JPS62181789A - バチルスの制御領域のクロ−ニング及び解析のためのプラスミド - Google Patents
バチルスの制御領域のクロ−ニング及び解析のためのプラスミドInfo
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-
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- 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
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
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- C12N15/625—DNA sequences coding for fusion proteins containing a sequence coding for a signal sequence
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12N15/75—Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Bacillus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の分野)
プラスミドは、グラム陽性細菌、特にバチルス(Bac
illus)中の遺伝子の制御領域を単離し、評価する
のに提供される。合成制御領域は、便利な制限部位と組
合せて提供され、これにより、バチルス(Bacill
us)中で機能する、プロモーター配列、リボソーム結
合部位配列及びシグナル配列の少なくとも1つを含む種
々のカセットを作ることができ、これらのうちの1つ以
上の領域を評価すべき領域と置換することができる。多
数の制限部位は、1つの領域の他の領域への置換を容易
にする。
illus)中の遺伝子の制御領域を単離し、評価する
のに提供される。合成制御領域は、便利な制限部位と組
合せて提供され、これにより、バチルス(Bacill
us)中で機能する、プロモーター配列、リボソーム結
合部位配列及びシグナル配列の少なくとも1つを含む種
々のカセットを作ることができ、これらのうちの1つ以
上の領域を評価すべき領域と置換することができる。多
数の制限部位は、1つの領域の他の領域への置換を容易
にする。
(発明の背景)
微生物において遺伝子操作技術を使用するのに、大腸菌
以後、バチルス属も近年の発展的研究課題となってきて
いる。例えば、“遺伝子発現の実験操作”(アカデミツ
ク・プレス、33〜51頁、1983年)におけるドウ
ブナウ(Dubnau)及び、“バイオテクノロジー及
び遺伝子操作”(Biotechnology and
Genetic Engineering) 、2巻
、126〜155頁(1984)におけるトイ(Doi
)の報告を参照せよ。バチルスは現在、発酵工業におい
て長い期間にわたって利用されている。
以後、バチルス属も近年の発展的研究課題となってきて
いる。例えば、“遺伝子発現の実験操作”(アカデミツ
ク・プレス、33〜51頁、1983年)におけるドウ
ブナウ(Dubnau)及び、“バイオテクノロジー及
び遺伝子操作”(Biotechnology and
Genetic Engineering) 、2巻
、126〜155頁(1984)におけるトイ(Doi
)の報告を参照せよ。バチルスは現在、発酵工業におい
て長い期間にわたって利用されている。
バチルスは、安価な基礎物質で良好の生育を示し、大腸
菌と異なり、いかなる内毒素も産生じないというような
多くの利点をもつ。さらに、バチルスは生育培地中にタ
ンパク質を分泌することができ、特にプロテアーゼやア
ミラーゼのようなある種の酵素がバチルスにより、しば
しば大量に産生される。これらの酵素は、発酵培地から
比較的安価にそして容易に単離することができる。
菌と異なり、いかなる内毒素も産生じないというような
多くの利点をもつ。さらに、バチルスは生育培地中にタ
ンパク質を分泌することができ、特にプロテアーゼやア
ミラーゼのようなある種の酵素がバチルスにより、しば
しば大量に産生される。これらの酵素は、発酵培地から
比較的安価にそして容易に単離することができる。
同種もしくは異種ペプチドの産生に対する宿主としての
バチルスの魅力のために、興味あるペプチドの効果的な
翻訳及び分泌を促す、転写及び翻訳の制御と会合してい
る特別な配列を利用できることは実質的な商業的興味を
そそる。それゆえ、その配列の効果的なスクリーニング
を促すであろう、バチルスもしくはその他のもの由来の
これらの配列を単離し、そして解析する方法に実質的な
興味がもたれる。
バチルスの魅力のために、興味あるペプチドの効果的な
翻訳及び分泌を促す、転写及び翻訳の制御と会合してい
る特別な配列を利用できることは実質的な商業的興味を
そそる。それゆえ、その配列の効果的なスクリーニング
