発明の組換プラスミドは、種々の異なる
プロモーター・ターミネーター系を介してフェノールハ
イドロキシラーゼを発現させることができる。このた
め、トリクロロエチレン分解能の向上がプロモーターの
改良により容易に行うことができる。また、lacIq
等のリプレッサー遺伝子を組込むことにより、イソプロ
ピルチオガラクトシド(IPTG)等の誘導物質により
制御が可能となる。従って、フェノール、トルエンの添
加は不要である。さらに、リプレッサー遺伝子を欠損さ
せることにより、誘導物質の添加が不要になり、フェノ
ールハイドロキシラーゼを構成酵素として作用させるこ
とも可能であり、このため長時間にわたってトリクロロ
エチレン分解能を維持できる。lacIq遺伝子・プロ
モーター・オペレーター・ターミネーター系は、pTr
c99A等のプラスミドから制限酵素等の核酸分解酵素
を用いて分離することができる。
The recombinant plasmid of the present invention can express phenol hydroxylase through various different promoter-terminator systems. Therefore, the improvement of trichlorethylene decomposing ability can be easily performed by improving the promoter. Also, lacIq
By incorporating a repressor gene such as, it becomes possible to control by an inducer such as isopropylthiogalactoside (IPTG). Therefore, addition of phenol and toluene is unnecessary. Furthermore, by deleting the repressor gene, it is not necessary to add an inducer, and it is possible to allow phenol hydroxylase to act as a constituent enzyme. Therefore, trichloroethylene decomposing ability can be maintained for a long time. The lacIq gene / promoter / operator / terminator system is pTr
It can be separated from a plasmid such as c99A using a nucleolytic enzyme such as a restriction enzyme.

【0019】組換プラスミドの宿主への導入は、エレク
トロポーレーション法、カルシウムおよびルビジウム処
理による方法、ヘルパープラスミドを用いた伝達による
方法等によって、極めて容易に行うことが可能である。
宿主としては、組換プラスミドが安定に維持されるグラ
ム陰性細菌が利用されるが、好ましくはシュードモナス
属細菌、中でもシュードモナス プチダ KWI−9菌
株およびその変異株等が望ましい。
Introduction of the recombinant plasmid into the host can be carried out very easily by electroporation, calcium and rubidium treatment, transfer using a helper plasmid, and the like.
Gram-negative bacteria, in which the recombinant plasmid is stably maintained, are used as the host. Pseudomonas bacteria are preferable, and Pseudomonas putida KWI-9 strain and mutants thereof are preferable.

【0020】また本発明によれば、組換プラスミドを導
入した形質転換体を用いてトリクロロエチレンを分解す
ることができる。トリクロロエチレンの分解は、トリク
ロロエチレンを含む培地中で形質転換体を好気的に培養
する等の方法により行うことができ、完全に脱ハロゲン
化できる。
Further, according to the present invention, trichlorethylene can be decomposed using a transformant into which a recombinant plasmid has been introduced. Degradation of trichlorethylene can be performed by a method such as aerobically culturing the transformant in a medium containing trichlorethylene, and complete dehalogenation can be performed.

【0021】組換プラスミドを導入した形質転換体の培
養は、宿主の生育に適した条件で行われるが、炭素源お
よび窒素源としてペプトン、トリプトン、酵母エキス
等、無機塩として塩化ナトリウム、塩化カリウム等を用
い、培地のpH5〜8.5、好ましくは6〜7、温度1
5〜35℃、好ましくは30℃前後で好気的に培養する
のが望ましい。
Cultivation of the transformant into which the recombinant plasmid has been introduced is carried out under conditions suitable for the growth of the host. Peptone, tryptone, yeast extract and the like as carbon and nitrogen sources, sodium chloride and potassium chloride as inorganic salts are used. Etc., pH of the medium is 5 to 8.5, preferably 6 to 7, temperature 1
It is desirable to culture aerobically at 5 to 35 ° C, preferably around 30 ° C.

【0022】[0022]

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。実施
例で使用したプラスミドおよび微生物は次の通りであ
る。 1)pKK223−3 タンパク質の発現に用いられる発現ベクター。lacリ
プレッサーにより調節されうる強力なtacプロモータ
ーを有し、IPTG等の誘導物質がlacリプレッサー
を不活性にすると、転写を誘発する。tacプロモータ
ーのすぐ下流にはマルチクローニングサイト(MCS)
および強力なrrnリボソームターミネーターが存在し
ている。このプラスミドはファルマシア社から市販され
ており、製品コード番号は27−4935−01であ
る。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. The plasmids and microorganisms used in the examples are as follows. 1) An expression vector used for expressing the pKK223-3 protein. It has a strong tac promoter that can be regulated by the lac repressor and induces transcription when an inducer such as IPTG inactivates the lac repressor. Multiple cloning site (MCS) immediately downstream of tac promoter
And a strong rrn ribosomal terminator is present. This plasmid is commercially available from Pharmacia and has the product code number 27-4935-01.

【0023】2)pTrc99A pKK233−2の誘導体であり、強力なtrcプロモ
ーターのすぐ下流には長いマルチクローニングサイトお
よび強力なターミネーター(rrB)が存在している。
またpKK233−2にはないlacIq(lacリプ
レッサーの強力なもの)遺伝子を含むため、lacリプ
レッサーが欠損するcoliを宿主として使用する
ことができる。trcプロモーターは、IPTGの添加
により誘発される。なおマルチクローニングサイトの
coI制限酵素切断部位には翻訳開始コドンATGを有
しており、このコドンが欠損している遺伝子を挿入して
も発現可能である。このプラスミドはファルマシア社か
ら市販されており、製品コード番号は27−5007−
01である。
2) A derivative of pTrc99A pKK233-2, which has a long multicloning site and a strong terminator (rrB) immediately downstream of the strong trc promoter.
Also no lacIq (powerful ones of the lac repressor) in pKK233-2 for containing the gene, E the lac repressor is lost. E. coli can be used as a host. The trc promoter is driven by the addition of IPTG. N of the multi-cloning site
The coI restriction enzyme cleavage site has a translation initiation codon ATG, and it can be expressed by inserting a gene lacking this codon. This plasmid is commercially available from Pharmacia and has a product code number of 27-5007-.
01.

