JPS61280283A - 酵母エノラ−ゼプロモ−タ− - Google Patents

酵母エノラ−ゼプロモ−タ−

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JPS61280283A
JPS61280283A JP60120900A JP12090085A JPS61280283A JP S61280283 A JPS61280283 A JP S61280283A JP 60120900 A JP60120900 A JP 60120900A JP 12090085 A JP12090085 A JP 12090085A JP S61280283 A JPS61280283 A JP S61280283A
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yeast
promoter
dna
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enolase
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芳文 地神
Hiroshi Uemura
浩 植村
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秀明 田中
Satoshi Nakazato
敏 中里
Nobumasa Toshimitsu
利光 信正
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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
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/80Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi
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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、酵母エノラーゼを支配している遺伝子の発現
活性を有するプロモーターを含有するDNAに関する。
〔従来の技術〕
近年、遺伝子工学的手法を用いて、有用タンパク質を微
生物に産生させる技術が急速に一般化している。宿主と
して用いられる微生物は、大腸菌が最も汎用されている
が、新しい宿主の1つとして有核細胞生物である酵母が
注目されている。酵母は、培養条件が容易であり、その
安全性が歴史的にも証明されていること、また特にサツ
カロミセス酵母では、遺伝生化学的解析が、より多くな
されていることなどの理由による。
一方、遺伝子工学的手法において、有用タンパク質を宿
主細胞に産生させる場合には、宿主に合ったプロモータ
ー領域(遺伝子発現調節部位)が必須であり、また発現
の効率は、使用するプロモーターの強さに依存している
ものと考えられている。特に酵母用プロモーターについ
ては、酸性ホスファターゼプロモーター、α−ファクタ
ープロモーター、グリセルアルデヒド−3−ホスフェー
トデヒドロゲナーゼプロモーター、ピルベートキナーゼ
プロモーター、3−ホスホグリセロキナーゼプロモータ
ーなどが報告されている。
酵母の解糖系の各酵素は一般に酵母内金タンパク質の数
パーセントを占めることから、それらの遺伝子プロモー
ターは、発現効率が高いものと考えられている。また、
解糖系酵素には、しばしば数種のアイソザイムが存在し
、炭素源の種類や培養条件の相違により異なる発現制御
を受けている。
エノラーゼは、解糖系の代謝サップ上、比較的下位に位
置し、2−ホスホグリセレートとホスホエノールビルベ
ートとの相互交換を触媒する酵素である。その遺伝子は
2種類存在するが、いずれも既に遺伝子が単離され、プ
ロモーター領域を含むDNA塩基配列が報告されている
(M、J、Ho1land。
et al、J、Biol、 Cheta、+ 256
.1385 (1981) )。
ENO1遺伝子はパン酵母を実用生産させる際に合成が
誘導される酵素(enolase−1)をコードする遺
伝子であり、ENO2遺伝子はグルコースを炭素源とし
て通常のバッチ培養で生育させたときに合成が誘導され
る酵素(enolase−2)をコードする遺伝子であ
る(L、Mcaltster and M、J、Ho1
land、J、Biol。
Chew、、 257 .718N19B2)。)この
うち、ENO1は、糖密等の炭素源の供給を制限しなか
ら好気的に連続培養することにより発現が誘導される遺
伝子と考えられることから、有用タンパク質を実用生産