を促すであろう、バチルスもしくはその他のもの由来の
これらの配列を単離し、そして解析する方法に実質的な
興味がもたれる。
(関連文献の記述)
S、オーレウス(S、 aureus)のためのプラス
ミドは、枯草菌(B、 5ubtilis)中、染色体
外に維持されうる。(アーリッヒ(Ehrlich)、
プロシーディンゲス・イン・ナショナル・アカデミ−・
オブ・サイエンス、(Proc、Natl、 Acad
、Sci、)アメリカ、(1977年)、74巻、16
80〜1682頁)。
ミドは、枯草菌(B、 5ubtilis)中、染色体
外に維持されうる。(アーリッヒ(Ehrlich)、
プロシーディンゲス・イン・ナショナル・アカデミ−・
オブ・サイエンス、(Proc、Natl、 Acad
、Sci、)アメリカ、(1977年)、74巻、16
80〜1682頁)。
種々の真核及び原核生物の異種タンパク質が、通常は低
い発現レベルではあるが、枯草菌(B。
い発現レベルではあるが、枯草菌(B。
5ubtilis)にクローン化されている。例えば、
ジャーナル・オブ・バタテリオロジー(J。
ジャーナル・オブ・バタテリオロジー(J。
Bacteriol、) 、162巻521〜528頁
(1985年)のコバセビック等(Kovacevic
et al)、同誌、157巻718〜726頁(1
984年)のサウンダ−x (Saunders)等、
1984年、アメリカ、スタンフォードにおける第3回
バチルスの遺伝学とバイオテクノロジーに関する国際会
議におけるオームラ(Ohmura)等、FEMSレタ
ー(Letters)、23巻、65〜70頁(198
4年)のラン・トス) レム(Lundstri5m)
、ジーン(Gene) 22巻、229〜235頁(1
983年)のパルバ(palva)等、ウィルス・リサ
ーチ(Virus Res、) 2巻、69〜83頁
(1985年)のランドストレム(Lundstr’6
m)等、ネーチ+ −(Nature) 293巻4
81〜483頁(1981年)のハープイー()tar
dy)等、ネーチ+ −(Nature) 302巻
543〜545頁(1983年)のモスバク(Mo s
b a c h)等、N5C3er、4巻、254〜
261頁(1982年)のチャング(Chang)等、
ジー7 (Gene) 16巻199〜206頁(1
981年)のウィリアムス(Williams)等、及
びモレキユラー・アンド・ジェネラル、ジェネティクx
(Mol、 Gen、Genet、)195巻246
〜251頁(1984年)のフロック(Flock)等
の報告を参照せよ。
(1985年)のコバセビック等(Kovacevic
et al)、同誌、157巻718〜726頁(1
984年)のサウンダ−x (Saunders)等、
1984年、アメリカ、スタンフォードにおける第3回
バチルスの遺伝学とバイオテクノロジーに関する国際会
議におけるオームラ(Ohmura)等、FEMSレタ
ー(Letters)、23巻、65〜70頁(198
4年)のラン・トス) レム(Lundstri5m)
、ジーン(Gene) 22巻、229〜235頁(1
983年)のパルバ(palva)等、ウィルス・リサ
ーチ(Virus Res、) 2巻、69〜83頁
(1985年)のランドストレム(Lundstr’6
m)等、ネーチ+ −(Nature) 293巻4
81〜483頁(1981年)のハープイー()tar
dy)等、ネーチ+ −(Nature) 302巻
543〜545頁(1983年)のモスバク(Mo s
b a c h)等、N5C3er、4巻、254〜
261頁(1982年)のチャング(Chang)等、
ジー7 (Gene) 16巻199〜206頁(1
981年)のウィリアムス(Williams)等、及
びモレキユラー・アンド・ジェネラル、ジェネティクx
(Mol、 Gen、Genet、)195巻246
〜251頁(1984年)のフロック(Flock)等
の報告を参照せよ。
経済的に許容できる発現レベルに到達するために、その
クローニングシステムに改良を加える必要がある。これ
に関連して、特に、異種遺伝子の転写効率を改善するた
めのプロモーターの修正、翻訳効率を改善するためのリ
ボソーム結合部位(シャイン・ダルガルノ)の修正、そ
して望ましい異種タンパク質産物の分泌を改善するため
のシグナル配列の修正に考慮が払われうる。
クローニングシステムに改良を加える必要がある。これ
に関連して、特に、異種遺伝子の転写効率を改善するた
めのプロモーターの修正、翻訳効率を改善するためのリ
ボソーム結合部位(シャイン・ダルガルノ)の修正、そ
して望ましい異種タンパク質産物の分泌を改善するため
のシグナル配列の修正に考慮が払われうる。
野生の遺伝子よりはむしろ、1つの遺伝子に、合成もし
くは天然のプロモーターを結合するための種々の提案が
なされてきている。例えば、ジャーナル・オブ・バタテ
リオロジ−(J、 Bacteriol、 )146巻
1162〜1165頁(1981年)ウィリアムス(W
illiams)等、ジーン(Gene)、22巻47
〜57頁(1983年)のプラスミドpPL603に関
