JPH08205868A - 形質転換された酵母によるリゾチームの生産方法 - Google Patents

形質転換された酵母によるリゾチームの生産方法

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JPH08205868A
JPH08205868A JP7288179A JP28817995A JPH08205868A JP H08205868 A JPH08205868 A JP H08205868A JP 7288179 A JP7288179 A JP 7288179A JP 28817995 A JP28817995 A JP 28817995A JP H08205868 A JPH08205868 A JP H08205868A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リゾチームの酵母を用いる製造方法の提供。 【解決手段】 1,4−β−N−アセチルムラミダーゼ
をコードするDNA断片の上流にリーダーペプチド配列
をコードするDNA断片をもつDNAによる形質転換体
を培養する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、異質遺伝子のDN
Aを使用する形質転換により、1,4−β−N−アセチ
ルムラミダーゼ型の酵素の生産方法に関する。
【0002】
【従来の技術】1,4−β−N−アセチルムラミダーゼ
は、バクテリアの細胞壁を形成するペプチドグリカン類
中のN−アセチルグルコサミンとN−アセチルムラミン
との間のグルコース結合を選択的に切離すことができる
酵素であることが知られている。これらの酵素は、通
常、リゾチームと呼ばれており、こうして殺バクテリア
剤として作用し、そしてこの性質は高等動物の生物学的
流体の大部分の中のそれらの一般化された存在を説明す
るように思われる。リゾチームは、事実、種々の濃度レ
ベルで、哺乳動物の血液、涙、乳などの中に見出され
る。また、植物界、例えば、パパイアにおいて見出され
る。リゾチームの工業的抽出は卵白から実施されてお
り、ここでそれは種々の吸着および/または沈殿法(ベ
ルギー国特許694、538号)により、比較的高濃度
で存在する。
【0003】ニワトリリゾチームの現在の用途は殆ど製
薬学的分野であり、ここでそれは種々の感染と戦うため
に使用されている。他の用途は食品産業である。例え
ば、リゾチームはベーキングし圧縮されたチーズの製造
において、熟成の間のチーズの膨張をも含む製造欠陥品
の原因となる酪酸バクテリアの発生を効率よく阻止する
ために使用することができることは知られている(フラ
ンス国特許8003321号)。それは、また、種々の
腐敗性食品、例えば、肉製品(A.アカシ、Jap.
J.Zootechnical Sci.)42、19
71、289)、ワイン(特公昭46−3115号)ま
たは酒(M.ヤジマら、J.Ferm.Techno
l.46、1968、782)の保存のために使用する
ことができる。さらに、それは小児科の使用のためにミ
ルク成分の保存(特公昭45−16780号)などに使
用することができる。
【0004】これらの種々の用途は、リゾチームを容易
に、大量にかつ十分に低いコストで生産することができ
るかぎり、かなりの潜在的市場を提供する。卵白からリ
ゾチームを抽出することを現在可能とする種々の方法
は、卵白を処理した後食品中に再使用することができる
場合にのみ、商業的に許容されうる。したがって、リゾ
チームの生産能力は卵白の市場により部分的に規制さ
れ、そしてこれは標準食品における処理された卵白の使
用に反対する、技術的困難、およびある国における法律
的拘束の解決を一層困難とする問題を生ずる。
【0005】これらの問題は、リゾチームの天然源の入
手可能性に関係し、その初期濃度が、牛乳のリゾチーム
についてのように、低過ぎるか、あるいは原料が、ヒト
のリゾチームのように、実際的に存在しないかどうかに
ついて、哺乳動物のリゾチームの場合において克服不可
能となる。こうして、リゾチームの生産を可能としかつ
前述の問題を回避することのできる技術が必要とされる
