JPH07509372A - 酵母凝集性遺伝子及びそれを含有する酵母 - Google Patents

酵母凝集性遺伝子及びそれを含有する酵母

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JPH07509372A
JPH07509372A JP6518826A JP51882694A JPH07509372A JP H07509372 A JPH07509372 A JP H07509372A JP 6518826 A JP6518826 A JP 6518826A JP 51882694 A JP51882694 A JP 51882694A JP H07509372 A JPH07509372 A JP H07509372A
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渡 淳二
善浩 高田
雅裕 小川
ペンティラ・メルヤ
オンネラ・マイヤ・レーナ
ケラネン・シルッカ
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サッポロビール株式会社
オイ パニモラボラトリオ‐ブリッゲリラボラトリウム アーベー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
酵母凝集性遺伝子及びそれを含有する酵母技術分野 本発明は凝集性酵母の凝集性遺伝子及びそれを含有する酵母に関する。 従来の技術 発酵産業において酵母の凝集性産業上重要な現象であり、凝集性酵母の利用も検 討され、この凝集性の原因について多くの研究が行われている。酵母の凝集性は 複数の遺伝子によって制御されていることが知られていて、その中でも酵母第1 染色体の右腕にマツプされている凝集性遺伝子はFLOIと呼ばれていて比較的 よく研究されている。 酵母サツカロマイセス・セレビシェ由来の凝集性遺伝子FLOIの構造について は従来全く未知であったが、1989年に発明者等に初めてクローン化され、そ の制限酵素開裂地図も明らかにされている
【渡等、アグリカルチュラル・アンド ・バイオロジカル・ケミストリー(Agric、 Biol、 Chem、)、 53巻、3号、901−903頁(1989)](但し、塩基配列は未知であっ た)。 この凝集性遺伝子FLOIを各種産業用酵母に導入して、非凝集性の産業用酵母 を凝集性の実用酵母に改変することが可能であることを発明者等は報告したが[ 渡等、アグリカルチュラル・アンド・バイオロジカル・ケミストリー(Agri c、 Biol。 Chem、)、55巻、6号、1547−1552頁(1991)l必ずしも全 ての産業用酵母に強力かつ安定な凝集性を付与することはできなかった。 本発明者らはその後FLOI遺伝子の研究を鋭意進めていく上で、以前発明者等 がFLO1遺伝子と報告した遺伝子[a等、アグリカルチュラル・アンド・バイ オロジカル・ケミストリー(Agric、 Biol、 Chem、)、53巻 、3号、901−903頁(1989)]は酵母サツカロマイセス・セレビシェ ABXL−ID株の第I染色体上のインタクトなFLOI遺伝子ではなく、大腸 菌エシェリヒア・コリに12株中でインタクトなFLOI遺伝子を含むプラスミ ドを保持中に、FLOl)fi伝子の一部が欠失したもの(以後、この遺伝子を FLOISと呼ぶ)であることを見出した。 発明の開示 本発明は、インタクトなFLOI遺伝子(以後、この遺伝子をFLOILと呼ぶ )の構造を明らかにし、各種産業用酵母に、より強力かつ安定な凝集特性を付与 する技術を提供することを目的とするものである。 そこで本発明者等は、FLOI遺伝子について種々検討した結果、インタクトな FLOI遺伝子、すなわちFLOIL遺伝子を単離することに成功し、また本遺 伝子の全塩基配列を明らかにし、さらにこのFLOIL遺伝子を用し1てFLO ISを用しまた場合に比べて、より強力で安定な凝集力を有する各種実用酵母の 育種を行うことが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。 すなわち本発明は、酵母において凝集活性を示すポリペプチドをコードする4、 7±0.2kbの凝集性遺伝子であり、具体的には酵母サツカロマイセス・セレ ビシェに由来し、図1の制限酵素開裂地図で規定される上記凝集性遺伝子であり 、さらに具体0つには、配列番号1に示されるアミノ酸配列を実′ft的にコー ドする上3己凝集性遺伝子である。 本発明はまた、酵母において凝集活性を示すポリペプチドをコードする2、6± 0.2kbの凝集性遺伝子であり、具体的には酵母サツカロマイセス・セレビシ ェに由来し、図2の制限酵素開裂地図で規定される上記凝集性遺伝子であり、さ らに具体的には、配列番号2に示されるアミノ酸配列を実質的にコードする上記 凝集性遺伝子である。 本発明はさらに、上記された1疑集性遺伝子のblずれかを含有し、凝集性を有 する酵母に関する。 水明細書中で記す凝集性遺伝子とは、酵母の凝集性を支配する遺伝子を意味する 。 発明の効果 上述゛−たことから明らかな如く、本発明による凝集遺伝子は、非凝集性の酵母 →ノカロマイセス、セレビシェに凝集特性を付与することができる。ここで、発 酵産業にJ3いて、凝集性酵母を使用するき義は、1)発酵移了後番二発酵液と 菌イ本を速やかに分離することができ、遠心分子It機の使用等酵母を発酵液か ら分離する余計な操作を必要とせずプロセスが単純化できる、2)発酵液の清澄 度が高いので、最終的な発酵液のろ適時の負担が少なく生産性が向上する、3) 固定化菌体と同様に連続発酵が可能でしかもリアクター等の特殊な装置が不要で ある、等である。また、凝集性酵母の育種は、従来、自然あるいは人為的突然変 異株誘導法・交配法・細胞融合法等が試みられてきたが、これらの方法は育種す べき元株の遺伝的性質の変化を必然的に伴い、これらの方法は通常元株の好まし い性質までも損なうことがしばしば報告されている。しかし、本発明によれば、 本発明の遺伝子を育種すべき株に導入するだけでその凝集性を向上させることが 可能であり、元株の有する他の好ましい性質を損なうことはない点が、最大の長 所である。 図面の簡単な説明 図1 本発明によるFLOIL遺伝子の制限酵素開裂地図である。 図中、AcはAccl、 BgはBglII、RVはEcoRV、 KはKpn l、 PvはPvuIIの各制限酵素の切断部位を示す。 図2 本発明によるFL○IS遺伝子の制限酵素開裂地図である。 図中、AcはAccl、 BgはBglII、RVはEcoRV、 KはKpn l、 PvはPvuIIの各制限酵素の切断部位を示す。 図3 ・凝集性遺伝子FLOIS及びFLOIL遺伝子を含む酵母の直接選抜用プラス ミドYRpGLF14S及びYRpGLF8Lの作成のフローチャートである。 図4 YCpHF19S(20,0OKb)を示す図5 YIpHF19S(15,80Kb)を示す。 図6 YCpHF19SのFLOIS遺伝子を含む5.8KbのBamHI−XhoI 断片を示す。 図7 YCpHF19L(22,10Kb))を示す。 図8 YCpHF19LのFLOIL遺伝子を含む7.9KbのBamHI−XhoI 断片を示す。 図9 YRpGLlo(9,70Kb)を示す。 図10 YRpGLF14S(15,50Kb)を示す。 図11 YRpGLF8L(17,66Kb)を示す。 図12 凝集性遺伝子FLOIS及びFLOILを含む酵母染色体への組み込み用プラス ミドpBR−ADHI−FLOIS及びpBR−ADHI−FLOILの作成の フローチャートである。 図13 pAAH5(12,60Kb)を示す。 図14 pAAH5(12,60Kb)をBamHI消化した生成物を示す。 図15 pBR322(4,30Kb)を示す。 図16 pBR322−dH((4,30Kb)を示す。 図17 pBR−dEPl(2,50Kb)を示す。 図18 PCRで作成したFLOISのオープン、リーディング、フレームを示す。 図19 pBR−dEPl−FLOIS(5,10Kb)を示す。 図20 FLOISのオープン・リーディング・フレームを示す。 