JPH10243783A - Creation of stress-resistant yeast - Google Patents

Creation of stress-resistant yeast

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JPH10243783A
JPH10243783A JP6176097A JP6176097A JPH10243783A JP H10243783 A JPH10243783 A JP H10243783A JP 6176097 A JP6176097 A JP 6176097A JP 6176097 A JP6176097 A JP 6176097A JP H10243783 A JPH10243783 A JP H10243783A
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JP
Japan
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yeast
gene
minutes
nth1
trehalose
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JP6176097A
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Keitaro Takahashi
慶太郎 高橋
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AKITA PREF GOV
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject yeast that is useful in the production of food and beverage (brewage, baking) by fermentation by increasing the trehalose content in the cell bodies of the yeast. SOLUTION: The content of (neutral) trehalose in the cell bodies of a yeast such as Saccharomyces cerevisiae is increased by breaking the NTH1 gene coding neutral trehalose by partial defection (using a mismatch primer of NTHI gene) or by self-cloning (YEp24 is used as a vector and URA3 gene is employed) to prepare the objective yeast that maintains resistance to stress (for example, resistances to alcohol, osmotic pressure and heat, and durability) and is genetically stable. When this yeast is used, the conventional restriction as conditions for food production is improved and beverage and food products can efficiently be produced.

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、耐ストレス性酵母
の作出方法に関し、特に酵母菌体内のトレハロース含量
を増大させることによって、耐ストレス性の向上した酵
母を作出する方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for producing a stress-resistant yeast, and more particularly to a method for producing a yeast having improved stress resistance by increasing the trehalose content in yeast cells.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、耐ストレス性を向上させた酵母、
例えば耐アルコール性,耐浸透圧性,耐久性,耐熱性等
を有する酵母は、酵母を変異させることで得ていた。こ
の変異には大きく二つの方法があり、まず第一の方法
は、酵母をそれぞれのストレスに対して徐々に耐性を高
めていく馴養法や、酵母の自然変異を用いる選抜法等の
自然突然変異を利用する方法である。第二の方法は、酵
母にX線,放射線,紫外線等を照射したり、化学物質等
の変異原物質を作用させる等により積極的に変異処理を
行い突然変異を誘導する方法である。
2. Description of the Related Art Conventionally, yeasts having improved stress resistance,
For example, yeast having alcohol resistance, osmotic resistance, durability, heat resistance and the like has been obtained by mutating yeast. There are two main methods for this mutation. The first is natural mutation, such as the acclimatization method that gradually increases the tolerance of yeast to each stress, and the selection method using natural yeast mutation. It is a method of utilizing. The second method is a method in which the yeast is irradiated with X-rays, radiation, ultraviolet rays, or the like, or a mutagen such as a chemical substance is allowed to act on the yeast, so that the mutation treatment is actively performed to induce the mutation.

【0003】一方、耐ストレス性の高い酵母は、その機
構は完全には解明されていないが、ストレス感受性酵母
と比較して、菌体内のトレハロース含量が高くなってい
ることから、酵母菌体内におけるトレハロースの関わる
生理作用に対する関心が高まっている。トレハロース
は、2分子のD−グルコースがα−1,1結合した形の
非還元性二糖類であり、酵母等の微生物の他、藻類,地
衣類、さらには多くの昆虫に含まれている。このトレハ
ロースは、生体内の水分を保持するといった生体保護作
用を有している。特に昆虫では、血液のリンパ中にあっ
て主要な血糖として存在するばかりでなく、不凍剤とし
ての効果を有しており、季節によりその濃度を調節して
耐寒性を獲得していることはよく知られている。
[0003] On the other hand, although the mechanism of highly stress-resistant yeast has not been completely elucidated, since the trehalose content in the cells is higher than that of stress-sensitive yeasts, the yeast cells in the yeast cells have a higher trehalose content. There is increasing interest in the physiological effects of trehalose. Trehalose is a non-reducing disaccharide in which two molecules of D-glucose are linked by α-1,1 and is contained in microorganisms such as yeast, algae, lichens, and many insects. This trehalose has a biological protection effect such as retaining water in the living body. In particular, insects not only exist as the main blood sugar in the lymph of the blood but also have an effect as an antifreeze, and their concentration is adjusted according to the season to obtain cold resistance. well known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の馴養法や選抜法による自然突然変異では、酵母の耐
ストレス性の向上は僅かであり、実用に耐え得るものは
少ないのが現状である。また、突然変異法による育種で
は、野性型の表現型が回復してしまう復帰変異が起こる
こともあり、また耐ストレス性等の特性を維持した変異
株を安定して取得することが困難であるため、実用上の
問題があった。そこで本発明の目的は、優れた耐ストレ
ス性を維持することができ、しかも遺伝的にも安定な酵
母を安全、かつ簡便な方法で作出する方法を提供するこ
とである。
By the way, in the above-mentioned spontaneous mutation by the conventional acclimatization method and the selection method, the improvement of the stress resistance of the yeast is slight, and few of them can withstand practical use at present. . In addition, in breeding by the mutation method, a reversion mutation in which the wild-type phenotype is restored may occur, and it is difficult to stably obtain a mutant strain maintaining characteristics such as stress resistance. Therefore, there was a practical problem. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a genetically stable yeast which can maintain excellent stress resistance and is genetically stable by a safe and simple method.

【0005】本発明者らは、酵母菌体内に存在し、生体
保護作用を有するトレハロースを、菌体内に蓄積させる
ことができれば、耐ストレス性を向上させた酵母を作出
できるものと考え、その手法について検討を重ねた。そ
の結果、酵母の中性トレハラーゼをコードするNTH1
遺伝子を遺伝子工学的手法を用いて破壊することが有効
であり、これにより酵母菌体内にトレハロースを蓄積さ
せることができることを見出し、本発明に到達した。
The present inventors believe that if trehalose, which is present in yeast cells and has a bioprotective effect, can be accumulated in the cells, a yeast with improved stress resistance can be produced. Was examined repeatedly. As a result, NTH1 encoding neutral trehalase in yeast
It has been found that it is effective to destroy a gene by using a genetic engineering technique, and that it is possible to accumulate trehalose in a yeast cell, and have reached the present invention.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、酵母菌体内のトレハロース含量を増大させることを
特徴とする耐ストレス性酵母の作出方法である。請求項
2に記載の本発明は、中性トレハラーゼをコードする酵
母のNTH1遺伝子を遺伝子工学的手法により破壊する
ことにより、酵母菌体内のトレハロース含量を増大させ
る請求項1記載の酵母の作出方法である。請求項3に記
載の本発明は、中性トレハラーゼをコードする酵母のN
TH1遺伝子を、該遺伝子の部分欠失又はセルフクロー
ニングにより破壊する請求項2記載の酵母の作出方法で
ある。請求項4に記載の本発明は、発酵法により飲食品
を製造するにあたり、請求項1記載の方法により作出し
た耐ストレス性酵母を使用することを特徴とする飲食品
の製造法である。
Means for Solving the Problems The present invention according to claim 1 is a method for producing a stress-tolerant yeast, characterized by increasing the trehalose content in a yeast cell. The present invention according to claim 2 provides the method for producing yeast according to claim 1, wherein the NTH1 gene of the yeast encoding neutral trehalase is disrupted by genetic engineering to increase the trehalose content in the yeast cells. is there. The present invention as set forth in claim 3 provides the yeast N-encoding neutral trehalase.
The method for producing yeast according to claim 2, wherein the TH1 gene is disrupted by partial deletion or self-cloning of the gene. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a food or drink, wherein a stress-resistant yeast produced by the method according to the first aspect is used in producing a food or drink by a fermentation method.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明に用いることができる酵母
(親株)は制限されないが、発酵法による飲食品の製造
に用いられる酵母が好ましい。例えば、サッカロミセス
・セレビシェ(Saccharomyces cerevisiae), サッカロミ
セス・ロゼイ(S. rosei), サッカロミセス・エグシグウ
ス(S. exiguus), チゴサッカロミセス・ロキシイ(Zygos
accharomyces rouxii), キャンディダ・バーサティリス
(Candida versatilis), キャンディダ・エッチェルシイ
(C. etchellsii) 等があり、特にパン酵母、清酒酵母等
として用いられるサッカロミセス・セレビシェなどが好
適である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The yeast (parent strain) that can be used in the present invention is not limited, but yeast used for producing food and drink by a fermentation method is preferable. For example, Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae), Saccharomyces rosevi (S. rosei), Saccharomyces exiguus (S. exiguus), Zygosaccharomyces roxii (Zygos)
accharomyces rouxii), Candida Versatiris
(Candida versatilis), Candida Etchersi
(C. etchellsii) and the like, and particularly, Saccharomyces cerevisiae used as baker's yeast, sake yeast and the like are preferable.

