JPH10234368A - Cohesive alcoholic fermentation yeast and breeding thereof - Google Patents

Cohesive alcoholic fermentation yeast and breeding thereof

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JPH10234368A
JPH10234368A JP5843597A JP5843597A JPH10234368A JP H10234368 A JPH10234368 A JP H10234368A JP 5843597 A JP5843597 A JP 5843597A JP 5843597 A JP5843597 A JP 5843597A JP H10234368 A JPH10234368 A JP H10234368A
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alcohol
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yeast
cohesive
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Keiko Fujii
桂子 藤井
Shingo Goto
慎吾 後藤
Hiroki Sugiyama
浩樹 杉山
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SHINENERUGII SANGYO GIJUTSU SO
SHINENERUGII SANGYO GIJUTSU SOGO KAIHATSU KIKO
Sapporo Breweries Ltd
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SHINENERUGII SANGYO GIJUTSU SO
SHINENERUGII SANGYO GIJUTSU SOGO KAIHATSU KIKO
Sapporo Breweries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To breed a cohesive alcoholic fermentation yeast and rationalize the production of an alcohol without adversely affecting the alcohol productivity by transferring a specific cohesive gene expression cassette into an optional marker gene region on a cheomosome of an alcoholic fermentation yeast. SOLUTION: A cohesive gene expression cassette composed by arranging a cohesive gene containing a control region so as to segment a marker gene region or substitute the internal sequence thereof is transferred into an optional marker gene region on a chromosome of an alcoholic fermentation yeast to breed a cohesive alcoholic fermentation yeast such as an FSC27 strain (FERM P-16023). The marker gene is preferably a gene participating in the biosynthesis of uracil.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、凝集性アルコール
発酵酵母、特に、遺伝子操作によりアルコール発酵酵母
に凝集性遺伝子が導入された凝集性アルコール発酵酵母
及びその育種方法に関する。
The present invention relates to a cohesive alcohol-fermenting yeast, and more particularly to a cohesive alcohol-fermenting yeast in which a cohesive gene is introduced into an alcohol-fermenting yeast by genetic manipulation and a method of breeding the yeast.

【0002】[0002]

【従来の技術】発酵法によるアルコール生産は、発酵酵
母であるサッカロマイセス・セレビシエの中で特にアル
コール生産性の高い株(以下、アルコール発酵酵母とい
う)を用いて、回分発酵法という手法に基づき実施され
ている。
2. Description of the Related Art Alcohol production by fermentation is performed by using a fermentation yeast, Saccharomyces cerevisiae, which has a particularly high alcohol productivity (hereinafter referred to as alcohol fermentation yeast), based on a batch fermentation method. ing.

【0003】従来の回分発酵法では、先ず、発酵槽のな
かに糖蜜等の原料とともに前記アルコール発酵酵母の前
培養液を加えて所定の条件下で培養することにより、原
料に含まれる糖が発酵分解されてアルコールが生成され
る。ここで生成されたアルコールは、酵母を含んだ状態
の培養液を加熱することにより蒸留回収される。一方、
アルコールが回収された後の培養液中の酵母は、加熱に
より死滅することになる。従って、再びアルコールを生
成する場合には、発酵槽に添加する前培養液の調製を行
うことから開始されることになる。
In a conventional batch fermentation method, first, a preculture solution of the alcohol-fermenting yeast is added to a fermenter together with a raw material such as molasses and cultured under a predetermined condition. Decomposed to produce alcohol. The alcohol produced here is distilled and collected by heating the culture solution containing the yeast. on the other hand,
The yeast in the culture solution after the alcohol has been collected will be killed by heating. Therefore, when alcohol is to be produced again, the process is started by preparing a preculture liquid to be added to the fermenter.

【0004】しかし、工業用アルコール生産のように生
産規模が大きな場合には、この前培養液もかなりの量が
必要となるため、その調製にはかなりの労力を要する。
そこで、この労力を軽減すべく種々の技術が開発されて
いる。その一つとして凝集性酵母を用いた繰り返し回分
法が挙げられる。
[0004] However, when the production scale is large, such as in industrial alcohol production, a considerable amount of this pre-culture solution is also required, so that its preparation requires considerable labor.
Therefore, various techniques have been developed to reduce this labor. One of them is a repetitive batch method using flocculent yeast.

【0005】凝集性酵母とは、個々の細胞が非性的に相
互作用して凝集塊を形成し静置状態の培地中で液底に沈
降する性質(以下、この性質を凝集性という)を有する
酵母をいう。この凝集性酵母を用いた繰り返し回分法
は、この凝集性酵母の凝集性を利用して、蒸留によるア
ルコールの回収を行う前に酵母と培養上清とを分離し、
分離された酵母が次のアルコール生産に繰り返し使用で
きることを特徴としている。
[0005] The flocculating yeast has a property that individual cells non-sexually interact with each other to form clumps and sediment to the liquid bottom in a stationary medium (hereinafter, this property is referred to as flocculating property). Refers to yeast having. The repetitive batch method using the flocculating yeast utilizes the flocculating property of the flocculating yeast to separate the yeast and the culture supernatant before collecting the alcohol by distillation,
It is characterized in that the isolated yeast can be repeatedly used for the next alcohol production.

【0006】詳細には、従来と同様に、発酵槽に原料と
酵母とを加えて、所定の条件で培養し、アルコールを生
成させる。そして、この培養工程終了後、培養液を静置
することにより酵母を液底に凝集沈降させる。アルコー
ル回収工程では、この培養液の上清のみを分離し、この
上清を蒸留することによりアルコールの回収が行われ
る。一方、発酵槽に残された酵母は、新たな原料を加え
ることにより次のアルコール生産に繰り返し使用され
る。この結果、従来の前培養液の調製を省略することが
可能になるため、アルコール生産における作業効率及び
生産効率を向上させることが可能となる。
[0006] Specifically, as in the prior art, a raw material and yeast are added to a fermenter and cultured under predetermined conditions to produce alcohol. After completion of the culturing step, the yeast is aggregated and settled on the liquid bottom by allowing the culture solution to stand still. In the alcohol recovery step, only the supernatant of the culture solution is separated, and the supernatant is distilled to recover the alcohol. On the other hand, the yeast left in the fermenter is repeatedly used for the next alcohol production by adding a new raw material. As a result, it is possible to omit the preparation of the conventional pre-culture solution, so that it is possible to improve the working efficiency and production efficiency in alcohol production.

【0007】このようにアルコール生産において有用な
凝集性酵母は、多くは自然界から凝集性を指標としてス
クリーニングにより得られたものである。しかし、自然
界から得られた凝集性酵母では、凝集性は備えているも
ののアルコール生産性の点で不十分な場合が多く、アル
コール生産、特に工業用アルコール生産における酵母と
しては実用性に欠けていた。
As described above, flocculent yeasts useful in alcohol production are mostly obtained from the natural world by screening using flocculence as an index. However, flocculent yeasts obtained from the natural world, although having flocculating properties, are often insufficient in terms of alcohol productivity, and lacked practicality as yeasts for alcohol production, especially industrial alcohol production. .

【0008】このような問題から、近年ではこの凝集性
と高いアルコール生産性とを兼備した酵母(以下、凝集
性アルコール発酵酵母という)を人工的に作り出すこと
が試みられている。その一例として、特開平5−236
942号公報があり、ここには細胞融合法を用いた凝集
性アルコール発酵酵母の育種技術が開示されている。す
なわち、従来から使用されているアルコール生産能の高
いアルコール発酵酵母と凝集性を有する凝集性酵母とを
細胞融合させることにより、凝集性アルコール発酵酵母
が作り出されている。
[0008] From such a problem, in recent years, attempts have been made to artificially produce yeast having both this cohesiveness and high alcohol productivity (hereinafter referred to as cohesive alcohol-fermented yeast). One example is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-236.
No. 942 discloses a technique for breeding a cohesive alcohol-fermenting yeast using a cell fusion method. That is, a cohesive alcohol-fermenting yeast is produced by cell fusion of a conventionally used alcohol-fermenting yeast having a high alcohol-producing ability and a cohesive yeast having a cohesive property.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た細胞融合法は、一般に融合が行われる両細胞が完全に
核融合するとは限らないという問題がある。そのため、
アルコール生産等に用いられている高いアルコール生産
能を有する酵母のように倍数性が高い株においては、目
的とする高いアルコール生産能を担う遺伝情報が融合細
胞に伝達されたか否かを確認するため、多数の融合株を
スクリーニングしなければならず多大なる労力を要する
ことになる。
However, the above-mentioned cell fusion method has a problem that generally, both cells to be fused are not always completely fused. for that reason,
For strains with high polyploidy, such as yeasts with high alcohol-producing ability used for alcohol production, etc., to confirm whether the genetic information bearing the high alcohol-producing ability of interest has been transmitted to the fused cells Therefore, a large number of fusion strains must be screened, which requires a great deal of labor.

【0010】また、仮に、両酵母の遺伝情報が伝達され
たとしても、凝集性酵母に備えられた目的以外の予期し
ない性質が融合酵母に伝わることが予想され、この性質
によりアルコール生産等に影響を与えることも考えられ
る。
[0010] Even if the genetic information of both yeasts is transmitted, unexpected properties other than the purpose provided for the flocculent yeast are expected to be transmitted to the fused yeast, and this property may affect alcohol production and the like. Is also conceivable.

【0011】一方、近年の分子生物学の進展により、こ
の凝集性について遺伝子レベルの解析が進められ、この
凝集性に関与する遺伝子(以下、凝集性遺伝子という)
がいくつか単離、同定されている。この遺伝子の一つと
してFLO1遺伝子があり、その配列が特表平7−50
9372号に開示されている。
On the other hand, with the recent development of molecular biology, gene level analysis of this cohesiveness has been promoted, and genes involved in this cohesiveness (hereinafter referred to as cohesive genes).
Have been isolated and identified. One of these genes is the FLO1 gene, the sequence of which is described in
No. 9372.

