JPH06237775A - Slo expression vector, strain transformed with the same vector, production of the vector and slo - Google Patents

Slo expression vector, strain transformed with the same vector, production of the vector and slo

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JPH06237775A
JPH06237775A JP2802893A JP2802893A JPH06237775A JP H06237775 A JPH06237775 A JP H06237775A JP 2802893 A JP2802893 A JP 2802893A JP 2802893 A JP2802893 A JP 2802893A JP H06237775 A JPH06237775 A JP H06237775A
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JP
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slo
gene
expression vector
dna
sequence
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JP2802893A
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Japanese (ja)
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Shoichi Yamada
彰一 山田
Shinya Yamashita
伸也 山下
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NITSUSUI SEIYAKU KK
Nissui Pharmacetuical Co Ltd
Nissui Corp
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NITSUSUI SEIYAKU KK
Nissui Pharmacetuical Co Ltd
Nippon Suisan Kaisha Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain an SLO(streptolysin O) expression vector, having a larger production than that by the culture of Streptococcus pyogenes and capable of expressing the SLO, a transformed microorganism and a method for producing the SLO expression vector and SLO. CONSTITUTION:A DNA fragment, having the function of expression in a strain belonging to the genus Bacillus and containing a promoter of various genes derived from a strain belonging to the genus Bacillus or a DNA fragment containing the promoter and at least a pre-region is arranged on the downstream side of a mature slo structural gene to construct an SLO expression vector. A promoter derived from spoOA gene, alkaline protease gene and P-43 gene of Bacillus subtilis can be selected as the promoter. A pre-region derived from slo gene itself and alkaline protease can be selected as the pre-region. Thereby, SLO having the activity of about 3.5 to 32 times that produced by the original strain Streptococcus pyogenes is produced by investigating the combination and culture conditions. The figure illustrates the comparison of the hemolytic activity between the original strain Streptococcus pyogenes and a recombinant Bacillus subtilis.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はストレプトリジンOを発
現するベクター、そのベクターで形質転換された枯草
菌、及びストレプトリジンOの製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vector expressing streptolysin O, Bacillus subtilis transformed with the vector, and a method for producing streptolysin O.

【0002】[0002]

【従来の技術】ストレプトリジンO(以下単に、SLO
と略記する)は、連鎖球菌の一種であるA型溶連菌の
treptococcus pyogenes(以下単
に、S. pyogeneと略記する)が生産する溶血毒素の1つ
であり、喉の炎症などの細菌感染症の原因物質であるこ
とが知られている。
2. Description of the Related Art Streptolysin O (hereinafter simply referred to as SLO
Is abbreviated as S ) of type A streptococcus, which is a type of streptococcus.
It is one of the hemolytic toxins produced by Treptococcus pyogenes (hereinafter simply referred to as S. pyogene ), and is known to be a causative agent of bacterial infections such as throat inflammation.

【0003】この菌が感染した患者の血清中にはSLO
に対する抗体価の上昇がみられる。したがって、S. pyo
genes を含めたいわゆるA型溶連菌に対する感染症の診
断薬としてSLOが抗原として用いられている。SLO
をコードする遺伝子をクローニングする方法は、ケーホ
ー(Kehoe)等によって、Infect.Immu
n.804 43(1984)で既に明らかにされてい
る。また、SLOをコードする遺伝子配列は、ケーホー
(Kehoe)等によって、Infect.Immun.
(1987)No.12,P3228−3232で既
に明らかにされている。
SLO is found in the serum of patients infected with this bacterium.
There is an increase in the antibody titer against. Therefore, S. pyo
SLO is used as an antigen as a diagnostic agent for infectious diseases against so-called type A streptococcus including genes . SLO
The method of cloning the gene encoding is described in Kehoe et al., Infect. Immu
n. 804 43 (1984). The gene sequence encoding SLO is
(Kehoe) et al., Infect. Immun. 5
5 (1987) No. 12, P3228-3232.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SLO
産生菌であるS. pyogenes を培養して、SLOを取得す
るのに、このSLO産生菌による製造方法は生産効率が
悪く、それが原因で生産コトスが比較的高くなる点に問
題点を有している。そこで、本発明は、S. pyogenes
培養よりも生産量の高いSLOを発現することができる
SLO発現ベクターを提供すること、該SLO発現ベク
ターを導入して形質転換した微生物を提供すること、そ
のSLO発現ベクターの製造方法を提供すること、及び
そのSLO発現ベクターで形質転換した微生物を培養し
てSLOを製造する方法を提供することを目的とする。
However, the SLO
In order to obtain SLO by culturing S. pyogenes , which is a producing bacterium, this SLO-producing bacterium has a problem in that the production efficiency is poor and the production cost is relatively high due to that. ing. Therefore, the present invention provides an SLO expression vector capable of expressing SLO having a higher production amount than the culture of S. pyogenes , and provides a microorganism transformed by introducing the SLO expression vector, It is an object to provide a method for producing an SLO expression vector, and a method for producing SLO by culturing a microorganism transformed with the SLO expression vector.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記した目的は、次の構
成を採用することによって達成される。すなわち、本発
明は、バシラス属に属する菌株においてSLOの発現を
機能させることができるバシラス属に属する菌株の遺伝
子のプロモータを含むDNA配列が、SLOをコードす
る構造遺伝子の上流に配置されていることを特徴とする
SLO発現ベクターとするものである。
The above object can be achieved by adopting the following constitution. That is, according to the present invention, a DNA sequence containing a promoter of a gene of a strain belonging to the genus Bacillus capable of functioning the expression of SLO in a strain belonging to the genus Bacillus is arranged upstream of a structural gene encoding SLO. The SLO expression vector is characterized by:

【0006】また本発明は、バシラス属に属する菌株に
おいてSLOの発現を機能させることができるバシラス
属に属する菌株の遺伝子のプロモータと、バシラス属に
属する菌株のシグナル配列の少なくともプレをコードす
るDNA配列とを含むDNA断片が、SLOをコードす
るマチュア構造遺伝子の上流に配置されていることを特
徴とするSLO発現ベクターとするもである。
The present invention also relates to a promoter of a gene of a strain belonging to the genus Bacillus capable of functioning the expression of SLO in a strain belonging to the genus Bacillus, and a DNA sequence encoding at least a pre of a signal sequence of the strain belonging to the genus Bacillus. The SLO expression vector is characterized in that the DNA fragment containing and is arranged upstream of the mature structural gene encoding SLO.

【0007】また本発明は、枯草菌のspoOA遺伝子
のプロモータを含むDNA断片が、SLOをコードする
構造遺伝子の上流に配置されていることを特徴とするS
LO発現ベクターとするものである。また本発明は、枯
草菌のspoOA遺伝子のプロモータと、枯草菌のアル
カリプロテアーゼのシグナル配列の少なくともプレをコ
ードするDNA配列とを含むDNA断片が、SLOをコ
ードするマチュア構造遺伝子の上流に配置されているこ
とを特徴とするSLO発現ベクターとするものである。
The present invention is also characterized in that a DNA fragment containing a promoter of the spoOA gene of Bacillus subtilis is arranged upstream of the structural gene encoding SLO.
This is a LO expression vector. The present invention also provides a DNA fragment comprising a promoter of the B. subtilis spoOA gene and a DNA sequence encoding at least a pre of a signal sequence of Bacillus subtilis alkaline protease, which is arranged upstream of a mature structural gene encoding SLO. The SLO expression vector is characterized in that

【0008】また本発明は、枯草菌のP−43遺伝子の
プロモータと、枯草菌のアルカリプロテアーゼのシグナ
ル配列の少なくともプレをコードするDNA配列とを含
むDNA断片が、SLOをコードするマチュア構造遺伝
子の上流に配置されていることを特徴とするSLO発現
ベクターとするものである。また本発明は、上記の各ベ
クターで形質転換されたバシラス属に属する菌株とする
ものである。
The present invention also relates to a mature structural gene encoding SLO, wherein a DNA fragment containing a promoter of the P-43 gene of Bacillus subtilis and a DNA sequence encoding at least a pre of the signal sequence of the alkaline protease of Bacillus subtilis. The SLO expression vector is characterized by being arranged upstream. The present invention also provides strains belonging to the genus Bacillus transformed with each of the above vectors.

【0009】また本発明は、バシラス属に属する菌株の
遺伝子の、プロモータ、SD配列、及び/又は少なくと
もプレを含むシグナル配列をコードするDNA配列から
構成されるDNA断片を、バシラス属に属する菌株にお
いてSLOの発現を機能させることができるように遺伝
子の種類を選択して組合せ、その組み合わされたDNA
断片を、SLOをコードするマチュア構造遺伝子を含む
領域の上流に配置することを特徴とするSLO発現ベク
ターの製造方法とするものである。
The present invention also provides a DNA fragment comprising a promoter, SD sequence, and / or a DNA sequence encoding a signal sequence containing at least a pre of a gene of a strain belonging to the genus Bacillus in a strain belonging to the genus Bacillus. The types of genes are selected and combined so that the expression of SLO can function, and the combined DNA
A method for producing an SLO expression vector, which comprises arranging a fragment upstream of a region containing a mature structural gene encoding SLO.

【0010】また本発明は、上記の各ベクターで形質転
換されたバシラス属に属する菌株を培養して、培地から
SLOを採取することを特徴とするSLOの製造方法と
するものである。本発明におけるSLO発現ベクターが
導入される宿主には、バシラス属に属する菌株、好まし
くは、枯草菌が用いられる。その理由は、枯草菌は安全
性が確認されている菌であること、及び菌体外への物質
産生能力が高い宿主であり、SLO生産について工業的
に有利であるからである。
The present invention also provides a method for producing SLO, which comprises culturing a strain belonging to the genus Bacillus transformed with each of the above vectors and collecting SLO from the medium. As a host into which the SLO expression vector in the present invention is introduced, a strain belonging to the genus Bacillus, preferably Bacillus subtilis is used. The reason for this is that Bacillus subtilis is a bacterium whose safety has been confirmed, and because it is a host with a high extracellular substance production ability, it is industrially advantageous for SLO production.

【0011】枯草菌でSLOを発現させ菌体外に分泌さ
せるには、枯草菌内で機能しうる次のSLO発現ベクタ
ーを導入することが必要である。そのベクターは、RN
Aポリメラーゼの結合を指示し転写を促進させるプロモ
ータ、タンパク質生合成の開始複合体形成反応に関与す
るSD配列、及びSLO分泌のためのシグナル配列をコ
ードするDNA配列(以下、単にシグナルDNA配列と
いう)から構成されるDNA断片が、マチュアなSLO
をコードするマチュア構造遺伝子(以下、単にマチュア
slo構造遺伝子という)の上流に配列されることが必
須である。
In order to express SLO in Bacillus subtilis and secrete it outside the cells, it is necessary to introduce the following SLO expression vector that can function in Bacillus subtilis. The vector is RN
A DNA sequence encoding a promoter that directs the binding of A polymerase and promotes transcription, an SD sequence involved in the initiation complex formation reaction of protein biosynthesis, and a signal sequence for SLO secretion (hereinafter simply referred to as a signal DNA sequence) A DNA fragment composed of
It is essential that the mature structural gene (hereinafter, simply referred to as mature slo structural gene) that encodes is encoded.

【0012】図1に、SLOを発現するための遺伝子
(以下、単にslo遺伝子という)の構成を示す。sl
o遺伝子は、プロモータ、SD配列、シグナルDNA配
列、及びマチュアslo構造遺伝子から構成されてい
る。そのslo遺伝子の構成部分のうち、シグナルDN
A配列とマチュアslo構造遺伝子とからなるDNA配
列は、slo構造遺伝子を構成する。前記シグナルDN
A配列は、プレとプロとから構成されている。
FIG. 1 shows the constitution of a gene for expressing SLO (hereinafter simply referred to as slo gene). sl
The o gene is composed of a promoter, an SD sequence, a signal DNA sequence, and a mature slo structural gene. Signal DN among the components of the slo gene
The DNA sequence consisting of the A sequence and the mature slo structural gene constitutes the slo structural gene. The signal DN
The A sequence is composed of pre and pro.

【0013】本発明者らは、枯草菌由来の種々のプロモ
ータ、SD配列、シグナルDNA配列、並びに、S. pyo
genes 由来のslo構造遺伝子(又は欠失処理されたs
lo構造遺伝子)の組合せからなる発現ユニットを、枯
草菌で複製能力のあるプラスミドpUB110に遺伝子
工学的に組み込み、SLO発現させるための種々のベク
ターを作製した。それらのうち、生産性の高い5種類の
SLO発現ベクター、即ち、pUBSLO、pAS、p
OAS、pOASΔA、pPAを得た。
The present inventors have found that various promoters, SD sequences, signal DNA sequences derived from Bacillus subtilis, and S. pyo
slo structural gene from Genes (or deletions processed s
The expression unit consisting of a combination of the (lo structural gene) was genetically engineered into the plasmid pUB110 capable of replication in Bacillus subtilis to prepare various vectors for SLO expression. Among them, five highly productive SLO expression vectors, namely pUBSLO, pAS, p
OAS, pOASΔA and pPA were obtained.

【0014】SLO発現ベクターpUBSLOについて
は、プロモータが枯草菌のspoOA遺伝子(Proc. Na
tl. Acad. Sci. USA 82 (1985) 2647-2651)由来のもの
であり、SD配列、及びシグナルDNA配列のプレとプ
ロがS. pyogenes のslo遺伝子由来のものである。S
LO発現ベクターpASについては、プロモータ、SD
配列、及びシグナルDNA配列のプレが、枯草菌のアル
カリプロテアーゼをコードする遺伝子(以下、単にアル
カリプロテアーゼ遺伝子という)(Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 81(1984) 1184) 由来のものであり、シグナ
ルDNA配列のプロが、枯草菌のアルカリプロテアーゼ
遺伝子とS. pyogenes のslo遺伝子由来のものであ
る。
For the SLO expression vector pUBSLO, the promoter is the spoOA gene of Bacillus subtilis (Proc.
tl. Acad. Sci. USA 82 (1985) 2647-2651), and the SD sequence and the pre and pro of the signal DNA sequence are derived from the slo gene of S. pyogenes . S
For LO expression vector pAS, promoter, SD
A sequence and a signal DNA sequence precoding a Bacillus subtilis alkaline protease gene (hereinafter, simply referred to as an alkaline protease gene) (Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 81 (1984) 1184) and the signal DNA sequence pro is derived from the Bacillus subtilis alkaline protease gene and the S. pyogenes slo gene.

【0015】SLO発現ベクターpOASについては、
プロモータが、枯草菌のspoOA遺伝子由来のもので
あり、SD配列、及びシグナルDNA配列のプレが、枯
草菌のアルカリプロテアーゼ遺伝子由来のものであり、
シグナルDNA配列のプロが、枯草菌のアルカリプロテ
アーゼ遺伝子とS. pyogenes のslo遺伝子由来のもの
である。
Regarding the SLO expression vector pOAS,
The promoter is derived from the spoOA gene of Bacillus subtilis, the SD sequence and the pre of the signal DNA sequence are derived from the alkaline protease gene of Bacillus subtilis,
The signal DNA sequence pro is derived from the Bacillus subtilis alkaline protease gene and the S. pyogenes slo gene.

【0016】SLO発現ベクターpOASΔAについて
は、プロモータが、枯草菌のspoOA遺伝子由来のも
のであり、SD配列、及びシグナルDNA配列のプレ
が、枯草菌のアルカリプロテアーゼ遺伝子由来のもので
あり、そのプレ領域はDNA合成装置によって合成され
たものであり、シグナルDNA配列のプロが、S. pyoge
nes のslo遺伝子由来のものである。
Regarding the SLO expression vector pOASΔA, the promoter is derived from the spoOA gene of Bacillus subtilis, the SD sequence and the pre of the signal DNA sequence are derived from the alkaline protease gene of Bacillus subtilis, and the preregion thereof is Was synthesized by a DNA synthesizer .
It is derived from the nes lo gene.

【0017】SLO発現ベクターpPAについては、プ
ロモータ及びSD配列が、枯草菌のP−43遺伝子由来
のものであり、シグナルDNA配列のプレが、枯草菌の
アルカリプロテアーゼ遺伝子由来のものであり、そのプ
ロモータ、SD配列、プレからなるDNA配列はDNA
合成装置によって合成されたものであり、シグナルDN
A配列のプロが、S. pyogenes のslo遺伝子由来のも
のである。
Regarding the SLO expression vector pPA, the promoter and SD sequence are derived from the P-43 gene of Bacillus subtilis, and the pre of the signal DNA sequence is derived from the alkaline protease gene of Bacillus subtilis. , SD sequence, and DNA sequence consisting of pre are DNA
The signal DN was synthesized by a synthesizer.
The A sequence pro is from the slo gene of S. pyogenes .

