JPH10286091A - テトラサイクリン生合成に関与する遺伝子 - Google Patents
テトラサイクリン生合成に関与する遺伝子Info
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- JPH10286091A JPH10286091A JP9097232A JP9723297A JPH10286091A JP H10286091 A JPH10286091 A JP H10286091A JP 9097232 A JP9097232 A JP 9097232A JP 9723297 A JP9723297 A JP 9723297A JP H10286091 A JPH10286091 A JP H10286091A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 テトラサイクリン系抗生物質の生産に有用な
TCDHの欠損形質を相補する遺伝子を取得し、テトラ
サイクリン系抗生物質を効率的に生産する微生物を作製
する育種材料を提供することにある。 【解決手段】 TCDHの欠損形質を相補する遺伝子を
含むDNA断片、該DNA断片を組み込んだ組換えベク
ター、該組換えベクターで形質転換されたストレプトミ
セス属に属する組換え微生物、および該組換えベクター
が染色体上に組み込まれた組換え微生物、およびそれを
用いたテトラサイクリン系抗生物質の生産方法を提供す
る。
TCDHの欠損形質を相補する遺伝子を取得し、テトラ
サイクリン系抗生物質を効率的に生産する微生物を作製
する育種材料を提供することにある。 【解決手段】 TCDHの欠損形質を相補する遺伝子を
含むDNA断片、該DNA断片を組み込んだ組換えベク
ター、該組換えベクターで形質転換されたストレプトミ
セス属に属する組換え微生物、および該組換えベクター
が染色体上に組み込まれた組換え微生物、およびそれを
用いたテトラサイクリン系抗生物質の生産方法を提供す
る。
Description
【0001】
【発明に属する技術分野】本発明は、5a,11a−デ
ヒドロテトラサイクリン(5a,11a-dehydrotetracyclin
e)の5a位および11a位の還元反応を触媒するテト
ラサイクリンデヒドロゲナーゼ(tetracycline dehydro
genase)の欠損形質を相補する遺伝子(以下、TCDH
遺伝子と略す)を含むDNA断片、該DNA断片を組み
込んだ組換えベクター、該組換えベクターで形質転換さ
れた組換え微生物、および該組換えベクターが染色体上
に組み込まれた組換え微生物に関する。
ヒドロテトラサイクリン(5a,11a-dehydrotetracyclin
e)の5a位および11a位の還元反応を触媒するテト
ラサイクリンデヒドロゲナーゼ(tetracycline dehydro
genase)の欠損形質を相補する遺伝子(以下、TCDH
遺伝子と略す)を含むDNA断片、該DNA断片を組み
込んだ組換えベクター、該組換えベクターで形質転換さ
れた組換え微生物、および該組換えベクターが染色体上
に組み込まれた組換え微生物に関する。
【0002】
【従来の技術】テトラサイクリン系抗生物質やその誘導
体は性感染症やおうむ病、恙虫病などに有効な抗生物質
として使われており、それらの製造はストレプトミセス
・オウレオファシエンス(Streptomyces aureofaciens
)やストレプトミセス・リモーサス(Streptomyces ri
mosus)などの微生物を用いた発酵法で行われている。
体は性感染症やおうむ病、恙虫病などに有効な抗生物質
として使われており、それらの製造はストレプトミセス
・オウレオファシエンス(Streptomyces aureofaciens
)やストレプトミセス・リモーサス(Streptomyces ri
mosus)などの微生物を用いた発酵法で行われている。
【0003】これらのテトラサイクリン系抗生物質生産
菌については、これまでにかなりの研究が成されてい
る。ポリケタイド合成酵素によるテトラサイクリン骨格
の形成反応に始まってテトラサイクリンデヒドロゲナー
ゼ(以下、TCDHと略す)による5a位および11a
位の還元反応で完結する生合成を始め、生産菌の改良や
培養条件に関する知見がバイオテクノロジー[(Biotec
hnology)4, 393-429 Weinheim, VCH Publish(1986)]
に概説されている。
菌については、これまでにかなりの研究が成されてい
る。ポリケタイド合成酵素によるテトラサイクリン骨格
の形成反応に始まってテトラサイクリンデヒドロゲナー
ゼ(以下、TCDHと略す)による5a位および11a
位の還元反応で完結する生合成を始め、生産菌の改良や
培養条件に関する知見がバイオテクノロジー[(Biotec
hnology)4, 393-429 Weinheim, VCH Publish(1986)]
に概説されている。
【0004】さらに、近年、両菌種のテトラサイクリン
系抗生物質の生合成に関与する遺伝子群を含むDNAが
クローニングされ、分子遺伝学的解析が行われている。
ストレプトミセス・オウレオファシエンスからは約32
kbのDNA断片が単離され、該断片を導入することに
よって、テトラサイクリン非生産性のストレプトミセス
・リビダンス(Streptomyces lividans )はテトラサイ
クリン抵抗性とテトラサイクリン生産能を獲得すること
が特開平5−68573に記載されている。しかし、ス
トレプトミセス・リビダンスの形質転換体が産生するク
ロロテトラサイクリン力価は記載されておらず、また、
この約32kbのDNAの一部またはすべてをテトラサ
イクリン系抗生物質生産性微生物に導入したときのテト
ラサイクリン系抗生物質の生産性についても記されてい
ない。また、開示されている約32kbのDNA断片に
TCDH遺伝子が含まれているとの記述もない。
系抗生物質の生合成に関与する遺伝子群を含むDNAが
クローニングされ、分子遺伝学的解析が行われている。
ストレプトミセス・オウレオファシエンスからは約32
kbのDNA断片が単離され、該断片を導入することに
よって、テトラサイクリン非生産性のストレプトミセス
・リビダンス(Streptomyces lividans )はテトラサイ
クリン抵抗性とテトラサイクリン生産能を獲得すること
が特開平5−68573に記載されている。しかし、ス
トレプトミセス・リビダンスの形質転換体が産生するク
ロロテトラサイクリン力価は記載されておらず、また、
この約32kbのDNAの一部またはすべてをテトラサ
イクリン系抗生物質生産性微生物に導入したときのテト
ラサイクリン系抗生物質の生産性についても記されてい
ない。また、開示されている約32kbのDNA断片に
TCDH遺伝子が含まれているとの記述もない。
【0005】ストレプトミセス・リモーサスからは、約
34kbのDNA断片が単離されており、該断片にオキ
シテトラサイクリン耐性遺伝子、ポリケタイド合成酵素
遺伝子およびアンヒドロテトラサイクリンオキシゲナー
ゼ遺伝子(以下、AOX遺伝子と略す)などが存在して
いること、さらに該断片を含む低コピー型の組換えプラ
スミドをストレプトミセス・リビダンスに導入すると、
オキシテトラサイクリン抵抗性とオキシテトラサイクリ
ン生産能が付与されることが報告されている[ジャーナ
ル・オブ・バクテリオロジー(Journal of Bacteriolog
y )171, 887-895(1989) 、モレキュラー・アンド・ジ
ェネラル・ジェネティックス(Molecularand General G
enetics)215, 231-238(1989) ]。しかし、このDNA
断片中にTCDH遺伝子は見出されていない。本菌株に
おけるTCDH遺伝子の所在に関しては、染色体上でオ
キシテトラサイクリン耐性遺伝子やポリケタイド合成酵
素遺伝子とは離れた部位に存在するとの報告もある[ジ
ャーナル・オブ・ジェネラル・マイクロバイオロジー
(Journal of General Microbiology)124, 329-338(19
81) ]。
34kbのDNA断片が単離されており、該断片にオキ
シテトラサイクリン耐性遺伝子、ポリケタイド合成酵素
遺伝子およびアンヒドロテトラサイクリンオキシゲナー
ゼ遺伝子(以下、AOX遺伝子と略す)などが存在して
いること、さらに該断片を含む低コピー型の組換えプラ
スミドをストレプトミセス・リビダンスに導入すると、
オキシテトラサイクリン抵抗性とオキシテトラサイクリ
ン生産能が付与されることが報告されている[ジャーナ
ル・オブ・バクテリオロジー(Journal of Bacteriolog
y )171, 887-895(1989) 、モレキュラー・アンド・ジ
ェネラル・ジェネティックス(Molecularand General G
enetics)215, 231-238(1989) ]。しかし、このDNA
断片中にTCDH遺伝子は見出されていない。本菌株に
おけるTCDH遺伝子の所在に関しては、染色体上でオ
キシテトラサイクリン耐性遺伝子やポリケタイド合成酵
素遺伝子とは離れた部位に存在するとの報告もある[ジ
ャーナル・オブ・ジェネラル・マイクロバイオロジー
(Journal of General Microbiology)124, 329-338(19
81) ]。
【0006】ストレプトミセス・オウレオファシエン
ス、ストレプトミセス・リモーサスをはじめ、テトラサ
イクリン系抗生物質生産性微生物を起源にしてTCDH
の合成に関与する遺伝子を含むDNAがクローン化され
たとの報告はこれまでになく、従ってTCDH遺伝子の
発現強化によってテトラサイクリン生産性微生物のテト
ラサイクリン系抗生物質の生産性が改善できることも知
られていない。
ス、ストレプトミセス・リモーサスをはじめ、テトラサ
イクリン系抗生物質生産性微生物を起源にしてTCDH
の合成に関与する遺伝子を含むDNAがクローン化され
たとの報告はこれまでになく、従ってTCDH遺伝子の
発現強化によってテトラサイクリン生産性微生物のテト
ラサイクリン系抗生物質の生産性が改善できることも知
られていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、テト
ラサイクリン系抗生物質の生産に有用なTCDHの欠損
形質を相補する遺伝子を含むDNAを取得することにあ
る。さらには、遺伝子工学的な手法を用いて該遺伝子の
増幅および発現を強化することによりTCDH反応を改
善し、延いてはテトラサイクリン系抗生物質を効率的に
生産する微生物を作製する育種材料を提供することにあ
る。
ラサイクリン系抗生物質の生産に有用なTCDHの欠損
形質を相補する遺伝子を含むDNAを取得することにあ
る。さらには、遺伝子工学的な手法を用いて該遺伝子の
増幅および発現を強化することによりTCDH反応を改
善し、延いてはテトラサイクリン系抗生物質を効率的に
生産する微生物を作製する育種材料を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、6−デメ
チルクロロテトラサイクリン(6-demethylchlortetracy
cline 、以下DMCTと略す)非生産性のクロロテトラ
ミドブルー(chlortetramid blue、以下CTBと略す)
生産変異株および6−デメチルテトラサイクリン(6-de
methyltetracycline、以下DMTと略す)非生産性のテ
トラミドブルー(tetramid blue 、以下TBと略す)生
産変異株の中にTCDH欠損変異株が含まれることを見
いだした。この知見に基づき、TCDHを欠損したTB
生産変異株を宿主に用いて、DMT生産性の回復を指標
にしたTCDH遺伝子のショットガンクローニングを行
い、テトラサイクリン系抗生物質の生産能を有するスト
レプトミセス・オウレオファシエンスの菌株からTCD
H遺伝子を含むDNA断片を単離することに成功した。
さらに、このTCDH遺伝子を含む組換えプラスミドを
用いた染色体上でのTCDH遺伝子の増幅が、DMT生
産菌の生産性を向上させることを見い出した。
チルクロロテトラサイクリン(6-demethylchlortetracy
cline 、以下DMCTと略す)非生産性のクロロテトラ
ミドブルー(chlortetramid blue、以下CTBと略す)
生産変異株および6−デメチルテトラサイクリン(6-de
methyltetracycline、以下DMTと略す)非生産性のテ
トラミドブルー(tetramid blue 、以下TBと略す)生
産変異株の中にTCDH欠損変異株が含まれることを見
いだした。この知見に基づき、TCDHを欠損したTB
生産変異株を宿主に用いて、DMT生産性の回復を指標
にしたTCDH遺伝子のショットガンクローニングを行
い、テトラサイクリン系抗生物質の生産能を有するスト
レプトミセス・オウレオファシエンスの菌株からTCD
H遺伝子を含むDNA断片を単離することに成功した。
さらに、このTCDH遺伝子を含む組換えプラスミドを
用いた染色体上でのTCDH遺伝子の増幅が、DMT生
産菌の生産性を向上させることを見い出した。
【0009】本発明は、TCDHの欠損形質を相補する
遺伝子を含むDNA断片、該DNA断片を組み込んだ組
換えベクター、該組換えベクターで形質転換された組換
え微生物および該組換えベクターが染色体上に組み込ま
れた組換え微生物、およびそれらを用いたテトラサイク
リン系抗生物質の生産方法に関する。
遺伝子を含むDNA断片、該DNA断片を組み込んだ組
換えベクター、該組換えベクターで形質転換された組換
え微生物および該組換えベクターが染色体上に組み込ま
れた組換え微生物、およびそれらを用いたテトラサイク
リン系抗生物質の生産方法に関する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明におけるテトラサイクリン
系抗生物質とは、テトラサイクリン類抗生物質を総称し
ており、クロロテトラサイクリン、テトラサイクリン、
6−デメチルクロロテトラサイクリン、6−デメチルテ
トラサイクリンおよびオキシテトラサイクリンなどが含
まれる。
系抗生物質とは、テトラサイクリン類抗生物質を総称し
ており、クロロテトラサイクリン、テトラサイクリン、
6−デメチルクロロテトラサイクリン、6−デメチルテ
トラサイクリンおよびオキシテトラサイクリンなどが含
まれる。
【0011】テトラサイクリンデヒドロゲナーゼ(TC
DH)とは、テトラサイクリン生合成経路におけるテト
ラサイクリンの前駆体5a,11a−デヒドロテトラサ
イクリンの5a位および11a位を還元してテトラサイ
クリンに変換する反応を触媒する酵素であり、詳細につ
