JPS609487A - 組換dna分子 - Google Patents
組換dna分子Info
- Publication number
- JPS609487A JPS609487A JP58116144A JP11614483A JPS609487A JP S609487 A JPS609487 A JP S609487A JP 58116144 A JP58116144 A JP 58116144A JP 11614483 A JP11614483 A JP 11614483A JP S609487 A JPS609487 A JP S609487A
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- JP
- Japan
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- gene
- solution
- secretion
- bacillus subtilis
- molecule
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/62—DNA sequences coding for fusion proteins
- C12N15/625—DNA sequences coding for fusion proteins containing a sequence coding for a signal sequence
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Saccharide Compounds (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、組換DNA分子に関するものである。
本発明は、% lこバチルス・ズブチリス(Bacil
In5subtilis)のα−アミラーゼ遺伝子の
発現とその調節および分泌に必要な領域をコードする遺
伝子をバチルス属細菌で複製可能なベクターに組み込ん
た組換DNA分子に関するものである。
In5subtilis)のα−アミラーゼ遺伝子の
発現とその調節および分泌に必要な領域をコードする遺
伝子をバチルス属細菌で複製可能なベクターに組み込ん
た組換DNA分子に関するものである。
本発明でいう組換DNA分子きはバチルス・ズブチリス
のα−アミラーゼ遺伝子の発現とその調節および分泌に
必要な領域をコードする遺伝子に組換DNA技術により
分泌生産させたい蛋白質をコードする遺伝子を連結させ
たものを含むものである。これを適当な宿主微生物に尋
人すれば、該蛋白に1は高効率で発現分泌されl?X
”I’i”E i/”を夜から容易に回収精製すること
が可能となる。
のα−アミラーゼ遺伝子の発現とその調節および分泌に
必要な領域をコードする遺伝子に組換DNA技術により
分泌生産させたい蛋白質をコードする遺伝子を連結させ
たものを含むものである。これを適当な宿主微生物に尋
人すれば、該蛋白に1は高効率で発現分泌されl?X
”I’i”E i/”を夜から容易に回収精製すること
が可能となる。
本発明でいう組換DNA分子には数々の特徴がある。第
1に、この組換D NAA分子利用すれば宿主菌が、本
来生産しない蛋白質でも容易に菌体外をこ分泌生産する
ことが出来る。これは微生物生産の従来技術では全〈実
施不可能なことであった。
1に、この組換D NAA分子利用すれば宿主菌が、本
来生産しない蛋白質でも容易に菌体外をこ分泌生産する
ことが出来る。これは微生物生産の従来技術では全〈実
施不可能なことであった。
近年、バチルス・ズブチリス以外の遺伝子のバチルス−
細菌における発現が問題となっている。
細菌における発現が問題となっている。
スナワチグラム陽1+菌であるバチルス・リケニホルミ
ス(B、 Iicheniformis )、バチルス
・プユミルス(B、 pumilus )、スタフィロ
コッカス・アウレウス(S、 aureus )等の遺
伝子は、バチルス・ズブチリス中で発現するが(PNA
S 74 16F30゜(1977)、 PNA、Sひ
142り、(197B))、グラム陰性菌である大腸
菌の薬剤耐性遺伝子等は、バチルス・ズブチリス中では
発現しないことが知られている( M、 G、 G巌二
269 、 (1978))。この点に関して、本発明
でいう組換n N A分子はバチルス・ズブチリスのα
−アミラーゼ遺伝子の発現に必要な領域(転写プロモー
ター、リボゾーム結合部(Xγ等)を有するものである
ので本発明の組換1) N A分子を用いることにより
、通常バチルス・ズブチリスでは発現しないグラム陰性
菌由来の遺伝子をも発現せしめることが出来る。このこ
とは高等生物由来の遺伝子をバチルス属で発現させる場
合にも当てはまる。
ス(B、 Iicheniformis )、バチルス
・プユミルス(B、 pumilus )、スタフィロ
コッカス・アウレウス(S、 aureus )等の遺
伝子は、バチルス・ズブチリス中で発現するが(PNA
S 74 16F30゜(1977)、 PNA、Sひ
142り、(197B))、グラム陰性菌である大腸
菌の薬剤耐性遺伝子等は、バチルス・ズブチリス中では
発現しないことが知られている( M、 G、 G巌二
269 、 (1978))。この点に関して、本発明
でいう組換n N A分子はバチルス・ズブチリスのα
−アミラーゼ遺伝子の発現に必要な領域(転写プロモー
ター、リボゾーム結合部(Xγ等)を有するものである
ので本発明の組換1) N A分子を用いることにより
、通常バチルス・ズブチリスでは発現しないグラム陰性
菌由来の遺伝子をも発現せしめることが出来る。このこ
とは高等生物由来の遺伝子をバチルス属で発現させる場
合にも当てはまる。
第2に本発明による組(% D N A分子はα−アミ
ラーゼの高効率の発現をもたらす調節遺伝子を有するも
のであり、このような調節遺伝子は〕くチルス・ズブチ
リスlA412株からも得ることが可能である。従って
本発明の組換DNA分子中に存在するα−アミラーゼの
生産性を約4〜5倍に高めるα−アミラーセ調節遺伝子
の影響のおよぶ範囲内に分泌させたい蛋白質をコードす
る遺伝子を遺伝子工学の手法で連結させ、バチルス属細
菌に導入することにより該蛋白質の分泌生産を行なわせ
しめれば該調節遺伝子を持たない分泌ベクター分子を利
用した場合よりも所望する蛋白質の分泌生産の効率を約
4倍も増加せしめることが可能となる。
ラーゼの高効率の発現をもたらす調節遺伝子を有するも
のであり、このような調節遺伝子は〕くチルス・ズブチ
リスlA412株からも得ることが可能である。従って
本発明の組換DNA分子中に存在するα−アミラーゼの
生産性を約4〜5倍に高めるα−アミラーセ調節遺伝子
の影響のおよぶ範囲内に分泌させたい蛋白質をコードす
る遺伝子を遺伝子工学の手法で連結させ、バチルス属細
菌に導入することにより該蛋白質の分泌生産を行なわせ
しめれば該調節遺伝子を持たない分泌ベクター分子を利
用した場合よりも所望する蛋白質の分泌生産の効率を約
4倍も増加せしめることが可能となる。
α−アミラーゼ遺伝子の発現および分泌に必要な領域を
コードする遺伝子およびα−アミラーゼの高効率の発現
をもたらす調節遺伝子は以下船こ示ず塩基配列に含まれ
ている。
コードする遺伝子およびα−アミラーゼの高効率の発現
をもたらす調節遺伝子は以下船こ示ず塩基配列に含まれ
ている。
CTGGCTTACAG A、AGAGCGGTAAA
AGAAQAAA TAAAAAAGAA ATCAT
C’l’TGAAAA、ATA()ATG GTTTT
TTTTT TTGTTTOOAAAGCGAGGGA
A AC人GTCTCGG GCAGTTTTTTAT
AGGACCAT TGA、TTTGTAT TCAC
TCT(3CCAAGTTG’l’TTT GATAG
AGTGA TTGTOA’rAATTTAAAAT(
)TA AGCflTAAACA AAATTCTCC
AGTCTTCOCA、T CAGTTTGAA、A、
GOAGGAA、UCGGAAGAATGAA GTA
A、GAGGGA TTTTTGACTCCGAAGT
AAGT CTTCAAAAAA TCAAATAA(
)OAGTGTCAA()A ATGTTTGCA、A
AAC()ATTCAAAACCTCTTTA CT
GCCGTTAT TCGCT(+GATTTTTAT
TGCTG TTTTATTTGG TTCTGGCA
(1GACCGGCGGCT GCGAGTGCT(1
A、AA、CG(1CCJ、A、ACAAATCGAA
T GAO なお、ここでAはアデニン、Tはチミン、Cはシトシン
およびGはグアニンを示す。
AGAAQAAA TAAAAAAGAA ATCAT
C’l’TGAAAA、ATA()ATG GTTTT
TTTTT TTGTTTOOAAAGCGAGGGA
A AC人GTCTCGG GCAGTTTTTTAT
