JPS5928470A - バチルス・ズブチリス - Google Patents

バチルス・ズブチリス

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JPS5928470A
JPS5928470A JP13930382A JP13930382A JPS5928470A JP S5928470 A JPS5928470 A JP S5928470A JP 13930382 A JP13930382 A JP 13930382A JP 13930382 A JP13930382 A JP 13930382A JP S5928470 A JPS5928470 A JP S5928470A
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JP
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bacillus subtilis
amidotransferase
dna
adenine
plasmid
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Takayasu Tsuchida
隆康 土田
Shigeatsu Shimizu
清水 栄厚
Nobuki Kawashima
川嶋 伸樹
Hitoshi Ei
仁 江井
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Ajinomoto Co Inc
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)

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  • Biomedical Technology (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はバチルス・ズブチリス、特にホスホリボ/ル
ービーホスフェート・アミドトランスフェラーゼ) (phosphorybosy 1pyrophosp
ha teamidoiransrerase ;以下
rp RP Pアミドトラノスフエラ−ゼ」と記ス)の
遺伝子が組み込まれているプラスミドを有するバチルス
・ズブチリスに関する。
バチルス属の微生物には、ヒボキサンチン、アデニン等
のプリン塩基、イノゾン、グアノゾン、アデノシン等の
プリンヌクレオシド、イノシン酸キサンチル酸、グアニ
ル酸等のプリンヌクレオチドを生産する変異株が知られ
ている。又、PRPPアミドトランスフェラーゼは、プ
リンヌクレオチド合成系における重要な酵素であり、プ
リンヌクレオチドのみならず、プリン塩基及びプリンヌ
クレオシドの生成散もPRPPアミドトラ/スフエラー
ゼの活性に大きく依存している。
従って、上記のようなバチルス属の微生物につい−C’
、PRPPアミドトランスフェラーゼ活:生の高い株を
得れば、プリン塩基プリンヌクレオシド又はプリンヌク
レオチドをより高い収率でiられることか期待できる。
PRPPアミドトランスフェラーゼ活性の高い菌株を得
るには従来、バチルス属の微生物に8−アザグアニン等
のプリンアナログに対する耐性を人工変異により(=1
与する方法が知られている。
叙上のような従来の技術に対し、本発明者らは、遺伝子
組換え技術により、PRPPアミドトランスフェラーゼ
の遺伝子が組み込まれているプラスミドを有するバチル
ス・ズブチリスを得ることに成功し、これによって従来
の人工変異法では得られなかったPRPPアミドトラン
スフェラーゼ活性の極めて高い菌株を得ることに成功し
た。
即ちこの発明は、PR,PP・アミドトランスフェラー
ゼの遺伝子が組み込まれているプラスミドを有するバチ
ルス・ズブチリスである。
PRPPアミドトランスフェラーゼが導入されるバチル
ス・ズブチリスはどのような菌株であってもよい。具体