【0024】3)pACYC184 大腸菌のクローニングベクターで、4244bpの大き
さを有する。EcoRIサイトの最初のグアニン(G)
をヌクレオチド配列の1番目とすると、テトラサイクリ
ン耐性遺伝子を1580〜2770番目、クロラムフェ
ニコール耐性遺伝子(Cm)を3804〜219番目に
有する。
3) pACYC184 E. coli cloning vector having a size of 4244 bp. The first guanine (G) on the Eco RI site
Is the 1st in the nucleotide sequence, it has a tetracycline resistance gene at 1580 to 2770th position and a chloramphenicol resistance gene (Cm) at 3804th to 219th position.

【0025】4)pKT240 プラスミドRSF1010由来の広宿主域複製領域を有
し、多くのグラム陰性細菌内で安定して維持可能な1
2.9kbのプラスミドである。アンピシリン耐性遺伝
子とカナマイシン耐性遺伝子とを持っている。ATCC
から市販されている。ATCC No.37258(A
TCC Catalogue of Recombin
ant DNA Materials 2nd edi
tion,1991)。
4) It has a broad host range replication region derived from pKT240 plasmid RSF1010 and can be stably maintained in many Gram-negative bacteria.
It is a 2.9 kb plasmid. It has an ampicillin resistance gene and a kanamycin resistance gene. ATCC
Is commercially available from. ATCC No. 37258 (A
TCC Catalog of Recombin
ant DNA Materials 2nd edi
Tion, 1991).

【0026】5)大腸菌DH5α 大きなプラスミドにより形質転換されやすい。ベセスダ
・リサーチ社(BRL)から市販されている。品番は8
262SA。 6)シュードモナス プチダ KWI−9菌株 フェノール資化能を有し、トルエン資化能を有さないト
リクロロエチレン分解性菌株であり、前記微生物受託番
号で寄託されている。トリクロロエチレン分解性はフェ
ノールの共存により著しく阻害される。
5) E. coli DH5α Easily transformed by a large plasmid. Commercially available from Bethesda Research, Inc. (BRL). Product number is 8
262 SA. 6) Pseudomonas putida KWI-9 strain A trichlorethylene-degrading strain that has a phenol-utilizing ability and not a toluene-utilizing ability, and has been deposited under the above-mentioned microorganism deposit number. Degradability of trichlorethylene is significantly inhibited by the coexistence of phenol.

【0027】実施例1 シュードモナス プチダ KWI−9菌株の生産するフ
ェノールハイドロキシラーゼがトリクロロエチレンを分
解していると考え、またC23Oの遺伝子が一つのオペ
ロン中でフェノールハイドロキシラーゼ遺伝子と共存
し、かつC23Oの遺伝子の上流にフェノールハイドロ
キシラーゼ遺伝子が存在すると考え、C23Oをマーカ
ーにしてフェノールハイドロキシラーゼ遺伝子の分離を
試みた。なお、C23Oはカテコールを2−ヒドロキシ
ムコニックセミアルデヒド(2−Hydroxymuc
onic semialdehyde)に酸化し、黄変
させる。
Example 1 It is considered that the phenol hydroxylase produced by Pseudomonas putida KWI-9 strain is degrading trichlorethylene, and the C23O gene coexists with the phenol hydroxylase gene in one operon, and the C23O gene is present. It was considered that the phenol hydroxylase gene was present in the upper stream of the enzyme, and an attempt was made to separate the phenol hydroxylase gene using C23O as a marker. In addition, C23O is catechol as 2-hydroxymuconic semialdehyde (2-Hydroxymuc).
It oxidizes to onic semidehyde) and turns yellow.

【0028】大腸菌DH5αの液体培養にはLB培地を
用い、培養温度は37℃に設定した。抗生物質はアンピ
シリンとクロラムフェニコールをそれぞれ100μg/
ml、50μg/mlの濃度で使用した。大腸菌DH5
αへのプラスミドの導入は、Hanahanの方法を利
用した。サウザンハイブリダイゼーション法、ライゲー
ション法その他の分子生物学に係わる基本的な手法は、
すべて”Molecular cloning”の第2
版に従った。
LB medium was used for liquid culture of Escherichia coli DH5α, and the culture temperature was set at 37 ° C. Antibiotics are ampicillin and chloramphenicol 100 μg /
ml, used at a concentration of 50 μg / ml. E. coli DH5
The method of Hanahan was used for the introduction of the plasmid into α. The Southern hybridization method, the ligation method, and other basic methods related to molecular biology are
Second of all "Molecular cloning"
According to the edition.

【0029】HindIIIで切断し、5’末端を脱リン
酸化処理したpKK223−3に、シュードモナス プ
チダ KWI−9菌株の染色体を制限酵素HindIII
で切断したDNA断片を組込んだ。このプラスミドを大
腸菌DH5αに導入し、形質転換した。この結果、約1
2000のコロニーが得られ、そのうち9個のコロニー
がカテコールのスプレーにより黄変した。これらの形質
転換体は、すべて同じ10kbのDNA断片を組込んで
いた。このDNA断片を含むプラスミドの制限酵素地図
を図1に示す。このDNA断片には、2.3kbのEc
RIサイトないしSalIサイトの間にC23O遺伝
子が存在した。
[0029] was cut with Hin dIII, 5 'to the ends were dephosphorylated processing pKK223-3, Pseudomonas putida KWI-9 limits the chromosome of strain enzyme Hin dIII
The DNA fragment cleaved with was incorporated. This plasmid was introduced into Escherichia coli DH5α and transformed. As a result, about 1
2000 colonies were obtained, of which 9 colonies turned yellow by spraying with catechol. All of these transformants incorporated the same 10 kb DNA fragment. A restriction enzyme map of a plasmid containing this DNA fragment is shown in FIG. This DNA fragment contains 2.3 kb of Ec
o The C23O gene was present between the RI site and the Sal I site.