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TGCTG TTTTATTTGG TTCTGGCA
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A、AA、CG(1CCJ、A、ACAAATCGAA
T GAO なお、ここでAはアデニン、Tはチミン、Cはシトシン
およびGはグアニンを示す。
また、α−アミラーゼ遺伝子の発現とそのべ1節および
分泌に必要な領域をコードする塩基配列が上記塩基配列
中の塩基の欠損、変換あるいは新らの働きをするもので
あれば、本発明の範囲である。
分泌に必要な領域をコードする塩基配列が上記塩基配列
中の塩基の欠損、変換あるいは新らの働きをするもので
あれば、本発明の範囲である。
かような誘導体DNA断片は微生物から抽出あるいは合
成により得ることができる。
成により得ることができる。
本発明で用いるベクターDNAIこついては、バチルス
属細菌で複製可能なものならプラスミド。
属細菌で複製可能なものならプラスミド。
ファージオたはそれらに由来する複合ベクター等如何な
るものも使用可能である。例えばプラスミドとしてはス
タフィロコッカス・アウレウス由来のpUBl 10
、 pci 94 、 pUBl 12 、 pB19
4 。
るものも使用可能である。例えばプラスミドとしてはス
タフィロコッカス・アウレウス由来のpUBl 10
、 pci 94 、 pUBl 12 、 pB19
4 。
pTP4.pTP5等がありファージとしてはφ105
.ρ11.φろT、5P02等がある。
.ρ11.φろT、5P02等がある。
本発明の組換えDNAを導入する宿主菌はバチルス属細
菌のいずれのものも使用可能である。バチルス属細菌の
例としては、バチルス・ズブチリス(B、 5ul)t
ilis )、バチルス・アミロリキファシエンス(B
、 amyloliquefaciens ) 、バチ
ルス・アミロサツカリチカス(B、amylosacc
hariticus) 。
菌のいずれのものも使用可能である。バチルス属細菌の
例としては、バチルス・ズブチリス(B、 5ul)t
ilis )、バチルス・アミロリキファシエンス(B
、 amyloliquefaciens ) 、バチ
ルス・アミロサツカリチカス(B、amylosacc
hariticus) 。
バチルス・セレウス(B、cereus )%バチルス
°ステアロサーモフィルス(B、stearother
mophilus)等があげられるが本願で使用する宿
主菌は何らこれらに制限されるものではない。実用上の
観点からは、α−アミラーゼの分泌を高める遺伝子群を
Iするバチルス・ズブチリスのび一アミラーゼ高分泌株
の使用が本発明の効果を更に増大させ、好適な宿主とな
るものである。
°ステアロサーモフィルス(B、stearother
mophilus)等があげられるが本願で使用する宿
主菌は何らこれらに制限されるものではない。実用上の
観点からは、α−アミラーゼの分泌を高める遺伝子群を
Iするバチルス・ズブチリスのび一アミラーゼ高分泌株
の使用が本発明の効果を更に増大させ、好適な宿主とな
るものである。
本発明の組換DNA分子を利用し、所望の蛋白質の生産
を行なう場合、次のような種々の利点がある。
を行なう場合、次のような種々の利点がある。
第1に細胞内で多量に生産された所望の蛋白質を細胞外
へ効率良く分泌出来るので、不純物の分離が容易となり
、該蛋白質の精製、単離工程の生産性を顕著に高めるこ
とが可能となる。また、所望の蛋白質は宿主微生物の細
胞膜内の有毒物質を包含せず、純粋に単離できるので使
用用途が限定されず、広範囲に利用可能である。
へ効率良く分泌出来るので、不純物の分離が容易となり
、該蛋白質の精製、単離工程の生産性を顕著に高めるこ
とが可能となる。また、所望の蛋白質は宿主微生物の細
胞膜内の有毒物質を包含せず、純粋に単離できるので使
用用途が限定されず、広範囲に利用可能である。
第2に細胞内で堝剰生産されるとそれ自身によら外へ該
蛋白質を移行させることができ、フィードバック阻害を
解除して所望蛋白質を過剰生産させ、培養液中に多媚:
に蓄積するこ吉が可能となる。
蛋白質を移行させることができ、フィードバック阻害を
解除して所望蛋白質を過剰生産させ、培養液中に多媚:
に蓄積するこ吉が可能となる。
第3に宿主微生物細胞の生育に有害な蛋白質であっても
、細胞外へ移行させることが出来るので宿主微生物細胞
の生育阻害を回避して、その蛋白質を多fR−,fこ生
産さぜるこ吉が可能となる。
、細胞外へ移行させることが出来るので宿主微生物細胞
の生育阻害を回避して、その蛋白質を多fR−,fこ生
産さぜるこ吉が可能となる。
才た、本発明による組換DNA分子に所望する蛋白質の
遺伝子を連結[7、宿主株であるバチルス・ズブチリス
をこ導入したホストベクター系を用いて該蛋白質の分泌
生産を行えば、異なるホストベクター系(たとえば、従
来知られているバチルス・アミロリキファシエンスの、
遺伝子を用いた分泌用組換DNA分子をバチルス・ズブ
チリスに導入したホストベクター系等)を用いた場合に
比べて、次のような大きな利点がある。即ち、宿主とし
て用いる株にバチルス・ズブチリスのα−アミラーゼの
分泌を高める遺伝子を有する株を選ぶことにより所望の
蛋白質の分泌をさらに増加せしめることが可能となる。
遺伝子を連結[7、宿主株であるバチルス・ズブチリス
をこ導入したホストベクター系を用いて該蛋白質の分泌
生産を行えば、異なるホストベクター系(たとえば、従
来知られているバチルス・アミロリキファシエンスの、
遺伝子を用いた分泌用組換DNA分子をバチルス・ズブ
チリスに導入したホストベクター系等)を用いた場合に
比べて、次のような大きな利点がある。即ち、宿主とし
て用いる株にバチルス・ズブチリスのα−アミラーゼの
分泌を高める遺伝子を有する株を選ぶことにより所望の
蛋白質の分泌をさらに増加せしめることが可能となる。
そのような遺伝子を有するバチルス・ズブチリスの例と
しては、鍾々の報告がなされている( Agric、
Biol、 Chem、 45 22 d 3(197
9)等)。
しては、鍾々の報告がなされている( Agric、
Biol、 Chem、 45 22 d 3(197
9)等)。
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、当該説明
は、何ら発明を制限するものでない。
は、何ら発明を制限するものでない。
また、本発明実施例で用いた菌株は、いずれも既に広<
N−IF及しているもので、たとえば、Tl1E B
ACILLUS GENETIC5TOCK (JNT
ER(TIIE 01110 S’l”ATE UNI
VISITY ) fコて入手可能である。
N−IF及しているもので、たとえば、Tl1E B
ACILLUS GENETIC5TOCK (JNT
ER(TIIE 01110 S’l”ATE UNI
VISITY ) fコて入手可能である。
実施例1
fat バチルス・ズブチリスからの遺伝子の調製細菌
種として、α−アミラーゼ遺伝子を含むバチルス・ズブ
チリスlA412株を使用した。
種として、α−アミラーゼ遺伝子を含むバチルス・ズブ
チリスlA412株を使用した。
この株をLブロス(、Bacto Tryptone
1%、Yeast Extr;Ict lJ、5%、
NaCJ O,5%、 Glacose02%、(pH
72)) 50 、rtl中で1晩培養後、集菌した。
1%、Yeast Extr;Ict lJ、5%、
NaCJ O,5%、 Glacose02%、(pH
72)) 50 、rtl中で1晩培養後、集菌した。
この年間したものをリリチウム(生化学工業fJ−%
) 4 m’iを溶かした0、 15 M NaCノー
0.I M EDTAU液(+)118.0 ) 2帽
こ懸濁し、67℃で15分間保持後、−70℃のティー
フリリーブ−中で凍結した。この凍結物lこ1%8 D
S−01M NaC!−〇、1MTris−HCノ(p
H9,0)1B−を加え、撹拌後、60℃の温浴に入れ
完全に溶菌した。この溶菌した溶液に水飽和フェノール
20++/を加え、よく振盪したのち、低速遠心(30
00rpm)して上清と沈殿にわけた。この上清をコマ
ゴメピペットでとり新らしい試験管に移した。これに2
倍容の冷エタノール(−20℃)を加え、ガラス棒でゆ
っくりと撹拌して核酸繊維をまきとった。このガラス棒
にまきついた核酸繊維を適当量のTE緩衝液(20mM
Tri 5−HC)、0.2mM BDTA (pH
7,6))に溶かし、−晩TE緩衝液に対して4℃で透
析した。この透析済の溶液に熱処理した1(NaseA
を5μf /artになるようlこ加え、37℃で60
分間保温した後、フェノール抽出エタノール沈殿を行な
った。沈殿物を111IlのTE緩衝液に溶かし、バチ
ルス・ズブチリス染色体DNA試料とした。
) 4 m’iを溶かした0、 15 M NaCノー
0.I M EDTAU液(+)118.0 ) 2帽
