JPH08103269A - Base sequence of carbonyl reductase gene and method for utilizing the same - Google Patents

Base sequence of carbonyl reductase gene and method for utilizing the same

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JPH08103269A
JPH08103269A JP6244090A JP24409094A JPH08103269A JP H08103269 A JPH08103269 A JP H08103269A JP 6244090 A JP6244090 A JP 6244090A JP 24409094 A JP24409094 A JP 24409094A JP H08103269 A JPH08103269 A JP H08103269A
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ald
gene
substituted
dna
aag
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JP6244090A
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Japanese (ja)
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Akira Shimizu
昌 清水
Michihiko Kataoka
道彦 片岡
Eiji Yanase
英司 簗瀬
Keiko Kita
恵子 喜多
Tadashi Morikawa
忠志 守川
Teruzo Miyoshi
照三 三好
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

PURPOSE: To obtain the subject enzyme, having a specific amino acid sequence, producible according to the manner of the genetic engineering, capable of acting on a γ-substituted acetoacetic ester and providing an (R)-γ-substituted-β- hydroxybutyric acid ester, etc., useful as a synthetic raw material, etc., as medicines and agrochemicals. CONSTITUTION: This new carbonyl reductase has an amino acid sequence containing an amino acid sequence represented by the formula and is capable of acting on a γ-substituted acetoacetic ester and producing an (R)-γ- substituted-β-hydroxybutyric acid ester useful as a synthetic raw material for medicines, agrochemicals, etc., and used for synthesis, etc., of L-carnitine useful as the medicines. This enzyme is obtained by extracting an mRNA from Sporobolomyces salmonicolor IFO1038, etc., belonging to the genus Sporobolomyces, synthesizing a cDNA using the mRNA as a template, cloning the resultant cDNA with a primer comprising a part of a gene capable of coding the carbonyl reductase according to the polymerase chain reaction(PCR) method, sorting out a gene, joining the sorted gene to a vector and expressing the gene in a host cell.

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、配列表の配列番号1に
示したアミノ酸配列を有し、カルボニルレダクターゼ
(以下、ALDと略す)活性を有するポリペプチドをコ
ードするDNA、そのDNAとベクターよりなる組換え
体DNA、その組換え体DNAで形質転換せしめられた
形質転換体、及び該形質転換体を利用したALDの製造
法並びに(R)−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステ
ルの製造法に関する。特に、(R)−γ−置換−β−ヒ
ドロキシ酪酸エステルは、医薬・農薬等の合成原料とし
て有用な化合物であり、例えば、医薬として用いられる
L−カルニチンの合成に利用可能であることが知られて
いる。
The present invention relates to a DNA having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing and encoding a polypeptide having a carbonyl reductase (hereinafter abbreviated as ALD) activity, its DNA and a vector. Recombinant DNA, transformant transformed with the recombinant DNA, method for producing ALD using the transformant, and method for producing (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester Regarding In particular, (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester is a compound useful as a raw material for the synthesis of medicines, agricultural chemicals and the like, and for example, it is known that it can be used for the synthesis of L-carnitine used as a medicine. Has been.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、γ−置換アセト酢酸エステルからの(R)−γ−置
換−β−ヒドロキシ酪酸エステルの合成を触媒する微生
物起源の酵素として、酵母由来のL−β−ヒドロキシア
シルCoAデヒドロゲナーゼ(EC1.1.1.35)
(特開昭59−118093号公報)及びサーモアナエ
ロビウム・ブロキイ(Thermoanaearobium brockii )由
来のアルコールデヒドロゲナーゼ(EC1.1.1.
2)(J.A.C.S., 107 ,4028(1985) )が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, yeast-derived enzymes have been used as an enzyme of microbial origin that catalyzes the synthesis of (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester from γ-substituted acetoacetic acid ester. L-β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase (EC1.1.1.35)
(JP-A-59-118093) and an alcohol dehydrogenase derived from Thermoanaerobium brockii (EC 1.1.1.
2) (JACS, 107 , 4028 (1985)) is known.

【0003】しかしながら、前者は反応性や温度安定性
において、又後者は嫌気培養が必要である等著しい不利
な点を有しており、これらを使用した(R)−γ−置換
−β−ヒドロキシ酪酸エステルの製造法は実用的とは言
い難かった。このような点を解決するものとして、本発
明者らは、自然界及び保存菌株を広く検索した結果スポ
ロボロマイセス(Sporobolomyces)属由来の還元型ニコチ
ンアミド・アデニン・ジヌクレオチド・リン酸(NAD
PH)依存性カルボニルレダクターゼ(ALD)を見出
すと共に(特開昭63−304979号)、その酵素を
使用すればγ−置換アセト酢酸エステルから選択的に
(R)−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルを製造
することが出来ることを見出した(特開昭63−304
991号)。
However, the former has significant disadvantages such as reactivity and temperature stability, and the latter requires anaerobic culture, and (R) -γ-substituted-β-hydroxy is used. It was difficult to say that the production method of butyric acid ester was practical. As a solution to such a point, the present inventors extensively searched natural and conserved strains, and as a result, reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NAD) derived from the genus Sporobolomyces.
(PH) -dependent carbonyl reductase (ALD) was found (JP-A-63-304979), and by using the enzyme, (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid was selectively selected from γ-substituted acetoacetic acid esters. It has been found that an ester can be produced (JP-A-63-304).
No. 991).

【0004】このようなALDを使用して(R)−γ−
置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルを効率よく製造する
ためには、大量のALDを安価に取得することが必要で
あった。従来この酵素を大量に効率よく得るために、高
生産菌株を土壌などから得る試みが広範囲になされた
り、あるいは既存の生産株の人工突然変異によって育種
改良することがなされてきたが、満足のいく結果は得ら
れていなかった。
Using such an ALD, (R) -γ-
In order to efficiently produce a substituted -β-hydroxybutyric acid ester, it was necessary to obtain a large amount of ALD at low cost. In the past, in order to efficiently obtain this enzyme in large quantities, attempts have been made extensively to obtain high-producing strains from soil, etc., or breeding improvement has been made by artificial mutation of existing production strains, but it is satisfactory. No results were obtained.

【0005】[0005]

【問題点を解決するための手段】このような状況のもと
で、本発明者らは、鋭意研究を行った結果、微生物より
ALD産生に関与する遺伝子を遺伝子組換えの手法で取
得し、その遺伝子の塩基配列を決定した。本発明者らは
更に研究を進めた結果、ALDをコードするDNAは、
遺伝子発現制御配列との組み合わせが比較的簡単になし
得ること、その発現の制御が容易化しうること、さらに
は高ALD産生形質転換体の育種に使用できるなどの優
れた利点を有すると共に、そのうちの塩基配列を公知の
手法で置換あるいは欠失あるいは付加することが容易に
なるなどのことを見いだして本発明を完成した。
[Means for Solving the Problems] Under these circumstances, the present inventors have conducted diligent research, and as a result, obtained a gene involved in ALD production from a microorganism by a gene recombination technique, The base sequence of the gene was determined. As a result of further research by the present inventors, the DNA encoding ALD was
In addition to having the advantage that it can be combined with a gene expression control sequence relatively easily, that the control of its expression can be facilitated, and that it can be used for breeding high ALD-producing transformants, The present invention has been completed by discovering that substitution, deletion or addition of a nucleotide sequence can be easily performed by a known method.

【0006】即ち、本発明は、(1)配列表の配列番号
1に示したアミノ酸配列を有し、ALD活性を有するポ
リペプチドをコードする遺伝子DNA、(2)上記
(1)のDNAをベクターに組み込んでなる組換え体D
NA、(3)上記(2)の組換え体DNAで形質転換せ
しめられた形質転換体、(4)上記(3)の形質転換体
を培養し、次に得られたALDを採取することを特徴と
するALDの製造法、及び(5)上記(3)の形質転換
体又はその処理物を、γ−置換アセト酢酸エステルと反
応せしめ、生成した(R)−γ−置換−β−ヒドロキシ
酪酸エステルを採取することを特徴とする(R)−γ−
置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルの製造法に関する。
本発明は、また、上記(1)のDNAを用いた高発現性
の組換え体DNA並びにその製造法、及び上記(1)の
DNAを用いたALD高産生形質転換体の育種法をも提
供する。
That is, the present invention provides (1) a vector having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing and encoding a polypeptide having ALD activity, (2) the DNA of (1) above. Recombinant D incorporated into
NA, (3) a transformant transformed with the recombinant DNA of (2) above, (4) culturing the transformant of (3) above, and then collecting the obtained ALD. Characteristic ALD production method, and (5) The transformant of (3) or a treated product thereof is reacted with γ-substituted acetoacetic acid ester to produce (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid. (R) -γ- characterized by collecting the ester
It relates to a method for producing a substituted-β-hydroxybutyric acid ester.
The present invention also provides a highly-expressing recombinant DNA using the DNA of (1) above, a method for producing the same, and a breeding method of an ALD high-producing transformant using the DNA of (1) above. To do.

【0007】以下、更に詳細に本発明を説明する。 (1)ALD合成に関与する遺伝情報を担うDNAの単
離 本発明の配列表の配列番号1に示したアミノ酸配列を有
し、ALD活性を有するポリペプチドをコードするDN
A(以下、単にALD遺伝子とも言う)は、ALDの合
成に関与する遺伝情報を担うDNAから製造することが
できる。
The present invention will be described in more detail below. (1) Isolation of DNA Carrying Genetic Information Involved in ALD Synthesis DN having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing of the present invention and encoding a polypeptide having ALD activity
A (hereinafter, also simply referred to as ALD gene) can be produced from DNA carrying genetic information involved in ALD synthesis.

【0008】このALDの合成に関与する遺伝情報を担
うDNAとしては、例えばスポロボロマイセス(Sporobo
lomyces)属酵母から得られたものが挙げられる。このス
ポロボロマイセス属酵母としてはALD産生スポロボロ
マイセス属酵母であれば特に限定されないが、特に好ま
しいものとしてはスポロボロマイセス・サルモニカラー
(Sporobolomyces salmonicolor) IFO1038をあげ
ることができる。遺伝子供与体からのALD遺伝子を持
つDNA断片の取得は通常の方法を用いて行うことがで
きる。例えば、常法により作成した遺伝子供与体の染色
体DNAライブラリーまたはcDNAライブラリーか
ら、精製ARDの部分アミノ酸配列をもとに合成したD
NAプローブを用いたハイブリダイゼーション法で目的
の断片を得ることが可能である。
[0008] Examples of the DNA carrying the genetic information involved in the synthesis of ALD include, for example, Sporobomyces.
lomyces) yeasts. This Sporoboromyces yeast is not particularly limited as long as it is an ALD-producing Sporoboromyces yeast, but particularly preferred is Sporoboromyces salmonicolor.
(Sporobolomyces salmonicolor) IFO1038 can be mentioned. The DNA fragment having the ALD gene can be obtained from the gene donor by a usual method. For example, D synthesized from a chromosomal DNA library or cDNA library of a gene donor prepared by a conventional method based on the partial amino acid sequence of purified ARD.
A target fragment can be obtained by a hybridization method using an NA probe.

