JPH0856676A - 耐熱性フィターゼ - Google Patents

耐熱性フィターゼ

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JPH0856676A
JPH0856676A JP7101413A JP10141395A JPH0856676A JP H0856676 A JPH0856676 A JP H0856676A JP 7101413 A JP7101413 A JP 7101413A JP 10141395 A JP10141395 A JP 10141395A JP H0856676 A JPH0856676 A JP H0856676A
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dna sequence
dna
polypeptide
aspergillus
phytase
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ファン ルーン アドルファス
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ミッチェル デイヴィッド
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K20/00Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10Organic substances
    • A23K20/189Enzymes

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、フィターゼ活性を有するポリペプ
チドをコードする特定の真菌由来のDNA配列、該DN
A配列によりコードされるポリペプチド、該DNA配列
を含有するベクター、該DNA配列または該ベクターに
より形質転換された細菌、真菌または酵母宿主、かかる
形質転換宿主を培養することによる該ポリペプチドの生
産方法、ならびに1種以上の該ポリペプチドを含有する
複合飼料を提供する。 【効果】 改良された耐熱性、基質特異性およびpHプ
ロフィールを有するフィターゼ活性を有するポリペプチ
ドが大量に得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フィターゼ活性を有す
るポリペプチドをコードする特定の真菌由来のDNA配
列、該DNA配列によりコードされるポリペプチド、該
DNA配列を含有するベクター、該DNA配列または該
ベクターにより形質転換された細菌、真菌または酵母宿
主、かかる形質転換宿主を培養することによる該ポリペ
プチドの生産方法、ならびに1種以上の該ポリペプチド
を含有する複合飼料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フィターゼ(myo−イノシトールヘキ
サキスリン酸ホスホヒドロラーゼ;EC3.1.3.8)はフィ
チン酸(myo−イノシトールヘキサキスリン酸)を加
水分解してmyo−イノシトールと無機リン酸にする酵
素であり、有用な飼料の添加剤であることが知られてい
る。
【0003】フィターゼは、最初、1907年に米ぬか
中に存在することが記載されており〔Suzukiら, Bull.
Coll. Agr. Tokio Imp. Univ. 7, 495 (1907) 〕、そし
て1911年にはアスペルギルス種から得られている
〔Dox and Golden, J. Biol. Chem. 10, 183-186 (191
1) 〕。さらに、フィターゼは小麦のふすま、植物の種
子、動物の腸に、そして微生物にも見いだされている
〔Howsen and Davis, EnzymeMicrob. Technol. 5, 377-
382 (1983); Lambrechts ら, Biotech. Lett. 14, 61-6
6 (1992); Shieh and Ware, Appl. Microbiol. 16, 134
8-1351 (1968)〕。
【0004】アスペルギルス・ニガー〔フィクウム (fi
cuum) 〕由来のフィターゼのクローニングおよび発現
は、VanHartingsveldtらによって Gene, 127, 87-94 (1
993)およびヨーロッパ特許出願公開第420 358 号に記載
されており、また、アスペルギルス・ニガーのアワモリ
変種 (Aspergillus niger var awamori)由来のフィター
ゼのクローニングおよび発現は、Piddingtonらによって
Gene 133, 55-62 (1993) に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】農業の分野でこれまで
用いられてきたフィターゼはいくつかの欠点を有するの
で、本発明の目的は、改良された性質を有する新規なフ
ィターゼ、もっと一般的に言えば、フィターゼ(「フィ
ターゼ活性」)を含めて、イノシトールリン酸に対して
フィターゼ活性を有するポリペプチドを大量に提供する
ことである。これまで使用されてきたフィターゼは、熱
処理のために飼料ペレット製造工程の間に活性を失うこ
とが知られていることから、改良された耐熱性がこのよ
うな性質となろう。
【0006】現在までのところ、アスペルギルス・フミ
ガツス〔Dox and Golden, J. Biol.Chem. 10, 183-186
(1911) 〕およびリゾプス・オリザ (Rhizopus oryzae)
〔Howson and Davies, Enzyme Microb. Technol. 5, 37
7-382 (1993)〕を除いて、耐熱真菌類においてフィター
ゼ類は報告されていない。耐熱性のフィターゼとして
は、アスペルギルス・テレウス9A-1株由来のもの〔最適
温度70℃;Yamadaら,Agr. Biol. Chem. 32, 1275-128
2 (1968) 〕およびシュワニオミセス・カステリイ (Sch
wanniomyces castellii) 由来のもの〔最適温度77
℃;Segueilha ら,Bioeng. 74, 7-11 (1992) 〕が開示
されている。ところが、農業の分野で商業的に使用する
には、こうしたフィターゼが大量に入手できなければな
らない。従って、本発明の目的は、耐熱性フィターゼを
コードするDNA配列を提供することにある。かかるD
NA配列によってコードされるフィターゼの改良された
耐熱性は、当技術分野で知られたアッセイを用いて、例
えば飼料のペレット製造に用いられる方法または Yamad
a ら(前掲)によって記載されるような酵素活性そのも
のの熱依存性を測定するアッセイを用いて、測定するこ
とが可能である。
【0007】さらに、本発明の目的は、フィターゼ産生
においてある程度の耐熱性を示す真菌をスクリーニング
することである。こうしたスクリーニングは、例えば実
施例1に記載するごとく行うことができる。この方法
で、フィターゼを産生する耐熱真菌株(実施例1に挙げ
たもの)が初めて同定された。耐熱真菌株(例えば、実
施例1に挙げたものを参照)は、当技術分野で知られて
いるように、例えば、こうした菌株を入手することので
きる American TissueType Culture Collection (ATCC)
、Deutsche Sammlung von Mikroorganismenund Zellku
lturen GmbH (DSM) 、Agricultural Research Service
Culture Collection (NRRL) および Centralbureau voo
r Schimmelcultures (CBS)などの寄託当局によって指定
されたとおりに、あるいは、例えば実施例2に記載する
ように、その後生育させることができる。
【0008】さらに改良された性質としては、例えば植
物や種子におけるリンの主要貯蔵物質であるフィチン酸
〔myo−イノシトール(1,2,3,4,5,6,)ヘキサキスリ
ン酸〕に対する改良された基質特異性が挙げられる。フ
ィチン酸から6個のリン酸基を完全に放出させるために
は、フィチン酸および他のすべてのイノシトールリン酸
分子に対して十分な活性を有する酵素が必要である。例
えば、アスペルギルス・ニガーのフィターゼを用いる場
合には、リン酸基を完全に放出させるために、pH2.
5の酸性ホスファターゼを添加する必要がある。必要な
活性を有する、たった1種類の酵素があれば、明らかに
有利であるだろう。例えば、国際特許出願公開第94/030
72号は、フィチン酸分解酵素の混合物を所望の比率で発
現させる発現系を開示している。しかし、単一のポリペ
プチドがこのような両酵素の活性を示すことがより一層
望ましいだろう。かくして、本発明の目的は、さらに、
こうしたポリペプチドをコードするDNA配列を提供す
ることにある。フィターゼおよびホスファターゼ活性
は、当技術分野で知られたアッセイにより、または実施
例9に記載するように測定することが可能である。
【0009】別の改良された性質としては、例えば、い
わゆる改良されたpHプロフィールが挙げられる。これ
は、例えば、2つの最大フィチン酸分解活性を指す。例
えば、1つの最大フィチン酸分解活性は動物の胃の中の
pHでありうる約pH2.5にあり、もう1つは動物の
胃以後のpHでありうる約pH5.5にある。このよう
なpHプロフィールは当技術分野で知られたアッセイに
より、または実施例9に記載するごとく測定することが
可能である。従って、本発明の目的は、さらに、このよ
うな改良されたポリペプチドをコードするDNA配列を
提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】一般的に、本発明は、ア
クロフィアロホラ・レービス、アスペルギルス・テレウ
ス、アスペルギルス・フミガツス、アスペルギルス・ニ
ードランス、アスペルギルス・ソヤ、カルカリスポリエ
ラ・サーモフィラ、カエトミウム・レクトピリウム、コ
リナスクス・サーモフィルス、フミコラ sp.、ミセリア
・ステリリア、ミロコッカム・サーモフィルム、ミセリ
オフトラ・サーモフィラ、リゾムコール・ミエヘイ、ス
ポロトリクム・セルロフィルム、スポロトリクム・サー
モフィレ、スキタリジウム・インドネシクムおよびタラ
ロミセス・サーモフィルスより成る群から選ばれる真菌
に由来する、フィターゼ活性を有するポリペプチドをコ
ードするDNA配列、またはフィターゼ活性をなおも有
する該ポリペプチドの断片をコードするDNA配列、ま
たは、特に、真菌がアクロフィアロホラ・レービス、ア
スペルギルス・フミガツス、アスペルギルス・ニードラ
ンス、アスペルギルス・テレウス、カルカリスポリエラ
・サーモフィラ、カエトミウム・レクトピリウム、コリ
ナスクス・サーモフィルス、スポロトリクム・セルロフ
ィルム、スポロトリクム・サーモフィレ、ミセリア・ス
テリリア、ミセリオフトラ・サーモフィラおよびタラロ
ミセス・サーモフィルスより成る群から選ばれる上記の
DNA配列、または、中でも、真菌がアスペルギルス・
テレウス、ミセリオフトラ・サーモフィラ、アスペルギ
ルス・フミガツス、アスペルギルス・ニードランスおよ
びタラロミセス・サーモフィルスより成る群から選ばれ
る上記のDNA配列を提供するものである。本発明のポ
リペプチドの断片をコードするDNA配列は、ヌクレオ
チドの長さが、例えば1350と900の間、好ましく
は900と450の間、最も好ましくは450と150
の間であり得、完全なポリペプチドのDNA配列に基づ
いて当業者によく知られた組換え法または化学合成法に
よって作製することができる。
【0011】さらに、本発明は、次のDNA配列: (a) 図1および2のDNA配列またはその相補鎖、(b)
標準条件下で(a) に規定した配列と、好ましくは該配列
のコーディング領域と、より好ましくは該DNA配列の
491−1856位の領域と、より一層好ましくは実施
例12に記載するようなアスペルギルス・テレウス 9A1
のDNAを用いるランダムプライミングにより得られた
ゲノムプローブとハイブリダイズするDNA配列、(c)