する場合には有利であろうと推察される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この様に宿主として酵母が注目されている一方、タンパ
ク賞をコードする遺伝子の発現をコントロールする酵母
に適合したプロモーターの開発は、いまだ充分とはいい
がたい。
また、解糖系酵素の1つであるエノラーゼ遺伝子プロモ
ニターにおいても、そのプロモーター領域を含むDNA
塩基配列が明らかにされてはいるが、遺伝子組換え技術
による酵母中での異種遺伝子発現系を構成するためには
使用されておらず、また、完全なプロモーター領域につ
いての検討も全くなされていない。
(問題を解決するための手段) 本発明者らは、上記の点に鑑み鋭意検討した結果、酵母
エノラーゼプロモーターの既知塩基配列領域に加えて、
さらにDNA塩基配列(+)−以下余白一 GAATTCGGTCATTGATGCATGCATG
TGCCGTGAAGCGGGACAACCAGAAA
(:TTAAGCCAGTAACTACGTACGTA
CACGGCACTTCGCCCTGTTGGTCTT
TAGTCGTCTATAAATGCCGGCACGT
GCGATCATCGTGGCGGGGTTTTAAG
ATCAGCAGATATTTACGGCCGTGCA
CGCTAGTAGCACCGCCCCAAAATTC
TGTGCATATCACへへATTGTCGCATT
ACCGCGGAACCGCCAGATATTCATT
へCACGTATAGTGTTTAACAGCGTAA
TGGCGCCTTGGCGGTCTATAAGTAA
TCTTGACGCAAAAGCGTTTGAAATA
ATGACGAAAAAGAAGGAAGAへへA^へ
^GAACTGCGTTTTCGCAAACTTTAT
TACTGCTTTTTCTTCCTTCTTTTTT
TAAGAAA^へTACCGCTTCTAGGCGG
GTTATCTACTGATCCGAGCTTCCAC
TTTCTTTTTATGGCGAAGATCCGCC
CAATAGATGACTAGGCTCGAAGGTG
AAGGATAGCACCCAAACACCTGCAT
ATTTGGACGACCTTTACTTACACCA
CTCCTATCGTGGGTTTGTGGACGTA
TAAACCTGCTGGAAATGAATGTGGT
GCAAAAACCACTTTCGCCTCTCCCG
CCCCTGATAACGTCCACTAATTGAG
CGTTTTTGGTGAAAGCGGAGAGGGC
GGGGACTATTGCAGGTGATTAACTC
GGATTACCTGAGCGGTCCTCTTTCT
AATGGACTCGCCAGGAGAAAで表わされ
る領域を5′末端側の上流に結合させることによって、
酵母を宿主とする系で、異種遺伝子の発現に利用可能な
プロモーターを構築するに至り、本発明を完成するに至
った。
すなわち、本発明は酵母エノラーゼを支配している遺伝
子の発現活性を有するプロモーターであって、発現活性
を有する酵母エノラーゼプロモーターが、エノラーゼ翻
訳開始コドンより上流の約720塩基対に対応する領域
を含むものであって、その5°末端側よりDNA塩基配
列(1)で示される塩基配列を含有している発現活性を
有する酵母エノラーゼプロモーターに関する。
本発明の酵母エノラーゼプロモーター(ENO1プロモ
ーターと略することもある。)の塩基配列は、翻訳開始
コドンATGより上流352塩基対までが報告されてい
るが、RNAポリメラーゼの認識部位と考えられるTA
TAAAT配列がATGの上流146塩基対(−146
bp)に、また類似の配列(TATTAAT)が−12
1bpに存在する。
またこの直下(−11,0〜−60)には、その意義に
ついてはいまだ明らかにされていないが、解糖系遺伝子
によく見られるCT richな領域が存在する。さら
に転写開始部位は(−40>または(−41)のアデニ
ン(A)であることが明らかにされている。以上の知見
から、既知プロモーター領域をさらにプロモーター活性
に最小限必要な領域として、ATGの上流172塩基対
までをDS領域とし、さらにその上流領域−173〜−
352bpまでをU P S 領域として2つの単位に
分けて合成した。
a)DSおよびUPS領域の化学合成 本発明はまず、酵母エノラーゼプロモーターの既知塩基
配列領域のプロモーター活性の意義を評価することから
始まる。
ENO1プロモーターの既知塩基配列領域(DSおよび
UPS)は、天然の酵母より分離し、適当な制限酵素に
て各領域を断片化してクローニングし、それぞれのプロ
モーター活性の測定に供することができる。また、最近
の遺伝子工学技術の進歩に伴って、既知塩基配列に従っ
て化学合成したDNAを用いることもできる。本発明の
場合、ENO1プロモーターの既知塩基配列領域のプロ