【0009】また、このDNAは、それが一旦単離取得
されたならば、慣用方法に従ってそのDNA中の塩基配
列の大部分あるいは一部分を利用して、それをプローブ
として用いて、他の生物を検索して、その生物の保有す
る遺伝子のうちに、ALDの合成に関与する遺伝情報を
担うものを見つけ出し、次にそのようにして同定された
遺伝子を遺伝子組換え技術の手法を応用して切り出し
て、それを大量に得、それをこのスポロボロマイセス属
酵母に由来するものと同様に用いることは、当業者であ
れば容易に理解し得るところのものである。
Further, this DNA, once isolated and obtained, utilizes most or part of the nucleotide sequence in the DNA according to a conventional method and uses it as a probe to detect other organisms. Searching for genes that carry the genetic information involved in ALD synthesis among the genes possessed by the organism, then cutting out the genes thus identified by applying the method of gene recombination technology. Then, it is easily understood by those skilled in the art to obtain a large amount of it and use it in the same manner as that derived from this yeast of the genus Sporoboromyces.

【0010】従って、本発明のALDの合成に関与する
遺伝情報を担うDNA源としては、スポロボロマイセス
属酵母のみでなく、上記したような手法の適用できる微
生物であってALDをコードする遺伝子を有するものが
あげられる。この他にも、ALD遺伝子を有するもので
あれば、動物、植物、下等生物、高等生物の区別なく利
用することが可能である。
Therefore, as the DNA source for carrying the genetic information involved in the synthesis of ALD of the present invention, not only yeast of the genus Sporoboromyces but also microorganisms to which the above-mentioned method can be applied and which is a gene encoding ALD There is a thing which has. In addition to this, as long as it has an ALD gene, it can be used without distinction between animals, plants, lower organisms, and higher organisms.

【0011】(2)ALD産生遺伝子を含むDNA断片
の塩基配列の決定 ALD遺伝子を持つDNA断片のDNA塩基配列の決定
法としては、Maxam−Gilbert法、ジデオキ
シ・シークエンス法、ジデオキシ・チェイン・ターミネ
ーション法等があげられる。このような方法の内には、
適当な制限酵素を作用させ、制限酵素地図を作製した上
で、必要な断片をサブクローン化する方法や、ショット
ガン・クローニング法、PCRにより遺伝子を増幅する
方法、核酸分解酵素によりディリーションする方法など
の様々な手法が含まれていることはもちろんである。
(2) Determination of Nucleotide Sequence of DNA Fragment Containing ALD Gene Genes The Maxam-Gilbert method, dideoxy sequence method, dideoxy chain termination method can be used to determine the DNA nucleotide sequence of a DNA fragment having an ALD gene. Etc. Some of these methods include
A method in which an appropriate restriction enzyme is allowed to act to create a restriction enzyme map, and then a necessary fragment is subcloned, a shotgun cloning method, a method for amplifying a gene by PCR, and a method for deleting with a nucleolytic enzyme. Of course, various methods such as are included.

【0012】上記のようにして構造解析されたDNA
に、ALDの合成に関与する遺伝子以外の領域が保有さ
れている場合、様々な方法でALDの合成に不必要な領
域を欠失させることができる。このような方法として
は、BAL31ヌクレアーゼやエキソヌクレアーゼIII
による欠失法、制限酵素切断サイトを利用した組換え法
などがあげられる。この際、遺伝子の固有のプロモータ
ーを他のものに変更したり、部位特異的変異を導入して
プロモーターの強度を変化させることは、現在の遺伝子
操作技術では、容易に行いうることであり、従って、そ
のように一部を変更したDNA断片であっても、ALD
活性を示すポリペプチドの産生を担う遺伝子を含むDN
A断片であれば、全て本発明に含まれることは明白であ
る。
DNA structurally analyzed as described above
In the case where a region other than the gene involved in ALD synthesis is carried, a region unnecessary for ALD synthesis can be deleted by various methods. Examples of such methods include BAL31 nuclease and exonuclease III.
And a recombination method using a restriction enzyme cleavage site. At this time, changing the promoter specific to the gene to another one or changing the strength of the promoter by introducing a site-specific mutation can be easily carried out by the current gene manipulation technique, and therefore, , Even if a partially modified DNA fragment is ALD
DN containing gene responsible for production of active polypeptide
It is clear that all A fragments are included in the present invention.

【0013】一旦、遺伝子の塩基配列が明らかになれ
ば、その機能を損なわない範囲でその塩基の置換を行う
ことは、当該分野において知られた方法を適用して容易
に行うことができる。例えば、相当するアミノ酸をコー
ドする遺伝暗号の縮重を利用したもの、生物の遺伝暗号
の利用率を考慮した変換あるいはALDの機能に悪影響
を及ぼさないようなアミノ酸配列の変換のための塩基の
置換、付加または欠失処理などがあげられる。更にま
た、このような改変のうちには、ALDの活性中心のみ
を保存し、その他の部分を大幅に変化させるようにその
DNAの配列及び長さをかえることも含まれる。
Once the base sequence of the gene has been clarified, the base substitution can be easily carried out by applying a method known in the art so long as the function is not impaired. For example, the substitution of the genetic code that encodes the corresponding amino acid, the substitution of the base for the conversion that considers the utilization rate of the genetic code of the organism, or the conversion of the amino acid sequence that does not adversely affect the function of ALD. , Addition or deletion treatment and the like. Furthermore, such modifications also include altering the sequence and length of the DNA so that only the active centers of ALD are preserved and other moieties are significantly altered.

【0014】従って、本発明のALDの合成に関与する
遺伝情報を担うDNAとしては、以上のような改変を施
したものすべてが含まれることは当業者であれば容易に
理解し得るところのものである。以上のような事情に鑑
み、本発明のALDの合成に関与するDNAは、本発明
の思想を実質的に利用して得られ、本発明のDNAと実
質的に同一の機能を有するものすべてを含有するもので
ある。
Therefore, those skilled in the art can easily understand that the DNA carrying the genetic information involved in the synthesis of ALD of the present invention includes all those modified as described above. Is. In view of the above circumstances, the DNA involved in the synthesis of ALD of the present invention can be obtained by substantially utilizing the idea of the present invention, and any DNA having substantially the same function as the DNA of the present invention can be used. It is contained.

【0015】(3)ALD遺伝子を持つ組換え体DNA
の作製 ALDの合成に関与する遺伝情報を担うDNAを含む断
片から、適当な手段を施してDNA合成に不必要な領域
を欠失させたDNAを適当なベクターDNAに再び組み
込むことにより、宿主細胞に再び導入することが出来
る。本発明の上記ALDの合成に関与する遺伝情報を担
うDNAを宿主細胞に導入し、そしてそれをその導入さ
れた宿主細胞内で発現させるために用いられるベクター
DNAとしては、適当な宿主細胞内で、ALD遺伝子を
発現できるものであれば特に制限なく使用し得る。
(3) Recombinant DNA having ALD gene
Preparation of a host cell by reintegrating a DNA containing a DNA carrying the genetic information involved in the synthesis of ALD into a suitable vector DNA by applying appropriate means to delete a region unnecessary for DNA synthesis. Can be reintroduced into. The vector DNA used for introducing the DNA carrying the genetic information involved in the synthesis of ALD of the present invention into a host cell and expressing it in the introduced host cell is , ALD gene can be used without particular limitation.

【0016】このようなベクターDNAとしては、上記
ALDの合成に関与する遺伝情報を担うDNAを組み込
むことの出来るものであり、組換えたベクターDNAで
宿主細胞を形質転換できるものであり、そして得られた
形質転換体の細胞内で導入されたALDの合成に関与す
る遺伝情報を担うDNAの発現ができるものであれば特
に限定されず、如何なるものも使用することが出来る。
このようなベクターDNAとしては、宿主細胞中で自律
複製可能であり、さらに組換え宿主細胞のみを選別でき
るような適当な選択マーカーなどが付与されたものがあ
げられる。さらにまた、このようなベクターDNAは公
知のベクターDNA等から当業者が容易に製造し得るよ
うなものであってもよい。
[0016] Such a vector DNA is one which can incorporate a DNA which carries the genetic information involved in the synthesis of ALD, which can transform a host cell with the recombinant vector DNA, and which is obtained. The transformant is not particularly limited as long as it can express the DNA that carries the genetic information involved in the synthesis of ALD introduced into the cells of the transformant, and any one can be used.
Examples of such vector DNA include those that are capable of autonomously replicating in a host cell and are further provided with an appropriate selectable marker and the like capable of selecting only recombinant host cells. Furthermore, such vector DNA may be one that can be easily produced by those skilled in the art from known vector DNA and the like.

【0017】このようなベクターDNAとしては、例え
ばプラスミドベクター、ファージベクター、コスミドベ
クターから選ばれたものがあげられる。また、他の宿主
株との間で遺伝子交換が可能なシャトルベクターであっ
てもよいし、ランナウェイベクターやスリーパーベクタ
ーなどの遺伝子産物の発現効率を向上せしめるために特
別に工夫されたものであってもよい。さらに、このよう
なベクターDNAは、lacUV5プロモーター、tr
pプロモーター、tacプロモーター、lppプロモー
ター、tufBプロモーター、recAプロモーター、
PL プロモーター等の制御因子を適宜付与されたもので
あってもよい。
Examples of such vector DNA include those selected from plasmid vectors, phage vectors and cosmid vectors. Further, it may be a shuttle vector capable of gene exchange with other host strains, and is specially devised to improve the expression efficiency of gene products such as runaway vector and sleeper vector. May be. In addition, such vector DNA has the lacUV5 promoter, tr
p promoter, tac promoter, lpp promoter, tufB promoter, recA promoter,
It may be one to which a regulatory factor such as PL promoter is appropriately added.