ように思われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主目的は、遺
伝子工学の古典的技術によりリゾチームを生産すること
ができるような酵母を提供することである。さらに詳し
くは、本発明は、DNAが1,4−β−N−アセチルム
ラミダーゼをコードするDNA断片の少なくとも1つの
コピーからなり、かつこの断片が対応する活性蛋白質と
してその中で発現されるように形質転換された酵母菌に
関する。本発明の他の目的は、前述のように形質形成さ
れているが、また生産したリゾチームを分泌して、その
分離および精製を促進することができる酵母菌を提供す
ることである。この形質転換を保証するプラスミドの提
供を目的とする。本発明は、特に、形質転換された酵母
菌を培養することによりリゾチームを生産する方法を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、形質転
換された酵母菌であって、そのDNAが1,4−β−N
−アセチルムラミダーゼをコードする断片の少なくとも
1つのコピーを含んでなり、そして前記断片が対応する
活性蛋白質として細胞内で発現され、かつ前記1,4−
β−N−アセチルムラミダーゼをコードする断片の前
に、該断片によってコードされる前記活性蛋白質が、酵
母細胞の細胞質膜を通して排出されるように作用するリ
ーダーペプチド配列が、存在する形質転換された酵母菌
を培養し、培養物からリゾチームを回収する工程を含ん
でなるリゾチームを生産する方法が提供される。
【0008】酵母を異種遺伝子により形成された解読部
分により形質転換することにより、あるいは対応するメ
ッセンジャーRNAの逆転写の生産物により、酵母を遺
伝学的に再プログラミングすることは知られている。こ
の目的に、宿主細胞の複製機構により認識される複製起
源の存在により酵母細胞中で自律的に複製することがで
きるプラスミドを、前記断片のベクターとして通常使用
されている。ベクターは、また、プラスミドにより効率
よく形質転換された細胞の可視化および選択を可能とす
る遺伝子標識を含まなくてはならない。最後に、解読部
分の前にプロモーター、すなわち、解読部分の対応する
メッセンジャーRNAへの効率よい転写を保証するよう
な宿主細胞のRNAポリメラーゼにより認識される配列
が存在しなくてはならない。
【0009】実際には、これらの技術は主としてサッカ
ロミセス・セレビシアエ(Saccharomyces
cerevisiae)種の酵母に適用されてきた。
前記酵母のためには種々の要素からなる多コピー発現ベ
クターが構築されてきている。これらのベクターは、一
般に、この種の大部分の中に存在する2−ミクロンのプ
ラスミドの複製起源を含み、あるいは染色体起源の自律
的複製のARSセグメントさえも含む。標識遺伝子とし
て、必須代謝物、例えばアミノ酸の生物学的合成に関与
する酵素をコードする遺伝子が一般に使用される。この
ような場合において、使用すべき宿主は、突然変異によ
り、この代謝物について栄養要求変異種となった酵母菌
株である。この菌株を接種することにより、ミッシング
(missing)遺伝子を有するプラスミドにより形
質転換された細胞のみが生長することができるであろ
う。このような標識遺伝子の典型的な例は、遺伝子LE
2またはTRP1であり、これらはそれぞれロイシン
およびトリプトファンの生合成に関与する酵素をコード
している。これらの発現ベクターは、また、1つあるい
は好ましくはいくつかの制限部位を含み、前記部位に問
題の解読部分、ならびにその発現を最適化するために必
要な種々の要素、すなわち、プロモーター、ターミネー
ター、および他の調節要素が挿入される。
【0010】これらのプラスミドは中間のバクテリア宿
主、例えば、E.coli中の複製および選択を保証す
ることのできるバクテリアの配列からしばしばなる。こ
のようなシャトル(shuttle)プラスミドの古典
的例として、YEp13[J.R.ブローチ(Broa
ch)ら、Gene 、1979、121]、pFL
1−4[M.R.チェバリエール(Cheballie
r)ら、Gene 11、1980、11]、et p
