JPS61115490A - 制限酵素の製造法 - Google Patents

制限酵素の製造法

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JPS61115490A
JPS61115490A JP59237242A JP23724284A JPS61115490A JP S61115490 A JPS61115490 A JP S61115490A JP 59237242 A JP59237242 A JP 59237242A JP 23724284 A JP23724284 A JP 23724284A JP S61115490 A JPS61115490 A JP S61115490A
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JP
Japan
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enzyme
restriction enzyme
present
buffer
halococcus
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JP59237242A
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English (en)
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Akira Obayashi
晃 大林
Shinji Hiraoka
平岡 信次
Keiko Kita
恵子 喜多
Hiroshi Nakajima
浩 中嶋
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Takara Shuzo Co Ltd
Original Assignee
Takara Shuzo Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C12N9/22Ribonucleases RNAses, DNAses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】 産業上の利用分野 本発明は制限酵素の製造法に関し、更に詳細にはハロコ
ツカス属の細菌の生産する制限酵素の製膜法に關する。
従来の技術 制限酵素とはデオキシリボ核酸(DNA )上のある特
定の塩基配列を認識しに重鎖を切断するエンド型ヌクレ
アーゼである0分子遺伝学や生化学等の発達により、D
NAが遺伝をつかさどる本体であることが明らかになっ
て以来、制限酵素は遺伝病解明のための利用や、遺伝子
操作による遺伝物質の大量生産への利用等現在広(用い
られている有用な酵素である。制限酵素は種々の微生物
より単離されており、その認識する塩基配列、切断様式
により現在までに約100種類が知られている。
これまでに 5/−↓GATO−3’ 3’ −0TAG↑−、,5/ (式中Aはアデノシン、0はシチジン、Gはグアノシン
、Tはチミジンを示す)という塩基配列を認識し、矢印
の位置で切断する制限酵素(以下、本酵素と称する)と
して、モラギセラボビス(Moraxella bov
is ) ATO(!  l O900か生産するMb
OI〔ヌクレイツク・アシッド・リサーチ(Nucle
ic Ac1ds Res、 )第11巻、r第135
頁、1983年)〕が知られている。
発明か解決しようとする間領点 Mbo lではその生産量が低いこと、またMb。
■の混入があり1除去が困帷であることなど工業化には
問題かある。
本発明の目的はMbo lと同様の塩基配列の認識部位
および切断部位を有する制限酵素の工業的生産に適した
製造法を提供することにある。
問題点を解決するための手段 本発明を概説すれば、本発明はハロコッカス属に邑し、
下記ヌクレオチド配列の式中矢印の部位で特゛異的に切
断する制限酵素生産能を有する細菌を培養し、得られた
培養物より下記ヌクレオチド配列の式中矢印の部位で特
異的に切断する制限酵素を採取することを特徴とする制
限酵素の製造法に関する。
5′−↓GATO−3’ 3’−0TAG↑−51 (式中Aはアデノシン、Oはシチジン、Gはグアノシン
STはチミジンを示す) 本発明者らはMbo lと同様の塩基配列の認識部位お
よび切断部位を有する制限酵素か新たにハロコツカス属
細菌によって生産されること翫かつ該細菌は該制限酵素
以外の制限酵素を生成しないことから精製を容易に行な
うことができることを見出し本発明を完成した。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明で使用する微生物はへ四コツカスかに属する本酵
素生産菌は全て使用できるか、たとえば東京大学応用微
生物研究所保存菌ハロフツカス アセトイン7アシエン
ス(Halococcugaoetoinfaoien
g )工AM12094がある。
培養を行なう場合には、培地組成としては使用微生物が
