JPS59501572A - クルイベロミセス属酵母およびその製造法 - Google Patents
クルイベロミセス属酵母およびその製造法Info
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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】
プレプロソーマチンの表現用に修正したクルイベロミセス属の酵母又はその各種
対立・修正型あるいはその成熟型、およびその表現により得られろタン白質
本発明は、組換えDNA技術で可能となったプレプロソーマチン及び関連化合物
の微生物学的製造法に関する。いずれも1982年6月26日に公告されたヨー
ロッパ特許出願(A2)0 0’54 330号及び0054661号にはプレ
プロソーマチンの種々の対立型、プレソーマチン、プロソーマチン及びソーマチ
ンの様なその成熟型及びそれ等の誘導型を暗号づけるDNA配列又該DN、A配
列より成るクローニングビヒクル(伝播体)、又それ等の微生物特にエシェリヒ
ア コ!j −(E、 coli )を形質転換するための使用及びソーマチン
様蛋白質の製造法が記載されている。
商業的に魅力ある生産のためには、エシェリヒアコ!J −(E、 coli
)について得られる収量は充分でないので、ソーマチン様蛋白質をはるかに高い
量生産出来る微生物系の必要性が存在する。ソーマチン様蛋白質とは、プレプロ
ソーマチン、その種々の対立型又は誘導型及びプレソーマチン、プロソーマチン
及びソーマチンの様なそれ等の成熟型を意味する。
上記のヨー0ソバ特許出願に記載された構造遺伝子1actis ) (いわゆ
るKAR3)起源の自律的に複製する配列、講釈マーカー、及びプラスミド中へ
の酵母レギユロンと組み合され、そのプラスミドはクルイベロミセス属の酵母a
胞中に導入され次いでソーマチン様蛋白質を生産し得る様になることが分った。
この方法で酵母細胞中のソーマチン様蛋白質の表現が成功した。
従って、本発明は:
(1) プレプロソーマチン又はその各種の対立型、又は修飾型又はそれ等の成
熟型を暗号つける構造遺伝子、1actie (いわゆるKAR8)起源の自律
的複製配列、cerevisiaeのグリセルアルデヒド3−ノリン酸テヒドロ
ケ゛ナーゼ(GAPDH)遺伝子から誘導された酵母レギユロン及び
(IV)trp−i又は1ac−4遺伝子の様な講釈マーカーより成る組換えD
NAプラスミドを含むクルイベロミセス属の酵母を提供するものである。
この方法で、希望する蛋白質の大きく改良された表現が得られ、従って商業的応
用はずっと近付いて来ている。
望ましくはプラスミドは酵母より誘導された転写停止暗号及び/又は動原体及び
/又は酵母から誘導された複製領域を含むものである。
同様に効果的である可能性は充分である。構造遺伝子は好ましくは上述のヨーロ
ッパ特許出願中に開示されている構造遺伝子より成る群から選択されたものであ
る。
以下に記載する様に満足すべぎKAR8−配列が野生ン遺伝子(trp −1)
及びクルイベロミセス ラクテイス(K、 1actis )に起因するラクタ
ーセ゛遺伝子(1ac −4)の様なベクター上の選択可能なマーカーの使用が
望ましい。此等のDNA配列は選択マーカーとしてのみならず其の後の増殖中に
システムに選択圧力を働かせる点においても効果的である。
もし転写停止暗号が使用される場合、こり、は好ましくはサツカロミセス セレ
ビシェ−(S、 cerevisiae )の2ミク07 DNAベクターのH
ind lll−、BCO,、、Rl断片に起因する停止配列及びサツカロミセ
ス セレビシェ−(s、 cerevisiae )のGAPDH遺云子から誘
導される停止配列より成る群より選ばれる。
動原体又は例えばサツカロミセス セレビジエー(S、 cerevisiae
)又はクルイベロミセス ラフティ製領域の存在は本発明に従うプラスミドの
安定注乞改良する。
本発明は更に、上記の様にクルイベロミセス属の酵母の製造法を提供するもので
あって、その方法は上記構造遺伝子をKA)(S−配列及び構造遺伝子の上流に
酵fひGAPDHレギユロン、及び選択マーカー又任意には酵1itの染色体か
らあ4された動原体又は複製領域又任意には構造遺伝子の下流に酵母から誘導さ
れた転写停止暗号を組み合せる組み換えDNAプラスミドの調製とこれに続いて
この様に調製したプラスミドをクルイベロミセス属の酵母中への導入より成って
いる。
最終的に、本発明はプレン0ロノーマチン又はその各種の対立型又は修飾型又は
上述めヨーロッパ特許出願中に開示されたそれ等の成熟型及びその様に調製した
蛋白質の微生物学的調製法を提供し、その方法は上記のクルイベロミセス属の酵
母を培養し次いで#母により生産されたソーマチン又はソーマチン様蛋白質を採
月叉することより成る。
本発明を以下に詳述する。
クルイベロミセス属の酵母を、これ等の微生物は食品や医薬品の製造に使用出来
る多(の無害な微生物群より成っているという理由により選んだ。例えばクル及
びクルイベロミセス フラジリス(xluyveromycos(GRAS =