【0018】上記ベクターDNAに、上記ALDの合成
に関与する遺伝情報を担うDNAを組み込むには、ま
ず、上記ベクターDNAに適当な制限酵素を作用させ、
得られたベクターDNA断片を、上記ALDの合成に関
与する遺伝情報を担うDNA断片とを混合し、これにD
NAリガーゼを作用させることによりなしうる。この
際、必要に応じ当該分野で知られたリンカー付与、ブラ
ントエンド化等の処理を加えることもできる。このよう
にして得られた組換え体DNAは次に適当な宿主細胞の
中に導入される。
In order to incorporate the DNA carrying the genetic information involved in the synthesis of ALD into the above vector DNA, first, an appropriate restriction enzyme is allowed to act on the above vector DNA,
The obtained vector DNA fragment is mixed with the DNA fragment which carries the genetic information involved in the synthesis of ALD, and D
This can be done by acting NA ligase. At this time, if necessary, treatments such as linker addition, blunt end formation and the like known in the art can be added. The recombinant DNA thus obtained is then introduced into a suitable host cell.

【0019】(4)組換え体DNAの宿主細胞への導入 上記のようにして作製した組換え体DNAを導入するた
めの宿主細胞としては、上で得られた組換えベクターで
もって形質転換されて、ALD遺伝子を発現させること
ができるようなものであれば、特に制限なく使用するこ
とが出来る。このような宿主細胞としては、本発明の目
的に沿ってALD遺伝子の発現を達成し得る限り、グラ
ム陰性菌あるいはグラム陽性菌の区別なく、さらには、
下等細胞あるいは高等細胞の区別なく、動物由来細胞で
あろうと植物由来細胞であろうと使用できる。
(4) Introduction of Recombinant DNA into Host Cell Host cells for introducing the recombinant DNA prepared as described above are transformed with the recombinant vector obtained above. As long as it can express the ALD gene, it can be used without particular limitation. As such a host cell, as long as the expression of the ALD gene can be achieved for the purpose of the present invention, there is no distinction between Gram-negative bacteria and Gram-positive bacteria, and further,
It is possible to use animal-derived cells or plant-derived cells regardless of lower cells or higher cells.

【0020】ここで使用することのできる宿主細胞とし
ては、本発明のALDの合成に関与する遺伝情報を担う
DNAの発現が達成され得るものがあげられ、このよう
な宿主細胞としては、大腸菌、キサントモナス属細菌、
アセトバクター属細菌、シュードモナス属細菌、グルコ
ノバクター属細菌、アゾトバクター属細菌、リゾビウム
属細菌、アルカリゲネス属細菌、クレブシエラ属細菌、
サルモネラ属細菌及びセラチア属細菌から選ばれたもの
があげられる。
The host cells that can be used here include those that can achieve the expression of DNA that carries the genetic information involved in the synthesis of ALD of the present invention. Examples of such host cells include E. coli, Xanthomonas bacteria,
Acetobacter, Pseudomonas, Gluconobacter, Azotobacter, Rhizobium, Alcaligenes, Klebsiella,
Those selected from Salmonella and Serratia.

【0021】ここで使用することの好ましい宿主細胞と
しては、例えば大腸菌があげられる。上記組換え体DN
Aを用いて上記宿主細胞を形質転換などをするにあたっ
ては、DNA組換技術において広く知られた方法を適用
して行うことができる。このような方法としては、宿主
細胞をコンピテント(competent)状態にして
形質転換用緩衝液中で組換え体DNAと混合するとか、
ヘルパー・プラスミドを用いて接合伝達により移入する
などの方法があげられる。
A preferred host cell to be used here is, for example, Escherichia coli. The above recombinant DN
In transforming the host cell with A, a method widely known in the DNA recombination technique can be applied. As such a method, a host cell is made into a competent state and mixed with a recombinant DNA in a transformation buffer, or
Examples include a method of transferring by conjugal transfer using a helper plasmid.

【0022】(5)組換え体によるALDの製造 本発明により得られたALD産生形質転換体は、それを
栄養培地中で培養して得た培養物をそのまま、あるいは
培養物中からALDを単離して、(R)−γ−置換−β
−ヒドロキシ酪酸エステルあるいはその誘導体の合成に
用いることができる。
(5) Production of ALD by Recombinant The ALD-producing transformant obtained by the present invention is the ALD-producing transformant obtained by culturing it in a nutrient medium as it is or as a single ALD from the culture. Away, (R) -γ-substitution-β
It can be used for the synthesis of hydroxybutyric acid ester or its derivative.

【0023】ALD産生形質転換体は、適当な栄養培地
中で培養することにより、それを大量に得ることができ
る。培養に用いられる培地は微生物の生育に必要な炭素
源、窒素源、無機物質等を含む通常の培地である。更
に、ビタミン、アミノ酸等の有機微量栄養素を添加する
と望ましい結果が得られる場合が多い。培養は、好気的
条件下でpH4〜10、温度20〜60℃の任意の範囲
に制御して1〜10日間培養を行えばよい。形質転換体
を用いる場合、使用する菌株に応じて、アンピシリン、
クロラムフェニコール等の抗生物質を培養液に添加して
もよいし、イソプロピルβ-D(-)-チオガラクトピラノシ
ド〔Isopropyl β-D(-)-Thiogalactopyranoside (IP
TG)〕等の誘導剤を用いることもできる。
The ALD-producing transformant can be obtained in a large amount by culturing in an appropriate nutrient medium. The medium used for culturing is an ordinary medium containing a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance and the like necessary for the growth of microorganisms. In addition, the addition of organic micronutrients such as vitamins and amino acids often produces desirable results. The culture may be carried out under aerobic conditions at a pH of 4 to 10 and at a temperature of 20 to 60 ° C in an arbitrary range for 1 to 10 days. When using a transformant, depending on the strain used, ampicillin,
An antibiotic such as chloramphenicol may be added to the culture solution, or isopropyl β-D (-)-thiogalactopyranoside [Isopropyl β-D (-)-Thiogalactopyranoside (IP
It is also possible to use an inducer such as TG)].

【0024】大量に培養して得たALD産生形質転換体
の細胞あるいはその培養液よりのALDの単離精製にあ
たっては、特公昭63−304991号に記載の方法と
類似の方法が使用できるほか、その産生量が非常に高い
ことからより簡便な方法が利用できる。このような方法
を行うには、まず、生物体を機械的方法、酵素処理方
法、自己溶解法、超音波処理法などの方法によって破壊
し、粗抽出液を得、ついでこれを硫酸アンモニウム、リ
ン酸ナトリウムなどの塩析剤あるいはアセトン又はエタ
ノールなどの溶媒による蛋白質沈澱法、電気泳動法、ゲ
ル濾過法あるいは分子ふるいクロマトグラフィー法、限
外濾過法、逆相クロマトグラフィ−法、高速液体クロマ
トグラフィー法、イオン交換クロマトグラフィー法、ア
フィニティクロマトグラフィー法、吸着クロマトグラフ
ィー法、などの方法を単独あるいは適宜組み合わせて用
いて精製することにより行うことが出来る。
For the isolation and purification of ALD from cells of the ALD-producing transformant obtained by culturing in a large amount or the culture solution thereof, a method similar to the method described in JP-B-63-304991 can be used, Since the production amount is very high, a simpler method can be used. In order to carry out such a method, first, the organism is disrupted by a method such as a mechanical method, an enzyme treatment method, an autolysis method or an ultrasonic treatment method to obtain a crude extract, which is then subjected to ammonium sulfate or phosphoric acid. Protein precipitation method with salting-out agent such as sodium or solvent such as acetone or ethanol, electrophoresis method, gel filtration method or molecular sieve chromatography method, ultrafiltration method, reverse phase chromatography method, high performance liquid chromatography method, ion The purification can be carried out by using a method such as an exchange chromatography method, an affinity chromatography method, an adsorption chromatography method, etc., alone or in appropriate combination.

【0025】(6)(R)−γ−置換−β−ヒドロキシ
酪酸エステルの製造 こうして得られた組換えALDは特開昭63−3049
91号や特開昭63−309195号に記載されたよう
にしてγ−置換アセト酢酸エステルから(R)−γ−置
換−β−ヒドロキシ酪酸エステルを製造する際に、従来
自然界に見出されている非組換え微生物のALDと同様
にして用いることができるが、本発明によれば大量かつ
高純度でそのALDを製造しうるものであることから、
目的(R)−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルを
より良好に製造し得る。
(6) Production of (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester The recombinant ALD thus obtained is disclosed in JP-A-63-3049.
No. 91 or JP-A No. 63-309195, it has been conventionally found in the natural world when producing (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester from γ-substituted acetoacetic acid ester as described in JP-A-63-309195. Although it can be used in the same manner as the ALD of the non-recombinant microorganism, the present invention can produce the ALD in a large amount and with high purity.
The objective (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester can be produced better.

【0026】また、従来自然界に見出されているALD
生産性微生物では、γ−置換アセト酢酸エステルから
(S)−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルを合成
する活性(以下、S−活性と略す)も同時に存在してい
るために、γ−置換アセト酢酸エステルから(R)−γ
−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルを製造しようとす
る場合、(S)−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステ
ルの副生を避けるためにS−活性を分離するか、選択的
に不活性化させることが必要であった。本発明の組換え
微生物では、ALDのみを大量に製造することが出来る
ので、(R)−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステル
を製造する際に、宿主の産生するS−活性を除去すると
いう繁雑な操作を省くことが出来る。
ALD which has been conventionally found in the natural world
In the producing microorganism, since the activity of synthesizing (S) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester from γ-substituted acetoacetic acid ester (hereinafter, abbreviated as S-activity) is also present, γ-substituted From acetoacetic ester (R) -γ
When trying to produce a -substituted-β-hydroxybutyric acid ester, the S-activity is separated or selectively inactivated in order to avoid the by-product of (S) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester. Was necessary. Since the recombinant microorganism of the present invention can produce only ALD in a large amount, it is said that the S-activity produced by the host is removed when producing (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester. It is possible to omit complicated operations.

【0027】この方法で用いられるγ−置換アセト酢酸
エステルは、γ位置換基としては、クロル、ブロム、フ
ルオロ、アジド基などであることが好ましく、エステル
基としては炭素数1〜10のアルキル基であることが好
ましい。本方法で使用される酵素は、酵素活性を発揮し
得る形態であればよく、必ずしも単離されたものに限定
されない。また該酵素は、半精製品でもよく粗抽出液、
さらには培養物、生物体、凍結乾燥生物体、アセトン乾
燥生物体、あるいはそれら生物体の磨砕物等であっても
よい。さらにそれは、酵素自体あるいは生物体のまま公
知の手段で固定化されて用いられてもよい。
In the γ-substituted acetoacetic acid ester used in this method, the γ-position substituent is preferably a chloro, bromo, fluoro, or azido group, and the ester group is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Is preferred. The enzyme used in this method is not limited to an isolated one as long as it has a form capable of exerting an enzymatic activity. The enzyme may be a semi-refined product, a crude extract,
Further, it may be a culture, organism, freeze-dried organism, acetone-dried organism, or a ground product of these organisms. Further, the enzyme itself or the organism itself may be immobilized and used by a known means.