【0018】これらのプロモータは、SLOの生産に関
して、各々、SLOの発現時期や、転写活性の強さが異
なる影響を与えている。例えば、spoOA遺伝子由来
のプロモータは胞子形成期にSLOを強く発現する性質
を有し、P−43遺伝子由来のプロモータは対数増殖期
にSLOを強く発現する性質を有する。下記の表1に、
本発明の上記各SLO発現ベクターを構成する、プロモ
ータ、SD配列、シグナルDNA配列のプレとプロのオ
リジンの種類の好適な組合せを示し、さらに、本発明の
上記各SLO発現ベクターを枯草菌に導入して形質転換
したSLO産生菌の溶解活性を示す。
These promoters have different influences on the production of SLO, such as the expression timing of SLO and the strength of transcription activity. For example, the promoter derived from the spoOA gene has the property of strongly expressing SLO during the sporulation period, and the promoter derived from the P-43 gene has the property of strongly expressing SLO during the logarithmic growth period. In Table 1 below,
The preferred combinations of the types of pre and pro origins of the promoter, SD sequence and signal DNA sequence that constitute each of the SLO expression vectors of the present invention are shown, and further, each of the SLO expression vectors of the present invention is introduced into Bacillus subtilis. 2 shows the lytic activity of SLO-producing bacteria transformed with.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】表1に記載の溶血活性対元株比の割合は、
元株としてS. pyogenes を30℃で培養して得られた培
養液中の溶血活性を1としたとき、各SLO発現ベクタ
ーを枯草菌に導入して形質転換したSLO産生菌を37
℃で培養して得た培養液の溶血活性の元株比を示してい
る。SLO発現ベクターpUBSLOで形質転換された
枯草菌は、S. pyogenes に対して3.5倍の溶血活性を
持っている。
The ratio of hemolytic activity to original strain ratio shown in Table 1 is
Assuming that the hemolytic activity in the culture solution obtained by culturing S. pyogenes at 30 ° C. as the original strain was 1, SLO-producing bacteria transformed by introducing each SLO expression vector into Bacillus subtilis 37
The original strain ratio of hemolytic activity of the culture solution obtained by culturing at 0 ° C is shown. Bacillus subtilis transformed with the SLO expression vector pUBSLO has 3.5 times the hemolytic activity against S. pyogenes .

【0021】SLO発現ベクターpASで形質転換され
た枯草菌は、S. pyogenes に対して6倍の溶血活性を持
っている。SLO発現ベクターpOASで形質転換され
た枯草菌は、S. pyogenes に対して7倍の溶血活性を持
っている。このSLO発現ベクターpOASは、前記S
LO発現ベクターpASのベクターの構成において、プ
ロモータを枯草菌のspoOA遺伝子由来のものに代え
たものであり、この構成によりSLO産生菌の溶血活性
が上昇する。
Bacillus subtilis transformed with the SLO expression vector pAS has 6-fold hemolytic activity against S. pyogenes . Bacillus subtilis transformed with the SLO expression vector pOAS has 7-fold hemolytic activity against S. pyogenes . This SLO expression vector pOAS is
In the construction of the LO expression vector pAS, the promoter was replaced with that derived from the spoOA gene of Bacillus subtilis, and this construction increases the hemolytic activity of SLO-producing bacteria.

【0022】SLO発現ベクターpOASΔAで形質転
換された枯草菌は、S. pyogenes に対して8倍の溶血活
性を持っている。このSLO発現ベクターpOASΔA
は、前記SLO発現ベクターpOASのベクターの構成
において、シグナルDNA配列のプロ領域をS. pyogene
s のslo構造遺伝子由来のものに代えたものであり、
この構成によりSLO産生菌の溶血活性が上昇したこと
が分かる。
Bacillus subtilis transformed with the SLO expression vector pOASΔA has 8-fold hemolytic activity against S. pyogenes . This SLO expression vector pOASΔA
In the vector construction of the SLO expression vector pOAS, the S. pyogene
s are those that instead of the one derived from slo structural gene,
It can be seen that this configuration increased the hemolytic activity of SLO-producing bacteria.

【0023】SLO発現ベクターpPAで形質転換され
た枯草菌は、S. pyogenes に対して9倍の溶血活性を持
っている。このSLO発現ベクターpPAは、前記SL
O発現ベクターpOASΔAの構成において、プロモー
タ及びSD配列を枯草菌のP−43の遺伝子由来のもの
に代えたものであり、この構成によりSLO産生菌の溶
血活性が上昇する。
Bacillus subtilis transformed with the SLO expression vector pPA has 9-fold hemolytic activity against S. pyogenes . This SLO expression vector pPA is
In the construction of the O expression vector pOASΔA, the promoter and SD sequence are replaced with those derived from the P-43 gene of Bacillus subtilis, and this construction increases the hemolytic activity of SLO-producing bacteria.

【0024】なお、本発明において、発現ベクターに組
み込まれるDNA断片は、遺伝子から得たものでも、D
NA合成装置により合成したものでも、いずれの場合も
含む。
In the present invention, the DNA fragment to be incorporated into the expression vector may be D
It includes both cases that are synthesized by the NA synthesizer.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕SLO発現ベクターpUBSLOの調製及びSLOの発
(1)slo遺伝子の調製 slo遺伝子のクローニングは公知のKehoe,M
& K,TimmisInfect.Immun. 8
04 43(1984)に開示された方法に準じて、公
知のλgt10(Amersham社製)にslo遺伝
子を導入して新たに調製した。
[Example 1] Preparation of SLO expression vector pUBSLO and generation of SLO
Present (1) Preparation of slo gene Cloning of the slo gene is known by Kehoe, M
& K, TimmisInfect. Immun. 8
According to the method disclosed in 04 43 (1984), the slo gene was introduced into a known λgt10 (manufactured by Amersham) to newly prepare it.

【0026】得られたslo遺伝子がクローン化されて
いるλgt10を30μg採取して、10mM トリス
塩酸緩衝液(pH7.5)と、7mM MgCl2 と、
100mM NaClとを含有する溶液50μlに溶解
させ、制限酵素EcoRIを10単位添加し、37℃で
2時間消化反応させた。次いで、アガロースゲル電気泳
動によるDNA分離法を用いて上記の反応液からslo
遺伝子を含む約3.2kbのDNA断片約3μgを得
た。
30 μg of λgt10 in which the obtained slo gene was cloned was collected, and 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 7 mM MgCl 2 were added,
It was dissolved in 50 μl of a solution containing 100 mM NaCl, 10 units of restriction enzyme EcoRI was added, and digestion reaction was carried out at 37 ° C. for 2 hours. Then, using the DNA separation method by agarose gel electrophoresis, the sludge was removed from the above reaction solution.
About 3 μg of a DNA fragment of about 3.2 kb containing the gene was obtained.

【0027】 (2)プロモータ部分が除去されたslo遺伝子の調製 ベクターにDNA断片を挿入して組み込む際には、組み
込みを容易にするために、或いは、余分な領域を除去す
るために、挿入すべき遺伝子を適当な長さに調製する必
要がある。本発明における挿入すべき遺伝子は、プロモ
ータ部分が除去されたslo遺伝子とした。本実施例1
では、前記(1)の工程で得られたslo遺伝子を含む
約3.2kbのDNA断片を制限酵素SfaNIで消化
させて適当な長さにした後、ExoIII により欠失させ
て、DNAを適当な長さとした。この場合、前記(1)
の工程で得られたslo遺伝子の5’末端側に存在する
制限酵素SfaNI切断箇所から約140bp欠失させ
ると、slo遺伝子のオープンリーディングフレームが
始まり、slo構造遺伝子となる。したがって、プロモ
ータ部分が除去されたslo遺伝子を下記に示す方法で
調製した。
(2) Preparation of slo gene from which promoter part has been removed When a DNA fragment is inserted and integrated into a vector, it is inserted to facilitate integration or to remove an extra region. It is necessary to prepare the gene of interest to an appropriate length. The gene to be inserted in the present invention was the slo gene from which the promoter portion was removed. Example 1
Then, a DNA fragment of about 3.2 kb containing the slo gene obtained in the above step (1) was digested with a restriction enzyme SfaNI to an appropriate length and then deleted with ExoIII to obtain an appropriate DNA. The length In this case, (1)
When about 140 bp is deleted from the restriction enzyme SfaNI cleavage site existing on the 5′-end side of the slo gene obtained in the step (1), the open reading frame of the slo gene is started and the slo structural gene is obtained. Therefore, the slo gene from which the promoter portion was removed was prepared by the method shown below.

【0028】すなわち、前記(1)の工程で得られたs
lo遺伝子を含む約3.2kbのDNA断片約3μg
を、10mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)と、7
mMMgCl2 と、100mM NaClとを含有する
溶液50μlに溶解させ、制限酵素SfaNIを10単
位添加して37℃で2時間消化反応させた。この反応溶
液をフェノール抽出して、酵素を失活させ、次いでエタ
ノールによる沈澱法によりDNAを精製してDNA断片
を得た。この制限酵素SfaNIによって得たDNA断
片について、以下に述べる操作を行なった。
That is, s obtained in the above step (1)
Approximately 3 μg of a 3.2 kb DNA fragment containing the lo gene
7 mM with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5)
It was dissolved in 50 μl of a solution containing mMMgCl 2 and 100 mM NaCl, 10 units of restriction enzyme SfaNI was added, and digestion reaction was carried out at 37 ° C. for 2 hours. The reaction solution was extracted with phenol to inactivate the enzyme, and then the DNA was purified by a precipitation method with ethanol to obtain a DNA fragment. The DNA fragment obtained by this restriction enzyme SfaNI was subjected to the operations described below.

【0029】得られたDNA断片を、50mMトリス塩
酸緩衝液(pH8.0)と、100mM NaClと、
5mM MgCl2 と、10mM メルカプトエタノー
ルとを含有する溶液100μlに溶解させ、これにEx
oIII (宝酒造株式会社製)を180単位添加し、37
℃で2分間消化させた。その後、65℃で10分間反応
液を加温し、ExoIII を失活させて消化反応液を得
た。
The obtained DNA fragment was treated with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) and 100 mM NaCl.
Dissolve in 100 μl of a solution containing 5 mM MgCl 2 and 10 mM mercaptoethanol, and add Ex
180 units of oIII (Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and 37
Digested at C for 2 minutes. After that, the reaction solution was heated at 65 ° C. for 10 minutes to inactivate ExoIII to obtain a digestion reaction solution.

【0030】この消化反応液に対して、40mM 酢酸
ナトリウム(pH4.5)と、100mM NaCl
と、2mM ZnCl2 と、10%グリセロールとを含
有する溶液100μlを添加し、さらに50単位のMu
ng Bean ヌクレアーゼ(宝酒造株式会社製)を
加え、37℃で1時間消化反応させた。反応終了後、こ
の反応溶液をフェノール抽出して、酵素を失活させ、次
いで、エタノール沈澱法によりDNAを精製して、末端
の平滑化されたDNA断片を1μg得た。即ち、目的と
するプロモータ部分が除去されたslo遺伝子を含んで
いると予想される末端の平滑化されたDNA断片各1μ
g得た。
40 mM sodium acetate (pH 4.5) and 100 mM NaCl were added to this digestion reaction solution.
And 100 μl of a solution containing 2 mM ZnCl 2 and 10% glycerol was added, and another 50 units of Mu was added.
ng Bean nuclease (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and a digestion reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour. After the reaction was completed, this reaction solution was extracted with phenol to inactivate the enzyme, and then the DNA was purified by the ethanol precipitation method to obtain 1 μg of a DNA fragment with blunt ends. That is, 1 μ each of the blunt-ended DNA fragments expected to contain the slo gene from which the desired promoter was removed.
g was obtained.

【0031】(3)プロモータ部分が除去されたslo
遺伝子を含んでいると予想される末端の平滑化されたD
NA断片へのリンカーの付加 制限酵素XbaIと制限酵素BamHIの認識部位を持
つ下記の2種類のポリリンカーを作製した。 5’TCTAGAAAC 3’ 3’AGATCTTTG 5’ 5’ACTGGATCC 3’ 3’TGACCTAGG 5’ すなわち、9個のヌクレオチドからなる各1本鎖DN
A、即ち、5’TCT−AGAAAC 3’、5’AC
TGGATCC 3’、3’AGATCTTTG5’及
び3’TGACCTAGG 5’をDNA合成装置(A
BI社製)を用いて作製し、各1本鎖DNA 50pm
olを50mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)と、
10mM MgCl2 と、10mM DTTと、1mM
ATPとを含有する溶液50μlに溶解させ、T4ポ
リヌクレオチドキナーゼ(宝酒造株式会社製)5単位を
加え、37℃で1時間燐酸化反応を行なって上記のDN
A配列を有する2種類のリンカーを得た。
(3) slo from which the promoter portion has been removed
Blunt-ended D expected to contain the gene
Addition of Linker to NA Fragment The following two types of polylinkers having recognition sites for the restriction enzyme XbaI and the restriction enzyme BamHI were prepared. 5′TCTAGAAC 3 ′ 3′AGATCTTTG 5 ′ 5′ACTGGATCC 3 ′ 3′TGACCTAGG 5 ′ That is, each single-stranded DN consisting of 9 nucleotides
A, that is, 5'TCT-AGAAAC 3 ', 5'AC
TGGATCC 3 ', 3'AGATCTTTG 5'and 3'TGACCTAGG 5'are DNA synthesizers (A
(Manufactured by BI Co., Ltd.), single-stranded DNA 50 pm
is added to 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5),
10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, 1 mM
It was dissolved in 50 μl of a solution containing ATP, 5 units of T4 polynucleotide kinase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and phosphorylation reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour to carry out the above DN.
Two types of linkers with A sequences were obtained.

【0032】前記(2)の工程で得られたDNA断片1
μgを、70mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)
と、10mM MgCl2 と、10mM DTTと、1
mMATPとを含有する溶液50μlに溶解させ、さら
に上記の合成DNAリンカーの燐酸化反応液を各1μl
添加した。この混合液にT4DNAリガーゼを5単位添
加し、16℃で18時間保持することにより連結反応を
行なった。
DNA fragment 1 obtained in the above step (2)
μg to 70 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5)
And 10 mM MgCl 2 and 10 mM DTT and 1
Dissolve in 50 μl of a solution containing mMATP, and further add 1 μl each of the above-mentioned phosphorylation reaction solution of the synthetic DNA linker.
Was added. Five units of T4 DNA ligase was added to this mixed solution, and the mixture was held at 16 ° C. for 18 hours to carry out a ligation reaction.

【0033】 (4)リンカーが付加されたDNA断片の末端処理 前記(3)の工程で得られた反応溶液に10単位の制限
酵素XbaIと制限酵素BamHIを加え、さらに37
℃で2時間消化反応を行なった。次いで、未反応のリン
カーDNAと、制限酵素XbaI及び制限酵素BamH
Iと、前記(2)のプロセスにおけるExoIII の消化
で生じているDNAを除くために、アガロースゲルを用
いたDNAの分離法により、上記反応液から目的とする
プロモータ部分が除去されたslo遺伝子を含んでいる
と予想される1.5〜2kbのDNA断片0.5μgを
得た。
(4) End Treatment of DNA Fragment to which Linker is Added 10 units of the restriction enzyme XbaI and the restriction enzyme BamHI are added to the reaction solution obtained in the step (3), and further 37
The digestion reaction was carried out at ℃ for 2 hours. Then, unreacted linker DNA, restriction enzyme XbaI and restriction enzyme BamH
I and the slo gene from which the desired promoter portion has been removed from the reaction solution by a DNA separation method using agarose gel in order to remove the DNA generated by the ExoIII digestion in the process (2) above. 0.5 μg of a 1.5-2 kb DNA fragment expected to contain was obtained.