【0008】酵母菌体内にトレハロースを蓄積させる方
法として、本発明では酵母の中性トレハラーゼをコード
する遺伝子であるNTH1を遺伝子工学的手法を用いて
破壊する方法を採用する。つまり、トレハロースを加水
分解する作用を有する中性トレハラーゼをコードするN
TH1遺伝子の塩基配列を変異させることにより、該酵
素の正常な転写・翻訳を阻止することを目的として行う
ものである。NTH1遺伝子を破壊する具体的な遺伝子
工学的手法には、NTH1遺伝子を部分的に欠失させる
方法や、NTH1遺伝子と同種酵母中の他の遺伝子をN
TH1遺伝子に挿入したDNA断片との相同的組み換
え、つまりセルフクローニングする方法が挙げられる。
[0008] As a method for accumulating trehalose in yeast cells, the present invention employs a method in which NTH1, which is a gene encoding neutral trehalase in yeast, is destroyed using genetic engineering techniques. That is, N, which encodes a neutral trehalase that has the action of hydrolyzing trehalose,
The purpose is to prevent the normal transcription and translation of the enzyme by mutating the base sequence of the TH1 gene. Specific genetic engineering techniques for disrupting the NTH1 gene include a method of partially deleting the NTH1 gene and the use of other genes in the same type of yeast as the NTH1 gene.
A method of homologous recombination with a DNA fragment inserted into the TH1 gene, that is, a method of self-cloning may be mentioned.

【0009】酵母のNTH1遺伝子を部分的に欠失させ
る方法については、通常行われている方法であれば特に
制限されるものではないが、NTH1遺伝子のミスマッ
チプライマーを用いる方法[ Kunkel et al., Methods i
n Enzymology, 154, 367-382(1987)] もその一つであ
る。このミスマッチプライマーを用いてNTH1遺伝子
を部分欠失させる方法は、NTH1遺伝子より変換した
い塩基を中心にして、前後8〜10塩基、全体で15〜
20塩基程度のオリゴヌクレオチドを合成し、Mutan-K
キット(宝酒造株式会社製)を用いる方法が好適であ
る。
The method for partially deleting the yeast NTH1 gene is not particularly limited as long as it is a commonly used method, but a method using a mismatch primer of the NTH1 gene [Kunkel et al., Methods i
n Enzymology, 154, 367-382 (1987)]. The method of partially deleting the NTH1 gene using this mismatch primer is based on the base to be converted from the NTH1 gene, with 8 to 10 bases before and after, and 15 to 15 bases in total.
Synthesize an oligonucleotide of about 20 bases and use Mutan-K
A method using a kit (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) is preferable.

【0010】次に、セルフクローニングについて説明す
る。このセルフクローニングにおいて、NTH1遺伝子
に挿入する遺伝子としては、YEp24をベクターとす
るURA3遺伝子の他、例えばサッカロミセス・セレビ
シェの場合では、YRp7をベクターとするTRP1遺
伝子[1.5kbのEco RI断片,Strufl et al.,Proceedingof
National Academic Science, 76, 1035(1979)] ,pD
A6200をベクターとするLYS2遺伝子[4.6kbのEc
o RI-Hind III 断片,Barnes et al., Molecular Cell B
iology, 6, 2828(1986)],YEp13をベクターとする
LEU2遺伝子[2.2kbのSal I-Xho I 断片,Branch et a
l., Gene, 8, 121(1979)] ,pCL1をベクターとする
ARG4遺伝子[3.0kbのHind III-Hind III 断片,Hsiao
et al.,Gene, 15, 157(1981)] 等の特定の遺伝子を使
用することもできる。
Next, self-cloning will be described. In this self-cloning, as a gene to be inserted into the NTH1 gene, in addition to the URA3 gene using YEp24 as a vector, for example, in the case of Saccharomyces cerevisiae, a TRP1 gene using YRp7 as a vector [Eco RI fragment of 1.5 kb, Strufl et al. ., Proceedingof
National Academic Science, 76, 1035 (1979)], pD
LYS2 gene using A6200 as a vector [4.6 kb Ec
o RI-Hind III fragment, Barnes et al., Molecular Cell B
iology, 6, 2828 (1986)], LEU2 gene using YEp13 as a vector [Sal I-Xho I fragment of 2.2 kb, Branch et al.
l., Gene, 8, 121 (1979)], ARG4 gene using pCL1 as a vector [3.0 kb Hind III-Hind III fragment, Hsiao
et al., Gene, 15, 157 (1981)].

