JPH07143882A - Decomposition of ethylene chloride and recombinant plasmid and transformant for decomposition - Google Patents

Decomposition of ethylene chloride and recombinant plasmid and transformant for decomposition

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JPH07143882A
JPH07143882A JP5292244A JP29224493A JPH07143882A JP H07143882 A JPH07143882 A JP H07143882A JP 5292244 A JP5292244 A JP 5292244A JP 29224493 A JP29224493 A JP 29224493A JP H07143882 A JPH07143882 A JP H07143882A
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JP
Japan
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gene
ethylene chloride
decomposition
plasmid
transformant
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JP5292244A
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Japanese (ja)
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Kensuke Furukawa
謙介 古川
Kanji Nakamura
寛治 中村
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To decompose ethylene chloride at high decomposition rate in high efficiency by using a transformant transformed with a recombination plasmid having high decomposition capacity of ethylene chloride such as trichloroethylene and tetrachloroethylene. CONSTITUTION:The recombination plasmid to be used in this process contains (A) a hybrid gene containing, as an active site, a gene fragment todC1bphA2A3A 4 produced by linking a partial gene todC1 of a structural gene coding a toluene- decomposition enzyme originated from Pseudomonas putida F1 to a partial gene bphA2A3A4 of a structural gene coding a biphenyl decomposition enzyme originated from Pseudomonas pseudoalcaligenes, (B) a drug-resistant gene and (C) a gene replicable in a Gramnegative bacteria. The plasmid is introduced into a host bacterium cell and the obtained transformant is used for the decomposition of ethylene chloride.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は宿主細胞にトリクロロエ
チレン、テトラクロロエチレン等の塩化エチレンに対す
る分解能を付与することができる塩化エチレン分解用組
換プラスミド、この組換プラスミドを保持する塩化エチ
レン分解用形質転換体およびこの形質転換体を用いた塩
化エチレンの分解方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a recombinant plasmid for degrading ethylene chloride capable of imparting a host cell with a capability of degrading ethylene chloride such as trichlorethylene and tetrachloroethylene, and a transformant for degrading ethylene chloride carrying this recombinant plasmid. And a method for decomposing ethylene chloride using this transformant.

【0002】[0002]

【従来の技術】トリクロロエチレン、テトラクロロエチ
レン等の塩化エチレンは溶剤などとして広く使用されて
いるが、有毒であり、自然の微生物によって容易に分解
されないため、各地で土壌、地下水汚染を引起こしてい
る。
2. Description of the Related Art Ethylene chloride such as trichloroethylene and tetrachloroethylene is widely used as a solvent and the like, but it is poisonous and is not easily decomposed by natural microorganisms, so that it causes soil and groundwater pollution in various places.

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

【0004】このような問題点の解決に、塩化エチレン
を分解する酵素または微生物の利用が有効な対策となり
得る。従来、トリクロロエチレンを分解する酵素として
は、メタン資化細菌のもつメタンモノオキシゲナーゼ、
トルエン資化細菌のもつトルエンモノオキシゲナーゼ、
トルエンジオキシゲナーゼ、硝化細菌のもつアンモニア
モノオキシゲナーゼが知られている。しかし、上記のよ
うなトリクロロエチレン分解能を有する自然菌のトリク
ロロエチレン分解能は低く、効率よくトリクロロエチレ
ンを分解することができないという問題点がある。
The use of an enzyme or a microorganism that decomposes ethylene chloride can be an effective measure for solving such problems. Conventionally, as an enzyme that decomposes trichlorethylene, methane monooxygenase possessed by methane-utilizing bacteria,
Toluene monooxygenase possessed by toluene-assimilating bacteria,
Toluene dioxygenase and ammonia monooxygenase possessed by nitrifying bacteria are known. However, there is a problem in that the trichlorethylene degrading ability of a natural bacterium having the above-described trichlorethylene degrading ability is low, and trichlorethylene cannot be efficiently degraded.

【0005】一方特表平2−503866号には、シュ
ードモナス メンドシナ KR−1(Pseudomo
nas mendocina KR−1)由来のトルエ
ンモノオキシゲナーゼ遺伝子(トルエンオキシゲナーゼ
はトリクロロエチレンを分解する)を宿主細菌に導入
し、この形質転換体を用いてトリクロロエチレンを分解
する方法が記載されている。しかし、この方法は、トル
エンモノオキシゲナーゼを単独で利用しているため、ト
リクロロエチレン分解能が低い。
On the other hand, in Japanese Patent Publication No. 2-503866, Pseudomonas mendocina KR-1 ( Pseudomo
It has been described that a toluene monooxygenase gene (toluene oxygenase decomposes trichloroethylene) derived from Nas mendocina KR-1) is introduced into a host bacterium, and this transformant is used to decompose trichlorethylene. However, this method uses toluene monooxygenase alone, and thus has a low trichlorethylene decomposing ability.

【0006】またApplied and Envir
onmental Microbiology,Vo
l.15,No.12,1989,p.3162−31
66(以下、文献1という)には、シュードモナス プ
チダ F1由来のトルエンジオキシゲナーゼ遺伝子(
odC1C2BA)を大腸菌に導入し、この形質転換体
を用いてトリクロロエチレンを分解する方法が記載され
ている。しかし、この形質転換体のトリクロロエチレン
分解能も低く、効率よくトリクロロエチレンを分解する
ことはできない。
[0006] Also, Applied and Envir
operational Microbiology, Vo
l. 15, No. 12, 1989, p. 3162-31
66 (hereinafter referred to as Reference 1), the Pseudomonas putida F1-derived toluene dioxygenase gene ( t
odC1C2BA ) is introduced into Escherichia coli, and the transformant is used to decompose trichlorethylene. However, this transformant also has a low trichlorethylene degrading ability and cannot efficiently decompose trichlorethylene.