いてはメソッヅ・イン・エンザイモロジー[(Methods
in Enzymology ), 43, 606-607 (1975) ]およびFEMS
シンポジウム[(FEMS Symposium) No55, 137-143(199
1)]に記述されている。
DH)とは、テトラサイクリン生合成経路におけるテト
ラサイクリンの前駆体5a,11a−デヒドロテトラサ
イクリンの5a位および11a位を還元してテトラサイ
クリンに変換する反応を触媒する酵素であり、詳細につ
いてはメソッヅ・イン・エンザイモロジー[(Methods
in Enzymology ), 43, 606-607 (1975) ]およびFEMS
シンポジウム[(FEMS Symposium) No55, 137-143(199
1)]に記述されている。
【0012】本発明におけるTCDH遺伝子とは、前述
のTCDHの欠損形質を相補する遺伝子を示している。
本発明のTCDH遺伝子としては、TCDH欠損形質を
相補するDNA断片であればいずれでもよいが、例えば
配列番号1の190位から1356位の塩基配列で表さ
れるDNA、あるいは該DNAストリンジェントな条件
下でハイブリダイズし、かつテトラサイクリンデヒドロ
ゲナーゼ欠損形質を相補する遺伝子を含むDNAなどが
あげられる。ストリンジェントな条件下でハイブリダイ
ズするDNAとは、例えば、配列番号1記載の塩基配列
を含むDNAをプローブとして、コロニーハイブリダイ
ゼーション法またはプラークハイブリダイゼーション法
[モレキュラー・クローニング:ア・ラボラトリー・マ
ニュアル 第2版(Molecular Cloning : A laboratory
manual ,second edition) コールド・スプリング・ハ
ーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor La
boratory Press) 1989年]などを用いることにより得ら
れるDNAを意味する。
のTCDHの欠損形質を相補する遺伝子を示している。
本発明のTCDH遺伝子としては、TCDH欠損形質を
相補するDNA断片であればいずれでもよいが、例えば
配列番号1の190位から1356位の塩基配列で表さ
れるDNA、あるいは該DNAストリンジェントな条件
下でハイブリダイズし、かつテトラサイクリンデヒドロ
ゲナーゼ欠損形質を相補する遺伝子を含むDNAなどが
あげられる。ストリンジェントな条件下でハイブリダイ
ズするDNAとは、例えば、配列番号1記載の塩基配列
を含むDNAをプローブとして、コロニーハイブリダイ
ゼーション法またはプラークハイブリダイゼーション法
[モレキュラー・クローニング:ア・ラボラトリー・マ
ニュアル 第2版(Molecular Cloning : A laboratory
manual ,second edition) コールド・スプリング・ハ
ーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor La
boratory Press) 1989年]などを用いることにより得ら
れるDNAを意味する。
【0013】TCDH遺伝子を含むDNA断片は、TC
DH酵素活性を有する微生物より取得することができ
る。好ましくは、ストレプトミセス属に属し、かつTC
DH酵素活性を有する微生物より取得することができ
る。より好ましくは、テトラサイクリン系抗生物質生産
性を有する微生物、たとえばストレプトミセス・オウレ
オファシエンス(Streptomyces aureofaciens ) NRRL
3203 、ストレプトミセス・オウレオファシエンス(St
reptomyces aureofaciens ) ATCC 10762、ストレプト
ミセス・オウレオファシエンス(Streptomyces aureofa
ciens ) ATCC 12416、ストレプトミセス・オウレオフ
ァシエンス(Streptomyces aureofaciens )ATCC 1389
9、ストレプトミセス・アベラネウス(Streptomyces av
ellaneus )ATCC 23730 、ストレプトミセス・サーモチ
カス(Streptomyces psammoticus)ATCC 14125 、スト
レプトミセス・リモーサス(Streptomyces rimosus)
ATCC10970、ストレプトミセス・ビリディファシエンス
(Streptomyces viridifaciens) NRRL 2964などが挙げ
られる。
DH酵素活性を有する微生物より取得することができ
る。好ましくは、ストレプトミセス属に属し、かつTC
DH酵素活性を有する微生物より取得することができ
る。より好ましくは、テトラサイクリン系抗生物質生産
性を有する微生物、たとえばストレプトミセス・オウレ
オファシエンス(Streptomyces aureofaciens ) NRRL
3203 、ストレプトミセス・オウレオファシエンス(St
reptomyces aureofaciens ) ATCC 10762、ストレプト
ミセス・オウレオファシエンス(Streptomyces aureofa
ciens ) ATCC 12416、ストレプトミセス・オウレオフ
ァシエンス(Streptomyces aureofaciens )ATCC 1389
9、ストレプトミセス・アベラネウス(Streptomyces av
ellaneus )ATCC 23730 、ストレプトミセス・サーモチ
カス(Streptomyces psammoticus)ATCC 14125 、スト
レプトミセス・リモーサス(Streptomyces rimosus)
ATCC10970、ストレプトミセス・ビリディファシエンス
(Streptomyces viridifaciens) NRRL 2964などが挙げ
られる。
【0014】本発明の組換えベクターとしては、放線菌
内で自律複製できるもののみならず、自律複製できなく
ても宿主放線菌の染色体に組み込みが可能なDNAも含
まれる。なお、本発明における形質転換体とは、宿主細
胞内で自律複製可能な組換えベクターで形質転換された
組換え体を意味し、組み込み体とは、組換えベクターが
宿主染色体DNAに組み込まれた組換え体を意味する。
内で自律複製できるもののみならず、自律複製できなく
ても宿主放線菌の染色体に組み込みが可能なDNAも含
まれる。なお、本発明における形質転換体とは、宿主細
胞内で自律複製可能な組換えベクターで形質転換された
組換え体を意味し、組み込み体とは、組換えベクターが
宿主染色体DNAに組み込まれた組換え体を意味する。
【0015】TCDH遺伝子を含むDNA断片を挿入す
るためのクローニングベクターとしては、ストレプトミ
セス属に属する宿主微生物内で自律複製できるレプリコ
ンを備えたプラスミドDNAまたは相同組換えや部位特
異的組換えによってストレプトミセス属に属する宿主微
生物の染色体に組み込むための機能を備えたクローニン
グベクターであればいずれでもよい。放線菌で自律複製
するプラスミドとしてはpIJ702[ジャーナル・オ
ブ・ジェネラル・マイクロバイオロジー(Journal of Ge
neral Microbiology) 129, 2703(1983)]やpIJ61
[ジーン(Gene)20, 51-62(1982) ]などがあげられ、
放線菌染色体への組み込み用クローニングベクターとし
てはプラスミドpSE119などがあげられる。好まし
くは、以下に記す放線菌−大腸菌シャトル型プラスミド
pSE101や放線菌染色体への組み込み用プラスミド
pSE119などがあげられる。
るためのクローニングベクターとしては、ストレプトミ
セス属に属する宿主微生物内で自律複製できるレプリコ
ンを備えたプラスミドDNAまたは相同組換えや部位特
異的組換えによってストレプトミセス属に属する宿主微
生物の染色体に組み込むための機能を備えたクローニン
グベクターであればいずれでもよい。放線菌で自律複製
するプラスミドとしてはpIJ702[ジャーナル・オ
ブ・ジェネラル・マイクロバイオロジー(Journal of Ge
neral Microbiology) 129, 2703(1983)]やpIJ61
[ジーン(Gene)20, 51-62(1982) ]などがあげられ、
放線菌染色体への組み込み用クローニングベクターとし
てはプラスミドpSE119などがあげられる。好まし
くは、以下に記す放線菌−大腸菌シャトル型プラスミド
pSE101や放線菌染色体への組み込み用プラスミド
pSE119などがあげられる。
【0016】プラスミドpSE101は、第1図に示し
た構造を有しており、大腸菌での組換えDNA実験など
に用いられるプラスミドpUC19[ジーン(Gene)3
3, 103-119(1985) ]の制限酵素AatII切断部位に
BglIIリンカーを挿入して作製したプラスミドpU
C19- Bglの複製領域を含むKpnI- BglII
DNA断片とプラスミドpIJ702のレプリコンを含
むKpnI- BglIIDNA断片とを連結して作製さ
れる。プラスミドpSE101の形質転換体は宿主が大
腸菌のときにはアンピシリン抵抗性のコロニーとして、
宿主が放線菌のときはチオペプチン抵抗性のコロニーと
して分離できる。
た構造を有しており、大腸菌での組換えDNA実験など
に用いられるプラスミドpUC19[ジーン(Gene)3
3, 103-119(1985) ]の制限酵素AatII切断部位に
BglIIリンカーを挿入して作製したプラスミドpU
C19- Bglの複製領域を含むKpnI- BglII
DNA断片とプラスミドpIJ702のレプリコンを含
むKpnI- BglIIDNA断片とを連結して作製さ
れる。プラスミドpSE101の形質転換体は宿主が大
腸菌のときにはアンピシリン抵抗性のコロニーとして、
宿主が放線菌のときはチオペプチン抵抗性のコロニーと
して分離できる。
【0017】プラスミドpSE119は、第2図に示し
た構造を有しており、上記に述べたプラスミドpUC1
9- Bglの制限酵素BglII切断部位にプラスミド
pIJ702から切り出したチオストレプトン耐性遺伝
子を含む1.1kbのBclIDNA断片を挿入して作
製した、放線菌のレプリコンを持たないハイブリッドプ
ラスミドである。該ハイブリッドプラスミドは、放線菌
宿主染色体DNAと相同な配列を有するDNA断片を適
当な制限酵素切断部位に挿入することによって、そのD
NA断片に対応する宿主染色体DNAとの間で起こる相
同組換えによって宿主放線菌染色体に組み込むことが可
能なプラスミドである。このような組換えプラスミドが
放線菌染色体に組み込まれた組み込み体は、チオストレ
プトン耐性遺伝子の発現に基づきチオペプチン抵抗性の
コロニーとして分離することができる。
た構造を有しており、上記に述べたプラスミドpUC1
9- Bglの制限酵素BglII切断部位にプラスミド
pIJ702から切り出したチオストレプトン耐性遺伝
子を含む1.1kbのBclIDNA断片を挿入して作
製した、放線菌のレプリコンを持たないハイブリッドプ
ラスミドである。該ハイブリッドプラスミドは、放線菌
宿主染色体DNAと相同な配列を有するDNA断片を適
当な制限酵素切断部位に挿入することによって、そのD
NA断片に対応する宿主染色体DNAとの間で起こる相
同組換えによって宿主放線菌染色体に組み込むことが可
能なプラスミドである。このような組換えプラスミドが
放線菌染色体に組み込まれた組み込み体は、チオストレ
プトン耐性遺伝子の発現に基づきチオペプチン抵抗性の
コロニーとして分離することができる。
【0018】以下にTCDH遺伝子の取得方法について
示す。まず、TCDH欠損変異株を以下のように分離す
る。テトラサイクリン構造類縁体の物性とそれらの推定
生合成経路に基づくと、CTBおよびTBの合成経路は
次の2通りが想定される[バイオテクノロジー(Biotech
nology) Vol.4, 393-429, Weinheim, VCH Publish(198
6) ]。一つはDMCT生合成経路におけるDMCT前
駆体である6−デメチルデヒドロクロロテトラサイクリ
ン(TBの場合は、DMT生合成前駆体6−デメチルデ
ヒドロテトラサイクリン)がTCDH反応を受けずに分
岐して生じる経路、もう一つは、DMCT生合成経路に
おけるDMCTの6段階前の合成中間体6−デメチル−
6−デオキシテトラミドグリーン(別名:4−オキソプ
レテトラミド、以下4−オキソプレテトラミドと称す)
が、本来受けるべき4a,12a水和酵素反応を受けず
に以降の合成反応を受けて生じる経路である。従って、
DMCT非生産性のCTB生産変異株およびDMT非生
産性のTB生産変異株は、TCDH反応を進行できない
変異株あるいは4a,12a水和酵素の欠損変異株のい
ずれかである。
示す。まず、TCDH欠損変異株を以下のように分離す
る。テトラサイクリン構造類縁体の物性とそれらの推定
生合成経路に基づくと、CTBおよびTBの合成経路は
次の2通りが想定される[バイオテクノロジー(Biotech
nology) Vol.4, 393-429, Weinheim, VCH Publish(198
6) ]。一つはDMCT生合成経路におけるDMCT前
駆体である6−デメチルデヒドロクロロテトラサイクリ
ン(TBの場合は、DMT生合成前駆体6−デメチルデ
ヒドロテトラサイクリン)がTCDH反応を受けずに分
岐して生じる経路、もう一つは、DMCT生合成経路に
おけるDMCTの6段階前の合成中間体6−デメチル−
6−デオキシテトラミドグリーン(別名:4−オキソプ
レテトラミド、以下4−オキソプレテトラミドと称す)
が、本来受けるべき4a,12a水和酵素反応を受けず
に以降の合成反応を受けて生じる経路である。従って、
DMCT非生産性のCTB生産変異株およびDMT非生
産性のTB生産変異株は、TCDH反応を進行できない
変異株あるいは4a,12a水和酵素の欠損変異株のい
ずれかである。
【0019】DMCT非生産性のCTB生産変異株また
はDMT非生産性のTB生産変異株を分離するために
は、DMCT生産性微生物またはDMT生産性微生物を
N−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン
(NTG)などの変異剤処理、UV照射、γ線照射によ
る変異処理を施した後、適当な寒天平板培地に塗布し、
生じたコロニーを抗生物質生産培地で培養して、培養物
の主要成分を3次元高速液体クロマトグラフィー装置を
用いて解析し、CTBまたはTBを生産してDMCTま
たはDMTを生産しない変異株をスクリーニングする。
このようにして得られた変異株としては、NP13株ま