【0034】(5)プラスミドpUCSLO1の調製 前記(2)の工程により欠失されたslo遺伝子の欠失
の程度を調べるために、このDNA断片0.5μgとプ
ラスミドpUC19の制限酵素BamHI及び制限酵素
XbaIの分解物0.1μgを、70mM トリス塩酸
緩衝液(pH7.5)と、10mM MgCl2 と、1
0mM DTTと,1mM ATPとを含む溶液50μ
lに溶解させた。この混合液にT4DNAリガーゼを5
単位添加し、16℃で18時間保持して連結反応を行な
った。得られた反応溶液を用いて大腸菌(JM109)
を形質転換させ、アンピシリン耐性のコロニーを得た。
(5) Preparation of plasmid pUCSLO1 In order to examine the degree of deletion of the slo gene deleted in the step (2), 0.5 μg of this DNA fragment and the restriction enzyme BamHI and the restriction enzyme XbaI of plasmid pUC19 were examined. 0.1 μg of the decomposed product of 70 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 and 1
50μ solution containing 0 mM DTT and 1 mM ATP
It was dissolved in 1. Add 5 parts of T4 DNA ligase to this mixture.
A unit was added and the mixture was kept at 16 ° C. for 18 hours to carry out a ligation reaction. Escherichia coli (JM109) using the obtained reaction solution
Were transformed to obtain ampicillin-resistant colonies.

【0035】このうち12個の形質転換体を選び、DN
A配列を欠失しているslo遺伝子の5’、3’側の塩
基配列をジデオキシ法(Sanger,F. et.a
l.Proc.Natl.Acad.Sci.USA
5463 74(1977))により決定した。得られ
た欠失体のうち、5’末端側がslo遺伝子の開始コド
ンのメチオニンの上流62bpから、3’末端側がSL
Oタンパク質のC末端の最後の571番目のリジンまで
コードしているものがあった。得られた欠失処理された
slo遺伝子であるプラスミドをpUCSLO1と命名
した。このプラスミドpUCSLO1にはプロモータは
存在しないが、S. pyogenesのslo遺伝子由来の、S
D配列、シグナルDNA配列、マチュアslo構造遺伝
子を有している。
Of these, 12 transformants were selected and DN
The 5'and 3'side nucleotide sequences of the slo gene lacking the A sequence were analyzed by the dideoxy method (Sanger, F. et.a.
l. Proc. Natl. Acad. Sci. USA
5463 74 (1977)). Of the resulting deletions, the 5'-end side was 62 bp upstream of methionine at the start codon of the slo gene and the 3'-end side was SL.
Some encoded up to the last 571 lysine at the C-terminus of the O protein. The resulting plasmid having the deletion-treated slo gene was designated as pUCSLO1. Although no promoter is present in this plasmid pUCSLO1, it is derived from S. pyogenes slo gene
It has a D sequence, a signal DNA sequence, and a mature slo structural gene.

【0036】(6)SLO発現ベクターpUBSLOの
作製及びSLOの発現 この工程は、前記(5)の工程で得られたプラスミドp
UCSLO1に含まれる、SD配列、シグナルDNA配
列、及びマチュアslo構造遺伝子からなるDNA配列
の上流に、枯草菌のspoOA遺伝子のプロモータを付
加して製造されるslo遺伝子を、枯草菌で複製可能で
かつ薬剤耐性マーカーをもつプラスミドpUB110に
導入して、SLO発現ベクターpUBSLOを作製する
工程であり、図2にその作成過程の概略を示し、下記に
その詳細を示す。
(6) Construction of SLO Expression Vector pUBSLO and Expression of SLO This step is carried out by using the plasmid p obtained in the step (5) above.
The slo gene produced by adding the promoter of the spoOA gene of Bacillus subtilis to the upstream of the DNA sequence consisting of the SD sequence, the signal DNA sequence, and the mature slo structural gene contained in UCSLO1 is replicable in Bacillus subtilis and This is a step of producing the SLO expression vector pUBSLO by introducing it into the plasmid pUB110 having a drug resistance marker. The outline of the production process is shown in FIG. 2, and the details are shown below.

【0037】spoOA遺伝子のプロモータ領域が乗っ
たプラスミドpSPTA1(Chibazakura,
T.et.al.J.Bacteriol.2625
173(1991))を制限酵素BamHI及び制限酵
素HpaIで分解し、spoOA遺伝子のプロモータ領
域を含む約230bpのDNA断片をアガロースゲルを
用いたDNAの分離法で得た。
Plasmid pSPTA1 (Chibazakura, carrying a promoter region of spoOA gene,
T. et. al. J. Bacteriol. 2625
173 (1991)) was digested with restriction enzymes BamHI and HpaI, and a DNA fragment of about 230 bp containing the promoter region of the spoOA gene was obtained by a DNA separation method using agarose gel.

【0038】一方、得られたspoOA遺伝子のプロモ
ータ領域が乗ったこのDNA断片の下流に、前記(5)
の工程で得られたプラスミドpUCSLO1に含まれ
る、SD配列、シグナルDNA配列、マチュアslo構
造遺伝子を含むDNA配列を付加するのに、以下の操作
を行なった。まず、プラスミドpUCSLO1のXba
I分解物3μgをフェノール抽出し、その後エタノール
で沈澱して沈澱物を得る。この沈澱物を、67mM リ
ン酸カルシウム(pH7.4)と、6.7mMMgCl
2 と、1mM 2−メルカプトエタノールと、50μM
dNTPと、10単位のクレノー断片(宝酒造株式会
社製)とを含有する溶液20μlに溶解させ、37℃で
1時間反応させた。その後70℃で5分間放置し、酵素
を失活させた。
On the other hand, downstream of this DNA fragment carrying the promoter region of the obtained spoOA gene, the above (5)
The following operation was performed to add the DNA sequence containing the SD sequence, the signal DNA sequence, and the mature slo structural gene contained in the plasmid pUCSLO1 obtained in the step of. First, Xba of the plasmid pUCSLO1
3 μg of the degradation product of I was extracted with phenol and then precipitated with ethanol to obtain a precipitate. This precipitate was mixed with 67 mM calcium phosphate (pH 7.4) and 6.7 mM MgCl 2.
2 , 1 mM 2-mercaptoethanol, 50 μM
The solution was dissolved in 20 μl of a solution containing dNTPs and 10 units of Klenow fragment (Takara Shuzo Co., Ltd.), and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Then, it was left at 70 ° C. for 5 minutes to deactivate the enzyme.

【0039】得られた反応液に、最終濃度が100mM
NaClになるようにNaClを添加し、この溶液に
制限酵素BamHIを10単位加え、37℃で2時間加
温した。この酵素反応液をアガロースゲルを用いたDN
A分離法により分離して、S. pyogenes のslo遺伝子
由来の、SD配列、シグナルDNA配列、マチュアsl
o構造遺伝子を含む約1.8kbのDNA断片0.5μ
gを得た。
The reaction mixture obtained had a final concentration of 100 mM.
NaCl was added so as to become NaCl, 10 units of the restriction enzyme BamHI was added to this solution, and the mixture was heated at 37 ° C. for 2 hours. This enzyme reaction solution was used for DN using agarose gel.
S. pyogenes slo gene-derived SD sequence, signal DNA sequence, mature sl separated by A separation method
0.5μ of about 1.8 kb DNA fragment containing o structural gene
g was obtained.

【0040】次に、pUB110(Mckenzie,
T.et.al.Plasmid93 15 (198
6))のBamHI分解物0.5μgと、上記のspo
OA遺伝子のプロモータ領域を含む約230bpのDN
A断片0.5μgと、前記工程で得られたSD配列、シ
グナルDNA配列、マチュアslo構造遺伝子を含む約
1.8kbのDNA断片とからなる混合物を、70mM
トリス塩酸緩衝液(pH7.5)と、10mM Mg
Cl2 と、10mM DTTと、1mM ATPを含有
する溶液50μlに溶解させた。この混合液にT4DN
Aリガーゼを5単位添加し、16℃で18時間連結反応
を行なって、組み換えプラスミドを含有する反応液を得
た。
Next, pUB110 (Mckenzi,
T. et. al. Plasmid93 15 (198
6)) 0.5 μg of the BamHI degradation product and spo above
Approximately 230 bp DN containing promoter region of OA gene
A mixture of 0.5 μg of the A fragment and the DNA fragment of about 1.8 kb containing the SD sequence, the signal DNA sequence and the mature slo structural gene obtained in the above step was added to 70 mM.
Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 10 mM Mg
It was dissolved in 50 μl of a solution containing Cl 2 , 10 mM DTT and 1 mM ATP. Add T4DN to this mixture.
5 units of A ligase was added and the ligation reaction was performed at 16 ° C. for 18 hours to obtain a reaction solution containing the recombinant plasmid.

【0041】この反応液中の組み換えプラスミドを以下
の通りに枯草菌に導入した。すなわち、枯草菌DB40
3株(Wang,L.F. et.al. J.
Gen.,Appl.Microbiol.487
(1989))を5mlの形質転換用CI培地(An
agnostpoulos,C.& J.Spizin
J.Bact.741 81(1961))に接種し
て、37℃で5時間、振とう培養し、遠心集菌した。こ
の菌を10mlの形質転換用CII培地(同上文献参
照)に懸濁させ、さらに37℃で30分間、振とう培養
する。この菌液0.5mlに対し、前記(6)で得られ
た組換えプラスミドを含む反応液を加え、37℃で1時
間、振とう培養した。
The recombinant plasmid in this reaction solution was introduced into Bacillus subtilis as follows. That is, Bacillus subtilis DB40
3 strains (Wang, LF et al. J.
Gen. , Appl. Microbiol. 487 3
5 (1989)) to 5 ml of CI medium for transformation (An
agnostpoulos, C.I. & J. Spizin
J. Bact. Was inoculated into 741 81 (1961)), 5 hours at 37 ° C., and shake culture was centrifuged collection bacteria. This bacterium is suspended in 10 ml of a CII medium for transformation (see the above-mentioned document) and further shake-cultured at 37 ° C. for 30 minutes. The reaction solution containing the recombinant plasmid obtained in (6) above was added to 0.5 ml of this bacterial solution, and the mixture was shake-cultured at 37 ° C. for 1 hour.

【0042】得られた培養液のうち0.1mlを、最終
濃度が1mMのDDTと、0.4mlの羊の脱繊維血
と、最終濃度が5μg/mlのカナマイシンと、最終濃
度が0.7%の寒天とを含む4mlのダルベッコPBS
(−)のバッファー(日水製薬株式会社製)の48℃に
加温したものに加えた。得られた溶液をカナマイシン5
μg/mlと、最終濃度が5%の羊の脱繊維血(東邦薬
品株式会社製)とを含むTBAB培地(Difco社
製)上に重層し、1夜37℃で培養した。この培養によ
って、SLOが菌体外に産生され、SLOが培地中の赤
血球を溶血させることによって赤い寒天培地上で集落の
周りに透明なゾーンができた。この透明ゾーンが形成さ
れた部分からSLO発現ベクターpUBSLOを保持す
る菌株を単離し、この菌株をSLO産生菌とした。
0.1 ml of the obtained culture broth was added to a final concentration of 1 mM DDT, 0.4 ml of sheep defibrinated blood, a final concentration of 5 μg / ml of kanamycin, and a final concentration of 0.7. 4 ml Dulbecco's PBS with% agar
It was added to the buffer (-) (manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) heated to 48 ° C. The resulting solution is kanamycin 5
The cells were overlaid on TBAB medium (manufactured by Difco) containing μg / ml and defibrinated sheep blood (manufactured by Toho Pharmaceutical Co., Ltd.) having a final concentration of 5%, and cultured overnight at 37 ° C. By this culture, SLO was produced extracellularly, and SLO hemolyzed the red blood cells in the medium to form a transparent zone around the colony on the red agar medium. A strain carrying the SLO expression vector pUBSLO was isolated from the portion where the transparent zone was formed, and this strain was designated as an SLO-producing bacterium.

【0043】本実施例1のSLO発現ベクターpUBS
LO中に含まれるSLO発現ユニットの塩基配列のオリ
ジンを図3に示す。なお、枯草菌のspoOA遺伝子プ
ロモータを示す塩基配列、及びS. pyogenes のslo遺
伝子の塩基配列は、それぞれ既に知られているので、そ
れぞれの塩基配列における中間の表示は省略した。 〔実施例2〕SLO発現ベクターpASの調製及びSLOの発現 前記実施例1で得られたSLO発現ベクターpUBSL
Oで形質転換した枯草菌の生産するSLOは、S. pyoge
nes の生産するSLOに比べ、約3.5倍程度の溶血活
性を有しているが、さらに高い溶血活性を有したSLO
発現ベクター及びそのSLO発現ベクターで形質転換し
た枯草菌を開発するために、本実施例2では前記実施例
1とは別のプロモータとシグナルDNA配列を有するS
LO発現ベクターを作製することとした。本実施例2で
は、枯草菌のアルカリプロテアーゼをコードする遺伝子
のプロモータとシグナルDNA配列領域を用い、以下に
示すようにSLO発現ベクターを作成した。
SLO expression vector pUBS of this Example 1
The origin of the nucleotide sequence of the SLO expression unit contained in LO is shown in FIG. Since the nucleotide sequence of the spoOA gene promoter of Bacillus subtilis and the nucleotide sequence of the slo gene of S. pyogenes are already known, the intermediate display in each nucleotide sequence is omitted. [Example 2] Preparation of SLO expression vector pAS and expression of SLO SLO expression vector pUBSL obtained in Example 1 above
SLO produced by Bacillus subtilis transformed with O is S. pyoge
SLO with about 3.5 times more hemolytic activity than SLO produced by nes , but with even higher hemolytic activity
In order to develop Bacillus subtilis transformed with the expression vector and the SLO expression vector thereof, in this Example 2, S having a promoter and a signal DNA sequence different from those in Example 1 was used.
It was decided to prepare an LO expression vector. In this Example 2, an SLO expression vector was prepared as described below using the promoter and signal DNA sequence region of the gene encoding the Bacillus subtilis alkaline protease.

【0044】(1)slo遺伝子の調製 slo遺伝子の調製は、前記実施例1(1)と同じ方法
で行ない、slo遺伝子を含む約3.2kbのDNA断
片約3μgを得た。 (2)プレ領域が除去されているslo構造遺伝子の調
製 以下に記述する調製方法は、前記(1)の工程で得られ
たslo遺伝子を含むDNA断片をエキソヌクレアーゼ
であるExoIII により欠失させて、各々適切な長さに
調製する方法である。なお、このExoIII によるDN
A断片の欠失処理の前に、DNA断片の長さを予め制限
酵素BstEIIで消化した。この場合、前記(1)の工
程で得られたslo遺伝子の制限酵素BstEII認識部
位を制限酵素BstEIIで切断し、この切断箇所から約
30bpをExoIII で欠失させると、プレ領域が除か
れたslo遺伝子となる。
(1) Preparation of slo gene The slo gene was prepared in the same manner as in Example 1 (1) above to obtain about 3 μg of a 3.2 kb DNA fragment containing the slo gene. (2) Preparation of slo structural gene from which the pre-region has been removed The preparation method described below is carried out by deleting the DNA fragment containing the slo gene obtained in step (1) above with ExoIII, an exonuclease. It is a method of preparing each to an appropriate length. In addition, DN by this ExoIII
Prior to the deletion treatment of the A fragment, the length of the DNA fragment was previously digested with the restriction enzyme BstEII. In this case, the restriction enzyme BstEII recognition site of the slo gene obtained in the step (1) was cleaved with the restriction enzyme BstEII, and about 30 bp was deleted with ExoIII from the cleaved site, so that the preregion was removed. Become a gene.

【0045】プレ領域が除去されたslo遺伝子の調製
例を次に示す。すなわち、前記(1)の工程で得られた
slo遺伝子を含む約3.2kbのDNA断片約3μg
を、10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)と、7m
M MgCl2 と、100mM NaClとを含有する
溶液50μlに溶解させ、制限酵素BstEIIを10単
位添加して60℃で2時間消化反応させた。この反応溶
液をフェノール抽出して、酵素を失活させ、次いでエタ
ノールによる沈澱法によりDNAを精製してDNA断片
を得た。
An example of preparation of the slo gene from which the pre-region has been removed is shown below. That is, about 3 μg of a DNA fragment of about 3.2 kb containing the slo gene obtained in the above step (1)
With 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 7 m
It was dissolved in 50 μl of a solution containing M MgCl 2 and 100 mM NaCl, 10 units of the restriction enzyme BstEII was added, and the digestion reaction was carried out at 60 ° C. for 2 hours. The reaction solution was extracted with phenol to inactivate the enzyme, and then the DNA was purified by a precipitation method with ethanol to obtain a DNA fragment.

【0046】得られたDNA断片を50mM トリス塩
酸緩衝液(pH8.0)と、100mM NaClと、
5mM MgCl2 と、10mM メルカプトエタノー
ルとを含有する溶液100μlに溶解させ、これにEx
oIII (宝酒造株式会社製)を180単位添加し、37
℃で2分間消化させた。その後、65℃で10分間反応
液を加温し、ExoIIIを失活させて、消化反応液を
得た。
The obtained DNA fragment was treated with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) and 100 mM NaCl.
Dissolve in 100 μl of a solution containing 5 mM MgCl 2 and 10 mM mercaptoethanol, and add Ex
180 units of oIII (Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and 37
Digested at C for 2 minutes. Then, the reaction solution was heated at 65 ° C. for 10 minutes to deactivate ExoIII, and a digestion reaction solution was obtained.