一般的に安全と認めら凡る)(/U−記載さ几℃いる安全な種である。醗酵工程
におけるクルイベロミセス ラクテイス(K、 ]、actis )の行動はエ
シェリヒア コリー(E、 coli )についてよりもよく知られていて全(
管理可能である。醗酵液から酵母の分離は例えばエシェリヒア コリー(E、
coli )の場合より好ましく、酵母はしばしばエシェリヒア コリー(F2
゜ccli )よりも大量の(細胞外又はベリプラスム)蛋好適である。
現在迄のところ、クルイベロミセスのためのベクターは全く知られていない。
した細胞中で自律的に複製する新しいベクターが発見中の複製と維持の機能を制
御する。此等の複製配列はクルイペロミセ4 ラクティス(KAR3)に起源を
もつ配列を自律的に複製する。
その高い形質転換頻度の故にKAR8型のベクターが使用される。
最も好適な代表は既知ザソカロミセス セレビシェ−(S、 cerevisi
ce )プラスミドYRp 7 (5touh1等Proc、Nat]、、Ac
ad、Sci USA 76 、 1035 1039 )中に挿入したKAR
8−2配列を含むクルイベロミセスドフ0ラスミド(雑4重)0ラスミド)であ
る1)KAR82で゛ある。
ベクター上には更に遺伝子クローニングを可能にするための通切な制限部位があ
る。
好適なホストである。その場合アンピシリン耐性遺伝子(Atnp R)も又ベ
クター上の選択可能なマーカーである。プラスミドは好ましくは増加させられ、
エシェリヒア コ+) −(E、 coli、 )細胞中に貯蔵される。形質転
換した株はアンピシリンを含む(100マイクログラム/ミリリツター)L−ゾ
ロス上で選択的に生育する。形質転換した株の1つ即ちエシェリヒア コリ(I
[、CO]]、 ) 、丁A 221 (IIIKAR812)はオランダのS
K Baa、rnろ742 、0osterstraat 1にあるOs nt
ralBurean VOORSchimmelcul−turesにCB53
53.82(= LM:o 32.20 )の番号で1982年5月19日に寄
託された。プラスミドは例えばカノツ等の方法で、J、Bacterol 11
4(1973)577菌体から分離出来る。
酵母ホストのプロt・ノラスト(原形質体)はトリス、塩化カルシウム及び分子
量が2,000から6,000の範囲好ましくば4,000のポリエチレングリ
コールを含む通常のインキュベーション培唯の中で前述のベクターにより形質転
換される。
KAR8−型プラスミドを使用すると、形質転換物にトリプトファン原栄養体を
選択する可能性がある。
形質転換細胞中のKAR8−含有プラスミドの自律的存在はDNA分析により示
さ、Iする。形質転換物の未分解微小溶解物pKARSプラスミドの細菌部であ
る標識pBR622とのハイブリダイゼーション(雑種形成)によりすず−ン法
に従って分析した。
非形質転換タルイベロミセス ラクテイスlac −4変異菌の微小溶解物と精
製プラスミド調製物の比較電気泳動は形質転換物にのみ、形質転換に使用したプ
ラスミドの高次コイル及び開環型に相当する電気泳動移動度ヲ持つハイブリッド
形成バンドの存在を示した。
形質転換細胞中のプラスミドの存在は酵母形質転換物から調製したDNAによる
E、 colj、の形質転換と生じたE、 coli形質転換物から同じプラス
ミドを分離することにより更に確められた。
特に有用なホストはクルイベロミセス ラクテイスの変異菌S D 111ac
−4trp −1及びS D 69 iac −4であり、これ等は野生株C
BS 2360から誘導されオランダ国3242 SK Baa、rn 、0o
sterstraa、t 1のCentraal Burean voor S
chimmelcultweに夫々CB58092及びCBSF3 D 95と
いう寄託番号で1982年5月19日に寄託された。
通常、形質転換するプラスミドはホスト細胞中に自律的に複製及び表現可能な独
立゛した存在として止まる。
しかしながらこヌでプラスミド(複製配列はあってもな(でも)上に存在する遺
伝子は引き続いて細胞の染色体DNA中にも組み込まれるということが指摘され
る。
本発明をプレプロノーマチンの生産に関する詳紐な記述により例示する。然し本
発明の方法はノーマチノ一様蛋白質を暗号つけるその他の遺伝子のクロー二/グ
と表現にも又応用出来る。
本発明の菌株を大量生産に適用する時は、ベクタープラスミドからすべての細菌
DNA配列を除去することが望ましい。
遺伝子は細胞中に導入された後、自律的に複製するプラスミド上に止まり得るか
又はホスト細胞中染色体DNA中に組み込むことができる。
KARS−配列の分離、その組み換えDNAプラスミドへの取り込み及びそれ等
のクルイベロミセス ラクテプラスミドYRp7 (5truh1等Proc、
Natl、 Acad、 Sci。
USA7610ろ5−39.1979)5マイクログラムを制限酵素Sal I
で分解した。野生株クルイベロミセス ラクティス(K、 1actis )
CBS 2ろ6oからのDNA 14マイクログラムを酵素XhOJで分解した
。
