JPS62166890A - イソクエン酸デヒドロゲナ−ゼ産生遺伝子を含むdna断片 - Google Patents

イソクエン酸デヒドロゲナ−ゼ産生遺伝子を含むdna断片

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JPS62166890A
JPS62166890A JP61008158A JP815886A JPS62166890A JP S62166890 A JPS62166890 A JP S62166890A JP 61008158 A JP61008158 A JP 61008158A JP 815886 A JP815886 A JP 815886A JP S62166890 A JPS62166890 A JP S62166890A
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JP
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dna
icdh
dna fragment
gene
plasmid
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Application number
JP61008158A
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English (en)
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Hirohiko Takeda
裕彦 竹田
Yukihiro Nakajo
幸博 中條
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
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    • C12N9/0006Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • 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
    • 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
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12N9/88Lyases (4.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
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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、グルタミン酸生産性コリネ型細菌由来のイソ
クエン酸デヒドロゲナーゼ(以下しばしばI CDHと
略す)産生遺伝子を含むDNA断片、および該DNA断
片を有する組換え体DNAおよび該組換え体DNAを保
有する細胞に関する。グルタミン酸生産性コリネ型細菌
は、大量にL−グルタミン酸を生産することが知られて
いる。またその変異株は、L−リジン等のアミノ酸、イ
ノシン酸等のプリンヌクレオチドを生産することが知ら
れている。
(従来の技術) 工業的に有用なグルタミン酸生産性コリネ型細菌につい
て、DNA組換技術による育種改良が試みられている。
該細菌のDNA組換え技術による育種改良の重要な要素
として、該細菌のある特定の遺伝子を含んだDNA断片
がある。
今までに、グルタミン酸生産性コリネ型細菌では、次の
遺伝子がクローニングされている。
万円ら(昭和58年、日本醗酵工学会大会講演要旨集P
、284)は、ブレビバクテリウム・ラフdehydr
ogenase )遺伝子をクローニングした。9藤ら
(日本農大化学会昭和59年度大会講演要旨集P、43
1)は、ブレビバクテリウム・ラクトファーホエノール
ピルピン酸カル?キシラーゼ(Phosphoenol
pyruvate carboxylase :PEP
C)遺伝子をクローニングした。
勝亦ら(特開昭58−126789)は、コリネバクテ
リウム・グルタミクム(Corynebacteriu
mglutamlcum ) (ATCC21543)
の5−(2−アミノエチル)−システィン耐性を支配す
る遺伝子と、ブレビバクテリウム・フラブム(Brev
lbaeterlumflavum ) (ATCC1
4067)のアンスラニル酸合成酵素(Anthran
Ilate aynthetaga)遺伝子をクローニ
ングした。水上ら(日本農芸化学会昭和59年度大会講
演要旨集P、249)は、コリネバクテリウム・グホス
ホリデシルトランスフェラーゼ(ATP−Phoaph
ori−bosyltransferage )遺伝子
をクローニングした。
三輪ら(%開昭59−196098)は、プレビバ酸ホ
スホリゲシルトランスフェラーゼ(Anthrani 
1atephosphori bosyl trang
feraa* )遺伝子をクローニングした。佐野ら(
%開昭59−210887)は、ブレビバクテリウム・
ラクトファーメンタム(Brsvibae−ノピメリン
酸脱炭酸酵素(meao −2,6−di ami n
opime 1atecarboxy−17aas )
遺伝子をクローニングした。
中森ら(特開昭6O−62983)は、ブレビバクテリ
ウム・ラクトファーメンタム(Brevlbacter
lumゼ(Hlstidlnol phoaphata
s* )遺伝子をクローニングした。中森ら(偶開昭6
O−62982)は、ブレビバクテリウム・ラクトファ
ーメンタム(Brevibacteriumkinag
e )遺伝子をクローニングした。中森ら(特開昭60
−66984及び6O−70093)は、ブレビバクテ
リウム・ラクトファーメンタム(Brevibacte
ri6mutase )βサブユニツト遺伝子をクロー
ニングした。
(発明が解決しようとする問題点) 生合成に還元反応があるとき、利用される補酵素は、殆
んど例外なく還元型ニコチンアミドヌクレオチドリン酸
(NADPH)である。NADPHが利用される反応に
は、例えば、長鎖脂肪酸の生合成、不飽和脂肪酸の形成
、ダルコースからソルビトールへの変換、ジヒドロ葉酸
からテトラヒドロ葉酸への還元、グルクロン酸からL−
グロン酸への変換、2.5−ジケトグルコン酸から2−
ケトーL−グロン酸への還元、α−ケトグルタル酸とア
ンモニアからのL−グルタミン酸の生成がある。ニコチ
77ミドヌクレオチドリン酸に特異的なI CDHは、
この重要なNADPHを供給する反応を触媒している。
従って、工業的に有用な細菌に目的物質を生合成させる
場合に、その細菌のI CDH活性を強化することがで
きればその細菌内のNADPHの関与する還元反応を促
進することができ、その結果その細菌による目的物質の
生合成の効率を高めることができる。
しかし従来ニコチンアミドヌクレオチドリン酸に特異的
なI CDHの活性を強化する有効な手段が見い出され
ていなかりた。
(問題を解決する為の手段および作用)本発明者らは、
上記問題を解決すべく鋭意研究を行った結果、グルタミ
ン酸生産性コリネ型細菌より、該菌種のNADPH%異
的I CDH産生遺伝子を含むDNA断片を単離するこ
とに成功し、該DNA断片を用いた遺伝子操作によυ、
グルタミン酸生産性コリネ型細菌や有用物質生産菌を形
質転換することによシ、これらの細菌のNADPH%異
的ICDH(以下、特に規定がない限υ単にICDHと
略す)活性を増強できることを見出した。これらの知見
によシ、本発明者らは、本発明を完成するに到った。
即ち、基本的には、本発明によれば、グルタミン酸生産
性コリネ型細菌由来のI CDH産生遺伝子を含むDN
A断片が提供される。
また、本発明によれば、グルタミン酸生産性コリネ型細
菌由来のICDH産生遺伝子を含むDNA断片と細胞内
での自律複製に必要な遺伝子を含むDNA断片とを含有
する組換え体DNAが提供される。
更にまた本発明によれば、グルタミン酸生産性コリネ型
細菌由来のI CDH産生遺伝子を含むDNA断片と細
胞内での自律複製のために必要な遺伝子を含むDNA断
片とを含有する組換え体DNAを保有する細胞が提供さ
れる。
グルタミン酸生産性コリネ型細菌とは、ダラム染色陽性
、非運動性、好気性で胞子をつくらず、ビオチンを要求
するコリネ型細菌である。また該細菌は、ビオチン制限
培地で、または高濃度ビオチン含有培地では、界面活性
剤等の添加によシ、培地中にL−グルタミン酸を著量蓄
積する。
グルタミン酸生産性コリネ型細菌のICDH産生遺伝子
を含むDNA断片の分離には、大腸菌の宿主ベクター系
を用いることができる。尚、該DNA断片の分離には、
グルタミン酸生産性コリネ型細菌の宿主ベクター系を用
いることも可能である。大腸菌の宿主ベクター系として
は、エシェリヒア・コリK 12 (Egeheric
hla calf K12 )の変異株を、ベクターと
しては、該細菌の公知のプラスミドを用いた宿主ベクタ
ー系があげられる。以下グルタミン酸生産性コリネ型細
菌由来のi CDH産生遺伝子を含むDNA断片の単離
について詳細に説明する。
(1)  グルタミン酸生産性コリネ型細菌の菌体より
、全DNAを抽出し、制限酵素で切断する。全DNAの
抽出は、通常用いられている方法(リゾチウム・SDS
処理とフェノール・クロロホルム処理)によシ行うこと
ができる。全DNAの切断に用いる制限酵素としては、
上記細菌の全DNAを適当に切断でき、かつ本目的に使
用する大腸菌ベクターの開裂に用いることができる制限
酵素であれば、いずれも使用可能である。この除用いる
制限酵素が、目的遺伝子の内部を切断するかどうかは事
前に不明なので、適当な条件で制限酵素を弱く作用させ
、DNAを部分的に分解することによυ、目的遺伝子を
完全に含む様な適当な大きさのDNA断片が得られる。
(2)  ベクターDNAを制限酵素で切断・開裂させ
る。ベクターDNAの開裂は、ベクターDNAに適当な
制限酵素を充分作用させることによシ行なう。
(3)  ベクターDNAの開裂部位に(1)で得たD
NA断片を組み込ませ、閉環した組換え体DNAをつく
る。
ることかできる。
(4)組換え体DNAを宿主大腸菌に移入する。宿主と
なる大腸菌は、目的遺伝子をクローニングした場合宿主
の表現型に変化が現れるものであれば、いずれでも用い
ることができる。一般には、その様な変異株を使用する
必要がある。I CDH産生遺伝子をクローニングする