遺伝暗号の縮重のため(a) または(b) の配列とハイブリ
ダイズしないが、これらのDNA配列によってコードさ
れるポリペプチドと正確に同じアミノ酸配列を有するポ
リペプチドをコードするDNA配列、および(d) (a) 、
(b) または(c) に規定したDNA配列の断片であるDN
A配列、より成る群から選ばれる、フィターゼ活性を有
するポリペプチドをコードするDNA配列を提供するも
のである。
【0012】ハイブリダイゼーションのための「標準条
件」とは、本明細書中では、特定のハイブリダイゼーシ
ョンシグナルを検出するために当業者が一般的に用いて
いる条件であって、例えば Sambrook ら, “Molecular
Cloning ”第2版, Cold Spring Harbor Laboratory Pr
ess 1989, New Yorkに記載される条件、好ましくは、い
わゆるストリンジェントなハイブリダイゼーション条件
と非ストリンジェントな洗浄条件、より好ましくは、当
業者によく知られた、例えば Sambrook ら(前掲)に記
載されるような、いわゆるストリンジェントなハイブリ
ダイゼーション条件とストリンジェントな洗浄条件、よ
り一層好ましくは、実施例12に示すようなストリンジ
ェントなハイブリダイゼーション条件と非ストリンジェ
ントまたはストリンジェントな洗浄条件を意味する。本
明細書中で用いる「DNA配列の断片」とは、上述した
フィターゼ活性をなおも有するポリペプチドをコードす
る断片のことである。
【0013】本発明は、さらに、次のDNA配列: (a) 図3および4のDNA配列またはその相補鎖、(b)
標準条件下で(a) に規定した配列と、好ましくは該DN
A配列の5’末端の約100〜150ヌクレオチドの非
コーディング領域を含んでいてもよい少なくとも約80
%のコーディング領域にわたる領域と、より好ましくは
該DNA配列の2068−3478位の領域と、より一
層好ましくは実施例12に記載するようなミセリオフト
ラ・サーモフィラのDNAを用いるランダムプライミン
グにより得られたゲノミックプローブとハイブリダイズ
するDNA配列、(c) 遺伝暗号の縮重のため(a) または
(b) の配列とハイブリダイズしないが、これらのDNA
配列によってコードされるポリペプチドと正確に同じア
ミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA配
列、および(d) (a) 、(b) または(c) に規定したDNA
配列の断片であるDNA配列、より成る群から選ばれ
る、フィターゼ活性を有するポリペプチドをコードする
DNA配列を提供するものである。
【0014】「断片」および「標準条件」は上記の意味
を有する。また、本発明は、次のDNA配列: (a) 図6、図7、図8および図14(“aterr21 ”;
“aterr58 ”)のDNA配列のうちの1つを含むDNA
配列またはその相補鎖、(b) 標準条件下で(a) に規定し
た配列と、好ましくはタラロミセス・サーモフィルスか
ら単離可能な図6の、またはアスペルギルス・フミガツ
スから単離可能な図7の、またはアスペルギルス・ニー
ドランスから単離可能な図8の、またはアスペルギルス
・テレウス (CBS 220.95) から単離可能な図14(“at
err21 ”;“aterr58 ”)に示した配列の一方または両
方の、DNA配列を含む該配列と、より好ましくは少な
くとも80%のコーディング領域にわたる該DNA配列
の領域と、最も好ましくは実施例12に記載するような
タラロミセス・サーモフィルス、アスペルギルス・フミ
ガツス、アスペルギルス・ニードランスまたはアスペル
ギルス・テレウス (CBS 220.95) のDNAを用いるラン
ダムプライミングにより得られたゲノムプローブとハイ
ブリダイズするDNA配列、(c) 遺伝暗号の縮重のため
(a) または(b) の配列とハイブリダイズしないが、これ
らのDNA配列によってコードされるポリペプチドと正
確に同じアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードす
るDNA配列、および(d) (a) 、(b) または(c) に規定
したDNA配列の断片であるDNA配列、より成る群か
ら選ばれる、フィターゼ活性を有するポリペプチドをコ
ードするDNA配列を提供するものである。
【0015】さらに、本発明は、タラロミセス・サーモ
フィルスから単離可能な図6の、アスペルギルス・フミ
ガツスから単離可能な図7の、アスペルギルス・ニード
ランスから単離可能な図8の、またはアスペルギルス・
テレウス (CBS 220.95) から単離可能な図14(“ater
r21 ”;“aterr58 ”)のDNA配列を含むDNA配列
より成る群から選ばれる、フィターゼ活性を有するポリ
ペプチドをコードするDNA配列、またはその縮重変異
体もしくは均等物を提供するものである。
【0016】「断片」および「標準条件」は上記の意味
を有する。「縮重変異体」とは、本明細書中では、遺伝
暗号の縮重のため、記載した配列と異なるヌクレオチド
配列を有するが、同一のアミノ酸配列を有するポリペプ
チドをコードしているDNA配列を指す。「均等物」と
は、本明細書中では、1個以上のアミノ酸、好ましくは
50個まで、より好ましくは20個まで、より一層好ま
しくは10個まで、最も好ましくは5、4、3または2
個のアミノ酸の欠失、置換および/または付加のため
に、DNA配列(均等な配列の元になる配列)によって
コードされるポリペプチドのアミノ酸配列と異なるアミ
ノ酸配列を有し、かつフィターゼ活性を有するポリペプ
チドをコードするDNA配列を言う。一般に特異的活性
を変えることのないアミノ酸置換は当技術分野で知られ
ており、例えば、H. NeurathおよびR.L. Hill,“The Pr
oteins”(Academic Press, New York, 1979 、特に図
6、14頁を参照) に記載されている。最も普通に行われ
る交換は Ala/Ser、Val/Ile 、Asp/Glu 、Thr/Ser 、Al
a/Gly 、Ala/Thr 、Ser/Asn 、Ala/Val 、Ser/Gly 、Ty
r/Phe 、Ala/Pro 、Lys/Arg 、Asp/Asn 、Leu/Ile 、Le
u/Val 、Ala/Glu 、Asp/Gly およびこれらの逆の交換で
ある(アミノ酸のために、当分野で公知の標準的な三文
字表記を用いる)。
【0017】こうした均等物は、当技術分野で公知の方
法、例えば Sambrook ら(前掲)に記載されている方法
により作ることができる。均等な配列によってコードさ
れるポリペプチドがなおもフィターゼ活性を有するかど
うかは、当技術分野で知られたアッセイの1つ、例えば
実施例9に記載する活性試験を用いて調べることができ
る。
【0018】本発明は、また、真菌、特に上記した特定
の真菌群の1つから選ばれる真菌に由来する、フィター
ゼ活性を有するポリペプチドをコードする上記DNA配
列の1つを提供するものである。さらに、本発明は、上
記した真菌群の1つの真菌から単離されたDNAおよび
次のPCRプライマー対:センスプライマーとしての “ATGGA(C/T)ATGTG(C/T)TC(N)TT(C/T)GA” および アンチセンスプライマーとしての “TT(A/G)CC(A/G)GC(A/G)CC(G/A)TG(N)CC(A/G)TA” を用いるPCR反応の産物であるプローブと標準条件下
でハイブリダイズする、フィターゼ活性を有するポリペ
プチドをコードするDNA配列を提供するものである。
【0019】「標準条件」は上記の意味を有する。「P
CR反応の産物」は、好ましくは実施例11に関係する
実施例12に記載される反応によって得ることができる
産物、より好ましくは該反応によって得られた産物を意
味する。本発明は、さらに、アスペルギルス・テレウス
(CBS 220.95) から単離されたDNAおよび次の2つの
PCRプライマー対: (a) センスプライマーとしての “ATGGA(C/T)ATGTG(C/T)TC(N)TT(C/T)GA” および アンチセンスプライマーとしての “TT(A/G)CC(A/G)GC(A/G)CC(G/A)TG(N)CC(A/G)TA”、な
らびに (b) センスプライマーとしての “TA(C/T)GC(N)GA(C/T)TT(C/T)TC(N)CA(C/T)GA” およ
び アンチセンスプライマーとしての “CG(G/A)TC(G/A)TT(N)AC(N)AG(N)AC(N)C ” を用いるPCR反応の産物であるプローブと標準条件下
でハイブリダイズする、フィターゼ活性を有するポリペ
プチドをコードするDNA配列を提供するものである。
【0020】「標準条件」は先に定義したとおりであ
り、「PCR反応の産物」という用語は、好ましくは実
施例11に記載される反応によって得ることができる産
物、より好ましくは該反応によって得られた産物を意味
する。本発明は、また、先に規定したDNA配列の断片
を含有する、フィターゼ活性を有するキメラ構築物をコ
ードするDNA配列、好ましくはキメラ構築物がアスペ
ルギルス・ニガーフィターゼの断片をそのN末端でアス
ペルギルス・テレウスフィターゼの断片のC末端に融合
させたものからなる該DNA配列、より好ましくは図
9、10および11に示した特定のヌクレオチド配列を
有する該DNA配列およびその縮重変異体または均等物
(ここで、「縮重変異体」および「均等物」は上記の意
味を有する)を提供するものである。
【0021】さらに、本発明は、コードされるポリペプ
チドがフィターゼである、先に規定したDNA配列を提
供するものである。真菌株由来のゲノムDNAまたはc
DNAは、当技術分野で公知の方法により〔例えば、Ye
ltonら, Procd. Natl. Acad. Sci. USA, 1470-1474 (19
84) またはSambrook ら, 前掲を参照〕、または、特に
実施例2に記載するごとく調製することができる。
【0022】かかるゲノムDNAからの本発明のDNA
配列のクローニングは、例えば公知のポリメラーゼ連鎖
反応(PCR)法を用いて行うことができる。この方法
の原理は、例えば Whiteら (1989) に概説されている
が、その改良法が例えば Innisら〔PCR Protocols: A g
uide to Methods and Applications, Academic Press社
(1990) 〕によって記載されている。PCRは異なるD
NA配列の混合物から明確に定められた長さおよび配列
の特定のDNAを大量に生産するためのin vitro法であ
る。こうして、PCRは、2つのオリゴヌクレオチドプ
ライマー(該配列に特異的で、標的配列の反対の鎖にハ
イブリダイズする)によって挟まれる特定のDNA断片
の酵素的増幅に基づいている。プライマーはそれらの
3’末端が互いの方に向くように位置づけられる。鋳型
の熱変性、相補配列へのプライマーのアニーリング、お
よびアニールしたプライマーのDNAポリメラーゼによ
る伸長からなる反復サイクルが、PCRプライマー間の
セグメントの増幅をもたらす。各プライマーの伸長産物
は他方の鋳型として役立ち、各サイクルは本質的に前の
サイクルで生産されたDNA断片の量を2倍にする。好
熱性バクテリアのテルムス・アクアチクス(Thermus aqu
aticus) から単離された熱安定性のTaq DNA ポリメラー
ゼを利用することによって、それぞれの熱変性段階の後
に酵素の添加を必要としたポリメラーゼの変性を回避で
きるようになった。この進展により、各種の簡便な温度
循環装置によるPCRの自動化が可能となった。さら
に、プライマーのアニーリングおよび伸長に比較的高い
温度を使用できるため、増幅反応の特異性も高まる。高
められた特異性は、酵素およびプライマーに対する非標
的断片による競合を最小限に抑えて、増幅産物の総収量
を引き上げる。対象の特定配列がこの方法で高度に増幅
されると、当技術分野で知られた方法(例えば、アガロ
ースゲルでの分離)により非特定配列から簡単に分離し
て、例えば Holten および Graham, Nucleic Acid Res.