プラスミドの断片とクルイベロミセス フクティス(x、 1aCtis )の
DNA iモル比1.3の割合で混合し、DNA断片混合物を得た。
制限酵素を失活後、溶液をDNA濃度25マイクログラム/mlにし、標準条件
(ベーリンガー)の下でT4−リガーゼと共にインキュベートL7’、−0通常
条件下で、リガーゼ処理混合物によるエシェリヒア コy〜(E、 coli
) D G 75の形質転換により4.5 X 105AmpR形質転換物の混
合物を生じ、そのテトラサイクリンに対する感受性がら推論して、その中9 X
103はクルイベロミセス ラクティス(K、 1actis)挿入物欠含ん
でいた。
テトラサイクリン−感受性細胞の割合はサイクロセリン処理により85%迄増加
させ得る( BOliVar F245〜267)。Katz等の方法に従い(
Ex、 i参照)、14の異なったプラスミドを分離した、これ等YpKAR8
1−14と称する。これ等のすべてはクルイベロミセスラクyイス(K、 1a
ctis ) S D 111ac −4trp−1株をDNAマイクロダラム
当り103〜104の頻度でTrp+表現型に形質転換する能力があった。プラ
スミドpKAR8−1,2ハDNAマイクロクy人当す3 X 10’の形質転
換頻度を示したが、−1−で2−4ミドpKAR8−2の方がその後の工程にお
いてもつと便利であることが分った。
得られた組み換えプラスミドは又エシェリヒア コリ − (K、 coli
) 、TA221 (trpK5. 1euB<)。
]、ac Y 、reCA 、hsa M″、h、sdR)にも転移することが
0出来るであろう。
クルイベロミセス ラクテイス(K、 ]−act工e)SDll ]。ac−
4trp”1株の菌体を酵母エキス1%、ペプト72%及びグルコース2%を含
む生育培地(PH6,8)中に懸濁させた。指数期(6〜5・10′?細胞/m
e)に達する迄生育を続げた。陣・母菌体を遠沈により集め、水洗し、1.2m
ol/73のソルビトール、25mmo]、/73のEDTA及び0.2mo:
h/lの新しいメルカプトエタノールを含む浴液(pH8,0)中に再懸濁した
。
10分間60°Cてインキュベートした後、菌体を遠沈、1.2mol/72の
ンルビト−ル溶液で2度洗滌し、1.2m01/lのソルビトール、10 m
mol/AのEDTA 。
0、1 mo1/ lのクエン酸ノーダ及び10〜のヘリケースを含む溶液(p
H5,8) 20 rnl、中に懸濁した。
プロトプラストが生じ、15〜20分後、これ等を遠沈(〜、1.2m01/l
のソルビトールで6回洗滌し、10m mol / lの0aC12とi、2m
o1/11のソルビトールを含む溶液Q、 i ml中にml当り約5.101
0菌体の濃度で再懸濁した。
10マイクログラムのpKAR8−12のDNAを加え、混合物を25°Cで1
5分間インキュベートした。その後、I Q m mol/7のトリス、10
m mol/lのCaCt2及び20%(W/V)のポリエチレングリコール4
000を含む溶液Q、5mlを加え、其後20分間インキュベートした。
プロトプラストを遠沈で沈澱さぜ、7mmo1/lの0a072.1.2mol
/IJのソルビI・−ル、Q 、 5 mg / m13の酵母エキス、11n
q / m13のペプトン及び2 rng / mlのグルコースを含む溶液(
pH6,8)中にml、当り約5 、1010プロトプラスト濃度で再懸濁させ
た。
Trp″形質転換を選択可能にするため、1.109プロトプラストをグルコー
ス2%、KCto、6 mol /β欠含む2%寒天最小平板培地(6%の寒天
型1〜)上に移した。
4〜5日中にコロニーが現れた。グルコースを炭素源とする0、6mol/71
のKC1平板上でのゾロドプラストの再生は通常0.5〜1.5%である。pK
AR812DNAのマイクログラム当り、34 X 10’ Trp″形質転換
物が得られた。
DNAの調製ば5truh、1等(Proc、 Natl、 Acad、 Sc
i。
USAムロ 1035〜1039.1979)に従った。
0、KARS−型プラスミドによるTrp+に形質転換されたクルイベロミセス
ラクテイス5D69 1ac−4Bに記載された方法と類似した方法により他
の臥に一型プ′ラスミドについての形質転換実験を行うことが出来る。実験の結
果を以下の表に要約する。
5Di1]、a、c −4trp−1pKAR811,5XID” 2−24S
I)11 1.ac −4trp−i pKAR825X1031.24SD)
11 ]、ac−4trp−1pKAR871Q32.3SDii 1aC−4
trp−1pKAR885X10” 1−858D11 ]、ac −4trp
−1pKAR31024X10’ 3.15SD1i 1ac−/l trp−
1pKAR312ろ、4X1D4 、 5.0sD11 :Lac −4trp
−1pKAR8iろ 1.5X104 2.08D1i ]、ac −4trp
l pKAR814L8X10’ 2.15pKARSプラスミドの分子量はE
coRl及びHind ll[エンドヌクレアーゼで分解後、0.8%のアガロ