こ懸濁し、67℃で15分間保持後、−70℃のティー
フリリーブ−中で凍結した。この凍結物lこ1%8 D
S−01M NaC!−〇、1MTris−HCノ(p
H9,0)1B−を加え、撹拌後、60℃の温浴に入れ
完全に溶菌した。この溶菌した溶液に水飽和フェノール
20++/を加え、よく振盪したのち、低速遠心(30
00rpm)して上清と沈殿にわけた。この上清をコマ
ゴメピペットでとり新らしい試験管に移した。これに2
倍容の冷エタノール(−20℃)を加え、ガラス棒でゆ
っくりと撹拌して核酸繊維をまきとった。このガラス棒
にまきついた核酸繊維を適当量のTE緩衝液(20mM
Tri 5−HC)、0.2mM BDTA (pH
7,6))に溶かし、−晩TE緩衝液に対して4℃で透
析した。この透析済の溶液に熱処理した1(NaseA
を5μf /artになるようlこ加え、37℃で60
分間保温した後、フェノール抽出エタノール沈殿を行な
った。沈殿物を111IlのTE緩衝液に溶かし、バチ
ルス・ズブチリス染色体DNA試料とした。
(bl テンペレートファージρ11DNAの調製テン
ペレートファージρ11の溶原菌をL〕T)ス1ノ中で
37℃で振盪培養し、OD、6゜=0.251μ2/−
となるよう7JDえ、さらに15f+間振盪培養した。
ペレートファージρ11の溶原菌をL〕T)ス1ノ中で
37℃で振盪培養し、OD、6゜=0.251μ2/−
となるよう7JDえ、さらに15f+間振盪培養した。
−兜この培養物を31]00rpmの低速遠心を行ない
上清をすて、次いで新らしいLブロス1ノfこ分散した
のぢ、さらに37℃で2時間41d’R培養を行ない、
溶原菌を溶菌した。この溶菌した培養物を低速遠心(3
000rpm)Iyで上清を得た。
上清をすて、次いで新らしいLブロス1ノfこ分散した
のぢ、さらに37℃で2時間41d’R培養を行ない、
溶原菌を溶菌した。この溶菌した培養物を低速遠心(3
000rpm)Iyで上清を得た。
得られた上清にN a Cノ、13(]6000をそれ
ぞれの濃度が0.5Mおよび10%となるように加え。
ぞれの濃度が0.5Mおよび10%となるように加え。
−晩4 ’Cで放1臂した。次いでこの溶液を低速遠心
(300Drpm)して沈殿を集めた。この沈殿をファ
ージ希釈緩衝液(20mM Tris−IC!、10m
MMgC4,100mM NaC! (pH75) )
20wgに懸濁した。これをRNase で処理した
後)c超遠心(ベック” ” 50.2 ’ri o−
ター使用、 2500Orpm 70分間)して、ρ1
1ファージ粒子を得た。
(300Drpm)して沈殿を集めた。この沈殿をファ
ージ希釈緩衝液(20mM Tris−IC!、10m
MMgC4,100mM NaC! (pH75) )
20wgに懸濁した。これをRNase で処理した
後)c超遠心(ベック” ” 50.2 ’ri o−
ター使用、 2500Orpm 70分間)して、ρ1
1ファージ粒子を得た。
得られたρ11ファージ粒子を更に塩化セシウム平衡密
度勾配遠心法(ベックマンSW4’1日−ター使用、2
5000rpm i6時間)で精製した。なお遠心前の
塩化セシウム溶液の密度は1.512/〜〆lこ調製し
てあった。
度勾配遠心法(ベックマンSW4’1日−ター使用、2
5000rpm i6時間)で精製した。なお遠心前の
塩化セシウム溶液の密度は1.512/〜〆lこ調製し
てあった。
精製したρ11ファージ粒子は1%SDS 存在下船こ
60℃で15分間加温されてつぶされ、フェノール抽出
エタノール沈殿が行なわれた。得られた沈殿をTE緩衝
液1weに溶かし、ρ11 DNA試料とした。
60℃で15分間加温されてつぶされ、フェノール抽出
エタノール沈殿が行なわれた。得られた沈殿をTE緩衝
液1weに溶かし、ρ11 DNA試料とした。
icl 組換DNA分子の作製
i11記のバチルス・ズブチリス染色体DNA 20μ
?、ρ11DNA20pf をそれぞれ制限酵素Bam
[−IT用酵素反応溶液(10mM Tris −11
C〕。
?、ρ11DNA20pf をそれぞれ制限酵素Bam
[−IT用酵素反応溶液(10mM Tris −11
C〕。
7 mM MgCノt 、 100 T1’M N a
Cノ、2mM2−メルカプトエタノール(pHs、o
) ) 50μノ中に分散させ、それぞれを制限酵素
Bam1lI溶液(全酒造製)20μノで切断後、65
℃で10外間熱処理をして、制限酵素を失活させた。
Cノ、2mM2−メルカプトエタノール(pHs、o
) ) 50μノ中に分散させ、それぞれを制限酵素
Bam1lI溶液(全酒造製)20μノで切断後、65
℃で10外間熱処理をして、制限酵素を失活させた。
これらの制限酵素BamHIで処理したDNA溶液を混
合後、100mMジチオスレイトール溶液20 pJ2
、1 mM ATP溶液20μノ、ライゲーション用
緩衝液(660mM Tris−)HCノ、 66mM
NaCl!(メ17.6))20μl、滅菌蒸留水20
/JノおよびT4リガーゼ溶液(BR,L製)10μ
ノを加え、10℃で一晩放置し、それぞれのT)NA断
片の再結合を行なわせた。
合後、100mMジチオスレイトール溶液20 pJ2
、1 mM ATP溶液20μノ、ライゲーション用
緩衝液(660mM Tris−)HCノ、 66mM
NaCl!(メ17.6))20μl、滅菌蒸留水20
/JノおよびT4リガーゼ溶液(BR,L製)10μ
ノを加え、10℃で一晩放置し、それぞれのT)NA断
片の再結合を行なわせた。
+dl ρ11を用いたσ−アミラーゼ遺伝子のクロー
〉′化ρ11をl−Tlいたα−アミラーーV遺伝子の
りa−ン化は、宿主細菌としてρ11ファージを溶原化
したバチルス・ズブチリスlA2B9株(amy E
)を用い、同村、斎藤らの方法(K、awatnora
rt al 。
〉′化ρ11をl−Tlいたα−アミラーーV遺伝子の
りa−ン化は、宿主細菌としてρ11ファージを溶原化
したバチルス・ズブチリスlA2B9株(amy E
)を用い、同村、斎藤らの方法(K、awatnora
rt al 。
Genc5.87 (1979))て行なった。
なお、α−アミラーゼ遺伝子欠損株を用いたのであるが
、可溶性デンプンを単一の炭素原にして培養した場合で
も、この欠損株は生育可能であるので、α−アミラーゼ
;yL伝子自体を選択マーカーとすることはできない。
、可溶性デンプンを単一の炭素原にして培養した場合で
も、この欠損株は生育可能であるので、α−アミラーゼ
;yL伝子自体を選択マーカーとすることはできない。
したがってα−アミラーゼ遺伝子の近傍にある栄養及求
変異aroI(アロマチックアミノ酸の生合成に関与し
た酵素遺伝子)ヲ・直接のマーカーとしてfiセ用し、
その中から八my+を選択する方法を採った。
変異aroI(アロマチックアミノ酸の生合成に関与し
た酵素遺伝子)ヲ・直接のマーカーとしてfiセ用し、
その中から八my+を選択する方法を採った。
才ず、上記バチルス・ズブチリスlA2B9株をAna
gnoatopu Insらの方法(J、13acte
rinlリ、741 (1961) )のようにして、
Competentcel+を調製し、前記の連結DN
Aを加え、37℃で90分間振盪培養した。次にこの混
合物をアロマチックアミノ酸を欠き、50μt/*lO
)メチオニン、1%可溶性デンプンを含む最少培地プレ
ートで37℃で2日間培養した。この間にaro I遺
伝子をもった宿主細菌が生育して小さなコロニーとなっ
た。このプレート上にKI−I、溶液(0,1MKI
、 0.1M IC)溶液に0.01Mの■、を溶かし
た溶液)を噴霧した。その結果、α−アミラーゼ遺伝子
を含むDNA分子を受容した細菌はα−アミラーゼを生
産し、培地上のデンプンを分解しており、そのためヨウ
素−デンプン反応による着色はみられず、そのコロニー
の回りは透明なハローを形成していた。
gnoatopu Insらの方法(J、13acte
rinlリ、741 (1961) )のようにして、
Competentcel+を調製し、前記の連結DN
Aを加え、37℃で90分間振盪培養した。次にこの混
合物をアロマチックアミノ酸を欠き、50μt/*lO
)メチオニン、1%可溶性デンプンを含む最少培地プレ
ートで37℃で2日間培養した。この間にaro I遺
伝子をもった宿主細菌が生育して小さなコロニーとなっ
た。このプレート上にKI−I、溶液(0,1MKI
、 0.1M IC)溶液に0.01Mの■、を溶かし
た溶液)を噴霧した。その結果、α−アミラーゼ遺伝子
を含むDNA分子を受容した細菌はα−アミラーゼを生
産し、培地上のデンプンを分解しており、そのためヨウ
素−デンプン反応による着色はみられず、そのコロニー
の回りは透明なハローを形成していた。
このようなArn Amy 形質転換体を数百コロニー
得た。
得た。
次にAro Amy 形質転換体を20株づつに分け、
Lブロス5 mlに懸濁し、更に0Daao ” 0.