19, 1156 (1991)、Kovalic ら, Nucleic Acid Res. 1
9, 4560 (1991) 、Marchuk ら, Nucleic Acid Res. 19,
1154 (1991) または Mead ら, Bio/Technology 9, 657
-663 (1991)に記載されるようなベクターを使って当技
術分野で知られた方法によりクローニングすることがで
きる。
【0023】PCR法で用いるオリゴヌクレオチドプラ
イマーは当技術分野で知られた方法により、例えば Sam
brook ら (1989, “Molecular cloning ”第2版,Cold
Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbo
r )に記載されるようにして作製することができる。本
発明の実施に際して用いる特定のプライマーは、アスペ
ルギルス・ニガーのフィターゼ、アスペルギルス・ニガ
ーの酸性ホスファターゼ、サッカロミセス・セレビシエ
(Saccharomyces cerevisiae) の酸性ホスファターゼ、
およびシゾサッカロミセス・ポンベ (Schizosaccharomy
ces pombe)の酸性ホスファターゼの既知配列のDNA配
列比較に基づいて、縮重プライマーとして設計された
(配列情報については、例えば European Bioinformati
cs Institute (Hinxton Hall, Cambridge, GB)を参照の
こと)。アスペルギルス・ニガー由来の既知配列に基づ
いて作製したアスペルギルス・ニガーのコドン利用表に
従っていくつかのコドンを選択することにより、プライ
マーの縮重を減らした。さらに、特定のプローブを規定
するのに用いたアミノ酸配列のC末端のアミノ酸は、上
記のフィターゼを含む全ての酸性ホスファターゼにおい
て保存されていたアミノ酸であるが、残りのアミノ酸は
ホスファターゼよりもフィターゼに特異的であることが
見いだされた。
【0024】このような増幅DNA配列は、その後、当
技術分野で知られた方法により(Sambrookら, 前掲)、
特に実施例5〜7に記載するようにして、例えば真菌由
来のDNAのライブラリーをスクリーニングするために
用いることができる。ひとたび本発明の完全なDNA配
列が得られたら、それらを当技術分野で知られた方法、
例えばSambrookら(前掲)に記載された方法でベクター
に組み込み、コードされたポリペプチドを適当な宿主系
において過剰発現させることができる。しかし、当業者
であれば、DNA配列それ自体を用いて本発明の適当な
宿主系を形質転換することにより、コードされたポリペ
プチドの過剰発現が得られることも分かるだろう。適当
な宿主系は、例えば、アスペルギルス属菌〔例、アスペ
ルギルス・ニガー (ATCC 9142)またはアスペルギルス・
フィクウム (Aspergillus ficuum) (NRRL 3135) 〕また
はトリコデルマ属菌〔例、トリコデルマ・リーセイ (Tr
ichoderma reesei) 〕のような真菌類、あるいはサッカ
ロミセス属菌〔例、サッカロミセス・セレビシエ (Sacc
haromyces cerevisiae)またはピヒア属菌(例、ピヒア
・パストリス (Pichia pastoris)〕(すべてATCCか
ら入手可能)のような酵母である。使用できる細菌は、
例えば、大腸菌 (E. coli)、バシラス属菌〔例、バシラ
ス・ズブチリス (Bacillus subtilis)〕またはストレプ
トミセス属菌〔例、ストレプトミセス・リビダンス (St
reptomyces lividans)〕である(AnneおよびMallaert,
FEMS Microbiol. Letters 114, 121 (1993) を参照のこ
と)。用いることのできる大腸菌は大腸菌 K12株、例え
ばM15 〔Villarejo ら, J. Bacteriol. 120, 466-474
(1974) にDZ 291として記載されるもの〕、HB 101 (ATC
C 33694) または大腸菌 SG13009〔Gottesman ら, J. Ba
cteriol. 148, 265-273 (1981) 〕である。
【0025】真菌による発現に用いられるベクターは当
技術分野で知られており、例えば、EP 420 358に、ある
いはCullenら〔Bio/Technology 5, 369-376 (1987)〕、
Ward, Molecular Industrial Mycology, Systems and A
pplications for Filamentous Fungi, Marcel Dekker,
New York (1991) 、Upshall ら〔Bio/Technology 5,130
1-1304 (1987)〕、Gwynneら〔Bio/Technology 5, 71-79
(1987)〕、Puntら〔J. of Biotechnology 17, 19-34
(1991)〕によって記載されている。酵母用のベクターは
Sreekrishnaら〔J. Basic Microbiol. 28, 265-278 (1
988); Biochem.28, 4117-4125 (1989) 〕、Hitzemann
ら〔Nature 293, 717-722 (1981)〕によって、またはEP
183 070、EP 183 071、EP 248 227、EP 263 311に記載
されている。大腸菌発現用の適当なベクターとしては、
例えば Sambrook ら(前掲)、Fiers ら, Procd. 8th I
nt. Biotechnology Symposium 〔Soc. Franc. de Micro
biol., Paris (Durandら編集), pp. 680-697 (1988)
〕、Bujardら, Methods in Enzymology, Wu および Gr
ossmann編集, Academic Press社, 第155 巻, 416-433(1
987)、および Stuber ら, Immunological Methods, Lef
kovitsおよび Pernis編集, Academic Press社, 第IV巻,
121-152 (1990)に記載されるものを挙げることができ
る。バシラス発現用のベクターは当技術分野で知られて
おり、例えば、EP 405 370、Yansura および Henner, P
rocd. Nat. Acad. Sci. USA 81, 439 (1984)、Meth. En
zym. 185, 199-228 (1990)、または EP 207 459 に記載
されている。
【0026】こうしたベクターはプロモーターのような
調節要素をすでに含んでいるか、または、かかる要素を
含むように本発明のDNA配列を遺伝子操作することが
できる。用いることのできる適当なプロモーター要素は
当技術分野で知られており、例えば、トリコデルマ・リ
ーセイについては cbh1 プロモーター〔Haarkiら, Biot
echnology 7, 596-600 (1989) 〕または pki1 プロモー
ター〔Schindler ら,Gene 130, 271-275 (1993)〕、ア
スペルギルス・オリザについては amyプロモーター〔Ch
ristensen ら, Abstr. 19th Lunteren Lectures on Mol
ecular Genetics F23 (1987)、Christensen ら,Biotech
nology 6, 1419-1422 (1988)、Tadaら,Mol. Gen. Gene
t. 229, 301 (1991)〕、アスペルギルス・ニガーについ
ては glaA プロモーター〔Cullenら, Bio/Technology
5, 369-376 (1987)、Gwynneら, Bio/Technology 5, 713
-719 (1987)、Ward, Molecular Industrial Mycology,
Systems and Applications for Filamentous Fungi, Ma
rcel Dekker, New York, 83-106 (1991) 〕、alcAプロ
モーター〔Gwynneら, Bio/Technology 5, 713-719 (198
7)〕、suc1プロモーター〔Boddy ら, Current Genetics
24, 60-66 (1993) 〕、aphAプロモーター〔MacRaeら,
Gene 71, 339-348 (1988) 、MacRaeら, Gene 132, 193-
198 (1993)〕、tpiAプロモーター〔McKnightら, Cell 4
6, 143-147 (1986) 、Upshall ら, Bio/Technology 5,
1301-1304 (1987)〕、gpdAプロモーター〔Puntら, Gene
69, 49-57 (1988) 、Puntら, J. of Biotechnology 1
7, 19-37(1991)〕および pkiA プロモーター〔de Graaf
f ら, Curr. Genet. 22, 21-27 (1992) 〕である。酵母
発現用の適当なプロモーター要素は当技術分野で知られ
ており、例えば、pho5プロモーター〔Vogel ら, Molecu
lar and Cellular Biology, 2050-2057 (1989)、Rudolf
and Hinnen, Proc. Natl. Acad. Sci. 84, 1340-1344
(1987)〕またはサッカロミセス・セレビシエ発現用の g
apプロモーター、およびピヒア・パストリス発現用の a
ox1 プロモーター〔Koutz ら, Yeast 5, 167-177 (198
9) 、Sreekrishna ら, J. Basic Microbiol. 28, 265-2
78 (1988)〕である。
【0027】従って、好ましくは細菌、真菌または酵母
宿主で本発明のDNA配列を発現させるための、該DN
A配列を含有するベクターおよび形質転換された細菌、
真菌または酵母宿主も本発明の対象となる。こうしたD
NA配列が適当な培地で適切な宿主細胞により発現され
たら、コード化されるフィターゼを、フィターゼが培地
に分泌される場合には培地から、また、フィターゼが細
胞内に存在する場合には宿主生物から、タンパク質精製
の分野で知られた方法または例えば EP 420 358 に記載
された方法により単離することができる。従って、上記
のような形質転換細菌または宿主細胞を適当な培養条件
下で培養し、そしてそこからポリペプチドを回収するこ
とを特徴とする本発明のポリペプチドの生産方法、およ
