JPH0847394A - フルクトシルトランスフェラーゼ酵素、その製造方法、及び該酵素をコードするｄｎａ - Google Patents
フルクトシルトランスフェラーゼ酵素、その製造方法、及び該酵素をコードするｄｎａInfo
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- JPH0847394A JPH0847394A JP6335307A JP33530794A JPH0847394A JP H0847394 A JPH0847394 A JP H0847394A JP 6335307 A JP6335307 A JP 6335307A JP 33530794 A JP33530794 A JP 33530794A JP H0847394 A JPH0847394 A JP H0847394A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】アセトバクター・ジアゾトロフィカス（Ａｃｅ
ｔｏｂａｃｔｅｒ ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ）の
細胞外フルクトシルトランスフェラーゼが単離・精製さ
れ、その酵素的特性が同定される。フルクトシルトラン
スフェラーゼ遺伝子のクローニング、配列決定及び遺伝
子操作により、組換え原核細胞及び真核細胞内でフルク
トシルトランスフェラーゼを高レベルで産生することが
できる。アセトバクター・ジアゾトロフィカスの天然及
び組換えフルクトシルトランスフェラーゼは、フルクト
ース含有オリゴサッカライド類及びフルクタン類を産生
する。 【効果】フルクトシルトランスフェラーゼは、天然の低
カロリー甘味料として有用なケストース（ｋｅｓｔｏｓ
ｅ）やケストテトラオース（ｋｅｓｔｏｔｅｔｒａｏｓ
ｅ）のようなフルクトオリゴサッカライド類をスクロー
スから特に高レベルで産生する。
ｔｏｂａｃｔｅｒ ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ）の
細胞外フルクトシルトランスフェラーゼが単離・精製さ
れ、その酵素的特性が同定される。フルクトシルトラン
スフェラーゼ遺伝子のクローニング、配列決定及び遺伝
子操作により、組換え原核細胞及び真核細胞内でフルク
トシルトランスフェラーゼを高レベルで産生することが
できる。アセトバクター・ジアゾトロフィカスの天然及
び組換えフルクトシルトランスフェラーゼは、フルクト
ース含有オリゴサッカライド類及びフルクタン類を産生
する。 【効果】フルクトシルトランスフェラーゼは、天然の低
カロリー甘味料として有用なケストース（ｋｅｓｔｏｓ
ｅ）やケストテトラオース（ｋｅｓｔｏｔｅｔｒａｏｓ
ｅ）のようなフルクトオリゴサッカライド類をスクロー
スから特に高レベルで産生する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バイオテクノロジーの
分野のものであり、フルクトシルトランスフェラーゼ
（ｆｒｕｃｔｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ）の単
離、精製、特性解析、及び製造に関する。本発明は又、
フルクトシルトランスフェラーゼの遺伝子のクローニン
グ及び配列決定、並びにその遺伝子操作に関するもので
あって、組換え技術による酵素の高レベルでの産生を可
能にするものである。
分野のものであり、フルクトシルトランスフェラーゼ
（ｆｒｕｃｔｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ）の単
離、精製、特性解析、及び製造に関する。本発明は又、
フルクトシルトランスフェラーゼの遺伝子のクローニン
グ及び配列決定、並びにその遺伝子操作に関するもので
あって、組換え技術による酵素の高レベルでの産生を可
能にするものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする問題点】スク
ロースを酵素によって変換して得られる微生物によるフ
ルクタン類（ｆｒｕｃｔａｎｓ）の製造と、その利用
は、糖工業、食品工業及びその他の工業において重要な
課題である。細菌に由来するフルクトシルトランスフェ
ラーゼ（ＥＣ２．４．１．１０）は、スクロース含有サ
ッカリド類からフルクトース残基を受容体分子へ転移す
ることによって、オリゴ−及び／又はポリフルクタン類
の合成において触媒作用を発揮する。ヒト及び動物に有
益な作用を有する非消化性ホモ−及びヘテロオリゴサッ
カリド類の酵素による産生を行わせる受容体として、種
々の異なった化合物を用いることができる。
ロースを酵素によって変換して得られる微生物によるフ
ルクタン類（ｆｒｕｃｔａｎｓ）の製造と、その利用
は、糖工業、食品工業及びその他の工業において重要な
課題である。細菌に由来するフルクトシルトランスフェ
ラーゼ（ＥＣ２．４．１．１０）は、スクロース含有サ
ッカリド類からフルクトース残基を受容体分子へ転移す
ることによって、オリゴ−及び／又はポリフルクタン類
の合成において触媒作用を発揮する。ヒト及び動物に有
益な作用を有する非消化性ホモ−及びヘテロオリゴサッ
カリド類の酵素による産生を行わせる受容体として、種
々の異なった化合物を用いることができる。
【０００３】これまで物性が特定された細菌由来のフル
クトシルトランスフェラーゼの殆どは、レバンスクラー
ゼ類（ｌｅｖａｎｓｕｃｒａｓｅｓ）である（Ｃｏｔ
ｅ，Ｇ．Ｌ． ａｎｄ Ａｈｌｇｒａｎ， Ｊ．Ａ．，
Ｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ ｏｆ ｆｒｕｃｔａｎｓ． Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
ｉｎ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ， Ｐａｒｔ
Ｉ： Ｌｅｖａｎ ａｎｄ ｌｅｖａｎｓｕｃｒａｓ
ｅ． ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ， １９３３）である。すべ
てのレバンスクラーゼ類は、スクロースから種々の受容
体へのフルクトース転移反応に対して触媒作用を有す
る。例えば、受容体が、水の場合には、スクロースの加
水分解であり；グルコースの場合には、交換反応であ
り；フルクトースの場合には、鎖延長反応であり；そし
て、スクロースの場合には、オリゴサッカリド類の合成
である。しかし、種々の異なった重合度のオリゴフルク
タン類の蓄積をもたらす各反応の相対効率に関して、こ
れらの酵素の間には差違が認められる。
クトシルトランスフェラーゼの殆どは、レバンスクラー
ゼ類（ｌｅｖａｎｓｕｃｒａｓｅｓ）である（Ｃｏｔ
ｅ，Ｇ．Ｌ． ａｎｄ Ａｈｌｇｒａｎ， Ｊ．Ａ．，
Ｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ ｏｆ ｆｒｕｃｔａｎｓ． Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
ｉｎ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ， Ｐａｒｔ
Ｉ： Ｌｅｖａｎ ａｎｄ ｌｅｖａｎｓｕｃｒａｓ
ｅ． ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ， １９３３）である。すべ
てのレバンスクラーゼ類は、スクロースから種々の受容
体へのフルクトース転移反応に対して触媒作用を有す
る。例えば、受容体が、水の場合には、スクロースの加
水分解であり；グルコースの場合には、交換反応であ
り；フルクトースの場合には、鎖延長反応であり；そし
て、スクロースの場合には、オリゴサッカリド類の合成
である。しかし、種々の異なった重合度のオリゴフルク
タン類の蓄積をもたらす各反応の相対効率に関して、こ
れらの酵素の間には差違が認められる。
【０００４】数種の細菌及び真菌がスクロースからのフ
ルクトシル転移反応を起こすことは知られている〔Ｃｏ
ｔｅ， Ｇ．Ｌ． ａｎｄ Ａｈｌｇｒａｎ， Ｊ．
Ａ．，Ｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ ｏｆ ｆｒｕｃｔａｎｓ． Ｍｅｔａｂｏｌｉ
ｓｍ ｉｎ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ， Ｐａｒ
ｔ Ｉ： Ｌｅｖａｎ ａｎｄ ｌｅｖａｎｓｕｃｒａ
ｓｅ． ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ， １９９３〕。そして、
次のような菌類からフルクトシルトランスフェラーゼが
単離されている：バシラス・サチリス（Ｂａｃｉｌｌｕ
ｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）（枯草菌）（Ｅｕｒｏｐｅａｎ
ｐａｔｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＥＰ ０１
１７８２３ Ａ１ ８４０９０５）；バシラス・アミロ
リクファシエンス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉ
ｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）（Ｔａｎｇ， Ｌ．Ｂ． ｅｔ
ａｌ．， Ｇｅｎｅ ９６， ８９−９３， １９９
０）；ストレプトコッカス・ミュータンス（Ｓｔｒｅｐ
ｔｏｃｏｃｃｕｓ ｍｕｔａｎｓ）（Ｓｈｉｒｏｚａ，
Ｔ． ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．
１７０， Ｎｏ． ２， ８１０−８１６， １９８
８）；ストレプトコッカス・サリバリウス（Ｓｔｒｅｐ
ｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ）（Ｒａｔｈ
ｓａｍ， Ｃ． ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ｂａｃｔｅｒ
ｉｏｌ． １７５， Ｎｏ． １４， ４５２０−４５
２７， １９３３）；ザイモナス・モビリス（Ｚｙｍｏ
ｍｏｎａｓ ｍｏｂｉｌｉｓ）（Ｋｉ−Ｂａｎｇ Ｓｏ
ｎｇｅｔ ａｌ．， Ｂｉｏｃｈｉｍ． Ｂｉｏｐｈｙ
ｓ． Ａｃｔａ １１７３，３２０−３２４， １９３
３）；及びエルウィニア・アミロボーラ（Ｅｒｗｉｎｉ
ａ ａｍｙｌｏｖｏｒａ）（Ｇｅｉｅｒ， Ｇ． ｅｔ
ａｌ．， Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍ
ｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｌａｎｔ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ
４２， ３８７−４０４， １９３３）。このような異
なった属の細菌から単離されたフルクトシルトランスフ
ェラーゼ類の演繹されたアミノ酸配列の間の相同性は低
いことが分かっている。
ルクトシル転移反応を起こすことは知られている〔Ｃｏ
ｔｅ， Ｇ．Ｌ． ａｎｄ Ａｈｌｇｒａｎ， Ｊ．
Ａ．，Ｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ ｏｆ ｆｒｕｃｔａｎｓ． Ｍｅｔａｂｏｌｉ
ｓｍ ｉｎ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ， Ｐａｒ
ｔ Ｉ： Ｌｅｖａｎ ａｎｄ ｌｅｖａｎｓｕｃｒａ
ｓｅ． ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ， １９９３〕。そして、
次のような菌類からフルクトシルトランスフェラーゼが
単離されている：バシラス・サチリス（Ｂａｃｉｌｌｕ
ｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）（枯草菌）（Ｅｕｒｏｐｅａｎ
ｐａｔｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＥＰ ０１
１７８２３ Ａ１ ８４０９０５）；バシラス・アミロ
リクファシエンス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉ
ｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）（Ｔａｎｇ， Ｌ．Ｂ． ｅｔ
ａｌ．， Ｇｅｎｅ ９６， ８９−９３， １９９
０）；ストレプトコッカス・ミュータンス（Ｓｔｒｅｐ
ｔｏｃｏｃｃｕｓ ｍｕｔａｎｓ）（Ｓｈｉｒｏｚａ，
Ｔ． ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．
１７０， Ｎｏ． ２， ８１０−８１６， １９８
８）；ストレプトコッカス・サリバリウス（Ｓｔｒｅｐ
ｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ）（Ｒａｔｈ
ｓａｍ， Ｃ． ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ｂａｃｔｅｒ
ｉｏｌ． １７５， Ｎｏ． １４， ４５２０−４５
２７， １９３３）；ザイモナス・モビリス（Ｚｙｍｏ
ｍｏｎａｓ ｍｏｂｉｌｉｓ）（Ｋｉ−Ｂａｎｇ Ｓｏ
ｎｇｅｔ ａｌ．， Ｂｉｏｃｈｉｍ． Ｂｉｏｐｈｙ
ｓ． Ａｃｔａ １１７３，３２０−３２４， １９３
３）；及びエルウィニア・アミロボーラ（Ｅｒｗｉｎｉ
ａ ａｍｙｌｏｖｏｒａ）（Ｇｅｉｅｒ， Ｇ． ｅｔ
ａｌ．， Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍ
ｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｌａｎｔ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ
４２， ３８７−４０４， １９３３）。このような異
なった属の細菌から単離されたフルクトシルトランスフ
ェラーゼ類の演繹されたアミノ酸配列の間の相同性は低
いことが分かっている。
【０００５】バシラス属（グラム陽性菌）のフルクトー
ス転移系は、その特性がよく解析されている。バシラス
・サチラス由来のレバンスクラーゼは、低重合度の過渡
的オリゴフルクタン類の蓄積を伴うことなく高分子のフ
ルクタン類の生成を触媒する誘導細胞外酵素である。バ
シラス・サチラス由来のレバンスクラーゼでの組換体
が、遺伝子操作された各種の宿主中に得られている。例
えば、細菌宿主については、“Ｐｈｉｌｉｐｐｅ，
Ｇ． Ｊ． Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ． １５３， Ｎｏ．
３， １４２４−１４３１， １９８３”を参照する
ことができ、酵母宿主については、“Ｓｃｏｔｔｉ，
Ｐ．Ａ． ｅｔ ａｌ．， Ｙｅａｓｔ １０， Ｎ
ｏ． １， ２９−３８， １９９４”を参照すること
ができ、そして植物宿主については、“Ｅｂｓｋａｍ
ｐ， Ｍ．Ｊ．Ｍ． ｅｔ ａｌ．， Ｂｉｏｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ １２， ２７２−２７５， １９９４”
を参照することができる。
ス転移系は、その特性がよく解析されている。バシラス
・サチラス由来のレバンスクラーゼは、低重合度の過渡
的オリゴフルクタン類の蓄積を伴うことなく高分子のフ
ルクタン類の生成を触媒する誘導細胞外酵素である。バ
シラス・サチラス由来のレバンスクラーゼでの組換体
が、遺伝子操作された各種の宿主中に得られている。例
えば、細菌宿主については、“Ｐｈｉｌｉｐｐｅ，
Ｇ． Ｊ． Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ． １５３， Ｎｏ．
３， １４２４−１４３１， １９８３”を参照する
ことができ、酵母宿主については、“Ｓｃｏｔｔｉ，
Ｐ．Ａ． ｅｔ ａｌ．， Ｙｅａｓｔ １０， Ｎ
ｏ． １， ２９−３８， １９９４”を参照すること
ができ、そして植物宿主については、“Ｅｂｓｋａｍ
ｐ， Ｍ．Ｊ．Ｍ． ｅｔ ａｌ．， Ｂｉｏｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ １２， ２７２−２７５， １９９４”
を参照することができる。
【０００６】アセトバクター・ジアゾトロフィカス（Ａ
ｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕ
ｓ）は、最も新しく同定されたアセトバクター属の種で
ある（Ｇｉｌｌｉｓ ｅｔ ａｌ．， Ｉｎｔ． Ｊ．
Ｓｉｓｔ． Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ． ３９， ３６１
−３６４， １９８９）。その菌学的特性としては、そ
の細胞は、グラム陰性、Ｎ2固定性、抗酸性、及び微好
気性であって、丸みのある端部を有する直線状桿の形態
をしており、約２ ± ０．７〜０．９μｍ（０．７
ｔｏ ０．９ ｂｙ ± ２μｍ）の大きさであって、
側毛性または周毛性の鞭毛による運動性を有している。
この細菌は、非病原性であって、また更に、サトウキビ
と有益な結合を確立する能力を有していて識別される。
しかし、その分子生物学的研究はまだ僅かしかなされて
いない。
ｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕ
ｓ）は、最も新しく同定されたアセトバクター属の種で
ある（Ｇｉｌｌｉｓ ｅｔ ａｌ．， Ｉｎｔ． Ｊ．
Ｓｉｓｔ． Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ． ３９， ３６１
−３６４， １９８９）。その菌学的特性としては、そ
の細胞は、グラム陰性、Ｎ2固定性、抗酸性、及び微好
気性であって、丸みのある端部を有する直線状桿の形態
をしており、約２ ± ０．７〜０．９μｍ（０．７
ｔｏ ０．９ ｂｙ ± ２μｍ）の大きさであって、
側毛性または周毛性の鞭毛による運動性を有している。
この細菌は、非病原性であって、また更に、サトウキビ
と有益な結合を確立する能力を有していて識別される。
しかし、その分子生物学的研究はまだ僅かしかなされて
いない。
【０００７】
【問題を解決するための手段及び作用】アセトバクター
・ジアゾトロフィカスは、レバンスクラーゼ活性を有す
る構成酵素を分泌する。この酵素は、フルクトース含有
オリゴサッカリド類及びレバンを産生させるのに有用で
ある。フルクトース重合体類は２つの特徴的な性質を有
しており、それは非消化性と、有益な腸管菌による選択
的利用である。それらは、便秘治療のための低カロリー
食物繊維として、また、血液脂質組成の改善、コレステ
ロールの低減、及び腸管腐敗物質の抑制の目的で有利に
用いることができる。スクロース転換の過程において、
アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来のフルクトシ
ルトランスフェラーゼは、多量のフルクトオリゴサッカ
リド類、殊に天然低カロリー甘味剤として有用なケスト
ース（ｋｅｓｔｏｓｅ）及びケストテトラオース（ｋｅ
ｓｔｏｔｅｔｒａｏｓｅ）、を蓄積する。レバンは、ま
た、フルクトース源、血漿増量剤、乳化剤、カプセル封
入化材料などとして有用である。