図21 pBR−dH−ADHI(6,20Kb)を示す。 図22 pBR−ADHI−FLOIS(8,80Kb)を示す。 図23 YCpHF19L(22,10Kb)を示す。 図24 YCpHF19LをEcoRV+BglII消化した生成物を示す。 図25 pBR−dEPl−FLOIL(7,20Kb)を示す。 図26 FLOILオーブン・リーディング・フレームを示す。 図27 pBR−ADHI−FLOIL(10,80Kb)を示す。 本発明の詳細な説明 以下、本発明を具体的に説明する。 [凝集性遺伝子] 本発明による酵母サツカロマイセス・セレビシェに凝集性を付与する遺伝子とは 、酵母において凝集活性を示すポリペプチドをコードする4、7±0.2Kbの 凝集性遺伝子及び前記凝集性遺伝子に由来する2、6±0.2kbの凝集性遺伝 子を意味し、これらは各々、上記に説明した酵母サツカロマイセス・セレビシェ の凝集性遺伝子FL014:由来するFL01L遺伝子(単にFLOILとも記 す)及びFLOIS遺伝子(単にFLOISとも記す)に相当する。FLOIS はFLOILの塩基配列の一部が欠失したものである。また、後述する様に、F LOIL遺伝子より人為的にあるいは自然発生的に誘導されたところの、凝集活 性を有するがそのオープン・リーディング・フレームの反さが異なるものもFL OI遺伝子の範鴫に入る。ここで、FLOIL遺伝子は酵母サツカロマイセス・ セレビシェの保工染色体上のインタクトなFLOI遺伝子であり、FLOISは FLOIL遺伝子のオープン・リーディング・フレームの一部がインフレームで 欠失したものである。ここで、FLOILは導入する宿主酵母に比較的強力な凝 集性を付与し、FLOISはFLOILに比べて宿主酵母に弱し)凝集性を付与 することが特徴である。 本発明による凝集性遺伝子の存在形態は、この遺伝子を構成頁の一部とするプラ スミド並びにこの遺伝子が宿王のゲノムに挿入された形で酵母す・ノカロマイ七 ス・セレビシェ中に存在する形態である。また、凝集性遺伝子が酵母中で安定番 二発現しうるように、本発明の凝集性遺伝子を適当なプロモーター及びターミネ ータ−の支配化番二おき、これがプラスミドとしであるし)はゲノムGこ挿入さ れた形態で存在してもよい。プロモーター及びターミネータ−としては、ア!レ コールデヒドロゲナーゼ遺伝子(ADHI)やホスホグリセリン酸キナーゼ遺伝 子(PGK)等、公知のものを適宜組み合わせて用いることができる。 [この遺伝子がコードするポリペプチド]本発明によるFLOIL遺伝子は、こ れがコードするポリペプチドのアミノ酸西己列によって特定されている。このポ リペプチドは凝集活性を有してりλてアミノ酸配列が実質的に配列番号1に示さ れているものである。ここで、「アミノ酸西己列が実質的に配列番号1に示され て′jするもの」とV)うことは、この目? IJペプチドが凝集活性を有する 限りアミノ酸のいくつかにつし)て欠失、置換、付加等力(あってもよいことを 示すものである。 本発明で凝集活性を示す典型的なポリペプチドは配列番号1(コテされるアミノ 酸配列であり、1,537個のアミノ酸からなるものであり、従来そのアミノ酸 自己ダリは知られていなかったものである。 本発明で「アミノ酸配列が実質的に配列番号1に示されてν・るもの」とし1う ことは、このポリペプチドが凝集活性を有する限りアミノ酸のす)<つ力・0二 つり)て火災、置換、付加等があってもよいことな示すものであることは前述し たことであるが、そのようなアミノ酸に関して変化の生じているペプチドの一例 は、配列番号1に示されているアミノ酸配列(FL01L配列)の329番目か ら1,003番目までが欠失したもの(FLOIS配列、配列番号2参照)であ って、このペプチドは、凝集活性がやや弱くなるものの凝集活性を有する。発酵 において酵母の凝集性が強すぎると、浮遊酵母数が減少し一般に発酵速度は遅く なる傾向があるので、各々の発酵系において適度な強さの凝集性を付与するよう に酵母を育種することが望ましい。その場合、FLOIL遺伝子の導入では凝集 性が強すぎるのでFLOIS遺伝子の導入を行った方が良い場合もある。その意 味で、本発明のポリペプチドの長さは配列番号1に示されているものを基本とし ながらも、いくつかのアミノ酸の欠失、置換、付加等は望む強さの凝集活性を各 々の酵母で実現するために重要な意味がある。すなわち、それらの改変されたポ リペプチドは、本発明で言う凝集活性を有するポリペプチドの範噴に入るもので ある。 [・疑集性jn伝子の塩基配列1 FLOIL遺伝子のDNA鎖は、配列表の配列番号1に示す塩基配列を持つもの 、またはその縮重異性体、ならびに配列番号1に示すアミノ酸配列に対応する塩 基配列を持つものまたはその縮重異性体、である。ここで、「縮重異性体」とは 、縮重コドンにおいてのみ異なっていて同一のポリペプチドをコードすることの できるDNA鎖を意味する。 尚、配列番号1に示すDNA鎖の塩基配列は、サツカロマイセス・七しビシエA BXL−ID株(イーストジェネテイノク、ストック、センター、米国カリフォ ルニア大学)より取得したFLOI遺伝子についてダイデオキシ法によって決定 したものである。 [1疑集性遺伝子DNA鎖の取得1 凝集活性を有するFLO1遺伝子の産物についての情報(FLOI遺伝子がコー ドするポリペプチドのアミノ酸配列)は現在のところ全くないので、通常よく用 いられるアミノ酸配列をもとに化学合成した適当なりNAプローブを用いるハイ ブリダイゼーシコン法によりFLOI遺伝子をクローニングすることは不可能で ある。 従って、本発明者らはサツカロマイセス・七しビシエABXL−ID株の全DN Aのジーン・ライブラリーを酵母・大腸菌のシャトルベクタープラスミドで構築 し、それを非凝集性酵母に形質転換して凝集性に変化したクローンを取得し、そ の形質転換株からプラスミドを回収した(詳細は後記実施例参照)。 [凝集性遺伝子の酵母への導入1 上記のようにして取得される本発明の凝集性遺伝子のDNA鎖を生物工学的手法 により、発酵産業に用いられている酵母、例えばビール酵母、ワイン酵母、ウィ スキー酵母、日本酒酵母、焼酎酵母、アルコール生産用酵@(いずれもサツカロ マイセス・セレビシェ)等に導入してこれを形質転換させれば、もしそれらが非 凝集性株であれば凝集性株へ変化させること力呵能であり、またそれらが凝集性 であってもその凝集性を増強することができる。 [酵は1 本発明における形質転換の対象となる酵母は、「ザ・イースツ・ア・タフソノミ ック・スタディJ (The yeasts、 a taxonomic 5t udy、) 3rd Ed、 (Yarrow、 D、、 eпA by N、 J、W。 Kreger−Van R4j、 Elsevier 5cience Pub lishers B、V、、 Amsterdam (19W4)、 p、37 9)記載 のサツカロマイセス・セレビシェに属する酵母およびそのシノニムないし変異株 であるが、本発明の目的からすれば、サツカロマイセス・セレビシェに属する各 種産業用酵母、例えばビール酵母、ワイン酵母、ウィスキー酵母、日本酒酵母、 焼酎酵母、アルコール生産用酵母等が好ましい。 具体的には、例えば、下面ビール酵e: W164(ミュンヘン工科大学、ドイ ツ)、W2O4(ミュンヘン工科大学、ドイツ)、SMA−8(ベルリン工科大 学)、H,H,(ベルリン工科大学)、obg、 160(ベルリン工科大学、 ドイツ)、ワイン酵母:IAM4175(東京大学)、ウィスキー酵母: AH U3200(北海道大学)、日本酒酵@:協会6号(日本醸造協会)、焼酎酵母 : IFo 0282((財)発酵研究所)、アルコール生産用酵母: IFO 0216((財)発酵研究所)、等がある。尚、これらの産業用酵母は、長年に わたって各々の発酵産業に適する形質、すなわち発酵原料を効率的に発酵するこ とができること、香味の良い酒類をつくること、遺伝的性質が安定していること 、等々な指標として選抜、純粋培養が重ねられてきたものである。 [形質転換] 形質転換体作成のための手順ないし方法そのものは、分子生物学なし1し遺伝子 工学の分野において慣用されているものであり、本発明においても下記したとこ ろ以外のものについてはこれら慣用技術に準じて実施すればよい。酵母中で本発 明の凝集性遺伝子を発現させるためには、まず酵母中で安定に存在するプラスミ ドベクター中にこの遺伝子をつなぎかえる必要がある。この際に用し鴨れるプラ スミドベクターとしては、YRp系、YEp系、YO2系、Yll)系等種々知 られてV%るもの全てを用いることができる。これらのプラスミドベクターは、 文献上公知であるばかりでなく、容易に作成することができるものである。 本発明によって得られるべき形質転換体を選択するためのマーカーとしては、産 業用酵母の場合それ自体に適当なアミノ酸や核酸等要求性の遺伝的マーカーはな いので、0418等の薬剤に対する耐性遺伝子を用いることができる。しかし、 本凝集性遺伝子が優性遺伝子として発現することを利用して、凝集性そのものを 指標として形質転換体を取得することも可能である。 本発明の凝集性遺伝子のDNA鎖をプラスミドベクターにつなl/1で酵母へ導 入することは容易に行うことができるが、反面このようなプラスミドは細胞内に おいて安定に保持されないことが多く、形質転換細胞から脱落して−くこと力( シ+1しばである。 本発明の凝集性遺伝子のDNA鎖をより安定的に酵母に保持させるために、これ を酵母のゲノムに挿入することもできる。特に食品産業に用し)る酵母の場合、 酵母以外の大腸菌由来のDNA断片(大腸菌内でのプラスミドの増殖のためにプ ラスミドベクターに含まれている)が最終的な組み込み体に存在せず、酵母の遺 伝子のみで酵母を改良した方が好ましい。そこで発明者等は、酵母の遺伝子のみ をゲノムDNAに組み込むペンテイラ(Penttila)等のコ・トランスフ ォーメーションおよびジーン、リプレースメント法[カレントジエネテイソクス (Curr、 Genet、)、12巻、413−420頁(1987)]を用 いて酵母の遺伝子のみを導入することにした。また、ここで形質転換は、分子生 物学ないし遺伝子工学の分野で慣用されている合目的的な任意の方法、例えばヒ ンネン(Hinnen)等のプロトプラスト法[プロシーディング・イブ・ナシ ョナル・アカデミ−、イブ・サイエンシズ・イブ・ザ・ユナイテイツド・ステー ク・イブ・アメリカ(Proc、 NIILl、 Acnd、 Sci、、 U SA)、75巻、1929−1933頁(197B)]、fP藤等のリチウム・ アセテート法[ジャーナル・イブ・バクテリオロジ−(J。 Bacteriol、)、153巻、163−168頁(1983)]%’によ って行うことができる。このようにして得られる本発明の酵母は、導入した外来 DNA以外の遺伝的性質は導入前の元株と全く同一であり、さらに上記のコ・ト ランスフォーメーションおよびジーン・リプレースメント法による本発明DNA 鎖のみの染色体導入法によれば、不要ベクター配列は含まれていないので得られ る組換え体酵母は使用ベクター由来の性質を持たない。その結采、元株の優良形 質を全く損なうことがなく、凝集性のみが特異的に改良された産業用酵母を育種 することができる。 [酒類の製造J 上g己のような本発明による凝集性遺伝子により形質転換した酵母によって発酵 原料を発酵させれば、上記のような効果を伴って発酵を行うことができる。発酵 原料は発酵の目的に応じて決まることは言うまでもなく、例えばビールやウィス キー製造においては麦芽汁が、ワイン製造においては果汁が、日本酒製造におい ては麹が、焼酎製造においてはでんぷんあるいは糖質原料が、アルコール生産に おいては廃糖富やでんぷんあるいは糖質原料が使用される。また、発酵条件は通 常の場合こ同じ条件を用いることが可能であり、本発明を利用する際に現存の発 酵工程の変更や装置の改変等を行う必要がない。 製造される酒類は、使用した酵母が1疑集性を示すので、発酵終了後酵母は速や かに発酵容器の下部に凝集沈降−でおり、発酵液と酵母菌体の分離が容易である ここは前記したところである。 実施例 以下、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説明する。 実施例1 [酵母の凝集性を支配する遺伝子の取得J本発明の凝集性遺伝子の内、FLOI S遺伝子取得のために以下の実験を行った[渡等、アグリカルチュラル、アンド ・バイオロジカル・ケミストリー(Agric、 Biol。 Chem、)、53巻、3号、901−903(1989)]。サツカロマイセ ス・セレビシェAJ3XL−ID株(遺伝子型はMATa FLO1、イースト ・ジエネティック・ストック・センター、カリフォルニア大学、米国)の染色体 DNAはクライヤー(Cryer)等の方法[メソッヅ・イブ・セル・バイオロ ジー(Methods of Ce1l Biology)、12巻、39−4 4頁(1975)]に従って調製した。得られた染色体DNAを制限酵素5au 3AIで部分消化し、5kbより長いDNA断片をショ糖密度勾配遠心で回収し 、このDNA断片をヒスチジン生合成遺伝子HIS4を選択マーカーとして持つ クローニングベクターYCpH4[渡等、アグリカルチュラル・アンド・バイオ ロジカル・ケミストリー(Agric、 Biol、 Chem、)、53巻、 3号、901−903(1989)]のBamHI部位に1nvitroで挿入 連結(ライゲーション)反応を行った。このライゲーションミクスチュアで大腸 菌(エシェリヒア・コリ、E。 coli)M01061株(遺伝子型はhsdRmcrB araD139Δ( araABC−1eu)7679Δ1acX74galU galK rpsL  thi)を形質転換し、その形質転換体からプラスミドを抽出してABXLd D株のジーン・ライブラリーを作成した。尚、大腸菌MC1061株は組換えD NA技術分野において繁用されている菌株である。 このジーン、ライブラリーを用いてヒスチジン要求性の非凝集性パン酵母サツカ ロマイセス・セレビシェYJW6株(遺伝子型はMATaadel ural  his4 canlkarl)[アグリカルチュラル・アンド・バイオロジカル 、ケミストリー(Agric、 Biol。 Chem、)、53巻、3号、901−903(1989)]を形質転換した。 サツカロマイセス、セレビシェYJWS株の形質転換は、基本的に伊藤等のリチ ウム・アセテート法に従った[ジャーナル、万ブ・バクテリオロジ−(Jour nal of Bacteriology)、153巻、163−168頁(1 983)]。丁なわち、100m1のYPDii体培地(1%酵母エキス、2% バクトペブトン、2%グルコース)にYJV/6株を1白金耳植菌し30°Cで 一夜培養し、翌朝この菌体を遠心分離機にて分離し、この菌体を同林の組成の新 しい培地に植菌しさらに3時間30°Cにて培養した。集菌後菌体を40m1の 滅菌水で洗浄後、菌体を最終的に20m1のTE液[1mMのEDTAを含む1 0mMのトリス・塩酸緩衝液(pH7,5)]に懸濁させた。 この5mlをL字型試験管(モノ−管)に移し、これに5mlの0.2M酢酸リ チウム液を加え、室温にて1時間100cycles/minで振盪した。これ より0.1mlを取り、既に50μgの組換え体プラスミド(エタノール沈澱後 、風乾させたもの)を含む1.5ml用のエノベンドルフチューブに加え、よく 撹拌した後30分間30°C静置した。静置後、エノペンドルフチューブをよく 撹拌し、0.1mlの70%ポリエチレングリコール#4,000を加え、さら によく撹拌後1時間30°Cで静置した。つし)で、42°Cで5分間加温しく ヒートショック処理)、室温放冷後、菌体を滅菌水にて洗浄した。最終的に菌体 を0.5mlの滅菌水に懸濁し、その液の0.1mlずつをヒスチジンを含まな 17)最少培地(0,67%ディフコ社製イースト・ナイトロジエンベース・ウ イザウト・アミノアジノ人2%グルコース、40μg/ml硫酸アデニン、40 μg/mlウラシル、2%ディフコ社製バクトアガー)に塗布し、ヒスチジンを 要求しなくなった形質転換体を得た。