場合には、宿主となる大腸菌は、I CDH活性を欠損
している必要がある。ICDH活性を欠損している大腸
菌はグルタミン酸を生育の為に要求するが外来のI C
DH産生遺伝子を担うDNA断片が移入されると、その
宿主は、グルタミン酸を生育の為に要求しなくなり、外
来のI CDH産生遺伝子を担うDNA断片が移入され
ていない上記大腸菌と識別することができる。
大腸菌でI CDH欠損株を育種する場合には、大腸I
をN−メチル−N′−二トローN−ニトロングアニジン
(N −Methyl −N’ −n1tro −N−
nitrosoguani出ne。
NTG )を用いて、常法通シ変異処理し更に常法通9
にL−グルタミン酸要求株を分離し、それらの酵素活性
測定試験を経て、I CDH欠損株を取得することがで
きる。NTG変異の代シに、他の公知の変異誘導法〔例
えば、紫外線照射、X線照射、その他の変異誘起剤処理
、トランスポゾン(Transposon )処理〕を
用いることもできる。また、研究者や公的機関より分譲
されたI CDI(欠損株を使用することもできる。
宿主に選定した大腸菌が、制限能を有している場合には
、その宿主大腸菌にベクターDNAを一旦移入し、得ら
れた形質転換株よシ調製したベクター62(1970)
)によって行なうことができる。
(5)組換え体DNAを移入された大腸菌の中から目的
遺伝子を有する1株を選択分離する。上記の工程によっ
て得られる大腸菌の中で、目的遺伝子を有するものは、
ごくわずかなので、目的とする菌株を選択する必要があ
る。−次選択方法としては、目的遺伝子が移入された菌
株の表現型の変化を検出できる培地で、前記(4)で得
られた菌体を、常法通シ培養する。その結果、予定の変
化の現れた菌体を選択分離することができる。前記の宿
主でI CDH産生遺伝子をクローニングする場合には
、グルタミン酸無添加合成培地上で生育する菌株を選択
する。
最終的に目的遺伝子をクローニングした菌株を選択する
には、目的遺伝子の産物の有無を調べる。
その結果によシ、目的の菌株が選択できる。目的遺伝子
が酵素遺伝子の場合には、その酵素活性を測定する。r
cDu、を生遺伝子をクロー二/グする場合には、グル
タミン酸無添加培地で生育した菌株について、それらの
細胞抽出液を用いて、常法によ、9 ICDH活性を測
定する。その結果、ICDH活性の回復した形質転換株
を選択分離し該株を培養することによfi ICDH産
生遺伝子を分離することができる。
上述のI CDH産生遺伝子を含むDNA断片は、次の
様にして分離することができる。先づ該DNA断片を含
有する組換体DNAを制限酵素で処理して、ベクターD
NAと1cDI(産生遺伝子を含むDNA断片とに切断
し、次にこれらの制限酵素処理試料を、アガロースゲル
電気泳動に供する。アガロースダル電気泳動上でベクタ
ーDNA断片とI CDH産生遺伝子を含むDNA断片
とを充分分離する為には、該DNA断片を含有する組換
え体DNAを複数の制限酵素で処理する必要がある場合
もある。目的の分子の長さを有するDNA断片を含むア
ガロースゲルを切り出し、それぞれのアガロースゲルを
溶かした後、フェノール抽出、フェノール・クロロホル
ム抽出、クロロホルム抽出、エタノール沈澱によp 、
 ICDH産生遺伝子を含むDNA断片を分離すること
ができる。
ICDI(産生遺伝子を含むDNA断片の一つの例とし
て、たとえば下記の特徴を有するDNA断片が挙げられ
る。
(1)約5.1キロベースの分子の長はを有する。
(2)制限酵素EcoRIによって生じる一本鎖末端を
両端に有する。
(3)下記の制限酵素切断部位(以下、しはしは単に「
制限部位」と略す)を有する: (制限酵素)       (切断部位数)BamHl
            2EcoRi       
     0Hindl            3P
st l             7SatI   
         I Xbai             1制限酵素による
切断部位は、過剰の制限酵素存在下でI CDH産性遺
伝子を含むDNA断片を有するグラスミドを完全消化し
、それらの消化物を1%アガロースゲル電気泳動および
4チポリアクリルアミドダル電気泳動に供し、分離可能
な断片の数から決定される。分子の長さは、アガロース
ゲル電気泳動の場合には、大腸菌のラムダファーノ(λ
phage )のDNAを制限酵素H1nd Iで消化
して得られる分子量既知のDNA断片の同一アがロース
ダル上での泳動距離で描かれる標準線に基づき、またポ
リアクリルアミドゲル電気泳動の場合には、大腸菌の2
アイ・エックス174フアージ(φX174phage
 )のDNAを制限酵素Haelで消化して得られる分
子の長さ既知のDNA断片の同一ポリアクリルアミドダ
ル上での泳動距離で描かれる標準#に基づき、消化プラ
スミドpAG 302の分子量を算出する。複数の断片
を生じる場合には、それぞれの分子の長さを加算して求
める。
上記プラスミドに対する前記制限酵素の相対的な切断部
位は、複数の制限酵素で完全消化し、生じたDNA断片
をアガロースゲル電気泳動およびポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動で解析することによシ、決めることができる
。このようにして得られるICDH産生遺伝子を含むD
NA断片は必要に応じて縮小化することができる。縮小
化は該DNA断片を適当な制限酵素で部分的に消化する
ことによシ行なうことができる。本発明のDNA断片は
そのような、ICDH産生遺伝子を含む縮小化されたD
NA断片をも包含する。
縮小化によって得られるI CDH産生遺伝子を含むD
NA断片の例としては、例えば、分子の長さが約3.4
キロベースであるDNA断片があげられる。こA4キロ
ベースの分子の長さをもつDNA断片は、下記の特徴を
有する。
(1)約3.4キロベースの分子の長さを有する。
(2)  制限酵素EeoRIによりて生じる一本鎖末
端を一端に、そして制限酵素5allによって生じる一
本鎖末端を他端に有する。
(3)下記の制限酵素切断部位を有する:(制限酵素)
      (切断部位数)BamHl       
    I EcoRI           0 H1ndl           3 Pst I            5Sati   
         0 Xbal            1 現在の遺伝子操作技術では、制限酵素切断部位をなくし
たυ、他の制限酵素切断部位に変更したシする等、DN
A断片の一部を変更することは容易である。従って、そ
の様に一部を変更したDNA断片でありても、グルタミ
ン酸生産性コリネ型細菌由来のI CDH産生遺伝子を
含むDNA断片であれば、全て本発明に含まれることは
明白である。例えば、上述の約3.4キロベースのDN
A断片については、5aLI  リンカ−を利用するこ
とによシ該断片のEcoRJによる切断端を、5ail
によりて生じる一本鎖末端に変更することができる。こ
のようにして得られる約3.4キロベースの5ILtI
DNA断片は、次の性質を有する。
(1)  約3.4キロベースの分子の長さを有する。
(2)  制限酵素5at(によって生じる一本鎖末端
を両端に有する。
(3)下記の制限酵素切断部位を有する:(制限酵素)
      (切断部位数)BamHl       
   I EeoRl          O H1nd l           3Pstl   
        5 Sat(0 XbaJ           1 本発明の組換え体DNAは、イソクエン酸産生遺伝子を
含むDNA断片(4)と細胞内での自律複製に必要な遺
伝子を含むDNA断片(B)を含有する。インク二ン酸
産生遺伝子を含むDNA断片(4)と自律複製に必要な
遺伝子を含むDNA断片(B)とは直接または他の種類
のDNAを介して間接的に結合している。DNA断片(
4)としては、前述の本発明のDNA断片を用いる。D
NA断片(B)としては、公知の宿主−ベクター系で用
いられるプラスミド、例えば、大腸菌の宿主−ベクター
系で用いられるプラスミドおよびグルタミン酸生産性コ
リネ型細菌の宿主−ベクター系で用いられるグラスミド
などを用いることができる。大腸菌の宿主−ベクター系
で用いられるシラスミドとしては例えばプラスミドpB
R325及びグラスミドpBR325由来のプラスミド
などが挙げられる。グルタミン酸生産性コリネ型細菌の
宿主−ベクター系で用いられるプラスミドとしては例え
はグラスミドpAG1、pAG3、pAG 14、pA
G 50及びそれらのシラスミド由来のプラスミドなど
が挙けられる。プラスミドpAG1、pAG 3 、 
pAGl 4及びpAG 50は後述の方法によシ調製
することができる。プラスミドpAG1、pAG3、p
AGl4及びpAG 50はそれぞれ第4図、第5図、
第6図及び第7図に示す制限酢紫地図で表される。本発
明の組換え体DNAは公知の宿主−ベクター系を用いて
作成することができる。例えば大腸菌の宿主−ベクター
系、枯草菌の宿主−ベクター系及びグルタミン酸生産性
コリネ型細菌の宿主−ベクター系などを用いて本発明の
組換え体DNAを作成することができる。
本発明の組換え体DNAとしては、例えば、pAG30
2、pAG 303、pAG311%pAG 3001
などがあげられる。組換え体DNA pAG 302、
pAG 303、pAG311は、I CDH産生遺伝
子を含む上述のDNA断片を、大腸菌のベクタープラス
ミドPBR325又はpBR325由来のグラスミドに
組込んだ複合グラスミドである。組換え体DNA pA
G 3001は、I CDH産生遺伝子を含む上述のD
NA断片を、グルタミン酸生産性コリネ型細菌のプラス
ミドpAG50に組込んだ複合プラスミドである。
テζト”σケ°′す一七゛ 本発明の細胞は、細菌とインク17mN”E遺伝子を含
むDNA断片を含有する組換え体DNAとを含有する。
該組換え体DNAは該細菌の中に保有されている。
のグルタミン酸生産性コリネ型細菌を挙げることができ
る。
本発明の細胞は通常の公知の組換えDNA技術を用いて
該細菌を該組換え体DNAで形質転換することによυ製
造することができる。
本発明の細胞としては、例えば、宿主を大腸菌とした場
合には、エシェリヒア・コリ(Eseherichla
call ) K12 EB 106 (pAG302
 ) 、エシェリヒア・コリ(Escherichia
 coll )Kl 2 EB 106 (pAG30
3 )、EB106(pAG311)  などがあけら
れ、宿主をグルタミン酸生産性コリネ型細菌とした場合