【0012】そこで、本願発明者らは、鋭意研究により
高いアルコール生産能を有する酵母に凝集性のみが付与
された実用的な凝集性アルコール発酵酵母とその育種方
法を開発した。
Accordingly, the present inventors have developed a practical cohesive alcohol-fermenting yeast in which only a cohesiveness is imparted to a yeast having a high alcohol-producing ability and a method of breeding the yeast.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の凝集性アルコー
ル発酵酵母の育種方法は、アルコール発酵酵母の染色体
上の任意のマーカー遺伝子領域に外来DNAである凝集
性遺伝子発現カセットを導入することにより実行する。
The method for breeding cohesive alcohol-fermenting yeast of the present invention is carried out by introducing a cohesive gene expression cassette, which is a foreign DNA, into an arbitrary marker gene region on the chromosome of alcohol-fermenting yeast. I do.

【0014】この方法で用いる凝集性遺伝子発現カセッ
トは、前記所定の遺伝子領域を分断するかまたはその内
部配列と置換するように制御領域を含む凝集性遺伝子を
配列させて構成されている。なお、この凝集性遺伝子を
配列させるに当たっては、凝集性遺伝子とマーカー遺伝
子との転写方向を同方向または逆方向のいずれの方向と
してもよいが、方向により凝集性遺伝子の発現効率が異
なる場合には、凝集性遺伝子の発現が効率的に行われる
方向を選択して使用する。
The agglutinating gene expression cassette used in this method is constituted by arranging aggregating genes including a control region so as to divide the predetermined gene region or replace the internal region thereof. In arranging the aggregating gene, the transcription direction of the aggregating gene and the marker gene may be either the same direction or the opposite direction, but when the expression efficiency of the aggregating gene differs depending on the direction, The direction in which the expression of the aggregating gene is efficiently performed is selected and used.

【0015】このように、分離または置換しようとする
遺伝子領域の配列を発現カセットの両端に備えることに
より、酵母内では、染色体上のマーカー遺伝子領域と相
同組換えが起き、凝集性遺伝子を目的の領域に効率よく
導入することが可能となる。
As described above, by providing the sequence of the gene region to be separated or replaced at both ends of the expression cassette, homologous recombination occurs in the yeast with the marker gene region on the chromosome, and the aggregating gene is converted into the target gene. It becomes possible to introduce efficiently into the area.

【0016】上記方法によれば、アルコール発酵酵母に
目的とする遺伝情報、すなわち凝集性遺伝子のみが確実
に導入されるため、従来の細胞融合法のようにアルコー
ル生産作用に影響を及ぼす可能性のある他の遺伝情報の
導入を防止することが可能となる。また、この方法によ
れば、導入される酵母が倍数性であっても問題はなく、
むしろ、対象となるマーカー遺伝子領域の数が増えるた
め、凝集性遺伝子の導入効率が上昇することも考えられ
る。
According to the above-mentioned method, since only the target genetic information, that is, only the aggregating gene, is reliably introduced into the alcohol-fermenting yeast, there is a possibility that the alcohol-producing effect may be affected as in the conventional cell fusion method. It is possible to prevent the introduction of certain other genetic information. According to this method, there is no problem even if the introduced yeast is polyploid,
Rather, since the number of target marker gene regions is increased, the efficiency of introducing an aggregating gene may be increased.

【0017】さらに、本発明によれば、従来の細胞融合
法のように凝集性遺伝子が染色体上に存在する場合とは
異なり、凝集性遺伝子が比較的短いDNA配列からなる
カセット上に存在することから、このカセット上の凝集
性遺伝子を種々修飾することにより適切な凝集性を示す
変異型に改変してから導入することもできる。
Furthermore, according to the present invention, unlike the case where the aggregating gene is present on the chromosome as in the conventional cell fusion method, the aggregating gene is present on a cassette comprising a relatively short DNA sequence. Therefore, the agglutinating gene on this cassette can be modified into a mutant form having an appropriate aggregating property by variously modifying the cassette before introduction.

【0018】上述した発現カセット上の凝集性遺伝子と
しては、種々の既知の凝集性遺伝子を利用することがで
きるが、後述する理由から同種酵母、すなわちサッカロ
マイセス・セレビシエ由来の凝集性遺伝子を用いること
が好ましい。サッカロマイセス・セレビシエ由来の凝集
性遺伝子の場合、例えば、上述したFLO1L遺伝子
(特表平7−509372号公報)を好適に使用するこ
とができる。
As the aggregating gene on the above-mentioned expression cassette, various known aggregating genes can be used. However, for the reason described later, it is preferable to use an aggregating gene derived from a homologous yeast, ie, Saccharomyces cerevisiae. preferable. In the case of an aggregating gene derived from Saccharomyces cerevisiae, for example, the above-mentioned FLO1L gene (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-509372) can be suitably used.

【0019】また、前記凝集性遺伝子の発現を調節する
制御領域も種々選択することができる。ここで使用でき
る制御領域としては、既存の制御領域から任意に選択す
ることができるが、後述する理由から同種酵母サッカロ
マイセス・セレビシエ由来の制御領域を利用することが
好ましい。サッカロマイセス・セレビシエ由来の制御領
域として既に知られたものとしては、例えば、ADH1
(アルコールデヒドロゲナーゼ1)の制御領域などが挙
げられる。
In addition, various control regions that regulate the expression of the aggregating gene can be selected. The control region that can be used here can be arbitrarily selected from existing control regions, but it is preferable to use a control region derived from the homologous yeast Saccharomyces cerevisiae for the reasons described below. Examples of those already known as control regions derived from Saccharomyces cerevisiae include, for example, ADH1
(Alcohol dehydrogenase 1).

【0020】本発明の凝集性アルコール発酵酵母の育種
方法は、いわゆる遺伝子組換えに基づくものであるた
め、用いるDNA材料によっては、例えば科学技術庁の
組換えDNA実験指針などに基づいて、所定の設備等の
下で実施する必要が生じる。また、ここで作られた凝集
性アルコール発酵酵母を用いてアルコール生産を行う場
合にも、通産省の組換えDNA技術工業化指針などに従
い実施する必要がある。
The method of breeding yeast for cohesive alcohol fermentation of the present invention is based on so-called genetic recombination. It needs to be implemented under equipment. In addition, when alcohol is produced using the cohesive alcohol-fermenting yeast produced here, it is necessary to implement the method according to the Ministry of International Trade and Industry's guidelines for industrializing recombinant DNA technology.

【0021】しかし、導入される外来DNA、すなわ
ち、凝集性遺伝子発現カセットが、受容体であるアルコ
ール発酵酵母と分類学上同一の種に属する生物由来の場
合には、セルフクローニング系として取り扱われ、上記
した遺伝子組換えという枠からはずれることになる。そ
の結果、上記育種方法の実施及びこの方法で育種された
酵母を用いたアルコール生産方法の実施は、一般の設備
すなわち既存の設備下でも行えることになる。このこと
から、本発明においては、凝集性遺伝子発現カセットを
アルコール発酵酵母と同種のサッカロマイセス・セレビ
シエ由来のDNAから調製することが好ましく、また、
経済的である。
However, when the foreign DNA to be introduced, that is, the aggregating gene expression cassette is derived from an organism that belongs to the taxonomically the same species as the alcohol-fermenting yeast as the receptor, it is treated as a self-cloning system, This is outside the framework of genetic recombination described above. As a result, the implementation of the above-described breeding method and the implementation of the alcohol production method using the yeast bred by this method can be performed under general facilities, that is, under existing facilities. For this reason, in the present invention, it is preferable to prepare an aggregating gene expression cassette from DNA derived from Saccharomyces cerevisiae of the same species as alcohol fermentation yeast,
It is economical.

【0022】一方、アルコール発酵酵母の染色体上のマ
ーカー遺伝子に関しては、凝集性遺伝子発現カセットが
導入された形質導入体を容易にスクリーニング可能とす
るために、前記発現カセットが導入されることにより表
現型が変化する選択可能なマーカー遺伝子であることが
好ましい。すなわち、前記発現カセットが導入されるこ
とにより前記マーカー遺伝子が破壊され、その結果、形
質転換体の表現型が変化し、この変化を指標に容易に選
択することが可能となる。この表現型の変化としては、
栄養要求性における変化、特定の薬物に対する感受性の
変化などが挙げられる。より好ましくは、前記マーカー
遺伝子として、凝集性遺伝子発現カセットの導入などに
より破壊された場合に特定の薬物などに対して耐性を獲
得するポジティブ選択が可能な遺伝子を用いる。即ち、
ここでポジティブ選択とは、特定の遺伝子(ここではマ
ーカー遺伝子)が改変されることにより特定の薬剤に対
して耐性を獲得し、生存可能となったものを選択するこ
とをいう。
On the other hand, with respect to marker genes on the chromosome of alcohol-fermenting yeast, the expression cassette is introduced into the phenotype so that the transductant into which the aggregating gene expression cassette has been introduced can be easily screened. Is preferably a selectable marker gene that changes. That is, by introducing the expression cassette, the marker gene is destroyed, and as a result, the phenotype of the transformant changes, and the change can be easily selected using the change as an index. Changes in this phenotype include:
These include changes in auxotrophy, changes in sensitivity to particular drugs, and the like. More preferably, as the marker gene, a gene that can be positively selected to acquire resistance to a specific drug or the like when disrupted by introduction of an aggregating gene expression cassette or the like is used. That is,
Here, the positive selection refers to selecting a gene that has acquired resistance to a specific drug and has become viable by modification of a specific gene (here, a marker gene).

【0023】このようにポジティブ選択が可能な遺伝子
を利用した場合、形質転換後特定の薬物を含有する培地
上で培養することにより、凝集性遺伝子発現カセットの
導入などによりその遺伝子配列が破壊された酵母株のみ
が生存可能となる。この結果、目的とする形質転換細胞
を容易に取得することが可能となる。
When a gene capable of positive selection is used, the gene sequence is disrupted by transforming and culturing on a medium containing a specific drug, for example, by introducing an aggregating gene expression cassette. Only the yeast strain becomes viable. As a result, the desired transformed cells can be easily obtained.

【0024】ここでいうポジティブ選択が可能な遺伝子
としては、例えば、URA3遺伝子、LYS2遺伝子、
CAN1遺伝子、CYH2遺伝子などが挙げられ、これ
ら遺伝子に対する特定の薬剤としては、5−フルオロオ
ロチン酸(5−FOA)、α−アミノアジピン酸、カナ
バニン、シクロヘキシミドがそれぞれ対応する。
The genes which can be selected positively include, for example, URA3 gene, LYS2 gene,
Examples include the CAN1 gene and the CYH2 gene, and specific drugs for these genes correspond to 5-fluoroorotic acid (5-FOA), α-aminoadipic acid, canavanine, and cycloheximide, respectively.