・ジアゾトロフィカスは、レバンスクラーゼ活性を有す
る構成酵素を分泌する。この酵素は、フルクトース含有
オリゴサッカリド類及びレバンを産生させるのに有用で
ある。フルクトース重合体類は２つの特徴的な性質を有
しており、それは非消化性と、有益な腸管菌による選択
的利用である。それらは、便秘治療のための低カロリー
食物繊維として、また、血液脂質組成の改善、コレステ
ロールの低減、及び腸管腐敗物質の抑制の目的で有利に
用いることができる。スクロース転換の過程において、
アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来のフルクトシ
ルトランスフェラーゼは、多量のフルクトオリゴサッカ
リド類、殊に天然低カロリー甘味剤として有用なケスト
ース（ｋｅｓｔｏｓｅ）及びケストテトラオース（ｋｅ
ｓｔｏｔｅｔｒａｏｓｅ）、を蓄積する。レバンは、ま
た、フルクトース源、血漿増量剤、乳化剤、カプセル封
入化材料などとして有用である。
【０００８】上記したように、食品及び工業的応用面に
おけるフルクトオリゴサッカリド類及びレバンの重要性
に鑑み、本発明の１つの目的は、天然及び組換えの技術
によって、アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来の
フルクトシルトランスフェラーゼを製造することにあ
る。従って、本発明によれば、天然及び組換えの技術に
よって、アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来のフ
ルクトシルトランスフェラーゼの物性が解析され、そし
て該トランスフェラーゼを製造する方法が提供される。
おけるフルクトオリゴサッカリド類及びレバンの重要性
に鑑み、本発明の１つの目的は、天然及び組換えの技術
によって、アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来の
フルクトシルトランスフェラーゼを製造することにあ
る。従って、本発明によれば、天然及び組換えの技術に
よって、アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来のフ
ルクトシルトランスフェラーゼの物性が解析され、そし
て該トランスフェラーゼを製造する方法が提供される。
【０００９】アセトバクター・ジアゾトロフィカスのフ
ルクトシルトランスフェラーゼは、培地中に蓄積される
構成細胞外酵素であって、分泌される全タンパクの７０
％以上を占める。培養上清は粗フルクトシルトランスフ
ェラーゼとして用いることができるが、また、該酵素
は、好ましくはイオン交換クロマトグラフィーのような
公知の方法によって精製することができる。
ルクトシルトランスフェラーゼは、培地中に蓄積される
構成細胞外酵素であって、分泌される全タンパクの７０
％以上を占める。培養上清は粗フルクトシルトランスフ
ェラーゼとして用いることができるが、また、該酵素
は、好ましくはイオン交換クロマトグラフィーのような
公知の方法によって精製することができる。
【００１０】アセトバクター・ジアゾトロフィカスのフ
ルクトシルトランスフェラーゼは、低重合度のオリゴフ
ルクタン類を高いレベルで産生するレバンスクラーゼで
ある。スクロース変換の過程で、酵素によって転移され
たフルクトースの５５％がケストトリオース（ｋｅｓｔ
ｏｔｏｒｉｏｓｅ）及びケストテトラオース（ｋｅｓｔ
ｏｔｅｔｒａｏｓｅ）として蓄積される。これらのフル
クトオリゴサッカリド類は、食品工業において多くの用
途を有する高品質の甘味剤である。それ故、該酵素は、
スクロースからケストース及びケストテトラオースを製
造するために効率的に用いることができる他、また、高
分子のレバンの製造にも有用である。
ルクトシルトランスフェラーゼは、低重合度のオリゴフ
ルクタン類を高いレベルで産生するレバンスクラーゼで
ある。スクロース変換の過程で、酵素によって転移され
たフルクトースの５５％がケストトリオース（ｋｅｓｔ
ｏｔｏｒｉｏｓｅ）及びケストテトラオース（ｋｅｓｔ
ｏｔｅｔｒａｏｓｅ）として蓄積される。これらのフル
クトオリゴサッカリド類は、食品工業において多くの用
途を有する高品質の甘味剤である。それ故、該酵素は、
スクロースからケストース及びケストテトラオースを製
造するために効率的に用いることができる他、また、高
分子のレバンの製造にも有用である。
【００１１】本発明は又、レバンの産生能を有するＡ．
ジアゾトロフィカスをエチル メタンスルホン酸（ＥＭ
Ｓ）で処理して誘発させた突然変異体を相補することに
よって遺伝子ライブラリーから単離されたアセトバクタ
ー・ジアゾトロフィカス遺伝子のヌクレオチド配列を提
供する。Ａ．ジアゾトロフィカスを組換え技術によって
製造すると、該酵素を大量に生産すること、及び酵素反
応生成物を便利な宿主中に直接合成することが可能にな
る。本発明によれば、また、フルクトシルトランスフェ
ラーゼを組換え技術によって大量生産するために、遺伝
子操作された大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）及びピヒア・パス
トリス（Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ）のそれぞれ
の株が提供される。
ジアゾトロフィカスをエチル メタンスルホン酸（ＥＭ
Ｓ）で処理して誘発させた突然変異体を相補することに
よって遺伝子ライブラリーから単離されたアセトバクタ
ー・ジアゾトロフィカス遺伝子のヌクレオチド配列を提
供する。Ａ．ジアゾトロフィカスを組換え技術によって
製造すると、該酵素を大量に生産すること、及び酵素反
応生成物を便利な宿主中に直接合成することが可能にな
る。本発明によれば、また、フルクトシルトランスフェ
ラーゼを組換え技術によって大量生産するために、遺伝
子操作された大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）及びピヒア・パス
トリス（Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ）のそれぞれ
の株が提供される。
【００１２】“アセトバクター”なる用語は、“Ｂｅｒ
ｇｅｙ’ｓ Ｍａｎｕａｌ ｏｆＤｅｔｅｒｍｉｎａｔ
ｉｖｅ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ， Ｂｕｃｈａｎａ
ｎａｎｄ Ｇｉｂｂｏｎｓ ｅｄｓ．， Ｗｉｌｌｉａ
ｍｓ ａｎｄ Ｗｉｌｋｉｎｓ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ
ｓ”に詳細に記載されている細菌の或る特定の種を言
う。フルクトシルトランスフェラーゼ酵素及びその対応
する遺伝子がそれから単離されたアセトバクターの株
は、アセトバクター・ジアゾトロピカス ＳＲＴ４（寄
託番号５４９．９４にて１９９４年１１月１０日にＣＢ
Ｓに寄託されている）である。
ｇｅｙ’ｓ Ｍａｎｕａｌ ｏｆＤｅｔｅｒｍｉｎａｔ
ｉｖｅ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ， Ｂｕｃｈａｎａ
ｎａｎｄ Ｇｉｂｂｏｎｓ ｅｄｓ．， Ｗｉｌｌｉａ
ｍｓ ａｎｄ Ｗｉｌｋｉｎｓ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ
ｓ”に詳細に記載されている細菌の或る特定の種を言
う。フルクトシルトランスフェラーゼ酵素及びその対応
する遺伝子がそれから単離されたアセトバクターの株
は、アセトバクター・ジアゾトロピカス ＳＲＴ４（寄
託番号５４９．９４にて１９９４年１１月１０日にＣＢ
Ｓに寄託されている）である。
【００１３】本発明において、“フルクトシルトランス
フェラーゼ”なる用語は、フルクトシルトランスフェラ
ーゼ活性を有する一種またはそれ以上のポリペプチドを
意味する。フルクトシルトランスフェラーゼ活性とは、
スクロース含有サッカリドからフラクトース残基を受容
体分子へ酵素反応で転移してフルクトオリゴサッカリド
類及びフルクタン類を産生する活性を意味する。
フェラーゼ”なる用語は、フルクトシルトランスフェラ
ーゼ活性を有する一種またはそれ以上のポリペプチドを
意味する。フルクトシルトランスフェラーゼ活性とは、
スクロース含有サッカリドからフラクトース残基を受容
体分子へ酵素反応で転移してフルクトオリゴサッカリド
類及びフルクタン類を産生する活性を意味する。
【００１４】“組換えタンパク質”なる用語は、下記
（１）及び（２）に特定されるゲノム、ｃＤＮＡ、半合
成または合成の核酸配列によってコードされるポリペプ
チドを意味する： （１）元々または人工操作によって、天然においてまた
はライブラリーの形で核酸が包含しているポリヌクレオ
チドの全部または一部を包含していないこと；及び／又
は（２）元々または人工操作によって、核酸配列が結合
しているポリヌクレオチド配列以外のポリヌクレオチド
配列と結合していること。組換えタンパク質は、天然に
産生するタンパク質と実質的に同じ生物学的物性を示
す。
（１）及び（２）に特定されるゲノム、ｃＤＮＡ、半合
成または合成の核酸配列によってコードされるポリペプ
チドを意味する： （１）元々または人工操作によって、天然においてまた
はライブラリーの形で核酸が包含しているポリヌクレオ
チドの全部または一部を包含していないこと；及び／又
は（２）元々または人工操作によって、核酸配列が結合
しているポリヌクレオチド配列以外のポリヌクレオチド
配列と結合していること。組換えタンパク質は、天然に
産生するタンパク質と実質的に同じ生物学的物性を示
す。
【００１５】本発明の基本的な態様によれば、配列番号
１の配列表に示される、アセトバクター・ジアゾトロフ
ィカス菌由来のフルクトシルトランスフェラーゼ遺伝子
に含まれるヌクレオチド配列、に本質的に対応するかま
たは該配列とハイブリダイズするヌクレオチド配列を有
する単離精製されたＤＮＡが提供される。
１の配列表に示される、アセトバクター・ジアゾトロフ
ィカス菌由来のフルクトシルトランスフェラーゼ遺伝子
に含まれるヌクレオチド配列、に本質的に対応するかま
たは該配列とハイブリダイズするヌクレオチド配列を有
する単離精製されたＤＮＡが提供される。
【００１６】“フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝子
に含まれるヌクレオチド配列”とは、いくつかの可能性
を含むものである。その１つは、フルクトシルトランス
フェラーゼの全遺伝子、即ち、調節領域及びコーディン
グ領域の配列を含む遺伝子を包含する遺伝子であり、他
の１つは、本質的にコーディング領域よりなるか又はコ
ーディング領域の１部よりなり、且つフルクトシルトラ
ンスフェラーゼのプロモーター領域が欠損しているＤＮ
Ａである。この１つの可能性はフルクトシルトランスフ
ェラーゼのｍＲＮＡから逆転写によって得られるフルク
トシルトランスフェラーゼのｃＤＮＡである。
に含まれるヌクレオチド配列”とは、いくつかの可能性
を含むものである。その１つは、フルクトシルトランス
フェラーゼの全遺伝子、即ち、調節領域及びコーディン
グ領域の配列を含む遺伝子を包含する遺伝子であり、他
の１つは、本質的にコーディング領域よりなるか又はコ
ーディング領域の１部よりなり、且つフルクトシルトラ
ンスフェラーゼのプロモーター領域が欠損しているＤＮ
Ａである。この１つの可能性はフルクトシルトランスフ
ェラーゼのｍＲＮＡから逆転写によって得られるフルク
トシルトランスフェラーゼのｃＤＮＡである。
【００１７】更に本発明は、フルクトシルトランスフェ
ラーゼのＤＮＡに特異的になるに十分の長さのオリゴヌ
クレオチドに関する。そのようなオリゴヌクレオチド
は、フルクトシルトランスフェラーゼに特異的なプロー
ブ又はプライマーとして有用であり、そして、普通に
は、約７又は８個、好ましくは約９又は１０個のヌクレ
オチドから約４０又は５０個、好ましくは約２５又は３
０個のヌクレオチドを有する長さであり、或いはまたそ
れ以上の長さ、遺伝子の全長までの長さを有する。
ラーゼのＤＮＡに特異的になるに十分の長さのオリゴヌ
クレオチドに関する。そのようなオリゴヌクレオチド
は、フルクトシルトランスフェラーゼに特異的なプロー
ブ又はプライマーとして有用であり、そして、普通に
は、約７又は８個、好ましくは約９又は１０個のヌクレ
オチドから約４０又は５０個、好ましくは約２５又は３
０個のヌクレオチドを有する長さであり、或いはまたそ
れ以上の長さ、遺伝子の全長までの長さを有する。
【００１８】“．．．に本質的に対応するか又はそれと
ハイブリダイズするヌクレオチド配列”とは、１本鎖及
び２本鎖のＤＮＡを包含する。１本鎖ＤＮＡの場合、そ
れに対応する配列及びそれと相補的な配列が含まれる。
対応している程度、即ち対応度は１００％である必要は
なく、配列番号１の配列表に示される配列と或る相同性
を有しているものを包含することも上記の用語は意図し
ている。上記の配列表のヌクレオチド配列に対して少な
くとも６０％、好ましくは少なくとも７０％の相同性を
有するＤＮＡが包含される。又、特に、配列番号１の配
列に示される配列と異なっている場合でも、同じ作用及
び／又は効果を有するＤＮＡも包含することを意図して
いる。かくして、本発明は、フルクトシルトランスフェ
ラーゼのコーディング領域に変化があっても、その変化
が同じアミノ酸配列となるか、或いは元のアミノ酸配列
と１つ又はそれ以上のアミノ酸の違いがあっても、本質
的なフルクトシル活性を有する酵素に対応するアミノ酸
配列となるものも包含することを意図するものである。
例えば、本発明は、アセトバクター・ジアゾトロフィカ
スのフルクトシルトランスフェラーゼ酵素をコードする
ゲノムＤＮＡ及びｃＤＮＡを包含するのみではなく、関
連フルクトシルトランスフェラーゼ酵素類をコードする
ＤＮＡ、例えば関連細菌のフルクトシルトランスフェラ
ーゼ酵素類をコードするＤＮＡ、も包含するものであ
る。複数のフルクトシルトランスフェラーゼ酵素類は、
それらが類似のフルクトシルトランスフェラーゼ活性を
有するか、及び／又はそれらが同一の抗フルクトシルト
ランスフェラーゼ抗体によって認識されるか、及び／又
は少なくとも６０又は７０％の相同性を有するＤＮＡで
コードされている時、それらの酵素は関連していると見
做す。
ハイブリダイズするヌクレオチド配列”とは、１本鎖及
び２本鎖のＤＮＡを包含する。１本鎖ＤＮＡの場合、そ
れに対応する配列及びそれと相補的な配列が含まれる。
対応している程度、即ち対応度は１００％である必要は
なく、配列番号１の配列表に示される配列と或る相同性
を有しているものを包含することも上記の用語は意図し
ている。上記の配列表のヌクレオチド配列に対して少な
くとも６０％、好ましくは少なくとも７０％の相同性を
有するＤＮＡが包含される。又、特に、配列番号１の配
列に示される配列と異なっている場合でも、同じ作用及
び／又は効果を有するＤＮＡも包含することを意図して
いる。かくして、本発明は、フルクトシルトランスフェ
ラーゼのコーディング領域に変化があっても、その変化
が同じアミノ酸配列となるか、或いは元のアミノ酸配列
と１つ又はそれ以上のアミノ酸の違いがあっても、本質
的なフルクトシル活性を有する酵素に対応するアミノ酸
配列となるものも包含することを意図するものである。
例えば、本発明は、アセトバクター・ジアゾトロフィカ
スのフルクトシルトランスフェラーゼ酵素をコードする
ゲノムＤＮＡ及びｃＤＮＡを包含するのみではなく、関
連フルクトシルトランスフェラーゼ酵素類をコードする
ＤＮＡ、例えば関連細菌のフルクトシルトランスフェラ
ーゼ酵素類をコードするＤＮＡ、も包含するものであ
る。複数のフルクトシルトランスフェラーゼ酵素類は、
それらが類似のフルクトシルトランスフェラーゼ活性を
有するか、及び／又はそれらが同一の抗フルクトシルト
ランスフェラーゼ抗体によって認識されるか、及び／又
は少なくとも６０又は７０％の相同性を有するＤＮＡで
コードされている時、それらの酵素は関連していると見
做す。
【００１９】本発明の好ましい実施態様によれば、該Ｄ
ＮＡは、フルクトシルトランスフェラーゼ活性を有する
酵素をコードするヌクレオチド配列を含む。より好まし
くは、上記ヌクレオチドは、配列番号２の配列表に示さ
れるアミノ酸配列を有するアセトバクター・ジアゾトロ
フィカス由来のフルクトシルトランスフェラーゼ酵素を
コードする。更に特定すれば、上記ヌクレオチド配列
は、配列番号１の配列表に示されるヌクレオチド配列に
より本質的になるものである。
ＮＡは、フルクトシルトランスフェラーゼ活性を有する
酵素をコードするヌクレオチド配列を含む。より好まし
くは、上記ヌクレオチドは、配列番号２の配列表に示さ
れるアミノ酸配列を有するアセトバクター・ジアゾトロ
フィカス由来のフルクトシルトランスフェラーゼ酵素を
コードする。更に特定すれば、上記ヌクレオチド配列
は、配列番号１の配列表に示されるヌクレオチド配列に
より本質的になるものである。
【００２０】本発明の更に別の態様によれば、上に定義
されたＤＮＡ（フルクトシルトランスフェラーゼに特異
的なＤＮＡ）及びクローニング又は発現用ベクターを包
含してなり、該ポリヌクレオチドは、適当な宿主中にタ
ンパク質、更に特定すれば、フルクトシルトランスフェ
ラーゼ活性を有するタンパク質、の発現を起こすことの
できるものである組換えポリヌクレオチドが提供され
る。上記の宿主は細菌、例えばＥ．ｃｏｌｉの株である
ことができ、その場合、プラスミド ｐＵＣＬＳ２８
（ｐｌａｓｍｉｄ ｐＵＣＬＳ２８）が適当な組換えポ
リヌクレオチドの良い例である。宿主は又、酵母、例え
ばピヒア・パストリス酵母（ｙｅａｓｔ Ｐｉｃｈｉａ
ｐａｓｔｏｒｉｓ）であることができ、その場合、プ
ラスミド ｐＰＳＬＳ２０（ｐｌａｓｍｉｄ ｐＰＳＬ
Ｓ２０）が適当な組換えポリヌクレオチドの良い例であ
る。しかし、本発明では、特定の種類の宿主に限定され
るものではない。原則として、原核細胞又は真核細胞の
いずれでも用いることができる。
されたＤＮＡ（フルクトシルトランスフェラーゼに特異
的なＤＮＡ）及びクローニング又は発現用ベクターを包
含してなり、該ポリヌクレオチドは、適当な宿主中にタ
ンパク質、更に特定すれば、フルクトシルトランスフェ
ラーゼ活性を有するタンパク質、の発現を起こすことの
できるものである組換えポリヌクレオチドが提供され
る。上記の宿主は細菌、例えばＥ．ｃｏｌｉの株である
ことができ、その場合、プラスミド ｐＵＣＬＳ２８
（ｐｌａｓｍｉｄ ｐＵＣＬＳ２８）が適当な組換えポ
リヌクレオチドの良い例である。宿主は又、酵母、例え
ばピヒア・パストリス酵母（ｙｅａｓｔ Ｐｉｃｈｉａ
ｐａｓｔｏｒｉｓ）であることができ、その場合、プ
ラスミド ｐＰＳＬＳ２０（ｐｌａｓｍｉｄ ｐＰＳＬ
Ｓ２０）が適当な組換えポリヌクレオチドの良い例であ
る。しかし、本発明では、特定の種類の宿主に限定され
るものではない。原則として、原核細胞又は真核細胞の
いずれでも用いることができる。
【００２１】本発明の更に他の態様によれば、上記に定
義された組換えポリヌクレオチドで形質転換された宿主
細胞が提供される。上記したように、宿主としては、細
菌、例えばＥ．ｃｏｌｉの株、更に特定的な例としては
Ｅ．ｃｏｌｉのＬｅｖ１株（ｓｔｒａｉｎ Ｌｅｖ
１）、又は酵母、例えばピヒア・パストリス酵母、更に
特定的な例としては、ピヒア・パストリスのＬｅｖ２株
（ｓｔｒａｉｎ Ｌｅｖ２）などを挙げることができ
る。
義された組換えポリヌクレオチドで形質転換された宿主
細胞が提供される。上記したように、宿主としては、細
菌、例えばＥ．ｃｏｌｉの株、更に特定的な例としては
Ｅ．ｃｏｌｉのＬｅｖ１株（ｓｔｒａｉｎ Ｌｅｖ