ースゲルと通常の分子量マーカーを用いて測定した。
以下の詳述はGAPDHレギョロンの分離と、そのプレプロソーマーグーン暗号
づけシラスミドへの導入についのクリセルアルデヒド−6−リン酸デヒトログナ
−特に別記しない限り、すべての酵素インキュベーションは供給者の記載する条
件で実施した。酵素はアマ−ジャム(Amersham )、ベーリンガ(Bo
ehringer )、BRL又はバイオラプス(B101abs )より入手
した。
145−154.1982)が記載したのと類似の方法により雑種エシェリヒア
コリー(E、 coli ) −酵母プラスミドpF1i (M、RChev
allier W、Gene I L11〜19.1980)中に調製した。精
製した酵母DNA ’a: III V’RxンドヌクレアーゼSau 3 A
で部分分解し、生じたDNA断片(平均長さ5に’b)をpFllの脱燐酸化B
amH(部位においてT 4’ DNA IJガーゼで接続した。
CaC!12処理したエシェリヒア コリー(E、、coli )細胞のりガー
ゼでつないだ物質による形質転換の後、約30.000のアンピシリン耐性クロ
ーンのプールが得られた。此等のクローンはコロ−ニー雑種化法(R,E。
Thager、 Aual、 Biocheu 98. 60 63. 197
9)により化学的に合成した32p−標識した5’ TACCAGGAGAOO
AAOTT3’の配列を持つオリゴマーを使って選別した。
J、P、 HOlland及びM、J、 HOlland (J、Biol、
Chem。
255.2596−2605.1980)が発表したデータによれば、このオリ
ゴマーはGAPDH遺伝子のアミノ酸606〜610(最後のアミノ酸のゆらめ
き塩基はオリコ゛マーから省略した)を暗号つけるDNA配列と411 ai的
である。R,B、 WallaCe等により記載されたハイブリダイゼーション
条件(Nucleic Ac1d Res。
9.879−894.1981 )を用いて、6個の正の形質転換物がl”j
>P出来る。此等の一つはプラスミドpFi1−53を収容した。後者のプラス
ミドはGAPDH遺伝子をそのプロモータ711,11節頒域及び転写停止/ポ
リアデニル化領域を含み含有した。約9Kbの長さのpFll−63の挿入が制
限酵素分析(第1図)L部分ヌクレオチド配列分析(第2及び6図)により性格
づけられノこ。
E、GAPDHフロモーター/レギュレーションIn 域ノ分離とそのプレプロ
ソーマチンを暗号つけるプラスミドへの導入(第4図)
制限酵素分析及びプラスミドpFii−33の挿入のヌクレオチド配列データに
基づいて、GAPDH遺伝子のRNA開始/調節領域が800ヌクレオチド長の
Dde断片として分離された。このプロモーター断片を同定するため、プラスミ
ドpFi ’、−33”5 Sal lで分解し、得られた6つのD1iA断片
を化学的に合成したオリゴマーによるザず−ンハイプリダイゼーションテスト(
Jp、m、 5oufhern 、J、 MOl、 Biol、 98. 50
6−517.1975)に供した。正に雑種形成する4、6Kb長の制限断片が
0.7%アガローズケ゛ルから電気溶出により予備的スケールで分離され、次い
でこれをDde lで切断した。得られたDde I断片中、最大のもののみが
GAPDHレギユロン領域(第1図)中に位置する切断部位であるPvu lの
認識部位を持っていた。最大のDdeI断片を分離し、これをフレナラ(K]、
enotv )D):Aポリメラーゼ及び4つのdNTP’ s (A、I(、
Davis等、Gene i口、205−218.1980)とインキュベート
し、平滑末端DNA分子を生じた。反応混合物をフェノール/クロロフォルム(
50/ 50 v/v ) Kよる抽出、水層のセアデソクス050カラムの通
過、ボイドボリーム中に存在する物質のエタノール沈澱後DNA断片はT4リガ
ーゼとインキュベーションすることにより32p−標識Eco Rlリンカ−5
’ GGAATTOc3’とつけた。クレナウボリメラーゼ反応及び引き続(E
CORI !Jンカーとのりガーゼ接続のため、元のDde f部位はレギユロ
ン断片の末端で再構築された。リガーゼを失活させるため、反応混合物を65℃
で10分間加熱し、次いで塩化ナトl)ラムをカロえ(最終濃度5゜mmol/
l)全体の混合物f Eco R(と共にインキュベートした。インキュベーシ
ョンをフェノール/クロロフォルムによる抽出により停止し、DNAヲエタノー
ルで2度沈澱させ、再懸濁させ、好適なベクター分子とりガーゼ処理で接続した
。Ddθ■レギユロン断片はEco Rf部位につけであるので、中で酵母のレ
ギユロンがプレプロソーマチンを暗号づげる遺伝子に@接しているプラスミドを
創り出すため容易にpUR5281、gp−r’A34331 )のEco R
T部位に導入することが出来る。後者のプラスミドはpUR528のEco R
Iによる切断、自己リケゞ−ジョンを防止するため直線化ブシスミ関分子のアル
カリフォスファターゼ(ウシ腸)による処理及び此等ベクター分子各々又稍製D
de (プロモーター断片のT 4 DNAリガーゼと共にインキュベーション