【0028】また、反応温度は10〜70℃、好ましく
は20〜50℃である。反応時のpHは4〜10、好ま
しくは6〜8に維持する。本反応はバッチ方式で行って
もよく、連続方式で行ってもよい。特開昭63−309
195号に記載されているように、本反応を酢酸エチル
等の水と二相を形成しうる有機溶媒と水性媒体からなる
二相系で行うことにより、水性溶媒単独系に比べて高収
率、高純度かつ高濃度の(R)−γ−置換−β−ヒドロ
キシ酪酸エステルを得ることができる。
The reaction temperature is 10 to 70 ° C, preferably 20 to 50 ° C. The pH during the reaction is maintained at 4 to 10, preferably 6 to 8. This reaction may be carried out batchwise or continuously. JP-A-63-309
As described in No. 195, by carrying out this reaction in a two-phase system consisting of an organic solvent capable of forming a two-phase with water such as ethyl acetate and an aqueous medium, a higher yield can be obtained as compared with a system containing an aqueous solvent alone. A high-purity and high-concentration (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester can be obtained.

【0029】また、本酵素は補酵素としてNADPHを
要求するため反応液に添加する必要があるが、一般的に
用いられるNADPH再生系を用いることにより高価な
補酵素の使用量を大幅に減らすことが可能である。代表
的なNADPH再生系としては、グルコースデヒドロゲ
ナーゼ(GDH)、GDHの基質であるグルコース、お
よびNADP+ の添加による方法が挙げられるが、これ
に限らず本反応に好適に利用することができる。
Further, since this enzyme requires NADPH as a coenzyme, it needs to be added to the reaction solution, but the use of a commonly used NADPH regeneration system can significantly reduce the amount of expensive coenzyme used. Is possible. As a typical NADPH regeneration system, a method by adding glucose dehydrogenase (GDH), glucose as a substrate of GDH, and NADP + can be mentioned, but the present invention is not limited to this and can be suitably used for this reaction.

【0030】更に、本反応は任意の時間だけ反応を行わ
せることによってなしうるが、好適には1〜50時間、
より好ましくは5〜30時間反応を行うのがよい。反応
液からの(R)−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステ
ルの精製は常法によって行うことができる。例えば、遠
心分離、濾過などの処理を施して懸濁物等を除去した
後、エーテル、四塩化炭素、ベンゼン、酢酸エチル等の
有機溶媒で抽出し、硫酸ナトリウム等の脱水剤で脱水
後、有機溶媒を減圧下で除去し、必要に応じ更に減圧蒸
留またはクロマト分離等の処理により純度の高い(R)
−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルが高収率で得
られる。
Further, this reaction can be carried out by carrying out the reaction for an arbitrary time, but preferably 1 to 50 hours,
More preferably, the reaction is performed for 5 to 30 hours. The (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester can be purified from the reaction solution by a conventional method. For example, after subjecting to treatment such as centrifugation and filtration to remove suspensions and the like, extraction with an organic solvent such as ether, carbon tetrachloride, benzene and ethyl acetate, dehydration with a dehydrating agent such as sodium sulfate, and organic The solvent is removed under reduced pressure, and if necessary, further purification such as distillation under reduced pressure or chromatographic separation provides high purity (R).
The -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester is obtained in high yield.

【0031】本方法で使用される酵素は、天然のALD
のペプチド配列と一致するもののみに限定されず、遺伝
子変換及び遺伝子組換えの手法で得られるALD活性を
示すものを言うものと解すべきである。従って、本方法
で使用できる組換えALDは、天然のALDのペプチド
配列中のアミノ酸の欠損したもの、あるいはそのペプチ
ド配列中のアミノ酸が他のアミノ酸で置き換えられたも
のをも包含する。
The enzyme used in this method is a natural ALD.
It should be understood that it is not limited to those which match the peptide sequence of the above, and shows the ALD activity obtained by the method of gene conversion and gene recombination. Therefore, the recombinant ALD that can be used in the present method also includes a deletion of an amino acid in the peptide sequence of natural ALD, or a replacement of an amino acid in the peptide sequence with another amino acid.

【0032】以上のように、本発明に従えば、大量のA
LD生産が可能であり、またその生産されたALDの単
離精製も容易となり、高純度のALDが得られる。こう
して得られたALDを利用することにより、(R)−γ
−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルの優れた製造法が
提供される。以下、実施例で本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらにより限定されるものではない。
As described above, according to the present invention, a large amount of A
LD can be produced, and the produced ALD can be easily isolated and purified to obtain high-purity ALD. By using the ALD thus obtained, (R) -γ
An excellent method for producing -substituted-β-hydroxybutyrate is provided. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0033】[0033]

【実施例】【Example】

実施例1 ALD遺伝子の塩基配列の決定(cDNA) cDNAライブラリーの作成 スポロボロマイセス・サルモニカラーIFO1038の
培養菌体から常法に従ってmRNAを抽出した。得られ
たmRNAからGublerらの方法(Gene, 25,263(1983))
を用いて二本鎖のcDNAを合成した。得られた二本鎖
cDNAにEcoRI/XhoIリンカーDNAを付加
後、常法によりUni- ZAPTMXRファージベクター
(Stratagene社製)のEcoRI,XhoI部位に挿入
した。得られた組換えファージベクターを、常法により
試験管内パッケージングした後、大腸菌SURETM(St
ratagene社製)の形質転換を行い、約2万個からなるc
DNAライブラリーを作成した。
Example 1 Determination of nucleotide sequence of ALD gene (cDNA) Preparation of cDNA library mRNA was extracted from the cultured cells of Sporoboromyces salmonicolor IFO1038 by a conventional method. From the obtained mRNA, the method of Gubler et al. (Gene, 25 , 263 (1983))
Was used to synthesize double-stranded cDNA. After adding EcoRI / XhoI linker DNA to the obtained double-stranded cDNA, it was inserted into the EcoRI and XhoI sites of Uni-ZAP XR phage vector (Stratagene) by a conventional method. The resulting recombinant phage vector was packaged in vitro by a conventional method, and then Escherichia coli SURE (St
ratagene) transformed into about 20,000 c
A DNA library was created.

【0034】合成オリゴヌクレオチドプローブの作成 文献(FEMS Microbiol.Lett., 70,45-48(1990))記載の
方法を用いてスポロボロマイセス・サルモニカラーIF
O1038よりALDを単一に精製した。この精製AL
Dをリジルエンドペプチダーゼを用いて消化し、得られ
たペプチド断片のアミノ酸配列を決定した。これらの配
列と既知のアルデヒドレダクターゼのアミノ酸配列との
比較により、本酵素のN末端側とC末端側にそれぞれ位
置すると思われるペプチド断片を特定し、そのアミノ酸
配列をもとに、図1に示すプローブを合成した。プロー
ブ1及び2は、常法に従ってカイネーションにより32
ラベルして、以下の実験に用いた。
Preparation of Synthetic Oligonucleotide Probe Sporoboromyces salmonicolor IF was prepared by the method described in the literature (FEMS Microbiol. Lett., 70 , 45-48 (1990)).
ALD was singly purified from O1038. This purified AL
D was digested with lysyl endopeptidase, and the amino acid sequence of the obtained peptide fragment was determined. By comparing these sequences with the amino acid sequences of known aldehyde reductases, peptide fragments that are believed to be located on the N-terminal side and the C-terminal side of the enzyme were identified, and shown in FIG. 1 based on the amino acid sequences. The probe was synthesized. Probes 1 and 2 were 32 P by kaination according to the conventional method.
It was labeled and used in the following experiments.

【0035】cDNAライブラリーからのALD遺伝子
のクローニング 作成したcDNAライブラリーから、32P標識合成DN
Aプローブを用いたプラークハイブリダイゼーションに
より、ALD遺伝子を含むファージのプラークのスクリ
ーニングを行った。プラークハイブリダイゼーション
は、Maniatisらの方法(Molecular Cloning,p326(1982)
Cold Spring Harbor Laboratory )に従って行った。32
Pで標識したプローブ1を用いたハイブリダイゼーショ
ンの結果、5個のポジティブプラークが得られた。次
に、Uni- ZAPTMXRベクターキット(Stratagene
社製)の使用説明書に従って、上記の5個のポジティブ
プラークから得た組換え体ファージとヘルパーファージ
を宿主大腸菌に共感染させ、ALD遺伝子と考えられる
cDNAをプラスミドpBluescriptSK−に
サブクローニングした。得られた組換え体プラスミドに
ついて種々の制限酵素による解析を行い、最も短いDN
A断片が挿入されていたプラスミドpSAL2をALD
遺伝子を含むcDNAクローンとして選択した。pSA
L2の作製法及び構造を図2に示す。
Cloning of ALD gene from cDNA library 32 P-labeled synthetic DN was prepared from the prepared cDNA library.
The plaques of the phage containing the ALD gene were screened by plaque hybridization using the A probe. Plaque hybridization is performed by the method of Maniatis et al. (Molecular Cloning, p326 (1982).
Cold Spring Harbor Laboratory). 32
Hybridization with probe 1 labeled with P resulted in 5 positive plaques. Next, Uni-ZAP XR vector kit (Stratagene
Co., Ltd., and the host Escherichia coli was co-infected with the recombinant phage and helper phage obtained from the above-mentioned 5 positive plaques, and the cDNA considered to be the ALD gene was subcloned into the plasmid pBluescript SK-. The obtained recombinant plasmid was analyzed by various restriction enzymes, and the shortest DN
ALD of the plasmid pSAL2 in which the A fragment was inserted
It was selected as a cDNA clone containing the gene. pSA
The manufacturing method and structure of L2 are shown in FIG.

【0036】塩基配列の決定 この組換えプラスミドpSAL2を用いて、M13mp
18、19に導入できる種々の制限酵素による解析を行
い、制限酵素切断地図を作成した。次に、この解析の際
に得られた各種DNA断片をM13mp18RFあるい
はM13mp19RF(共に宝酒造株式会社製)のマル
チクローニングサイトに導入することにより、組換え体
ファージを得た。これらのファージを用いて、常法に従
って、一本鎖組換え体ファージを調製し、それぞれの挿
入断片の塩基配列分析をDideoxy法により行い、
塩基配列を決定した。この配列を配列表の配列番号1に
示す。また、この塩基配列中の構造遺伝子部分を、配列
表の配列番号2に示す。この塩基配列から推定されるア
ミノ酸配列を精製ALDのリジルエンドペプチダーゼ消
化ペプチド断片の部分アミノ酸配列と比較した結果を、
図3〜図5に示す。精製ALDの部分アミノ酸配列は、
塩基配列から推定されるアミノ酸配列中に存在し、その
部分で完全に一致した(図3〜図5のアンダーライン部
分)。
Determination of nucleotide sequence Using this recombinant plasmid pSAL2, M13mp
Analysis was carried out using various restriction enzymes that can be introduced into 18 and 19, and a restriction enzyme cleavage map was prepared. Next, various DNA fragments obtained in this analysis were introduced into the multi-cloning site of M13mp18RF or M13mp19RF (both manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) to obtain a recombinant phage. Using these phages, single-stranded recombinant phages were prepared by a conventional method, and the nucleotide sequences of the respective inserted fragments were analyzed by the Dideoxy method.
The base sequence was determined. This sequence is shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. The structural gene portion in this base sequence is shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing. The result of comparing the amino acid sequence deduced from this base sequence with the partial amino acid sequence of the lysyl endopeptidase digested peptide fragment of purified ALD,
It shows in FIGS. The partial amino acid sequence of purified ALD is
It was present in the amino acid sequence deduced from the nucleotide sequence, and there was a perfect match in that portion (underlined portions in FIGS. 3 to 5).