【0011】セルフクローニングの具体的な操作を、以
下に詳述する。 (1)NTH1遺伝子を含むDNAベクター断片の調製 酵母のNTH1遺伝子を含むプラスミドpNTH0.1
〜20μg、好ましくは10〜15μgに制限酵素Eco
RI5〜50ユニット、好ましくは10〜20ユニット、
10×EcoRI バッファー1〜5μl、好ましくは1〜2
μlに滅菌水を加え、合計10〜50μl、好ましくは
10〜20μlとしたものを30〜37℃、好ましくは
37℃で30〜180分間、好ましくは60〜120分
間インキュベートする。インキュベート終了後、dye 染
色液(BPB-XC 溶液; 0.25% bromophemol blue,0.25 %
xylene cyanol, 25% ficoll 400)を1〜5μl、好ま
しくは2〜3μl加え、アガロースゲルのサンプルスロ
ットにロードし、電気泳動を行う。電気泳動は、アガロ
ースゲル0.8〜1.5%、好ましくは0.8〜1.0
%の濃度で、1×TAEバッファー内で100〜200
Vで60〜240分、好ましくは120〜180分間行
い、泳動終了後、ゲルを 0.00005% EtBr-1 ×TAE 染色
液で30〜60分間、好ましくは30分間染色する。さ
らに長波長UVランプをゲルに照射し、1.5kb付近
のバンドを滅菌したメスで切り出し、TEバッファーに
つける。その後、TEバッファーに浸漬して、オートク
レーブ処理した透析チューブにTEバッファー500μ
lを加え、切り出したゲルを入れて、電気泳動を行う。
電気泳動は、150Vで30分間行う。泳動終了後、透
析チューブよりTEバッファーを抜き出し、等量のフェ
ノール−クロロホルム(1:1)を加えて攪拌する。攪
拌後、10000〜15000rpm、好ましくは13
000rpmで10〜20分間、好ましくは15分間遠
心し、水層を回収する。さらに水層に等量のクロロホル
ムを加え再度攪拌後、同様に遠心し、水層を回収する。
この水層に2倍容の冷エチルアルコールを加え、−30
〜−80℃で15分間以上、好ましくは−50〜−80
℃で30〜60分間冷却し、同様に遠心を行う。上清を
捨てた後、沈澱物に冷70%エチルアルコールを1ml
加え、攪拌後同様の遠心を行い、室温で風乾後、TEバ
ッファーにDNA濃度1〜20μg/μl、好ましくは
5〜10μg/μlとなるように溶解させ、これを該遺
伝子を含む1.5kbのDNA断片溶液とする。
The specific operation of self-cloning will be described in detail below. (1) Preparation of DNA vector fragment containing NTH1 gene Plasmid pNTH0.1 containing yeast NTH1 gene
~ 20 μg, preferably 10-15 μg of the restriction enzyme Eco.
RI 5 to 50 units, preferably 10 to 20 units,
1-5 μl of 10 × EcoRI buffer, preferably 1-2
Sterile water is added to μl to make a total of 10 to 50 μl, preferably 10 to 20 μl, and incubated at 30 to 37 ° C., preferably 37 ° C. for 30 to 180 minutes, preferably 60 to 120 minutes. After incubation, dye staining solution (BPB-XC solution; 0.25% bromophemol blue, 0.25%
Xylene cyanol, 25% ficoll 400) is added in an amount of 1 to 5 μl, preferably 2 to 3 μl, loaded into a sample slot of an agarose gel, and subjected to electrophoresis. The electrophoresis is carried out on an agarose gel of 0.8 to 1.5%, preferably 0.8 to 1.0%.
% To 100-200 in 1 × TAE buffer
After the electrophoresis, the gel is stained with 0.00005% EtBr-1 × TAE staining solution for 30 to 60 minutes, preferably 30 minutes. Further, the gel is irradiated with a long-wavelength UV lamp, and a band around 1.5 kb is cut out with a sterilized scalpel and attached to a TE buffer. Thereafter, the dialysis tube was immersed in TE buffer and autoclaved.
1), put the excised gel, and perform electrophoresis.
Electrophoresis is performed at 150 V for 30 minutes. After the electrophoresis, the TE buffer is extracted from the dialysis tube, and an equal volume of phenol-chloroform (1: 1) is added and stirred. After stirring, 10,000 to 15000 rpm, preferably 13
Centrifuge at 000 rpm for 10 to 20 minutes, preferably 15 minutes, and collect the aqueous layer. Further, an equal amount of chloroform is added to the aqueous layer, the mixture is stirred again, and then centrifuged in the same manner to collect the aqueous layer.
Two volumes of cold ethyl alcohol was added to the aqueous layer, and -30 was added.
15 minutes or more at -80 ° C, preferably -50 to -80
Cool at 30 ° C. for 30-60 minutes and centrifuge similarly. After discarding the supernatant, 1 ml of cold 70% ethyl alcohol was added to the precipitate.
In addition, after stirring, the same centrifugation is performed, and the mixture is air-dried at room temperature, and then dissolved in a TE buffer at a DNA concentration of 1 to 20 μg / μl, preferably 5 to 10 μg / μl. Use as a DNA fragment solution.

【0012】(2)制限酵素切断部位を改変したプラス
ミドを保持した大腸菌の調製 NTH1遺伝子に挿入するDNA断片の種類により、必
要な際は制限酵素切断部位を改変したプラスミドを作成
し、このプラスミドを保持した大腸菌を調製する。ベク
タープラスミド、好ましくはpUC19又はpUC11
9 1〜20μg、好ましくは5〜10μgに、改変す
る部位を切断する制限酵素5〜50ユニット、好ましく
は10〜20ユニット、10倍濃度の制限酵素バッファ
ー1〜5μl、好ましくは1〜2μlに滅菌水を加え、
合計10〜50μl、好ましくは10〜15μlとした
ものを30〜60℃、好ましくは37℃で30〜60分
間、好ましくは30分間インキュベートする。インキュ
ベート終了後、必要な際は、Klenow酵素0.1〜2ユニ
ット、好ましくは0.2〜0.5ユニットを加え、30
〜37℃で、好ましくは37℃で30〜60分間、好ま
しくは30分間インキュベートし、制限酵素切断面をブ
ラントエンドにする。さらに、T4 DNA ligase 0.1〜
1ユニット、好ましくは0.1ユニットを加え、16℃
で12〜24時間、好ましくは16〜20時間インキュ
ベートする。このDNA溶液に大腸菌、好ましくはHB
101のコンピテント細胞200μl(濃度O.D60
0=10)を加え、水中で30分間冷却する。続いて、
42℃で2分間インキュベートし、終了後、直ちに氷冷
を5分間行う。この溶液をLB−Ampプレート(培地
の組成は以下に示す。)に塗布し、37℃で12〜24
時間、好ましくは16〜20時間培養する。出現したコ
ロニーを制限酵素切断部位を改変したプラスミドを保持
した大腸菌とする。
(2) Preparation of Escherichia coli Holding a Plasmid Modified with a Restriction Enzyme Cleavage Site According to the type of DNA fragment to be inserted into the NTH1 gene, a plasmid having a restriction enzyme cleavage site modified if necessary is prepared. Prepare the retained E. coli. Vector plasmid, preferably pUC19 or pUC11
9 Sterilize to 1 to 20 μg, preferably 5 to 10 μg, 5 to 50 units of restriction enzyme that cuts the site to be modified, preferably 10 to 20 units, 1 to 5 μl of 10-fold concentration restriction enzyme buffer, preferably 1 to 2 μl. Add water,
A total of 10 to 50 μl, preferably 10 to 15 μl, is incubated at 30 to 60 ° C., preferably 37 ° C. for 30 to 60 minutes, preferably 30 minutes. After the incubation, if necessary, add 0.1 to 2 units of Klenow enzyme, preferably 0.2 to 0.5 unit, and add 30 units.
Incubate at 3737 ° C., preferably at 37 ° C. for 30-60 minutes, preferably 30 minutes, to blunt-end the restriction enzyme cut surface. Furthermore, T4 DNA ligase 0.1 ~
Add 1 unit, preferably 0.1 unit, at 16 ° C
For 12 to 24 hours, preferably 16 to 20 hours. E. coli, preferably HB
200 competent cells (concentration OD60
0 = 10) and cool in water for 30 minutes. continue,
Incubate at 42 ° C for 2 minutes, and immediately cool on ice for 5 minutes. This solution was applied to an LB-Amp plate (the composition of the medium is shown below), and the solution was applied at 37 ° C. for 12 to 24 hours.
The culture is performed for a time, preferably 16 to 20 hours. The appearing colony is defined as Escherichia coli holding a plasmid having a modified restriction enzyme cleavage site.