【0025】また、ここに挙げた薬剤は、対応する遺伝
子への突然変異を誘発する性質を有することから、特に
アルコール生産に使用されているアルコール発酵酵母の
ように倍数性酵母(多くの場合2倍体酵母)における形
質転換酵母のスクリーニングに好適に使用することがで
きる。
The drugs listed here have the property of inducing mutations in the corresponding genes, and are therefore particularly ploidy yeasts (in many cases, such as alcohol-fermenting yeasts used for alcohol production). (Ploid yeast).

【0026】すなわち、本発明において、形質導入する
アルコール発酵酵母が例えば2倍体である場合、複数の
染色体上の各マーカー遺伝子に凝集性遺伝子発現カセッ
トが導入される必要はなく、少なくとも一つのマーカー
遺伝子に該カセットが導入されれば、凝集性の付与とい
う点で十分である。しかし、他方のマーカー遺伝子が完
全な状態で残っているため、このような酵母を選別する
ことは困難であるが、上記性質を有効に利用することに
より、該酵母を簡易に選別することが可能となる。つま
り、一方のマーカー遺伝子に該カセットが導入され、他
方のマーカー遺伝子には前記薬剤に基づき一定の割合で
突然変異が導入される。その結果、双方のマーカー遺伝
子が破壊された形質転換酵母が形成されて上記薬剤に耐
性を獲得し、前記薬剤を含有する培地上で他の酵母と選
別することが可能となる。
That is, in the present invention, when the alcohol-fermenting yeast to be transduced is, for example, a diploid, it is not necessary to introduce an aggregating gene expression cassette into each marker gene on a plurality of chromosomes, and at least one marker The introduction of the cassette into the gene is sufficient for imparting cohesiveness. However, since the other marker gene remains in an intact state, it is difficult to select such a yeast, but by effectively utilizing the above properties, the yeast can be easily selected. Becomes That is, the cassette is introduced into one marker gene, and a mutation is introduced into the other marker gene at a fixed rate based on the drug. As a result, a transformed yeast in which both marker genes are disrupted is formed to acquire resistance to the drug, and it is possible to select the yeast from other yeasts on a medium containing the drug.

【0027】その際、該カセットの導入されていない酵
母細胞は複数の染色体上のマーカー遺伝子すべてに突然
変異が生じなければ、前記薬剤を含有する培地上で生育
することができず、その頻度は低いと予想される。すな
わち、該カセット導入操作後に該培地で生育してくる株
は染色体上のマーカー遺伝子の少なくとも一つの位置に
該カセットが目的通り導入されている確率が非常に高い
と言える。
At this time, yeast cells into which the cassette has not been introduced cannot grow on a medium containing the drug unless mutations occur in all marker genes on a plurality of chromosomes. Expected to be low. That is, it can be said that the strain that grows in the medium after the cassette introduction operation has a very high probability that the cassette has been introduced as intended into at least one position of the marker gene on the chromosome.

【0028】上記方法により育種された凝集性アルコー
ル発酵酵母は、アルコール発酵酵母のマーカー遺伝子に
凝集性遺伝子発現カセットが導入されて、元来有するア
ルコール生産能を維持したまま、凝集性のみが付加され
ることになる。例えば、アルコール生産能が高い酵母の
場合には、その性質を維持したままさらに凝集性が加え
られるため、アルコール生産等にとって、より有用な酵
母が形成されることになる。
In the cohesive alcohol-fermenting yeast bred by the above method, the cohesive gene expression cassette is introduced into the marker gene of the alcohol-fermenting yeast, and only the cohesiveness is added while maintaining the original alcohol-producing ability. Will be. For example, in the case of a yeast having a high alcohol-producing ability, cohesiveness is further added while maintaining its properties, so that a yeast more useful for alcohol production and the like is formed.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】(1)凝集性遺伝子発現カセットの調製 凝集性発現カセットは、常法(例えば、Molecular Clon
ing, A LABORATORY MANUAL, Cold Spring Harbor Labor
atory Press (1989))に従い、凝集性遺伝子、この凝集
性遺伝子を発現させるための制御DNAをマーカー遺伝
子を分断するか内部配列と置換するように、適宜連結し
て構築することができる。
(1) Preparation of an aggregating gene expression cassette An aggregating expression cassette can be prepared by a conventional method (for example, Molecular Clon
ing, A LABORATORY MANUAL, Cold Spring Harbor Labor
According to atory Press (1989)), an aggregating gene and a control DNA for expressing the aggregating gene can be appropriately linked and constructed so as to cleave the marker gene or replace it with an internal sequence.

【0031】凝集性遺伝子としては、既知数種の凝集性
遺伝子又はこの凝集性遺伝子を改変したものを用いるこ
とができるが、これに限定されることはない。セルフク
ローニングという観点からは、ここで用いる凝集性遺伝
子は、サッカロマイセス・セレビシエ由来であることが
好ましい。サッカロマイセス・セレビシエの凝集性遺伝
子には、FLO1遺伝子、FLO5遺伝子、FLO8遺
伝子などがある。これら凝集性遺伝子は、染色体から単
離して調製するか、簡便にはFLO1遺伝子のように既
にプラスミド上に単離されたものを用いることもでき
る。また、凝集性を有効に保持していれば、この既存の
凝集性遺伝子を改変して利用することもできる。
As the aggregating gene, several known aggregating genes or modified versions of the aggregating gene can be used, but the present invention is not limited thereto. From the viewpoint of self-cloning, the aggregating gene used here is preferably derived from Saccharomyces cerevisiae. Aggregating genes of Saccharomyces cerevisiae include the FLO1, FLO5, and FLO8 genes. These aggregating genes may be prepared by isolating them from the chromosome, or may conveniently be those already isolated on a plasmid such as the FLO1 gene. Further, if the cohesiveness is effectively maintained, the existing cohesive gene can be modified and used.

【0032】凝集性遺伝子を発現させるための制御領域
には、凝集性遺伝子の発現に必要なプロモータ、発現の
終結に必要なターミネータが含まれ、また必要であれば
プロモータからの発現を上昇させるエンハンサーを含め
ることもできる。このような制御領域は、凝集性遺伝子
自身が備える制御領域や現在知られている多数の制御領
域から、サッカロマイセス・セレビシエ内で機能するも
のを適宜選択して使用することができる。また、上記と
同様に、セルフクローニングという観点からは、ここで
用いる制御領域は、サッカロマイセス・セレビシエから
調製することが好ましい。サッカロマイセス・セレビシ
エ由来の制御領域としては、例えば、ADH1、GAP
DH、PHO、GAL、PGK、ENO、TRP、HI
Pなどの遺伝子の制御領域を利用することができる。
The control region for expressing the aggregating gene contains a promoter necessary for the expression of the aggregating gene, a terminator required for terminating the expression, and if necessary, an enhancer for increasing the expression from the promoter. Can also be included. As such a control region, one that functions in Saccharomyces cerevisiae can be appropriately selected from the control regions of the aggregating gene itself and a number of currently known control regions. Similarly to the above, from the viewpoint of self-cloning, the control region used here is preferably prepared from Saccharomyces cerevisiae. Control regions derived from Saccharomyces cerevisiae include, for example, ADH1, GAP
DH, PHO, GAL, PGK, ENO, TRP, HI
A regulatory region of a gene such as P can be used.

【0033】マーカー遺伝子としては、好ましくは、そ
の遺伝子配列が破壊されたときに表現型、例えば、栄養
要求性や薬剤に対する感受性が変化するような選択可能
な遺伝子を用いる。さらに好ましくは、その配列の破壊
により特定の薬剤に対して耐性を獲得するようなポジテ
ィブ選択が可能な遺伝子を用いる。このようなポジティ
ブ選択可能な遺伝子には、上述したように、例えば、U
RA3遺伝子、LYS2遺伝子、CAN1遺伝子、CY
H2遺伝子などが挙げられる。そして、これら遺伝子に
対する特定の薬剤としては、5−フルオロオロチン酸
(5−FOA)、α−アミノアジピン酸、カナバニン、
シクロヘキシミドがそれぞれ対応する。尚、前記URA
3遺伝子及びLYS2遺伝子は、その配列の破壊により
栄養要求性も変化する。
As the marker gene, a selectable gene whose phenotype, for example, auxotrophy or sensitivity to a drug is changed when its gene sequence is disrupted, is preferably used. More preferably, a gene that can be positively selected so as to obtain resistance to a specific drug by disrupting its sequence is used. Such positively selectable genes include, for example, U
RA3 gene, LYS2 gene, CAN1 gene, CY
H2 gene and the like. Specific drugs for these genes include 5-fluoroorotic acid (5-FOA), α-aminoadipate, canavanine,
Cycloheximide corresponds to each. The URA
The auxotrophy of the 3 gene and the LYS2 gene also changes due to disruption of their sequences.

【0034】上記凝集性遺伝子および制御DNAをマー
カー遺伝子に連結して凝集性遺伝子発現カセットを形成
する場合、例えば、以下の順序で実行することができ
る。先ず、上記凝集性遺伝子に上記制御DNAを接続し
て、凝集性遺伝子が発現可能なユニットを形成する。次
いで、ここで形成されたユニットを前記マーカー遺伝子
領域を分断するか又はその内部配列と置換するよう接続
する。換言すれば、両側にマーカー遺伝子の配列を残し
た状態で、その内部に前記ユニットを接続できれば、い
かなる順序でこれらを接続してもよい。
When the above-mentioned aggregating gene and control DNA are linked to a marker gene to form an aggregating gene expression cassette, for example, it can be performed in the following order. First, the control DNA is connected to the aggregating gene to form a unit capable of expressing the aggregating gene. Next, the unit formed here is connected so as to divide the marker gene region or replace the internal sequence thereof. In other words, the units may be connected in any order as long as the units can be connected inside the marker gene sequence while leaving the marker gene sequences on both sides.

【0035】上記の通り、両側にマーカー遺伝子の配列
を備えていれば、前記ユニットとマーカー遺伝子との接
続向きは同方向であっても逆方向であってもよく、選択
したDNA材料によって発現効率のよい接続方向を選択
することが好ましい。
As described above, if a marker gene sequence is provided on both sides, the connection direction between the unit and the marker gene may be the same direction or the opposite direction, and the expression efficiency depends on the selected DNA material. It is preferable to select a good connection direction.

