JPS5939292A - 酵母銅キレチン及び該銅キレチンをコ−ドする遺伝子系 - Google Patents

酵母銅キレチン及び該銅キレチンをコ−ドする遺伝子系

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JPS5939292A
JPS5939292A JP58098143A JP9814383A JPS5939292A JP S5939292 A JPS5939292 A JP S5939292A JP 58098143 A JP58098143 A JP 58098143A JP 9814383 A JP9814383 A JP 9814383A JP S5939292 A JPS5939292 A JP S5939292A
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copper
chyretin
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gene
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シモ−ア・フオ−ゲル
ジユリエツト・ダブリユ・ウエルツチ
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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】 (発明の背景) 発明の分野 ポリペプチドをコードするDNA配列を操作することが
可能になったため、商業的及び生理学的に興味ある多く
の種類のポリペプチドを合成する可能性、並びに細胞の
能力及び機能を改変する可能性がすでに大きく開かれて
いる。咄乳動物に自然に存在する広範囲の種類のポリペ
プチドを製造するために単細胞微生物を使用することが
可能である。単細胞微生物の使用において、細胞に〔り
生産される全蛋白質に比べて所望の生成物の生産を増強
することが望まれる。こうすることにより、微生物の維
持及び増殖のコストとの関連で生成物のコストを実質上
低減することができる。このため、興味ある生成物の発
現を強化するだめの方法を見出すだめの多くの研究がな
されてきた。
単細胞微生物の中で、酵母は、組替DNA又は雑種DN
A技法を用いるポリペプチドの製造において多くの利点
を供する。すでに、発酵において酵母を使用し、又商業
的に有用な多くの化学物質を製造する大きな技術が開発
されでいる。すなわち、条件、増殖、培地、及び純化方
法はすでに実用的なものとなっているd 酵母は安全な生物であり、そして長期間にわたり工業的
に使用されてきており、それ故に取扱及び処分方法は十
分に確立されている。酵母は原核生物ではなく真核生物
である。このため、酵母においては遺伝子発現機構が高
等哺乳動物のそれと非常に類似しており、そして酵母は
高等哺乳動物に由来する遺伝子のコードをより高率的に
認識する。
酵母にとって外来性のポリペプチドを製造するために酵
母を用いる場合、酵母の生育力を制限して所望のポリペ
プチドの生産を最高にすることが望ましい。他宿主中で
よシ多くのポリペプチドを生産するだめの1つの技法は
、多機製(マルチコピー)プラスミツドを用いる方法で
ある。多機製グラスミツドは多くの欠点を有し、その1
つは、多機製プラスミツド上の遺伝子を多数複製するた
めに、多量のDNA 、及びそのDNAの維持と複製に
関する多くの物質が生産されなければならないことであ
る。すなわち、宿主のエネルギーの実質的な量が、宿主
又は生産者に所望でない生成物の生産のために浪費され
る。
他の技法は、高効率プロモーター、特に、宿主の全蛋白
質中高い比率で存在するyJe IJベノチドの自然生
産に関連し、又は高い転写回転速度を供する宿主のプロ
モーターを使用する方法である。
第3の技法は、所望の遺伝子を増加せしめる方法を用い