たはNP711株などがあげられる。
はDMT非生産性のTB生産変異株を分離するために
は、DMCT生産性微生物またはDMT生産性微生物を
N−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン
(NTG)などの変異剤処理、UV照射、γ線照射によ
る変異処理を施した後、適当な寒天平板培地に塗布し、
生じたコロニーを抗生物質生産培地で培養して、培養物
の主要成分を3次元高速液体クロマトグラフィー装置を
用いて解析し、CTBまたはTBを生産してDMCTま
たはDMTを生産しない変異株をスクリーニングする。
このようにして得られた変異株としては、NP13株ま
たはNP711株などがあげられる。
【0020】NP13株およびNP711株の4a,1
2a水和酵素が正常に機能していることは、DMCT生
合成経路におけるDMCTの2段階前の合成中間体であ
る6−デメチルアンヒドロクロロテトラサイクリン(6-
demethylanhydrochlortetracycline、以下クロロ化DM
ATCと略す)およびDMTの2段階前の合成中間体で
ある6−デメチルアンヒドロテトラサイクリン(6-deme
thylanhydrotetracycline 、以下DMATCと略す)を
合成するために4a,12a水和酵素反応が必須である
との知見を利用して、以下のように確認できる。すなわ
ち、NP13株またはNP711株からDMCT生合成
経路における最後から2番目の反応を行う酵素アンヒド
ロテトラサイクリンオキシゲナーゼ(以下AOXと略
す)の欠損変異株を誘導し、得られたNP13株または
NP711株のAOX欠損変異株がクロロ化DMATC
またはDMATCを蓄積することを確かめればよい。な
お、組換えDNA技法を用いたAOX欠損変異株の作製
方法は、バイオサイエンス・バイオテクノロジー・アン
ド・バイオケミストリー[Bioscience, Biotechnology,
and Biochemistry 59, 1099-1106(1995) ]に記載され
ている。
2a水和酵素が正常に機能していることは、DMCT生
合成経路におけるDMCTの2段階前の合成中間体であ
る6−デメチルアンヒドロクロロテトラサイクリン(6-
demethylanhydrochlortetracycline、以下クロロ化DM
ATCと略す)およびDMTの2段階前の合成中間体で
ある6−デメチルアンヒドロテトラサイクリン(6-deme
thylanhydrotetracycline 、以下DMATCと略す)を
合成するために4a,12a水和酵素反応が必須である
との知見を利用して、以下のように確認できる。すなわ
ち、NP13株またはNP711株からDMCT生合成
経路における最後から2番目の反応を行う酵素アンヒド
ロテトラサイクリンオキシゲナーゼ(以下AOXと略
す)の欠損変異株を誘導し、得られたNP13株または
NP711株のAOX欠損変異株がクロロ化DMATC
またはDMATCを蓄積することを確かめればよい。な
お、組換えDNA技法を用いたAOX欠損変異株の作製
方法は、バイオサイエンス・バイオテクノロジー・アン
ド・バイオケミストリー[Bioscience, Biotechnology,
and Biochemistry 59, 1099-1106(1995) ]に記載され
ている。
【0021】次に、TCDH遺伝子のクローニング方法
を以下に述べる。TCDH酵素活性を有する微生物、好
ましくはストレプトミセス属の微生物から、通常のDN
A単離方法、例えばジェネティック・マニピュレーショ
ン・オブ・ストレプトミセス:ア・ラボラトリー・マニ
ュアル(Genetic Manipulation ofStreptmyces:A Labora
tory Manual, The John Innes Foundation, Norwich, 1
985) に記載の方法に従って染色体DNAを調製する。
得られたTCDH遺伝子を含む染色体DNAとクローニ
ングベクターとを、同じ付着末端を生じる適当な制限酵
素でそれぞれ切断し、T4DNAリガーゼを用いて再連
結する。該T4DNAリガーゼ反応混合物で適当な宿主
を形質転換し、ゲノムライブラリーを作製する。クロー
ニングベクターとしては、pSE119などのハイブリ
ッドプラスミドがあげられ、宿主としては、JM110
(ATCC 47013)などの大腸菌があげられる。
同じ付着末端を生じる制限酵素としては、Sau3AI
とBamHI(突出末端がともに5'-CTAG-3')などがあ
げられる。
を以下に述べる。TCDH酵素活性を有する微生物、好
ましくはストレプトミセス属の微生物から、通常のDN
A単離方法、例えばジェネティック・マニピュレーショ
ン・オブ・ストレプトミセス:ア・ラボラトリー・マニ
ュアル(Genetic Manipulation ofStreptmyces:A Labora
tory Manual, The John Innes Foundation, Norwich, 1
985) に記載の方法に従って染色体DNAを調製する。
得られたTCDH遺伝子を含む染色体DNAとクローニ
ングベクターとを、同じ付着末端を生じる適当な制限酵
素でそれぞれ切断し、T4DNAリガーゼを用いて再連
結する。該T4DNAリガーゼ反応混合物で適当な宿主
を形質転換し、ゲノムライブラリーを作製する。クロー
ニングベクターとしては、pSE119などのハイブリ
ッドプラスミドがあげられ、宿主としては、JM110
(ATCC 47013)などの大腸菌があげられる。
同じ付着末端を生じる制限酵素としては、Sau3AI
とBamHI(突出末端がともに5'-CTAG-3')などがあ
げられる。
【0022】作製したゲノムライブラリーから抽出した
組換えプラスミドと、前述したNP13株あるいはNP
711株などのTCDH欠損変異株のプロトプラストと
をポリエチレングリコール存在下で混合し、クローニン
グベクターに組み込まれているマーカー遺伝子に対応す
る薬剤含有再生培地に塗布して培養し、再生した組み込
み体コロニーの中からテトラサイクリン系抗生物質の生
産能が回復したコロニーを単離する。
組換えプラスミドと、前述したNP13株あるいはNP
711株などのTCDH欠損変異株のプロトプラストと
をポリエチレングリコール存在下で混合し、クローニン
グベクターに組み込まれているマーカー遺伝子に対応す
る薬剤含有再生培地に塗布して培養し、再生した組み込
み体コロニーの中からテトラサイクリン系抗生物質の生
産能が回復したコロニーを単離する。
【0023】テトラサイクリン系抗生物質の生産能が回
復した組み込み体のスクリーニングは、再生した組み込
み体のコロニーをテトラサイクリン系抗生物質生産用の
寒天平板培地にレプリカして培養し、テトラサイクリン
感受性の大腸菌などを被検菌としたバイオアッセイを行
い、被検菌にハローを与え、かつテトラサイクリン系抗
生物質を生産しているコロニーを選択することで行う。
テトラサイクリン系抗生物質の定量分析は、ジャーナル
・オブ・クロマトグラフィー[(Journal of Chromatog
raphy ) 140, 293-299 (1979)]などに記載の方法
に従い、対応するテトラサイクリン系抗生物質を標品と
した高速液体クロマトグラフィー法で行うことができ
る。DMT標品はUSP2878289( 1959) 記
載の方法に従って調製することができる。
復した組み込み体のスクリーニングは、再生した組み込
み体のコロニーをテトラサイクリン系抗生物質生産用の
寒天平板培地にレプリカして培養し、テトラサイクリン
感受性の大腸菌などを被検菌としたバイオアッセイを行
い、被検菌にハローを与え、かつテトラサイクリン系抗
生物質を生産しているコロニーを選択することで行う。
テトラサイクリン系抗生物質の定量分析は、ジャーナル
・オブ・クロマトグラフィー[(Journal of Chromatog
raphy ) 140, 293-299 (1979)]などに記載の方法
に従い、対応するテトラサイクリン系抗生物質を標品と
した高速液体クロマトグラフィー法で行うことができ
る。DMT標品はUSP2878289( 1959) 記
載の方法に従って調製することができる。
【0024】得られた組み込み体から染色体DNAを抽
出し、組み込まれたハイブリッドプラスミドDNA部分
を1ヶ所切断し且つ放線菌染色体DNAを切断しにくい
制限酵素(例えばEcoRI)で切断した後、T4DN
Aリガーゼを用いて自己環化させたDNAで大腸菌を形
質転換し、その大腸菌形質転換体からプラスミドとして
回収することによってTCDH遺伝子を含む染色体DN
A断片が得られる。TCDH遺伝子を含むDNA断片含
有組換えプラスミドとしては、プラスミドpKN31が
あげられる。
出し、組み込まれたハイブリッドプラスミドDNA部分
を1ヶ所切断し且つ放線菌染色体DNAを切断しにくい
制限酵素(例えばEcoRI)で切断した後、T4DN
Aリガーゼを用いて自己環化させたDNAで大腸菌を形
質転換し、その大腸菌形質転換体からプラスミドとして
回収することによってTCDH遺伝子を含む染色体DN
A断片が得られる。TCDH遺伝子を含むDNA断片含
有組換えプラスミドとしては、プラスミドpKN31が
あげられる。
【0025】上記の方法で得られたTCDH遺伝子を含
むDNA内のTCDH遺伝子の存在領域の特定方法を記
す。TCDH遺伝子を含むDNA断片を適当な制限酵素
で切断した後、アガロースゲル電気泳動を行うことによ
り該DNA断片の制限酵素地図を作成する。制限酵素地
図に基づき、該DNA断片の一部を放線菌内で自律複製
可能なクローニングベクターにサブクローニングし、そ
れらの組換えプラスミドでTCDH欠損株を形質転換し
てTCDH欠損形質が相補される領域を絞り込むことで
TCDH遺伝子の存在領域が特定できる。具体的には、
プラスミドpKN31の挿入DNA断片の一部がプラス
ミドpSE101に連結された組換えプラスミドを大腸
菌内で調製し、これらの組換えプラスミドでNP13株
またはNP711株を形質転換し、DNA断片の挿入方
向と無関係にNP13株またはNP711株にDMCT
またはDMT生産能を付与するDNAの領域がTCDH
遺伝子の存在領域となる。TCDH遺伝子含有組換えプ
ラスミドとしてはpKN201およびpKN202があ
げられる。プラスミドpKN201を含む大腸菌である
Escherichia coli JM110/pKN201 株は、平成8年8月1
日付けで工業技術院生命工学工業技術研究所(茨城県つ
くば市東1丁目1番3号)に、FERM BP-5614として寄託
されている。
むDNA内のTCDH遺伝子の存在領域の特定方法を記
す。TCDH遺伝子を含むDNA断片を適当な制限酵素
で切断した後、アガロースゲル電気泳動を行うことによ
り該DNA断片の制限酵素地図を作成する。制限酵素地
図に基づき、該DNA断片の一部を放線菌内で自律複製
可能なクローニングベクターにサブクローニングし、そ
れらの組換えプラスミドでTCDH欠損株を形質転換し
てTCDH欠損形質が相補される領域を絞り込むことで
TCDH遺伝子の存在領域が特定できる。具体的には、
プラスミドpKN31の挿入DNA断片の一部がプラス
ミドpSE101に連結された組換えプラスミドを大腸
菌内で調製し、これらの組換えプラスミドでNP13株
またはNP711株を形質転換し、DNA断片の挿入方
向と無関係にNP13株またはNP711株にDMCT
またはDMT生産能を付与するDNAの領域がTCDH
遺伝子の存在領域となる。TCDH遺伝子含有組換えプ
ラスミドとしてはpKN201およびpKN202があ
げられる。プラスミドpKN201を含む大腸菌である
Escherichia coli JM110/pKN201 株は、平成8年8月1
日付けで工業技術院生命工学工業技術研究所(茨城県つ
くば市東1丁目1番3号)に、FERM BP-5614として寄託
されている。
【0026】TCDH遺伝子を含む染色体DNAとTC
DH欠損変異株の染色体DNAとの間に高いホモロジー
が無い場合には、相同組み込み法でクローニングする代
わりに、TCDH欠損変異株で自律複製可能なレプリコ
ンとマーカーを備えたクローニングベクターを用いてゲ
ノムライブラリーを作製し、TCDH欠損変異株に形質
転換してTCDH欠損形質が相補された形質転換体を分
離し、その形質転換体から組換えプラスミドを抽出する
ことでTCDH遺伝子を含むDNAをクローニングする
こともできる。
DH欠損変異株の染色体DNAとの間に高いホモロジー
が無い場合には、相同組み込み法でクローニングする代
わりに、TCDH欠損変異株で自律複製可能なレプリコ
ンとマーカーを備えたクローニングベクターを用いてゲ
ノムライブラリーを作製し、TCDH欠損変異株に形質
転換してTCDH欠損形質が相補された形質転換体を分
離し、その形質転換体から組換えプラスミドを抽出する
ことでTCDH遺伝子を含むDNAをクローニングする
こともできる。
【0027】さらに、本発明によって開示された塩基配
列に基づいて、市販の核酸合成機などを用いてオリゴ合
成ヌクレオチドを作製し、ポリマー・チェイン・リアク
ション(Polymer Chain Reaction: 以下、PCR)法や
コロニーハイブリダイゼーション法などにより調製した
ゲノムライブラリーからTCDH遺伝子を含むDNAを
クローニングすることもできる。
列に基づいて、市販の核酸合成機などを用いてオリゴ合
成ヌクレオチドを作製し、ポリマー・チェイン・リアク
ション(Polymer Chain Reaction: 以下、PCR)法や
コロニーハイブリダイゼーション法などにより調製した
ゲノムライブラリーからTCDH遺伝子を含むDNAを
クローニングすることもできる。
【0028】以上の方法により得られたTCDH遺伝子
を含むDNA断片の塩基配列の決定は、pUC19 、pBlues
cript KS(+) 等のプラスミドにクローニングし、通常用
いられる塩基配列分析方法、例えばサンガーらのジデオ
キシ法[プロシーディングス・オブ・ナショナル・アカ
デミー・オブ・サイエンス(Proc. Natl. Acad.Sci.,US
A),74, 5463(1977)]あるいはダイプライマーシークエ
ンシングキット(アプライドバイオシステムズ社製)な
どを用いて行うことができる。塩基配列分析装置として
は、373A・DNAシークエンサー(アプライドバイ
オシステムズ社製)などを用いる。
を含むDNA断片の塩基配列の決定は、pUC19 、pBlues
cript KS(+) 等のプラスミドにクローニングし、通常用
いられる塩基配列分析方法、例えばサンガーらのジデオ