により得られる。Ca Cl 2−処理エシェリヒアコリー(E、 coli
) HE 101細胞中の各種のリケゞ−ンヨン混合物の形質転換は数種のアン
ピシリン耐性コロニーを生ずる。此等コロニーのあるもの力)らプラスミドDN
A ’I(分離しく H,O,Bj、rul)Oim及びJ、 Do17 。
N u c ]、e j、C/\cidsF、es、 7. 1 5 1 3
1 523. 1979)そして挿入物の指向をテストするためPVu IIと
インキュベートした。
命名法においては、正しい指向(即ちGAPDH、L/ギュロンから転写が構造
遺伝子の存在する下流方向におこ乙)へのKco Rl (Dde () GA
PDHレギユロン断片を含むプラスミドはシラスミドの元のコードに対して付加
(acbl−endu、m ) −01として示される(例え61 I)UR5
28はpUR528−01に変化する:第4図参照)。
H3co Rfレギユロンを含むプラスミドの操作を容易にするため、2つのE
co R1部位の1つを破カイした2μgのプラスミドDNA (例えばpUR
528−01)をEco Rlで部分分解し次℃・で5コーニツトの緑豆ヌクレ
アーゼ(P、L、 Biochemicc、l工ucより入手)と0.05モル
/l酢酸ソーダ(pt(5,0) 0.05モル/l塩化ナトリウム及びo、o
o iモル/l塩化亜鉛の存在下で総ff1200μlで室温で60分間イン
ギュベートして粘渚性末端を除去する。ヌクレアーゼを最終濃度0.1%になる
様にSDSを加え又失活さぜ(D、 Kowclshi等、Biocheuri
stry 15. 4457−4463. 1976)、DNAを2容のエタノ
ールを加えて沈澱させた(この場合3モル/l酢酸ノーダ0,1容の添加は省略
した)。
直線化DNA分子を次いでT 4 DNA リガーゼとインキュベートして再リ
ガーゼ処理し、CaCt2−処理エシェリヒア コ!J (K、 coli )
細胞の形質転換に使用した。
アンピ″ンリン耐性コロニーから分離したプラスミドDNA t、6プレプロソ
〜マチン遺伝子に隣接する単−Ec。
R1部位の存在をみるためEco RlとMlu iで切断してテストした(第
4図比較)。
GAPDH断片を含むが下流位置構造遺伝子のATG開始コードンに隣接する単
−Eco RI認識部位のみを持つプラスミドを一02型プラスミドと称する(
例えば。
pUR528−01はpUR528−02に変化する第4図参照)。
71合成りNA断片の導入によろプレプロソーマチンを暗号つけるシラスミド中
の元のGAPDHプロモーター第2図に描かれたヌクレオチド配列に示される通
りKCORT 、Dae ■’) GAPDHプロモーター断片は尤のGAPD
H,7Or+モ一ター/調節領域のヌクレオチド−850から−39を含む。こ
のプロモーター断片に含まれていないものは()APHDを暗号づける遺伝子の
ATG開始コードンに先立つ38のヌクレオチドである。後者の68ヌクレオチ
ド長の断片は数種の#母の遺伝子に見出されるPu、CACACA配列を含んで
いる。該Pu0ACAOA配列は翻訳開始部位の約20 bp上流に位置してい
るが(M、J、 Dobson等、Nucleic Acj、d Res、 1
0 2625−2657.1982)、蛋白質開始にとって最適でアル。AT(
]コードンの上流のヌクレオチド配列を提供−5252,1981)。更に第7
図に示されている様に此等68のヌクレオチド(、まGAPDH遺伝子の表現の
調節に開力しているであろうループ構造を生成させる。
」二連の議論に基づいて、68ヌクレオチドのDcle lプロモーター−断片
と下流位置構造遺伝子のATGコードンの間への導入はプロモーター活性のみな
らず翻訳開始の改良のために必要であると考えられた。
第5図に概説される様に、欠けているI)NA断片は2つの部分的に重複するオ
リゴマーの化学合成により得うレタ。2つのオリゴヌクレオチドの重複部に存在
するSac 1部位が2つの理由により導入された。(1)ポリへ−尾部づけ酵
母表現ベクターの構成を含むATGコードンのすぐ上流のヌクレオチド配列の操
作を可能にすR−/l−V)−riil 4つのaNTPの存在下でT 4 T
UNAセIJメラ一ゼと共にインキュベーションすることにより容易力)つ再現
的に除去出来る酵素により生じた6′−突出末端のために切断部位を与えるため
。等モル蛍の2つの精製オリゴマーをそれ等の5′−末端で燐酸化し、ノ・イブ
リッド形成しく J、J、 Rossi等、1982、J、Biol。
chem257,9226−9229 )そしてフレナラDNAポリメラーゼ及
び4つのcl−NTPと共に、二本鎖DNA合成のために記載さ」を又いる条件
下でインキュベーションすることにより二本鎖のDNA分子に変換した( A、
B、 Davis等Genθ10.205−218.1980)。
反応生産物の13%アクリルアミドケ゛ルによる電気泳動次いでオートラジオグ
ラフィーによる分析は最初の一本鎖オリゴヌクレオチドの80%以上が二本鎖物
質に変換されたこと欠示した。DNAは反応混合物をセファデックス050カラ