【0037】実施例2 組換えプラスミドの作製 大腸菌においてALDを発現させるために、形質転換に
用いる組換えプラスミドを作製した。まず、ALDの構
造遺伝子の開始コドンの上流にSD配列を付加したcD
NAを以下の方法により取得した。実施例1で決定され
た塩基配列を基に、ALDの構造遺伝子の開始コドンの
上流にSD配列を付加したN末端側プライマー(PN)
とC末端側プライマー(PC)を合成した。これら2つ
のプライマーの塩基配列を図6に示す。実施例1で得た
mRNAから、Maniatisらの方法(MolecularCloning,p
14.20(1989)Cold Spring Harbor Laboratory )を用い
てcDNAを合成した。一本鎖cDNAの合成にはPC
をプライマーとして用い、PCRによる二本鎖cDNA
の合成にはPNとPCをプライマーとして用いた。得ら
れたDNA断片をEcoRIとPstIで消化し、プラ
スミドpUC118(宝酒造株式会社製)のlacプロ
モーターの下流のEcoRI,PstI部位に挿入する
ことにより、組換えプラスミドpARを得た。pARの
作製法及び構造を図7に示す。
Example 2 Preparation of Recombinant Plasmid A recombinant plasmid used for transformation was prepared in order to express ALD in E. coli. First, cD with SD sequence added upstream of the start codon of ALD structural gene
NA was obtained by the following method. Based on the nucleotide sequence determined in Example 1, an N-terminal side primer (PN) having an SD sequence added upstream of the start codon of the ALD structural gene
And a C-terminal side primer (PC) were synthesized. The base sequences of these two primers are shown in FIG. From the mRNA obtained in Example 1, the method of Maniatis et al. (Molecular Cloning, p.
14.20 (1989) Cold Spring Harbor Laboratory) was used to synthesize cDNA. PC for the synthesis of single-stranded cDNA
Double-stranded cDNA by PCR using
PN and PC were used as primers for the synthesis of. The obtained DNA fragment was digested with EcoRI and PstI and inserted into the EcoRI and PstI sites downstream of the lac promoter of the plasmid pUC118 (Takara Shuzo Co., Ltd.) to obtain a recombinant plasmid pAR. FIG. 7 shows the method and structure of pAR.

【0038】実施例3 組換え大腸菌の作製 常法により、実施例3で得た組換えプラスミドpAR
と、実施例1で得た組換えプラスミドpSAL2を用い
て大腸菌JM109(Stratagene社製)の形質転換を行
い、組換え大腸菌JM109(pAR)及びJM109
(pSAL2)を得た。こうして得られた形質転換体で
ある大腸菌JM109(pAR)及び大腸菌JM109
(pSAL2)は、それぞれ、受託番号FERM P−
14558及びFERM P−14559として工業技
術院生命工学工業技術研究所に寄託されている。
Example 3 Production of Recombinant Escherichia coli The recombinant plasmid pAR obtained in Example 3 was prepared by a conventional method.
And the recombinant plasmid pSAL2 obtained in Example 1 was used to transform Escherichia coli JM109 (manufactured by Stratagene) to obtain recombinant Escherichia coli JM109 (pAR) and JM109.
(PSAL2) was obtained. The transformants E. coli JM109 (pAR) and E. coli JM109 thus obtained
(PSAL2) is the accession number FERM P-, respectively.
14558 and FERM P-14559 have been deposited at the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology.

【0039】実施例4 組換え大腸菌におけるALDの発現 組換え大腸菌のALD活性の測定 実施例3で得た形質転換体をLB培地で培養し、Isopro
pyl β-D(-)-Thiogalactopyranoside (IPTG)によ
る誘導後、集菌し、超音波破砕により無細胞抽出液を得
た。この無細胞抽出液のALD活性を、基質としてp−
ニトロベンズアルデヒドを用いてNADPHの減少をモ
ニターすることにより測定した(1Uは1分間あたりに
1μモルのNADPHを酸化する酵素活性を表す)。結
果を比活性として、ベクタープラスミドのみの形質転換
体と比較して表1に示す。大腸菌JM109(pAR)
をIPTGで誘導したものは、IPTGマイナスと比較
して約3.2倍、ベクターの形質転換体であるJM10
9(pUC118)と比較して約7.7倍の活性が得ら
れた。また、JM109(pSAL2)でもベクターの
形質転換体と比較して約2.1倍の活性が得られた。
Example 4 Expression of ALD in Recombinant Escherichia coli Measurement of ALD Activity in Recombinant Escherichia coli The transformant obtained in Example 3 was cultured in LB medium and Isopro was used.
After induction with pyl β-D (-)-Thiogalactopyranoside (IPTG), the cells were collected and ultrasonically disrupted to obtain a cell-free extract. Using the ALD activity of this cell-free extract as a substrate, p-
It was measured by monitoring the reduction of NADPH with nitrobenzaldehyde (1 U represents the enzymatic activity of oxidizing 1 μmol NADPH per minute). The results are shown as specific activity in Table 1 in comparison with the transformant containing only the vector plasmid. E. coli JM109 (pAR)
Which was induced by IPTG was about 3.2 times that of IPTG-minus, which was a vector transformant JM10.
About 7.7-fold activity was obtained compared with 9 (pUC118). In addition, JM109 (pSAL2) also showed about 2.1 times the activity of the vector transformant.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】免疫学的同等性の確認 上記の発現実験で得られた無細胞抽出液及びスポロボロ
マイセス・サルモニカラーIFO1038から精製した
ALDのSDS−ポリアクリルアミド電気泳動を行い、
スポロボロマイセス・サルモニカラーIFO1038か
ら精製したALDを用いて作製した抗ALD抗体を用い
てウエスタン・ブロッティングを行った結果と、電気泳
動ゲルのクマシーブルー染色の結果から、図8に示すと
おり、IPTGで誘導されている35KDa付近のタン
パク質が、スポロボロマイセス・サルモニカラーIFO
1038由来のALDと免疫学的に等しいものであるこ
とが確認された。また、組換え大腸菌JM109(pA
R)から精製したALDとスポロボロマイセス・サルモ
ニカラーIFO1038から精製したALDの免疫学的
同等性を、スポロボロマイセス・サルモニカラーIFO
1038から精製したALDを用いて作製した抗ALD
抗体を用いたオクタロニー二重拡散法により調べたとこ
ろ、両酵素の免疫沈降線は完全にフューズし、その同等
性が確認できた。
Confirmation of immunological equivalence: SDS-polyacrylamide electrophoresis of the cell-free extract obtained in the above expression experiment and ALD purified from Sporoboromyces salmonicolor IFO1038 was carried out,
From the results of Western blotting using an anti-ALD antibody prepared using ALD purified from Sporoboromyces salmonicolor IFO1038 and the results of Coomassie blue staining of the electrophoretic gel, as shown in FIG. Induced protein around 35 KDa is Sporoboromyces salmonicolor IFO
It was confirmed to be immunologically equivalent to ALD derived from 1038. In addition, recombinant E. coli JM109 (pA
R) and ALD purified from Sporoboromyces salmonicolor IFO 1038, the immunological equivalence of ALD purified from Sporoboromyces salmonicolor IFO
Anti-ALD prepared using ALD purified from 1038
When examined by the Ouchterlony double diffusion method using an antibody, the immunoprecipitation lines of both enzymes were completely fused, and their equivalence was confirmed.

【0042】種々の基質に対する比活性の測定 組換え大腸菌JM109(pAR)から精製したALD
とスポロボロマイセス・サルモニカラーIFO1038
から精製したALDを用いて、3種の基質に対する活性
比(p−ニトロベンズアルデヒドに対する活性を100
%とした)を測定した結果を表2に示す。なお、活性測
定はNADPHの減少をモニターすることにより測定し
た。両酵素とも、3種の基質に作用し、その活性比はほ
ぼ等しいことが判明した。
Determination of specific activity for various substrates ALD purified from recombinant E. coli JM109 (pAR)
And Sporoboromyces Salmonicolor IFO 1038
Using ALD purified from, the activity ratio for three substrates (activity for p-nitrobenzaldehyde was 100
The results are shown in Table 2. The activity was measured by monitoring the decrease in NADPH. It was found that both enzymes act on three types of substrates and their activity ratios are almost equal.

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】実施例5 組換え大腸菌によるγ−置換アセト酢酸エステルからの
(R)−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルの合成 実施例3で得た組換え大腸菌JM109(pAR)を3
リットルのLB培地に接種し、37℃で一晩培養し、I
PTGで酵素を誘導した後、集菌した。この菌体を0.
9%食塩水で洗浄して得られた湿菌体を以下の反応に用
いた。酵素反応は、200ml容の培養器を用い、温度
は30℃、撹拌は200rpm、pHはNaHCO
3 (2M)の自動添加により6.0に調整しながら行っ
た。反応開始時の反応液組成を表3に示す。
Example 5 Synthesis of (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester from γ-substituted acetoacetic acid ester by recombinant Escherichia coli 3 recombinant E. coli JM109 (pAR) obtained in Example 3 was used.
Inoculate 1 liter of LB medium, incubate at 37 ° C overnight,
After inducing the enzyme with PTG, the cells were collected. This fungus body was
Wet cells obtained by washing with 9% saline were used in the following reaction. The enzyme reaction uses a 200 ml incubator, the temperature is 30 ° C., the stirring is 200 rpm, and the pH is NaHCO 3.
It was carried out while adjusting to 6.0 by automatic addition of 3 (2M). Table 3 shows the composition of the reaction solution at the start of the reaction.

【0045】[0045]

【表3】 反応開始後、γ−クロルアセト酢酸エチルエステルの添
加を行ったが、その添加時期と添加濃度を表4に示す。
[Table 3] After the reaction was started, γ-chloroacetoacetic acid ethyl ester was added, and the addition timing and the addition concentration are shown in Table 4.