キシ法[プロシーディングス・オブ・ナショナル・アカ
デミー・オブ・サイエンス(Proc. Natl. Acad.Sci.,US
A),74, 5463(1977)]あるいはダイプライマーシークエ
ンシングキット(アプライドバイオシステムズ社製)な
どを用いて行うことができる。塩基配列分析装置として
は、373A・DNAシークエンサー(アプライドバイ
オシステムズ社製)などを用いる。
【0029】本発明の組換え微生物の培養は、通常の培
養方法に従って行うことができる。培養に用いられる培
地は、用いる微生物が資化し得る炭素源、窒素源、無機
塩類等を含有し、該微生物の培養を効率的に行える培地
であれば天然培地、合成培地のいずれでもよい。炭素源
としては、用いる微生物が資化し得るものであればよ
く、グルコース、フラクトース、シュークロース、マル
トース、澱粉、澱粉加水分解物、糖蜜などの糖類や、酢
酸、乳酸、グルコン酸などの有機酸、あるいはエタノー
ル、プロパノールなどのアルコール類、あるいは大豆
油、オリーブ油などの油脂を用いることができる。
養方法に従って行うことができる。培養に用いられる培
地は、用いる微生物が資化し得る炭素源、窒素源、無機
塩類等を含有し、該微生物の培養を効率的に行える培地
であれば天然培地、合成培地のいずれでもよい。炭素源
としては、用いる微生物が資化し得るものであればよ
く、グルコース、フラクトース、シュークロース、マル
トース、澱粉、澱粉加水分解物、糖蜜などの糖類や、酢
酸、乳酸、グルコン酸などの有機酸、あるいはエタノー
ル、プロパノールなどのアルコール類、あるいは大豆
油、オリーブ油などの油脂を用いることができる。
【0030】窒素源としては、用いる微生物が資化しう
るかぎり、アンモニア、硫酸アンモニウム、塩化アンモ
ニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、等の
各種無機酸や有機酸のアンモニウム塩、その他含窒素化
合物、並びに、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コー
ン・スティープ・リカー、カゼイン加水分解物、大豆粕
および大豆粕加水分解物、各種発酵菌体およびその消化
物等を用いることができる。
るかぎり、アンモニア、硫酸アンモニウム、塩化アンモ
ニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、等の
各種無機酸や有機酸のアンモニウム塩、その他含窒素化
合物、並びに、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コー
ン・スティープ・リカー、カゼイン加水分解物、大豆粕
および大豆粕加水分解物、各種発酵菌体およびその消化
物等を用いることができる。
【0031】無機塩としては、用いる微生物が利用しう
るかぎり、リン酸カリウム、硫酸アンモニウム、塩化ア
ンモニウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸
第一鉄、硫酸マンガンなどを用いることができる。他に
微量元素としてカルシウム、亜鉛、銅、コバルト、モリ
ブデンなどの塩類を加えてもよい。また必要に応じてチ
アミン、ビオチンのようなビタミン、グルタミン酸、ア
スパラギン酸、リジンのようなアミノ酸、アデニン、グ
アニンのような核酸関連物質などを添加してもよい。
るかぎり、リン酸カリウム、硫酸アンモニウム、塩化ア
ンモニウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸
第一鉄、硫酸マンガンなどを用いることができる。他に
微量元素としてカルシウム、亜鉛、銅、コバルト、モリ
ブデンなどの塩類を加えてもよい。また必要に応じてチ
アミン、ビオチンのようなビタミン、グルタミン酸、ア
スパラギン酸、リジンのようなアミノ酸、アデニン、グ
アニンのような核酸関連物質などを添加してもよい。
【0032】さらに培地には必要に応じて、テトラサイ
クリン系抗生物質の前駆体を添加することもできる。培
養は、振盪培養または深部通気攪拌培養などの好気的条
件下で行う。培養温度は15〜37℃の範囲内(好まし
くは26〜30℃)で行い、培養pHは5.0〜9.0
に保持する。培養時間は通常1〜10日間である。pH
の調整は、無機あるいは有機の酸、アルカリ溶液、尿
素、炭酸カルシウム、アンモニアなどを用いて行う。
クリン系抗生物質の前駆体を添加することもできる。培
養は、振盪培養または深部通気攪拌培養などの好気的条
件下で行う。培養温度は15〜37℃の範囲内(好まし
くは26〜30℃)で行い、培養pHは5.0〜9.0
に保持する。培養時間は通常1〜10日間である。pH
の調整は、無機あるいは有機の酸、アルカリ溶液、尿
素、炭酸カルシウム、アンモニアなどを用いて行う。
【0033】培養終了後、培養液にn−プロパノールな
どの溶媒と塩酸などの酸を加えてテトラサイクリン系抗
生物質を溶解させ、遠心分離などで沈殿物を除去した
後、各種カラムクロマトグラフィーなどを行いテトラサ
イクリン系抗生物質を単離・精製する。 以下に実施例
をあげて本発明を具体的に説明する。
どの溶媒と塩酸などの酸を加えてテトラサイクリン系抗
生物質を溶解させ、遠心分離などで沈殿物を除去した
後、各種カラムクロマトグラフィーなどを行いテトラサ
イクリン系抗生物質を単離・精製する。 以下に実施例
をあげて本発明を具体的に説明する。
【0034】
実施例1.TCDH欠損変異株の分離 30mlのSK No.2 培地(可溶性でんぷん20g、グル
コース5g、ペプトン5g、酵母エキス5g、肉エキス
3g、燐酸一カリウム0.2g、硫酸マグネシウム0.
6gを水1Lに含み、pH7.2に調整した培地)で増
殖させたストレプトミセス・オウレオファシエンスに属
するDMCT生産性変異株NRRL 3203[バイオ
サイエンス・アンド・バイオテクノロジー・アンド・バ
イオケミストリー(Bioscience and Biotechnology and
Biochemistry ), 59,1099-1106(1995)]の種培養液を
ISP−2寒天平板培地(グルコース4g、麦芽エキス
10g、酵母エキス4g、寒天22gを水1Lに含み、
pH7.0に調整した培地)に塗布して30℃にて2週
間培養し、着生した胞子を滅菌水に懸濁して集めた。胞
子濃度約109 個/ml の懸濁液2mlをTM緩衝液
[0.1Mトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、
0.1Mマレイン酸、pH6. 0]30mlで洗浄後、
同緩衝液30mlに懸濁した。この懸濁液にN−メチル
−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジンを終濃度1m
g/mlになるように添加して室温にて30分静置した
後、遠心分離して胞子を集めた。集めた胞子は滅菌水で
十分に洗浄してから適宣懸濁し、抗生物質生産用のAB
M4寒天平板培地(グルコース1g、ペプトン6g、酵
母エキス3g、肉エキス1.5g、KCl0.5gを寒
天15gを水1Lに含み、pH7.0に調整した培地)
に塗布して30℃にて7日間培養した。生育したコロニ
ーを寒天培地ごとくり抜いて一部をジメチルスルホキシ
ドに懸濁し、各々の抽出液を3次元高速液体クロマトグ
ラフィーで分析した。このようなスクリーニングによっ
て得られたNP13株はDMCTを生産せず、アセトニ
トリル45%含有0.1M クエン酸水溶液(pH2.
0)中での吸収極大が281nm、332nm、530
nmのスペクトルを示す物質を生産した。この物質は1
H−NMRスペクトルおよびMSスペクトルの解析など
により、CTBと同定された。
コース5g、ペプトン5g、酵母エキス5g、肉エキス
3g、燐酸一カリウム0.2g、硫酸マグネシウム0.
6gを水1Lに含み、pH7.2に調整した培地)で増
殖させたストレプトミセス・オウレオファシエンスに属
するDMCT生産性変異株NRRL 3203[バイオ
サイエンス・アンド・バイオテクノロジー・アンド・バ
イオケミストリー(Bioscience and Biotechnology and
Biochemistry ), 59,1099-1106(1995)]の種培養液を
ISP−2寒天平板培地(グルコース4g、麦芽エキス
10g、酵母エキス4g、寒天22gを水1Lに含み、
pH7.0に調整した培地)に塗布して30℃にて2週
間培養し、着生した胞子を滅菌水に懸濁して集めた。胞
子濃度約109 個/ml の懸濁液2mlをTM緩衝液
[0.1Mトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、
0.1Mマレイン酸、pH6. 0]30mlで洗浄後、
同緩衝液30mlに懸濁した。この懸濁液にN−メチル
−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジンを終濃度1m
g/mlになるように添加して室温にて30分静置した
後、遠心分離して胞子を集めた。集めた胞子は滅菌水で
十分に洗浄してから適宣懸濁し、抗生物質生産用のAB
M4寒天平板培地(グルコース1g、ペプトン6g、酵
母エキス3g、肉エキス1.5g、KCl0.5gを寒
天15gを水1Lに含み、pH7.0に調整した培地)
に塗布して30℃にて7日間培養した。生育したコロニ
ーを寒天培地ごとくり抜いて一部をジメチルスルホキシ
ドに懸濁し、各々の抽出液を3次元高速液体クロマトグ
ラフィーで分析した。このようなスクリーニングによっ
て得られたNP13株はDMCTを生産せず、アセトニ
トリル45%含有0.1M クエン酸水溶液(pH2.
0)中での吸収極大が281nm、332nm、530
nmのスペクトルを示す物質を生産した。この物質は1
H−NMRスペクトルおよびMSスペクトルの解析など
により、CTBと同定された。
【0035】NP13株を分離した方法を用いて、スト
レプトミセス・オウレオファシエンスに属するDMT生
産変異株NP385[バイオサイエンス・バイオテクノ
ロジー・アンド・バイオケミストリー(Bioscience, Bi
otechnology, and Biochemistry ) 59, 1099-1106(19
95) ]からDMTを生産せず、アセトニトリル45%含
有0.1M クエン酸水溶液(pH2.0)中での吸収極
大が281nm、332nm、530nmのスペクトル
を示すTBを生産する変異株NP711株を分離した。
この物質は各種NMRスペクトル、およびそのアセチル
誘導体の1H−NMR、MSスペクトルの解析などによ
り、TBと同定された。
レプトミセス・オウレオファシエンスに属するDMT生
産変異株NP385[バイオサイエンス・バイオテクノ
ロジー・アンド・バイオケミストリー(Bioscience, Bi
otechnology, and Biochemistry ) 59, 1099-1106(19
95) ]からDMTを生産せず、アセトニトリル45%含
有0.1M クエン酸水溶液(pH2.0)中での吸収極
大が281nm、332nm、530nmのスペクトル
を示すTBを生産する変異株NP711株を分離した。
この物質は各種NMRスペクトル、およびそのアセチル
誘導体の1H−NMR、MSスペクトルの解析などによ
り、TBと同定された。
【0036】文献[バイオサイエンス・バイオテクノロ
ジー・アンド・バイオケミストリー(Bioscience, Biot
echnology, and Biochemistry ) 59, 1099-1106(199
5) ]に記載されている方法に従い、AOX遺伝子を含
む1.8KbのSacI- DNA断片の制限酵素Nco
I切断部位を4塩基フレームシフトさせたDNA断片を
プラスミドpIJ702DNAに挿入して構築した組換
えプラスミドでNP13株およびNP711株を形質転
換し、20μg/ml濃度のチオペプチン抵抗性を示す
形質転換体を得た。これら形質転換体を各々プロトプラ
スト化して再生培地で再生させた。再生したコロニーの
中から、20μg/ml濃度のチオペプチン抵抗性を示
さず、且つCTBおよびTBを生産しないコロニーを選
抜した。選抜したコロニーから各々染色体DNAを抽出
し、サザン解析を行って、染色体AOX遺伝子にフレー
ムシフト変異が導入されていることを確認した。このよ
うにしてNP13株およびNP711株から誘導された
AOX欠損変異株がNPDC13株およびNPDC71
1株である。NPDC13株およびNPDC711株の
主生産物は、1H−NMR、MSスペクトルの解析など
により、それぞれクロロ化DMATCおよびDMATC
と決定された。こうしてNP13株およびNP711株
の4a,12a水和酵素は機能していることが確認さ
れ、NP13株およびNP711株はTCDH欠損変異
株であることが明らかになった。
ジー・アンド・バイオケミストリー(Bioscience, Biot
echnology, and Biochemistry ) 59, 1099-1106(199
5) ]に記載されている方法に従い、AOX遺伝子を含
む1.8KbのSacI- DNA断片の制限酵素Nco
I切断部位を4塩基フレームシフトさせたDNA断片を
プラスミドpIJ702DNAに挿入して構築した組換
えプラスミドでNP13株およびNP711株を形質転
換し、20μg/ml濃度のチオペプチン抵抗性を示す
形質転換体を得た。これら形質転換体を各々プロトプラ
スト化して再生培地で再生させた。再生したコロニーの
中から、20μg/ml濃度のチオペプチン抵抗性を示
さず、且つCTBおよびTBを生産しないコロニーを選
抜した。選抜したコロニーから各々染色体DNAを抽出
し、サザン解析を行って、染色体AOX遺伝子にフレー
ムシフト変異が導入されていることを確認した。このよ
うにしてNP13株およびNP711株から誘導された
AOX欠損変異株がNPDC13株およびNPDC71
1株である。NPDC13株およびNPDC711株の
主生産物は、1H−NMR、MSスペクトルの解析など
により、それぞれクロロ化DMATCおよびDMATC
と決定された。こうしてNP13株およびNP711株
の4a,12a水和酵素は機能していることが確認さ
れ、NP13株およびNP711株はTCDH欠損変異
株であることが明らかになった。
【0037】実施例2.ストレプトミセス・オウレオフ
ァシエンスのTCDHの合成に関与する遺伝子(TCD
H遺伝子)のクローン化 SK No. 2培地で増殖させた供与体ストレプトミセス・オ
ウレオファシエンスNRRL3203株の種培養液3m
lをグリシン1%、D−マンニトール5%を含むSK No.