的に例示すれば、以下のものがある。
ヒボキサンチノ生産菌であるバチルス・ズブチリ二ノ要
求性) 、イノシン生産菌であるバチルス・ズブチリス
AJI+913(アルギニノ、ロインγ ン、アデニン要求性、8−アザ−アニン耐性)、イノシ
ン酸生産菌であるバチルス・ズブチリスAJI+914
(アルギニン、ロイシン、アデニン要求性、8−7ザグ
アニン耐性)、グアノノン生産菌であるバチルス・ズブ
チリスAJ、ll915(アルギニン、ロイシン、アデ
ニン要求性)、およびグアニル酸生産菌であるバチルス
・ズブチリスAJ11916(アルギニン、ロイシン、
アデニン要求性)等である。
PRPPアミドトランスフェラーゼが組み込まれている
台、) (−1’; y、−;ドを得るには、次のような通常の
方法が用いられる。
染色体DNA及びプラスミドベクターを各々制限エンド
ヌクレアーゼを用いて切断する。次にリガーゼにより染
色体DNA断片と切断されたベクターDNAとを連結せ
しめる。かくして得られた染色体1) N A断片とベ
クターの結合物の受容菌は遺伝子が増幅・発現するよう
な微生物ならばどのようなものでもよいが、PRFPア
ミドトランスフェラーゼ欠損株を用いれば形質転換株を
選択する際に好都合である。このとき受容菌として、ヒ
ボキサンチン要求性変異株や、8−アザグアニン等のプ
リン系核酸アナログ感受性菌を用いることもできる。
組換えDNAを上記のようなりNA受容菌に4八するに
は、例えばMo1ec、Gen、Genet、 16L
 l11(1979)に記載されているような通常の形
質転換法が使用できる。
形質転換株のうちより、PRPPアミドトランスフェラ
ーゼが組込まれているようなプラスミドを得るには、受
容菌としてヒボキサンチン要求菌(PRPPアミドトラ
ンスフェラーゼ欠損株など)を用い、ヒポキサンチンを
含有しない培地に生育し得るような菌株を選択すればよ
い。また、ベクターDNAのマーカーの性質を併せもつ
菌株を選択できるような培地を用いれば、より選択が容
易である。このようにして一旦選別されたPRPPアッ
トトランスフェラーゼ遺伝子領域カ組ミ込マれている組
換えベクターは形質転換株より抽出後池のDNA受容菌
、例えば各種の核酸、アミノ酸生産菌等に導入する事が
できる。
バチルス・ズブチリスを宿主としうるプラスミドベクタ
ーは、例えば、スタフィロコッカス属微生物由来のpT
127. pcI94. pc221. pc223p
UBI+2 (以上Proc、Nat l 、Acad
 、Sci 、U、S、A、 、 74.1680(+
977)参照)、PUBllo(J、Bacterio
l、、134,318(1978)参照)、pTP4.
  pTP5(以上、Microbiol Lette
rS、+@、55(+978)参照)、枯草菌由来のp
LS竺pLS28(以上、J、Bacteriol、、
131,699(+977)  参照)、3 pLs@@(J、Bacteriol、、129.14
87(+977)参照)、ppt、  菖 [)PL2
(以」二、   J、Bacteriol、+ljし1
,484(+c+7s)参照)、等がある。更にこれら
プラスミドをもとにして構築した複合プラスミドも当然
のことながらベクターDNAとして利用できうる。
ブチリスは、使用した宿主菌が、アデニン要求性でヒボ
キサンチンの分解能が低下している一合にはヒボキサン
チンを、アデニン要求性でイノシンの分解1止が低下し
ている場合にはイノシンを、アデニン要求性で5′−イ
ノシン酸の分解能が低下している場合には51−イノシ
ン酸を、アデニン要求性で5 ’−A−サンチル酸の分
解能が低下している場合には51−キサンチル酸を、ア
デニン要求性でグアニンの分解能が低下している場合に
はグアニンを、アデニン要求性でグアノノンの分解能が
低下している場合にはグアノシフを、アデニン要求性で
5+−グアニル酸の分1JI1.詣が低下している場合
には5′−グアニル酸を、アデニン分解能が低下してい
る場合にはアデニンを、アゾ、ノンン分解能が低下して