JDB207[J.D.ベッグス(Beggs)、アル
フレッド・ベンソン・シンポジウム(Alfred B
enson Symposium)N° 16、ムンク
スガード(Munksgaard)、コペンハーゲン
(Copenhagen)1981、383ページ]、
pMH158およびpJO158[M.ヘウステルスプ
レウテ(Heusterspreute)ら、Gen
e、アンダー・プレス(under press)]を
引用することができる。
【0011】本発明の好ましい実施態様によれば、2−
ミクロンの内因性プラスミドの配列のREP機能から少
なくともなるプラスミドを、主として宿主細胞がS.c
erevisiae種に属するときには、使用する。前
記機能は、とくに宿主細胞が前もって2−ミクロンのプ
ラスミドがキュアリングされている場合[C.P.ホレ
ンバーグ(Hollenberg)ら、Curr.To
p.Microbiol.Immunol.96、19
82、119;R.M.ワルムスレイ(Walmsle
y)ら、Mol.Gen.Genet.1983、36
1]一般にプラスミドに一層大きい安定性をもたらす。
この型の他のベクターは、下記の実施例に記載されてい
る。
【0012】最後に、問題の解読部分の発現をできるだ
け高いレベルにするために、それをプロモーターとでき
るだけ効率よく会合(associate)することが
必要である。種々の強いプロモーターが酵母菌において
知られており、それらの例はアルコールデヒドロゲナー
ゼ(ADH1)、エノラーゼ(ENO8およびENO4
6)、グリセルアルデヒド−3−ホスフェートデヒドロ
ゲナーゼ(GAP63およびGAP491)、ホスホグ
リセレートキナーゼ(PGK)[M.J.ドブソン(D
obson)ら、Nucleic Asids Re
s.10、1982、2625]およびアルカリ性ホス
ファターゼ(PHO3およびPHO5)(欧州特許出願
100,561号)のプロモーター、あるいはなおプロ
モーターp415(これについては後述する)である。
【0013】これらの種々の技術は、酵母中の多くの異
種遺伝子のクローニングおよび発現に首尾よく適用され
てきており、もちろん、リゾチームの遺伝子または1,
4−β−N−アセチルムラミダーゼをコードするDNA
の部分の酵母中での発現を保証するために同様によく使
用することでができる。特定の構造の例は、本発明にお
いて例示のために与えられているが、多くの他の可能性
が存在すること、および複製起源、標識遺伝子、効率よ
いプロモーターおよび他の構造的要素の種々の組み合わ
せを使用して同様な結果を得ることができることは明ら
かである。したがって、種々の場合において得られる形
質転換された細胞は、本発明の範囲内に包含されるもの
と考えなくてはならない。
【0014】同様に、これらの技術の大部分は酵母S.
cerevisiaeの形質転換に主として適用されて
きたが、また、上に述べたのと同一の型の発現ベクター
およびそれらの変異種により形質転換可能な酵母の他の
種および属から得られる形質転換された細胞も本発明に
包含される。他の例として、サッカロミコプシス・リポ
リティカ(Saccharomycopsis lip
olytica)、スキゾサッカロミセス・ポンベ(
chizosaccharomyces pomb
)、クルイベロミセス・ラクチス(Kluyvero
myces lactis)などを挙げることができ
る。しかしながら、本発明の好ましい実施態様によれ
ば、サッカロミセス(Saccharomyces)属
からの形質転換可能な酵母、なお好ましくはS.cer
evisiae種からの形質転換可能な酵母菌が使用さ
れるであろう。この種に属する形質転換可能な例とし
て、なかでもAH22およびGRF18を引用すること
ができる。
【0015】本発明に従い、これらの種々の酵母により
生産される1,4−β−N−アセチルムラミダーゼは異
る起源を有することができる。それは、例えば、ニワト
リリゾチームであることができる。ニワトリリゾチーム
は、前述のように、すでに工業的に生産されている。し
かしながら、他の源からのリゾチームをコードするDN
A部分は、これらの種々のリゾチームが、異る程度に、