05になるように希釈し、37℃で振盪培養した。
Lブロス5 mlに懸濁し、更に0Daao ” 0.
05になるように希釈し、37℃で振盪培養した。
OD6.lo ” 0.25になったとき、この培養液
をマイトマイシンCで処理してファージ粒子を誘発した
。
をマイトマイシンCで処理してファージ粒子を誘発した
。
その後、ミリポアフィルタ−を通して生存菌を除き、フ
ァージ溶液を得た。
ァージ溶液を得た。
一方、A11を溶原化していない菌株(IA289)を
Lブロス5 wtl中でODaa6 ” 0.8になる
まで培養し、低速遠心(?l+00Orpm)で集菌し
た。この菌体をファージ希釈緩衝液2.5 mlに懸濁
した。
Lブロス5 wtl中でODaa6 ” 0.8になる
まで培養し、低速遠心(?l+00Orpm)で集菌し
た。この菌体をファージ希釈緩衝液2.5 mlに懸濁
した。
前記のファージ浴液0.05 mlを受容菌懸濁液0.
5dfこ加え、15′9+間ろ7℃で吸着させたのち、
前記のアロマチックアミノ酸を欠き、メチオニン。
5dfこ加え、15′9+間ろ7℃で吸着させたのち、
前記のアロマチックアミノ酸を欠き、メチオニン。
可溶性デンプンを含む最少培地で培養し、Aro+Am
y+形質導入体数株形質導入体数 置られたAro Amy 形質導入体を1株選び、前記
のようをこして、バチルス・ズブチリスのα−アミラー
ゼ遺伝子を含むA11 DNAを調製した。
y+形質導入体数株形質導入体数 置られたAro Amy 形質導入体を1株選び、前記
のようをこして、バチルス・ズブチリスのα−アミラー
ゼ遺伝子を含むA11 DNAを調製した。
let pUB110プラスミド分子を用いたアミラー
ゼ遺伝子のクローン化および分泌ベクターである組換D
NA分子の作製 宿主菌としてバチルス・ズブチリスlA289株を用い
、プラスミドpUB 110をベクタープラスミドとし
て使用した。
ゼ遺伝子のクローン化および分泌ベクターである組換D
NA分子の作製 宿主菌としてバチルス・ズブチリスlA289株を用い
、プラスミドpUB 110をベクタープラスミドとし
て使用した。
pUB 110プラスミドを有するバチルス・ズブチリ
スIEb株よりGryczanらの方法(J。
スIEb株よりGryczanらの方法(J。
Bacteriol、 13431B、 (1978)
)に従い、pUB 110プラスミドを分離精製した
。
)に従い、pUB 110プラスミドを分離精製した
。
得られたpUB 110プラスミド5μmをBamHI
用酵素反応浴液25μノ中に分散し、制限酵素BamH
I溶液5μノを加え、分解した。 その後65℃で10
分間処理して、制限酵素を失活させた。
用酵素反応浴液25μノ中に分散し、制限酵素BamH
I溶液5μノを加え、分解した。 その後65℃で10
分間処理して、制限酵素を失活させた。
一方、前記のバチルス・ズブチリスのα−アミラーゼ遺
伝子を含むA11 DNA I Daftを5au3A
用酵素反応溶液(10mM Tris −H(1、7m
MMgC4,100mM NaC! (pH7,5)
) 25 ttJ中に分散させ、制限酵素5au5A
溶液(全酒造製)1μノを加え%30℃で1分間処理し
、その後、65℃で10分間処理して、制限酵素を失活
させた。
伝子を含むA11 DNA I Daftを5au3A
用酵素反応溶液(10mM Tris −H(1、7m
MMgC4,100mM NaC! (pH7,5)
) 25 ttJ中に分散させ、制限酵素5au5A
溶液(全酒造製)1μノを加え%30℃で1分間処理し
、その後、65℃で10分間処理して、制限酵素を失活
させた。
この反応液10μノと前記制限酵素BamHIで処理し
たpUBllo)lJ液10μノを混合し、10(]m
Mジチオスレイトール5μA 、 1 mMATP 5
pi 、ライゲーション緩%液5μ!、滅菌蒸留水1
0μノとT4リガーゼ溶液(B R,L製)5μノを加
え、10℃で1晩放置し、組換DNA分子を含む混合液
を得た。それぞれのDNAが連結していることはアガロ
ースゲル電気泳動により確められた。
たpUBllo)lJ液10μノを混合し、10(]m
Mジチオスレイトール5μA 、 1 mMATP 5
pi 、ライゲーション緩%液5μ!、滅菌蒸留水1
0μノとT4リガーゼ溶液(B R,L製)5μノを加
え、10℃で1晩放置し、組換DNA分子を含む混合液
を得た。それぞれのDNAが連結していることはアガロ
ースゲル電気泳動により確められた。
次に、バチルス・ズブチリスlA289株をS、Cha
ng 、 S、N、Cobenらのプロトプラスト形質
転換法(M、0.G、(Molecular Gene
ral Gemet )168.111 (1979)
)4ごよりプロトプラス日こした。
ng 、 S、N、Cobenらのプロトプラスト形質
転換法(M、0.G、(Molecular Gene
ral Gemet )168.111 (1979)
)4ごよりプロトプラス日こした。
前記の連結されたpUT’311 [1を含む溶液50
tt Jに2倍濃度のSMMP溶液50μ!とこのプ
ロトプラスト溶液0.5 atを加え、更に、40%P
EG6000溶液1.5−を加えてよく混合し、2分間
室温に放置後、SM’MP溶液5 mlを加え、低速遠
心(”+000rpmX20分間)でプロトプラストを
・集めた。そして、集められたプロトプラストは再びS
MMP溶液1厚eに1論濁した。
tt Jに2倍濃度のSMMP溶液50μ!とこのプ
ロトプラスト溶液0.5 atを加え、更に、40%P
EG6000溶液1.5−を加えてよく混合し、2分間
室温に放置後、SM’MP溶液5 mlを加え、低速遠
心(”+000rpmX20分間)でプロトプラストを
・集めた。そして、集められたプロトプラストは再びS
MMP溶液1厚eに1論濁した。
なお、ここで(標準濃度の)SMMP溶液とは2倍濃度
のSM’M溶液と4倍濃度のPB浴溶液等量混合したも
のであり、X倍濃度とはX倍に希釈するこさにより標準
濃度になることを示している。
のSM’M溶液と4倍濃度のPB浴溶液等量混合したも
のであり、X倍濃度とはX倍に希釈するこさにより標準
濃度になることを示している。
また、標準濃度のSMU@液とは0.5Mショ糖。
0、02 Mリンゴ酸、 0.02 M MgCノ、の
溶液でpHは6.5に調整されているものであり、標準
濃度のP]3溶液とはDifcn Antihioti
c Medium N(13(Difcn製)1Z5り
を水1ノζこ溶かしたものである。更に40%PBG6
000溶液とはPEG6000110?と2倍濃度の8
MM溶液5 mlを合せ蒸留水で希釈して1010l3
としたものである。
溶液でpHは6.5に調整されているものであり、標準
濃度のP]3溶液とはDifcn Antihioti
c Medium N(13(Difcn製)1Z5り
を水1ノζこ溶かしたものである。更に40%PBG6
000溶液とはPEG6000110?と2倍濃度の8
MM溶液5 mlを合せ蒸留水で希釈して1010l3
としたものである。
プロトプラストをSMMP溶液1 mlに懸濁した液を
37℃で90分間振盪培養した後、100μf/rnl
のカナマイシン(明治製菓製)、1%可溶性デンプン入
りのI) M 3培地(DM3培地はM、G、G。
37℃で90分間振盪培養した後、100μf/rnl
のカナマイシン(明治製菓製)、1%可溶性デンプン入
りのI) M 3培地(DM3培地はM、G、G。
16.8111(1979)による)のプレート(0,
8%寒天、0.5Mコハク酸Na、0.5%カザミノ酸
。
8%寒天、0.5Mコハク酸Na、0.5%カザミノ酸
。
0.5%イーストエキストラクト、0.35%に2 H
P 04m0.15%KH,PO4,0,5%グルコー
ス 、o、o:zMMgC!、、O,lJ1%B8A
(牛血清アルブミン))上に散き、37℃で48時間培
養した。pUB 110プラスミドに由来する部分lこ
はカナマイシン耐性を示す遺伝子(KM)があるので、
プラスミド分子をもった宿主細菌のみが生育してコロニ
ーを形成した。この中からKI−I、法によりバチルス
・ズブチリスのアミラーゼ遺伝子を結合したプラスミド
をもった宿主細菌、ずなわち、 Amy Km の株を
選び出した。
P 04m0.15%KH,PO4,0,5%グルコー
ス 、o、o:zMMgC!、、O,lJ1%B8A
(牛血清アルブミン))上に散き、37℃で48時間培
養した。pUB 110プラスミドに由来する部分lこ
はカナマイシン耐性を示す遺伝子(KM)があるので、