【0047】この消化反応液に対して、40mM 酢酸
ナトリウム(pH4.5)と、100mM NaCl
と、2mM ZnCl2 と、10%グリセロールとを含
有する溶液100μlを添加し、さらに50単位のMu
ng Bean ヌクレアーゼ(宝酒造株式会社製)を
加え、37℃で1時間消化反応させた。反応終了後、反
応溶液をフェノール抽出して、酵素を失活させ、次い
で、エタノール沈澱法によりDNAを精製して、末端の
平滑化されたDNA断片を1μg得た。即ち、目的とす
るプレ領域が除かれたslo構造遺伝子を含んでいると
予想される末端の平滑化されたDNA断片1μg得た。
40 mM sodium acetate (pH 4.5) and 100 mM NaCl were added to this digestion reaction solution.
And 100 μl of a solution containing 2 mM ZnCl 2 and 10% glycerol was added, and another 50 units of Mu was added.
ng Bean nuclease (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and a digestion reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour. After the reaction was completed, the reaction solution was extracted with phenol to inactivate the enzyme, and then the DNA was purified by the ethanol precipitation method to obtain 1 μg of a DNA fragment with blunt ends. That is, 1 µg of a blunt-ended DNA fragment expected to contain the slo structural gene from which the target pre-region was removed was obtained.

【0048】(3)プレ領域が除かれたslo構造遺伝
子を含んでいると予想される末端の平滑化されたDNA
断片へのリンカーの付加 制限酵素XbaIと制限酵素BamHIの認識部位を持
つ下記の2種類のリンカーを作製した。 5’TCTAGAAAC 3’ 3’AGATCTTTG 5’ 5’ACTGGATCC 3’ 3’TGACCTAGG 5’ すなわち、9個のヌクレオチドからなる各1本鎖DN
A、即ち、5’TCT−AGAAAC 3’、5’AC
TGGATCC 3’、3’AGATCTTTG5’及
び3’TGACCTAGG 5’をDNA合成装置(A
BI社製)を用いて作製し、各1本鎖DNA 50pm
olを50mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)と、
10mM MgCl2 と、10mM DTTと、1mM
ATPとを含有する溶液50μlに溶解させ、T4ポ
リヌクレオチドキナーゼ(宝酒造株式会社製)5単位を
加え、37℃で1時間燐酸化反応を行なって上記のDN
A配列を有する2種類のリンカーを得た。
(3) blunt-ended DNA expected to contain the slo structural gene from which the preregion has been removed
Addition of Linker to Fragment The following two types of linkers having the recognition sites for the restriction enzyme XbaI and the restriction enzyme BamHI were prepared. 5′TCTAGAAC 3 ′ 3′AGATCTTTG 5 ′ 5′ACTGGATCC 3 ′ 3′TGACCTAGG 5 ′ That is, each single-stranded DN consisting of 9 nucleotides
A, that is, 5'TCT-AGAAAC 3 ', 5'AC
TGGATCC 3 ', 3'AGATCTTTG 5'and 3'TGACCTAGG 5'are DNA synthesizers (A
(Manufactured by BI Co., Ltd.), each single-stranded DNA 50 pm
is added to 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5),
10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, 1 mM
It was dissolved in 50 μl of a solution containing ATP, 5 units of T4 polynucleotide kinase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and phosphorylation reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour to carry out the above DN.
Two types of linkers with A sequences were obtained.

【0049】前記(2)の工程で得られたDNA断片1
μgを、70mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)
と、10mM MgCl2 と、10mM DTTと、1
mMATPとを含有する溶液50μlに溶解させ、さら
に上記の合成DNAリンカーの燐酸化反応液を1μl添
加した。この混合液にT4DNAリガーゼを5単位添加
し、16℃で18時間保持することにより連結反応を行
なった。
DNA fragment 1 obtained in step (2) above
μg to 70 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5)
And 10 mM MgCl 2 and 10 mM DTT and 1
It was dissolved in 50 μl of a solution containing mMATP, and 1 μl of the phosphorylation reaction solution of the above synthetic DNA linker was further added. Five units of T4 DNA ligase was added to this mixed solution, and the mixture was held at 16 ° C. for 18 hours to carry out a ligation reaction.

【0050】 (4)リンカーが付加されたDNA断片の末端処理 前記(3)の工程で得られた反応溶液に10単位の制限
酵素XbaIと制限酵素BamHIを加え、さらに37
℃で2時間消化反応を行なった。次いで、未反応のリン
カーDNAと、制限酵素XbaI及び制限酵素BamH
Iと、前記(2)のプロセスにおけるExoIII の消化
で生じているDNAを除くために、アガロースゲルを用
いたDNAの分離法により、上記反応液から目的とする
プレ領域が除去されているslo構造遺伝子を含んでい
ると予想される1.5〜2kbのDNA断片0.5μg
を得た。
(4) End Treatment of DNA Fragment to which Linker is Added 10 units of restriction enzyme XbaI and restriction enzyme BamHI are added to the reaction solution obtained in the step (3), and 37
The digestion reaction was carried out at ℃ for 2 hours. Then, unreacted linker DNA, restriction enzyme XbaI and restriction enzyme BamH
I and the slo structure in which the target pre-region is removed from the reaction solution by a DNA separation method using agarose gel in order to remove the DNA generated by the ExoIII digestion in the process (2) above. 0.5 μg of a 1.5-2 kb DNA fragment expected to contain the gene
Got

【0051】(5)pUCSLO2の調製 前記工程(4)で得られた12個の種類のDNA断片の
うち、プレ領域が欠失したものがあったので、このDN
A断片を選択した。このDNA断片を制限酵素XbaI
及び制限酵素BamHIで消化した1.6kbのDNA
断片中には、slo構造遺伝子のシグナルDNA配列領
域がない、いわゆるマチュアslo構造遺伝子が存在し
ている。このマチュアslo構造遺伝子を含むDNA断
片は、シグナルDNA配列のプレ領域が切断されて除去
され、プロ領域とマチュアslo構造遺伝子が始まる3
4番目のアミノ酸であるアスパラギンから、最後の57
1番目のリジンまでコードしている。得られたプラスミ
ドをpUCSLO2と命名した。このプラスミドpUC
SLO2には、プロモータ、SD配列、及びシグナル配
列のプレ領域は存在しないが、シグナル配列のプロ領域
及びマチュアslo構造遺伝子を有している。
(5) Preparation of pUCSLO2 Among the 12 kinds of DNA fragments obtained in the above step (4), there were those in which the preregion was deleted.
The A fragment was selected. This DNA fragment is treated with the restriction enzyme XbaI.
And a 1.6 kb DNA digested with the restriction enzyme BamHI
A so-called mature slo structural gene is present in the fragment without the signal DNA sequence region of the slo structural gene. In the DNA fragment containing the mature slo structural gene, the pre-region of the signal DNA sequence is cleaved and removed, and the pro region and the mature slo structural gene begin 3
From the fourth amino acid, asparagine, the last 57
Coding up to the first lysine. The resulting plasmid was named pUCSLO2. This plasmid pUC
SLO2 does not have a promoter, an SD sequence, and a signal region pre-region, but has a signal sequence pro region and a mature slo structural gene.

【0052】(6)アルカリプロテアーゼをコードする
遺伝子(以下、単にアルカリプロテアーゼ遺伝子とい
う)の、プロモータ、SD配列及びシグナルDNA配列
を含むプラスミドpASNの調製 枯草菌のアルカリプロテアーゼ遺伝子のクローニング
は、D.S.Goldfarb等の方法(Mol. Gen. Genet., 319
191(1983))に従い、制限酵素HindIII
認識部が約1.3kbであるpGR71にクローン化し
た。
(6) Preparation of plasmid pASN containing promoter, SD sequence and signal DNA sequence of gene encoding alkaline protease (hereinafter referred to as "alkaline protease gene") Cloning of alkaline protease gene of Bacillus subtilis was performed by DS Goldfarb et al. Method (Mol. Gen. Genet., 319
191 (1983)) according to the restriction enzyme HindIII.
It was cloned into pGR71, which has a recognition region of about 1.3 kb.

【0053】つぎに、アルカリプロテアーゼ遺伝子がク
ローン化されているpGR71 30μgを、10mM
トリス塩酸緩衝液(pH7.5)と、7mM MgCl
2 と、100mM NaClとを含有する溶液50μl
に溶解させ、制限酵素HindIII を10単位添加して
37℃で2時間消化反応させた。アガロースゲル電気泳
動によるDNA分離法を用いて上記の反応液からアルカ
リプロテアーゼ遺伝子の、プロモータ、SD配列及びシ
グナルを含む約1.3kbのDNA断片を約3μgを得
た。
Next, 30 μg of pGR71 in which the alkaline protease gene was cloned was added to 10 mM.
Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 7 mM MgCl
50 μl of a solution containing 2 and 100 mM NaCl
10 units of the restriction enzyme HindIII was added and digestion reaction was carried out at 37 ° C. for 2 hours. Using the DNA separation method by agarose gel electrophoresis, about 3 μg of a DNA fragment of about 1.3 kb containing the promoter, SD sequence and signal of the alkaline protease gene was obtained from the above reaction solution.

【0054】前記工程で得られた1.3kbのDNA断
片は、目的とするアルカリプロテアーゼ遺伝子の、プロ
モータ、SD配列及びシグナルDNA配列と、さらに、
これら以外の余分な領域を含んでいる。したがって、目
的とする部分のみのDNA配列を得るためには、前記で
得られた1.3kbのDNA断片を制限酵素DdeIで
消化処理し、5’−末端側に存在するアルカリプロテア
ーゼ遺伝子内の制限酵素DdeI認識部位で切断し、こ
の切断箇所からアルカリプロテアーゼ遺伝子のプロモー
タ迄の約150bpをExoIII で欠失させ、且つ3’
−末端側においては制限酵素HindIII 認識部位から
アルカリプロテアーゼ遺伝子のプロ領域とマチュアsl
o構造遺伝子との境界に到るまでの約120bpを欠失
させて、アルカリプロテアーゼ遺伝子の、プロモータ、
SD配列及びシグナルDNA配列を得る必要がある。し
たがって、以下の条件で操作を行なった。
The 1.3 kb DNA fragment obtained in the above step comprises the promoter, SD sequence and signal DNA sequence of the desired alkaline protease gene, and
It includes extra areas other than these. Therefore, in order to obtain the DNA sequence of only the desired portion, the 1.3 kb DNA fragment obtained above was digested with the restriction enzyme DdeI, and the restriction within the alkaline protease gene existing on the 5'-terminal side was restricted. Cleavage at the enzyme DdeI recognition site, deletion of approximately 150 bp from this cleavage site to the promoter of the alkaline protease gene with ExoIII, and 3 '
-At the terminal side, from the restriction enzyme HindIII recognition site to the pro region of the alkaline protease gene and mature sl
o About 120 bp up to the boundary with the structural gene was deleted, the promoter of the alkaline protease gene,
It is necessary to obtain the SD sequence and the signal DNA sequence. Therefore, the operation was performed under the following conditions.

【0055】前記工程で得られた約1.3kbのDNA
断片を約3μgを、10mMトリス塩酸緩衝液(pH
7.5)と、7mM MgCl2 と、100mM Na
Clとを含む溶液50μlに溶解させ、制限酵素Dde
Iを10単位添加して37℃で2時間消化反応させ、得
られた反応液をフェノール抽出して酵素を失活させ、次
いでエタノール沈澱法によりDNA断片を精製した。
About 1.3 kb DNA obtained in the above step
About 3 μg of the fragment was added to 10 mM Tris-HCl buffer (pH
7.5), 7 mM MgCl 2 , and 100 mM Na
It is dissolved in 50 μl of a solution containing Cl and the restriction enzyme Dde is added.
10 units of I was added and digestion reaction was carried out at 37 ° C. for 2 hours, the resulting reaction solution was extracted with phenol to inactivate the enzyme, and then the DNA fragment was purified by the ethanol precipitation method.

【0056】つぎに、このDNA断片を50mM トリ
ス塩酸緩衝液(pH8.0)と、100mM NaCl
と、5mM MgCl2 と、10mM メルカプトエタ
ノールとを含有する溶液100μlに溶解させ、これに
ExoIII (宝酒造株式会社製)を180単位加えて3
7℃で2分間消化させた。その後、65℃で10分間反
応液を加温しExoIII を失活させた。この反応液に、
40mM 酢酸ナトリウム(pH4.5)と、100m
M NaClと、2mM ZnCl2 と、10%グリセ
ロールとを含有する溶液100μlを加えて、50単位
のMung Bean ヌクレアーゼ(宝酒造株式会社
製)を加え37℃で1時間消化反応させた。得られた反
応溶液をフェノール抽出して酵素を失活させ、次いでエ
タノール沈澱法によりDNA断片を精製することによ
り、アルカリプロテアーゼ遺伝子の、プロモータ、SD
配列及びシグナルDNA配列を含む末端の平滑化された
DNA断片1μgを得た。
Next, this DNA fragment was treated with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) and 100 mM NaCl.
Dissolved in 100 μl of a solution containing 5 mM MgCl 2 and 10 mM mercaptoethanol, and 180 units of Exo III (Takara Shuzo Co., Ltd.) was added to the solution to give 3
Digested at 7 ° C for 2 minutes. Then, the reaction solution was heated at 65 ° C. for 10 minutes to deactivate ExoIII. In this reaction solution,
40mM sodium acetate (pH4.5), 100m
100 μl of a solution containing M NaCl, 2 mM ZnCl 2 , and 10% glycerol was added, 50 units of Mung Bean nuclease (Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and digestion reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour. The reaction solution thus obtained was extracted with phenol to inactivate the enzyme, and then the DNA fragment was purified by the ethanol precipitation method to obtain a promoter of the alkaline protease gene, SD.
1 μg of a blunt-ended DNA fragment containing a sequence and a signal DNA sequence was obtained.

【0057】つぎに、制限酵素XbaI認識部位及び制
限酵素BamHI認識部位を有する下記のリンカーを作
製した。 5’GGATCCTAA 3’ 3’CCTAGGATT 5’ 5’CAATCTAGA 3’ 3’GTTAGATCT 5’ 即ち、9個のデオキシリボヌクレオチドからなる各1本
鎖DNAをDNA合成装置(ABI社製)を用いて合成
し、各1本鎖DNA50pmolを50mMトリス塩酸
緩衝液(pH7.5)と,10mM MgCl2 と,1
0mM DTTと、1mM ATPとを含有する溶液5
0μlに溶解させ、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(宝
酒造株式会社製)5単位を加え、37℃1時間燐酸化反
応を行なった。
Next, the following linker having a restriction enzyme XbaI recognition site and a restriction enzyme BamHI recognition site was prepared. 5′GGATCCTAA 3 ′ 3′CCTAGGATT 5 ′ 5′CAATCTAGA 3 ′ 3′GTTAGATCT 5 ′ That is, each single-stranded DNA consisting of 9 deoxyribonucleotides was synthesized using a DNA synthesizer (ABI), and each 50 pmol of single-stranded DNA was added to 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 , and 1
Solution 5 containing 0 mM DTT and 1 mM ATP
It was dissolved in 0 μl, 5 units of T4 polynucleotide kinase (Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and phosphorylation reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour.