顕著な相同性を表わす[P.ジョレス(Jolles)
ら、Mol.& Biochemistry63、19
84、165]ので、他の源からのリゾチームの遺伝情
報を指定するDNA部分も同様に酵母中で発現されう
る。例えば、酵母中でガチョウのリゾチームを発現する
ことができる。ガチョウのリゾチームはニワトリのリゾ
チームよりも顕著に高い比活性を有する[R.C.カン
フィールド(Canfield)ら、「リゾチーム(L
ysozyme)」、E.F.オッセルマン(Osse
rman)ら編、アカデミック・プレス(Academ
ic Press)、1974、63ページ]。また、
ヒトのリゾチームを酵母中で発現することができ、この
リゾチームは、また、非常に活性であり、そしてとくに
製薬学的用途ならびに小児科で使用されるミルク組成物
中に適用される。パパイアからのリゾチーム、およびバ
クテリアのウイルスにより解読されるものも挙げること
ができる。
【0016】本発明に従い、酵母菌株が遺伝子工学によ
り誘導されて1つまたは他の起源からリゾチームを生産
するとき、この新規な性質を利用して、それをその生長
に最も適当な条件下で培養させることにより増殖するこ
とが必要である。このようにして、それ自体人間または
動物の食糧中に使用できるバイオマスが得られる。例え
ば、酵母の自己消化物は、それ自体栄養価をもつばかり
でなく、かつまた感覚器官の性質をもつため、種々の食
品(ミートパイ、スープ、ソースなど)における添加剤
として多少使用されることは知られている。もとの酵母
中のリゾチームの存在は、自己消化物が混入される食品
のように、自己消化物がさらされるバクテリアの汚染か
ら自己消化物を、ある程度まで、保存するという利点を
提供する。他方において、リゾチームの存在は食品の滅
菌温度を低下させる(英国特許1,438,569
号)。
【0017】本発明による酵母は、また、リゾチームを
酵母菌から分離することにより、精製されたリゾチーム
源として使用することもできる。しかしながら、明らか
なように、この操作は、リゾチームが細胞内で他の細胞
蛋白質と会合する場合、かなりの困難をもたらす。リゾ
チームが古典的方法により、例えば、吸着および/また
は沈殿(ベルギー国特許694,538号)により、菌
体から放出されるか、あるいはそれが他の方法により分
離される細胞壁に会合してとどまるかにかかわらず、生
産されたリゾチームを分泌できる酵母菌を提供すること
が、本発明の重要な面である。プレリゾチーム(pre
lysozyme)のN−末端部分に存在しかつリゾチ
ームをニワトリの卵管細胞の小胞体のルーメン中に分泌
させる18アミノ酸のシグナル配列は、また、酵母菌細
胞により認識されることが、驚くべきことには観測され
た。次の実施例が事実示すように、ニワトリプレリゾチ
ームをコードするDNAが酵母中で発現されるとき、こ
の発現の生産物はそれから分泌される。したがって、こ
のシグナル配列をコードする54−ヌクレオチド断片
を、他の起源からのリゾチームを包含する他の蛋白質の
構造部分の遺伝情報をコードするDNAと融合すると、
前記蛋白質を生産する酵母細胞から前記蛋白質が分泌さ
れるであろう。
【0018】しかしながら、本発明の最も基本的かつ最
も驚くべき面は、リゾチーム遺伝子を酵母中でその中で
致死作用(例えば、細胞の溶解)を及ぼさないで発現す
ることができるという事実である。異種細胞中でリゾチ
ーム遺伝子をクローニングしかつ発現する唯一の既知の
例は、HellaおよびMCF−7ヒト細胞系統中のニ
ワトリリゾチーム遺伝子のクローニングである[P.
D.マチアス(Matthias)ら、EMBO J.
、1982、1207]であるが、遺伝子の発現は対
応するメッセンジャーRNAによってのみ証明され、そ
して蛋白質自体の生産によって立証されていない。バク
テリウム中のリゾチーム遺伝子の発現の例は現在まで報
告されてきておらず、そしてこれはバクテリウムにより
生産されるリゾチームが通常その溶菌作用を生ずるとい
う事実により説明することができる。ここで、リゾチー
ムは、また、酵母細胞壁を、主としてそのキチン成分の
加水分解より、攻撃しうることが知られている[G.