プラスミド分子をもった宿主細菌のみが生育してコロニ
ーを形成した。この中からKI−I、法によりバチルス
・ズブチリスのアミラーゼ遺伝子を結合したプラスミド
をもった宿主細菌、ずなわち、 Amy Km の株を
選び出した。
こノAmy Km の株を10μf/mlのカナマイシ
ンを添加したTBAB培地(Tryptone、 Bl
ood。
ンを添加したTBAB培地(Tryptone、 Bl
ood。
Agar 、 Ba5e (Difco ) )にて培
養し、前記のpUB110プラスミド分子の分離精製と
同様にして、この宿主細菌からバチルス・ズブチリスの
アミラーゼ遺伝子を含むpUB 110プラスミド分子
を分離精製した。
養し、前記のpUB110プラスミド分子の分離精製と
同様にして、この宿主細菌からバチルス・ズブチリスの
アミラーゼ遺伝子を含むpUB 110プラスミド分子
を分離精製した。
このプラスミド分子を用いてバチルス・ズブチリスlA
2B9株を再びプロトプラスト形質転換法にて形質転換
させた結果、カナマイシン耐性になったバチルス・ズブ
チリスlA289株がすべて同時にアミラーゼを生産し
ていることが判明した。すなわち、α−y ミラーゼ遺
伝子がplJB110プラスミド分子に組み込まれてい
ることが確認された。
2B9株を再びプロトプラスト形質転換法にて形質転換
させた結果、カナマイシン耐性になったバチルス・ズブ
チリスlA289株がすべて同時にアミラーゼを生産し
ていることが判明した。すなわち、α−y ミラーゼ遺
伝子がplJB110プラスミド分子に組み込まれてい
ることが確認された。
一方、このプラスミド分子を種々の制限酵素(Eco
III 、 nal II 、 Bal IIと8al
l r Bal ItとPst I 、 Bal I
IとC1a1等)で分解した。生じた各断片を用いco
mpetence形質転1$ i’ノk(前述)にて、
アミラーゼを生産しないバチルス・ズブチリスlA28
9株を形質転換さぜることによりα−アミラーゼの遺伝
子の位置及びフィジカルマツプを作成し、α−アミラー
ゼの遺伝子の塩基配列をMaxam−Oi 1bert
の方法(Proc、 Natl、 Acad、Sci。
III 、 nal II 、 Bal IIと8al
l r Bal ItとPst I 、 Bal I
IとC1a1等)で分解した。生じた各断片を用いco
mpetence形質転1$ i’ノk(前述)にて、
アミラーゼを生産しないバチルス・ズブチリスlA28
9株を形質転換さぜることによりα−アミラーゼの遺伝
子の位置及びフィジカルマツプを作成し、α−アミラー
ゼの遺伝子の塩基配列をMaxam−Oi 1bert
の方法(Proc、 Natl、 Acad、Sci。
USA ぴ 560(1977)Hこより決定した。
その結果α−アミラーゼぜL伝子の発!17. (!:
その調節および0泌ζこ必要な領域をコードする塩基配
列は、α−アミラーゼ遺伝子を含むプラスミドpUB1
10分子を制限酵素Eco旧とXbaiで切断して得ら
れる1、45KbpのDNA断片にあり、更に。
その調節および0泌ζこ必要な領域をコードする塩基配
列は、α−アミラーゼ遺伝子を含むプラスミドpUB1
10分子を制限酵素Eco旧とXbaiで切断して得ら
れる1、45KbpのDNA断片にあり、更に。
この1.、!15KhpのDNA断片を制御J:i酵素
Alulでで切断して生ずる約り、4T(+)I)のD
NA断片にあることが確認された。なおこのり、NA断
片の塩基配列はすでに示しであるう 得られたα−アミラーゼ遺伝子を含むプラスミドを用い
、異種遺伝子を発現させ、かつ、発現された蛋白質を細
胞外へ分泌させる分泌ベクター分子を作成した。この作
成は1例であり、本発明はこれに限られるものではない
。要はプラスミド自身の複製等に関係する部分と1分泌
をもたらすアミラーゼ遺伝子由来の遺伝子部分とか結合
していることである。結合の様式はリンカ−を介しても
、又、介していなくても良い。特に分泌ベクター作成時
に発現を期待する異種遺伝子を一緒に組み込めればリン
カ−を介する必要はない。
Alulでで切断して生ずる約り、4T(+)I)のD
NA断片にあることが確認された。なおこのり、NA断
片の塩基配列はすでに示しであるう 得られたα−アミラーゼ遺伝子を含むプラスミドを用い
、異種遺伝子を発現させ、かつ、発現された蛋白質を細
胞外へ分泌させる分泌ベクター分子を作成した。この作
成は1例であり、本発明はこれに限られるものではない
。要はプラスミド自身の複製等に関係する部分と1分泌
をもたらすアミラーゼ遺伝子由来の遺伝子部分とか結合
していることである。結合の様式はリンカ−を介しても
、又、介していなくても良い。特に分泌ベクター作成時
に発現を期待する異種遺伝子を一緒に組み込めればリン
カ−を介する必要はない。
(分泌ベクターの作成)
先に得られたアミラーゼ遺伝子を含ムplJr3110
プラスミド分子400μ2をEcoRI用酵素反応液(
100mM Tris −11Cl! (pT17.5
) 、 7mM MgC4。
プラスミド分子400μ2をEcoRI用酵素反応液(
100mM Tris −11Cl! (pT17.5
) 、 7mM MgC4。
50 mM NaCノ、7mM 2−メルカプトエタノ
ール、0.01%BSA(牛血清アルフミン))に分散
し、制限酵素EcoRI溶液350μノ及び制限酵素X
baI溶液(全酒造製)400μ を加え、67℃で1
晩反応後、0.8%アガロースゲル電気泳動にかけた。
ール、0.01%BSA(牛血清アルフミン))に分散
し、制限酵素EcoRI溶液350μノ及び制限酵素X
baI溶液(全酒造製)400μ を加え、67℃で1
晩反応後、0.8%アガロースゲル電気泳動にかけた。
約4.9Kbpと約1.45KhpのDN人バンドを目
標としてヒドロキシアパタイト法(T=I。
標としてヒドロキシアパタイト法(T=I。
F、Fablak and R,A、FI*vel+
、 Nucleic A、cidSRes、、 5 、
2321 (197B))にてゲル中より])NA断片
を抽出し1.ぞれぞれをTEPj衝液200μノに溶解
した。
、 Nucleic A、cidSRes、、 5 、
2321 (197B))にてゲル中より])NA断片
を抽出し1.ぞれぞれをTEPj衝液200μノに溶解
した。
(11μ断片の作成
約4.9KbpのDNA1pf当りn1ck転換緩衝液
(0,05M Tris−HCl、0.0.I M M
C! S 04 。
(0,05M Tris−HCl、0.0.I M M
C! S 04 。
0.1 mM DTT 、 513trY/ml BS
A (pl−I7.2 ) )25μノに分散さぜ、次
いで2mMJNTP各5μ)及びKlenow fra
qment of I)NA pnlymerasy
I(B RLN ) 1 uni tを加え、室温で3
0分間反応して末端部分を二重鎖にした。
A (pl−I7.2 ) )25μノに分散さぜ、次
いで2mMJNTP各5μ)及びKlenow fra
qment of I)NA pnlymerasy
I(B RLN ) 1 uni tを加え、室温で3
0分間反応して末端部分を二重鎖にした。
この末端部分を二重鎖にしたDNAをフェノール抽出エ
タノール沈殿により甲離し、適当量のTg緩衝液に溶解
した。
タノール沈殿により甲離し、適当量のTg緩衝液に溶解
した。
次いでこのD N A 0.4μm当りカイネース処理
した1lindl’Jンカー(全酒造製)1μ2を加え
、更にライゲーション釉Fj%液20μノ於びT4リガ
ーゼ1g液(宝酒造14 ) 1 unitを加え、1
0℃で1晩保温して反応させた。このHindfを反応
させたDNAをフェノール抽出エタノール沈殿により単
離し、これをHin+Jj用反応緩衝液(10mM T
ris−HC) (pl+7.5)、 7 +nM M
gCj!2 .60mM Mailり50μノに溶解し
、制限酵素Hindll溶液(全酒造製)20unit
を加え、 67℃で充分反応させて結合したBi nd
[リンカ一部分を切断した。
した1lindl’Jンカー(全酒造製)1μ2を加え
、更にライゲーション釉Fj%液20μノ於びT4リガ
ーゼ1g液(宝酒造14 ) 1 unitを加え、1
0℃で1晩保温して反応させた。このHindfを反応
させたDNAをフェノール抽出エタノール沈殿により単
離し、これをHin+Jj用反応緩衝液(10mM T
ris−HC) (pl+7.5)、 7 +nM M
gCj!2 .60mM Mailり50μノに溶解し
、制限酵素Hindll溶液(全酒造製)20unit