モーター活性の意義評価も含まれるので、この様な場合
、とりわけ化学合成による方法が好ましい。
たとえば、i)従来のクローニング法では、天然型のD
NALか得られないのに対して、化学合成DNA法では
、天然型はもちろんの事、目的に応じ、構造改変したD
NAを設計することも容易であり、ii )制限酵素認
識部位が存在しないような狭い領域の機能を解析したい
場合、人為的に、その領域の末端に制限酵素認識塩基配
列を付加して化学合成することより、その領域だけを容
易にクローニングしたり、または各領域を任意に結合さ
せたりすることが可能である。
DNAの化学合成を行なうには、目的とする二本鎖DN
A0両鎖において、これをいくつかのフラグメントに分
けて化学的に合成し、各々のフラグメントを結合させる
方法が用いられる。各フラグメントは、通常10〜20
塩基対から成り、向い合う各々が7〜10塩基づつ重な
るように設計される。各フラグメントの合成法としては
、ジエステル法(Science、203.614(1
979)) 、)ジエステル法(Science、19
8.1056(1977)) 、固相法(Nuclei
c Ac1ds Re5earch、 8  +549
1(1980))、液相法あるいは酵素法(J、Bio
l、Chem、、」旦、 2014(] 966) )
などを用いることができる。しかし、合成時間、収率、
精製などの点から同相トリエステル法が好適である。
こうして合成されたオリゴヌクレオチドは、DNAリガ
・−ゼにて順次、結合してゆくが、その際、合成フラグ
メントの5゛ −水酸基をリン酸化しておく必要がある
。このためには、ポリヌクレチオドキナーゼを用いるの
が、一般的であるが、化学的なリン酸化も可能である(
Nucleic Ac1ds Re5earch。
8.5753(1980))。
b)ベクターへの連結およびクローニング上述のような
方法にて化学合成され、任意に組み合わせて連結された
DSお・よびU P S 領域の合成DNAは、通常の
方法によって、適当なプラスミドに挿入し、一般に入手
可能な宿主細胞を形質転換して得られた形質転換株を選
別し、クローニングを確認する。
C)化学合成DNAを用いたより広範囲のプロモーター
領域の分離 酵母エノラーゼプロモーターの既知領域のみならず、よ
り広範囲のプロモーター領域から、プロモーター活性を
評価する目的で、既知塩基配列の一部または全部のDN
A断片をプローブとして酵母染色体DNAより、新たに
既知塩基配列を含み、さらに広範囲の領域を含むDNA
断片を得る。
クローニングの方法としては、酵母染色体DNAを適当
な制限酵素にて消化し、プラスミドベクターにショット
ガン・クローニングする。次に上記プローブを用いてコ
ロニー・ハイブリダイゼーション法(Grunstei
n M、ら、Proc、Natl、八cad、sci、
UsA。
双、396H1975) )により、目的とするDNA
断片を含むクローンを選別する。
d)未知塩基配列の決定 方法C)によって得られた酵母エノラーゼプロモーター
の未知領域については、公知の方法であるマキサム−ギ
ルバート法(Maxam、A、M、& G11bert
H,、Proe、Natl、Acad、Sci、USA
、 74.560(1977))あるいはM−13グイ
デオキシ法(Sanger、 F、  ら。
Proc、Natl、Acad、Sci、LISA、 
745463(1977)にて決定することができる。
また、上述の方法a)、b)中における合成あるいはク
ローニングDNA断片も同方法にて塩基配列を測定する
ことによって合成あるいはクローニングの6I iHを
行うことができる。
e)プロモーター活性の検索 作製された各種のENO1プロモーターは、公知のプラ
スミドベクターpMC1403(Casadaban、
M、 らJ、Bacteriol、 143 、971
(1980))およびpMC1587(Casadab
an+M、  らMethods in Enzymo
logy、ユ並。
293 (1983) )にクローニングし、その挿入
部位の下流にコードされたβ−ガラクトシダーゼの酵素
活性を測定することにより、間接的にプロモーター活性
を知ることができる。これらのプラスミドベクターは、
プロモーター活性検索用ベクターとして知られており、
pMC1587は、pMC1403ニ2 μmDNAと
Leu 2遺伝子を組み入れたシャトルベクターである
。大腸菌にはpMC1403を、酵母にはpMC158
7をそれぞれ用いる。
ENO1プロモーターをpMC1587にクローニング
する方法としては、ENO1プロモーターを先にpMc
1403にクローニングし、2.ljmDNAおよびL
eu 2遺伝子を含む領域をその後挿入する方法を用い
る。
β−ガラクトシダーゼの酵素活性を測定する方法として