N.マクシモバ(Maksimova)ら、Prik
l.Biochem.Mikrobiol.)18、1
982、529]。酵母菌の出芽は芽と母細胞との間の
純粋なキチンの芽胞壁の形成を伴うことが知られている
ので、酵母細胞によるリゾチームの生産および分泌はそ
れらの増殖機能の重大な変更をもたらすことが予期され
たであろう。また、形質転換後のプロトプラストからの
細胞壁の再生は弱体化することが予期されたであろう。
したがって遺伝子工学の古典的技術がリゾチーム遺伝子
を酵母に発現させるようにすることができるばかりでな
く、かつまたこのように形質転換された細胞が生長する
間にリゾチームを活性的に生産しかつ分泌することがで
きるであろうことは、驚くべきことである。
【0019】
【実施例】以上は下の実施例に明瞭に示されている。こ
れらの実施例は例示をのみ目的とする。なぜなら、酵母
菌菌株により1,4−β−N−アセチルムラミダーゼの
生産に導く他の構成は、本発明の範囲に包含されると考
えるべきであるからである。
【0020】実施例1 1.1 ニワトリリゾチームの完全cDNAクローンの
構成:plys10 まず、完全cDNAクローンの構成は2つの異るクロー
ンから出発してつくった:ニワトリリゾチームcDNA
を含有するが5′末端において不完全であるpBR−l
ys−1[P.バルダッシ(Baldacci)ら、N
ucleicAsids Res.、1979、26
67]およびイントロンを含む全体のリゾチーム遺伝子
からなる40kbのニワトリのゲノムDNAを含有する
pFF2−lys−16[P.バルダッシ(Balda
cci)ら、NucleicAsids Res.
1981、3575](第1図)。これらのクローン
は、高等真核レベル形質からの転写体を正しく処理する
ことのできない酵母中でリゾチームを発現するためにい
ずれも適当ではなかった[J.D.ベッグス(Begg
s)ら、Nature 283、1980、835]。
しかしながら、それは存在する不完全cDNAの3′末
端を完全遺伝子の5′末端と結合することにより、完全
cDNAクローンを再構成することが可能であった;事
実発表されたデータから明らかである[P.バルダッシ
(Baldacci)ら、1979、op.cit.;
A.ジュング(Jung)ら、Proc.Natl.A
cad.Sci.USA、77、1980、5759;
M.グレズ(Grez)ら、Cell 25、198
1、743]ように、完全遺伝子はcDNAのミッシン
グ部分に相当する5′区域にイントロンを含まない。こ
うして、コスミドpFF2−lys−16から2.1k
bのDNA断片をpEMBL8[L.デンテ(Dent
e)ら、Nucleic Asids Res.11
1983、1645]中にサブクローニングし、プラス
ミドplys5を得た(第1図)。このクローンはリゾ
チームの完全5′隣接エクソンを含有する。便利に位置
したHgaI部位は、plys5およびcDNAクロー
ンpBR−lys−の間の重なる区域に存在する。pB
R−lys−1の断片HgaI−MluIおよびMlu
I−AccIおよびplys5の断片AccI−Hga
Iを含む三重結合は、ATG開始コドンを含むがイント
ロンを含まない、全体のリゾチーム遺伝子を含有するク
ローン(plys10)の構成を可能とした(第2
図)。
【0021】1.2 リゾチーム遺伝子の5′区域の非
翻訳部分の短縮 プラスミドplys10中に存在するリゾチーム遺伝子
の5′区域の非解読部分を、独特AccI制限部位でプ
ラスミドを開裂し、かつBAL31ヌクレアーゼで消化
することにより欠失させた。こうして、短縮されたプラ
スミドの集団が得られ、次いでこれらを独特PstI部
位において切離した;PstI部位とBAL31で消化
された末端とに間で構成された断片を、ベルギー国特許
第901,222号記載されているようにして、プラス
ミドpLG400の部位PstIおよびSmaIの間に
挿入した。この操作は、3つの結果を与えた: (1)リゾチームのATG開始コドンに先行する5′区
域の非翻訳部分が欠失され、(2)AccIおよびSm
I部位が破壊され、そして(3)操作容易なBam
I部位(YEpZ100中のSmaI部位に直接隣接す
る)がリゾチーム遺伝子の開始部分に取り付けられる。
【0022】得られるプラスミドをplys9と呼ぶ
(第3図)。