資化でき、かつ本酵素を生産する炭素源、窒素源および
無機塩等を適宜組合わせて    ゛使用する。培地の
pHは4.5〜8.0が好ましい。
培養法としては振盪培養、攪拌培養、通気培養を用いる
ことかできるが大量に培養するには通気攪拌培養が好ま
しい。培養温度は酵素を生産する範囲内で変更すること
ができるが、特に好ましくは30℃〜37℃である。培
養時間は、培養条件により異なり、本酵素の生産量が最
高に達するまで培養を行なう。
本酵素は主として菌体内に生産される。
培養液からの菌体の分離はたとえば遠心分離により行な
うことができる。
本酵素の抽出、精製は一般の制限酵素精製法に従った方
法で行なえる。すなわち、菌体を縁衝液にネffA後、
超音波処理により破砕し、細胞内M、素の抽出を行なう
。次に細胞残渣を超遠心分離により除去後、抽出液を硫
酸アンモニウムで塩析する。沈澱物をリン酸カリウム緩
衝液(pH7,5>に溶解し、同緩衝液にて透析を行な
う。
得られる透析内液をホスホセルロース、DKAK−セル
ロースのイオン交換クロマトグラフィー、ヘパリンセフ
ァロースの7フイニテイクロマトグラフイーを用いた精
製法で本酵素を得る。本酵辺の活性測定法を示す。下記
表1に示す組成の反応液50μlを予め37°Cで予熱
した後、本酵素を加え酵素反応を進める060分後に酵
素反応停止液(1%SDS%50%グリセロール、0.
02%ブロムフェノールブルー)を5μl添加して反応
を停止させる。
表     1 l10n1    )リス−H(1、pH7,57mM
    Mg011 175mM     Mai1 7mM    2−メルカプトエタノール001%  
 牛血清アルブミン 1.0ttt   Dam−λ−DNA反応液を1%ア
ガローススラブゲルに重層シ、10V/cmの定電圧下
で約1時間から2時間電気泳動を行う。電気分動用緩衝
液は90mM)IJスス−う酸緩衝液(pH8,3) 
2.5 mM EDTAを用いる。
ゲルに前もって0.5μ7 / atのエチジウム−゛
ロマイドを含ませておくことによりUV照射でDNA(
y) ハン)−カ検1i5可能である。DNAフラクメ
ントのバンドの数と岨が変化しなくなった時を終点とす
る。
活性の定額は37°Cで1時間に1μmのDam−λ−
DNAを完全に分解する酵素活性を1単位とする。
本発明により得られた本酵素は以下のような理化学的性
質を持っている。
(1)作用および基質特異性 本酵素は二本鎖デオキシリボ核酸中の 5′−↓GATO−3’ 3’−0TAG↑−5′ という塩基配列を認識し、矢印の位置で切断する酵素で
、公知の制限酵素Mbo iとアイソシゾマーである。
本発明による酵素の認識部位の決定はDam+λ−DN
A (¥9肯造製品)とDam−λ−DNAを基質に用
いて行なった。その結果、本発明による酵素はDam−
λ−DNAを切断し50本以上の7ラグメントを生成し
たが、Dam+λ−DNA は切断しなかったことから
Dam遺伝子により認識されAがメチル化を受ける塩基
配列5′−GATo −3’が本発明による酵素の認識
部位内に存在することが示唆された0そこでGATOを
認識切断する既知制限酵素Mbo (をDam−λ−D
NAに作用させ為本発明による酵素のそれと切断パター
ンを比較したところ同一パターンを示した。以上の結果
より本発明による酵素の認識するDNA上のヌクレオチ
ド配列は5’ −GATo−3′であると結論された。
本発明の制限酵素の切断部位の決定には、本酵素認識部
位をもつオリゴヌクレオチドを合成し、これに本発明に
よる酵素を作用させ生成物の銅長から切断部位を決定す
る方法を用いた。
詳細は以下のとおりである。
セルフコンプリメンタリ−の構造をもつオリゴヌクレオ
チドd (GOAGATOTGO)を同相法により合廣
しポリヌクレオチドキナーゼと1(−、−、I Hp 
)アデノシン三リン酸を用いて5′末端に放射性リン酸
を付加する。オリゴヌクレオチドをアニーリングさせて
二本鎖DNAとした後、本発明による酵素で切断し、D
EAlセルロース落層プレート(マシエレイ・ナゲル社
製品)により分析した・この時1生成物として鎖長三塩
基(5’−GOA )の標識されたスポットが検出され
た。
このことから本発明による酵素は 5′−五〇ATO−3/ 3’−0TAG↑−5′ を1情減し矢印の位置で切断していると結論された。
(2)至適酵素活性条件 I)至適温度 至適温度は約45°Cであった。
旧至鈎pH 至適pHは、pH7,1〜75の範朋にある。
111)塩濃度 Na1l、 KOI 濃度について両者とも175〜3
00mMといった高塩濃度で至適酵素活性を示す。
実施例 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例 1 21容三角フラスコ10本に下記表2に示す培地各々5
00 miを仕込み常法により培地を滅菌した。
表     2 バクトドリプトン       105’イーストエキ
ス         5fグルコース        
   IPMail              30
グ脱イオン水          1e pH7,2 上記上回じ培地で350°Cで27時間振盪培養シタハ