【0030】上記10kbのHindIII DNA断片
を組込んだpKK223−3を大腸菌DH5αに導入
し、この大腸菌によるフェノールの分解試験を行った
が、フェノールは全く分解されなかった。そこで下記の
操作により、さらに上流のDNA断片を取得した。
[0030] The pKK223-3 incorporating the Hin dIII DNA fragments of the above 10kb was introduced into E. coli DH5α, were subjected to the decomposition test of phenol by this E. coli, phenol was not degraded at all. Therefore, a further upstream DNA fragment was obtained by the following procedure.

【0031】シュードモナス プチダ KWI−9菌株
の染色体をEcoRIで切断し、アガロースゲルで電気
泳動にかけ、6.0kbのDNA断片を含むアガロース
ゲル部分を切出した。この中に含まれるDNA断片を第
一化学薬品社製のDNAセル(DNA CELL、商
標)により取出した。この6.0kbのEcoRI D
NA断片をpTrc99AのEcoRIサイトに組込
み、約14000の形質転換体を得た。その中の300
をランダムに選び、前記10kbのHindIIIDNA
断片の0kbのHindIIIサイトないし2.3kbの
EcoRIサイトまでをプローブとして、サウザンハイ
ブリダイゼーションを行った。その結果、6.0kbの
EcoRI DNA断片が組込まれたプラスミドを持つ
形質転換体が得られた。このプラスミドの制限酵素地図
を図2に示す。このプラスミドには、前記10kbの
indIII DNA断片の0kbのHindIIIサイトが
3.7kbの位置に存在した。
The chromosome of Pseudomonas putida KWI-9 strain was digested with Eco RI and electrophoresed on an agarose gel to excise an agarose gel portion containing a 6.0 kb DNA fragment. The DNA fragment contained in this was taken out by a DNA cell (DNA CELL, trademark) manufactured by Daiichi Pure Chemicals. This 6.0 kb Eco RI D
The NA fragment was incorporated into the Eco RI site of pTrc99A to obtain about 14,000 transformants. 300 of them
10 kb of the Hin dIII DNA
It does not Hin dIII site of 0kb of fragments of 2.3kb
Southern hybridization was performed using up to the Eco RI site as a probe. As a result, 6.0 kb
A transformant having a plasmid incorporating the Eco RI DNA fragment was obtained. The restriction enzyme map of this plasmid is shown in FIG. This plasmid contains 10 kb of H
The 0 kb Hin dIII site of the in dIII DNA fragment was present at the 3.7 kb position.

【0032】上記二種類のDNA断片(10kbのHi
dIII DNA断片、6.0kbのEcoRI DN
A断片)を図3に示すように結合させ、下流部位はC2
3O遺伝子を含むSalIサイトまでの8.5kbのD
NA断片をpTrc99Aに組込んだ。なお、図3の制
限酵素サイトはpTrc99Aを切断しない制限酵素を
利用して決定したものである。
The above two kinds of DNA fragments (10 kb of Hi
n dIII DNA fragment, Eco RI DN of 6.0kb
A fragment) is ligated as shown in FIG. 3, and the downstream site is C2.
8.5 kb D up to Sal I site containing 3O gene
The NA fragment was incorporated into pTrc99A. The restriction enzyme site in FIG. 3 was determined using a restriction enzyme that does not cleave pTrc99A.

【0033】このプラスミドの上流部位の制限酵素サイ
トを段階的に削除し、種々の長さのプラスミドを作成
し、これらのプラスミドを大腸菌DH5αに導入し、コ
ロニーによるフェノールハイドロキシラーゼおよびC2
3Oの発現試験を行った。C23Oは0.1Mのカテコ
ールを用い、フェノールハイドロキシラーゼの場合は
0.1Mのフェノールを用い、これらをコロニー上に滴
下し、これらのコロニーの色の変化を観察した。フェノ
ールハイドロキシラーゼ遺伝子が正しく組込まれている
場合は、下流にC23O遺伝子が存在するため、フェノ
ールがフェノールハイドロキシラーゼによりカテコール
に酸化された後、続けてC23Oにより黄色の物質が生
成されるため、コロニーは黄変する。このため検出は容
易である。
The restriction enzyme site at the upstream site of this plasmid was deleted stepwise to prepare plasmids of various lengths, which were introduced into Escherichia coli DH5α, and colony-derived phenol hydroxylase and C2 were introduced.
An expression test of 3O was performed. C23O was 0.1 M catechol, and in the case of phenol hydroxylase, 0.1 M phenol was used. These were dropped onto the colonies, and the color change of these colonies was observed. When the phenol hydroxylase gene is correctly integrated, the C23O gene is present in the downstream, so that after phenol is oxidized to catechol by phenol hydroxylase, a yellow substance is continuously produced by C23O. Yellowing. Therefore, the detection is easy.