【0023】1.3 リゾチームの発現ベクターの構成 リゾチームの完全cDNAは、ここでは5′末端におけ
る独特BamHI部位と3′末端における独特Sph
部位との間に位置する。前記cDNAはそれ自体のAT
G開始コドンを有するので、それとBamHI部位で終
るATG不含プロモーターとの融合は機能的発現単位を
与え、この単位はなお複製起源およびpBR322のラ
クタマーゼ遺伝子と会合させ(E.coli中のその複
製およびその選択を保証する)かつ2−ミクロンのプラ
スミドおよび複製起源およびLEU2遺伝子と会合させ
(酵母菌中の複製および選択のため)る。
【0024】この構成は記載する次の断片を同時に結合
することによりつくった: (a)プラスミドYEpZ101△2からの、プロモー
ターp415の欠失から由来するプロモーターp415
△2からなるHindIII−BamHI断片(ベルギ
ー国特許第901,222号); (b)plys△9からの、リゾチームの完全なcDN
AからなるSphI−BamHI断片; (c)断片(b)と断片(d)との間の結合として使用
すべきプラスミドpKO1からのEcoRI−Sph
断片[K.マクケニー(McKenny)ら、Gene
amplification and analys
is、J.G.クリリクジャン(Chririkja
n)およびT.パナス(Panas)編、エルセビーア
/ノース・ホランド(Elsevier/North
Holland)、ニューヨーク、1981、383ぺ
ージ];断片(b)と断片(d)との間の結合として使
用すべきプラスミドpKO1からのEcoRI−Sph
I断片[K.マクケニー(McKenny)ら、「遺伝
子の増幅および分析(Gene amplificat
ion and analysis)」、J.G.クリ
リクジャン(Chririkjan)およびT.パナス
(Panas)編、エルセビーア/ノース・ホランド
(Elsevier/North Holland)、
ニューヨーク、1981、383ページ]; (d)プラスミドYEpZ415からの、複製起源およ
びpBR322のβ−ラクタマーゼ遺伝子の一方の半分
からなるPstI−EcoRI断片;および (e)pJDB207からの、2−ミクロン−LEU
セグメントおよびβ−ラクタマーゼ遺伝子の他方の半分
からなるHindIII−PstI断片。
【0025】結合の前に、これらの種々の断片を使用
し、そして、それらは異る末端および相補的接着末端を
有するので、この結合からただ1つの生存しうるプラス
ミドが生じた:plys△29(第4図)。
【0026】同一の方法においてプロモーターp415
からの欠失により誘導された2つの他の断片(p415
△4およびp415△5)を使用することにより、2つ
の他のプラスミドが生産された:plys△49および
plys△59。これらの3つのプラスミドは、こうし
て、次の事実によりのみ異る。プロモーターはリゾチー
ムcDNAから種々の距離に位置し、これは対応するメ
ッセンジャーRNAsの開始(5′末端)と自然AUG
翻訳開始部位との間の異る距離における転写の間に生ず
る。
【0027】1.4 プラスミドplys△29、pl
ys△49およびplys△59によるリゾチームの発
次いで、前述のように構成されたプラスミドを酵母菌
S.cerevisiaeのGRF18菌株(le
-、His-)に形質転換し、次いでロイシンについて
プロトトロープのクローンについて選択した(le
+)。
【0028】次いで、これらのクローンをガラスビーズ
で粉砕し、そして得られた細胞溶解物を遠心により清澄
にした。それらの細胞溶解物の活性を、E.coli
胞の懸濁液の光学濃度の増加をMcマッケン(Mack
en)らの方法(J.Mol.Biol.49、197
0、639)で測定することにより試験した。第5図に
おいて、650nmにおける光学濃度(OD650)の初
期の値はすべてのクローンについて同一である(0.
7)が、完結を目的として線図上でシフトさせた。第5
図の結果はGRF18(plys△49)について有意
の活性を示し、そしてプラスミドplys△59により
形質転換された細胞について多少低い。
【0029】リゾチームの作用のためのインジケーター
として使用する細胞がバクテリウムミクロコッカス・リ
ソデイクチクス(Micrococcus lysod
eikticus)の細胞である方法[G.アルダート
ン(Alderton)ら、J.Biol.Chem.