して述べたショナー(Schoner)等、ネーチャー
(Nature) 294巻309〜311頁(1
981年)のゴールドファーブ(Goldfarb )
等(プラスミドpGR71)、ジー7 (Gene)
26巻313〜315頁(1983年)のバンド(B
and)等(プラスミドpCPP 3−4 ) 、及び
ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−(J、Bacte
riol、)157巻965〜967頁(1984年)
のドネリー(Donelly)とソネンシェイ7 (S
onnenshe+n)(プラスミドpcED 6 )
の報告を参照せよ。
くは天然のプロモーターを結合するための種々の提案が
なされてきている。例えば、ジャーナル・オブ・バタテ
リオロジ−(J、 Bacteriol、 )146巻
1162〜1165頁(1981年)ウィリアムス(W
illiams)等、ジーン(Gene)、22巻47
〜57頁(1983年)のプラスミドpPL603に関
して述べたショナー(Schoner)等、ネーチャー
(Nature) 294巻309〜311頁(1
981年)のゴールドファーブ(Goldfarb )
等(プラスミドpGR71)、ジー7 (Gene)
26巻313〜315頁(1983年)のバンド(B
and)等(プラスミドpCPP 3−4 ) 、及び
ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−(J、Bacte
riol、)157巻965〜967頁(1984年)
のドネリー(Donelly)とソネンシェイ7 (S
onnenshe+n)(プラスミドpcED 6 )
の報告を参照せよ。
しかし、これらのプラスミドは、それらが相当大きく、
そして僅か1又は2ケのプロモーター挿入部位しか含ん
でいないという欠点をもっている。
そして僅か1又は2ケのプロモーター挿入部位しか含ん
でいないという欠点をもっている。
さらに、それらは全んどすべて、指示酵素としてクロラ
ムフェニコール・アセチル惨トランスフェラーゼに基づ
くものであり、誘導シャイン・ダルガルボ配列(pPL
603)、もしくは不活性シャイン・ダルガルボ配列(
pGR71)を含んでいる。
ムフェニコール・アセチル惨トランスフェラーゼに基づ
くものであり、誘導シャイン・ダルガルボ配列(pPL
603)、もしくは不活性シャイン・ダルガルボ配列(
pGR71)を含んでいる。
結果的に、融合タンパク質が、クロラムフェニコール・
アセチル−トランスフェラーゼと共に形成されたとき、
換言すれば、バチルスのシャイン、ダルガルボ配列もと
もにクローン化され、しかもその読み枠が、クロラムフ
ェニコール・アセチル・トランスフェラーゼと同じであ
るならば、プロモーターを単離することができる。
アセチル−トランスフェラーゼと共に形成されたとき、
換言すれば、バチルスのシャイン、ダルガルボ配列もと
もにクローン化され、しかもその読み枠が、クロラムフ
ェニコール・アセチル・トランスフェラーゼと同じであ
るならば、プロモーターを単離することができる。
シャイン・ダルガルノ配列及び開始コドンに関する議論
に対しては、エンボ・ジャーナル(E’lB口J、)3
巻623〜629頁(1984年)のフイ(H旧)等、
DNA、2巻231〜235頁(1983年)のデーボ
ーア(De、 Boer)等、バイオケミストリー・ソ
サイヤティー、シンポジウム(8iochem、 So
c、Symp、) 48巻、233〜245頁(198
4年)のバンド(Band)及びヘナー(Henner
)の報告及びEPA116411号を参照せよ。
に対しては、エンボ・ジャーナル(E’lB口J、)3
巻623〜629頁(1984年)のフイ(H旧)等、
DNA、2巻231〜235頁(1983年)のデーボ
ーア(De、 Boer)等、バイオケミストリー・ソ
サイヤティー、シンポジウム(8iochem、 So
c、Symp、) 48巻、233〜245頁(198
4年)のバンド(Band)及びヘナー(Henner
)の報告及びEPA116411号を参照せよ。
ジー7 (Gene) 、36巻211〜213頁(1
985年)のスタンセンス(Stanssens)等は
シャイン・ダルガルノ領域の上流の配列の修正の効果を
述べている。ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(
J、 Biochem、)、93巻927〜930頁
(1983年)のイワクラ(Iwakura)等はdh
fr遺伝子を採用したプラスミド・ベクターの構築につ
いて述べている。アグルカルチュラル・アンド・バイオ
ロジカル・ケミストリー(Agriculturala
nd Biological Chemistry)
、48巻、3145〜3146頁(1984年)は、P
、アエルジノサ(P、aeruginosa)における
プロモーター・クローニング・ベクターの構築について
述べている。
985年)のスタンセンス(Stanssens)等は