びこのような方法によって生産されたポリペプチドまた
は本発明のDNA配列によってコードされるポリペプチ
ドも本発明の対象となる。
【0028】本発明のポリペプチドが得られたら、その
活性に関して、当技術分野で知られたアッセイ、例えば
Engelenら〔J. AOAC Intern. 77, 760-764 (1994)〕に
よりまたは実施例9に記載されるようにして該ポリペプ
チドを特性付けることができる。本発明のポリペプチド
を農業の分野で有用なものにするそれらの性質に関して
は、例えば Simons ら〔British Journal of Nutrition
64, 525-540 (1990)〕、Schoner ら〔J. Anim. Physio
l. a. Anim. Nutr. 66, 248-255 (1991) 〕、Vogt〔Arc
h. Geflugelk. 56, 93-98 (1992) 〕、Jongbloed ら
〔J. Anim. Sci.,70, 1159-1168 (1992) 〕、Perneyら
〔Poultry Science 72, 2106-2114 (1993)〕、Farrell
ら〔J. Anim. Physiol. a. Anim. Nutr. 69, 278-283
(1993) 〕、Brozら〔British Poultry Science 35, 273
-280 (1994)〕および Dungelhoef ら〔Animal Feed Sci
ence and Technology 49, 1-10 (1994)〕により記載さ
れるような、当技術分野で知られた任意のアッセイを用
いることができる。それらの耐熱性に関しては、例えば
Yamada ら〔前掲〕により記載されるような、当技術分
野で知られた任意のアッセイを、そしてそれらのpHお
よび基質特異性のプロフィールに関しては、例えば実施
例9または Yamada ら〔前掲〕に記載されるような、当
技術分野で知られた任意のアッセイを使用することがで
きる。
【0029】一般に、本発明のポリペプチドは、フィチ
ン酸をイノシトールと無機リン酸に変換する特定の応用
分野に限られることなく用いられるものである。さら
に、本発明のポリペプチドは、複合食品または飼料の製
造方法において用いられ、かかる組成物の諸成分と1種
以上の本発明のポリペプチドとが一緒に混合される。従
って、1種以上の本発明のポリペプチドを含有する複合
食品または飼料も本発明の対象となる。当業者であれ
ば、その製造方法について熟知しているだろう。こうし
た複合食品または飼料は、この目的のために常用される
公知の添加剤または成分をさらに含んでいてもよい。
【0030】さらに、動物に、こうした飼料組成物を、
該飼料中に含まれるフィチン酸 (phytate)をイノシトー
ルと無機リン酸に変換するのに有効な量で与えることを
特徴とする、動物肥料中のフィチン酸のレベルを低下さ
せる方法を提供することも本発明の対象となる。
【0031】
【実施例】用いる特定の培地および溶液 完全培地 (Clutterbuck) グルコース 10 g/l -CN 溶液 10 ml/l 硝酸ナトリウム 6 g/l バクトペプトン (Difco Lab., Detroit, MI, USA) 2 g/l 酵母エキス (Difco) 1 g/l カザミノ酸 (Difco) 1.5 g/l 調製微量元素溶液 1 ml/l ビタミン溶液 1 ml/l M3培地 グルコース 10 g/l -CN 溶液 10 ml/l 調製微量元素溶液 1 ml/l 硝酸アンモニウム 2 g/l M3培地−リン酸塩 -CN を-CNPで置き換えたM3培地 M3培地−リン酸塩+フィチン酸塩 5 g/l のフィチン酸 Na12 (Sigma #P-3168; Sigma, St. Louis, MO, USA)を 添加したM3培地−リン酸塩調製微量元素溶液 CuSO4 0.04% FeSO4.7H2O 0.08% Na2MoO4.2H2O 0.08% ZnSO4.7H2O 0.8 % B4Na2O7.10H2O 0.004 % MnSO4.H2O 0.08%ビタミン溶液 リボフラビン 0.1 % ニコチンアミド 0.1 % p-アミノ安息香酸 0.01% ピリドキシン/HCl 0.05% アノイリン/HCl 0.05% ビオチン 0.001 %-CN 溶液 KH2PO4 140 g/l K2PO4.3H2O 90 g/l KCl 10 g/l MgSO4.7H2O 10 g/l-CNP溶液 HEPES 47.6 g/200 ml KCl 2 g/200 ml MgSO4.7H2O 2 g/200 ml
【0032】実施例1 フィターゼ活性についての真菌のスクリーニング 真菌は、次の3種類の培地を用いて、3プレート系でス
クリーニングした。 「M3」 (リン酸塩を含有する規定培地)、 「M3−P」 (リン酸塩を除いたM3培地)および 「M3−P+フィチン酸塩」(リン酸塩を除いてあるが、唯一のリン源とし てフィチン酸塩を含有するM3培地) このプレートはアガロースから作られていて、リン酸の
バックグラウンドレベルを低下させてある。
【0033】真菌を培地上で、供給会社が推奨する温度
で生育させた。胞子または菌糸を検査プレートに移し、
生育が観察されるまで推奨される温度で培養した。次の
耐熱菌株はこうした生育を示すことが分かった。 ミセリオフトラ・サーモフィラ (ATCC 48 102) タラロミセス・サーモフィルス (ATCC 20 186) アスペルギルス・フミガツス (ATCC 34 625)
【0034】実施例2 真菌の生育およびゲノムDNAの調製 ミセリオフトラ・サーモフィラ、タラロミセス・サーモ
フィルス、アスペルギルス・フミガツス、アスペルギル
ス・ニードランス、アスペルギルス・テレウス9A-1およ
びアスペルギルス・テレウス CBS 220.95 の菌株をポテ
ト・デキストロース・ブロス (Potato Dextrose Broth;
Difco Lab., Detroit, MI, USA)または完全培地 (Clut
terbuck)にて生育させた。アスペルギルス・テレウス9A
-1およびアスペルギルス・ニードランスは、特許手続上
のブダペスト条約に基づいて、DSM (Braunschweig, BR
D) に、それぞれ1994年3月17日に受託番号 DSM 9076
および1995年2月17日に受託番号 DSM 9743 として寄託
された。
【0035】ゲノムDNAは次のようにして調製した。
培地に高密度で胞子を植えつけ、振とうしながら一晩生
育させた。菌糸を濾過により回収し、ブロットし、乾燥
させ、そして重さを量った。1回の調製につき最高2.
0gを使用した。菌糸を液体窒素中で砕いて微細な粉末
となし、すぐに10mlの抽出緩衝液(200mM Tris/HC
l, 250mM NaCl, 25mM EDTA, 0.5% SDS, pH 8.5)に加え
てよく混合した。このスラリーにフェノール(7ml)
を加えて混合し、さらにクロロホルム(3ml)を加え
て十分に混合した。この混合物を遠心 (20,000 g) にか
け、水相を回収した。RNアーゼAを加えて最終濃度を
250μg/mlとなし、37℃で15分間インキュベートし
た。次に、この混合物を1容量のクロロホルムで抽出
し、遠心 (10,000 g, 10分) した。水相を回収し、0.
54容量のイソプロパノールを用いて室温で1時間にわ
たりDNAを沈殿させた。DNAを巻きつけて回収し、
水に再懸濁させた。
【0036】得られたDNAは次のようにしてさらに精
製した。DNAの一部をプロテイナーゼKを用いて37
℃で2時間消化し、次いで等容量のフェノール/クロロ
ホルムで繰り返し(2〜3回)抽出し、エタノール沈殿
させ、その後水に再懸濁させて約1μg/μlの濃度と
した。
【0037】実施例3 縮重PCR PCRは、本質的にパーキン・エルマー・シータス〔(P
erkin Elmer Cetus: PEC); Norwalk, CT, USA 〕のプロ
トコールに従って行った。次の2つのプライマーを用い
た(括弧内に示した塩基はいずれか一方/又はを意味す
る)。 Phyt8: 5'ATG GA(CT) ATG TG(CT) TCN TT(CT) GA 3' 縮重=32 高温=60℃/低温52℃ Phyt9: 5'TT(AG) CC(AG) GC(AG) CC(GA) TGN CC(GA) TA 3' 高温=70℃/低温58℃ 典型的な反応は次のように実施した。
【0038】 H2O 24.5 μl 10 X PEC GeneAmp緩衝液 5 μl GeneAmp dNTP (10 mM) 8 μl プライマー1 (Phyt8, 100μM) 5 μl プライマー2 (Phyt9, 100μM) 5 μl DNA (約1μg/μl) 1 μl Taq ポリメラーゼ (PEC) 0.5 μl 50 μl Taq ポリメラーゼを除く全成分を95℃で10分、次に
50℃で10分インキュベートし、その後反応混合物を
氷上に置いた。続いて、Taq ポリメラーゼ (Amplitaq,
Hoffmann-La Roche, Basel, CH) を加え、トリオサーモ
ブロック(Triothermoblock; Biometra, Gottingen, D
E) で次のサイクルプロフィールに従って35回のPC
Rを実施した。
【0039】95℃/60秒 50℃/90秒 72℃/120 秒 この反応混合物のアリコートを1.5%アガロースゲル
上で分析した。
【0040】実施例4 PCR断片のサブクローニングおよび配列決定 予期された大きさ(アスペルギルス・ニガーDNA配列
からは約146bpが予測される)のPCR産物を低融
点アガロースから切りだし、NACS-PREPAC カラム (BRL
Life Technologies 社, Gaithersburg, MD, USA)から製
造会社のプロトコールに従って精製した。この断片を5
0μlの100mM カコジル酸ナトリウム pH 6.6, 12.5mM
Tris/HCl pH 7.0, 0.1mMジチオトレイトール, 125 μg/
mlウシ血清アルブミン, 1mM CoCl2, 20 μm dATP, 10単
位のターミナルデオキシトランスフェラーゼ (Boehring
er Mannheim, Mannheim, DE)中で37℃にて5分間ポリ
アデニル化し、p123T ベクター〔Mitchellら, PCR Met
h. App. 2, 81-82 (1992)〕にクローニングした。
【0041】また、PCR断片は、精製後に、“Sure C
lone”ライゲーションキット (Pharmacia)を用いて製造
会社の説明書どおりにクローニングした。配列決定は、
Quiagen カラム (Diagen GmbH, Hilden, DE)で精製した
dsDNAに対して、ジデオキシ法およびファルマシア