ロコツカス アセトイン7アシエンスエAM12094
の種培養液200 mAを上記三角7ラスフに移植し、
35°Cで13時間開M盛培谷を行なった。次いで冷却
遠心機を用いて菌体をr;した。培養液51から湿重鼠
にして約15y−の菌体か得られた。
得られた15Fの菌体を200 mlの抽出緩衝液(2
0ffIMトリスーH0I 、pH7,5,10mM2
−メルカプトエタノール)に懸濁し、超音波破砕機を用
いて破砕後、100000xPで1時間遠心分離を行な
い、残渣を除去、抽出液を得た。
得られた抽出液に硫酸アンモニウムを80%飽和になる
ように加え、沈澱物を遠心分離にて集め、緩衝液A(l
QmMリン酸カリウム緩衝液、pH7,5,10mM2
−メルカプトエタノール、5%ダリセロール)に溶解後
、同緩衝液Aで一晩透析を行なった。
次に透析内液を予め゛緩陽液Aで平衡化させておいたホ
スホ−セルロース(ワットマン製品P−11)のカラム
(20X80団)に吸着させ、緩衝液Aで洗浄後、0〜
1.0Mの塩化カリウムのW線濃度勾配を持つ緩衝液A
で溶出させると005〜018Mの塩化カリウム濃度画
分に本酵素の活性が検出できた〇 次に得られた活性画分を合わせB F 液Aで一晩透析
後、透析内液を予め緩衝液Aで平衡化させておいりnK
11t−セルロース(ワットマンDE52)のカラム(
12X90閣)に吸着させ、R(?i液Aで洗浄後0〜
1.0Mの塩化カリウムの直線f上度勾配を持つ緩衝液
Aで溶出させると、006〜0.14 Mの塩化カリウ
ム濃度画分に本酵素の活性が検出できた。
次に得られた活性画分を合わせ、緩衝液Aで一晩透析後
、透析内液を予め緩衝液Aで平衡化させて詔いたヘパリ
ン−セファロース(ファルマシア製品、0L13B)の
カラム(8X100醜)に吸着させ、緩衝液Aで洗浄後
、0〜1.5Mの塩化カリウムの直線濃度勾配を持つ緩
衝液Bで溶出させると0.25〜0.35 Mの塩化カ
リウム濃度画分に本酵素の活性が検出できた。
次に得られた活性画分を合わせ、Q、 I M IQ化
カリウム、50%グリセロールを含む緩衝液で透析し、
本酵素の最終標品として得た。
この酵素標品には非特異的なりNA分解酵素およびホス
ファターゼは夾雑していなかった。
以上述べた方法により15y−の湿菌体より3000単
位の活性単位を得た。
発明の効諜 以上詳細に説明したとあり、本発明によりMbo lと
同様の塩基配列の認識部位および切断部位を有する制限
酵素の工業的に有利な製造法が提供された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ハロコッカス属に属し、下記ヌクレオチド配列の式
    中矢印の部位で特異的に切断する制限酵素生産能を有す
    る細菌を培養し、得られた培養物より下記ヌクレオチド
    配列の式中矢印の部位で特異的に切断する制限酵素を採
    取することを特徴とする制限酵素の製造法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Aはアデノシン、Cはシチジン、Gはグアノシン
    、Tはチミジンを示す)
JP59237242A 1984-11-09 1984-11-09 制限酵素の製造法 Pending JPS61115490A (ja)

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JP59237242A JPS61115490A (ja) 1984-11-09 1984-11-09 制限酵素の製造法
US06/783,634 US4724209A (en) 1984-11-09 1985-10-03 Process for producing restriction enzyme
GB08524739A GB2166744B (en) 1984-11-09 1985-10-08 Process for producing restriction enzyme
DE19853539521 DE3539521A1 (de) 1984-11-09 1985-11-07 Verfahren zur herstellung einer restriktionsendonuklease

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5860986A (ja) * 1981-10-05 1983-04-11 Yakult Honsha Co Ltd 新規制限酵素及びその製造法

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GB2166744B (en) 1988-06-15
DE3539521A1 (de) 1986-05-15
US4724209A (en) 1988-02-09
GB2166744A (en) 1986-05-14
GB8524739D0 (en) 1985-11-13

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