【0036】また、この両側に備えられたマーカー遺伝
子の長さは、少なくとも酵母内で染色体上のマーカー遺
伝子と相同組換えが可能な長さを備えていれば、その範
囲で長さを変更することができる。尚、サッカロマイセ
ス・セレビシエにおいて、組換えに必要な最小限の長さ
として38−50bpが必要であることが示されている
(Gene, 158, 113-117(1995))。
The length of the marker gene provided on both sides may be changed within the range as long as the marker gene has at least a length capable of homologous recombination with the marker gene on the chromosome in yeast. be able to. In Saccharomyces cerevisiae, it has been shown that the minimum length required for recombination is 38-50 bp (Gene, 158, 113-117 (1995)).

【0037】上記発現カセットを後述する形質転換法に
用いるために増幅する場合、上記発現カセットを適当な
プラスミドに挿入して、プラスミドとして増幅させるこ
とが簡便である。そして、ここで増幅されたプラスミド
より発現カセットの部分を制限酵素で切断し、この切断
断片を常法に従い精製することにより大量の発現カセッ
トを調製することができる。
When the expression cassette is amplified for use in a transformation method described later, it is convenient to insert the expression cassette into an appropriate plasmid and amplify it as a plasmid. Then, a portion of the expression cassette is cleaved from the amplified plasmid with a restriction enzyme, and the cleaved fragment is purified according to a conventional method to prepare a large amount of the expression cassette.

【0038】尚、既に凝集性遺伝子、制御領域、マーカ
ー遺伝子の少なくとも一つを含有するプラスミドが存在
する場合には、このプラスミド上で上記発現カセットを
構築し、最終的にこのプラスミドから前記発現カセット
を切り出し精製することにより調製することもできる。
When a plasmid containing at least one of an aggregating gene, a control region and a marker gene already exists, the above-mentioned expression cassette is constructed on this plasmid, and finally the expression cassette is obtained from this plasmid. Can be prepared by excision and purification.

【0039】(2)アルコール発酵酵母の準備 アルコール発酵酵母は、既に存在するアルコール発酵酵
母、またはサッカロマイセス・セレビシエの任意のアル
コール生産能を有する株を選択して用いることができ
る。例えば、396−9−6V株(微工研受託番号FE
RMP−12804)のように工業用アルコール発酵酵
母を好適に用いることができる。
(2) Preparation of alcohol-fermenting yeast As the alcohol-fermenting yeast, an existing alcohol-fermenting yeast or a strain of Saccharomyces cerevisiae having any alcohol-producing ability can be selected and used. For example, the 396-9-6V strain (micro-organization accession number FE)
RMP-12804) can be used preferably.

【0040】上記アルコール発酵酵母を後述する形質転
換に使用する場合には、適当な液体培地を用いて適当な
生育段階まで該アルコール発酵酵母を培養し、適切な溶
液に懸濁し懸濁液とする。
When the above-mentioned alcohol-fermenting yeast is used for transformation described below, the alcohol-fermenting yeast is cultured in an appropriate liquid medium until an appropriate growth stage, and suspended in an appropriate solution to form a suspension. .

【0041】(3)アルコール発酵酵母への凝集性遺伝
子発現カセットの形質転換 形質転換は、常法に従い、プロトプラスト法、酢酸リチ
ウム法、エレクトロポレーション法等の任意の方法を用
いて実施することができる。
(3) Transformation of Aggregative Gene Expression Cassette into Alcohol Fermentation Yeast Transformation can be carried out according to a conventional method using any method such as a protoplast method, a lithium acetate method, or an electroporation method. it can.

【0042】形質転換体のスクリーニングは、マーカー
遺伝子に基づく表現型の変化を指標に実行することが好
ましい。ここで、マーカー遺伝子が、例えば栄養要求性
に関与する遺伝子の場合には、その栄養要求性の変化に
基づいて実施することができ、また、薬剤に対する感受
性に関与する遺伝子の場合には、その薬剤に対する感受
性の変化を指標に実施することができる。
The screening of the transformants is preferably carried out using a change in the phenotype based on the marker gene as an indicator. Here, when the marker gene is, for example, a gene involved in auxotrophy, it can be carried out on the basis of a change in the auxotrophy, and in the case of a gene involved in sensitivity to a drug, The change can be performed using the change in sensitivity to the drug as an index.

【0043】上記スクリーニングを効率的に行うために
は、上記したURA3遺伝子などのようなポジティブ選
択が可能な遺伝子を用いることが望ましい。例えば、U
RA3遺伝子を用いた場合には、5−FOAを含有する
培地上で形質転換後の酵母群を培養することにより、U
RA3遺伝子が破壊された形質転換体のみがその培地上
で生育することが可能となる。その結果、この方法によ
れば、簡便に形質転換体のみを選別することが可能とな
る。
In order to carry out the above screening efficiently, it is desirable to use a gene that can be positively selected, such as the above-mentioned URA3 gene. For example, U
When the RA3 gene was used, the transformed yeast group was cultured on a medium containing 5-FOA, whereby
Only transformants in which the RA3 gene has been disrupted can grow on the medium. As a result, according to this method, it is possible to easily select only the transformant.

【0044】(4)アルコール生産能の評価 得られた形質転換体におけるアルコール生産作用の評価
は、所定の量の発酵試験用培地(例えば、合成培地;1
% yeast extract、2% peptone、24%glucose、
及び、糖蜜培地;全糖濃度24%インドネシア産糖蜜)
に所定濃度の酵母培養液を接種して、32℃、6日間振
とう培養後、培養上清中のエタノール濃度をガスクロマ
トグラフィーにより測定することで実施することができ
る。
(4) Evaluation of Alcohol-Producing Ability The evaluation of the alcohol-producing action of the obtained transformant was carried out using a predetermined amount of a fermentation test medium (for example, synthetic medium; 1).
% Yeast extract, 2% peptone, 24% glucose,
And molasses medium; total molasses concentration 24% Indonesia molasses)
After inoculating a yeast culture solution having a predetermined concentration into the medium and shaking the culture at 32 ° C. for 6 days, the concentration of ethanol in the culture supernatant can be measured by gas chromatography.

【0045】また、発酵速度は、この培養により生じる
CO2ガスの発生量に基づいて測定することができる。
The fermentation rate can be measured based on the amount of CO 2 gas generated by this culture.

【0046】(5)凝集性の評価 得られた形質転換体における凝集性の評価は、Johnston
らの方法(Yeast Genetics: Fundamental and Applied
Aspects, 205-224(1983))に従い実施することができ
る。
(5) Evaluation of agglutinability The agglutinability of the obtained transformant was evaluated by Johnston
(Yeast Genetics: Fundamental and Applied
Aspects, 205-224 (1983)).

【0047】(6)凝集性アルコール発酵酵母の遺伝学
的確認 アルコール生産能、凝集性を有することが確認された形
質転換体において、導入された凝集性遺伝子の存在を遺
伝子レベルで確認することが望ましい。この場合には、
例えば、サザンハイブリダイゼーション法やPCR(Po
lymerase chainreaction )法を好適に利用することが
できる。
(6) Genetic confirmation of cohesive alcohol-fermenting yeast In a transformant that has been confirmed to have alcohol-producing ability and cohesiveness, it is possible to confirm the presence of the introduced cohesive gene at the gene level. desirable. In this case,
For example, Southern hybridization or PCR (Po
The lymerase chain reaction) method can be suitably used.

【0048】また、導入した酵母内で凝集性遺伝子が転
写されていることを確認するためには、例えば、ノーザ
ンハイブリダイゼーション法を好適に利用することがで
きる。上記各方法は、Molecular Cloning, A LABORATOR
Y MANUAL, Cold Spring Harbor Laboratory Press(198
9)などに従い適切に実施することができる。
In order to confirm that the aggregating gene is transcribed in the introduced yeast, for example, Northern hybridization can be suitably used. The above methods are used for Molecular Cloning, A LABORATOR
Y MANUAL, Cold Spring Harbor Laboratory Press (198
It can be implemented appropriately according to 9).

【0049】以下に、本発明を実施例を用いてより詳細
に説明するが、本発明はこれに限定されることはない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0050】[0050]

【実施例】本実施例は、アルコール発酵酵母として工業
用アルコール高生産性酵母であるサッカロマイセス・セ
レビシエ396−9−6V株を使用し、また、マーカー
遺伝子としてはURA3遺伝子、凝集性遺伝子としては
サッカロマイセス・セレビシエのFLO1L遺伝子を用
いた。
EXAMPLE In this example, Saccharomyces cerevisiae strain 396-9-6V, which is an industrially high-alcohol-producing yeast, was used as an alcohol-fermenting yeast. -The FLO1L gene of S. cerevisiae was used.

【0051】[実施例1] 凝集性遺伝子発現カセット
の構築 凝集性遺伝子発現カセットは図1に示すYIp-dU-FLO1Lプ
ラスミドから調製した。このYIp-dU-FLO1Lは、YIp5プラ
スミドのURA3遺伝子内の制限酵素NcoI−Stu
I領域をADH1プロモータ−FLO1L−ADH1タ
ーミネータのユニットで置換し構築した。
[Example 1] Construction of an aggregating gene expression cassette An aggregating gene expression cassette was prepared from the YIp-dU-FLO1L plasmid shown in FIG. This YIp-dU-FLO1L is a restriction enzyme NcoI-Stu in the URA3 gene of the YIp5 plasmid.
The I region was constructed by replacing the ADH1 promoter-FLO1L-ADH1 terminator unit.