１）、又は酵母、例えばピヒア・パストリス酵母、更に
特定的な例としては、ピヒア・パストリスのＬｅｖ２株
（ｓｔｒａｉｎ Ｌｅｖ２）などを挙げることができ
る。
【００２２】本発明の重要な態様によれば、配列番号２
の配列表に示されるアミノ酸配列又はそれの断片を本質
的に有するタンパク質物質が提供される。この更に好ま
しい態様によれば、約６０，０００ダルトンの分子量と
約５．５の等電点を有し、４〜９のｐＨ範囲と１０〜７
０oＣの温度範囲で安定であり、２％ＳＤＳの存在下で
活性であり、５Ｍ尿素処理のあと活性が回復し、２，６
００Ｕ／ｍｇの比活性を有し、３０oＣ及びｐＨ５．８
でのスクロース加水分解のＫｍ値が１２ｍＭであり、イ
ヌリンにはフルクトース残基を転移することができず、
そしてレバナーゼ活性の低い、ことを特徴とするフルク
トシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質物質
が提供される。
の配列表に示されるアミノ酸配列又はそれの断片を本質
的に有するタンパク質物質が提供される。この更に好ま
しい態様によれば、約６０，０００ダルトンの分子量と
約５．５の等電点を有し、４〜９のｐＨ範囲と１０〜７
０oＣの温度範囲で安定であり、２％ＳＤＳの存在下で
活性であり、５Ｍ尿素処理のあと活性が回復し、２，６
００Ｕ／ｍｇの比活性を有し、３０oＣ及びｐＨ５．８
でのスクロース加水分解のＫｍ値が１２ｍＭであり、イ
ヌリンにはフルクトース残基を転移することができず、
そしてレバナーゼ活性の低い、ことを特徴とするフルク
トシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質物質
が提供される。
【００２３】本発明は、いかなる製造方法で製造された
かに拘らず、例えば、組換えＤＮＡ／遺伝子工学技術、
化学合成、酵素分解、又はそれらの組合わせなどのいず
れの方法で製造されたかを問わず、上記の酵素を包含す
る。本発明はまた、酵素そのもののみならず、融合タン
パク質、またはフルクトシルトランスフェラーゼ活性を
有するどのような物質に物理的または化学的に結合した
タンパク質の形のものも包含する。
かに拘らず、例えば、組換えＤＮＡ／遺伝子工学技術、
化学合成、酵素分解、又はそれらの組合わせなどのいず
れの方法で製造されたかを問わず、上記の酵素を包含す
る。本発明はまた、酵素そのもののみならず、融合タン
パク質、またはフルクトシルトランスフェラーゼ活性を
有するどのような物質に物理的または化学的に結合した
タンパク質の形のものも包含する。
【００２４】本発明の更に他の態様によれば、フルクト
シルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質物質の
製造方法であって、フルクトシルトランスフェラーゼ遺
伝子をコードするここで定義されるＤＮＡを適当な宿主
で発現することを包含する方法が提供される。上述した
ように、発現は原核細胞または真核細胞のいずれかにお
いても行なうことができる。本発明はまた、上記の方法
であって、産生されたフルクトシルトランスフェラーゼ
細胞及び／又は培地から回収することを含む方法も包含
する。
シルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質物質の
製造方法であって、フルクトシルトランスフェラーゼ遺
伝子をコードするここで定義されるＤＮＡを適当な宿主
で発現することを包含する方法が提供される。上述した
ように、発現は原核細胞または真核細胞のいずれかにお
いても行なうことができる。本発明はまた、上記の方法
であって、産生されたフルクトシルトランスフェラーゼ
細胞及び／又は培地から回収することを含む方法も包含
する。
【００２５】本発明の更に他の態様によれば、アセトバ
クター・ジアゾトロフィカスの株を培養し、そして産生
するフルクトシルトランスフェラーゼを回収することを
包含する、フルクトシルトランスフェラーゼ活性を有す
るタンパク質物質の製造方法が提供される。アセトバク
ター・ジアゾトロフィカスのＳＲＴ４株（ＣＢＳ ５４
９．９４）が好ましく用いられる。産生されるフルクト
シルトランスフェラーゼ酵素は、好ましくは培地から、
回収されるが、回収は培地そのままでもよく、培地から
酵素を単離・精製することによって回収することもでき
る。
クター・ジアゾトロフィカスの株を培養し、そして産生
するフルクトシルトランスフェラーゼを回収することを
包含する、フルクトシルトランスフェラーゼ活性を有す
るタンパク質物質の製造方法が提供される。アセトバク
ター・ジアゾトロフィカスのＳＲＴ４株（ＣＢＳ ５４
９．９４）が好ましく用いられる。産生されるフルクト
シルトランスフェラーゼ酵素は、好ましくは培地から、
回収されるが、回収は培地そのままでもよく、培地から
酵素を単離・精製することによって回収することもでき
る。
【００２６】本発明の単離されたフルクトシルトランス
フェラーゼは、以下のような酵素特性により特徴付けら
れる。 （１）少なくともスクロース及びラフィノースに作用し
て、フルクトシル基を様々な受容体分子へ転移させる。 （２）ケストース（ｋｅｓｔｏｓｅ）やニストース（ｎ
ｉｓｔｏｓｅ）にはほとんど活性を示さない。 （３）レバナーゼ活性が低く、フルクトース残基をイヌ
リンに転移させない。 （４）ｐＨ５で至適活性を示し、ｐＨ４〜９の範囲で安
定である。 （５）１０〜７０oＣの温度範囲で活性を示す。 （６）その活性は、２％ＳＤＳの存在下で影響されな
い。 （７）ＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動で測定
して６０，０００ダルトンの単一ポリペプチドよりな
る。 （８）等電点は５．５である。 （９）水銀イオンによる阻害作用により影響される。 （１０）３０oＣ及びｐＨ５．８におけるスクロース加
水分解のＫｍ値が１１．８ｍＭである。 （１１）比活性が、２，６００Ｕ／ｍｇである。酵素の
１ユニットは、４２oＣ及びｐＨ５．２において１分間
にグルコースを１μｍｏｌ産生する酵素量と定義する。
フェラーゼは、以下のような酵素特性により特徴付けら
れる。 （１）少なくともスクロース及びラフィノースに作用し
て、フルクトシル基を様々な受容体分子へ転移させる。 （２）ケストース（ｋｅｓｔｏｓｅ）やニストース（ｎ
ｉｓｔｏｓｅ）にはほとんど活性を示さない。 （３）レバナーゼ活性が低く、フルクトース残基をイヌ
リンに転移させない。 （４）ｐＨ５で至適活性を示し、ｐＨ４〜９の範囲で安
定である。 （５）１０〜７０oＣの温度範囲で活性を示す。 （６）その活性は、２％ＳＤＳの存在下で影響されな
い。 （７）ＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動で測定
して６０，０００ダルトンの単一ポリペプチドよりな
る。 （８）等電点は５．５である。 （９）水銀イオンによる阻害作用により影響される。 （１０）３０oＣ及びｐＨ５．８におけるスクロース加
水分解のＫｍ値が１１．８ｍＭである。 （１１）比活性が、２，６００Ｕ／ｍｇである。酵素の
１ユニットは、４２oＣ及びｐＨ５．２において１分間
にグルコースを１μｍｏｌ産生する酵素量と定義する。
【００２７】本発明の方法に用いるフルクトシルトラン
スフェラーゼは、アセトバクター・ジアゾトロフィカス
のＳＲＴ４株を適当な培地に接種し、撹拌又は通気下、
２０〜４０oＣ、好ましくは３０oＣにて、又ｐＨ５〜
６．５、好ましくはｐＨ５．５にて、１２時間〜３日間
培養を行なうことにより、自然に産生することができ
る。培地の炭素源としては、グルコース、フルクトー
ス、スクロース、グリセロール、ソルビトール又はマン
ニトール等が好ましい。一般に、２％マンニトール、
０．１％酵母エキス、０．１％トリプトン、０．１２％
ＫＨ2ＰＯ4、０．０４％Ｋ2ＨＰＯ4、０．０２％ＭｇＳ
Ｏ4・７Ｈ2Ｏ、０．００２％ＣａＣｌ2・Ｈ2Ｏ、０．０
０１％ＦｅＣｌ3及び０．０００２％Ｎａ2ＭｏＯ4を含
む、ｐＨ６．０の培地を用いると、満足できる結果を得
ることができる。
スフェラーゼは、アセトバクター・ジアゾトロフィカス
のＳＲＴ４株を適当な培地に接種し、撹拌又は通気下、
２０〜４０oＣ、好ましくは３０oＣにて、又ｐＨ５〜
６．５、好ましくはｐＨ５．５にて、１２時間〜３日間
培養を行なうことにより、自然に産生することができ
る。培地の炭素源としては、グルコース、フルクトー
ス、スクロース、グリセロール、ソルビトール又はマン
ニトール等が好ましい。一般に、２％マンニトール、
０．１％酵母エキス、０．１％トリプトン、０．１２％
ＫＨ2ＰＯ4、０．０４％Ｋ2ＨＰＯ4、０．０２％ＭｇＳ
Ｏ4・７Ｈ2Ｏ、０．００２％ＣａＣｌ2・Ｈ2Ｏ、０．０
０１％ＦｅＣｌ3及び０．０００２％Ｎａ2ＭｏＯ4を含
む、ｐＨ６．０の培地を用いると、満足できる結果を得
ることができる。
【００２８】天然のアセトバクター・ジアゾトロフィカ
ス由来のフルクトシルトランスフェラーゼは、細菌増殖
後期に培地に蓄積し、その量は全細胞外タンパク質の７
０％を超える。このフルクトシルトランスフェラーゼの
産生は、スクロースによっては誘導されないため、微生
物を培地においてレバンを形成しないようなスクロース
以外の他の好ましい炭素源の存在下で培養することによ
って得ることができ、分泌酵素を極めて有利に回収でき
る。
ス由来のフルクトシルトランスフェラーゼは、細菌増殖
後期に培地に蓄積し、その量は全細胞外タンパク質の７
０％を超える。このフルクトシルトランスフェラーゼの
産生は、スクロースによっては誘導されないため、微生
物を培地においてレバンを形成しないようなスクロース
以外の他の好ましい炭素源の存在下で培養することによ
って得ることができ、分泌酵素を極めて有利に回収でき
る。
【００２９】培養後、細胞は、好ましくは遠心分離によ
って除去され、上清は粗酵素溶液として使用できる。ま
た、酵素は必要に応じて、公知の酵素学的手段、好まし
くはイオン交換クロマトグラフィーによって精製するこ
とができる。
って除去され、上清は粗酵素溶液として使用できる。ま
た、酵素は必要に応じて、公知の酵素学的手段、好まし
くはイオン交換クロマトグラフィーによって精製するこ
とができる。
【００３０】また、本発明によれば、アセトバクター・
ジアゾトロフィカス由来のフルクトシルトランスフェラ
ーゼをコードするポリヌクレオチド配列が提供される。
このＤＮＡ配列と、公知のフルクトシルトランスフェラ
ーゼ遺伝子との相同性は低い。この配列を含有する組換
えＤＮＡ分子は、遺伝子工学技術によって、種々の宿主
細胞中に所望のレベルで該酵素を発現するように構築す
ることができる。
ジアゾトロフィカス由来のフルクトシルトランスフェラ
ーゼをコードするポリヌクレオチド配列が提供される。
このＤＮＡ配列と、公知のフルクトシルトランスフェラ
ーゼ遺伝子との相同性は低い。この配列を含有する組換
えＤＮＡ分子は、遺伝子工学技術によって、種々の宿主
細胞中に所望のレベルで該酵素を発現するように構築す
ることができる。
【００３１】本発明において、フルクトシル転移反応生
成物が組換え宿主中に直接合成されるように、該宿主の
中でフルクトシルトランスフェラーゼを発現させること
は特に重要である。フルクトシルトランスフェラーゼ発
現用の宿主として重要な細胞は、真核細胞または原核細
胞であり、酵母や植物細胞等の真核細胞が特に好まし
い。また、本発明において、組換え酵素の触媒特性を調
節するように変異フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝
子を含有する組換えＤＮＡ分子を構築することも重要で
ある。
成物が組換え宿主中に直接合成されるように、該宿主の
中でフルクトシルトランスフェラーゼを発現させること
は特に重要である。フルクトシルトランスフェラーゼ発
現用の宿主として重要な細胞は、真核細胞または原核細
胞であり、酵母や植物細胞等の真核細胞が特に好まし
い。また、本発明において、組換え酵素の触媒特性を調
節するように変異フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝
子を含有する組換えＤＮＡ分子を構築することも重要で
ある。
【００３２】更に本発明によれば、Ｅ．ｃｏｌｉ及びピ
ヒア・パストリス酵母の遺伝子操作された細胞におい
て、組換えフルクトシルトランスフェラーゼを高レベル
で産生するような組換えＤＮＡ分子が提供される。高レ
ベルの発現は、種々の遺伝子操作によって達成される。
例えば、フルクトシルトランスフェラーゼをコードする
遺伝子をマルチコピープラスミドに組み込む、及び／又
は高レベルの発現を可能にするプロモーターと他の転写
調節配列（オペレーター、アテニュエーター等）を発現
可能に結合させること等によって達成される。このよう
にして、組換え宿主細胞において誘導的又は構成的な発
現をするように、フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝
子発現を調節することができる。
ヒア・パストリス酵母の遺伝子操作された細胞におい
て、組換えフルクトシルトランスフェラーゼを高レベル
で産生するような組換えＤＮＡ分子が提供される。高レ
ベルの発現は、種々の遺伝子操作によって達成される。
例えば、フルクトシルトランスフェラーゼをコードする
遺伝子をマルチコピープラスミドに組み込む、及び／又
は高レベルの発現を可能にするプロモーターと他の転写
調節配列（オペレーター、アテニュエーター等）を発現
可能に結合させること等によって達成される。このよう
にして、組換え宿主細胞において誘導的又は構成的な発
現をするように、フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝
子発現を調節することができる。
【００３３】また、本発明によれば、スクロースのフル
クトース転移反応によってフルクトオリゴサッカリド及
び／又はフルクタンを製造する方法であって、フルクト
ース転移反応条件下に、スクロースをフルクトシルトラ
ンスフェラーゼ酵素又は該酵素を産生する細胞と接触さ
せ、次いで、所望により、産生させるフルクトオリゴサ
ッカリドを回収することを包含し、その際、該フルクト
シルトランスフェラーゼ酵素が本発明において定義され
るタンパク質物質であるか、あるいは本発明において定
義される方法で製造されたタンパク質物質である方法が
提供される。また、フルクトシルトランスフェラーゼ酵
素や、フルクトシルトランスフェラーゼ酵素を産生する
細胞は、物理的又は化学的に担体に固定した状態で使用
してもよい。
クトース転移反応によってフルクトオリゴサッカリド及
び／又はフルクタンを製造する方法であって、フルクト
ース転移反応条件下に、スクロースをフルクトシルトラ
ンスフェラーゼ酵素又は該酵素を産生する細胞と接触さ
せ、次いで、所望により、産生させるフルクトオリゴサ
ッカリドを回収することを包含し、その際、該フルクト
シルトランスフェラーゼ酵素が本発明において定義され
るタンパク質物質であるか、あるいは本発明において定
義される方法で製造されたタンパク質物質である方法が
提供される。また、フルクトシルトランスフェラーゼ酵
素や、フルクトシルトランスフェラーゼ酵素を産生する
細胞は、物理的又は化学的に担体に固定した状態で使用
してもよい。
【００３４】アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来
のフルクトシルトランスフェラーゼは、フルクトース残
基を種々の異なった受容体化合物への転移に用いること
ができ、これによって、例えば、ホモ−及びヘテロオリ
ゴサッカリドやフルクタンの合成、スクロースの加水分
解等を行なうことができる。また、この酵素は、上記の
フルクトース残基の供与体として機能する物質からフル
クトースを除去することに用いることができる。更に、
炭水化物の形態をフルクトシルトランスフェラーゼ発現
により変化させることによって、有機物の特性を変える
ことが可能である。この応用として、例えば、フルクト
シル基転移反応による生成物を有機物から直接得ること
が可能であり、また、該生成物が、低レベルで、有機物
より得られる物質の結晶の形を変えて、その物質の精製
を容易にすることも考えられる。
のフルクトシルトランスフェラーゼは、フルクトース残
基を種々の異なった受容体化合物への転移に用いること
ができ、これによって、例えば、ホモ−及びヘテロオリ
ゴサッカリドやフルクタンの合成、スクロースの加水分
解等を行なうことができる。また、この酵素は、上記の
フルクトース残基の供与体として機能する物質からフル
クトースを除去することに用いることができる。更に、
炭水化物の形態をフルクトシルトランスフェラーゼ発現
により変化させることによって、有機物の特性を変える
ことが可能である。この応用として、例えば、フルクト
シル基転移反応による生成物を有機物から直接得ること
が可能であり、また、該生成物が、低レベルで、有機物
より得られる物質の結晶の形を変えて、その物質の精製
を容易にすることも考えられる。
【００３５】菌株の寄託：アセトバクター・ジアゾトロ
フィカスのＳＲＴ４株は、ブダペスト条約の規定に基
き、１９９４年１１月１０日、オランダ国所在のセント
ラールビュロ フォール シンメルキュルチュレス〔Ｃ
ｒｅｎｔｒａａｌｂｕｒｅａｕ ｖｏｏｒＳｃｈｉｍｍ
ｅｌｃｕｌｔｕｒｅｓ （ＣＢＳ）〕に寄託されてお
り、その寄託番号はＣＢＳ ５４９．９４である。コス
ミドＰ２１Ｒ１を含むＥ．ｃｏｌｉＳ１７−１株は、ブ
ダペスト条約の規定に基き、１９９４年１１月１０日、
オランダ国所在のセントラールビュロ フォール シン
メルキュルチュレスに寄託されており、その寄託番号は
ＣＢＳ ５５０．９４である。
フィカスのＳＲＴ４株は、ブダペスト条約の規定に基
き、１９９４年１１月１０日、オランダ国所在のセント
ラールビュロ フォール シンメルキュルチュレス〔Ｃ
ｒｅｎｔｒａａｌｂｕｒｅａｕ ｖｏｏｒＳｃｈｉｍｍ
ｅｌｃｕｌｔｕｒｅｓ （ＣＢＳ）〕に寄託されてお
り、その寄託番号はＣＢＳ ５４９．９４である。コス
ミドＰ２１Ｒ１を含むＥ．ｃｏｌｉＳ１７−１株は、ブ
ダペスト条約の規定に基き、１９９４年１１月１０日、
オランダ国所在のセントラールビュロ フォール シン
メルキュルチュレスに寄託されており、その寄託番号は
ＣＢＳ ５５０．９４である。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明
する。但し、本発明は以下の実施例にのみ限定されるも
のではない。
する。但し、本発明は以下の実施例にのみ限定されるも
のではない。
【００３７】
【実施例１】 アセトバクター・ジアゾトロフィカスのレバン産生株の
単離 サトウキビの栽培変種Ｊａ６０−５の茎断片（１ｃｍ
大）を集め、表面を滅菌し、Ｋ2ＨＰＯ4 ０．０２％、
ＫＨ2ＰＯ4 ０．０６％、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ０．０２
％、ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ ０．００２％、Ｎａ2ＭｏＯ4
・２Ｈ2Ｏ ０．０００２％、ＦｅＣｌ3 ０．００１
％、ブロモチモールブルー０．００２５％、スクロース
１０％及び寒天０．１８％からなる半固形ＬＧＩ培地
（最終ｐＨ６．０）３ｍｌの入ったバイアルに植え付け
た。半固形ＬＧＩ培地は、アセトバクター・ジアゾトロ
フィカス種の窒素固定細菌を選択的に単離するのに用い
られることが報告されている（Ｃａｖａｌｃａｎｔｅ
Ｖ．Ａ． ｅｔ ａｌ．，Ｐｌａｎｔ Ｓｏｉｌ １０
８：２３−３１，１９８８）。バイアルを３０oＣでイ