シャイン・ダルガルノ領域の上流の配列の修正の効果を
述べている。ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(
J、 Biochem、)、93巻927〜930頁
(1983年)のイワクラ(Iwakura)等はdh
fr遺伝子を採用したプラスミド・ベクターの構築につ
いて述べている。アグルカルチュラル・アンド・バイオ
ロジカル・ケミストリー(Agriculturala
nd Biological Chemistry)
、48巻、3145〜3146頁(1984年)は、P
、アエルジノサ(P、aeruginosa)における
プロモーター・クローニング・ベクターの構築について
述べている。
ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(J。
Biochem、) 、95巻、87〜93頁(198
4年)のオームラ(Ohmura)等は、アルファーア
ミラーゼのプロモーターとシグナル配列を使用した枯草
菌(B、 5ubtilis)の分泌ベクターシステム
について述べている。ジー7 (Gene) 、15巻
、297〜305頁(1981年)のエンガーーバルク
(Enger−Valk)等はプロモーターをクローニ
ングするためのベクターについて述べている。ジェネチ
力(Genetika) (モスクワ)、17巻21
00〜2104頁(1981年)のツォイ(Tsoi)
等は、大腸菌細胞におけるB、スワングシエンシス(B
、thuringsiensis)のD N Aのプロ
モーター断片のクローニングと発現について述べている
。
4年)のオームラ(Ohmura)等は、アルファーア
ミラーゼのプロモーターとシグナル配列を使用した枯草
菌(B、 5ubtilis)の分泌ベクターシステム
について述べている。ジー7 (Gene) 、15巻
、297〜305頁(1981年)のエンガーーバルク
(Enger−Valk)等はプロモーターをクローニ
ングするためのベクターについて述べている。ジェネチ
力(Genetika) (モスクワ)、17巻21
00〜2104頁(1981年)のツォイ(Tsoi)
等は、大腸菌細胞におけるB、スワングシエンシス(B
、thuringsiensis)のD N Aのプロ
モーター断片のクローニングと発現について述べている
。
モレキュラー・アンド・ジェネラル・ジェネティクス(
Mo1.Gen、Genet、) 135巻、339
〜346頁(1982)のモラ7 (!、1oran)
等は、枯草菌(8,5ubtilis)における転写及
び翻訳の開始の信号となるヌクレオチド配列について述
べている。また、EPA 134048号も参照せよ。
Mo1.Gen、Genet、) 135巻、339
〜346頁(1982)のモラ7 (!、1oran)
等は、枯草菌(8,5ubtilis)における転写及
び翻訳の開始の信号となるヌクレオチド配列について述
べている。また、EPA 134048号も参照せよ。
(発明の要約)
新規なり N A配列及び配列組合せが、バチルス中で
プロモーターとして機能しく尋るDNA配列の単離のた
めに提供される。該配列は、機能的シグナル配列を含む
構造遺伝子及び合成リボソーム結合部位によって特徴付
けられる。構造遺伝子によってコードされる遺伝子産生
物は、シグナル配列の援助によって、宿主生物から分泌
される。その活性は、利用可能な1カ所切断(un 1
que)制限部位の1つを好ましくは用いて、容易に分
析できる。
プロモーターとして機能しく尋るDNA配列の単離のた
めに提供される。該配列は、機能的シグナル配列を含む
構造遺伝子及び合成リボソーム結合部位によって特徴付
けられる。構造遺伝子によってコードされる遺伝子産生
物は、シグナル配列の援助によって、宿主生物から分泌
される。その活性は、利用可能な1カ所切断(un 1
que)制限部位の1つを好ましくは用いて、容易に分
析できる。
ただし、該リボソーム結合部位の上流にはDNAフラグ
メントが挿入されている。上記配列は、さらに転写、翻
訳及び分泌に関する制限領域、及びこれらの領域を広げ
る1力所切断制限部位の存在によって交換し得る構造遺
伝子自身によって特徴付けられる。
メントが挿入されている。上記配列は、さらに転写、翻
訳及び分泌に関する制限領域、及びこれらの領域を広げ
る1力所切断制限部位の存在によって交換し得る構造遺
伝子自身によって特徴付けられる。
pFROM54は、適正な配列と間隔のプロモーターの
存否に関するフラグメントのスクリーニングに有用なプ
ロモーターのないプラスミドである。
存否に関するフラグメントのスクリーニングに有用なプ
ロモーターのないプラスミドである。
(特別な具体例の記述)
制御ドメインが存在する新しいDNA配列が与えられた
。そのドメインは、機能的要素のサブユニットと同様に
、ドメインの個々の機能要素の挿入及び交換が許される
。そのドメインは、オペレーター、エンハンサ−、アク
チベーター、又はそれに類するような、制御に影響を与
える要素を含む、翻訳及び転写制御要素を供給する。特
