JPH08266291A - 制御可能な発現系、調節タンパク質、これをコードする遺伝子、発現カセット、それを含有する微生物、タンパク質の製造方法及び微生物の製造方法及び宿主株 - Google Patents

制御可能な発現系、調節タンパク質、これをコードする遺伝子、発現カセット、それを含有する微生物、タンパク質の製造方法及び微生物の製造方法及び宿主株

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JPH08266291A
JPH08266291A JP8064602A JP6460296A JPH08266291A JP H08266291 A JPH08266291 A JP H08266291A JP 8064602 A JP8064602 A JP 8064602A JP 6460296 A JP6460296 A JP 6460296A JP H08266291 A JPH08266291 A JP H08266291A
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    • C07K2319/00Fusion polypeptide

Abstract

(57)【要約】 【課題】 宿主微生物の全ての成長条件下で工業的に簡
単に制御できる発現が可能である発現系を提供すること 【解決手段】 トランス作用調節タンパク質及びそのタ
ンパク質により活性化可能なプロモーターを包含する、
アセテート、pH値及び酸素により制御可能な発現系に
おいて、調節タンパク質が、少なくとも75%までアミ
ノ酸配列Seq.ID−No:1と同種のアミノ酸配列
を包含し、プロモーターは少なくとも95%までがDN
A−配列Seq.ID−No:2の塩基315〜397
までと同種であるDNA−配列を包含することを特徴と
する制御可能な発現系

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御可能な発現
系、その製造方法及び使用に関する。
【0002】
【従来の技術】近代の遺伝子技術の重要な応用範囲は、
組み換え生産システムの使用下で特定のタンパク質の生
産である。このような組み換え生産システムは、少なく
とも2つの成分、つまりa)タンパク質生産のために細
胞機構を提供する宿主、及びb)生産すべきタンパク質
についてコードする組み換えDNAからなる。
【0003】公知の宿主系は、例えば微生物、動物、植
物又は真核細胞培養である。大量の組み換えタンパク質
の製造のために、宿主系として有利に微生物、例えば菌
又はバクテリア、特に有利にE. coliが使用される。
【0004】特定のタンパク質の生産のための遺伝子情
報を有する組み換えDNAは、宿主の染色体中へ組み込
まれているか、又はエピソームで、プラスミド、コスミ
ド又はファージ、もしくはウイルスの形で存在する。生
産すべきタンパク質についての遺伝子情報の他に、組み
換えDNAは調節エレメント、いわゆるプロモーターを
有しており、このプロモーターは、構造遺伝子発現の最
初の工程、DNA−配列のRNAへの転写のために必要
である。プロモーター(特定の短いDNA−部位)は、
RNA−ポリメラーゼ(DNA−配列のRNAへの転写
を触媒する酵素)に対する認識部位として利用される。
【0005】プロモーターは、タンパク質の1つのグル
ープに対して認識箇所又は結合箇所として利用されるD
NA−部位と頻繁に機能的に組み合わさっており、これ
は多様な刺激に依存して、プロモーターの活性に影響を
及ぼし、従ってレギュレーターと呼ばれる。このような
レギュレーターとその結合箇所との結合により、それと
結合したプロモータが活性化する(アクチベーター;Ak
tivator)か又は抑制されることができる(リプレッサ
ー;Repressor)。組み換えタンパク質の生産のための
遺伝子技術のシステムにおいて、目的タンパク質の生産
を制御するためにこのようなリプレッサー/プロモータ
ー相互作用が使用される。
【0006】このように工業的に使用されるシステムの
例は、lac−及びtac−プロモーターであり、この
プロモーターはいわゆるlac−リプレッサータンパク
質の結合により不活性化されるプロモーターである。ラ
クトース又はラクトース類似物質、例えばIPTGを添
加した場合、リプレッサーはその結合箇所から解離す
る;プロモーターに対して遠位にある遺伝子の発現の誘
導が引き起こされる。
【0007】もう一つの工業的に使用される調節システ
ムは、trp−プロモーターとtrp−リプレッサータ
ンパク質との組み合わせからなる。トリプトファンの存
在においてのみ、リプレッサーはプロモーターと結合
し、プロモーターを不活性化する。
【0008】組み換えタンパク質の工業的生産のため
に、このシステムは多くの欠点を有している。このシス
テムの誘導又は抑制のために使用される物質は、これが
代謝可能な物質、例えばラクトース又はトリプトファン
である場合に、高価であり、入手が困難である。調節タ
ンパク質とプロモーターとのモル比は発現系の抑制性
(Reprimierbarkeit)に著しく影響する。プロモーター
が過剰の場合、このような系は完全には抑制可能でな
い、それというのも、リプレッサーが尽きる(austitri
eren)ためである。lac−リプレッサーに依存するプ
ロモーターは、更にリプレッサーのモル過剰の場合、完
全に誘導できない。
【0009】ドイツ連邦共和国特許出願公開(DE−A
1)第3926076号明細書(CA−A−20150
46に相当)には、組み換えタンパク質の生産のために
pfl−プロモーターの使用が記載されている。このE.
coli特有のプロモーターは調節タンパク質FNRの存
在で嫌気性の条件下でピルベートにより誘導され、酸素
により抑制される。lac−、tac−又はtrp−プ
ロモーターと比較して、pfl−プロモーターは工業的
に簡単でかつ安価に誘導化できることが利点である。こ
の調節は発酵の開始時にプロモーターの活性を酸素の供
給により抑制することにより行われる。後の対数的な成
長期間において、高い細胞量により、自動的に酸素制限
が生じ、この酸素制限は発酵技術的に強化されるか又は
調節することができる。さらにこの宿主微生物の成長期
間中でピルベートが形成され、これは発現を強化する。
場合により、誘導の向上のために更に外的にピルベート
を添加することができる。
【0010】他のプロモーターと比較したこの利点にも
係わらず、このプロモーターは、組み換えタンパク質の
工業的製造のために限定的に適しているにすぎない。p
fl−プロモーターの使用の際に、酸素の存在で組み換
えタンパク質の発現を誘導することは不可能である。し
かし、E. coliの場合指数的成長期間の間の好気性成長
において生じる宿主の最大合成効率を、組み換えタンパ
ク質の生産のために利用するのが好ましい。pfl−プ
ロモーターは好気性条件下では誘導できないにも係わら
ず、このプロモーターは酸素の存在で基本活性を示す、
つまり、pfl−プロモーターは完全に抑制できない。
好気性条件下でのpfl−プロモーターの最小反応性
は、最適誘導条件(ピルベートを用いて嫌気性)下での
このプロモーターの活性の5〜10%である。FNR−
調節タンパク質及びpfl−プロモーターからなるこの
調節システムは、従って、工業的に簡単に及び安価に制
御できるシステムであるが、完全に抑制できず、全ての
成長条件下で誘導できない。全ての他の公知の工業的に
使用されるプロモーターシステムと同様に、従って、p
fl−プロモーターも構造遺伝子又は組み換え遺伝子の
発現のために限定的に適しているだけである。
【0011】ブロムクイスト他(Blomquist et al., J.