には、melassecolm) 801 (pAG3
001 )などがあけられる。
melasseeola )’ 801は、土壌よシ新
たに分離された菌株であシ、微生物工業技術研究所に寄
託番号第微工研条寄第558号(FERM BP−55
8)の下に寄託されている。
以下実施例によシ本発明の詳細な説明するが本発明はこ
れに限定されるものではない。
(>i下京f3) (実施例) 実施例1 本実施例は、コリネバクテリウム・メラセコラ801 
(Quと江、ctsrlum melasseao a
 801 ) (微工研条寄第558号) ? DNA
供与体として、該菌株のICDH産生遺伝子を、大腸菌
の宿主ベクター系全利用してクローニングしt例である
。大腸菌宿主としては、エシェリヒア・コリに12EB
106(Escheriehia collKl 2 
EB106) k用い、大腸菌ベクターとしては、ベク
ターpBR325t−用いた。
コリネパクテリウA−メラセコラ801 (Cor n
@bacteriumm@1aasecola801 
)は、微生物工業技術研究所に微工研条寄第558号と
して寄託されている。エシェリヒア・コリK 12 E
B 106 (Escherichla  co旦に1
2 agtos)はイー・コリジエテイツク スト33
33 New Haven、Conneetlcut 
06510U、S、A)のパーパラ ジェイ バックマ
ン(Barbara J、Bachmann)より分譲
され九菌株である。尚、上記機関からはだれでも該菌株
の分譲をうけることができる・ベクターpBR325は
、ペゼスダ・リサーチ・ラボラトリ−社(米国)より購
入した。
(1)  コリネバクテリウム・メラセコラ801(C
or n*bacterium malassecol
m) (微工研条寄第558号)からの全DNA u調
製とその切断。
糖蜜培地(ビート廃糖蜜80 Kll、 MgSO4・
7H200,5g/l、尿素8 g/l、リン酸1.5
 v;/l、 pH6,2に調艷後120℃15分間殺
菌する。)100mtに、コリネバクテリウム・メラセ
コラ801 (Car nabacteriummel
as@ecola 801 ) (微工研条寄第558
号)を植菌し、32℃にて一晩振とり培養し友。得られ
次培養液より菌体全集め、洗浄した後、10 mM ト
リス(Trls ) −HCI (f 8.0 )、1
 mMEDTAの緩衝液8 mlに懸濁し文。これにリ
ゾチウムを最終濃度5m97mAになるように加え、3
7℃にて4時間反応させ几。これにプロナーゼE(シグ
マ社より購入)全最終濃度200μg / mLになる
ように加え、室温で15分間反応させた。その後、ドデ
シル硫酸ナトリウム金最終濃度1係になるように添加し
て37℃にて1時間反応させ九。反応終了後、反応液と
等容のTNI緩衝液C50mM )リス(Tris) 
−HCl、5 mM EDTA、100 mM NaC
1、PI−18,0]で飽和し次フェノールヲ加え混合
し几後、 10.00Orpm(11,000g )で
10分間遠心分離して水層を回収し友。この水層ニフェ
ノール・クロロホルム(1:1、V / V )液七等
容加えて混合の後、10.00Orpm(11,OOO
g)で10分間遠心分離して水層を回収し九〇この水層
に更に等容のクロロホルムを加えて混合の後、10.0
0Orpm(11,OOOg)で10分間遠心分離して
水層を回収し友。この水層にリボヌクレア−ンクシグマ
社、米国より購入)を最終濃度40μg/mAになる様
に加えて37℃にて1時間反応させた。反応終了後、1
15容の5 M N&C1水溶液と1/4容の50チポ
リエチレングリコール6,000水溶液を添加混合し、
4℃にて4時間保持し友。得られ几試料を5.OOOr
pm (2,700g)で20分間遠心分離し、沈殿全
回収し比。沈殿全TE緩衝液〔10rrLMトリス(T
rim) −HCI、1 mM EDTA、 pH7,
5] 4 mtiC溶かし、酢酸ナトリウムを最終濃度
300mMになるように加えて、2倍容のエタノール金
添加しt0得られ九混合物を攪拌の後、−30℃にて3
時間保持し、1.0.000rpm(11,OOOg)
で20分間遠心分離し、沈殿を回収しt0得られ文沈殿
を減圧乾燥の後、TE緩衝液2mLVc溶解し、DNA
濃度0.85 mg/mtの全DNA濯液を得文。
全DNAの切断の九めには、40μgの全DNAに対し
て、160単位の制限酵素EcoRI (ニラポンジー
ン社工り購入)を加え、 50 mM )、rソ入−H
Cl (pi(7,4’)、10 rnMi Mg5O
a、100 mM NaClの緩衝W 7 OpL中で
37℃にて30分間反石窟せ九〇その後70℃で10分
間加熱して反応全停止させ友。
(2)  ベクターpBR325の調製と開裂先ス、ベ
クターpBR325”(jエシェリヒア・コリ Kl 
 2  EB 106  (Escherichia 
 coil  K12  EB106)に移入し、得ら
れ比形質転換株からpBR325k調製し文。エシェリ
ヒア・コ1JK12  EB106(E+5cheri
chia colt Kl 2 EB106) k 5
0mtのL−プロス(ポリペプトン10 g/l、酵母
エキス5 g/L、 Na(!15 g/l−PL(7
,2)に植菌し、37℃にて菌濃度5X10個/mAま
で増殖させ友後、2℃で集菌し次。該菌体f 50 m
tの氷冷し7?−100mMMgCl□水溶液に懸濁し
、集菌後更に25 mtの氷冷100 mM CaC1
□水溶液に懸濁し、水中で1時間保持し友〔コンピテン
トセル(Competent c・11)〕。この菌懸
濁液200μtico、iμgのpBR325DNA全
添加して、水中で1時間保持し友。その後42℃にて2
分間保持しt後、5 mAのし一ブロス全添加して、3
7℃にて90分間靜装培養した。得られ几培養液全適当
に希釈して、30μg/m’Lのアンピシリンを添加し
7tL−寒天培地(L−プロスに15g/lの寒天全添
加し几培地)K塗布し37℃で一晩培養し几。得られた
pBR325による形質転換株より、以下のようにして
該ベクターの調製全行っ九ゆベクターpBR325k保
持し友エシェリヒア・コ リ K 1 2  EB 1
 06  (Escherlahia  colt  
K12  EB106)を、アンピシリン(30μg/
mA ) k含むL−プロス100 mAに植菌し、3
7℃にて一晩振盪培養し友。
得られt培養液より集菌しTE緩衝液で洗浄後、15チ
シユークロース、50 mM トリス(Trig) −
HCI(pH8,5)、50 mM EDTA、2mg
/mtリゾチウム(シグマ社、米国より購入)よりなる
水溶液2 mtに懸濁し、室温にて30分間反応させ几
。次にトリトン(Trtton )溶液[0,1%トリ
トン(Triton)X−100,50mM)リス(T
rim) −HCI、50 mM EDTA、 pH8
,5) 2 mA k加えて37℃にて30分間保持し
九〇次にこのSgt。
5℃にて30,000rpm(64,000g)で1時
間遠心分離し上清を回収し、TE緩衝液を加えて18m
tとし念。この液に、10 mg/mlのエチジウムブ
ロマイド水溶液1.2mtと塩化セシウム18.64g
とを加えて静かに溶解し、40,000rpm(100
,000g )、15℃で48時間遠心分離し几。ベク
ターpBR325は、紫外線照射により遠心チー−プ中
、2本のバンドの下方として見い出され、このノ々ンド
を遠心チー−ブの側面から注射器で抜き取ることにより
、ベクターpBR325’i分離し次。次にこの分画液
に等容量のイソプロピルアルコールで4回抽出して、エ
チジウムブロマイドを除去し、その後にTE緩衝液に対
して透析して、 DNA濃度180μg/rnLのベク
ターpBR325の透析完了液1mt’li得几。
ベクターpBR325DNA 15μgに対して45単
位の制限酵素EcoRI k加えて、50rrIMトリ
ス(Trim)−HCl (pH7−4) 10 rn
Nf Mg So a、100 mM NaC1の緩衝
液150μを中で37℃にて2時間反応させ友。その後
、70℃で10分間加熱して、反応全停止させ几。この
液に酢液す) IJウムを最終濃度300mMになる様
に加え、2倍容のエタノール全添加して、−30℃にて
3時間保持し友0次に12,000 rpm(8,90
0g)で10分間遠心分離してDNA沈殿を回収し、同
沈殿を減圧乾燥し比ゆ得られt試料七BAPT緩衝液(
50mM)’す又−MCI、 p)18.4 ) 20
01ttに溶解し、バクチリアル・アルカリ・ホスファ
ターゼ(Bacterial alkaline ph
oaph*e) (宝酒造株式会社より購入)全1単位
添加して65℃にて30分間反応させた。更に該酵素を
1単位添加して、65℃で30分間反応させ几。その後
、反応液に等容のTNE緩衝液で飽和し次フェノールを
加え、混合した後、12,000rpm(8,900I
)で10分間遠心分離して水層を回収し、更にもう一回
同じ操作を繰シ返した。次に水層に等容のフェノール・
クロロホルム(1:1、v/v)液を添加して混合した
後、12.00Orpm(8,900,li’)で10
分間遠心分離し、水層を回収した。更に水層に等容のク
ロロホルムを添加して攪拌した後、12,000rpm
(8,900I)で10分間遠心分離し、水層を回収し
た。該水層に酢酸ナトリウムを最終濃度300mMにな
る様に加え、2倍容のエタノールを添加し攪拌した後、
−30℃にて3時間保持した。
その後、12.00Orpm(8,900,9)で10
分間遠心分離し、DNA沈殿を回収した。これを減圧乾
燥した後、30μlのTE緩衝液で溶解した。
(3) DNAの組換え反応 前記実施例1− (1)のDNA 4μgと前記実施例
1−(2)のDNA 2μyと3単位のT47アージD
NAリガーゼにツポンジーン社よシ購入)とを、 50
mMトリス(Trig)−HCL  (pH7,4) 
 、 10 mMMgCt2.10mMジチオトレイト
ー# (Dithiothreitol)、1mMスペ
ルミノン(Spermidlne )、1 mM AT
P 。
0.1m9/−ウシH血Movin@serum al
bumin 。
以下BSAと称す)(ペゼスダリサーチラがラトリー社
、米国よシ購入)の緩衝液Zooμ!中で、15℃にて
一晩反応させた。その後、70℃にて10分間加熱する
ことによシ、反応を停止させた。
(4)組換え体プラスミドの大腸菌への移入前記実施例
1−(2)の方法によシ、エシェリヒア・コ  リ  
K12    EB106  (Escherichi