【0034】なおStuIサイトから遺伝子を発現させ
る場合は次のようにして行った。StuIサイトから遺
伝子を発現させると、大腸菌に生育障害が起こりコロニ
ーが形成されなかったが、これはpTrc99AのNc
IサイトにあるATGより合成されるタンパク質が阻
害の原因であることが判明したので、pTrc99Aの
代りに、pTrc99AからATG部分を取除いた新し
いプラスミドpTrc100を用いて行った。このプラ
スミドは、pTrc99AをNcoIで切断し、露出し
たCATGをMung Bean Nucleaseで
取除いて作成した。
The expression of the gene from the Stu I site was carried out as follows. Expression of the gene from the Stu I site caused growth failure in E. coli and did not form colonies. This was due to the Nc of pTrc99A.
Since it was found that the protein synthesized from ATG at the o I site was the cause of the inhibition, a new plasmid pTrc100 obtained by removing the ATG portion from pTrc99A was used instead of pTrc99A. This plasmid was cut pTrc99A at Nco I, creating the exposed CATG Remove with Mung bean Nuclease.

【0035】発現結果を図4示す。図4から、Stu
サイトないし2番目のSmaIサイトの間にフェノール
ハイドロキシラーゼ遺伝子が、2番目のEcoRIサイ
トないし2番目のSalIサイトの間にC23O遺伝子
が存在することがわかる。なお、フェノールハイドロキ
シラーゼ活性が見られたものは、トリクロロエチレン分
解活性も見られ、フェノールハイドロキシラーゼがトリ
クロロエチレンを分解することが明らかとなった。フェ
ノールハイドロキシラーゼ遺伝子とC23O遺伝子の存
在位置を図5に示す。
The expression results are shown in FIG. From FIG. 4, Stu I
It can be seen that the phenol hydroxylase gene exists between the site and the second Sma I site, and the C23O gene exists between the second Eco RI site and the second Sal I site. It should be noted that those showing phenol hydroxylase activity also showed trichloroethylene degrading activity, and it was revealed that phenol hydroxylase degrades trichlorethylene. Locations of the phenol hydroxylase gene and the C23O gene are shown in FIG.

【0036】実施例2 フェノールハイドロキシラーゼ遺伝子とC23O遺伝子
を含むStuIないし最後のSalIサイトまでのDN
A断片(図5参照)を組込んだ組換プラスミドを、シュ
ードモナス プチダ KWI−9菌株に導入し、トリク
ロロエチレンの分解試験を次のようにして行った。
Example 2 DN from Stu I to the last Sal I site containing phenol hydroxylase gene and C23O gene
A recombinant plasmid incorporating the A fragment (see FIG. 5) was introduced into Pseudomonas putida KWI-9 strain, and a trichlorethylene degradation test was conducted as follows.

【0037】シュードモナス プチダ KWI−9菌株
の液体培養には下記SOB培地を使用した。寒天培地は
SOB寒天培地を用いた。抗生物質はアンピシリンとク
ロラムフェニコールをそれぞれ100μg/ml、50
μg/mlの濃度で使用した。培養温度は30℃に設定
した。シュードモナス プチダ KWI−9菌株へのプ
ラスミドの導入はバイオ−ラド(BIO−RAD)社製
のジーンパルサーを利用し、エレクトロポーレーション
法により行った。
The following SOB medium was used for liquid culture of Pseudomonas putida KWI-9 strain. As the agar medium, SOB agar medium was used. Antibiotics were ampicillin and chloramphenicol at 100 μg / ml and 50, respectively.
Used at a concentration of μg / ml. The culture temperature was set to 30 ° C. The introduction of the plasmid into Pseudomonas putida KWI-9 strain was carried out by the electroporation method using Gene Pulser manufactured by Bio-Rad (BIO-RAD).

【0038】SOB培地: バクト(Bacto)トリプトン 20g バクト(Bacto)酵母エキス 5g NaCl 0.5g 250mM KCl 10ml 蒸留水 全量で990mlとする pH 7.0 上記溶液をオートクレーブで殺菌し、室温まで冷却した
後、これとは別のビンでオートクレーブにより殺菌した
2M Mg2+液(1M MgSO4・7H2O+1M M
gCl2・6H2O)を10ml加える。
SOB medium: Bacto tryptone 20 g Bacto yeast extract 5 g NaCl 0.5 g 250 mM KCl 10 ml Distilled water to a total volume of 990 ml pH 7.0 Sterilized by autoclaving the above solution and cooling to room temperature , 2M Mg 2+ solution sterilized by autoclave in another bottle (1M MgSO 4 · 7H 2 O + 1M M
10 ml of gCl 2 .6H 2 O) is added.

【0039】まず、シュードモナスに多く利用されてい
るRSF1010レプリコンと、pACYC184のク
ロラムフェニコール耐性遺伝子と、pTrc100のl
acIqないしターミネーターまでの部分とを用い、図
6に示すIPTGで制御可能なシュードモナス用のプラ
スミドpRCL100を調製した。
First, the RSF1010 replicon, which is widely used in Pseudomonas, the chloramphenicol resistance gene of pACYC184, and the l of pTrc100.
Using the parts from acIq to the terminator, the plasmid pRCL100 for Pseudomonas that can be controlled by IPTG shown in FIG. 6 was prepared.

【0040】すなわち、pKT240からPvuIIと
stIで切出される約5.8kbのレプリコン部位(こ
のレプリコンはRSF1010のPvuII(bp194
8)〜PstI(bp7768)の部分に相当する)
と、pACYC184のBstBI(bp3716)〜
BsaAI(bp310)の部分をT4DNAポリメラ
ーゼで処理した後、T4DNAリガーゼで連結させ、プ
ラスミドを作成した。次にRSF1010のXmn
(bp2030)サイトを利用し、このプラスミドを切
断し、この部分にT4DNAポリメラーゼで処理したp
Trc100のBsaAI(bp2769)〜Bsp
I(bp793)(この部分にはlacIqが存在す
る)を組込み、新しいプラスミドpRCL100を作成
した。
[0040] In other words, Pvu II and P from pKT240
about 5.8kb replicon site to be cut out by st I (this replicon of RSF1010 Pvu II (bp194
8) -corresponds to Pst I (bp 7768))
And Bst BI (bp3716) of pACYC184 ~
The Bsa AI (bp310) portion was treated with T 4 DNA polymerase and then ligated with T 4 DNA ligase to prepare a plasmid. Next, the Xmn I of RSF1010
This plasmid was cleaved using the (bp2030) site, and p was treated with T 4 DNA polymerase at this site.
Trc100 of Bsa AI (bp2769) ~ Bsp H
I (bp793) (where lacIq is present in this part) was incorporated to create a new plasmid pRCL100.