【0046】[0046]

【表4】 また、反応開始後10時間、25時間、34時間及び5
1時間に、グルコースを100mg/ml、NADP+
を0.6mg/ml、GDHを0.4mg/ml(すべ
て水相量当たり)ずつ添加した。
[Table 4] Also, 10 hours, 25 hours, 34 hours and 5 hours after the start of the reaction.
Glucose 100 mg / ml, NADP + in 1 hour
Was added in an amount of 0.6 mg / ml and GDH was added in an amount of 0.4 mg / ml (all based on the amount of the aqueous phase).

【0047】反応の経時変化を図9に示す。基質である
γ−クロロアセト酢酸エチルエステルと生成物であるγ
−クロロ−β−ヒドロキシ酪酸エチルエステルの酢酸ブ
チル相における濃度は、サンプリングした酢酸ブチル相
を無水硫酸ナトリウムで脱水後、ガスクロマトグラフィ
ー(島津GC−9APF,PEG20M×1m,150
℃,N2 30ml/分)で分析した。反応終了時(72
時間)において、添加したγ−クロロアセト酢酸エチル
エステルの96.3%が消費され、その79.6%がγ
−クロロ−β−ヒドロキシ酪酸エチルエステルに変換さ
れていた。反応開始後72時間の反応液から遠心で分離
した酢酸ブチル相を、無水硫酸ナトリウムで脱水後、減
圧蒸留し、ガスクロマトグラフィー(上記条件)、IR
(島津製作所製IR−435)、NMR(日本電子社製
PMX60SI)で分析したところ、γ−クロロ−β−
ヒドロキシ酪酸エチルエステルであることを確認した。
The time course of the reaction is shown in FIG. Γ-chloroacetoacetic acid ethyl ester as a substrate and γ as a product
The concentration of -chloro-β-hydroxybutyric acid ethyl ester in the butyl acetate phase was measured by gas chromatography (Shimadzu GC-9APF, PEG20M × 1 m, 150) after dehydration of the sampled butyl acetate phase with anhydrous sodium sulfate.
Analysis at 30 ° C / N 2 ). At the end of reaction (72
Time), 96.3% of the added γ-chloroacetoacetic acid ethyl ester was consumed, of which 79.6% was γ
It had been converted to -chloro-β-hydroxybutyric acid ethyl ester. The butyl acetate phase separated from the reaction solution 72 hours after the start of the reaction by centrifugation was dehydrated with anhydrous sodium sulfate, and then distilled under reduced pressure, followed by gas chromatography (the above conditions) and IR.
(Shimadzu IR-435), NMR (JEOL Ltd. PMX60SI) analysis, γ-chloro-β-
It was confirmed to be hydroxybutyric acid ethyl ester.

【0048】こうして得られたγ−クロロ−β−ヒドロ
キシ酪酸エチルエステルの光学純度は、(+)−α−メ
トキシ−α−トリフルオロメチルフェニル酢酸とのエス
テルを合成しジアステレオマー化合物とした後、高速液
体クロマトグラフィー(HPLC)により分離定量する
ことにより算出した。その結果、(R)−体で、光学純
度はe.e.=99%以上であった。 HPLC条件 カラム:Partisil 5(4.6φ×250m
m,ワットマン社製) 移動相:ヘキサン/テトラハイドロフラン/メタノール
=600/100/1 流 速:2ml/分 検 出:217nmにおける吸光度
The optical purity of the thus obtained γ-chloro-β-hydroxybutyric acid ethyl ester was determined by synthesizing an ester with (+)-α-methoxy-α-trifluoromethylphenylacetic acid into a diastereomer compound. It was calculated by separation and quantification by high performance liquid chromatography (HPLC). As a result, the optical purity of the (R) -form was ee = 99% or more. HPLC condition Column: Partisil 5 (4.6φ × 250 m
Mobile phase: Hexane / tetrahydrofuran / methanol = 600/100/1 Flow rate: 2 ml / min Detection: Absorbance at 217 nm

【0049】[0049]

【発明の効果】微生物からのALD産生遺伝子のクロー
ニング及びその塩基配列の解析により、高いALD産生
能を有する形質転換体を得ることが可能となった。ま
た、この形質転換体を用いることにより、γ−置換アセ
ト酢酸エステルからの(R)−γ−置換−β−ヒドロキ
シ酪酸エステルの合成を効率よく行うことが可能となっ
た。
EFFECTS OF THE INVENTION By cloning an ALD producing gene from a microorganism and analyzing its nucleotide sequence, a transformant having a high ALD producing ability can be obtained. Further, by using this transformant, it became possible to efficiently synthesize (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester from γ-substituted acetoacetic acid ester.