、定性的には、この酵素の合成基質の1つであるX−g
al(5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−
D−ガラクトシド)を培地中に混合して、菌が産生ずる
β−ガラクトシダーゼにより分解されて生ずる5−ブロ
モ−4−クロロ−3−インディゴの青色呈色にて知る方
法(Miller。
J、  ”  Experiments   in  
Mo1ecular  Biology  ″ Col
dSpring harbor Laboratory
、C,S、H,New York 。
119721)が用いられる。
また、定量的測定法としては、菌体を凍結融解し、ガラ
スピーズなどで破壊し、その細胞抽出液中に含まれるβ
−ガラクトシダーゼ活性を、X−ga1同様、合成基質
の1つである0NPG (オルト−ニトロフェニル−β
−D−ガラクトピラノシド)が分解されて生ずる黄色発
色度を吸光度420nmとして測定する方法が用いられ
る。活性単位は、単位タンパク質(曙)が、単位時間(
分)当りに分解する0NPGのモル数で表わずこととす
る。(Rose、Mら、Proc、Natl、^cad
、sci、UsA、 78 .2460(1981))
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、
本発明は、これらにより限定されるもではない。
lJu  酵母エノラーゼプロモーターの化学合成 (1−1)DS領域の化学合成 ENO1プロモーターのD S wi域は、第2図に示
したようにそれぞれ11〜19塩基の長さをもつ22本
のDNAオリゴマーとして分割し、それぞれのオリゴマ
ーは公知の固相トリエステル法によって合成した。
合成したDNAオリゴマーは、第5図に示した連結過程
に伴って結合した。まず、各ブロックを構成するオリゴ
マーを2pg (約400pmole )相当量づつ混
合し、T4−ポリヌクレオチドキナーゼ緩衝液、総5°
 −OHのモル数の1゜5%相当量の(r −”P )
 ATP 、総5° −OHの50倍量のATP。
総5 ’  −OH10001000pに対し、1ユニ
ツトのT4−ポリヌクレオチドキナーゼ(宝酒造)を加
え、反応容量を50μlとして37℃、60分間反応さ
せた。フェノール抽出、エーテル抽出の後、2.5容量
のエタノールでDNAを沈澱させた。DNAを再度、T
4− DNAリガーゼ緩衝液に溶解し、5’−0H1p
moleに対し、0.21ユニツトの74− DNAリ
ガーゼにフボンジーン)を加え、反応容量100μlと
して、1]’C115時間反応させた。フェノール抽出
、エーテル抽出の後、2゜5容量のエタノールでDNA
を沈澱させた。各連結反応物は、8.3M尿素を含む1
5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分離し、f
f2pによるオートラジオグラフィーで、その反応成績
を確認し、最終目的鎖長のDNAの生成も同様にして確
認した(ここで生成されたものをDS−1−1と略す)
上述と同様な方法にて、D S t+I域については、
1)翻訳開始コドンATGのすぐ上流に制限酵素C1a
  Iの認識配列を設け、この部位を介して、構造遺伝
子の直接発現を可能にしたもの(第3図、以下DS−n
と略す)。
2)1)と同様の目的で設計され制限酵素C1a  r
の認識配列部位のすぐ上流の2塩基を欠失させたもの(
第4図、以下DS−1[Iと略す)。
3 ) CT richな領域が天然よりも34塩基長
くなったもの(第7図、以下DS−I−2と略す)4 
) CT richな領域が天然よりも32塩基長くな
り、長くなったCT rich領域の3ケ所にC−T変
異が起こり、さらにCT richな領域の5″末端(
オリゴマ一番号9の5゛末端)のTAが欠失したもの(
第8図、以下D5−I−3と略す)。
の計5種類のD S N域が合成された。ただし、3)
、4)のCT richな領域の長くなったO5−1−
2.O3−■−3は、化学合成したDNAオリゴマーを
第6図に示された連結過程により行ない、さらに用いる
オリゴマーのモル比を変えることで合成された。
(1−2)UPS領域の化学合成 ENO17”Oモー9−ノUPS’iil域は、第9図
に示したようにそれぞれ11〜19塩基の長さをもつ2
2本のDNAオリゴマーとして分割し、それぞれのオリ
ゴマー合成、さらに連結反応はDsl¥域と同様第5図
の方法に従って合成した。
!JLII  ベクターへの連結およびクローニング(
2−1)実施例1で得た連結反応生成物(DS−1−1
)をプラスミドベクターpBR322のEcoRIおよ
びBamHI部位に挿入連結して、E、coli C−
600株を形質転換した。
連結反応は、0.2μg担当の制限酵素で処理したpB