【0007】またJouranl of Bacter
iology,Vol.175,No.16,199
3,p.5224−5232(以下、文献2という)に
は、シュードモナス プチダ F1由来のトルエンジオ
キシゲナーゼの遺伝子の一部(todC1)と、シュー
ドモナス シュードアルカリゲネス KF707由来の
ビフェニル分解能を有す遺伝子の一部(bphA2A3
A4BC)とを含むハイブリッド遺伝子(todC1
(F1)bphA2A3A4BC(KF707))を含
有するプラスミドpJHF10が記載され、このハイブ
リッド遺伝子todC1bphA2A3A4BCはトル
エン分解能を有することが開示されている。しかし、こ
の文献2にはプラスミドpJHF10が宿主細菌に塩化
エチレン分解能を付与することは記載されていない。
Jourlan of Bacter
iology, Vol. 175, No. 16,199
3, p. 5224-5232 (hereinafter referred to as Document 2)
Is a toluenedio derived from Pseudomonas putida F1.
Part of the gene for xygenase (todC1) And shoe
From Domonas Pseudo-Alcaligenes KF707
Some of the genes with biphenyl degradability (bphA2A3
A4BC) And a hybrid gene (includingtodC1
(F1)bphA2A3A4BC(KF707))
The plasmid pJHF10 having
Lid genetodC1bphA2A3A4BCIs Tor
It is disclosed to have en resolution. But this
In Reference 2, the plasmid pJHF10 is chlorinated by the host bacterium.
It does not describe imparting ethylene resolution.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、塩化
エチレン分解能の高い塩化エチレン分解用組換プラスミ
ドを提供することである。本発明の別の目的は、上記組
換プラスミドを宿主細菌に導入した塩化エチレン分解用
形質転換体を提供することである。本発明の他の目的
は、上記形質転換体を用いた塩化エチレンの効率のよい
分解方法を提案することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a recombinant plasmid for degrading ethylene chloride, which has a high ethylene chloride decomposing ability. Another object of the present invention is to provide a transformant for degrading ethylene chloride, which is obtained by introducing the above recombinant plasmid into a host bacterium. Another object of the present invention is to propose an efficient method for degrading ethylene chloride using the above transformant.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は次の塩化エチレ
ン分解用組換プラスミド、形質転換体、およびそれを用
いた塩化エチレンの分解方法である。 (1)シュードモナス プチダ F1(Pseudom
onas putida F1)由来のトルエン分解酵
素をコードする構造遺伝子の部分遺伝子todC1と、
シュードモナス シュードアルカリゲネス(Pseud
omonaspseudoalcaligenes)由
来のビフェニル分解酵素をコードする構造遺伝子の部分
遺伝子bphA2A3A4とを結合した遺伝子断片to
dC1bphA2A3A4を活性部位として含むハイブ
リッド遺伝子、薬剤耐性遺伝子、およびグラム陰性細菌
内で複製可能な遺伝子を含み、グラム陰性細菌内で複製
可能な塩化エチレン分解用組換プラスミド。 (2)上記(1)記載の組換プラスミドを宿主細菌に導
入したことを特徴とする塩化エチレン分解用形質転換
体。 (3)上記(2)記載の形質転換体を用いて塩化エチレ
ンを分解することを特徴とする塩化エチレンの分解方
法。
The present invention provides the following recombinant plasmid for degrading ethylene chloride, a transformant, and a method for degrading ethylene chloride using the same. (1) Pseudomonas Putida F1 ( Pseudom
onas putida F1) -derived structural gene partial gene todC1 encoding a toluene-degrading enzyme,
Pseudomonas shoe de alkali monocytogenes (Pseud
gene fragment to which a partial gene bphA2A3A4 of a structural gene encoding a biphenyl-degrading enzyme derived from Omonaspuseudoalcaligenes ) is ligated to
A recombinant plasmid for degrading ethylene chloride, which contains a hybrid gene containing dC1bphA2A3A4 as an active site, a drug resistance gene, and a gene replicable in Gram-negative bacteria, and is replicable in Gram-negative bacteria. (2) A transformant for degrading ethylene chloride, which is obtained by introducing the recombinant plasmid according to (1) above into a host bacterium. (3) A method for decomposing ethylene chloride, which comprises decomposing ethylene chloride using the transformant described in (2) above.

【0010】本発明において分解の対象となる塩化エチ
レンには、モノ、ジ、トリおよび/またはテトラクロロ
エチレンが含まれるが、特にトリクロロエチレンおよび
/またはテトラクロロエチレンが分解の対象として適し
ている。
The ethylene chloride to be decomposed in the present invention includes mono-, di-, tri- and / or tetrachloroethylene, but trichloroethylene and / or tetrachloroethylene is particularly suitable as a decomposition target.

【0011】本発明で使用するハイブリッド遺伝子は、
遺伝子断片todC1bphA2A3A4を少なくとも
含む遺伝子であり、todC1bphA2A3A4のほ
か、これにbphBまたはが結合したtodC1bp
hA2A3A4BまたはtodC1bphA2A3A4
BCで示されるものなども含まれる。todC1部分は
シュードモナス プチダ F1由来のトルエン分解酵素
をコードする構造遺伝子(以下、トルエン分解遺伝子と
いう)todC1C2BAtodC1部分である。ま
bphA2A3A4bphA2A3A4Bまたは
phA2A3A4BC部分はシュードモナス シュード
アルカリゲネス由来のビフェニル分解酵素をコードする
構造遺伝子(以下、ビフェニル分解遺伝子という)bp
hA1A2A3A4BCの部分または全体である。
The hybrid gene used in the present invention is
At least including gene gene fragment TodC1bphA2A3A4, other todC1bphA2A3A4, bphB or C is bonded thereto todC1bp
hA2A3A4B or todC1bphA2A3A4
Those indicated by BC are also included. todC1 portion structural gene (hereinafter, toluene referred degradation genes) encoding toluene degradation enzyme derived from Pseudomonas putida F1 is todC1 part of TodC1C2BA. Also bphA2A3A4 , bphA2A3A4B or b
The phA2A3A4BC portion is a structural gene encoding a biphenyl-degrading enzyme derived from Pseudomonas pseudoalcaligenes (hereinafter referred to as a biphenyl-degrading gene) bp
It is a part or the whole of hA1A2A3A4BC .

【0012】トルエン分解遺伝子todC1C2BA
供給源としては、米国アイオワ大学のディビッド ティ
ー ギブソンらが自然界より分離したシュードモナス
プチダ F1をあげることができる。この他にもシュー
ドモナス プチダ F1由来のトルエン分解遺伝子が組
込まれた菌株をtodC1C2BAの供給源にすること
ができる。
The source of the toluene-degrading gene todC1C2BA is Pseudomonas isolated from nature by David T. Gibson et al., University of Iowa, USA.
You can raise the Puchida F1. In addition to this, a strain in which the toluene-degrading gene derived from Pseudomonas putida F1 is incorporated can be used as a source of todC1C2BA .

【0013】このような菌株としては、例えば工業技術
院生命工学工業技術研究所にFERM P−13966
として寄託されているエセリシア コリ KWI−10
Esherichia coli KWI−10)な
どがあげられる。この菌株は、ベクタープラスミドpU
C119(ATCC No.37461、ATCCCa
talogue of Recombinant DN
A Materials 2nd edition,1
991)にtodC1C2BA遺伝子が組込まれたプラ
スミドpJHF3051を保有しているので、このプラ
スミドpJHF3051を供給源にすることもできる。
これらの菌株から遺伝子todC1C2BAを得るに
は、制限酵素により切出すことができる。
Examples of such strains include, for example, FERM P-13966 in the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Industrial Technology Institute.
Deposited as Ethericia coli KWI-10
( Escherichia coli KWI-10) and the like. This strain is a vector plasmid pU
C119 (ATCC No. 37461, ATCCCa
talogue of Recombinant DN
A Materials 2nd edition, 1
Since it has the plasmid pJHF3051 in which the todC1C2BA gene is integrated in (991), this plasmid pJHF3051 can also be used as a source.
To obtain the gene todC1C2BA from these strains, it can be excised with a restriction enzyme.