【0058】上記工程で得られたアルカリプロテアーゼ
遺伝子の、プロモータ、SD配列及びシグナルDNA配
列を含む末端の平滑化されたDNA断片1μgを、70
mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)と、10mM M
gCl2 と,10mM DTTと,1mM ATPとを
含有する溶液50μlに溶解させ、さらに上記工程で得
られた合成DNAリンカーの燐酸化反応液を各々1μl
添加した。この混合液にT4DNAリガーゼを5単位添
加し、16℃で18時間連結反応を行なった。反応後の
溶液にNaClを最終濃度が75mMになるよう添加
し、制限酵素XbaIと制限酵素BamHIをそれぞれ
10単位加え、さらに37℃で2時間消化反応を行なっ
た。未反応のリンカーDNAと、制限酵素の消化で生じ
た不要なDNA断片を除くために、アガロースゲルを用
いたDNA分離法により、アルカリプロテアーゼ遺伝子
の、プロモータ、SD配列及びシグナルDNA配列を持
つと予想される約500bpのDNA断片を0.5μg
得た。
1 μg of a blunt-ended DNA fragment containing the promoter, SD sequence and signal DNA sequence of the alkaline protease gene obtained in the above step was added to 70
mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 10 mM M
It is dissolved in 50 μl of a solution containing gCl 2 , 10 mM DTT, and 1 mM ATP, and 1 μl of the phosphorylation reaction solution of the synthetic DNA linker obtained in the above step.
Was added. To this mixed solution, 5 units of T4 DNA ligase was added, and the ligation reaction was carried out at 16 ° C. for 18 hours. NaCl was added to the solution after the reaction so that the final concentration was 75 mM, 10 units each of the restriction enzyme XbaI and the restriction enzyme BamHI were added, and the digestion reaction was further performed at 37 ° C. for 2 hours. Expected to have promoter, SD sequence and signal DNA sequence of alkaline protease gene by DNA separation method using agarose gel in order to remove unreacted linker DNA and unnecessary DNA fragments generated by restriction enzyme digestion 0.5 μg of about 500 bp DNA fragment
Obtained.

【0059】得られたDNA断片がアルカリプロテアー
ゼ遺伝子からマチュア構造遺伝子が取り除かれた所望の
遺伝子領域であるか否かを調べるために、このDNA断
片0.5μg、及びプラスミドpUC19の制限酵素B
amHI及び制限酵素XbaIの分解物0.1μgを、
70mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)と、10m
M MgCl2 と、10mM DTTと、1mM AT
Pとを含有する溶液50μlに溶解させた。
To examine whether the obtained DNA fragment is a desired gene region obtained by removing the mature structural gene from the alkaline protease gene, 0.5 μg of this DNA fragment and the restriction enzyme B of the plasmid pUC19.
0.1 μg of a decomposed product of amHI and restriction enzyme XbaI,
70mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 10m
M MgCl 2 , 10 mM DTT, 1 mM AT
It was dissolved in 50 μl of a solution containing P and.

【0060】この混合液にT4DNAリガーゼを5単位
添加し、16℃で18時間連結反応を行なった。得られ
た反応液を用いて大腸菌(JM109)を形質転換さ
せ、アンピシリン耐性のコロニーを得た。このうち10
個の形質転換体を選び、ジデオキシ法(Sanger,
F.et.al.Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA 5463 74(1977))により、欠
失したアルカリプロテアーゼ遺伝子の5’−末端側及び
3’−末端側の塩基配列をそれぞれ決定した。これらの
うちで最も適していると思われるアルカリプロテアーゼ
遺伝子の欠失体を選んだ。このXbaI−BamHI切
断によるDNA断片460bp中には、枯草菌のアルカ
リプロテアーゼ遺伝子の、プロモータ、SD配列が存在
しており、これがコードしているアミノ酸は106番目
のチロシン(Tyr)までのプレ及びプロシグナルDN
A配列と、107番目のアラニン(Ala)と、Xba
Iリンカー部位のグルタミン(Gln)、セリン(Se
r)及びアルギニン(Arg)である。得られたプラス
ミドをpASNとした。
To this mixed solution, 5 units of T4 DNA ligase was added, and a ligation reaction was carried out at 16 ° C. for 18 hours. Escherichia coli (JM109) was transformed with the obtained reaction solution to obtain ampicillin-resistant colonies. 10 of these
Individual transformants were selected and the dideoxy method (Sanger,
F. et. al. Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA 5463 74 (1977)), the nucleotide sequences on the 5'-terminal side and the 3'-terminal side of the deleted alkaline protease gene were determined, respectively. Of these, the most suitable alkaline protease gene deletion product was selected. The promoter and SD sequence of the alkaline protease gene of Bacillus subtilis are present in the DNA fragment of 460 bp that has been cleaved by this XbaI-BamHI, and the amino acid encoded by this is the pre- and pro-up to the 106th tyrosine (Tyr). Signal DN
A sequence, 107th alanine (Ala), and Xba
Glutamine (Gln) and serine (Se) at the I linker site
r) and arginine (Arg). The resulting plasmid was designated as pASN.

【0061】(7)SLO発現ベクターpASの作製 枯草菌で複製可能でかつ薬剤耐性マーカーをもつプラス
ミドpUB110に、前記(5)の工程で得られたプラ
スミドpUCSLO2(S. pyogenes のSLO構造遺伝
子のシグナル配列のプレ領域が除去され、プロ領域及び
マチュアslo構造遺伝子を有するDNA断片)、及び
前記(6)の工程で得られたプラスミドpASN(アル
カリプロテアーゼ遺伝子の、プロモータ、SD配列及び
シグナルDNA配列を含むDNA断片)を連結したSL
O発現ベクターpASを以下のようにして構築した。
(7) Construction of SLO expression vector pAS The plasmid pUB110 which is replicable in Bacillus subtilis and has a drug resistance marker is added to the plasmid pUCSLO2 ( S. pyogenes SLO structural gene signal obtained in the above step (5). A DNA fragment having a pro region and a mature slo structural gene in which the pre-region of the sequence is removed, and the plasmid pASN (promoter, SD sequence and signal DNA sequence of the alkaline protease gene) obtained in the step (6) above. SL in which DNA fragments) are ligated
The O expression vector pAS was constructed as follows.

【0062】プラスミドpUB110の制限酵素Bam
HIで分解し、この分解物0.5μgに、前記(5)の
工程で得られたpUCSLO2を0.5μgと、前記
(6)で得られたプラスミドpASNを0.5μg加え
た。これらの各DNA断片の混合物を、70mM トリ
ス塩酸緩衝液(pH7.5)と、10mM MgCl2
と,10mM DTTと,1mM ATPとを含有する
溶液50μlに溶解させた。この混合液にT4DNAリ
ガーゼを5単位添加し、16℃で18時間連結反応を行
なって、組み換えプラスミドを含む反応溶液を得た。
Restriction enzyme Bam of plasmid pUB110
After digestion with HI, 0.5 μg of this degradation product was added with 0.5 μg of pUCSLO2 obtained in the step (5) and 0.5 μg of the plasmid pASN obtained in (6). The mixture of each of these DNA fragments was treated with 70 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 10 mM MgCl 2
50 μl of a solution containing 10 mM DTT and 1 mM ATP. To this mixed solution, 5 units of T4 DNA ligase was added and ligated at 16 ° C. for 18 hours to obtain a reaction solution containing a recombinant plasmid.

【0063】つぎに、組み換えプラスミドを以下のよう
にして枯草菌に導入した。すなわち、前記実施例1で使
用したものと同じ枯草菌DB403株を5mlの形質転
換用CI培地(Anagnostpoulos,C.&
J.SpizinJ.Bact.741 81(196
1))に接種して、37℃で5時間振とう培養し、遠心
集菌した。得られた菌を10mlの形質転換用CII培
地(同上文献参照)に懸濁させ、さらに37℃で30分
間振とう培養した。この菌液0.5mlに対し、上記の
連結反応を行なった反応液を加え、37℃で1時間振と
う培養した。 一方、最終濃度が1mMのDTTと、
0.4mlの羊の脱繊維血と、最終濃度が5μg/ml
のカナマイシンと、最終濃度が10.7%の寒天とを含
むダルベッコPBS(−)のバッファー(日水製薬株式
会社製)4mlを48℃に加温したものに、上記で得ら
れた培養液のうち0.1mlを加え、さらにこの培養液
を含む混合溶液を、カナマイシン5μg/mlと、最終
が5%の羊の脱繊維血(東邦薬品株式会社製)を含むT
BAB培地(Difco社製)に重層して1夜37℃で
培養した。目的とするSLO発現ベクターを保持する枯
草菌は、赤血球を溶血させることができるので、赤い寒
天培地上で集落の周りに透明なゾーンができた。この透
明ゾーンが形成された部分からSLO発現ベクターpA
Sを保持する菌株を単離し、この菌株をSLO産生菌と
した。
Next, the recombinant plasmid was introduced into Bacillus subtilis as follows. That is, 5 ml of the same Bacillus subtilis DB403 strain used in Example 1 was used for the CI medium for transformation (Anagnostpoulos, C. &
J. Spizin J. Bact. 741 81 (196
1)) was inoculated, shake-cultured at 37 ° C. for 5 hours, and collected by centrifugation. The obtained bacterium was suspended in 10 ml of a CII medium for transformation (see the above-mentioned document) and further shake-cultured at 37 ° C. for 30 minutes. To 0.5 ml of this bacterial solution, the reaction solution obtained by the above ligation reaction was added, and the mixture was shake-cultured at 37 ° C. for 1 hour. On the other hand, with a final concentration of 1 mM DTT,
0.4 ml sheep's defibrinated blood and final concentration 5 μg / ml
4 ml of Dulbecco's PBS (-) buffer (manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) containing kanamycin of 10.7% and agar having a final concentration of 10.7% was heated to 48 ° C. Of this, 0.1 ml was added, and a mixed solution containing this culture solution was added to T containing 5 μg / ml of kanamycin and 5% of defibrinated sheep blood (manufactured by Toho Pharmaceutical Co., Ltd.).
The cells were overlaid on BAB medium (manufactured by Difco) and cultured overnight at 37 ° C. Bacillus subtilis harboring the desired SLO expression vector was able to hemolyze erythrocytes, resulting in clear zones around the colonies on red agar. The SLO expression vector pA is formed from the part where the transparent zone is formed.
A strain retaining S was isolated, and this strain was designated as an SLO-producing bacterium.

【0064】本実施例2のSLO発現ベクターpAS中
に含まれるSLO発現ユニットの塩基配列のオリジンを
図4に示す。なお、枯草菌のアルカリプロテアーゼ遺伝
子を示す塩基配列、及びS. pyogenes のslo構造遺伝
子の塩基配列は、それぞれ既に知られているので、それ
ぞれの塩基配列における中間の表示は省略した。 〔実施例3〕SLO発現ベクターpOASの調製及びSLOの発現 本実施例3は、枯草菌でのSLO産生効率のよいSLO
発現ベクターを得るため、前記実施例2で調製したSL
O発現ベクターpASにおける、枯草菌のアルカリプロ
テアーゼ遺伝子のプロモータを枯草菌のspoOA遺伝
子のプロモータと交換したDNA配列を持つSLO発現
ベクターpOASに関する。したがって、SD配列、シ
グナルDNA配列、マチュアslo構造遺伝子に関して
は、前記実施例2と同じである。図5にSLO発現ベク
ターpOASの作製過程の概略を示す。
The origin of the nucleotide sequence of the SLO expression unit contained in the SLO expression vector pAS of this Example 2 is shown in FIG. Since the nucleotide sequence of the Bacillus subtilis alkaline protease gene and the nucleotide sequence of the S. pyogenes slo structural gene are already known, the intermediate representation of each nucleotide sequence is omitted. [Example 3] Preparation of SLO expression vector pOAS and expression of SLO In this Example 3, SLO with high SLO production efficiency in Bacillus subtilis.
The SL prepared in Example 2 above to obtain an expression vector
The present invention relates to an SLO expression vector pOAS having a DNA sequence in which the promoter of the Bacillus subtilis alkaline protease gene in the O expression vector pAS is replaced with the promoter of the Bacillus subtilis spoOA gene. Therefore, the SD sequence, the signal DNA sequence, and the mature slo structural gene are the same as in Example 2 above. FIG. 5 shows an outline of the production process of the SLO expression vector pOAS.

【0065】以下、SLO発現ベクターpOASの調製
例を示す。枯草菌のspoOA遺伝子のプロモータ領域
が乗っているプラスミドpSPTA1(前記実施例1で
使用したものと同じプラスミド)を制限酵素BamHI
及び制限酵素HpaIで分解し、spoOA遺伝子のプ
ロモータ領域を含む約230bpをアガロースゲルを用
いたDNA分離法により得た。
An example of preparation of the SLO expression vector pOAS is shown below. The plasmid pSPTA1 carrying the promoter region of the B. subtilis spoOA gene (the same plasmid used in Example 1 above) was the restriction enzyme BamHI.
And digested with the restriction enzyme HpaI, and about 230 bp containing the promoter region of the spoOA gene was obtained by the DNA separation method using agarose gel.

【0066】一方、枯草菌のアルカリプロテアーゼ遺伝
子の、SD配列、プレ及びプロ領域は以下のようにして
得た。すなわち、前記実施例2の(6)で得られたプラ
スミドpASNのAccI分解物3μgをフェノール抽
出させる。次いでこの抽出物をエタノールで沈澱させて
得たエタノール沈澱物を、67mM リン酸カルシウム
(pH7.4)と、6.7mM MgCl2 と、1mM
2−メルカプトエタノールと、50μM dNTP
と、クレノー断片(宝酒造株式会社製)10単位とを含
有する溶液20μlに、37℃で1時間反応させた。次
いで、70℃で5分間放置し、酵素を失活させた。得ら
れた反応液に、最終的に50mMになるようNaClを
添加し、次いで制限酵素XbaIを10単位加え、37
℃で2時間加温して消化した。得られた酵素消化物をア
ガロースゲルを用いたDNA分離法により、アルカリプ
ロテアーゼ遺伝子のSD配列及びプレ及びプロ領域を含
むDNA断片を得た。
On the other hand, the SD sequence, pre- and pro-regions of the Bacillus subtilis alkaline protease gene were obtained as follows. That is, 3 μg of the AccI degradation product of the plasmid pASN obtained in (6) of Example 2 above is extracted with phenol. Next, the ethanol precipitate obtained by precipitating this extract with ethanol was added to 67 mM calcium phosphate (pH 7.4), 6.7 mM MgCl 2 , and 1 mM.
2-mercaptoethanol and 50 μM dNTP
And 20 units of a solution containing 10 units of Klenow fragment (Takara Shuzo Co., Ltd.) at 37 ° C. for 1 hour. Then, it was left at 70 ° C. for 5 minutes to inactivate the enzyme. To the obtained reaction solution, NaCl was added so that the final concentration was 50 mM, and then 10 units of the restriction enzyme XbaI was added.
Digested by heating at ℃ for 2 hours. The enzyme digestion product thus obtained was subjected to a DNA separation method using agarose gel to obtain a DNA fragment containing the SD sequence of the alkaline protease gene and the pre- and pro-regions.

【0067】前記実施例1の(6)で使用したものと同
じプラスミドpUB110を用い、このプラスミドpU
B110を制限酵素BamHIで分解して分解物を得
た。このBamHI分解物0.5μgに、前記実施例2
で得られたプラスミドpUCSLO2からプレ領域を除
いたslo構造遺伝子0.5μgと、枯草菌のspoO
A遺伝子のプロモータ0.5μgと、枯草菌のアルカリ
プロテアーゼ遺伝子のSD配列とプレ及びプロ領域の
0.5μgを加えた。これらのDNA混合物を、70m
M トリス塩酸緩衝液(pH7.5)と、10mM M
gCl2 と,10mM DTTと,1mM ATPを含
有する溶液50μlに溶解させた。この混合液にT4D
NAリガーゼを5単位添加し、16℃で18時間連結反
応を行なって、組み換えプラスミドを含む溶液を得た。
Using the same plasmid pUB110 as used in (6) of Example 1 above, this plasmid pU
B110 was digested with a restriction enzyme BamHI to obtain a degradation product. 0.5 μg of this BamHI degradation product was added to the above-mentioned Example 2.
0.5 μg of slo structural gene obtained by removing the pre-region from the plasmid pUCSLO2 obtained in
0.5 μg of the promoter of the A gene, 0.5 μg of the SD sequence of the alkaline protease gene of Bacillus subtilis and 0.5 μg of the pre- and pro regions were added. 70m of these DNA mixtures
M Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 10 mM M
It was dissolved in 50 μl of a solution containing gCl 2 , 10 mM DTT, and 1 mM ATP. Add T4D to this mixture
5 units of NA ligase was added and a ligation reaction was performed at 16 ° C. for 18 hours to obtain a solution containing a recombinant plasmid.

【0068】次に、組み換えプラスミドを、次にように
して調製した。即ち、前記実施例1で用いた枯草菌と同
じ枯草菌DB403株を、5mlの形質転換用CI培地
(前記実施例1と同じ培地)に接種して、37℃で5時
間振とう培養し、遠心集菌した。この菌を10mlの形
質転換用CII培地(前記実施例1と同じ培地)に懸濁
させ、さらに37℃で30分間振とう培養した。この菌
液0.5mlに対し、上記の連結反応を行なった反応液
を加え、37℃で1時間振とう培養した。
Next, a recombinant plasmid was prepared as follows. That is, the same Bacillus subtilis DB403 strain as used in Example 1 was inoculated into 5 ml of the CI medium for transformation (the same medium as in Example 1), and shake-cultured at 37 ° C. for 5 hours, The cells were collected by centrifugation. This bacterium was suspended in 10 ml of a CII medium for transformation (the same medium as in Example 1), and further cultured by shaking at 37 ° C for 30 minutes. To 0.5 ml of this bacterial solution, the reaction solution obtained by the above ligation reaction was added, and the mixture was shake-cultured at 37 ° C. for 1 hour.