2培地30mlに接種して30℃で20時間培養した。
培養液を遠心分離して集菌し、文献[ジェネティック・
マニピュレーション・オブ・ストレプトミセス(Genetic
Manipulation of Streptomyces): ア・ラボラトリー・
マニュアル(A Laboratory Manual )(The John Innes Fo
undation, Norwich, 1985)]に記載の方法に従って染色
体DNAを抽出した。
ァシエンスのTCDHの合成に関与する遺伝子(TCD
H遺伝子)のクローン化 SK No. 2培地で増殖させた供与体ストレプトミセス・オ
ウレオファシエンスNRRL3203株の種培養液3m
lをグリシン1%、D−マンニトール5%を含むSK No.
2培地30mlに接種して30℃で20時間培養した。
培養液を遠心分離して集菌し、文献[ジェネティック・
マニピュレーション・オブ・ストレプトミセス(Genetic
Manipulation of Streptomyces): ア・ラボラトリー・
マニュアル(A Laboratory Manual )(The John Innes Fo
undation, Norwich, 1985)]に記載の方法に従って染色
体DNAを抽出した。
【0038】以下の実施例における試験管内での制限酵
素によるDNAの消化、アルカリフォスファターゼによ
るDNAの5'-末端の脱リン酸化およびDNAリガーゼ
によるDNAの連結はすべて宝酒造( 株) 社製の制限酵
素、アルカリフォスファターゼおよびT4DNAリガー
ゼを用い、宝酒造( 株) 社が推奨する反応条件下で実施
した。
素によるDNAの消化、アルカリフォスファターゼによ
るDNAの5'-末端の脱リン酸化およびDNAリガーゼ
によるDNAの連結はすべて宝酒造( 株) 社製の制限酵
素、アルカリフォスファターゼおよびT4DNAリガー
ゼを用い、宝酒造( 株) 社が推奨する反応条件下で実施
した。
【0039】供与体の染色体DNA200μgを制限酵
素Sau3AI 0.5単位を加えた総量2mlの制限
酵素反応液にて室温で約20分間反応させて部分消化
し、フェノール/クロロホルム溶液[1Mトリス(ヒド
ロキシメチル)アミノメタン塩酸緩衝液(pH7.6)
で飽和させたフェノールとクロロホルムの1:1混合
物]を等量添加して混合した後、遠心分離にて上層のD
NA画分を取り出した。DNA画分は0.7%濃度のア
ガロースゲルで電気泳動を行い、4〜8kbに相当する
DNA断片を含む画分を切り出してQIAEX ゲルエクスト
ラクションキット[キアジェン(QIAGEN)社製]を用い
てDNAを回収した。
素Sau3AI 0.5単位を加えた総量2mlの制限
酵素反応液にて室温で約20分間反応させて部分消化
し、フェノール/クロロホルム溶液[1Mトリス(ヒド
ロキシメチル)アミノメタン塩酸緩衝液(pH7.6)
で飽和させたフェノールとクロロホルムの1:1混合
物]を等量添加して混合した後、遠心分離にて上層のD
NA画分を取り出した。DNA画分は0.7%濃度のア
ガロースゲルで電気泳動を行い、4〜8kbに相当する
DNA断片を含む画分を切り出してQIAEX ゲルエクスト
ラクションキット[キアジェン(QIAGEN)社製]を用い
てDNAを回収した。
【0040】制限酵素BamHIで切断後アルカリフォ
スファターゼで脱リン酸化処理したプラスミドpSE1
19DNA20μgと回収した供与体DNA断片20μ
gとをT4DNAリガーゼを用いて連結反応させた。こ
のリガーゼ反応混合物で大腸菌JM110株を形質転換
し、アンピシリン抵抗性を示す形質転換体を集菌してゲ
ノムライブラリーを作製した。
スファターゼで脱リン酸化処理したプラスミドpSE1
19DNA20μgと回収した供与体DNA断片20μ
gとをT4DNAリガーゼを用いて連結反応させた。こ
のリガーゼ反応混合物で大腸菌JM110株を形質転換
し、アンピシリン抵抗性を示す形質転換体を集菌してゲ
ノムライブラリーを作製した。
【0041】該ゲノムライブラリーから抽出した組換え
プラスミドのストレプトミセス・オウレオファシエンス
NP711株染色体への組み込み操作は本発明者らが開
示しているストレプトミセス・オウレオファシエンスの
形質転換方法[バイオサイエンス・バイオテクノロジー
・アンド・バイオケミストリー(Bioscience, Biotechn
ology, and Biochemistry ) 59, 1099-1106(1995) ]
に従って行った。遺伝子ライブラリーから抽出したプラ
スミド1μgあたり約2×101の頻度で得られた20
μg/ml濃度のチオペプチン抵抗性を示すNP711
株の組み込み体をABM4寒天平板培地にレプリカし
た。30℃にて4日間培養した後、大腸菌JM110株
のLb培地(トリプトン10g、酵母エキス5g、Na
Cl 5gを水1lに含み、PH7.0に調整した培
地)培養液を1/500容混合した45℃のLb軟寒天
培地(寒天0.6%を溶解させたLb培地)を重層し、
30℃で一晩培養してJM110株の生育阻止円を形成
する組み込み体をスクリーニングした。このようなスク
リーニングによって得られた組み込み体の一つがTBZ
1株である。
プラスミドのストレプトミセス・オウレオファシエンス
NP711株染色体への組み込み操作は本発明者らが開
示しているストレプトミセス・オウレオファシエンスの
形質転換方法[バイオサイエンス・バイオテクノロジー
・アンド・バイオケミストリー(Bioscience, Biotechn
ology, and Biochemistry ) 59, 1099-1106(1995) ]
に従って行った。遺伝子ライブラリーから抽出したプラ
スミド1μgあたり約2×101の頻度で得られた20
μg/ml濃度のチオペプチン抵抗性を示すNP711
株の組み込み体をABM4寒天平板培地にレプリカし
た。30℃にて4日間培養した後、大腸菌JM110株
のLb培地(トリプトン10g、酵母エキス5g、Na
Cl 5gを水1lに含み、PH7.0に調整した培
地)培養液を1/500容混合した45℃のLb軟寒天
培地(寒天0.6%を溶解させたLb培地)を重層し、
30℃で一晩培養してJM110株の生育阻止円を形成
する組み込み体をスクリーニングした。このようなスク
リーニングによって得られた組み込み体の一つがTBZ
1株である。
【0042】TBZ1株の染色体DNAを上述したNR
RL3203株の場合と同様な方法で抽出し、いくつか
の制限酵素で切断してアガロースゲル電気泳動を行い、
常法にしたがってサザンハイブリダイゼーション用のナ
イロン膜に転写し、UV処理して固定した。プラスミド
pUC19DNAをDIG- DNAラベリングアンドデ
ィテクションキット[ベーリンガー・マンハイム(株)
社製]を用いてラベリングし、同キットを用いてベーリ
ンガー・マンハイム( 株) 社の推奨する条件でサザンハ
イブリダイゼーションを行った。TBZ1株の染色体サ
ザン解析の結果、クローニングされた組換えプラスミド
は染色体にタンデムに複数個組み込まれていることがわ
かった。
RL3203株の場合と同様な方法で抽出し、いくつか
の制限酵素で切断してアガロースゲル電気泳動を行い、
常法にしたがってサザンハイブリダイゼーション用のナ
イロン膜に転写し、UV処理して固定した。プラスミド
pUC19DNAをDIG- DNAラベリングアンドデ
ィテクションキット[ベーリンガー・マンハイム(株)
社製]を用いてラベリングし、同キットを用いてベーリ
ンガー・マンハイム( 株) 社の推奨する条件でサザンハ
イブリダイゼーションを行った。TBZ1株の染色体サ
ザン解析の結果、クローニングされた組換えプラスミド
は染色体にタンデムに複数個組み込まれていることがわ
かった。
【0043】TBZ1株の染色体DNA3μgを制限酵
素EcoRIで完全消化した後、65℃で15分間処理
して制限酵素を失活させ、さらにT4DNAリガーゼを
用いて連結反応させた。このリガーゼ反応混合物で大腸
菌JM110株を形質転換し、得られたアンピシリン抵
抗性を示す形質転換体からプラスミドを抽出して組換え
プラスミドpKN31を得た。プラスミドpKN31D
NAをいくつかの制限酵素で切断し、アガロースゲル電
気泳動を行って各断片の大きさを分析することにより制
限酵素地図を作成した。プラスミドpKN31は約4.
8kbのSau3A DNA断片がpSE119の制限
酵素BamHI切断部位に挿入された構造を有してい
た。プラスミドpKN31の制限酵素地図を第3図に示
す。
素EcoRIで完全消化した後、65℃で15分間処理
して制限酵素を失活させ、さらにT4DNAリガーゼを
用いて連結反応させた。このリガーゼ反応混合物で大腸
菌JM110株を形質転換し、得られたアンピシリン抵
抗性を示す形質転換体からプラスミドを抽出して組換え
プラスミドpKN31を得た。プラスミドpKN31D
NAをいくつかの制限酵素で切断し、アガロースゲル電
気泳動を行って各断片の大きさを分析することにより制
限酵素地図を作成した。プラスミドpKN31は約4.
8kbのSau3A DNA断片がpSE119の制限
酵素BamHI切断部位に挿入された構造を有してい
た。プラスミドpKN31の制限酵素地図を第3図に示
す。
【0044】実施例3.TCDH遺伝子の存在領域の特
定 プラスミドpKN31 DNAを制限酵素SphIで切
断し、アガロースゲル電気泳動を行って2.4kbのD
NA断片を含む画分を切り出し、QIAEX ゲルエクストラ
クションキット(キアジェン社製)を用いてDNAを回
収した。この2.4kbのSphIDNA断片と制限酵
素SphIで切断したプラスミドpSE101 DNA
とをT4DNAリガーゼを用いて連結反応させ、このリ
ガーゼ反応混合物で大腸菌JM110株を形質転換し
た。得られたアンピシリン抵抗性を示す形質転換体から
プラスミドを抽出して2.4kbのSphIDNA断片
を含む組換えプラスミドpKN201およびpKN20
2を得た。プラスミドpKN201およびpKN202
とは第4図から明らかなように2.4kbのSphID
NA断片の挿入方向が異なる以外は同じ構造を有してい
る。プラスミドpSE101、pKN201およびpK
N202でNP13株およびNP711株をそれぞれ形
質転換し、20μg/ml濃度のチオペプチン抵抗性を
示す形質転換体NP13/ pSE101株、NP13/
pKN201株、NP13/ pKN202株、NP71
1/ pSE101株、NP711/ pKN201株およ
びNP711/ pKN202株をそれぞれ得た。SK No.
2培地で増殖させたNP13株およびNP711株とチ
オペプチンを20μg/ml含有するSK No. 2培地で増
殖させたNP13/ pSE101株、NP13/ pKN
201株、NP13/ pKN202株、NP711/ p
SE101株、NP711/ pKN201株およびNP
711/ pKN202株の種培養液1mlをそれぞれPK
No.2 培地(でんぷん50g、大豆粕60g、大豆油4
0g、塩化カリウム5g、硫酸マグネシウム0.05
g、硫酸銅 0.05g、硫酸亜鉛 0.05g、炭酸
カルシウム 10gを水1lに含み、pH5.0に調整
した培地)30mlを含む300ml容三角フラスコに
接種し、28℃で7日間振とう培養した。培養終了後、
各々の培養液1mlにn−プロパノール3mlと0.1 規
定の塩酸7mlを添加して攪拌した後、遠心分離して菌
体などの沈殿物を除去し、上清のDMCTおよびDMT
含有量を高速液体クロマトグラフィーで定量分析した。
NP13株、NP13/ pSE101株、NP13/ p
KN201株およびNP13/ pKN202株培養物中
のDMCT濃度は、それぞれ0g/ l、0g/ l、1.
7g/ lおよび1.6g/ lであった。NP711株、
NP711/ pSE101株、NP711/pKN20
1株およびNP711/ pKN202株培養物中のDM
T濃度は、それぞれ 0g/ l、0g/ l、0.8g/
lおよび0.8g/ lであった。プラスミドpKN20
1およびpKN202としてクローン化した2.4Kb
のSphIDNA断片に、TCDH遺伝子がコードされ
ていることが明らかとなった。組換えプラスミドpKN
201を保有する大腸菌JM110/ pKN201株は
平成8年8月1日付けでFERM BP-5614として工業技術院
生命工学工業技術研究所に寄託されている。
定 プラスミドpKN31 DNAを制限酵素SphIで切
断し、アガロースゲル電気泳動を行って2.4kbのD
NA断片を含む画分を切り出し、QIAEX ゲルエクストラ
クションキット(キアジェン社製)を用いてDNAを回
収した。この2.4kbのSphIDNA断片と制限酵
素SphIで切断したプラスミドpSE101 DNA
とをT4DNAリガーゼを用いて連結反応させ、このリ
ガーゼ反応混合物で大腸菌JM110株を形質転換し
た。得られたアンピシリン抵抗性を示す形質転換体から
プラスミドを抽出して2.4kbのSphIDNA断片
を含む組換えプラスミドpKN201およびpKN20
2を得た。プラスミドpKN201およびpKN202
とは第4図から明らかなように2.4kbのSphID
NA断片の挿入方向が異なる以外は同じ構造を有してい
る。プラスミドpSE101、pKN201およびpK
N202でNP13株およびNP711株をそれぞれ形
質転換し、20μg/ml濃度のチオペプチン抵抗性を
示す形質転換体NP13/ pSE101株、NP13/
pKN201株、NP13/ pKN202株、NP71
1/ pSE101株、NP711/ pKN201株およ
びNP711/ pKN202株をそれぞれ得た。SK No.