【0013】LB−Ampプレートの組成 Bacto trypton(Difco 社製) 1.0% Yeast extract(Difco 社製) 0.5% NaCl 1.0% Ampicillin 0.005% Agar 2.0%Composition of LB-Amp plate Bacto trypton (Difco) 1.0% Yeast extract (Difco) 0.5% NaCl 1.0% Ampicillin 0.005% Agar 2.0%

【0014】(3)制限酵素切断部位を改変したプラス
ミドの調製 制限酵素切断部位を改変したプラスミドを保持した大腸
菌をLB−Amp培地に接種して37℃、140rpm
で一晩培養する。培養後、菌体を5000rpmで5分
間遠心分離し、菌体よりQIAGEN-midi キット(フナコシ
社製)を用い、制限酵素切断部位を改変したプラスミド
を調製する。
(3) Preparation of Plasmid with Modified Restriction Enzyme Cleavage Escherichia coli harboring a plasmid with a restriction enzyme cleavage site modified was inoculated into an LB-Amp medium at 37 ° C. and 140 rpm.
And culture overnight. After the culture, the cells are centrifuged at 5000 rpm for 5 minutes, and a plasmid having a restriction enzyme cleavage site modified from the cells using a QIAGEN-midi kit (Funakoshi) is prepared.

【0015】(4)NTH1遺伝子を含むプラスミドの
調製 続いて、NTH1遺伝子を含むプラスミドを保持した大
腸菌を調製するが、操作は上記(3)の方法で調製した
プラスミドを、上記(1)の条件で制限酵素EcoRI を作
用させ、上記の(2)、(3)の方法で該遺伝子を含む
プラスミドを調製する。
(4) Preparation of Plasmid Containing NTH1 Gene Subsequently, Escherichia coli carrying a plasmid containing the NTH1 gene is prepared. The operation of the plasmid prepared by the method of (3) is carried out under the conditions of (1). Then, a restriction enzyme EcoRI is allowed to act to prepare a plasmid containing the gene by the methods (2) and (3) described above.

【0016】(5)挿入する他の遺伝子の調製 次に、NTH1遺伝子に挿入する遺伝子を他のプラスミ
ドより調製するが、操作は上記(1)NTH1遺伝子を
含むDNAベクター断片の調製と同様に行う。ただし、
用いる制限酵素はHind III又はEco RI,Bam HI,Sal I,Xh
o I とする。これにより、1.1〜4.6kbの他の遺
伝子を含んだDNA断片を得ることができる。
(5) Preparation of another gene to be inserted Next, a gene to be inserted into the NTH1 gene is prepared from another plasmid, and the operation is performed in the same manner as in the above (1) preparation of a DNA vector fragment containing the NTH1 gene. . However,
The restriction enzymes used are Hind III or Eco RI, Bam HI, Sal I, Xh
o Let it be I. Thus, a DNA fragment containing another gene of 1.1 to 4.6 kb can be obtained.

【0017】(6)NTH1遺伝子中に他の遺伝子を挿
入したプラスミドの調製 (4)で得たNTH1遺伝子を含むプラスミド5〜10
μgを上記(5)と同様の手法で制限酵素Hind III又は
Eco RI,Bam HI,Sal I,Xho I で処理し、それに(5)で
得られた1.1〜4.6kbの他の遺伝子を含んだ断片
1:1〜1:10、好ましくは1:2〜1:5の割合で
混合し、上記(2)の方法でリゲーションを行う。この
操作によって、NTH1遺伝子中に他の遺伝子の挿入さ
れたプラスミドが調製される。
(6) Preparation of a plasmid having another gene inserted into the NTH1 gene Plasmids 5 to 10 containing the NTH1 gene obtained in (4)
μg of the restriction enzyme Hind III or
EcoRI, BamHI, SalI, XhoI, and a fragment 1: 1 to 1:10, preferably 1: 1, containing the other gene of 1.1 to 4.6 kb obtained in (5). The mixture is mixed at a ratio of 2-1: 5, and ligation is performed by the method (2). By this operation, a plasmid having another gene inserted into the NTH1 gene is prepared.

【0018】(7)他の遺伝子を挿入したNTH1遺伝
子を含むDNAベクター断片の調製 上記(6)で得られたDNA断片を上記(2)、(3)
と同様の方法により他の遺伝子を挿入したNTH1遺伝
子を含むプラスミドを調製し、プラスミド5〜20μ
g、好ましくは5〜10μgに制限酵素Eco RIを上記
(1)の手法で作用させる。この操作によって、NTH
1遺伝子中に他の遺伝子の挿入されたDNA断片が調製
される。
(7) Preparation of a DNA vector fragment containing the NTH1 gene into which another gene has been inserted The DNA fragment obtained in the above (6) is prepared using the above (2), (3)
A plasmid containing the NTH1 gene into which another gene was inserted was prepared in the same manner as described above.
g, preferably 5 to 10 μg, of the restriction enzyme EcoRI is allowed to act by the above-mentioned method (1). By this operation, NTH
A DNA fragment having one gene inserted with another gene is prepared.