【0069】得られた培養液のうち0.1mlを、最終
濃度が1mMのDTTと、0.4mlの羊の脱繊維血
と、最終濃度が5μg/mlのカナマイシンと、最終濃
度が0.7%の寒天を含むダブルベッコPBS(−)の
バッファー(日水製薬株式会社製)4mlを48℃に加
温したものに加え、さらに、カナマイシン5μg/ml
と最終濃度が5%の羊の脱繊維血(東邦薬品)を含むT
BAB培地(Difco社)に重層して1夜37℃で培
養した。
0.1 ml of the obtained culture broth was added to a final concentration of 1 mM DTT, 0.4 ml of sheep defibrinated blood, a final concentration of 5 μg / ml of kanamycin, and a final concentration of 0.7. % Of agar containing Double Becko PBS (-) buffer (manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) (4 ml) was added to that heated to 48 ° C, and kanamycin (5 μg / ml) was further added.
And T containing defibrinated sheep blood (Toho Pharmaceutical) with a final concentration of 5%
Layers were overlaid on BAB medium (Difco) and cultured overnight at 37 ° C.

【0070】目的とするSLO発現ベクターを保持する
枯草菌は、赤血球を溶血させることができるので、赤い
寒天培地上で集落の周りに透明なゾーンができた。この
透明なゾーンが形成された部分からSLO発現ベクター
pOASを保持する菌株を単離し、この菌株をSLO産
生菌とした。SLO発現ベクターpOAS中に含まれる
SLO発現ユニットの塩基配列のオリジンを図6に示
す。
Bacillus subtilis harboring the desired SLO expression vector was able to hemolyze erythrocytes, so that a transparent zone was formed around the colony on the red agar medium. A strain carrying the SLO expression vector pOAS was isolated from the portion where the transparent zone was formed, and this strain was designated as an SLO producing bacterium. The origin of the nucleotide sequence of the SLO expression unit contained in the SLO expression vector pOAS is shown in FIG.

【0071】〔実施例4〕SLO発現ベクターpOASΔAの調製及びSLOの発
前記実施例3のSLO産生菌により生産されるSLOの
シグナルのプロ領域は、枯草菌のアルカリプロテアーゼ
遺伝子のものと、S. pyogenes のslo構造遺伝子由来
のものから構成されている。したがって、SLO発現ベ
クターpOASのプロ領域は、2つのオリジンから構成
されているので過剰なものと推定される。
Example 4 Preparation of SLO Expression Vector pOASΔA and Generation of SLO
Pro region of SLO signals produced by SLO producing bacteria of the current Example 3, and those of the alkaline protease gene of B. subtilis, and a derived from slo structural gene of S. pyogenes. Therefore, the pro region of the SLO expression vector pOAS is presumed to be excessive because it is composed of two origins.

【0072】したがって、本実施例4は、枯草菌でのS
LO生産効率のよいSLO発現ベクターを得るため、前
記実施例3で調製したSLO発現ベクターpOASにお
ける、シグナルDNA配列のプロ領域の一部を構成して
いる枯草菌のアルカリプロテアーゼ遺伝子由来のプロ領
域のみを欠失させたSLO発現ユニットを持つSLO発
現ベクターpOASΔAを構築するものである。本実施
例4で得られるSLO発現ベクターpOASΔAについ
ては、プロモータ、SD配列、プレ領域、プロ領域の一
部、マチュアslo構造遺伝子に関しては、前記実施例
3のSLO発現ベクターpOASのものと同じである。
Therefore, in the present Example 4, S.
In order to obtain an SLO expression vector with high LO production efficiency, in the SLO expression vector pOAS prepared in the above Example 3, only the pro region derived from the alkaline protease gene of Bacillus subtilis constituting a part of the pro region of the signal DNA sequence. The SLO expression vector pOASΔA having the SLO expression unit in which is deleted. The SLO expression vector pOASΔA obtained in this Example 4 is the same as that of the SLO expression vector pOAS in Example 3 described above with respect to the promoter, SD sequence, pre region, part of the pro region, and mature slo structural gene. .

【0073】SLO発現ベクターpOASΔAの構築手
順の概略は、プラスミドpASNからアルカリプロテア
ーゼのプロ領域を削除したベクターpASN2を作製
し、これによりアルカリプロテアーゼ遺伝子のSD配列
とプレ領域を得て、これにspoOAプロモータとプレ
領域を除いたslo遺伝子を融合させてspoOAプロ
モータ、アルカリプロテアーゼ遺伝子のSD配列とプレ
領域、slo遺伝子のプロ領域とマチュアslo構造遺
伝子をもつSLO発現ベクターpOASΔAを作製する
ことからなる。図7にSLO発現ベクターpOASΔA
の作製過程の概略を示す。以下、SLO発現ベクターp
OASΔAの調製例を示す。
The outline of the procedure for constructing the SLO expression vector pOASΔA is as follows. The vector pASN2 was prepared by deleting the alkaline protease pro region from the plasmid pASN, and the SD sequence and the pre region of the alkaline protease gene were obtained from this, and the spoOA promoter was obtained. And the slo gene excluding the pre-region are fused to prepare an SLO expression vector pOASΔA having the spoOA promoter, the SD sequence and the pre-region of the alkaline protease gene, the pro-region of the slo gene and the mature slo structural gene. FIG. 7 shows the SLO expression vector pOASΔA.
An outline of the manufacturing process of is shown. Below, SLO expression vector p
An example of preparation of OASΔA is shown.

【0074】(1)プラスミドpASNからアルカリプ
ロテアーゼ遺伝子のSD及びプレ領域のDNA断片の作
製 合成リンカー作製 アルカリプロテアーゼ遺伝子のプレ領域の3′側に制限
酵素XbaI部位を設けるため、及びアルカリプロテア
ーゼ遺伝子のプロ領域を欠失させるために、DNA合成
により、アルカリプロテアーゼ遺伝子のプレ領域内に存
在する制限酵素HpaI部位からプレ領域が終わり少し
プロ領域に入ったところまでのDNA配列を、次に示す
配列の合成リンカーとして作製した。
(1) Preparation of SD and pre-region DNA fragments of the alkaline protease gene from plasmid pASN Preparation of synthetic linker In order to provide a restriction enzyme XbaI site on the 3'side of the pre-region of the alkaline protease gene, In order to delete the region, a DNA sequence from the restriction enzyme HpaI site present in the pre-region of the alkaline protease gene to the end of the pre-region and a little into the pro-region was synthesized by DNA synthesis to obtain the sequence shown below. Made as a linker.

【0075】すなわち、各1本鎖DNAをDNA合成装
置(ABI社製)を用いて作製し、各1本鎖DNA50
pmolを、50mM トリス塩酸緩衝液(pH7.
5)と,10mM MgCl2 と,10mM DTT
と、1mM ATPとを含有する溶液50μlに溶解さ
せ、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(宝酒造株式会社
製)5単位を加え37℃1時間燐酸化反応を行なって、
上記のDNA配列を持つ合成リンカーを得た。
That is, each single-stranded DNA was prepared using a DNA synthesizer (manufactured by ABI), and each single-stranded DNA 50
pmol was added to 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.
5), 10 mM MgCl 2 , and 10 mM DTT
And 50 μl of a solution containing 1 mM ATP, 5 units of T4 polynucleotide kinase (Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and phosphorylation reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour,
A synthetic linker having the above DNA sequence was obtained.

【0076】この合成リンカーはその3′側に制限酵素
XbaI認識部位が付加されており、〔配列表〕の配列
番号1に示す塩基配列を持つ。この合成リンカーの逆鎖
は〔配列表〕の配列番号2に示す塩基配列を持つ。 ベクターpASN2の作製 一方、アルカリプロテアーゼ遺伝子のプロモータ、SD
配列及びシグナルDNA配列を含んでいるプラスミドp
ASNを前記実施例2(6)の方法で調製した。このプ
ラスミドpASNを制限酵素HpaI及び制限酵素Xb
aIにより分解し、得られた分解物0.5μgに対し
て、前記のアルカリプロテアーゼ遺伝子のプレ領域を含
む合成リンカーを燐酸化した断片0.5μgを加えた。
This synthetic linker has a restriction enzyme XbaI recognition site added to the 3'side, and has the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in [Sequence Listing]. The reverse chain of this synthetic linker has the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 in [Sequence Listing]. Construction of vector pASN2 Meanwhile, promoter of alkaline protease gene, SD
A plasmid p containing a sequence and a signal DNA sequence
ASN was prepared by the method of Example 2 (6) above. This plasmid pASN is used as a restriction enzyme HpaI and a restriction enzyme Xb.
After digestion with aI, 0.5 µg of the obtained degradation product was added with 0.5 µg of a fragment obtained by phosphorylating the synthetic linker containing the pre-region of the alkaline protease gene.

【0077】得られた混合物を、70mM トリス塩酸
緩衝液(pH7.5)と、10mMMgCl2 と、10
mM DTTと、及び1mM ATPとを含有する溶液
50μlに溶解させた。この混合液にT4DNAリガー
ゼを5単位添加し、16℃で18時間連結反応を行なっ
た。得られた反応液を用いて大腸菌(JM109)を形
質転換させ、アンピシリン耐性のコロニーを得た。この
うち10個の形質転換体を選びプラスミドpASNより
アルカリプロテアーゼ遺伝子のプロ領域が除かれたプラ
スミドpASN2を得た。
The obtained mixture was mixed with 70 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 and 10 mM.
It was dissolved in 50 μl of a solution containing mM DTT and 1 mM ATP. To this mixed solution, 5 units of T4 DNA ligase was added, and the ligation reaction was carried out at 16 ° C. for 18 hours. Escherichia coli (JM109) was transformed with the obtained reaction solution to obtain ampicillin-resistant colonies. Of these, 10 transformants were selected to obtain plasmid pASN2 in which the pro region of the alkaline protease gene was removed from plasmid pASN.

【0078】アルカリプロテアーゼ遺伝子のSD配列
及びプレ領域を含むDNA断片の作製 前記で得られたプラスミドpASN2を制限酵素Ac
cIで分解し、その分解物3μgをフェノール抽出した
のち、抽出液をエタノールにより沈澱させたエタノール
沈澱物を得る。このエタノール沈澱物を、67mM リ
ン酸カルシウム(pH7.4)と、6.7mM MgC
2 と、1mM 2−メルカプトエタノールと、50μ
M dNTPと、クレノー断片(宝酒造社株式会社製)
10単位とを含有する溶液20μlに添加し、37℃で
1時間反応させた。その後70℃で5分間放置し、酵素
を失活させた。得られた反応液に、最終的に50mMに
なるようにNaClを添加し、制限酵素XbaIを10
単位加え、37℃で2時間加温した。反応液をアガロー
スゲルを用いたDNA分離法により分離して、アルカリ
プロテアーゼ遺伝子のSD配列、プレ領域を含む130
bpのDNA断片を得た。
Preparation of DNA Fragment Containing SD Sequence and Pre-Region of Alkaline Protease Gene The plasmid pASN2 obtained above was used as a restriction enzyme Ac.
After decomposing with cI and extracting 3 μg of the decomposed product with phenol, the extract is precipitated with ethanol to obtain an ethanol precipitate. This ethanol precipitate was mixed with 67 mM calcium phosphate (pH 7.4) and 6.7 mM MgC.
l 2 and 1 mM 2-mercaptoethanol, 50 μ
MdNTP and Klenow fragment (Takara Shuzo Co., Ltd.)
The solution was added to 20 μl of a solution containing 10 units and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Then, it was left at 70 ° C. for 5 minutes to deactivate the enzyme. To the resulting reaction solution, NaCl was added so that the final concentration was 50 mM, and the restriction enzyme XbaI was added to 10 mM.
A unit was added and the mixture was heated at 37 ° C for 2 hours. The reaction solution was separated by a DNA separation method using an agarose gel, and contained the SD sequence of the alkaline protease gene and the pre-region.
A bp DNA fragment was obtained.

【0079】(2)spoOA遺伝子のプロモータを含
むDNA断片の作製 spoOA遺伝子のプロモータが乗っている前記実施例
1(6)に示したプラスミドpSPTA1を制限酵素B
amHI及び制限酵素HpaIで分解し、アガロースゲ
ルを用いたDNA分離法によりspoOA遺伝子のプロ
モーター領域を含む約230bpのDNA断片を得た。
(2) Preparation of DNA fragment containing promoter of spoOA gene The plasmid pSPTA1 shown in the above Example 1 (6) carrying the promoter of spoOA gene is inserted into restriction enzyme B.
After digestion with amHI and the restriction enzyme HpaI, a DNA fragment of about 230 bp containing the promoter region of the spoOA gene was obtained by the DNA separation method using agarose gel.

【0080】 (3)連結反応によるベクターpOASΔAの調製 プラスミドpUB110を制限酵素BamHIにより分
解して得た分解物0.5μgに、前記実施例2(5)で
得られたプラスミドpUCSLO2を制限酵素Xbal
及び制限酵素BamHIで分解して得たプレ領域が除か
れた1.6kbのslo構造遺伝子0.5μgと、前記
(2)で得られたspoOA遺伝子のプロモータを含む
DNA断片0.5μgと、前記(1)で得られたアルカ
リプロテアーゼ遺伝子のSD配列とプレ領域を含むDN
A断片0.5μgを加えた。
(3) Preparation of Vector pOASΔA by Ligation Reaction 0.5 μg of a degradation product obtained by digesting the plasmid pUB110 with the restriction enzyme BamHI was added to the plasmid pUCSLO2 obtained in Example 2 (5) by the restriction enzyme Xbal.
And 0.5 μg of 1.6 kb slo structural gene obtained by digestion with restriction enzyme BamHI from which the pre-region was removed, 0.5 μg of a DNA fragment containing the promoter of the spoOA gene obtained in (2) above, DN containing the SD sequence and pre-region of the alkaline protease gene obtained in (1)
0.5 μg of A fragment was added.

【0081】これらの混合物を、70mM トリス塩酸
緩衝液(pH7.5)と、10mMMgCl2 と、10
mM DTTと、1mM ATPとを含有する溶液50
μlに溶解させた。この混合液にT4DNAリガーゼを
5単位添加し、16℃で18時間連結反応を行ない、組
み換えプラスミドを含有する反応液を得た。前記組み換
えプラスミドの枯草菌への導入は以下のように行った。
These mixtures were mixed with 70 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 and 10 mM.
Solution 50 containing mM DTT and 1 mM ATP
It was dissolved in μl. To this mixed solution, 5 units of T4 DNA ligase was added, and ligation reaction was performed at 16 ° C. for 18 hours to obtain a reaction solution containing a recombinant plasmid. The recombinant plasmid was introduced into Bacillus subtilis as follows.

【0082】前述の枯草菌DB403株を5mlの形質
転換用CI培地(Anagnostpoulos,C.&J.Spiz
in, J.Bact. 741 81(1961))に
接種して、37℃で5時間振とう培養し、遠心集菌し
た。この菌を10mlの形質転換用CII培地(同上文
献参照)に懸濁させ、さらに37℃で30分間振とう培
養した。得られた菌液0.5mlに対し、上記の連結反
応を行なった反応液を加え、37℃で1時間振とう培養
した。得られた培養液のうち0.1mlを、最終濃度1
mMのDTTと、0.4mlの羊の脱繊維血と、最終濃
度5μg/mlのカナマイシンと、最終的に0.7%の
寒天を含むダルベッコPBS(−)のバッファー(日水
製薬(株)製)4mlとを含む溶液を48℃に加温した
ものに加えた。得られた混合液を、カナマイシン5μg
/mlと、最終的に5%の羊の脱繊維血(東邦薬品
(株)製)を含むTBAB培地(Difco社製)に重
層して一夜37℃で培養した。この培養により、赤い寒
天培地上で集落の周りに透明なゾーンが形成されたの
で、この部分から目的とするSLO発現ベクターpOA
SΔAを保持する菌株を単離し、この菌株をSLO産生
菌とした。
The above Bacillus subtilis DB403 strain was treated with 5 ml of a CI medium for transformation (Anagnostpoulos, C. & J. Spiz).
in, J.K. Bact. It was inoculated into 741 81 (1961)), and 5 hours with shaking cultured at 37 ° C., and centrifuged collection bacteria. This bacterium was suspended in 10 ml of a CII medium for transformation (see the above-mentioned document) and further shake-cultured at 37 ° C. for 30 minutes. To 0.5 ml of the obtained bacterial solution, the reaction solution obtained by the above ligation reaction was added, and the mixture was cultured at 37 ° C. for 1 hour with shaking. 0.1 ml of the obtained culture solution was added to the final concentration of 1
Dulbecco's PBS (-) buffer containing mM DTT, 0.4 ml sheep defibrinated blood, final concentration 5 μg / ml kanamycin, and finally 0.7% agar (Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.). 4 ml) was added to the solution heated to 48 ° C. The resulting mixture was added with 5 μg of kanamycin
/ Ml and finally 5% of defibrinated sheep blood (manufactured by Toho Pharmaceutical Co., Ltd.) in TBAB medium (manufactured by Difco), and the mixture was cultured overnight at 37 ° C. By this culture, a transparent zone was formed around the colony on the red agar medium. From this portion, the desired SLO expression vector pOA was obtained.
A strain carrying SΔA was isolated, and this strain was designated as an SLO-producing bacterium.