2培地で増殖させたNP13株およびNP711株とチ
オペプチンを20μg/ml含有するSK No. 2培地で増
殖させたNP13/ pSE101株、NP13/ pKN
201株、NP13/ pKN202株、NP711/ p
SE101株、NP711/ pKN201株およびNP
711/ pKN202株の種培養液1mlをそれぞれPK
No.2 培地(でんぷん50g、大豆粕60g、大豆油4
0g、塩化カリウム5g、硫酸マグネシウム0.05
g、硫酸銅 0.05g、硫酸亜鉛 0.05g、炭酸
カルシウム 10gを水1lに含み、pH5.0に調整
した培地)30mlを含む300ml容三角フラスコに
接種し、28℃で7日間振とう培養した。培養終了後、
各々の培養液1mlにn−プロパノール3mlと0.1 規
定の塩酸7mlを添加して攪拌した後、遠心分離して菌
体などの沈殿物を除去し、上清のDMCTおよびDMT
含有量を高速液体クロマトグラフィーで定量分析した。
NP13株、NP13/ pSE101株、NP13/ p
KN201株およびNP13/ pKN202株培養物中
のDMCT濃度は、それぞれ0g/ l、0g/ l、1.
7g/ lおよび1.6g/ lであった。NP711株、
NP711/ pSE101株、NP711/pKN20
1株およびNP711/ pKN202株培養物中のDM
T濃度は、それぞれ 0g/ l、0g/ l、0.8g/
lおよび0.8g/ lであった。プラスミドpKN20
1およびpKN202としてクローン化した2.4Kb
のSphIDNA断片に、TCDH遺伝子がコードされ
ていることが明らかとなった。組換えプラスミドpKN
201を保有する大腸菌JM110/ pKN201株は
平成8年8月1日付けでFERM BP-5614として工業技術院
生命工学工業技術研究所に寄託されている。
【0045】実施例4.3つのテトラサイクリン耐性遺
伝子を含むDNA領域をカバーする2つのコスミドpG
LA2、pGLA11とのサザンハイブリダイゼーショ
ン 3つのテトラサイクリン耐性遺伝子を含む約40kbの
DNA領域をカバーする2つのコスミドpGLA2、p
GLA11[バイオサイエンス・バイオテクノロジー・
アンド・バイオケミストリー(Bioscience, Biotechnol
ogy, and Biochemistry) 59, 1835-1841(1995)]DN
Aを制限酵素BamHIで切断し、プラスミドpKN2
01DNAを制限酵素SphIで切断した。これらの制
限酵素処理した3種のDNAは0.7%濃度のアガロー
スゲルで電気泳動を行った後、常法にしたがってサザン
ハイブリダイゼーション用のナイロン膜に転写し、UV
処理して固定した(ナイロン膜A)。制限酵素SphI
で切断した約20μgのプラスミドpKN201DNA
をアガロースゲル電気泳動し、TCDH遺伝子を含む
2.4KbのSphIDNA断片を含む画分を切り出し
て市販のDNA抽出キットを用いてDNAを回収した。
この2.4KbのSphI DNA断片1μgをDIG
−DNAラベリングアンドディテクションキット[ベー
リンガー・マンハイム( 株) 社製]を用いてラベリング
し、上記ナイロン膜Aとのサザンハイブリダイゼーショ
ンをベーリンガー・マンハイム( 株) 社の推奨する条件
で行った。TCDH遺伝子を含む2.4KbのSphI
DNA断片はコスミドpGLA2、pGLA11には
全くハイブリダイズしなかった。この結果からTCDH
遺伝子はテトラサイクリン耐性遺伝子近傍に位置するD
NA領域(いわゆるクロロテトラサイクリン生合成遺伝
子クラスター)とは別の領域にあることが示された。
伝子を含むDNA領域をカバーする2つのコスミドpG
LA2、pGLA11とのサザンハイブリダイゼーショ
ン 3つのテトラサイクリン耐性遺伝子を含む約40kbの
DNA領域をカバーする2つのコスミドpGLA2、p
GLA11[バイオサイエンス・バイオテクノロジー・
アンド・バイオケミストリー(Bioscience, Biotechnol
ogy, and Biochemistry) 59, 1835-1841(1995)]DN
Aを制限酵素BamHIで切断し、プラスミドpKN2
01DNAを制限酵素SphIで切断した。これらの制
限酵素処理した3種のDNAは0.7%濃度のアガロー
スゲルで電気泳動を行った後、常法にしたがってサザン
ハイブリダイゼーション用のナイロン膜に転写し、UV
処理して固定した(ナイロン膜A)。制限酵素SphI
で切断した約20μgのプラスミドpKN201DNA
をアガロースゲル電気泳動し、TCDH遺伝子を含む
2.4KbのSphIDNA断片を含む画分を切り出し
て市販のDNA抽出キットを用いてDNAを回収した。
この2.4KbのSphI DNA断片1μgをDIG
−DNAラベリングアンドディテクションキット[ベー
リンガー・マンハイム( 株) 社製]を用いてラベリング
し、上記ナイロン膜Aとのサザンハイブリダイゼーショ
ンをベーリンガー・マンハイム( 株) 社の推奨する条件
で行った。TCDH遺伝子を含む2.4KbのSphI
DNA断片はコスミドpGLA2、pGLA11には
全くハイブリダイズしなかった。この結果からTCDH
遺伝子はテトラサイクリン耐性遺伝子近傍に位置するD
NA領域(いわゆるクロロテトラサイクリン生合成遺伝
子クラスター)とは別の領域にあることが示された。
【0046】実施例5.組換えプラスミドpKN31組
み込み体および組換えプラスミドpKN201形質転換
体の作製 ストレプトミセス・オウレオファシエンスNRRL32
03株から誘導したDMCT非生産変異株NP137株
に組換えプラスミドpKN31を導入し、20μg/m
l濃度のチオペプチン抵抗性を示す組み込み体NP13
71株を得た。また、NP137株に組換えプラスミド
pKN201を導入し、50μg/ml濃度以上のチオ
ペプチン抵抗性を示す形質転換体NP1372株を得
た。実施例2と同様の方法を用いて、NP1371株の
染色体のサザン解析を実施した。その結果、NP137
1株は染色体上でTCDH遺伝子の数が増幅されている
ことが確認された。
み込み体および組換えプラスミドpKN201形質転換
体の作製 ストレプトミセス・オウレオファシエンスNRRL32
03株から誘導したDMCT非生産変異株NP137株
に組換えプラスミドpKN31を導入し、20μg/m
l濃度のチオペプチン抵抗性を示す組み込み体NP13
71株を得た。また、NP137株に組換えプラスミド
pKN201を導入し、50μg/ml濃度以上のチオ
ペプチン抵抗性を示す形質転換体NP1372株を得
た。実施例2と同様の方法を用いて、NP1371株の
染色体のサザン解析を実施した。その結果、NP137
1株は染色体上でTCDH遺伝子の数が増幅されている
ことが確認された。
【0047】実施例6.組換えプラスミドpKN31組
み込み体および組換えプラスミドpKN201形質転換
体によるDMTの生産 NP137株、NP1371株およびNP1372株を
用いてDMATCからDMTへの変換反応を実施し、D
MT蓄積量を比較した。SK No. 2培地で培養したNP1
37株、チオペプチン20μg/ml含有SK No. 2培地
で培養したNP1371株およびNP1372株の種培
養液1mlをそれぞれPK No.2 培地30mlを含む30
0ml容三角フラスコに接種し28℃で振とう培養し
た。培養2日後に文献[バイオサイエンス・バイオテク
ノロジー・アンド・バイオケミストリー(Bioscience,
Biotechnology, and Biochemistry ) 59, 1099-1106
(1995)]に記載の方法に従ってNPDC711株の培養
液から調製したDMATC15mgを添加し、28℃でさ
らに72時間振盪培養した。培養終了後、各々の培養液
1mlにn−プロパノール3mlと0.1規定の塩酸7
mlを添加して攪拌した後、遠心分離して菌体などの沈
殿物を除去し、上清のDMT含有量を高速液体クロマト
グラフィーで定量分析した。また、各々の培養液1ml
にジメチルスルホキシド9mlを添加して撹拌した後、
遠心分離して菌体などの沈殿物を除去し、上清のDMA
TC・TB含有量を高速液体クロマトグラフィーで定量
分析した。結果を第1表に示す。
み込み体および組換えプラスミドpKN201形質転換
体によるDMTの生産 NP137株、NP1371株およびNP1372株を
用いてDMATCからDMTへの変換反応を実施し、D
MT蓄積量を比較した。SK No. 2培地で培養したNP1
37株、チオペプチン20μg/ml含有SK No. 2培地
で培養したNP1371株およびNP1372株の種培
養液1mlをそれぞれPK No.2 培地30mlを含む30
0ml容三角フラスコに接種し28℃で振とう培養し
た。培養2日後に文献[バイオサイエンス・バイオテク
ノロジー・アンド・バイオケミストリー(Bioscience,
Biotechnology, and Biochemistry ) 59, 1099-1106
(1995)]に記載の方法に従ってNPDC711株の培養
液から調製したDMATC15mgを添加し、28℃でさ
らに72時間振盪培養した。培養終了後、各々の培養液
1mlにn−プロパノール3mlと0.1規定の塩酸7
mlを添加して攪拌した後、遠心分離して菌体などの沈
殿物を除去し、上清のDMT含有量を高速液体クロマト
グラフィーで定量分析した。また、各々の培養液1ml
にジメチルスルホキシド9mlを添加して撹拌した後、
遠心分離して菌体などの沈殿物を除去し、上清のDMA
TC・TB含有量を高速液体クロマトグラフィーで定量
分析した。結果を第1表に示す。
【0048】
【表1】
【0049】NP1372株、NP1371株およびN
P137株の培養液のDMT蓄積量は、それぞれ323
mg/l、313mg/lおよび256mg/lであり、TCDH遺
伝子増幅株NP1372およびNP1371株のDMT
蓄積量は宿主NP137株のDMT蓄積量に比べて有意
に高かった。この結果からTCDH遺伝子の増幅によっ
てTCDHの発現が強化されDMT生産性が改善される
ことが示された。
P137株の培養液のDMT蓄積量は、それぞれ323
mg/l、313mg/lおよび256mg/lであり、TCDH遺
伝子増幅株NP1372およびNP1371株のDMT
蓄積量は宿主NP137株のDMT蓄積量に比べて有意
に高かった。この結果からTCDH遺伝子の増幅によっ
てTCDHの発現が強化されDMT生産性が改善される
ことが示された。
【0050】実施例7.TCDH遺伝子を含むDNA断
片の塩基配列の決定 組換えプラスミドpKN31DNAを制限酵素SphI
で切断し、アガロースゲル電気泳動を行って2.4kb
のDNA断片を含む画分を切り出し、QIAEX ゲルエクス
トラクションキット(キアジェン社製)を用いてDNA
を回収した。この2.4kbのSphIDNA断片と制
限酵素SphIで切断したプラスミドpUC19DNA
とをT4DNAリガーゼを用いて連結反応させた。この
リガーゼ反応混合物で大腸菌を形質転換し、形質転換体
からプラスミドを抽出して2.4kbのSphIDNA
断片が互いに異なる向きに挿入された2つのプラスミド
を得た。これらのプラスミドからキロシークエンス用デ
リーションキット[宝酒造( 株) 社製]を用いて欠失プ
ラスミドを調製し、これらで形質転換された大腸菌から
DNA塩基配列決定用のプラスミドを調製した。
片の塩基配列の決定 組換えプラスミドpKN31DNAを制限酵素SphI
で切断し、アガロースゲル電気泳動を行って2.4kb
のDNA断片を含む画分を切り出し、QIAEX ゲルエクス
トラクションキット(キアジェン社製)を用いてDNA
を回収した。この2.4kbのSphIDNA断片と制
限酵素SphIで切断したプラスミドpUC19DNA
とをT4DNAリガーゼを用いて連結反応させた。この
リガーゼ反応混合物で大腸菌を形質転換し、形質転換体
からプラスミドを抽出して2.4kbのSphIDNA
断片が互いに異なる向きに挿入された2つのプラスミド
を得た。これらのプラスミドからキロシークエンス用デ
リーションキット[宝酒造( 株) 社製]を用いて欠失プ
ラスミドを調製し、これらで形質転換された大腸菌から
DNA塩基配列決定用のプラスミドを調製した。
【0051】塩基配列の決定は、ダイプライマーシーク
エンシングキットおよびDNAシークエンサー(ともに
アプライドバイオシステムズ社製)を用いて行った。決
定した塩基配列および該塩基配列から推定されるアミノ
酸配列を配列番号1および配列番号2に示した。
エンシングキットおよびDNAシークエンサー(ともに
アプライドバイオシステムズ社製)を用いて行った。決
定した塩基配列および該塩基配列から推定されるアミノ
酸配列を配列番号1および配列番号2に示した。
【0052】
【発明の効果】本発明によれば、テトラサイクリン系抗
生物質を生産するテトラサイクリンデヒドロゲナーゼの
欠損形質を相補するTCDH遺伝子を含むDNA断片を
取得できる。該DNA断片を用いて、染色体上のTCD
H遺伝子の数が増幅されたデメチルテトラサイクリン生
産菌を作製することにより、DMT生産性の改善が可能
となる。
生物質を生産するテトラサイクリンデヒドロゲナーゼの
欠損形質を相補するTCDH遺伝子を含むDNA断片を
取得できる。該DNA断片を用いて、染色体上のTCD
H遺伝子の数が増幅されたデメチルテトラサイクリン生
産菌を作製することにより、DMT生産性の改善が可能
となる。
【0053】
配列番号:1 配列の長さ:1362 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 起源:ストレプトミセス・オウレオファシエンス(Strep