いる場合にはアデノノンを、5′−アデニル酸分解能が
低下している場合には5′−アデニル酸を、2−チアゾ
ールアラニン耐性を有している場合にはし一ヒスチジン
を、それぞれ大溝に生産する。
これらの物質を生産せしめるために本発明の微生物を培
養する方法は、通常の方法と持に窒わる点はない。
即ち、培地は、炭素源、窒素源、無機イオン更に必要に
よりアミノ酸、ビタミン等の有機微量栄養素を含有する
通常のものが使用できる。炭素源としてはグルコース、
ンユクロース、及びフラクトース並びにこれらの炭水化
物を含有する澱粉解氷分解物、モラセス及び果汁等が使
用できる。
窒素源としては、アンモニアガス、アンモニア水アンモ
ニウム塩、硝酸塩等が好ましい。無機イオンとして、燐
酸イオン、カリイオン、マグネンウムイオン、秩イオン
、マンガンイオン等が必要により適宜培地に添加される
有機微量栄養素として、アデニン要求性等の栄養要求性
を有するバチルス・ズブチリスを培−iする場合には、
栄養要求性を満足せしめるべぎ物質が培地に添加される
培養は好気的条件下で行うのが望ましく、pH4から8
の範囲の1閥当なpH,28℃から42℃の範囲の適当
な温度に調節しつつ培養を行えばより好ましい結果が得
られる。
実施例 +11  バチルス・ズブチリス AJ11711(ア
/l/ dr’ = 7、+:+イシン複要求株)をN
’−メチル−N’ニトロ−N−二トロングアニジン10
00と ・/ mlを含む燐酸緩衝液に懸濁し、31,5℃3゜
ランスフェラーゼ欠損株A J I 1923 (FE
RMP−θl、、bL )(本菌株はヒボキサンチン要
求株の中より選択した)を誘導した。A J +189
1はヒボキサンチンを蓄積したので以後、ヒポキサ7チ
ン生産菌として用いる。次、?同様の変異操作によって
、イノノン分解能の低下したイノノン生産菌AJI+9
13(NRRLB−7kloq )、イノシン酸分解能
の低下したイノノン酸生産菌AJ + 1914(NR
RLB /f10ξ )、グアノシン分解能の低下した
グアノシン生産菌A、)zg+5(NRRt。
B−/1106)、ファニル酸分解能の低下したグアニ
ル酸生産菌AJ11916(NRRLPenassay
 BrothJ (商品名、Di rco社製)中で3
0℃で約2時間振盪培養を行い、ヌーj数増殖期の菌体
を得て集菌後、通常のDNA抽出法(J。
Bacteriol、、89.1065(+965))
により、染色体を抽出、精製し、最終3.3111gを
得た。
f31PRPP−アミドトランスフェラーゼの遺伝子領
域をフローニングするため、そのベクターとして自律増
殖性のプラスミドpuBIIO(カナマイシン、ネオマ
インノ耐性を発現する)を用いた。(2)で得た染色体
DNAを各々5μ2ずつとプラスミドpUBII0 5
μ2ずつをそれぞれ制限エンドヌクレアーゼEco R
1で37℃、60分作用させてDNA鎖を切断した。
65℃で10分間の熱処理後、各両反応液を混合し、A
TP及びジチオスライトール存在下、T4ファージ由来
のDNAリガーゼにて10℃24時間、o N A 鎖
の連結反応を行った。
(4)  バチルス・ズブチリスAJ+1923(アル
ギニン、ロインンー■−一、ヒポササンチン要求性変異
株)をrPenassy−BrothJ (Di fc
社製)に接種して30℃にて1晩振盪培養を行い、倒・
I培養培地(グルコース 5f/11(NH<)ssO
42Y/l、K2HPO46f/4に2HPO414Y
/l 、 MfSO4・7H,00,2μ、クエン酸ナ
トリウム+ 9/l、酵母エキス2 f/l。
し−アルギニン250Tn9/l 、 L−Oインン5
omg/l、ヒボキサンチv  somq/lllを含
む)に接種し、37℃にて4時間振盪培養を行った後、
さらにオ■培養培地(グルコース5 ? / IJ 、
(NH4)2 S04 21iI/CKH2PO46G
1/l。
K2HPO414ft/1. MySO,1,2?/1
1  クエン酸ナトリウム I?/l、酵母エキス0.