【0041】次に、フェノールハイドロキシラーゼ遺伝
子とC23O遺伝子を含むStuI〜SalIサイトま
でのDNA断片(図5参照)内にBamHIサイトが存
在しないので、このDNA断片の両端にBamHIリン
カーを結合し、単一酵素ですべてのDNA断片が切出せ
るように改良した。そして、pRCL100をBam
Iで切断し、その部分にフェノールハイドロキシラーゼ
遺伝子とC23O遺伝子を含むDNA断片を組込み、図
7に示す新しいプラスミドpNEM101を作成した。
このプラスミドは、シュードモナス プチダ KWI−
9菌株に導入した場合、安定に維持された。
Next, since there is no Bam HI site in the DNA fragment from the Stu I to Sal I sites containing the phenol hydroxylase gene and the C23O gene (see FIG. 5), Bam HI linkers are added to both ends of this DNA fragment. It was ligated and modified so that all the DNA fragments could be excised with a single enzyme. Then, pRCL100 is Bam H
It was cleaved with I, and a DNA fragment containing the phenol hydroxylase gene and the C23O gene was inserted into that portion to prepare a new plasmid pNEM101 shown in FIG. 7.
This plasmid is Pseudomonas putida KWI-
When introduced into 9 strains, it remained stable.

【0042】このpNEM101をシュードモナス プ
チダ KWI−9菌株に導入し、次のようにしてトリク
ロロエチレンの分解試験を行った。組換シュードモナス
プチダ KWI−9菌株の前培養液1〜2mlを10
0mlのSOB培地に接種した後、30℃で培養し、6
00nmでの吸光度(以下、A600という)が0.5〜
0.7に達した時点で、IPTGを5mM添加した後、
2時間培養して誘導した。次に遠心分離により集菌し、
菌体を下記無機培地にA600が2.0になるように懸濁
した。
This pNEM101 was introduced into Pseudomonas putida KWI-9 strain, and a trichlorethylene decomposition test was conducted as follows. 1 to 2 ml of the preculture liquid of the recombinant Pseudomonas putida KWI-9 strain was added to 10
After inoculating 0 ml of SOB medium, culturing at 30 ° C.,
Absorbance at 00 nm (hereinafter referred to as A 600 ) is 0.5 to
When it reached 0.7, after adding 5 mM of IPTG,
Induction was carried out by culturing for 2 hours. Then collect the cells by centrifugation,
The cells were suspended in the following inorganic medium so that the A 600 was 2.0.

【0043】無機培地: Na2HPO4 + KH2PO4(1M,pH6.8) 40ml Huntner's vitamin-free mineral base *1 20ml (NH4)2SO4 1g 蒸留水 840ml *1 Huntner's vitamin-free mineral base; ニトリロ三酢酸 10.0 g MgSO4 14.45 g CaCl2・2H2O 3.335g (NH4)6Mo7O24・4H2O 9.25 mg FeSO4・7H2O 99 mg メタルズ”44” *2 50 ml 蒸留水 全量で1000mlとする *2 メタルズ”44”(Metals"44"); エチレンジアミン四酢酸 250.0mg ZnSO4・7H2O 1095.0mg(250mg Zn) FeSO4・7H2O 500.0mg(100mg Fe) MnSO4・H2O 154.0mg( 50mg Mn) CuSO4・5H2O 39.2mg( 10mg Cu) Co(NO3)2・6H2O 24.8mg( 5mg Co) Na2B4O7・10H2O 17.7mg( 2mg B) 数滴の硫酸を加えて沈殿を防止する 蒸留水 100mlInorganic medium: Na 2 HPO 4 + KH 2 PO 4 (1M, pH6.8) 40ml Huntner's vitamin-free mineral base * 1 20ml (NH 4 ) 2 SO 4 1g distilled water 840ml * 1 Huntner's vitamin-free mineral base; Nitrilotriacetic acid 10.0 g MgSO 4 14.45 g CaCl 2・ 2H 2 O 3.335 g (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24・ 4H 2 O 9.25 mg FeSO 4・ 7H 2 O 99 mg Metals “44” * 2 50 ml distilled water total volume to 1000 ml * 2 Metals "44" (Metals "44"); ethylenediaminetetraacetic acid 250.0mg ZnSO 4 · 7H 2 O 1095.0mg (250mg Zn) FeSO 4 · 7H 2 O 500.0mg (100mg Fe) MnSO 4 · H 2 O 154.0mg (50mg Mn) CuSO 4 · 5H 2 O 39.2mg (10mg Cu) Co (NO 3) 2 · 6H 2 O 24.8mg (5mg Co) Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O 17.7 mg (2mg B) Add a few drops of sulfuric acid to prevent precipitation 100ml distilled water

【0044】この菌溶液10mlをジーエルサイエンス
社製の125ml容のバイアルビンに入れ、トリクロロ
エチレン10mg/l(すべて液に溶解した場合の濃
度)を添加し、テフロンコートブチルゴム栓をした後、
アルミニウムキャップでシールした。このバイアルビン
を30℃、200rpmで振とう培養し、定期的に気相
をガスタイトシリンダで100μlサンプリングし、ト
リクロロエチレンの分解試験を行った。対照としては、
IPTGで誘導しない菌溶液を用いた。
10 ml of this bacterial solution was placed in a 125 ml vial bottle manufactured by GL Sciences, 10 mg / l of trichlorethylene (concentration when all were dissolved in the liquid) was added, and a Teflon-coated butyl rubber stopper was added.
Sealed with aluminum cap. This vial was subjected to shaking culture at 30 ° C. and 200 rpm, and 100 μl of the gas phase was periodically sampled with a gas tight cylinder to carry out a decomposition test of trichlorethylene. As a control,
A bacterial solution that was not induced with IPTG was used.