157、1945、43]を使用して同様な結果が得ら
れた。
【0030】異る型のアッセイにおいて、M.lyso
deikictusの菌叢で覆われたペトリ皿上で生長
する形質転換されたコロニーのまわりにリゾチームが明
示された。この場合において、リゾチームの発現はコロ
ニーのまわりの溶菌の透明なハローにより可視化され
た。細胞不含の細胞溶解物を使用する結果と一致して、
溶菌のハローはplys△49を使用したとき最大であ
り、このことはこのクローンがリゾチームの最良の生産
体であることを示した。この結果が、また、示すよう
に、リゾチームは形質細胞から輸送された。なぜなら、
バクテリアのインジケーターを溶解するためには、それ
は細胞外に存在することがかならず必要であったからで
ある。
【0031】実施例2 2.1 リゾチームの発現ベクターplys50の構成 リゾチーム発現プラスミドplys△29、plys△
49およびplys△59(前述した)が基づくベクタ
ーpJDB207は、全体の2−ミクロンの酵母菌プラ
スミドを含有せず、結局その連続する維持に内因性の2
−ミクロンのプラスミド(S.cerevisiae
ほとんどの菌株において見出される)の存在に依存す
る。これはpJDB207型プラスミドが細胞から頻繁
に損失されるという不安定な場合に導く[E.エアヘル
ト(Erhaert)およびC.P.ホエンバーグ(H
ollenberg)、J.Bacteriol.15
、1983、625およびM.ジャラヤム(Jara
yam)ら、Cell 34、1983、95]。対照
的に、自然2−ミクロンのプラスミドは安定に遺伝され
る。プラスミドが全体の2−ミクロンのプラスミドpJ
DB219を含有するような方法で構成されたプラスミ
ドはpJDB207型のものよりも安定であることは事
実知られている[C.P.ホランバーグ(Hollan
berg)、Curr.Top.Microbiol.
Immunol.96、1982、119;R.M.ワ
ルムスレイ(Walmsley)ら、Mol.Gen.
Genet.1983、361]。それゆえ、このよう
なプラスミドは、工業的発酵例におけるように、長期間
の生長のために一層有用である。
【0032】このような完全な2−ミクロンのベクター
を構成するために、プラスミドYEpB2(第11図)
を使用し、これは全体の2−ミクロンのプラスミドをp
BR322中にそれらの独特PstI部位においてクロ
ーニングすることにより前もってつくられた。次いで、
YEpB2からの2つの断片およびplys△49から
の2つの断片を結合してplys50を得た(第12
図)。このプラスミドにおいて、3つの2−ミクロンの
遺伝子A、BおよびCは無傷であり、そしてリゾチーム
遺伝子は前の実施例において記載したplys△49に
おけるようにp415△4プロモーターから発現され
る。
【0033】2.2 ベクターplys50によるリゾ
チームの発現 S.cerevisiae のGRF18菌株(Hi
-、leu-)をプラスミドplys50およびpJD
B207により形質転換した後、両者の場合に得られた
形質転換された細胞をヒスチジン(0.002%)を補
充した最小培地上で別々に生長させた。培養物が静止相
(約5の光学濃度)(細胞の乾燥重量=培養物の約1.
5g/l)に到達したとき、細胞を培地から遠心により
分離し、0.1モルのpH7のリン酸塩緩衝液中に懸濁
させそしてガラスビーズで粉砕した。両者の培養物から
の上澄み液および細胞溶解物中のリゾチーム活性を、
D.シュガー(Shugar)の方法(Bioche
m.Biohys.Acta.、1952、302)
に従い、M.lysodeikticus細胞を溶解す
るそれらの能力により測定した。
【0034】プラスミドpJDB207により形質転換
された菌株についてリゾチーム活性を示すことはできな
かった。これに対して、菌株GRF18(plys5
0)の場合において、162単位/ml培養物の活性を
決定することができ、そして次のように分布することが
示された:細胞に関連する44単位/mlおよび培地中
に関連する118単位/ml。
【0035】C.ワング(Wang)およびR.L.ス
ミス(Smith)、Anal.Biochem.