a   calt   K12EB106 )のコンピ
テントセル(Competent cell)をル、l
l磐した。得られた細胞懸濁液400μlと前記実施例
1−(3)の反応液40μ!とを混合して、水中に1時
間保持した。その後、42℃にて2分間加熱した後、5
dのL−プロスを添加して37℃にて90分間靜置場養
した。次に、得られた培養液から集菌し、無菌水に懸濁
した。得られた懸濁液を、合成寒天培地(Na 2HP
046F/’、KH2PO439/l、NaCto、5
E/l 、 MH4CL 11/l 、 Mg5041
 mM 、 CaCt20.1mM 、グルコース2I
/!、寒天151/l  、L−トリプトファン0.1
 rnM)に筐布して培養した。
(5)  コリネバクテリウム・メラセコラ801(9
狂vYすtcterium melasgocola 
801 )(微工研条寄第558号)のI CDH産生
遺伝子を有する大腸菌の選択分離 前記実施例1−(4)で得られた菌株を、りaラムフェ
ニコール(20μg/―)とテトラサイクリン(10μ
g/ml)とを含む前記合成寒天培地と、テトラサイク
リン(10μg/d)のみを含む前記合成寒天培地とで
それぞれ培養し、生育の有無を調べた。その結果、クロ
ラムフェニコール感受性テトラサイクリン耐性グルタミ
ン酸非要求性を示す菌株を、目的のICDH産生遺伝子
t−ti有した大腸菌エシェリヒア・コリ(Each@
rlchia・旦旦)K12  EB106(pAG3
02)として分離した。
該大腸菌のI CDH活性を、下記の方法で測定するこ
とによシ、クローニングした遺伝子がICDH産生遺伝
子であることを確認した。前記L−プロス50dで、エ
シェリヒア・コリ(Eacherichia旦具)K1
2(pAG302)を32℃で振盪培養した。該大腸菌
を集菌後、2dのMES緩衝液(50mMこれを超音波
処理した後、14000 rpm (20000g)で
20分間遠心分離して、細胞抽出液(粗酵累液)を調製
した。尚、エシェリヒア・コリ(Eacherichl
a = call ) K 12  E B 106(
pBR325)、エシェリヒア・コリ(Escheri
ehia ・旦旦)K12  EB106(pAG30
2)を培養する場合には、前記L−プロスにテトラサイ
クリン10μg/rnl’を添加した。エシェリヒア・
コリ(Escherlchia −co旦)K12  
EB106(pAG303)を培養する場合には、前記
L−ブロスにアンピシリン30μtt/rttl’r添
加した。エシェリヒア・コリ(Escherlchia
 coil ) K ] 2 EB ] 06(pAG
311)を培養する場合には、前記L−ブロスにクロラ
ムフェニコール2oμg /mlを添加シタ。
また、エシェリヒア・コリ(Eghsrichia−e
olユ)K12  EB106やエシェリヒア・コリ(
Esherichiacoll)K12  EB106
(pBR325)を培養する場合には、前記L−プロス
に、グルタミン酸ナトリウム(MSGと略す)2fl/
At添加した。
ICDH活性は、2.9Mの酵素反応液(103mMト
リス(Trim )−HO2(p)17.4 )、1 
mMイソクエン酸塩(l5ocitrata ) 、 
1 mM MnCl2.0.5 mM酸化型ニコチンア
ミドアデニンジヌクレオチドリン酸(Nicotina
mide Adenin@DlnueleotideP
hosphate 、 0xidlzed Form 
、以下NADPと略す)。
40μを細胞抽出液〕の340 nmの吸光度の増大を
、日立分光光度計(228型)で測定することにより求
めた。また、細胞抽出液の蛋白質濃度の測定には、ロー
リ−(Lowry )ら〔オー、エイチ。
ローリ−(0,H*Lowry ) p f−ヌ、ジェ
イ、ローウェブo −(N、J、Rowebrough
 ) +アール、ジェイ。
ランダル(R,J、Randall ) 、ジェイ、パ
イオル。
ケム(J、Blol、Chem、 ) 193巻、26
5頁1951年〕の方法を用いた。尚、同測定の標準蛋
白質として、ウシ血清アルブミン(和光紬薬工業社よシ
購入)を用いた。
測定結果を第1表に示す。第1表のICDH比活性測定
結果よシ、エシェリヒア・コリ(Eaeherichi
a旦旦)K]2 EB106(pAG302)は、明ら
かにICDHCD上回復していた。
(6)  複合プラスミドpAG302の分離と解析エ
シェリヒア・コリ(E+5cherlehla atす
、1=)K12  EB106(pAG302)より、
前記実施例1−(2)の方法でプラスミドpAG 30
2のDNAを、160μg分離精製した。このDNA 
0.3μgに、過剰の制限酵素(EcoRI 、 Ba
mHI にツポンジーン社より購入) 、 Hindl
ll (二ツ?ンジーン社よシ購入)、pstI(ベゼ
スダリサーチラボラトリー社、米国よシ購入)、5at
Iにツポンジー/社より購入)、xbal(=ッポンジ
ーン社より購入)〕ヲ、それぞれの適正条件にて反応さ
せ、その消化し九試料を常法に従い1%ア1fo−スr
ル電気泳動、および4%ポリアクリルアミドrル電気泳
動に供した。
泳動の終った)r” /l/f 1μg/rn!エチジ
ウムブロマイド水浴液に浸漬して30分間染色した後、
紫外線’2yルに照射して生成断片の数を判定し、各断
片の泳動距離から各々の分子量t−算出した。尚、分子
量は、同一アがロースグル上で同時忙電気泳動したラム
ダ7アーソ(λphage ) DNA にツポンジー
ン社よシ購入)の制限酵素H1ndl[Iによる消化断
片の既知分子量に、または同一ポリアクリルアミドグル
上で同時に電気泳動したファイエックス174フアージ
(φX 174 phage ) DNAの制限酵素H
ael[による消化断片(ペゼスダリサーチラボラトリ
ー社よシ購入)の既知分子量に、基づいて算出した。更
に、複数の制限酵素処理によって生じた消化断片を解析
することKよシ、グラスミド分子中の各制限酵素切断部
位を決定した。
その結果、プラスミドpAG 302は、第1図の制限
酵素地図で示される構造を有し、ベクターのpBR32
5の制限酵素EcoRI切断部位に約5.1キロベース
のICDH産生遺伝子を含む外来のEc oRI断片が
組込まれていた。このgc oRI断片が、コリネ由来
のICDH産生遺伝子を含むDNA断片である。
プラスミドpAG 302 DNAによシ、前記実施例
1−(2)の方法でエシェリヒア・コリ(Escher
ichiacolt ) K 12  E8106 f
t形質転換した。その結果、調べた形質転換株は、全て
テトラサイクリン耐性アンピシリン耐性クロラムフェニ
コール感受性グルタミン酸非要求性であった。更に、該
形質転換株につめて、それらが保有するプラスミドを解
析した結果、それらのプラスミドは、供与プラスミドと
比べて制限酵素切断様式で同一と判定されるグラスミド
であった。
(7) ICDH産生遺伝子を含む約5.1キロベース
のDNA断片の縮小化 前記実施例1−(6)で調製したベクターpAG 30
2DNA 3μgに対して20単位の制限酵素5atI
 tl”加えて、50 mM )リス(Trig ) 
−HCL (pH7,4)、10 mM MgSO4,
100mMNaCtの緩衝液50 μL中で37℃にて
2時間反応させ友。そこへ等容のフェノール−/ロロホ
ルム(1: 1.v / v ) Wk添加して攪拌の
後、水層を回収した。更に等容のクロロホルムを添加し
て攪拌の後、水層を回収した。そこへ酢酸す) IJウ
ムを最終濃度300mMになるように加え、次に2倍容
のエタノールを添加して、−30℃で3時間保持した後
、12.00Orpm(8,900,li’)で10分
間遠心分離してDNAの沈piヲ回収し、これを減圧乾
燥した( DNA試料I)。
前記のDNA試料Iの全量に対して、3単位のT4ファ
ージDNAリガーゼf 50 mM )リス(Tris
)−Hcz(pH7,4)、10 tnlif! Mg
Cl2.10mMソチオトレイトール(Dlthiot
hraitol )、1−スペルミソy (Sparm
idine )、1 mM ATP 、 0.1 m9
/rfLlBSAの緩衝液50 μi中で、15℃にて
一晩作用作用させ友。その後、70℃にて10分間加熱
することによシ、反応を停止させた。
このリガーゼ反応液音用いて、前記実施例1−(2)の
方法によシ、エシェリヒア・コ17 (Escheri
 一旦U旦11 ) K 12  EB106  の形
質転換操作を行った。その結果、アンピシリン耐性クロ
ラムフェニコール感受性テトラサイクリン感受性グルタ
ミン酸非要求性を示す形質転換株を多数分離することが
できた。これらの菌株について、前記実施例1−(6)
の方法によシ、各形質転換株の保有するプラスミドを分
離し解析し友結果、プラスミドpAG303を取得する
ことができた。
プラスミドpAG 303’を保有する菌株エシェリヒ
ア・コリ(Each*richia eoll ) K
 12  EB106(pAG 303)について、前
記実施例1−(5)の方法によシ、ICDH活性を測定
した結果、第1表に示すように、ICDH活性の明らか
な回復が認められた。プラスミドpAG 303は、第
2図の制限酵素地図で示される構造を有し、ベクターp
BR325由来のEcoRl −S a L I断片に
約3.4キロベースの外来のEeoRI−8at)断片
が組込まれていた。このKcoRI−8atl UT片
が、コリネバクテリウム・メラセコラ(Coryn@b
actsr1um melaig@co1m ) 80
1 (微工研条寄第558号)由来のI CDH産生遺
伝子を含むDNA断片である。
プラスミドpAG 303 DNAによシ、前記実施例
1−(2)の方法で、エシェリヒア・コリ(Esche
ri−chia coil )K12  E3106に
形質転換した。
得られた形質転換株を調べた結果、調べた形質転換株は
、全てクロ乏ムフェニコール感受性アンピシリン耐性テ
トラサイクリン感受性グシタミン酸非要求性であった。
更にそれら形質転換株について、それらが保有するプラ
スミドを解析した結果、それらのプラスミドは、供与プ
ラスミドと比べて制限酵素切断様式で同一と判定される
プラスミドであった。
c共丁余白) (8)  I CDH産生遺伝子を含む約3.4キロベ
ースのEcoRl−8atI断片におけるEOORI末
端のSm4末端への変更。
実施例1−(6)で調製したプラスミドpAG302諷
5μlに対して20単位の制限酵素KaoRIを加えて
、50 mM )リス(Tris)−HCL(pH7,