【0014】遺伝子todC1C2BAは、トルエンを
cis−トルエンジヒドロジオールに酸化するトルエン
ジオキシゲナーゼをコードする遺伝子であると認められ
る。トルエンのcis−トルエンジヒドロジオールへの
分解過程に関与するタンパク質と遺伝子群todC1C
2BAとの関係を下記反応式〔1〕に示す。
The gene todC1C2BA is recognized as a gene encoding toluene dioxygenase which oxidizes toluene to cis-toluene dihydrodiol. Protein and gene group todC1C involved in the decomposition process of toluene into cis-toluenedihydrodiol
The relationship with 2BA is shown in the following reaction formula [1].

【0015】[0015]

【化1】 〔反応式中、ISPは鉄−硫黄タンパク質(iron−
sulfur protein)、FDXはフェレドキ
シン(ferredoxin)、Rtaseはリダクタ
ーゼ(reductase)、redは還元体、oxは
酸化体、TOLはトルエンを示す。〕
[Chemical 1] [In the reaction formula, ISP is iron-sulfur protein (iron-
sulfur protein), FDX represents ferredoxin, Rtase represents a reductase, red represents a reduced form, ox represents an oxidant, and TOL represents toluene. ]

【0016】上記反応式〔1〕に示されているように、
NADHからの電子伝達系はリダクターゼ、フェレドキ
シンおよび鉄−硫黄タンパク質の3種類のタンパク質
(トルエンジオキシゲナーゼを構成する構成成分)から
構成され、これらはそれぞれ遺伝子todC1C2、遺
伝子todBおよび遺伝子todAによりコードされて
いる。
As shown in the above reaction formula [1],
Electron transport system from the NADH reductase, ferredoxin and iron - is composed of three proteins of sulfur protein (component constituting the toluene dioxygenase), each of which genes TodC1C2, heritage <br/> gene todB and gene Coded by todA .

【0017】シュードモナス プチダ F1由来のto
dC1C2BA遺伝子の制限酵素地図を下記に示す。
[0017] Pseudomonas putida F1-derived to
The restriction enzyme map of the dC1C2BA gene is shown below.

【化2】 todC1C2BAについては、前記文献1およびTh
e Journalof Biological Ch
emistry,Vol.264,No.25,198
9,p.14940−14946などに詳述されてい
る。
[Chemical 2] Regarding todC1C2BA , reference 1 and Th described above.
e Journalof Biological Ch
emissary, Vol. 264, No. 264. 25, 198
9, p. 14940-14946 and the like.

【0018】todC1C2BA遺伝子を構成している
部分遺伝子todC1を得るには、前記供給源から制限
酵素により切出すことができるほか、プラスミドpJH
F3051をテンプレートDNAとしてポリマーチェー
ンリアクション(PCR)により化学的に合成すること
もできる。
In order to obtain the partial gene todC1 which constitutes the todC1C2BA gene, it is possible to excise it from the above-mentioned source with a restriction enzyme, and to use the plasmid pJH.
It can also be chemically synthesized by polymer chain reaction (PCR) using F3051 as a template DNA.

【0019】ビフェニル分解遺伝子bphA1A2A3
A4BCの供給源としては、発明者の古川が自然界より
分離し、生命工学工業技術研究所にFERM P−82
97として寄託されているシュードモナス シュードア
ルカリゲネス KF707(Pseudomonas
pseudoalcaligenes KF707)を
例示できる。
Biphenyl degradation gene bphA1A2A3
As a source of A4BC , the inventor Furukawa separated from the natural world, and the FERM P-82
Pseudomonas pseudo-Alcaligenes KF707 ( Pseudomonas
Pseudoalcaligenes KF707) can be illustrated.

【0020】なお、本菌株の菌学的性質は以下のとおり
である。 〔菌学的性質〕 グラム;陰性 桿菌;0.7×1.5〜2.0μm 極鞭毛;1本 41℃での生育;陽性 最適生育温度;35℃ 資化性;グルコース、コハク酸、乳酸、ピルビン酸 以上の菌学的性質からバージイーズ、マニュアル オブ
システイマテイクオブ バクテリオロジー第9版に基
づき探索した結果、シュードモナス シュードアルカリ
ゲネス(Pseudomonas pseudoalc
aligenes)と認められる。なお、この菌株およ
び遺伝子bphA1A2A3A4BCの詳細などについ
ては、特開昭61−282085号ほかに記載されてい
る。
The mycological properties of this strain are as follows. [Mycological properties] Gram; Negative bacillus; 0.7 x 1.5 to 2.0 µm polar flagella; Single growth at 41 ° C; Positive Optimal growth temperature; 35 ° C Assimilability; Glucose, succinic acid, lactic acid , Pyruvate Based on the above bacteriological properties, a search based on Virgiase and Manual of Cystima Take of Bacteriology, 9th edition revealed that Pseudomonas pseudoalcalenes ( Pseudomonas pseudoalcohol
alignes ). The details of this strain and the gene bphA1A2A3A4BC are described in JP-A-61-282085.

【0021】シュードモナス シュードアルカリゲネス
KF707と同一の菌株が生命工学工業技術研究所に
寄託され、FERM P−13965として受託されて
いる。なお、便宜上この菌株をシュードモナス シュー
ドアルカリゲネス KWI−11(Pseudomon
as pseudoalcaligenes KWI−
11)と呼ぶ。
The same strain as Pseudomonas pseudoalcaligenes KF707 has been deposited at the Institute of Biotechnology, and has been deposited as FERM P-13965. For the sake of convenience, this strain is referred to as Pseudomonas pseudoalcaligenes KWI-11 ( Pseudomon
as pseudoalcaligenes KWI-
11).

【0022】この菌株からの遺伝子bphA1A2A3
A4BCの切出しは、前記菌株を、例えばL培地(バク
トリプトン10g、イーストエキス5g、食塩5g、蒸
留水1 liter)に一晩増殖させ、リゾチーム−S
DS法により溶菌した染色体DNAを調製し、次いで染
色体DNA(1μg)を制限酵素XhoIで切断するこ
とにより行うことができる。
Gene bphA1A2A3 from this strain
For excision of A4BC, the strain was grown overnight in, for example, L medium (10 g of bactryptone , 5 g of yeast extract, 5 g of salt, 1 liter of distilled water), and lysozyme-S was added.
It can be performed by preparing lysed chromosomal DNA by the DS method and then cleaving the chromosomal DNA (1 μg) with a restriction enzyme Xho I.

【0023】このような方法により切出したビフェニル
分解遺伝子の制限酵素地図を下記に示す。下記に示され
る制限酵素地図内に、遺伝子bphA1A2A3A4B
が含有されている。
The restriction enzyme map of the biphenyl-degrading gene cut out by such a method is shown below. In the restriction map shown below, the gene bphA1A2A3A4B
C is contained.