ることである。こめ技法は、遺伝子及びその遺伝子の増
加によるストレスに応答する制御系を用いることを含む
。外来遺伝子をフランク領域としてストレスにより増加
する遺伝子に連結することにニジ、両遺伝子を含む反復
の増加が生ずることが見出されている。
従来技術の記載 カギ(Kagi )及びノドペルク(NOdberg)
、編(1979年) Il&tallothlonet
n (ビルクツ1ウゼル。
バーセル)、並びにビーチ(BeaCh  )及ヒノ母
ルミター(Palmtter )、PNAS (198
1年)78:210−214にはメタロチオネインが一
般的に記載されている。ブレネス(Brenes )−
ポマレス(Pomales )等、Nature (1
955年)176:841−842には銅感受性及び銅
耐性酵母菌株が記載されている。これらの多形現象は、
遺伝子転換を研究する場合の指標として広く用いられて
きた。モルチマ−(Morttmer )及びホーダル
(Fogel )(1974年) Mechanism
s in Recomblnat%0nlR,クレス(
Grell ) 編(7’レヌムプレス、ニューヨーク
)263〜275頁にはこれらの研究が例示されている
。さらに、PCT出願U、S 81100239号及び
U、S 81100240号を参照のととO (発明の概要) この発明は、リジン、グルタミン酸及びセリンのごとき
極性アミノ酸を高比率で含むと共に高システィン含量を
有する銅キレート化ポリペグチド(Cu−キレチy (
chelatin ))を発現する新規な酵母遺伝子系
を提供する。この遺伝子系は、銅耐性酵母宿主を選択し
てキレチン遺伝子をフランクする他の遺伝子を増加せし
めてフランク遺伝子を。
縦列的及び非縦列的に反復複製するのに使用される。フ
ランク遺伝子の多数複製は所望のペプチドの発現のため
に使用することができる。
(発明の具体的な記載) この発明は、銅耐性酵母菌株に自然に存在する銅キレー
ト化メタロチオネインの生産を増強するための技法を提
供する。銅キレート化ポリペゾチド(銅−キレチンすな
わちCu−キレチン)f、その制御機構と共にコードす
る遺伝子を分離することにより、広範囲の方法で、そし
て広範囲の目的に使用することができるDNAセグメン
トが得られる。
DNAセグメントを酵母宿主に導入することにニジ酵母
宿主に銅耐性を与えることができる。DNAセグメント
を酵母に導入し、そして銅によるストレスによって遺伝
子及びその制御機構を増幅せしめることにニジCu−キ
レチンの生産を増強することもできる。遺伝子それ自体
を、又は遺伝子をその制御機構と共に他の宿主、例えば
原核生物に導入してその生物に銅耐性を与えることがで
きる。
Cu−キレチン系をCu−キレチン系の下流フランク領
域としての他の遺伝子と組縫わせて使用するのが特に有
利である。
Cu−キレチンを発現し得る真核宿主を、 Cu−キレ
チン遺伝子及び関連フランク遺伝子を含有するDNAセ
グメントにより形質転換する。培地中の銅濃度を反復し
て、増加することによp、DNAセグメントが多数回縦
列的に反復され及び/又は非縦列的に反復される。この
ようにして、高い銅濃度において生存し続ける生物のク
ローンを選択する。
このような生物の生存は、Cu−キレチン遺伝子及びそ
れに伴うフランク遺伝子の反復と関連する。
こうして、Cu−キレチン遺伝子及びフランク遺伝子の
いずれもが、宿主中で実質的な量において発現する。
最後に、C11−キレチン自体を、広範囲の種類の廃棄
物又は他の種類の工場流から重金属、特に銅を除去する
ためのキレート剤として使用することができる。
要約すれば、この発明は、Cu−キレチンをコードする
核酸配列、Cu−キレチンのだめの酵母制御信号を伴う
前記の配列、重金属、特に銅の存在下で全配列が縦列的
又は非縦列的に反復し得るCu−キレチン遺伝子と第2
の遺伝子を含有する核酸配列、並びにCu−キレチン蛋
