JPH11253168A - ニトリルヒドラターゼの活性化に関与するタンパク質及びそれをコードする遺伝子 - Google Patents
ニトリルヒドラターゼの活性化に関与するタンパク質及びそれをコードする遺伝子Info
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- JPH11253168A JPH11253168A JP10065520A JP6552098A JPH11253168A JP H11253168 A JPH11253168 A JP H11253168A JP 10065520 A JP10065520 A JP 10065520A JP 6552098 A JP6552098 A JP 6552098A JP H11253168 A JPH11253168 A JP H11253168A
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Abstract
3095(Pseudonocardia thermophila JCM3095)由来
のニトリルヒドラターゼの活性化に関与するニトリルヒ
ドラターゼ活性化タンパク質及び該タンパク質をコード
する遺伝子を提供する。 【解決手段】 ニトリルヒドラターゼ活性化タンパク質
をコードする遺伝子を有する組換えプラスミドを構築
し、該組換えプラスミドで大腸菌を形質転換し、該大腸
菌内でニトリルヒドラターゼをコードする遺伝子と共に
発現させる。 【効果】 遺伝子工学的な手法で該酵素を大量に発現さ
せることが可能となる。
Description
ィア・サーモフィラJCM3095(Pseudonocardia t
hermophila JCM3095、以下単にシュードノカルディア・
サーモフィラと呼ぶ)由来のニトリルヒドラターゼの活
性化に関与するタンパク質及びそれをコードする遺伝子
に関する。さらに、本発明は、該遺伝子を含有する組換
えプラスミド、該遺伝子およびニトリルヒドラターゼ遺
伝子を含有する組換えプラスミド、該組換えプラスミド
により形質転換された形質転換株及び該形質転換株を培
養して得られた形質転換株、培養液、およびそれらの処
理物を用いてニトリル化合物から対応するアミド化合物
を製造する方法に関する。
しアミド基に変換するニトリル水和活性を有する酵素で
あるニトリルヒドラターゼが発見され、該酵素を産生す
る微生物株が多数開示されている。ニトリルヒドラター
ゼを用いてニトリル化合物よりアミド化合物を工業的に
製造するためには、アミド化合物の製造コストに占める
該酵素の製造コストを下げることが重要であり、より具
体的には単位微生物重量あたりの該酵素含有量を高くす
る必要がある。そこで、該酵素の遺伝子を用いて遺伝子
工学の手法により該酵素を大量に発現させることを目的
として、該酵素の遺伝子をクローニングする試みが検討
されている。
を有する微生物としてシュードノカルディア・サーモフ
ィラを見出した(特開平8−56684)。また、本発
明者らは、同株よりニトリルヒドラターゼを単離し、同
酵素がαサブユニットおよびβサブユニットより構成さ
れることを確認した。さらに、同株よりニトリルヒドラ
ターゼ遺伝子を単離し、そのアミノ酸配列および遺伝子
配列を明らかにするとともに、該遺伝子を大腸菌内で大
量に発現できる遺伝子組換えプラスミドおよび同プラス
ミドにより形質転換された形質転換大腸菌株を作出する
ことにも成功している(特開平9−275978)。
尚、シュードノカルディア・サーモフィラであるが、本
菌株は理化学研究所微生物系統保存施設(埼玉県和光市
広沢2−1)に番号JCM3095として保管され、何
人にも請求により自由に分譲される。
平9−275978記載のシュードノカルディア・サー
モフィラ由来のニトリルヒドラターゼを大腸菌内で大量
に発現させることが可能な遺伝子組換えプラスミド(p
PT−DB1)の詳細な解析により判明した該酵素の活
性化に関与するタンパク質、それをコードする遺伝子、
該遺伝子を含有する組換えプラスミド、該遺伝子および
ニトリルヒドラターゼ遺伝子を含有する組換えプラスミ
ド、該組換えプラスミドにより形質転換された形質転換
株及び該形質転換株を培養して得られた形質転換株、培
養液、およびそれらの処理物を用いてニトリル化合物か
ら対応するアミド化合物を製造する方法を提供すること
である。
−275978記載のMT−10822株に導入されて
いる遺伝子組換えプラスミドpPT−DB1上のシュー
ドノカルディア・サーモフィラ由来のDNA断片の塩基
配列を詳細に解析した。その結果、以下の1〜5の知見
を得るに至った。第一に、pPT−DB1上にニトリル
ヒドラターゼ構造遺伝子(αおよびβサブユニット構造
遺伝子)とは異なる第3のオープンリーディングフレー
ム(以下、ORF3と呼称する)が該DNA断片上に存
在し、ORF3が分子量約15900のタンパク質をコ
ードしていることを見出した。第二に、pPT−DB1
上のαサブユニットのオープンリーディングフレーム
(以下、ORF2と呼称する)、βサブユニットのオー
プンリーディングフレーム(以下、ORF1と呼称す
る)およびORF3のみがクローニングされたプラスミ
ドpPT−D1を作製し、同プラスミドで形質転換した
形質転換大腸菌がニトリルヒドラターゼ活性を有してい
ることを確認した。第三に、pPT−DB1よりORF
1およびORF2のみを有する遺伝子組換えプラスミド
pPT−F1を構築した。同プラスミドで形質転換した
形質転換大腸菌のニトリルヒドラターゼ活性を測定した
結果、同大腸菌からはニトリルヒドラターゼ活性が検出
されなかった。一方、菌体内には、αおよびβサブユニ
ットに相当するポリペプチド鎖の存在が確認された。第
四に、pPT−DB1より、ORF3領域のみがクロー
ニングされたプラスミドpPT−G1を作製し、同プラ
スミドで形質転換した形質転換大腸菌にはニトリルヒド
ラターゼ活性が見いだされないことを確認した。第五
に、pPT−F1より、lacZプロモーター、ORF
1およびORF2を含む領域をPCRにより増幅し、得
られた増幅DNA断片をpPT−G1のORF3の3’
末端側下流に再クローニングしたプラスミドpPT−H
1を作製した。同プラスミドで形質転換した形質転換大
腸菌のニトリルヒドラターゼ活性を測定した結果、該大
腸菌にはニトリルヒドラターゼ活性が検出された。
ノカルディア・サーモフィラ由来のニトリルヒドラター
ゼが導入された大腸菌が同活性を示すためには、ORF
3領域の存在が必須であり、さらに、上記の第二、第三
および第五の知見を併せ考えるとORF3の翻訳産物の
存在が必須であると結論した。また、同酵素がαサブユ
ニットおよびβサブユニットにより構成されること(特
開平9−275978)、および、ORF1〜3の3種
類のオープンリディングフレームを含む最小のDNA断
片を大腸菌に導入した場合でも遺伝子組換え大腸菌がニ
トリルヒドラターゼ活性を示すこと(上記の第二の知
見)より、ORF3の翻訳産物は、該ニトリルヒドラタ
ーゼの活性化に関与していると結論した。すなわち、O
RF3は、シュードノカルディア・サーモフィラ由来の
ニトリルヒドラターゼの活性化に関与するタンパク質を
コードする遺伝子座であると結論し、本願発明を完成さ
せるに至った。
ア・サーモフィラ由来のニトリルヒドラターゼの活性化
に関与するタンパク質およびそれをコードする遺伝子配