【0019】(8)形質転換 次に、(7)で得たDNA断片と酵母の染色体上にある
NTH1遺伝子とを相同的に組み換える、形質転換を行
う。形質転換は、通常用いられている方法なら特に限定
されるものではないが、中でも酢酸リチウム法が好適で
ある。形質転換株を得ようとする親株(ura3)をY
PD培地(培地の組成は以下に示す。)にて25〜30
℃で5〜10時間、好ましくは30℃で6〜8時間培養
し、3000rpmで5分間遠心し集菌する。集菌した
菌は2〜10ml、好ましくは4〜6mlのTEバッフ
ァーに懸濁し、ここに0.4〜1ml、好ましくは0.
4〜0.6mlの1M酢酸リチウム溶液を加え、25〜
30℃で30〜90分間、好ましくは28〜30℃で6
0〜90分間振盪する。振盪後、上記(7)で調製した
DNA断片1〜10μg、好ましくは2〜5μgを加
え、25〜30℃で20〜90分間、好ましくは28〜
30℃で30〜50分間インキュベートする。次に、5
00〜1000μl、好ましくは600〜800μlの
500%PEG4000を加え、25〜30℃で30〜
90分間、好ましくは28〜30℃で50〜70分間イ
ンキュベートする。さらに、400〜1000μl、好
ましくは400〜600μlの1Mソルビトールを加
え、5000rpmで10分間遠心する。このようにし
て得られた形質転換株は、ウラシル欠乏の制限培地(0.
67% Yeast nitrogen base w/o amino acid, Difco社
製)にて25〜30℃で1〜4日、好ましくは28〜3
0℃で2〜3日培養することにより、該培地上に生育し
たコロニーとして取得することができる。この形質転換
株は、URA3遺伝子がNTH1遺伝子中に挿入されて
いるため、ウラシル欠乏の制限培地においても生育する
ことができ、またトレハラーゼをコードするNTH1遺
伝子が他の遺伝子により分断されているため、トレハラ
ーゼを正常に転写・翻訳することができないという特性
をもつものである。
(8) Transformation Next, transformation is performed by homologously recombining the DNA fragment obtained in (7) with the NTH1 gene on the yeast chromosome. Transformation is not particularly limited as long as it is a commonly used method, but the lithium acetate method is particularly preferable. The parent strain (ura3) for which a transformant is to be obtained is designated Y
25 to 30 in a PD medium (medium composition is shown below)
The cells are cultured at 5 ° C. for 5 to 10 hours, preferably at 30 ° C. for 6 to 8 hours, and centrifuged at 3000 rpm for 5 minutes to collect the cells. The collected bacteria are suspended in 2 to 10 ml, preferably 4 to 6 ml of TE buffer, in which 0.4 to 1 ml, preferably 0.1 to 1 ml, is suspended.
Add 4 to 0.6 ml of 1M lithium acetate solution and add 25 to
30 to 90 minutes at 30 ° C, preferably 6 to 28 to 30 ° C.
Shake for 0-90 minutes. After shaking, 1 to 10 μg, preferably 2 to 5 μg of the DNA fragment prepared in the above (7) is added, and the mixture is added at 25 to 30 ° C. for 20 to 90 minutes, preferably 28 to
Incubate at 30 ° C. for 30-50 minutes. Next, 5
Add 500-1000 μl, preferably 600-800 μl, of 500% PEG 4000 and add 30-30 ° C. at 25-30 ° C.
Incubate for 90 minutes, preferably at 28-30 ° C for 50-70 minutes. Further, 400 to 1000 μl, preferably 400 to 600 μl of 1M sorbitol is added, and the mixture is centrifuged at 5000 rpm for 10 minutes. The transformant thus obtained was used in a uracil-deficient restriction medium (0.
67% Yeast nitrogen base w / o amino acid, Difco) at 25-30 ° C for 1-4 days, preferably 28-3
By culturing at 0 ° C. for 2 to 3 days, it can be obtained as a colony grown on the medium. Since this transformant has the URA3 gene inserted into the NTH1 gene, it can grow in a uracil-deficient restriction medium, and the NTH1 gene encoding trehalase is disrupted by other genes. It has the property that trehalase cannot be transcribed and translated normally.

【0020】YPD培地の組成 Pepton 1.0% Yeast extract 0.5% Glucose 3.0%Composition of YPD medium Pepton 1.0% Yeast extract 0.5% Glucose 3.0%

【0021】上記の方法によって得られた酵母は、親株
と比べ、対数増殖期において3倍以上、定常期において
1.5〜5倍量のトレハロースを菌体内に蓄積してお
り、耐ストレス性が向上しているため、耐アルコール
性,耐浸透圧性,耐久性,耐熱性等の優れた性質を有し
ている。このため、該酵母を用いることによって、工業
用アルコール製造,醸造酒製造,蒸留酒製造,パン製
造,味噌・醤油製造,酵母製造等において、従来の酵母
を用いた場合よりも製造条件等の制約が改善され、目的
とする製品を効果的に製造することができる。
[0021] The yeast obtained by the above-described method accumulates trehalose in the cells three or more times in the logarithmic growth phase and 1.5 to 5 times in the stationary phase as compared with the parent strain, and has a low stress resistance. Since it is improved, it has excellent properties such as alcohol resistance, osmotic pressure resistance, durability, and heat resistance. For this reason, by using the yeast, in the industrial alcohol production, brewing liquor production, distilled liquor production, bread production, miso / soy sauce production, yeast production, and the like, the production conditions and the like are more restricted than in the case where conventional yeast is used. Is improved, and the target product can be manufactured effectively.

【0022】[0022]

【実施例】以下に本発明を詳しく説明するが、本発明は
これらによって制限されるものではない。 実施例1 サッカロミセス・セレビシェ(ura3、α株)[Boeke
et al., Mol. Gen. Gent., 197, 345(1984)]を親株とし
て用い、以下に示す方法で、親株からNTH1遺伝子を
セルフクローニングにより破壊した形質転換株を調製し
た。なお、NTH1遺伝子に挿入する遺伝子はプラスミ
ドYEp24[Botstein et al., Gene,8, 17-24(1979)]
より調製した1.1kbのURA3遺伝子を用いた。
試薬はすべて市販の特級品より調製し、試薬および器具
類はすべてオートクレーブしたものを用いた。次いで、
得られた形質転換株に含まれるトレハロース含量を測定
した。
The present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited by these. Example 1 Saccharomyces cerevisiae (ura3, α strain) [Boeke
et al., Mol. Gen. Gent., 197, 345 (1984)], and a transformant in which the NTH1 gene was disrupted from the parent strain by self-cloning was prepared by the following method. The gene to be inserted into the NTH1 gene is plasmid YEp24 [Botstein et al., Gene, 8, 17-24 (1979)].
The 1.1 kb URA3 gene prepared above was used.
All reagents were prepared from commercially available special grade products, and all reagents and instruments used were autoclaved. Then
The trehalose content contained in the obtained transformant was measured.