【0083】SLO発現ベクターpOASΔA中に含ま
れるSLO発現ユニットの塩基配列のオリジンを図8に
示す。 〔実施例5〕SLO発現ベクターpPAの調製 本実施例5は、前記した実施例1〜4に記載のSLO産
生菌によるSLO生産量よりも、さらに高い生産量をあ
げることのできるSLO発現ベクターに関する。本実施
例5のSLO発現ベクターは、前記実施例4で調製した
SLO発現ベクターpOASΔAにおける、枯草菌のs
poOA遺伝子由来のプロモータ及び枯草菌のアルカリ
プロテアーゼ遺伝子由来のSD配列を、枯草菌のP−4
3遺伝子由来のプロモータ及びSD配列と交換したもの
であり、プレ及びプロ領域からなるシグナルDNA配列
は前記実施例4と同一である。
The origin of the nucleotide sequence of the SLO expression unit contained in the SLO expression vector pOASΔA is shown in FIG. [Example 5] Preparation of SLO expression vector pPA This Example 5 relates to an SLO expression vector capable of further increasing the production amount than the SLO production amount by the SLO-producing bacteria described in Examples 1 to 4 above. . The SLO expression vector of this Example 5 is the same as that of Bacillus subtilis in the SLO expression vector pOASΔA prepared in the above Example 4.
The promoter derived from the poOA gene and the SD sequence derived from the alkaline protease gene of Bacillus subtilis were added to P-4 of Bacillus subtilis.
The promoter and SD sequences derived from 3 genes were replaced, and the signal DNA sequence consisting of the pre and pro regions was the same as in Example 4 above.

【0084】本実施例5のP−43遺伝子由来のプロモ
ータは、対数増殖期にSLOを強く発現する性質を有す
る。SLO発現ベクターpPAの作製過程の概略は、P
−43遺伝子由来のプロモータ及びSD配列と、アルカ
リプロテアーゼ遺伝子由来のプレ領域に相当するDNA
断片をDNA合成装置で合成し、この合成されたDNA
断片をSLO発現ベクターpOAS中に存在するspo
OA遺伝子由来のプロモータ、アルカリプロテアーゼ遺
伝子のSD配列のプレ及びプロ領域の部分と置換するこ
とからなる。図9にSLO発現ベクターpPAの作製過
程の概略を示す。
The promoter derived from the P-43 gene of Example 5 has the property of strongly expressing SLO in the logarithmic growth phase. The outline of the construction process of the SLO expression vector pPA is
-43 gene-derived promoter and SD sequence and DNA corresponding to a pre-region derived from alkaline protease gene
The fragments were synthesized by a DNA synthesizer, and the synthesized DNA
The fragment is spo present in the SLO expression vector pOAS
It consists of replacing the promoter derived from the OA gene, the pre- and pro-regions of the SD sequence of the alkaline protease gene. FIG. 9 shows an outline of the production process of the SLO expression vector pPA.

【0085】以下、SLO発現ベクターpPAの調製例
を示す。 (1)合成リンカーの作製 P−43遺伝子のプロモータとSD配列とアルカリプロ
テアーゼ遺伝子のプレ領域に相当するDNAでその5’
側に制限酵素BamHI部位が、またその3’側に制限
酵素XbaI部位を設けた合成リンカーを次のようにし
て合成した。
An example of preparation of the SLO expression vector pPA will be shown below. (1) Preparation of Synthetic Linker DNA corresponding to promoter and SD sequence of P-43 gene and pre-region of alkaline protease gene 5 '
A synthetic linker having a restriction enzyme BamHI site on the side and a restriction enzyme XbaI site on the 3 ′ side was synthesized as follows.

【0086】すなわち、各1本鎖DNAをDNA合成装
置(ABI社製)を用いて作製した。得られた各1本鎖
DNA50pmolを、50mM トリス塩酸緩衝液
(pH7.5)と、10mM MgCl2 と、10mM
DTTと、1mM ATPとを含有する溶液50μl
に溶解させ、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(宝酒造株
式会社製)5単位を加え、37℃1時間燐酸化反応を行
ない、合成リンカーを得た。得られた合成リンカーの塩
基配列を〔配列表〕の配列番号3に示す。また上記DN
Aに対応する逆鎖を同様に作製した。その塩基配列を
〔配列表〕の配列番号4に示す。
That is, each single-stranded DNA was prepared using a DNA synthesizer (manufactured by ABI). 50 pmol of each obtained single-stranded DNA was added to 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 , and 10 mM.
50 μl of a solution containing DTT and 1 mM ATP
5 units of T4 polynucleotide kinase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and phosphorylation reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour to obtain a synthetic linker. The nucleotide sequence of the obtained synthetic linker is shown in SEQ ID NO: 3 in [Sequence Listing]. The above DN
The reverse strand corresponding to A was made similarly. The base sequence is shown in SEQ ID NO: 4 in [Sequence Listing].

【0087】 (2)連結反応によるSLO発現ベクターpPAの調製 プラスミドpUB110を制限酵素BamHIにより分
解して得た分解物0.5μgに、前記実施例2(5)の
プラスミドpUCSLO2を制限酵素Xbal及び制限
酵素BamHIで分解して得たプレ領域が除かれた1.
6kbのslo構造遺伝子0.5μgと、前記(1)で
得られた、P−43遺伝子由来のプロモータ、SD配列
及びアルカリプロテアーゼ遺伝子由来のプレ領域に相当
する合成リンカーを燐酸化したもの0.5μgを加え
た。これらの混合物を、70mMトリス塩酸緩衝液(p
H7.5)と、10mM MgCl2 と、10mM D
TTと、1mM ATPとを含有する溶液50μlに溶
解させた。この混合液にT4DNAリガーゼを5単位添
加し、16℃で18時間連結反応を行ない、組み換えプ
ラスミドを含有する反応液を得た。
(2) Preparation of SLO Expression Vector pPA by Ligation Reaction 0.5 μg of the degradation product obtained by digesting the plasmid pUB110 with the restriction enzyme BamHI, the plasmid pUCSLO2 of Example 2 (5) was treated with the restriction enzyme Xbal and the restriction enzyme. The pre-region obtained by digestion with the enzyme BamHI was removed.
0.5 μg of a 6 kb slo structural gene and 0.5 μg of a synthetic linker corresponding to the promoter derived from the P-43 gene, the SD sequence and the pre-region derived from the alkaline protease gene obtained in (1) above. Was added. These mixtures were mixed with 70 mM Tris-HCl buffer (p
H7.5), 10 mM MgCl 2 , and 10 mM D
It was dissolved in 50 μl of a solution containing TT and 1 mM ATP. To this mixed solution, 5 units of T4 DNA ligase was added, and ligation reaction was performed at 16 ° C. for 18 hours to obtain a reaction solution containing a recombinant plasmid.

【0088】前記組み換えプラスミドの枯草菌への導入
は以下のように行った。前述の枯草菌DB403株を5
mlの形質転換用CI培地(Anagnostpoulos,C. & J. S
pizin, J. Bact. 741 81(1961))に接種
して、37℃で5時間振とう培養し、遠心集菌した。こ
の菌を10mlの形質転換用CII培地(同上文献参
照)に懸濁させ、さらに37℃で30分間振とう培養し
た。得られた菌液0.5mlに対し、上記の連結反応を
行なった反応液を加え、37℃で1時間振とう培養し
た。得られた培養液のうち0.1mlを、最終濃度1m
MのDTTと、0.4mlの羊の脱繊維血と、最終濃度
5μg/mlのカナマイシンと、最終濃度0.7%の寒
天を含むダルベッコPBS(−)のバッファー(日水製
薬(株)製)4mlとを含む溶液を48℃に加温したも
のに加えた。得られた混合液を、カナマイシン5μg/
mlと、最終濃度5%の羊の脱繊維血(東邦薬品(株)
製)を含むTBAB培地(Difco社製)に重層して
一夜37℃で培養した。この培養により、赤い寒天培地
上で集落の周りに透明なゾーンが形成されたので、この
部分から目的とするSLO発現ベクターpPAを保持す
る菌株を単離し、この菌株をSLO産生菌とした。
The recombinant plasmid was introduced into Bacillus subtilis as follows. 5 of the above-mentioned Bacillus subtilis DB403 strain
ml of CI medium for transformation (Anagnostpoulos, C. & J. S
pizin, J. Bact. 741 81 (1961)), the mixture was shake-cultured at 37 ° C. for 5 hours, and the cells were collected by centrifugation. This bacterium was suspended in 10 ml of a CII medium for transformation (see the above-mentioned document) and further shake-cultured at 37 ° C. for 30 minutes. To 0.5 ml of the obtained bacterial solution, the reaction solution obtained by the above ligation reaction was added, and the mixture was cultured at 37 ° C. for 1 hour with shaking. 0.1 ml of the obtained culture solution was added to a final concentration of 1 m.
Dulbecco's PBS (-) buffer containing MTT of M, 0.4 ml of defibrinated sheep blood, 5 μg / ml final concentration of kanamycin, and 0.7% final concentration of agar (manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.). 4 ml) was added to the solution heated to 48 ° C. The resulting mixed solution was added with kanamycin 5 μg /
ml and 5% final concentration of defibrinated sheep blood (Toho Pharmaceutical Co., Ltd.)
Was added to TBAB medium (manufactured by Difco) and cultured overnight at 37 ° C. By this culture, a transparent zone was formed around the colony on the red agar medium. Therefore, a strain carrying the target SLO expression vector pPA was isolated from this region, and this strain was designated as an SLO producing bacterium.

【0089】SLO発現ベクターpPA中に含まれるS
LO発現ユニットの塩基配列のオリジンを図10に示
す。 〔試験例〕 (1)溶血活性の確認 前記実施例1〜5で得られたSLO産生菌を、各々カナ
マイシンを最終濃度5μg/mlになるよう添加した4
×L培地(4%トリプトーン、2%イーストエキストラ
クト(いずれもDifco社製)、0.5%NaCl)
100mlに接種し、37℃で8時間振とう培養した。
得られた培養液を遠心し培養上清で溶血活性を測定し
た。コントロールとして枯草菌DB403にpUB11
0を導入して形質転換した菌を用い、この菌にも上記と
同様の処理を行なった。また元株であるS. pyogenes
Todd−Hewitt培地に1%トリプトーン、1%
イーストエキストラクト(いずれもDifco社製)を
加えたものに接種し、30℃で15時間振とう培養し、
得られた培養液を遠心して、各菌体の培養上清を得た。
S contained in the SLO expression vector pPA
The origin of the base sequence of the LO expression unit is shown in FIG. [Test Example] (1) Confirmation of hemolytic activity Kanamycin was added to each of the SLO-producing bacteria obtained in Examples 1 to 5 to a final concentration of 5 µg / ml.
× L medium (4% tryptone, 2% yeast extract (all manufactured by Difco), 0.5% NaCl)
100 ml was inoculated and cultured with shaking at 37 ° C. for 8 hours.
The obtained culture solution was centrifuged and the hemolytic activity was measured with the culture supernatant. Bacillus subtilis DB403 as control pUB11
A bacterium transformed by introducing 0 was used, and this bacterium was treated in the same manner as above. The original strain, S. pyogenes, was added to Todd-Hewitt medium in 1% tryptone and 1%.
Inoculated with yeast extract (all manufactured by Difco), shake-cultured at 30 ° C. for 15 hours,
The obtained culture solution was centrifuged to obtain a culture supernatant of each bacterial cell.

【0090】これらの培養上清を用いて以下の溶血活性
の測定を行なった。羊の脱繊維血にその20倍量の生理
食塩水(125mM NaCl、10mM Na2 HP
4、20mM KH2 PO4 )を加え、2000rp
m3分間遠心した後、得られた沈澱物に再度生理食塩水
を加え2000rpm3分間遠心した。この操作を3回
以上繰り返し、最終的に生理食塩水で2.5%の血液溶
液を調整した。菌体の培養上清を0.1%BSAを含む
生理食塩水で40倍、80倍、160倍、320倍、6
40倍、1280倍、2560倍、5120倍、102
40倍、20480倍希釈して、各希釈液を調製した。
The following hemolytic activity was measured using these culture supernatants. For sheep's defibrinated blood, 20 times its physiological saline (125 mM NaCl, 10 mM Na 2 HP
O 4 , 20 mM KH 2 PO 4 ) was added, and 2000 rp
After centrifuging for 3 minutes, physiological saline was added again to the obtained precipitate and the mixture was centrifuged at 2000 rpm for 3 minutes. This operation was repeated three times or more, and finally a 2.5% blood solution was prepared with physiological saline. The culture supernatant of the bacterial cells was 40 times, 80 times, 160 times, 320 times, 6 times with physiological saline containing 0.1% BSA.
40x, 1280x, 2560x, 5120x, 102
Diluted 40 times and 20480 times to prepare each diluted solution.

【0091】一方、SLOは空気に触れると酸化されて
その活性を失うので、還元剤として塩酸システインを最
終的にl25mMになるよう生理食塩水に溶かし、その
溶液のpHが6.5になるようにNaOHで調整し、こ
れを塩酸システイン溶液とした。溶血活性の測定法に
は、前記の培養上清の各希釈液サンプル200μlに、
塩酸システイン溶液200μlを加え、室温で15分間
放置した。次に、その各溶液に血液溶液を200μl加
え37℃で45分間加温した。得られた反応溶液を15
000rpm3分間で遠心した後、その上清を490n
mの吸光度で測定し、これをSLOの溶血活性とした。
活性が高いものほど赤色を呈し、その吸光度の値が高く
なる。
On the other hand, SLO is oxidized by contact with air and loses its activity. Therefore, cysteine hydrochloride as a reducing agent is dissolved in physiological saline so that the final concentration is 125 mM, and the pH of the solution is adjusted to 6.5. Was adjusted with NaOH to prepare a cysteine hydrochloride solution. For measuring the hemolytic activity, 200 μl of each diluted solution sample of the above-mentioned culture supernatant was added to
200 μl of cysteine hydrochloride solution was added and left at room temperature for 15 minutes. Next, 200 μl of the blood solution was added to each of the solutions and heated at 37 ° C. for 45 minutes. The reaction solution obtained was added to 15
After centrifugation at 000 rpm for 3 minutes, the supernatant was
The absorbance was measured by m, and this was used as the hemolytic activity of SLO.
The higher the activity is, the more red the color is, and the higher the absorbance value is.

【0092】前記の表1にその結果が溶血活性対元株比
として示されている。この値は、元株S. pyogenes の生
産するSLOの溶血活性を1とした場合の、各SLOの
生産したSLOの活性を比較したものである。前記表1
によれば、元株S. pyogenesに対して本発明のSLO産
生株の生産したSLOは、そのSLO発現ベクターpU
BSLOでは、3.5、SLO発現ベクターpASでは
6、SLO発現ベクターpOASでは7、SLO発現ベ
クターpOASΔAでは8、SLO発現ベクターpPA
では9と非常に高い溶血活性を有している。
The results are shown in Table 1 above as a ratio of hemolytic activity to original strain. This value is a comparison of the activity of SLO produced by each SLO when the hemolytic activity of SLO produced by the original strain S. pyogenes is 1. Table 1 above
According to the above, SLO produced by the SLO-producing strain of the present invention against the original strain S. pyogenes is the SLO expression vector pU.
3.5 for BSLO, 6 for SLO expression vector pAS, 7 for SLO expression vector pOAS, 8 for SLO expression vector pOASΔA, SLO expression vector pPA.
Has a very high hemolytic activity of 9.