ンキュベートし、菌の生育が観察されたところで半固形
ＬＧＩ培地にレプリカした。典型的な橙黄色の表面を有
する生育を示したものをＬＧＩ培地平板上に画線培養し
た。粘質性を示すコロニーのいくつかについて、その特
徴を分類学的に調べたところ、アセトバクター・ジアゾ
トロフィカスと分類された。単離されたものの中の１つ
をＳＲＴ４株と命名した。
単離 サトウキビの栽培変種Ｊａ６０−５の茎断片（１ｃｍ
大）を集め、表面を滅菌し、Ｋ2ＨＰＯ4 ０．０２％、
ＫＨ2ＰＯ4 ０．０６％、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ０．０２
％、ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ ０．００２％、Ｎａ2ＭｏＯ4
・２Ｈ2Ｏ ０．０００２％、ＦｅＣｌ3 ０．００１
％、ブロモチモールブルー０．００２５％、スクロース
１０％及び寒天０．１８％からなる半固形ＬＧＩ培地
（最終ｐＨ６．０）３ｍｌの入ったバイアルに植え付け
た。半固形ＬＧＩ培地は、アセトバクター・ジアゾトロ
フィカス種の窒素固定細菌を選択的に単離するのに用い
られることが報告されている（Ｃａｖａｌｃａｎｔｅ
Ｖ．Ａ． ｅｔ ａｌ．，Ｐｌａｎｔ Ｓｏｉｌ １０
８：２３−３１，１９８８）。バイアルを３０oＣでイ
ンキュベートし、菌の生育が観察されたところで半固形
ＬＧＩ培地にレプリカした。典型的な橙黄色の表面を有
する生育を示したものをＬＧＩ培地平板上に画線培養し
た。粘質性を示すコロニーのいくつかについて、その特
徴を分類学的に調べたところ、アセトバクター・ジアゾ
トロフィカスと分類された。単離されたものの中の１つ
をＳＲＴ４株と命名した。
【００３８】
【実施例２】 スクロース含有培地上で生育させたアセトバクター・ジ
アゾトロフィカスＳＲＴ４株により産生された細胞外ポ
リマーの解析 細菌を固形ＬＧＩ培地上で３０oＣで７日間生育させ
た。培地表面から蒸留水を用いて、合成された細胞外ポ
リマーを回収した。遠心分離により細菌を除去した後、
該ポリマーを２倍容のエタノールで沈澱させ、蒸留水中
に再溶解し、飽和フェノールで処理し、エタノールで２
度沈澱させ、蒸留水で透析し、凍結乾燥した。この精製
されたポリマーの分子量を、セファクリルＳ−５００カ
ラム（２０ｘ０．８ｃｍ）に、０．２Ｍ ＮａＣｌを流
速１２ｍｌ／ｈで溶出させるゲル濾過により推定したと
ころ、７ｘ１０6ダルトンであった。この精製ポリマー
を０．５Ｍ Ｈ2ＳＯ4を用いて１００oＣで１５分間全
酸加水分解し、Ｂａ（ＯＨ）2で中和した。全加水分解
後、このポリマー組成物を、ヌクレオシル（Ｎｕｃｌｅ
ｏｓｉｌ）ＮＨ2カラム（２５ｘ０．８ｃｍ）に、８０
％アセトニトリル水溶液をイソクラチック（ｉｓｏｃｒ
ａｔｉｃ）方式で０．４ｍｌ／ｍｉｎの流速で溶出させ
る高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により解析
したところ、フルクトースであることが判明した。さら
に、このポリマーを13Ｃ−ＮＭＲで分光学的に解析した
ところ、非常に広い範囲においてβ−Ｄ−（２，６）結
合フルクトフラノシル残基が存在し、且つ低頻度でβ−
Ｄ（２−１）結合が存在することが判明した。このポリ
マー構造は、細菌性レバン類と一致する。
アゾトロフィカスＳＲＴ４株により産生された細胞外ポ
リマーの解析 細菌を固形ＬＧＩ培地上で３０oＣで７日間生育させ
た。培地表面から蒸留水を用いて、合成された細胞外ポ
リマーを回収した。遠心分離により細菌を除去した後、
該ポリマーを２倍容のエタノールで沈澱させ、蒸留水中
に再溶解し、飽和フェノールで処理し、エタノールで２
度沈澱させ、蒸留水で透析し、凍結乾燥した。この精製
されたポリマーの分子量を、セファクリルＳ−５００カ
ラム（２０ｘ０．８ｃｍ）に、０．２Ｍ ＮａＣｌを流
速１２ｍｌ／ｈで溶出させるゲル濾過により推定したと
ころ、７ｘ１０6ダルトンであった。この精製ポリマー
を０．５Ｍ Ｈ2ＳＯ4を用いて１００oＣで１５分間全
酸加水分解し、Ｂａ（ＯＨ）2で中和した。全加水分解
後、このポリマー組成物を、ヌクレオシル（Ｎｕｃｌｅ
ｏｓｉｌ）ＮＨ2カラム（２５ｘ０．８ｃｍ）に、８０
％アセトニトリル水溶液をイソクラチック（ｉｓｏｃｒ
ａｔｉｃ）方式で０．４ｍｌ／ｍｉｎの流速で溶出させ
る高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により解析
したところ、フルクトースであることが判明した。さら
に、このポリマーを13Ｃ−ＮＭＲで分光学的に解析した
ところ、非常に広い範囲においてβ−Ｄ−（２，６）結
合フルクトフラノシル残基が存在し、且つ低頻度でβ−
Ｄ（２−１）結合が存在することが判明した。このポリ
マー構造は、細菌性レバン類と一致する。
【００３９】
【実施例３】 アセトバクター・ジアゾトロフィカスの細胞外酵素フル
クトシルトランスフェラーゼの産生 アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来のフルクトシ
ルトランスフェラーゼは、生育後期に培養培地中に蓄積
される構成細胞外酵素であり、その量は全細胞外タンパ
クの７０％を超える。
クトシルトランスフェラーゼの産生 アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来のフルクトシ
ルトランスフェラーゼは、生育後期に培養培地中に蓄積
される構成細胞外酵素であり、その量は全細胞外タンパ
クの７０％を超える。
【００４０】アセトバクター・ジアゾトロフィカスＳＲ
Ｔ４株を、マンニトール２％、酵母エキス０．１％、ト
リプトン０．１％、ＫＨ2ＰＯ4 ０．１２％、Ｋ2ＨＰ
Ｏ4０．０４％、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ０．０２％、Ｃ
ａＣｌ2・Ｈ2Ｏ ０．００２％、ＦｅＣｌ3 ０．００
１％及びＮａ2ＭｏＯ4 ０．０００２％からなる培地を
含む５リットル容発酵槽〔（実質容積（ｗｏｒｋｉｎｇ
ｖｏｌｕｍｅ）：３．５リットル〕〔Ｂ．Ｅ．マルビ
シ社（日本国、東京）製〕中で生育させて定常期にす
る。この時の発酵条件は、温度３０oＣ、ｐＨ５．５、
撹拌速度４００ｒｐｍ及び通気１ｖｖｍ〔１分当り１体
積（１ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）〕であ
る。培養物は、６０時間の発酵後に定常ＯＤ620が９．
５に達した。細胞を遠心分離により除去し、培養上清を
ロータリーエバポレーターを用いて５倍に濃縮し、２０
ｍＭ トリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．０）で透析した。続い
て、硫酸アンモニウムを添加して７０％飽和にした。遠
心分離を行なった後、沈澱を２０ｍＭ トリス−ＨＣｌ
（ｐＨ７．０）に溶解し、同様の緩衝液で透析し、ＤＥ
ＡＥ−セファロース ＣＬ−６Ｂのカラム（２．５ｘ１
３ｃｍ）にかけた（高流速）。カラムに吸着したタンパ
クを、２０ｍＭ トリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．０）に溶解
したＮａＣｌの直線濃度勾配で選択的に溶出させた。フ
ルクトシルトランスフェラーゼ活性を有する画分は、
０．２〜０．２５ＭのＮａＣｌ濃度で溶出された。この
溶出画分をプールし、１％ ＮＨ4ＨＣＯ3溶液（ｐＨ
８．０）で透析し、凍結乾燥した。こうして精製した酵
素をＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−
ＰＡＧＥ）にかけたところ、約６０，０００ダルトンの
単一バンドを示した。エドマン分解法により決定した、
得られたフルクトシルトランスフェラーゼのＮ末端配列
は、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ
−Ｇｌｙ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ（配列番号３）であ
った。上記精製操作の各工程において得られるフルクト
シルトランスフェラーゼ活性画分における、フルクトシ
ルトランスフェラーゼ活性、タンパク含量、フルクトシ
ルトランスフェラーゼ比活性及び収率を
Ｔ４株を、マンニトール２％、酵母エキス０．１％、ト
リプトン０．１％、ＫＨ2ＰＯ4 ０．１２％、Ｋ2ＨＰ
Ｏ4０．０４％、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ０．０２％、Ｃ
ａＣｌ2・Ｈ2Ｏ ０．００２％、ＦｅＣｌ3 ０．００
１％及びＮａ2ＭｏＯ4 ０．０００２％からなる培地を
含む５リットル容発酵槽〔（実質容積（ｗｏｒｋｉｎｇ
ｖｏｌｕｍｅ）：３．５リットル〕〔Ｂ．Ｅ．マルビ
シ社（日本国、東京）製〕中で生育させて定常期にす
る。この時の発酵条件は、温度３０oＣ、ｐＨ５．５、
撹拌速度４００ｒｐｍ及び通気１ｖｖｍ〔１分当り１体
積（１ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）〕であ
る。培養物は、６０時間の発酵後に定常ＯＤ620が９．
５に達した。細胞を遠心分離により除去し、培養上清を
ロータリーエバポレーターを用いて５倍に濃縮し、２０
ｍＭ トリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．０）で透析した。続い
て、硫酸アンモニウムを添加して７０％飽和にした。遠
心分離を行なった後、沈澱を２０ｍＭ トリス−ＨＣｌ
（ｐＨ７．０）に溶解し、同様の緩衝液で透析し、ＤＥ
ＡＥ−セファロース ＣＬ−６Ｂのカラム（２．５ｘ１
３ｃｍ）にかけた（高流速）。カラムに吸着したタンパ
クを、２０ｍＭ トリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．０）に溶解
したＮａＣｌの直線濃度勾配で選択的に溶出させた。フ
ルクトシルトランスフェラーゼ活性を有する画分は、
０．２〜０．２５ＭのＮａＣｌ濃度で溶出された。この
溶出画分をプールし、１％ ＮＨ4ＨＣＯ3溶液（ｐＨ
８．０）で透析し、凍結乾燥した。こうして精製した酵
素をＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−
ＰＡＧＥ）にかけたところ、約６０，０００ダルトンの
単一バンドを示した。エドマン分解法により決定した、
得られたフルクトシルトランスフェラーゼのＮ末端配列
は、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ
−Ｇｌｙ−Ａｒｇ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ（配列番号３）であ
った。上記精製操作の各工程において得られるフルクト
シルトランスフェラーゼ活性画分における、フルクトシ
ルトランスフェラーゼ活性、タンパク含量、フルクトシ
ルトランスフェラーゼ比活性及び収率を
【表１】 に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】単離されたフルクトシルトランスフェラー
ゼは、以下のような酵素特性により特徴付けられる。 （１）少なくともスクロース及びラフィノースに作用し
て、フルクトシル残基を様々な受容体分子へ転移させ
る。 （２）ケストース（ｋｅｓｔｏｓｅ）やニストース（ｎ
ｉｓｔｏｓｅ）にはほとんど活性を示さない。 （３）レバナーゼ活性が低く、フルクトース残基をイヌ
リンに転移させない。 （４）ｐＨ５で至適活性を示し、ｐＨ４〜９の範囲で安
定である。 （５）１０〜７０oＣの温度範囲で活性を示す。 （６）その活性は、２％ＳＤＳの存在下で影響されな
い。 （７）等電点は５．５である。 （８）水銀イオンによる阻害作用により影響される。 （９）３０oＣ及びｐＨ５．８におけるスクロース加水
分解のＫｍ値が１１．８ｍＭである。 （１０）比活性が、２，６００Ｕ／ｍｇである。
ゼは、以下のような酵素特性により特徴付けられる。 （１）少なくともスクロース及びラフィノースに作用し
て、フルクトシル残基を様々な受容体分子へ転移させ
る。 （２）ケストース（ｋｅｓｔｏｓｅ）やニストース（ｎ
ｉｓｔｏｓｅ）にはほとんど活性を示さない。 （３）レバナーゼ活性が低く、フルクトース残基をイヌ
リンに転移させない。 （４）ｐＨ５で至適活性を示し、ｐＨ４〜９の範囲で安
定である。 （５）１０〜７０oＣの温度範囲で活性を示す。 （６）その活性は、２％ＳＤＳの存在下で影響されな
い。 （７）等電点は５．５である。 （８）水銀イオンによる阻害作用により影響される。 （９）３０oＣ及びｐＨ５．８におけるスクロース加水
分解のＫｍ値が１１．８ｍＭである。 （１０）比活性が、２，６００Ｕ／ｍｇである。
【００４３】
【実施例４】 アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来のフルクトシ
ルトランスフェラーゼをスクロースに作用させることに
よるフルクトオリゴサッカリドの製造 レバンスクラーゼを、０．１Ｍ酢酸緩衝液に溶解したス
クロース１Ｍ溶液を含有する反応混合物に、スクロース
１グラム当りの酵素量が３０ユニットとなるように添加
した。この反応は３０oＣで３時間行なった。糖生成物
を、ピリジン：ブタン−１−オル：水＝４：６：３にお
けるファットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）３ＭＭ紙のペーパ
ークロマトグラフィーにより解析したところ、全遊離フ
ルクトースの５５％が反応混合物中のケストースに蓄積
される（ｔｏｔａｌ ｒｅｌｅａｓｅｄ ｆｒｕｃｔｏ
ｓｅ ｗａｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｉｎ ｋｅｓ
ｔｏｓｅ）ことがわかった。反応生成物をディオネック
ス・カーボパック（Ｄｉｏｎｅｘ ｃａｒｂｏｐａｃ）
ＴＭ ＰＡＬ（カラム：４ｘ２５０ｍｍ）を用いてＨＰ
ＬＣによりさらに分析したところ、以下のような糖組成
であった。 グルコース（Ｇ）３１％；フルクトース（Ｆ）１７％；
スクロース２３％；ケストース（ＧＦ２）１８％；ニス
トース（ＧＦ３）６％；フルクトシルニストース（ＧＦ
４）３％；フルクタン（ＧＦ＞４）２％．
ルトランスフェラーゼをスクロースに作用させることに
よるフルクトオリゴサッカリドの製造 レバンスクラーゼを、０．１Ｍ酢酸緩衝液に溶解したス
クロース１Ｍ溶液を含有する反応混合物に、スクロース
１グラム当りの酵素量が３０ユニットとなるように添加
した。この反応は３０oＣで３時間行なった。糖生成物
を、ピリジン：ブタン−１−オル：水＝４：６：３にお
けるファットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）３ＭＭ紙のペーパ
ークロマトグラフィーにより解析したところ、全遊離フ
ルクトースの５５％が反応混合物中のケストースに蓄積
される（ｔｏｔａｌ ｒｅｌｅａｓｅｄ ｆｒｕｃｔｏ
ｓｅ ｗａｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｉｎ ｋｅｓ
ｔｏｓｅ）ことがわかった。反応生成物をディオネック
ス・カーボパック（Ｄｉｏｎｅｘ ｃａｒｂｏｐａｃ）
ＴＭ ＰＡＬ（カラム：４ｘ２５０ｍｍ）を用いてＨＰ
ＬＣによりさらに分析したところ、以下のような糖組成
であった。 グルコース（Ｇ）３１％；フルクトース（Ｆ）１７％；
スクロース２３％；ケストース（ＧＦ２）１８％；ニス
トース（ＧＦ３）６％；フルクトシルニストース（ＧＦ
４）３％；フルクタン（ＧＦ＞４）２％．
【００４４】
【実施例５】 ＥＭＳ突然変異誘発によるレバン合成欠損（Ｌｅｖ-表
現型）アセトバクター・ジアゾトロフィカス変異株の単
離 Ｌｅｖ-変異株は、ミラーの記載する方法（Ｍｉｌｌｅ
ｒ， Ｊ．Ｈ． １９７２， Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ
ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ． Ｃ
ｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔ
ｏｒｙ， Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ．
Ｎ．Ｙ．）を改変した方法に従って、エチルメタンスル
フォネート（ＥＭＳ）で突然変異を誘発することにより
得た。即ち、アセトバクター・ジアゾトロフィカスＳＲ
Ｔ４株をＳＢ培地で３０oＣ，４８時間、好気的に生育
した。細菌（エッペンドルフチューブ中、１．５ｍｌ培
養物）を遠心分離により集菌し、１．５ｍｌのＬＧＩ培
地塩類で洗浄し、０．２Ｍトリス−ＨＣｌに溶解した２
％ＥＭＳ溶液（ｐＨ７．４）０．５ｍｌに再懸濁し、３
０oＣで９０分間インキュベートした。このように処理
した細胞を遠心分離して集め、０．２Ｍ トリス−ＨＣ
ｌに溶解した５％ＮａＳ2Ｏ3溶液（ｐＨ７．４）１ｍｌ
で洗浄し、グリセロール１％を加えたＳＢ培地３ｍｌ中
に再懸濁し、通気下３０oＣで１６時間生育させた。得
られた細菌培養物を、スクロース５％及びグリセロール
１％を含むＬＧＩＥ培地（ＬＧＩ培地塩類、トリプトン
０．１％、酵母エキス０．０２％）上にプレートし、３
０oＣでインキュベートした。非粘質性の表現型を示す
コロニーを液体ＬＧＩＥ培地に釣菌して生育させ、フル
クトシルトランスフェラーゼ活性を測定した。９個のＬ
ｅｖ-変異株が２．５ｘ１０-4の頻度で得られた。２種
類の変異株が表現型に従って単離された。即ち、Ｉ類の
変異株は、細胞外及び細胞内いずれのフルクトシルトラ
ンスフェラーゼ活性も示さなかった。これは、おそらく
酵素遺伝子に突然変異が起こっているためと考えられ
る。一方、ＩＩ類の変異株は、培養上清ではフルクトシ
ルトランスフェラーゼ活性を示さなかったが、細胞内活
性は依然として保持していた。
現型）アセトバクター・ジアゾトロフィカス変異株の単
離 Ｌｅｖ-変異株は、ミラーの記載する方法（Ｍｉｌｌｅ
ｒ， Ｊ．Ｈ． １９７２， Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ
ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ． Ｃ
ｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔ
ｏｒｙ， Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ．
Ｎ．Ｙ．）を改変した方法に従って、エチルメタンスル
フォネート（ＥＭＳ）で突然変異を誘発することにより
得た。即ち、アセトバクター・ジアゾトロフィカスＳＲ
Ｔ４株をＳＢ培地で３０oＣ，４８時間、好気的に生育
した。細菌（エッペンドルフチューブ中、１．５ｍｌ培
養物）を遠心分離により集菌し、１．５ｍｌのＬＧＩ培
地塩類で洗浄し、０．２Ｍトリス−ＨＣｌに溶解した２
％ＥＭＳ溶液（ｐＨ７．４）０．５ｍｌに再懸濁し、３
０oＣで９０分間インキュベートした。このように処理
した細胞を遠心分離して集め、０．２Ｍ トリス−ＨＣ
ｌに溶解した５％ＮａＳ2Ｏ3溶液（ｐＨ７．４）１ｍｌ
で洗浄し、グリセロール１％を加えたＳＢ培地３ｍｌ中
に再懸濁し、通気下３０oＣで１６時間生育させた。得
られた細菌培養物を、スクロース５％及びグリセロール
１％を含むＬＧＩＥ培地（ＬＧＩ培地塩類、トリプトン
０．１％、酵母エキス０．０２％）上にプレートし、３