【0052】具体的には、図1に示すようにYIp5プラス
ミドを制限酵素NcoI/StuI消化後、末端を平滑
化しBAP処理した。その後、アガロース電気泳動にて
分離・抽出し5.3kbの断片を得た一方、プラスミド
YRpGL10-ADH1-FLO1L(Watariら, Agricultural Biologic
al Chemistry, vol.55, 1547(1991))をBamHI消化
後同様に末端を平滑化し、アガロース電気泳動にて分離
・抽出し6.6kb断片を得た。そして、上記5.3k
b断片とこの6.6kb断片をT4DNAリガーゼで連
結して構築した(図1)。尚、図1には詳細には示され
ていないが、このプラスミドはURA3の転写方向とF
L01Lの転写方向とは逆向きに接続されている。次
に、このプラスミドを大腸菌SURE株(Stratagene
社)を用いて増幅し、制限酵素PstI、SmaIで消
化し、直鎖状のDNA断片である凝集性遺伝子発現カセ
ットを回収した。
Specifically, as shown in FIG. 1, the YIp5 plasmid was digested with NcoI / StuI restriction enzymes, blunt-ended, and BAP-treated. Thereafter, the resultant was separated and extracted by agarose electrophoresis to obtain a 5.3 kb fragment.
YRpGL10-ADH1-FLO1L (Watari et al., Agricultural Biologic
al Chemistry, vol. 55, 1547 (1991)), digested with BamHI, blunt-ended similarly, and separated and extracted by agarose electrophoresis to obtain a 6.6 kb fragment. And the above 5.3k
The b fragment and this 6.6 kb fragment were ligated with T4 DNA ligase to construct (FIG. 1). Although not shown in detail in FIG. 1, this plasmid has a URA3 transcription direction and F
They are connected in the direction opposite to the transfer direction of L01L. Next, this plasmid was transformed into E. coli SURE (Stratagene
And digested with restriction enzymes PstI and SmaI to collect a cohesive gene expression cassette which is a linear DNA fragment.

【0053】[実施例2] 染色体上URA3部位への
凝集性遺伝子発現カセットの導入 この形質転換において酵母内で生じる予想メカニズムを
図2に模式的に示す。
[Example 2] Introduction of an aggregating gene expression cassette into a URA3 site on a chromosome [0053] Fig. 2 schematically shows a predicted mechanism that occurs in yeast in this transformation.

【0054】396−9−6V株(A)に上記DNA断
片を導入すると、多くは一本の染色体上のURA3領域
に断片が組み込まれ、ウラシル非要求性の形質転換体
(B)が形成される。この株を5−FOA(フルオロオ
ロチン酸)で選択すると他の染色体上のURA3に突然
変異が導入され、ウラシル要求性の形質転換体(C)が
形成される。
When the above DNA fragment is introduced into the 396-9-6V strain (A), the fragment is integrated into the URA3 region on one chromosome, and a uracil non-auxotrophic transformant (B) is formed. You. When this strain is selected with 5-FOA (fluoroorotic acid), a mutation is introduced into URA3 on another chromosome, and a uracil-requiring transformant (C) is formed.

【0055】上記において調製したDNA断片を用い、
倍数性アルコール発酵酵母396−9−6V株の形質転
換をItoら(Journal of Bacteriology, Vol.153,163(19
83))による酢酸リチウム法を一部改変して実施した。
Using the DNA fragment prepared above,
Transformation of ploidy alcohol-fermenting yeast strain 396-9-6V was carried out by Ito et al. (Journal of Bacteriology, Vol. 153, 163 (19).
83)) was carried out by partially modifying the lithium acetate method.

【0056】即ち、396−9−6V株を10mlのY
PD培地(1% yeast extract、2% polypeptone、
2% glucose)中で振とう培養し、対数増殖期に遠心
分離によって集菌した。この菌体を5mlのTE緩衝液
で洗浄した後、同じ緩衝液0.25mlに懸濁した。こ
の懸濁液に等量の0.2M酢酸リチウム溶液を添加した
後、1時間、30℃で緩やかに振とうした。この懸濁液
から0.1mlを採取し1.5mlマイクロチューブに
移し、そこに上記DNA断片を含むDNA溶液(5μg
/μl)10μlを添加した。添加後、30℃、30分
間静置した。さらにこの混合液に70%PEG4000
を0.1ml加えよく混和し、30℃、1時間静置し
た。次いで、この混合液を含むマイクロチューブを42
℃の恒温水槽に移し、5分間静置した。そのマイクロチ
ューブを室温下に置き、菌体を室温まで放冷した。放冷
後、菌体を滅菌水で洗浄し、最終的に2mlのYPD培
地に再懸濁した。
That is, 396-9-6V strain was added to 10 ml of Y
PD medium (1% yeast extract, 2% polypeptone,
The cells were cultured with shaking in 2% glucose) and collected by centrifugation during the logarithmic growth phase. The cells were washed with 5 ml of TE buffer and suspended in 0.25 ml of the same buffer. After adding an equal volume of a 0.2 M lithium acetate solution to the suspension, the suspension was gently shaken at 30 ° C. for 1 hour. 0.1 ml of this suspension was collected and transferred to a 1.5 ml microtube, and a DNA solution containing the above DNA fragment (5 μg
/ Μl) 10 μl was added. After the addition, the mixture was allowed to stand at 30 ° C. for 30 minutes. Furthermore, 70% PEG 4000 is added to this mixture.
Was added and mixed well, and allowed to stand at 30 ° C. for 1 hour. Next, the microtube containing the mixed solution was placed in the 42
It moved to a constant temperature water bath of ° C, and was left still for 5 minutes. The microtube was placed at room temperature, and the cells were allowed to cool to room temperature. After cooling, the cells were washed with sterile water and finally resuspended in 2 ml of YPD medium.

【0057】[実施例3] 形質転換体の選択 先ず、再懸濁液を30℃で1晩振とう培養し、攪拌後初
期に沈降する株、即ち凝集性を示唆する株のみを新しい
培地に植え継ぐことを10回繰り返して形質転換体を濃
縮した。次いでこの濃縮液を1mg/mlの5−フルオ
ロオロチン酸及び50μg/mlのウラシルを含むSD
培地(FOAプレート:0.67% yeast nitrogen b
ase without amino acids、2% glucose、2% aga
r)において30℃、1週間培養した。この培養によ
り、ウラシル要求性かつFOA耐性のコロニーが31株
得られた。この際の形質転換の頻度は、0.62コロニ
ー/μgDNAであった。この31株からウラシル要求
性及び凝集性が安定な株として28株を選択し、次の発
酵試験を行った。
Example 3 Selection of Transformants First, the resuspension was cultured with shaking at 30 ° C. overnight, and only those strains that sedimented early after stirring, that is, those strains suggesting cohesiveness, were placed in a new medium. Transformation was repeated 10 times to concentrate the transformants. This concentrate was then purified with SD containing 1 mg / ml 5-fluoroorotic acid and 50 μg / ml uracil.
Medium (FOA plate: 0.67% yeast nitrogen b
ase without amino acids, 2% glucose, 2% aga
In r), the cells were cultured at 30 ° C. for one week. By this culture, 31 uracil-requiring and FOA-resistant colonies were obtained. The frequency of transformation at this time was 0.62 colonies / μg DNA. From the 31 strains, 28 strains were selected as strains having stable uracil requirement and aggregability, and the following fermentation test was performed.

【0058】尚、上述の通りURA3とFL01との転
写方向が逆向きの発現カセットを用いた場合、その形質
転換頻度は同方向の発現カセットの30倍高い結果が得
られた。
As described above, when an expression cassette in which the transcription directions of URA3 and FL01 were reversed was used, the result was that the transformation frequency was 30 times higher than that of the expression cassette in the same direction.

【0059】[実施例4] アルコール生産能の評価 発酵試験を行うに当り、先ず前培養を行い新鮮な培養液
を準備した。前培養は、試験管中のYM培地(2ml)
に新鮮な酵母細胞を1白金耳植菌し、30℃で1晩振と
う培養して行った。
Example 4 Evaluation of Ability to Produce Alcohol In conducting a fermentation test, first, preculture was performed to prepare a fresh culture solution. Preculture was performed using YM medium (2 ml) in a test tube.
Then, one loopful of fresh yeast cells was inoculated and shake-cultured at 30 ° C. overnight.

【0060】発酵試験は試験管レベル(ミニスケール)
で行った。L字型試験管中の10mlの発酵試験用培地
(合成培地:1% yeast extract、2% peptone、2
4%glucose;糖蜜培地:全糖濃度24%インドネシア
産糖蜜)を準備し、そこに前培養溶液を100μl植菌
し、30℃で7日間振とう培養して行った。発酵性能の
優れた1株を選択し、この株をFSC27株と名付け
た。次いでこの株の凝集性を調べた。この株をYPD液
体培地を用いて2週間植え継ぎ、その沈降度から安定な
凝集性を有することを確認した。
The fermentation test is performed at the test tube level (mini scale).
I went in. 10 ml of fermentation test medium (synthetic medium: 1% yeast extract, 2% peptone, 2%) in an L-shaped test tube
4% glucose; molasses medium: Indonesian molasses with a total sugar concentration of 24%) was prepared, 100 μl of a preculture solution was inoculated therein, and shaking culture was carried out at 30 ° C. for 7 days. One strain having excellent fermentation performance was selected and named this strain FSC27. The strain was then examined for cohesiveness. This strain was subcultured for 2 weeks using a YPD liquid medium, and it was confirmed from the degree of sedimentation that the strain had stable cohesiveness.

【0061】次ぎに、この凝集性がFLO1遺伝子によ
る凝集性の特徴であるCa2+依存性であるか否か調べ
た。
Next, it was examined whether or not this aggregation was dependent on Ca 2+ which is a characteristic of aggregation by the FLO1 gene.

【0062】[実施例5] 凝集性のCa2+依存性の評
価 FSC27株を定常期まで培養した10mlの凝集性酵
母菌体培養液に1mlの0.5mM EDTA溶液(p
H8.0)を加えよく攪拌した後、これを集菌し、Ca
2+を含む凝集用バッファー(0.51g/ml CaS
4、6.8g/ml CH3COONa、4.0g/m
l CH3COOH、pH4.5)に再懸濁し、その際
の沈降度から、凝集性の有無を確認した。
Example 5 Evaluation of Aggregative Ca 2+ Dependency 1 ml of 0.5 mM EDTA solution (p
H8.0), and the mixture was stirred well.
Aggregation buffer containing 2+ (0.51 g / ml CaS
O 4 , 6.8 g / ml CH 3 COONa, 4.0 g / m
1 CH 3 COOH, pH 4.5), and the presence or absence of cohesiveness was confirmed from the degree of sedimentation at that time.