Bact. (1993) Vol 175(5), S. 1392 - 1404)により、
クレブシエラ−テリゲナ(Klebsiella terrigena)から
の2,3−ブタンジオールオペロン(bud−オペロ
ン)のDNA−配列が記載されている。クレブシエラ−
テリゲナ中に2,3−ブタンジオールの形成が、低いp
H値により、アセテートの存在で及び酸素制限の際に誘
導されることは公知である。ブロムクイスト他は、2,
3−ブタンジオール形成のために必要なタンパク質をコ
ードする遺伝子が、酸素制限により転写を誘導するオペ
ロンを形成することを示した。この文献は、酸素の存在
でのプロモーターの誘導に関する記載を含んでいない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、宿主
微生物の全ての成長条件下で工業的に簡単に制御できる
発現が可能である発現系を提供することであった。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の対象は、トラン
ス作用調節タンパク質(in trans wirkendes Regulator
protein)及びそのタンパク質により活性化可能なプロ
モーターを有する、アセテート、pH値及び酸素により
制御可能な発現系において、調節タンパク質が、少なく
とも75%までアミノ酸配列Seq.ID−No:1と
同種であるアミノ酸配列を有し、プロモーターが少なく
とも95%までDNA配列Seq.ID−No:2の塩
基315〜397と同種であることを特徴とする発現系
である。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明による発現系は、発現系の
制御下で0〜5%の酸素部分圧pO2で、6.0〜6.
5のpH値で、40〜60mMの濃度でのアセテートの
存在で、任意の構造遺伝子を最大に発現する。
【0015】本発明による発現系は、工業的に、大規模
でも簡単に実施可能な、安価な、組み換え遺伝子生成物
の発現の調節を、生産株(Produzentenstaemme)の成長
期間及び育成培地のO2含有量に依存せずに初めて可能
にする。
【0016】本発明の対象は、更に、酸素制限で及びア
セテートの存在で及びpH6.0〜pH6.5の育成培
地のpH値で、クレブシエラ−テリゲナ(DSM268
7)からのbud−プロモーターの最適な活性化を示す
ことを特徴とする調節タンパク質である。
【0017】上記に使用した意味での酸素制限とは、0
〜5%の部分圧pO2であると解釈される。アセテート
濃度は、この条件で有利に40〜60mMである。
【0018】有利に、本発明による調節タンパク質は、
少なくとも75%までがアミノ酸配列Seq.ID−N
o:1と同種であるアミノ酸配列である。
【0019】特に有利な実施態様において、本発明によ
る調節タンパク質のアミノ酸配列は、アミノ酸配列Se
q.ID−No:1を有している。このような調節タン
パク質は以後BudRとする。
【0020】発現系のプロモーターは任意のDNA−領
域を有することができ、この領域はBudRを活性化す
る条件下で、この領域に対してすぐ下流(downstream)
にある遺伝子の転写のBudR−依存性の開始を引き起
こす。BudRを最大に活性化させる生理学的条件は、
0〜5%の酸素部分圧pO2、40〜60mNの濃度の
アセテートの存在及び6.0〜6.5のpH値である。
【0021】このプロモーターは有利に少なくとも95
%までDNA−配列ID−No:2中の塩基315〜4
56と同種であるDNA−配列を有する。
【0022】特に有利な実施態様において、このプロモ
ーターは、塩基315〜397の範囲内のDNA配列I
D−No:2を有する。このようなDNA−領域は以後
bud−プロモーターとする。
【0023】本発明による調節タンパク質のための遺伝
子は、完全に化学的に又は酵素的に試験管内でSeq.
ID−No:1に開示された配列につき合成されるか、
又は2,3−ブタンジオールを生成する微生物から単離
することができる。
【0024】本発明による調節タンパク質は、有利に、
この種の入手可能な遺伝子の発現により得ることができ
る。従って、本発明は、本発明による調節タンパク質に
ついてコードする遺伝子にも関する。
【0025】本発明による調節タンパク質についてコー
ドする遺伝子のクローニングは、有利にいわゆるリポー
ター株(Reporterstamm)の使用下で行われる。転写−
アクチベーターについてのリポーター株の組立は、当業
者に公知である。このような株は、bud−プロモータ
ーの転写制御下で有利に簡単に検出されるタンパク質に
ついての遺伝子を含有する。このようなリポーター株に
ついての例は、E. coli BL 142(例5及び7参照)であ
る。
【0026】リポーター遺伝子として、有利にプラスミ
ドpRS552(Simons et al. (1987), Gene, Vol 5
3, p. 85 - 96)上のβ−ガラクトシダーゼについて
の、当業者に公知の遺伝子が使用される。
【0027】本発明による調節タンパク質についてコー
ドする遺伝子のクローニングのために、このようなリポ
ーター株中へ、本発明による調節タンパク質を生成する
微生物からの遺伝子バンク(Genbank)が導入される。
この遺伝子バンクの組立及びその単離は、当業者に同様
に公知である。
【0028】リポーター株を用いたクローニング方法も
当業者に公知である。これは、例えば Casadaban & Coh
en (1979) Proc. Natil. Acad. Sci. USA Vol. 76, No.
9, pp.4530-4533)に記載された方法で行うことができ
る。
【0029】この必要とされるタンパク質を生成するク
ローンの検出のために、遺伝子バンクから、pH6.5
でアセテートの存在でリポーター遺伝子を誘導するよう
なクローンが単離される。リポーター遺伝子としてβ−
ガラクトシダーゼを使用する場合に、インジケータープ
レートは、例えば染料X−Galを有している。リポー
ター遺伝子としてβ−ガラクトシダーゼを使用する場
合、X−Gal含有のインジケータープレート上で深く
暗青色になるようなクローンは本発明による調節タンパ
ク質についての遺伝子を有している。
【0030】本発明の有利な実施態様において、調節タ
ンパク質についての遺伝子は、エンテロバクター又はク
レブシエラの属の微生物の遺伝子バンクから、有利にク
レブシエラ−テリゲナ(DSM-Deutschen Sammlung fuer
Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascheroder
Weg 1b, D-38124 Braunschweigから、DSM2687
の表示で購入することができる)から単離される。クレ
ブシエラ−テリゲナは国際寄託所(Internationalen Hi
nterlegungsstelle)で、ブタペスト条約に従ってDS
M9883の受理番号で前記の番地で寄託されている。
【0031】基本的に、微生物、例えば2,3−ブタン
ジオールを生成する微生物、特に2,3−ブタンジオー
ルを生成する腸内細菌科(Enterobacteriaceae)からの
微生物から、調節タンパク質のための遺伝子を単離する
ことができる。
【0032】この発現系のために適したプロモーターの
製造方法は、当業者に公知であり、従って詳細に説明し
ない。本発明によるプロモーター活性を媒介するDNA
−断片のこのような製造方法は、Seq.ID.No.