【0093】なお、コントロールとして用いたベクター
pUB110では溶血活性が確認されなかった。 (2)ウエスターンブロットによるSLOの確認 前記(1)で用いた各菌体の培養上清を7.5%SDS
−アクリルアミドゲル(Laemmli Nature
680 277(1970))に負荷し、50mAで
2時間電気泳動した後、ニトロフィルター(Amers
ham社製HybondTM−C)へ転写した。その後、
ヒト抗SLO抗体及びアルカリホスファターゼと結合し
たヤギ抗ヒトIgG抗体による該フィルターの処理を行
った。図11に本発明のSLO発現ベクターを保持する
枯草菌の培養上清の抗SLO抗体に対するイミュノブロ
ットを示す。図11によれば、本発明の各SLO産生菌
によって、SLOが枯草菌体外に分泌されることが確認
された。
Hemolytic activity was not confirmed in the vector pUB110 used as a control. (2) Confirmation of SLO by Western blot The culture supernatant of each cell used in (1) above was added to 7.5% SDS.
-Acrylamide gel (Laemmli Nature
680 277 (1970)) and electrophoresed at 50 mA for 2 hours, followed by nitro filter (Amers).
It was transferred to Hybond -C) manufactured by ham. afterwards,
The filter was treated with human anti-SLO antibody and goat anti-human IgG antibody conjugated with alkaline phosphatase. FIG. 11 shows an immunoblot for the anti-SLO antibody of the culture supernatant of Bacillus subtilis carrying the SLO expression vector of the present invention. According to FIG. 11, it was confirmed that each SLO-producing bacterium of the present invention secretes SLO to the outside of Bacillus subtilis.

【0094】〔実施例6〕SLO発現の培養温度条件の検討 前記試験例(1)で、SLO発現ベクターの中でpPA
により形質転換された枯草菌が最も高い溶血活性を有し
ていたことから、この株を用いて、培養温度を検討し、
更に高い溶血活性を得ることを試みた。SLO発現ベク
ターpPAを保持する枯草菌を4L培地で28℃、30
℃、33℃で12時間から18時間培養し、その培養上
清の溶血活性を前記試験例(1)の方法で測定したとこ
ろ、30℃が最も活性が高かった。
[Example 6] Examination of culture temperature condition for SLO expression In the test example (1), pPA was used among SLO expression vectors.
Since Bacillus subtilis transformed with had the highest hemolytic activity, using this strain, the culture temperature was examined,
We tried to obtain higher hemolytic activity. Bacillus subtilis harboring the SLO expression vector pPA was cultured in 4 L medium at 28 ° C. for 30
The cells were cultured at 33 ° C and 33 ° C for 12 to 18 hours, and the hemolytic activity of the culture supernatant was measured by the method of Test Example (1) above.

【0095】SLO発現ベクターpPAを保持する枯草
菌をカナマイシンを最終濃度5μg/mlとなるよう添
加した4L培地で30℃で15時間培養して、培養上清
を得た。同様にして37℃で培養したものからも培養上
清を得た。一方、S. pyogenes をTodd−Hewit
t培地に1%トリプトーン、1%イーストエキストラク
ト(いずれもDifco社製)を加えた培地で30℃で
15時間培養して、培養上清を得た。
Bacillus subtilis harboring the SLO expression vector pPA was cultured in 4 L medium supplemented with kanamycin to a final concentration of 5 μg / ml at 30 ° C. for 15 hours to obtain a culture supernatant. Similarly, a culture supernatant was obtained from the one cultured at 37 ° C. On the other hand, S. pyogenes is Todd-Hewit
Culture was performed at 30 ° C. for 15 hours in a medium containing 1% tryptone and 1% yeast extract (all manufactured by Difco) in t medium to obtain a culture supernatant.

【0096】各々の培養上清の溶血活性を濁度−希釈率
の曲線として図12に示した。溶血曲線における希釈率
のプロットは、2倍毎に等間隔に示してある。従って、
図12によれば、30℃での培養では、SLO発現ベク
ターpPAを保持する枯草菌の産生するSLO活性が、
元株であるS. pyogenes の産生するものよりも、約32
倍以上であることが分かる。なお、SLOの溶血活性
は、SLOの生産量とみることができるので、本実施例
6の製造方法によれば、SLOの生産量が元株S.pyogen
es に対して約32倍以上増大されたことがわかる。
The hemolytic activity of each culture supernatant is shown in FIG. 12 as a curve of turbidity-dilution ratio. The plot of the dilution rate in the hemolysis curve is shown every two times at equal intervals. Therefore,
According to FIG. 12, in the culture at 30 ° C., the SLO activity produced by Bacillus subtilis harboring the SLO expression vector pPA was
About 32 more than that produced by the original strain S. pyogenes
It turns out that it is more than double. The hemolytic activity of SLO can be regarded as the amount of SLO produced. Therefore, according to the production method of Example 6, the amount of SLO produced was S. pyogen.
It can be seen that it is increased about 32 times or more with respect to es .

【0097】[0097]

【発明の効果】本発明によれば、S. pyogenes の培養に
より得られるSLOよりも、SLO活性、即ち、SLO
産生量が3.5倍〜32倍多く発現することができるS
LOの製造方法、SLO発現ベクターで形質転換された
バシラス属に属する菌株、発現ベクターを提供できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, the SLO activity, that is, SLO, is higher than that of SLO obtained by culturing S. pyogenes.
S capable of expressing 3.5 to 32 times as much as S
It is possible to provide a method for producing LO, a strain belonging to the genus Bacillus transformed with an SLO expression vector, and an expression vector.

【0098】宿主としての枯草菌は入手が容易であり、
安全性が高く、培養も容易であり、しかも生産されるS
LOは菌体外に分泌されるので、本発明はSLOの商業
的生産に好適である。
Bacillus subtilis as a host is easily available,
Highly safe, easy to culture, and produced S
Since LO is secreted extracellularly, the present invention is suitable for commercial production of SLO.

【0099】[0099]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:56 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直線状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 AACGTTAATC TTTACGATGG CATTCAGCAA CATGTCTGCG CAGGCTGCCG GAAAAT 56 SEQ ID NO: 1 Sequence length: 56 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double-stranded topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence AACGTTAATC TTTACGATGG CATTCAGCAA CATGTCTGCG CAGGCTGCCG GAAAAT 56

【0100】配列番号:2 配列の長さ:60 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直線状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CTAGATTTTC CGGCAGCCTG CGCAGACATG TTGCTGAATG CCATCGTAAA GATTAACGTT 60SEQ ID NO: 2 Sequence length: 60 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence CTAGATTTTC CGGCAGCCTG CGCAGACATG TTGCTGAATG CCATCGTAAA GATTAACGTT 60

【0101】配列番号:3 配列の長さ:188 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直線状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列の特徴 特徴を表す記号: promotor, sig peptide 特徴を決定した方法:P 配列 GATCCTTAGA AATGGGCGTG AAAAAAAGCG CGCGATTATG TAAAATATAA AGTGATAGCG 60 GTACCATTAT AGGTAAGAGA GGAATGTACA CGTGAGAAGC AAAAAATTGT GGATCAGCTT 120 GTTGTTTGCG TTAACGTTAA TCTTTACGAT GGCATTCAGC AACATGTCTG CGCAGGCTGC 180 CGGAAAAT 188SEQ ID NO: 3 Sequence length: 188 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA Sequence characteristics Characteristic symbols: promotor, sig peptide Method of characterizing: P-sequence GATCCTTAGA AATGGGCGTG AAAAAAAGCG CGCGATTATG TAAAATATAA AGTGATAGCG 60 GTACCATTAT AGGTAAGAGA GGAATGTACA CGTGAGAAGC AAAAAATTGT GGATCAGCTT 120 GTTGTTTGCG TCAACGTTAA TCTTTACGAT GGCATTCAGC A

【0102】配列番号:4 配列の長さ:188 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直線状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列の特徴 特徴を表す記号: promotor, sig peptide 特徴を決定した方法:P 配列 CTAGATTTTC CGGCAGCCTG CGCAGACATG TTGCTGAATG CCATCGTAAA GATTAACGTT 60 AACGCAAACA ACAAGCTGAT CCACAATTTT TTGCTTCTCA CGTGTACATT CCTCTCTTAC 120 CTATAATGGT ACCGCTATCA CTTTATATTT TACATAATCG CGCGCTTTTT TTCACGCCCA 180 TTTCTAAG 188SEQ ID NO: 4 Sequence length: 188 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA Sequence features Characteristic symbols: promotor, sig peptide Method of characterizing: P-sequence CTAGATTTTC CGGCAGCCTG CGCAGACATG TTGCTGAATG CCATCGTAAA GATTAACGTT 60 AACGCAAACA ACAAGCTGAT CCACAATTTT TTGCTTCTCA CGTGTACATT CCTCTCTTAC 120 CTATAATGGT ACCGCTATCA CTTTATATTC TCACTCATTCG CGCAGATTCC CGCAGATTTG

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

【図1】SLOを発現するための遺伝子の構成を示す。FIG. 1 shows the constitution of genes for expressing SLO.

【図2】SLO発現ベクターpUBSLOの作製過程の
概略を示す。
FIG. 2 shows an outline of the production process of the SLO expression vector pUBSLO.

【図3】SLO発現ベクターpUBSLO中に含まれる
SLO発現ユニットの塩基配列のオリジンを示す。
FIG. 3 shows the origin of the nucleotide sequence of the SLO expression unit contained in the SLO expression vector pUBSLO.

【図4】SLO発現ベクターpAS中に含まれるSLO
発現ユニットの塩基配列のオリジンを示す。
FIG. 4 SLO contained in the SLO expression vector pAS
The origin of the nucleotide sequence of the expression unit is shown.

【図5】SLO発現ベクターpOASの作製過程の概略
を示す。
FIG. 5 shows an outline of the production process of the SLO expression vector pOAS.

【図6】SLO発現ベクターpOAS中に含まれるSL
O発現ユニットの塩基配列のオリジンを示す。
FIG. 6: SL contained in the SLO expression vector pOAS
The origin of the nucleotide sequence of the O expression unit is shown.

【図7】SLO発現ベクターpOASΔAの作製過程の
概略を示す。
FIG. 7 shows an outline of the production process of the SLO expression vector pOASΔA.

【図8】SLO発現ベクターpOASΔA中に含まれる
SLO発現ユニットの塩基配列のオリジンを示す。
FIG. 8 shows the origin of the nucleotide sequence of the SLO expression unit contained in the SLO expression vector pOASΔA.

【図9】SLO発現ベクターpPAの作製過程の概略を
示す。
FIG. 9 shows an outline of the production process of the SLO expression vector pPA.

【図10】SLO発現ベクターpPA中に含まれるSL
O発現ユニットの塩基配列のオリジンを示す。
FIG. 10: SL contained in SLO expression vector pPA
The origin of the nucleotide sequence of the O expression unit is shown.

【図11】SLO発現ベクターを保持する枯草菌の培養
上清の抗SLO抗体に対するイミュノブロットを示す。
FIG. 11 shows an immunoblot against the anti-SLO antibody of the culture supernatant of Bacillus subtilis carrying the SLO expression vector.

【図12】培養上清の溶血活性を濁度−希釈率の曲線と
して示す。
FIG. 12 shows the hemolytic activity of the culture supernatant as a turbidity-dilution ratio curve.

───────────────────────────────────────────────────── 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 C12R 1:125) (C12N 15/31 C12R 1:46) (C12P 21/02 C12R 1:125) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display area // (C12N 1/21 C12R 1: 125) (C12N 15/31 C12R 1:46) (C12P 21 / 02 C12R 1: 125)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バシラス属に属する菌株においてストレ
プトリジンOの発現を機能させることができるバシラス
属に属する菌株の遺伝子のプロモータを含むDNA断片
が、ストレプトリジンOをコードする構造遺伝子の上流
に配置されていることを特徴とするストレプトリジンO
発現ベクター。
1. A DNA fragment containing a promoter of a gene of a strain belonging to the genus Bacillus, which is capable of functioning to express streptolysin O in a strain belonging to the genus Bacillus, is arranged upstream of a structural gene encoding streptolysin O. Streptolysin O characterized by
Expression vector.
【請求項2】 バシラス属に属する菌株においてストレ
プトリジンOの発現を機能させることができるバシラス
属に属する菌株の遺伝子のプロモータと、バシラス属に
属する菌株のシグナル配列の少なくともプレをコードす
るDNA配列とを含むDNA断片が、ストレプトリジン
Oをコードするマチュア構造遺伝子の上流に配置されて
いることを特徴とするストレプトリジンO発現ベクタ
ー。
2. A promoter of a gene of a strain belonging to the genus Bacillus capable of functioning the expression of streptolysin O in a strain belonging to the genus Bacillus, and a DNA sequence encoding at least a pre of a signal sequence of the strain belonging to the genus Bacillus. A streptolysin O expression vector in which a DNA fragment containing the above is arranged upstream of a mature structural gene encoding streptolysin O.
【請求項3】 枯草菌のspoOA遺伝子のプロモータ
を含むDNA断片が、ストレプトリジンOをコードする
構造遺伝子の上流に配置されていることを特徴とするス
トレプトリジンO発現ベクター。
3. A streptolysin O expression vector, wherein a DNA fragment containing a promoter of Bacillus subtilis spoOA gene is arranged upstream of a structural gene encoding streptolysin O.
【請求項4】 枯草菌のspoOA遺伝子のプロモータ
と、枯草菌のアルカリプロテアーゼのシグナル配列の少
なくともプレをコードするDNA配列とを含むDNA断
片が、ストレプトリジンOをコードするマチュア構造遺
伝子の上流に配置されていることを特徴とするストレプ
トリジンO発現ベクター。
4. A DNA fragment containing a promoter of Bacillus subtilis spoOA gene and a DNA sequence encoding at least a pre of a signal sequence of Bacillus subtilis alkaline protease is arranged upstream of a mature structural gene encoding streptolysin O. And a streptolysin O expression vector.
【請求項5】 枯草菌のP−43遺伝子のプロモータ
と、枯草菌のアルカリプロテアーゼのシグナル配列の少
なくともプレをコードするDNA配列とを含むDNA断
片が、ストレプトリジンOをコードするマチュア構造遺
伝子の上流に配置されていることを特徴とするストレプ
トリジンO発現ベクター。
5. A DNA fragment containing a promoter of the P-43 gene of Bacillus subtilis and a DNA sequence encoding at least a pre of the signal sequence of alkaline protease of Bacillus subtilis is upstream of a mature structural gene encoding streptolysin O. And a streptolysin O expression vector.
【請求項6】 請求項1〜5記載のストレプトリジンO
発現ベクターで形質転換されたバシラス属に属する菌
株。
6. The streptolysin O according to claim 1 or 2.
A strain belonging to the genus Bacillus transformed with the expression vector.
【請求項7】 バシラス属に属する菌株の遺伝子の、プ
ロモータ、SD配列、及び/又は少なくともプレを含む
シグナル配列をコードするDNA配列から構成されるD
NA断片を、バシラス属に属する菌株においてストレプ
トリジンOの発現を機能させることができるように遺伝
子の種類を選択して組合せ、その組み合わされたDNA
断片を、ストレプトリジンOをコードするマチュア構造
遺伝子を含む領域の上流に配置することを特徴とするス
トレプトリジンO発現ベクターの製造方法。
7. A D comprising a DNA sequence encoding a promoter, an SD sequence, and / or a signal sequence containing at least a pre, of a gene of a strain belonging to the genus Bacillus.
NA fragments are selected and combined so that the expression of streptolysin O can be made to function in a strain belonging to the genus Bacillus, and the combined DNA
A method for producing a streptolysin O expression vector, which comprises arranging the fragment upstream of a region containing a mature structural gene encoding streptolysin O.
【請求項8】 請求項6記載の菌株を培養して、培地か
らストレプトリジンOを採取することを特徴とするスト
レプトリジンOの製造方法。
8. A method for producing streptolysin O, which comprises culturing the strain according to claim 6 and collecting streptolysin O from the medium.
JP2802893A 1993-02-17 1993-02-17 Slo expression vector, strain transformed with the same vector, production of the vector and slo Withdrawn JPH06237775A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11767349B2 (en) 2016-05-27 2023-09-26 Toyobo Co., Ltd. Modified streptolysin O

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US11767349B2 (en) 2016-05-27 2023-09-26 Toyobo Co., Ltd. Modified streptolysin O

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