白質又はその有効な類似体、及びそのフラグメントを対
象とする。上記のポリヌクレオチド配列はそれ自体とし
て、又は他のポリヌクレオチド配列と共に、染色体外要
素として又は酵母の染色体に組込んで使用することがで
きる。
Cu−キレチンをコードするDNA配列は銅耐性酵母菌
株からの酵母染色体DNAの部分分解に工り得られる。
この部分分解のために約10〜30 kbpのフラグメ
ントを供する種々の制限酵素を使用することができる。
こうして得られたDN入フラグメントは、適当なベクタ
ー、特に原核性レグリコン傘 を有するベクターを用いてクロー二/グすることができ
る。好ましくはシャトルベクターを使用し、原核性宿主
中でDNAセグメントを増加せしめ、グラスミツドを分
離し、そして純化し、そして次にこれを酵母宿主の形質
転換に使用する。
銅耐性を有する宿主の形質転換株又は形質導入株の選択
を容易にするために野性株又は変異株の銅感受性宿主細
胞使用するのが好ましい。生じた酵母クローンを分離し
、そして銅耐性宿主を銅濃度が増加する栄養培地にゆだ
ねることにxD鋼耐性形質転換宿主を選択する。銅濃度
を約0.1mMの低濃度、通常は約0.3mM以上の濃
度から20mM未満の濃度、通常約15mM未満の濃度
までの間で段階的に増加せしめるのが好都合である。こ
の間隔は一般に約0.2 mM〜0.5 mMの範囲で
変えることができる。この工うな高い銅濃度において生
存するためには、変換された宿主はCu−キレチンをコ
ードする多機製遺伝子を必要とするであろう。
銅感受性から銅耐性に形質転換された主宿から、DNA
セグメントが発現ベクターの特定の制限部位に導入され
ているプラスミツドを分離することによfi DNAセ
グメントを切シ取シ、そして変性して単鎖を得ることが
でき、この単鎖はハイブリッド形成検知体(グローブ)
として使用することができる。このプローブは染色体に
一体化されたCu−キレチン遺伝子の存在を示すために
使用することができる。プローブは検知し得る信号を供
するために標識するのが便利である。種々の標識には放
射性核程、一方がハイブリッド形成検知体に結合しそし
て他方が多数標識されたリガンド又は受容体の組合わせ
例えばビオチン及びアビジン、酵素1螢光物質、並びに
これらに類するものが含まれる。
酵母cu−,4シー。をコードする遺伝子は約300 
bp未満である。遺伝子の転写及び翻訳に関する制御信
号と組合わせてもこのセグメントは一般に約600 b
p未満である。Cu−キレチン遺伝子がその制御信号と
共に導入されている宿主をストレスした後縦列的に反復
したDNAセグメントは約1〜2 kbpであることが
見出され、従って、Cu−キレチン遺伝子と共に縦列的
に反復される約1 kbpより大きな部分を、下流フラ
ンク領域としてCu−キレチン遺伝子に加えることがで
きる。
第2の遺伝子をCu−キレチン遺伝子の下流端に連結す
ることができる。第2の遺伝子は、プロモーター、他の
転写制御信号、例えばオペレーター、及び酵母宿主に工
って認識されるり?シーム出発部位を含む自分自身の制
御系を有するであろう。
強力なプロモーター、すなわち酵母中に多量に存在する
ポリペプチド生成物に関連するゾロモーターを使用する
のが好ましい。特にPQK 、 ADI(のどときプロ
モーターが好ましい。
酵母Cu−キレチンをコードするRNA配列の3′−末
端は、酵母Cu−キレチンのC末端のアミン配列から容
易に決定することができる。ポリペプチドは、常用の技
法及びアミノ酸のための多数のコードに基礎を置いて用
意された多数の検知体に工p配列される。Cu−キレチ
ン遺伝子の下流に便利な制限部位が得られない場合、変
異によシこれを導入することができる。他方、Cu−キ
レチン遺伝子の下流からヌクレオチドを取シ出し、そし
て平滑末端を有する二重鎖DNAセグメントを得るため
に一次修復を用いることができる。Cu−キレチンをコ