4)、10mMMgSO4,100mM NaC2の緩
衝液100111で37℃にて、2時間反応させた。そ
の後、70℃で10分間加熱して、反応を停止させた、
この液に酢酸ナトリウムを最終濃度300mMになる様
に加え。
2倍容のエタノールを添加して、−30℃にて3時間保
持した。次に12.00Orpm (8,900,li
’)で10分間遠心分離してDNA沈殿を回収し、得ら
れた沈殿を減圧乾燥した( DNA試料■)。
DNA試料■と3単位T4DNAポリメラーゼ(T4D
NApolymerasa) (宝酒造株式会社よシ購
入)とを、33mMトリス(T r i g )−CH
3COOH(pl(7,9)、66mMCH3CO0K
 、  10mM (CH3COO)2Mg 10.5
 mMジチオトレイトール(Dithiothrelt
ol)、 0.1モ佃BsA、0.1mM 2’−デオ
キシアデノシン5′−トリホスフェート(シグマ社、米
国よシ購入) 、0.1mM 2’−デオキシシチジン
5′−トリホスフェート(シグマ社、米国よシ購入)%
0.1mM2’−デオキシグアノシン5′−トリホスフ
ェート(シグマ社、米国よシ購入)。
0.1mMチミジン5′−トリホスフェート(シグマ社
、米国よ)購入)の反応液44μを中で30℃にて20
分間反応させ穴。この液に酢酸ナトリウムを最終濃度3
00mMになる様に加え、2倍容のエタノールを添加し
て、−30℃にて3時間保持しな。次に12,000 
rpm(8,900,F)で10分間遠心分離してDN
A沈殿を回収し、得られた沈殿を減圧乾燥し7’c (
DNA試料■)。
5atlリンカ−(5atI 1inker) (宝酒
造株式会社よシ購入)1.5μ9とT4ポリヌクレオチ
ドキナーゼ(T4 polynucleotide k
inase) (宝酒造株式会社よシ購入)2.5単位
とを、66mM)リス(Trts)−HCt(p)17
.6)、1 mM ATP、10 mM MgC22,
1癲スペルミジン(Spermidine )、15m
Mジチオトレイトール(Dithiothreitol
)、0.2 lR97m7BsAの反応液10μを中で
37℃にて1時間反応させ7’i(DNA試料■)。
DNA試料■の1/2量とDNA試料試料量全量4ファ
ージDNAリガーゼ(T4phagaDNAligas
a ) 6単位とを、 66mM )リス(Tris)
−HCA(pH7,6) 、 1 mMATP 、 1
0 mM MgCl2.1mMスペルミジン(Sper
midine)、15mMジチオトレイトール(Dlt
hlothreltol)、  0.2 m97m1 
BSAの反応液22ILt中で22℃にて4時間反応さ
せた。この反応液に等容のフェノール・クロロホルム(
1二1 v/v )液を添加して攪拌の後、水層を回収
した。更に等容のクロロホルムを添加して攪拌の後、水
層を回収した。そこへ酢酸ナトリウムを最終濃度300
錫になる様に加え1次に2倍容のエタノールを添加して
、−30℃で3時間保持した後、 12.00Orpm
(8,900g)で10分間遠心分離してDNA沈殿を
回収し、これを減圧乾燥した( DNA試料V)。
DNA試料試料量全量して、15単位の制限酵素5at
Iを加えて、50mMトリス(Trim)−HCt(p
H7,4)。
10mM MgSO4,100mM NaCLの緩衝液
50pt中で37℃にて、2時間反応させた。消化した
試料は、前記の方法によシ、1チアガロースr/L/電
気泳動に供し次。ただし、電気泳動には、ペゼスグ・リ
サーチラボラトリ−社よシ購入したひ正アガロース(A
garose)を使用し、4℃で電気泳動した。次にエ
チジウムブロマイドで染色したア7!/ロースグルを紫
外線照射下に置き、約3.4キロベースのIII’JA
断片の存在を確認し、その付近のアガロースダルを切p
出した。切フ出したアガロースゲルにその重量の3倍量
のπ緩衝液を加えて、65℃で10分間加熱し、アガロ
ースゲルを完全にとかした。次に等容のフェノールを添
加して、攪拌後、水層を回収した。得られた水層に、等
容のフェノール・クロロホルム(1: I V/V )
液を添加して、攪拌の後水層を回収した。得られた水層
に等容のクロロホルムを添加して攪拌の後水層を収し次
。得られた水層に、酢酸ナトリウムを最終濃度300m
Mになるように添加し、更に2倍容のエタノールを加え
て攪拌の後、−30℃で3時間保持した。その後、 1
0,000rpm (9,000,!i’ )で10分
間遠心分離してDNA沈殿を回収した。次に、得られ念
沈殿を減圧乾燥した( DNA試料■)。
前記実施例1−(2)で調製したプラスミドpBR32
5のDNA 4μgに対して、20単位の制限酵素5a
tIを加えて、50 +nM )リス(Trig )−
HCt(pF(7,4)。
10 mM MgSO4,100mM NaCLの緩衝
i50μを中で37℃で2時間反応させた。そこへ等容
のフェノ−A’・クロロホルム(1: 1 v/v )
 液を添加Lテ攪拌の後、水層を回収した。更に等容の
クロロホルムを添加して攪拌の後、水層を回収した。そ
こへ酢酸ナトリウムを最終濃度300mMになるように
加え、次に2倍容のエタノールを添加して、−30℃で
3時間保持した後、12.00Orpm(8,900I
)で10分間遠心分離してDNAの沈殿を回収し。
これを減圧乾燥した( DNA試料■)。
DNA試料試料量全量NA試料試料量全量単位のT4フ
ァーノDNAリガーゼとを、50mM)リス(Trim
)−HCt(pH7,4)、10 mM NaCL2.
10mMジチオトレイトール(Dithiothrsi
tol)、1mMスペルミジン(Spermidine
) 、1mM ATP、 0.1 m97m1 BSA
の緩衝液100μを中で、15℃にて一晩反応させた。
その後70℃にて10分間加熱することによシ、反応を
停止させた。このリカーゼ反応液40μtを用いて、前
記実施例1−(4)の操作を行った。その結果、得られ
た菌株を、テトラサイクリン(10μi/ml )とク
ロラムフェニコール(20μg/ml)とを含む前記合
成寒天培地と、クロジムフェニコール(20μ777m
1)のみを含む前記合成寒天培地とでそれぞれ培養し、
生育の有無を調べた。その結果、グルタミン酸非要求性
で、テトラサイクリ/感受性クロラムフェニコール耐性
を示す菌株を分離した。次に、これらの菌株から、前記
実施例1−(2)の方法により、それぞれの菌株の保有
するプラスミドを単離精製し念。これらのプラスミドD
NAを用いて、前記実施例1−(6)の方法により、各
プラスミドの構造を調べた結果、目的の複合グラスミド
pAG311を取得した。グラスミドpAG311は、
第3図の制限酵素地図で示される構造を有していた。す
なわち、得られ次複合プラスミドは。
プラスミドpBR325の制限酵素5aLl切断部位に
、約3.4キロベースのI CDH産生遣云子を含む外
来の5all断片が組込まれていた。この5atI断片
が、コリネパクテリウム・メラセコラ(Coryneb
acterlummela@5aeola)801 (
微工研条寄第558号)由来のICDH産生遣云子を含
む約3.4キロベースのEcoRI−8atI断片のE
coRI末端を5atl末端に変更したDNA断片であ
る。
プラスミドpAG311を保有する菌株エシェリヒア・
コリ(Escherichia coil) K12K
B106(pAG311)について、前記実施例1−(
5)の方法によ、9.ICDH活性を測定した結果、第
1表に示すように、 ICDH活性の明らかな回復が認
められた。グラスミドpAG 311 DNAにより、
前記実施例1−(2)の方法で、エシェリヒア・コリ(
Escheriehla coil)K12 EB10
6を形質転換した。その結果、調べた形質転換株は、全
てテトラサイクリン感受性クロラムフェニコール耐性ア
ンピシリン耐性グルタミン酸非要求性であり穴。更に該
形質転換株について、それらが保有するプラスミドを解
析した結果、それらのグラスミドは、供与プラスミドと
比べて制限酵素切断様式で同一と判定されるプラスミド
であった。
第  1  表 注1)反応液中の蛋白質1jvが、1分間に生成させf
c NADPH(Nicotlnamide Aden
ine DinualeotidsPhosphate
、Reduced Form)のマイクロモル数で表示
しである。
注2)イー・コリ ジェネテイックストツクセンタ −
 (E 、coll  Genetic   5toc
k  Center)、 デ ノクート  メントオプ
ヒューマンジェネンテイツクス、エールユニパーシティ
、スクールオブメデイシン。
333 シーダーストリート、ピー、オー、?ツクス3
333 、ニューヘイブン、コネチカット06510゜
アメリカ合衆国(Departrnent of Hu
man Geneticm+Yale Unlvers
ltyjSchool of Mediaine*33
3CederStreet  P、O,Box  33
33+New Haven+Connecticut0
6510 U、S、A)のパーパラシェイパツクマン(
Barbara J、Baehmann)より分譲され
たエシェリヒア・コリ(Escherichla co
旦)K12の変異株である。
本菌株は、I CDH活性を欠損している。尚、上記機
関からは、誰でも該菌株の分譲を受けることができる。
(9)  プラスミドpAG302からのICDH産生
遺云子を含む約5.1キロベースのDNA断片の分離前
記実施例1−(6)で調製しfc7°ラスミドpAG3
02のDNA 20 μm1に対して、制限酵素Eco
RI 、 Xba Iをそれぞれ60単位加えて、50
mM )リス(Tris)−HCL (pH7,4) 
、 10mM MgSO4,100mM ’tJ*ct
の緩衝液100μを中で、37℃にて2時間反応させた
消化した試料は、前記の方法により、1チアガロースグ
ル電気泳動に供し念。ただし、電気泳動には、ベゼスダ
・リサーチ・う?ラトリー社より購入し7’? LMP
アガロース(Agarose)を使用し、4℃で電気泳
動した。次にエチノウムプロマイドで染色したアガロー
スゲルを紫外線照射下に置き、ICDH産生遺伝子を含
む約3.9キロベースと約1.2キロベースのDNA断
片の存在を確認し、その付近のアがロースダルを、それ
ぞれ切フ出した。それぞれのアガロースゲルに、その重
量の3倍量のTE緩衝液を加えて、65℃で10分間保
持し、アガロースダルを完全にとかした。次に等容のフ
ェノールを添加して、攪拌の後、水層を回収した。
得られた水層に、等容のフェノール・クロロホルム(1