この様な形質転換実験を10回繰り返して 行い、ヒスチジン非要求性の形質転換体を約10,000クローン得た。 次に、この形質転換体の中から、凝集性クローンのスクリーニングを行った。 これらの形質転換体をプレートから1個ずつつま楊子にて取り、96穴のマイク ロプレート[各々200□lの最少液体培地(上記の最少培地から寒天をぬ−た もの)が人っている]に植菌し、25°Cで3日間培養した。凝集性の検定鵬培 養後のマイクロプレートをマイクロプレートミキサー(タイテ・ツク社製マイク ロミキサー)で60秒間強く振盪して行い、目視にて凝集性のクローンを捜した 。約6,000個のヒスチジン非要求性の形質転換体の中から、1個の比較的強 し)凝集性を示すクローンを得た。この株を非選択下のYPD培地で培養後、ヒ スチジン要求性を示すよう番線なったクローン、すなわちプラスミドが脱落した クローンを得た。このクローンは、ヒスチジン要求性を示すと同時に凝集性も失 われてし)だ。また、最初に得られた凝集性を示す形質転換株からDNAを回収 して大腸菌MC1061株を通じてプラスミドを回収し、それをYJW6株に再 び形質転換し得られたヒスチジン非要求性の形質転換体を調べたところ、全て凝 集性を示した。以上の事実は、形質転換株の示す凝集性は宿主細胞の何らかの遺 伝的な変異によるものではなく、形質転換株の有するプラスミドに起因するもの であると結論した。ここで、発明者等は凝集性を支配する遺伝子配列を含む本プ ラスミドをYCpHF19Sと名付けた。その制限酵素地図を図4に示した。 尚、このマイクロプレートを用いた凝集性酵母のスクリーニング実験がら考えら れるように、このような凝集性遺伝子を含むプラスミドを用いて、マーカーを有 しない酵母を凝集性を選択マーカーとして形質転換体を得ることが可能である。 事実、本実験においても、非凝集性酵母の中がら本プラスミドが導入された形質 転換体を得ることができた。すなわち、このような凝集性遺伝子を、遺伝的マー カーのないサツカロマイセス・セレビシェに属する酵母の形質転換体取得のため に応用できることは明白である。さらに、本スクリーニング過程において、形質 φL換鉢体スクリーニングための特別な培地(最小培地や抗生物質入りの培地) の調整は基本的に必要なく、通常の培地で行えるメリットがある。また、酵母に おける形質転換体取得のためのマーカーとして、現在酵母由来の遺伝子のものは 少なく、酵母のセルフクローン系実験における有用性力吠きい。 実施例2 [クローン化した凝集性遺伝子のマツピング及び同定]実施例1でクローン化し た凝集性遺伝子が酵母第1染色体上のFLOIL伝子であるかどうかを知るため に、以下に示す本凝集性遺伝子の物理的マツピング実験を行った[波等、アグリ カルチュラル・アンド・バイオロジカル・ケミストリー(Agric。 Biol、 Chem、)、53巻、3号、901−903頁(1989)]。 プラスミドYCpHF19Sから凝集性を支配する遺伝子を含むDNA領域内の 2.6kbのEcoRV断片をプローブとして用い、染色体DNA電気泳動(パ ルスフィールド電気泳動)と組み合わせて本遺伝子断片の染色体上の物理的マツ ピングを行った。すなわち、サツカロマイセス・セレビシェABXL−ID株の 染色体電気泳動はカール(Carle)等の方法[ブロシーデインダス・サブ・ ナショナル・アカデミ−・サブ・サイエンシズ・サブ・ザ・ユナイテイソド・ス テーク・サブ・アメリカ(Proc、 Natl、 Acad、 Sci。 USA)、82巻、3756−3760頁(1985)]によってサンプルを調 製し、バイオラド社のCHEF電気泳動装置を用いて行った。電気泳動終了後、 泳動ゲルのDNAバンドをマニアティス等の方法[モレキュラ町クローニング( Molecular Cloning)、382−389頁、コールド・スプリ ング・ハーバ−・ラボラトリ−(Cold Spring HarborLab oratoryX19B2)]に従って、サザンブロッティングおよびハイブリ ダイゼーション実験を行った。その結果、上記の2.6kbのEcoRV断片は ABXL−LD株の第1染色体にハイブリダイズし、本実験でクローン化した凝 集性遺伝子は第1染色体上の遺伝子であることが示された。 次に、クローン化した凝集性遺伝子の遺伝学的マツピングを試みた[渡等、アグ リカルチュラル・アンド・バイオロジカル・ケミストリー(Agric、 Bi ol、 Chem、)、55巻、6号、1547−1552頁(1991)]。 YCpHF19Sを制限酵素XbaIで部分消化し酵母セントロメア遺伝子(C EN4)と酵は複製起点AR8Iを削除しYIp型の組み込み用プラスミドYI pHF19Sを作成した(図5参jj9.)。クローニングした凝集性遺伝子の 部分での酵母への組み込み効率を上げるためにこのプラスミドを制限酵素Bam HIで消化した後、サツカロマイセス、セレビシェYJWZA株(遺伝子型はM ATa FLOI his4)に上記の方法で形質転換し、ヒスチジン非要求性 の形質転換体を得た。得られた株を″flカロマイセス・セレビシェYJWG株 (遺伝子型はMkTa adel ural his4 canlkarl)と 交配し二倍体を得て、それを胞子形成させ遺伝解析(テトララド・アナリシス) を行った。その結果、His十形質(ヒスチジン非要求性)と第I染色体のAD EIと遺伝学的リンケージが得られ(ペアレンタルダイタイブ:ノンペアレンタ ルダイタイブ:テトラタイプ:22:Oニア)、YIpHF19Sプラスミドが クローン化した凝集性遺伝子の部分で、YJW2A株の第I染色体上に組み込ま れたことが明らかになった。 以上の、物理的マツピングと遺伝学的マツピングの結果から、発明者等はここで クローン化した凝集性遺伝子は、酵母第I染色体上のFLOIL伝子であると考 えた。但し、この時点では、ここで得られたFLO1遺伝子が、酵母染色体上の インタクトなFLOIL伝子(すなわちFLOILL伝子)ではなく、後述する 様にFLOILの一部のDNA配列が欠失しているFLOISL伝子であったこ とは未知であった。 実施例3 [FLOISの塩基配列の解析] 発明者等は上記で得たFLOIL伝子(実際はFLOISL伝子)の塩基配列を 決定する実騎を行った。 サブクローニングの結果、FLOISL伝子の凝集性発現に必要な領域は図4の プラスミドYCpHF19SのBamHI−(BamHI/5au3AI)間の 4.1kbのDNA断片ににあることがわかっていた。そこで、このDNA断片 を含む領域をシーフェンス用ベクターpUc118およびpUc119 (いず れも宝酒造社製)のマルチリンカ−サイトにサブクローン化した。次に、各々の サブクローンをヘニコフ(Henikoff)等の方法[ジーン(Gene)、 28巻、351−359頁(1984)]およびヤニッシュ・ペロン(Yani sch−Perron)等の方法〔ジーン(Gene)、33巻、103−11 9頁(1985)]に従って、これらのプラスミドの挿入部分をエキソヌクレア ーゼ■およびマングビーンヌクレアーゼで処理して短鎖化し、当該挿入断片の一 部が脱落し異なる鎖長を有する種々のクローンを作成した。この過程では、キロ シーフェンス用デレージョン・キット(宝酒造社製)を使用した。得られた種々 のクローンの挿入断片についてサンガー(Sanget)等のジデオキシ法[サ イエンス(Science)、214巻、1205−1210頁(1981)] に従い、アプライド・バイオシステムズ(株)の自動DNAシークエンサーを用 いて上記4.1kbのDNA断片の塩基配列を決定した。これを解析した結果、 アミノ酸862個、推定分子量89,368のポリペプチドをコードすることが 可能な2.586bpのオーブン・リーディング・フレームが存在した。 実施例4 [サザーン・ハイブリザイゼーション実験J実施例1で得られた凝集性遺伝子が 、酵母第I染色体上のFLOI座にあることは上述したように明らかであるが、 これがインタクトなFLOIL伝子であるかどうか確認するために、以下の様な サザーン・ハイブリダイゼーション実験を行った。 