R322と実施例1に示した連結反応生成物に、4ユニ
ツトの74−DNAリガーゼを加え、反応容量が50μ
βになるように、Ta  DNAリガーゼ緩衝液を加え
、11℃で15時間反応させた。
形質転換は常法に従い、すなわち、塩化カルシウム処理
して得られた菌液0.2mlに連結反応液0.1m1を
混合して行なった。アンピシリン耐性でテトラサイタリ
ン怒受性の形質転換株について、常法に従いプラスミド
DNAを調製し、制限酵素切断により、挿入DNA断片
の大きさを8%ポリアクリルアミドゲル電気泳動で確認
した。さらに、この挿入DNA断片についてMaxam
−Gilbert法あるいはM−13ダイデオキシ法で
塩基配列を決定した。
上記方法にて実施例Iで得たENO1プロモーターの各
領域をpBR322のEcoRIおよびBamH1部位
に挿入することによって各プロモーター領域を含んだp
BR322〜ENO10S−T 7.l、 pBR32
2−ENOloS−T −2。
pBR322−ENOloS−T−3,ρBR322−
ENO/DS−U 、 pBR322−ENOloS−
II[およびpBR322−ENO/UPSの計6種類
のプラスミドを得た。
(2−2)次にクローニングされたDS領域をpBR3
22−ENO105−I−1よりEcoRIおよびBa
mHIで消化して、ポリアクリルアミドゲル電気泳動で
分離し、ゲルから抽出しで、回収した。そして、プロモ
ーター活性検索用ベクターpMc1403へのDS−L
lfII域の挿入は第10図に従ってEoRIおよびB
am1l[部位に挿入連結した。すなわち、0.2μg
のpMC1403制限酵素処理液、0,5μg相当のD
S、DNA断片、さらにT4−DNAリガーゼ2ユニツ
トを20μl中に含むようにT、−DNAリガーゼ緩衝
液を加え、11℃で15時間反応させた。
形質転換には、Iacオペロン欠損株として知られてい
るMC1061株〔△1ac(IPO2YA) X74
.gal U。
gal K+5trA’ 、 hsdR−、△(ava
、1eu) ) (M。
Ca5adaban ら、J、Mo1.Biol、 1
38  、179 (1980) )を宿主として用い
、常法に従って、塩化カルシウム処理したMC]061
 0.2mlに0.1mlの連結反応液を加え、X−g
al(2%ジメチルホルムアミド溶液)をトップ・アガ
ーに混ぜて播いた。アンピシリン耐性でX−galを分
解して青色を呈するコロニーについて、常法に従って、
プラスミドDNAを調製し制限酵素処理によりクローニ
ングを確認した。
上記方法にてENo 1プロモーターのD S ?+I
域を有したプロモーター活性検索用ベクター pMc1
403− ENOloS −r −1,pMc1403
−ENOloS −I −2,pMc1403−1iN
o105−1−3. pMc1403−ENOloS 
、、 IIおよびpMc1403− ENOloS −
mが得られた。
天産±3  UPSとDSの連結とクローニングUPS
とDSの連結は第11図の手順に従って行なった。まず
、実施例2 (2−1)にて得られた1eugの pB
R322−ENO/UPSを25ユニツトのEcoRI
および25ユ−ットの5an3八で37℃、2時間2重
消化した。一方、1eugのpBR322−ENOlo
S−1−1を25ユ−−−/トの5an3^で37℃、
2時間消化した。それぞれ5%ポリアクリルアミドゲル
電気泳動で挿入DNA断片を分離し、抽出回収した。2
0μlのT、−DNAリーゼ緩衝液に、得られたDNA
断片を溶解し、2ユニツトのT、 −DNA リガーゼ
を加えて、11℃、15時間反応させた。連結反応物を
0.2μgのpMc1403 EcoRIおよびRam
旧消化DNAと連結させ、E、coli、MC1061
株を形質転換した。アンピシリン耐性でX−galを分
解して青色を呈する形質転換株からUPSとDS−1−
1の連結したDNAをクローン化した9MC1403の
存在を確認し、このプラスミドを9MC1403−EN
O/1lPS −+−Ds−r−1と命名した。
上記方法により、それぞれのDSjl域とUPSを連結
させpM(:1403−ENO/llP、s + O3
−1−2,9MC1403−ENO/IJPS +O5
−1−3. pMc1403−ENO/UPS +O5
−Hの計4種類のプラスミドを得た。
尖旅■↓ 酵母用プラスミドへのクローニング酵母用プ
ラスミドへの酵母エノラーゼプロモーターのクローニン
グは第12図に従って行なった。
すなわち、反応容量50μlでpl’1c15873μ
gを7.5ユニツトのEcoRIで37℃、15分間反
応させることにより部分分解し、2μrn DNAおよ
びLeu2遺伝子を含む領域(約6Kb)のDNAを得
ることができた。これらの部分分解物は、0.8%アガ
