JPH1189588A - 変性キメラdnaポリメラーゼ - Google Patents
変性キメラdnaポリメラーゼInfo
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- JPH1189588A JPH1189588A JP10208533A JP20853398A JPH1189588A JP H1189588 A JPH1189588 A JP H1189588A JP 10208533 A JP10208533 A JP 10208533A JP 20853398 A JP20853398 A JP 20853398A JP H1189588 A JPH1189588 A JP H1189588A
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Abstract
リメラーゼは、種々の要素に対して影響を受け、配列決
定の精度を低める。 【解決手段】 サーマス・スペーシスDNAポリメラー
ゼからのN−末端領域、及びTma DNAポリメラー
ゼからのC−末端領域から成る熱安定性キメラDNAに
関する。
Description
性DNAポリメラーゼ、それらの合成方法、及びそれら
の使用方法に関する。前記酵素は、多くの組換えDNA
技法、特に核酸配列決定、及びポリメラーゼ鎖反応(P
CR)による核酸増幅において有用である。
クレオシド三リン酸(dNTP)の鋳型−指令された
(template−directed)重合を触媒す
る熱安定性DNAポリメラーゼは、種々のインビトロD
NA合成用途、例えばDNA配列決定及びDNA増幅に
使用される。典型的には、天然に存在するDNAポリメ
ラーゼは、ヌクレオチド類似体の組込みに対して強く識
別する。この性質が、DNA複製及び修復の同一性に寄
与する。しかしながら、ヌクレオチド類似体の組込み
は、多くのDNA合成用途、特にDNA配列決定のため
に有用である。
erなど.,1977,Proc.Natl.Aca
d.Sci.74;5463−5467により初めに記
載された鎖終結(chain terminatio
n)法を用いるDNA配列決定反応は、合成の終結のた
めに異例な基質、すなわちジデオキシヌクレオチド三リ
ン酸(ddNTP)に頼る。この鎖終結方法において
は、DNAポリメラーゼの従来の基質(dNTP)及び
鎖終結性の異例な基質(ddNTP又はラベルされたd
dNTP)の両者が、反応に存在する。合成は、ddN
TPが組込まれるまで進行する。鎖−終結ddNTPが
適切な割合で組込まれることを保証するためには、dd
NTPの組込みに対する、これまでに利用されたDNA
ポリメラーゼの固有の識別能が、過剰のddNTPを供
給することによって克服された。
鎖終結法の変法は、合成を終結し、そして同時に、合成
されたDNAをラベルするために、蛍光色素、たとえば
フルオレセイン又はローダミンによりラベルされたdd
NTPを使用する。ddNTP上での色素ラベルの存在
は、異例な基質の導入に対するDNAポリメラーゼによ
る識別性を悪化せしめる。典型的には、鎖終結方法によ
る配列決定は、プライマー延長の反復された段階、続く
プライマー延長生成物−鋳型複合体の熱変性を用いて実
施される。サイクル配列決定として言及されるこの態様
は、熱安定性DNAポリメラーゼを用いて熱サイクラー
において実施される。サイクル配列決定を実施するため
のキットは、たとえばPerkin Elmer,No
rwalk,CTから市販されている。
メラーゼは、文献に多数記載されており、そして当業者
に良く知られている。特定の例としては、サーマス属の
種々の種(アメリカ特許第5,466,591号を参照
のこと)、特に、アメリカ特許第4,889,818
号;第5,352,600号;及び第5,079,35
2号に記載されるサーマス・アクアチカスからのDNA
ポリメラーゼ(TaqDNAポリメラーゼ);並びにア
メリカ特許第5,374,553号及び第5,420,
029号に記載されるサーマトガ・マリチマからのDN
Aポリメラーゼ(Tma DNAポリメラーゼ)を挙げ
ることができる(前記特許のすべては、引用により本明
細書に組込まれる)。
複数の関連するエキソヌクレオチド分解活性を有する。
たとえば、Tma DNAポリメラーゼは、二本鎖DN
Aの5′−末端(5′→3′エキソヌクレアーゼ活性又
は5′−ヌクレアーゼ活性として言及される)、及び一
本鎖又は二本鎖DNAの3′−末端(3′→5′エキソ
ヌクレアーゼ活性として言及される)からのヌクレオチ
ドのエキソヌクレオチド分解除去を触媒する。対照的
に、サーマス属からのDNAポリメラーゼは、5′−ヌ
クレアーゼ活性のみを有する。
関連する活性の総説は、Abramson,1995,
PCR Stratagies(Innisなど.e
d.,Academic Press,Inc.)に見
出される。DNA配列決定への使用のためには、関連す
るエキソヌクレオチド分解活性;すなわち5′−ヌクレ
アーゼ活性又は3′→5′エキソヌクレアーゼ活性のい
づれかを欠いているDNAポリメラーゼが好ましい。
5′−ヌクレアーゼ活性を欠いている多くの熱安定性D
NAポリメラーゼの変異形が、アメリカ特許第5,46
6,591号(引用により本明細書に組込まれる)に記
載されている。
(引用により本明細書に組込まれる)は、ジデオキシヌ
クレオチドを組込む増強された能力を有する変異誘発さ
れたDNAポリメラーゼを記載する(また、引用により
本明細書に組込まれるアメリカ特許第5,614,36
5号も参照のこと)。その変異は、T7 DNAポリメ
ラーゼのアミノ酸526に対応する点変異である。その
ような変異の例は、Taq DNAポリメラーゼのアミ
ノ酸667における変異を包含する。
リメラーゼFS、すなわち5′−ヌクレアーゼ活性を実
質的に有さず、そしてF667Y変異を組込むTaq
DNAポリメラーゼの変異形は、Perkin Elm
er,Norwalk,CTによりDNAサイクル配列
決定キットの成分として市販されている。F667Y変
異は、ddNTPに対する識別における有意な低下をも
たらす。この性質は、色素−ターミネーター配列決定反
応から得られた配列決定データを非常に改良し、そして
個々の配列決定反応のために必要とされるddNTPの
量を減じる。
商標)DNAポリメラーゼFSの使用は、標準的ローダ
ミン色素ファミリーによりラベルされたddNTPと共
に使用される場合、配列決定トレースにおけるピークの
高さの不均等性に関する問題を排除しない。色素−ター
ミネーターサイクル配列決定反応におけるAmpliT
aq(登録商標)DNAポリメラーゼFSを用いて得ら
れたピークの高さのパターンの分析が、Parkerな
ど.,1996,BioTechniques 21
(4):694−699(引用により本明細書に組込ま
れる)に記載されている。
酸化学の従来の技法は、文献に十分に説明されている。
たとえば、Sambrookなど.,1989,Mol
ecular Cloning−A Laborato
ry Manual,Cold Spring Har
bor Laboratory,Cold Sprin
g Harbor,New York;Oligonu
cleotide Synthesis(M.J.Ga
it,ed.,1984);NucleicAcid
Hybridization(B.D.Hames a
nd S.J.Higgins.eds.,198
4);及びMethods in Enzymolog
y(Academic Press,Inc.)(すべ
ては、引用により本明細書に組込まれる)を参照のこ
と。そこに引用されるすべての特許、特許出願及び出版
物は、引用により本明細書に組込まれる。
DNAポリメラーゼに対して有意に改良された性質を有
する変異キメラ熱安定性DNAポリメラーゼに関する。
前記DNAポリメラーゼは、DNA配列決定反応に使用
される場合、実質的な改良点を付与する。特に、本発明
のDNAポリメラーゼは、次の好都合な性質の組合せを
提供する: −ddNTPの改良された組込み; −特に、サイクル配列決定反応において色素−ラベルさ
れたddNTPと共に使用される場合、DNA配列決定
トレースにおけるピークの高さの改良された均等性; −色素−ラベルされたddNTPのピロリン酸分解の速
度の抑制;及び −dITPの改良された組込み。
現系において高いレベルで容易且つ効果的に発現され
得、それにより、酵素の商業的製造を促進する。本発明
のDNAポリメラーゼが有する前記性質の組合せは、文
献においてこれまで記載された熱安定性DNAポリメラ
ーゼよりも有意な利点を表わす。本発明のキメラDNA
ポリメラーゼは、サーマス・スペーシスDNAポリメラ
ーゼの5′−ヌクレアーゼドメインに由来するN−末端
領域、及びTma DNAポリメラーゼの3′→5′エ
キソヌクレアーゼ及びポリメラーゼドメインに由来する
C−末端から成る。
メラーゼのアミノ酸1−138に対応するサーマス・ス
ペーシスDNAポリメラーゼの領域を少なくとも含み、
そしてサーマス・スペーシスDNAポリメラーゼの完全
な5′−ヌクレアーゼドメインまでを含むことができ
る。前記C−末端領域は、Tma DNAポリメラーゼ
の3′→5′エキソヌクレアーゼ及びポリメラーゼドメ
インの他に、N−末端領域に存在しないサーマス・スペ
ーシスDNAポリメラーゼの5′−ヌクレアーゼドメイ
ンの部分に対応するTma DNAポリメラーゼの5′
−ヌクレアーゼドメインの部分を含む。
ゼは、N−末端領域及びC−末端領域から成り、ここで
前記N−末端領域は、サーマス・スペーシスDNAポリ
メラーゼのアミノ酸1〜nから成り、ここでnはTma
DNAポリメラーゼのアミノ酸138−291に対応
する、サーマス・スペーシスDNAポリメラーゼの領域
内のアミノ酸位置であり、そして前記C−末端領域は、
Tma DNAポリメラーゼのアミノ酸m+1〜893
から成り、ここでTma DNAポリメラーゼにおける
アミノ酸mは、Tma DNAポリメラーゼ及びサーマ
ス・スペーシスDNAポリメラーゼが図におけるように
整列される場合、サーマス・スペーシスDNAポリメラ
ーゼにおけるアミノ酸nに対応する。
デオキシヌクレオチドを組込むDNAポリメラーゼの能
力を高める、Tma DNAポリメラーゼに由来するD
NAポリメラーゼにおけるF730Y変異により修飾さ
れる。1つの態様においては、キメラDNAポリメラー
ゼの5′−ヌクレアーゼドメインは、5′−ヌクレアー
ゼ活性を実質的に減じ、又は好ましくは不活性化する少
なくとも1つの点変異を含む。その変異は、サーマス・
スペーシスDNAポリメラーゼの5′−ヌクレアーゼド
メインに由来するN−末端に、又は存在するなら、Tm
a DNAポリメラーゼの5′−ヌクレアーゼドメイン
に由来するC−末端領域の部分に存在することができ
る。
る5′−ヌクレアーゼ活性を実質的に減じ、又は好まし
くは不活性化するそれらの変異(単一のアミノ酸置換又
は欠失変異)である。従って、N−末端領域が、サーマ
ス・スペーシスDNAポリメラーゼにおける5′−ヌク
レアーゼ活性を実質的に減じるか又は排除する少なくと
も1つのアミノ酸の置換又は欠失により修飾され、又は
前記C−末端領域が、Tma DNAポリメラーゼにお
ける5′−ヌクレアーゼ活性を実質的に減じるか、又は
排除するTma DNAポリメラーゼのアミノ酸m+1
〜291である領域内での少なくとも1つのアミノ酸の
置換又は欠失により修飾される。
活性に対して決定的であるアミノ酸位置は、本明細書に
記載されるように、良く知られている。1又は複数のそ
れらの決定的位置でのアミノ酸の置換、又は1又は複数
のそれらの決定的位置でのアミノ酸の欠失は典型的に
は、5′−ヌクレアーゼ活性の低下をもたらす。好まし
くは、キメラDNAポリメラーゼは、5′−ヌクレアー
ゼ活性を実質的に減じるか、又は不活性化する変異を含
む。
メラーゼに由来する3′→5′−エキソヌクレアーゼド
メインを含むC−末端領域は、Tma DNAポリメラ
ーゼにおける3′→5′エキソヌクレアーゼ活性を実質
的に減じるか、又は好ましくは不活性化する少なくとも
1つの点変異を含む。DNAポリメラーゼの3′→5′
エキソヌクレアーゼ活性に対して決定的であるアミノ酸
位置は、本明細書に記載されるように良く知られてい
る。1又は複数のそれらの決定的位置でのアミノ酸の置
換、又は1又は複数のそれらの決定的位置でのアミノ酸
の欠失は、典型的には、3′→5′−ヌクレアーゼ活性
の低下をもたらす。好ましい態様においては、C−末端
領域は、3′→5′エキソヌクレアーゼ活性を不活性化
する、D323A及びE325A変異を含む。
aq DNAポリメラーゼに由来する。好ましい態様に
おいては、N−末端領域は、Taq DNAポリメラー
ゼのアミノ酸1−190から成り、そしてC−末端領域
はTma DNAポリメラーゼのアミノ酸191−89
3から成る。F730Y Tma30DNAポリメラー
ゼと称する特に好ましい態様においては、N−末端領域
はTaq DNAポリメラーゼのアミノ酸1−190か
ら成り、そしてG46D変異を含み、そしてC−末端領
域は、Tma DNAポリメラーゼのアミノ酸191−
893から成り、そしてD323A,E325A及びF
730Y変異を含む。
キメラ熱安定性DNAポリメラーゼをコードする精製さ
れたDNA(キメラ遺伝子)、前記DNAを含む組換え
DNAベクター、及び前記組換えDNAベクターにより
形質転換された宿主細胞に関する。サイレントヌクレオ
チド変化によってのみ異なる(すなわち、同じアミノ酸
配列をコードするDNA配列は、本発明の範囲内であ
る。
れたDNAは、G46D変異をコードするよう修飾され
たTaq DNAポリメラーゼをコードする遺伝子のヌ
クレオチド1−570、及びD323A,E325A及
びF730Y変異をコードするよう修飾されたTma
DNAポリメラーゼをコードする遺伝子のヌクレオチド
571−2679から成る。本発明のもう1つの観点
は、本発明の精製されたDNAを用いて、本発明の変異
キメラ熱安定性DNAポリメラーゼを製造するための方
法に関する。組換え発現ベクターは、宿主細胞において
発現され、そしてその発現されたタンパク質は宿主細胞
から精製される。
NAポリメラーゼ、及び前記酵素を製造するための手段
を提供する。本発明の理解を促進するために、多くの用
語が下記に定義される。用語“細胞”、“細胞系”、及
び“細胞培養物”は、交換可能的に使用され得、そして
すべてのそのような名称は子孫を包含する。従って、用
語“形質転換体”又は“形質転換された細胞”は、形質
転換された一次細胞、及びトランスファーの数に関係な
くその細胞に由来する培養物を包含する。すべての子孫
は、意図的な又は偶然な変異のために、DNA含有率に
おいては、正確には同一ではない。初めに形質転換され
た細胞においてスクリーンされる場合、同じ官能性を有
する変異子孫が、形質転換体の定義に包含される。
おいての作用可能に連結されたコード配列の発現のため
に必要なDNA配列を意味する。たとえば、原核生物の
ために適切である制御配列は、プロモーター、任意に
は、オペレーター配列、リボソーム結合部位、正のレト
ロレギュレーション要素(引用により本明細書に組込ま
れるアメリカ特許第4,666,848号を参照のこ
と)、及びおそらく他の配列を包含する。真核細胞は、
プロモーター、ポリアデニル化シグナル及びエンハンサ
ーを利用することが知られている。
鎖で所望のコード配列及び制御配列を含むDNA配列を
意味し、その結果、それらの配列により形質転換された
宿主は、コードされたタンパク質を生産することができ
る。用語“発現系”とは、発現クローンにより形質転換
された宿主を意味する。形質転換をもたらすためには、
発現クローンがベクター上に含まれ得るが、しかしなが
ら、その対応するDNAはまた、宿主染色体中に組込ま
れてもよい。用語“遺伝子”とは、回収できる生物活性
ポリペプチド又は前駆体の生成のために必要な制御及び
コード配列を含んで成るDNA配列を意味する。
配列がコード配列によりコードされるタンパク質の発現
を誘導するよう機能するであろうようなコード配列の位
置を意味する。従って、配列を制御するために、“作用