に興味深いものは、転写の制御、翻訳の制御、リボソー
ム結合部位及び開始コドンの両方、分泌のためのシグナ
ル配列、及び、好ましくはシングル配列を有する読み枠
中の構造遺伝子(該シングル配列はペプチド開裂のため
の処理シグナルを含むかあるいは含まない)を提供する
ドメインである。
。そのドメインは、機能的要素のサブユニットと同様に
、ドメインの個々の機能要素の挿入及び交換が許される
。そのドメインは、オペレーター、エンハンサ−、アク
チベーター、又はそれに類するような、制御に影響を与
える要素を含む、翻訳及び転写制御要素を供給する。特
に興味深いものは、転写の制御、翻訳の制御、リボソー
ム結合部位及び開始コドンの両方、分泌のためのシグナ
ル配列、及び、好ましくはシングル配列を有する読み枠
中の構造遺伝子(該シングル配列はペプチド開裂のため
の処理シグナルを含むかあるいは含まない)を提供する
ドメインである。
その構築物は、バチルスのσ5S、σ34、σ32、σ
29、σ28又は他のRNAポリメラーゼに結合する選
ばれたプロモーター配列を含み、ベクターへの導入及び
切り出しのために便利な制限部位を含んでいる。また、
多くの便利な制限部位をもつ、シャインダルガルノ配列
を含み、ベクターへの導入及びそれからの切り出しが可
能となっている。
29、σ28又は他のRNAポリメラーゼに結合する選
ばれたプロモーター配列を含み、ベクターへの導入及び
切り出しのために便利な制限部位を含んでいる。また、
多くの便利な制限部位をもつ、シャインダルガルノ配列
を含み、ベクターへの導入及びそれからの切り出しが可
能となっている。
分泌のためのシグナル配列は、下流の挿入と同様に、そ
して、目的の構造遺伝子のシグナル配列の読み枠で、そ
のシグナル配列の挿入や切り出しのだめの制限部位が与
えられている。
して、目的の構造遺伝子のシグナル配列の読み枠で、そ
のシグナル配列の挿入や切り出しのだめの制限部位が与
えられている。
複製システムPUBIIOと同様に、便利なバチルスf
f1llシステムが用いられる。市販のベクターは、通
常、例えば、カナマイシン、クロラムフ工二コーノペテ
トラサイクリン、ストレプトマイシン、その他のような
抗生物質、重金属又はそれに類するような細胞毒性の物
質に対する耐性を与えるか、もしくは、栄養要求性の宿
主に相補性を与える、選択のためのマーカーを含んでい
る。1つ以上のマーカーが共存することもあるし、特に
シャトルベクターが用いられているときは、そのベクタ
ーは、2つ以上の宿主で複製が可能である。
f1llシステムが用いられる。市販のベクターは、通
常、例えば、カナマイシン、クロラムフ工二コーノペテ
トラサイクリン、ストレプトマイシン、その他のような
抗生物質、重金属又はそれに類するような細胞毒性の物
質に対する耐性を与えるか、もしくは、栄養要求性の宿
主に相補性を与える、選択のためのマーカーを含んでい
る。1つ以上のマーカーが共存することもあるし、特に
シャトルベクターが用いられているときは、そのベクタ
ーは、2つ以上の宿主で複製が可能である。
便利なことに、そのベクターは、大腸菌(p、coli
)における複製のための複製システムを含むこともでき
、その構築物の形成に含まれる各操作ステップの後に、
そのDNAのクローニング及び拡張が可能である。
)における複製のための複製システムを含むこともでき
、その構築物の形成に含まれる各操作ステップの後に、
そのDNAのクローニング及び拡張が可能である。
バチルス種のうちの適した宿主微生物は、枯草菌(B、
5ubtilis)、B、リチsニホルミス(B。
5ubtilis)、B、リチsニホルミス(B。
1icheniformis)、B、アミロリクエファ
シェンス(B、amyloliquefaciens)
、B、ステアロサーモフィラス(8,stearot
hermophylus)である。
シェンス(B、amyloliquefaciens)
、B、ステアロサーモフィラス(8,stearot
hermophylus)である。
特別な制御領域又はシグナル配列を与える、本配列の少
なくとも1つ、望ましくは2つが、評価される配列と組
合わされて用いられる。考えられる最初の配列としては
、プロモーター配列がある。
なくとも1つ、望ましくは2つが、評価される配列と組
合わされて用いられる。考えられる最初の配列としては
、プロモーター配列がある。
この領域は、σ’−RNAポリメラーゼの結合に関係し
ている。ここでXは、以前に示されたRNAポリメラー
ゼのうちどれに当るかを意味している。
ている。ここでXは、以前に示されたRNAポリメラー
ゼのうちどれに当るかを意味している。
その配列は合成されるときもあるし、野生型のものであ
るかもしれない。例えば、σ”−RNAポリメラーゼに
対する、1つの合成プロモーターは、次の配列をもって
いる。
るかもしれない。例えば、σ”−RNAポリメラーゼに
対する、1つの合成プロモーターは、次の配列をもって
いる。
AATTCTTGACAAAGCTTCTCGAGAC
TGATATAATGAGCTGAACTGTTTCG
AAGAGCTCTGACTATATTACσ5s−R