ードし、そして制御配列を含む、DNAセグメントは第
2の遺伝子に連結することができる。こうして得られた
2種の遺伝子を含むセグメントを適当な発現ベクターに
挿入し、そして適切に方向ずけられた所望のDNA配列
を有するクローンを選択する。
銅濃度を前記の増加間隔で約0.3mMから約20 m
M 、もっと普通には約15mM1で逐次上昇せしめな
がら酵母細胞を増殖せしめることにより、非縦列的反復
を伴う縦列的反復が達成される。
次に、Cu−キレチン遺伝子及び他の遺伝子の縦列的反
復を有する変換された細胞を選択し、2つの遺伝子が発
現するように増殖せしめる。このようにして、所望の生
成物を高収斂で得ることができる。
多機製ベクターを使用することにより、及び/又は多数
の染色体部位に不規則な反復が生ずるように多数反復す
る遺伝子を宿主に一体化することにニジ、収量をさらに
増強することができる。そして、多数の反復単位を有す
る宿主を選択する。
染色体への一体化は、Cu−キレチン遺伝子及び他の遺
伝子を、染色体中の少なくとも1つの部位、好ましくは
多数の部位に存在するDNA配列に類似する追加のDN
A配列と組合わせることにjシ達成することができる。
こうして、組替えを通じて完全な構造のDNA、すなわ
ち制御信号、Cu−キレチンをコーPする遺伝子及び他
の遺伝子を酵母染色体の多数の部位に挿入することがで
きる。
上記の方法に代えて、酵母動態体、少なくとも1つの自
己複製セグメン) (ars )並びにCu−キレチン
遺伝子及び他の遺伝子を含有する小染色体(ミクロクロ
モシーム)を用いることができる。
小染色体は、選択的条件を用いないで酵母宿主中に安定
に維持することができる。
はとんどの場合、Cu−キレチン遺伝子を酵母宿主に導
入する方法に関係なく、Cu−キレチン遺伝子の多数複
製の維持を確実にするために酵母宿主を選択的条件下で
増殖せしめる。
すでに見出されている他の銅キレート化化合物に対する
比較として、酵母中に見出されたCu−キレチンは約6
500dの分子量を有する。アミノ酸組成は約16%の
システィン、10チのりシン、10%のグルタミン酸、
11%のセリン、並びに約896のそれぞれアスパラギ
ン、グルタミン、スレオニン及びグリシンを含んで成る
。他のアミン酸は約5チより少量ずつ存在する。
次に、酵母Cu−キレチンのアミノ酸配列、及びCu−
キレチンをコードするヌクレオチド配列を示し、このポ
リペプチドは約6490の分子量を有する。
所望の遺伝子は、次の制限エンドヌクレアーゼすなわち
Taql s  RsaI 、  Hinfl %Dd
elの制限部位によりフランクされるが、これらはコー
ド部分に制限部位を有しない。従って、Cu−キレチン
をコードする遺伝子セグメントは非コード部位を実質上
官まない状態で容易に分離することができる。
次に、実験例によりこの発明をさらに具体的に説明する
。但しくこれによりこの発明の範囲を限定するものでは
ない。
(実験) 材料及び方法 菌株及びDNA DNA形質転換は、次のオーキソトローゾ・マーBZ3
1−1−7Ba株を用いて行った。銅耐性(CUP、r
)遺伝子はナスミス(Na5m7th )及びリード(
R@ed)、PNAS(1980年)77:2119〜
2123に工9調製された雑種DNAの標品から選択し
た。
この標品は、シラスミツドYRp 7のBamH1部位
にクローン化したAB320 #母DNAの5au−3
A部分分解物から調製した。この雑種標品の構成に使用
される遺伝子DNAは、菌株AB320 (則−史り、
雑種W87〔ロスタイン(Rothstetn )等、
Genetics (1977年)85:35−54 
〕からの分離株であり、おそらく−缶体X2180と密
接に関連している。見0士悲:(耳、吐↓1)H810
1株をトランスフェクションに使用した。
YRp7ベクターは TRP I+酵母遺猷子及び酵母
中で自己複製することを可能にする配列を含む1.43