ロースゲル電気泳動により分離し、約6Kbに相当する
DNAを切り出し、公知の方法(Dcdonell+M
、W。
らJ、Mo1.Biol+旦し、 119(1,977
))により透析チューブ内に電気泳動的に溶出、回収し
た。
ENO1プロモーターを種々組み入れたpMc1403
0.05μgに対し、0.5μg相当の6にb断片を加
え2ユニツトのT、−DNAリガーゼで2eu1反応液
中で11℃、15時間反応させた。
E、coli C600株を常法で形質転換し、アンピ
シリン耐性菌をスレオニン(50μg/ml>、チアミ
ン(1μg/l111)、グルコース(0,1%)を補
ったM−9培地(旧11er+J、+ ” Exper
iments inMolecular Geneti
cs ” +431.−433 Co1d Sprin
g HarborLaboratory、New Yo
rk(1972) )に滅菌した“つまようじ”で植え
換えて、ロイシン産生株を得た。
アンピシリン耐性ロイシン産生株について常法に従って
、プラスミドDNAを調製し、制限酵素処理により、ク
ローニングを確認した。
その結果、pMc1587−BNOloS−1−1,p
Mc1587−BNOloS−1−2,pMc1587
−BNOloS−I−3,pMc1587−t!No1
0SII 、  pMc1587−BNOloS  ■
、  pMc1587−ENO/UPS  +DS、I
−1およびpMc1587−ENO/UPS +DS 
−IIIを得た。
(以上のプロモーターを総称してpMc1587/EN
Oと呼ぶ。) 男」E四擾−pMc1587/ENOの酵母への導入E
、coli C600株に導入し、クローン化された各
pMc1587/ENOを酵母S、cerevisia
e AH22Ca1eu 2−3.Ieu 2−112
.his4.canl )に公知の方法(たとえば、旧
nnen+へ、ら、Proc、Natl、Acad、S
ci、USA75.1929(1978))で導入した
。培地としては、ロイシン以外のアミノ酸(20ml/
 l : L−Trp+L−His+L−Arg、L−
Met、 30 ■/ It : L−Tyr、L−1
1e、L−Lys。
50 [/ j! :  L−Phe、 1oofIf
/ l :L−Glu、L−^ps。
150aN/ 1 : LJal、 200w/ e 
: L−Thr、 375N/ll: L−3er)お
よび20eg/ gのAdenine 5ulfate
およびUracilを含むSD培地を用いた。
、!Juli X−galによる定性的評価既知塩基配
列をもとに再構築したf!No 1プロモーターにより
産生されるβ−ガラクトシダーゼの活性を定性的に評価
するためにX−galを含むpH7,0のSDプレート
に、pMc1587/ENOを導入したAH22株を移
しかえて、青色への呈色度を評価したがいずれのプロモ
ーターを保有した株も、はとんど呈色しなかった。そこ
で、菌体をニトロセルロース・フィルター上に移し、凍
結融解して細胞を壊した後、同様の系で測定すると、わ
ずかに青色を呈した。そして、その呈色度は、UPSを
連結したプロモーターの方がやや高かった。すなわち既
知塩基配列をもとに再構築した数種のENO1プロモー
ターは、酵母内でプロモーターとして機能するが、その
活性は弱いものであった。
去隻斑1 未知塩基配列領域を含むENO1プロモータ
ーのクローニング Ho1landらの報告(Holland、 M、J、
ら、J、Btol。
Chew、、 256  、1385(1981) )
によれば、酵母染色体を制限酵素EcoRIで処理して
得られる約1.6kbDNA断片が、ENO1遺伝子の
構造遺伝子の一部と、その上流にある5″ 非翻訳領域
の約720bpをカバーすることが知られている。そこ
で、先にクローニングされている既知塩基配列をもとに
合成されたENO/UPS +O5−1−]をプローブ
として、公知のコロニー・ハイブリダイゼーション法(
Grunstein、M、ら、Proc、Natl、A
cad、Sci、US^、H+3961 (1975)
 )により約1.6 KbのEcoRI断片をクローニ
ングした。
すなわち、S、cerevtsiae AH22株を5
00 mlのYPD培地(1%イーストエキス、2%ポ
リペプトン、2%グルコース)で30℃で一晩振とう培
養し、得られた菌株をCreyらの方法(Method
 in Ce1l Biology。
川、39(1975))によって、総DNAを分離した
このDNA150 、ugを450ユニツトのEcoR
Iで37℃、2時間処理することにより切断した。反応
後、1.5%アガロースゲル電気泳動により分離し、1
.6Kbに相当するバンドの周辺を切り出す。公知の方
法(Dcdonell、M、W、  ら、J、Mo1.