tomyces aureofaciens) 株名:NP385 存在位置:190-1356 配列 GAGATCCTGG GGGTCGAGGG GATCCCCGAG GTCGACGCCG GGGCGGACCT CGCCGGACTG 60 ATCGCCAAGG CCGGGACGTA CCGGGACGGC GACATCCTGC TGGTCACCTC GAAGGTCGTC 120 AGCAAGGCCG AGGGGCGGCT GCTGCACGCC GCCGACCGCG ACGCCGCGAT CGACGCCGAG 180 ACCGTCCGG GTG GTC GCC CGG CGC GGA CCG GCC CGG ATC GTC GAG AAC CGC 231 Val Val Ala Arg Arg Gly Pro Ala Arg Ile Val Glu Asn Arg 1 5 10 AAC GGC TTC GTC ATG GCC GCC GCC GGG GTC GAC GCC TCC AAC ACC GCC 279 Asn Gly Phe Val Met Ala Ala Ala Gly Val Asp Ala Ser Asn Thr Ala 15 20 25 30 CCC GGC ACC GTG CTG CTG CTG CCC GAG GAC CCG GAC GCC TCG GCG CGG 327 Pro Gly Thr Val Leu Leu Leu Pro Glu Asp Pro Asp Ala Ser Ala Arg 35 40 45 GCG CTG CGC TCC CGG CTC CAG CAG CTG ACC GGG TGC CGG CTC GCC GTC 375 Ala Leu Arg Ser Arg Leu Gln Gln Leu Thr Gly Cys Arg Leu Ala Val 50 55 60 GTC GTC ACC GAC ACC TTC GGA CGG CCC TGG CGC AAC GGG CTC ACC GAC 423 Val Val Thr Asp Thr Phe Gly Arg Pro Trp Arg Asn Gly Leu Thr Asp 65 70 75 GTC GCG ATC GGC GCC GCC GGG CTG TCC GTC CTC GAG GAC CAC CGG GGG 471 Val Ala Ile Gly Ala Ala Gly Leu Ser Val Leu Glu Asp His Arg Gly 80 85 90 CGC ACC GAC AGC CAC GGC AAC GAG CTG GTG CTG ACC GTC ACC GCG ACC 519 Arg Thr Asp Ser His Gly Asn Glu Leu Val Leu Thr Val Thr Ala Thr 95 100 105 110 GCC GAC GAA CTC GCC GCC GCC GCC GAC CTG GTG AAG GGC AAG GCC ACC 567 Ala Asp Glu Leu Ala Ala Ala Ala Asp Leu Val Lys Gly Lys Ala Thr 115 120 125 GGC GTC CCG GTC GCG ATC GTG CGC GGC CTC GGA CAC CTG GTC ACC GCC 615 Gly Val Pro Val Ala Ile Val Arg Gly Leu Gly His Leu Val Thr Ala 130 135 140 GAG GAC GGC GCC GGC ACC CGG CCG CTG GTG CGG GCC GCC GCC GAC GAC 663 Glu Asp Gly Ala Gly Thr Arg Pro Leu Val Arg Ala Ala Ala Asp Asp 145 150 155 ATG TTC CGG CTC GGC ACC TCC GAG GCA CTG CGC CAG GCC GTC ACC CTG 711 Met Phe Arg Leu Gly Thr Ser Glu Ala Leu Arg Gln Ala Val Thr Leu 160 165 170 CGG CGC ACC GTC CGC TCC TTC ACC ACC GAC CCG GTC GAC CCG GCC GCC 759 Arg Arg Thr Val Arg Ser Phe Thr Thr Asp Pro Val Asp Pro Ala Ala 175 180 185 190 GTC CGG CGC GCG GTC GCC GCC GCG GTC ACC GCG CCC GCG CCG CAC CAC 807 Val Arg Arg Ala Val Ala Ala Ala Val Thr Ala Pro Ala Pro His His 195 200 205 ACC ACG CCC TGG CGC TTC GTG CTG CTG GAG TCC GCC GGG ACC CGG GTC 855 Thr Thr Pro Trp Arg Phe Val Leu Leu Glu Ser Ala Gly Thr Arg Val 210 215 220 CGG CTG CTC GAC GCC ATG CTC GGC GCC TGG CAG CGC GAC CTG CGC GAA 903 Arg Leu Leu Asp Ala Met Leu Gly Ala Trp Gln Arg Asp Leu Arg Glu 225 230 235 CTC GAC GGC TGG GAC GAG GCC AGG ATC GCC CGC CGC ACC GCC CGG GGC 951 Leu Asp Gly Trp Asp Glu Ala Arg Ile Ala Arg Arg Thr Ala Arg Gly 240 245 250 GAC GTC CTG CGG GAC GCG CCG TAC CTG GTC GTG CCG TGC CTG GTG ATG 999 Asp Val Leu Arg Asp Ala Pro Tyr Leu Val Val Pro Cys Leu Val Met 255 260 265 270 GAC GGC TCG CAC GAC TAC CCG GAC CCG CGC CGG GCC GCG GCG GAG CGG 1047 Asp Gly Ser His Asp Tyr Pro Asp Pro Arg Arg Ala Ala Ala Glu Arg 275 280 285 GAG ATG TTC ACG GTC GCC GCC GGA GCG GGG GTG CAG AAC CTG CTC GTC 1095 Glu Met Phe Thr Val Ala Ala Gly Ala Gly Val Gln Asn Leu Leu Val 290 295 300 GCC CTG ACC GGC GAG GGG TAC GGC TCC GCC TGG GTG TCG TCG ACG ATG 1143 Ala Leu Thr Gly Glu Gly Tyr Gly Ser Ala Trp Val Ser Ser Thr Met 305 310 315 TTC TGC CGC GAC ACC GTC CGG GAG GTG CTG GAC CTG CCG GAG GGG TGG 1191 Phe Cys Arg Asp Thr Val Arg Glu Val Leu Asp Leu Pro Glu Gly Trp 320 325 330 GAC CCG ATG GGG GCG GTG GCG GTC GGC CGG CCG GCG GAG GTG CCG CGG 1239 Asp Pro Met Gly Ala Val Ala Val Gly Arg Pro Ala Glu Val Pro Arg 335 340 345 350 GAG CGG CGG CGC GGA GTG CGG AGG CGT TCG TCG AGG TGC GGT AGG GGG 1287 Glu Arg Arg Arg Gly Val Arg Arg Arg Ser Ser Arg Cys Gly Arg Gly 355 360 365 TGC TGT TCG AAG GGC GGG CTC TCG GGA GGG TGG GTG ACG CCG GGG CGC 1314 Cys Cys Ser Lys Gly Gly Leu Ser Gly Gly Trp Val Thr Pro Gly Arg 370 375 380 GTC CCT CTC GCC TTG GTC GGG TGA GGG 1362 Val Pro Leu Ala Leu Val Gly *** 385
tomyces aureofaciens) 株名:NP385 存在位置:190-1356 配列 GAGATCCTGG GGGTCGAGGG GATCCCCGAG GTCGACGCCG GGGCGGACCT CGCCGGACTG 60 ATCGCCAAGG CCGGGACGTA CCGGGACGGC GACATCCTGC TGGTCACCTC GAAGGTCGTC 120 AGCAAGGCCG AGGGGCGGCT GCTGCACGCC GCCGACCGCG ACGCCGCGAT CGACGCCGAG 180 ACCGTCCGG GTG GTC GCC CGG CGC GGA CCG GCC CGG ATC GTC GAG AAC CGC 231 Val Val Ala Arg Arg Gly Pro Ala Arg Ile Val Glu Asn Arg 1 5 10 AAC GGC TTC GTC ATG GCC GCC GCC GGG GTC GAC GCC TCC AAC ACC GCC 279 Asn Gly Phe Val Met Ala Ala Ala Gly Val Asp Ala Ser Asn Thr Ala 15 20 25 30 CCC GGC ACC GTG CTG CTG CTG CCC GAG GAC CCG GAC GCC TCG GCG CGG 327 Pro Gly Thr Val Leu Leu Leu Pro Glu Asp Pro Asp Ala Ser Ala Arg 35 40 45 GCG CTG CGC TCC CGG CTC CAG CAG CTG ACC GGG TGC CGG CTC GCC GTC 375 Ala Leu Arg Ser Arg Leu Gln Gln Leu Thr Gly Cys Arg Leu Ala Val 50 55 60 GTC GTC ACC GAC ACC TTC GGA CGG CCC TGG CGC AAC GGG CTC ACC GAC 423 Val Val Thr Asp Thr Phe Gly Arg Pro Trp Arg Asn Gly Leu Thr Asp 65 70 75 GTC GCG ATC GGC GCC GCC GGG CTG TCC GTC CTC GAG GAC CAC CGG GGG 471 Val Ala Ile Gly Ala Ala Gly Leu Ser Val Leu Glu Asp His Arg Gly 80 85 90 CGC ACC GAC AGC CAC GGC AAC GAG CTG GTG CTG ACC GTC ACC GCG ACC 519 Arg Thr Asp Ser His Gly Asn Glu Leu Val Leu Thr Val Thr Ala Thr 95 100 105 110 GCC GAC GAA CTC GCC GCC GCC GCC GAC CTG GTG AAG GGC AAG GCC ACC 567 Ala Asp Glu Leu Ala Ala Ala Ala Asp Leu Val Lys Gly Lys Ala Thr 115 120 125 GGC GTC CCG GTC GCG ATC GTG CGC GGC CTC GGA CAC CTG GTC ACC GCC 615 Gly Val Pro Val Ala Ile Val Arg Gly Leu Gly His Leu Val Thr Ala 130 135 140 GAG GAC GGC GCC GGC ACC CGG CCG CTG GTG CGG GCC GCC GCC GAC GAC 663 Glu Asp Gly Ala Gly Thr Arg Pro Leu Val Arg Ala Ala Ala Asp Asp 145 150 155 ATG TTC CGG CTC GGC ACC TCC GAG GCA CTG CGC CAG GCC GTC ACC CTG 711 Met Phe Arg Leu Gly Thr Ser Glu Ala Leu Arg Gln Ala Val Thr Leu 160 165 170 CGG CGC ACC GTC CGC TCC TTC ACC ACC GAC CCG GTC GAC CCG GCC GCC 759 Arg Arg Thr Val Arg Ser Phe Thr Thr Asp Pro Val Asp Pro Ala Ala 175 180 185 190 GTC CGG CGC GCG GTC GCC GCC GCG GTC ACC GCG CCC GCG CCG CAC CAC 807 Val Arg Arg Ala Val Ala Ala Ala Val Thr Ala Pro Ala Pro His His 195 200 205 ACC ACG CCC TGG CGC TTC GTG CTG CTG GAG TCC GCC GGG ACC CGG GTC 855 Thr Thr Pro Trp Arg Phe Val Leu Leu Glu Ser Ala Gly Thr Arg Val 210 215 220 CGG CTG CTC GAC GCC ATG CTC GGC GCC TGG CAG CGC GAC CTG CGC GAA 903 Arg Leu Leu Asp Ala Met Leu Gly Ala Trp Gln Arg Asp Leu Arg Glu 225 230 235 CTC GAC GGC TGG GAC GAG GCC AGG ATC GCC CGC CGC ACC GCC CGG GGC 951 Leu Asp Gly Trp Asp Glu Ala Arg Ile Ala Arg Arg Thr Ala Arg Gly 240 245 250 GAC GTC CTG CGG GAC GCG CCG TAC CTG GTC GTG CCG TGC CTG GTG ATG 999 Asp Val Leu Arg Asp Ala Pro Tyr Leu Val Val Pro Cys Leu Val Met 255 260 265 270 GAC GGC TCG CAC GAC TAC CCG GAC CCG CGC CGG GCC GCG GCG GAG CGG 1047 Asp Gly Ser His Asp Tyr Pro Asp Pro Arg Arg Ala Ala Ala Glu Arg 275 280 285 GAG ATG TTC ACG GTC GCC GCC GGA GCG GGG GTG CAG AAC CTG CTC GTC 1095 Glu Met Phe Thr Val Ala Ala Gly Ala Gly Val Gln Asn Leu Leu Val 290 295 300 GCC CTG ACC GGC GAG GGG TAC GGC TCC GCC TGG GTG TCG TCG ACG ATG 1143 Ala Leu Thr Gly Glu Gly Tyr Gly Ser Ala Trp Val Ser Ser Thr Met 305 310 315 TTC TGC CGC GAC ACC GTC CGG GAG GTG CTG GAC CTG CCG GAG GGG TGG 1191 Phe Cys Arg Asp Thr Val Arg Glu Val Leu Asp Leu Pro Glu Gly Trp 320 325 330 GAC CCG ATG GGG GCG GTG GCG GTC GGC CGG CCG GCG GAG GTG CCG CGG 1239 Asp Pro Met Gly Ala Val Ala Val Gly Arg Pro Ala Glu Val Pro Arg 335 340 345 350 GAG CGG CGG CGC GGA GTG CGG AGG CGT TCG TCG AGG TGC GGT AGG GGG 1287 Glu Arg Arg Arg Gly Val Arg Arg Arg Ser Ser Arg Cys Gly Arg Gly 355 360 365 TGC TGT TCG AAG GGC GGG CTC TCG GGA GGG TGG GTG ACG CCG GGG CGC 1314 Cys Cys Ser Lys Gly Gly Leu Ser Gly Gly Trp Val Thr Pro Gly Arg 370 375 380 GTC CCT CTC GCC TTG GTC GGG TGA GGG 1362 Val Pro Leu Ala Leu Val Gly *** 385