 kbの垣R,セグメントを有するpBR322の訪導
体である。YRp 17ベクターは、1.43 kbの
TRPI EcoR4フラグメントと共にURA 、”
酵母遺伝子をpBR322の村り部位に含有する。
微生物の培養 E、コリは、I、B−培地〔デービス(Davis )
等、(1980年) Advanced Bacter
ial Genet%CB=A Manual for
 Genetic Engineering (コール
ドスプリングハーバ−研究所、コールドスフ’ IJン
グハーパー、ニューヨーク)〕で培養する。プラスミド
含有細胞を増殖せしめる場合はアンピシリン(50μ9
7me )を加える。酵母の培養条件及び取扱方法はす
でに発表されている方法〔フォーグル(Fogel )
等(1981年)、Microb%ologyof t
he Yeast Saccharomyces %ス
トラセム(Strothem )等線、(コールドスプ
リングハーバ−、ニューヨーク)〕によった。銅培地(
0−3rnM、cuso4)としては、1.5チの寒天
で固化した完全合成培地(ギプコ(Gtbco )研究
所、グランドアイランド、ニューヨーク)を用いた。
DNA形 転、及び調製 酵母の形質転換はヒネン(H[nnen )の方法〔ヒ
ネン等、PNA8(1978年)75:1929−19
33:lに従って行った。但し次の点において異る。1
Mソルビトール及び50 mM NaPO4、p)17
.5に再懸濁した後、30℃にて1時間、細胞を0.1
俤のβ−メルカプトエタノール及び40単位/ mlの
りチコーゼ(1yticase )で処理した。秤、り
形質転換はデービス等(前記)、及びウニシンク(We
stnk)等、Ce1l (1974年)3:315−
325により記載された方法によって行った。急速DN
A IIJ製はストルール(5truhl )等、PN
AQ(1979年)76:1035−1039の方法に
従って行9た。DNAサブクローニン夛法はデービス等
(前記)の方法に従って行った。
0、5 ttg/lnlのエチジウムプロミドを含有す
る4 0 mM )リス−OH120mM酢酸、2 m
M EDTA中にアガロースダル(0,7%)を調製し
、そして1〜1.5 V /qnにて水平眠気泳動を行
った。DNAバンドは、電気泳動的集収によυグルか°
らワットマン(Whatman )DE81F紙上で回
収した〔ウインベルク(Wlnb+rg )及ヒハマー
ショルド(I(ammarskjold )、Nucl
llicld@、Res。
(1980年)8:252−265 )。IMNaCA
!による溶出に続き、エタノール沈澱を行った。DNA
 −DNA−ハイブリッド形成用遺伝子DNAはストル
ール等(前記)の方法に従って分離し、0.5%アガロ
ースゲルで電気泳動し、そしてサザン(Souther
n )の方法により硝酸七ルロースに移す。これらは、
1.25 kb Sau 3A DNAフラグメントか
ら調製されたニックトランスレーション p標識グロー
ブとハイブリッド形成する。
記号 YJW6.9,10.11は、それぞれシラスミツドp
JW6,9.10、又は11を含有する酵母菌株を表わ
す。クローン化DN入配列は、プラスミドに含まれる挿
入部分に従ってJW6 、9.10及び11と付号を付
ける。
銅感受性(cupls)−倍体酵母(受容体)BZ31
−7Ba株を、YRp7ベクターに含まれるSau 3
A部分酵母DNA標品によυTRPI”に形質転換した
。この標品は材料及び方法の欄に記載したものである。
約500のTRPI+形質転換体コロニーの内、12株
が、受容体酵母BZ−31−1−78aの増殖を完全に
阻害する濃度である0、3mMの銅を含有する平板培地
で増殖した。酵母中で自己複製する挿入部担持プラスミ
ドが4分離株において検出された。ずなわちYJW6、
YJW9、YJWIO及びYJWIIであり、これらは