０oＣでインキュベートした。非粘質性の表現型を示す
コロニーを液体ＬＧＩＥ培地に釣菌して生育させ、フル
クトシルトランスフェラーゼ活性を測定した。９個のＬ
ｅｖ-変異株が２．５ｘ１０-4の頻度で得られた。２種
類の変異株が表現型に従って単離された。即ち、Ｉ類の
変異株は、細胞外及び細胞内いずれのフルクトシルトラ
ンスフェラーゼ活性も示さなかった。これは、おそらく
酵素遺伝子に突然変異が起こっているためと考えられ
る。一方、ＩＩ類の変異株は、培養上清ではフルクトシ
ルトランスフェラーゼ活性を示さなかったが、細胞内活
性は依然として保持していた。
【００４５】
【実施例６】 アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来のフルクトシ
ルトランスフェラーゼをコードする遺伝子クローンの構
築 通常の組換えＤＮＡ操作は、実質的にＭａｎｉａｔｉｓ
１９８９，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ｃ
ＳＨ，Ｎ．Ｙ．，ＵＳＡに記載の標準的方法に従って行
なった。
ルトランスフェラーゼをコードする遺伝子クローンの構
築 通常の組換えＤＮＡ操作は、実質的にＭａｎｉａｔｉｓ
１９８９，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ｃ
ＳＨ，Ｎ．Ｙ．，ＵＳＡに記載の標準的方法に従って行
なった。
【００４６】アセトバクター・ジアゾトロフィカスＳＲ
Ｔ４株の遺伝子ライブラリーを、コスミドｐＬＡＦＲ１
（Ｆｒｉｅｄｍａｎ ｅｔ ａｌ．， Ｇｅｎｅ １
８，２８９−２９６，１９８２）のＥｃｏＲＩ部位にＥ
ｃｏＲＩ−ＢａｍＨＩ−ＥｃｏＲＩ部位を含む合成配列
を挿入して得られるｐＬＡＦＲ１の誘導体である、多様
な宿主に用いうるコスミドｐＰＷ１２に構築した（ＡＦ
ＲＣ−ＩＰＳＲ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｆｉｘａｔｉｏｎ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
Ｓｕｓｓｅｘ，Ｂｒｉｇｈｔｏｎ， Ｅａｓｔ Ｓｕ
ｓｓｅｘ，ＢＮ１９ＫＱ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏ
ｍ）。
Ｔ４株の遺伝子ライブラリーを、コスミドｐＬＡＦＲ１
（Ｆｒｉｅｄｍａｎ ｅｔ ａｌ．， Ｇｅｎｅ １
８，２８９−２９６，１９８２）のＥｃｏＲＩ部位にＥ
ｃｏＲＩ−ＢａｍＨＩ−ＥｃｏＲＩ部位を含む合成配列
を挿入して得られるｐＬＡＦＲ１の誘導体である、多様
な宿主に用いうるコスミドｐＰＷ１２に構築した（ＡＦ
ＲＣ−ＩＰＳＲ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｆｉｘａｔｉｏｎ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
Ｓｕｓｓｅｘ，Ｂｒｉｇｈｔｏｎ， Ｅａｓｔ Ｓｕ
ｓｓｅｘ，ＢＮ１９ＫＱ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏ
ｍ）。
【００４７】アセトバクター・ジアゾトロフィカスＳＲ
Ｔ４株の全ＤＮＡを、制限エンドヌクレアーゼＳａｕ３
Ａ Ｉにて部分消化した。低融点アガロースゲル電気泳
動により１５〜３０ｋｂの断片を単離し、ＢａｍＨＩで
切断し脱リン酸化したベクターｐＰＷ１２にクローニン
グした。得られたライブラリーを、ラムダファージ粒子
にパッケージングした後、Ｅ．ｃｏｌｉＳ１７−１株に
感染させて移入し（Ｓｉｍｏｎ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，ｐ
ｐ９８−１０６，ｅｎ Ａ．Ｐｕｈｌｅｒ ｅｄ． Ｍ
ｏｌｅｃｕｌａｒ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｂａｃｔｅｒｉａ−ｐｌａｎｔ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏ
ｎ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉ
ｎ）、テトラサイクリン１２∝ｇ／ｍｌを加えたＬＢ培
地に植え付けた。その後、遺伝子ライブラリーを回収
し、接合により、アセトバクター・ジアゾトロフィカス
ＳＲＴ４株から単離したＬｅｖ-Ｉ類変異株に転移させ
た。
Ｔ４株の全ＤＮＡを、制限エンドヌクレアーゼＳａｕ３
Ａ Ｉにて部分消化した。低融点アガロースゲル電気泳
動により１５〜３０ｋｂの断片を単離し、ＢａｍＨＩで
切断し脱リン酸化したベクターｐＰＷ１２にクローニン
グした。得られたライブラリーを、ラムダファージ粒子
にパッケージングした後、Ｅ．ｃｏｌｉＳ１７−１株に
感染させて移入し（Ｓｉｍｏｎ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，ｐ
ｐ９８−１０６，ｅｎ Ａ．Ｐｕｈｌｅｒ ｅｄ． Ｍ
ｏｌｅｃｕｌａｒ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｂａｃｔｅｒｉａ−ｐｌａｎｔ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏ
ｎ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉ
ｎ）、テトラサイクリン１２∝ｇ／ｍｌを加えたＬＢ培
地に植え付けた。その後、遺伝子ライブラリーを回収
し、接合により、アセトバクター・ジアゾトロフィカス
ＳＲＴ４株から単離したＬｅｖ-Ｉ類変異株に転移させ
た。
【００４８】接合交配においては、アセトバクター・ジ
アゾトロフィカスのＬｅｖ-変異株を、１％グリセロー
ルを炭素源として含有するＳＢ培地で、通気下、３０o
Ｃの温度で３６時間培養し、１２，０００ｒｐｍで５分
間遠心分離することにより培養物１．５ｍｌを沈澱さ
せ、得られた細胞をＬＧＩ培地塩類０．３ｍｌに再懸濁
させた。同時に、Ｅ．ｃｏｌｉに担持された遺伝子ライ
ブラリーを含むグリセロール１ｍｌをＬＢ培地２ｍｌに
接種し、通気下、３７oＣの温度で３時間インキュベー
トした。細胞を遠心分離により回収し、Ｍ９培地塩類
０．３ｍｌ中に再懸濁させた。上記のアセトバクター・
ジアゾトロフィカス変異株と遺伝子ライブラリーを含む
Ｅ．ｃｏｌｉ細胞をＧＹＣ寒天培地（５％グルコース、
１％酵母エキス、３％ＣａＣＯ3）上で混合し（Ｄｅ
Ｌｅｙ，Ｊ ｅｔ ａｌ．，ｐｐ２６８−２７４，ｅｎ
Ｎ．Ｒ． Ｋｒｉｅｇ ＆ Ｊ．Ｇ．Ｈｏｌｔ ｅｄ
Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｓｙｓｔｅ
ｍａｔｉｃ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ，８ｔｈ ｅ
ｄ． Ｔｈｅ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ
Ｃｏ．，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，１９８４）、３０oＣで
４８時間培養した。交配させた混合物を回収し、アンピ
シリン２５μｇ／ｍｌ（Ｅ．ｃｏｌｉの選択を抑えるた
め）と、接合体を選択するためにテトラサイクリン２０
μｇ／ｍｌを加えた、５％スクロース含有ＬＧＩＥ寒天
培地に植え付けた。粘質の表現型を回復した個々のコロ
ニーを採集し、これら復帰細胞のプラスミドＤＮＡを精
製し、精製したプラスミドＤＮＡを用いてＥ．ｃｏｌｉ
Ｓ１７−１株を形質転換させ、プラスミドを接合により
アセトバクター・ジアゾトロフィカス変異株に再度導入
し、Ｌｅｖ-変異株の表現型の相補性がプラスミドの有
する情報によるものであることを確認した。
アゾトロフィカスのＬｅｖ-変異株を、１％グリセロー
ルを炭素源として含有するＳＢ培地で、通気下、３０o
Ｃの温度で３６時間培養し、１２，０００ｒｐｍで５分
間遠心分離することにより培養物１．５ｍｌを沈澱さ
せ、得られた細胞をＬＧＩ培地塩類０．３ｍｌに再懸濁
させた。同時に、Ｅ．ｃｏｌｉに担持された遺伝子ライ
ブラリーを含むグリセロール１ｍｌをＬＢ培地２ｍｌに
接種し、通気下、３７oＣの温度で３時間インキュベー
トした。細胞を遠心分離により回収し、Ｍ９培地塩類
０．３ｍｌ中に再懸濁させた。上記のアセトバクター・
ジアゾトロフィカス変異株と遺伝子ライブラリーを含む
Ｅ．ｃｏｌｉ細胞をＧＹＣ寒天培地（５％グルコース、
１％酵母エキス、３％ＣａＣＯ3）上で混合し（Ｄｅ
Ｌｅｙ，Ｊ ｅｔ ａｌ．，ｐｐ２６８−２７４，ｅｎ
Ｎ．Ｒ． Ｋｒｉｅｇ ＆ Ｊ．Ｇ．Ｈｏｌｔ ｅｄ
Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｓｙｓｔｅ
ｍａｔｉｃ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ，８ｔｈ ｅ
ｄ． Ｔｈｅ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ
Ｃｏ．，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，１９８４）、３０oＣで
４８時間培養した。交配させた混合物を回収し、アンピ
シリン２５μｇ／ｍｌ（Ｅ．ｃｏｌｉの選択を抑えるた
め）と、接合体を選択するためにテトラサイクリン２０
μｇ／ｍｌを加えた、５％スクロース含有ＬＧＩＥ寒天
培地に植え付けた。粘質の表現型を回復した個々のコロ
ニーを採集し、これら復帰細胞のプラスミドＤＮＡを精
製し、精製したプラスミドＤＮＡを用いてＥ．ｃｏｌｉ
Ｓ１７−１株を形質転換させ、プラスミドを接合により
アセトバクター・ジアゾトロフィカス変異株に再度導入
し、Ｌｅｖ-変異株の表現型の相補性がプラスミドの有
する情報によるものであることを確認した。
【００４９】制限エンドヌクレアーゼのマッピングの結
果、ｐ２１Ｒ１及びｐ２１Ｒ２と識別される２種類の組
換えコスミドが７．８ｋｂの領域を共有することがわか
った。サブクローニングと相補性試験を数回行うことに
より、フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝子を、２．
３ｋｂのＢｇｌＩＩ断片に配置した。この断片をｐＵＣ
１８にクローニングし（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒ
ｏｎ ｅｔ ａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０
３−１１９）、ｐＵＣＬＳ２３と命名した。この領域の
ヌクレオチド配列の解析によって、これまで公表された
フルクトシルトランスフェラーゼに対しホモロジーを有
するタンパク質をコードする読み取り枠の存在がわかっ
た。この読み取り枠のみを含むｐＵＣＬＳ２３からの、
より短い２．０ｋｂのＳｍａＩ断片を、ｐＵＣ１８ベク
ターのｌａｃＺ’の５’領域に枠内（ｉｎ−ｆｒａｍ
ｅ）連結させた（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒｏｎ
ｅｔａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０３−１１
９）。この連結はＰlacプロモーターの調節下で行っ
た。構築したプラスミドをｐＵＣＬＳ２０と命名し、こ
のプラスミドを用いてＥ．ｃｏｌｉ７１−１８株を形質
転換させた（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒｏｎ ｅｔ
ａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０３−１１
９）。Ｌｅｖ１と識別される、得られた組換え菌株をＬ
Ｂ培地において３７oＣで生育させた。クローニングし
た遺伝子の発現を、イソプロピルチオガラクトシド（Ｉ
ＰＴＧ）で誘導した。Ｅ．ｃｏｌｉにおいて発現したポ
リペプチドを、アセトバクター・ジアゾトロフィカス由
来のフルクトシルトランスフェラーゼに対するウサギ抗
体を用い、ウェスタンブロット法により検出した。組換
えタンパクは、予想された分子量（６０，０００ダルト
ン）を示し、更に、天然酵素としてのフルクトシルトラ
ンスフェラーゼ活性を示した。
果、ｐ２１Ｒ１及びｐ２１Ｒ２と識別される２種類の組
換えコスミドが７．８ｋｂの領域を共有することがわか
った。サブクローニングと相補性試験を数回行うことに
より、フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝子を、２．
３ｋｂのＢｇｌＩＩ断片に配置した。この断片をｐＵＣ
１８にクローニングし（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒ
ｏｎ ｅｔ ａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０
３−１１９）、ｐＵＣＬＳ２３と命名した。この領域の
ヌクレオチド配列の解析によって、これまで公表された
フルクトシルトランスフェラーゼに対しホモロジーを有
するタンパク質をコードする読み取り枠の存在がわかっ
た。この読み取り枠のみを含むｐＵＣＬＳ２３からの、
より短い２．０ｋｂのＳｍａＩ断片を、ｐＵＣ１８ベク
ターのｌａｃＺ’の５’領域に枠内（ｉｎ−ｆｒａｍ
ｅ）連結させた（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒｏｎ
ｅｔａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０３−１１
９）。この連結はＰlacプロモーターの調節下で行っ
た。構築したプラスミドをｐＵＣＬＳ２０と命名し、こ
のプラスミドを用いてＥ．ｃｏｌｉ７１−１８株を形質
転換させた（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒｏｎ ｅｔ
ａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０３−１１
９）。Ｌｅｖ１と識別される、得られた組換え菌株をＬ
Ｂ培地において３７oＣで生育させた。クローニングし
た遺伝子の発現を、イソプロピルチオガラクトシド（Ｉ
ＰＴＧ）で誘導した。Ｅ．ｃｏｌｉにおいて発現したポ
リペプチドを、アセトバクター・ジアゾトロフィカス由
来のフルクトシルトランスフェラーゼに対するウサギ抗
体を用い、ウェスタンブロット法により検出した。組換
えタンパクは、予想された分子量（６０，０００ダルト
ン）を示し、更に、天然酵素としてのフルクトシルトラ
ンスフェラーゼ活性を示した。
【００５０】上記の結果は、組換えプラスミドｐＵＣＬ
Ｓ２３中で識別された読み取り枠が、アセトバクター・
ジアゾトロフィカス由来のフルクトシルトランスフェラ
ーゼをコードを示している。フルクトシルトランスフェ
ラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列は配列番号１に示し、
該遺伝子のヌクレオチド配列から推定されるアミノ酸配
列を配列番号２に示す。
Ｓ２３中で識別された読み取り枠が、アセトバクター・
ジアゾトロフィカス由来のフルクトシルトランスフェラ
ーゼをコードを示している。フルクトシルトランスフェ
ラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列は配列番号１に示し、
該遺伝子のヌクレオチド配列から推定されるアミノ酸配
列を配列番号２に示す。
【００５１】
【実施例７】 組換えＥ．ｃｏｌｉ内でのフルクトシルトランスフェラ
ーゼ活性を有する酵素調整物の産生 組換えＥ．ｃｏｌｉ株Ｌｅｖ１を、０．５％のグルコー
スを加えたＬＢ培地３００ｍｌを含むエレンマイエルフ
ラスコ内に植え付け、回転撹拌器中で３７oＣで１６時
間生育させた。培養物を０．５％のグルコースを加えた
ＬＢ培地を含むＢ．Ｅマルビシ（日本国、東京）社製の
５リットル発酵槽（実質容積：３．５リットル）に、初
期のＯＤ530値が０．０５となるように植え付けた。発
酵は、３７oＣ、ｐＨ６．８〜７．２、撹拌速度３５０
ｒｐｍ及び１ＶＶＭ（１分間当たり１体積）の通気下で
行った。ＯＤ530値が２に達した時、１ｍＭのイソプロ
ピルチオガラクトシド（ＩＰＴＧ）で培養を誘導し（ｔ
ｈｅ ｃｕｌｔｕｒｅ ｗａｓ ｉｎｄｕｃｅｄ）、同
条件下で更に６時間発酵を続けた。遠心分離によって細
胞を回収し、同容量の０．１Ｍ酢酸ナトリウム緩衝液
（ｐＨ５．８）に再懸濁し、Ｂ．ブラウン（Ｂ．ＢＲＡ
ＵＮ）社製、モデル ラブソニック（ＬＡＢＳＯＮＩ
Ｃ）２０００で３０秒間の超音波処理を５サイクル行な
い、サイクル間で１分間氷冷した。細胞破砕物中の組換
え酵素の産生を免疫学的に測定したところ、全ての可溶
性タンパクの約５％を占めていた。Ｅ．ｃｏｌｉ中に発
現した組換えフルクトシルトランスフェラーゼは、天然
のものと同じ触媒特性を示した。
ーゼ活性を有する酵素調整物の産生 組換えＥ．ｃｏｌｉ株Ｌｅｖ１を、０．５％のグルコー
スを加えたＬＢ培地３００ｍｌを含むエレンマイエルフ
ラスコ内に植え付け、回転撹拌器中で３７oＣで１６時
間生育させた。培養物を０．５％のグルコースを加えた
ＬＢ培地を含むＢ．Ｅマルビシ（日本国、東京）社製の
５リットル発酵槽（実質容積：３．５リットル）に、初
期のＯＤ530値が０．０５となるように植え付けた。発
酵は、３７oＣ、ｐＨ６．８〜７．２、撹拌速度３５０
ｒｐｍ及び１ＶＶＭ（１分間当たり１体積）の通気下で
行った。ＯＤ530値が２に達した時、１ｍＭのイソプロ
ピルチオガラクトシド（ＩＰＴＧ）で培養を誘導し（ｔ
ｈｅ ｃｕｌｔｕｒｅ ｗａｓ ｉｎｄｕｃｅｄ）、同
条件下で更に６時間発酵を続けた。遠心分離によって細
胞を回収し、同容量の０．１Ｍ酢酸ナトリウム緩衝液
（ｐＨ５．８）に再懸濁し、Ｂ．ブラウン（Ｂ．ＢＲＡ
ＵＮ）社製、モデル ラブソニック（ＬＡＢＳＯＮＩ
Ｃ）２０００で３０秒間の超音波処理を５サイクル行な
い、サイクル間で１分間氷冷した。細胞破砕物中の組換
え酵素の産生を免疫学的に測定したところ、全ての可溶
性タンパクの約５％を占めていた。Ｅ．ｃｏｌｉ中に発
現した組換えフルクトシルトランスフェラーゼは、天然
のものと同じ触媒特性を示した。
【００５２】
【実施例８】 組換えピヒア・パストリス酵母におけるフルクトシルト
ランスフェラーゼ活性を有する酵素調整物の産生 メチルトロフィック（ｍｅｔｈｙｌｏｔｒｏｐｈｉｃ）
ピヒア・パストリス酵母において組換えフルクトシルト
ランスフェラーゼの細胞外発現を行なうために、次のよ
うな実験を行った。２種のオリゴヌクレオチド［５’−
ＣＡＴＧＧＣＧＧＣＣＣＧＣＴＣＴＴＣＣＣＣ−３’
（配列番号４）と５’−ＧＧＧＧＡＡＧＡＧＣＧＧＧＣ
ＣＧＣ−３’（配列番号５）］を合成し、ハイブリダイ
ズさせることにより、ＮｃｏＩ認識部位に結合しうる末
端と平滑末端を有する二本鎖ＤＮＡの断片を得た。オリ
ゴヌクレチドの配列としては、成熟フルクトシルトラン
スフェラーゼのＮ末端領域にある最初の６アミノ酸をコ
ードするような配列を選んだ。この合成断片の平滑末端
をプラスミドｐＵＣＬＳ２３のＳｍａＩ断片（２．０ｋ
ｂ）に連結し、成熟フルクトシルトランスフェフーゼ酵
素の全コード配列を有するＮｃｏＩ断片を得た。次に、
そのＮｃｏＩ断片を、組込み用ベクターｐＰＳ７（ヨー
ロッパ特許公開公報 ＥＰ ４３８ ２００ Ａ１）の
切断ＮｃｏＩ部位に挿入し、アルコールオキシダーゼ１
（ＡＯＸ・１）・メタノール被誘導性プロモーターによ