T7キット (Pharmacia, LKB Biotechnology AB, Uppsa
la, SE) を用いて、製造会社のプロトコールに従って実
施した。
【0042】実施例5 ラムダ Fix II ライブラリーの構築およびスクリーニン
アスペルギルス・テレウス9A-1株およびミセリオフトラ
・サーモフィラに由来する断片を用いて BamHIおよびBg
lII サザンを釣り上げ、ラムダ Fix II ベクター (Stra
tagene, La Jolla, CA, USA)へのゲノムライブラリーの
構築に用いるのに適した制限酵素を調べた。ラムダ Fix
II は9〜23kbの挿入配列を受け入れるにすぎな
い。サザンは次のプロトコールに従って実施した。ゲノ
ムDNA (10μg)を最終容量 200μl にて消化した。酵
素を含まない反応混合物を調製し、氷上で2時間インキ
ュベートした。酵素(50単位)を加え、反応混合物を適
温で3時間インキュベートした。次に、等容量のフェノ
ール/クロロホルムで抽出し、エタノール沈殿させた。
負荷緩衝液中に懸濁したDNAを65℃に15分間加熱
し、その後0.7%アガロースゲル(一晩、30V)で分
離した。移行に先立って、ゲルを0.2M HCl中で室温にて
10分間ずつ2回、続いて 1M NaCl/0.4M NaOH 中で室
温にて15分間ずつ2回洗浄した。DNAを0.4M NaOH
にて毛細管移行によりニトラン (Nytran) 13N ナイロン
膜 (Schleicher and Schuell AG, Feldbach, Zurich, C
H)に4時間かけて移行させた。移行の後、膜をUVに露
光した〔Auto cross-link, UV Stratalinker 2400, Str
atagene (La Jolla, CA, USA) 〕。
【0043】膜はハイブリダイゼーション緩衝液〔50%
ホルムアミド、1%ドデシル硫酸ナトリウム(SD
S)、10%デキストラン硫酸、4xSSPE(180mM Na
Cl, 10mMNaH2PO4, 1mM EDTA, pH 7.4) 〕中で42℃に
て4時間プレハイブリダイズさせ、変性プローブの添加
後は42℃で一晩ハイブリダイズさせた。ブロットを次
のように洗浄した: 1xSSPE/0.5 %SDS/室温/30分 0.1 xSSPE/0.1 %SDS/室温/30分 0.1 xSSPE/0.1 %SDS/65℃/30分 結果は、BamHI で消化したアスペルギルス・テレウス9A
-1株のゲノムDNAおよびBglII で消化したミセリオフ
トラ・サーモフィラのゲノムDNAがラムダ Fix II ベ
クターへのクローニングに適する断片をもたらすことを
示した。
【0044】ラムダ Fix II ベクターへのアスペルギル
ス・テレウス9A-1株およびミセリオフトラ・サーモフィ
ラのゲノムライブラリーの構築は、製造会社のプロトコ
ール(Stratagene) に従って実施した。ラムダライブラ
リーは各ライブラリーについて10枚の137mm プレート
にまく。プラークをニトラン13N 丸形フィルターに移し
取り、0.5M NaOH/1.5M NaCl 中で1分間、次いで0.5M T
ris-HCl pH8.0/1.5M NaCl 中で5分間処理した。その
後、フィルターを2xSSCで5分間処理し、自然乾燥
させた。続いて、それらをUV(1分、UV Stratalinke
r 2400, Stratagene)で固定した。フィルターをハイブ
リダイズさせ、上記のように洗浄した。推定上の陽性プ
ラークを採取し、ファージをSM緩衝液(180mM NaCl,
8mM MgSO4.7H2O, 20mM Tris-HCl pH7.5, 0.01 %ゼラチ
ン)中に浸した。このストックを希釈し、137mm プレー
トにまいた。2枚ずつのフィルターに移し取り、上記の
ように処理した。各プレートから透明な単一の陽性プラ
ークを取り上げ、SM緩衝液で希釈した。アスペルギル
ス・テレウス9A-1株から2個(9A1 λ17および9A1 λ2
2)、そしてミセリオフトラ・サーモフィラから1個
(MTλ27)、全部で3個の陽性プラークが得られた。
【0045】実施例6 ラムダDNAの調製およびクローンの確認 陽性プラークからラムダDNAを調製した。これは“Ma
gic Lambda Prep ”システム (Promega 社, Madison, W
I, USA) を使って行い、製造会社の説明書に従った。ク
ローンの本性を確かめるため、ラムダDNAをPstIおよ
びSalIで消化し、得られたブロットをPCR産物で釣り
上げた。全ての場合に、クローンはプローブに相補的な
配列を含むことが確認された。
【0046】実施例7 フィターゼ遺伝子のサブクローニングおよび配列決定 9A1 λ17から得られたDNAをPstIで消化し、得られた
断片の混合物を、PstIで切断した pBluescript II SK+
(Stratagene)に連結し、そしてエビアルカリ性ホスファ
ターゼ (United States Biochemical 社, Cleaveland,
OH, USA)で処理した。連結反応は16℃で一夜行った。
この連結混合物でXL-1 Blue Supercompetent細胞 (Stra
tagene) を形質転換し、0.5mM イソプロピル- β-D- チ
オガラクトピラノシド (IPTG) 、40μg/ml 5- ブロモ-4
- クロロ-3- インドイル- β-D-ガラクトピラノシド (X
gal) 、50μg/mlアンピシリンを含有するLBプレート
にまいた。
【0047】9A1 λ17から得られたDNAをBglII およ
びXbaIで消化し、得られた断片の混合物を、BamHI/XbaI
で消化した pBluescript II SK+ に連結した。連結反
応、形質転換およびスクリーニングを上記のように行っ
た。MTλ27から得られたDNAをSalIで消化し、得ら
れた断片の混合物を、SalIで消化した pBluescript II
SK+ に連結し、そしてエビアルカリ性ホスファターゼで
処理した。連結反応は16℃で一夜行った。この連結混
合物でXL-1 Blue Supercompetent細胞を形質転換し、Xg
al/IPTG およびアンピシリンを含有するLBプレートに
まいた。
【0048】上記の形質転換からのコロニーを採取し、
約75を単一のプレートに“グリッド (gridded)”し
た。37℃で一夜インキュベーションした後、コロニー
をナイロンフィルター(“Hybond-N”, Amersham社, Ar
lington Heights, IL, USA)に移し取り、フィルターを
0.5M NaOH で3分間、1M Tris-HCl pH7.5 で1分間ずつ
2回、その後0.5M Tris-HCl pH7.5/1.5M NaCl で5分間
処理した。フィルターを自然乾燥させ、UV(2分間、
UV Stratalinker 2400, Stratagene)で固定した。フィ
ルターを実施例5のPCR産物とハイブリダイズさせ
た。陽性コロニーを選択してDNAを調製した。実施例
4に記載したごとく、サブクローンの配列決定を行っ
た。決定された配列は、アスペルギルス・テレウス9A-1
株由来のフィターゼおよびそのコーディングDNA配列
については図1および2に、ミセリオフトラ・サーモフ
ィラ由来のフィターゼおよびそのコーディングDNA配
列については図3および4に示してある。図5のAはア
スペルギルス・テレウスのDNAの制限地図(矢印はコ
ーディング領域を、裁断された線はコーディング領域に
加えて配列決定された領域を示す)を示し、図5のBは
ミセリオフトラ・サーモフィラのDNAの制限地図を示
す。図6はタラロミセス・サーモフィルス由来のフィタ
ーゼの一部およびそのコーディングDNA配列を示し、
図7はアスペルギルス・フミガツス由来のフィターゼの
一部およびそのコーディングDNA配列を示し、そして
図8はアスペルギルス・ニードランス由来のフィターゼ
の一部およびそのコーディングDNA配列を示す。タラ
ロミセス・サーモフィルス、アスペルギルス・フミガツ
スおよびアスペルギルス・ニードランス由来のフィター
ゼの一部ならびにそれらのコーディングDNA配列は、
実施例2〜7にアスペルギルス・テレウス9A-1株とミセ
リオフトラ・サーモフィラについて記載した方法と同じ
方法で得られた。塩基は常用される一文字表記により小
文字で両鎖について示してある。誘導されたフィターゼ
のアミノ酸配列は、常用される一文字表記により大文字
で、対応するDNA配列の下に示してある。
【0049】実施例8 A.ニガーフィターゼのDNA配列とA.テレウスフィ
ターゼのDNA配列とのキメラ構築物の作製 すべての構築は、Sambrookら (1989) (Molecular cloni
ng, A laboratory Manual, Cold Spring Harbor Labora
tory Press, NY) によって記載されるような標準的分子
生物学的手法を用いて行った。
【0050】EP 420 358に記載されるアスペルギルス・
ニガーフィターゼの最初の146アミノ酸をアスペルギ
ルス・テレウス 9A1遺伝子の320C末端アミノ酸に融
合させた。A.ニガーのフィターゼ遺伝子をPCRでク
ローン化したとき、ATG開始コドンにNcoI部位を導入
した。A.ニガーフィターゼに存在するイントロンは、
次のプライマー(ここで、斜線はその左側の配列が第1
エクソンの3'末端にハイブリダイズし、その右側の配列
が第2エクソンの5'末端にハイブリダイズすることを示
す): 5'-AGTCCGGAGGTGACT/CCAGCTAGGAGATAC-3' を用いる部位特異的突然変異誘発(Bio-Rad キット、カ
タログ番号170-3581; Bio-Rad, Richmond, CA, USA)に
より除いた。
【0051】A.ニガーフィターゼとA.テレウスフィ
ターゼとのキメラ構築物を作製するにあたって、クロー
ニングに役立つようにA.ニガーのコーディング配列に
Eco47III部位を導入した。T3プライマーとともに突然
変異誘発プライマー (5'CGATTC GTA gCG CTG GTA G 3')
を用いるPCRにより、BamHI とEco47IIIで切断した
DNA断片を生成した。このBamHI/Eco47III断片を、Ba
mHI/Eco47IIIで切断したp9A1Pst (実施例7)に挿入し
た。図9、10および11は、融合構築物のアミノ酸配
列およびそのコーディングDNA配列を示す。
【0052】実施例9 フィターゼの発現 発現ベクターの構築 A.ニガーにおいて融合構築物を発現させるために、融
合遺伝子がA.ニガーの誘導性のグルコアミラーゼ(gl
aA)プロモーターの制御下に置かれる発現カセットを選
んだ。完全なA.テレウス 9A1遺伝子の場合は、A.ニ