、1975、414により修正されたD.ハーバート
(Herbert)らの方法(Meth.Enzymo
l.5B、1971、209)に従い合計の蛋白質を測
定し、商業的に精製されたリゾチームの比活性を考慮す
る[ベーリンガー・マンハイム(Boehringer
Mannheim)]ことにより、上の条件下で酵母
菌中で生産されるリゾチームは可溶性酵母蛋白質の約1
%になることが誘導された。
【0036】菌株GRF18(plys△49)および
AH22cir°(plys50)は1984年12月
5日に、セントラアル・ビュウロウ・ブーア・シンメル
カルチュアーズ(Centraal Bureau v
oor Schimmelcultures,Oost
erstraat 1、P.P.Box 273、NL
−3740 AG Baarn)(オランダ国)に受託
され、ここでそれらはそれぞれ受託番号CBS7130
およびCBS7129を受けた。
【図面の簡単な説明】
【図1】ニワトリリゾチームの完全cDNAの再構成の
ため後で使用するプラスミドplys5の構成を表わ
す。この構成は全体のリゾチーム遺伝子からなる40k
bのインサートを含有するコスミドpFF2−lys−
16から出発した。次いで、この遺伝子の最初のエクソ
ンからなる2.1kbのHindIIIインサートを、
プラスミドpEMBL8中に挿入した。こうして得られ
るplys5プラスミドはlac-であり、次いで
ac+であるプラスミドpEMBL8と区別されう
る。
【図2】plys5から由来しかつリゾチーム遺伝子の
5′末端を含有するAccI−HgaI断片を、プラス
ミドpBR−lys−1から由来しかつリゾチームのc
DNAの残部を含有する2つの他の断片と結合すること
により、リゾチームの完全cDNAをプラスミドply
s10内で再構成する方法を示す。
【図3】エキソヌクレアーゼBAL31で5′末端の未
翻訳部分を消化することにより欠失されたリゾチームの
cDNAからなるプラスミドplys△9の構成を示
す。
【図4】YEpZ11、YEpZ101△2(または4
または5)、plys△9、pKO1およびpJDB2
19から由来する精製された断片の一義の結合(uni
vocal ligation)によるリゾチームの発
現ベクターの構成を示す。プラスミドplys△29
(または49または59)は、plys△9からのリゾ
チームcDNAの発現を保証するためにプラスミドYE
pZ101△2(または4または5)からのプロモータ
ーにより、それら自体が異るだけである。
【図5】プラスミドplys△49およびplys50
により形質転換された酵母菌の細胞抽出物が、EDTA
で処理したE.coli細胞を溶解して、それらをリゾ
チームの作用に対して感受性とすることを示す。
【図6】プラスミドpBR322および2−ミクロンの
内因性酵母菌プラスミドに制限酵素PstIを作用させ
ることにより得られた断片の結合によるプラスミドYE
pB2の構成を表わす。
【図7】プラスミドYEpB2およびplys△49か
ら得られる5つの精製された断片の一義的結合によるリ
ゾチーム発現ベクターplys50の構成を表わす。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C12R 1:865) (C12N 1/19 C12R 1:865)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 形質転換された酵母菌であって、そのD
    NAが1,4−β−N−アセチルムラミダーゼをコード
    する断片の少なくとも1つのコピーを含んでなり、そし
    て前記断片が対応する活性蛋白質として細胞内で発現さ
    れ、かつ前記1,4−β−N−アセチルムラミダーゼを
    コードする断片の前に、該断片によってコードされる前
    記活性蛋白質が、酵母細胞の細胞質膜を通して排出され
    るように作用するシグナルペプチド配列をコードする断
    片が、存在する形質転換された酵母菌を培養し、培養物
    からリゾチームを回収する工程を含んでなるリゾチーム
    を生産する方法。
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