可能に連結される”コード配列は、そのコード配列が制
御配列の指令下で発現され得る配置を意味する。
書において使用される場合、複数のデオキシリボヌクレ
オチド又はリボヌクレオチドから構成される分子として
定義される。その正確な大きさは、多くの要因に依存
し、すなわちオリゴヌクレオチドの究極的な機能又は用
途に依存する。オリゴヌクレオチドは、たとえば適切な
配列のクローニング及び制限酵素処理を包含する任意の
適切な方法、及び次の方法による直接的な化学合成によ
り調製され得る:Narangなど.,1979,Me
th.Enzymol.68:90−99のホスホトリ
エステル方法;Brownなど.,1979,Met
h.Enzymol.68:109−151のホスホジ
エステル方法;Beaucageなど.,1981,T
etrahedron Lett.22:1 859−
1862のジエチルホスホラミジット方法;及びアメリ
カ特許第4,458,066号の固体支持体方法(それ
らの文献は、引用により本明細書に組込まれる)。合成
方法の総説は、Goodchild,1990,Bio
conjugate Chemistry 1(3):
165−187(引用により本明細書に組込まれる)に
提供される。
て使用される場合、プライマー延長が開始される条件下
で配置される場合、合成の開始の点として作用すること
ができるオリゴヌクレオチドを意味する。核酸鎖に対し
て相補的であるプライマー延長生成物の合成は、適切な
温度で、適切な緩衝液において、必要な4種の異なった
ヌクレオシド三リン酸及び熱安定性DNAポリメラーゼ
の存在下で開始される。“緩衝液”は、補因子(たとえ
ば二価の金属イオン)、及び所望するpHに調節された塩
(適切なイオン強度を提供するために)を包含する。
する(同等には、コード鎖のサブ配列である)プライマ
ーは、本明細書においては、“上流”プライマーとして
言及される。遺伝子配列のコード鎖にハイブリダイズす
るプライマーは、本明細書において、“下流”プライマ
ーとして言及される。用語“制限エンドヌクレアーゼ”
及び“制限酵素”とは、特定のヌクレオチド配列で又は
その近くで二本鎖DNAを切断する、典型的には細菌起
源の酵素を意味する。
用される場合、熱に対して安定であり、そして高温反応
最適条件を有する酵素を意味する。本発明の熱安定性酵
素は、60〜90℃の温度でプライマー延長を最適に触
媒し、そして典型的には、サイクル配列反応及びポリメ
ラーゼ連鎖反応増幅において使用される温度サイクル条
件下で使用できる(引用により本明細書に組込まれるア
メリカ特許第4,965,188号に記載される)。本
明細書において使用される場合、アミノ酸配列における
“点変異”とは、単一のアミノ酸の置換又は単一のアミ
ノ酸の欠失のいづれかを意味する。点変異は好ましく
は、コードDNAにおける適切なコドン変化によりアミ
ノ酸配列中に導入される。
においてANとして表わされ、ここでAは配列における
アミノ酸についての標準の一文字記号であり、そしてN
は前記配列における位置である。アミノ酸配列内の変異
は、本明細書においてA1 NA2 として表わされ、ここ
でA1 は変異誘発されていないタンパク質配列における
アミノ酸についての標準の一文字記号であり、A2 は変
異誘発されたタンパク質配列におけるアミノ酸について
の標準の一文字記号であり、そしてNはアミノ酸配列に
おける位置である。
46でのグリシンからアスパラギン酸への変更を表わ
す。そのアミノ酸位置は、変異を包含する領域が由来す
るタンパク質の完全な長の配列に基づいて番号付けされ
る。従って、本発明においては、サーマス・スペーシス
DNAポリメラーゼに由来するタンパク質の領域におけ
る変異が、完全な長さのサーマス・スペーシスDNAポ
リメラーゼ配列に従って番号付けされ、そしてTma
DNAポリメラーゼに由来する領域における変異が完全
な長さのTma DNAポリメラーゼ配列に従って番号
付けされる。DNA配列におけるヌクレオチド及び点変
異の表示は類似する。
ラ”タンパク質とは、そのアミノ酸配列が少なくとも2
つの異なったタンパク質からのアミノ酸配列のサブ配列
の融合生成物を表わすタンパク質を意味する。キメラタ
ンパク質は、好ましくは、アミノ酸配列の直接的な操作
により生成されないが、しかしむしろ、キメラアミノ酸
配列をコードする“キメラ”遺伝子から発現される。本
発明のキメラタンパク質は、サーマス・スペーシスDN
Aポリメラーゼに由来するアミノ−末端(N−末端)、
及びTma DNAポリメラーゼに由来するカルボキシ
−末端(C−末端)から成る。
位置1)から内部アミノ酸に延長する領域を意味する。
同様に、前記C−末端領域は、内部アミノ酸からC−末
端に延長する領域を意味する。本発明のキメラタンパク
質においては、N−末端領域はN−末端(アミノ酸位置
1)からC−末端領域の開始点(これは、C−末端に延
長する)に延長する。従って、一緒に取られる場合、N
−末端及びC−末端領域は、完全なアミノ酸配列を包含
する。
レオチド分解活性(3′→5′エキソヌクレアーゼ活性
及び5′−ヌクレアーゼ活性、また5′→3′エキソヌ
クレアーゼ活性としても言及される)、及びそれらの活
性を測定する方法は、当業界において知られている。本
明細書において使用される場合、活性は、変異誘発され
ていない酵素に存在する活性の、約20%以下、好まし
くは、約10%以下、そしてより好ましくは約1%以下
に減じられる場合、“実質的に減じられる”。活性は、
酵素の典型的な又は好ましい使用のために無視できるレ
ベルに減じられる場合、“不活性化され”、又は“実質
的に不活性化される”。
末端領域がサーマス・スペーシスDNAポリメラーゼの
N−末端領域から成り、そしてC−末端領域がTma
DNAポリメラーゼのC−末端領域から成るキメラDN
Aポリメラーゼである。サーマス・スペーシスDNAポ
リメラーゼからのN−末端領域は、5′−ヌクレアーゼ
ドメインの一部又はすべてを包含する。Tma DNA
ポリメラーゼからのC−末端領域は、5′−ヌクレアー
ゼドメインの一部を含むか、又はおそらく全く含まず、
且つ完全な3′→5′エキソヌクレアーゼ及びDNAポ
リメラーゼドメインを含む。
含されるTma DNAポリメラーゼの5′−ヌクレア
ーゼドメインの一部は、キメラタンパク質のN−末端領
域により包含されないサーマス・スペーシスDNAポリ
メラーゼの5′−ヌクレアーゼドメインのその一部に対
応するであろう。キメラDNAポリメラーゼはさらに、
DNAポリメラーゼがddNTPを組込む効率を高める
F730Y変異を含む。キメラDNAポリメラーゼは、
好ましくはまた、5′−ヌクレアーゼ活性を有意に減じ
るか又は排除する1又は複数の点変異、及び3′→5′
エキソヌクレアーゼ活性を有意に減じるか又は排除する
1又は複数の点変異を含む。
DNAポリメラーゼは、全体の構造において類似す
る。それらのDNAポリメラーゼにおいては、エキソヌ
クレアーゼ及びDNAポリメラーゼ活性は、タンパク質
の別々の領域(活性ドメイン)に存在する。代表的なサ
ーマス・スペーシスDNAポリメラーゼ、Taq DN
Aポリメラーゼ、及びTma DNAポリメラーゼのお
おまかな活性ドメインは、下記表に示されている(ま
た、アメリカ特許第5,420,029号を参照のこ
と)。
活性ドメイン、及びDNAポリメラーゼ活性をコードす
るそれらのドメインは、ほぼ同じ長さである(図1及び
2を参照のこと)。Tma DNAポリメラーゼにおけ
る3′→5′エキソヌクレアーゼ活性をコードする領域
と、Taq DNAポリメラーゼにおけるその対応する
領域との間の長さの差異は、Taq DNAポリメラー
ゼにおける3′→5′エキソヌクレアーゼ活性の欠失に
対応する。
ーシスDNAポリメラーゼとTmaDNAポリメラーゼ
との間に存在する。たとえば、欠失パラメーター値を有
するGAPコンピュータープログラム(Genetic
s Computer Group,Madison,
WI)を用いての、代表的なサーマス・スペーシスDN
Aポリメラーゼ、Taq DNAポリメラーゼ、及びT
ma DNAポリメラーゼのアミノ酸配列比較は、その
アミノ酸配列がその完全なアミノ酸配列又は5′−ヌク
レアーゼドメインのいづれかに対して約44%同一であ
り、そして66%類似する。
キメラ酵素はTma DNAポリメラーゼに存在する全
体の構造及び活性ドメインを保存する。実質的な変化
は、キメラ酵素のN−末端領域のアミノ酸配列がサーマ
ス・スペーシスDNAポリメラーゼのその対応する領域
のアミノ酸配列であることである。従って、本発明のキ
メラ酵素は、その5′−ヌクレアーゼドメインがサーマ
ス・スペーシスDNAポリメラーゼからのその対応する
ドメインにより置換されている変異誘発されたTma
DNAポリメラーゼに対応する。その“対応するドメイ
ン”とは、本明細書において、図に提供されるように、
アミノ酸配列の整合性により定義される。
ゼ、及び7種の代表的なサーマス・スペーシスDNAポ
リメラーゼの5′−ヌクレアーゼドメインのアミノ酸配
列整合性を提供する。7種の代表的なサーマス・スペー
シスDNAポリメラーゼは、本明細書において使用され
る略語、及び5′−ヌクレアーゼドメインのアミノ酸配
列のための配列番号と共に下記表に列挙される。
及び領域の対応は、アミノ酸配列整合から得られる。本
明細書で使用される場合、アミノ酸は、それらが図1及
び2の配列整合で配列される場合、“対応する”。従っ
て、対応とは、配列間で同一である(保存される)アミ
ノ酸及び同一ではないが、しかし全体の配列相同性を最
大にするために整合されるアミノ酸の両者を意味する。
ており、そしてAmericanType Cultu
re Collection(ATCC)及びDeut
sche Sammlung von Mikroor
ganismen(DSM)のような寄託機関から入手
できる。下記で論ぜられるように、DNAポリメラーゼ
及びコード遺伝子は、寄託された菌株から回収され、そ
して通常の手段で配列決定され得る。たとえばGAPプ
ログラムを用いてのTma DNAポリメラーゼ配列と
サーマス・スペーシスDNAポリメラーゼ配列とのアミ
ノ酸配列の通常の配列整合は、本発明のキメラDNAポ
リメラーゼへのサーマスDNAポリメラーゼ配列の使用
を可能にするであろう。
ma DNAポリメラーゼからの領域の最初のアミノ酸
が、サーマス・スペーシスDNAポリメラーゼ配列の最
後のアミノ酸に対応するアミノ酸に続くアミノ酸により
開始し、そしてTma DNAポリメラーゼ配列の残り
(アミノ酸893まで)を含むであろう。完全なTma
DNAポリメラーゼの配列は、配列番号10として提
供される。
ポリメラーゼからのアミノ酸配列は、2種のアミノ酸配
列が同一であるか又は類似する点で、Tma DNAポ
リメラーゼからのアミノ酸配列に連結される。たとえ
ば、好ましい態様は、TaqDNAポリメラーゼからの
アミノ酸1−190及びTma DNAポリメラーゼの
アミノ酸191−895から成る。Tma DNAポリ
メラーゼのアミノ酸190は、Taq DNAポリメラ
ーゼのアミノ酸190に対応し、そしてキメラ酵素のT
ma DNAポリメラーゼ部分は、次のアミノ酸、すな
わちアミノ酸191から開始する。
域においては、サーマス・スペーシスDNAポリメラー
ゼからの最後のアミノ酸の同定は、前記領域内で任意で
ある。たとえば、アミノ酸191及び192はTaq
DNAポリメラーゼ及びTma DNAポリメラーゼに
おいて同一である(そして、サーマス・スペーシスDN
Aポリメラーゼ内で保存される)ので、Taq DNA
ポリメラーゼのアミノ酸1−190を含むキメラタンパ
ク質は、Taq DNAポリメラーゼのアミノ酸1−1
91又は1−192を含むキメラタンパク質から区別が
つかない。実施例に記載される本発明の態様は、酵素の
最初の起源の観点から、Taq DNAポリメラーゼの
アミノ酸1−190を含むものとして言及される。
は、1つのアミノ酸の長さのギャップが位置54〜55
及び225〜226でTma DNA配列中に挿入さ
れ、7種のサーマス・スペーシスDNAポリメラーゼの
内のそれらの位置で追加のアミノ酸を含む5種との整合
が可能にされた。従って、それらの5種のサーマス・ス
ペーシスに存在するそれらの2個のアミノ酸について
は、Tma DNAポリメラーゼに対応するアミノ酸が
存在しない。当業者は、Tma DNAポリメラーゼに
おけるギャップと整合されるアミノ酸を末端とする、そ
れらの5種のサーマス・スペーシスDNAポリメラーゼ
の1つからのN−末端領域を含む適切なキメラタンパク
質が、構成され得ることを十分に理解し、ここで前記T
ma DNAポリメラーゼ由来の領域は、前記ギャップ
に続く最初のアミノ酸で開始する。
は、それが、完全な長さのTmaDNAポリメラーゼに
おけるおおよそのコドン133−137で存在する少な
くとも代替的(alternative)リボソーム結
合部位を通して、そして好ましくは、メチオニン140
開始コドンを通して、Tma DNAポリメラーゼ配列
をコードする領域が、サーマス・スペーシスDNAポリ
メラーゼからのその対応する領域をコードする遺伝子配
列により置換されているキメラ遺伝子によりコードされ
ることである。
ドンの完全な長さのTma DNAポリメラーゼ遺伝子
における存在は、アミノ酸140で開始する切断された
Tma DNAポリメラーゼの選択的発現をもたらす。
下記に記載されるように、Tma DNAポリメラーゼ
遺伝子のこの領域の置換は、完全な長さのキメラタンパ
ク質の効果的な発現に対して決定的である。従って、本
発明のキメラDNAポリメラーゼにおいては、サーマス
・スペーシスDNAポリメラーゼからのN−末端領域
が、少なくともアミノ酸137までの、そして好ましく
はアミノ酸140までのTma DNAポリメラーゼの
領域を置換する。
−137に対応する個々のサーマス・スペーシスDNA
ポリメラーゼの領域が、図に提供されるように、アミノ
酸配列整合から得られる。たとえば、Tma DNAポ
リメラーゼのアミノ酸1−137に対応するTaq D
NAポリメラーゼの領域はアミノ酸1−142であり
(図1及び2を参照のこと)、そしてTma DNAポ
リメラーゼのM140に対応するTaq DNAポリメ
ラーゼのアミノ酸はL145である。
リメラーゼからである態様は、Taq DNAポリメラ
ーゼの少なくともアミノ酸1−142、及び好ましくは
アミノ酸1−145を含んで成るであろう。同様に、N
−末端領域が他のサーマス・スペーシスDNAポリメラ
ーゼからである態様のためには、Tma DNAポリメ
ラーゼのアミノ酸1−137及び140に対応するサー
マス・スペーシスDNAポリメラーゼの領域が、図に提
供される配列整合から得られる。
が、酵素の機能特性を変更しないDNAポリメラーゼ中
に導入され得、そしてそのような変異誘発された酵素
が、変異誘発されていない酵素に対して事実上、同等で
あることを理解するであろう。たとえば、いくつかのN
−末端アミノ酸のTaq DNAポリメラーゼにおける
欠失が酵素の機能性を変更しないことは知られている。
同様に、多くのアミノ酸位置での置換変異が実質的に影
響を有さないように思えることは知られている。本発明
のためには、酵素の機能性を変更しないマイナーな変異
を含むDNAポリメラーゼは、変異誘発されていないD
NAポリメラーゼに等しいと思われる。
点変異 1つの態様において、キメラDNAポリメラーゼの5′
−ヌクレアーゼドメインは、5′−ヌクレアーゼ活性を
減じるか又は排除する1又は複数の点変異(単一アミノ
酸置換又は欠失の変異)を含む。キメラタンパク質の
5′−ヌクレアーゼドメインはサーマス・スペーシスD
NAポリメラーゼ及びほとんどの態様においては、Tm
a DNAポリメラーゼに由来する部分を含むので、
5′−ヌクレアーゼ活性を実質的に減じ又は排除する変
異は、サーマス・スペーシスDNAポリメラーゼ由来の
部分又はTma DNAポリメラーゼ由来の部分中に導
入され得る。
リメラーゼは、E.コリDNAポリメラーゼI,II及び
III との相同性に従って、A,B及びCと称するグルー
プに分類されている(たとえば、Ito and Br
aithwaite,Nucl.Acids Res.