列を提供するものである。さらに、本発明は、該遺伝子
を含む組換えプラスミド、該遺伝子およびニトリルヒド
ラターゼ遺伝子を含有する組換えプラスミド、該組換え
プラスミドにより形質転換された形質転換株、及び、該
形質転換株を培養して得られた形質転換株、培養液、お
よびそれらの処理物を用いて、ニトリル化合物から対応
するアミド化合物を製造する方法を提供するものであ
る。
る。
ーモフィラ由来のニトリルヒドラターゼの活性化に関与
するタンパク質(以下、単にニトリルヒドラターゼ活性
化タンパク質と呼称する)とは、前述の課題を解決する
ための手段および後述の実施例のように、該タンパク質
の発現の有無がシュードノカルディア・サーモフィラ由
来のニトリルヒドラターゼの活性化を直接左右する性質
を有しているタンパク質のことである。
化タンパク質とは、シュードノカルディア・サーモフィ
ラ由来のものをその代表例として挙げることができる。
尚、近年の分子生物学および遺伝子工学の進歩により、
シュードノカルディア・サーモフィラ由来のニトリルヒ
ドラターゼ活性化タンパク質の分子生物学的な性質やア
ミノ酸配列等を直接参考にすることにより、該タンパク
質と同等の機能を有するタンパク質をシュードノカルデ
ィア・サーモフィラとは全く別個の微生物株より取得す
ることが可能となり、かつ、比較的容易にもなった。か
かる技術水準に鑑み、シュードノカルディア・サーモフ
ィラ以外の微生物株由来であっても、シュードノカルデ
ィア・サーモフィラ由来のニトリルヒドラターゼの活性
化に関与するタンパク質は、本発明に包含されるものと
する。そのような微生物株としては、ノカルディア(Noc
ardia)属、コリネバクテリウム(Corynebacterium)属、
バチルス(Bacillus)属、好熱性のバチルス属、シュード
モナス(Pseudomonas)属、ミクロコッカス(Micrococcus)
属、ロドクロウス(rhodochrous)種に代表されるロドコ
ッッカス(Rhodococcus)属、アシネトバクター(Acinetob
acter)属、キサントバクター(Xanthobacter)属、ストレ
プトマイセス(Streptomyces)属、リゾビウム(Rhizobiu
m)属、クレブシエラ(Klebsiella)属、エンテロバクター
(Enterobacter)属、エルウィニア(Erwinia)属、エアロ
モナス(Aeromonas)属、シトロバクター(Citrobacter)
属、アクロモバクター(Achromobacter)属、アグロバク
テリウム(Agrobacterium)属またはサーモフィラ(thermo
phila)種JCM3095株以外のシュードノカルディア
(Pseudonocardia)属に属する株を好適な例として挙げる
ことができる。
化タンパク質とは、配列表における配列番号:1に示す
アミノ酸配列により構成されるものをその代表例として
挙げることができる。また、同じ塩基配列の遺伝子を鋳
型として転写・翻訳された場合であっても、それを導入
する宿主の種類、培養に使用する栄養培地の成分や組
成、培養時の温度やpH等によっては、宿主内酵素によ
る翻訳後の修飾などにより、所期の機能は保持している
ものの配列表におけるN末端付近のアミノ酸の1個また
は2個以上が欠失したり、N末端に1個または2個以上
のアミノ酸が新たに付加した部分変異タンパク質を産生
することがある。さらに、組換えDNA技術の進歩によ
りタンパク質の機能を実質的に変えることなく比較的容
易にその構成アミノ酸の1個または2個以上を他のアミ
ノ酸で置換、欠失、削除もしくは挿入できるようにもな
った。かかる技術水準に鑑み、この発明でいうニトリル
ヒドラターゼ活性化タンパク質とは、配列表における配
列番号:1に示すアミノ酸配列をそのまま具備するもの
は言うにおよばず、1個または2個以上のアミノ酸が他
のアミノ酸に置換、欠失、削除もしくは挿入されたアミ
ノ酸配列を有する部分変異タンパク質であっても、それ
がシュードノカルディア・サーモフィラ由来のニトリル
ヒドラターゼの活性化に関与する場合は本発明に包含さ
れるものとする。
1に示される144個のアミノ酸の配列により構成され
るニトリルヒドラターゼ活性化タンパク質である。ま
た、本発明においては、配列表の配列番号:1に示され
るアミノ酸配列の一部が置換、欠失、削除または挿入し
て得られた部分変異タンパク質であり、かつ、シュード
ノカルディア・サーモフィラ由来のニトリルヒドラター
ゼの活性化に関与する場合には、本発明のニトリルヒド
ラターゼ活性化タンパク質に含まれるものとする。
化タンパク質とは、シュードノカルディア・サーモフィ
ラ由来であり、かつ、配列表における配列番号:1に示
すアミノ酸配列により構成されるものをその代表例とし
て挙げることができる。また、近年の遺伝子工学の進歩
により、シュードノカルディア・サーモフィラ由来のニ
トリルヒドラターゼ活性化タンパク質のアミノ酸配列を
直接参考にすることにより、該タンパク質と同等の機能
を有するタンパク質をシュードノカルディア・サーモフ
ィラとは全く別個の微生物株より取得することが可能と
なり、かつ、比較的容易にもなった。かかる技術水準に
鑑み、シュードノカルディア・サーモフィラ以外の微生
物株由来であり、配列表における配列番号:1に示すア
ミノ酸配列をそのまま具備する場合または1個または2
個以上のアミノ酸が他のアミノ酸に置換、欠失、削除も
しくは挿入されたアミノ酸配列を有する場合であって、
かつ、シュードノカルディア・サーモフィラ由来のニト
リルヒドラターゼの活性化に関与する場合には、該タン
パク質は、本発明に包含されるものとする。そのような
微生物株としては、ノカルディア(Nocardia)属、コリネ
バクテリウム(Corynebacterium)属、バチルス(Bacillu
s)属、好熱性のバチルス属、シュードモナス(Pseudomon
as)属、ミクロコッカス(Micrococcus)属、ロドクロウス
(rhodochrous)種に代表されるロドコッッカス(Rhodococ
cus)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、キサン
トバクター(Xanthobacter)属、ストレプトマイセス(Str
eptomyces)属、リゾビウム(Rhizobium)属、クレブシエ
ラ(Klebsiella)属、エンテロバクター(Enterobacter)
属、エルウィニア(Erwinia)属、エアロモナス(Aeromona
s)属、シトロバクター(Citrobacter)属、アクロモバク
ター(Achromobacter)属、アグロバクテリウム(Agrobact
erium)属またはサーモフィラ(thermophila)種JCM3
095株以外のシュードノカルディア(Pseudonocardia)
属に属する株を好適な例として挙げることができる。
活性化タンパク質をコードする遺伝子の配列が含まれ
る。本発明のニトリルヒドラターゼ活性化タンパク質を
コードする遺伝子とは、本発明のニトリルヒドラターゼ
活性化タンパク質をコードする遺伝子であれば特に限定
されるものではなく、本発明の範囲に含まれるものとす
る。
に示される144個のアミノ酸の配列をコードする塩基
配列は、本発明のニトリルヒドラターゼ活性化タンパク
質をコードする遺伝子の範囲に含まれる。また、本発明
においては、配列表の配列番号:1に示されるアミノ酸
配列の一部が置換、欠失、削除または挿入して得られる