【0023】(1)NTH1遺伝子を含むDNAベクタ
ー断片の調製 サッカロミセス・セレビシェのNTH1遺伝子を含むプ
ラスミドpNTH[Kopp et al., J. Biol. Chem., 268,
4766-4774(1993)] 10μgに制限酵素Eco RI(宝酒造
株式会社製)15ユニット、10×Eco RIバッファー2
μlに滅菌水を加え、合計20μlとし、これを37℃
で120分間インキュベートした。インキュベート終了
後、dye 染色液(BPB-XC 溶液; 0.25% bromophemol blu
e, 0.25% xylene cyanol, 25% ficoll 400)を2μl
を加え、アガロースゲルのサンプルスロットにロード
し、電気泳動を行った。電気泳動は、アガロースS(ニ
ッポンジーン株式会社製)1.0%の濃度で、1×TA
Eバッファー内で100Vで120分間行い、泳動終了
後、ゲルを 0.00005% EtBr-1 ×TAE 染色液で30分間
染色した。さらに長波長UVランプをゲルに照射し、
1.5kb付近のバンドを滅菌したメスで切り出し、T
Eバッファー中につけた。その後、TEバッファーに浸
漬して、オートクレーブ処理した透析チューブにTEバ
ッファー500μlを加え、切り出したゲルを入れて、
電気泳動を行った。電気泳動は、150Vで30分間行
った。泳動終了後、透析チューブよりTEバッファーを
抜き出し、等量のフェノール−クロロホルム(1:1)
を加え、攪拌した。攪拌後、13000rpmで15分
間遠心し、水層を回収した。さらに水層に等量のクロロ
ホルムを加え再度攪拌後、同様に遠心し、水層を回収し
た。この水層に2倍容の冷エチルアルコールを加え、−
80℃で60分間冷却し、同様に遠心を行った。上清を
捨てた後、沈澱物に冷70%エチルアルコールを1ml
加え、攪拌後同様の遠心を行い、室温で風乾後、TEバ
ッファーにDNA濃度10μg/μlとなるように溶解
させ、これを該遺伝子を含む1.5kbのDNA断片と
した。
(1) Preparation of DNA Vector Fragment Containing NTH1 Gene A plasmid pNTH containing the NTH1 gene of Saccharomyces cerevisiae [Kopp et al., J. Biol. Chem., 268,
4766-4774 (1993)] Restriction enzyme Eco RI (Takara Shuzo Co., Ltd.) 15 units to 10 μg, 10 × Eco RI buffer 2
Sterile water was added to the mixture to make a total of 20 μl.
For 120 minutes. After incubation, dye staining solution (BPB-XC solution; 0.25% bromophemol blu
e, 0.25% xylene cyanol, 25% ficoll 400)
Was added to a sample slot of an agarose gel, and electrophoresis was performed. The electrophoresis was performed at a concentration of 1.0% agarose S (manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.) in 1 × TA.
The gel was stained with 0.00005% EtBr-1 × TAE staining solution for 30 minutes after electrophoresis at 100 V for 120 minutes in an E buffer. Further irradiate the gel with a long wavelength UV lamp,
Cut out a band around 1.5 kb with a sterilized scalpel,
Dipped in E buffer. Then, immersed in TE buffer, added 500 μl of TE buffer to the autoclaved dialysis tube, put the cut gel,
Electrophoresis was performed. Electrophoresis was performed at 150 V for 30 minutes. After the electrophoresis, remove the TE buffer from the dialysis tube, and use an equal volume of phenol-chloroform (1: 1).
Was added and stirred. After stirring, the mixture was centrifuged at 13000 rpm for 15 minutes to collect an aqueous layer. Further, an equal amount of chloroform was added to the aqueous layer, and the mixture was stirred again, followed by centrifugation in the same manner to collect the aqueous layer. To this aqueous layer was added two volumes of cold ethyl alcohol,
After cooling at 80 ° C. for 60 minutes, centrifugation was performed in the same manner. After discarding the supernatant, 1 ml of cold 70% ethyl alcohol was added to the precipitate.
In addition, the mixture was stirred, centrifuged in the same manner, air-dried at room temperature, and dissolved in a TE buffer to a DNA concentration of 10 μg / μl to obtain a 1.5 kb DNA fragment containing the gene.

【0024】(2)Hind IIIサイトを削除したプラスミ
ドを保持した大腸菌の調製 ベクタープラスミドpUC19(宝酒造株式会社製)5
μgに、制限酵素HindIII(宝酒造株式会社製)20ユ
ニット、10×Hind IIIバッファー1.5μlに滅菌水
を加え、合計15μlとしたものを37℃で30分間イ
ンキュベートした。インキュベート終了後、Klenow酵素
(宝酒造株式会社製)0.5ユニットを加え、Hind III
と同様の条件でインキュベートし、制限酵素切断面をブ
ラントエンドにし、さらにT4 DNA ligase (宝酒造株式
会社製)0.1ユニットを加え、16℃で16時間イン
キュベートした。このDNA溶液に大腸菌HB101の
コンピテント細胞(宝酒造株式会社製)200μl(濃
度O.D. 600=10)を加え、水中で30分間冷却
した。続いて、42℃で2分間インキュベートし、終了
後、直ちに氷冷を5分間行った。この溶液をLB−Am
pプレートに塗布して37℃で16時間培養した。出現
したコロニーをHind IIIサイトを削除したプラスミドを
保持した大腸菌とした。
(2) Preparation of Escherichia coli carrying a plasmid from which the Hind III site has been deleted Vector plasmid pUC19 (Takara Shuzo) 5
Twenty units of HindIII (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) were added to μg, and sterile water was added to 1.5 μl of 10 × HindIII buffer to make a total of 15 μl and incubated at 37 ° C. for 30 minutes. After the incubation, 0.5 unit of Klenow enzyme (Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and Hind III was added.
The mixture was incubated under the same conditions as described above, the cut surface of the restriction enzyme was blunt-ended, 0.1 unit of T4 DNA ligase (Takara Shuzo) was added, and the mixture was incubated at 16 ° C. for 16 hours. To this DNA solution, 200 µl of competent cells of Escherichia coli HB101 (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) (concentration OD 600 = 10) was added, followed by cooling in water for 30 minutes. Subsequently, the mixture was incubated at 42 ° C. for 2 minutes, and immediately after completion of the incubation, the mixture was ice-cooled for 5 minutes. This solution is LB-Am
It was applied to a p-plate and cultured at 37 ° C. for 16 hours. The appeared colonies were defined as Escherichia coli carrying the plasmid from which the Hind III site had been deleted.

【0025】(3)Hind IIIサイトを削除したプラスミ
ドの調製 Hind IIIサイトを削除したプラスミドを保持した大腸菌
をLB−Amp培地に接種して37℃、140rpmで
一晩培養した。培養後菌体を5000rpmで5分間遠
心分離し、菌体よりQIAGEN-midi キット(フナコシ社
製)を用い、HindIIIサイトを削除したプラスミドを調
製した。
(3) Preparation of plasmid from which Hind III site was deleted Escherichia coli harboring the plasmid from which Hind III site was deleted was inoculated into LB-Amp medium and cultured overnight at 37 ° C. and 140 rpm. After the culture, the cells were centrifuged at 5000 rpm for 5 minutes, and a plasmid from which HindIII site was deleted was prepared from the cells using a QIAGEN-midi kit (Funakoshi).

【0026】(4)NTH1遺伝子を含むプラスミドの
調製 続いて、NTH1遺伝子を含むプラスミドを保持した大
腸菌を調製するが、操作は上記(3)の方法で調製した
プラスミドを上記(1)の条件で制限酵素EcoRIを作用
させ、上記の(2)、(3)の方法で該遺伝子を含むプ
ラスミドを調製した。
(4) Preparation of Plasmid Containing NTH1 Gene Subsequently, Escherichia coli carrying a plasmid containing the NTH1 gene is prepared, and the plasmid prepared by the above method (3) is prepared under the conditions of the above (1). The restriction enzyme EcoRI was allowed to act, and a plasmid containing the gene was prepared by the methods (2) and (3) described above.