19(15):4045−4047(引用により本明細
書に組込まれる)を参照のこと)。Tma 及びサーマ
ス・スペーシスDNAポリメラーゼは、E.コリDNA
ポリメラーゼに関係するA DNAポリメラーゼのメン
バーである。A DNAポリメラーゼ間に保存され、そ
してDNAポリメラーゼの5′−ヌクレアーゼのために
必須であるアミノ酸が同定されている(たとえば、Gu
tmanなど.1993,Nucl,Acids.Re
s.21:4406−4407(引用により本明細書に
組込まれる)を参照のこと)。
ヌクレアーゼ活性のために必須であるアミノ酸の保存の
ために、1つのDNAポリメラーゼ、たとえばE.コリ
DNAポリメラーゼI又はTaq DNAポリメラーゼ
における必須のアミノ酸の同定は、図1及び2に提供さ
れるような配列整合に基づいて他の種類のA DNAポ
リメラーゼにおける必須のアミノ酸の同定を可能にす
る。必須のアミノ酸は、本明細書に提供される配列との
通常の配列整合から追加のサーマス・スペーシスDNA
ポリメラーゼにおいて同定され得る。
るものとして同定されているアミノ酸は、星印により図
1及び2に示されている。個々のDNAポリメラーゼ内
の必須のアミノ酸の位置は、その整合性からーられる。
たとえば、Taq DNAポリメラーゼ配列(配列番号
2)を参照すれば、それらの必須のアミノ酸は次の通り
である:D18,R25,G46,D67,F73,R
74,Y81,G107,E117,D119,D12
0,D142,D144,G187,D188,D19
1及びG195。
されるかどうかは、驚くべきではない。本明細書に記載
されるようなそれらのアミノ酸位置での変異が5′−ヌ
クレアーゼ活性の低下又は排除をもたらすので、そのよ
うな変異は本発明への使用のために適切である。
又は排除するためには、それらのアミノ酸位置の1又は
複数の位置が、欠失され、又は異なった性質を有するア
ミノ酸に変異誘発される。たとえば、酸性アミノ酸、た
とえばAsp(D)は、塩基性(Lys,Arg,Hi
s)、中性(Ala,Val,Leu,Ile,Pr
o,Met,Phe,Trp)又は極性であるが、しか
し荷電されていないアミノ酸(Gly,Ser,Th
r,Gys,Tyr,Asn又はGln)に変更される
であろう。好ましいG46D変異は、極性であるが荷電
されていないGlyの代わりに酸性Aspを置換する。
一般的に、Ala又はGlyに対する変異が、タンパク
質構造の変形を最少にするために好ましい。
また、5′−ヌクレアーゼ活性を弱めることができる。
たとえば、アメリカ特許第5,474,920号(引用
により本明細書に組込まれる)は、5′−ヌクレアーゼ
活性を減じるか又は排除するTaq DNA配列におけ
る3種の変異を記載する。1つの変異、すなわちR25
C(塩基性から、極性であるがしかし荷電されていない
ものへ)は異なった性質を有するアミノ酸への変化をも
たらすけれども、2つの変異、すなわちF73L(中性
から中性)及びR74H(塩基性から塩基性)は、性質
の変更をもたらさない。
は、5′−ヌクレアーゼ活性を弱める。5′−ヌクレア
ーゼ活性に影響を及ぼす、個々の必須のアミノ酸位置で
の特定の変異は、DNAポリメラーゼを変異誘発し、そ
してその得られる活性を測定することによって、通常決
定され得る。敏感且つ便利なアッセイが、アメリカ特許
第5,466,591号(引用により本明細書に組込ま
れる)に記載される。
リメラーゼの5′−ヌクレアーゼドメインは、5′−ヌ
クレアーゼ活性を少なくとも1000倍減じる、Taq
DNAポリメラーゼにおけるG46D変異に対応する
変異を含む(アメリカ特許第5,466,591号を参
照のこと)。アミノ酸における変異は、コード遺伝子配
列に適切な変異を組込むことによって達成される。DN
A配列におけるそのような変異は、下記にさらに記載さ
れるように、当業界において良く知られている技法を用
いて実施される。
ンにおける点変異 1つの態様においては、キメラDNAポリメラーゼの
3′→5′エキソヌクレアーゼドメインは、3′→5′
エキソヌクレアーゼ活性を減じるか又は排除する1又は
複数の点変異(単一アミノ酸置換又は欠失の変異)を含
む。キメラタンパク質の3′→5′エキソヌクレアーゼ
ドメインは、Tma DNAポリメラーゼ由来の部分内
に含まれる。従って、適切な変異は、Tma DNAポ
リメラーゼの5′−ヌクレアーゼ活性を実質的に減じ又
は排除する変異である。
→5′エキソヌクレアーゼ活性のための必須の3種のア
ミノ酸“モチーフ”、及び個々のモチーフ内の必須のア
ミノ酸が同定されている(アメリカ特許第5,420,
029号を参照のこと)。前記決定的アミノ酸が下記に
列挙されている。Tma DNAポリメラーゼにおける
3′→5′エキソヌクレアーゼを減じる1又は複数のそ
れらのアミノ酸の変異が、本発明のDNAポリメラーゼ
に使用され得る。
かは驚くべきではない。本明細書に記載されるようなそ
れらのアミノ酸位置での変異は3′→5′エキソヌクレ
アーゼ活性の低下又は排除をもたらすので、そのような
変異は本発明への使用のために適切である。
記に記載されるように、3′→5′エキソヌクレアーゼ
活性の低下又は排除は、1又は複数のそれらの必須のア
ミノ酸位置での置換又は欠失変異、好ましくは異なった
性質を有するアミノ酸への置換変異により達成される。
好ましい態様においは、Tma DNAポリメラーゼの
3′→5′エキソヌクレアーゼドメインが、3′→5′
エキソヌクレアーゼ活性を、共に実質的に排除するD3
23A及びE325A変異により変異誘発される。アミ
ノ酸配列における変異は、コード遺伝子配列に適切な変
異を組込むことによって達成される。DNA配列におけ
るそのような変異は、下記にさらに記載されるように、
当業界において良く知られている技法を用いて実施され
る。
記載される熱安定性DNAポリメラーゼよりも有意な改
良点を示す。特に、本発明のDNAポリメラーゼは、次
の性質の組合せを提供する: −特に、サイクル配列決定反応において色素−ラベルさ
れたddNTPと共に使用される場合、DNA配列決定
トレースにおけるピークの高さの改良された均等性; −色素−ラベルされたddNTPのピロリン酸分解の速
度の低下;及び −dITPの改良された組込み。 −さらに、DNAポリメラーゼは、組換え発現系におい
て、容易且つ効果的に、高レベルに発現され得、それに
より、酵素の商業的製造を促進する。
れる性質の組合せは、特に色素−ターミネーターサイク
ル配列決定反応において有用であり、そして有意に改良
された結果を提供する。それらの性質の個々は下記に論
ぜられる。
込みの効率を高めることが知られているF730Y変異
を含む。比較すれば、Ampli Taq(登録商標)
DNAポリメラーゼFSは、類似する変異(F667
Y)を含むTaq DNAポリメラーゼの変異誘発され
た形である。Ampli Taq(登録商標)DNAポ
リメラーゼFSはまた、ddNTPの組込みの高められ
た効率を示すが、しかし本発明のDNAポリメラーゼに
より示されるいくつかの他の性質を欠いている。
クの高さの改良された均等性 本発明のDNAポリメラーゼの好都合な性質は、色素−
ターミネーターサイクル配列決定反応に使用される場
合、それが配列決定トレース(また、クロマトグラム又
はエレクトロフェログラムとしても言及される)におけ
る均等なピークの高さをもたらすことである。不均等な
ピークの高さは、ベース・コーリング(base ca
lling)の精度を低め、そして変異及び多型現象検
出をより困難にする。
応におけるピークの高さの不均等性は、これまで解決さ
れていない問題である。たとえば、Ampli Taq
(登録商標)DNAポリメラーゼFSは、変異誘発され
ていないTaq DNAポリメラーゼよりもより効果的
にddNTPを組込むが、色素−ターミネーター配列決
定反応において得られるピークの高さのパターンは不均
等である(Parkerなど.,1996,BioTe
chniques 21(4):694−699(引用
により本明細書に組込まれる)を参照のこと)。
の高さの依存性に少なくとも起因する。たとえば、Aに
続くGから得られるピークの高さは、非常に小さく、正
確なベース・コールを困難にする。逆に言えば、Gに続
くAから得られるピークの高さは非常に高い。特に問題
のあるパターンは、A又はCの後のG,A又はCの後の
A、及びTの後のTを包含し、これらは非常に低いピー
クの高さをもたらすことがある。非常に高いピーク、た
とえばGの後のAからの結果は、単独ではほとんどの問
題はないが、しかし隣接する低いシグナルを判読しにく
くする。
定反応への本発明のキメラDNAポリメラーゼの使用
は、Ampli Taq(登録商標)DNAポリメラー
ゼFSを用いて得られるよりも有意により均等なピーク
の高さをもたらす。ピークの高さにおける改良された均
等性は、基本コーリングの精度の有意な上昇をもたら
し、そして変異及び多型現象検出を容易にする。
リン酸分解の速度の低下 DNAポリメラーゼは、無機ピロリン酸(PPi)の付
随した開放を伴って、プライマーの3′−ヒドロキシル
末端上へのデオキシヌクレオチドの鋳型−依存的組込み
を触媒する。この重合反応は可逆的である。DNAポリ
メラーゼはまた、逆反応、すなわちPPiの存在下での
DNAの分解であるピロリン酸分解を触媒する。その反
応は下記に要約される: DNAn +dNTP←−−→DNAn+1 +PPi
ても知られている無機ピロホスファターゼ(PPアー
ゼ)は、オルトホスフェートの2つの分子への無機ピロ
ホスフェート(PPi)の加水分解を触媒する。PPア
ーゼは、RNA及びDNA合成においてインビボで活性
役割を演じる。PPiを分解することによって、その酵
素は、合成のために全体の平衡性を変える。
対しては有害なものである。DNA配列決定反応におけ
る精度は、正確なバンド位置に依存し、わずか1個のヌ
クレオチドのサイズ減少が、ゲル人工産物、たとえば減
じられた又は欠失したバンドをもたらすことがある。ピ
ロリン酸分解は、プライマー延長生成物の3′−末端か
らの塩基の除去をもたらす。さらに、ddNTP−終結
フラグメントからの組込まれた末端ddNTP(ジデオ
キシヌクレオシド−リン酸)の除去は、影響される位置
でのシグナル強度の低下、及びエレクトロフェログラム
における減じられた又はミッシングするピークを導びく
続く延長を可能にする。
分解反応を最少にすることが所望される。前記反応への
PPアーゼの添加は、PPiを分解することによって合
成のための全体の平衡性を変える。配列決定反応を改良
するためへのPPアーゼの使用は、Tabor and
Richardson,1990,J.Biol.C
hem.265(14):8322−8328;及びP
CT特許出願WO90/12111に記載されている
(それらは、引用により本明細書に組込まれる)。Am
pli Taq(登録商標)DNAポリメラーゼFSを
含むPerkinElmer(Norwalk,CT)
からの市販のサイクル配列決定キットは、ピロリン酸分
解を減じるためにPPアーゼを含む。
ラーゼを用いるサイクル配列決定反応は、色素−ラベル
されたddNTPターミネーターのピロリン酸分解によ
りほとんど影響されない。実施例に記載されるように、
0〜20単位の範囲のPPアーゼ濃度で実施されるサイ
クル配列決定反応は、実質的に同一の結果をもたらし
た。従って、本発明のDNAポリメラーゼは、サイクル
配列決定反応におけるPPアーゼの必要性を非常に減じ
又は排除するように見える。
む領域における圧縮を軽減するためにdITPがdGT
Pの代わりに使用される。DNA中へのdITPの組込
みは、変性温度を低め、そして二次構造体の変性を促進
する。DNAポリメラーゼは異例なヌクレオチドである
dITPに対して識別するので、適切な組込みを得るた
めには、dITPの相対的濃度は、反応において実質的
に高められるべきである。
標)DNAポリメラーゼFSのために最適化される反応
条件においては、dITPは、dATP,dCTP及び
dTTPの濃度よりも5倍高い濃度で存在する。対照的
に、本発明のDNAポリメラーゼは、dITPをより効
果的に組込み、より均等なdNTP濃度を伴ってのその
反応の実施を可能にする。実施例に記載されるように、
dATP,dCTP及びdTTPの濃度よりもわずか約
2〜3倍高いdITP濃度が、本発明のDNAポリメラ
ーゼのために最適である。
Tma DNAポリメラーゼに対応し、ここでその5′
−ヌクレアーゼドメインはサーマス・スペーシスDNA
ポリメラーゼからのその対応するドメインにより置換さ
れている。前記酵素は変異誘発されたTma DNAポ
リメラーゼ遺伝子に対応するキメラ遺伝子から発現さ
れ、ここで5′−ヌクレアーゼドメインをコードする遺
伝子の領域はサーマス・スペーシスDNAポリメラーゼ
遺伝子のその対応する領域により置換されている。その
キメラ遺伝子の有意な利点は、それがTma DNAポ
リメラーゼ遺伝子からであるよりもより一層、効果的に
組換え発現系においての完全な長さのDNAポリメラー
ゼの発現を可能にすることである。
ラーゼ遺伝子配列を含む組換え発現系からのその完全な
長さのDNAポリメラーゼの発現は、タンパク質の切断
された形の選択的発現のために問題がある(アメリカ特
許第5,420,029号を参照のこと)。Met14
0Tmaとして言及される切断されたタンパク質は、完
全な長さのタンパク質のアミノ酸140−893から成
り、そして位置140でのメチオニンでの翻訳開始に起
因するように見える。コドン133−137での推定上
のリボソーム結合部位の存在は、切断されたタンパク質
が内部メチオニンでの翻訳開始に起因することをさらに
示唆する。Met140Tma切断タンパク質の選択的
発現は、完全な長さのTma DNAポリメラーゼの発
現及び精製における有意な困難性を提供する。
な長さのTma DNAポリメラーゼ遺伝子中のおよそ
コドン133−137に存在する代替的(altern
ative)リボソーム結合部位までに少なくとも対応
する領域、そして好ましくは、内部開始コドン、すなわ
ちコドン140までの対応する領域にサーマス・スペー
シスDNAポリメラーゼ遺伝子配列を含む。従って、リ
ボソーム結合部位及び好ましくはMet140Tmaの
翻訳を担当する開始コドンを含む領域までのTma D
NAポリメラーゼ遺伝子配列は、サーマス・スペーシス
DNAポリメラーゼ遺伝子のその対応する領域により置
換される。サーマス・スペーシスDNAポリメラーゼ遺
伝子のその対応する領域は、切断されたタンパク質の不
所望の内部開始を提供しない。結果として、キメラDN
Aポリメラーゼ遺伝子を含む組換え発現系は、もっぱら
完全な長さのキメラDNAポリメラーゼを発現する。
DNAポリメラーゼに由来する部分、及びTma DN
Aポリメラーゼに由来する部分から成るキメラ酵素であ
る。そのキメラ酵素は、キメラ遺伝子、すなわちキメラ
酵素をコードし、そしてサーマス・スペーシスDNAポ
リメラーゼ遺伝子に由来する部分及びTma DNAポ
リメラーゼ遺伝子に由来する部分から成るDNAから調
製される。キメラ遺伝子は、下記に詳細に記載されるよ
うに、分子生物学の分野において良く知られている標準
の遺伝子操作技法を用いて、サーマス・スペーシスDN
Aポリメラーゼ遺伝子及びTma DNAポリメラーゼ
遺伝子から生成される。
遺伝子は、アメリカ特許第5,420,029号及び第
5,466,591号に記載される。Tma DNAポ
リメラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列、及びそのコード
されたタンパク質の完全なアミノ酸配列が、そこに記載
されている。前記’029号特許の例5は、プラスミド
pTma01(1990年11月7日にATCC N
o.68471の寄託番号下でE.コリDG101,p
BSM:Tma Xma7−1として寄託される;19
98年5月22日にATCC No.98764として
再寄託される)及びpTma04(1990年11月7
日にATCC No.68472下でE.コリDG10
1,pBSM:Tma Xma11−1δ Ba/Bg
1として寄託される;1998年5月22日にATCC
No.98765として再寄託される)により開始す
る完全な長さのTma DNAポリメラーゼを含む種々
のプラスミド、たとえばプラスミドpTma12−1及
びpTma13の構成を記載する。それらの発現ベクタ
ーのいづれかが、Tma DNAポリメラーゼ遺伝子の
源として適切である。
配列及びそのコードされたタンパク質のアミノ酸配列を
包含する、多くのサーマス・スペーシスからのDNAポ