部分変異タンパク質であり、かつ、シュードノカルディ
ア・サーモフィラ由来のニトリルヒドラターゼの活性化
に関与する場合には、該部分変異タンパク質のアミノ酸
配列をコードする塩基配列も本発明のニトリルヒドラタ
ーゼ活性化タンパク質をコードする遺伝子の範囲に含ま
れるものとする。
パク質をコードする遺伝子とは、配列表の配列番号2に
記載の1328番目から1762番目までの塩基配列を
その代表例として挙げることができる。また、組換えD
NA技術の進歩によりタンパク質のアミノ酸配列を実質
的に変えることなく比較的容易に翻訳の際の鋳型となる
DNAの塩基配列を他の塩基配列で置換できるようにな
った。さらに、翻訳の際の鋳型となるDNAの塩基配列
を置換、欠失、削除もしくは挿入することにより、タン
パク質の機能を実質的に変えることなくその構成アミノ
酸の1個または2個以上を他のアミノ酸で置換、欠失、
削除または挿入させることもできるようになった。かか
る技術水準に鑑み、この発明でいうニトリルヒドラター
ゼ活性化タンパク質をコードする遺伝子とは、配列表に
おける配列番号:2に記載の1328番目から1762
番目までの塩基配列をそのまま具備するものは言うにお
よばず、そのDNA塩基配列の1個または2個以上の塩
基が他の塩基に置換、欠失、削除もしくは挿入された部
分変異配列であっても、それがシュードノカルディア・
サーモフィラ由来のニトリルヒドラターゼの活性化に関
与するタンパク質の鋳型として機能する場合には、本発
明に包含されるものとする。
ゼ活性化タンパク質をコードする遺伝子であって、配列
表の配列番号:2に記載の1328番目から1762番
目までの塩基配列により構成されるものを含んでいる。
また、本発明においては、配列表の配列番号:2に記載
の1328番目から1762番目までの塩基配列の一部
を置換、欠失、削除または挿入して得られる塩基配列を
有する遺伝子であって、該遺伝子がコードするタンパク
質がシュードノカルディア・サーモフィラ由来のニトリ
ルヒドラターゼの活性化に関与する場合には、本発明の
ニトリルヒドラターゼ活性化タンパク質をコードする遺
伝子に含まれるものとする。
活性化タンパク質をコードする遺伝子が挿入された組換
えプラスミドを構築することが含まれる。より具体的に
は、ニトリルヒドラターゼ活性化タンパク質をコードす
る遺伝子が該遺伝子の発現に必要な制御領域及び自律複
製に必要な領域を含むプラスミドベクターに挿入された
プラスミドのことである。
配列(転写を制御するオペレーター配列を含む)・リボ
ゾーム結合配列(SD配列)・転写終結配列等を示して
いる。プロモーター配列の具体例としては、大腸菌由来
のトリプトファンオペロンのtrpプロモーター・ラク
トースオペロンのlacプロモーター・ラムダファージ
由来のPLプロモーター及びPRプロモーターや、枯草菌
由来のグルコン酸合成酵素プロモーター(gnt)・ア
ルカリプロテアーゼプロモーター(apr)・中性プロ
テアーゼプロモーター(npr)・α−アミラーゼプロ
モーター(amy)等が挙げられる。また、tacプロ
モーターのように独自に改変・設計された配列も利用で
きる。リボゾーム結合配列としては、本発明のシュード
ノカルディア本来の配列や大腸菌由来または枯草菌由来
の配列が挙げられるが、大腸菌や枯草菌等の所望の宿主
内で機能する配列であれば特に限定されるものではな
い。たとえば、16SリボゾームRNAの3’末端領域
に相補的な配列が4塩基以上連続したコンセンサス配列
をDNA合成により作成してこれを利用してもよい。転
写終結配列は必ずしも必要ではないが、ρ因子非依存性
のもの、例えばリポプロテインターミネーター・trp
オペロンターミネーター等が利用できる。これら制御領
域の組換えプラスミド上での配列順序は、5’末端側上
流からプロモーター配列、リボゾーム結合配列、ニトリ
ルヒドラターゼ活性化タンパク質をコードする遺伝子、
転写終結配列の順に並ぶことが望ましい。
腸菌中での自律複製可能な領域を有しているpBR32
2、pUC18、Bluescript II SK
(+)、pKK223−3、pSC101や、枯草菌中
での自律複製可能な領域を有しているpUB110、p
TZ4、pC194、ρ11、φ1、φ105等を挙げ
ることができる。また、2種類以上の宿主内での自律複
製が可能なプラスミドベクターの例として、pHV1
4、TRp7、YEp7及びpBS7を挙げることがで
きる。
活性化タンパク質をコードする遺伝子とニトリルヒドラ
ターゼ遺伝子が同時に挿入された組換えプラスミドを構
築することが含まれる。すなわち、両遺伝子が両遺伝子
の発現に必要な制御領域及び自律複製に必要な領域を含
むプラスミドベクターに挿入された組換えプラスミドの
ことであり、該組換えプラスミドが任意の宿主に導入さ
れることにより、該酵素の産生および活性化が可能とな
る組換えプラスミドのことである。具体的には、前述と
同じ発現に必要な制御領域及び自律複製に必要な領域を
含むプラスミドベクターを選択すればよい。また、その
様な制御領域によりニトリルヒドラターゼ活性化タンパ
ク質をコードする遺伝子、ニトリルヒドラターゼのαサ
ブユニット遺伝子及びβサブユニット遺伝子が各々独立
のシストロンとして発現されていてもよいし、共通の制
御領域によりポリシストロンとして発現されていてもよ
い。
は、シュードノカルディア・サーモフィラ由来の該遺伝
子をその代表例として挙げることができる。より具体的
には、配列表の配列番号:2に記載の714番目から1
331番目までの塩基配列で表されるαサブユニットを
コードする遺伝子および配列表の配列番号:2に記載の
16番目から717番目までの塩基配列で表されるβサ
ブユニットをコードする遺伝子が挙げられる。すなわ
ち、基本的にはαサブユニットが618個の塩基配列に
より構成され、βサブユニットが702個の塩基配列に
より構成されているニトリルヒドラターゼであるが、組
換えDNA技術の進歩により、該酵素のアミノ酸配列を
実質的に変えることなく比較的容易に翻訳の際の鋳型と
なるDNAの塩基配列を他の塩基配列で置換したり、翻
訳の際の鋳型となるDNAの塩基配列を置換、欠失、削
除もしくは挿入することにより、酵素の作用を実質的に
変えることなくその構成アミノ酸の1個または2個以上
を他のアミノ酸で置換、欠失、削除または挿入させるこ
ともできるようになった。かかる技術水準に鑑み、この
発明でいうシュードノカルディア・サーモフィラ由来の
ニトリルヒドラターゼ遺伝子とは、配列表の配列番号:
2に記載の714番目から1331番目までの塩基配列
で示されるαサブユニットと配列表の配列番号:2に記
載の16番目から717番目までの塩基配列で示される
βサブユニットをそのまま具備するものは言うにおよば
ず、そのDNA塩基配列の1個または2個以上の塩基が
他の塩基に置換、欠失、削除もしくは挿入された部分変
異配列であっても、それがニトリルヒドラターゼ活性を
有するタンパク質の鋳型として機能できる限りは本発明
のシュードノカルディア・サーモフィラ由来のニトリル
ヒドラターゼ遺伝子に包含されるものとする。
されたように、配列表の配列番号:2に記載の塩基配列
の729番目から731番目、768番目から770番
目、825番目から827番目、942番目から944
番目、981番目から983番目、1017番目から1
019番目、1029番目から1031番目、1089
番目から1091番目、1101番目から1103番