2に記載された配列情報の使用下での化学的又は酵素的
に「新規の(de novo)」の合成である。
【0033】このプロモーターのもう一つの製造方法
は、当業者に公知の、Seq.ID.No.2に記載さ
れた配列情報の使用下での突然変異誘発法を用いた任意
のDNA−断片の変性を包含する。
【0034】このプロモーターのもう一つの製造方法
は、2,3−ブタンジオールを生成する微生物の遺伝子
バンクからのプロモーターの単離を包含する。2,3−
ブタンジオールを生成する微生物は、一般に公知であ
り、公然と入手可能である。例えばこの属の代表は、エ
ンテロバクター、セラチア、エルウィニア及びクレブシ
エラである。この方法の場合、少なくとも、bud−オ
ペロンの上流の調節領域、構造遺伝子の前の5′にある
DNA−領域(この領域は構造遺伝子の発現を調節する
因子を有している)をこのような有機体から公知の方法
で単離する。調節因子を有していない共に単離された部
分は、場合により公知の方法で除去される(例14参
照)。
【0035】有利に、プロモーターを含有するDNA−
断片は、エンテロバクター又はクレブシエラの属のバク
テリアの遺伝子バンクから、特に有利にクレブシエラ−
テリゲナ(DSM2687)の遺伝子バンクから単離さ
れる。
【0036】本発明のもう一つの対象は、この発現系に
適したプロモーターが、発現すべき組み換えタンパク質
の構造遺伝子と機能的(funktionell)に結合している
ことを特徴とする発現カセットである。
【0037】発現カセットの有利な実施態様において、
プロモータ領域と発現すべき構造遺伝子との間に、リボ
ソーム結合部位を含有する、転写されるが翻訳されない
領域がある。
【0038】本発明による発現カセットは、例えば、当
業者に公知の方法で、プロモーターを発現すべき構造遺
伝子の5′−末端の前にクローニングされることにより
製造される。
【0039】本発明は、更に、本発明による発現カセッ
トを含有する微生物に関する。
【0040】この発現カセットは、この場合、微生物の
ゲノム中へ組み込まれ、これはしかし少なくとも1個の
ベクター上にエピソーム状(episomal)で存在すること
ができる。有利に、この発現カセットはエピソーム状で
少なくとも1個のベクター上に存在する。
【0041】最初に挙げられた実施態様において、本発
明による発現カセットは、前記の方法を用いて宿主有機
体のゲノム中へ組み込まれる。
【0042】第2として挙げられた、有利な実施態様に
おいて、この発現カセットは宿主有機体中でエピソーム
状でベクター、いわゆる発現ベクター上に存在する。本
発明による発現カセットのベクター上への組み込みは、
通常当業者に公知の方法により行われる。適当なベクタ
ー分子は、当業者に公知である。このようなベクターの
例は当業者に公知のベクターpJF118(Fuerste et
al. (1986), Gene Vol 48, 119 - 131)及びその誘導
体である。
【0043】本発明は、更に、本発明による発現系の製
造方法に関し、この発現系は任意の微生物中へ、場合に
より、本発明による調節タンパク質についての少なくと
も1個の遺伝子及び/又は場合により少なくとも1個の
本発明による発現カセットが導入され、その結果それぞ
れの微生物中には、引き続き、本発明による調節タンパ
ク質についての少なくとも1個の遺伝子及び本発明によ
る発現カセットが存在することを特徴とする。
【0044】従って、本発明は、本発明による発現系を
含有する微生物にも関する。
【0045】本発明による発現系は、例えば、本発明に
よる調節タンパク質についての少なくとも1種の遺伝子
を有する任意の微生物中へ、本発明による発現カセット
を導入することにより製造することができる。
【0046】本発明による発現系の製造方法の場合、も
ちろん本発明による調節タンパク質についての遺伝子を
含有するような微生物を使用するのが有利である。
【0047】この方法の場合、本発明による調節タンパ
ク質についての遺伝子を有するエンテロバクター又はク
レブシエラの属の微生物が特に有利である。
【0048】この方法において、クレブシエラ−テリゲ
ナ(DSM2687)を使用するのが特に有利である。
【0049】更に、この方法の場合、本発明による発現
カセットのための宿主株として、本発明による調節タン
パク質についての遺伝子が当業者に公知の方法で導入さ
れている微生物を使用するのが特に有利である。この調
節タンパク質をコードする導入された遺伝子は、この場
合、エピソーム状で存在するか、又は宿主の染色体中へ
組み込まれていることができる。
【0050】調節タンパク質をコードする導入された調
節タンパク質がエピソーム状で存在する場合に、有利
に、発現カセットも有している同じベクター分子上に局
在(lokalisieren)している。その他に、本発明による
調節タンパク質についての導入された遺伝子及び本発明
による発現カセットが、当業者に公知のような2つの異
なるが、相補的なベクター分子上に、宿主有機体の1つ
の細胞中に同時に存在するような配置であるのも有利で
ある。
【0051】一般的な実施態様において、宿主株に調節
タンパク質をコードする遺伝子が付加的に導入されてい
る発現系の組立のために、宿主株としてグラム陽性又は
グラム陰性バクテリアが使用される。
【0052】このような発現系のための宿主株として、
腸内細菌科のバクテリア、特に有利にエシェリキア及び
サルモネラの属のようなものを使用するのが特に有利で
ある。このような発現系のための宿主株としてエシェリ
キア−コリ(Escherichia coli)の使用が特に有利であ
る。
【0053】本発明のもう一つの対象は、本発明による
発現系のための宿主株としてFnr陰性微生物の使用で
ある。天然のFnr陰性微生物を使用するのが有利であ
る。本発明による発現系のための宿主株として、fnr
−遺伝子が当業者に公知の方法により不活性化されてい
るような微生物の使用が特に有利である。このような特
に有利な微生物の例は、E. coli RM101 (Sawers und Su
ppmann, (1992), J. Bacteriol. Vol 174, S. 3473 - 3
478)及びこれから誘導された全ての誘導体である。
【0054】本発明のもう一つの対象は、本発明による
発現系を有する微生物を使用することを特徴とする微生
物を用いたタンパク質の生産のための発酵方法である。
【0055】本発明による発酵の際に、最大の誘導効果
を達成すべき場合、本発明による発現系を有する微生物
を、>pH7.0のpH値で、好気性条件下で、アセテ
ートの外部添加なしで培養する。任意の時点で、酸素部
分圧pO2を0〜5%の値に制限し、培地のpH値をp
H6.0〜6.5に調節し、アセテートを40mM〜6
0mMの最終濃度に添加することにより、本発明による
発現カセットの一部である組み替えタンパク質について
の遺伝子の発現を最大に誘導することができる。
【0056】この3つの刺激の異なる値の適当な組み合
わせにより、更に簡単に、融合遺伝子(Fusiongen)の
発現を著しく弱いから著しく強いまでの中間段階で段階
的に誘導することが可能である。正確に段階づけられた
誘導ができるということは、原則として著しく望まし
く、それにより、例えば発現レベルを、目的タンパク質
がいわゆる封入体(Einschlusskoerperchen)として析
出しない程度の目的タンパク質の量が生成される程度に
調節することができる。
【0057】著しく弱い誘導を引き起こす誘導条件は、
例えば、>6.5のpH値、アセテートの外部添加(4
0mMまで)及び10%より多い部分圧pO2を有する
酸素の存在の組み合わせである。
【0058】本発明による発現系の利点は、酸素の存在
(pO2>5%)でも、育成培地のpH値をpH6.0
に減少させ、アセテートを添加(40〜60mM)する
ことにより、相応する融合遺伝子の発現の著しい誘導が
可能である。
【0059】
【実施例】次の実施例は、本発明を図面と共に詳説す
る。
【0060】実施例中に使用されたプラスミドの組立及
び発現研究のための一般: 1. 全ての嫌気性の育成は、血清瓶(Serumflasche
n)中でBalch und Wolfe (1976), Appl. Environ. Micr
obiol. Vol. 32, p. 781 - 791により実施した。好気性
の育成はエルレンマイヤーフラスコ中で著しく振盪しな
がら行った(このフラスコは、最大で1/10の前記の
容量で充填された)。培養は37℃でインキュベートさ
れた。
【0061】2. 好気性の育成のための培地:TGY
EP(トリプトン1%、酵母抽出液0.5%、グルコー
ス0.4%、K−ホスフェート100mM、0.1Mの
リン酸カリウム−緩衝液で6.0〜8.0にpH値を調
節);好気性の育成のための培地:TGYEP(pHは
前記のように調節);1Mの原液から40mMにNa−
アセテート誘導物質の添加。
【0062】k−ファージを用いた作業のため、クレッ
カー他(Kleckner et al. (1978),Genetics Vol 90, p.