【0027】(5)挿入するURA3遺伝子の調製 次に、NTH1遺伝子を含む1.5kbのDNAベクタ
ー断片に挿入する遺伝子をプラスミドYEp24より調
製した。調製は、上記(4)NTH1遺伝子を含むDN
Aベクター断片の調製法と同様に行った。ただし、制限
酵素はHind III(宝酒造株式会社製)を用いた。これに
より、1.1kbのURA3遺伝子を含んだDNA断片
を得ることができた。
(5) Preparation of URA3 Gene to be Inserted Next, a gene to be inserted into a 1.5 kb DNA vector fragment containing the NTH1 gene was prepared from the plasmid YEp24. The preparation was carried out by the above (4) DN containing the NTH1 gene.
The procedure was the same as that for preparing the A vector fragment. However, Hind III (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was used as a restriction enzyme. As a result, a DNA fragment containing the 1.1 kb URA3 gene could be obtained.

【0028】(6)NTH1遺伝子中にURA3遺伝子
を挿入したプラスミドの調製 (4)で得たNTH1遺伝子を含むプラスミド5μgを
上記(5)と同様の手法で制限酵素Hind IIIで処理し、
それに(5)で得られた1.1kbのURA3遺伝子を
含んだDNA断片を1:5の割合で混合し、上記(2)
の方法でリゲーションを行った。この操作によって、N
TH1遺伝子中にURA3遺伝子の挿入されたプラスミ
ドが調製された。
(6) Preparation of a plasmid having the URA3 gene inserted into the NTH1 gene 5 μg of the plasmid containing the NTH1 gene obtained in (4) was treated with the restriction enzyme Hind III in the same manner as in (5) above.
Then, the DNA fragment containing the URA3 gene of 1.1 kb obtained in (5) was mixed at a ratio of 1: 5, and then mixed with the above (2).
Ligation was performed in the same manner. By this operation, N
A plasmid having the URA3 gene inserted in the TH1 gene was prepared.

【0029】(7)URA3遺伝子を挿入したNTH1
遺伝子を含むDNAベクター断片の調製 上記(6)で得られたDNA断片を上記(2)、(3)
と同様の方法によりURA3遺伝子を挿入したNTH1
遺伝子を含むプラスミドを調製し、プラスミド5μgに
制限酵素Eco RIを上記(1)の手法で作用させた。この
操作によって、NTH1遺伝子中にURA3遺伝子の挿
入された2.6kbのDNA断片が調製された。
(7) NTH1 into which URA3 gene is inserted
Preparation of DNA Vector Fragment Containing Gene The DNA fragment obtained in the above (6) is converted into the above (2), (3)
NTH1 into which the URA3 gene was inserted by the same method as described above.
A plasmid containing the gene was prepared, and the restriction enzyme EcoRI was allowed to act on 5 μg of the plasmid by the method described in (1) above. By this operation, a 2.6 kb DNA fragment in which the URA3 gene was inserted into the NTH1 gene was prepared.

【0030】(8)形質転換 次に、(7)で得たDNA断片とサッカロミセス・セレ
ビシェ(ura3、α株)の染色体上にあるNTH1遺
伝子とを相同的に組み換える、形質転換を酢酸リチウム
法によって行った。まず、形質転換株を得ようとする親
株(ura3)をYPD培地にて30℃で8時間培養
し、3000rpmで5分間遠心し集菌した。集菌した
菌は、5mlのTEバッファーに懸濁し、ここに0.5
mlの1M酢酸リチウム溶液を加え、30℃で60分間
振盪した。振盪後、上記(7)で調製した2.6kbの
DNA断片2μg加え、30℃で40分間インキュベー
トした。次に、700μlの500%PEG4000
(和光純薬工業株式会社製)を加え、30℃で60分間
インキュベートした。さらに500μlの1Mソルビト
ールを加え、5000rpmで10分間遠心した。この
ようにして得られた形質転換株は、ウラシル欠乏の制限
培地(0.67% Yeast nitrogen base w/o amino acid,Di
fco 社製)にて30℃で2日培養することにより、該培
地上に生育したコロニーとして取得することができた。
これによって得た形質転換株と親株について、トレハロ
ース含量を15%TCAで抽出後、高速液体クロマトグ
ラフィーにより測定した。
(8) Transformation Next, the DNA fragment obtained in (7) is homologously recombined with the NTH1 gene on the chromosome of Saccharomyces cerevisiae (ura3, α strain). Made by. First, a parent strain (ura3) from which a transformant was to be obtained was cultured in a YPD medium at 30 ° C. for 8 hours, centrifuged at 3000 rpm for 5 minutes, and collected. The collected bacteria were suspended in 5 ml of TE buffer,
ml of 1M lithium acetate solution was added and shaken at 30 ° C. for 60 minutes. After shaking, 2 μg of the 2.6 kb DNA fragment prepared in the above (7) was added, and the mixture was incubated at 30 ° C. for 40 minutes. Next, 700 μl of 500% PEG 4000
(Manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and incubated at 30 ° C. for 60 minutes. Further, 500 μl of 1M sorbitol was added, and the mixture was centrifuged at 5000 rpm for 10 minutes. The transformant thus obtained was used in a uracil-deficient restriction medium (0.67% yeast nitrogen base w / o amino acid,
By culturing the cells at 30 ° C. for 2 days in the same culture, colonies grown on the medium could be obtained.
The trehalose content of the thus obtained transformant and parent strain was extracted with 15% TCA and then measured by high performance liquid chromatography.

【0031】その結果、トレハロース含量は乾燥菌体重
量あたり、対数増殖期において親株は0%であったのに
対して、形質転換株は0.56%であった。また、定常
期においては親株は2.4%であったのに対して、形質
転換株は12.0%とトレハロース含量は5倍に増加し
ていた。
As a result, the trehalose content was 0% in the logarithmic growth phase and 0.56% in the transformed strain per log dry cell weight. In the stationary phase, the parent strain was 2.4%, while the transformed strain was 12.0%, indicating that the trehalose content was increased five-fold.

【0032】実施例2 実施例1において調製したサッカロミセス・セレビシェ
(ura3、α株) の形質転換株とその親株のうち対数
増殖期のものを用いて、これら酵母の耐アルコール性を
調べた。耐アルコール性の評価は、培地中のエチルアル
コール濃度を変化させ、−4.5℃で一定期間保持した
場合の生存率によって行った。なお、生存率の測定は、
プレート計測法により行った。
Example 2 Using the transformed strain of Saccharomyces cerevisiae (ura3, α strain) prepared in Example 1 and its parent strain in the logarithmic growth phase, the alcohol resistance of these yeasts was examined. The evaluation of alcohol resistance was performed based on the survival rate when the ethyl alcohol concentration in the medium was changed and kept at -4.5 ° C for a certain period. In addition, the measurement of the survival rate
The measurement was performed by the plate measurement method.