目、1137番目から1139番目、1149番目から
1151番目、1272番目から1274番目、129
3番目から1295番目、1320番目から1322番
目の何れか一つ以上の塩基配列を他の塩基配列に置換し
て得られる塩基配列で表されるαサブユニット遺伝子を
構成要素として有しているニトリルヒドラターゼ遺伝子
を挙げることができる。
ットのアミノ酸配列の6番目、19番目、38番目、7
7番目、90番目、102番目、106番目、126番
目、130番目、142番目、146番目、187番
目、194番目及び203番目のアミノ酸の何れか一つ
以上のアミノ酸を他のアミノ酸に置換して得られるαサ
ブユニットを構成要素として有しているニトリヒドラタ
ーゼをコードする遺伝子が含まれる。
基配列の73番目から75番目、76番目から78番
目、337番目から339番目、613番目から615
番目、649番目から651番目の何れか一つ以上の塩
基配列を他の塩基配列に置換して得られる塩基配列で表
されるβサブユニット遺伝子を構成要素として有してい
るニトリルヒドラターゼ遺伝子を挙げることができる。
ットのアミノ酸配列の20番目、21番目、108番
目、200番目、212番目のアミノ酸の何れか一つ以
上のアミノ酸を他のアミノ酸に置換して得られるβサブ
ユニットを構成要素として有しているニトリルヒドラタ
ーゼをコードする遺伝子が含まれる。
ゼ遺伝子は、前述のシュードノカルディア・サーモフィ
ラ由来の該遺伝子に特に限定されるものではなく、本発
明のニトリルヒドラターゼ活性化タンパク質により活性
化される場合には、他の微生物株由来のニトリルヒドラ
ターゼ遺伝子も含まれる。そのような微生物株として
は、ノカルディア(Nocardia)属、コリネバクテリウム(C
orynebacterium)属、バチルス(Bacillus)属、好熱性の
バチルス属、シュードモナス(Pseudomonas)属、ミクロ
コッカス(Micrococcus)属、ロドクロウス(rhodochrous)
種に代表されるロドコッッカス(Rhodococcus)属、アシ
ネトバクター(Acinetobacter)属、キサントバクター(Xa
nthobacter)属、ストレプトマイセス(Streptomyces)
属、リゾビウム(Rhizobium)属、クレブシエラ(Klebsiel
la)属、エンテロバクター(Enterobacter)属、エルウィ
ニア(Erwinia)属、エアロモナス(Aeromonas)属、シトロ
バクター(Citrobacter)属、アクロモバクター(Achromob
acter)属、アグロバクテリウム(Agrobacterium)属およ
びサーモフィラ(thermophila)種JCM3095株以外
のシュードノカルディア(Pseudonocardia)属を好適な例
として挙げることができる。
ドを任意の微生物宿主に導入して形質転換体を得ること
が含まれる。この際には、ニトリルヒドラターゼ活性化
タンパク質をコードする遺伝子、ニトリルヒドラターゼ
のαサブユニット遺伝子及びβサブユニット遺伝子を同
一のプラスミドベクター上に存在させた組換えプラスミ
ドを使用してもよいし、各遺伝子を独立のプラスミドベ
クター上に存在させた複数の組換えプラスミドを同時に
導入してもよい。また、ここでいう任意の宿主には、後
述の実施例のように大腸菌(Escherichia coli)が代表例
として挙げられるが、とくに大腸菌に限定されるのもの
ではなく枯草菌(Bacillus subtilis)等のバチルス属
菌、酵母や放線菌等の他の微生物菌株も含まれる。その
様なものの例として、MT−10822(本菌株は、1
996年2月7日に茨城県つくば市東1丁目1番3号の
通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所に受託番
号FERM BP−5785として、特許手続き上の微
生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約に基づ
いて寄託されている。)が挙げられる。
るプラスミドベクターに本発明のニトリルヒドラターゼ
活性化タンパク質コードする遺伝子、および/または、
シュードノカルディア・サーモフィラ由来のニトリルヒ
ドラターゼ遺伝子を挿入して本発明の組換えプラスミド
を構築する方法、該組換えプラスミドを所望の宿主に形
質転換する際には、「Molecular Cloni
ng 2nd Edition」(T.Maniati
sら;Cold Spring HarborLabo
ratory Press,1989)等に記載されて
いる遺伝子工学の分野において公知の一般的な方法を参
考にすればよい。
活性化タンパク質をコードする遺伝子とニトリルヒドラ
ターゼ遺伝子を同時に任意の宿主に導入し、得られた形
質転換体を一般的な栄養培地で培養して該酵素を産生さ
せ、該酵素を産生している該形質転換株、該形質転換株
の培養液、該形質転換株の培養液より得られる形質転換
菌体、該形質転換菌体の菌体処理物を調製し、水性媒体
中にてそれらとニトリル化合物を接触させて対応するア
ミド化合物を製造することが含まれている。該形質転換
株の調製に際しては、分子生物学・生物工学・遺伝子工
学の分野において公知の一般的な方法を利用して調製す
ればよい。たとえば、LB培地やM9培地等の通常液体
培地(より好ましくはそのような培地成分にFeイオン
及びCoイオンを0.1μg/ml以上存在させるとよ
い)に該形質転換株を植菌した後、適当な培養温度(一
般的には、20℃〜50℃)で生育させればよい。ま
た、該培養液そのものや、該培養液より遠心分離によっ
て分離・回収して得られる形質転換菌体、該形質転換菌
体の菌体処理物を利用することもできる。ここでいう菌
体処理物とは、該形質転換菌体の抽出物や磨砕物、該抽
出物や磨砕物のニトリルヒドラターゼ活性画分を分離・
精製して得られれる後分離物、該形質転換菌体や該形質
転換菌体の抽出物・磨砕物・後分離物を適当な担体を用
いて固定化した固定化物のことを示している。また、ニ
トリル化合物から対応するアミド化合物を製造する場合
のニトリル化合物としては、本発明のニトリルヒドラタ
ーゼが基質として作用できる化合物であれば特に限定さ
れないが、好ましくはアセトニトリル、プロピオニトリ
ル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、n−ブチ
ロニトリル、イソブチロニトリル、クロトノニトリル、
α−ヒドロキシイソブチロニトリル、エチレンシアンヒ
ドリン、フマロニトリル、マロノニトリル、ベンゾニト
リル、マンデロニトリル、シアノピラジン、3−シアノ
ピリジン等のニトリル化合物がその代表例として挙げら
れる。該ニトリル化合物の水性媒体中での濃度は、特に
限定されるものではなく、また、反応温度も特に限定さ
れないが、好ましくは該ニトリルヒドラターゼが失活し
ない温度範囲内であり、より好ましくは0℃〜50℃で
ある。
するが、本発明は以下の実施例によって何等限定される
ものではない。尚、各実施例及び比較例におけるHPL
C分析は、カラムとして日本分光製のFinepak
SIL C18−5(250×4.6φmm)を用い、
4体積%のアセトニトリルを含む10mMリン酸水溶液
を展開液として使用した。また、アクリルアミド、アク
リロニトリル、アクリル酸は210nmの吸光度により
検出した。