【化3】 [Chemical 3]

【0024】遺伝子bphA1A2A3A4はビフェニ
ルをジヒドロジオールに酸化するビフェニルジオキシゲ
ナーゼをコードする遺伝子であると認められる。ビフェ
ニルの分解過程に関与するタンパク質と遺伝子群bph
A1A2A3A4BCとの関係を下記反応式〔4〕に示
す。
The gene bphA1A2A3A4 is recognized as a gene encoding a biphenyl dioxygenase which oxidizes biphenyl to dihydrodiol. Proteins and genes involved in the degradation process of biphenyl bph
The relation with A1A2A3A4BC is shown in the following reaction formula [4].

【0025】[0025]

【化4】 〔反応式中、ISPは鉄−硫黄タンパク質(iron−
sulfur protein)、FDXはフェレドキ
シン(ferredoxin)、FRtaseはフェレ
ドキシン リダクターゼ(ferredoxin re
ductase)、redは還元体、oxは酸化体、B
PHはビフェニルを示す。〕
[Chemical 4] [In the reaction formula, ISP is iron-sulfur protein (iron-
Sulfur protein), FDX is ferredoxin (ferredoxin), FRase is ferredoxin reductase (ferredoxin re).
duct), red is a reductant, ox is an oxidant, B
PH represents biphenyl. ]

【0026】上記反応式〔4〕に示されているように、
ビフェニル分解の第1段目の反応におけるNADHから
の電子伝達系はフェレドキシン リダクターゼ、フェレ
ドキシンおよび鉄−硫黄タンパク質の3種類のタンパク
質(ビフェニルジオキシゲナーゼを構成する構成成分)
から構成され、それぞれ遺伝子bphA4、遺伝子bp
hA3および遺伝子bphA1A2によりコードされて
いる。また第2段目の反応を触媒する酵素は遺伝子bp
hB、第3段目の反応を触媒する酵素は遺伝子bphC
によりコードされている。これらの遺伝子はオペロンを
形成している。
As shown in the above reaction formula [4],
The electron transfer system from NADH in the first stage reaction of biphenyl decomposition is ferredoxin reductase, ferredoxin, and three kinds of proteins of iron-sulfur protein (constituent components constituting biphenyl dioxygenase).
The genes are bphA4 and bp , respectively.
It is encoded by hA3 and the gene bphA1A2 . The enzyme that catalyzes the second-stage reaction is the gene bp
hB , the enzyme that catalyzes the third step reaction is the gene bphC
Coded by. These genes form the operon.

【0027】ハイブリッド遺伝子は、前記トルエン分解
遺伝子の部分遺伝子todC1と、前記ビフェニル分解
遺伝子の部分遺伝子bphA2A3A4とを結合した遺
伝子断片todC1bphA2A3A4を、少なくとも
塩化エチレン分解能が発現する活性部位として含有する
ものであり、さらに他の遺伝子断片bphBまたはbp
hCが付加していてもよい。このようなハイブリッド遺
伝子としては、例えばtodC1bphA2A3A4
todC1bphA2A3A4BCなどがあげられる
が、これらに限定されない。
The hybrid gene includes a partial gene todC1 of the toluene degradation gene, a gene fragment todC1bphA2A3A4 that combines the partial gene bphA2A3A4 of the biphenyl degradation gene, which contains as an active site at least ethylene dichloride resolution is expressed, Still another gene fragment bphB or bp
hC may be added. Examples of such a hybrid gene include todC1bphA2A3A4 ,
Examples include, but are not limited to, todC1bphA2A3A4BC .

【0028】上記のハイブリッド遺伝子は、例えば次の
ようにして得ることができる。制限酵素XhoI切断部
位を有するプラスミドpHSG396(宝酒造(株)
製)をXhoIで切断し、これに前記制限酵素地図
〔3〕で示されるDNA断片(bphA1A2A3A4
BCを含んでいる)をT4リガーゼで結合し、組換プラ
スミドpKTF10を構築する。次にpUC118から
SacIサイトを除去したプラスミドpUC118Δ
acIを得る。このpUC118ΔSacIをXba
HindIIIで切断し、上記pKTF10からXba
IとHindIIIで切出したbphA1A2A3A4B
を含むDNA断片をライゲーションさせpJHF18
を構築する。
The above hybrid gene can be obtained, for example, as follows. Plasmid pHSG396 having a restriction enzyme Xho I cleavage site (Takara Shuzo Co., Ltd.)
( Manufactured by K.K. ) was digested with Xho I, and the DNA fragment ( bphA1A2A3A4 ) represented by the above restriction map [3] was cut into
( Including BC ) is ligated with T 4 ligase to construct the recombinant plasmid pKTF10. Then from pUC118
Plasmid pUC118Δ S from which the Sac I site has been removed
Get ac I. This pUC118Δ Sac I is replaced with Xba I
And cut with Hin dIII, Xba from the pKTF10
BphA1A2A3A4B cut out in the I and Hin dIII
The DNA fragment containing C was ligated to pJHF18
To build.

【0029】一方、前記プラスミドpJHF3051
todC1C2BAを含んでいる)をテンプレートD
NAとし、ポリマーチェーンリアクションにより5′−
末端側にSacI切断部位および3′−末端側にBgl
II切断部位を有するtodC1断片を合成する。
On the other hand, the above-mentioned plasmid pJHF3051
Template D (containing todC1C2BA )
NA and 5'- by polymer chain reaction
Sac I cleavage site on the terminal side and Bgl on the 3'-terminal side
A todC1 fragment having a II cleavage site is synthesized.

【0030】前記pJHF18をSacIとBglIIで
切断してbphA1を除去し、これをSacIとBgl
IIで切断したtodC1断片とライゲーションすること
により、ハイブリッド遺伝子todC1bphA2A3
A4BCを有するプラスミドpJHF10が得られる。
さらにこのプラスミドをPpuMIで切断してbphB
を除去することにより、ハイブリッド遺伝子todC
1bphA2A3A4を有するプラスミドpJHF10
1が得られる。
[0030] The pJHF18 was removed bphA1 was cleaved with Sac I and Bgl II, which Sac I and Bgl
By ligation with the todC1 fragment cleaved with II, the hybrid gene todC1bphA2A3
The plasmid pJHF10 carrying A4BC is obtained.
Further, this plasmid was cleaved with Ppu MI to obtain bphB.
By removing C , the hybrid gene todC
The plasmid having the 1bphA2A3A4 pJHF10
1 is obtained.

【0031】このようにして得られるハイブリッド遺伝
todC1bphA2A3A4の制限酵素地図を下記
に示す。
The restriction enzyme map of the hybrid gene todC1bphA2A3A4 thus obtained is shown below.