: 1 v/v )液を添加して攪拌の後、水層を回収
した。得られた水層に等容のクロロホルムを添加して攪
拌の後、水層を回収した。得られた水層に、酢酸ナトリ
ウムを最終濃度を300mMになるように添加し、更に
2倍容のエタノールを加えて攪拌の後、−30℃にて3
時間保持した。その後。
10.00Orpm(9,000,9)で10分間遠心
分離してDNAの沈殿を回収した。次に、得られた沈殿
を減圧乾燥後、TE緩衝液20μtに溶解した。以上の
操作によシ、グルタミン酸生産性コリネ型廁菌由来のI
CDH産生遺伝子を含む約5.1キロベースのEcoR
I断片を、約3.9キロベースEcoRI−Xbal 
Fr片と約1,2キロペースXbal−EcoRI断片
の2断片として、それぞれ約4μl、約1μy取得し念
α0 プラスミドpAG303からのICDH産生遺伝
子を含む約3.4キロベースのEcoRI−8all断
片の分離 前記実施例1−(7)で調製したプラスミドPAG30
3のDNA 20 figに対して、制限酵素EcoR
I −、S’−IIXbalをそれぞれ60単位加えて
、50rnMトリス(Tr i m )−HCL (p
H7,4)、10 mM MgSO4,100mMNa
C1の緩衝液100μを中で、37℃にて2時間反応さ
せ念。消化しな試料は、前記実施例1−(9)の方法に
よりアガロースゲル電気泳動に供し穴。次に、I CD
H産生遺伝子を含む約2.2キロベースと約1.2キロ
ベースのDNA断片の存在を確認し、その付近の7〃ロ
ースグルを切シ出し念。同アfロースダルからのDNA
断片の抽出は、前記実施例1−(9)の方法を用い念。
その結果、グルタミン酸生産性コリネ型細菌由来のI 
CDH産生遺伝子を含む約3.4キロベースのEaoR
I−8all断片を、約2.2キロベースの5all−
XbaI断片と約1.2キロベースのIAI取得し六。
CLI)  グラスミドpAG311からのICDH産
生遺伝子を含む約3.4キロベースの5all断片の分
離前記実施例1−(8)で調製したプラスミドpAG3
11のDNA 20μ9に対して、制限酵素Sa4を6
0単位加えて、 50mMTris−HCA(pH7,
4)、 l 0mMMgSO4,100mMMaC1の
緩衝液100pt中で、37℃にて2時間反応させた。
消化し次試料は、前記実施例1−(9)の方法によシア
ガロースグル電気泳動に供した。次に、 ICDH産生
遺伝子を含む約3.4キロベースのDNA断片の存在を
確認し、その付近のアガロースゲルを切シ出した。切シ
出したアガロースゲルからのDNAの抽出は、前記実施
例1−(9)の方法を用いた。その結果、グルタミン酸
生産性コリネ型細菌由来のICDH産生遺伝子を含む約
3.4キロベースのEcoRI−8all断片の制限酵
素EcoR1処理によりて生じる末端を制限酵素5at
I処理によりて生じる末端に変更した断片を、約4μi
取得した。
実施例2 本実施例は、グルタミン酸生産性コリネ型細菌由来のI
CDH産生遺伝子を含むDNA断片を、該菌種のベクタ
ーに組込んで、該菌種のICDH強化株を育種した例で
ある。グルタミン酸生産性コリネ型細菌由来のICDH
産生遺伝子を含むDNA断片としては、前記実施例1−
(6)で?A與したIC’DH産生遺伝子を含tr 約
3.4 * o ヘースの5all断片を使用した。グ
ルタミン酸生産性コリネ型細菌のベクターとしては、グ
ラスミドpAG 50を使用した。プラスミドpAG5
0は、該菌種のプラスミドpAG1 、 pAG3よシ
、後述する方法によシ作成されたベクタープラスミドで
ある。プラスミドpAG1は、コリネバクテリウム・メ
2セコラ(Corynebacterium mela
saecolm )22243(微工研条寄第560号
)よシ分離されたナト2サイクリン耐性プラスミドであ
る。プラスミドpAG3はコリネバクテリウム・メラセ
コラ(Corynebacterlum melass
ecola ) 22220 (微工研条寄第559号
)よシ分離されたクリプテイックグラスミドである。
(1)プラスミドpAG 50の作成と該プラスミド保
有コリネバクテリ9ム鳴メラセコラ (Corynabacterlum melasaec
olm ) 801 (pAG50)からの該プラスミ
ドの分離。
プラスミドpAG 50は、次の方法で作成した。
先づプラスミドpAG 1を縮小化してプラスミドpA
G 14を作成し、該プラスミドよ)テトラサイクリン
耐性遺伝子を含むDNA断片を分離した。次に該DNA
断片をプラスミドpAG 3に組込んでプラスミドpA
G 50を作成し念。以下、上述の操作について詳細に
説明する。
■コリネバクテリウム・メラセコラ (Corynebacterium melassae
olm ) 22243 (微工研条寄第560号)菌
体からのプラスミドpAG1の分離。
上記菌株を、半合成培地〔(NH4)280410g、
尿素3 、!;’ 、 K2HPO41、!ir、N*
C150In9、MgSO4−7H204001rI9
、MnSO4’4−6H202”9、Fe5o4・4−
6H2027Q、fルコ−:x 20 j;/ 、 ヒ
yk−+750μy1チアミン塩酸塩200μy1酵母
エキス1y全純水に溶かして1ノとし、−7,2に調整
した培地〕で、32℃、1晩振盪培養し、その種培養8
aを200ゴの前記半合成培地に移植して、32℃で5
時間振盪培養した。
培養液から菌体を集菌し、リゾチウム液[50−グルコ
ース、10 mM EDTA 、  25 mM )リ
ス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris(hy
droxymethyl ) aminomethan
* : Trim )、10 m97rR1リゾチウム
(シグマ社よシ購入)、−8,0)10dに懸濁し42
℃で1時間反応させた。
本反応液K 7 # カリSDg液(0,2N  Na
OH,l t4ドデシルスルホン酸ナトリウム(Sod
iumDodecylsulfate 、以下SD8と
略す))20mを添加攪拌の後、水中に5分間置い友。
次に本反応液に、氷冷した酢酸カリタム溶液(5M酢酸
カリウム水溶液60ゴ、酢酸11.51d、純水28.
5jLgの混合液)15aJi添加攪拌の後、水中に1
00分間置た。溶菌物の全量を遠心管に移し、4℃、5
分間、12,000rpm(13000,!i’)の遠
心分離を行r、上澄液を回収した。これを等容のフェノ
ール・クロロホルム液(1:1)で抽出して水層を回収
し念、これに2倍容のエタノールを添加攪拌して、5分
間室温に置き、20℃、10分間、10.OOOrpm
(11,OOO,F)の遠心分離を行った。得られた沈
殿物を、70チエタノール水溶液で洗浄の後減圧乾燥し
て、TE緩衝液(10mM )リス(Tris ) 、
 1 mM EDTA 、 p)47.5 )20dで
、ふ念たび溶解した。この液に、10■/r!ilエチ
ジウムブロマイド水溶液1.2−と塩化セシウム23.
6fIとを加えて静かに溶解し、40.000rpm(
100,000,jil)15℃で48時間遠心分離し
た。プラスミドpAG 1は、紫外線照射によシ遠心チ
ューブ中、2本のバンドの下方として見い出され、この
バンドを遠心チューブの側面から注射器で抜き取ること
によシ、プラスミドpAG 1 i分離した。次でこの
分画液を等容量のインプロピルアルコールで4回抽出し
て、エチジウムブロマイドを除去し、その後にTE緩衝
液に対して透析して、DNA濃度50μg/&lのプラ
スミドpAG 1の透析完了液1Mを得た。
■プラスミドpAG 1の試験管内DNA組換え。
前記実施例2−(1)−■で調書し念プヲスミドpAG
 I LD DNA 0.51191c対して、IO年
単位制限酵素EcoRI f加え、50mMトリス(T
rig ) −HCt(pH7,4)、10 rnhl
 Mg5o4.100mMNaC1の緩衝液40μを中
で、37℃にて2時間反応させた。その後70℃で10
分間加熱して反応を停止させた。この反応液20μtと
3単位のT4ファージDNAリガーゼにツポンジーン社
よシ購入)とを、50mMトリ、c (Trls )−
HCI、 (pH7,4)、10 rnML MgCl
2.10mMジチオトレイトール(Dlthiothr
eltol )、1mMスペルミジン(Spermid
lne )、1 mM ATP 、 0.1 m9/r
!LI BSA(ベゼスグ・リサーチ・、7がラトリー
社よシ購入)の緩衝液50μ!中で、15℃にて一晩反
応させた。
■プラスミドpAG 14の取得。
前記実施例2−(1)−■で作成したプラスミドpAG
 1由来の組換えDNAにより、コリネバクテリウム・
メラセコ、17(9nμ江り匡山巴号)のグラスミドキ
ュアート株を形質転換した。
得られたテトラサイクリン耐性形質転換株の保有するプ
ラスミドを解析することによシ、プラスミドpAG 1
4 t−取得した。以下上記実験について詳しく説明す
る。
(プラスミドのキユアリング)コリネバクテリウム自メ
ラセコラ(Corynebaeteriummelas
+seco1m ) 22243 (微工研条寄第56
0号)iLG培地(トリプトン1(1,酵母工Φス5g
、N&C1,511、グルコース2Iを純水に溶かして
11とし、−7,2に調整した培地)5ゴに1白金耳植
菌して、37℃で一晩振盪培養した。この培養液を無菌
水で希釈してLG寒天培地(LG培地に1.5 %寒天
全添加した培地)に塗布し、32℃で2日間培養した。
生じたコロニー100個を取シ、テトラサイクリン10
μ97klf含有するLG寒天培地に釣菌した。32℃
で2日間培養してテトラサイクリン感受性株を選択した
。得られた2株のテトラサイクリン感受性株について、
前記と同様なプラスミドの単離法によシブラスミドpA
G1の存在を調べた。その結果得られた2株のナト2サ
イクリン感受性株は、^ずれもプラスミドを保持してい
なかった。これらの一方の株を以後の形質転換実験の宿
主として用いた。
(形質転換)コリネバクテリウム・メラセコラ(Cor
ynebacterlum melassecolm 
) 22243(微工研条寄第560号)よシ前記の操
作で分離したプ2スミドキ、アート株を、前記半合成培
地で32℃、12時間振盪培養し、その培養液0.5m
f:同じ半合成培地5Qrnlに植菌して32℃で振盪
培養した。日立分光光度計(228型)で波長660 
nmにおける吸光度(OD)’i測測定、ODが0.2
になった時点で培養液ににニジリンGを0.3単位/プ
の濃度になるように添加した。これを更に32℃で1.