片の解析(1) 500mlのバッフル付三角フラスコに下記の組成の培
地100mlを調製し、121℃・20分間のオートク
レーブにより滅菌した。この培地に終濃度が100μg
/mlとなるようにアンピシリンを添加した後、MT−
10822株(FERM BP−5785)を一白菌耳
植菌し、37℃・130rpmにて16時間培養した。
遠心分離(15000G×15分間)により菌体のみを
培養液より分離し、続いて、50mlの生理食塩水に該
菌体を再懸濁した後に、再度遠心分離を行って湿菌体を
得た。
pPT−DB1[図−1(図1)]のプラスミドDNA
を調製し、ABI社製のシークエンシングキットとオー
トシークエンサー373Aを用いてプライマーエクステ
ンション法により挿入断片の全塩基配列を決定した。そ
の結果、挿入断片中に705bp、621bpおよび4
35bpの塩基配列からなるオープンリディングフレー
ム(各々ORF1、ORF2、ORF3と呼ぶ)が5’
末端側よりこの順番で確認され、また、それぞれの転写
方向も完全に一致していた。翻訳停止コドンを含めたO
RF1の最も3’末端側の4塩基とORF2の最も5’
末端側の4塩基は重複し、同様に翻訳停止コドンを含め
たORF2の最も3’末端側の4塩基とORF3の最も
5’末端側の4塩基は重複していた。尚、特開平9−2
75978にて既に示されたように、ORF1はニトリ
ルヒドラターゼのβサブユニット遺伝子であり、ORF
2はαサブユニット遺伝子である。
を再クローニングするために、pPT−DB1プラスミ
ドDNAを鋳型としてPCRを実施した。pPT−DB
1のプラスミドDNA1μgを鋳型として、配列表の配
列番号3記載のプライマー及び配列表の配列番号4記載
プライマーを各々100pmolとTaqDNAポリメ
ラーゼを5Uを含む全量100μlの系で、熱変性(9
8℃)15秒、アニーリング(55℃)30秒、伸長反
応(72℃)120秒の条件を25サイクル繰り返すこ
とにより行った。PCR反応の反応終了液液10μlを
用いたアガロース電気泳動(シグマ社製タイプVII低
融点アガロース使用;アガロース濃度0.8重量%)に
よりDNA増幅産物の分析を行ったところ、約1.8k
bpの増幅DNA産物の存在が確認できた。続いて、ア
ガロースゲルから約1.8kbpのDNA断片のみを切
り出し、該アガロース片(約0.1g)を細かく粉砕し
1mlのTE溶液に懸濁後、55℃で1時間保温してア
ガロースを完全に融解させた。この融解液に対してフェ
ノール/クロロホルム抽出とエタノール沈澱を行った。
まず、TE(1mMのEDTA・2Naを含む10mM
のトリス塩酸水溶液;pH8.0)で飽和させたフェノ
ール液1mlを加え緩やかにかくはんした。遠心分離
(3000rpm、10分)により水相と有機相を分離
し、水相のみを分取した。この操作を3回繰り返した
後、得られた水相に上記のTE飽和フェノール液0.4
mlとクロロホルム0.4mlを加えて再び緩やかにか
くはんした後、遠心分離(3000rpm、10分)に
より水相と有機相を再度分離し、水相のみを再分取し
た。この水相にクロロホルム0.8mlを加えて再び緩
やかにかくはんした後、遠心分離(3000rpm、1
0分)により水相と有機相を再度分離し、水相のみを分
取した。この水相に1.1MのNaClを含むTE溶液
80μlとエタノール1.7mlを加えて−80℃で3
0分間放置した後、遠心分離(15000rpm、20
min、4℃)によりDNA断片の沈殿を回収した。該
DNA断片を風乾後、最終的に10μlのTEに溶解し
た。精製した約1.8kbpの増幅DNA断片を制限酵
素EcoRI及びSphIにより切断した後、この制限
酵素処理液に対して上記と同様のフェノール/クロロホ
ルム抽出とエタノール沈澱を行って該DNA断片を再度
精製し、最終的に10μlのTEに溶解した。同様に、
puc18ベクター上の唯一の制限酵素サイトであるE
coRIおよびSphIにより同ベクターを切断し、ア
ガロースゲル電気泳動(シグマ社製タイプVII低融点
アガロース使用;アガロース濃度0.7%)を行い、ア
ガロースゲルから約2.7KbpのDNA断片のみを切
り出した。切りだしたアガロース片(約0.1g)を細
かく粉砕し1mlのTE溶液に懸濁後、55℃で1時間
保温してアガロースを完全に融解させた。この融解液に
対して上述と同様のフェノール/クロロホルム抽出とエ
タノール沈澱を行って該DNA断片を精製し、最終的に
10μlのTEに溶解した。この様にして得られた増幅
DNA産物とpuc18断片をDNAライゲーションキ
ット(宝酒造社製)を用いて連結させてプラスミドpP
T−D1[図−2(図2)]を構築した。また、構築さ
れたpPT−D1のEcoRI部位からSphI部位間
の挿入断片の全塩基配列を配列表の配列番号2に記載し
た。
テントセルを用いてpPT−D1をHB101株に導入
し、形質転換菌株No.1を得た。500mlのバッフ
ル付き三角フラスコに上述と同じ組成のLB液体培地を
調製し、121℃・20分間のオートクレーブにより滅
菌した。この培地に終濃度が100μg/mlとなるよ
うにアンピシリンを添加した後、得られた形質転換菌株
No.1を一白菌耳植菌し、37℃・130rpmにて
約20時間培養した。遠心分離(5000G×15分)
により菌体のみを培養液より分離し、続いて、50ml
の生理食塩水に該菌体を再懸濁した後に、再度遠心分離
を行って湿菌体を得た。該湿菌体100mgを200m
lの50mMのリン酸カリウム水溶液(pH7.0)に
懸濁し、この懸濁液にアクリロニトリルを10ml添加
し、10℃にて緩やかにかくはんしながら1時間反応を
行った。反応終了後、実施例1と同様のHPLC分析に
より反応液の分析を行ったところ、反応液中にはアクリ
ルアミドのみが存在しており、アクリロニトリル及びア
クリル酸は認められなかった。すなわち、転化率及び選
択率は100%であった。
片の解析(2) ORF1からORF3の途中までの領域を再クローニン
グするために、pPT−DB1プラスミドDNAを鋳型
としてPCRを実施した。実施例1で調整したpPT−
DB1のプラスミドDNA1μgを鋳型として、配列表
の配列番号3記載のプライマー及び配列表の配列番号5
記載プライマーを各々100pmolとTaqDNAポ
リメラーゼを5Uを含む全量100μlの系で、熱変性
(98℃)15秒、アニーリング(55℃)30秒、伸
長反応(72℃)120秒の条件を25サイクル繰り返
すことにより行った。PCR反応の反応終了液液10μ
lを用いたアガロース電気泳動(シグマ社製タイプVI
I低融点アガロース使用;アガロース濃度0.9重量
%)によりDNA増幅産物の分析を行ったところ、約
1.6kbpの増幅DNA産物の存在が確認できた。続
いて、アガロースゲルから約1.6kbpのDNA断片
のみを切り出し、該アガロース片(約0.1g)を細か
く粉砕し1mlのTE溶液に懸濁後、55℃で1時間保
温してアガロースを完全に融解させた。この融解液に対
して実施例1と同様のフェノール/クロロホルム抽出と
エタノール沈澱を行い、増幅DNA断片を精製した。精
製した約1.6kbpの増幅DNA断片を制限酵素Ec
oRI及びSphIにより切断した後、この制限酵素処
理液に対して実施例1と同様のフェノール/クロロホル
ム抽出とエタノール沈澱を行って該DNA断片を再度精
製し、最終的に10μlのTEに溶解した。この様にし
て得られた増幅DNA産物と実施例1で調整した約2.