NAポリメラーゼにより認識される、本合成配列は、い
くつかの重要な特徴を有しており、制限酵素HindI
[I又はXholによる消化により、各々−10領域、
−35領域の個々の置換が可能となっている。その全合
成プロモーターは、εco R1とSst Iの消化に
より置換することができる。
TGATATAATGAGCTGAACTGTTTCG
AAGAGCTCTGACTATATTACσ5s−R
NAポリメラーゼにより認識される、本合成配列は、い
くつかの重要な特徴を有しており、制限酵素HindI
[I又はXholによる消化により、各々−10領域、
−35領域の個々の置換が可能となっている。その全合
成プロモーターは、εco R1とSst Iの消化に
より置換することができる。
σ”−RNAポリメラーゼに対する第2の合成プロモー
ターは、次のような配列をもっている。
ターは、次のような配列をもっている。
AATTCAGGATTTATGAAGCTTCTCG
AGGGAATTGTTTGAGCTGTCCTAAA
TACTTCGAAGAGCTCCCTTAACAAA
にの配列は、σ”−RNAポリメラーゼのプロモーター
のときに述べたのと同様の利点をもっている。
AGGGAATTGTTTGAGCTGTCCTAAA
TACTTCGAAGAGCTCCCTTAACAAA
にの配列は、σ”−RNAポリメラーゼのプロモーター
のときに述べたのと同様の利点をもっている。
その他のよく用いられるプロモーターには、1985年
11月5日に699.85号としてCBSに保管された
;プラスミドpPROM3−4c中にみられる野生型プ
ロモーターのような、野生型プロモーターがあり、その
プロモーターはB、リチェニホルミス(B、、lich
eniformis )由来の染色体プロモーター配列
をもつ。上記プラスミドは、プラスミドpPROM54
から誘導されたものであり、そこでは、B、リチェニホ
ルミス (B、、 licMniformis )のブ0%−タ
ーの挿入が、本来のプロモーター及びシャイン・ダルガ
ルノ配列をもつプラスミドpGB33と比較したとき、
枯草菌中でのアルファ・アミラーゼ産出が35%増加さ
せた。バクテリオファージのプロモーター配列から誘導
される、もう1つのプロモーターが、1986年11月
5日、CBSの第699.85号に保管されたプラスミ
ド9FROM 5PO2中に存在する。このプラスミ
ドも、プラスミドpPL608由来のバクテリオファー
ジの配列中のプロモーター配列を挿入することによって
、プラスミドpPROM54から誘導したものであり、
前述の1981年のウィリアムス(Williams)
等により報告されている。そのバクテリオファージの挿
入は、天然のプロモーターより、枯草菌中でのアルファ
・アミラーゼ産出が37%増加させる。
11月5日に699.85号としてCBSに保管された
;プラスミドpPROM3−4c中にみられる野生型プ
ロモーターのような、野生型プロモーターがあり、その
プロモーターはB、リチェニホルミス(B、、lich
eniformis )由来の染色体プロモーター配列
をもつ。上記プラスミドは、プラスミドpPROM54
から誘導されたものであり、そこでは、B、リチェニホ
ルミス (B、、 licMniformis )のブ0%−タ
ーの挿入が、本来のプロモーター及びシャイン・ダルガ
ルノ配列をもつプラスミドpGB33と比較したとき、
枯草菌中でのアルファ・アミラーゼ産出が35%増加さ
せた。バクテリオファージのプロモーター配列から誘導
される、もう1つのプロモーターが、1986年11月
5日、CBSの第699.85号に保管されたプラスミ
ド9FROM 5PO2中に存在する。このプラスミ
ドも、プラスミドpPL608由来のバクテリオファー
ジの配列中のプロモーター配列を挿入することによって
、プラスミドpPROM54から誘導したものであり、
前述の1981年のウィリアムス(Williams)
等により報告されている。そのバクテリオファージの挿
入は、天然のプロモーターより、枯草菌中でのアルファ
・アミラーゼ産出が37%増加させる。
これら種々のプロモーター配列は、バチルス宿主中での
プロモーター効率を測定することを目的にして、種々の
生物から由来する他のプロモーター配列と置換される。
プロモーター効率を測定することを目的にして、種々の
生物から由来する他のプロモーター配列と置換される。
このように、合成又は天然の、プロモーター配列もしく
は、−10領域又は−35領域のコンセンサス配列のよ
うなプロモークー配列の領域が、本発明に従って与えら
れる他の1つ以上の配列に、そのような配列を連結する
ことにより、評価する目的で組み込まれる。
は、−10領域又は−35領域のコンセンサス配列のよ
うなプロモークー配列の領域が、本発明に従って与えら
れる他の1つ以上の配列に、そのような配列を連結する
ことにより、評価する目的で組み込まれる。
次の興味ある領域は、シャイン・ダルガルノ配列又はリ
ボゾーム結合領域である。この目的に対し、うまく用い
ることができる合成領域は次の配列をもっている。