5時間培養を続けた。
その培養液よシ集菌し、R培地〔グルコース5y、カザ
ミノ酸10,9.酵母エキス10g。
K2HPO40,35g、K2HO40,15、li+
 、シュークロース1.37 g、N−トリス、(〕・
イドロキシメチル)メチル−2−アミノエタンスルホン
i (TES:N−Trim(hydroxym@th
yl) methyl −2−aminoethans
ulfonicaeid ) 5.73 p 、 Mg
Cl20.95 f! 。
CaC121−11Jを純水に溶かして11とし、Na
OHでpH7,2に調整した培地〕5Mに懸濁した。こ
の懸濁濁液4.51R1!に、3 mgt / rnl
濃度のりゾチウムを含有するR培地(ミリポアフィルタ
−で除菌した。)0、5ゴを添加して、35℃で5時間
静置反応させた。プロトプラスト化したa胞を7.00
 Orpm(4500g)、5℃、7分間で遠心分離し
て回収し、R培地5廓に懸濁した。同様の操作を更にも
う一度行った後、R培地51dK再懸濁してグロトプラ
スト菌液とし念。
前記実施例2− (1’)−■で得られたりガーゼ反応
液50μtと2倍濃度TSMC液(TSMC液はTES
 2S錫、シュークロース0.4 M、 MgCl21
0 m M。
CaCt230rrMを含み、NaOHで−7,2に調
整した水溶液である。)50μtとの混合液を上記グロ
トグラスト菌液0.5dK添加混合した。その後更にP
EG液(TSMC液Krリエチレングリコール6,00
0(Po1yethlena glyeol 6000
 ) k 40 %(一度に溶解する。)1.511L
ti添加してゆるやかに混和し、2分間室温で静置した
。その後R−PVP液〔R培地にポリビニ7’7ピロリ
ドン(PVP : Po1yvinylpyrroli
done ) 401 / l を添加する。〕5dを
添加して、4,000rpm(1800,li’)で1
o分間遠心分離して上澄液を除去した。同様の遠心分離
条件で洗浄操作を更にもう一度行った後、沈降したプロ
トプラストを0.5 m/のR−PVP液でゆるやかK
M濁した。3時間、30℃に保っり後、R−PVP液で
希釈し、一定f[ヲテトラサイクリ710μμ濃度を含
む再生培地(1層寒天培地を用いる。下層寒天培地は、
R培地にPVP 40 E/l  、寒天15ji/l
を添加して作表する。上層寒天培地は、PVP 401
/l  −寒天61/llt添加して作成する。プロト
プラスト懸濁液を溶けた上層寒天培地3罰と混合して、
下層寒天培地上に重層する。)に植菌し、32℃で4日
培養した。
出現したテトラサイクリン耐性形質転換株から任意に1
0株whび、テトラサイクリン10μy/一濃度を含む
LG寒天培地上で純化した後、実施例1の(1)でプラ
スミドpAG l′t−分離した方法にょシ、各菌株か
らグラスミドを分離した。各プラスミドDNA←←→に
対して、前記実施例1−(6)の方法によ)、各プラス
ミド分子中の各制限酵素切断部位を決定した。その結果
、プラスミドpAG 14を取得した。
このプラスミドDNA (i−用いて、前記と同様な方
法で、コリネバクテリウム・メラセコラ(微工研条寄第
560号)のプラスミドキュアート株を形質転換した。
得られたテトラサイクリン耐性株につめて、それらが保
有するプラスミドを解析した結果、それらのプラスミド
は、供与プラスミドと比べて、制限酵素切断様式で同一
と判定されるプラスミドであり友。
■プラスミド分子中 14からのテトラサイクリン耐性
遺伝子を含むDNA断片の分離。
前記実施例2−(1)−〇で基又したプラスミドpAG
 14のDNA 20μsに対して、100単位の制限
酵素BamHi 、Bglll fそれぞれ加えて、1
0 mM )リス(Trlg) −HCL (p[47
,4)、10 rnhl Mg5o4.50mMNaC
t、1mMmナノトレイトール(Dithiothre
itol)の緩衝液100ゴ中で、37℃にて2時間反
応させた。消化した試料は、前記実施例1−(6)の方
法によシ、1チアがロースグル電気泳動に供した。
ただし、ペゼスダ・リサーチ・ラゴラトリース社よシ購
入したLMPアガロース(Agaroie )を使用し
、4℃で電気泳動した。次に、エチソウムプロマイドで
染色j7たアガロースを紫外線照射下に置き、テトラサ
イクリン耐性遺伝子を含む約3.1.キロペースのDN
A断片の存在を確認し、その付近のアガロースゲルを切
シ出し友。同アガロースにその重量の3倍量のTE緩衝
液を加えて、65℃で10分間保持し、アガロースダル
を完全にとかした。次に、等容のフェノ−A/l−添加
して、攪拌の後、水層全回収した。同水層に等容のフェ
ノールクロロホルム(1:1)液を添加して、攪拌の後
、水層全回収した。同水層に等容のクロロホルムを添加
して、攪拌の後、水層を回収した。同水層に、酢酸ナト
リウムを最終濃度300mMになるように添加し、更に
2倍容のエタノールを加えて攪拌の後、−30℃にて3
時間保持した。その後、10、OOOrpm(9,OO
Og)で10分間遠心分離して、DNAの沈殿を回収し
、同沈殿を減圧乾燥した。
■プラスミド全解析 3の調製と制限酵素B amHI
処理 前記実施例2−(1)−■の方法によシ、コリネバクゾ
リウム・メラセコラ(Corynebacterium
から分離精製したプラスミドpAG 3のDNA 4μ
lに対して、20単位の制限酵素B&mHIを加えて、
10 mM )リス(Trim ) −HCl(pH7
,4)、10!uMMgS04.50 mM NaC1
、1rMジチオトレイト−/l/ (Dlthioth
reitol )の緩衝液100μl中で、37℃にて
2時間反応させた。そこへ等容のフェノール嚢クロロホ
ルム(1:1)液を添加して攪拌の後、水層を回収した
。更に等容のクロロホルムを添加して攪拌の後、水層を
回収した。そこへ酢酸ナトリウムを最終濃度300 m
M Kなるように加え、次に2倍容のエタノールを添加
して、−30℃にて3時間保持した後、12. OOO
rpm (8900g)で10分間遠心分離してDNA
の沈殿を回収し、これを減圧乾燥した。
■グラス°ミドpAG 50の取得 前記実施例2−(1)−■、■で調製したそれぞれのD
NA全量と3単位のT4ファーノDNA リガーゼとを
50 mM )リス(Trim ) −HCt(pH7
,4)、10rn!111MgC12,10mMジチオ
トレイトール(Dithiothreitol )、1
mFi’fスペルミノン(Spermldlne )、
1 mM ATP 、 0.1 m9 / MI BS
Aの緩衝液50μl中で、15℃にて一晩反応させた。
その後70℃にて10分間加熱して反応を停止させた。
回りが−ゼ反応液50μIk用いて、前記実施例2−(
1)−■と同じ形質転換操作によシコリネパクのテトラ
サイクリン耐性形質転換株を取得した。
ただし、再生培地による培養は、7日間とした。
得られ念テトラサイクリン耐性形質転換株について、前
記実施例2−(1)−■の方法によシ、6株の保有する
プラスミドを分離し、前記実施例1−(6)の方法によ
りそれぞれのプラスミド全解析し几結果、プラスミドp
AG 50 k取得することができた。
このプラスミドDNA ’i用論て、前記と同様な方法
で、コリネバクテリウム・メラセコラ(Coryneb
acterium melassecolm ) 80
1 (微工研条寄第558号)を、形質転換した。得ら
れたテトラサイクリン耐性形質転換株について、それら
が保有するプラスミド全解析した結果、それらのプラス
ミドは、供与プラスミドと比べて制限酵素切断様式で同
一と判定されるプラスミドであった。
(1)プラスミドpAG 50へのI CDH産生遺伝
子を含むDNA断片の組込み。
前記実施例2−(1)−■で調製したプラスミドpAG
 50のDNA 5μlに対して、制限酵素Sal l
を15単位加えて、50 mM Tri a−HCt(
pH7,4)、10 rnML MgSO4,100m
M NaC6の緩衝液60 pl中で、37℃にて2時
間反応させた。その後、70℃で10分間加熱して、反
応を停止させた。
この液に酢酸ナトリウムを最終濃度300mMになる様
に加え、2倍容のエタノールを添加して、−30℃にて
3時間保持した。次に12,000 rpm(8,90
0,F)で10分間遠心分離してDNA沈殿を回収し、
同沈殿を減圧乾燥した。得られた試料’i RAPT緩
衝液(50mM )リス(Tris)−HCt、 p)
18.4)200μlに溶解し、バクチリアル・アルカ
リ島ホスファターゼ(Baetariml mlkml
inephosphataJa ) (宝酒造株式会社
よシ購入)を1単位添加して65℃にて30分間反応さ
せた。更に該酵素を1単位添加して、65℃で30分間
反応させた。その後、反応液に等容のTNE緩衝液で飽
和したフェノールを加え、混合した後、12.00 O
rpm (8,9009)で10分間遠心分離して水層
を回収し、更にも91回同じ操作を繰シ返した。
次1/C水層に等容のフェノール・クロロホルム(1:
 1 、 v/v)液を添加して混合した後、12.0
0Orpm(8,900,li’ )で10分間遠心分
離し、水層を回収した。更に水層に等容のクロロホルム
を添加して攪拌した後、12.000 rpm(8,9
00,9)で10分間遠心分離し、水層を回収した。該
水層に酢酸ナトリウムを最終濃度300−になる様に加
え、2倍容のエタノールを添加し攪拌しt後、−30℃
にて3時間保持した。その後、12.00Orpm(8
,900,!?)で10分間遠心分離し、DNA沈殿を
回収した。これを減圧乾燥した。このDNA全量と前記
実施例1−(6)で鉤裂したDNA 1μgと3単位の
T4ファージDNAリガーゼにツポンジーン社よシ購入
)と全、50 mM トリス(Trlg ) −Hct
 (pH7;4 )、10 rnhl MgCl2.1
0mMジチオトレイトール(Dithiothrelt
ol)、1mMスペルミノン(Spermidine 
) 、  1 mM ATP 。
0.1ダ/rLlBsA(ベゼスダリサーチラ?ラトリ
ー社よシ購入)の緩衝液 50μ!中で、15℃にて一
晩反応させ念。その後、70℃にて10分間加熱するこ
とによシ、反応を停止させた。
(3) ICDH産生遺伝子を含有した複合プラスミド
pAG3001  の取得 前記実施例2−(2)で作成した組換え体DNAによシ
、コリネバクテリウム・メラセコラ (Corynebacterlum melassee
olm ) 801 (微工研条寄第558号)を形質
転換した。得られ念テトラサイクリン耐性形質転換株の
保有するプラスミドを解析することによシ、プラスミド
pAG 3001を取得した。更に、同プラスミド保持
菌株のI CDH比活性が強化されている事を確認した
。以下上記実験について詳しく説明する。
コリネバクテリウム・メラセコラ (Corynebacterium melaasec
olm ) 801 (微工研条寄第558号)を、前