7kbpのpuc18のEcoRI−SphI断片をD
NAライゲーションキット(宝酒造社製)を用いて連結
させてプラスミドpPT−E1[図−3(図3)]を構
築した。
テントセルを用いてpPT−E1をHB101株に導入
し、形質転換菌株No.2を得た。500mlのバッフ
ル付き三角フラスコに実施例1と同じ組成のLB液体培
地を調製し、121℃・20分間のオートクレーブによ
り滅菌した。この培地に終濃度が100μg/mlとな
るようにアンピシリンを添加した後、得られた形質転換
菌株No.2を一白菌耳植菌し、37℃・130rpm
にて約20時間培養した。遠心分離(5000G×15
分)により菌体のみを培養液より分離し、続いて、50
mlの生理食塩水に該菌体を再懸濁した後に、再度遠心
分離を行って湿菌体を得た。該湿菌体100mgを20
0mlの50mMのリン酸カリウム水溶液(pH7.
0)に懸濁し、この懸濁液にアクリロニトリルを10m
l添加し、10℃にて緩やかにかくはんしながら1時間
反応を行った。反応終了後、実施例1と同様のHPLC
分析により反応液の分析を行ったところ、反応液中には
アクリルアミドは認められず、未反応アクリロニトリル
のみが認められた。また、アクリル酸も認められなかっ
た。すなわち、転化率及び選択率は0%であった。一
方、培養液より分離された菌体内には、シュードノカル
ディア・サーモフィラ由来のニトリルヒドラターゼのα
およびβサブユニットに相当するポリペプチド鎖の存在
が確認された。
片の解析(3) ORF1からORF2までの全領域を再クローニングす
るために、pPT−DB1プラスミドDNAを鋳型とし
てPCRを実施した。実施例1で調整したpPT−DB
1のプラスミドDNA1μgを鋳型として、配列表の配
列番号3記載のプライマー及び配列表の配列番号6記載
プライマーを各々100pmolとTaqDNAポリメ
ラーゼを5Uを含む全量100μlの系で、熱変性(9
8℃)15秒、アニーリング(55℃)30秒、伸長反
応(72℃)120秒の条件を25サイクル繰り返すこ
とにより行った。PCR反応の反応終了液液10μlを
用いたアガロース電気泳動(シグマ社製タイプVII低
融点アガロース使用;アガロース濃度0.9重量%)に
よりDNA増幅産物の分析を行ったところ、約1.3k
bpの増幅DNA産物の存在が確認できた。続いて、ア
ガロースゲルから約1.3kbpのDNA断片のみを切
り出し、該アガロース片(約0.1g)を細かく粉砕し
1mlのTE溶液に懸濁後、55℃で1時間保温してア
ガロースを完全に融解させた。この融解液に対して実施
例1と同様のフェノール/クロロホルム抽出とエタノー
ル沈澱を行い、増幅DNA断片を精製した。精製した約
1.3kbpの増幅DNA断片を制限酵素EcoRI及
びSphIにより切断した後、この制限酵素処理液に対
して実施例1と同様のフェノール/クロロホルム抽出と
エタノール沈澱を行って該DNA断片を再度精製し、最
終的に10μlのTEに溶解した。この様にして得られ
た増幅DNA産物と実施例1で調整した約2.7kbp
のpuc18のEcoRI−SphI断片をDNAライ
ゲーションキット(宝酒造社製)を用いて連結させてプ
ラスミドpPT−F1[図−4(図4)]を構築した。
テントセルを用いてpPT−F1をHB101株に導入
し、形質転換菌株No.3を得た。500mlのバッフ
ル付き三角フラスコに実施例1と同じ組成のLB液体培
地を調製し、121℃・20分間のオートクレーブによ
り滅菌した。この培地に終濃度が100μg/mlとな
るようにアンピシリンを添加した後、得られた形質転換
菌株No.3を一白菌耳植菌し、37℃・130rpm
にて約20時間培養した。遠心分離(5000G×15
分)により菌体のみを培養液より分離し、続いて、50
mlの生理食塩水に該菌体を再懸濁した後に、再度遠心
分離を行って湿菌体を得た。該湿菌体100mgを20
0mlの50mMのリン酸カリウム水溶液(pH7.
0)に懸濁し、この懸濁液にアクリロニトリルを10m
l添加し、10℃にて緩やかにかくはんしながら1時間
反応を行った。反応終了後、実施例1と同様のHPLC
分析により反応液の分析を行ったところ、反応液中には
アクリルアミドは認められず、未反応アクリロニトリル
のみが認められた。また、アクリル酸も認められなかっ
た。すなわち、転化率及び選択率は0%であった。一
方、培養液より分離された菌体内には、シュードノカル
ディア・サーモフィラ由来のニトリルヒドラターゼのα
およびβサブユニットに相当するポリペプチド鎖の存在
が確認された。
片の解析(4) ORF3の全領域を再クローニングするために、pPT
−DB1プラスミドDNAを鋳型としてPCRを実施し
た。実施例1で調整したpPT−DB1のプラスミドD
NA1μgを鋳型として、配列表の配列番号7記載のプ
ライマー及び配列表の配列番号4記載プライマーを各々
100pmolとTaqDNAポリメラーゼを5Uを含
む全量100μlの系で、熱変性(98℃)15秒、ア
ニーリング(55℃)30秒、伸長反応(72℃)12
0秒の条件を25サイクル繰り返すことにより行った。
PCR反応の反応終了液液10μlを用いたアガロース
電気泳動(シグマ社製タイプVII低融点アガロース使
用;アガロース濃度1.2重量%)によりDNA増幅産
物の分析を行ったところ、約450bpの増幅DNA産
物の存在が確認できた。続いて、アガロースゲルから約
450bpのDNA断片のみを切り出し、該アガロース
片(約0.1g)を細かく粉砕し1mlのTE溶液に懸
濁後、55℃で1時間保温してアガロースを完全に融解
させた。この融解液に対して実施例1と同様のフェノー
ル/クロロホルム抽出とエタノール沈澱を行い、増幅D
NA断片を精製した。精製した約450bpの増幅DN
A断片を制限酵素EcoRI及びSphIにより切断し
た後、この制限酵素処理液に対して実施例1と同様のフ
ェノール/クロロホルム抽出とエタノール沈澱を行って
該DNA断片を再度精製し、最終的に10μlのTEに
溶解した。この様にして得られた増幅DNA産物と実施
例1で調整した約2.7kbpのpuc18のEcoR
I−SphI断片をDNAライゲーションキット(宝酒
造社製)を用いて連結させてプラスミドpPT−G1
[図−5(図5)]を構築した。
テントセルを用いてpPT−G1をHB101株に導入
し、形質転換菌株No.4を得た。500mlのバッフ
ル付き三角フラスコに実施例1と同じ組成のLB液体培
地を調製し、121℃・20分間のオートクレーブによ
り滅菌した。この培地に終濃度が100μg/mlとな
るようにアンピシリンを添加した後、得られた形質転換
菌株No.4を一白菌耳植菌し、37℃・130rpm
にて約20時間培養した。遠心分離(5000G×15
分)により菌体のみを培養液より分離し、続いて、50
mlの生理食塩水に該菌体を再懸濁した後に、再度遠心
分離を行って湿菌体を得た。該湿菌体100mgを20
0mlの50mMのリン酸カリウム水溶液(pH7.