次にE、コリを形質転換するのに用いた。得られたアン
ピシリン耐性テトラサイクリン感受性細菌を、プラスミ
ドの大量調製のために増殖せしめた。グラスミドDNA
を制限エンドヌクレアーゼ分解により解析した。
1つの挿入フラグメン) (pJW6 )を3種類の酵
素、すなわちI(ind III 、Xtす1、及び駐
ワ1により切断した。最も左のKpn1部位から50塩
基対(bp)離れて位置する特異的な1川回lit制限
部位がクローン化DNAフラグメント中に挿入された反
復セグメントの一端を決定する。Xbal及びKpnl
で調製したPJW6分解物は、アガロースゲル上に2つ
のバンドを生じさせ、この合計長さは挿入部及びYRp
7ベクターより短かい。さらに、PJW9 、10及び
11により生成する2つのバンドは等モル的な強度を有
しない。P JW6の線状長さは12.1kb、すなわ
ち5.8kb(ベクター)十′6.3kb(挿入部)で
あるが、η)ILI及びり1の両方の分解物において、
観察されたバンドは合計8.51 kb (6,2kb
 +1.95kb)にすぎない。
その上、制限エンドヌクレアーゼ5JuL a Aによ
る分解によp、0.7kb及び1.25 kbの制限フ
ラグメントが生じ、これはベクターDNAフラグメント
に比べてモル的に過剰である。同様に、Dde I及び
Dpn ■制限酵素分解物の電気泳動によっても、強い
けい享強斐を有する独特の非ベクターバンドが生ずる。
これらの多くの観察結果及び形質転換体中の銅剛性コロ
ニーの頻度が高い(すなわち約2係)ことから、銅剛性
レベルを制御する染色体領域は縦列的に挿入された1、
 96 kbのDNAセグメントにより構成されている
と信じられる。各反復単位は、メチル化アデニン残基を
含む2つのSau 3A−Dpn1部位と共に1つずつ
の句すュI及びXba ■部位を含有する。
他の3種のプラスミド(PJW9、PJWlo、及びP
JWII)も剣劇性を供するDNA挿入部を含む。これ
らの電気泳動パターンもPJW6のそれと類似している
。しかしながら、プラスミドPJW9及びPJWIIは
、末端)T+ndI[[部位を越えて伸びるより長い非
反復性DNAセグメントを含む。反復配列中に、次の制
限酵素すなわちAva I 、 Bam H)、部位は
存在しない。制限酵素地図に基礎を置くこれらのデータ
を総合すると、S、セレビシェにおいて銅剛性をもたら
すことができるクローン化DNAフラグメントは3つの
、そして第4の1.95kbの反復単位の公邸を含むこ
とが示される。
高い銅濃度に対して耐性を供する最小のDNAフラグメ
ントを得るために、いくつかのDNAフラグメントをサ
ブクローン化した。1つの塩基反復単位よυ小さい1.
25kbのSau 3A制限フラグメント、及び1.9
5 kbのXBa lフラグメント(1反復単位)をP
JWIO分解物から集めた。PJWIIを4四R1及び
BamIIIで切断する場合、1反復単位より大きい酵
母DNAの3.1kbフラグメント及びs o o b
pの非反復DNA配列が生ずる。これら3つのDNAフ
ラグメントをベクターYRp17(URA 3、TRP
I”、及びAR81” )中にサブクローンし、そして
銅感受性(cupls)酵母菌株(8231−1−7b
a)を述しピ及び四人1に形質転換するのに用いた。
それぞれの場合に、受容体細胞は工復す“及びURA 
3に形質転換され、0.3mMの銅に対して耐性を示し
た。形質転換された酵母細胞を非選択的条件下で増殖せ
しめた場合、プラスミドの自己複製に伴う不安定な表現
型を示した。すなわち、cup18+ trpl−、U
ra3− *細胞が高頻度で生じた。銅イオンに対する
活性は1.25kbの5au3ADNAフラグメントの
存在により達成された〇銅耐性表現型はこのフラグメン
トとのみ関連しているようである。
クローニングした銅剛性DNA領域を酵母染色体DNA
に一体化したものがいくつか分離された。第1に、3.