を加え、 67℃で充分反応させて結合したBi nd
[リンカ一部分を切断した。
この川ndl ’Jンカ一部分を制限酵素用ndjで切
断したDNAを1.[3%アガロース平板ゲル電気泳動
を行ない1次いでヒドロキシアパタイト法でゲル中より
約4.7Kbp部分のDNAを抽出した。フェノール抽
出エタノール沈殿により精製したのち。
断したDNAを1.[3%アガロース平板ゲル電気泳動
を行ない1次いでヒドロキシアパタイト法でゲル中より
約4.7Kbp部分のDNAを抽出した。フェノール抽
出エタノール沈殿により精製したのち。
適当量のTB緩衝液に溶解した。
このようにして得られたDNAはプラスミドベクタ一部
分を構成する断片であり、A断片とした。
分を構成する断片であり、A断片とした。
fil B断片の作成
上記の約1.45KbpのDNA溶液50μ)と5倍濃
度のH4ndll用反応緩衝液12.5μノを混合し、
制現酵素Aj!ul溶液(全酒造製)40μノを加え。
度のH4ndll用反応緩衝液12.5μノを混合し、
制現酵素Aj!ul溶液(全酒造製)40μノを加え。
67℃で2時間反応した。その後エタノール沈殿を行な
い、得られた沈殿を少量の滅萌蒸留水に溶解した。
い、得られた沈殿を少量の滅萌蒸留水に溶解した。
次いでA断片作成の場合と同様にしてHindu ’J
ンカーを結合し、このHindl ’Jンカ一部分を制
限酵素l−1indlで切断した。得られた反応液を5
%アクリルアミドゲル電気泳動を行なった。約430b
pのバンド部分を切り出し、ガラス俸で粉砕後、これを
ゲル体積の6倍量の溶出緩衝液(0,1mM Tris
−HC)、1mMEDTA 、0.5M酢酸アンモニr
’7ム(pH8,0) ) トトモにエツペンドルフチ
ューブlこ入れ、37℃で一晩抽出した。上澄の抽出液
を取り、フェノール抽出エタノール沈殿により沈殿を得
、この沈殿を適当量のTB緩衝液に溶解した。
ンカーを結合し、このHindl ’Jンカ一部分を制
限酵素l−1indlで切断した。得られた反応液を5
%アクリルアミドゲル電気泳動を行なった。約430b
pのバンド部分を切り出し、ガラス俸で粉砕後、これを
ゲル体積の6倍量の溶出緩衝液(0,1mM Tris
−HC)、1mMEDTA 、0.5M酢酸アンモニr
’7ム(pH8,0) ) トトモにエツペンドルフチ
ューブlこ入れ、37℃で一晩抽出した。上澄の抽出液
を取り、フェノール抽出エタノール沈殿により沈殿を得
、この沈殿を適当量のTB緩衝液に溶解した。
このようにして得られたDNAはα−アミラーゼ遺伝子
の発現とその調節および分泌に必要な遺伝子を含む断片
であり、以下B断片とする。
の発現とその調節および分泌に必要な遺伝子を含む断片
であり、以下B断片とする。
Oj+1 分泌ベクターとしての組換DNAB子の作成
上記のようにして得られたA、B2つの断片をそれぞれ
4μmおよび0.5μVをライゲーション用緩衝液50
μノに溶かし、T41Jガーゼ尋液(宝酒造((1))
I Q Hnitsを加え、10℃で1晩反応させた
。この反応液を用い、前記のプロトプラスト形質転換を
行ない、形質転換体を100μ?//Itのカナマイシ
ン入りのDM3プレート(前出)で生育するコロニー中
より任意の500個のコロニーを選出し、常法によりプ
ラスミ下の大きさを調べた。
上記のようにして得られたA、B2つの断片をそれぞれ
4μmおよび0.5μVをライゲーション用緩衝液50
μノに溶かし、T41Jガーゼ尋液(宝酒造((1))
I Q Hnitsを加え、10℃で1晩反応させた
。この反応液を用い、前記のプロトプラスト形質転換を
行ない、形質転換体を100μ?//Itのカナマイシ
ン入りのDM3プレート(前出)で生育するコロニー中
より任意の500個のコロニーを選出し、常法によりプ
ラスミ下の大きさを調べた。
保有されているプラスミドの大きさが約5.5 K h
pのものにつき、制限酵素などによる切断パターンの
比較、塩基配列の分析等を行なった結果、このプラスミ
ドは明らかに上記A断片及びB断片を含んでいることが
確認された。即ち、このプラスミドは目的とするハイブ
リ゛ンドブラスミドとなっていた。
pのものにつき、制限酵素などによる切断パターンの
比較、塩基配列の分析等を行なった結果、このプラスミ
ドは明らかに上記A断片及びB断片を含んでいることが
確認された。即ち、このプラスミドは目的とするハイブ
リ゛ンドブラスミドとなっていた。
このプラスミドは、B断片の一方の端(3′末端)にあ
る分泌に必要な領域に接続したHindl1部分に他の
遺伝子を結合することにより、結合した遺伝子は当然に
発現され%分泌に必要な領域を有することから1発現さ
れて生産された蛋白質(酵素)は細胞外に分泌させる能
力を有しており1分泌ベクターを含む組換DNA分子と
して利用できる。
る分泌に必要な領域に接続したHindl1部分に他の
遺伝子を結合することにより、結合した遺伝子は当然に
発現され%分泌に必要な領域を有することから1発現さ
れて生産された蛋白質(酵素)は細胞外に分泌させる能
力を有しており1分泌ベクターを含む組換DNA分子と
して利用できる。
実施例2
バチルス・ズブチリス による大腸菌由来β−ラクタマ
ーゼの菌体外生産。
ーゼの菌体外生産。
前記の分泌ベクターである組換DNA外子を制限酵素B
indlで完全に分解し、その断片に発現と分泌に必要
な領域を欠く大腸菌プラスミドpBr(322由米のβ
−ラクタマーゼをコードする遺伝子を結合した。
indlで完全に分解し、その断片に発現と分泌に必要
な領域を欠く大腸菌プラスミドpBr(322由米のβ
−ラクタマーゼをコードする遺伝子を結合した。
+11 e泌ベクターである組換DNA+子の制限酵素
Binduによる完全消化 前記の分泌ベクターを保有した形質転換体をカナマイシ
ン入りのLグロス10〇−中で37℃で5時間培養し、
遠心して菌体を集め、アルカリ法にて粗プラスミド50
t1fを得た。
Binduによる完全消化 前記の分泌ベクターを保有した形質転換体をカナマイシ
ン入りのLグロス10〇−中で37℃で5時間培養し、
遠心して菌体を集め、アルカリ法にて粗プラスミド50
t1fを得た。
これを’I” E緩衝液150μ)に溶解し、TE緩衝
液に対し透析したのち、0.8%アガロース電気泳動に
かけ、ヒドロキシアパタイト法で抽出精製を行ないプラ
スミドを単離した。このプラスミドを再びTE緩衝液1
00μノlこ溶解した。
液に対し透析したのち、0.8%アガロース電気泳動に
かけ、ヒドロキシアパタイト法で抽出精製を行ないプラ
スミドを単離した。このプラスミドを再びTE緩衝液1
00μノlこ溶解した。
この精製したプラスミド溶液に)lindll用反応緩
衝液25μノおよび制限酵素用りd曹溶液30μノを加
え、67℃で4Bf間反応を行なった。反応終了後、こ
れを5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけ、A断
片およびB断片を前記と同様にして抽出し、それぞれを
適当量のTW緩衝液に溶解した。
衝液25μノおよび制限酵素用りd曹溶液30μノを加
え、67℃で4Bf間反応を行なった。反応終了後、こ
れを5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけ、A断
片およびB断片を前記と同様にして抽出し、それぞれを
適当量のTW緩衝液に溶解した。
A断片は更にアルカリフォスファターゼ溶液(全酒造製
)10μノを加え、65℃で30分間反応し、フェノー
ル抽出、エーテル処理、エタノール沈殿を行ない沈殿を
得た。この沈殿を適当昂二のTF緩楕液に溶解した。
)10μノを加え、65℃で30分間反応し、フェノー
ル抽出、エーテル処理、エタノール沈殿を行ない沈殿を
得た。この沈殿を適当昂二のTF緩楕液に溶解した。
(11)発現と分泌に必要な領域を欠くβ−ラクタマー
ゼ遺伝子の調製 pB11322プラスミドをEcol用反応緩衝液50
0μノに溶解し、 EcoRI溶液50μノを加え、3
7℃で適当時間反応して、環状DNA鎖を切断してリニ
アー分子とした。
ゼ遺伝子の調製 pB11322プラスミドをEcol用反応緩衝液50
0μノに溶解し、 EcoRI溶液50μノを加え、3
7℃で適当時間反応して、環状DNA鎖を切断してリニ
アー分子とした。
次fここのリニアーDNA分子溶液25μノに対し滅菌
蒸留水25μノ、2倍濃度のHa131用反応緩@液(
24mMCaC)2 、 24mM MgCJ!2 、
0.4MNaCノ 、AOmM Tris−HCノ、
2mM EDTA (pl(8,0) ) 50μノ、