リメラーゼをコードする遺伝子は記載されている。多く
のそれらの遺伝子は、公開されているプラスミドから得
ることができる。追加のサーマス・スペーシスからの遺
伝子は、アメリカ特許第5,079,352号;第5,
455,170号;第5,405,774号及び第5,
466,591号(引用により本明細書に組込まれる)
に記載される方法を用いて宿主生物から得られる。
遺伝子は、アメリカ特許第5,079,352号及び第
5,466,591号に記載される。Taq DNAポ
リメラーゼのヌクレオチド配列、及びそのコードされた
タンパク質の完全なアミノ酸配列がそこに記載されてい
る。前記’352号特許の例V−VII は、プラスミドp
FC83(1987年5月29日に寄託されたATCC
67422;1998年5月22日にATCC N
o.98763として再寄託された)及びpFC85
(1987年5月29日に寄託されたATCC 674
21;1998年5月22日にATCC No.987
62として再寄託された)により開始する完全な長さの
Taq DNAポリメラーゼ遺伝子を含む種々の発現プ
ラスミド、たとえばプラスミドpLSP1,pLSG
2,pSYC1578,pLSG5及びpLSG6の構
成を記載する。それらの発現ベクターのいづれかが、T
aq DNAポリメラーゼ遺伝子の源として適切であ
る。
遺伝子、前記遺伝子を得るための方法、及び前記遺伝子
を含む発現プラスミドが、アメリカ特許第5,618,
711号及び第5,466,591号に記載される。T
Z05 DNAポリメラーゼをコードする遺伝子、前記
遺伝子を得るための方法、及び前記遺伝子を含む発現プ
ラスミドが、アメリカ特許第5,455,170号及び
第5,466,591号に記載される。
ドする遺伝子、前記遺伝子を得るための方法、及び前記
遺伝子を含む発現プラスミドが、アメリカ特許第5,4
05,774号及び第5,466,591号に記載され
る。Tfi DNAポリメラーゼ遺伝子は、Akhme
tzjanov andVakhitov,1992,
Nucleic Acids Research20
(21):5839(引用により本明細書に組込まれ
る)に記載される。
照された特許に記載される方法を用いてATCC 43
280から回収され得る(また、1984,FEMS
Microbiol.Lett.22:149−153
(1984)も参照のこと)。Tca DNAポリメラ
ーゼ遺伝子は、Kwon,1997,Mol.Cell
s 7(2):264−271に記載されており;そし
てそのヌクレオチド配列は、EMBL/GenBank
受託番号U62584として入手できる。
メラーゼ遺伝子は、次のATCC寄託から、上記引用さ
れる特許に記載される技法を用いて回収され得る:AT
CC43814及び43815(Alfredsso
n,1986,Appl.Environ.Micro
biol.52:1313−1316を参照のこと);
ATCC 27978(Ramaley,1970,
J.Bacteriol.114:556−562;1
973;前記、103:527−528を参照のこ
と);ATCC 31674(アメリカ特許第4,44
2,214号及び第4,480,036号を参照のこ
と);ATCC 35948(T.ルベル(T.rub
er),Loginova,1984,Int.J.S
yst.Bacteriol.34:498−499を
参照のこと)。すべての文献は引用により本明細書に組
込まれる。
eursche Sammlungvon Mikro
organismen(DSM)寄託から、上記引用さ
れる特許に記載される技法を用いて回収され得る:DS
M:1279(Loginova,など.,1975,
Izv.Akad.Nauk SSSK Ser.Bi
ol.:304−307を参照のこと);DSM:57
9;DSM:625(NUM:2248)(Degry
seなど.,1978,Arch.Microbio
l.189:196);DSM:1279(NUM:3
844)(Loginovaなど.,1984,In
t.J.Syst.Bacteriol.:498−4
99を参照のこと);及びDSM:625(NUM:1
002)(Brook and Freeze,196
9,J.Bacteriol.:289−297を参照
のこと)。すべての文献は、引用により本明細書に組込
まれる。
は、T.オシマイ(T.oshimai)(Willi
amsなど.,1996,Int.J.Syst.Ba
cteriol.46(2):403−408を参照の
こと);T.シルベヌス(T.silvanus)及び
T.クリアロフィラス(T.chliarophilu
s)(Tenreiroなど.,1995,Int.
J.Syst.Bacteriol.45(4):63
3−639を参照のこと);T.スコトダクタス(T.
scotoductus)(Tenreiroなど.,
1995,Res.Microbiol.146
(4):315−324を参照のこと);及びT.ルベ
ル(T.ruber)(Shadrinaなど.,19
82,Mikrobiologiia 51(4):6
11−615を参照のこと)を包含する(前記すべての
文献は引用により本明細書に組込まれる)。
よく知られた技法のみを用いて、当業者は、DNAポリ
メラーゼ遺伝子から、種々の宿主システムのいづれかに
おいて本発明のキメラDNAポリメラーゼを発現するた
めに適切なキメラ遺伝子を含むいづれかの数の発現ベク
ターを調製することができるであろう。
遺伝子は、Taq DNAポリメラーゼからのアミノ酸
1−190及びTma DNAポリメラーゼからのアミ
ノ酸191−893から成り、ここで前記両領域は関連
するエキソヌクレアーゼ活性を排除するために適切に変
異誘発される。この好ましい態様は、上記の寄託された
プラスミドから得られた又は宿主生物から回収された、
Taq DNAポリメラーゼ及びTma DNAポリメ
ラーゼ遺伝子から直接的に構成され得る。しかしなが
ら、そのようなキメラDNAポリメラーゼは、1997
年5月28日に寄託番号第98443号としてATCC
に寄託されたプラスミドpUC18:Tma25から最
とも容易に構成され得る。
aq DNAポリメラーゼのアミノ酸1−190及びT
ma DNAポリメラーゼのアミノ酸191−893か
ら成るキメラタンパク質をコードするキメラ遺伝子を含
む。pUC18:Tma25によりコードされるキメラ
タンパク質は、Taq DNAポリメラーゼ部分におい
てG46D変異を含む。pUC18:Tma25のキメ
ラ遺伝子のヌクレオチド配列は、配列番号9として提供
される。
現ベクター中にサブクローニングし、コードされたタン
パク質の3′→5′エキソヌクレアーゼ活性を弱めるか
又は排除する1又は複数の点変異を導入し、そしてTm
a DNAポリメラーゼ部分にF730Y変異を導入す
ることによって、pUC18:Tma25から構成され
る。5′−ヌクレアーゼドメインにG46D変異、3′
→5′エキソヌクレアーゼドメインにD323A及びE
325A変異、及びTma DNAポリメラーゼ部分に
F730Y変異を含むキメラタンパク質をコードする、
好ましい発現系の構成は、実施例に記載される。
−190をコードするpUC18:Tma25のヌクレ
オチド配列は、アメリカ特許第5,466,591号に
記載されるプラスミドpRDA3−2に関連し、そして
従って、そこに記載されるG46D変異を含むアミノ酸
配列をコードする。pRDA3−2及び従って、pUC
18:Tma25のヌクレオチド配列はまた、サイレン
トである、すなわちコードされたアミノ酸配列を変更し
ない生来のTaq DNAポリメラーゼ遺伝子配列(配
列番号9)に対する追加の変異を含む。
は多数のDNA配列が、いづれか一定のアミノ酸配列を
コードし、そしてこの場合、同等である。下記に説明さ
れるように、発現ベクターが挿入されるであろう宿主細
胞の好ましいコドン使用に基づいて、発現ベクターへの
使用のための1又はもう1つの同等のDNA配列を選択
することが所望される。本発明は、キメラ酵素をコード
するすべてのDNA配列を包含することが意図される。
従って、本発明のキメラ遺伝子は、野生型サース種及び
Tma DNAポリメラーゼ遺伝子からの配列のみを含
むことに制限されないが、しかし本発明のキメラDNA
ポリメラーゼをコードするいづれかのDNA配列を含む
ことができる。
ンを用いて実施される。組換え発現クローンの構成、発
現クローンによる宿主細胞の形質転換、及び発現を促進
する条件下での形質転換された宿主細胞の培養は、当業
界において良く理解されている分子生物学の技法を用い
て、宿主の手段で実施され得る。それらの段階の個々の
ための方法は、下記に一般的に記載される。好ましい方
法は、実施例に詳細に記載される。
における適切な制御配列により作用可能な連鎖における
コード配列を置換することによって構成される。ベクタ
ーは、宿主細胞において自律的に複製し、又は宿主細胞
の染色体DNA中に組込むように企画され得る。得られ
るクローンは適切な宿主を形質転換するために使用さ
れ、そしてその形質転換された宿主がコード配列の発現
のために適切な条件下で培養される。発現されたタンパ
ク質は、多くの場合、タンパク質の回収及び精製は必要
ではないが、培地又は細胞から単離される。
なクローンの構成は、当業界において良く知られている
標準の連結及び制御技法を用いる。一般的に、単離され
たプラスミド、DNA配列又は合成されたオリゴヌクレ
オチドが、切断され、修飾され、そして所望する形で再
連結される。適切な制限部位は、通常利用できない場
合、発現クローンの構成を促進するためにコード配列の
末端に付加され得る。
一般的に理解され、そして市販の制限酵素の製造業者に
より規定される条件下で、適切な制限酵素(又は複数の
酵素)により処理することによって実施される。たとえ
ば、Amersham(Arlington Heig
hts,IL),Boehringer Mannhe
im(Indianapolis,IN)及びNew
England Biolabs(Beverly,M
A)からの製品カタログを参照のこと。一般的に、約1
μgのプラスミド又は他のDNAが、約20μlの緩衝
溶液における1単位の酵素により切断され;下記例にお
いては、過剰の制限酵素が一般的に、DNAの完全な消
化を確保するために使用される。
1〜2時間のインキュベーション時間が典型的である。
個々のインキュベーションの後、タンパク質はフェノー
ル及びクロロホルムによる抽出により除かれ;この抽出
の後、エーテル抽出、及びエタノールによる沈殿により
水性画分からのDNAの回収が伴なう。所望により、切
断されたフラグメントのサイズ分離が、標準の技法を用
いて、ポリアクリルアミドゲル又はアガロースゲル電気
泳動により実施され得る。たとえば、Maxamな
ど.,Methods in Znzymology,
1980,65:499−560を参照のこと。
限−切断されたフラグメントは、50mMのトリス(pH
7.6)、50mMのNaCl,10mMのMgCl2 ,1
0mMのDTT及び5〜10μMのdNTPの溶液におい
て20℃〜25℃で約15〜25分のインキュベーショ
ン時間を用いて、4種のデオキシヌクレオシド三リン酸
(dNTP)の存在下で、E.コリDNAポリメラーゼ
の大きなフラグメント(クレノウ)により処理すること
によって、ブラント末端化(二本鎖末端)され得る。
ィルインし、そして4種のdNTPが存在する場合でさ
え、突出する3′一本鎖をチューバックする。所望によ
り、選択的修復が、前記突出する末端の性質により指図
される制限内に1又は複数の選択されたdNTPを供給
することによって実施され得る。クレノウによる処理の
後、その混合物がフェノール/クロロホルムにより抽出
され、そしてエタノール沈殿される。類似する結果が、
S1ヌクレアーゼを用いて達成され得る。なぜならば、
S1ヌクレアーゼによる適切な条件下での処理は核酸の
いづれかの一本鎖部分の加水分解をもたらすからであ
る。
〜30μlの体積において実施される:20mMのトリス
−Cl,pH7.5,10mMのMgCl2 ,10mMのDT
T,33μg/mlのBSA,10〜50mMのNaCl、
及び40μMのATP及び0.01−0.02(Weis
s)単位のT4 DNAリガーゼ(0℃)(相補的一本
鎖末端を有するフラグメントの連結のための)又は1mM
のATP及び0.3−0.6単位のT4 DNAリガー
ゼ(14℃)(“ブラント末端”連結のための)のいづ
れか。相補的末端を有するフラグメントの分子間連結は
通常、33〜100μg/mlの合計DNA濃度(5〜1
00nMの合計末端濃度)で実施される。分子間ブラント
末端連結(通常、任意には、20〜30倍モル過剰のリ
ンカーを用いる)が1μMの合計末端濃度で実施され
る。
グメントが、5′リン酸を除去し、そしてベクターの再
連結及び再構成を妨げるために細菌又はウシ小腸アルカ
リホスファターゼ(BAP又はCIAP)により通常処
理される。BAP及びCIAP消化条件は、当業界にお
いて良く知られており、そして公開されたプロトコール
は市販されているBAP及びCIAP酵素を通常付随す
る。核酸フラグメントを回収するためには、調製物がフ
ェノール−クロロホルムにより抽出され、そしてエタノ
ール沈殿され、ホスファターゼが除去され、そしてDN
Aが精製される。他方では、所望しないベクターフラグ
メントの再連結は、適切な制限部位が利用できる場合、
連結の前又は後、制限酵素消化により阻止され得る。
ド構成のための正しい連結は、その連結混合物により適
切な宿主、たとえばE.コリ株DG101(ATCC
47043)又はE.コリ株DG116(ATCC 5
3606)をまず形質転換することによって確認され
る。好結果をもたらす形質転換体は、当業界において理
解されているように、アンピシリン、テトラサイクリン
又は他の抗生物質耐性により、又は他のマーカーを用い
ることにより、プラスミド構成の態様に依存して選択さ
れる。
意には、クロラムフェニコール増幅(Clewell,
1972,J.Bacteriol.110:667)
に続いて、Clewellなど.,1969,Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA 62:11
59の方法に従って調製される。他方では、プラスミド
DNAが、Bethesda Research La
boratoriesPublication Foc
us 5(2)のページ11の“塩基−酸”抽出法を用
いて調製され得、そしてひじょうに純粋なプラスミドD
NAが、DNAのCsCl/臭化エチジウム超遠心分離
により前記プロトコールの段階12〜17を置換するこ
とによって得られる。
分析され、そして/又はSangerなど.,197
7,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
74:5463のジデオキシ方法(Messingな
ど.,1981,Nuc.Acids.Res.9:3
09によりさらに記載されるような)により、又はMa
xamなど.,1980,Methods in En
zymology 65:499の方法により配列決定
される。
は、遺伝子を発現するために使用される宿主細胞のタイ
プに依存する。一般的に、原核、酵母、昆虫、又は哺乳
類細胞が宿主として使用される。原核宿主は一般的に、
組換えタンパク質の生成のために最とも効果的且つ便利
な宿主であり、そして従って、タンパク質の発現のため
に好ましい。
頻繁に使用される原核生物は、E.コリである。しかし
ながら、E.コリ以外の微生物株、たとえばバシラス
(Bacillus)、たとえばバシラス スブチリス
(Bacillus subtilis),プソイドモ
ナス(Pseudomonas)の種々の種、及び他の
細菌株が、タンパク質の組換え発現のためにまた使用さ
れ得る。そのような原核システムにおいては、宿主又は
その宿主と適合する種に由来する複製部位及び制御配列
を含むプラスミドベクターが典型的には、使用される。
構造体の発現のためには、GCSC#6135としての
E.コリGenetic Stock Centerか
ら得られたE.コリK12株MM294が、宿主として
使用され得る。PL NRBS 又はPL TJRBS制御配列を有
する発現ベクターのためには、E.コリK12株MC1
00λ溶原菌、すなわちN7 N53cI857 Sus
P80(ATCC 39531)が使用され得る。198
7年4月7日にATCC(ATCC 53606)に寄
託されたE.コリDG116、及び1985年3月29
日にATCC(ATCC53075)に寄託されたE.