記半合成培地で32℃、12時間振盪培養し、その培養
液0.5 Jを同じ半合成培地50dに植菌して32℃
で振盪培養した。
日立分光光度計(228型)で波長660 nmにおけ
る吸光度(ODi測定し、ODが0.2になり九時点で
培養液にペニシリンG ’e 0.3単位/ゴの濃度に
なるように添加した。これを更に32℃で1.5時間培
養を続けた。
その培養液よυ集菌し、R培地〔グルコース5I、カザ
ミノ酸10g、酵母エキス10g。
K2HPO40,35fi、 KH2PO40,15,
9、シュークロース1.37.IN−)リス(ハイドロ
キシメチル)メチル−2−7ミノエタンスルホン酸(T
ES : N−Trls (hydroxymethy
l ) methyl −2−aminoethans
ulfonlc acid ) 5.731 s Mg
Ctz0.95.!7、CaCZz 1.111を純水
に溶かしてlノとし、NaOHでpi−17,2に調整
した培地)5mJKili濁した。この懸濁濁液4.5
 mlに、3m97m1濃度のりゾチウムを含有するR
培地(ミリデアフィルターで除菌した。)0.511I
l!’i添加して、35℃で5時間静置反応させた。プ
ロトゲラスト化した細胞を7、000 rpn+ (4
500N )、5℃、7分間で遠心分離して回収し、R
培地5m1K懸濁した。同様の操作を更にもう一度行っ
た後、R培地5 rnlに再懸濁してプロトプラスト菌
液とした。
前記実施例2−(2)で得られたりガーゼ反応液50μ
ノと2倍濃度TSMC液(TSMC液は、TES 25
威、シ、−りo−ス0.4 M 、 MgCtz 10
 rrMi 。
CaC2230rrIj11!に含み、NaOHでp)
I 7.2に調整した水溶液である。)50μtとの混
合液を上記グロトプラス)S液0.5コに添加混合した
。その後更にPEG液(TSMC液にポIJ 、Z f
 L/ 7 fす:r−ル6,000(Po1yeth
ylene glycol 6000 ) k 40 
俤濃度に溶解する。)1.5m1z添加してゆるやかに
混和し、2分間室温で静置した。その後R−PVP液〔
R培地にIリピニルピロリドン(PVP : Po1y
vfnylpyrrolidon* ) 401 / 
l t’添加する。〕5WLt’i添加して、4,00
0rpm(1800g)で10分間遠心分離して上澄液
を除去し念。同様の遠心分離条件で洗浄操作を更にもう
一度行った後、沈降したプロトプラストを0,5dのR
−PVP液でゆるやかに懸濁し念。3時間、30℃忙保
った後、R−PVP液で希釈し、一定量をテトラサイク
リン10μI/d濃度を含む再生培地(重層寒天培地を
用^る。
下層寒天培地は、R培地にPVP 401/l  、寒
天159/11を添加して作表する。上層寒天培地は、
PVP40i/l、寒天61 / l ’fc m加シ
テ作製する。プロトプラスト懸濁液を溶けた上層寒天培
地3ゴと混合して、下層寒天培地上に重層する)に植菌
し、32℃で7日間培養した。
得られたテトラサイクリン耐性形質転換株を、テトラサ
イクリン10μ171tlf含むLG寒天培地(L−寒
天培地にグルコース5g/l’r添加した培地)上で純
化しt後、各菌株から前記実施例2−(1)の方法によ
シ、プラスミドを分離し、前記実施例1−(6)の方法
によ)それらのプラスミドを解析した。その結果、プラ
スミドpAG 3001 k取得し念。プラスミドpA
G 3001は、第8図に示L7を様に、プラスミドp
AG 50の制限酵素S&t l切断部位に、グルタミ
ン酸生産性コリネ型細菌由来のICDH産生遺伝子全含
む約3.4キロベースのDNA断片が組込まれた複合プ
ラスミドである。
(4)グラスミドpAG 3001保有菌株のICDH
活性の測定 プラスミドpAG 3001保有のコリネバクテリウム
働メラセコラ(Coryn@bact@riummel
asseco1m ) 801 (pAG 3001 
) f、テトラサイクリン10μfj7fnl含有L 
G IJン酸培地(L−プロスに、グルコース2 i 
/l 、 K2HPO40,7F1 /11 、 KH
2PO40,3,9/iiを加、tて−7,2に脚盤し
念培地)50ゴで、32℃にて一晩振盪培養した。この
培養液よシ集菌し、0.8 % NaC1水溶液2Qr
nlで2回洗浄後、MES緩衝液101dK懸濁した。
これを、ブラウン社製のMSKセルホモデナイザー(8
53021型)で処理し念後、14000rpm (2
0000j? )で20分間遠心分離して、細胞抽出液
(粗酵素液)を制動した。この細胞抽出液を用いたIC
DH活性の測定は、前記実施例1−(5)の方法によシ
行った。その結果、第2表に示した様に、プラスミドp
AG 3001保持菌株は、ベクターpAG 50保持
菌株やプラスミド非保持菌株に比べて、高1.−>IC
DHCD性を示した。尚、プラスミド非保持株の培養は
テトラサイクリン無添加で行った。
(エム丁宋白) 第2表 注1)第1表の注1)と同じ 注2) コリネバクテリウム・メラセコラ(Cor  
sbacteriummelagsecolm)  8
01 o本菌株は、微生物工業技術研究所に、微工研条
寄第558号とし、て寄託されている。
尚、本文中で用いた制限酵素の名称は、次の菌株から得
られる制限酵素の略称である。
EcoRI :エシェリヒア・コリ RY13(Esc
herichia colt RY13)flamHI
 : バチルス・アミロリクエファシェンスH(Bac
illulIamyloliquefaciena H
)Hae III:ヘモフィラス・エジプティウス(H
aemophllus aegyptius)Hlnd
Iff:ヘモフィラス・インフルエンザRd(Hmem
ophilus  1nfulsnzae  Rd)P
at I  :プロビデンシア・スチーアーティー16
4(Providencia 1tuartii 16
4)Sat Iストレグトマイセス・アルバスGXba
 l  :キサントモナス・パドリ(Xanthomo
nas badrii)(発明の効果) 本発明によシ、グルタミン酸生産性コリネ型細菌由来の
NADPHに特異的なICDH慶生遺伝子を含むDNA
断片を既存のベクターに組み込み、そのベクターの宿主
に移入することによシ、得られる宿主菌のICDH活性
を強化することができる。ICDH活性を増強するごと
によシ、生合成に2けるNADPHの関与する還元反応
を促進することができ、その結果その宿主菌による目的
物質の生合成の効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のプラスミドpAG 302の制限酵
素地図である。第2図は、本発明のプラスミドpAG 
303の制限酵素地図である。第3図は、本発明のプラ
スミドpAG 311の制限酵素地図である。第4図は
、プラスミドpAG 1の制限酵素地図である。第5図
は、プラスミドpAG3の制限酵素地図である。第6図
は、プラスミドpAG 14の制限酵素地図である。第
7図は、プラスミドpAG50の制限酵素地図である。 第8図は、本発明のプラスミドpAG 3001の制限
酵素地図である。 プラスミド分子の長さは、キロペース(kb )で表示
しである。図中記号は、発明の詳細な説明に記した制限
酵素名であシ、プラスミド上のその位置は、その制限酵
素切断部位を示す。その横に付し友数字は、第1図、第
2図、第3図、第4図、第5図、第6図、第7図、第8
図において、それぞれ制限酵素EcoRl 、 Eco
R■、 5atl 、 Xba l 。 Hlnd m + Xbal 、 BamHl 、 5
atlの切断部位を基準としたプラスミド上での位置を
、キロペースで表示したものである。第7図においてD
NA−(A)はプラスミドpAG 1由来のテトラサイ
クリン耐性遺伝子含有DNA断片である。 特許出願人 旭化成工業株式会社 第2図 ’)OLH5,4÷ノ 第3 口 第4図 Hind III(0−0/4.5) XI)(lIC2,47 第6図 第7図 第8図 手続補正書(自発) 昭和62年4月20日

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)グルタミン酸生産性コリネ型細菌由来のイソクエ
    ン酸デヒドロゲナーゼ(Isocitratedehy
    drogenase:ICDH)産生遺伝子を含むDN
    A断片。
  2. (2)該DNA断片が、コリネバクテリウム属細菌由来
    であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
    のDNA断片。
  3. (3)グルタミン酸生産性コリネ型細菌由来のイソクエ
    ン酸デヒドロゲナーゼ(Isocitratedehy
    drogenase:ICDH)産生遺伝子を含むDN
    A断片(A)と細胞内での自律複製に必要な遺伝子を含
    むDNA断片(B)とを含む組換え体DNA。
  4. (4)該DNA断片(A)が、コリネバクテリウム属細
    菌由来であることを特徴とする特許請求の範囲第(3)
    項記載の組換え体DNA。
  5. (5)該DNA断片(B)が、大腸菌の宿主ベクター系
    で用いられるベクターを含有することを特徴とする特許
    請求の範囲第(3)項記載の組換え体DNA。
  6. (6)該DNA断片(B)が、グルタミン酸生産性コリ
    ネ型細菌の宿主ベクター系で用いられるベクターを含有
    することを特徴とする特許請求の範囲第(3)項記載の
    組換え体DNA。
  7. (7)グルタミン酸生産性コリネ型細菌由来のイソクエ
    ン酸デヒドロゲナーゼ(Isocitratedehy
    drogenase:ICDH)産生遺伝子を含むDN
    A断片(A)と細胞内での自律複製に必要な遺伝子を含
    むDNA断片(B)とを含む組換え体DNAを保有した
    細胞。
  8. (8)該DNA断片(A)が、コリネバクテリウム属細
    菌由来であることを特徴とする特許請求の範囲第(7)
    項記載の細胞。
  9. (9)該DNA断片(B)が、大腸菌の宿主ベクター系
    で用いられるベクターを含有することを特徴とする特許
    請求の範囲第(7)項記載の細胞。
  10. (10)該DNA断片(B)が、グルタミン酸生産性コ
    リネ型細菌の宿主ベクター系で用いられるベクターを含
    有することを特徴とする特許請求の範囲第(7)項記載
    の細胞。
  11. (11)該細胞が、エシェリヒア属細菌であることを特
    徴とする特許請求の範囲第(7)項記載の細胞。
  12. (12)該細胞が、コリネバクテリウム属細菌であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(7)項記載の細胞。
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