ボゾーム結合領域である。この目的に対し、うまく用い
ることができる合成領域は次の配列をもっている。
GへTCCへ人GGAGGTへへT
GTTCCTC[:へCTAGATC
本発明で用いられる第3の配列は、成熟したアルファ・
アミラーゼをコードする領域、もしくは、ハイブリッド
遺伝子を作るべく他の遺伝子にうまく結合した、アルフ
ァ・アミラーゼのシグナル配列である。便利な制限部位
が、アルファ・アミラーゼのシグナル配列と、アルファ
・アミラーゼ遺伝子の他の部分の間に与えられ、成熟し
たアルファ・アミラーゼをコードする領域の置換が可能
となっている。
アミラーゼをコードする領域、もしくは、ハイブリッド
遺伝子を作るべく他の遺伝子にうまく結合した、アルフ
ァ・アミラーゼのシグナル配列である。便利な制限部位
が、アルファ・アミラーゼのシグナル配列と、アルファ
・アミラーゼ遺伝子の他の部分の間に与えられ、成熟し
たアルファ・アミラーゼをコードする領域の置換が可能
となっている。
用いられるそのフラグメントの各々は、個々のフラグメ
ントの導入と切り出しを許す1つ以上の制限お位を供給
する。このように、ポリリンカー又は、好ましくは1ケ
所切断制限部位である、1つ以上の制限部位が、便利な
配列の挿入又は切り出しのために、それら領域内及び領
域間に存在する。通常、そのポリリンカーは、少なくと
も2ケの制限部位をもち、通常は約6ケ以上の制限部位
はもたず、さらに一般的には約4ケ以上の制限部位は有
さず、しばしば、1ケ所切断制限部位である。典型的な
制限酵素認識部位は従来から示されているものである。
ントの導入と切り出しを許す1つ以上の制限お位を供給
する。このように、ポリリンカー又は、好ましくは1ケ
所切断制限部位である、1つ以上の制限部位が、便利な
配列の挿入又は切り出しのために、それら領域内及び領
域間に存在する。通常、そのポリリンカーは、少なくと
も2ケの制限部位をもち、通常は約6ケ以上の制限部位
はもたず、さらに一般的には約4ケ以上の制限部位は有
さず、しばしば、1ケ所切断制限部位である。典型的な
制限酵素認識部位は従来から示されているものである。
本発明の構築物は、従来の方法に従って調製することが
できる。上記領域を他の配列で置換することは、そのよ
うな他の配列の修正を必要とするかもしれない。その修
正とは、制限部位の導入又は除去を起こす、リンカ−、
アダプター、試験管内突然変異、リセクション、修復、
プライマー修復、又はそれに類するものの使用、修正し
た末端、その他のものを含んでいる。各々の操作の後、
通常は、大腸菌(ε、coli)のような便利な宿主中
で、その新しい構築物をクローン化し、その新しい構築
物を単離し、制限地図、配列決定又はそれに類するもの
で、正しい配列の存在を確かめることが望ましい。ひと
たび、その構築物が完成してしまえば、それは、バチル
ス宿主中での複製を可能にするベクターに移されるか、
さもなくば、大腸菌(E、 coli )中でのクロー
ニング及び、バチルス宿主への直接移すことができるよ
う、シャトルベクターが、その構築物に使用される。
できる。上記領域を他の配列で置換することは、そのよ
うな他の配列の修正を必要とするかもしれない。その修
正とは、制限部位の導入又は除去を起こす、リンカ−、
アダプター、試験管内突然変異、リセクション、修復、
プライマー修復、又はそれに類するものの使用、修正し
た末端、その他のものを含んでいる。各々の操作の後、
通常は、大腸菌(ε、coli)のような便利な宿主中
で、その新しい構築物をクローン化し、その新しい構築
物を単離し、制限地図、配列決定又はそれに類するもの
で、正しい配列の存在を確かめることが望ましい。ひと
たび、その構築物が完成してしまえば、それは、バチル
ス宿主中での複製を可能にするベクターに移されるか、
さもなくば、大腸菌(E、 coli )中でのクロー
ニング及び、バチルス宿主への直接移すことができるよ
う、シャトルベクターが、その構築物に使用される。
バチルス(Bacillus )中のプロモーター領域
の機能のためのDNAフラグメントをスクリーニングす
るためのフィッシング(fishing )プラスミド
の構造に特別の興味がある。このフィッシングプラスミ
ドは、プロモーター領域を検出するための2つの必要領
域を有する。第一の領域はプロモータースクリーニング
領域であり、第2の領域は、形質転換体選択領域である
。スクリーニング領域は、転写の方向にあり、1又は複
数の1力所切断制限部位、通常は6未満の制限部位を有
し、かつ転写禁止活性が欠失している約4〜toobp
の領域を含む。制限部位領域よりも下流は、約5〜50
bpのリボソーム結合部位領域であり、シャインーダル
ガルノ(Shine−Dalgarno) :l :/
−(! 7サス(consensus )配列の一端に
非コードヌクレオチドを含んでいる。この配列は天然に
より生じるものでもよく、又合成でもよい。リボゾーム
結合領域の次に、分泌のためのシグナル配列を有する構
造遺伝子が続いている。この構造遺伝子は、内因性宿主
物質からの重大な干渉の可能性なしに、簡単な化学反応