【0033】エチルアルコール濃度14%で2週間保持
した場合、親株の生存率は56%であるのに対して、形
質転換株の生存率は100%であった。また、エチルア
ルコール濃度20%で同じ期間保持した場合、親株の生
存率は0.29%と著しく低下しているのに対し、形質
転換株の生存率は76%と高い水準を維持していた。さ
らに、エチルアルコール濃度20%で1か月保持した場
合の生存率は、親株の場合0.16%とさらに低下して
いるのに対して、形質転換株の生存率は70%であり、
2週間保持した場合とほぼ同じ水準を維持していた。こ
のことから、形質転換株は菌体内のトレハロース含量が
増加したことにより、親株より優れた耐アルコール性を
獲得したものであることが示された。
When maintained at an ethyl alcohol concentration of 14% for 2 weeks, the survival rate of the parent strain was 56%, whereas the survival rate of the transformed strain was 100%. Further, when the same period was maintained at an ethyl alcohol concentration of 20%, the survival rate of the parent strain was remarkably reduced to 0.29%, whereas the survival rate of the transformed strain was maintained at a high level of 76%. . Furthermore, the survival rate of the parent strain when it was maintained for 1 month at an ethyl alcohol concentration of 20% was further reduced to 0.16%, while the survival rate of the transformed strain was 70%.
It was almost the same level as when it was kept for two weeks. This indicated that the transformed strain had better alcohol tolerance than the parent strain due to the increased trehalose content in the cells.

【0034】実施例3 実施例1において調製したサッカロミセス・セレビシェ
(ura3、α株) の形質転換株とその親株のうち対数
増殖期のものを用いて、これら酵母の耐浸透圧性を調べ
た。耐浸透圧性の評価は、培地中の塩化ナトリウム濃度
を変化させ、ある期間保持したときの生存率をプレート
計測法を用いて行った。
Example 3 Using the transformed strain of Saccharomyces cerevisiae (ura3, α strain) prepared in Example 1 and its parent strain in the logarithmic growth phase, the osmotic resistance of these yeasts was examined. The osmotic pressure resistance was evaluated by changing the sodium chloride concentration in the medium and maintaining the survival rate for a certain period of time using a plate measurement method.

【0035】塩化ナトリウム濃度29%で−4.5℃に
て1週間保持した場合の親株の生存率は16%であった
のに対し、形質転換株は71%であった。また、塩化ナ
トリウム濃度28.5%で4℃にて1か月保持した場合
では、親株の0.16%に対して、形質転換株は4.0
%と25倍も高い生存率を示し、優れた耐浸透圧性を有
していることが示された。
When the parent strain was kept at -4.5 ° C. for 1 week at a sodium chloride concentration of 29%, the survival rate of the parent strain was 16%, whereas the transformed strain was 71%. Further, when the cells were kept at a sodium chloride concentration of 28.5% at 4 ° C. for one month, the number of transformed strains was 4.0 compared to 0.16% of the parent strain.
% And a 25-fold higher viability, indicating excellent osmotic pressure resistance.

【0036】実施例4 実施例1において調製したサッカロミセス・セレビシェ
(ura3、α株) の形質転換株とその親株のうち対数
増殖期のものを用いて、これら酵母の耐久性を調べた。
耐久性は、15℃で1か月保持した場合の生存率で検討
し、生存率はプレート計測法によって行った。この結
果、親株の生存率は2.2%であるのに対し、形質転換
株は89%であり、親株の40倍以上の高い生存率を示
した。このことから、形質転換株は親株よりも優れた耐
久性を有していることが明らかとなった。
Example 4 The durability of these yeasts was examined using the transformed strain of Saccharomyces cerevisiae (ura3, α strain) prepared in Example 1 and its parent strain in the logarithmic growth phase.
The durability was examined based on the survival rate when kept at 15 ° C. for one month, and the survival rate was measured by a plate measurement method. As a result, the survival rate of the parent strain was 2.2%, while that of the transformed strain was 89%, which was 40 times or more higher than that of the parent strain. This revealed that the transformed strain had better durability than the parent strain.

【0037】実施例5 実施例1において調製したサッカロミセス・セレビシェ
(ura3、α株) の形質転換株とその親株のうち対数
増殖期のものを用いて、これら酵母の耐熱性を調べた。
耐熱性の評価は、該酵母を培地ごと52℃で10分間加
熱した後の生存率をによって行い、その生存率は、プレ
ート計測法によって測定した。その結果、親株の生存率
は0.4%であるのに対し、形質転換株は47%で、親
株の118倍も高い生存率を示し、該形質転換株は優れ
た耐熱性を有していることが明らかとなった。
Example 5 Using the transformed strain of Saccharomyces cerevisiae (ura3, α strain) prepared in Example 1 and its parent strain in the logarithmic growth phase, the heat resistance of these yeasts was examined.
The heat resistance was evaluated by the survival rate after heating the yeast together with the medium at 52 ° C. for 10 minutes, and the survival rate was measured by a plate measurement method. As a result, while the survival rate of the parent strain was 0.4%, the transformed strain was 47%, showing a survival rate 118 times higher than that of the parent strain, and the transformed strain had excellent heat resistance. It became clear that there was.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、耐アルコール性,耐浸
透圧性,耐久性及び耐熱性に優れ、かつ遺伝的に安定な
酵母を、安全でしかも簡便な方法で作出することができ
る。したがって、工業用アルコール製造,醸造酒製造,
蒸留酒製造,パン製造,味噌・醤油製造,酵母製造等に
際して、これらに用いる酵母を本発明の方法により耐ス
トレス性を向上させることによって、従来法よりも簡便
な条件で目的とする製品を効率よく製造することができ
る。
According to the present invention, it is possible to produce a genetically stable yeast which is excellent in alcohol resistance, osmotic pressure resistance, durability and heat resistance and is safe and simple. Therefore, industrial alcohol production, brewing,
In the production of distilled liquor, bread, miso / soy sauce, yeast, etc., by improving the stress resistance of the yeast used in these methods by the method of the present invention, the desired product can be produced under simpler conditions than conventional methods. Can be manufactured well.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12G 3/02 119 C12G 3/02 119G C12N 1/19 C12N 1/19 //(C12N 15/09 C12R 1:865) (C12N 1/19 C12R 1:865) Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C12G 3/02 119 C12G 3/02 119G C12N 1/19 C12N 1/19 // (C12N 15/09 C12R 1: 865) (C12N 1/19 C12R 1: 865)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酵母菌体内のトレハロース含量を増大さ
せることを特徴とする耐ストレス性酵母の作出方法。
1. A method for producing a stress-resistant yeast, comprising increasing the trehalose content in a yeast cell.
【請求項2】 中性トレハラーゼをコードする酵母のN
TH1遺伝子を遺伝子工学的手法により破壊することに
より、酵母菌体内のトレハロース含量を増大させる請求
項1記載の酵母の作出方法。
2. The yeast N encoding a neutral trehalase
The method for producing yeast according to claim 1, wherein the trehalose content in the yeast is increased by disrupting the TH1 gene by a genetic engineering technique.
【請求項3】 中性トレハラーゼをコードする酵母のN
TH1遺伝子を、該遺伝子の部分欠失又はセルフクロー
ニングにより破壊する請求項2記載の酵母の作出方法。
3. The yeast N encoding neutral trehalase
The method for producing yeast according to claim 2, wherein the TH1 gene is disrupted by partial deletion or self-cloning of the gene.
【請求項4】 発酵法による飲食品の製造にあたり、請
求項1記載の方法により作出した耐ストレス性酵母を使
用することを特徴とする飲食品の製造法。
4. A method for producing a food or drink, comprising using the stress-resistant yeast produced by the method according to claim 1 in producing the food or drink by a fermentation method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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