【0054】配列番号:2 配列の長さ:389 配列の型:アミノ酸 配列の種類:蛋白質 配列 Val Val Ala Arg Arg Gly Pro Ala Arg Ile Val Glu Asn Arg Asn Gly 1 5 10 15 Phe Val Met Ala Ala Ala Gly Val Asp Ala Ser Asn Thr Ala Pro Gly 20 25 30 Thr Val Leu Leu Leu Pro Glu Asp Pro Asp Ala Ser Ala Arg Ala Leu 35 40 45 Arg Ser Arg Leu Gln Gln Leu Thr Gly Cys Arg Leu Ala Val Val Val 50 55 60 Thr Asp Thr Phe Gly Arg Pro Trp Arg Asn Gly Leu Thr Asp Val Ala 65 70 75 80 Ile Gly Ala Ala Gly Leu Ser Val Leu Glu Asp His Arg Gly Arg Thr 85 90 95 Asp Ser His Gly Asn Glu Leu Val Leu Thr Val Thr Ala Thr Ala Asp 100 105 110 Glu Leu Ala Ala Ala Ala Asp Leu Val Lys Gly Lys Ala Thr Gly Val 115 120 125 Pro Val Ala Ile Val Arg Gly Leu Gly His Leu Val Thr Ala Glu Asp 130 135 140 Gly Ala Gly Thr Arg Pro Leu Val Arg Ala Ala Ala Asp Asp Met Phe 145 150 155 160 Arg Leu Gly Thr Ser Glu Ala Leu Arg Gln Ala Val Thr Leu Arg Arg 165 170 175 Thr Val Arg Ser Phe Thr Thr Asp Pro Val Asp Pro Ala Ala Val Arg 180 185 190 Arg Ala Val Ala Ala Ala Val Thr Ala Pro Ala Pro His His Thr Thr 195 200 205 Pro Trp Arg Phe Val Leu Leu Glu Ser Ala Gly Thr Arg Val Arg Leu 210 215 220 Leu Asp Ala Met Leu Gly Ala Trp Gln Arg Asp Leu Arg Glu Leu Asp 225 230 235 240 Gly Trp Asp Glu Ala Arg Ile Ala Arg Arg Thr Ala Arg Gly Asp Val 245 250 255 Leu Arg Asp Ala Pro Tyr Leu Val Val Pro Cys Leu Val Met Asp Gly 260 265 270 Ser His Asp Tyr Pro Asp Pro Arg Arg Ala Ala Ala Glu Arg Glu Met 275 280 285 Phe Thr Val Ala Ala Gly Ala Gly Val Gln Asn Leu Leu Val Ala Leu 290 295 300 Thr Gly Glu Gly Tyr Gly Ser Ala Trp Val Ser Ser Thr Met Phe Cys 305 310 315 320 Arg Asp Thr Val Arg Glu Val Leu Asp Leu Pro Glu Gly Trp Asp Pro 325 330 335 Met Gly Ala Val Ala Val Gly Arg Pro Ala Glu Val Pro Arg Glu Arg 340 345 350 Arg Arg Gly Val Arg Arg Arg Ser Ser Arg Cys Gly Arg Gly Cys Cys 355 360 365 Ser Lys Gly Gly Leu Ser Gly Gly Trp Val Thr Pro Gly Arg Val Pro 370 375 380 Leu Ala Leu Val Gly 385 389
【図1】 ハイブリッドプラスミドpSE101の制限
酵素地図を示す。白抜きのボックス型矢印はアンピシリ
ン耐性遺伝子とチオストレプトン耐性遺伝子の位置と向
きを示している。
酵素地図を示す。白抜きのボックス型矢印はアンピシリ
ン耐性遺伝子とチオストレプトン耐性遺伝子の位置と向
きを示している。
【図2】 ハイブリッドプラスミドpSE119の制限
酵素地図を示す。白抜きのボックス型矢印はアンピシリ
ン耐性遺伝子とチオストレプトン耐性遺伝子の位置と向
きを示している。
酵素地図を示す。白抜きのボックス型矢印はアンピシリ
ン耐性遺伝子とチオストレプトン耐性遺伝子の位置と向
きを示している。
【図3】 組換えプラスミドpKN31の制限酵素地図
を示す。白抜きのボックス型矢印はアンピシリン耐性遺
伝子とチオストレプトン耐性遺伝子の位置と向きを示し
ている。黒塗りのボックスがTCDH遺伝子を含むDN
Aに相当する部分である。黒塗りのボックスは制限酵素
Sau3A 部分切断断片としてpSE119の制限酵素Ba
mHI切断部位に組み込まれている。黒塗りのボックス
の内側に示した矢印はTCDH遺伝子の位置と方向を示
している。
を示す。白抜きのボックス型矢印はアンピシリン耐性遺
伝子とチオストレプトン耐性遺伝子の位置と向きを示し
ている。黒塗りのボックスがTCDH遺伝子を含むDN
Aに相当する部分である。黒塗りのボックスは制限酵素
Sau3A 部分切断断片としてpSE119の制限酵素Ba
mHI切断部位に組み込まれている。黒塗りのボックス
の内側に示した矢印はTCDH遺伝子の位置と方向を示
している。
【図4】 組換えプラスミドpKN201とpKN20
2の制限酵素地図を示す。白抜きのボックス型矢印はア
ンピシリン耐性遺伝子とチオストレプトン耐性遺伝子の
位置と向きを示している。黒塗りのボックスがプラスミ
ドpKN31のTCDH遺伝子を含むDNA断片に相当
する部分である。黒塗りのボックスはSphIDNA 断片
としてpSE101の制限酵素SphI切断部位に組み
込まれている。黒塗りのボックスの内側に示した矢印は
TCDH遺伝子の位置と方向を示している。
2の制限酵素地図を示す。白抜きのボックス型矢印はア
ンピシリン耐性遺伝子とチオストレプトン耐性遺伝子の
位置と向きを示している。黒塗りのボックスがプラスミ
ドpKN31のTCDH遺伝子を含むDNA断片に相当
する部分である。黒塗りのボックスはSphIDNA 断片
としてpSE101の制限酵素SphI切断部位に組み
込まれている。黒塗りのボックスの内側に示した矢印は
TCDH遺伝子の位置と方向を示している。
bla アンピシリン耐性遺伝子 tsr チオストレプトン耐性遺伝子 BamHI/Sau3A 制限酵素BamHI切断断片と制限酵
素Sau3A 切断断片とが連結した位置 BamHI 制限酵素BamHIによる切断部位 BclI 制限酵素BclIによる切断部位 SacI 制限酵素SacIによる切断部位 BglII 制限酵素BglIIによる切断部位 HindIII 制限酵素HindIIIによる切断
部位 SphI 制限酵素SphIによる切断部位 PstI 制限酵素PstIによる切断部位 KpnI 制限酵素KpnIによる切断部位 EcoRI 制限酵素EcoRIによる切断部位
素Sau3A 切断断片とが連結した位置 BamHI 制限酵素BamHIによる切断部位 BclI 制限酵素BclIによる切断部位 SacI 制限酵素SacIによる切断部位 BglII 制限酵素BglIIによる切断部位 HindIII 制限酵素HindIIIによる切断
部位 SphI 制限酵素SphIによる切断部位 PstI 制限酵素PstIによる切断部位 KpnI 制限酵素KpnIによる切断部位 EcoRI 制限酵素EcoRIによる切断部位
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年4月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】本発明におけるTCDH遺伝子とは、前述
のTCDHの欠損形質を相補する遺伝子を示している。
本発明のTCDH遺伝子としては、TCDH欠損形質を
相補するDNA断片であればいずれでもよいが、例えば
配列番号1の190位から1356位の塩基配列で表さ
れるDNA、あるいは該DNAとストリンジェントな条
件下でハイブリダイズし、かつテトラサイクリンデヒド
ロゲナーゼ欠損形質を相補する遺伝子を含むDNAなど
があげられる。ストリンジェントな条件下でハイブリダ
イズするDNAとは、例えば、配列番号1記載の塩基配
列を含むDNAをプローブとして、コロニーハイブリダ
イゼーション法またはプラークハイブリダイゼーション
法[モレキュラー・クローニング:ア・ラボラトリー・
マニュアル 第2版(Molecular Cloning : A laborato
ry manual ,second edition) コールド・スプリング・
ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor
Laboratory Press)1989年]などを用いることにより得
られるDNAを意味する。
のTCDHの欠損形質を相補する遺伝子を示している。
本発明のTCDH遺伝子としては、TCDH欠損形質を
相補するDNA断片であればいずれでもよいが、例えば
配列番号1の190位から1356位の塩基配列で表さ
れるDNA、あるいは該DNAとストリンジェントな条
件下でハイブリダイズし、かつテトラサイクリンデヒド
ロゲナーゼ欠損形質を相補する遺伝子を含むDNAなど
があげられる。ストリンジェントな条件下でハイブリダ
イズするDNAとは、例えば、配列番号1記載の塩基配
列を含むDNAをプローブとして、コロニーハイブリダ
イゼーション法またはプラークハイブリダイゼーション
法[モレキュラー・クローニング:ア・ラボラトリー・
マニュアル 第2版(Molecular Cloning : A laborato
ry manual ,second edition) コールド・スプリング・
ハーバー・ラボラトリー・プレス(Cold Spring Harbor
Laboratory Press)1989年]などを用いることにより得
られるDNAを意味する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】次に、TCDH遺伝子のクローニング方法
を以下に述べる。TCDH酵素活性を有する微生物、好
ましくはストレプトミセス属の微生物から、通常のDN
A単離方法、例えばジェネティック・マニピュレーショ
ン・オブ・ストレプトミセス:ア・ラボラトリー・マニ
ュアル(Genetic Manipulation ofStreptmyces:A Labora
tory Manual, The John Innes Foundation, Norwich, 1
985) に記載の方法に従って染色体DNAを調製する。
得られたTCDH遺伝子を含む染色体DNAとクローニ
ングベクターとを、同じ付着末端を生じる適当な制限酵
素でそれぞれ切断し、T4DNAリガーゼを用いて再連
結する。該T4DNAリガーゼ反応混合物で適当な宿主
を形質転換し、ゲノムライブラリーを作製する。クロー
ニングベクターとしては、pSE119などのハイブリ
ッドプラスミドがあげられ、宿主としては、JM110
(ATCC 47013)などの大腸菌があげられる。
同じ付着末端を生じる制限酵素としては、Sau3AI
とBamHI(突出末端がともに5'-GATC-3')などがあ
げられる。
を以下に述べる。TCDH酵素活性を有する微生物、好
ましくはストレプトミセス属の微生物から、通常のDN
A単離方法、例えばジェネティック・マニピュレーショ
ン・オブ・ストレプトミセス:ア・ラボラトリー・マニ
ュアル(Genetic Manipulation ofStreptmyces:A Labora
tory Manual, The John Innes Foundation, Norwich, 1
985) に記載の方法に従って染色体DNAを調製する。
得られたTCDH遺伝子を含む染色体DNAとクローニ
ングベクターとを、同じ付着末端を生じる適当な制限酵
素でそれぞれ切断し、T4DNAリガーゼを用いて再連
結する。該T4DNAリガーゼ反応混合物で適当な宿主
を形質転換し、ゲノムライブラリーを作製する。クロー
ニングベクターとしては、pSE119などのハイブリ
ッドプラスミドがあげられ、宿主としては、JM110
(ATCC 47013)などの大腸菌があげられる。
同じ付着末端を生じる制限酵素としては、Sau3AI
とBamHI(突出末端がともに5'-GATC-3')などがあ
げられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C12N 1/21 C12R 1:485)
Claims (11)
- 【請求項1】 配列番号1の190位から1356位の
塩基配列で表わされるDNA、あるいは該DNAとスト
リンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつテトラ
サイクリンデヒドロゲナーゼ欠損形質を相補する遺伝子
を含むDNA。 - 【請求項2】 DNAが微生物由来である、請求項1記
載のDNA。 - 【請求項3】 微生物が、ストレプトミセス属に属する
請求項2記載のDNA。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のDNA
を含んでなる組換えベクター。 - 【請求項5】 請求項4記載の組換えベクターで形質転
換されるか、または組換えベクターを染色体上に組み込
んだ組換え微生物。 - 【請求項6】 6−デメチルアンヒドロテトラサイクリ
ンを6−デメチルテトラサイクリンに変換する能力を有
する請求項5記載の組換え微生物。 - 【請求項7】 該微生物がストレプトミセス属に属する
ことを特徴とする請求項4または5記載の組換え微生
物。 - 【請求項8】 該微生物がストレプトミセス・オウレオ
ファシエンスに属することを特徴とする請求項7記載の
組換え微生物。 - 【請求項9】 請求項5〜8のいずれかに記載の微生物
を培地に培養し、培養物中にテトラサイクリン系抗生物
質を生成蓄積させ、該培養物からテトラサイクリン系抗
生物質を採取することを特徴とするテトラサイクリン系
抗生物質の製造方法。 - 【請求項10】 請求項9記載のテトラサイクリン系抗
生物質が、クロロテトラサイクリン、テトラサイクリ
ン、デメチルクロロテトラサイクリン、デメチルテトラ
サイクリンあるいはオキシテトラサイクリンである、請
求項9記載の製造方法。 - 【請求項11】 請求項1〜3のいずれかに記載のDN
Aにより発現される蛋白質。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9097232A JPH10286091A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | テトラサイクリン生合成に関与する遺伝子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9097232A JPH10286091A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | テトラサイクリン生合成に関与する遺伝子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10286091A true JPH10286091A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14186886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9097232A Withdrawn JPH10286091A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | テトラサイクリン生合成に関与する遺伝子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10286091A (ja) |
-
1997
- 1997-04-15 JP JP9097232A patent/JPH10286091A/ja not_active Withdrawn
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