427 - 450)による培地を使用した。
【0063】3. 抗生物質は、染色体コードした耐性
(chromosomal kodierte Resistenzen)のために次の濃
度で添加した:アンピシリン、100μg/ml;クロ
ラムフェニコール、30μg/ml;カナマイシン、5
0μg/ml;テトラサイクリン、20μg/ml若し
くは15μg/ml: 4. 染色体DNAの製造をアウスベル他(Ausubel et
al. (1987), Current protecols in molecular biolog
y, Vol 1, Greene Publishing Associates and Wiley-I
nterscience, New York)の方法により、プラスミド−
DNAの製造をホルメス及びキグレー(Holmes and Qui
gley (1981), Anal. Biochem Vol 114, S.193 - 197)
の方法により行った。
【0064】5. プラスミド−DNAを有する使用し
た株の形質転換を、他に記載のない限り、標準方法(Ma
niatis et al. (1982), Molecular cloning, A Laborat
ory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Sp
ring Harbor, N.Y., S. 249 -255)により行った。
【0065】6. β−ガラクトシダーゼ−活性の測定
は、ミラー(Miller (1972) Experiments in molecular
genetics, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spr
ing Harbor, N.Y., S. 352 - 355)により行った。酵素
活性はミラー単位(Miller units)で記載した。
【0066】7. クレブシエラ−テリゲナDSM26
87のlac-−突然変異型の生産は、ミラー(Miller
(1972) Experiments in molecular genetics, Cold Spr
ing Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N. Y.
S. 121 - 124)による非指向性(ungerichtet)のUV
−突然変異誘発により行われる。この照射は318μW
/cm2の強度で80秒行った。突然変異の安定性はニ
トロソグアニジンを用いたインキュベーション(Miller
(1972) Experiments in molecular genetics, Cold Sp
ring Harbor, N.Y., S. 125 -129)により復帰突然変異
(Reversion)に関して試験した。クレブシエラにとっ
て典型的な物質交換反応の制御の後に、他の試験のため
に株KT14が選択された。
【0067】8. budA−lacZ−融合体のE. c
oliの染色体への組み込みは、シモンズ他(Simons et a
l. (1987), Gene Vol 53, S. 85 - 96)の方法により行
った。株E. coli MC4100(F-, araD139, D(argF-lac)U1
69, ptsF25, deoCl, relAl,flbB5301, rpsL150, l-)
(Casadaban und Cohen (1979), Proc Nat Acad Sci US
A, Vol 76, S. 4530 - 4533)から出発して、次の被形
質導入体が得られた:BL142及びBL1。株E. col
i RM101(fnr-)(Sawers und Suppamann (1992)J. of
Bacteriology 174, 11pp. 3474 - 3478)から出発して
株BL12の被形質導入体が得られた。
【0068】9. 酵素による試験管内でのDNAの反
応は、他に記載のない限り、マニアティーズ(Maniatie
s et al. (1982), Molecular cloning, A Laboratory M
anual,Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring H
arbor, N.Y. S. 98 - 148により実施した。
【0069】出発ベクター: 1. pUC19(Yanisch-Perron et al. (1985), Ge
ne Vol 33, S. 103 - 119) 2. pBR322(Bolivar et al. (1977), Gene Vo
l 2, S. 95 - 113) 3. pRS552(Simons et al. (1987), Gene Vol
53, S. 85 - 96) 4. pJF118HE(Fuerste et al. (1986), Gen
e Vol 48, S. 119 - 131) 5. pCM100(Binder et al. (1986), Gene Vol
47, S. 269 - 277) ファージ:kRS45(Simons et al. (1987), Gene V
ol 53, S. 85 - 96) 10. 合成オリゴヌクレオチドはトプラープ社(Firm
a Toplab, Martinsried,Germany)から取り寄せた。実
施例中で使用されたオリゴヌクレオチドのヌクレオチド
配列は次の第1表にまとめた:
【0070】
【表1】
【0071】11. DNAの制限、変調(Modifikati
on)及び配列分析のための酵素は、ベーリンガー・マン
ハイム社(Boehringer Mannheim GmbH (Mannheim))、
ファルマシア(Pharmacia (Freiburg))、ニュー・イン
グランド・ビオラブス(New England Biolabs (Schwalb
ach))及びパーキン・エルマー・セツス(Perkin Elmer
Cetus (Langen))から取り寄せた。
【0072】放射性物質はアメルシャム・ブッフラー
(Amersham Buchler (Braunschweig))又はニュー・デ
ュポン(NEW Du Pont (Dreieich))から入手した。
【0073】化学薬品類(Feinchemikalien)はメルク
社(Merck (Darmstadt))、シグマ社(Sigma (Muenche
n))、セルバ社(Serva (Heidelberg))、フルカ社(Fu
lka (Neu-Ulm))及びビオモル社(Biomol (Muenchen))
から入手した。
【0074】例1: budA−プロモーター断片とl
acZ−遺伝子との翻訳結合(translationelle Kopplu
ng) オリゴヌクレオチドのオリゴ1及びオリゴ2(第1表)
(このヌクレオチド配列はBlomquist et al. (J. Bact.