0)に懸濁し、この懸濁液にアクリロニトリルを10m
l添加し、10℃にて緩やかにかくはんしながら1時間
反応を行った。反応終了後、実施例1と同様のHPLC
分析により反応液の分析を行ったところ、反応液中には
アクリルアミドは認められず、未反応アクリロニトリル
のみが認められた。また、アクリル酸も認められなかっ
た。すなわち、転化率及び選択率は0%であった。
片の解析(5) pPT−G1プラスミドのORF3領域の3’末端側
に、比較例1で作製したpPT−F1のlacZプロモ
ーター、βサブユニットのORF2、αサブユニットの
ORF1を含む領域をクローニングした。比較例1で調
整したpPT−F1のプラスミドDNA1μgを鋳型と
して、配列表の配列番号8記載のプライマー及び配列表
の配列番号9記載プライマーを各々100pmolとT
aqDNAポリメラーゼを5Uを含む全量100μlの
系で、熱変性(98℃)15秒、アニーリング(55
℃)30秒、伸長反応(72℃)120秒の条件を25
サイクル繰り返すことにより行った。PCR反応の反応
終了液液10μlを用いたアガロース電気泳動(シグマ
社製タイプVII低融点アガロース使用;アガロース濃
度0.8重量%)によりDNA増幅産物の分析を行った
ところ、約2.0kbpの増幅DNA産物の存在が確認
できた。続いて、アガロースゲルから約2.0kbpの
DNA断片のみを切り出し、該アガロース片(約0.1
g)を細かく粉砕し1mlのTE溶液に懸濁後、55℃
で1時間保温してアガロースを完全に融解させた。この
融解液に対して実施例1と同様のフェノール/クロロホ
ルム抽出とエタノール沈澱を行い、増幅DNA断片を精
製した。精製した約2.0kbpの増幅DNA断片を制
限酵素SphI及びHindIIIにより切断した後、
この制限酵素処理液に対して実施例1と同様のフェノー
ル/クロロホルム抽出とエタノール沈澱を行って該DN
A断片を再度精製し、最終的に10μlのTEに溶解し
た。同様に、pPT−G1プラスミド上の唯一の制限酵
素サイトであるSphI及びHindIIIにより同プ
ラスミドを切断し、アガロースゲル電気泳動(シグマ社
製タイプVII低融点アガロース使用;アガロース濃度
0.7%)を行い、アガロースゲルから約3.1kbp
のDNA断片のみを切り出した。切りだしたアガロース
片(約0.1g)を細かく粉砕し1mlのTE溶液に懸
濁後、55℃で1時間保温してアガロースを完全に融解
させた。この融解液に対して実施例1と同様のフェノー
ル/クロロホルム抽出とエタノール沈澱を行って該DN
A断片を精製し、最終的に10μlのTEに溶解した。
この様にして得られた増幅DNA産物とpPT−G1の
SphI−HindIII断片をDNAライゲーション
キット(宝酒造社製)を用いて連結させてプラスミドp
PT−H1[図−6(図6)]を構築した。
テントセルを用いてpPT−H1をHB101株に導入
し、形質転換菌株No.5を得た。500mlのバッフ
ル付き三角フラスコに上述と同じ組成のLB液体培地を
調製し、121℃・20分間のオートクレーブにより滅
菌した。この培地に終濃度が100μg/mlとなるよ
うにアンピシリンを添加した後、得られた形質転換菌株
No.5を一白菌耳植菌し、37℃・130rpmにて
約20時間培養した。遠心分離(5000G×15分)
により菌体のみを培養液より分離し、続いて、50ml
の生理食塩水に該菌体を再懸濁した後に、再度遠心分離
を行って湿菌体を得た。該湿菌体100mgを200m
lの50mMのリン酸カリウム水溶液(pH7.0)に
懸濁し、この懸濁液にアクリロニトリルを10ml添加
し、10℃にて緩やかにかくはんしながら1時間反応を
行った。反応終了後、実施例1と同様のHPLC分析に
より反応液の分析を行ったところ、反応液中にはアクリ
ルアミドのみが存在しており、アクリロニトリル及びア
クリル酸は認められなかった。すなわち、転化率及び選
択率は100%であった。
サーモフィラ由来のニトリルヒドラターゼの活性化に関
与するニトリルヒドラターゼ活性化タンパク質およびそ
れをコードする遺伝子配列が提供される。さらに、本発
明により、該遺伝子を含む組換えプラスミド、該遺伝子
およびニトリルヒドラターゼ遺伝子を含有する組換えプ
ラスミド、該組換えプラスミドにより形質転換された形
質転換株、及び、該形質転換株を培養して得られる培養
液・菌体・菌体処理物を用いて、ニトリル化合物から対
応するアミド化合物を製造する方法が提供される。ま
た、本発明によれば、シュードノカルディア・サーモフ
ィラ由来のニトリルヒドラターゼを用いてニトリル化合
物よりアミド化合物を工業的に製造する際に、遺伝子工
学的な手法で該酵素を大量に発現させることが可能とな
り、これよりアミド化合物の製造コストに占める該酵素
の製造コストの削減が達成される。
phila 株名:JCM3095 直接の起源 クローン名:pPT−DB1 配列の特徴 特徴を決定した方法:E 他の情報:シュードノカルディア・サーモフィラ由来の
ニトリルヒドラターゼの活性化に関与するタンパク質の
アミノ酸配列を示す。 配列Met Ser Ala Glu Ala Lys Val Arg Leu Lys His Cys Pro Thr Ala Glu 5 10 15 Asp Arg Ala Ala Ala Asp Ala Leu Leu Ala Gln Leu Pro Gly Gly Asp 20 25 30 Arg Ala Leu Asp Arg Gly Phe Asp Glu Pro Trp Gln Leu Arg Ala Phe 35 40 45 Ala Leu Ala Val Ala Ala Cys Arg Ala Gly Arg Phe Glu Trp Lys Gln 50 55 60 Leu Gln Gln Ala Leu Ile Ser Ser Ile Gly Glu Trp Glu Arg Thr His 65 70 75 80 Asp Leu Asp Asp Pro Ser Trp Ser Tyr Tyr Glu His Phe Val Ala Ala 85 90 95 Leu Glu Ser Val Leu Gly Glu Glu Gly Ile Val Glu Pro Glu Ala Leu 100 105 110 Asp Glu Arg Thr Ala Glu Val Leu Ala Asn Pro Pro Asn Lys Asp His 115 120 125 His Gly Pro His Leu Glu Pro Val Ala Val His Pro Ala Val Arg Ser 130 135 140 144
phila 株名:JCM3095 直接の起源 クローン名:pPT−DB1 配列の特徴 特徴を決定した方法:E 他の情報:16番目から717番目はβサブユニット遺
伝子の領域 714番目から1331番目はαサブユニット遺伝子の
領域 1328番目から1762番目はシュードノカルディア
・サーモフィラ由来のニトリルヒドラターゼの活性化に