【0063】その結果、形質転換体の凝集性はCa2+
存性であることが示された。次ぎにこのFSC27株の
遺伝子解析を行った。
As a result, it was shown that the agglutinability of the transformant was Ca 2+ -dependent. Next, the gene analysis of this FSC27 strain was performed.

【0064】[実施例6] FSC27株の遺伝子解析 FSC27株の染色体のURA3遺伝子上に凝集性遺伝
子発現カセットが存在することをサザンハイブリダイゼ
ーション法により確認した。尚、このサザンハイブリダ
イゼーション法には、プローブとしてURA3遺伝子断
片及びFLO1遺伝子断片を用いた。
Example 6 Gene Analysis of FSC27 Strain The presence of an aggregating gene expression cassette on the URA3 gene of the chromosome of FSC27 strain was confirmed by Southern hybridization. In this Southern hybridization method, a URA3 gene fragment and a FLO1 gene fragment were used as probes.

【0065】先ず、FSC27株から全DNAの調製を
行った。この全DNAの調製は、Philippsenらの方法
(Methods in Enzymology, Vol 194, 169(1990))に従
い行った。また、サザンハイブリダイゼーション法及び
プローブの標識は、Amersham社のECL direct nucleic
acid and detection systemに従って行った。その結果
を図3に示す。
First, total DNA was prepared from the FSC27 strain. This total DNA was prepared according to the method of Philippsen et al. (Methods in Enzymology, Vol. 194, 169 (1990)). In addition, the Southern hybridization method and the labeling of the probe were performed using Amersham's ECL direct nucleic acid.
Performed according to the acid and detection system. The result is shown in FIG.

【0066】図3Aには、URA3プローブを用いた際
の結果を示し、図3Bには、FLO1プローブを用いた
際の結果を示した。また、図3Cには、陰性の対照とし
てpBR322をプローブとして用いた際の結果を示
す。
FIG. 3A shows the results when the URA3 probe was used, and FIG. 3B shows the results when the FLO1 probe was used. FIG. 3C shows the results when pBR322 was used as a probe as a negative control.

【0067】また、レーン1には図1に示したプラスミ
ドYIp-dU-FLO1 を、各レーン2には親株の396−9−
6V株の全DNAを、各レーン3には、FSC27株の
全DNAを泳動した。尚、各レーンのDNAサンプル
は、Hind III消化後に泳動を行った。
The lane 1 contains the plasmid YIp-dU-FLO1 shown in FIG. 1, and each lane 2 contains the parent strain 396-9-FLO1.
The total DNA of the 6V strain was electrophoresed in each lane 3, and the total DNA of the FSC27 strain was electrophoresed. The DNA sample in each lane was electrophoresed after Hind III digestion.

【0068】図3Aにおいて、親株(レーン2)ではU
RA3プローブを用いて約0.8kbのシグナルが検出
されたが、一方のFSC27株(レーン3)では、親株
よりも長い約2.0kbのシグナルが検出された。この
ことから、FSC27株には、URA3遺伝子領域に凝
集性遺伝子発現カセットが挿入されていることが示され
た。
In FIG. 3A, in the parent strain (lane 2), U
Using the RA3 probe, a signal of about 0.8 kb was detected. On the other hand, in the FSC27 strain (lane 3), a signal of about 2.0 kb longer than that of the parent strain was detected. This indicated that the FSC27 strain had an aggregating gene expression cassette inserted into the URA3 gene region.

【0069】また、図3Bにおいて、FLO1プローブ
を用いた場合、FSC27株(レーン3)では、親株
(レーン2)にはみられない約3kbの導入したFLO
1由来と考えられるシグナルが検出されている。従って
FSC27株において確認された凝集性が、導入された
FLO1遺伝子由来であることが示された。尚、親株に
おいて検出されたシグナルはFL01と類似する凝集性
には関与しない配列に由来するものと考えられる。
In FIG. 3B, when the FLO1 probe was used, the FSC27 strain (lane 3) had an introduced FLO of about 3 kb which was not found in the parent strain (lane 2).
The signal considered to be derived from No. 1 was detected. Therefore, it was shown that the cohesiveness confirmed in the FSC27 strain was derived from the introduced FLO1 gene. The signal detected in the parent strain is considered to be derived from a sequence similar to FL01 and not involved in aggregation.

【0070】尚、図3Cでは、プラスミドYIp-dU-FLO1
の母体となるpBR322プローブを用いて、FSC2
7株内に、凝集性遺伝子発現カセット以外のDNA配列
が導入されているか否かを解析した。その結果、シグナ
ルはプラスミドYIp-dU-FLO1(レーン1)でのみ検出さ
れ、レーン2及びレーン3には検出されなかった。すな
わち、FSC27株には、前記発現カセットのみが導入
されたことが示された。この発現カセットは、396−
9−6V株と同種のサッカロマイセス・セレビシエから
構成されていることから、このFSC27株がセルフク
ローニング株であることが確認された。
In FIG. 3C, the plasmid YIp-dU-FLO1
Using the pBR322 probe, which is the parent of
It was analyzed whether a DNA sequence other than the cohesive gene expression cassette was introduced into the seven strains. As a result, a signal was detected only in the plasmid YIp-dU-FLO1 (lane 1), but not in lanes 2 and 3. That is, it was shown that only the expression cassette was introduced into the FSC27 strain. This expression cassette contains 396-
Since the strain was composed of Saccharomyces cerevisiae of the same species as the 9-6V strain, it was confirmed that this FSC27 strain was a self-cloning strain.

【0071】次いで、このFSC27株の凝集性がFL
O1遺伝子由来であることをより確実にするために、F
LO1遺伝子の転写をノーザンハイブリダイゼーション
により解析した。
Next, the flocculence of this FSC27 strain was determined by FL
To make sure that it is derived from the O1 gene,
The transcription of the LO1 gene was analyzed by Northern hybridization.

【0072】[実施例7] FSC27株におけるFL
O1遺伝子の転写解析 FLO1遺伝子の転写の解析は、FLO1をプローブと
したノーザンハイブリダイゼーション法により行った。
FSC27株からの全RNAの回収は、Schmitt らの方
法(Nucleic Acids Research, Vol. 18,309(1990) )に
準じて行った。ノーザンハイブリダイゼーション操作及
びプローブの標識は、ベーリンガーマイハイム社のDI
Gシステムを用いて実施した。陽性の対照として、プラ
スミドYCpHF19L(FL01自身の制御領域下でFL01
遺伝子が発現するプラスミド)をYJW6株に導入した
株を作成し、プラスミド上でFLO1遺伝子を発現さ
せ、上記と同様の操作を行った。
Example 7 FL in 27 strains of FSC
Transcriptional analysis of O1 gene Transcriptional analysis of the FLO1 gene was performed by Northern hybridization using FLO1 as a probe.
The total RNA was recovered from the FSC27 strain according to the method of Schmitt et al. (Nucleic Acids Research, Vol. 18,309 (1990)). Northern hybridization operation and probe labeling were performed using Boehringer Meiheim's DI
This was performed using a G system. As a positive control, plasmid YCpHF19L (FL01 under the control region of FL01 itself)
A strain in which the gene was expressed) was introduced into the YJW6 strain, the FLO1 gene was expressed on the plasmid, and the same operation as described above was performed.

【0073】図4に、その結果を示した。レーン1には
上記陽性の対照株の全RNAを、レーン2には親株の3
96−9−6V株からの全RNAを、レーン3にはFS
C27株の全RNAを泳動した。
FIG. 4 shows the result. Lane 1 shows the total RNA of the positive control strain, and lane 2 shows the total RNA of the parent strain.
Total RNA from 96-9-6V strain, FS in lane 3
Total RNA of the C27 strain was electrophoresed.

【0074】図4に示すように、FSC27株において
陽性の対照であるレーン1と同じ位置にシグナルが検出
された。このことからFSC27株において、導入され
たFLO1遺伝子が発現されていることが確認された。
従って、FSC27株の凝集性がFLO1遺伝子由来で
あることが確実となった。
As shown in FIG. 4, a signal was detected at the same position as in lane 1 as a positive control in the FSC27 strain. From this, it was confirmed that the introduced FLO1 gene was expressed in the FSC27 strain.
Therefore, it was confirmed that the aggregation of the FSC27 strain was derived from the FLO1 gene.

【0075】次いで、このFSC27株の発酵性能(ア
ルコール生産能)を解析した。
Next, the fermentation performance (alcohol production capacity) of this FSC27 strain was analyzed.

【0076】[実施例8] FSC27株の発酵性能試
験 FSC27株の発酵性能を親株の発酵性能と比較するこ
とにより解析した。
Example 8 Fermentation Performance Test of FSC27 Strain The fermentation performance of the FSC27 strain was analyzed by comparing it with the fermentation performance of the parent strain.

【0077】発酵性能試験は、フラスコレベルのスケー
ルで行った。発酵試験を行うに当たり、先ず、FSC2
7株及び親株である396−9−6V株について、上述
と同様にそれぞれ新鮮な前培養液を調製した。次いで、
各マイセル氏発酵管付き三角フラスコに上述した24%
糖蜜培地(285ml)にそれぞれ前培養液(15m
l)を接種し、マグネチックスターラーのような撹拌器
により撹拌をしながら32℃で6日間培養を行った。培
養終了後、培養液を遠心分離器により12000rpm
で5分間遠心分離を行い、上清を回収して、この上清中
のエタノール濃度をガスクロマトグラフィー(島津GC
−8A,カラム2m×3mmφ,ガスクロパック54
@)により測定した。その結果を表1に示す。
The fermentation performance test was conducted on a flask level scale. In conducting a fermentation test, first, FSC2
Fresh precultures were prepared for each of the 7 strains and the parent strain 396-9-6V in the same manner as described above. Then
The above mentioned 24% in each Erlenmeyer flask with fermentation tube
A pre-culture solution (15 m
l) was inoculated and cultured at 32 ° C. for 6 days while stirring with a stirrer such as a magnetic stirrer. After completion of the culture, the culture was centrifuged at 12000 rpm.
, Centrifuged for 5 minutes, and the supernatant was collected. The ethanol concentration in the supernatant was determined by gas chromatography (Shimadzu GC).
-8A, column 2m × 3mmφ, gas chromatography pack 54
@) was measured. Table 1 shows the results.