コリKB2はまた、有用な宿主細胞である。M13ファ
ージ組換え体のためには、ファージ感染に対して敏感な
E.コリ株、たとえばE.コリK12株DG98(AT
CC 39768)が使用される。DG98株は、19
84年7月13日にATCCに寄託された。
ivarなど.,1977,Gene 2:95により
記載されるpBR322の誘導体を用いて形質転換され
る。プラスミドpBR322は、アンピシリン及びテト
ラサイクリン耐性のための遺伝子を含む。それらの薬物
耐性マーカーは、所望するベクターの構成において保持
されるか、又は破壊され得、そしてその結果、所望する
組換え体の存在の検出を助けることができる。
ボソーム結合部位配列と共に、任意にはオペレーターを
有する転写開始のためのプロモーターは、β−ラクタマ
ーゼ(ペニシリナーゼ)及びラクトース(lac)プロ
モーターシステム(Changなど.,1977,Na
ture 198:1056)、トリプトファン(tr
p)プロモーターシステム(Goeddelなど.,1
980,Nuc.Acids Res.8:405
7)、及びλ−由来のPL プロモーター(Shimat
akeなど.,1981,Nature 292:12
8)並びに遺伝子Nリボソーム結合部位(NRBS )を包
含する。移植可能な制御システムカセットが、1987
年12月8日に発行されたアメリカ特許第4,711,
845号に示されている。
個の塩基対内での切断を可能にする少なくとも1つの制
御部位を有する第3DNA配列の上流に位置するNRBS
に操作可能的に連結されるPL プロモーターを含んで成
る。1986年10月8日に公開されたヨーロッパ特許
公開第196,864号においてChangなど.によ
り記載されるホスファターゼA(phoA)システムが
また有用である。しかしながら、原核生物と適合でき
る、いづれかの利用できるプロモーターシステムが、本
発明の発現ベクターを構成するために使用され得る。
また、粗換え宿主細胞としても使用され得る。サッカロ
ミセス セレビシアエ(Saccharomyces
cerevisiae)、すなわちパン酵母の実験室用
菌株が最ともしばしば使用されるが、但し、多くの他の
菌株も通常利用できる。複製の2ミクロン起点を有する
ベクターが通常であるが(Broach,1983,M
eth.Enz.101:307)、酵母発現のために
適切である他のプラスミドベクターも知られている(た
とえば、Stinchcombなど.,1979,Na
ture 282:39;Tschempeなど.,1
980,Gene 10:157;及びClarkeな
ど.,1983,Meth.Enz.101:300を
参照のこと)。
素の合成のためのプロモーターを含む(Hessな
ど.,1968,J.Adv.Enzyme Reg.
7:149;Hollandなど.,1978,Bio
technology 17:4900;及びHoll
andなど.,1981,J.Biol.Chem.2
56:1385)。当業界において知られているさらな
るプロモーターは、3−ホスホグリセリン酸キナーゼの
ためのプロモーター(Hitzemanなど.,198
0,J.Biol.Chem.255:2073)、及
び他の解糖酵素、たとえばグリセルアルデヒド−3−リ
ン酸デヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルビン酸デ
カルボキシラーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、グルコー
ス−6−リン酸イソメラーゼ、3−ホスホグリセリン酸
ムターゼ、ピルビン酸キナーゼ、トリオースリン酸イソ
メラーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼ及びグルコキ
ナーゼのためのプロモーターを包含する。
利点を有する他のプロモーターは、アルコールデヒドロ
ゲナーゼ2、イソシトクロムC、酸性ホスファターゼ、
窒素代謝に関連する分解酵素、及びマルトース及びガラ
クトース使用を担当する酵素のためのプロモーター領域
である(Holland、前記)。ターミネーター配列
はまた、コード配列の3′末端で配置される場合、発現
を増強するために使用され得る。そのようなターミネー
ターは、酵母由来の遺伝子におけるコード配列に続く
3′未翻訳領域に見出される。酵母適合性プロモータ
ー、複製の起点、及び他の制御配列を含むいづれかのベ
クターが、酵母発現ベクターの構成への使用のために適
切である。
来する真核宿主細胞培養物においても発現され得る。た
とえば、Tissue Culture,Academ
icPress,Cruz and Patterso
n,editors(1973)を参照のこと。有用な
宿主細胞系は、COS−7,COS−A2,CV−1、
ネズミ細胞、たとえばネズミ骨髄腫N51及びVER
O,HeLa細胞、及びチャイニーズハムスター卵巣
(CHO)細胞を包含する。
哺乳類細胞と適合するプロモーター及び制御配列、たと
えばSimian Virus 40(SV40)から
の通常使用される初期及び後期プロモーター(Fier
sなど.,1978,Nature 273:11
3)、又は他のウィルスプロモーター、たとえばポリオ
ーマ、アデノウィルス2、ウシ乳頭腫ウィルス(BP
V)又は鳥類肉腫ウィルスに由来するプロモーター、又
は免疫グロブリンプロモーター及び熱ショックプロモー
ターを包含する。BPVベクターシステムを用いて哺乳
類系においてDNAを発現するためのシステムが、アメ
リカ特許第4,419,446号に開示される。
601,978号に記載される。哺乳類宿主システム形
質転換の一般的な観点がアメリカ特許第4,399,2
16号(AL xel)により記載されている。“エンハ
ンサー”領域はまた、発現の最適化においても重要であ
り;それらは一般的に、プロモーター領域の上流に見出
される配列である。複製の起点は、必要とされる場合、
ウィルス源から得られる。しかしながら、染色体中への
組込みは、真核生物におけるDNA複製のための通常の
機構である。
得、そして植物細胞と適合できる制御配列、たとえばノ
パリンシンターゼプロモーター及びポリアデニル化シグ
ナル配列(Depickerなど.,1982,J.M
ol.Appl.Gen.1:561)が利用できる。
バキュロウィルスベクターにより供給される制御システ
ムを利用する、昆虫細胞使用の発現系がまた記載されて
いる(Millerなど.,Genetic Engi
neering(1986),Setlowなど.,e
ds.,Plenum Publishing,Vo
l.8,pp.277−297)。昆虫細胞に基づく発
現は、スポドプテラフルギペイダ(Spodopter
a frugipedia)において達成され得る。そ
れらのシステムはまた、組換え酵素の生成においても好
都合である。
は、そのような細胞に対して適切な標準の技法を用いて
なされる。Cohen,1972,Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA 69:2110により
記載されるような、塩化カルシウムを用いるカルシウム
処理が、実質的な細胞壁バリヤーを含む、原核生物又は
他の細胞のために使用される。アグロバクテリウム ツ
メファシエンス(Agrobacterium tum
efaciens)による感染(Shawなど.,19
83,Gene 23:315)が、一定の植物細胞の
ために使用される。哺乳類細胞のためには、Graha
m and van der Eb,1978,Vir
ology 52:546のリン酸カルシウム沈殿法が
好ましい。酵母の形質転換は、Van Solinge
nなど.,1977,J.Bact.130:946及
びHsiaoなど.,1979,Proc.Natl.
Acad.Sci.USA 76:3829の方法に従
って実施される。
修飾しないで、宿主細胞のコドン使用とより適合できる
配列を供給するために本発明の酵素をコードするDNA
の配列を修飾することが所望される。初期5〜6のコド
ンに対するそのような修飾は、発現効率を改良すること
ができる。発現効率を改良するために修飾されている
が、しかし同じアミノ酸配列をコードするDNA配列
は、同等であり、そして本発明により包含されると思わ
れる。
異誘発方法が利用でき、そして当業界において良く知ら
れている(たとえば、Sambrookなど.,Mol
ecular Cloning:A Laborato
ry Manual,Cold Spring Har
bor,1989、第2版、Chapter 15.5
1,“Oligonucleotido−mediat
ed Mutagenesis”,(引用により本明細
書に組込まれる)を参照のこと)。ポリメラーゼ鎖反応
(PCR)は、部位特異的変異誘発を行なうために用い
られ得る。
の技法においては、所望する変異をコードする合成オリ
ゴヌクレオチドが、変異誘発プライマーの延長生成物の
構成のために鋳型として作用する、一本鎖ベクター、た
とえばpBSM13+誘導体に含まれる相補的核酸配列
の合成を方向付けるためにプライマーとして使用され
る。変異誘発されたDNAを用いて、宿主細胞が形質転
換され、そして形質転換された細菌の培養物がプレート
され、そして同定される。
形質転換体のDNAのニトロセルロースフィルター又は
他の膜へのトランスファー、及び修飾された配列への正
確なハイブリダイゼーションを可能にするが、しかし元
の変異誘発されていない鎖とのハイブリダイゼーション
を妨げる温度でのキナーゼ処理された合成変異誘発プラ
イマーによりハイブリダイズされた“リフト(lif
t)”を包含する。プローブとハイブリダイズするDN
Aを含む形質転換体が次に培養され(DNAの配列が一
般的に、配列分析により確認される)、そして修飾され
たDNAの貯蔵として作用する。
されると、そのタンパク質の精製が所望される。種々の
精製方法が、本発明の組換え熱安定性DNAポリメラー
ゼを精製するために使用され得る。例としては、アメリ
カ特許第4,889,818号;第5,352,600
号及び第5,079,352号に記載されるTaqDN
Aポリメラーゼを精製するための方法;アメリカ特許第
5,618,711号及び第5,310,652号に記
載されるサーマスサーモフィリス(Tth)からDNA
ポリメラーゼを精製するための方法;及びアメリカ特許
第5,374,553号及び第5,420,029号に
記載されるTma DNAポリメラーゼを精製するため
の方法を挙げることができる。それらのDNAポリメラ
ーゼを精製するための方法はまた、アメリカ特許第5,
466,591号にも記載される。上記特許のすべて
は、引用により本明細書に組込まれる。
ーゼの発現は、中温菌の細菌宿主細胞である。E.コリ
において実施される。E.コリ宿主タンパク質は感熱性
であるので、組換え熱安定性DNAポリメラーゼは、粗
溶解物を熱不活性化することによって実質的に富化され
得る。この段階は、他の細胞溶解物タンパク質とのDN
Aポリメラーゼのイオン性相互作用を減じるために、十
分量の塩(典型的には、0.2〜0.4Mの硫酸アンモ
ニウム)の存在下で行なわれる。精製されたDNAポリ
メラーゼの活性は、Lawyerなど.,1989,
J.Biol.Chem.264:6427(引用によ
り本明細書に組込まれる)に記載のようにしてアッセイ
される。
リメラーゼ酵素は、1又は複数の非イオン性ポリマー界
面活性剤を含む緩衝液に貯蔵されるべきである。そのよ
うな界面活性剤は一般的に、約100〜250,00
0、好ましくは約4,000〜200,000ドルトン
の範囲の分子量を有し、そして約3.5〜約9.5、好
ましくは約4〜8.5のpHで酵素を安定化するものであ
る。そのような界面活性剤の例は、McCutcheo
n Division of MC Publisli
ng Co.,175 Rock Road,Clen
Rock,NJ(USA)により出版されたMcCu
tcheon’s Emnlsifiers & De
tergents,North American e
dition(1983)の295〜298ページに特
定されるものを包含する(その開示は、引用により本明
細書に組込まれる)。
された脂肪アルコールエーテル及びラウリルエーテル、
エトキシル化されたアルキルフェノール、オクチルフェ
ノキシポリエトキシエタノール化合物、変性されたオキ
シエチル化された及び/又はオキシプロピル化された直
鎖アルコール、ポリエチレングリコールモノオレエート
化合物、ポリソルベート化合物、及びフェノール性脂肪
アルコールエーテルから成る群から選択される。より特
定には、ICI Americas Inc.(Wil
minton,DE)からのTween 20TM、すな
わちポリエトキシエチル化された(20)ソルビタンモ
ノラウレート、及びBASF Wyandotte C
orp.(Parsippany,NJ)からのIco
nolTMNP−40、すなわちエトキシル化されたアル
キルフェノール(ノニル)が好ましい。
ポリメラーゼが必要であるか又は所望されるいづれかの
目的のために使用され得る。好ましい態様においては、
酵素はDNA配列決定のためである(Innisな
ど.,1988,Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA 85:9436−9440;引用により本
明細書に組込まれる)。次の例は、例示的であって、本
発明の範囲を限定するものではない。それらの例におい
て、すべての百分率は、特にことわらない限り、固体の
場合、重量によってであり、そして液体の場合、体積に
よってである。
を用いて、ヌクレオチド配列、配列番号9を有する遺伝
子を含む寄託されたプラスミドpUC18:Tma25
から構成される。下記により詳細に記載される、関与す
る段階は、次の通りである。−pUC18:Tma25
に含まれるDNAポリメラーゼコード配列を、pDG1
60発現ベクター中にサブクローン化し、プラスミドp
TMA25をもたらす。
特異的プライマー指図された変異誘発によりpTMA2
5に付加し、プラスミドpTMA30をもたらす。 −次に、pTAM30からの変異誘発された遺伝子コー
ド配列を、コドン1−283が欠失されるようにpDG
184発現ベクター中にサブクローン化し、プラスミド
pTMA31をもたらす。 −F730Y変異を、部位特異的プライマー指図された
変異誘発によりpTMA31に付加し、プラスミドpT
MA31〔F730Y〕をもたらす。
730Y〕からの変異誘発されたコード配列のフラグメ
ントを、その対応する変異誘発されていないフラグメン
トを置換するためにpTMA30中にサブクローン化
し、プラスミドpTMA30〔F730Y〕をもたら
す。
に続いて、E.コリ株DG116宿主細胞を、プラスミ
ド構造体により形質転換する。アンピシリン耐性(プラ
スミド含有)コロニーを、標準方法を用いて、所望する
プラスミドの存在についてスクリーンする。典型的に
は、第1のコロニーを、ゲル電気泳動サイズ分別により
予測されるサイズのプラスミドの存在について選択す
る。候補体コロニーを、1又は複数の制限酵素による消
化に続いて、予測されるフラグメントパターンを示すプ
ラスミドについてさらにスクリーンする。最終的に、突
然誘発された部位及び連結接合部分を配列決定し、意図
された配列を確認する。
第5,618,711号(引用により本明細書に組込ま
れる)に記載される。プラスミドpDG160は、バク
テリオファージλPL プロモーター及び遺伝子Nリボソ
ーム結合部位(アメリカ特許第4,711,845号、
引用により本明細書に組込まれる)、ポリリンカー中に
クローン化された配列がλPL プロモーターの制御下で
発現され得るように配置された制限部位ポリリンカー及
び遺伝子Nリボソーム結合部位、及びバシラス・スリン
ギエンシス(Bacillus thuringien
sis)デルタ−トキシン遺伝子からの転写ターミネー
ター(アメリカ特許第4,666,848号を参照のこ
と、引用により本明細書に組込まれる)を含んで成るク
ローニング及び発現ベクターである。プラスミドpDG
160はまた、そのプラスミドを、コピー数のために感
温性にする変異誘発されたRNAII遺伝子を担持する