Biol、 110.119(1977) )により、
透析チューブ内にDNAを溶出、回収した。回収した1
、6Kb前後の[!collI断片を、公知のプラスミ
ド・ベクターpACYC184のEcoR1部位に挿入
連結し、E、coli、C−600株を形質転換した。
テトラサイクリン耐性でカナマイシン惑受性の形質転換
株3600株について、ffZpで放射性標識した36
6bρのUPS +oS −■−1でコロニーハイブリ
ダイゼーションを行ない、2株の陽性クローンを得た。
この2株について、常法に従いプラスミドDNAを調製
し、制限酵素地図を作製し、既報のパターンと比較し、
目的のDNAをクローニングしてpACYC184−E
NO62を得た。
叉ILL長鎖合成プロモーターの作製 長鎖合成プロモーターの作製は第13図に示した方法に
よって行なった。すなわち、実施例7で得たpACYC
1,84−ENO62は、ENO1構造遺伝子の一部と
、その上流に約720 bpの非翻訳領域をカバーする
DNAを組み入れられたもである。
そして、この約720 bpの5°非翻訳領域は、35
2bpの既知塩基配列領域の5°末端の上流に約370
 bpの未知塩基配列を保有している。そこで、この未
知塩基配列領域を、既知塩基配列領域の上流に連結する
ため、クローニングした約1.6 KbのEcoRID
NA断片を制限酵素旧nf Iにて消化し、UPS領域
に1ケ所存在する制限酵素旧nf 1部位を介して連結
し、長鎖合成プロモーターを作成した。
以下、天然由来のENO1プロモーターのHinf I
より5′上流側のDNA断片をUASと略す。
pACYC184−ENO6210μgを、25ユニツ
トのEcoRIで37℃、2時間消化し、1%アガロー
スゲル電気泳動で、約1.6 KbのDNA断片を分離
精製した。得られた1、6KbのDNA断片2μgを、
4ユニツトのHinf Iで37℃、2時間消化し、5
%ポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離し、3本生ず
るDNA断片のうち、約0.5 Kbの大きさをもつU
AS断片を切り出し、DNAを回収した。
一方、pMc1403−ENO/UPS + O3−I
−120μgを、25ユニツトのEcoRIおよび30
ユニツトのBamHIで37℃、2時間、2重消化し、
5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離し、2本生
ずるDNA断片のうち、大きい方の断片を回収した。
このようにして得られた2種のDNA断片を反応容量2
0μlでT、−DNAリガーゼにより連結反応を行ない
、約720bpを含む長鎖合成プロモーターを得た。こ
の長鎖合成プロモーターは、第11図と同様の方法にて
プラスミドpMc1403のEcoRIとBamHI部
位に挿入し、前述のE、coli MC1061株を形
質転換した。
アンピシリン耐性でX−galを分解して青色を呈する
形質転換株の中から、常法に従い、制限酵素による切断
パターンにより、目的DNAを組み入れたpMc140
3−ENO/UAS +UPS +05−Llを得た。
上記の方法にて、それぞれのUPS +D!JN域をL
IAS eI域と結合させて、pMc14034NO/
UAS +UPS+05−I−2. pMc1403−
ENO/UAS +UPS +DS−1−3およびpM
c1403−ENO/LIAS +UPS +DS−I
11(7)計4種類のプラスミドを得た。
これらのプラスミドは、実施例4(第12図の方法)に
従い、酵母用プラスミドへのクローニングを行ない、p
Mc1587−ENO/[IAS +ups +os 
−1−1,pMc1587−  [!No/UAs  
+Ups  +os −1−2、pMc1587−EN
O/UAS  +ups +DS 4−3を得た。さら
に、実施例5に従って1酵母S、cerevisiae
 AH22株を形質転換した。
a  長鎖合成プロモーター活性の測定UASをもつE
NO1の長鎖合成プロモーターの酵母における発現活性
を実施例6に従って、X−galにより定性的に評価し
た。その結果、菌体の周辺は、鮮明な青色を呈し、その
プロモーター活性の強さを示唆した。
そこでさらに、プロモーターの発現活性を0NPGアツ
セイ法(Mark Rose ら+Proc、Nat1
.八cad、sci。
USA、ユ、2460(1981) )に従って定量的
に測定した。
その結果を第1表に示した。
−以下余白一 第   1   表 UASを連結していないENOLプロモーターは、X−
galによる定性的活性評価法で、すべてわずかな活性
しか示さなかった。そして、その活性値は0NCPアツ
セイ法による定量値より、2.2〜5.3ユニット程度
であった。これらに、UASを連結した結果、その活性
は、X−galによる定性的評価でもまた0NPGアツ
セイ法による結果でも、驚異的な上昇を示した。この活
性値は、酵母プロモーターとしてすでに異種遺伝子の発
現に利用されているGAL 1プロモーター(Piot
r P、5tepienらGene、 24.289(
1983) )を同じ系で測定して得た値(R,Wes
tら、Mo1.Ce11.Biol、、 4  、24