エキソヌクレアーゼBal!+1溶液10μノを加え、
20℃で45秒間反応させたのち、フェノール抽出エタ
ノール沈殿を行い、乾燥した。このものを滅菌蒸留水9
0μノに溶解し、5倍濃度のBstNi用反応緩衝I(
100mMKC!。
蒸留水25μノ、2倍濃度のHa131用反応緩@液(
24mMCaC)2 、 24mM MgCJ!2 、
0.4MNaCノ 、AOmM Tris−HCノ、
2mM EDTA (pl(8,0) ) 50μノ、
エキソヌクレアーゼBal!+1溶液10μノを加え、
20℃で45秒間反応させたのち、フェノール抽出エタ
ノール沈殿を行い、乾燥した。このものを滅菌蒸留水9
0μノに溶解し、5倍濃度のBstNi用反応緩衝I(
100mMKC!。
100+nM Tris −HC) 、30mM Mg
Cl2.30mM2−メルカプトエタノール、500μ
t/ml BSA(pH8,0) ) 8μノと制限酵
素BstN1溶液(全酒造!り6μ)を加え、60℃で
1.5時間反応させた。ここ韮での反応を数回性ない、
まとめて1%アガロースゲル電気泳動にかけ、約1.4
5Kbl)の位置にあるバンドをヒドロキシアノ(タイ
ト法で抽出した。得られた約1.d5KhpのDNA断
片をフェノール抽出、エタノール沈殿により精製し、滅
菌蒸留水40μ)に溶解した。この溶液に100倍濃の
n i c#L転換緩衝液4μノ及び10mM dNT
Pa液(ヤマサ正油製)各2μノ、 Klenowfr
Bgment ofDNA polymeraael
1ii3μノを加え、室温で60分間反応した。
Cl2.30mM2−メルカプトエタノール、500μ
t/ml BSA(pH8,0) ) 8μノと制限酵
素BstN1溶液(全酒造!り6μ)を加え、60℃で
1.5時間反応させた。ここ韮での反応を数回性ない、
まとめて1%アガロースゲル電気泳動にかけ、約1.4
5Kbl)の位置にあるバンドをヒドロキシアノ(タイ
ト法で抽出した。得られた約1.d5KhpのDNA断
片をフェノール抽出、エタノール沈殿により精製し、滅
菌蒸留水40μ)に溶解した。この溶液に100倍濃の
n i c#L転換緩衝液4μノ及び10mM dNT
Pa液(ヤマサ正油製)各2μノ、 Klenowfr
Bgment ofDNA polymeraael
1ii3μノを加え、室温で60分間反応した。
以下フェノール抽出、エタノール沈殿を行ない。
得られた沈殿を滅菌蒸留水20μノに溶解した。
得られたDNA断片溶液を前記のBind@ ’Jンカ
ー付加、制限酵素)1indlにより分解を行ない、1
%アガロースゲル電気泳動を行ない、ヒドロキシアパタ
イト法で抽出して再び約1..15KbpのDNA断片
を得た。このものをフェノール抽出、エタノール沈殿で
′ffI製したのち適当量のTE緩衝液に溶解した。
ー付加、制限酵素)1indlにより分解を行ない、1
%アガロースゲル電気泳動を行ない、ヒドロキシアパタ
イト法で抽出して再び約1..15KbpのDNA断片
を得た。このものをフェノール抽出、エタノール沈殿で
′ffI製したのち適当量のTE緩衝液に溶解した。
(tiil β−ラクタマーゼ遺伝子を含む複合プラス
ミド分子の調製 上記(it 、 (tilで得たA断片溶液10μ〕、
B断片溶液10μノおよび大腸菌β−ラクタマーゼ遺伝
子溶液10μノに10mMATP溶液10μノ、50m
Mジチオスレイトール溶液20μノ、滅菌蒸留水20μ
ノおよびライゲーション用緩衝液10μノおよびT4リ
ガーゼ溶液5μノを加え、10℃で16時間反応した。
ミド分子の調製 上記(it 、 (tilで得たA断片溶液10μ〕、
B断片溶液10μノおよび大腸菌β−ラクタマーゼ遺伝
子溶液10μノに10mMATP溶液10μノ、50m
Mジチオスレイトール溶液20μノ、滅菌蒸留水20μ
ノおよびライゲーション用緩衝液10μノおよびT4リ
ガーゼ溶液5μノを加え、10℃で16時間反応した。
Gvl β−ラクタマーゼ遺伝子を含む複合プラスミド
分子による形質転換 β−ラクタマーゼ遺伝子を含む複合プラスミド分子を前
記のプロトプラスト形質転換法によりバチルス・ズブチ
リスlA2B9株に取り込ませた。
分子による形質転換 β−ラクタマーゼ遺伝子を含む複合プラスミド分子を前
記のプロトプラスト形質転換法によりバチルス・ズブチ
リスlA2B9株に取り込ませた。
形質転換体を150μf/[lのカナマイシンを含むD
M6プレート(前出)にて再生を行なわせた後。
M6プレート(前出)にて再生を行なわせた後。
カナマイシン10μt/meを含む1%の可溶性デンプ
ン入りのLプレートにて培養し、当該培地上にニトロセ
フイン溶液をスプレーして、β−ラクタマーゼを分泌し
ている形質転換株を選択した。
ン入りのLプレートにて培養し、当該培地上にニトロセ
フイン溶液をスプレーして、β−ラクタマーゼを分泌し
ている形質転換株を選択した。
fVl β−ラクタマーゼを分泌している形質転換株の
β−ラクタマーゼ活性の測定 β−ラクタマーゼを分泌している形質転換株を10μm
/−のカナマイシン入りのLグロスで67℃、5時間の
培養を行なったのち、遠心により培養液および菌体に分
離した。
β−ラクタマーゼ活性の測定 β−ラクタマーゼを分泌している形質転換株を10μm
/−のカナマイシン入りのLグロスで67℃、5時間の
培養を行なったのち、遠心により培養液および菌体に分
離した。
菌体は等量の50mM Tris −Heノ緩衝液(p
H70)に分散させ、超音波菌体破壊装置にて菌体を破
壊した。
H70)に分散させ、超音波菌体破壊装置にて菌体を破
壊した。
この両者のβ−ラクタマーゼ活性をニトロセフイン比色
法により測定したところ、培養液分には500unit
のβ−ラクタマーゼ活性があり、菌体外には4unit
のβ−ラクタマーゼ活性があることが認められた。
法により測定したところ、培養液分には500unit
のβ−ラクタマーゼ活性があり、菌体外には4unit
のβ−ラクタマーゼ活性があることが認められた。
即ち、大腸菌プラスミドpBR322由来のβ−ラクタ
マーゼはほとんどがバチルス・ズブチリス菌体外に分泌
されていることが明らかである。なお、宿主菌として用
いたバチルス・ズブチリス1人289株には全くβ−ラ
クタマーゼ活性が認められなかった。
マーゼはほとんどがバチルス・ズブチリス菌体外に分泌
されていることが明らかである。なお、宿主菌として用
いたバチルス・ズブチリス1人289株には全くβ−ラ
クタマーゼ活性が認められなかった。
上記のニトロセフインにょるβ−ラクタマーゼの検出及
び測定は下記のように行なった。
び測定は下記のように行なった。
(1) スプレー法
ニトロセフイン5りをジメチルシン二ルポキシド0.5
dに溶かし、0.1mMリン酸緩衝液9.5 d ’T
:希釈した溶液を、β−ラクタマーゼを分泌してぃりβ
−ラクタマーゼ活性を有していることを検出する。
dに溶かし、0.1mMリン酸緩衝液9.5 d ’T
:希釈した溶液を、β−ラクタマーゼを分泌してぃりβ
−ラクタマーゼ活性を有していることを検出する。
【11)比色法
x−fシー法で作成したニトロセフイン溶液50μノに
滅菌蒸留水20μノを加え、これtこ酵素液10μノを
添加し、良く混合したのち、498nmの吸光度の増加
を測定する。
滅菌蒸留水20μノを加え、これtこ酵素液10μノを
添加し、良く混合したのち、498nmの吸光度の増加
を測定する。
なお、β−ラクタマーゼの1unitとは1分間lこ1
μmoleのニトロセフインを加水分解する機能量であ
る。
μmoleのニトロセフインを加水分解する機能量であ
る。
才だ、上記のl−ラクタマーゼ活性のある培養液分に大
腸菌プラスミドp13R322由米β−ラクタマーゼに
対する抗体を加えると、β−ラクタマーゼ活性がほぼ完
全−ζ消失することから、当該形質転換株から分泌され
たβ−ラクタマーゼは大腸菌由来のβ−ラクタマーゼと
同一蛋白質であることが明らかである。
腸菌プラスミドp13R322由米β−ラクタマーゼに
対する抗体を加えると、β−ラクタマーゼ活性がほぼ完
全−ζ消失することから、当該形質転換株から分泌され
たβ−ラクタマーゼは大腸菌由来のβ−ラクタマーゼと
同一蛋白質であることが明らかである。
更(ここの形質転換株より複合プラスミド分子を分離し
、 M;Ixam −G11bertの方法により塩基
配列を決定したところ、β−ラクタマーゼの発現分泌に
必要な領域を欠くβ−ラクタマーゼをコードする遺伝子
は本発明lこかかる分泌ベクター遺伝子部分に川nrl
N ’)ンカーを介して連結していることが判明した。