(アメリカ特許第4,631,257号を参照のこと、
引用により本明細書に組込まれる)。
をひじょうに有用で且つ強力な発現ベクターにするため
に強力して作用する。30〜32℃で、プラスミドのコ
ピー数は低く、そして感温性リプレッサー遺伝子、たと
えばcI857を担持する宿主細胞においては、PL プ
ロモーターは機能しない。しかしながら、37〜41℃
で、プラスミドのコピー数は30〜32℃でのコピー数
よりも50倍高く、そしてcI857リプレッサーが不
活性化され、PL プロモーターの機能を可能にする。プ
ラスミドpDG160はまた、アンピシリン耐性(Am
pR)マーカーも担持する。要約すると、プラスミドp
DG160は、AmpRマーカー、PLプロモーター及
び遺伝子Nリボソーム結合部位、ポリリンカー及びBT
cryPRE(BT陽性逆調節要素、アメリカ特許第
4,666,848号)を、ColE1 coptsベク
ターに含んで成る。
第5,420,029号(引用により本明細書に組込ま
れる)に記載される。プラスミドpDG184は、挿入
された遺伝子の開始コドンでNcoI部位を含むよう修
飾された、pDG160の誘導体である。前記プラスミ
ドの残りは、pDG160からであり、機能的に変更さ
れていない。
ラーゼコード配列を、pDG160発現プラスミド中に
次の通りにしてサブクローン化する: A.プラスミドpUC18:Tma25、すなわち53
47個の塩基対(bp)のプラスミドを、位置2084
(コード配列の最初のヌクレオチドから出発して番号付
けされた)で切断するNspVによる消化により線状化
する。 B.NspV消化に起因する線状化されたプラスミド
を、ヌクレオチド(nt)位置1661,1989,2
039及び2686で切断するBamHIによりさらに
消化する。DNAポリメラーゼ遺伝子の3′末端を含む
602bpのNspV/BamHIフラグメントを、ゲル
精製する。
因する線状化されたプラスミドを、位置2629及び5
342で切断するHindIII によりさらに消化する。
DNAポリメラーゼ遺伝子の5′末端を含む2089bp
のNspV/HindIII フラグメント(nt5343
−2084)をゲル精製する。 D.プラスミドpDG160を、HindIII 及びBa
mHIにより消化し、そしてウシ腸アルカリホスファタ
ーゼ(CIAP)により処理し、5′リン酸を除去し、
そしてベクターの連結及び再構成を阻止する。他方で
は、その消化されたベクターフラグメントを、ゲル精製
する。
メントを、段階Dからの消化されたpDG160プラス
ミドと共に、合計のDNA1μl当たり10〜40ngの
濃度で2:2:1の比で組合し、そして連結し、821
8bpのプラスミドをもたらす。 F.連結生成物を用いて、E.コリDG116細胞(上
記に記載される)を形質転換し、そしてpTMA25と
称する所望するプラスミドを含む形質転換体コロニー
を、スクリーニングにより同定する。
A D323A及びE325Aアミノ酸変異をもたらす、p
TMA25の配列のコードするDNAポリメラーゼにお
ける変異を、部位−特異的プライマー指図された変異誘
発を用いて行なう。後での操作における便利さのため
に、BglII制限酵素切断部位を排除し、そしてSpe
I制限酵素切断部位を創造する追加の変異誘発を行な
う。それらの追加の変異は、コードされたアミノ酸配列
が変更されないように行なわれる。
する、配列番号9のヌクレオチド958−988に対応
する変異誘発性上流プライマー。 −プライマーP2:プライマーP1の逆補体から成る変
異誘発性下流プライマー。 −プライマーP3:XbaI部位(ヌクレオチド621
−626)を包含する、配列番号9のヌクレオチド60
8−627に対応する上流プライマー。 −プライマーP4:SacI部位の一部(ヌクレオチド
1318−1323)を包含する、配列番号9のヌクレ
オチド1319−1339に対応する下流プライマー。
配列番号9のコード鎖のヌクレオチド958−988か
ら成るが、但し、下記表に示される変更は伴わない。コ
ドン323(ヌクレオチド967−969)における変
更は、BglII部位の排除をもたらした。コドン326
(ヌクレオチド966−978)及び327(ヌクレオ
チド979−981)における変更は、コードされたア
ミノ酸の配列に影響を及ぼさないが、しかしSpeI部
位の創造をもたらす。
される。すべての増幅は、当業界において良く知られて
いる条件下でPCRにより実施される。たとえば、増幅
は、Ampli Taq登録商標 DNAポリメラーゼ
を有するGeneAmp PCR Reagent K
it(Perkin Elmer,Norwalk,C
T)を用いて、実施され得る。 A.コード配列の領域を、プライマーP3及びP2を用
いて、精製されたpTMA25から増幅し、そしてその
得られる381bpの増幅された生成物をゲル精製する。
及びP4を用いて、精製されたpTMA25から増幅
し、そしてその得られる382bpの増幅された生成物を
ゲル精製する。 C.段階A及びBからの増幅された生成物を組合し、9
5℃で熱変性し、アニーリングし、そして標準の技法を
用いて、DNAポリメラーゼにより延長する。 D.段階Cからのアニーリングされ、そして延長された
複合DNAを、プライマーP3及びP4を用いて再増幅
し、そしてその得られる732bpの増幅された生成物を
ゲル精製する。 E.段階Dからの増幅されたDNAを、XbaI及びS
acIにより消化する。
びSacIにより消化し、そしてウシ腸アルカリホスフ
ァターゼ(CIAP)により処理し、5′リン酸を除去
し、そしてベクターの再連結及び再構成を阻止する。 G.段階Eからの消化されたDNAを、段階Fからの消
化されたプラスミドと、3:1の比で組合し、そして連
結する。 H.前記連結生成物を用いて、E.コリDG116細胞
を形質転換し、そしてpTMA30と称する、所望する
プラスミドを含む形質転換体コロニーを、スクリーニン
グすることにより同定する。
れた遺伝子を、コドン1−283が欠失されるようにp
DG184発現ベクター中にサブクローン化する。ここ
で使用されるヌクレオチド位置数は、プラスミド内の位
置を言及し、ここで位置1はPL プロモーターの上流の
EcoRI部位により定義される。サブクローン化は次
の通りにして行なわれる。
ミドpTMA30を、ヌクレオチド位置4443で切断
するMluI;位置1210,4761,5769及び
5874で切断するBspHI;及び位置7827で切
断するAflIIにより消化する。所望するフラグメント
の、単離を促進するために、AflII消化を行ない、所
望する3233bpのBspHI/MluIフラグメント
にサイズ的に類似する3554bpのBspHI/Bsp
HIフラグメントをさらに分解する。前記消化は、32
33,1952,1601,1008,318及び10
5bpの長さを有する6種のフラグメントを生成した。前
記プラスミドのヌクレオチド1211−4443に対応
する3233bpのBspHI/MluIフラグメント
を、ゲル電気泳動により単離する。
DG184を、位置1699で切断するMluI、及び
位置284で切断するNcoIにより消化する。その消
化されたフラグメントを、ウシ腸アルカリホスファター
ゼ(CIAP)により処理し、5′リン酸を除去し、そ
してベクターの再連結及び再構成を阻止する。他方で
は、4059bpのフラグメントを、ゲル電気泳動により
単離する。
を、段階Bからの消化されたpDG184プラスミドと
共に、合計DNA1μl当たり10〜40ngの濃度で、
1:1の比で組合し、そして連結し、7292bpのプラ
スミドをもたらす。 D.前記連結生成物を用いて、E.コリDG116細胞
を形質転換し、そしてpTMA31と称する所望するプ
ラスミドを含む形質転換体コロニーを、スクリーニング
により同定する。
をもたらすpTMA31の配列をコードするDNAポリ
メラーゼにおける追加の変異を、部位−特異的 −指図された変異誘発を用いて行なった。前記変異誘発
は、上記に記載される方法に類似する方法を用いて実施
された。次のプライマーが変異誘発に使用された。 −プライマーFR1:下記表に記載されるような変異を
有する、配列番号9のヌクレオチド2173−2202
に対応する変異誘発性上流プライマー。
逆補体から実質的に成るが、しかし配列番号9のヌクレ
オチド2172−2200に対応する変異誘発性下流プ
ライマー。 −プライマーFR3:BstXI部位の上流に位置す
る、配列番号9のヌクレオチド1952−1972に対
応する上流プライマー。 −プライマーFR4:XmaI部位の下流に位置する、
配列番号9のヌクレオチド2415−2433に対応す
る下流プライマー。 変異誘発性上流プライマーFR1の配列は、配列番号9
のコード鎖のヌクレオチド2173−2202から成る
が、但し、下記表に示される変更は存在しない。コドン
729(2185−2187)における変更は、コード
されたアミノ酸の配列に影響を及ぼさないが、しかしH
paI部位の創造をもたらす。
した。 A.コード配列の領域を、プライマーFR3及びFR2
を用いて、精製されたpTMA31から増幅し、そして
得られる249bpの増幅された生成物をゲル精製した。 B.コード配列の領域を、プライマーFR1及びFR4
を用いて、精製されたpTMA31から精製し、そして
得られる261bpの増幅された生成物をゲル精製した。
を組合し、95℃で熱変性し、アニーリングし、そして
標準の技法を用いてDNAポリメラーゼにより延長し
た。 D.段階Cからのアニーリングされ、そして延長された
複合DNAを、プライマーFR3及びFR4を用いて再
増幅し、そして得られる482bpの増幅された生成物を
フェノール/クロロホルム混合物を用いて抽出し、そし
てEtOHにより沈殿せしめた。 E.段階Dからの増幅されたDNAをBstXI及びX
maIにより消化し、そして所望される337bpのDN
Aフラグメントを、CENTRICON 100カラム
(Amicon,Beverly,MA)を用いて、よ
り小さなフラグメントから分離した。
I及びXbaIにより消化した。 G.段階Eからの消化されたDNAを、段階Fからの消
化されたプラスミドと共に3:1の比で組合し、そして
連結した。 H.前記連結生成物を用いて、E.コリDG116細胞
を形質転換した。変異誘発の間に導入されるユニークH
paI部位を包含する領域を増幅するプライマーFR3
及びFR4を用いて、プラスミドDNAを増幅し、前記
増幅された生成物をHpaIにより消化し、そして前記
消化生成物をゲル電気泳動により分析することによっ
て、コロニーを、所望する変異誘発されたプラスミドの
存在についてスクリーンした。pTMA31〔F730
Y〕と称する所望するプラスミドを含むコロニーを選択
し、そしてその遺伝子配列をDNA配列決定により確か
めた。
25A及びF730Y変異により変異誘発された、Tm
a DNAポリメラーゼのアミノ酸284−893から
成る、F730Y Tma31 DNAポリメラーゼと
称するDNAポリメラーゼを発現する。
の変異誘発されたコード配列のフラグメントを、pTM
A30中にサブクローン化し、その対応する変異誘発さ
れたフラグメントを置換し、プラスミドpTMA30
〔F730Y〕をもたらした。ここで使用されるヌクレ
オチド位置数は、プラスミド内の位置を言及し、ここで
位置1は、λPL プロモーターの上流のEcoRI部位
により定義される。サブクローニングを、次の通りにし
て実施した。
ミドpTMA31〔F730Y〕を、ヌクレオチド位置
3517で切断するMluI、及び位置412で切断す
るSpeIにより消化した。プラスミドのヌクレオチド
413〜3517に対応する3105bpのMluI/S
peIフラグメントを、ゲル電気泳動により単離した。
ミドpTMA30を、ヌクレオチド位置4443で切断
するMluI、及び位置1338で切断するSpeIに
より消化する。プラスミドフラグメントのヌクレオチド
4444−1338に対応する5113bpのMluI/
SpeIフラグメントをゲル電気泳動により単離する。 C.段階Aからの単離されたフラグメントを、段階Bか
らの単離されたフラグメントと共に、合計DNA1μl
当たり10〜40ngの濃度で1:1の比で組合し、そし
て連結する。
G116細胞を形質転換した。変異誘発の間に導入され
るユニークHpaI及びSpeI部位を包含する領域を
増幅するプライマーを用いてプラスミドDNAを増幅
し、その増幅された生成物をHpaI又はSpeIによ
り消化し、そして前記消化生成物をゲル電気泳動により
分析することによって、コロニーを、所望する8.2kb
のフラグメントの存在についてスクリーンした。プラス
ミドDNAを、スクリーンにおいて予測される消化パタ
ーンを示すプラスミドを含むコロニーから調製し、そし
てHpaI,SpeI及びMluIによる消化、続く、
消化されたDNAのゲル分析によりさらに分析した。p
TMA30〔F730Y〕と称する所望するプラスミド
を含むコロニーを選択し、そしてその遺伝子配列をDN
A配列決定により確かめた。
730Y〕は、バクテリオファージλPL プロモーター
及び遺伝子Nリボソーム結合部位、並びにバシラススリ
ンギエンシスデルタ−トキシン遺伝子からの陽性逆調節
要素(PRE、転写ターミネーター)の制御下にある。
プラスミドはまた、プラスミドをコピー数のために感温
性にする変異誘発されたRNAII遺伝子、及びアンピシ
リン耐性遺伝子を担持する。
pTMA30〔F730Y〕を有するE.コリK12株
DG116細胞の発現系を用いて、F730YTma3
0 DNAポリメラーゼの発現及び精製を記載する。発
現系細胞の初期増殖を、種フラスコにおいて実施した。
大規模発酵を、種培養物により接種された10lの発酵
フラスコにおいて実施した。使用される培地及びプロト
コールは、次の通りである。
l塩(9.6mMのクエン酸、57mMのK2 HPO4 ,1
6.8mMのNaNH4 HPO4 ,0.8mMのMgS
O4 )+25mMの(NH4 )2 SO4 ,2mMのMgSO
4 ,10μg/mlのチアミン−HCl,0.2%のグル
コース、0.25%のカサミノ酸及び100μg/mlの
アンピシリン及びメチシリンから成った。培地は無菌貯
蔵溶液から配合し、次に使用の前、フィルター殺菌し
た。
el塩(9.0mMのクエン酸、57mMのK2 HPO4 ,
16.8mMのNaNH4 HPO4 ,0.8mMのMgSO
4 )+25mMの(NH4 )2 SO4 ,2mMのMgS
O4 ,10μMのMnSO4 ,6.9μMのZnC
l2 ,8.4μMのCoCl2 ,8.3μMのNaMo
O4 ,6.8μMのCaCl2 ,7.4μMのCuCl
2 ,8.1μMのH3 BO3 ,1μMのFeCl3 ,
0.5ml/lのMacoll P2000消泡剤、10
μg/mlのチアミン−HCl,1.6%のグルコース、
2.0%のカサミノ酸、及び100μg/mlのアンピシ
リンから成った。上記成分(消泡剤まで)を、121℃
で20分間、現場殺菌し、そして残りを、接種の直前、
殺菌された貯蔵溶液から添加した。
細胞により接種された種培養物の100mlフラスコにお
いて増殖した。接種に続いて、その培養物を30℃で一
晩、振盪した。全フラスコ培養物を用いて、10lの発
酵培養物を接種した。発酵を次のようにして実施した。
初期温度は30℃であり、pHは4NのNH4OH及び氷
酢酸により6.9±0.1で調整され、そして溶解され
る酸素は、300rpm の初期最少値から必要とされるよ
うな撹拌速度を調節することによって、30%で調整さ
れた。エアレーション速度を、5l/分で一定して維持
した。培養物が2.5OD(680nm)に達した場合、約
6〜7.5時間後、温度を38.5℃に、0.4℃/分
の速度で、DNAポリメラーゼの合成を誘発するために
変えた。発酵を、約24時間の合計実験時間まで、一晩
続けた。細胞ペーストを、交差流濾過及び遠心分離によ
り収穫し、そして−20℃で凍結した。
a30 DNAポリメラーゼの精製を記載する。前記精
製は、下記変性を伴って、Lawyerなど.,199
3,PCR Method and Applicat
ions 2:275−287に記載のようにして実質
的に実施した。
ルケトン−HCl PEIは、特にPolysciences,Inc.