関与するタンパク質をコードする遺伝子の領域 配列 TGAGAGGAGC TCCGCATGAA CGGCGTGTAC GACGTCGGCG GCACCGATGG GCTGGGCCCG 60 ATCAACCGGC CCGCGGACGA ACCGGTCTTC CGCGCCGAGT GGGAGAAGGT CGCGTTCGCG 120 ATGTTCCCGG CGACGTTCCG GGCCGGCTTC ATGGGCCTGG ACGAGTTCCG GTTCGGCATC 180 GAGCAGATGA ACCCGGCCGA GTACCTCGAG TCGCCGTACT ACTGGCACTG GATCCGCACC 240 TACATCCACC ACGGCGTCCG CACCGGCAAG ATCGATCTCG AGGAGCTGGA GCGCCGCACG 300 CAGTACTACC GGGAGAACCC CGACGCCCCG CTGCCCGAGC ACGAGCAGAA GCCGGAGTTG 360 ATCGAGTTCG TCAACCAGGC CGTCTACGGC GGGCTGCCCG CAAGCCGGGA GGTCGACCGA 420 CCGCCCAAGT TCAAGGAGGG CGACGTGGTG CGGTTCTCCA CCGCGAGCCC GAAGGGCCAC 480 GCCCGGCGCG CGCGGTACGT GCGCGGCAAG ACCGGGACGG TGGTCAAGCA CCACGGCGCG 540 TACATCTACC CGGACACCGC CGGCAACGGC CTGGGCGAGT GCCCCGAGCA CCTCTACACC 600 GTCCGCTTCA CGGCCCAGGA GCTGTGGGGG CCGGAAGGGG ACCCGAACTC CAGCGTCTAC 660 TACGACTGCT GGGAGCCCTA CATCGAGCTC GTCGACACGA AGGCGGCCGC GGCATGACCG 720 AGAACATCCT GCGCAAGTCG GACGAGGAGA TCCAGAAGGA GATCACGGCG CGGGTCAAGG 780 CCCTGGAGTC GATGCTCATC GAACAGGGCA TCCTCACCAC GTCGATGATC GACCGGATGG 840 CCGAGATCTA CGAGAACGAG GTCGGCCCGC ACCTCGGCGC GAAGGTCGTC GTGAAGGCCT 900 GGACCGACCC GGAGTTCAAG AAGCGTCTGC TCGCCGACGG CACCGAGGCC TGCAAGGAGC 960 TCGGCATCGG CGGCCTGCAG GGCGAGGACA TGATGTGGGT GGAGAACACC GACGAGGTCC 1020 ACCACGTCGT CGTGTGCACG CTCTGCTCCT GCTACCCGTG GCCGGTGCTG GGGCTGCCGC 1080 CGAACTGGTT CAAGGAGCCG CAGTACCGCT CCCGCGTGGT GCGTGAGCCC CGGCAGCTGC 1140 TCAAGGAGGA GTTCGGCTTC GAGGTCCCGC CGAGCAAGGA GATCAAGGTC TGGGACTCCA 1200 GCTCCGAGAT GCGCTTCGTC GTCCTCCCGC AGCGCCCCGC GGGCACCGAC GGGTGGAGCG 1260 AGGAGGAGCT CGCCACCCTC GTCACCCGCG AGTCGATGAT CGGCGTCGAA CCGGCGAAGG 1320 CGGTCGCGTG AGCGCCGAGG CGAAGGTCCG CCTGAAGCAC TGCCCCACGG CCGAGGACCG 1380 GGCGGCGGCC GACGCGCTGC TCGCGCAGCT GCCCGGCGGC GACCGCGCGC TCGACCGCGG 1440 CTTCGACGAG CCGTGGCAGC TGCGGGCGTT CGCGCTGGCG GTCGCGGCGT GCAGGGCGGG 1500 CCGGTTCGAG TGGAAGCAGC TGCAGCAGGC GCTGATCTCC TCGATCGGGG AGTGGGAGCG 1560 CACCCACGAT CTCGACGATC CGAGCTGGTC CTACTACGAG CACTTCGTCG CCGCGCTGGA 1620 ATCCGTGCTC GGCGAGGAAG GGATCGTCGA GCCGGAGGCG CTGGACGAGC GCACCGCGGA 1680 GGTCTTGGCC AACCCGCCGA ACAAGGATCA CCATGGACCG CATCTGGAGC CCGTCGCGGT 1740 CCACCCGGCC GTGCGGTCCT GA 1762
図を示す。
を示す。
を示す。
を示す。
を示す。
を示す。
す。 lacZ:pUC18由来のラクトースオペロンのプロ
モーターおよびオペレーター領域を示す。 NHα:シュードノカルディア・サーモフィラ由来のニ
トリルヒドラターゼのαサブユニットをコードする遺伝
子を示す。 NHβ:シュードノカルディア・サーモフィラ由来のニ
トリルヒドラターゼのβサブユニットをコードする遺伝
子を示す。 P16:シュードノカルディア・サーモフィラ由来のニ
トリルヒドラターゼの活性化に関与するタンパク質をコ
ードする遺伝子を示す。 P16(一部):シュードノカルディア・サーモフィラ由
来のニトリルヒドラターゼの活性化に関与するタンパク
質をコードする遺伝子の部分領域であることを示す。
Claims (12)
- 【請求項1】 シュードノカルディア・サーモフィラJ
CM3095(Pseudonocardia thermophila JCM3095)
由来のニトリルヒドラターゼの活性化に関与することを
特徴とするタンパク質。 - 【請求項2】 配列表の配列番号:1記載のアミノ酸配
列により構成されることを特徴とする請求項1に記載の
タンパク質。 - 【請求項3】 シュードノカルディア・サーモフィラJ
CM3095(Pseudonocardia thermophila JCM3095)
由来であることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載のタンパク質。 - 【請求項4】 請求項1から請求項3に記載のタンパク
質をコードする遺伝子。 - 【請求項5】 配列表の配列番号:2に記載の1328
番目から1762番目までの塩基配列で表される請求項
4に記載の遺伝子。 - 【請求項6】 請求項4または請求項5に記載の遺伝子
を含んでいることを特徴とする組換えプラスミド。 - 【請求項7】 ニトリルヒドラターゼ遺伝子を構成要素
として含んでいることを特徴とする請求項6に記載の組
換えプラスミド。 - 【請求項8】 ニトリルヒドラターゼ遺伝子がシュード
ノカルディア・サーモフィラJCM3095(Pseudono
cardia thermophila JCM3095)由来であることを特徴と
する請求項7に記載の組換えプラスミド。 - 【請求項9】 ニトリルヒドラターゼ遺伝子が配列表の
配列番号:2に記載の714番目から1331番目まで
の塩基配列で表されるαサブユニットをコードする遺伝
子を構成要素として含んでいることを特徴とする請求項
7に記載の組換えプラスミド。 - 【請求項10】 ニトリルヒドラターゼ遺伝子が配列表
の配列番号:2に記載の16番目から717番目までの
塩基配列で表されるβサブユニットをコードする遺伝子
を構成要素として含んでいることを特徴とする請求項7
に記載の組換えプラスミド。 - 【請求項11】 請求項6から請求項10に記載のいず
れかの組換えプラスミドを保持する形質転換株。 - 【請求項12】 請求項7から請求項10に記載のいず
れかの組換えプラスミドを保持する形質転換株を培養
し、培養によって得られた形質転換株、培養液、および
それらの処理物とニトリル化合物とを水性媒体中で接触
させて該ニトリル化合物に対応するアミド化合物を製造
する方法。
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