【配列表】配列番号:1 配列の長さ:1055 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA to mRNA 起源 生物名:スホ゜ロホ゛ロマイセス サルモニカラー(Sporobolomyces salmoni
color) 株名:IFO1038 配列の特徴 特徴を表す記号:mat peptide 存在位置:33..1001 特徴を決定した方法:E 配列 GCCAACAACC CCTGCACGCA TCACACATC ATG GTC GGC ACT ACT ACC CTC AAC 53 Met Val Gly Thr Thr Thr Leu Asn 1 5 ACT GGC GCT TCC CTC GAG CTC GTC GGC TAC GGC ACG TGG CAG GCA GCA 101 Thr Gly Ala Ser Leu Glu Leu Val Gly Tyr Gly Thr Trp Gln Ala Ala 10 15 20 CCG GGC GAG GTG GGC CAG GGC GTC AAG GTC GCC ATC GAG ACT GGA TAC 149 Pro Gly Glu Val Gly Gln Gly Val Lys Val Ala Ile Glu Thr Gly Tyr 25 30 35 CGT CAC CTC GAC CTT GCC AAG GTC TAC TCG AAC CAA CCT GAG GTT GGT 197 Arg His Leu Asp Leu Ala Lys Val Tyr Ser Asn Gln Pro Glu Val Gly 40 45 50 55 GCC GCC ATC AAG GAG GCT GGC GTC AAG CGC GAG GAC CTC TTC ATC ACC 245 Ala Ala Ile Lys Glu Ala Gly Val Lys Arg Glu Asp Leu Phe Ile Thr 60 65 70 TCG AAG CTC TGG AAC AAC TCG CAC CGC CCG GAG CAG GTC GAG CCT GCC 293 Ser Lys Leu Trp Asn Asn Ser His Arg Pro Glu Gln Val Glu Pro Ala 75 80 85 CTT GAC GAC ACC CTC AAG GAG CTC GGC CTC GAG TAC CTC GAC CTT TAC 341 Leu Asp Asp Thr Leu Lys Glu Leu Gly Leu Glu Tyr Leu Asp Leu Tyr 90 95 100 CTC ATT CAC TGG CCC GTC GCG TTC CCG CCC GAG GGC GAC ATC ACC CAG 389 Leu Ile His Trp Pro Val Ala Phe Pro Pro Glu Gly Asp Ile Thr Gln 105 110 115 AAC CTC TTC CCG AAG GCC AAC GAC AAG GAG GTC AAG CTC GAC CTG GAG 437 Asn Leu Phe Pro Lys Ala Asn Asp Lys Glu Val Lys Leu Asp Leu Glu 120 125 130 135 GTC AGC CTC GTC GAC ACG TGG AAG GCG ATG GTC AAG CTT CTC GAC ACT 485 Val Ser Leu Val Asp Thr Trp Lys Ala Met Val Lys Leu Leu Asp Thr 140 145 150 GGC AAG GTC AAG GCG ATC GGC GTT TCC AAC TTC GAC GCG AAG ATG GTC 533 Gly Lys Val Lys Ala Ile Gly Val Ser Asn Phe Asp Ala Lys Met Val 155 160 165 GAC GCC ATC ATC GAG GCT ACC GGC GTG ACC CCC TCC GTC AAC CAG ATC 581 Asp Ala Ile Ile Glu Ala Thr Gly Val Thr Pro Ser Val Asn Gln Ile 170 175 180 GAG CGT CAC CCT CTC CTT CTC CAG CCC GAG CTC ATC GCC CAC CAC AAG 629 Glu Arg His Pro Leu Leu Leu Gln Pro Glu Leu Ile Ala His His Lys 185 190 195 GCC AAG AAC ATT CAC ATT ACC GCA TAC TCT CCT CTC GGT AAC AAC ACC 677 Ala Lys Asn Ile His Ile Thr Ala Tyr Ser Pro Leu Gly Asn Asn Thr 200 205 210 215 GTC GGC GCG CCT CTT CTT GTC CAG CAC CCG GAG ATC AAG CGC ATC GCC 725 Val Gly Ala Pro Leu Leu Val Gln His Pro Glu Ile Lys Arg Ile Ala 220 225 230 GAG AAG AAC GGC TGC ACG CCC GCT CAG GTC CTC ATT GCC TGG GCC ATC 773 Glu Lys Asn Gly Cys Thr Pro Ala Gln Val Leu Ile Ala Trp Ala Ile 235 240 245 GTT GGC GGC CAC TCG GTT ATC CCC AAG TCG GTC ACC CCC TCC CGC ATT 821 Val Gly Gly His Ser Val Ile Pro Lys Ser Val Thr Pro Ser Arg Ile 250 255 260 GGC GAG AAC TTC AAG CAG GTC TCG CTC TCG CAG GAG GAC GTC GAT GCC 869 Gly Glu Asn Phe Lys Gln Val Ser Leu Ser Gln Glu Asp Val Asp Ala 265 270 275 GTC AGC AAG CTC GGC GAG GGT TCG GGC CGC AGG CGC TAC AAC ATC CCC 917 Val Ser Lys Leu Gly Glu Gly Ser Gly Arg Arg Arg Tyr Asn Ile Pro 280 285 290 295 TGC ACG TAC TCG CCC AAG TGG GAC ATC AAC GTC TTT GGC GAG GAG GAC 965 Cys Thr Tyr Ser Pro Lys Trp Asp Ile Asn Val Phe Gly Glu Glu Asp 300 305 310 GAG AAG TCG TGC AAG AAC GCC GTG AAG ATC AAG TAGAAGGTCT 1008 Glu Lys Ser Cys Lys Asn Ala Val Lys Ile Lys 315 320 CGGGTCCCGG GTACTCTGTT AAAAGCAATC CCAATCAGTT CGGGGCG 1055 配列番号:2 配列の長さ:972 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA to mRNA 起源 生物名:スホ゜ロホ゛ロマイセス サルモニカラー(Sporobolomyces salmoni
color) 株名:IFO1038 配列の特徴 特徴を表す記号:mat peptide 存在位置:4..972 特徴を決定した方法:E 配列 ATG GTC GGC ACT ACT ACC CTC AAC ACT GGC GCT TCC CTC GAG CTC GTC 48 Met Val Gly Thr Thr Thr Leu Asn Thr Gly Ala Ser Leu Glu Leu Val 1 5 10 15 GGC TAC GGC ACG TGG CAG GCA GCA CCG GGC GAG GTG GGC CAG GGC GTC 96 Gly Tyr Gly Thr Trp Gln Ala Ala Pro Gly Glu Val Gly Gln Gly Val 20 25 30 AAG GTC GCC ATC GAG ACT GGA TAC CGT CAC CTC GAC CTT GCC AAG GTC 144 Lys Val Ala Ile Glu Thr Gly Tyr Arg His Leu Asp Leu Ala Lys Val 35 40 45 TAC TCG AAC CAA CCT GAG GTT GGT GCC GCC ATC AAG GAG GCT GGC GTC 192 Tyr Ser Asn Gln Pro Glu Val Gly Ala Ala Ile Lys Glu Ala Gly Val 50 55 60 AAG CGC GAG GAC CTC TTC ATC ACC TCG AAG CTC TGG AAC AAC TCG CAC 240 Lys Arg Glu Asp Leu Phe Ile Thr Ser Lys Leu Trp Asn Asn Ser His 65 70 75 CGC CCG GAG CAG GTC GAG CCT GCC CTT GAC GAC ACC CTC AAG GAG CTC 288 Arg Pro Glu Gln Val Glu Pro Ala Leu Asp Asp Thr Leu Lys Glu Leu 80 85 90 95 GGC CTC GAG TAC CTC GAC CTT TAC CTC ATT CAC TGG CCC GTC GCG TTC 336 Gly Leu Glu Tyr Leu Asp Leu Tyr Leu Ile His Trp Pro Val Ala Phe 100 105 110 CCG CCC GAG GGC GAC ATC ACC CAG AAC CTC TTC CCG AAG GCC AAC GAC 384 Pro Pro Glu Gly Asp Ile Thr Gln Asn Leu Phe Pro Lys Ala Asn Asp 115 120 125 AAG GAG GTC AAG CTC GAC CTG GAG GTC AGC CTC GTC GAC ACG TGG AAG 432 Lys Glu Val Lys Leu Asp Leu Glu Val Ser Leu Val Asp Thr Trp Lys 130 135 140 GCG ATG GTC AAG CTT CTC GAC ACT GGC AAG GTC AAG GCG ATC GGC GTT 480 Ala Met Val Lys Leu Leu Asp Thr Gly Lys Val Lys Ala Ile Gly Val 145 150 155 TCC AAC TTC GAC GCG AAG ATG GTC GAC GCC ATC ATC GAG GCT ACC GGC 528 Ser Asn Phe Asp Ala Lys Met Val Asp Ala Ile Ile Glu Ala Thr Gly 160 165 170 175 GTG ACC CCC TCC GTC AAC CAG ATC GAG CGT CAC CCT CTC CTT CTC CAG 576 Val Thr Pro Ser Val Asn Gln Ile Glu Arg His Pro Leu Leu Leu Gln 180 185 190 CCC GAG CTC ATC GCC CAC CAC AAG GCC AAG AAC ATT CAC ATT ACC GCA 624 Pro Glu Leu Ile Ala His His Lys Ala Lys Asn Ile His Ile Thr Ala 195 200 205 TAC TCT CCT CTC GGT AAC AAC ACC GTC GGC GCG CCT CTT CTT GTC CAG 672 Tyr Ser Pro Leu Gly Asn Asn Thr Val Gly Ala Pro Leu Leu Val Gln 210 215 220 CAC CCG GAG ATC AAG CGC ATC GCC GAG AAG AAC GGC TGC ACG CCC GCT 720 His Pro Glu Ile Lys Arg Ile Ala Glu Lys Asn Gly Cys Thr Pro Ala 225 230 235 CAG GTC CTC ATT GCC TGG GCC ATC GTT GGC GGC CAC TCG GTT ATC CCC 768 Gln Val Leu Ile Ala Trp Ala Ile Val Gly Gly His Ser Val Ile Pro 240 245 250 255 AAG TCG GTC ACC CCC TCC CGC ATT GGC GAG AAC TTC AAG CAG GTC TCG 816 Lys Ser Val Thr Pro Ser Arg Ile Gly Glu Asn Phe Lys Gln Val Ser 260 265 270 CTC TCG CAG GAG GAC GTC GAT GCC GTC AGC AAG CTC GGC GAG GGT TCG 864 Leu Ser Gln Glu Asp Val Asp Ala Val Ser Lys Leu Gly Glu Gly Ser 275 280 285 GGC CGC AGG CGC TAC AAC ATC CCC TGC ACG TAC TCG CCC AAG TGG GAC 912 Gly Arg Arg Arg Tyr Asn Ile Pro Cys Thr Tyr Ser Pro Lys Trp Asp 290 295 300 ATC AAC GTC TTT GGC GAG GAG GAC GAG AAG TCG TGC AAG AAC GCC GTG 960 Ile Asn Val Phe Gly Glu Glu Asp Glu Lys Ser Cys Lys Asn Ala Val 305 310 315 AAG ATC AAG TAG 972 Lys Ile Lys 320
[Sequence listing] SEQ ID NO: 1 Sequence length: 1055 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: cDNA to mRNA Origin organism name: Sporobolomyces salmoni color
color) Strain name: IFO1038 Sequence features Characteristic symbol: mat peptide Location: 33..1001 Method of determining features: E sequence GCCAACAACC CCTGCACGCA TCACACATC ATG GTC GGC ACT ACT ACC CTC AAC 53 Met Val Gly Thr Thr Thr Leu Asn 15 ACT GGC GCT TCC CTC GAG CTC GTC GGC TAC GGC ACG TGG CAG GCA GCA 101 Thr Gly Ala Ser Leu Glu Leu Val Gly Tyr Gly Thr Trp Gln Ala Ala 10 15 20 CCG GGC GAG GTG GGC CAG GGC GTC AAG GTC GCC ATC GAG ACT GGA TAC 149 Pro Gly Glu Val Gly Gln Gly Val Lys Val Ala Ile Glu Thr Gly Tyr 25 30 35 CGT CAC CTC GAC CTT GCC AAG GTC TAC TCG AAC CAA CCT GAG GTT GGT 197 Arg His Leu Asp Leu Ala Lys Val Tyr Ser Asn Gln Pro Glu Val Gly 40 45 50 55 GCC GCC ATC AAG GAG GCT GGC GTC AAG CGC GAG GAC CTC TTC ATC ACC 245 Ala Ala Ile Lys Glu Ala Gly Val Lys Arg Glu Asp Leu Phe Ile Thr 60 65 70 TCG AAG CTC TGG AAC AAC TCG CAC CGC CCG GAG CAG GTC GAG CCT GCC 293 Ser Lys Leu Trp Asn Asn Ser His Arg Pro Glu Gln Val Glu Pro Ala 75 80 85 CTT GAC GAC ACC CTC AAG GAG CTC GGC CTC GAG TAC CT C GAC CTT TAC 341 Leu Asp Asp Thr Leu Lys Glu Leu Gly Leu Glu Tyr Leu Asp Leu Tyr 90 95 100 CTC ATT CAC TGG CCC GTC GCG TTC CCG CCC GAG GGC GAC ATC ACC CAG 389 Leu Ile His Trp Pro Val Ala Phe Pro Pro Glu Gly Asp Ile Thr Gln 105 110 115 AAC CTC TTC CCG AAG GCC AAC GAC AAG GAG GTC AAG CTC GAC CTG GAG 437 Asn Leu Phe Pro Lys Ala Asn Asp Lys Glu Val Lys Leu Asp Leu Glu 120 125 130 135 GTC AGC CTC GTC GAC ACG TGG AAG GCG ATG GTC AAG CTT CTC GAC ACT 485 Val Ser Leu Val Asp Thr Trp Lys Ala Met Val Lys Leu Leu Asp Thr 140 145 150 GGC AAG GTC AAG GCG ATC GGC GTT TCC AAC TTC GAC GCG AAG ATG GTC 533 Gly Lys Val Lys Ala Ile Gly Val Ser Asn Phe Asp Ala Lys Met Val 155 160 165 GAC GCC ATC ATC GAG GCT ACC GGC GTG ACC CCC TCC GTC AAC CAG ATC 581 Asp Ala Ile Ile Glu Ala Thr Gly Val Thr Pro Ser Val Asn Gln Ile 170 175 180 GAG CGT CAC CCT CTC CTT CTC CAG CCC GAG CTC ATC GCC CAC CAC AAG 629 Glu Arg His Pro Leu Leu Leu Gln Pro Glu Leu Ile Ala His His Lys 185 190 195 GCC AAG AAC ATT CAC ATT ACC GCA TAC TCT CCT CTC GGT AAC AAC ACC 677 Ala Lys Asn Ile His Ile Thr Ala Tyr Ser Pro Leu Gly Asn Asn Thr 200 205 210 215 GTC GGC GCG CCT CTT CTT GTC CAG CAC CCG GAG ATC AAG CGC ATC GCC 725 Val Gly Ala Pro Leu Leu Val Gln His Pro Glu Ile Lys Arg Ile Ala 220 225 230 GAG AAG AAC GGC TGC ACG CCC GCT CAG GTC CTC ATT GCC TGG GCC ATC 773 Glu Lys Asn Gly Cys Thr Pro Ala Gln Val Leu Ile Ala Trp Ala Ile 235 240 245 GTT GGC GGC CAC TCG GTT ATC CCC AAG TCG GTC ACC CCC TCC CGC ATT 821 Val Gly Gly His Ser Val Ile Pro Lys Ser Val Thr Pro Ser Arg Ile 250 255 260 GGC GAG AAC TTC AAG CAG GTC TCG CTC TCG CAG GAG GAC GTC GAT GCC 869 Gly Glu Asn Phe Lys Gln Val Ser Leu Ser Gln Glu Asp Val Asp Ala 265 270 275 GTC AGC AAG CTC GGC GAG GGT TCG GGC CGC AGG CGC TAC AAC ATC CCC 917 Val Ser Lys Leu Gly Glu Gly Ser Gly Arg Arg Arg Arg Tyr Asn Ile Pro 280 285 290 295 TGC ACG TAC TCG CCC AAG TGG GAC ATC AAC GTC TTT GGC GAG GAG GAC 965 Cys Thr Tyr Ser Pro Lys Trp Asp Ile Asn Val Phe Gly Glu Glu Asp 300 305 310 GAG AAG TCG TGC AAG AAC GCC GTG AAG ATC AAG TAGAAGGTCT 1008 Glu Lys Ser Cys Lys Asn Ala Val Lys Ile Lys 315 320 CGGGTCCCGG GTACTCTGTT AAAAGCAATC CCAATCAGTT CGGGGCG 1055 Sequence number: 2 Sequence length: 972 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Duplex topology Linear sequence type: cDNA to mRNA Origin organism name: Sporobolomyces salmoni color
color) Strain name: IFO1038 Sequence features Characteristic symbol: mat peptide Location: 4..972 Method of determining features: E sequence ATG GTC GGC ACT ACT ACC CTC AAC ACT GGC GCT TCC CTC GAG CTC GTC 48 Met Val Gly Thr Thr Thr Leu Asn Thr Gly Ala Ser Leu Glu Leu Val 1 5 10 15 GGC TAC GGC ACG TGG CAG GCA GCA CCG GGC GAG GTG GGC CAG GGC GTC 96 Gly Tyr Gly Thr Trp Gln Ala Ala Pro Gly Glu Val Gly Gln Gly Val 20 25 30 AAG GTC GCC ATC GAG ACT GGA TAC CGT CAC CTC GAC CTT GCC AAG GTC 144 Lys Val Ala Ile Glu Thr Gly Tyr Arg His Leu Asp Leu Ala Lys Val 35 40 45 TAC TCG AAC CAA CCT GAG GTT GGT GCC GCC ATC AAG GAG GCT GGC GTC 192 Tyr Ser Asn Gln Pro Glu Val Gly Ala Ala Ile Lys Glu Ala Gly Val 50 55 60 AAG CGC GAG GAC CTC TTC ATC ACC TCG AAG CTC TGG AAC AAC TCG CAC 240 Lys Arg Glu Asp Leu Phe Ile Thr Ser Lys Leu Trp Asn Asn Ser His 65 70 75 CGC CCG GAG CAG GTC GAG CCT GCC CTT GAC GAC ACC CTC AAG GAG CTC 288 Arg Pro Glu Gln Val Glu Pro Ala Leu Asp Asp Thr Leu Lys Glu Leu 80 85 90 95 GGC CTC GAG TAC CTC GAC CTT TAC CTC ATT CAC TGG CCC GTC GCG TTC 336 Gly Leu Glu Tyr Leu Asp Leu Tyr Leu Ile His Trp Pro Val Ala Phe 100 105 110 CCG CCC GAG GGC GAC ATC ACC CAG AAC CTC TTC CCG AAG GCC AAC GAC 384 Pro Pro Glu Gly Asp Ile Thr Gln Asn Leu Phe Pro Lys Ala Asn Asp 115 120 125 AAG GAG GTC AAG CTC GAC CTG GAG GTC AGC CTC GTC GAC ACG TGG AAG 432 Lys Glu Val Lys Leu Asp Leu Glu Val Ser Leu Val Asp Thr Trp Lys 130 135 140 GCG ATG GTC AAG CTT CTC GAC ACT GGC AAG GTC AAG GCG ATC GGC GTT 480 Ala Met Val Lys Leu Leu Asp Thr Gly Lys Val Lys Ala Ile Gly Val 145 150 155 TCC AAC TTC GAC GCG AAG ATG GTC GAC GCC ATC ATC GAG GCT ACC GGC 528 Ser Asn Phe Asp Ala Lys Met Val Asp Ala Ile Ile Glu Ala Thr Gly 160 165 170 175 GTG ACC CCC TCC GTC AAC CAG ATC GAG CGT CAC CCT CTC CTT CTC CAG 576 Val Thr Pro Ser Val Asn Gln Ile Glu Arg His Pro Leu Leu Leu Gln 180 185 190 CCC GAG CTC ATC GCC CAC CAC AAG GCC AAG AAC ATT CAC ATT ACC GCA 624 Pro Glu Leu Ile Ala His His Lys Ala Lys Asn Ile His Ile Thr Ala 195 200 205 TAC TCT CCT CTC GGT AAC AAC ACC GTC GGC GCG CCT CTT CTT GTC CAG 672 Tyr Ser Pro Leu Gly Asn Asn Thr Val Gly Ala Pro Leu Leu Val Gln 210 215 220 CAC CCG GAG ATC AAG CGC ATC GCC GAG AAG AAC GGC TGC ACG CCC GCT 720 His Pro Glu Ile Lys Arg Ile Ala Glu Lys Asn Gly Cys Thr Pro Ala 225 230 235 CAG GTC CTC ATT GCC TGG GCC ATC GTT GGC GGC CAC TCG GTT ATC CCC 768 Gln Val Leu Ile Ala Trp Ala Ile Val Gly Gly His Ser Val Ile Pro 240 245 250 255 AAG TCG GTC ACC CCC TCC CGC ATT GGC GAG AAC TTC AAG CAG GTC TCG 816 Lys Ser Val Thr Pro Ser Arg Ile Gly Glu Asn Phe Lys Gln Val Ser 260 265 270 CTC TCG CAG GAG GAC GTC GAT GCC GTC AGC AAG CTC GGC GAG GGT TCG 864 Leu Ser Gln Glu Asp Val Asp Ala Val Ser Lys Leu Gly Glu Gly Ser 275 280 285 GGC CGC AGG CGC TAC AAC ATC CCC TGC ACG TAC TCG CCC AAG TGG GAC 912 Gly Arg Arg Arg Tyr Asn Ile Pro Cys Thr Tyr Ser Pro Lys Trp Asp 290 295 300 ATC AAC GTC TTT GGC GAG GAG GAC GAG AAG TCG TGC AAG AAC GCC GTG 960 Ile Asn Val Phe Gly Glu Glu Asp Glu Lys Ser Cys Lys Asn Ala Val 305 310 315 AAG ATC AAG TAG 972 Lys Ile Lys 320