、 M;Ixam −G11bertの方法により塩基
配列を決定したところ、β−ラクタマーゼの発現分泌に
必要な領域を欠くβ−ラクタマーゼをコードする遺伝子
は本発明lこかかる分泌ベクター遺伝子部分に川nrl
N ’)ンカーを介して連結していることが判明した。
なお、これら実施例に用いた酵素反応、電気泳動、DN
A抽出等に使用した緩衝液、方法Vはいずれも説明書、
各種文献、手引書等fこ記載されている一般的な組成、
方法を用いたものである。
A抽出等に使用した緩衝液、方法Vはいずれも説明書、
各種文献、手引書等fこ記載されている一般的な組成、
方法を用いたものである。
代理人 弁理士 戸 1)親 男
第1頁の続き
@出 願 人 カルビス食品工業株式会社東京都渋谷区
恵比寿西2丁目20 番3号 ■出 願 人 王子コーンスターチ株式会社東京都中央
区銀座1丁目7番1゜ =436−
恵比寿西2丁目20 番3号 ■出 願 人 王子コーンスターチ株式会社東京都中央
区銀座1丁目7番1゜ =436−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)バチルス・ズブチルスのα−アミラーゼ遺伝子の
発現とその調節および分泌に必要な領域をコードする遺
伝子またはその一部が、バチルス属細菌内で複製可能な
ベクターDNAに結合していることを特徴とする組換D
NA分子。 (2) α−アミラーゼ遺伝子の発現とその調節および
分泌に必要な領域をコードする遺伝子断片がバチルス属
細菌内で複製可能なベクターに結合しており、その下流
に蛋白質の遺伝情報を有する塩基配列が連結しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の組換DNA
分子。 (ろ) α−アミラーゼ遺伝子の発現とその調節および
分泌に必要な領域をコードする遺伝子断片が下記の塩基
配列、あるいは、その一部であることを特徴とする特許
請求の範囲第2項記載の組換DNA分子。 CTGGCTTACAG AAGAGCGGi’AAA
AGAAGAAA TAAAAAAGAA ATCAT
CTTGAAAAATAGATG GTTTTTTTT
T TTGTTTGGAAAGCGAGGGAA AC
AGTCTCGG GCAGTTTTTTATAGGA
CCA’r TGATTTGTAT TCACTCTG
CCAAGTTGTTTT GATAGAGTGA T
TGTGATAATTTAAAATGTA AGCGT
AAACA AAATTCTCCAGTCTTCGCA
T CAGTTTGAAA GGAGGAAGCGGA
AGAATOAA GTAAGAGGGA TTTTT
GACTCCGAAGTAAGT CTTCAAAAA
A TCAAATAAGGAGTGTCA、AGA A
TGTTTGCAA AACGATTCAAAACCT
CTTTA CTGCCGTTAT TCGCTGGA
TTTTTATTGCTG TTTTAT1’TGG
TTCTGGCAGGACCGGCGGCT GCGA
GTGCTG AAACGGCGAACAAATCGA
AT GAG (4)α−アミラーゼ遺伝子の発現とその調節および分
泌ζこ必要な領域をコードする遺伝子断片が特許請求の
範囲第6項に記載される塩基配列の誘導体であることを
tF1徴とする特許請求の範囲第2項に記載の組換DN
A分子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58116144A JPS609487A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 組換dna分子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58116144A JPS609487A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 組換dna分子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS609487A true JPS609487A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14679834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58116144A Pending JPS609487A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 組換dna分子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS609487A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0154284A2 (en) * | 1984-03-09 | 1985-09-11 | Kunio Yamane | DNA coding for a signal peptide and DNA containing the same |
WO1997000677A1 (fr) * | 1995-06-21 | 1997-01-09 | Sichuan Industrial Institute Of Antibiotics, The State Pharmaceutical Administration Of China | Utilisation de l'ubenimex et de la composition pharmaceutique le renfermant pour le traitement de l'hepatite virale |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57132895A (en) * | 1980-12-31 | 1982-08-17 | Parubua Irutsuka | Production of rearranged dna molecule and protein |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58116144A patent/JPS609487A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57132895A (en) * | 1980-12-31 | 1982-08-17 | Parubua Irutsuka | Production of rearranged dna molecule and protein |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0154284A2 (en) * | 1984-03-09 | 1985-09-11 | Kunio Yamane | DNA coding for a signal peptide and DNA containing the same |
JPS60188070A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-25 | Kunio Yamane | シグナルペプチドをコードするdna |
JPH0159874B2 (ja) * | 1984-03-09 | 1989-12-20 | Kunio Yamane | |
WO1997000677A1 (fr) * | 1995-06-21 | 1997-01-09 | Sichuan Industrial Institute Of Antibiotics, The State Pharmaceutical Administration Of China | Utilisation de l'ubenimex et de la composition pharmaceutique le renfermant pour le traitement de l'hepatite virale |
US6245813B1 (en) | 1995-06-21 | 2001-06-12 | Sichuan Industrial Institute Of Antibiotics | Use of ubenimex and the pharmaceutical composition containing it for treating virus hepatitis |
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