ムに通過させ排出液中に存在する物質をエタノール沈澱することにより分離した
。
DNAは次いでポリヌクレオチドキナーゼと共にインキュベートして燐酸化し、
Dcle lで分解した。後者の反応中に切断したヌクレオチドを除去するため
、反応混合物をエタノールによる2回の沈澱に供した。
第6図に示す様に、生じた合成りNA断片のクローニングをこの断片と、緑豆ヌ
クレアーゼ分解によりATG開始コードンに先行するEco R1部位を除去し
であるベクター分子中のBgl H−Dael ()APDHゾロモーター調節
断片との同時リケゞ−ジョンにより実施した。Bg1If −Dd、e lプロ
モーター/調節断片はプラスミドpUR528−02をDdeIとBEI It
で分解することによりイ!Iた。生じた制限断片の2悌アガロ−スケ゛ル電気泳
動と引き続いてゲルからの断片の分離による分離により精製796ヌクレオチド
長プロモ一ター/調節断片を生じた。プラスミドpUR528〜02中でATG
コードンに先行するヌクレオチド配列は5’−GAATTCi(T)ATC−3
’(Ep−、、PA 54330とEP−PA 54331 )であり、これは
M、Kozak (Nucleic Ac1ds Res、’ 9 、 523
3−5252.1981 )により得られた好ましいヌクレオチド配列とは異な
っている。我々の目標とするところばもとのGAPDHプロモーター/A節/蛋
白質開始領域を出来るだけ正確に再構−成することにあるので、JCco RI
部を合成りNA断片を生じた平滑末端にリガーゼで接続するためにBco R1
部位を除去した。gco RI部の除去はEco RI−切断pUR528−0
2DNA (E参照)の緑豆ヌクレアーゼ分解により成しとげた。
引き続いて、プラスミドDNA %″BgI IIで分解し、ホスファターゼと
共にインキュベートした。0.7%アガロ−スケ゛ルによる電気泳動による2つ
のDNA断片の分離の後、最大の断片を分離し、その中にBgi 1−Dde1
ノロモーター断片及びDde l−処理一合成りNA断片tg IJ )f−ジ
ョンするベクターとして使用した。
Dd、e lプロモーター/調節断片が合成りNA断片を含むSac l認識部
位と共に導入されたプラスミドは付加−06により示さ、iする(例えばplJ
R528−02はpUR528−03に変えられる)。
G 2μr]DNA複製起源と酵母1eu −2遺伝子のプレプロノルマチンを
暗号つけるプラスミドへの導入GAPDHレギユロンのサツカロミセス セレビ
シェ−(S、 cerevisiae )中の機能性をテストするため、プラス
ミドpUR528−02とpUFt 52803 [酵母2μm DNAから得
られた複製起源と選択可能なマーカーを取り付けた。両方の機能をプラスミドp
MP (3iから切り一城92つのプレプロソーマチンを暗号づけるプラスミド
に導入した。エシェリヒア コリー(E、 coli)−酵母シャトルベクター
pM81(第8図、0、P、 HollenbergX微生吻学と免疫学におけ
る最近の話題96,119−144.1982)はプラスミFpCRl (C,
C0Vey等、MGGl 45. l 55−158゜1976)と:heu
−2遺伝子と酵母2 μm DNA複製起源の両者を持っている。IIIJDB
219 (J、D、 Beggs 。
Natur、C275、104−109,1978)の二重Eco Rl断片よ
り成っている。最後に述べた2つの機能’i pMP 81 h)らHind
IIIとSal ■による分解により切除した。生じた4、4 xb長の制限断
片をプレプロソーマチン遺伝子を含むp[JR528−02又ハpUR528−
06誘導体及びサツカロミセス セレビシェ−(S、 cerevisiae
)のGAPDHプロモーター/調節領域とプラスミドを作るために合せた。これ
は該プラスミドのHind ill及びSal r (第6,9図比較)による
切断とこ71.に続く生じた断片のホスファターゼによる処理により成しとげら
れた。1%アガロースゲルの電気泳動による断片の分離後、最大の断片を分離し
、i−IMP81から得られた精製Hind 11− Sal l断片と混合し
、T 4 DNAリガーゼでつなぎそしてCaCl2−処W E、 coli細
胞に形質転換した。アンビ′シリンー耐性形質転換のある物からプラスミドDN
Aを分離し制限酵素分析に供した。正しい挿入物(pURY 528−02又は
pURYb 28−03 ) ’、を含むプラスミド11CsO1−臭化エチジ
ウム密度勾配遠沈により精製し、J、D、 Beggs(Nature275,
104−109.1978)の方(A、 Tコミ n u e u等、Proc
、 Natl、 Acad、 5cj−、USA 751929−1933.1
978)。
H,](、AR8−2及びtrp −i遺伝子のプレプロソーマチンを暗号つけ
るプラスミドへの導入
エシェリヒア コリー(E、 C01i )酵母シャトルベクターpEK 2−
7はi、2KbのKAR8−2断片を含むプラスミドYRI) 7 (D 、T