(Warrington,PA)から入手できる。TL
CKは、中でも、Sigma ChemicalCo.
(St.Louis,MO)から入手できる。
0℃)細胞を、10mMのEDTA,1mMのジチオトレイ
トール(DTT)、2mMのPefabloc SC(C
enterchem,Inc.,Stamford,C
T),1μg/mlのLeupeptin(Boehri
nger Mannheim,Indianapoli
s,IN)、及び1mMのTLCKを含む溶解緩衝液(5
0mMのトリス−HCl,pH7.5)に融解した。細胞
を、10,000psi でMicrofluidizer
に5回通すことにより溶解した。その溶解物を、5.5
×細胞の最終体積(湿量)に、溶解緩衝液により希釈し
た。得られる溶解物を画分Iと命名した。
し、0.2Mの濃度にした。次に、画分Iを次のように
してPEI−沈殿せしめた。PEI滴定を用いて、核酸
を沈殿せしめるのに必要な最少量のPEIを決定した。
10μlの個々の試験沈殿物を、標準のマイクロウェル
プレートにおいて0.5μg/mlの臭化エチジウム10
0μlに添加した。対照は、PEIを含まない適切に希
釈された溶解物から成った。プレートをUV光により照
射し、そして核酸の少なくとも99%を除去するために
必要とされるPEIの濃度を決定した。
0.4%(滴定から決定されるような濃度)にした。P
EI処理された溶解物を、8,000RPM (11,30
0×g)で30分間、5℃でJA−10ローター(50
0mlボトル)において遠心分離した。上清液(画分II)
をデカントし、そして保持した。硫酸アンモニウムを画
分II上清液に添加し、0.4Mの濃度とした。次に、画
分IIを次のようにして熱処理した。
行なわれた。撹拌速度は250rpmであった。温度を7
5℃に6分間にわたって上げ、15分間維持し、次にで
きるだけ早く、発酵器において30℃に冷却した。PE
I沈殿からの熱処理された画分II上清液を発酵器から除
去し、そして少なくとも30分間、氷上に保持し、次に
上記のようにして遠心分離した。上清液(画分III )を
デカントし、そして維持した。
ァロースカラムクロマトグラフィーにかけた。250ml
のラジアル流カラム(Sepragen Corp.,
Hayward,CA)を、Phenyl Sepha
rose Fast Flow(High Sub)
(Pharmacia,Piscataway,NJ)
により充填した。画分III を50mMのトリス(pH7.
5)、10mMのEDTA溶液により希釈し、硫酸アンモ
ニウムの濃度を0.3Mに減じ、そして次に、カラムに
適用した。
液の個々により(3〜4カラム体積)、洗浄した(50
ml/分の流速):(1)50mMのトリス、pH7.5,1
0mMのEDTA,0.3Mの硫酸アンモニウム、1mMの
DTT;(2)25mMのトリス、pH7.5,1mMのED
TA,1mMのDTT;(3)25mMのトリス、pH7.
5,1mMのEDTA,20%v/vのエチレングリコー
ル、1mMのDTT;及び(4)25mMのトリス、pH7.
5,1mMのEDTA,20%v/vのエチレングリコー
ル、1mMのDTT,2.0Mの尿素。DNAポリメラー
ゼを含む尿素溶離物(画分IV)を、約3〜18分の尿素
溶出から単一のプールとして集めた。全フェニルセファ
ロースカラム段階を、2時間以内に完結した。
ースカラムクロマトグラフィーにゆだねた。画分IV(約
750ml)を、KCl(3Mの原液から)において0.
05Mにし、そして次に、25mMのトリス、pH7.5,
1mMのEDTA,0.05MのKCl,1mMのDTT溶
液により平衡化された100mlのラジアル流ヘパリンセ
ファロースカラム上に負荷した。
5mMのトリス、pH7.5,1mMのEDTA,0.10M
のKCl,1mMのDTT溶液により30分間、洗浄した
(20ml/分の流速)。最終的に、DNAポリメラーゼ
を、25mMのトリス、pH7.5,1mMのEDTA,0.
10〜0.5MのKCl、及び1mMのDTT溶液におけ
る12カラム体積グラジエントにおいて溶離し、それぞ
れ16mlの75の画分を集めた。ヘパリンセファロース
カラム段階を、3時間以下で完結した。画分をSDS−
PAGEにより分析し、そして低い純度である、DNA
ポリメラーゼを含むいくつかの初期画分をプールから除
去した(画分V)。
micon Inc.,Beverly,MA)上で2
0mlに濃縮した。その濃縮物を、3×貯蔵緩衝液(60
mMのトリス、pH8.0,0.3mMのEDTA,0.3mM
のKCl,3mMのDTT)に対して4℃で一晩、透析し
た。グリセロールを透析物に添加し、50%(v/v)
〜80%(v/v)の最終濃度の原液にした。Twee
n20TMを添加し、0.2%(w/v)〜10%(w/
v)の最終濃度の原液にした。
の溶解物の体積の3倍にし、画分V、すなわち貯蔵安定
性のF730Y Tma30 DNAポリメラーゼの調
製物を生成した。画分VIを、Lawyerなど.,19
89,J.Biol.Chem.264:6427(引
用により本明細書に組込まれる)に実質的に記載される
ようにして、DNAポリメラーゼ活性についてアッセイ
した。
度を、鋳型−限定されたプライマー延長アッセイを用い
て測定した。アッセイを、延長速度がDNAポリメラー
ゼ濃度に無関係な条件下で、過剰のDNAポリメラーゼ
を用いて実施した。
Tma30 DNAポリメラーゼを、上記プラスミド
pTMA31〔F730Y〕から発現されたF730Y
Tma31 DNAポリメラーゼに比較した。F73
0Y Tma31 DNAポリメラーゼは、3′→5′
エキソヌクレアーゼ活性を不活性化するD323A及び
E325A変異及びF730Y変異を組込むUITma
TM DNAポリメラーゼ(Perkin Elmer,
Norwalk,CT)の変異誘発されたバージョンで
ある。
ーゼ及びF731Y Tma31DNAポリメラーゼ
は、F730Y Tma30 DNAポリメラーゼが
5′−ヌクレアーゼ活性を不活性化するよう変異誘発さ
れているTaq DNAポリメラーゼからの5′−ヌク
レアーゼドメインを含むが、ところがF730Y Tm
a31 DNAポリメラーゼはTma DNAポリメラ
ーゼの最初の283個のアミノ酸をミッシングしている
ことにおいて主に異なる。従って、F730YTma3
1 DNAポリメラーゼは、5′−ヌクレアーゼドメイ
ンの欠失の結果として5′−ヌクレアーゼ活性を欠いて
いる。
yerなど.,1989,J.Biol.Chem.2
64:6427に記載のようにしてアッセイし、その単
位濃度を決定し、そして前記酵素が過剰に存在するよ
う、必要とされる酵素の量を決定した。それらのアッセ
イに基づけば、下記延長速度アッセイにおいて1単位の
F730Y Tma30 DNAポリメラーゼ又は3.
5単位のF730Y Tma31 DNAポリメラーゼ
の使用が、延長速度が酵素濃度に無関係であることを確
かめるために十分であることが決定された。酵素の単位
の定義は、Lawyerなど.,1989、前記に定義
される通りである。
(上記単位量を含むように、Lawyerなど.,19
89、前記に記載のようにして希釈された)を含む反応
混合物50μl、及び50mMのBicine,pH8.
3,25℃;2.5mMのMgCl2 ;1mMのβ−メルカ
プトエタノール;200μMの個々のdATP,dGT
P及びdTTP;100μMの〔α−33P〕dGP
(0.8μCi/反応);及びプライマーDG48、すな
わち(配列番号11;5'-GGGAAGGGCGATCGGTGCGGGCCTCTTCG
C)にプレアニーリングされたM13mp18(Perk
in Elmer,Norwalk,CT)鋳型DNA
0.075pモルを含む反応緩衝液45μlにおいて、
75℃で3分間、アッセイされた。反応は、60mMのE
DTA10μlの添加により停止され、そして0℃で貯
蔵それた。
ヤーとして50μg/mlの剪断されたサケ精子DNAを
含む2mMのEDTA溶液1mlにより希釈した。DNAを
20%のトリクロロ酢酸(w/v)及び2%ピロリン酸
ナトリウム溶液1mlの添加により沈殿せしめ、そして0
℃で15分間インキュベートした。沈殿されたDNAを
GF/Cフィルターディスク(Whatman Int
ernationalLtd.,Maidstone,
England)上で集め、そして5%トリクロロ酢酸
及び2%ピロリン酸ナトリウムにより、次に5%トリク
ロロ酢酸により、次に95%エタノール5mlにより広範
に洗浄し、乾燥せしめ、そして計数した。1分当たりに
組込まれる〔α−33P〕dCMPの量を、個々のサンプ
ルについて決定した。下記に示されるデータは、2つの
反応の平均を表わす。
場合、F730Y Tma30 DNAポリメラーゼが
F730Y Tma31 DNAポリメラーゼよりも4
1%早い延長速度を有することを示す。2種の酵素間の
差異の観点から、データは、Taq DNAポリメラー
ゼからの5′−ヌクレアーゼドメインのF730YTm
a30 DNAポリメラーゼにおける存在が、G46D
変異により不活性化されるけれども、有意に早い延長速
度をもたらすことを示す。一連の時点からの延長生成物
を、変性アガロースゲル電気泳動によりさらに分析し、
その結果が酵素の延長速度の上昇を示すことを確かめ
た。
定 この例は、色素−ラベルされた、ジデオキシ−ターミネ
ーターサイクル配列決定へのF730Y Tma30
DNAポリメラーゼの適用を示す。比較のために、サイ
クル配列決定反応をまた、Ampli Taq(登録商
標)DNAポリメラーゼFS、すなわちF730Y T
ma30 DNAポリメラーゼにおけるF730Y変異
に対して類似する、エキソヌクレアーゼ活性を欠き、そ
してF667Y変異を組込んでいるTaq DNAポリ
メラーゼの変異形を用いて実施した。
aq(登録商標)DNAポリメラーゼFSを有するAB
I PRISMTM Dye Terminator C
ycle Sequencing Core kit
(Perkin Elmer,Norwalk,CT)
の試薬及びプロトコールを用いて実施した。このキット
における別の試薬のパッケージが、Ampli Taq
(登録商標)DNAポリメラーゼFSのためのF730
Y Tma DNAポリメラーゼの容易な置換を可能に
した。このキットにおいては、Ampli Taq(登
録商標)DNAポリメラーゼFSは、rTth熱安定性
無機ピロホスファターゼと組合されて供給される。
ーゼを用いる反応のためには、キットのDNAポリメラ
ーゼ/ピロホスファターゼ混合物が、10単位のF73
0YTma DNAポリメラーゼ及び20単位のrTt
h熱安定性無機ピロホスファターゼにより置換された。
rTth熱安定性無機ピロホスファターゼは、同時続続
アメリカ特許第5,665,551号(引用により本明
細書に組込まれる)に記載される。キットと共に供給さ
れる、陽性の対照鋳型、すなわちpGEM(登録商標)
−3Zf(+)及びプライマー、 -21M13が使用さ
れた。反応を、推薦される熱サイクルプロトコール(2
5サイクル:96℃で10秒;50℃で5秒;及び60
℃で4分)を用いて、GeneAmp(登録商標)PC
R System9600熱サイクラー(Perkin
−Elmer,Norwalk,CT)において実施し
た。
parations(Adelphia,NJ)からの
Centri−SepTMカラムを用いての回転カラム精
製により、組込まれていない色素ターミネーターについ
て精製し、そして前記プロトコールに推薦されるように
して、真空遠心分離機において乾燥せしめた。サンプル
を、回転せしめ、90℃に3分間、加熱し、変性し、そ
して次に、予備電気泳動された48cm(ウェルから読取
りまで)の4%ポリアクリルアミド/6M尿素ゲル上に
負荷し、そして電気泳動せしめ、そして製造業者の説明
書に従って、ABI PRISMTM 377 DNA配
列決定機(Perkin Elmer,Norwal
k,CT)上で分析した。
る。図3,4、及び5は、F730Y Tma30 D
NAポリメラーゼを用いてのサイクル配列決定反応から
の配列決定トレースを提供し、そして図6,7及び8
は、Ampli Taq(登録商標)DNAポリメラー
ゼFSを用いてのサイクル配列決定反応からの配列決定
トレースを提供する。基本コーリングは、プライマーか
らの10番目のヌクレオチドで開始するよう設定され
た。
ーゼの使用が、Ampli Taq(登録商標)DNA
ポリメラーゼFSを用いて得られる結果に比較される場
合、ピークの高さの全体的な均等性において有意な改良
点をもたらすことが、配列トレースの比較から明白であ
る。特に、F730Y Tma30 DNAポリメラー
ゼの使用は、DNA配列の情況のために、Ampli
Taq(登録商標)DNAポリメラーゼFSが使用され
る場合、ひじょうに低いピークの高さをもたらすそれら
の塩基、たとえばA又はCの後のG、A又はCの後の
A、及びTの後のTのピークの高さを有意に高める。
ポリメラーゼの使用は、DNA配列の情況のために、A
mpli Taq(登録商標)DNAポリメラーゼFS
が使用される場合、ひじょうに高いピークの高さをもた
らすそれらの塩基、たとえばGの後のAのピークの高さ
を有意に低める。ピークの高さの均等性は、配列決定の
精度の上昇に寄与する。
た反応について平均された、正しく配列決定された塩基
の割合が、ABI PRISMTM 377 DNA S
equencing System分析ソフトウェアに
より、自動化された基本コーリングの結果から計算され
た。その結果は、下記表に要約される。典型的には、配
列決定誤差は、プライマーに続く領域、及びプライマー
から遠くの末端領域において最とも有力である。従っ
て、プライマーに続く最初の10個のヌクレオチドは無
視され、そして精度が、続く50個のヌクレオチド、次
の500個のヌクレオチド、及び最終的に2つの末端領
域(それぞれ、長さ100個のヌクレオチド)について
別々に計算された。
NAポリメラーゼが配列決定の精度において実質的な改
良性;目立ったことには、より長い読取りの長さ(56
0個以上のヌクレオチド)でそのような改良性を提供す
ることを示す。F730YTma30 DNAポリメラ
ーゼの使用は、ヌクレオチド51〜550からの500
個のヌクレオチド領域及びヌクレオチド551〜660
からの最初の末端領域において完全に誤差を排除した。
さらに、F730Y Tma30 DNAポリメラーゼ
の使用は、Ampli Taq(登録商標)DNAポリ
メラーゼFSを用いての650個のヌクレオチドから、
F730Y Tma30 DNAポリメラーゼを用いて
の少なくとも750個のヌクレオチドまでの少なくとも
100個のヌクレオチドを、少なくとも97%の精度で
配列決定できる標的物の長さを延長した。
ポリメラーゼの適用を示す。サイクル配列決定反応を、
25mMのトリス−HCl(pH9.1)及び3.5mMのM
gCl2 から成る緩衝液において実施する。4種の個々
の反応、すなわち4種のジデオキシターミネーターの個
々についての反応を実施する。それらの4種の反応の個
々についての反応条件を、下記に記載する:
100μMの個々のdATP,dCTP、及びdTTP
(Perkin−Elmer)、100μMのc7dG
TP(Pharmacia,Piscataway,N
J)、0.5μMのddATP(Pharmaci
a)、0.1μgのM13mp18一本鎖DNA鋳型
(Perkin−Elmer)、0.4pモルのJOE
色素プライマー(Perkin−Elmer)、1単位
のDNAポリメラーゼ、及び5単位のrTth熱安定性
無機ピロホスファターゼ。
100μMの個々のdATP,dCTP及びdTTP
(Perkin−Elmer)、100μMのc7dG
TP(Pharmacia)、0.5μMのddCTP
(Pharmacia)、0.1μgのM13mp18
一本鎖DNA鋳型(Perkin−Elmer)、0.