まず、本凝集性遺伝子をクローン化した酵母サツカロマイセス・セレビシェAB XL−ID株より全DNAを抽出し、制限酵素EcoRVで完全消化後電気泳動 し、上記実施例2で示したオーブン・リーディング・フレームを含む2.6kb のEcoRVDNA断片をプローブとしたジェノミック・サザーン解析を行った 。ここで、サザーン・プロッティングおよびハイブリダイゼーションはマニアテ イス等の方法[モレキュラー、クローニング(Molecular Cloni ng)、3B2−389頁、コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−( Cold Spring Harbor Laboratory)(1982) ]に従った。 その結果、驚くべきことに2.6kb付近に相当する位置にハイブリダイゼーシ ヨンシグナルは得られず、4.7kb付近に相当する位置にハイブリダイゼーシ ョンシグナルが得られた。このことは、クローン化した凝集性遺伝子がABXL −ID株のFLO1遺伝子と同一ではなく、クローン化の過程で何らかの理由に よりインタクトなFLO1遺伝子の一部DNA配列力吹失したものではないかと 発明者等は推定した。 実施例5 [PCR(ポリメラーゼ・チェイン・リアクション)実験]そこも発明者等は、 ABXL−LDのFLO1遺伝子の溝道をPCR(ポリメラーゼ・チェイン・リ アクション)法で確認すべく以下のような実験を行った。まず、上記実施例3で 示した塩基配列を利用してDNA鎖を化学合成した。すなわち、本遺伝子のオー ブン・リーディング・フレームのイニシェーションコドン領域を含む33塩基の DNA配列をDNA合成a(ABI社製)で化学合成しPCHの5°プローブと した。(配列番号3) リンカ−サイト (上記配列の5°末端より14番目からのATG−がFLOISの5°末端配列 である。)また、本凝集性遺伝子のオーブン・リーディング・フレームのターミ ネーションコドン(TAA)を含む領域の相補鎖(リーバース・ストランド)を 含む33塩基のDNA配列を上記と同様に化学合成し、PCHの3°プローブと した。(配列番号4)リンカ−サイト (上記配列の5“末端より10番目がらのATG−がFLOISの3゛末端配列 (リーバース・ストランド)である。) 次に、これらの5′および3プローブを用いて、サツカロマイ七ス・セレビシェ ABXL−ID株の全DNAを鋳型(template)としてPCR実験を行 った。 PCR実験は、アトー社製ザイモリアクターAB−1800型を用い、DNAポ リメラーゼはPfu DNA polymerase(ストラタジーン社、5T RATAGENE社)を用いた。また、PCR実験条件はイエス等の方法[ビー ・シー・アール・テクノロジー(PCRTechnology)、3−12頁、 ストックトン・プレス(Stockton Press)、ヘンリー・ニー・エ ーリッヒ(Henry A、 Er1ich)i(1989)]に従った。PC R実験の結果増幅されたDNAバンドをアガロース・ゲル・電気泳動で確認した ところ、約4.7kbの付近に唯一のバンドが得られ、ABXL−ID株におい てはFLOIのオーブン・リーディング・フレームは約4.7kbと推定された 。また、発明者らがクローン化した凝集性遺伝子を含むプラスミドYCpHF1 9を鋳型として用いたコントロール実験では、i′り2.6kb付近にバンドが 得られた。この結果から、サツカロマイ七ス・セレビシェABXLdD株のFL OI遺伝子の酵母内でのインタクトなオーブン・リーディング・フレームは約2 .6kbではなく約4.7kbであること発明者等は判断した。 従って、発明者等が得た凝集性遺伝子は、何らかの理由により、おそらくYCp HF19を大腸菌M01061株で維持していく過程で分子内組換えの結果FL OI遺伝子の一部が欠失したものであると発明者等は判断した。 実施例6 [FLOIL遺伝子の取得1 そこで、発明者等は、FLO1のクローニングの際、最初に大腸菌より回収した プラスミドYCpHF19S溶液には、インタクトなFLO1遺伝子を含むプラ スミドが混在しているかもしれないという予想のもとに、再調査を行った。まず 、このプラスミド溶液の一部を取り制限酵素EcoRVで消化してアガロース・ ゲル電気泳動を行ったところ、YCpHF19Sで得られる2、6kbのバンド 以外に4.7kb付近に非常に薄いが明らかに観察されるバンドを発見した。こ のことは、このプラスミド溶液が二種のプラスミドの混合溶液であることを示唆 している。そこで、発明者等はこのプラスミド液を用いて大腸菌JA221株( 遺伝子型はrecAl 1acY 1euB trpΔE5thr thi h sdRhsdM)を形質転換し、得られた形質転換体からプラスミドの抽出を行 い調べたところ、YCpHF19Sの他にもう一種類のYCpHF19Sよりサ イズが約2.1kb大きいプラスミドが分離された。ここで最初にクローン化さ れたプラスミドをYCpHF19S、またYCpHF19Sプラスミド溶液から 分離されたサイズが2.1kb大きいプラスミドをYCpHF19Lと命名した 。また、YCpHF19SとYCpHF19Lの各種制限酵素切断パターンを解 析した結果、これらのプラスミドは凝集性遺伝子のオーブン・リーディング・フ レームを含むDNA領域以外の他のDNA領域に違いは見いだされなかった(図 4及び図7参照)。すなわち、YCpHF19Lの凝集性遺伝子のオーブン・リ ーディング・フレームはYCpHF19Sのそれ、より2.1kb長いことを示 している。このことは、まず最初にインタクトなFLOI遺伝子(すなわちFL OIL)のクローン化に成功していたが、大腸菌M01061株でこのYCpH F19Lを維持していく過程において、in vivoでの分子内組換えにより FLOIL遺伝子のオーブン・リーディング・フレームの一部がイン・フレーム で欠失してFLOILからFLOISへ変化した、すなわちYCpHF19Lか らYCpHF19Sへ変化したと判断した。ここで、この欠失はイン・フレーム で起こったため、FLOISは凝集活性を示すポリペプチドをコードすることが できたと考えられる。 以後、YCpHF19S上の凝集性遺伝子をFLOISと、YCpHF19L上 の凝集性遺伝子をFLOILとして区別する。 また、この欠失のおこる頻度はYCpHF19Lプラスミドを保持する大腸菌の 種類によって5大きく影響し、例えばMC1061株(遺伝子型はhsdRmc rEaraD139Δ(araABC−1eu)7679△IacX74 ga lU galK rpsL thi)やDH5a株(遺伝子型は5upE44  Δ1acU169($801acZΔM15) hsdR17recAl en dAl gyrA96 thi−1relA戟jでは 高傾度で変化するがJA221株(遺伝子型はrecAl 1acY 1euB  trpル5 thr thi hsdRhsdM)では変化は比較的少ないと いう現象も発明者等は見いだした。従って、以1り発明者・等はこれらのプラス ミドを大腸菌で維持していく場合、主にJA221株を用いていくことにした。 但し、現在のところこの変化の理由は明らかではない。 実施例7 [FLOILの塩基配列の解析1 上ε己で得られたプラスミドYCpHF19LよりFLOILを含むDNA断片 を切り出し、実施例3と全く同様な方法で、全塩基配列を決定した。その結果、 FLOILのオーブン・リーディング・フレームは1,537個のアミノ酸から 成るポリペプチドをコードする4、611bpの塩基配列であることがわかった (推定分子量は160,692)。また、FLOISはFLOILのオーブン・ リーディング・フレームの開始コドンより985番目から3,009番目までの DNA鎖(アミノ酸配列では329番目から1,003番目までに対応、する) がインフレームで欠失したものであることが明らかになった(配列番号1及び配 列番号2参照)。 また、FLOILのアミノ酸配列の解析結果によると、278番目のアミノ酸か られ、その括弧内にlを挟んで示されたアミノ酸はそれらのいずれがでよいこと を表す。 配列であり(ダイレクトリピート)、FLOILにおいてはこの繰り返し配列が 18個ある。