ードランスの構成性のグリセルアルデヒド-3- ホスフェ
ートデヒドロゲナーゼ(gpdA)プロモーターを含む発現
カセットを選んだ。A.ニガー発現用の遺伝子はすべ
て、分泌のためのそれら自身のシグナル配列を持ってい
た。
【0053】ベクター pFPAN1 の構築 A.ニガーのグルコアミラーゼ(glaA)プロモーター
を、プラスミド pDH33〔Smith ら (1990), Gene 88: 25
9-262 〕から 1960 bpの XhoI/ClaI断片として単離し、
A.ニードランスのtrpCターミネーターの710 bp BamHI
/XbaI 断片を含むpBluescript SK+ ベクター (pBS)〔St
ratagene, La Jolla, CA, USA 〕にクローニングした。
このカセットを含むプラスミドをpGLAC と名づけた。実
施例8に記載される融合遺伝子を、平滑末端化NcoI/Eco
RI断片をプラスミドpGLAC の平滑末端化ClaI部位および
EcoRV 部位に連結させることにより、A.ニガーのglaA
プロモーターの制御下に置いた。制限酵素消化により正
しい方向を確認した。全カセットをKpnI/XbaI 断片とし
て、ウリジン栄養要求性アスペルギルス属における選択
マーカーであるニューロスポラ・クラサ (Neurospora c
rassa)のpyr4遺伝子を持つpUC19 (pUC19-pyr4) (New En
gland Biolabs, GmbH, Schwalbach, BRD) に移し、ベク
ターpFPAN1を得た(図12を参照;制限部位およびコー
ディング領域を示してある;横線で消されている制限部
位は平滑末端連結部位を示す)。
【0054】ベクター pPAT1の構築 A.ニードランスのグリセルアルデヒド-3- ホスフェー
トデヒドロゲナーゼ(gpdA)プロモーターを、プラスミ
ド pAN52-1〔Puntら (1987), Gene 56: 117-124 〕から
約2.3 kbのEcoRI/NcoI断片として単離し、pUC19-NcoI
(SmaI部位をNcoI部位で置き換えたpUC19 )にクローニ
ングし、EcoRI/BamHI 断片として再単離し、そして上記
のtrpCターミネーターを含むpBS にクローニングした。
得られたカセットをpGPDN と名づけた。A.テレウス遺
伝子をNcoI/EcoRI断片として単離し、EcoRI 部位を修復
して平滑末端とした。プラスミドpGPDN をBamHI とNcoI
で切断した。BamHI 部位を修復して平滑末端とした。
A.テレウス遺伝子のNcoI/EcoRI(平滑)断片をgpdAプ
ロモーターとtrpCターミネーターの間にクローニングし
た。発現カセットをKpnI/XbaI 断片として単離し、pUC1
9-pyr4にクローニングしてプラスミドpPAT1 を得た(図
13を参照;記号の説明については図12の説明を参照
のこと)。
【0055】アスペルギルス・ニガーにおける融合タン
パク質の発現 A)形質転換 若干の変更を伴う、Ballanceら〔(1983), Biochem. Bio
phys. Res. Commun 112, 284-289〕によって記載される
形質転換プロトコールを使用して、プラスミドpFPAN1で
A.ニガーを形質転換した。
【0056】− YPD培地(1%酵母エキス、2%ペプト
ン、2%デキストロース)に1mlあたり106 の胞子を植え
つけ、30℃、250rpmで24時間生育させた; − Wero-Lene N ティッシュ (No. 8011.0600 Wernli A
G Verbandstoffabrik,4852 Rothrist, CH) を使って細
胞を回収し、緩衝液 (0.01M スクシネート緩衝液中の0.
8M KCl, 0.05M CaCl2; pH 5.5)で1回洗った; − プロトプラスト調製のため、溶解酵素 (SIGMA L-22
65, St. Louis, MO, USA) のみを使用した; − 細胞を30℃、100rpmで90分間インキュベ
ートし、濾過 (Wero-Lene N ティッシュ) によりプロト
プラストを分離した; − プロトプラストをSTC(1Mソルビトール, 0.05M
CaCl2, 0.01M Tris/HCl pH 7.5) で1回洗い、同じ緩衝
液に再懸濁した; − 150μlのプロトプラスト(約108/ml)を10〜
15μgのプラスミドDNAと穏やかに混合し、室温で
25分間インキュベートした; − ポリエチレングリコール (60% PEG 4000, 50mM CaC
l2, 10mM Tris/HCl pH7.5) を3段階(150 μl 、200
μl および900 μl )で加え、サンプルを室温で25分
間さらにインキュベートした; − 5mlのSTCを加え、遠心し、プロトプラストを2.
5 mlのYGS(0.5%酵母エキス、2%グルコース、1.2Mソ
ルビトール)に再懸濁した; − サンプルを30℃、100rpmで2時間インキュ
ベートし、遠心し、プロトプラストを1mlの1.2Mソルビ
トールに再懸濁した; − 形質転換プロトプラストを20mlの最小再生培地
(1リットルあたり0.2gのアルギニンおよび10mgのニコ
チンアミドを補充した、0.7%アミノ酸不含酵母窒素原基
礎培地、2%グルコース、1Mソルビトール、1.5%寒天、20
mM Tris/HCl pH 7.5) と混合した; − プレートを30℃で3〜5日間インキュベートし
た。
【0057】B)発現 単一の形質転換体を単離し、精製し、そして融合タンパ
ク質の過剰生産について調べた。100mlのM25培地
〔1リットルあたり70g マルトデキストリン (Glucidex
17D, Sugro Basel, CH), 12.5g 酵母エキス, 25g カゼ
イン加水分解産物, 2g KH2PO4, 2g K2SO4, 0.5g MgSO4.
7H2O, 0.03g ZnCl2, 0.02g CaCl2, 0.05g MnSO4.4H2O,
0.05g FeSO4; pH 5.6 〕に形質転換体FPAN1#11, #13, #
16, #E25, #E30, #E31のそれぞれからの106/mlの胞子を
植えつけ、30℃、270rpmで5日間インキュベー
トした。上澄み液を集め、活性を測定した。融合タンパ
ク質はpH2.5で基質としてのフィチン酸に対して最
大活性を示し、一方、基質として4-ニトロフェニルホス
フェートを用いた場合は、pH2.5および5.0にお
いて最大活性を示した(表1)。
【0058】C)活性試験 a)フィチン酸 1mlの酵素反応液は0.5ml の透析上澄み液(必要に応じ
て希釈)と5.4mM のフィチン酸 (SIGMA P-3168) を含ん
でいた。酵素反応はそれぞれ0.2M酢酸ナトリウム緩衝液
pH 5.0および0.2Mグリシン緩衝液pH 2.5中で行った。サ
ンプルを37℃で15分間インキュベートした。1mlの
15%TCA(トリクロロ酢酸)を加えることにより反応
を停止させた。
【0059】呈色反応のために、反応を停止させた0.1
mlのサンプルを0.9 mlの蒸留水で希釈し、1mlの試薬溶
液(3容量の1M H2SO4, 1容量の2.5% (NH4)6Mo7O24,1
容量の10% アスコルビン酸)と混合した。サンプルを5
0℃で20分間インキュベートし、青色を820nmで
分光光度分析により測定した。この試験はホスフェート
の放出に基づくので、ホスフェート標準曲線(11〜4
5nmol/ml)を用いてサンプルの活性を測定した。
【0060】b)4-ニトロフェニルホスフェート 1mlの酵素反応液は100 μl の透析上澄み液(必要に応
じて希釈)と1.7mM の4-ニトロフェニルホスフェート
(Merck, 6850, Darmstadt, BRD)を含んでいた。酵素反
応はそれぞれ0.2M酢酸ナトリウム緩衝液pH 5.0および0.
2Mグリシン緩衝液pH 2.5中で行った。サンプルを37℃
で15分間インキュベートした。1mlの15%TCAを加
えて反応を停止させた。酵素活性の測定には、上記のプ
ロトコールを使用した。
【0061】
【表1】 表1 基 質 フィチン酸 *4-ニトロフェニルホスフェート形質転換体 pH 5.0 pH 2.5 pH 5.0 pH 2.5 A.ニガー1) 0.2 1 1 2 FPAN1 #11 6 49 173 399 FPAN1 #13 2 21 60 228 FPAN1 #16 1 16 46 153 FPAN1 #E25 3 26 74 228 FPAN1 #E30 3 43 157 347 FPAN1 #E31 3 39 154 271 * 単位/ml:1単位=1μmol 放出ホスフェート/分(37℃)1) 非形質転換体
【0062】アスペルギルス・ニガーにおけるアスペル
ギルス・テレウス 9A1遺伝子の発現 A.ニガーNW205 を上記のようにプラスミドpPAT1 で形
質転換した。単一の形質転換体を単離し、精製し、A.
テレウスタンパク質の過剰発現についてスクリーニング
した。50mlのYPD培地に、形質転換体 PAT1#3, #1
0, #11, #13, #16 のそれぞれからの106/mlの胞子を植
えつけ、30℃、270rpmで3日間インキュベート
した。上澄み液を集め、活性を上記のように測定した。
ただし、酵素反応のpHが違っていた。この酵素は、基
質としてフィチン酸を用いた場合はpH5.5で、基質
として4-ニトロフェニルホスフェートを用いた場合はp
H3.5でその主要活性を示した(表2)。
【0063】
【表2】 表2 基 質 フィチン酸 *4-ニトロフェニルホスフェート形質転換体 pH 5.5 pH 3.5 pH 5.5 pH 3.5 A.ニガー1) 0 0 0 0.1 PAT1 #3 10 0 0.2 0.7 PAT1 #10 9 0 0.2 0.8 PAT1 #11 5 0 0.1 0.5 PAT1 #13 9 0 0.2 0.7 PAT1 #16 5 0 0.1 0.5 * 単位/ml:1単位=1μmol 放出ホスフェート/分(37℃)1) 非形質転換体
【0064】実施例10 アスペルギルス・ニガーNW205 形質転換体の発酵 A)形質転換体 FPAN1#11 振とうフラスコ中の前培養培地〔1リットルあたり30g
マルトデキストリン (Glucidex 17D), 10g酵母エキス,
10g カゼイン加水分解産物, 1g KH2PO4, 0.5gMgSO4.7H2
O, 3g Tween 80; pH 5.5 〕に106/mlの胞子を植えつ
け、34℃、250rpmで24時間インキュベートし
た。
【0065】10リットルの発酵槽に前培養物を1:1
00の最終希釈で植えつけた。バッチ式発酵は最低25
%の自動制御溶存酸素濃度(pO2 ≧25%)でもって
30℃で行った。pHは5M NaOH による自動滴定で3.