4pモルのFAM色素プライマー(Perkin−El
mer)、1単位のDNAポリメラーゼ、及び5単位の
rTth熱安定性無機ピロホスファターゼ。
l):100μMの個々のdATP,dCTP及びdT
TP(Perkin−Elmer)、100μMのc7
dGTP(Pharmacia)、0.5μMのddG
TP(Pharmacia)、0.2μgのM13mp
18一本鎖DNA鋳型(Perkin−Elmer)、
0.8pモルTAMRA色素プライマー(Perkin
−Elmer)、2単位のDNAポリメラーゼ、及び1
0単位のrTth熱安定性無機ピロホスファターゼ。
l):100μMの個々のdATP,dCTP及びdT
TP(Perkin−Elmer)、100μMのc7
dGTP(Pharmacia)、0.5μMのddT
TP(Pharmacia)、0.2μgのM13mp
18一本鎖DNA鋳型(Perkin−Elmer)、
0.8pモルのROX色素プライマー(Perkin−
Elmer)、2単位のDNAポリメラーゼ、及び10
単位のrTth熱安定性無機ピロホスファターゼ。
5℃)Perkin−ElmerGeneAmp(登録
商標)PCR System9600熱サイクラーに配
置し、そして96℃で15秒間、55℃で1秒間、及び
70℃で1分間の15サイクル、続いて、96℃で15
秒及び70℃で1分間の15サイクルにゆだねる。4種
の反応物をプールし、そして95%エタノール100μ
l及び3Mの酢酸ナトリウム(pH5.3)2.0μlの
4℃での15分間にわたっての添加により沈殿せしめ
る。
分離し、沈殿物を集め、上清液を除去し、そしてペレッ
トを乾燥せしめる。ペレットを、脱イオン化されたホル
ムアミド/50mMのEDTA(pH8.0)5/l(v/
v)6μlに再懸濁し、90℃で2分間、加熱し、そし
て予備−電気泳動された4%ポリアクリルアミド/6M
の尿素ゲル上に負荷し、そして電気泳動し、そして製造
業者の説明書に従って、ABI PRISMTM 377
DNA配列決定機(Perkin Elmer,No
rwalk,CT)上で分析する。
て、20単位のrTth熱安定性無機ピロホスファター
ゼ(PPアーゼ)を前記反応物に添加し、ピロリン酸分
解の効果を低めた。この量のPPアーゼが、Ampli
Taq(登録商標)DNAポリメラーゼFSを用いる
反応のために有益であることが決定された。次の実験
を、F730Y Tma30 DNAポリメラーゼを用
いて、サイクル配列決定反応の結果に対するPPアーゼ
濃度の効果を決定するために実施した。
応を、上記例5に実質的に記載のようにして実施した。
但し、PPアーゼ濃度は反応間で変更された。反応当た
り0,0.5,1及び20単位のPPアーゼ濃度を試験
した。標的DNA,pGEM−3Zf(+)、及び使用
されるプライマーM13(−21)は、PerkinE
lmer(Norwalk,CT)からのABI PR
ISMTM DyeTerminator Cycle
Sequencing Core kitからであっ
た。すべての反応は、二重反復して行なわれた。
レースの直接的な比較により比較した。その結果は、4
種PPアーゼ濃度間の明白な差異を示さなかった。配列
決定トレースピークの高さ及びバックグラウンドは、少
なくとも500個の塩基対の読取りに匹敵した。従っ
て、そのデータは、F730Y Tma30 DNAポ
リメラーゼの使用が、添加されるPPアーゼを伴わない
で、サイクル配列決定反応の実施を可能にすることを示
す。
標)DNAポリメラーゼFSを有するABI PRIS
MTM Dye Terminator Cycle S
equencing Core kit(Perkin
Elmer,Norwalk,CT)が、5:1:
1:1の比でdITP,dATP,dCTP及びdTT
Pを含むdNTP混合物を供給する。dITPの高めら
れた濃度は、Ampli Taq(登録商標)DNAポ
リメラーゼFSにより所有される低いdITP組込み効
率を補足する。
おいて生成されるGシグナルピークの強さの分析は、F
730Y Tma30 DNAポリメラーゼがdITP
をより高い効率で組込み、そして従って、dITP濃度
が低められるべきであることを示唆した。さらなる反応
を実施し、F730Y Tma30 DNAポリメラー
ゼを用いての色素−ターミネーターサイクル配列決定反
応への使用のためのdITPの最適濃度を決定した。
DNAポリメラーゼFSを有するABI PRISMTM
Dye Terminator Cycle Seq
uencing Core kitを用いて、例5に実
質的に記載のようにして実施した。前記キットにより供
給されるdNTP混合物の代わりに、100μMの個々
のdATP,dCTP、及びdTTP,TE緩衝液(1
0mMのトリス−HCl,pH8,0.1mMのEDTA)
中、広範囲のdITP濃縮物を含むdNTP混合物を使
用した。例5に記載されるように、F730Y Tma
30 DNAポリメラーゼ/rTth熱安定性無機ピロ
ホスファターゼ混合物を、キットにより供給されるAm
pli Taq(登録商標)DNAポリメラーゼFS/
rTth熱安定性無機ピロホスファターゼ混合物と置換
した。
理されていないシグナル強度データの両者の比較により
決定した。それらの実験に基づいて、dITP濃度が好
ましくは、150〜250μMに低められたことが決定
された。その結果は、F730Y Tma30 DNA
ポリメラーゼがAmpli Taq(登録商標)DNA
ポリメラーゼFSよりも有意により効果的にdITPを
組込むことが決定された。他の熱安定性DNAポリメラ
ーゼに対するF730Y Tma30 DNAポリメラ
ーゼを比較するためのさらなる実験(結果は示されてい
ない)はまた、F730Y Tma30 DNAポリメ
ラーゼが、他の熱安定性DNAポリメラーゼに関して、
dITP組込みの有意に高められた効率を有することも
示唆した。
続き及び規則のために微生物の寄託の国際認識に基づい
てブダペスト条件の規定下で、American Type Calture
Collection (ATCC), 12301 Parklawn Drive, Rockvill
e, MD20852, U.S.A. に、ROCHE MOLECULAR SYSTEMS, In
c., 1145 Atlantic Avenue, Alameda, California 9450
1, U.S.A.により行なわれた。これは、寄託の日から3
0年間、生存培養物の維持を保証する。
り入手され、そして出願人とATCCとの間の同意を必
要とし、そしてATCCは、関連するアメリカ特許の発
行に基づいて、又はいづれかのアメリカ又は外国特許出
願の公衆への公開に基づいて、どちらが最初であろう
と、培養物の子孫の永久的且つ自由な利用性を保証し、
そしてB5 U.S.C.§122及びそれに従っての
Commissionerの規則(886OG638に
特に関する37C.F.K.§1.14を包含する)に
従って権利を与えられるU.S.Commission
er of Patent and Trademar
ksによる決定により前記子孫の利用性を保証する。
な培養下で培養される場合、死亡し、又は失なわれ又は
破壊される場合、それはすぐに、同じ培養物の生存検体
により、通知に基づいて交換されるであろう。寄託され
た菌株の利用性は、その特許法に従っていづれかの政府
の権力下で許可される権利に違反して本発明を実施する
ためのライセンスとして解釈されるべきではない。
TEMS,Inc.,1145 Atlantic A
venue,Alameda,California
94501,U.S.A.は、アメリカ特許出願番号第
60−023376からの優先権を主張する外国特許出
願に前述の寄託された生物学的材料を照会するために公
認されたF.HOFFMANN−LA ROCHE A
G,124Grenzacherstrasse,CH
−4070 Basle,Switzerlandを有
し、そして寄託された材料が公衆に利用され得る、無条
件で且つ変更できない同意を与えている。
ーマス属の7つの種からのDNAポリメラーゼの5′−
ヌクレアーゼドメインのアミノ酸配列整合を示す。5′
−ヌクレアーゼ活性に対して決定的であるアミノ酸は星
印により示される。
Aポリメラーゼの5′−ヌクレアーゼドメインのアミノ
酸配列整合を示す。
Tma30 DNAポリメラーゼを用いてのサイクル配
列決定反応からの配列決定トレースを示す。
決定トレースを示す。
決定トレースを示す。
Taq(登録商標)DNAポリメラーゼFSを用いての
サイクル配列決定反応からの配列決定トレースを示す。
決定トレースを示す。
決定トレースを示す。
Claims (20)
- 【請求項1】 N−末端領域及びC−末端領域から成る
熱安定性DNAポリメラーゼであって;前記N−末端領
域はサーマス・スペーシス(Thermus spec
ies)DNAポリメラーゼのアミノ酸1〜nから成
り、ここでnはサーマトガ・マリチマ(Thermat
oga maritima)(Tma)DNAポリメラ
ーゼ、すなわち配列番号10のアミノ酸mに対応するア
ミノ酸であり、このmは137位と291位の間にあ
り;前記C−末端領域はTma DNAポリメラーゼ、
すなわち配列番号10のアミノ酸m+1〜893から成
り;前記N−末端領域は、前記サーマス・スペーシスD
NAポリメラーゼに存在する場合、5′−ヌクレアーゼ
活性を実質的に低めるか又は排除する少なくとも1つの
点変異により修飾されており、又は前記C−末端領域
は、Tma DNAに存在する場合、5′−ヌクレアー
ゼ活性を実質的に低めるか又は排除する、Tma DN
Aポリメラーゼのアミノ酸m+1〜291である領域内
での少なくとも1つの点変異により修飾されており;前
記C−末端領域が、Tma DNAポリメラーゼに存在
する場合、3′→5′エキソヌクレアーゼ活性を実質的
に低める少なくとも1つの点変異により修飾され;そし
て前記C−末端領域がアミノ酸730にチロシンを含む
ように修飾されていることを特徴とする熱安定性DNA
ポリメラーゼ。 - 【請求項2】 前記N−末端領域が、D18,R25,
G46,D67,F73,R74,Y81,G107,
E117,D119,D120,D142,D144,
G187,D188,D191及びG195から成る群
から選択されたTaq DNAポリメラーゼにおけるア
ミノ酸に対応するアミノ酸位置における点変異を含む請
求項1記載の熱安定性DNAポリメラーゼ。 - 【請求項3】 前記C−末端領域が、D323,E32
5,L329,N385,D389,L393,Y46
4及びD468から成る群から選択されたアミノ酸位置
における点変異を含む請求項1記載の熱安定性DNAポ
リメラーゼ。 - 【請求項4】 前記N−末端領域が、Taq DNAポ
リメラーゼにおけるアミノ酸G46に対応するアミノ酸
位置でアスパラギン酸を含む請求項2に記載の熱安定性
DNAポリメラーゼ。 - 【請求項5】 前記C−末端領域がD323A又はE3
25A変異を含む請求項3記載の熱安定性DNAポリメ
ラーゼ。 - 【請求項6】 前記サーマス・スペーシスが、サーマス
・アクアチカス(Thermus aquaticu
s),サーマス・フラバス(Thermusflavu
s),サーマス・サーモフィラス(Thermus t
hermophilus)、サーマス・スペーシスZ0
5、サーマス・カルドフィラス(Thermus ca
ldofilus),サーマス・スペーシスsps1
7,及びサーマス・フィリホルミス(Thermus
filiformis)から成る群から選択される請求
項1記載の熱安定性DNAポリメラーゼ。 - 【請求項7】 前記サーマス・スペーシスが、サーマス
・アクアチカスである請求項6記載の熱安定性DNAポ
リメラーゼ。 - 【請求項8】 前記nが190である請求項1記載の熱
安定性DNAポリメラーゼ。 - 【請求項9】 前記N−末端領域が、G46D変異を含
み、そして前記C−末端領域がD323A変異及びE3
25A変異を含む請求項8記載の熱安定性DNAポリメ
ラーゼ。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいづれか1項記載の熱
安定性DNAポリメラーゼをコードする単離されたDN
A。 - 【請求項11】 請求項1〜9のいづれか1項記載の熱
安定性DNAポリメラーゼをコードするDNAを含んで
成るプラスミド。 - 【請求項12】 請求項1〜9のいづれか1項記載の熱
安定性DNAポリメラーゼをコードするDNAを含んで
成る発現ベクター。 - 【請求項13】 請求項1〜9のいづれか1項記載の熱
安定性DNAポリメラーゼをコードするDNAを含んで
成る発現ベクターにより形質転換された宿主細胞。 - 【請求項14】 熱安定性DNAポリメラーゼの製造方
法であって、 (a)請求項1〜9のいづれか1項記載の熱安定性DN
AポリメラーゼをコードするDNAを含んで成る発現ベ
クターにより形質転換された宿主細胞を、熱安定性DN
Aポリメラーゼの発現を促進する条件下で培養し;そし
て (b)前記宿主細胞から熱安定性DNAポリメラーゼを
単離する;ことを含んで成る方法。 - 【請求項15】 請求項14記載の方法により製造され
た熱安定性DNAポリメラーゼ。 - 【請求項16】 請求項1〜9又は15のいづれか1項
記載の熱安定性DNAポリメラーゼが使用される、核酸
を配列決定するための方法。 - 【請求項17】 核酸増幅又は配列決定反応への請求項
1〜9又は15のいづれか1項記載の熱安定性DNAポ
リメラーゼの使用。 - 【請求項18】 請求項1〜9又は15のいづれか1項
記載の熱安定性DNAポリメラーゼ、及び1又は複数の
非イオン性ポリマー界面活性剤を含んで成る組成物。 - 【請求項19】 請求項1〜9又は15のいづれか1項
記載の熱安定性DNAポリメラーゼを含んで成る、プラ
イマー延長反応を実施するためのキット。 - 【請求項20】 本明細書に記載された発明。
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