(1993) Vol 175(5), S. 1392 - 1404)から公開された
クレブシエラ−テリゲナからのbud−オペロンの配列
から誘導される)を用いて、クレブシエラ−テリゲナ
(DSM2687)からの染色体DNAからの223b
pの大きさの断片を合成PCRにより増幅した(アニー
リング:58℃で30s;鎖長延長:72℃で60s;
鎖の分離:94℃で30s;25サイクル)。得られた
断片はSeq ID−No:2のヌクレオチド配列の2
47〜456の位置にわたり延びており、BudAの1
0個のN末端アミノ酸残基(図7A参照)についての配
列情報、並びにbudA−出発コドンの上流にある17
8のヌクレオチドの配列情報を含有し、これはbud−
オペロンの機能的に活性のプロモーターを有している。
【0075】PCR−出発ヌクレオチドのオリゴ1及び
オリゴ2により導入されたBamHI−制限認識位置の
使用下で、BamHIを有するPCR−生成物の分解の
後で、219bpの大きさのDNA断片を単離し、Ba
mHIで切断されたベクターpUC19中でクローン化
された。正確なヌクレオチド配列、並びにインサート
(Insert)のオリエンテーションは、二本鎖配列分析
(Sanger et al. (1977) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
74(12), pp. 5463 - 5467)により試験した。これから
生じた構造はpBU1(図1)とされた。
【0076】pBU1上のbud−プロモーターと、プ
ロモーター活性のためのリポーター遺伝子としてのla
cZ−遺伝子とを組み合わせるためにpBU1からのB
amHI−断片を、プロモーター試験−ベクターpRS
552のBamHI−切断位置へ再クローン化(umklon
ieren)した。得られた構造のプラスミドpBTL14
2(図2)は、BudAの10個のN末端アミノ酸残
基、それに続く2個のアミノ酸残基からなるリンカーを
介して引き続き9番からのアミノ酸残基のLacZから
なる融合タンパク質(図3、Seq ID−No:3及
び4)についてコードし、この転写は、budAの前の
158bpに含まれる調節エレメントによってのみ制御
される。
【0077】例2: クレブシエラ−テリゲナKT14
中のpBTL142上のbud−プロモーター断片によ
るβ−ガラクトシダーゼ−タンパク質の発現 クレブシエラ−テリゲナ(同族系)中のpBTL142
上のbud−プロモーターの機能的試験のために、クレ
ブシエラ−テリゲナKT14(lacZ−)を、電気泳
動(Fiedler und Wirth (1988) Analytical Biochemist
ry 170, pp. 38- 44)によりpBTL142を用いて形
質転換させた。発現試験のために、その際に得られた形
質転換株(Klebsiella terrigena KT14/pBTL142)を、第
2表に示された条件下で培養した。この場合、生成され
るβ−ガラクトシダーゼ−活性(第2表)(これはミラ
ー(Miller)による細胞−リゼイト(Lysate)から測定さ
れる)は、それぞれの条件下でのbud−プロモーター
の活性についての直接的な尺度である。
【0078】
【表2】
【0079】例3: 誘導される条件下及び誘導されな
い条件下での発酵の際のクレブシエラ−テリゲナKT1
4/pBTL142中のβ−ガラクトシダーゼ−タンパ
ク質の発現 フェルメンターのタイプ:Biostat ED(B. Braun Biote
ch, Melsungen, Deutschland) 充填容量:7l。
【0080】培地:KH2PO4:1.5g/l;(NH
42SO4:5.0g/l;NaCl:0.5g/l;
FeSO4×2H2O:0.075g/l;Na3シトレ
ート×2H2O:1.0g/l;トリプトン(Oxoid):
5g/l;酵母抽出液(Oxoid):2.5g/l;グル
コース:12g/l;カナマイシン:50mg/l 培地のpH:均一に6.0(6N NH4OH、もしく
は4N H3PO4で調節) 温度:30℃ 通気:この育成を全発酵工程にわたり均一に1分当たり
4lの空気を通気した。OD600=20の光学密度が達
成されるまで、pO2=40%の均一な酸素−部分圧を
450〜900rpmの速度で撹拌しながら保持した。
OD600=20の達成の際に、1時間の間にpO2を撹拌
速度の減少によりpO2=0%に調節し、48時間保持
した。
【0081】誘導:pO2=0%の達成の際に、誘導す
べきフェルメンターにアセテートを40mMの最終濃度
まで添加した。
【0082】β−ガラクトシダーゼ−活性を誘導の24
時間及び48時間に測定した。
【0083】
【表3】
【0084】例4: E. coli FM420中のpBTL
142上のbudA−プロモーター断片によるβ−ガラ
クトシダーゼ−タンパク質の発現 E. coli FM420をpBTL142で形質転換させた
後、引き続く発現試験の際に第4表に記載した値が測定
された。
【0085】
【表4】
【0086】異種系において、bud−プロモーターの
明らかな誘導は確認できない。E. coliは、完全な発現
及び調節のために必要な転写因子(Transkriptionsfakt
or)を有していない、つまりpBTL142上に存在す
る、シス作用因子は単独では、クレブシエラ−テリゲナ
(例2)中で観察されるE. coli中の発現挙動を媒介す
るために十分ではない。
【0087】例5: プラスミドpBTL142上のb
udA′−`lacZ−翻訳融合物の、E. coli MC4
100のゲノム中への組み込み 染色体中へのbudA′−`lacZ−融合物の組み込
みは、シモンズ他(Simons et al. (1987), Gene Vol 5
3, S. 85 - 96)の方法により行った。E. coliMC41
00中のpBTL142の形質転換及び引き続くkRS
45での感染により、この翻訳融合物はE. coli MC4
100の遺伝子へ組み込まれる。効果的な組み込みは形
質導入されたカナマイシン耐性につき試験された。UV
照射の後に得られたkBTL142のリゼイト(精製さ
れたファージ系列(gereinigtePhagenlinie)はE. coli
MC4100の新たな形質導入に利用され、こうして組
立られた株を、E. coli BL142とした。
【0088】例6: E. coli BL142中での染色体
の組み込まれた遺伝子によるbudA′−lacZ′−
タンパク質の発現 全ての育成はpH6.5で実施した。
【0089】
【表5】
【0090】前記した成長条件下で僅かな基本発現が確
認されたが、嫌気環境及びアセテート−添加により明ら
かな誘導は確認されなかった。
【0091】例7: クレブシエラ−テリゲナからの、
E. coli中のbudA−プロモーターを活性化するタン
パク質をコードする遺伝子のクローニング クレブシエラ−テリゲナDSM2687からの染色体D
NAを単離し、Sau3Aで部分的に消化させた(0.