【0078】尚、FSC27株がウラシル要求性である
ため、24%糖蜜培地にはウラシル濃度を0−100μ
g/mlの範囲で添加し、ウラシル添加によるエタノール生
産への影響についても試験を行った。
Since the FSC27 strain is auxotrophic for uracil, the uracil concentration is 0-100 μm in a 24% molasses medium.
g / ml, and the effect of uracil on ethanol production was also tested.

【0079】表1に示す通り、ウラシルが添加されてい
ない培地では、親株のエタノール濃度が12.09%で
あったのに対し、FSC27株では11.73%であ
り、親株に比して発酵性能がやや劣っていた。しかし、
ウラシル(50μg/ml、100μg/ml)を添加した培地
では、親株に比してFSC27株ではいずれも約0.5
%上回っていた。このことは発酵歩合においても同様な
結果が示された。
As shown in Table 1, in the medium to which uracil was not added, the ethanol concentration of the parent strain was 12.09%, whereas that of the FSC27 strain was 11.73%, which was higher than that of the parent strain. Performance was slightly inferior. But,
In the medium supplemented with uracil (50 μg / ml, 100 μg / ml), the FSC27 strain was about 0.5% less than the parent strain.
%. This showed a similar result in the fermentation rate.

【0080】また、表に示した比率は、親株のウラシル
非含有培地におけるエタノール濃度を100%とした場
合の親株の各ウラシル含有培地におけるエタノール濃度
及びFSC27株の各ウラシル含有培地におけるエタノ
ール濃度を示した。この比率から示されているように、
親株では培地へのウラシル添加による発酵性能への影響
は見られなかったが、一方のFSC27株では、培地へ
のウラシル添加により発酵性能が上昇することが示され
た。
The ratios shown in the table show the ethanol concentration in each uracil-containing medium of the parent strain and the ethanol concentration in each uracil-containing medium of the FSC27 strain, when the ethanol concentration in the uracil-free medium of the parent strain is 100%. Was. As shown from this ratio,
In the parent strain, no effect was observed on the fermentation performance due to the addition of uracil to the medium, whereas in the FSC27 strain, it was shown that the fermentation performance was increased by the addition of uracil to the medium.

【0081】[0081]

【表1】 また、このFSC27株において、培地へのウラシル添
加により発酵速度が上昇することが示された。この発酵
速度は、培養中のCO2ガス発生量に基づいてに測定し
た。その結果を図5に示した。尚、図5において、○:
396−9−6V株(ウラシル0μg/ml)、△:396
−9−6V株(ウラシル50μg/ml)、□:396−9
−6V株(ウラシル100μg/ml)、●:FSC27株
(ウラシル0μg/ml)、▲:FSC27株(ウラシル5
0μg/ml)、黒塗り□:FSC27株(ウラシル100
μg/ml)として示した。
[Table 1] In addition, in this FSC27 strain, it was shown that the addition of uracil to the medium increased the fermentation rate. The fermentation rate was measured based on the amount of CO 2 gas generated during the culture. The results are shown in FIG. In FIG. 5, 5:
396-9-6V strain (uracil 0 μg / ml), Δ: 396
-9-6V strain (uracil 50 μg / ml), □: 396-9
-6V strain (uracil 100 μg / ml), ●: FSC27 strain (uracil 0 μg / ml), ▲: FSC27 strain (uracil 5
0 μg / ml), black painted □: strain FSC27 (uracil 100
μg / ml).

【0082】図5に示されているように、FSC27株
では、ウラシル非含有培地では親株に比して発酵速度の
遅れがみられた。一方、各ウラシル含有培地では、FS
C27株の発酵速度は、親株に比して初期にやや発酵速
度の遅れがみられるものの、中期(72時間目)以降は
むしろFSC27株の発酵速度が親株を上回った。
As shown in FIG. 5, in the FSC27 strain, the fermentation rate was slower in the uracil-free medium than in the parent strain. On the other hand, in each uracil-containing medium, FS
Although the fermentation rate of the C27 strain was slightly delayed in the initial stage as compared to the parent strain, the fermentation rate of the FSC27 strain exceeded the parent strain rather than the middle stage (72 hours).

【0083】[実施例9] FSC27株の凝集性の確
認 上記アルコール生産能を測定すると同時に凝集性につい
ても測定した。
Example 9 Confirmation of Aggregation of FSC27 Strain At the same time as measuring the alcohol-producing ability, the aggregation was also measured.

【0084】図6の写真は、396−9−6V株及びF
SC27株をそれぞれYPD培地中で30℃、一晩培養
した後、1分間静置した際のそれぞれ凝集性を示す。こ
れらより、FSC27株は凝集性遺伝子発現カセットの
導入により、親株(396−9−6V株)には存在しな
い凝集性を獲得したことが示された。
The photograph of FIG. 6 shows the 396-9-6V strain and F
Each of the SC27 strains is cultured in a YPD medium at 30 ° C. overnight, and then shows agglutination when left for 1 minute. From these results, it was shown that the FSC27 strain acquired an agglutinability that was not present in the parent strain (396-9-6V strain) by introducing the aggregative gene expression cassette.

【0085】また、この凝集性の評価を、Johnstonらの
方法(Yeast Genetics: Fundamental and Applied Aspe
cts, 205-224(1983))に従って行った。すなわち、凝集
性の程度(DF値)を0から5の6段階で評価する。
尚、0:非凝集性、1:非常に弱い凝集性、2:弱い凝
集性、3:中程度の凝集性、4:強い凝集性、5:非常
に強い凝集性とした。
The evaluation of the cohesiveness was carried out according to the method of Johnston et al. (Yeast Genetics: Fundamental and Applied Aspe
cts, 205-224 (1983)). That is, the degree of cohesion (DF value) is evaluated on a scale of 0 to 5.
In addition, 0: non-aggregation, 1: very weak aggregation, 2: weak aggregation, 3: medium aggregation, 4: strong aggregation, 5: very strong aggregation.

【0086】表1に示すように、親株の396−9−6
V株では凝集性の程度は「0」すなわち非凝集性であっ
たが、FSC27株では、凝集性の程度は「5」すなわ
ち非常に強い凝集性が示された。
As shown in Table 1, the parent strain 396-9-6
In the case of the V strain, the degree of agglutination was "0", ie, non-aggregating, whereas in the case of the FSC27 strain, the degree of aggregating was "5", ie, very strong aggregating.

【0087】上記結果をより明確にするために、対照と
して凝集性を測定するための標準株(ABXL−1D、
ABXR−11B)を用い、FSC27株の凝集性の程
度をこれら標準株と比較して測定した。尚、ABXL−
1D株は凝集性遺伝子FLO1の標準株として、ABX
R−11B株は凝集性遺伝子FLO5の標準株として用
いた。
In order to further clarify the above results, a standard strain (ABXL-1D,
Using ABXR-11B), the degree of agglutination of the FSC27 strain was measured in comparison with these standard strains. In addition, ABXL-
1D strain is ABX as a standard strain of the aggregating gene FLO1
The R-11B strain was used as a standard strain for the aggregating gene FLO5.

【0088】[0088]

【表2】 表2に、その結果を示す。FSC27株と同一の凝集性
遺伝子を備えたABXL−1D株では、その凝集性の程
度は「3」(中程度の凝集性)であったのに対し、FS
C27株は「5」であった。また、異なる凝集性遺伝子
FLO5を有するABXR−11B株と比較しても、F
SC27株の凝集性は高かった。
[Table 2] Table 2 shows the results. In the ABXL-1D strain having the same aggregating gene as the FSC27 strain, the degree of agglutination was "3" (medium agglutinability), whereas the FS
The C27 strain was “5”. In addition, compared to the ABXR-11B strain having a different aggregating gene FLO5,
The agglutinability of the SC27 strain was high.

【0089】このFSC27株は、現在存在する凝集性
酵母と比較しても、かなり高い凝集性を有していること
が示された。
This FSC27 strain was shown to have a considerably higher flocculating property than the currently existing flocculating yeast.

【0090】[実施例10] 既存の凝集性アルコール
発酵酵母との比較 さらに、本実施例では、上述した細胞融合により創製さ
れた凝集性アルコール発酵酵母(F−5株)(特開平5
−236942号)と上記FSC27株との比較検討を
行った。その結果を表3に示す。
Example 10 Comparison with Existing Cohesive Alcohol-Fermenting Yeast Further, in this example, the cohesive alcohol-fermenting yeast (F-5 strain) created by the cell fusion described above (Japanese Patent Laid-Open No.
236942) and the above-mentioned FSC27 strain. Table 3 shows the results.

【0091】尚、F−5株は、FSC27株と同一の親
株、396−9−6V株に由来し、この親株に凝集性遺
伝子であるFLO5遺伝子を有する酵母を融合させて創
製されたものである。
The F-5 strain is derived from the same parent strain as the FSC27 strain, the 396-9-6V strain, and was created by fusing yeast having the FLO5 gene, which is an aggregating gene, to this parent strain. is there.

【0092】表3に示すように、ウラシルを含有してい
ない培地中では、FSC27株は、F−5株に比して生
成エタノール濃度として0.3%程度低かった。しか
し、ウラシル含有培地(50μg/ml、100μg/ml)で
は、FSC27株は、F−5株に比して生成エタノール
濃度として約0.3%高いことが示された。
As shown in Table 3, in the medium containing no uracil, the FSC27 strain had a concentration of produced ethanol lower by about 0.3% as compared with the F-5 strain. However, in the uracil-containing medium (50 μg / ml, 100 μg / ml), the FSC27 strain was shown to be about 0.3% higher in ethanol concentration than the F-5 strain.

【0093】また、発酵速度についても、培養中のCO
2ガス発生量に基づいて測定した。その結果を図7に示
した。尚、図において、○:F−5株(ウラシル0μg/
ml)、△:F−5株(ウラシル50μg/ml)、□:F−
5株(ウラシル100μg/ml)、●:FSC27株(ウ
ラシル0μg/ml)、▲:FSC27株(ウラシル50μ
g/ml)、黒塗り□:FSC27株(ウラシル100μg/
ml)として示した。
Further, regarding the fermentation rate, the CO
2 Measurement was performed based on the amount of gas generated. The result is shown in FIG. In the figures, 図: F-5 strain (uracil 0 μg /
ml), Δ: F-5 strain (uracil 50 μg / ml), □: F-
5 strains (uracil 100 μg / ml), ●: FSC27 strain (uracil 0 μg / ml), ▲: FSC27 strain (uracil 50 μg / ml)
g / ml), black □: FSC27 strain (uracil 100 μg /
ml).