る制御の下で、サッカロミセス・セレビシエ（Ｓａｃｃ
ｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）由来のＳ
ｕｃ２のシグナルペプチドをコードする配列とフルクト
シルトランスフェラーゼ遺伝子を“インフレーム（ｉｎ
ｆｒａｍｅ）”融合させた。ｐＰＳＬＳ２０と命名さ
れたこの構築体をＰｖｕＩＩにより消化し、これを用い
てメイルホックらによって提唱された方法（Ｍｅｉｌｈ
ｏｃ ｅｔ ａｌ．、１９９０、Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｙ８：ｐ．２２３〜２２７）に準じて、ピヒア・
パストリスの突然変異株であるＭＰ３６（ｈｉｓ３-）
（ヨーロッパ特許公開公報 ＥＰ ４３８ ２００ Ａ
１）を形質転換した。形質転換した細胞を、炭素源とし
て２％グルコースを用い、最小培地Ｇ（Ｐ．Ｇａｌｚ
ｙ，１９５７，Ｐａｒｉｓ．Ｃ．Ｒ．Ａｃａｄ．Ｓｃ
ｉ．２４５：ｐ．２４２３〜２４２７）上で選択し、フ
ルクトシルトランスフェラーゼ産生株を免疫学的にスク
リーニングし、メタノールによる誘導の後にフルクトシ
ルトランスフェラーゼを高レベルで発現する組換え酵母
をＬｅｖ２株と命名した。ピヒア・パストリスのＬｅｖ
２株による組換えフルクトシルトランスフェラーゼの産
生は、５リットル発酵槽〔（実質容積：３．５リット
ル）Ｂ．Ｅ．マルビシ（日本国、東京）社製〕中のＹＰ
Ｇ培養地（酵母エキス１％、ペプトン２％、グルコース
２％）に初期のＯＤ530値が０．２となるように植え付
け、ｐＨ５．２、温度３０oＣ、通気１ＶＶＭ（１分当
たり１体積）、撹拌速度３５０ｒｐｍで培養することに
より実施した。次に、ＯＤ値が６０となった時メタノー
ルを加えて、徐々にその量を３．５ｇ／ｈ／リットルに
増やし、同時に撹拌速度を３５０ｒｐｍから７５０ｒｐ
ｍまで高めた。このように、１２０時間かけて培養を誘
導した。培養上清における酵素活性は誘導操作中増加し
つづけ、５０００Ｕ／ｍｌ（２ｇ／リットル）に達し
た。グラスビーズ〔Ｍａｎｉａｔｉｓ ｅｔ ａｌ．
（１９８９） Ｍｏｌｅｃｕｌａｅｒ Ｃｌｏｎｉｎ
ｇ， ＣＳＨ， ＮＹ ＵＳＡ〕による細胞破砕の後、
産生された全酵素のおよそ８５％が培地に分泌されてい
ることが確認された。
ランスフェラーゼ活性を有する酵素調整物の産生 メチルトロフィック（ｍｅｔｈｙｌｏｔｒｏｐｈｉｃ）
ピヒア・パストリス酵母において組換えフルクトシルト
ランスフェラーゼの細胞外発現を行なうために、次のよ
うな実験を行った。２種のオリゴヌクレオチド［５’−
ＣＡＴＧＧＣＧＧＣＣＣＧＣＴＣＴＴＣＣＣＣ−３’
（配列番号４）と５’−ＧＧＧＧＡＡＧＡＧＣＧＧＧＣ
ＣＧＣ−３’（配列番号５）］を合成し、ハイブリダイ
ズさせることにより、ＮｃｏＩ認識部位に結合しうる末
端と平滑末端を有する二本鎖ＤＮＡの断片を得た。オリ
ゴヌクレチドの配列としては、成熟フルクトシルトラン
スフェラーゼのＮ末端領域にある最初の６アミノ酸をコ
ードするような配列を選んだ。この合成断片の平滑末端
をプラスミドｐＵＣＬＳ２３のＳｍａＩ断片（２．０ｋ
ｂ）に連結し、成熟フルクトシルトランスフェフーゼ酵
素の全コード配列を有するＮｃｏＩ断片を得た。次に、
そのＮｃｏＩ断片を、組込み用ベクターｐＰＳ７（ヨー
ロッパ特許公開公報 ＥＰ ４３８ ２００ Ａ１）の
切断ＮｃｏＩ部位に挿入し、アルコールオキシダーゼ１
（ＡＯＸ・１）・メタノール被誘導性プロモーターによ
る制御の下で、サッカロミセス・セレビシエ（Ｓａｃｃ
ｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）由来のＳ
ｕｃ２のシグナルペプチドをコードする配列とフルクト
シルトランスフェラーゼ遺伝子を“インフレーム（ｉｎ
ｆｒａｍｅ）”融合させた。ｐＰＳＬＳ２０と命名さ
れたこの構築体をＰｖｕＩＩにより消化し、これを用い
てメイルホックらによって提唱された方法（Ｍｅｉｌｈ
ｏｃ ｅｔ ａｌ．、１９９０、Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｙ８：ｐ．２２３〜２２７）に準じて、ピヒア・
パストリスの突然変異株であるＭＰ３６（ｈｉｓ３-）
（ヨーロッパ特許公開公報 ＥＰ ４３８ ２００ Ａ
１）を形質転換した。形質転換した細胞を、炭素源とし
て２％グルコースを用い、最小培地Ｇ（Ｐ．Ｇａｌｚ
ｙ，１９５７，Ｐａｒｉｓ．Ｃ．Ｒ．Ａｃａｄ．Ｓｃ
ｉ．２４５：ｐ．２４２３〜２４２７）上で選択し、フ
ルクトシルトランスフェラーゼ産生株を免疫学的にスク
リーニングし、メタノールによる誘導の後にフルクトシ
ルトランスフェラーゼを高レベルで発現する組換え酵母
をＬｅｖ２株と命名した。ピヒア・パストリスのＬｅｖ
２株による組換えフルクトシルトランスフェラーゼの産
生は、５リットル発酵槽〔（実質容積：３．５リット
ル）Ｂ．Ｅ．マルビシ（日本国、東京）社製〕中のＹＰ
Ｇ培養地（酵母エキス１％、ペプトン２％、グルコース
２％）に初期のＯＤ530値が０．２となるように植え付
け、ｐＨ５．２、温度３０oＣ、通気１ＶＶＭ（１分当
たり１体積）、撹拌速度３５０ｒｐｍで培養することに
より実施した。次に、ＯＤ値が６０となった時メタノー
ルを加えて、徐々にその量を３．５ｇ／ｈ／リットルに
増やし、同時に撹拌速度を３５０ｒｐｍから７５０ｒｐ
ｍまで高めた。このように、１２０時間かけて培養を誘
導した。培養上清における酵素活性は誘導操作中増加し
つづけ、５０００Ｕ／ｍｌ（２ｇ／リットル）に達し
た。グラスビーズ〔Ｍａｎｉａｔｉｓ ｅｔ ａｌ．
（１９８９） Ｍｏｌｅｃｕｌａｅｒ Ｃｌｏｎｉｎ
ｇ， ＣＳＨ， ＮＹ ＵＳＡ〕による細胞破砕の後、
産生された全酵素のおよそ８５％が培地に分泌されてい
ることが確認された。
【００５３】
【配列表】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年３月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】これまで物性が特定された細菌由来のフル
クトシルトランスフェラーゼの殆どは、レバンスクラー
ゼ類（ｌｅｖａｎｓｕｃｒａｓｅｓ）である（Ｃｏｔ
ｅ，Ｇ．Ｌ． ａｎｄ Ａｈｌｇｒａｎ， Ｊ．Ａ．，
Ｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ ｏｆ ｆｒｕｃｔａｎｓ． Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
ｉｎ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ， Ｐａｒｔ
Ｉ： Ｌｅｖａｎ ａｎｄ ｌｅｖａｎｓｕｃｒａｓ
ｅ． ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ， １９３３）。すべてのレ
バンスクラーゼ類は、スクロースから種々の受容体への
フルクトース転移反応に対して触媒作用を有する。例え
ば、受容体が、水の場合には、スクロースの加水分解で
あり；グルコースの場合には、交換反応であり；フルク
トースの場合には、鎖延長反応であり；そして、スクロ
ースの場合には、オリゴサッカリド類の合成である。し
かし、種々の異なった重合度のオリゴフルクタン類の蓄
積をもたらす各反応の相対効率に関して、これらの酵素
の間には差違が認められる。
クトシルトランスフェラーゼの殆どは、レバンスクラー
ゼ類（ｌｅｖａｎｓｕｃｒａｓｅｓ）である（Ｃｏｔ
ｅ，Ｇ．Ｌ． ａｎｄ Ａｈｌｇｒａｎ， Ｊ．Ａ．，
Ｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ ｏｆ ｆｒｕｃｔａｎｓ． Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
ｉｎ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ， Ｐａｒｔ
Ｉ： Ｌｅｖａｎ ａｎｄ ｌｅｖａｎｓｕｃｒａｓ
ｅ． ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ， １９３３）。すべてのレ
バンスクラーゼ類は、スクロースから種々の受容体への
フルクトース転移反応に対して触媒作用を有する。例え
ば、受容体が、水の場合には、スクロースの加水分解で
あり；グルコースの場合には、交換反応であり；フルク
トースの場合には、鎖延長反応であり；そして、スクロ
ースの場合には、オリゴサッカリド類の合成である。し
かし、種々の異なった重合度のオリゴフルクタン類の蓄
積をもたらす各反応の相対効率に関して、これらの酵素
の間には差違が認められる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】アセトバクター・ジアゾトロフィカス（Ａ
ｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕ
ｓ）は、最も新しく同定されたアセトバクター属の種で
ある（Ｇｉｌｌｉｓ ｅｔ ａｌ．， Ｉｎｔ． Ｊ．
Ｓｉｓｔ． Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ． ３９， ３６１
−３６４， １９８９）。その菌学的特性としては、そ
の細胞は、グラム陰性、Ｎ２固定性、抗酸性、及び微好
気性であって、丸みのある端部を有する直線状桿の形態
をしており、幅約０．７〜０．９μｍ、長さ約２μｍの
大きさであって、側毛性または周毛性の鞭毛による運動
性を有している。この細菌は、非病原性であって、また
更に、サトウキビと有益な結合を確立する能力を有して
いて識別される。しかし、その分子生物学的研究はまだ
僅かしかなされていない。
ｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕ
ｓ）は、最も新しく同定されたアセトバクター属の種で
ある（Ｇｉｌｌｉｓ ｅｔ ａｌ．， Ｉｎｔ． Ｊ．
Ｓｉｓｔ． Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ． ３９， ３６１
−３６４， １９８９）。その菌学的特性としては、そ
の細胞は、グラム陰性、Ｎ２固定性、抗酸性、及び微好
気性であって、丸みのある端部を有する直線状桿の形態
をしており、幅約０．７〜０．９μｍ、長さ約２μｍの
大きさであって、側毛性または周毛性の鞭毛による運動
性を有している。この細菌は、非病原性であって、また
更に、サトウキビと有益な結合を確立する能力を有して
いて識別される。しかし、その分子生物学的研究はまだ
僅かしかなされていない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】アセトバクター・ジアゾトロフィカスは、
レバンスクラーゼ活性を有する構成酵素を分泌する。こ
の酵素は、フルクトース含有オリゴサッカリド類及びレ
バンを産生させるのに有用である。フルクトース重合体
類は２つの特徴的な性質を有しており、それは非消化性
と、有益な腸管菌による選択的利用である。それらは、
便秘治療のための低カロリー食物繊維として、また、血
液脂質組成の改善、コレステロールの低減、及び腸管腐
敗物質の抑制の目的で有利に用いることができる。スク
ロース転換の過程において、アセトバクター・ジアゾト
ロフィカス由来のフルクトシルトランスフェラーゼは、
多量のフルクトオリゴサッカリド類、殊に天然低カロリ
ー甘味剤として有用なケストース（ｋｅｓｔｏｓｅ）
〔又はケストトリオース（ｋｅｓｔｏｔｒｉｏｓｅ）と
もいう〕及びケストテトラオース（ｋｅｓｔｏｔｅｔｒ
ａｏｓｅ）〔又はニストース（ｎｉｓｔｏｓｅ）ともい
う〕、を蓄積する。レバンは、また、フルクトース源、
血漿増量剤、乳化剤、カプセル封入化材料などとして有
用である。
レバンスクラーゼ活性を有する構成酵素を分泌する。こ
の酵素は、フルクトース含有オリゴサッカリド類及びレ
バンを産生させるのに有用である。フルクトース重合体
類は２つの特徴的な性質を有しており、それは非消化性
と、有益な腸管菌による選択的利用である。それらは、
便秘治療のための低カロリー食物繊維として、また、血
液脂質組成の改善、コレステロールの低減、及び腸管腐
敗物質の抑制の目的で有利に用いることができる。スク
ロース転換の過程において、アセトバクター・ジアゾト
ロフィカス由来のフルクトシルトランスフェラーゼは、
多量のフルクトオリゴサッカリド類、殊に天然低カロリ
ー甘味剤として有用なケストース（ｋｅｓｔｏｓｅ）
〔又はケストトリオース（ｋｅｓｔｏｔｒｉｏｓｅ）と
もいう〕及びケストテトラオース（ｋｅｓｔｏｔｅｔｒ
ａｏｓｅ）〔又はニストース（ｎｉｓｔｏｓｅ）ともい
う〕、を蓄積する。レバンは、また、フルクトース源、
血漿増量剤、乳化剤、カプセル封入化材料などとして有
用である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】アセトバクター・ジアゾトロフィカスのフ
ルクトシルトランスフェラーゼは、培地中に蓄積される
構成細胞外酵素であって、その量は分泌される全タンパ
クの７０％を超える。培養上清は粗フルクトシルトラン
スフェラーゼとして用いることができるが、また、該酵
素は、好ましくはイオン交換クロマトグラフィーのよう
な公知の方法によって精製することができる。
ルクトシルトランスフェラーゼは、培地中に蓄積される
構成細胞外酵素であって、その量は分泌される全タンパ
クの７０％を超える。培養上清は粗フルクトシルトラン
スフェラーゼとして用いることができるが、また、該酵
素は、好ましくはイオン交換クロマトグラフィーのよう
な公知の方法によって精製することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】アセトバクター・ジアゾトロフィカスのフ
ルクトシルトランスフェラーゼは、低重合度のオリゴフ
ルクタン類を高いレベルで産生するレバンスクラーゼで
ある。スクロース変換の過程で、酵素によって転移され
たフルクトースの５５％がケストトリオース（ｋｅｓｔ
ｏｔｒｉｏｓｅ）及びケストテトラオース（ｋｅｓｔｏ
ｔｅｔｒａｏｓｅ）として蓄積される。これらのフルク
トオリゴサッカリド類は、食品工業において多くの用途
を有する高品質の甘味剤である。それ故、該酵素は、ス
クロースからケストース及びケストテトラオースを製造
するために効率的に用いることができる他、また、高分
子のレバンの製造にも有用である。
ルクトシルトランスフェラーゼは、低重合度のオリゴフ
ルクタン類を高いレベルで産生するレバンスクラーゼで
ある。スクロース変換の過程で、酵素によって転移され
たフルクトースの５５％がケストトリオース（ｋｅｓｔ
ｏｔｒｉｏｓｅ）及びケストテトラオース（ｋｅｓｔｏ
ｔｅｔｒａｏｓｅ）として蓄積される。これらのフルク
トオリゴサッカリド類は、食品工業において多くの用途
を有する高品質の甘味剤である。それ故、該酵素は、ス
クロースからケストース及びケストテトラオースを製造
するために効率的に用いることができる他、また、高分
子のレバンの製造にも有用である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】本発明の重要な態様によれば、配列番号２
の配列表に示されるアミノ酸配列又はそれの断片を本質
的に有するタンパク質物質が提供される。この更に好ま
しい態様によれば、約６０，０００ダルトンの分子量と
約５．５の等電点を有し、４〜９０ｐＨ範囲と１０〜７
０゜Ｃの温度範囲で安定であり、２％ＳＤＳの存在下で
活性であり、５Ｍ尿素処理のあと尿素を除去すると活性
が回復し、２，６００Ｕ／ｍｇの比活性を有し、３０°
Ｃ及びｐＨ５．８でのスクロース加水分解のＫｍ値が１
２ｍＭであり、イヌリンにはフルクトース残基を転移す
ることができず、そしてレバナーゼ活性の低い、ことを
特徴とするフルクトシルトランスフェラーゼ活性を有す
るタンパク質物質が提供される。
の配列表に示されるアミノ酸配列又はそれの断片を本質
的に有するタンパク質物質が提供される。この更に好ま
しい態様によれば、約６０，０００ダルトンの分子量と
約５．５の等電点を有し、４〜９０ｐＨ範囲と１０〜７
０゜Ｃの温度範囲で安定であり、２％ＳＤＳの存在下で
活性であり、５Ｍ尿素処理のあと尿素を除去すると活性
が回復し、２，６００Ｕ／ｍｇの比活性を有し、３０°
Ｃ及びｐＨ５．８でのスクロース加水分解のＫｍ値が１
２ｍＭであり、イヌリンにはフルクトース残基を転移す
ることができず、そしてレバナーゼ活性の低い、ことを
特徴とするフルクトシルトランスフェラーゼ活性を有す
るタンパク質物質が提供される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】アセトバクター・ジアゾトロフィカスＳＲ
Ｔ４株を、マンニトール２％、酵母エキス０．１％、ト
リプトン０．１％、ＫＨ２ＰＯ４ ０．１２％、Ｋ２Ｈ
ＰＯ４ ０．０４％、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０２
％、ＣａＣｌ２・Ｈ２Ｏ ０．００２％、ＦｅＣｌ３
０．００１％及びＮａ２ＭｏＯ４ ０．０００２％から
なる培地を含む５リットル容発酵槽（有効容積：３．５
リットル）〔Ｂ．Ｅ．マルビシ社（日本国、東京）製〕
中で生育させて定常期にする。この時の発酵条件は、温
度３０°Ｃ、ｐＨ５．５、撹拌速度４００ｒｐｍ及び通
気１ｖｖｍ（１ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｃｕｌ
ｔｕｒｅ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）（空
気３．５リットル／分の通気量）である。培養物は、６
０時間の発酵後に定常ＯＤ６２０が９．５に達した。細
胞を遠心分離により除去し、培養上清をロータリーエバ
ポレーターを用いて５倍に濃縮し、２０ｍＭ トリス−
ＨＣｌ（ｐＨ７．０）で透析した。続いて、硫酸アンモ
ニウムを添加して７０％飽和にした。遠心分離を行なっ
た後、沈澱を２０ｍＭ トリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．０）
に溶解し、同様の緩衝液で透析し、ＤＥＡＥ−セファロ
ース ＣＬ−６Ｂのカラム（２．５ｘ１３ｃｍ）にかけ
た（高流速）。カラムに吸着したタンパクを、２０ｍＭ
トリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．０）に溶解したＮａＣｌの
直線濃度勾配で選択的に溶出させた。フルクトシルトラ
ンスフェラーゼ活性を有する画分は、０．２〜０．２５
ＭのＮａＣｌ濃度で溶出された。この溶出画分をプール
し、１％ ＮＨ４ＨＣＯ３溶液（ｐＨ８．０）で透析
し、凍結乾燥した。こうして精製した酵素をＳＤＳポリ
アクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）にか
けたところ、約６０，０００ダルトンの単一バンドを示
した。エドマン分解法により決定した、得られたフルク
トシルトランスフェラーゼのＮ末端配列は、Ｇｌｙ−Ｇ
ｌｙ−Ｐｒｏ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ−Ｇｌｙ−Ａｒ
ｇ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ（配列番号３）であった。上記精製
操作の各工程において得られるフルクトシルトランスフ
ェラーゼ活性画分における、フルクトシルトランスフェ
ラーゼ活性、タンパク含量、フルクトシルトランスフェ