02単位/μgDNA、37℃で20分)。3〜10k
bの間の断片を電気泳動による分離により単離し、Ba
mHIで線状化したベクターpBR322中へ連結させ
る。E. coli JM109を形質転換し、引き続き調製し
た後に得られたプラスミド−プールを、クレブシエラ−
テリゲナの遺伝子バンクとして利用した。
【0092】bud−プロモーターをアセテートの存在
で活性化するトランス作用因子をコードするプラスミド
の同定のために、E. coli BL142を、クレブシエラ
−テリゲナからの遺伝子バンクと共に電気泳動を用いて
形質転換させた(Fiedler und Wirth (1988) Analytica
l Biochemistry 170, pp. 38 - 44)。形質転換した部
分を、いわゆるインジケータープレート(リン酸カリウ
ムで緩衝させた、グルコース0.4%、アセテート40
mM、X−Gal 1mM及びアンピシリン(100μ
g/ml)を有するTGYEP−寒天(pH6.5))
上に置き、37℃でインキュベートした。E. coli BL
142はこのインジケータープレート上で著しく弱いβ
−ガラクトシダーゼ−活性(第5表)のために明青色の
コロニーを形成する。それに対してクローンは形質転換
の後で暗青色のコロニーを形成する。これは、クレブシ
エラ−テリゲナからの約1.8kbの大きさのSau3
A−断片を有するプラスミドpBAK1(図4)を含有
する。他の分析のために、pBAK1からの1.8kB
の大きさのHindIII−断片(図4参照)を単離
し、この断片は、ベクターpBR322の350bpの
大きさの断片及びクレブシエラ−テリゲナからの1.4
5kbの大きさの断片を含有する;この断片のオーバー
ハングする末端はクレノウ−ポリメラーゼで補充され
る。引き続き、この断片を両方のオリエンテーションで
SmaIで線状化されたプラスミドpUC19中へ連結
させる。インジケータープレート上で同様にE. coki B
L142のコロニーの青色の染色により示される、これ
から生じたプラスミドを、pBAK14及びpBAK1
6(図5及び6)とした。
【0093】例8: pBAK14及びpBAK16上
のbudA−プロモーターを活性化する調節タンパク質
についての遺伝子の配列分析 pBAK14及びpBAK16上のインサートの、サン
ガー他(Sanger et al. (1977), Proc Natl Acad Sci U
SA Vol 74, S. 5463 - 5467)による配列分析のため
に、インサートをそれぞれエキソヌクレアーゼIIIで
短縮した。ベクター保護としてSacIでの制限を利用
し、エキソヌクレアーゼの攻撃はpUC19(Henikoff
(1984), Gene Vol 28, S. 351 - 359)中のマルチプル
クローニング−部位(multiplen Klonierngs-site)の
Asp718−切断箇所で行った。T7−DNA−ポリ
メラーゼ(Pharmacia, Freiburg)を用いた配列反応
は、著しいコンプレッション(Kompression)を避ける
ためにdGTP及びdITPを用いて平行して実施され
た。pUC−ベクターに対して特別の市販されたユニバ
ーサル−配列開始オリゴヌクレオチド(Universal-Sequ
enzierstartoligonukleotid)を使用した。pBAK1
4及びpBAK16上のクレブシエラ−テリゲナからの
このDNA−インサートについて、次のヌクレオチド配
列(Seq ID−No:2)が測定された:
【0094】
【外9】
【0095】
【外10】
【0096】測定されたヌクレオチド配列(Seq I
D−No:2)から、290個のアミノ酸からなるタン
パク質(Seq ID−No:1)についてコードする
明らかな読み取り領域(ヌクレオチド385〜125
4)を導き出すことができた。この明らかな読み取り領
域から導き出されたアミノ酸配列を次に記載する:
【0097】
【外11】
【0098】bud−プロモーター調節する活性の活性
に基づき、このタンパク質はBudR(Bud−レギュ
レーター)として表される。budRの転写方向は、b
ud−オペロンの方向に対して逆方向であり、bud−
オペロンとbudRとの間に、単に106bpの遺伝子
間の領域があるにすぎない(Seq ID−No:2中
のヌクレオチド279〜384)。従って、bud−オ
ペロン及びbudRは、2,3−ブタンジオールの生成
に関与する酵素の合成のための異なるオリエンテーショ
ンのレギュロン(divergent orientiertes Regulon)を
形成する(図7)。
【0099】例9: E. coli BL142/pBAK1
中の染色体で存在するbudA′−`lacZ−翻訳融
合物によるβ−ガラクトシダーゼ−タンパク質の発現 lac+表現形(青色の染色)を生じる遺伝子バンクの
プラスミドによる、染色体のコードするbudA′−`
lacZ−融合物の誘導性は次の例により表される。全
ての育成はpH6.5で行った。
【0100】
【表6】
【0101】例10: budRの完全な配列及びbu
dR及びbudAの間の遺伝子間領域とを合わせたbu
dA′−`lacZ−融合物の組立 オリゴヌクレオチドのオリゴ1及びオリゴ3(第1表)
を用いて、pBAK16(pUC19−誘導体)からの
対称性PCRを介して1027bpの大きさの断片を増
幅した(図7)。PCR−開始ヌクレオチドのオリゴ1
及びオリゴ3により導入されたBamHI−制限認識位
置の使用下で、BamHIでのPCR−生成物の分解に
より1023bpの大きさのDNAが単離され、Bam
HIで切断されたベクターpRS552中へクローニン
グする。インサートの正確なオリエンテーションはサン
ガー他(Sanger et al. (1977), Proc Natl Acad Sci U
SAVol 74, p. 5463 - 5467)の配列分析により試験し
た。これから生じる組立物はpRBL2(図8)とし
た。
【0102】プラスミドpRBL2は、BudRについ
ての完全な遺伝子、budR及びbudAの間の完全な
遺伝子間領域、並びに10個のN−末端AS−残基、そ
れに続く2個のアミノ酸残基からなるリンカーを介して
接続するLacZの9番目からのアミノ酸残基(これは
pBTL142上にも含まれている)(図3)からなる
融合タンパク質をコードする遺伝子を含有する。
【0103】例11: E. coli MC4100のゲノム
中へのbudRの組み込み 付加的にプラスミドpRBL2上のbudRの配列を有
するbudA′−`lacZ融合体のE. coli MC41
00の染色体中への組み込みは、シモンズ他(Simons e
t al. (1987), Gene Vol 53, p. 85 - 96)の方法によ
り行われる。E.coli MC4100中でのpRBL2の
形質転換及びE. coli MC4100/pRBL2のλR
S45での引き続く感染により、この融合体はE. coli
MC4100の染色体中へ組み込まれた。効果的な組み
込みは形質導入されたカナマイシン−耐性について試験
した。UV−照射した後に得られたRBL2(生成され
たファージ系列)のリゼイトを、E. coli MC4100
の新たな形質導入のために利用し、このように組立られ
た株E. coliをBL2とした。
【0104】例12: E. coli BL2中にある染色体
のbudA′−`lacZ融合体によるβ−ガラクトシ
ダーゼ−タンパク質の発現 budRの簡単なコピーによりE. coliの染色体中のb
udA′−`lacZ融合遺伝子の発現に関して達成さ
れた調節を第7表に記載した。全ての育成はTGYEP
−培地中でpH6.5で行われた。
【0105】
【表7】
【0106】例13: E. colil BL2/pBTL1
42中のβ−ガラクトシダーゼ−タンパク質の発現 プラスミドコードされたbudA′−lacZ′−融合
遺伝子の染色体のコードされたBudRの誘導は第8表
に示した。
【0107】
【表8】
【0108】例14: プラスミドpBTL142上の
budA−プロモーター部位の5′−領域の段階的な欠
失 budRにより活性可能なもう1つのプロモーター活性
有するをbud−プロモーターの最小のヌクレオチド領
域を測定するために、プラスミドpBTL142上に存
在する5′−側のプロモーターを段階的に短くした。こ
のために、pBU1はインサートの5′−末端でEco
RIでの制限により線状化し、Bal31−エキソヌク
レアーゼ(Boehringer Mannheim)と30℃でインキュ
ベートした(0.3単位/μg DNA)(Schaffner
et al., 1976)。5′−のオーバーハングしたDNA−
末端は、DNA−ポリメラーゼIのクレノウ断片により
補充され、EcoRI−リンカー(オリゴ4(第1
表))が取り付けられる。EcoRI及びBamHIで
の制限により、断片は電気泳動により分離され、適当な
長さの断片を溶離し、EcoRI及びBamHIで前処
理されたベクターpRS552中へ導入した。欠失組立
(Deletionkonstrukten)中のインサートの5′−末端
は配列分析により測定された。選択されたクローン(p
BTL6〜pBTL124)は第9表に記載されてい
る。
【0109】
【表9】
【0110】例15: プラスミドpBTL6〜pBT
L142上の短縮されたbudA−プロモーター断片に
よるβ−ガラクトシダーゼ−タンパク質の発現 短縮クローン(Verkuerzungsklonen)を用いた発現試験
は、宿主株としてクレブシエラ−テリゲナKT14中で
実施した。全ての育成はpH6.5で行った:
【0111】
【表10】
【0112】例16: E. coli BL12及びE. coli
BL12m/pUFR1中のβ−ガラクトシダーゼタン
パク質の発現 嫌気性物質代謝のE. coli独自の誘導物質、Fnrの、