Stl n Ch、b Omb 等、Nature 282゜39−43.1
979)より成っている。酵母trp −1遺伝子の存在のために、プラスミド
pEK27はに、 ]actis S ]) 11 lac −4、trp−1
中に保持することが出来る( −oEK 2−7の調製はオランダ%許出w48
202091の優先権を主張するヨーロッパ特許出71/pc’r に記載され
ている)。
クルイベロミセス ラクテイス(K、 ’]、actis)中のGAPDH@号
つげ遺伝子のプロモーター/調節領域の機能性を示すため、プラスミドpUR5
2803(第9図)にKAR8−2断片とtrp −i遺伝子の両者を取りつけ
た。最後に述べた2つの機能をBglHによる分解とこれに続り0.7%アガロ
ースゲルから生じた最小断片の分離により切り出した。この精製断片を次いでT
4 DNAリガーゼとインキュベーションすることによりpUR528−03
の脱リン酸化したBgI II切断部に挿入した。0aCt2−処理したエシェ
リヒア コリー(E、 coli)細胞中のリゲーション混合物の形質転換によ
りプラスミドpURK 528−03 (第10図)を生じた。後者のプラスミ
ドをオランダ特許出願痛8202091号に記載されている方法でクルイベロミ
セス ラクテイス(K、 1actis ) S D 11細胞に導入すること
により生じた形質転換物はソーマチン一様蛋白質(第11図)を合成することを
示した。
上述のものと同様の技法により、プラスミドp URY528−03(G参照)
にも又KAR8−2断片と酵母trp −1遺伝子を取りつげ、K、 1act
is s D 11 (第10図)に導入した。
■、ザソカロミセス セレビシェ−(S、 cerevisiae )のグリセ
ルアルデヒド−3−リン酸デヒドロケゞす−ゼオベロンのプロモーター/調節領
域の調節のもとてのブルプロノーマチンを暗号づける遺獣子のクル同じ検出法を
用い、p[JRK528 33Y持つクルイベロミセス システィン(K、 1
actis )細胞も又ノーマチン様蛋白質(第11図)を合成することが示さ
れた。pURK、 528−66を含む細胞中のノーマチン様(lr白質の生産
はしかしながらpURK 528−03を含む約1胞中におけるよりも6倍も高
かった。同様な観察が酵(J: ura遺1八子の表現においてこの遺伝子を2
1、t+n DNAのfig号つけ領域[ニーグル(Able)J中に挿入した
ときにC,Gerband等(Gene 5 、 233−253゜1979)
によりなされているので、pURK 528−66によるノーマチン様蛋白質の
増強された表現は「エーブル(A1)1.8 ) Jオペロンの転写/ボリアデ
ニレーンヨンにおける効率的な転写停止の事実によるものであるらしい。この観
察はGAPDHプロモータ/調節部′(より・転写さJl、た構造遺伝子の効率
的転写の下流の効率的転写停止/ボ゛リアデニレーション領域の存在が遺伝子表
現の最適化における重要な要素であることを示している。GAPDH停止ポリア
ゾニレ−ジョン部(第3図)によるニーゾル(Able )−停止暗号の代用は
表現におけろ少なくとも同様な改良をもたら才、二とが期待されろ。
図面の説明
第1図 酵母グリセルアルデヒド−6−リン酸デヒドロゲナーゼオペロンを含む
プラスミドpF11−33の領域の制限エンドヌクレアーゼ切1%マツプ。
m2図 pFl 1−33にクローンさJtたグリセルアルデヒド−6−リン酸
デヒド1コケゞナーゼオペロンのプロモーター/調節領域のヌクレオチド配列。
TATA及びTATAAA配列は実線のアンダーラインで示す。推定転写停止信
号は点線アンダーラインをした。カッコの間のヌクレオチド配列は逆獣反複l:
示す。68アミノ酸陛ペプチドを暗号づけるヌクレオチドの配列はボックスの中
に含まれている。
第6図 pF1133にクローンされたグリセルアルデヒド−6−リン酸デヒド
ロゲナーゼオペロンの転写停止/ポリアゾニレ−ジョン領域のヌクレオチド配列
。AATAA配列は実線アンダーラインで示す。推定転写停止信号は点線アンダ
ーラインビした。
第4図 プレプロソーマチン暗号づけプラスミド中へのEco Rl (IMe
l ) GAPDHプロモーター、′調節断片の挿入及び生じたプラスミドが
らの:5co Rl切断部位の除去の図式的表示。
第5図 プレプロソーマチン暗号っけヌクレオチド配列の上流のもとのGAPD
Hプロモーター/調節領域を再構成するために使用する合成りNA断片の調製に
関与する各段階の表示。
第6図 プレプロソーマチン暗号っげプラスミド中への合成りNA断片の導入の
図式的表示。
第7図 可能な幹とループ構iaを含むGAPDHプロモーター/調節領域の構
造の図式的表示。推定転写停止信号は斜線で示す。断片上の68アミノ酸長ペプ
チドを暗号つけろ配列の位置はATG及びTAAコードンで示される。
第8図 プラスミドpMP 81の図式的表示。
99図 Hind Ill及びSal lによる分解によりpyp81L・ら得
られた2ミクロンの複製のDNA起源とlen 2遺伝子ノプレプロノ−マチン
暗号づげプラスミドへの導入の図式的表示。