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

【図1】プラークハイブリダイゼーションに用いたプロ
ーブ1及びプローブ2の塩基配列を示す。
FIG. 1 shows the nucleotide sequences of probe 1 and probe 2 used for plaque hybridization.

【図2】組換えプラスミドpSAL2の作製法及び構造
を示す。
FIG. 2 shows the construction method and structure of the recombinant plasmid pSAL2.

【図3】塩基配列から推定されるアミノ酸配列を、精製
ALDのリジルエンドペプチダーゼ消化ペプチド断片の
部分アミノ酸配列と比較した結果を示す。
FIG. 3 shows the results of comparison of the amino acid sequence deduced from the base sequence with the partial amino acid sequence of the lysyl endopeptidase digested peptide fragment of purified ALD.

【図4】図3の続きの配列を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a sequence subsequent to that of FIG. 3;

【図5】図4の続きの配列を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a continuation of FIG. 4;

【図6】cDNAの合成に用いたN末端側プライマー
(PN)とC末端側プライマー(PC)の塩基配列を示
す。
FIG. 6 shows the nucleotide sequences of the N-terminal side primer (PN) and the C-terminal side primer (PC) used for cDNA synthesis.

【図7】組換えプラスミドpARの作製法及び構造を示
す。
FIG. 7 shows a construction method and structure of a recombinant plasmid pAR.

【図8】ALDを用いて作製した抗ALD抗体を用いた
ウエスタン・ブロッティング及び電気泳動ゲルのクマシ
ーブルー染色の結果を示す。
FIG. 8 shows the results of Coomassie blue staining of Western blotting and electrophoretic gel using an anti-ALD antibody prepared using ALD.

【図9】組換え大腸菌によるγ−クロロアセト酢酸エチ
ルからγ−クロロ−β−ヒドロキシ酪酸エチルの合成に
おける反応の経時変化を示す。
FIG. 9 shows the time course of the reaction in the synthesis of ethyl γ-chloro-β-hydroxybutyrate from ethyl γ-chloroacetoacetate by recombinant Escherichia coli.

───────────────────────────────────────────────────── 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 C12P 7/62 7432−4B 41/00 D 9452−4B //(C12N 9/04 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 7/62 C12R 1:19) (C12P 41/00 C12R 1:19) (72)発明者 守川 忠志 東京都町田市旭町3丁目5番1号 電気化 学工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 三好 照三 東京都町田市旭町3丁目5番1号 電気化 学工業株式会社総合研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C12N 15/09 ZNA C12P 7/62 7432-4B 41/00 D 9452-4B // (C12N 9 / 04 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 7/62 C12R 1:19) (C12P 41/00 C12R 1:19) (72) Inventor Tadashi Morikawa 3 Asahicho, Machida-shi, Tokyo 5-5-1 Denka Kagaku Kogyo Co., Ltd. Research Institute (72) Inventor Terumi Miyoshi 3-5-1 Asahicho, Machida-shi, Tokyo Denka Kagaku Kogyo Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配列表の配列番号1に示したアミノ酸配
列を有するカルボニルレダクターゼ。
1. A carbonyl reductase having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
【請求項2】 配列表の配列番号1に示した塩基配列を
有し、カルボニルレダクターゼ活性を有するポリペプチ
ドをコードする遺伝子DNA。
2. A gene DNA having a base sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing and encoding a polypeptide having carbonyl reductase activity.
【請求項3】 配列表の配列番号2に示した塩基配列を
有し、カルボニルレダクターゼ活性を有するポリペプチ
ドをコードする遺伝子DNA。
3. A gene DNA encoding a polypeptide having a carbonyl reductase activity, which has the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing.
【請求項4】 請求項2又は3記載の遺伝子DNAを、
複製可能な発現ベクターに組み込んでなる組換え体DN
A。
4. The gene DNA according to claim 2 or 3,
Recombinant DN integrated in replicable expression vector
A.
【請求項5】 請求項4記載の組換え体DNAで形質転
換せしめられた形質転換体。
5. A transformant transformed with the recombinant DNA according to claim 4.
【請求項6】 請求項5記載の形質転換体を培養し、次
に得られたカルボニルレダクターゼを採取することを特
徴とするカルボニルレダクターゼの製造法。
6. A method for producing carbonyl reductase, which comprises culturing the transformant according to claim 5 and collecting the obtained carbonyl reductase.
【請求項7】 請求項5記載の形質転換体又はその処理
物を、γ−置換アセト酢酸エステルと反応せしめ、生成
した(R)−γ−置換−β−ヒドロキシ酪酸エステルを
採取することを特徴とする(R)−γ−置換−β−ヒド
ロキシ酪酸エステルの製造法。
7. The transformant according to claim 5 or a treated product thereof is reacted with γ-substituted acetoacetic acid ester, and the produced (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester is collected. (R) -γ-substituted-β-hydroxybutyric acid ester
JP6244090A 1994-10-07 1994-10-07 Base sequence of carbonyl reductase gene and method for utilizing the same Pending JPH08103269A (en)

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