【化5】 〔地図中、orf3はオープン リーディング フレー
ム3(open reading frame 3)、
Aprはアンピシリン耐性遺伝子を示す。〕
[Chemical 5] [In the map, orf3 is the open reading frame 3 (open reading frame 3),
Ap r represents an ampicillin resistance gene. ]

【0032】本発明の塩化エチレン分解用組換プラスミ
ドは、上記により結合された遺伝子断片であるtodC
1bphA2A3A4を活性部位として含むハイブリッ
ド遺伝子を有している。todC1bphA2A3A4
から形成されるタンパク質はビフェニルジオキシダーゼ
の遺伝子bphA1から形成される鉄−硫黄タンパク質
のサブユニット(ISPサブユニット)が遺伝子tod
C1から形成されるISPサブユニットで置換された酵
素である。このタンパク質(酵素)は高い塩化エチレン
分解能、特にトリクロロエチレンまたはテトラクロロエ
チレンに対する高い分解能を有しているので、本発明の
組換プラスミドを宿主細菌に導入し、得られた形質転換
体を用いて塩化エチレン、特にトリクロロエチレンまた
はテトラクロロエチレンを効率よく分解することができ
る。
The recombinant plasmid for degrading ethylene chloride of the present invention is todC which is a gene fragment ligated as described above.
It has a hybrid gene containing 1bphA2A3A4 as the active site. todC1bphA2A3A4
The protein formed from the biphenyldioxidase gene bphA1 has an iron-sulfur protein subunit (ISP subunit) formed from the gene tod.
It is an enzyme substituted with an ISP subunit formed from C1 . Since this protein (enzyme) has a high ethylene chloride decomposing ability, particularly a high decomposing ability for trichloroethylene or tetrachloroethylene, the recombinant plasmid of the present invention was introduced into a host bacterium, and the resulting transformant was used to produce ethylene chloride, Particularly, trichloroethylene or tetrachloroethylene can be efficiently decomposed.

【0033】本発明の組換プラスミドは、次のDNA断
片をリガーゼで連結して構築することができる。 1)前記遺伝子断片todC1bphA2A3A4を活
性部位として含むハイブリッド遺伝子 2)薬剤耐性遺伝子(マーカー) 3)グラム陰性細菌内で複製可能な遺伝子
The recombinant plasmid of the present invention can be constructed by ligating the following DNA fragments with ligase. 1) Hybrid gene containing the gene fragment todC1bphA2A3A4 as an active site 2) Drug resistance gene (marker) 3) Gene replicable in Gram-negative bacteria

【0034】薬剤耐性遺伝子としては、アンピシリン耐
性遺伝子(Amr)、クロラムフェニコール耐性遺伝
子、カナマイシン耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺
伝子などが採用できる。これらの薬剤耐性遺伝子は、p
KT240(ATCC No.37258)、pUC1
18(ATCC No.37462、いずれもこれらの
カタログ番号でATCCから市販されている)、pAC
YC184、pKK223−3、pTrc99Aなどの
プラスミドから分離できる。
As the drug resistance gene, ampicillin resistance gene (Am r ), chloramphenicol resistance gene, kanamycin resistance gene, tetracycline resistance gene and the like can be adopted. These drug resistance genes are
KT240 (ATCC No. 37258), pUC1
18 (ATCC No. 37462, all of which are commercially available from ATCC under these catalog numbers), pAC
It can be isolated from plasmids such as YC184, pKK223-3 and pTrc99A.

【0035】グラム陰性細菌内で複製可能な遺伝子とし
ては、グラム陰性細菌内における自律的複製に必要な遺
伝子および複製開始部位を含む広宿主域複製領域などが
使用できる。広宿主域複製領域は、組換プラスミドがグ
ラム陰性細菌内で独立して増殖し、安定して保持される
のに必要な遺伝子領域であり、プラスミドpUC118
またはプラスミドRSF1010由来のもの等を採用す
ることができるが、これら限定されない。RSF101
0はグラム陰性細菌内における自律的複製に必要な遺伝
子および複製開始部位を含み、約5.8kbのDNA領
域に集中して存在する。この領域はRSF1010だけ
でなく、pKT240、pMMB22等のプラスミドか
ら制限酵素等の核酸分解酵素を用いて分離することがで
きる。
As the gene capable of replicating in Gram-negative bacterium, a gene necessary for autonomous replication in Gram-negative bacterium and a broad host range replication region containing a replication initiation site can be used. The broad host range replication region is the gene region required for the recombinant plasmid to grow independently and be stably maintained in Gram-negative bacteria.
Alternatively, a plasmid RSF1010-derived one or the like can be used, but the present invention is not limited thereto. RSF101
0 contains a gene and a replication initiation site required for autonomous replication in Gram-negative bacteria and is concentrated in a DNA region of about 5.8 kb. This region can be separated from not only RSF1010 but also plasmids such as pKT240 and pMMB22 using a nuclease such as a restriction enzyme.

【0036】本発明の組換プラスミドは、lacプロモ
ーターなどのプロモーターにより塩化エチレン分解能を
発現させるのが好ましい。組換プラスミドの宿主細菌へ
の導入は、エレクトロポーレーション法、カルシウムお
よびルビジウム処理による方法、ヘルパープラスミドを
用いた伝達による方法、Hanahanの方法(“Mo
lecular Cloning”の第2版,Cold
Spring Harbar Lab.出版)等の常
法によって、極めて容易に行うことが可能である。宿主
細菌としては、組換プラスミドが安定に維持される大腸
菌などのグラム陰性細菌が利用される。
The recombinant plasmid of the present invention preferably expresses ethylene chloride decomposing ability by a promoter such as lac promoter. Introduction of the recombinant plasmid into a host bacterium can be carried out by electroporation, calcium and rubidium treatment, transfer using a helper plasmid, Hanahan's method (“Mo
second edition of "Lecular Cloning", Cold
Spring Harbar Lab. It can be carried out very easily by a conventional method such as publishing. Gram-negative bacteria, such as Escherichia coli, whose recombinant plasmid is stably maintained are used as the host bacteria.

【0037】本発明の塩化エチレン分解用形質転換体
は、上記の組換プラスミドを導入した形質転換体であ
り、この形質転換体を用いて塩化エチレン、特にトリク
ロロエチレンまたはテトラクロロエチレンを効率よく分
解することができる。塩化エチレンの分解は、塩化エチ
レンを含む培地中で形質転換体を好気的に培養する等の
方法により行うことができ、完全に脱ハロゲン化でき
る。
The transformant for degrading ethylene chloride of the present invention is a transformant into which the above recombinant plasmid has been introduced, and it is possible to efficiently degrade ethylene chloride, particularly trichloroethylene or tetrachloroethylene, using this transformant. it can. The decomposition of ethylene chloride can be carried out by a method such as aerobically culturing the transformant in a medium containing ethylene chloride, and complete dehalogenation can be carried out.