第10図 JjgI IIによる分解によりI)EK 2−7から得られたKA
、JiS −2及びtrp i遺伝子のプレプロソーマチン暗号つけプラスミド
への導入の図式的表示。
第11図 シラスミドpEK 2−7 (レーンa)、シラスミドplJRK、
528−03 (レーンb)及びプラスミドpU]:’(K b 28−66
(レーンC)を含むクルイベロミセス システィン(K、 1actis )
S D 11細胞により合成された(35S)で標式したノーマチン様蛋白質の
70ログシト。酵母形質転換物を358−システィンを含む最小培地中で生育さ
せた。菌体を遠沈により集め、これをi mlの2.0m01/Vのソルビトー
ル、0.025 moi/1NaPO4(pH7,5)、i m mol/ l
EDTA、i n: mo:L / 711v1gct2.25%β−メルカ
プトエタノール1uv) / me *j’イモリアーゼ60,000中に再懸
濁し、30分1’、74ろC1℃にインキュベートした。スフェロプラストを次
いで遠沈し、270μmH2O,4tQ I D Ommol/lPMSF 1
8 μm 25 D In mol/’1EDTA 、40 μm9%NaC
1及び80μコ5 X PBSTDS (5Q m mol /IJNaPO,
(pH7,2)、5%Triton X 1Q Q、2.5%デシキシマレート
、2.5%SDS )をカロえて溶7%さ拷だ。。
ノーマチン様蛋白質の免疫沈澱゛及び沈2殿した蛋白質の分析はり、 Eden
s等(Gene18,1−12.1982)の記載により行った。
%’+212(内′f遣こ変更なし)
3’ CAA、AGT、TTA、ATT、TCT、CGA、GTA、GTG、T
GT、TTG、TTT、GTT、丁TG、TTT 5’sl ’rTA、crr
、TcA、AAT、TAA、Acc、八TC,ACA、CA、A、ACA、AA
C,AAA、ACA、AA 3’3’ CAA、AGT、TTA、ATT、TC
G、TAG、T(1;TjCTT、TGT、TTG、TTT、TGT、TT 5
’特許庁長官殿
1.事件の表示
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
特F=、、’−;−乙1−Sヒ’、: 7i l’i T i ’:T%T’
ニー”−フニf : J ル’11面ノ4:’;Q’I’m:+y+/15.・
シ・、Q);Zr’D’as□F1面−T、T7:、:、7!、−どr4’:=
!てi、:7::更Jclハ釜任状、及びその訳文各1通
8゜補正の内容 別紙のとおり
国際調査報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 下記より成る組換えDNAシラスミドを含むクルイペロマイセス(Kluy veromyces )属の酵母、(1) プレプロンーマチン、その種々の対 立型、修飾]、actis (いわゆるKAR8)に起源する自律的複製配ヒド ロデナーゼ(GAPDH)遺伝子から誘導された酵母レギユロン、そして任意に 目5、 (iv) trp −1又はlac −4遺伝子の様な選択マーカーそして任意 には、 M 酵母から誘導された転写停止暗号 (vl)酵母から誘導された動態体、及び(vl) 酵母から誘導された複製領 域。 項記載の酵母。 6、構造遺伝子がヨーロッパ特許出願(A2) 00543乙0号及び0054 331号に開示された構造遺伝子Jりなる群から選択されることを特徴とする請 求の範囲4、KAR3−配列が野生株に、 1actis cE3s 2360 に起源することを特徴とする請求の範囲第1項記載の酵母。 5、転写停止暗号がサツカロミセス セレビシェ−(S、 cerevisia e )の2ミクロンDNAのHind N −Ec。 RI断片に起源する停止配列と停止配列より成る群より選択されることを特徴と する請求の範囲第1項記載の酵母。 6 組換えDNAプラスミドが請求の範囲第1項記載の構造遺伝子をKAR8− 配列及び構造遺伝子の上流に酵母GAPDHレギユロン及び選択マーカーそして 任意には、酵母から誘導された動態体及び任意には、酵母から誘導された複製領 域及び任意には、構造遺伝子の下流に酵母から誘導された転写停止暗号と組み合 せることにより調製され、この様に調製されたプラスミドをクルイベロマイセス 属の酵母中に導入することを特徴とする請求の範囲の第1項から第5項のいずれ か1項に記載の酵母の調製法。 Z 請ポの範囲第1項から第5項のいずれか1項に記載のクルイベロマイセス属 の酵母を培養し、その後酵母の生産したンーマチン又はンーマチン様蛋白質を採 取することを特徴とする、ヨーロッパ特許出願(A2)、r 054350号及 び0054631号に開示されているゾレプロンーマチン又はその各種の対立又 は修飾型又はそ8、 好ましくはヨーロッパ特許出願(A2) 0054330 号及び0054331号に開示され、請求の範囲第7項記載の方法に従って調製 されたプレプロソーマチン、その各種の対立又は修飾又はそれ等の成熟型。
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