1 kb (JWII、Ec o R1−F3!!mH
,l )D平フラグメントはYRp17に再クローニン
グされ、ベクター分子に存在するURA 3配列を介し
て染色体2v動原体に接するUra 3−52部位の近
くに一体化される。第2に、PJWIOはtxpl−2
89に一体化され、そして第3に、PJW9は染色体■
のcup 1部位に組替えられる。この予想一体化株は
、thrlの存在によυ染色体■上に遺伝的に標識され
ている株と近似していた。こうして得られた二倍体株は
胞子を形成し、そして、任意の6・1の子のう胞子を四
分子分析にかけた。
すべてのテトラドにおいて標識cupl’及びtrp 
1は2+:°2−に相互分離した。これらの標識の完全
な連結が観察され、これらの間の組替体は検出されなか
った。この挙動は、CUPlr座を担持したDNAフラ
グメントがTRPI”を含むYR,7プラスミドに挿入
され(!up1部位の近くに一体化された場合に予想さ
れる。牌1と 響1及び郡頃1と咀畢1のいずれの場合にも両親二型(
PD)、非両親二型NPD及び四糖(T)はそれぞれ3
0:0:31であった。
pJWloを独立に一体化した5株を父差せしめ、そし
て任意の84の胞子を分析した。これらの前記と同じ標
識のPD:NPD:T比は37:O:47であった。1
45個のテトラド分析のすべてを通じて非両親二型が存
在しない(67:Oニア8)ことによシ、遺阪子−遺伝
子連結の存在か′明確に示され、そしてCUP 1又は
TRP 1とTIIR1の間の算出された地図上の距離
は27cMであシ、これは試料誤差の範囲内で公表され
ている値28 cM(:モルチモア(MorNmor 
)及びシールド(5child)、Microbiol
、Rjv、(1980年)44:519−571〕とよ
く一致する。これらのデータから、クローニングされた
DNAフラグメントがツ1感受性受容体細胞に安定な銅
耐性表現型を供し、そして、これらが染色体■中のth
r 1標識の遠位にCUP l r座の機能的セグメン
トを含有することが明らかである。
複製数を測定するために、1.25 kb Sau 3
ADNAフラグメントから調製したニックトランスレー
ション p標識グローブを用いてサザンのDNA−DN
Aハイブリッド形成法による分析を行った。銅耐性酵母
細胞及び銅感受性酵母細胞から調製した遺伝子DNAを
、反復単位内に切断部位を有しない制限酵素であるEc
oRlにより分解した。X2180すなわちCUPlr
株に約30 kbすなわち約15の縦列的に反復した反
復単位が存在するのに対して、cupl’株は5 kb
 、すなわち最高2反復単位のハイブリッド形成セグメ
ントを有していた。
との発明に従えば、銅−キレチンと称する重金属キレー
ト化合物の製造に使用し得るDNA配列が得られる。こ
のものは酵母及び他の生物において発現する。さらに、
宿主をストレスすることにより、宿主中で、染色体外要
素であっても染色体に一体化されていても、下流フラン
ク領域を縦列的に反復せしめることができ、それによっ
て、銅キレチンをコードする遺伝子のみならず、それに
付随する領域の多数複製が可能となる。所望のポリペプ
チドをコードする領域に付随するフランク領域を有し、
そしてそれ自体の制御信号を有するために、所望のポリ
ペプチドも発現される。こうして、重金属濃度を変える
ことにより、メタロチオネイン遺伝子に関連する遺伝子
の発現を増強し、又は低下せしめることができる。
実験例によシ詳細な説明をしたが、これは単なる例示で
あり、これによってこの発明の範囲を限定するものでは
ない。
特許出願人 ザ リーゾエンツ オブザ ユニバーシティ オプ カリフォルニア特許出願代理人 弁理士  青 木    朗 弁理士  西 舘 和 之 弁理士  福 本    積 弁理上  山  口  昭  之 アメリカ合衆国カリフォルニア ・サンフランシスコ・イレブン ス・アベニュ1215

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、酵母蛋白質を実質上含有せず、銅をキレートするこ