67(1984))に匹敵するものであった。
大血斑則 UASの塩基配列の決定 UASの連結により、ENo 1合成プロモーターの活
性が著しく上昇し、その領域がプロモーター活性に大き
く、関与することが示唆されたため、この領域の塩基配
列を、M−13グイデオキシ法(Sanger、 F。
ら、Proc、Natl、Acad、Sci、USA、
 74.5463(1977) )により決定した。
その結果を第1図に示した。5′末端のEcoRI認識
部位から3゛末端の旧nf I  認識部位までをカバ
ーしており、5゛末端より373番目のTより下流側が
既知塩基配列領域であるが、その右頁域の塩基配列が2
ケ所(5”末端より444番目と458番目のTがCに
変異)報告と異なっていた。これは、DNAを取得した
菌株の差であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、酵母エノラーゼプロモーター領域の新規部分
の塩基配列を含む旧nf T  切断部位までの塩基配
列を示す。 第2図は、ENO1プロモーターのDSSi域の化学合
成の際のDNAオリゴマー分割断片を示す。 第3図は、DS領域の翻訳開始コドンATGのすぐ上流
に制限酵素C1a Iの認識塩基配列を、第4図は、さ
らにC1a Iの認識塩基配列のすぐ上流の2塩基を欠
失させた異変部分のDNAオリゴマー分割断片を示す。 第5図は、DS領域の連結反応手順を、また第6図は、
03−I−2またはO5−1−3の連結反応手順を示す
。 第7図は、DS4−2変異部分を、第8図は、DS−r
−3の変異部分を示す。 第9図は、ENO1プロモーターのUPS領域の化学合
成の際のDNAオリゴマー分割断片を示す。 第10図は、組換えD N ApMC1403−ENO
/DS4−1を、第11図は、組換えD N A pM
c1403−ENO/IIPS+DS4−1を、第12
図は、組換えD N ApMC1587−ENO/UP
S +O3,r−1を、さらに第13図は、発現活性を
有する長鎖合成プロモーターを製造する過程をそれぞれ
示す。 劣 1図 CTTAAGCCAGTMCTACGTACGTACA
CGGCACTTCGCCCTGTTGGTCTTTT
CAGCAGATATTTACGGCCGTGCACG
CTAGTAGCACCGCCCCMAATTCTCA
CGTATAGTGTTTMCAGCGTAATGGC
GCCnGGCGGTCTATAAGTAATGMCT
GCGTmCGCMACTnATTACTGCmTTC
TTCCTrCmTTTTTTCTTnTATGGCG
AAGATCCGCCCAATAGATGACTAGG
CTCGAAGGTGATCCTATCGTOGGTT
TGTGGACGTATMACCTGCTGGMATG
AATGTGGTGGTnTTGGTGAMGCGGA
GAGGGCGGGGACTATTGCAGGTGAT
TAACTCGCTMTGGACTCGCCAGGAG
MAACAAACGTCGTACTCTGAACGTA
TGACGTTC AAG 篤21刀 ■9昌呵C3)TAGCTA/門い輩げ呼CC/G’1
GTQTA品G pMに+4LJJ−ヒN(JloS−1−1第111目 pMc1403−ENO/UPS+DSJ−1L pMc1587−ENO/UPS+DS−I−1第13
1] UAS (ca、500bp)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エノラーゼ翻訳開始コドンより上流の約720塩
    基対に対応する領域を含むものであって、その5’末端
    側より 【DNA配列があります】 で示される塩基配列を含有している発現活性を有する酵
    母エノラーゼプロモーターDNA。
  2. (2)発現活性を有する酵母エノラーゼプロモーターが
    、酵母染色体より分離されたもの、化学合成されたもの
    または、分離および化学合成の雑種によって作られたも
    のである特許請求の範囲第1項記載のDNA。
  3. (3)酵母エノラーゼプロモーターの塩基配列を有した
    天然あるいは化学合成したDNA断片をプローブとして
    、酵母染色体より、発現活性を有する酵母エノラーゼプ
    ロモーターを分離することを特徴とする発現活性を有す
    る酵母エノラーゼプロモーターの製造方法。
  4. (4)酵母染色体より分離された発現活性を有する酵母
    エノラーゼプロモーターを適当な制限酵素により切断し
    、その欠失部分を任意の化学合成DNA切断と再結合す
    ることにより再構成する発現活性を有する酵母エノラー
    ゼプロモーターの製造方法。
  5. (5)特許請求の範囲第1〜3項記載の酵母エノラーゼ
    プロモーターを有しているプラスミド。
  6. (6)酵母エノラーゼプロモーターを有し、大腸菌にお
    いて遺伝子発現が可能な特許請求の範囲第5項記載のプ
    ラスミド。
  7. (7)酵母エノラーゼプロモーターを有し、酵母におい
    て遺伝子発現が可能な特許請求の範囲第5項記載のプラ
    スミド。
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