一方、FLOISにおいてはこの繰り返し配列領域のほとんどの部 分が欠失しているので(FLOISはFLOILのアミノ酸配列の329番目か ら1,003番目までが欠失している)、繰り返し配列に関しては3コピーしか 存在しない。発明者等は、現在のところFLOILとFLOISの凝集力の違い (前者の方が後宮に比べて強力な凝集性を重工細胞に与える)は、このダイレク トリピートの数に関係があると推測している。将来的には、このダイレクトリピ ートの数を調節することにより細胞の凝集力を望む程度にする、すなわち凝集力 の自在の調節が可能になると発明者等は推l則している。 実施例8 [FLOIL遺伝子の各種実用醇母株への導入(その1:プラスミドベクター使 用)]上記で得た凝集性遺伝子FLOISおよびFLOILが実際に凝集性実用 酵母の育種に有効かどうか、各種産業用酵母(いずれも非凝集性)への導入を試 みた。まず、産業用酵母に形質転換するために、直接選抜可能なFLOISまた はFLOIL遺伝子を有するブラスミドの作成を行った(フローチャートを図3 に示す。該フローチャート中の各プラスミド及びオープン・リーディング.フレ ーム(ORF)に付された番号は、図4−11に詳しく示されるそれらブラスミ ド及びオーブン・リーディング・フレームに付された番一号と一致する。)。直 接選抜用のベクターブラスミドYRpGL10(直接選抜用のマーカー遺伝子と してG418耐性のTn903遺伝子を有し、酵ほ内での複製起点としてARS I配列を持つ、図9参照)のBamHI−SalIのギャップにYCpHF19 SのFL01S遺伝子を含む5.8kbのBamHI−XhoI断片(図6)を 挿入してブラスミドYRpGLF14S(図10)を作成した。また、FLOI Lブラスミドを含む同様なブラスミドとして、YCpHF19Lの7.9kbの amHI−XhoI断片(図8)をYRpGL10のBamHI−SalIギャ ノプに挿入しYRpGLF8L(図11)を作成した。 次に、産業用酵母のこれらのブラスミドによる形質転換法を示す。産業用酵母の 形質転換法は、基本的には実施例1で示した実験室酵母を用いる場合と同様であ るが、発明者等は以下に示す様な若干の修飾を行った[渡等、アグリ力ルチュラ ルアンド・バイオロジカル・ケミストリ−(Agric. Biol. Che m.)、55巻、6号、1547−1552頁(1991)]。すなわち、10 0mlのYPD液体培地(1%酵母エキス、2%バクトペブトン、2%グルコー ス)に菌株を1白金耳植菌し30゜Cで一夜培養し、翌朝この菌体を遠心分離機 にて分離し、この菌体を同様の組成の新しい培地に植菌しさらに3時間30”C にて培養した。集菌後菌体を40mlの滅菌水で洗浄後、菌体を最終的に約20 mlのTE液[1mMのEDTAを含む10mMのトリス・塩酸緩衝液(PH7 .5)]に懸濁させた(但し、ここでヘマトメーターを用いて、最終的に菌体濃 度が2xl08cells/ml程度になる様に懸濁液の濃度を調整する)。こ の5mlをL字型試験管(モノー管)に移盪した。これより0.1mlを取り、 すでに50μgの組換え体ブラスミド(エタノール沈澱後、風乾させたもの)を 含む1.5ml用のエソペンドルフチューブに加え、よく撹拌した後30分間3 0゜C静置した。静置後、エッペンドルフチューブをよく撹拌し、0.1mlの 70%ポリエチレングリコール#4,000を加え、きらによく撹拌後1時間3 0’Cで静置した。ついで、42゜Cで5分間加γlし(ヒートショック処理) 、室温放冷後、菌体を滅菌水にて洗浄した。最終的にエッペンドルフチューブ中 で1.4mlのYPD液に懸濁して16−20時間30゜Cで静置培養を行う。 その後、その培養液0.1mlずつを200pg/mlのG418を含むYPD 寒天培地に塗布し30゜Cで2−3日間インキュベーション後、形質転換体を取 得した。 この方法を用いて各種産業用酵母の形質転換実験を試みた。結果を下記表1に示 す。また、凝集性の評価方法は次のように実施した。各々の形質転換体を10m lのYPDifli体培地(G418を100μg/ml含む)が入ったL字型 試験管(モノー管)に植菌し28゜Cで3日間振盪培養し(100cycles /min)、目視にて凝集性を評価した。尚、凝集性の程度の評価スケールはジ ョンストン等のスケーリング方法に従った[イーストジエネティノクス・ファン ダメンタル・アンド・アブライド・アスベクツ(YeastGenetics:  Fundamental and Applied Aspects)、20 5−224頁、スブリンガー・フエアラーク(Springer Verlag )、ニューヨーク(New York)、ジエー・エフ,ティー・スペンサ−( J. F. T. Spencer)、ディー.エム・スペンサー(D. M.  Spencer)、工一・アール.ダブリュー・スミス(A. R. W.  Smith)i(1983)]。 [表1] 各種実用酵母への凝集性遺伝子FLOISおよびFLOILの導入とその発現酵 母の種類/ブラスミド YRpOLF14S YRpGLF8L下面ビール酵母  !1204 4 5 W164 4 5 上面ビール酵母 obg. 160 2 Sウ4;+4−一酵母 AIIII3 20Q 4 Sワイン酵母 IAM4175 1 3 日本酒酵母 協会6号 45 焼酎酵母 IF0 0282 2 4 アルコール酵母 IF0 0216 2 4注)凝集性の評価は、0から5の6 段階で表示した。0:非凝集性、1:lll.常に幻弓ν)凝集性、2.弱い凝 集性、3.中程度の1疑集性、4.強レ1凝集性、5:l−常レこぢ虫一凝集性 。 このj店果から、.疑集性a伝子FLOISまたはFLOILt導入すること塾 こより、凝集性の程度の差はあるものの、各種産業用非凝集性酵母を全て凝集性 酵母(こ変換することができた。この場合、ベクタープラスミドYRpGL10 の導入で1よ宿主細胞は非rQj9性のままであることは言うまでもな1,1。 また、FLOIS型遺伝子の導入の場合よりFLOIL型遺f云子の導入の場合 の方力《、よ旧コ・い凝集性を宿主株に引き起こすこと力(Aつ力・つた。 実施i5’i9 [FLOILiftfE子の各種実用酵母株への導入(その2:酵母染色体への 組み込み)】一般に、外来遺伝子をブラスミドの形で宿主細胞に導入した場合、 非這択圧下での継代培歪の結果、プラスミドは細胞から脱落していく。実際に上 記実施例8で得た形質転換体も0418による選択圧をかけなければ容易にブラ スミドは脱落していくことが観察された。そこで、FLOI遺伝子を酵母中で安 定に保持させるために、発明者等はFLOI遺伝子の酵母染色体への組み込みを 試みた。 (i) 組み込みのためのFL○1発現力セットの作成(フローチャートを図1 2&二示す。該フローチャート中の各ブラスミド及びオープン・リーディング・ フレーム(ORF)に付された番号は、図13−27に詳しく示されるそれらブ ラスミド及びオーブン・リーディング.フレームに付された番号と一致する。) 。 FLOI遺伝子を酵母中で高発現させるために、醇母アルコール・デヒドロゲナ ーゼ遺伝子の転写.翻訳を制御するユニットにあたる、プロモーターをFLOI 遺伝子の珂一ブン・リーディング・フレーl1の5゜側上流に、ターミネーター を3′側下流番二それぞれ組み込んだ。すなわち、酵母アルコール・デヒドロゲ ナーゼ遺伝子のプロモーターとターミネーター配列を含むブラスミドpBR−d H−AI)I{1のHindII[部位にFLOISのオーブン・リーディング .フレーム配列またはFLOILのオーブン・リーディング・フレーム配列を挿 入し、それぞれpBR−ADHI−FLOIS(図22)とpBR−ADHI− FLOIL(図27)を得た。尚、本発現カセ・ノトを作成する番二あたって、 FLOISのオーブン・リーディング・フレーム作成時にPCR法を用I/)て 行った力{(PCR実験法は実施例5の場合と同じ)、このようにして作成した FLOIS遺伝子の塩基配列は制限酵素解析およびDNAシークエンスの結果、 実施例3の結果得られた図2の制限酵素開裂地図及び配列番号2に示される塩基 配列と全く同一であることを発明者等は確認している。 (ii) コ・トランスフォーメーション法によるFLO 1発現カセ・ノトの ビーノレ酵母ゲノムへの組み込み例。 酵ひ(非凝集性の下面ビール酵母W204)染色体DNAにベクター由来配列( ベクターブラスミドpBR322由来配列)を含まなν)FLO1発現力七・ノ トをa且み込むためにベンテイラ(Penttila)等のコ・トランスフォー メンジョン法[カレント・ジエネテイソクス、(Curr、 Genet、)、 12巻、413−420頁(1987)]を行った。すなわち、上記(i)で得 たプラスミドpBR−ADHI−FLOISまたはpBR−ADHl−FLOI L 50μgを制限酵素Barn)iIで消化し、フェノール・クロロホルム処 理後、0418耐性プラスミドYRpG1..1050μgを加え一緒にエタノ ール沈澱を行った。このDNAサンプルを風乾後、上記実施例8で示した方法に 従い酵母の形質転換法を行った。形質転換体は0418耐性を指標として選択し 、得られた形質転換体をマイクロプレート・アッセイ法(実施例1参照)により スクリーニングを行い凝集性株を得た。ここで、具体的には、マイクロプレート ・アッセイ法とは以下の如くである。得られたこれらの形質転換体をプレートか ら1個ずつつま楊子にて取り、96穴のマイクロプレート(各々200μmのY PD液体培地が入っている)に植菌し、25°Cで3日間培養した。凝集性の検 定は、培養後のマイクロプレートをマイクロプレートミキサー(タイチック社製 マイクロミキサー)で60秒間強く振盪して行い、目視にて凝集性のクローンを 捜した。 このようにして得られた凝集性株をYPD培地で非選択的に1O−2OL!−代 培養した後、適宜希釈してYPD寒天培地に塗布し30°Cで2−3日培養した 。プレート上に得られたコロニーを0418200μg/mlを含むYPD寒天 培地および0418を含まなしtYPDm天培地にレプリカし、そのコロニーの 0418耐性を調べて、0418耐性を示さない株を得た。これらの株は、プラ スミドYRpGL10が細胞から欠落してし)るが、FLOIA現カセット(す なわちADHIプロモーターとADHIターミネータ−の発現支配下にあるFL OISまたはFLOIL遺伝子のオーブン・リーディング・フレーム)が、AD H1遺伝子の相同間タリ部分を利用してin vivoでジーン・リプレースメ ン) (gene replacement)により染色体のADH1座位に組 み込まれたものであると考えられる。 これらの株のうち、FLOIS発現カセットが組み込まれた株をW2O4−FL OIS株、FLOIL発現カセットが組み込まれた株をW2O4−FLOIL株 と呼ぶことにした。これらの株を50址代培養したところ、凝集性は培養前と同 じ程度に維持された。また、W2O4−FLOIS株およI、)”W2O4−F LOIL4朱のジェノミック・サザン解析を行ったところ、いずれのFLOIカ セットも染色体DNAに組み込まれていることを発明者等は確認している。 (iii) 発酵試験 (ii)で得られたW2O4FL01S株およびW2O4−FLOIL株を用い て2Lスケールの小スケールビール発酵試験を行った。すなわち、方法は欧州醸 造学会の統一方法[ジャーナル・オブ、ジ、インスティテユート・オブ・ブリュ ーイング(J、 In5t、 Brew、)、イービーシー、アナリティカ・ミ クロビオロジ力・メソッド・2.5.4.チューブズイービーシー、(EBCA nalytica Microbiologica、 Method 2.5. 4. Tubes E、B、C,)、@83巻。 117−118頁、1977年]に従った。麦汁50m1で20°C3日間静置 培養し、その全量を麦汁ILに加えて15°Cで1週間静置培養した。生育した 菌体を遠心分離(5,000rpm x 10分)により集菌した。得られた酵 母菌体を11°P(プラト一度)の麦汁(予め酸素濃度は9ppmに調製しであ る)に0.5%(wet v/v)となるように添加した。これを10°Cで1 0日間静置発酵させた。この時点で酵母の凝集沈降量を比較したところ、親株の W2O4株は非凝集性であるため沈下酵母の量が少なく、回収量は最初の添加酵 母の量とほぼ同じ量(すなわち100%の回収率)。しかし、FLOIL発現カ セットが組み込まれているW2O4−FLOIL株は強い凝集性を示し、回収量 は最初の添加酵母量の倍以上(すなわち200%以上)であった。しかしながら 、FLOIS発現カセットが組み込まれたW2O4−FLOIS株は非常に弱い 凝集性しか示さず、回収量は親株W2O4の場合と同程度でしかなかった。この ことは、FLOISのシングルコピーでの導入では、その宿王細胞に麦汁中で十 分な凝集性を引き起こすことができないことを意味していると推察される(実施 例8で得たマルチコピーでFLOISを導入したW2O4は麦汁中でも凝集性を 示す。)。 しかし、シングルコピーのFLOISが染色体に導入されているW2O4−FL OIS株がYPD培地中では中程度の凝集性を示すが、麦汁中では示さない理由 は現在のところ不明である。 また、上記の発酵終了後(前発醇終了後)その上澄み液(若ビール)の熟成(を 表発酵)を行った。すなわち、5°C2週間、0°C1週間の後発酵工耳呈1冬 了tF−メンフ゛レンフイルターでろ過を行い、0°C2気圧で2日間カーボネ ーション後、イし学分析および試飲を行った。その結果、W2O4とW2O4− FLOILで1よ何等の差異1!認められな力1つだ。従って、本発明の酵母を 用I/1だビール醸造では、対照採番コ香味成分のイ可等の変化を与えずに酵母 の凝集性のみを改良することができたこと力(明ら力)となった。 [寄託] 本発明のDNA鎖(FLOIL遺伝子のオープン・リーディング、フレーム自己 ツ1])を含むプラスミドpBR−dEP1−FL01L(図27)は、大腸菌 JA221株番二導入し、Escherichiacoli FLOILとして 、1993年1月13日通商産業省工業技術院生命工学工業士支律i研究所に寄 託されて、微工研条寄第FERMBP−4136号の受託番号を得てしする。 配列表 配列番号:1 配列の長さ:4614 配列の型、核酸 鎮の数°二本鎖 トポロジー二直鎮状 配列の種類: Genomic DNA起源:サツカロマイセス・セレビシェA BXL−10K配列 1 GACCTA AGT CAA TCT MCTGT ACT GTCCCT  GACCCT TCA AAT TAT GCT 816GTCAGT ACC ACT ACA ACT ACA ACG GM CCACAG ACCGGT  ACT TTCACT 864TCT ACA TCT ACT GM AT G ACCACCGTCACCGGT ACCAACGGCGTT CCA 9 12ACT GACGM ACCGTCATT GTCATCAGA ACT  CCA ACA ACT GCT AGCACC960ATCATA ACT  ACA ACT GAG CCA TGG MCAGCACT TTT ACC TCCMCTTCT 1008ACCGAA TTG ACCACA GTCA CT GGCACCMT GGT GTA CGA ACT GACGM 10 66ACCATCATT GTA ATCAGA ACA CCA ACA A CA GCCACT ACT GCCATA ACT 1104ACA ACT  GAG CCA TGG AACAGCACT TTT ACCTCT AC T TCT ACCGAA TTG 115Q GTCATCAGA ACA CCA ACA ACA GCCACT ACT  GCCATG ACT ACA ACT CAG 124W CCA TGG MCGACACT TTT ACCTCT ACA TCCA CT GM ATG ACCACCGTC1296ACCGGT ACCMCG GT TTG CCA ACT GAT GM ACCATCATT GTCA TCAGA 1344ACA CCA ACA ACA GCCACT ACT  GCT ATG ACT ACA ACT CAG CCA TGG、、GA