2 Y/l 。
L−アルダ= 7 so m!9//1. L −oイ
:/ 75 m9/ l 。
ヒボキサンチン50mg/lを含む)へ接種し、37℃
にて1.5時間振盪培養を行うことによって、いわゆる
コンピテントな(DNA取込能を有する)細胞を調製し
た(参考文献、JBacteriol、+81+’74
1(+961))。このコンピテント細胞懸濁液に(3
)で得たDNA溶液を各々別々に加えて37℃でさらに
振盪培養を行って形質転換反応を完了させた。次にこの
形質転換株を含む懸濁液を、(グルコース5 y/11
(NH4)2So429/’11KH,Po、  6f
l/l、  K2HPO414fl/l、MjSO47
H200,2f/l 、  クエン酸ナトリウムIf!
/1SL−アルギニ7100m9/11L−ロイシン1
00+I+g/11カナマイノン5rAg/11寒天2
0 Li!/l、([) H7,2)を含む培地111
に冷凍し、37℃て培養した。
培養3日後には、上記培地111上に10個のコロニー
が出現したので、これを釣菌し、各クローンを各々純粋
に分離した。
培地111から得られた形質転換株の性質は、いずれも
アルギニン、ロインン複要求性、カナマイノン耐性ヒボ
キサンチン非要求性を示した。
+41PRFP−アミドトランスフェラーゼの遺伝子領
域を含むプラスミドの確認および、各種核酸生産菌への
導入。
151 141で得られたクローンのうち、AJII9
24(FERM−P  ららち3 )を用いてC,1,
Kad。
らの方法(J、Bacteriol、、+45.136
5.(+981))に基づいたl) N A抽出法によ
り、DNAを抽出しアカロースゲル電気泳動により、プ
ラスミドpHE17 (8,2メガダルトン)を確認し
、次に分画採取し精製した。
A 、l I 1923を精製したプラスミドpHE1
7を用いて形質転換すると、カナマイ7ノ耐性とヒボキ
ザノチン非要求性の性質が同時に導入されることから、
PRPP−アミドトランスフェラーゼの遺伝子領域が少
なくとも含まれているものと考えられる。そこてPRP
P−アミドトランスフェラーゼの活性測定を椎尾らの変
法(J、Biochem、、66、175(+969)
)を用いて行った。
その結果を牙−表に示す。
第1表 AJ11711  arg−、1eu−なし     
  0.2AJ11923  arg、Ieii、Hi
     なし       0t /7 この結果から、プラスミドpHE111によるPRPP
−アミドトランスフェラーゼの遺伝子増幅が明らかであ
る。
次に(4)と同様な方法により、ヒポキサンチン91 生産4AJ I IM−一、イノノン生産菌AJ+19
13、イノノン酸生産菌AJI+914、グアノノン生
産+WAJ I 1915、グアニル酸生産菌AJI+
916へプラスミドpHEI7を導入した結果、各々形
質転換株A J 11917(NRRLB−/ξlOど
 )、AJI+918(NRRL  B−人m/、)c
/)、AJ11919(NRRL  B −/、f/1
0  )、A J + 1 ’920(NRRL   
B−A!、〜l//)、AJ]1921(N RRL 
 B −/r//ユ )を得た。
(6)  以上のようにして得られた各種核酸生産菌株
を下記培養培地にて、34℃にて72時間培養した結果
を牙2表に示す。
※ 発酵培地組成はグルコースsoy/11NH,CI
   ! 59/11 KH2PO4597’l、  
Mfi’SO4・7H,,00,4fl/1XFeSO
4・7H,OIOmLj/l、 MnSO4・7H20
10m9/11CaC4−2H202f//l)、味邑
(登録商標)40ml/l、  7 ルギ:7]00m
14+r(ラフ100rrv’l11アゾ= 7200
 mq/ (、、p H6,5(KOH)てあり、20
mAを坂ロフラスコに分注し、115℃、lO分オート
クレプして殺菌した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ポスホリボ/ルビロホスフエート・アミドトランスフェ
    ラーゼ(phosphorybosylpyropho
    sphateamidolransferase)の遺
    伝子が組み込まれているプラスミドを有スるバチルス・
    ズブチリス
JP13930382A 1982-08-11 1982-08-11 バチルス・ズブチリス Granted JPS5928470A (ja)

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