【0045】結果を図8に示す。図8から、pRCL1
00のプロモーターを活性化させるIPTGを添加した
場合は、添加しない場合に比べてトリクロロエチレンの
分解が著しく、trcプロモーターの下流に挿入された
フェノールハイドロキシラーゼ遺伝子が有効に作用し、
フェノールハイドロキシラーゼにより活発なトリクロロ
エチレン分解が行われていることが明らかとなった。
The results are shown in FIG. From FIG. 8, pRCL1
When IPTG that activates the 00 promoter is added, trichlorethylene is significantly decomposed as compared with the case where it is not added, and the phenol hydroxylase gene inserted downstream of the trc promoter effectively acts,
It was revealed that active hydrolysis of trichlorethylene was carried out by phenol hydroxylase.

【0046】実施例3 実施例2において、pNEM101の代りに、lacI
qを欠損させたプラスミドpNEM201を用い、IP
TGを添加しないで、実施例2と同様にしてトリクロロ
エチレン分解試験を行った。
Example 3 In Example 2, lacI was used instead of pNEM101.
Using plasmid pNEM201 deficient in q, IP
A trichlorethylene decomposition test was conducted in the same manner as in Example 2 without adding TG.

【0047】pNEM201は次のようにして調製し
た。まずpKT240からPvuIIとPstIで切出さ
れる約5.8kbのレプリコン部位(このレプリコンは
RSF1010のPvuII(bp1948)〜Pst
(bp7768)の部分に相当する)と、pACYC1
84のBstBI(bp3716)〜BsaAI(bp
310)の部分をT4DNAポリメラーゼで処理した
後、T4DNAリガーゼで連結させ、プラスミドを作成
した。次にRSF1010のXmnI(bp2030)
サイトを利用し、このプラスミドを切断し、この部分に
4DNAポリメラーゼで処理したpTrc100の
vuII(bp4096)〜BspHI(bp793)
(この部分にlacIqは存在しない)を組込み、新し
いプラスミドpRCT200を作成した。
PNEM201 was prepared as follows. First replicon site from about 5.8kb to be cut out from the pKT240 with Pvu II and Pst I (Pvu II (bp1948 of the replicon RSF1010) ~ Pst I
(Corresponding to part (bp7768)) and pACYC1
84 Bst BI (bp 3716) to BsaAI (bp
A portion (310) was treated with T 4 DNA polymerase and then ligated with T 4 DNA ligase to prepare a plasmid. Next, RSF1010's Xmn I (bp 2030)
This plasmid was cleaved using the site and the P of pTrc100 treated with T 4 DNA polymerase was digested at this site.
vu II (bp4096) to Bsp HI (bp793)
(No lacIq is present in this part) was incorporated to create a new plasmid pRCT200.

【0048】次に、フェノールハイドロキシラーゼ遺伝
子とC23O遺伝子を含むStuI〜SalIまでのD
NA断片(図5参照)内にBamHIサイトが存在しな
いので、このDNA断片の両端にBamHIリンカーを
結合し、単一酵素ですべてのDNA断片が切出せるよう
に改良した。そして、pRCL200をBamHIで切
断し、その部分にフェノールハイドロキシラーゼ遺伝子
とC23O遺伝子を含むDNA断片を組込み、図9に示
す新しいプラスミドpNEM201を作成した。このプ
ラスミドは、実施例2で使用したpNEM101からl
acIqが欠損したものであり、シュードモナス プチ
ダ KWI−9菌株に導入した場合、安定に維持され
た。
Next, D from Stu I to Sal I containing the phenol hydroxylase gene and the C23O gene
Since there is no Bam HI site in the NA fragment (see FIG. 5), Bam HI linkers were ligated to both ends of this DNA fragment so that all the DNA fragments could be excised with a single enzyme. Then, pRCL200 was cleaved with Bam HI, and a DNA fragment containing the phenol hydroxylase gene and the C23O gene was incorporated into that portion to create a new plasmid pNEM201 shown in FIG. 9. This plasmid is derived from pNEM101 used in Example 2.
It was deficient in acIq and was stably maintained when introduced into Pseudomonas putida KWI-9 strain.

【0049】こうして得られた形質転換体を用いて実施
例2と同様にトリクロロエチレンの分解試験を行った。
結果を図10に示す。図10から、誘導物質(IPT
G)を添加しなくてもトリクロロエチレンの分解が起こ
り、その能力は50時間以上の長時間にわたって維持さ
れることがわかる。すなわち、lacIqが存在する場
合には実施例2で示したように誘導物質が必要である
が、このlacIqを欠損させると、リプレッサーが生
成しないため、誘導物質を添加しなくてもトリクロロエ
チレンの分解が可能となる。
Using the transformant thus obtained, a trichlorethylene decomposition test was conducted in the same manner as in Example 2.
The results are shown in Fig. 10. From FIG. 10, the inducer (IPT
It can be seen that decomposition of trichlorethylene occurs even without addition of G), and the ability is maintained for a long time of 50 hours or more. That is, when lacIq is present, an inducer is required as shown in Example 2, but when this lacIq is deleted, the repressor is not produced, and therefore, decomposition of trichlorethylene is not required even if the inducer is not added. Is possible.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、トリクロ
ロエチレンを分解するフェノールハイドロキシラーゼの
遺伝子を含むDNA断片が得られる。また、上記DNA
断片を含み、トリクロロエチレンを分解する形質転換体
を調製する際にベクターとして利用でき、しかもトリク
ロロエチレンの分解活性の高い新規な組換プラスミドが
得られる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, a DNA fragment containing the gene for phenol hydroxylase degrading trichlorethylene can be obtained. In addition, the above DNA
A novel recombinant plasmid containing the fragment, which can be used as a vector when preparing a transformant degrading trichlorethylene and has a high trichlorethylene degrading activity, can be obtained.