ラーゼ比活性及び収率を
Ｔ４株を、マンニトール２％、酵母エキス０．１％、ト
リプトン０．１％、ＫＨ２ＰＯ４ ０．１２％、Ｋ２Ｈ
ＰＯ４ ０．０４％、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０２
％、ＣａＣｌ２・Ｈ２Ｏ ０．００２％、ＦｅＣｌ３
０．００１％及びＮａ２ＭｏＯ４ ０．０００２％から
なる培地を含む５リットル容発酵槽（有効容積：３．５
リットル）〔Ｂ．Ｅ．マルビシ社（日本国、東京）製〕
中で生育させて定常期にする。この時の発酵条件は、温
度３０°Ｃ、ｐＨ５．５、撹拌速度４００ｒｐｍ及び通
気１ｖｖｍ（１ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｃｕｌ
ｔｕｒｅ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）（空
気３．５リットル／分の通気量）である。培養物は、６
０時間の発酵後に定常ＯＤ６２０が９．５に達した。細
胞を遠心分離により除去し、培養上清をロータリーエバ
ポレーターを用いて５倍に濃縮し、２０ｍＭ トリス−
ＨＣｌ（ｐＨ７．０）で透析した。続いて、硫酸アンモ
ニウムを添加して７０％飽和にした。遠心分離を行なっ
た後、沈澱を２０ｍＭ トリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．０）
に溶解し、同様の緩衝液で透析し、ＤＥＡＥ−セファロ
ース ＣＬ−６Ｂのカラム（２．５ｘ１３ｃｍ）にかけ
た（高流速）。カラムに吸着したタンパクを、２０ｍＭ
トリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．０）に溶解したＮａＣｌの
直線濃度勾配で選択的に溶出させた。フルクトシルトラ
ンスフェラーゼ活性を有する画分は、０．２〜０．２５
ＭのＮａＣｌ濃度で溶出された。この溶出画分をプール
し、１％ ＮＨ４ＨＣＯ３溶液（ｐＨ８．０）で透析
し、凍結乾燥した。こうして精製した酵素をＳＤＳポリ
アクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）にか
けたところ、約６０，０００ダルトンの単一バンドを示
した。エドマン分解法により決定した、得られたフルク
トシルトランスフェラーゼのＮ末端配列は、Ｇｌｙ−Ｇ
ｌｙ−Ｐｒｏ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ−Ｇｌｙ−Ａｒ
ｇ−Ｓｅｒ−Ｌｅｕ（配列番号３）であった。上記精製
操作の各工程において得られるフルクトシルトランスフ
ェラーゼ活性画分における、フルクトシルトランスフェ
ラーゼ活性、タンパク含量、フルクトシルトランスフェ
ラーゼ比活性及び収率を
【表１】に示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】
【実施例４】 アセトバクター・ジアゾトロフィカス由来のフルクトシ
ルトランスフェラーゼをスクロースに作用させることに
よるフルクトオリゴサッカリドの製造 レバンスクラーゼを、０．１Ｍ酢酸緩衝液に溶解したス
クロース１Ｍ溶液を含有する反応混合物に、スクロース
１グラム当りの酵素量が３０ユニットとなるように添加
した。この反応は３０゜Ｃで３時間行なった。糖生成物
を、ピリジン：ブタン−１−オル：水＝４：６：３にお
けるファットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）３ＭＭ紙のペーパ
ークロマトグラフィーにより解析したところ、転移され
たフルクトースの５５％が反応混合物中のケストースに
蓄積されることがわかった。反応生成物をディオネック
ス・カーボパック（Ｄｉｏｎｅｘ ｃａｒｂｏｐａｃ）
ＴＭ ＰＡＬ（カラム：４ｘ２５０ｍｍ）を用いてＨＰ
ＬＣによりさらに分析したところ、以下のような糖組成
であった。 グルコース（Ｇ）３１％；フルクトース（Ｆ）１７％；
スクロース２３％；ケストース（ＧＦ２）１８％；ニス
トース（ＧＦ３）６％；フルクトシルニストース（ＧＦ
４）３％；フルクタン（ＧＦ＞４）２％．
ルトランスフェラーゼをスクロースに作用させることに
よるフルクトオリゴサッカリドの製造 レバンスクラーゼを、０．１Ｍ酢酸緩衝液に溶解したス
クロース１Ｍ溶液を含有する反応混合物に、スクロース
１グラム当りの酵素量が３０ユニットとなるように添加
した。この反応は３０゜Ｃで３時間行なった。糖生成物
を、ピリジン：ブタン−１−オル：水＝４：６：３にお
けるファットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）３ＭＭ紙のペーパ
ークロマトグラフィーにより解析したところ、転移され
たフルクトースの５５％が反応混合物中のケストースに
蓄積されることがわかった。反応生成物をディオネック
ス・カーボパック（Ｄｉｏｎｅｘ ｃａｒｂｏｐａｃ）
ＴＭ ＰＡＬ（カラム：４ｘ２５０ｍｍ）を用いてＨＰ
ＬＣによりさらに分析したところ、以下のような糖組成
であった。 グルコース（Ｇ）３１％；フルクトース（Ｆ）１７％；
スクロース２３％；ケストース（ＧＦ２）１８％；ニス
トース（ＧＦ３）６％；フルクトシルニストース（ＧＦ
４）３％；フルクタン（ＧＦ＞４）２％．
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４７】アセトバクター・ジアゾトロフィカスＳＲ
Ｔ４株の全ＤＮＡを、制限エンドヌクレアーゼＳａｕ３
Ａ Ｉにて部分消化した。低融点アガロースゲル電気泳
動により１５〜３０ｋｂの断片を単離し、ＢａｍＨＩで
切断し脱リン酸化したベクターｐＰＷ１２にクローニン
グした。得られたライブラリーを、ラムダファージ粒子
にパッケージングした後、Ｅ．ｃｏｌｉＳ１７−１株に
感染させて移入し（Ｓｉｍｏｎ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，ｐ
ｐ９８−１０６，ｅｎ Ａ．Ｐｕｈｌｅｒ ｅｄ． Ｍ
ｏｌｅｃｕｌａｒ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｂａｃｔｅｒｉａ−ｐｌａｎｔ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏ
ｎ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉ
ｎ）、テトラサイクリン１２μｇ／ｍｌを加えたＬＢ培
地に植え付けた。その後、遺伝子ライブラリーを回収
し、接合により、アセトバクター・ジアゾトロフィカス
ＳＲＴ４株から単離したＬｅｖ−Ｉ類変異株に転移させ
た。
Ｔ４株の全ＤＮＡを、制限エンドヌクレアーゼＳａｕ３
Ａ Ｉにて部分消化した。低融点アガロースゲル電気泳
動により１５〜３０ｋｂの断片を単離し、ＢａｍＨＩで
切断し脱リン酸化したベクターｐＰＷ１２にクローニン
グした。得られたライブラリーを、ラムダファージ粒子
にパッケージングした後、Ｅ．ｃｏｌｉＳ１７−１株に
感染させて移入し（Ｓｉｍｏｎ，Ｒ．ｅｔ ａｌ．，ｐ
ｐ９８−１０６，ｅｎ Ａ．Ｐｕｈｌｅｒ ｅｄ． Ｍ
ｏｌｅｃｕｌａｒ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｂａｃｔｅｒｉａ−ｐｌａｎｔ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏ
ｎ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉ
ｎ）、テトラサイクリン１２μｇ／ｍｌを加えたＬＢ培
地に植え付けた。その後、遺伝子ライブラリーを回収
し、接合により、アセトバクター・ジアゾトロフィカス
ＳＲＴ４株から単離したＬｅｖ−Ｉ類変異株に転移させ
た。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】接合交配においては、アセトバクター・ジ
アゾトロフィカスのＬｅｖ−変異株を、１％グリセロー
ルを炭素源として含有するＳＢ培地で、通気下、３０°
Ｃの温度で３６時間培養し、１２，０００ｒｐｍで５分
間遠心分離することにより培養物１．５ｍｌを沈澱さ
せ、得られた細胞をＬＧＩ培地塩類０．３ｍｌに再懸濁
させた。同時に、Ｅ．ｃｏｌｉに担持された遺伝子ライ
ブラリーを含むグリセロール１ｍｌをＬＢ培地２ｍｌに
接種し、通気下、３７°Ｃの温度で３時間インキュベー
トした。細胞を遠心分離により回収し、Ｍ９培地塩類
０．３ｍｌ中に再懸濁させた。上記のアセトバクター・
ジアゾトロフィカス変異株と遺伝子ライブラリーを含む
Ｅ．ｃｏｌｉ細胞をＧＹＣ寒天培地（５％グルコース、
１％酵母エキス、３％ＣａＣＯ３）上で混合し（Ｄｅ
Ｌｅｙ，Ｊ ｅｔ ａｌ．，ｐｐ２６８−２７４，ｅｎ
Ｎ．Ｒ． Ｋｒｉｅｇ ＆ Ｊ．Ｇ．Ｈｏｌｔ ｅｄ
Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｓｙｓｔｅ
ｍａｔｉｃ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ，８ｔｈ ｅ
ｄ． Ｔｈｅ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ
Ｃｏ．，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，１９８４）、３０゜Ｃで
４８時間培養した。交配させた混合物を回収し、アンピ
シリン２５μｇ／ｍｌ（Ｅ．ｃｏｌｉを選択しないため
に加える）と、接合体（アンピシリン及びテトラサイク
リンの両者に耐性を有する）を選択するためにテトラサ
イクリン２０μｇ／ｍｌを加えた、５％スクロース含有
ＬＧＩＥ寒天培地に植え付けた。粘質の表現型を回復し
た個々のコロニーを採集し、これら復帰細胞のプラスミ
ドＤＮＡを精製し、精製したプラスミドＤＮＡを用いて
Ｅ．ｃｏｌｉＳ１７−１株を形質転換させ、プラスミド
を接合によりアセトバクター・ジアゾトロフィカス変異
株に再度導入し、Ｌｅｖ−変異株の表現型の相補性がプ
ラスミドの有する情報によるものであることを確認し
た。
アゾトロフィカスのＬｅｖ−変異株を、１％グリセロー
ルを炭素源として含有するＳＢ培地で、通気下、３０°
Ｃの温度で３６時間培養し、１２，０００ｒｐｍで５分
間遠心分離することにより培養物１．５ｍｌを沈澱さ
せ、得られた細胞をＬＧＩ培地塩類０．３ｍｌに再懸濁
させた。同時に、Ｅ．ｃｏｌｉに担持された遺伝子ライ
ブラリーを含むグリセロール１ｍｌをＬＢ培地２ｍｌに
接種し、通気下、３７°Ｃの温度で３時間インキュベー
トした。細胞を遠心分離により回収し、Ｍ９培地塩類
０．３ｍｌ中に再懸濁させた。上記のアセトバクター・
ジアゾトロフィカス変異株と遺伝子ライブラリーを含む
Ｅ．ｃｏｌｉ細胞をＧＹＣ寒天培地（５％グルコース、
１％酵母エキス、３％ＣａＣＯ３）上で混合し（Ｄｅ
Ｌｅｙ，Ｊ ｅｔ ａｌ．，ｐｐ２６８−２７４，ｅｎ
Ｎ．Ｒ． Ｋｒｉｅｇ ＆ Ｊ．Ｇ．Ｈｏｌｔ ｅｄ
Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｓｙｓｔｅ
ｍａｔｉｃ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ，８ｔｈ ｅ
ｄ． Ｔｈｅ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ
Ｃｏ．，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，１９８４）、３０゜Ｃで
４８時間培養した。交配させた混合物を回収し、アンピ
シリン２５μｇ／ｍｌ（Ｅ．ｃｏｌｉを選択しないため
に加える）と、接合体（アンピシリン及びテトラサイク
リンの両者に耐性を有する）を選択するためにテトラサ
イクリン２０μｇ／ｍｌを加えた、５％スクロース含有
ＬＧＩＥ寒天培地に植え付けた。粘質の表現型を回復し
た個々のコロニーを採集し、これら復帰細胞のプラスミ
ドＤＮＡを精製し、精製したプラスミドＤＮＡを用いて
Ｅ．ｃｏｌｉＳ１７−１株を形質転換させ、プラスミド
を接合によりアセトバクター・ジアゾトロフィカス変異
株に再度導入し、Ｌｅｖ−変異株の表現型の相補性がプ
ラスミドの有する情報によるものであることを確認し
た。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】制限エンドヌクレアーゼのマッピングの結
果、ｐ２１Ｒ１及びｐ２１Ｒ２と識別される２種類の組
換えコスミドが７．８ｋｂの領域を共有することがわか
った。サブクローニングと相補性試験を数回行うことに
より、フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝子を、２．
３ｋｂのＢｇｌＩＩ断片に配置した。この断片をｐＵＣ
１８にクローニングし（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒ
ｏｎ ｅｔ ａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０
３−１１９）、ｐＵＣＬＳ２３と命名した。この領域の
ヌクレオチド配列の解析によって、これまで公表された
フルクトシルトランスフェラーゼに対しホモロジーを有
するタンパク質をコードする読み取り枠の存在がわかっ
た。ｐＵＣＬＳ２３から、フルクトシルトランスフェラ
ーゼの読み取り枠のみを含む、２．０ｋｂのＳｍａＩ断
片を単離した。単離したＳｍａＩ断片をｐＵＣ１８ベク
ターのＳｍａＩ部位に挿入し、それにより、フルクトシ
ルトランスフェラーゼをコードする配列をｐＵＣ１８ベ
クターのｌａｃＺ’の５’領域に枠内（ｉｎ−ｆｒａｍ
ｅ）連結させた（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒｏｎ
ｅｔ ａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０３−１
１９）。このようにして、Ｐｌａｃプロモーターの調節
下で、フルクトシルトランスフェラーゼとｌａｃ Ｚ’
との融合蛋白が発現するようにした。構築したプラスミ
ドをｐＵＣＬＳ２０と命名し、このプラスミドを用いて
Ｅ．ｃｏｌｉ７１−１８株を形質転換させた（Ｃ．Ｙａ
ｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒｏｎ ｅｔ ａｌ．，１９８５，
Ｇｅｎｅ ３３：１０３−１１９）。Ｌｅｖ１と識別さ
れる、得られた組換え菌株をＬＢ培地において３７゜Ｃ
で生育させた。クローニングした遺伝子の発現を、イソ
プロピルチオガラクトシド（ＩＰＴＧ）で誘導した。
Ｅ．ｃｏｌｉにおいて発現したポリペプチドを、アセト
バクター・ジアゾトロフィカス由来のフルクトシルトラ
ンスフェラーゼに対するウサギ抗体を用い、ウェスタン
ブロット法により検出した。組換えタンパクは、予想さ
れた分子量（６０，０００ダルトン）を示し、更に、天
然酵素としてのフルクトシルトランスフェラーゼ活性を
示した。
果、ｐ２１Ｒ１及びｐ２１Ｒ２と識別される２種類の組
換えコスミドが７．８ｋｂの領域を共有することがわか
った。サブクローニングと相補性試験を数回行うことに
より、フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝子を、２．
３ｋｂのＢｇｌＩＩ断片に配置した。この断片をｐＵＣ
１８にクローニングし（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒ
ｏｎ ｅｔ ａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０
３−１１９）、ｐＵＣＬＳ２３と命名した。この領域の
ヌクレオチド配列の解析によって、これまで公表された
フルクトシルトランスフェラーゼに対しホモロジーを有
するタンパク質をコードする読み取り枠の存在がわかっ
た。ｐＵＣＬＳ２３から、フルクトシルトランスフェラ
ーゼの読み取り枠のみを含む、２．０ｋｂのＳｍａＩ断
片を単離した。単離したＳｍａＩ断片をｐＵＣ１８ベク
ターのＳｍａＩ部位に挿入し、それにより、フルクトシ
ルトランスフェラーゼをコードする配列をｐＵＣ１８ベ
クターのｌａｃＺ’の５’領域に枠内（ｉｎ−ｆｒａｍ
ｅ）連結させた（Ｃ．Ｙａｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒｏｎ
ｅｔ ａｌ．，１９８５，Ｇｅｎｅ ３３：１０３−１
１９）。このようにして、Ｐｌａｃプロモーターの調節
下で、フルクトシルトランスフェラーゼとｌａｃ Ｚ’
との融合蛋白が発現するようにした。構築したプラスミ
ドをｐＵＣＬＳ２０と命名し、このプラスミドを用いて
Ｅ．ｃｏｌｉ７１−１８株を形質転換させた（Ｃ．Ｙａ
ｎｉｓｃｈ−Ｐｅｒｒｏｎ ｅｔ ａｌ．，１９８５，
Ｇｅｎｅ ３３：１０３−１１９）。Ｌｅｖ１と識別さ
れる、得られた組換え菌株をＬＢ培地において３７゜Ｃ
で生育させた。クローニングした遺伝子の発現を、イソ
プロピルチオガラクトシド（ＩＰＴＧ）で誘導した。
Ｅ．ｃｏｌｉにおいて発現したポリペプチドを、アセト
バクター・ジアゾトロフィカス由来のフルクトシルトラ
ンスフェラーゼに対するウサギ抗体を用い、ウェスタン
ブロット法により検出した。組換えタンパクは、予想さ
れた分子量（６０，０００ダルトン）を示し、更に、天
然酵素としてのフルクトシルトランスフェラーゼ活性を
示した。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５１】
【実施例７】 組換えＥ．ｃｏｌｉ内でのフルクトシルトランスフェラ
ーゼ活性を有する酵素調整物の産生 組換えＥ．ｃｏｌｉ株Ｌｅｖ１を、０．５％のグルコー
スを加えたＬＢ培地３００ｍｌを含むエレンマイエルフ
ラスコ内に植え付け、回転撹拌器中で３７°Ｃで１６時
間生育させた。培養物を０．５％のグルコースを加えた
ＬＢ培地を含むＢ．Ｅマルビシ（日本国、東京）社製の
５リットル発酵槽（有効容積：３．５リットル）に、初
期のＯＤ５３０値が０．０５となるように植え付けた。
発酵は、３７°Ｃ、ｐＨ６．８〜７．２、撹拌速度３５
０ｒｐｍ及び１ｖｖｍ（１ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｐ
ｅｒ ｃｕｌｔｕｒｅ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｍｉｎ
ｕｔｅ）（空気３．５リットル／分の通気量）の通気下
で行った。ＯＤ５３０値が２に達した時、１ｍＭのイソ
プロピルチオガラクトシド（ＩＰＴＧ）で組み換えフル
クトシルトランスフェラーゼの産生を誘導し、同条件下
で更に６時間発酵を続けた。遠心分離によって細胞を回
収し、同容量の０．１Ｍ酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ
５．８）に再懸濁し、Ｂ．ブラウン（Ｂ．ＢＲＡＵＮ）
社製、モデルラブソニック（ＬＡＢＳＯＮＩＣ）２００
０で３０秒間の超音波処理を５サイクル行ない、サイク
ル間で１分間氷冷した。細胞破砕物中の組換え酵素の産
生を免疫学的に測定したところ、全ての可溶性タンパク
の約５％を占めていた。Ｅ．ｃｏｌｉ中に発現した組換
えフルクトシルトランスフェラーゼは、天然のものと同
じ触媒特性を示した。
ーゼ活性を有する酵素調整物の産生 組換えＥ．ｃｏｌｉ株Ｌｅｖ１を、０．５％のグルコー
スを加えたＬＢ培地３００ｍｌを含むエレンマイエルフ
ラスコ内に植え付け、回転撹拌器中で３７°Ｃで１６時