CP392 Thr Pro Thr Thr Ala Thr Thr Ala Met  Thr Thr Thr Gln Pro Trp AspGTCACCGGT  ACCMCGGT TTG CCA ACT GAT GM ACCATCA TT GTCATC2018AGA ACA CCA ACA ACA GCC ACT ACT GCCATG ACT ACA ACT CAG CCA T GG 2O64 ACCMCGGT TTG CCA ACT GAT GAG ACCATCA TT GTCATCAGA ACA CCA 2160ACA ACA GCC ACT ACT GCCATG ACT ACA ACT CAG CCA T GG MCGACACT 2208TTT ACCTCT ACA TCCAC T GM ATG ACCACCGTCACCGGT ACCMCGGC225 6GTT CCA ACT GACGM ACCGTCATT GTCATCA GA ACT CCA ACT AGT GM 2304TCT TCT TC A TCA TTA CCA CTT GTT ACCAGT GCG ACA  ACA AGCCAG GM 36S8 Ser Ser Ser Ser Leu Pro Leu Val Thr  Ser Ala Thr Thr Ser GTn GluACT GCT T CT TCA TTA CCA CCT GCT ACCACT ACA AA A ACG AGCGM CM 369U TCCATCTCCCCT GCG ATT GTT TCCACA GCT  ACT GTT ACT GTT AGCGGC3792GTCACA ACA  GAG TAT ACCACA TGG TGCCCT ATT TCT A CT ACA GAG ACA 31R40 ACA AAG CM ACCAAA GGG ACA ACA GAG CA A ACCACA GAA ACA ACA AAA 38W8 配列番号:2 配列の長さ:2589 配列の型:核酸 鎮の数:二重鎖 トポロジー:直鎮状 配列の種@ : Genomic DNA起源:サツカロマイセス・セレビシェ ^BXL−10株配列 2 GTCAGT ACCACT ACA ACT ACA ACG GM CCA  丁GG ACCGGT ACT TTCACT 864TCT ACA TC T ACT GM ATCACCACCGTCACCGCT ACCMCGGC GTT CCA 912AC丁 GACGAA ACCGTCATT GTCA TCAGA ACT CCA ACA ACT GCT AGCACC960A TCATA ACT ACA ACT GAG CCA TGG ACT GG T ACT TTCACT TCT ACA TCT 1O08 TCT TCA GGA CM ATCACCAGCTCT ATCACG T CT TCG CGT CCA ATT ATT 129611e Ser S er Ser Val Thr Ser Ser Leu Phe Thr S er Ser Pro Val IIsSer Leu Pro Leu Va l Thr Ser Ala Thr Thr Ser Gln Glu Th r Ala SerCCT GCG ATT GTT TCCACA GCT  ACT GTT ACT GTT AGCGGCGTCACA ACA 177 U GAG TAT ACCACA TGG TGCCCT ATT TCT AC T ACA GAG ACA ACA MG CM 182S ACCAAA GGG ACA ACA GAG CAA ACCACA GM  ACA ACA AAA CM ACCACG 1872GTA GTT A CA ATT TCT TCT TGT GAA TCT GACGTA TG CTCT MG ACT GCT 19Q0 TCT CCA GCCATT GTA TCT ACA AGCACT GC T ACT ATT MCGGCGTT ACT 1968ACA GM TA CACA ACA TGG TGT CCT ATT TCCACCACA G M TCG AGG CM 2016CAA ACA ACG CTA GTT  ACT GTT ACT TCCTGCGM TCT GG丁G丁G TGT  TCC2064GM ACT GCT TCA CCT GCCATT GT T TCG ACG GCCACG CCT ACT GTG MT 211Q G1u Thr Ala Ser Pro Ala Ile Val Ser  Thr Ala Thr Ala Thr Val AsnGAT GTT G TT ACG GTCTAT CCT ACA TGG AGG CCA CA G ACT GCG MT GM 21U0 GAG TCT GTCAGCTCT AAA ATG AACAGT GCT  ACCGGT GAG ACA ACA ACC2208AAT’AC丁 T TA GCT GCT GAA ACG ACT ACCMT ACT GTA  GCT GCT GAG ACG 2Q56 配列番号=3 配列の長さ:33 配列の型:核酸 鎮の数二一本膜 き; 賓 FIGURE 4 Xbal (Barn)(I/5au3AI)FJGLJRE 5 FJGLJRE 6 FLOIS 0RF FIGURE 7 FIGURE 8 FIGURE 9 FIGLJRE 10 FiGLJRE J J 1図 13 ■14 BamHI )Undlll Bam)(IADH17−ロを一γ−ΔDHI  ターミ孝−フーFIGURE 15 vull FIGURE 16 Pvu I I FIGURE 17 図18 (ピQ尺て・・イf八2 FIGtJRE 19 FjGLJF?E 20 回 22 FIGURE 23 FIGURE 24 FJGLJRE 25 Hindlll EcoRV Bglll H3ndlllFLOIL ORF フロントページの続き (51) Int、C1,’ 識別記号 庁内整理番号C12R1:865) (72)発明者 高1)善浩 静岡県焼津市岡当目10番地 サッポロビール株式会社 プリューイングリサー チラボラトリーズ (72)発明者 小川 雅俗 静岡県焼津市岡当目10番地 サッポロビール株式会社 プリューイングリサー チラボラトリーズ I //(Cl2N 15100 ZNA ACI2 R1:865) (72)発明者 ペンティラ・メルヤ フィンランド国 ニスボー市 ニスエフ−02151ティエト ティエ 2 オ イパニモラポラトリオ内 (72)発明者 オンネラ・マイヤ・レーナフィンランド国 ニスボー市 ニス エフ−〇2151 ティエト ティエ 2 オイパニモラポラトリオ内 (72)発明者 ケラネン・シルツカ フィンランド国 ニスボー市 ニスエフ−02151ティエト ティエ 2 オ イパニモラポラトリオ内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.酵母において凝集活性を示すポリペプチドをコードする4.7±0.2kb の凝集性遺伝子。
  2. 2.酵母において凝集活性を示すポリペプチドをコードする2.6±0.2kb の凝集性遺伝子。
  3. 3.酵母サッカロマイセス・セレビシエに由来し、図1の制限酵素開裂地図で規 定される請求項1記載の凝集性遺伝子。
  4. 4.配列表の配列番号1に示されるアミノ酸配列を実質的にコードする請求項1 または3記載の凝集性遺伝子。
  5. 5.酵母サッカロマイセス・セレビシエに由来し、図2の制限酵素開裂地図で規 定される請求項2記載の凝集性遺伝子。
  6. 6.配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列を実質的にコードする請求項2 または5記載の凝集性遺伝子。
  7. 7.請求項1−7のいずれかに記載された凝集性遺伝子を含有し、凝集性を有す る酵母。
JP6518826A 1993-02-26 1994-02-24 酵母凝集性遺伝子及びそれを含有する酵母 Pending JPH07509372A (ja)

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