【0051】さらに、上記組換プラスミドを保持し、ト
リクロロエチレンの分解に利用できる形質転換体が得ら
れる。さらにまた、上記形質転換体を利用することによ
り、トリクロロエチレンを簡単に効率よく分解できる。
Furthermore, a transformant can be obtained which retains the above recombinant plasmid and can be utilized for the decomposition of trichlorethylene. Furthermore, by utilizing the above transformant, trichlorethylene can be decomposed easily and efficiently.

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

【図1】実施例1で作成したプラスミドの制限酵素地図
である。
FIG. 1 is a restriction map of the plasmid prepared in Example 1.

【図2】実施例1で作成したプラスミドの制限酵素地図
である。
FIG. 2 is a restriction enzyme map of the plasmid prepared in Example 1.

【図3】本発明のDNA断片を含むプラスミドの制限酵
素地図である。
FIG. 3 is a restriction enzyme map of a plasmid containing the DNA fragment of the present invention.

【図4】実施例1の試験結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing test results of Example 1.

【図5】本発明のDNA断片を含むDNA断片の制限酵
素地図である。
FIG. 5 is a restriction map of a DNA fragment containing the DNA fragment of the present invention.

【図6】実施例2で作成したプラスミドの制限酵素地図
である。
FIG. 6 is a restriction enzyme map of the plasmid prepared in Example 2.

【図7】実施例2で作成したプラスミドの制限酵素地図
である。
FIG. 7 is a restriction enzyme map of the plasmid prepared in Example 2.

【図8】実施例2の試験結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the test results of Example 2.

【図9】実施例3で作成したプラスミドの制限酵素地図
である。
FIG. 9 is a restriction enzyme map of the plasmid prepared in Example 3.

【図10】実施例3の試験結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the test results of Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P プロモーター PH フェノールハイドロキシラーゼ遺伝子 C23O カテコール2,3オキシゲナーゼ遺伝子 Cm クロラムフェニコール耐性遺伝子 5ST1T2、T ターミネーター IPTG イソプロピルチオガラクトシド P promoter PH phenol hydroxylase gene C23O catechol 2,3 oxygenase gene Cm chloramphenicol resistance gene 5ST1T2, T terminator IPTG isopropyl thiogalactoside

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年8月11日[Submission date] August 11, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0048[Correction target item name] 0048

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0048】次に、フェノールハイドロキシラーゼ遺伝
子とC23O遺伝子を含むStuI〜SalIまでのD
NA断片(図5参照)内にBamHIサイトが存在しな
いので、このDNA断片の両端にBamHIリンカーを
結合し、単一酵素ですべてのDNA断片が切出せるよう
に改良した。そして、pRCT200をBamHIで切
断し、その部分にフェノールハイドロキシラーゼ遺伝子
とC23O遺伝子を含むDNA断片を組込み、図9に示
す新しいプラスミドpNEM201を作成した。このプ
ラスミドは、実施例2で使用したpNEM101からl
acIqが欠損したものであり、シュードモナス プチ
ダ KWI−9菌株に導入した場合、安定に維持され
た。
Next, D from Stu I to Sal I containing the phenol hydroxylase gene and the C23O gene
Since there is no Bam HI site in the NA fragment (see FIG. 5), Bam HI linkers were ligated to both ends of this DNA fragment so that all the DNA fragments could be excised with a single enzyme. Then, pRCT 200 was cleaved with Bam HI, and a DNA fragment containing the phenol hydroxylase gene and the C23O gene was incorporated into that portion to construct a new plasmid pNEM201 shown in FIG. This plasmid is derived from pNEM101 used in Example 2.
It was deficient in acIq and was stably maintained when introduced into Pseudomonas putida KWI-9 strain.

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/21 7236−4B //(C12N 15/53 C12R 1:40) (C12N 1/21 C12R 1:19) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location C12N 1/21 7236-4B // (C12N 15/53 C12R 1:40) (C12N 1/21 C12R 1:19)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記制限酵素地図〔1〕に示されるフェ
ノールハイドロキシラーゼ遺伝子領域を含むDNA断
片。 【化1】 (地図中、C23Oはカテコール2,3オキシゲナーゼ
遺伝子の一部、PHはフェノールハイドロキシラーゼ遺
伝子を示す。)
1. A DNA fragment containing a phenol hydroxylase gene region shown in the following restriction enzyme map [1]. [Chemical 1] (In the map, C23O is a part of the catechol 2,3 oxygenase gene, and PH is the phenol hydroxylase gene.)
【請求項2】 シュードモナス プチダ KWI−9
Pseudomonas putida KWI−
9)菌株染色体DNA由来のフェノールハイドロキシラ
ーゼ遺伝子と、 薬剤耐性遺伝子と、 グラム陰性細菌内における自律的複製に必要な遺伝子お
よび複製開始部位を含む広宿主域複製領域とを有し、グ
ラム陰性細菌内で複製可能な組換プラスミド。
2. Pseudomonas putida KWI-9
( Pseudomonas putida KWI-
9) It has a phenol hydroxylase gene derived from strain chromosomal DNA, a drug resistance gene, a gene necessary for autonomous replication in Gram-negative bacteria, and a broad host range replication region containing a replication initiation site. A recombinant plasmid capable of replicating in.
【請求項3】 請求項2記載の組換プラスミドを宿主細
菌に導入したことを特徴とする形質転換体。
3. A transformant obtained by introducing the recombinant plasmid according to claim 2 into a host bacterium.
【請求項4】 請求項3記載の形質転換体を用いてトリ
クロロエチレンを分解することを特徴とするトリクロロ
エチレンの分解方法。
4. A method for decomposing trichlorethylene, which comprises decomposing trichlorethylene using the transformant according to claim 3.
JP25685792A 1992-09-25 1992-09-25 Dna fragment containing phenyl hydroxylase gene region, recombinant plasmid, transformant and decomposition of trichloroethylene Pending JPH06105691A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25685792A JPH06105691A (en) 1992-09-25 1992-09-25 Dna fragment containing phenyl hydroxylase gene region, recombinant plasmid, transformant and decomposition of trichloroethylene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25685792A JPH06105691A (en) 1992-09-25 1992-09-25 Dna fragment containing phenyl hydroxylase gene region, recombinant plasmid, transformant and decomposition of trichloroethylene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06105691A true JPH06105691A (en) 1994-04-19