bud−プロモーターのbudR−依存性活性への影響
を試験するために、プラスミドpRBL2(図8)上の
budR並びにbudA′−lacZ′−翻訳融合物
を、例11からの方法と同様に、λRS45を用いた形
質導入によりfnr陰性のE. coli RM101の染色体
中へ組み込んだ。この場合に得られた株を、E. coli B
L12とした。可能なFnr−効果を試験するために、
E. coli BL12を付加的に、機能性のfnr−遺伝子
(funktionelles fnr - Gen)を有するプラスミドpU
FR1(Sawers udn Suppmann (1992) J. of Bacteriol
ogy 174, 11 pp. 3474 - 3478)を用いて形質転換させ
た。
【0113】
【表11】
【0114】例17: α−CGTase−構造遺伝子
とのbud−レギュレーター系との機能的接続(funkti
onelle Kopplung) CGTase−発現プラスミドpBUD200の組立の
ため、第1表に示されたオリゴヌクレオチドのオリゴ5
〜オリゴ9を使用した。
【0115】A) pBUD100の組立 完全なbudR−遺伝子及びbudA−プロモーターを
有するDNA−断片(SEQ ID−No:2中の28
1〜1300のヌクレオチド)を、オリゴヌクレオチド
のオリゴ5及びオリゴ6(第1表)を用いて、原型−D
NAとしてプラスミドpBAK16の使用下でPCRを
用いて増幅させ、制限エンドヌクレアーゼNruI及び
NcoIで分解した。
【0116】クレブシエラ−オキシトカ(Klebsiella o
xytoca)M5a1からのα−CGTaseの構造遺伝子
の増幅のために、オリゴヌクレオチドのオリゴ7及びオ
リゴ8(第1表)を出発オリゴヌクレオチドとして使用
し、並びにプラスミドpCM100(Binder et al. (1
986), Gene Vol 47, p. 269 - 277)を原型−DNAと
して使用した。増幅されたDNA断片を制限エンドヌク
レアーゼNcoI及びEcoRIを用いて分解した。
【0117】両方のPCR−断片を、一緒に、NruI
及びEcoRIを用いて分解したベクターpJF118
HE中へ連結した(図9)。その際に得られたプラスミ
ドをpBUD100とした。
【0118】B) 指向性の突然変異誘発によるpBU
D200の組立 NcoI−認識位置を介してbudA−プロモーター及
びα−CGTase−構造遺伝子を連結させるためにp
BUD100の組立の際に生じた3つの点突然変異を、
pBUD100上のα−CGTase−遺伝子の有効な
翻訳を可能にするために復帰させた(図10)。
【0119】デング及びニコロフ(Deng & Nickoloff
(1992), Anal. Biochem. Vol. 200,p. 81 ff)による指
向性の突然変異誘発により突然変異誘発オリゴとしてオ
リゴ9(第1表)の使用下で、DNA−配列をbudA
もしくはα−CGTaseのオリジナル配列に関する移
行の範囲内で適合させた。突然変異誘発された塩基の位
置は図10(Seq ID.No:5及び6)から推知
できる。この突然変異誘発されたプラスミドはpBUD
200とされた。
【0120】例18: α−CGTase−活性の測定
のための酵素試験 CGTaseの活性の測定は、カンドゥッシオ他(Cand
ussio et al. in Eur.J. Biochem. (1990) 191, S. 177
- 185)に記載された方法により行った。
【0121】デンプン1グラム当たりそれぞれ2単位の
試験すべきCGTaseを、Tris/HCl 20m
M pH7.2及びCaCl2 5mMからなる緩衝液
中の可溶性デンプン(Merck, Darmstadt)の5%(w/
v)の溶液と、45℃で特定の時間インキュベートし
た。引き続き、この反応をメタノール1.5容量部の添
加により完了させた。未反応の残留デンプンを、4℃で
の1時間のインキュベートにより析出させ、遠心分離
(10分、12000×g)により分離した。得られた
生成物をヌクレオシル(Nukleosil 10-NH2)カラム(Mach
erey & Nagel, Dueren)でのHPLCにより測定し、そ
の際、特定のシクロデキストリン(Wacker-Chemie, Mue
nchen)を標準として用いた。
【0122】例19: E. coli WCM105中でのプ
ラスミドpBUD200上のbud−レギュレーター/
プロモーター系によるα−CGTaseの発現 α−CGTaseの酸素、pH値及び/又はアセテート
により制御可能な生産のために、例16に記載された発
現プラスミドpBUD200をE. coli 分泌株(Sekret
ionsstamm)中へ形質転換した。この株は欧州特許(E
P338410)に記載されたようにE. coli DS41
0から製造された。
【0123】制御可能なα−CGTase−生成物の検
出のために、リン酸カリウムで緩衝させた完全培地(p
H6.5もしくはpH8.0でのTGYEP;Begg et
al.(1977), FEMS Microbiol. Lett. Vol 2, p. 47 - 5
0)中で37℃で、グルコース0.4%(w/v)及び
場合により40mMの酢酸ナトリウムの添加下で培養し
た。嫌気性の培養を、バラッハ及びボルフェ(Balach u
nd Wolfe (1976))の技術により血清フラスコ中で行っ
た。0.8〜1.0の間のOD600の場合、細胞は遠
心分離により5000×gで分離された。細胞不含の培
養上澄液を、例15に記載したように、その中に含まれ
るα−CGTase−活性の測定のために使用した。こ
の結果は第12表にまとめた:
【0124】
【表12】
【0125】配列表 配列番号:1(Seq ID No: 1) (A) 配列の長さ:290アミノ酸 (B) 配列の型:アミノ酸 (C) 鎖の数: (D) トポロジー:線状 配列の種類:タンパク質 起源: (A) 微生物:クレブシエラ−テリゲナ(Klebsiella
terigena) (B) 株:DSM2867 配列:Seq ID No: 1
【0126】
【外12】
【0127】
【外13】
【0128】配列番号:2(Seq ID No:
2) (A) 配列の長さ:1453塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:2本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:ゲノム−DNA 起源: (A) 微生物:クレブシエラ−テリゲナ(Klebsiella
terigena) (B) 株:DSM2867 直接の起源: (B) クローン:pBAK14/16 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 2
【0129】
【外14】
【0130】
【外15】
【0131】配列番号:3(Seq ID No: 3) (A) 配列の長さ:39塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:2本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:ゲノム−DNA 直接の起源: (B) クローン:pBTL142及びpRBL2 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 3
【0132】
【外16】
【0133】配列番号:4(Seq ID No:
4) (A) 配列の長さ:13アミノ酸 (B) 配列の型:アミノ酸 (C) 鎖の数: (D) トポロジー:線状 配列の種類:ペプチド 断片の種類:線状断片 直接の起源: (B) クローン:pBTL142及びpRBL2 配列:Seq ID No: 4
【0134】
【外17】
【0135】配列番号:5(Seq ID No: 5) (A) 配列の長さ:29塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:2本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:ゲノム−DNA 直接の起源: (B) クローン:pBUD100 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 5
【0136】
【外18】
【0137】配列番号:6(Seq ID No: 6) (A) 配列の長さ:29塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:2本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:ゲノム−DNA 直接の起源: (B) クローン:pBUD200 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 6
【0138】
【外19】
【0139】配列番号:7(Seq ID No: 7) (A) 配列の長さ:25塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:1本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類: 他の核酸 (A) 記載:/desc=「合成DNA」 直接の起源: (B) クローン:オリゴ1 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 7
【0140】
【外20】