0に維持した。発酵用の培地は、1リットルあたり35g
マルトデキストリン, 9.4g酵母エキス, 18.7g カゼイン
加水分解産物, 2g KH2PO4, 2g K2SO4, 0.5g MgSO4.7H
2O, 0.03g ZnCl2, 0.02g CaCl2, 0.05g MnSO4.4H2O, 0.
05g FeSO4; pH 5.6 であった。
【0066】これらの条件下で3日後に得られた酵素活
性は、基質としてフィチン酸を用いた場合がpH2.5
およびpH5.0でそれぞれ35単位/mlおよび16単
位/mlであり、基質として4-ニトロフェニルホスフェー
トを用いた場合がpH2.5およびpH5.0でそれぞ
れ295単位/mlおよび90単位/mlであった。
【0067】B)形質転換体 PAT1#11 前培養、発酵槽の植えつけ、および発酵培地は上記のと
おりであったが、pHを5M NaOH による自動滴定で4.
5に保持した。これらの条件下で4日後に得られた酵素
活性は、基質としてフィチン酸を用いた場合がpH5.
5で17.5単位/mlであり、基質として4-ニトロフェ
ニルホスフェートを用いた場合がpH3.5で2単位/
mlであった。
【0068】実施例11 アスペルギルス・テレウス (CBS 220.95) のフィターゼ
遺伝子のPCR断片の単離 アスペルギルス・テレウス (CBS 220.95) のDNAを用
いて、断片のPCR増幅のために2つの異なるプライマ
ー対を使用した。用いたプライマーを下記の表に示す。 増幅断片 プライマー オリゴヌクレオチド配列 (5'から3') ─────────────────────────────────── 8プラス9 8 ATGGA(C/T)ATGTG(C/T)TC(N)TT(C/T)GA ───────────────────────────── アミノ酸 254-259:MDMCSF ───────────────────────────── 約150 bp 9 TT(A/G)CC(A/G)GC(A/G)CC(G/A)TG(N)CC(A/G)TA ────────────────────────────── アミノ酸 296-301:YGHGAG ─────────────────────────────────── 10プラス11 10 TA(C/T)GC(N)GA(C/T)TT(C/T)TC(N)CA(C/T)GA ───────────────────────────── アミノ酸 349-354:YADFSH ───────────────────────────── 約250 bp 11 CG(G/A)TC(G/A)TT(N)AC(N)AG(N)AC(N)C ───────────────────────────── アミノ酸 416-422:RVLVNDR ──────────────────────────────────
【0069】プライマー8および10はセンスプライマ
ーであり、プライマー9および11はアンチセンスプラ
イマーである。これらのプライマーはアスペルギルス・
ニガー遺伝子のコーディング配列の表示した部分に相当
する。用いた組合せはプライマー8プラス9および10
プラス11である。Clontech (Palo Alto, CA, USA)か
らのTaq-Start 抗体キットを製造会社のプロトコールに
従って使用した。8プラス9のプライマー濃度は0.2
mMとし、10プラス11のプライマー濃度は1mMと
した。増幅のためにタッチ−ダウン (touch-down) PC
Rを採用した〔Don, R.H. ら(1991), Nucleic Acids Re
s. 19, 4008 〕。初めに、DNAを95℃で3分間変性
した。その後、次のアニーリング温度:60℃、59
℃、58℃、57℃、56℃、55℃、54℃、53
℃、52℃および51℃のそれぞれで1分のアニーリン
グ時間で2サイクルを実施した。アニーリング前にイン
キュベーションを95℃で1分間行い、アニーリング後
に伸長反応を72℃で30秒間行った。サイクル21か
ら35は次のように行った。すなわち、95℃で1分の
変性、50℃で1分のアニーリング、および72℃で3
0秒の伸長反応。
【0070】2つの異なるPCR断片が得られた。これ
らのDNA配列およびこれらとアスペルギルス・テレウ
ス 9A1のフィターゼ遺伝子の関連部分との比較を図14
に示す。アスペルギルス・テレウス 9A1のフィターゼ遺
伝子の関連部分は“9a1 ”(上線)に、そしてアスペル
ギルス・テレウス CBS 220.95 のPCR断片は“aterr2
1 ”(下線)に示してある。パネルA:プライマー対8
プラス9により得られた断片(aterr21 )。パネルB:
プライマー対10プラス11により得られた断片(ater
r58 )。アスペルギルス・テレウス CBS 220.95 のDN
A配列(上線)がアスペルギルス・テレウス 9A1のDN
A配列(下線)と比較される。パネルA:aterr21 断片
中の太字のgc配列(塩基16および17)はおそらく
cgであるだろう(DNA配列決定が不確定)。パネル
B:aterr58 PCR断片の26位のxは4種のヌクレオ
チドのいずれかを表す。
【0071】実施例12 非ストリンジェントおよびストリンジェント洗浄条件下
での交差ハイブリダイゼーション 表3に示した各菌株のゲノムDNA5μgを、DNA1
μgにつき4単位のHindIII またはPstIとともに37℃
で4時間インキュベートした。消化後、混合物をフェノ
ールで抽出し、DNAをエタノール沈殿させた。次い
で、サンプルを0.8%アガロースゲルで分析した。移
行溶液として1M NaCl を含有する0.4M NaOH を用いてD
NAをニトラン膜 (Schleicher & Schuell, Keene, NH,
USA) に移行させた。ハイブリダイゼーションは42℃
で18時間行った。ハイブリダイゼーション溶液は、50
% ホルムアミド、1%SDS、10% デキストラン硫酸、
4xSSPE (1xSSPE=0.18M NaCl, 1mM EDTA,
10mM NaH2PO4, pH7.4)、0.5%blotto (H2O中の粉ミルク)
および0.5mg/mlサケ精子DNAを含んでいた。膜を非
ストリンジェント条件下で洗い、最後の最もストリンジ
ェントな条件としては、0.1%SDSを含有する 0.1xS
SPE中、室温で30分のインキュベーションを採用し
た。用いたプローブ(約109dpm/μg DNA の比活性で標
識したもの)は、ミセリオフトラ・サーモフィラ (Myce
lio. thermo.) ;アスペルギルス・ニードランス (Aspe
rg. nidul.) ;アスペルギルス・フミガツス (Asperg.
fumig.);アスペルギルス・テレウス 9A1 (Asperg. ter
reus 9A1);タラロミセス・サーモフィルス (Talarom.
thermo.) のゲノムDNAを用いてプライマー8プラス
9(実施例11参照)により生成されたPCR断片であ
った。MT2 ゲノムプローブはランダムプライミング(Ph
armacia 社によって提供されたプロトコールに従う)に
より得られたもので、Mycelio. thermo.フィターゼ遺伝
子のN末端の上流のBspEI 部位からC末端のPvuII 部位
までの1410bp (2068−3478位) にわたる。AT2 ゲノムプ
ローブはランダムプライミングにより得られたもので、
Asperg. terreus 9A1 フィターゼ遺伝子のApaI部位から
NdeI部位までの1365bp (491 −1856位) にわたる。AN2
DNA プローブはランダムプライミングにより得られ、As
perg.niger 遺伝子 (EP 420 358) の完全なコーディン
グ配列 (1404bp) にわたる。結果を表3に示す〔“*”
は非特異的20kb断片に相当する弱いシグナルを除
外;タラロミセス・サーモフィルスからのPCR断片を
用いてアスペルギルス・ニガー由来のDNAにおいて見
られた20kbにおける非常に弱い交差ハイブリダイゼ
ーションシグナルの場合、このシグナルは、フィターゼ
遺伝子を含むと予期される10kbのHindIII 断片と著
しく異なるから、非特異的である;“**”はDNAの部
分消化産物によるシグナル〕。
【0072】ストリンジェント洗浄条件による交差ハイ
ブリダイゼーションのために、膜を0.1%SDSを含有す
る 0.1xSSPE中で65℃、30分間さらに洗浄し
た。結果を表4に示す〔(1) 10.5kbのHindIII 断片だけ
が依然として検出され、6.5kbのHindIII 断片は消失す
る(表3を参照)〕。
【0073】
【表3】
【0074】
【0075】no:検出されない
【0076】
【表4】
【0077】yes :検出された
【図面の簡単な説明】
【図1】アスペルギルス・テレウス9A-1株由来のフィタ
ーゼのアミノ酸配列およびそのコーディングDNA配列
を示す。
【図2】図1に示したアミノ酸配列およびそのコーディ
ングDNA配列の続きを示す。
【図3】ミセリオフトラ・サーモフィラ由来のフィター
ゼのアミノ酸配列およびそのコーディングDNA配列を
示す。
【図4】図3に示したアミノ酸配列およびそのコーディ
ングDNA配列の続きを示す。
【図5】A.アスペルギルス・テレウスのDNAの制限
地図を示す。B.ミセリオフトラ・サーモフィラのDN
Aの制限地図を示す。
【図6】タラロミセス・サーモフィルス由来のフィター
ゼの一部のアミノ酸配列およびそのコーディングDNA
配列を示す。
【図7】アスペルギルス・フミガツス由来のフィターゼ
の一部のアミノ酸配列およびそのコーディングDNA配
列を示す。
【図8】アスペルギルス・ニードランス由来のフィター
ゼの一部のアミノ酸配列およびそのコーディングDNA
配列を示す。
【図9】A.ニガーフィターゼとA.テレウスフィター
ゼとの融合構築物のアミノ酸配列およびそのコーディン
グDNA配列を示す。
【図10】図9に示したアミノ酸配列およびそのコーディ
ングDNA配列の続きを示す。
【図11】図10に示したアミノ酸配列およびそのコーディ
ングDNA配列の続きを示す。
【図12】ベクター pFPAN1 の模式図である。
【図13】ベクター pPAT1の模式図である。
【図14】A.アスペルギルス・テレウス CBS 220.95 の
フィターゼ遺伝子のPCR断片(aterr21)とアスペルギ
ルス・テレウス 9A1の関連部分 (9a1)との比較を示す。 B.アスペルギルス・テレウス CBS 220.95 のフィター
ゼ遺伝子のPCR断片(aterr58)とアスペルギルス・テ