【0038】塩化エチレン分解用形質転換体の培養は、
宿主細菌の生育に適した条件で行われるが、炭素源およ
び窒素源としてペプトン、トリプトン、酵母エキス等、
無機塩として塩化ナトリウム、塩化カリウム等を用い、
培地のpH5〜8.5、好ましくは6〜7、温度15〜
40℃、好ましくは35℃前後で好気的に培養するのが
望ましい。
The culture of the transformant for degrading ethylene chloride is carried out by
It is carried out under conditions suitable for the growth of host bacteria, but as a carbon source and a nitrogen source, peptone, tryptone, yeast extract, etc.
Using sodium chloride, potassium chloride, etc. as inorganic salts,
PH of medium 5 to 8.5, preferably 6 to 7, temperature 15 to
It is desirable to culture aerobically at 40 ° C, preferably around 35 ° C.

【0039】[0039]

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。実施
例で使用したプラスミドおよび微生物は次の通りであ
る。 1)pUC118 グラム陰性細菌内で複製可能であり、アンピシリン耐性
遺伝子、lacプロモーターおよびマルチクローニング
サイトを有している。サイズは3.2kb。ATCC
No.37462のカタログ番号でATCC(Amer
ican Type Culture Collect
ion)から市販されている。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. The plasmids and microorganisms used in the examples are as follows. 1) pUC118 It is replicable in Gram-negative bacteria and has ampicillin resistance gene, lac promoter and multiple cloning site. The size is 3.2 kb. ATCC
No. ATCC (Amer with catalog number 37462
ican Type Culture Collect
Ion).

【0040】2)pJHF3051 シュードモナス プチダ F1由来のトルエン分解遺伝
todC1C2BAがpUC119(ATCC N
o.37461)に組込まれた6.5kbpのプラスミ
ド。このプラスミドはエセリシア コリ KWI−10
に導入されている。
2) pJHF3051 Pseudomonas putida F1-derived toluene-degrading gene todC1C2BA is pUC119 (ATCC N
o. A 6.5 kbp plasmid integrated into 37461). This plasmid is Escherichia coli KWI-10.
Has been introduced to.

【0041】3)pHSG396 クロラムフェニコール耐性遺伝子を有するpUCタイプ
のクローニングベクタープラスミドである。ビフェニル
分解遺伝子の切出し制限酵素であるXhoIのクローニ
ングサイトを有している。宝酒造(株)からNo.33
96のカタログ番号(Bio Technology
catalog 1993)で市販されている。
3) pHSG396 This is a pUC type cloning vector plasmid having a chloramphenicol resistance gene. It has a cloning site for Xho I, which is an excision restriction enzyme of the biphenyl degrading gene. No. 1 from Takara Shuzo Co., Ltd. 33
96 Catalog Number (Bio Technology
commercially available under catalog 1993).

【0042】4)エセリシア コリ KWI−10 トルエン分解遺伝子todC1C2BAが組込まれたプ
ラスミドpJHF3051を、エセリシア コリ JM
109に導入した組換菌で、前記微生物の受託番号で寄
託されている。
4) The plasmid pJHF3051 in which Escherichia coli KWI-10 toluene-degrading gene todC1C2BA was incorporated was transformed into Escherichia coli JM.
A recombinant bacterium introduced in 109, which has been deposited under the accession number of the microorganism.

【0043】5)シュードモナス シュードアルカリゲ
ネス KWI−11 ビフェニル分解遺伝子bphA1A2A3A4BCを染
色体DNAとして保持する菌株で、前記微生物の受託番
号で寄託されている。 6)エセリシア コリ JM109 ATCC No.53323(前述のカタログ)のカタ
ログ番号でATCCから市販されている。
5) Pseudomonas pseudoalcaligenes KWI-11 A strain carrying the biphenyl-degrading gene bphA1A2A3A4BC as chromosomal DNA, deposited under the accession number of the microorganism. 6) Ethericia coli JM109 ATCC No. Commercially available from ATCC under the catalog number 53323 (previous catalog).

【0044】実施例1 図1〜図3に示す手順で塩化エチレン分解用組換プラス
ミドpJHF101を構築した。まず、図1に示すよう
にシュードモナス シュードアルカリゲネス KWI−
11の染色体を制限酵素XhoIで切断し、このDNA
断片を、XhoIで切断したプラスミドpHSG396
に組込み、エセリシア コリ JM109に導入して形
質転換体を得た。この形質転換体に2,3−ジヒドロキ
シビフェニルをスプレーし、黄変した菌株を培養した。
この菌株中には、遺伝子bphA1A2A3A4BC
含む前記制限酵素地図〔3〕で示されるDNA断片がp
HSG396に組込まれたプラスミドpKTF10が保
持されている。
Example 1 A recombinant plasmid pJHF101 for degrading ethylene chloride was constructed by the procedure shown in FIGS. First, as shown in FIG. 1, Pseudomonas pseudo-Alcaligenes KWI-
This DNA was prepared by digesting 11 chromosomes with the restriction enzyme Xho I.
The fragment was cut with Xho I, plasmid pHSG396.
And was introduced into Escherichia coli JM109 to obtain a transformant. This transformant was sprayed with 2,3-dihydroxybiphenyl, and the yellowed strain was cultured.
In this strain, the DNA fragment shown in the above restriction enzyme map [3] containing the gene bphA1A2A3A4BC is p
The plasmid pKTF10 integrated in HSG396 is retained.

【0045】上記組換プラスミドpKTF10をXba
IとHindIIIで切断し、bphA1A2A3A4B
を含むXbaI〜HindIIIの断片を切出した。次
にpUC118をSacIで切断し、これをT4ポリメ
ラーゼで処理し、平滑末端にしたものをセルフライゲー
ションさせ、SacIサイトを削除したプラスミドpU
C118ΔSacIを作成した。このpUC118Δ
acIのマルチクローニングサイトをXbaIとHin
dIIIで切断し、上記bphA1A2A3A4BCを含
XbaI〜HindIIIの断片をライゲーションさ
せ、プラスミドpJHF18を作成した。
The above recombinant plasmid pKTF10 was added to Xba
It was cut with I and Hin dIII, bphA1A2A3A4B
It was cut out fragment of Xba I~ Hin dIII, including C. Then, pUC118 was cleaved with Sac I, treated with T 4 polymerase and blunt-ended, and self-ligated to obtain a plasmid pU having the Sac I site deleted.
C118Δ Sac I was created. This pUC118Δ S
The multi-cloning site of ac I was replaced with Xba I and Hin
cut with dIII, ligated a fragment of Xba I through Hin dIII containing the BphA1A2A3A4BC, generating plasmid PJHF18.