    とができる酵母鋼キレチン、そのフラグメント、及び配
    列中のアミノ酸の約90%以上が該銅キレチンのそれと
    同一である該銅キレチンの類似体。 2、酵母細胞成分を含有しない酵母鋼キレチン。 3、銅キレチン又はその銅キレート化フラグメントをコ
    ードし、約5 kbp未滴の天然に存在するフランク領
    域を有するDNA配列。 4、銅キレチンをコードする配列より上流に天然の酵母
    発現制御信号を含有する特許請求の範囲第3項記載のD
    NA配列。 5、酵母宿主によって認識される発現のだめの制御信号
    、及び前記銅キレチンをコー、ドする遺伝子の下流に位
    置し酵母にとって外来性のポリペプチドをコードする遺
    伝子を含有する特許請求の範囲第4項記載のDNA配列
    。 6、前記銅キレチンをコードする遺伝子、前記外来性遺
    伝子及びこれらの制御信号が約2kbp未滴の合計ヌク
    レオチド数を有する特許請求の範囲第5項記載のDNA
    配列。 7、銅キレチン又はその銅キレチンフラグメントをコー
    ドし、約5 kbp未溝の天然に存在するフランク領域
    を有するDNA配列が縦列的に反復して成る多機製DN
    A配列。 8、銅キレチンをコードする遺伝子により分離された酵
    母宿主によシ認識される一対の発現制御信号、及び下流
    の制御信号の下流にあって制御されている外来性遺伝子
    を含み、そして酵母染色体の一部分と実質上同じ約10
    0 bp以上のフランク配列を含有するDNA配列。 9、前記フランク領域が、代謝過程に関与する酵素をコ
    ードする染色体郡分と同じである特許請求の範囲第8.
    !J1記載のDNA配列。 10、酵母レプリコン、酵母にニジ認識される発現のた
    めの制御信号、及び該制御信号により°制御されており
    銅キレチンをコードする遺伝子を含んで成る染色体外構
    成物。 11、 (a)前記銅キレチン遺伝子の下流に位置し、
    酵母にニジ認識される第二の発現制御信号、及び(b)
    前記第二の制御信号により御信されており、銅キレチン
    をコードする前記遺伝子の末端コードから約1kb未滴
    にある、酵母にとって外来性のポリペプチドをコードす
    る遺伝子を含有する特許請求の範囲第10項記載の染色
    体外構成物。 12、前記制御信号及び前記2つの遺伝子が約2 kb
    p以下のDNAセグメントを含む特許請求の範囲第11
    項記載の染色体外構成物。 13、前記制御信号及び前記2つの遺伝子が縦列的に反
    復している特許請求の範囲第11項又は第12項記載の
    染色体外構成物。 14、前記の反復が15回以上である特許請求の範囲第
    13項記載の染色体外構成物。 15、酵母レプリコン、酵母にエリ認識される発現のた
    めの制御信号、及び該制御信号により制御されており銅
    キレチンをコードする遺伝子を含んで成る染色体外構成
    物を有する酵母細胞。 16、 (a)第一の発現制御信号、(b)molキレ
    チンをコードする遺伝子、(c)第二の発現制御信号、
    及び(d)酵母細胞にとって外来性の遺伝子から成シ、
    該遺伝子がそれぞれ隣接する制御信号により制御されて
    おシ、そして該制御信号が酵母に認識される反復DNA
    配列を有する酵母細胞。 17゜前記反復配列の少なくとも一部分が染色体外DN
    A要素の上に存在する特許請求の範囲第16項記載の酵
    母細胞。 18、前記反復配列の少なくとも一部分が染色体上に存
    在する特許請求の範囲第16項記載の酵母細胞。 19.15以上の反復を有する特許請求の範囲第16項
    、第17項、又は第18項記載の酵母細胞。
JP58098143A 1982-06-03 1983-06-03 酵母銅キレチン及び該銅キレチンをコ−ドする遺伝子系 Pending JPS5939292A (ja)

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