レウス 9A1の関連部分 (9a1)との比較を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C12N 1/15 8828−4B 9/16 Z //(C12N 15/09 ZNA C12R 1:645) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:66) (C12N 1/15 C12R 1:685) (C12N 9/16 C12R 1:685) C12R 1:645) (C12N 15/00 ZNA A C12R 1:66) (72)発明者 デイヴィッド ミッチェル スイス国 シーエイチ−4147 アエシュ クントマンヴェーク 2エイ番地

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクロフィアロホラ・レービス (Acroph
    ialophora levis)、アスペルギルス・テレウス (Asperg
    illus terreus)、アスペルギルス・フミガツス (Asperg
    illus fumigatus)、アスペルギルス・ニードランス (As
    pergillus nidulans) 、アスペルギルス・ソヤ (Asperg
    illus sojae)、カルカリスポリエラ・サーモフィラ (Ca
    lcarisporiella thermophila) 、カエトミウム・レクト
    ピリウム (Chaetomium rectopilium) 、コリナスクス・
    サーモフィルス (Corynascus thermophilus)、フミコラ
    sp. (Humicola sp.) 、ミセリア・ステリリア (Myceli
    a sterilia) 、ミロコッカム・サーモフィルム (Myroco
    ccum thermophilum)、ミセリオフトラ・サーモフィラ
    (Myceliophthora thermophila) 、リゾムコール・ミエ
    ヘイ (Rhizomucor miehei)、スポロトリクム・セルロフ
    ィルム (Sporotrichum cellulophilum) 、スポロトリク
    ム・サーモフィレ (Sporotrichum thermophile) 、スキ
    タリジウム・インドネシクム (Scytalidium indonesicu
    m)およびタラロミセス・サーモフィルス (Talaromyces
    thermophilus) より成る群から選ばれる真菌に由来す
    る、フィターゼ活性を有するポリペプチドをコードする
    DNA配列、またはフィターゼ活性をなおも有する該ポ
    リペプチドの断片をコードするDNA配列。
  2. 【請求項2】 真菌がアクロフィアロホラ・レービス、
    アスペルギルス・フミガツス、アスペルギルス・ニード
    ランス、アスペルギルス・テレウス、カルカリスポリエ
    ラ・サーモフィラ、カエトミウム・レクトピリウム、コ
    リナスクス・サーモフィルス、スポロトリクム・セルロ
    フィルム、スポロトリクム・サーモフィレ、ミセリア・
    ステリリア、ミセリオフトラ・サーモフィラおよびタラ
    ロミセス・サーモフィルスより成る群から選ばれる、請
    求項1に記載のDNA配列。
  3. 【請求項3】 真菌がアスペルギルス・テレウス、ミセ
    リオフトラ・サーモフィラ、アスペルギルス・フミガツ
    ス、アスペルギルス・ニードランスおよびタラロミセス
    ・サーモフィルスより成る群から選ばれる、請求項2に
    記載のDNA配列。
  4. 【請求項4】 次のDNA配列: (a) 図1および2のDNA配列またはその相補鎖、 (b) 標準条件下で(a) に規定した配列とハイブリダイズ
    するDNA配列、 (c) 遺伝暗号の縮重のため(a) または(b) の配列とハイ
    ブリダイズしないが、これらのDNA配列によってコー
    ドされるポリペプチドと正確に同じアミノ酸配列を有す
    るポリペプチドをコードするDNA配列、および (d) (a) 、(b) または(c) に規定したDNA配列の断片
    であるDNA配列、より成る群から選ばれる、フィター
    ゼ活性を有するポリペプチドをコードするDNA配列。
  5. 【請求項5】 次のDNA配列: (a) 図3および4のDNA配列またはその相補鎖、 (b) 標準条件下で(a) に規定した配列とハイブリダイズ
    するDNA配列、 (c) 遺伝暗号の縮重のため(a) または(b) の配列とハイ
    ブリダイズしないが、これらのDNA配列によってコー
    ドされるポリペプチドと正確に同じアミノ酸配列を有す
    るポリペプチドをコードするDNA配列、および (d) (a) 、(b) または(c) に規定したDNA配列の断片
    であるDNA配列、より成る群から選ばれる、フィター
    ゼ活性を有するポリペプチドをコードするDNA配列。
  6. 【請求項6】 次のDNA配列: (a) 図6、図7、図8および図14のDNA配列のうち
    の1つを含むDNA配列またはその相補鎖、 (b) 標準条件下で(a) に規定した配列とハイブリダイズ
    するDNA配列、 (c) 遺伝暗号の縮重のため(a) または(b) の配列とハイ
    ブリダイズしないが、これらのDNA配列によってコー
    ドされるポリペプチドと正確に同じアミノ酸配列を有す
    るポリペプチドをコードするDNA配列、および (d) (a) 、(b) または(c) に規定したDNA配列の断片
    であるDNA配列、より成る群から選ばれる、フィター
    ゼ活性を有するポリペプチドをコードするDNA配列。
  7. 【請求項7】 タラロミセス・サーモフィルスから単離
    可能な図6のDNA配列、アスペルギルス・フミガツス
    から単離可能な図7のDNA配列、アスペルギルス・ニ
    ードランスから単離可能な図8のDNA配列、およびア
    スペルギルス・テレウス (CBS 220.95) から単離可能な
    図14のDNA配列を含むDNA配列より成る群から選
    ばれる、フィターゼ活性を有するポリペプチドをコード
    するDNA配列、またはその縮重変異体もしくは均等物
    であるDNA配列。
  8. 【請求項8】 フィターゼ活性を有するポリペプチドを
    コードし、かつ真菌に由来する、請求項4〜6のいずれ
    か1つに記載のDNA配列。
  9. 【請求項9】 真菌が請求項1、2または3に規定した
    群から選ばれるものである、請求項8に記載のDNA配
    列。
  10. 【請求項10】 請求項1〜3のいずれか1つに規定した
    真菌から単離されたDNAおよび次のPCRプライマー
    対:センスプライマーとしての “ATGGA(C/T)ATGTG(C/T)TC(N)TT(C/T)GA” および アンチセンスプライマーとしての “TT(A/G)CC(A/G)GC(A/G)CC(G/A)TG(N)CC(A/G)TA” を用いるPCR反応の産物であるプローブと標準条件下
    でハイブリダイズする、フィターゼ活性を有するポリペ
    プチドをコードするDNA配列。
  11. 【請求項11】 アスペルギルス・テレウス (CBS 220.9
    5) から単離されたDNAおよび次の2つのPCRプラ
    イマー対: (a) センスプライマーとしての “ATGGA(C/T)ATGTG(C/T)TC(N)TT(C/T)GA” および アンチセンスプライマーとしての “TT(A/G)CC(A/G)GC(A/G)CC(G/A)TG(N)CC(A/G)TA”、な
    らびに (b) センスプライマーとしての “TA(C/T)GC(N)GA(C/T)TT(C/T)TC(N)CA(C/T)GA” およ
    び アンチセンスプライマーとしての “CG(G/A)TC(G/A)TT(N)AC(N)AG(N)AC(N)C ” を用いるPCR反応の産物であるプローブと標準条件下
    でハイブリダイズする、フィターゼ活性を有するポリペ
    プチドをコードするDNA配列。
  12. 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか1つに記載の
    DNA配列の断片を含有する、フィターゼ活性を有する
    キメラ構築物をコードするDNA配列。
  13. 【請求項13】 キメラ構築物がアスペルギルス・ニガー
    (Aspergillus niger)フィターゼの断片をそのN末端で
    アスペルギルス・テレウスフィターゼの断片のC末端に
    融合させたものである、請求項12に記載のDNA配
    列。
  14. 【請求項14】 図9、10および11に示した特定のヌ
    クレオチド配列を有する請求項13に記載のDNA配列
    およびその縮重変異体または均等物。
  15. 【請求項15】 コードされるポリペプチドがフィターゼ
    である、請求項1〜14のいずれか1つに記載のDNA
    配列。
  16. 【請求項16】 請求項1〜15のいずれか1つに記載の
    DNA配列によってコードされるポリペプチド。
  17. 【請求項17】 請求項1〜15のいずれか1つに記載の
    DNA配列を含有するベクター。
  18. 【請求項18】 前記のDNA配列を細菌、真菌または酵
    母宿主において発現させるのに適している、請求項17
    に記載のベクター。
  19. 【請求項19】 請求項1〜15のいずれか1つに記載の
    DNA配列または請求項17もしくは18に記載のベク
    ターにより形質転換された細菌、真菌または酵母宿主。
  20. 【請求項20】 1種以上の請求項16に記載のポリペプ
    チドを含有する複合食品または飼料。
  21. 【請求項21】 請求項19に記載の形質転換した細菌ま
    たは宿主細胞を適当な培養条件下で培養し、そして請求
    項16に記載のポリペプチドをそこから回収することを
    特徴とする、請求項16に記載のポリペプチドの生産方
    法。
  22. 【請求項22】 請求項21に記載の方法によって生産さ
    れたポリペプチド。
  23. 【請求項23】 複合食品または飼料の諸成分を1種以上
    の請求項16に記載のポリペプチドと混合することから
    なる、複合食品または飼料の調製方法。
  24. 【請求項24】 動物に、請求項20に記載の複合飼料
    を、該飼料中に含まれるフィチン酸 (phytate)をイノシ
    トールと無機リン酸に変換するのに有効な量で与えるこ
    とを特徴とする、動物肥料中のフィチン酸のレベルを低
    下させる方法。
  25. 【請求項25】 フィチン酸をイノシトールリン酸、イノ
    シトールおよび無機リン酸に変換するための請求項16
    に記載のポリペプチドの使用方法。
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