【0094】図7に示されているように、FSC27株
では、ウラシル非含有培地ではF−5株に比して発酵速
度の遅れがみられたが、各ウラシル含有培地では、FS
C27株の発酵速度は、F−5株と同程度の発酵速度が
示された。
As shown in FIG. 7, in the FSC27 strain, the fermentation rate was slower in the uracil-free medium than in the F-5 strain.
The fermentation rate of the C27 strain was similar to that of the F-5 strain.

【0095】また、凝集性に関しては、表3に示すよう
に、FSC27株では凝集性の程度が「5」であるのに
対し、F−5株ではFSC27株よりも低い「3」(中
程度の凝集性)であった。この結果は、その創製方法の
違いに由来する差であるか、または、利用した凝集性遺
伝子、制御領域などのDNA材料の違いに由来するかは
不明である。
Regarding the agglutinability, as shown in Table 3, the degree of agglutination was "5" in the FSC27 strain, while "3" (medium) was lower in the F-5 strain than in the FSC27 strain. Cohesiveness). It is unclear whether this result is a difference derived from the difference in the method of creation or a difference in the DNA material used such as the aggregating gene and control region used.

【0096】尚、上記FSC27株は、工業技術院生命
工学技術研究所において受託番号FERM P−160
23として寄託されている。
The above FSC27 strain was obtained from the Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology under the accession number FERM P-160.
No. 23 has been deposited.

【0097】[0097]

【表3】 [Table 3]

【0098】[0098]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、アルコー
ル発酵酵母に凝集性遺伝子のみを導入することができる
ため、元来有する高いアルコール生産能に影響を与える
ことなく、アルコール発酵酵母に凝集性を付与すること
が可能となる。
As described above, according to the present invention, since only an aggregating gene can be introduced into an alcohol-fermenting yeast, it can be aggregated into an alcohol-fermenting yeast without affecting the inherently high alcohol-producing ability. Property can be imparted.

【0099】従って、本発明によれば、アルコール生産
においてより実用的な凝集性アルコール発酵酵母を提供
することが可能となるとともに、本発明の凝集性アルコ
ール発酵酵母をアルコール生産過程に使用することによ
り、生産効率の上昇、生産工程の合理化を図ることが可
能となる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a more practical cohesive alcohol-fermenting yeast in alcohol production, and to use the cohesive alcohol-fermented yeast of the present invention in an alcohol production process. Thus, it is possible to increase production efficiency and rationalize the production process.

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

【図1】 実施例1の凝集性遺伝子発現カセットを担持
するプラスミドを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a plasmid carrying the cohesive gene expression cassette of Example 1.

【図2】 実施例2の形質転換の予想メカニズムを示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a predictive mechanism of transformation in Example 2.

【図3】 形質転換体(FSC27株)のサザンハイブ
リダイゼーション解析を行った結果を示す写真である。
FIG. 3 is a photograph showing the results of Southern hybridization analysis of a transformant (FSC27 strain).

【図4】 形質転換体(FSC27株)の転写解析を行
った結果を示す写真である。
FIG. 4 is a photograph showing the result of transcription analysis of a transformant (FSC27 strain).

【図5】 形質転換体(FSC27株)と親株(396
−9−6V株)との発酵速度を比較したグラフである。
FIG. 5. Transformant (FSC27 strain) and parent strain (396
9 is a graph comparing the fermentation rate with (−9-6V strain).

【図6】 形質転換体(FSC27株)と親株(396
−9−6V株)との凝集性を比較した写真である。
FIG. 6. Transformant (FSC27 strain) and parent strain (396
9 is a photograph comparing the aggregability with (-9-6V strain).

【図7】 形質転換体(FSC27株)と既知の凝集性
アルコール発酵酵母(F−5株)との発酵速度を比較し
たグラフである。
FIG. 7 is a graph comparing the fermentation rates of a transformant (FSC27 strain) and a known cohesive alcohol-fermenting yeast (F-5 strain).

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年5月14日[Submission date] May 14, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 形質転換体(FSC27株)から回収したD
NAを電気泳動後、URA3プローブ(A)、FLO1
プローブ(B)、PBR322プローブ(C)を用いて
サザンハイブリダイゼーションを行った際の電気泳動パ
ターンを示す写真である。
FIG. 3 shows D recovered from a transformant (FSC27 strain).
After electrophoresis of NA, URA3 probe (A), FLO1
Probe (B), the electrophoresis path when performing the <br/> Southern hybridization using PBR322 probe (C)
It is a photograph showing a turn .

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図4】 形質転換体(FSC27株)から回収したR
NAを電気泳動後、FLO1をプローブとしてノーサン
ハイブリダイゼーションを行った際の電気泳動パターン
を示す写真である。
FIG. 4 shows R recovered from a transformant (FSC27 strain).
After electrophoresis of NA, Northern blotting was performed using FLO1 as a probe.
It is a photograph which shows the electrophoresis pattern at the time of performing hybridization .

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図6[Correction target item name] Fig. 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図6】 形質転換体(FSC27株)と親株(396
−9−6V株)との凝集性を比較した際の生物(各酵母
株)の形態を示す写真である。
FIG. 6. Transformant (FSC27 strain) and parent strain (396
-9-6V strain) (organisms)
3 is a photograph showing the form of the present invention.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI (C12N 1/19 C12R 1:865) (72)発明者 藤井 桂子 千葉県千葉市稲毛区稲毛東4丁目5番地1 号 新エネルギー・産業技術総合開発機構 アルコール事業本部研究開発センター内 (72)発明者 後藤 慎吾 千葉県千葉市稲毛区稲毛東4丁目5番地1 号 新エネルギー・産業技術総合開発機構 アルコール事業本部研究開発センター内 (72)発明者 杉山 浩樹 静岡県焼津市岡当目10番地 サッポロビー ル醸造技術研究所内Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI (C12N 1/19 C12R 1: 865) (72) Inventor Keiko Fujii 4-5-1, Inage-Higashi, Inage-ku, Chiba-shi, Chiba New Energy and Industry Research and Development Center, Alcohol Business Division, Technology Development Organization (72) Inventor Shingo Goto 4-5-1, Inage-Higashi, Inage-ku, Chiba-shi, Chiba Prefecture, Research and Development Center for Alcohol Business Division, New Energy and Industrial Technology Development Organization (72) Inventor Hiroki Sugiyama, Sapporo Lobby Brewery Research Institute, 10 Oka Tome, Yaizu City, Shizuoka Prefecture

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルコール発酵酵母の染色体上の任意の
マーカー遺伝子領域に凝集性遺伝子発現カセットを導入
して凝集性アルコール発酵酵母を育種する方法であっ
て、 前記凝集性遺伝子発現カセットが、前記マーカー遺伝子
領域を分断するかまたはその内部配列と置換するように
制御領域を含む凝集性遺伝子が配列されて構成されてい
ることを特徴とする凝集性アルコール発酵酵母の育種方
法。
1. A method for breeding an aggregating alcohol-fermenting yeast by introducing an aggregating gene expression cassette into an arbitrary marker gene region on a chromosome of an alcohol-fermenting yeast, wherein the aggregating gene expression cassette comprises the marker A method for breeding a cohesive alcohol-fermenting yeast, wherein a cohesive gene containing a control region is arranged and configured so as to divide a gene region or replace an internal sequence thereof.
【請求項2】 前記制御領域及び凝集性遺伝子が前記ア
ルコール発酵酵母と同種の酵母由来であることを特徴と
する請求項1に記載の凝集性アルコール発酵酵母の育種
方法。
2. The method for breeding a cohesive alcohol-fermenting yeast according to claim 1, wherein the control region and the cohesive gene are derived from the same yeast as the alcohol-fermenting yeast.
【請求項3】 前記マーカー遺伝子は、その配列が破壊
されることにより所定の薬剤に対して耐性を獲得するポ
ジティブ選択が可能な遺伝子であることを特徴とする請
求項1または2に記載の凝集性アルコール発酵酵母の育
種方法。
3. The aggregation according to claim 1, wherein the marker gene is a gene that can be positively selected to acquire resistance to a predetermined drug when its sequence is disrupted. Breeding method for fermenting alcoholic yeast.
【請求項4】 前記マーカー遺伝子がウラシルの生合成
に関与する遺伝子であることを特徴とする請求項1〜3
に記載の凝集性アルコール発酵酵母の育種方法。
4. The method according to claim 1, wherein the marker gene is a gene involved in uracil biosynthesis.
The method for breeding cohesive alcohol-fermenting yeast according to 1.
【請求項5】 アルコール発酵酵母の染色体上の任意の
マーカー遺伝子領域に凝集性遺伝子発現カセットが形質
導入されて育種された凝集性アルコール発酵酵母であっ
て、 前記凝集性遺伝子発現カセットが、前記所定の遺伝子領
域を分断するかまたはその内部配列と置換するように制
御領域を含む凝集性遺伝子が配列されて構成されている
ことを特徴とする凝集性アルコール発酵酵母。
5. An agglutinating alcohol-fermenting yeast, which is bred by transducing an aggregating gene expression cassette into an arbitrary marker gene region on a chromosome of the alcohol-fermenting yeast, wherein the aggregating gene expression cassette comprises A cohesive alcohol-fermenting yeast, wherein a cohesive gene containing a control region is arranged and configured so as to divide or replace the gene region of the present invention.
【請求項6】 前記凝集性遺伝子発現カセットが、前記
アルコール発酵酵母と同種の酵母から調製されているこ
とを特徴とする請求項5に記載の凝集性アルコール発酵
酵母。
6. The cohesive alcohol-fermenting yeast according to claim 5, wherein the cohesive gene expression cassette is prepared from the same kind of yeast as the alcohol-fermenting yeast.
【請求項7】 前記凝集性アルコール発酵酵母がFSC
27株(FERMP−16023)であることを特徴と
する請求項6に記載の凝集性アルコール発酵酵母。
7. The method according to claim 7, wherein the cohesive alcohol-fermenting yeast is FSC.
The cohesive alcohol-fermenting yeast according to claim 6, which is 27 strains (FERMP-16023).
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