Family

ID=17298386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25685792A Pending JPH06105691A (en) 1992-09-25 1992-09-25 Dna fragment containing phenyl hydroxylase gene region, recombinant plasmid, transformant and decomposition of trichloroethylene

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06105691A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5854059A (en) * 1996-04-11 1998-12-29 Canon Kabushiki Kaisha Biodegradation of an organic compound and process for upgrading the environment by removing the aforesaid compound
US5945331A (en) * 1996-08-01 1999-08-31 Canon Kabushiki Kaisha Microorganisms, and method for biodegradation of organic compounds and method for environmental remediation
US5962305A (en) * 1996-08-01 1999-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Microbial strain, method for biodegrading organic compounds and method for environmental remediation
US6004772A (en) * 1995-02-28 1999-12-21 Canon Kabushiki Kaisha Oxygenase expressing microorganism strain JM1 (FERM BP-5352) for degrading organic compounds without an inducer
US6472191B1 (en) 1998-12-03 2002-10-29 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation
US6864074B2 (en) 1998-10-30 2005-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6004772A (en) * 1995-02-28 1999-12-21 Canon Kabushiki Kaisha Oxygenase expressing microorganism strain JM1 (FERM BP-5352) for degrading organic compounds without an inducer
US5854059A (en) * 1996-04-11 1998-12-29 Canon Kabushiki Kaisha Biodegradation of an organic compound and process for upgrading the environment by removing the aforesaid compound
US5945331A (en) * 1996-08-01 1999-08-31 Canon Kabushiki Kaisha Microorganisms, and method for biodegradation of organic compounds and method for environmental remediation
US5962305A (en) * 1996-08-01 1999-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Microbial strain, method for biodegrading organic compounds and method for environmental remediation
US6864074B2 (en) 1998-10-30 2005-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation
US6472191B1 (en) 1998-12-03 2002-10-29 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation
US6858417B2 (en) 1998-12-03 2005-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase, gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Prakash et al. Plasmid-Encoded Degradation ofp-Nitrophenol byPseudomonas cepacia
Winter et al. Efficient degradation of trichloroethylene by a recombinant Escherichia coli
Stintzi et al. The pvc gene cluster of Pseudomonas aeruginosa: role in synthesis of the pyoverdine chromophore and regulation by PtxR and PvdS
US4477570A (en) Microbial degradation of obnoxious organic wastes into innocucous materials
Chauvaux et al. Cloning of a genetically unstable cytochrome P-450 gene cluster involved in degradation of the pollutant ethyl tert-butyl ether by Rhodococcus ruber
US4493895A (en) Microbial degradation of obnoxious organic wastes into innocuous materials
Vedler et al. The completely sequenced plasmid pEST4011 contains a novel IncP1 backbone and a catabolic transposon harboring tfd genes for 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid degradation
Neilson et al. Frequency of horizontal gene transfer of a large catabolic plasmid (pJP4) in soil
Morris et al. Establishment of polychlorinated biphenyl-degrading enrichment culture with predominantly meta dechlorination
WO1989009827A1 (en) Microbial degradation of trichloroethylene
EP0958070A1 (en) Biodegradation of the gasoline oxygenates
Bosma et al. Utilization of trihalogenated propanes by Agrobacterium radiobacter AD1 through heterologous expression of the haloalkane dehalogenase from Rhodococcus sp. strain m15-3
Nguyen et al. Biodegradation of dioxins by Burkholderia cenocepacia strain 869T2: role of 2-haloacid dehalogenase
Cane et al. A restriction map of naphthalene catabolic plasmid pWW60-1 and the location of some of its catabolic genes
JPH06105691A (en) Dna fragment containing phenyl hydroxylase gene region, recombinant plasmid, transformant and decomposition of trichloroethylene
Thakur et al. Molecular cloning and characterization of pentachlorophenol-degrading monooxygenase genes of Pseudomonas sp. from the chemostat
JP3318977B2 (en) Pseudomonas putida FERM P-13109 strain
US20030148501A1 (en) Compositions and methods useful in bioremediation of polychlorinated biphenyls
WO1992019738A1 (en) Microbial degradation of trichloroethylene, dichloroethylenes and aromatic pollutants
Wischnak et al. Pseudomonas sp. strain 273, an aerobic α, ω-dichloroalkanedegrading bacterium
Allpress et al. Dehalogenases: environmental defence mechanism and model of enzyme evolution
US6303366B1 (en) Biodegradation of the gasoline oxygenates
JPH0746984A (en) Method for treating volatile organic matter
Kuntz et al. Isopropanol and acetone induces vinyl chloride degradation in Rhodococcus rhodochrous
JPH07143882A (en) Decomposition of ethylene chloride and recombinant plasmid and transformant for decomposition