間生育させた。培養物を０．５％のグルコースを加えた
ＬＢ培地を含むＢ．Ｅマルビシ（日本国、東京）社製の
５リットル発酵槽（有効容積：３．５リットル）に、初
期のＯＤ５３０値が０．０５となるように植え付けた。
発酵は、３７°Ｃ、ｐＨ６．８〜７．２、撹拌速度３５
０ｒｐｍ及び１ｖｖｍ（１ ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｐ
ｅｒ ｃｕｌｔｕｒｅ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｍｉｎ
ｕｔｅ）（空気３．５リットル／分の通気量）の通気下
で行った。ＯＤ５３０値が２に達した時、１ｍＭのイソ
プロピルチオガラクトシド（ＩＰＴＧ）で組み換えフル
クトシルトランスフェラーゼの産生を誘導し、同条件下
で更に６時間発酵を続けた。遠心分離によって細胞を回
収し、同容量の０．１Ｍ酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ
５．８）に再懸濁し、Ｂ．ブラウン（Ｂ．ＢＲＡＵＮ）
社製、モデルラブソニック（ＬＡＢＳＯＮＩＣ）２００
０で３０秒間の超音波処理を５サイクル行ない、サイク
ル間で１分間氷冷した。細胞破砕物中の組換え酵素の産
生を免疫学的に測定したところ、全ての可溶性タンパク
の約５％を占めていた。Ｅ．ｃｏｌｉ中に発現した組換
えフルクトシルトランスフェラーゼは、天然のものと同
じ触媒特性を示した。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５２】
【実施例８】 組換えピヒア・パストリス酵母におけるフルクトシルト
ランスフェラーゼ活性を有する酵素調整物の産生 メチルトロフィック（ｍｅｔｈｙｌｏｔｒｏｐｈｉｃ）
ピヒア・パストリス酵母において組換えフルクトシルト
ランスフェラーゼの細胞外発現を行なうために、次のよ
うな実験を行った。２種のオリゴヌクレオチド［５’−
ＣＡＴＧＧＣＧＧＣＣＣＧＣＴＣＴＴＣＣＣＣ−３’
（配列番号４）と５’−ＧＧＧＧＡＡＧＡＧＣＧＧＧＣ
ＣＧＣ−３’（配列番号５）］を合成し、ハイブリダイ
ズさせることにより、ＮｃｏＩ認識部位に結合しうる末
端と平滑末端を有する二本鎖ＤＮＡの断片を得た。オリ
ゴヌクレチドの配列としては、成熟フルクトシルトラン
スフェラーゼのＮ末端領域にある最初の６アミノ酸をコ
ードするような配列を選んだ。この合成断片の平滑末端
をプラスミドｐＵＣＬＳ２３のＳｍａＩ断片（２．０ｋ
ｂ）に連結し、成熟フルクトシルトランスフェラーゼ酵
素の全コード配列を有するＮｃｏＩ断片を得た。次に、
そのＮｃｏＩ断片を、組込み用ベクターｐＰＳ７（ヨー
ロッパ特許公開公報 ＥＰ ４３８ ２００ Ａ１）の
切断ＮｃｏＩ部位に挿入し、アルコールオキシダーゼ１
（ＡＯＸ・１）・メタノール被誘導性プロモーターによ
る制御の下で、サッカロミセス・セレビシエ（Ｓａｃｃ
ｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）由来のＳ
ｕｃ２のシグナルペプチドをコードする配列とフルクト
シルトランスフェラーゼ遺伝子を“インフレーム（ｉｎ
ｆｒａｍｅ）”融合させた。ｐＰＳＬＳ２０と命名さ
れたこの構築体をＰｖｕＩＩにより消化し、これを用い
てメイルホックらによって提唱された方法（Ｍｅｉｌｈ
ｏｃ ｅｔ ａｌ．、１９９０、Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｙ８：ｐ．２２３〜２２７）に準じて、ピヒア・
パストリスの突然変異株であるＭＰ３６（ｈｉｓ３−）
（ヨーロッパ特許公開公報 ＥＰ ４３８ ２００ Ａ
１）を形質転換した。形質転換した細胞を、炭素源とし
て２％グルコースを用い、最小培地Ｇ（Ｐ．Ｇａｌｚ
ｙ，１９５７，Ｐａｒｉｓ．Ｃ．Ｒ．Ａｃａｄ．Ｓｃ
ｉ．２４５：ｐ．２４２３〜２４２７）上で選択し、フ
ルクトシルトランスフェラーゼ産生株を免疫学的にスク
リーニングし、メタノールによる誘導の後にフルクトシ
ルトランスフェラーゼを高レベルで発現する組換え酵母
をＬｅｖ２株と命名した。ピヒア・パストリスのＬｅｖ
２株による組換えフルクトシルトランスフェラーゼの産
生は、５リットル発酵槽〔（有効容積：３．５リット
ル）Ｂ．Ｅ．マルビシ（日本国、東京）社製〕中のＹＰ
Ｇ培養地（酵母エキス１％、ペプトン２％、グルコース
２％）に初期のＯＤ５３０ｍが０．２となるように植え
付け、ｐＨ５．２、温度３０゜Ｃ、通気１ｖｖｍ（１
ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｃｕｌｔｕｒｅ ｖｏ
ｌｕｍｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）（空気３．５リット
ル／分の通気量）、撹拌速度３５０ｒｐｍで培養するこ
とにより実施した。次に、ＯＤ値が６０となった時メタ
ノールを加えて、徐々にその量を３．５ｇ／ｈ／リット
ルに増やし、同時に撹拌速度を３５０ｒｐｍから７５０
ｒｐｍまで高めた。このように、１２０時間かけて培養
を誘導した。培養上清における酵素活性は誘導操作中増
加しつづけ、５０００Ｕ／ｍｌ（２ｇ／リットル）に達
した。グラスビーズ〔Ｍａｎｉａｔｉｓ ｅｔ ａｌ．
（１９８９） Ｍｏｌｅｃｕｌａｅｒ Ｃｌｏｎｉｎ
ｇ， ＣＳＨ， ＮＹ ＵＳＡ〕による細胞破砕の後、
産生された全酵素のおよそ８５％が培地に分泌されてい
ることが確認された。
ランスフェラーゼ活性を有する酵素調整物の産生 メチルトロフィック（ｍｅｔｈｙｌｏｔｒｏｐｈｉｃ）
ピヒア・パストリス酵母において組換えフルクトシルト
ランスフェラーゼの細胞外発現を行なうために、次のよ
うな実験を行った。２種のオリゴヌクレオチド［５’−
ＣＡＴＧＧＣＧＧＣＣＣＧＣＴＣＴＴＣＣＣＣ−３’
（配列番号４）と５’−ＧＧＧＧＡＡＧＡＧＣＧＧＧＣ
ＣＧＣ−３’（配列番号５）］を合成し、ハイブリダイ
ズさせることにより、ＮｃｏＩ認識部位に結合しうる末
端と平滑末端を有する二本鎖ＤＮＡの断片を得た。オリ
ゴヌクレチドの配列としては、成熟フルクトシルトラン
スフェラーゼのＮ末端領域にある最初の６アミノ酸をコ
ードするような配列を選んだ。この合成断片の平滑末端
をプラスミドｐＵＣＬＳ２３のＳｍａＩ断片（２．０ｋ
ｂ）に連結し、成熟フルクトシルトランスフェラーゼ酵
素の全コード配列を有するＮｃｏＩ断片を得た。次に、
そのＮｃｏＩ断片を、組込み用ベクターｐＰＳ７（ヨー
ロッパ特許公開公報 ＥＰ ４３８ ２００ Ａ１）の
切断ＮｃｏＩ部位に挿入し、アルコールオキシダーゼ１
（ＡＯＸ・１）・メタノール被誘導性プロモーターによ
る制御の下で、サッカロミセス・セレビシエ（Ｓａｃｃ
ｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）由来のＳ
ｕｃ２のシグナルペプチドをコードする配列とフルクト
シルトランスフェラーゼ遺伝子を“インフレーム（ｉｎ
ｆｒａｍｅ）”融合させた。ｐＰＳＬＳ２０と命名さ
れたこの構築体をＰｖｕＩＩにより消化し、これを用い
てメイルホックらによって提唱された方法（Ｍｅｉｌｈ
ｏｃ ｅｔ ａｌ．、１９９０、Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｙ８：ｐ．２２３〜２２７）に準じて、ピヒア・
パストリスの突然変異株であるＭＰ３６（ｈｉｓ３−）
（ヨーロッパ特許公開公報 ＥＰ ４３８ ２００ Ａ
１）を形質転換した。形質転換した細胞を、炭素源とし
て２％グルコースを用い、最小培地Ｇ（Ｐ．Ｇａｌｚ
ｙ，１９５７，Ｐａｒｉｓ．Ｃ．Ｒ．Ａｃａｄ．Ｓｃ
ｉ．２４５：ｐ．２４２３〜２４２７）上で選択し、フ
ルクトシルトランスフェラーゼ産生株を免疫学的にスク
リーニングし、メタノールによる誘導の後にフルクトシ
ルトランスフェラーゼを高レベルで発現する組換え酵母
をＬｅｖ２株と命名した。ピヒア・パストリスのＬｅｖ
２株による組換えフルクトシルトランスフェラーゼの産
生は、５リットル発酵槽〔（有効容積：３．５リット
ル）Ｂ．Ｅ．マルビシ（日本国、東京）社製〕中のＹＰ
Ｇ培養地（酵母エキス１％、ペプトン２％、グルコース
２％）に初期のＯＤ５３０ｍが０．２となるように植え
付け、ｐＨ５．２、温度３０゜Ｃ、通気１ｖｖｍ（１
ａｉｒ ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒ ｃｕｌｔｕｒｅ ｖｏ
ｌｕｍｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）（空気３．５リット
ル／分の通気量）、撹拌速度３５０ｒｐｍで培養するこ
とにより実施した。次に、ＯＤ値が６０となった時メタ
ノールを加えて、徐々にその量を３．５ｇ／ｈ／リット
ルに増やし、同時に撹拌速度を３５０ｒｐｍから７５０
ｒｐｍまで高めた。このように、１２０時間かけて培養
を誘導した。培養上清における酵素活性は誘導操作中増
加しつづけ、５０００Ｕ／ｍｌ（２ｇ／リットル）に達
した。グラスビーズ〔Ｍａｎｉａｔｉｓ ｅｔ ａｌ．
（１９８９） Ｍｏｌｅｃｕｌａｅｒ Ｃｌｏｎｉｎ
ｇ， ＣＳＨ， ＮＹ ＵＳＡ〕による細胞破砕の後、
産生された全酵素のおよそ８５％が培地に分泌されてい
ることが確認された。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２１
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/10 //(Ｃ１２Ｎ 15/09 ＺＮＡ Ｃ１２Ｒ 1:02） (Ｃ１２Ｎ 1/19 Ｃ１２Ｒ 1:84） (Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:19） (Ｃ１２Ｎ 9/10 Ｃ１２Ｒ 1:19） (Ｃ１２Ｎ 9/10 Ｃ１２Ｒ 1:84） (Ｃ１２Ｎ 9/10 Ｃ１２Ｒ 1:02） Ｃ１２Ｒ 1:02） (72)発明者 ラザーロ ヘルナンデツ ガルシア キューバ国、シウダッド デ ラ ハバ ナ、プラーヤ、カッレ 186、エヌオー 3115、アプト 13 セ (72)発明者 アルベルト コエゴ ゴンザレツ キューバ国、シウダッド デ ラ ハバ ナ、セッロ、コロン、エヌオー 457 (72)発明者 ギレルモ セルマン−ヒューセイン ソー サ キューバ国、シウダッド デ ラ ハバ ナ、プラーヤ、カッレ 184、エヌオー 3112、アプト 18
Claims (28)
- 【請求項１】 配列番号１の配列表に示される、アセト
バクター・ジアゾトロフィカス菌由来のフルクトシルト
ランスフェラーゼ遺伝子に含まれるヌクレオチド配列、
に本質的に対応するかまたは該配列とハイブリダイズす
るヌクレオチド配列を有する単離精製されたＤＮＡ。 - 【請求項２】 フルクトシルトランスフェラーゼ活性を
有する酵素をコードするヌクレオチド配列を含む請求項
１に記載の単離精製されたＤＮＡ。 - 【請求項３】 配列番号２の配列表に示されるアミノ酸
配列を有する、アセトバクター・ジアゾトロフィカス由
来のフルクトシルトランスフェラーゼ酵素をコードする
ヌクレオチド配列を含む請求項１に記載の単離精製され
たＤＮＡ。 - 【請求項４】 上記ヌクレオチド配列が、配列番号１の
配列表に示されるヌクレオチド配列より本質的になる請
求項１に記載の単離精製されたＤＮＡ。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のＤＮＡ
及びクローニング用または発現用ベクターのヌクレオチ
ド配列を含み、宿主中でのタンパク質の発現を起こさせ
ることのできる組換えポリヌクレオチド。 - 【請求項６】 フルクトシルトランスフェラーゼ活性を
有するタンパク質の宿主中での発現を起こすことのでき
る請求項５に記載の組換えポリヌクレオチド。 - 【請求項７】 フルクトシルトランスフェラーゼ活性を
有するタンパク質の細菌中での発現を起こすことのでき
る請求項５に記載の組換えポリヌクレオチド。 - 【請求項８】 フルクトシルトランスフェラーゼ活性を
有するタンパク質のＥ．ｃｏｌｉ中での発現を起こすこ
とのできる請求項５に記載の組換えポリヌクレオチド。 - 【請求項９】 プラスミド ｐＵＣＬＳ２８である請求
項８に記載の組換えポリヌクレオチド。 - 【請求項１０】 フルクトシルトランスフェラーゼ活性
を有するタンパク質の酵母中での発現を起こすことので
きる請求項５に記載の組換えポリヌクレオチド。 - 【請求項１１】 フルクトシルトランスフェラーゼ活性
を有するタンパク質のピヒア・パストリス酵母中での発
現を起こすことのできる請求項５に記載の組換えポリヌ
クレオチド。 - 【請求項１２】 プラスミド ｐＰＳＬＳ２０である請
求項８に記載の組換えポリヌクレオチド。 - 【請求項１３】 請求項５〜１２のいずれかに記載の組
換えポリヌクレオチドで形質転換された宿主細胞。 - 【請求項１４】 細菌である請求項１３に記載の宿主細
胞。 - 【請求項１５】 Ｅ．ｃｏｌｉである請求項１３に記載
の宿主細胞。 - 【請求項１６】 Ｅ．ｃｏｌｉのＬｅｖ１株である請求
項１３に記載の宿主細胞。 - 【請求項１７】 酵母である請求項１３に記載の宿主細
胞。 - 【請求項１８】 ピヒア・パストリス酵母である請求項
１３に記載の宿主細胞。 - 【請求項１９】 ピヒア・パストリスのＬｅｖ２株であ
る請求項１３に記載の宿主細胞。 - 【請求項２０】 配列番号２の配列表に示されるアミノ
酸配列を本質的に有するポリペプチドを含む、フルクト
シルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質物質。 - 【請求項２１】 約６０，０００ダルトンの分子量と約
５．５の等電点を有し、４〜９のｐＨ範囲と１０〜７０
oＣの温度範囲で安定であり、２％ＳＤＳの存在下で活
性であり、５Ｍ尿素処理のあと活性が回復し、２，６０
０Ｕ／ｍｇの比活性を有し、３０oＣ及びｐＨ５．８で
のスクロース加水分解のＫｍ値が１２ｍＭであり、イヌ
リンにはフルクトース残基を転移することができず、そ
してレバナーゼ活性の低い、ことを特徴とする請求項２
０に記載のフルクトシルトランスフェラーゼ活性を有す
るタンパク質物質。 - 【請求項２２】 フルクトシルトランスフェラーゼ酵素
をコードする請求項１〜４のいずれかに記載のＤＮＡを
宿主中で発現することを含む、フルクトシルトランスフ
ェラーゼ活性を有するタンパク質物質の製造方法。 - 【請求項２３】 発現を原核細胞または真核細胞中で行
なう請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 産生したフルクトシルトランスフェラ
ーゼ酵素を細胞及び／又は培地から回収する、請求項２
２に記載の方法。 - 【請求項２５】 アセトバクター・ジアゾトロフィカス
の株を培養し、そして産生するフルクトシルトランスフ
ェラーゼ酵素を回収することを含む、フルクトシルトラ
ンスフェラーゼ活性を有するタンパク質物質の製造方
法。 - 【請求項２６】 該株が、アセトバクター・ジアゾトロ
フィカスのＳＲＴ４株（ＣＢＳ５４９．９としてＣＢＳ
に寄託されている）である、請求項２５に記載の方法。 - 【請求項２７】 産生されるフルクトシルトランスフェ
ラーゼ酵素を培地から回収する、請求項２５に記載の方
法。 - 【請求項２８】 スクロースのフルクトース転移反応に
よってフルクトオリゴサッカリド及び／又はフルクタン
を製造する方法であって、フルクトース転移反応条件下
に、スクロースをフルクトシルトランスフェラーゼ酵素
又は該酵素を産生する細胞と接触させ、次いで、所望に
より、産生させるフルクトオリゴサッカリドを回収する
ことを包含し、その際、該フルクトシルトランスフェラ
ーゼ酵素が請求項２０または２１に記載のタンパク質物
質であるか、あるいは請求項２２〜２７のいずれかに記
載の方法で製造されたタンパク質物質であることを特徴
とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CU1993093 | 1993-12-23 | ||
| CU125/93 | 1993-12-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0847394A true JPH0847394A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=5459344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6335307A Pending JPH0847394A (ja) | 1993-12-23 | 1994-12-22 | フルクトシルトランスフェラーゼ酵素、その製造方法、及び該酵素をコードするｄｎａ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0847394A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9040939B2 (en) | 2007-03-02 | 2015-05-26 | Protochips, Inc. | Membrane supports with reinforcement features |
| WO2015099169A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 物産フードサイエンス株式会社 | フルクトースが付加された糖質の製造方法 |
| CN113293153A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-24 | 广西大学 | 一种重组毕赤酵母分泌表达左聚糖蔗糖酶的方法及其应用 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP6335307A patent/JPH0847394A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9040939B2 (en) | 2007-03-02 | 2015-05-26 | Protochips, Inc. | Membrane supports with reinforcement features |
| WO2015099169A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 物産フードサイエンス株式会社 | フルクトースが付加された糖質の製造方法 |
| JP2015142549A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-08-06 | 物産フードサイエンス株式会社 | フルクトースが付加された糖質の製造方法 |
| US9725748B2 (en) | 2013-12-27 | 2017-08-08 | Microbiopharm Japan Co., Ltd. | Method for producing fructose-added carbohydrate |
| CN113293153A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-24 | 广西大学 | 一种重组毕赤酵母分泌表达左聚糖蔗糖酶的方法及其应用 |
| CN113293153B (zh) * | 2021-06-16 | 2023-06-06 | 广西大学 | 一种重组毕赤酵母分泌表达左聚糖蔗糖酶的方法及其应用 |
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