【0046】一方図2に示すように、エセリシア コリ
KWI−10に保持されているpJHF3051(こ
のプラスミド中にはtodC1C2BA遺伝子が組込ま
れている)をテンプレートDNAとし、5′-TCTCTCGAGC
TCGAAAAGTGAGAAGACAATGA-3′(下線はSacI切断部位
を示す)および3′-CTTCCGCTGTGCGACTTAGTCTAGAACGAA-
5′(下線はBglII切断部位を示す)の2つのプライ
マーを用いて、GeneAmp PCR Kit(宝酒
造(株)製、商品名)により、一方の末端にSacI、
他方の末端にBglIIの切断部位を有する遺伝子tod
C1をPCR(ポリマー チェーン リアクション)に
よって合成した。この時のDNAの増幅回数は20回
で、条件は、DNAの変性が95℃で30秒、プライマ
ーのアニーリングが55℃で30秒、プライマーの伸長
が72℃で1分とした。
On the other hand, as shown in FIG. 2, pJHF3051 ( todC1C2BA gene is integrated in this plasmid) retained in Escherichia coli KWI-10 was used as a template DNA, and 5'-TCTCTC GAGC was used.
TC GAAAAGTGAGAAGACAATGA-3 '(underlined indicates Sac I cleavage site) and 3'-CTTCCGCTGTGCGACTTAG TCTAGA ACGAA-
Using 5 ′ (underlined Bgl II cleavage site) two primers, GeneAmp PCR Kit (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd., trade name) was used to attach Sac I,
Gene tod having a Bgl II cleavage site at the other end
C1 was synthesized by PCR (polymer chain reaction). The number of times of amplification of DNA at this time was 20 times, and the conditions were such that denaturation of DNA was 95 ° C. for 30 seconds, primer annealing was 55 ° C. for 30 seconds, and primer extension was 72 ° C. for 1 minute.

【0047】上記により得られたtodC1を含むPC
R生成物を、SacIとBglIIで切断した。一方、p
JHF18をSacIとBglIIで切断してbphA1
を取除いた後、上記SacI〜BglII断片をライゲー
ションさせてプラスミドpJHF10を作成した。この
操作により、pJHF18のbphA1todC1
置換される。このプラスミドは、bphC1bphA2
A3A4BCのハイブリッド遺伝子断片を含んでいる。
PC containing todC1 obtained as described above
The R product was cleaved with Sac I and Bgl II. On the other hand, p
The JHF18 was cut with Sac I and Bgl II bphA1
After removing the to prepare a plasmid pJHF10 by ligating the Sac I through Bgl II fragment. By this operation, bphA1 of pJHF18 is replaced with todC1 . This plasmid is bphC1bphA2
It contains a hybrid gene fragment of A3A4BC .

【0048】次に図3に示すように、上記で得られたp
JHF10をPpuMIで切断し、切出されたbphB
を含む断片を除去し、セルフライゲーションによりp
JHF101を作成した。このプラスミドはtodC1
bphA1A2A3A4のハイブリッド遺伝子断片を含
んでいる。
Next, as shown in FIG. 3, p obtained above is obtained.
The JHF10 was cut with Ppu MI, cut out bphB
The fragment containing C was removed, and p was obtained by self-ligation.
JHF101 was created. This plasmid is todC1
It contains a hybrid gene fragment of bphA1A2A3A4 .

【0049】実施例2 エセリシア コリ JM109にHanahanの方法
により、実施例1で得たプラスミドpJHF10または
pJHF101を導入し、形質転換体を得た。この大腸
菌をエセリシア コリ JM109(pJHF10)ま
たはエセリシアコリ JM109(pJHF101)と
呼ぶ。
Example 2 The plasmid pJHF10 or pJHF101 obtained in Example 1 was introduced into Escherichia coli JM109 by the method of Hanahan to obtain a transformant. This E. coli is called E. coli JM109 (pJHF10) or E. coli JM109 (pJHF101).

【0050】これらの形質転換体を用いて、トリクロロ
エチレンの分解試験を次のようにして行った。エセリシ
ア コリ JM109(pJHF10)またはエセリシ
ア コリ JM109(pJHF101)をLB培地で
37℃にて培養し、600nmでの吸光度(以下A600
という)が1.0〜2.0に達した時点で遠心分離によ
り集菌し、菌体を下記無機培地にA600が2.0になる
ように懸濁した。
Using these transformants, a trichlorethylene decomposition test was conducted as follows. E. coli JM109 (pJHF10) or E. coli JM109 (pJHF101) were cultured in LB medium at 37 ° C. and the absorbance at 600 nm (hereinafter A 600
When it reached 1.0 to 2.0, the cells were collected by centrifugation and the cells were suspended in the following inorganic medium so that the A 600 was 2.0.

【0051】無機培地: Na2HPO4+KH2PO4(1M, pH6.8) 40ml Hunter's vitamin-free mineral base *1 20ml (NH4)2SO4 1g 蒸留水 840ml *1 Hunter's vitamin-free mineral base: ニトリロ三酢酸 10.0 g MgSO4 14.45 g CaCl2・2H2O 3.335g (NH4)6Mo7O24・4H2O 9.25 mg FeSO4・7H2O 99 mg メタルズ“44" *2 50 ml 蒸留水 全量で1000mlとする *2 メタルズ“44"(Metals“44"): エチレンジアミン四酢酸 250.0mg ZnSO4・7H2O 1095.0mg(250mg Zn) FeSO4・7H2O 500.0mg(100mg Fe) MnSO4・H2O 154.0mg( 50mg Mn) CuSO4・5H2O 39.2mg( 10mg Cu) Co(NO3)2・6H2O 24.8mg( 5mg Co) Na2B4O7・10H2O 17.7mg( 2mg B) 数滴の硫酸を加えて沈殿を防止する 蒸留水 100mlInorganic medium: Na 2 HPO 4 + KH 2 PO 4 (1M, pH6.8) 40ml Hunter's vitamin-free mineral base * 1 20ml (NH 4 ) 2 SO 4 1g distilled water 840ml * 1 Hunter's vitamin-free mineral base : nitrilotriacetic acid 10.0 g MgSO 4 14.45 g CaCl 2 · 2H 2 O 3.335g (NH 4) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O 9.25 mg FeSO 4 · 7H 2 O 99 mg Metals "44" * 2 50 ml distilled Water total 1000 ml * 2 Metals “44” (Metals “44”): Ethylenediaminetetraacetic acid 250.0 mg ZnSO 4 / 7H 2 O 109 5.0 mg (250 mg Zn) FeSO 4 7H 2 O 500.0 mg (100 mg Fe) MnSO 4 · H 2 O 154.0mg (50mg Mn ) CuSO 4 · 5H 2 O 39.2mg (10mg Cu) Co (NO 3) 2 · 6H 2 O 24.8mg (5mg Co) Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O 17.7mg (2mg B) Add a few drops of sulfuric acid to prevent precipitation 100ml distilled water

【0052】この菌溶液10mlをジーエルサイエンス
社製の125ml容のバイアルビンに入れ、トリクロロ
エチレン10mg/l(すべて液に溶解した場合の濃
度)を添加し、テフロンコートブチルゴム栓をした後、
アルミキャップでシールした。このバイアルビンを30
℃、200rpmで振とう培養し、定期的に気相をガス
タイトシリンジで100μlサンプリングし、トリクロ
ロエチレンの分解試験を行った。対照としては、エセリ
シア コリ KWI−10(エセリシア コリJM10
9にプラスミドpJHF3051を導入した組換菌)を
用いた。結果を図4に示す。
10 ml of this bacterial solution was placed in a 125 ml vial bottle manufactured by GL Sciences, 10 mg / l of trichloroethylene (concentration when all dissolved in the solution) was added, and a Teflon-coated butyl rubber stopper was added.
Sealed with an aluminum cap. 30 this vial
The culture was carried out with shaking at 200 ° C. at 200 ° C., and 100 μl of the gas phase was periodically sampled with a gas tight syringe to perform a trichlorethylene decomposition test. As a control, Escherichia coli KWI-10 (Ethericia coli JM10
A recombinant bacterium in which the plasmid pJHF3051 was introduced into 9) was used. The results are shown in Fig. 4.