【0141】配列番号:8(Seq ID No: 8) (A) 配列の長さ:25塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:1本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:他の核酸 (A) 記載:/desc=「合成DNA」 直接の起源: (B) クローン:オリゴ2 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 8
【0142】
【外21】
【0143】配列番号:9(Seq ID No: 9) (A) 配列の長さ:33塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:1本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:他の核酸 (A) 記載:/desc=「合成DNA」 直接の起源: (B) クローン:オリゴ3 配列:Seq ID No: 9
【0144】
【外22】
【0145】配列番号:10(Seq ID No: 10) (A) 配列の長さ:10塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:1本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:他の核酸 (A) 記載:/desc=「合成DNA」 直接の起源: (B) クローン:オリゴ4 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 10
【0146】
【外23】
【0147】配列番号:11(Seq ID No:
11) (A) 配列の長さ:43塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:1本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:他の核酸 (A) 記載:/desc=「合成DNA」 直接の起源: (B) クローン:オリゴ5 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 11
【0148】
【外24】
【0149】配列番号:12(Seq ID No: 12) (A) 配列の長さ:37塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:1本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:他の核酸 (A) 記載:/desc=「合成DNA」 直接の起源: (B) クローン:オリゴ6 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 12
【0150】
【外25】
【0151】配列番号:13(Seq ID No: 13) (A) 配列の長さ:40塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:1本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:他の核酸 (A) 記載:/desc=「合成DNA」 直接の起源: (B) クローン:オリゴ7 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 13
【0152】
【外26】
【0153】配列番号:14(Seq ID No: 14) (A) 配列の長さ:41塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:1本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:他の核酸 (A) 記載:/desc=「合成DNA」 直接の起源: (B) クローン:オリゴ8 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 14
【0154】
【外27】
【0155】配列番号:15(Seq ID No: 15) (A) 配列の長さ:36塩基対 (B) 配列の型:ヌクレオチド (C) 鎖の数:1本鎖 (D) トポロジー:線状 配列の種類:他の核酸 (A) 記載:/desc=「合成DNA」 直接の起源: (B) クローン:オリゴ9 ゲノム中の位置: (C) 単位:bp 配列:Seq ID No: 15
【0156】
【外28】
【図面の簡単な説明】
【図1】pBU1のプラスミドマップ
【図2】pBTL142のプラスミドマップ
【図3】pBTL142及びpRBL2上のbudA′
−lacZ′−転写位置のヌクレオチド配列(Seq
ID−No:3)及びアミノ酸配列(Seq ID−N
o:4)
【図4】pBAK1のプラスミドマップ
【図5】pBAK14のプラスミドマップ
【図6】pBAK16のプラスミドマップ
【図7】A クレブシエラ−テリゲナ(DSM268
7)のゲノム中のbud−領域の遺伝子の大きさ及び相
対的オリエンテーション(relative Orie
ntierung) B pBAK14及びpBAK16上に含まれるDNA
−断片 C クレブシエラ−DNAのPCR−増幅のために使用
されるオリゴヌクレオチドの位置(例1及び10参照)
【図8】pRBL2のプラスミドマップ
【図9】pBUD100の組立(例17参照)
【図10】指向性の突然変異誘発の前(pBUD10
0;Seq ID−No:5)及び後(pBUD20
0;Seq ID−No:6)のbud−DNA−CG
Tase−構造遺伝子の転写範囲に関するヌクレオチド
配列
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 1/21 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:22) (C12P 21/02 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:22) (72)発明者 ダークマール マイヤー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ベルク− アム−ライム−シュトラーセ 131 アー (72)発明者 フェレーナ シュレンゾーク ドイツ連邦共和国 イスマニング オスカ ル−メスター−シュトラーセ 7 (72)発明者 アントン カンドゥシオ ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ザンクト −アウグスティヌス−シュトラーセ 69

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランス作用調節タンパク質及びそのタ
    ンパク質により活性化可能なプロモーターを包含する、
    アセテート、pH値及び酸素により制御可能な発現系に
    おいて、調節タンパク質が、少なくとも75%までアミ
    ノ酸配列Seq.ID−No:1 【外1】 【外2】 と同種のアミノ酸配列を包含し、プロモーターは少なく
    とも95%までがDNA−配列Seq.ID−No:2 【外3】 【外4】 の塩基315〜397までと同種であるDNA−配列を
    包含することを特徴とする制御可能な発現系。
  2. 【請求項2】 任意の構造遺伝子を発現系の制御下で0
    〜5%の酸素部分圧pO2、6.0〜6.5のpH値及
    び40〜60mMの濃度のアセテートの存在で最大に発
    現する請求項1記載の制御可能な発現系。
  3. 【請求項3】 酸素制限で、アセテートの存在で、及び
    pH6.0〜pH6.5の育成培地のpH値で、クレブ
    シエラ−テリゲナ(DSM2687)からのbud−プ
    ロモーターの最適な活性化が生じることを特徴とする調
    節タンパク質。
  4. 【請求項4】 少なくとも75%までアミノ酸配列Se
    q.ID−No.1 【外5】 【外6】 と同種のアミノ酸配列を包含する請求項3記載の調節タ
    ンパク質。
  5. 【請求項5】 請求項3又は4記載のタンパク質につい
    てコードする遺伝子。
  6. 【請求項6】 少なくとも95%までがDNA−配列の
    配列ID−No:2 【外7】 【外8】 の塩基315〜397までと同種であるDNA−配列を
    包含するプロモーターが、発現すべき異種タンパク質の
    構造遺伝子と機能的に結合していることを特徴とする発
    現カセット。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の少なくとも1種の発現カ
    セットを含有する微生物。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の少なくとも1種の発現系
    を含有する微生物。
  9. 【請求項9】 請求項7又は8記載の微生物を使用する
    ことを特徴とする微生物を用いてタンパク質を製造する
    ための発酵方法。
  10. 【請求項10】 任意の微生物中へ場合により請求項4
    又は5記載の調節タンパク質についての少なくとも1種
    の遺伝子及び/又は場合により請求項7記載の少なくと
    も1種の発現カセットが導入されることを特徴とする請
    求項8記載の微生物の製造方法。
  11. 【請求項11】 Fnr陰性微生物である請求項1記載
    の発現系のための宿主株。
JP8064602A 1995-03-24 1996-03-21 制御可能な発現系、調節タンパク質、これをコードする遺伝子、発現カセット、それを含有する微生物、タンパク質の製造方法及び微生物の製造方法及び宿主株 Expired - Lifetime JP2810016B2 (ja)

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