【0053】図4の結果から、実施例の形質転換体はい
ずれも対照のものに比べて約3倍の分解速度でトリクロ
ロエチレンを分解しており、ハイブリッド遺伝子がトリ
クロロエチレンの分解に非常に有効であることがわか
る。
From the results shown in FIG. 4, all of the transformants of the Examples decomposed trichlorethylene at a decomposition rate about 3 times that of the control, and the hybrid gene is very effective for decomposition of trichlorethylene. I understand.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明の塩化エチレン分解用組換プラス
ミドは、シュードモナス プチダ F1由来のtodC
遺伝子とシュードモナス シュードアルカリゲネス由
来のbphA2A3A4遺伝子とを結合した遺伝子断片
todC1bphA2A3A4を、塩化エチレン分解能
が発現する活性部位として含有しているので、塩化エチ
レン分解能の高い酵素を生合成させることができる。
The recombinant plasmid for degrading ethylene chloride of the present invention is todC derived from Pseudomonas putida F1.
Gene fragment in which 1 gene and bphA2A3A4 gene derived from Pseudomonas pseudoalcaligenes are linked
Since it contains todC1bphA2A3A4 as an active site that expresses ethylene chloride decomposing ability , an enzyme having a high ethylene chloride decomposing ability can be biosynthesized.

【0055】本発明の塩化エチレン分解用形質転換体
は、上記組換プラスミドにより形質転換されているの
で、塩化エチレン分解能が高い。
Since the transformant for degrading ethylene chloride of the present invention is transformed with the above recombinant plasmid, it has high ethylene chloride decomposing ability.

【0056】本発明の塩化エチレンの分解方法は、上記
形質転換体を用いているので、塩化エチレンを簡単に速
い分解速度で効率よく分解することができる。
Since the method for decomposing ethylene chloride of the present invention uses the above transformant, ethylene chloride can be easily and efficiently decomposed at a high decomposition rate.

【0057】[0057]

【配列表】[Sequence list]

【0058】配列番号:1 配列の長さ:32 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 TCTCTCGAGC TCGAAAAGTG AGAAGACAAT GA 32SEQ ID NO: 1 Sequence Length: 32 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Other Nucleic Acid Synthetic DNA Sequence TCTCTCGAGC TCGAAAAGTG AGAAGACAAT GA 32

【0059】配列番号:2 配列の長さ:30 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 AAGCAAGATC TGATTCAGCG TGTCGCCTTC 30SEQ ID NO: 2 Sequence Length: 30 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Other Nucleic Acid Synthetic DNA Sequence AAGCAAGATC TGATTCAGCG TGTCGCCTTC 30

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

【図1】実施例1におけるプラスミドpJHF101の
構築のステップを示す概略図である。
1 is a schematic diagram showing the steps of constructing a plasmid pJHF101 in Example 1. FIG.

【図2】実施例1におけるプラスミドpJHF101の
構築のステップを示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing steps of constructing a plasmid pJHF101 in Example 1.

【図3】実施例1におけるプラスミドpJHF101の
構築のステップを示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the steps of constructing the plasmid pJHF101 in Example 1.

【図4】実施例2の結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the results of Example 2.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 //(C12N 15/09 ZNA C12R 1:40) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:38) (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 1/00 C12R 1:19) C12R 1:40) (C12N 15/00 ZNA A C12R 1:38) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location // (C12N 15/09 ZNA C12R 1:40) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:38) ( C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 1/00 C12R 1:19) C12R 1:40) (C12N 15/00 ZNA A C12R 1:38)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シュードモナス プチダ F1(Pse
udomonasputida F1)由来のトルエン
分解酵素をコードする構造遺伝子の部分遺伝子todC
と、シュードモナス シュードアルカリゲネス(Ps
eudomonas pseudoalcaligen
es)由来のビフェニル分解酵素をコードする構造遺伝
子の部分遺伝子bphA2A3A4とを結合した遺伝子
断片todC1bphA2A3A4を活性部位として含
むハイブリッド遺伝子、 薬剤耐性遺伝子、およびグラム陰性細菌内で複製可能な
遺伝子を含み、グラム陰性細菌内で複製可能な塩化エチ
レン分解用組換プラスミド。
1. A Pseudomonas putida F1 ( Pse
partial gene todC of the structural gene encoding the toluene-degrading enzyme derived from udomonasputida F1)
1 and Pseudomonas Pseudo Alcaligenes ( Ps
eudomonas pseudoalcaligen
es ) derived from a structural gene encoding biphenyl-degrading enzyme partial gene bphA2A3A4 linked gene fragment todC1bphA2A3A4 as a hybrid gene containing as an active site, drug resistance gene, and a gene capable of replication in Gram-negative bacteria, Gram-negative A recombinant plasmid for degrading ethylene chloride that can replicate in bacteria.
【請求項2】 請求項1記載の組換プラスミドを宿主細
菌に導入したことを特徴とする塩化エチレン分解用形質
転換体。
2. A transformant for degrading ethylene chloride, which comprises the recombinant plasmid according to claim 1 introduced into a host bacterium.
【請求項3】 請求項2記載の形質転換体を用いて塩化
エチレンを分解することを特徴とする塩化エチレンの分
解方法。
3. A method for decomposing ethylene chloride, which comprises decomposing ethylene chloride using the transformant according to claim 2.
JP5292244A 1993-11-22 1993-11-22 Decomposition of ethylene chloride and recombinant plasmid and transformant for decomposition Pending JPH07143882A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6472191B1 (en) 1998-12-03 2002-10-29 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation
US6864074B2 (en) 1998-10-30 2005-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6864074B2 (en) 1998-10-30 2005-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation
US6472191B1 (en) 1998-12-03 2002-10-29 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation
US6858417B2 (en) 1998-12-03 2005-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Dna fragment carrying toluene monooxygenase, gene, recombinant plasmid, transformed microorganism, method for degrading chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds and aromatic compounds, and method for environmental remediation

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