により容易に検出できる生産物を表示する。アミラーゼ
とヨー素の組合せにより検出できるα−アミラーゼに特
別興味があり、ここで、色の消失によりα−アミラーゼ
の発現及び制限部位領域のプロモーターの存在が示され
る。
の機能のためのDNAフラグメントをスクリーニングす
るためのフィッシング(fishing )プラスミド
の構造に特別の興味がある。このフィッシングプラスミ
ドは、プロモーター領域を検出するための2つの必要領
域を有する。第一の領域はプロモータースクリーニング
領域であり、第2の領域は、形質転換体選択領域である
。スクリーニング領域は、転写の方向にあり、1又は複
数の1力所切断制限部位、通常は6未満の制限部位を有
し、かつ転写禁止活性が欠失している約4〜toobp
の領域を含む。制限部位領域よりも下流は、約5〜50
bpのリボソーム結合部位領域であり、シャインーダル
ガルノ(Shine−Dalgarno) :l :/
−(! 7サス(consensus )配列の一端に
非コードヌクレオチドを含んでいる。この配列は天然に
より生じるものでもよく、又合成でもよい。リボゾーム
結合領域の次に、分泌のためのシグナル配列を有する構
造遺伝子が続いている。この構造遺伝子は、内因性宿主
物質からの重大な干渉の可能性なしに、簡単な化学反応
により容易に検出できる生産物を表示する。アミラーゼ
とヨー素の組合せにより検出できるα−アミラーゼに特
別興味があり、ここで、色の消失によりα−アミラーゼ
の発現及び制限部位領域のプロモーターの存在が示され
る。
第2領域は、形質転換体の選択を規定する。この領域は
、抗生物質抵抗を示す遺1云子を通常コードするので、
細胞毒には畝らない量の抗生物質を含む媒地中で生育す
ると、このプラスミドを有する形質転換体のみが生き残
る。適当な遺伝子によりネオマイシン、テトラサイクリ
ン、ペニシリン、カナマイシン等に対する抵抗性が付与
できる。
、抗生物質抵抗を示す遺1云子を通常コードするので、
細胞毒には畝らない量の抗生物質を含む媒地中で生育す
ると、このプラスミドを有する形質転換体のみが生き残
る。適当な遺伝子によりネオマイシン、テトラサイクリ
ン、ペニシリン、カナマイシン等に対する抵抗性が付与
できる。
スクリーニング及び選択領域は、両方ともバチルス中の
複製システム機能にくみこまれ得る。クローニングのた
めに大腸菌(ε、coli)の複製システムのように、
他の機能領域をプラスミド中に存在させることができる
。
複製システム機能にくみこまれ得る。クローニングのた
めに大腸菌(ε、coli)の複製システムのように、
他の機能領域をプラスミド中に存在させることができる
。
バチルス中に転写禁止可能な領域をもつ、バチルス、他
の宿主、例えば細菌からのフラグメント化D N Aを
、フィッジング又はスクリーニング方は、伴いうる。こ
のフラグメントは、機械的に、又は1又は複数の制限酵
素、特に制限部位領域に存在する制限部位に対して相補
的末端を有する酵素を用いることにより製造できる。2
0bpぐらい小さいフラグメント及び約5にbp以下の
もの、通常は2Kbp以下のものを、スクリーニングの
ために、通常的50bp〜l kbpのものが得られる
。このフラグメントは、従来法によりフィッシングプラ
スミド中に挿入される。次に得られたプラスミドライブ
ラリーを宿主バチラス中に形質転換し、その形質転換体
を抗生物質に対する抵抗性を用いて選択する。
の宿主、例えば細菌からのフラグメント化D N Aを
、フィッジング又はスクリーニング方は、伴いうる。こ
のフラグメントは、機械的に、又は1又は複数の制限酵
素、特に制限部位領域に存在する制限部位に対して相補
的末端を有する酵素を用いることにより製造できる。2
0bpぐらい小さいフラグメント及び約5にbp以下の
もの、通常は2Kbp以下のものを、スクリーニングの
ために、通常的50bp〜l kbpのものが得られる
。このフラグメントは、従来法によりフィッシングプラ
スミド中に挿入される。次に得られたプラスミドライブ
ラリーを宿主バチラス中に形質転換し、その形質転換体
を抗生物質に対する抵抗性を用いて選択する。
次に生き残ったバチルス形質転換体を、アミロースを有
するクローンとヨー素に接触させて活性ブロモ−クーを
スクリーニングし、濁りのない領域で囲まれているクロ
ーンを単離する。バチルスのトランスフォーメーション
は、従来法に従って行った。例えば、ジャーナル・オブ
・バクテリオロジ−(J、Bacteriol、) 3
1巻、741〜746頁(1961年)のアナグツスト
ポウロス(Anagnostopoulos )とスピ
ジゼン(Spizizen )の報告を参照せよ。さら
に形質転換体は、そのマーカーの性質に従って選択する
ことができる。
するクローンとヨー素に接触させて活性ブロモ−クーを
スクリーニングし、濁りのない領域で囲まれているクロ
ーンを単離する。バチルスのトランスフォーメーション
は、従来法に従って行った。例えば、ジャーナル・オブ
・バクテリオロジ−(J、Bacteriol、) 3
1巻、741〜746頁(1961年)のアナグツスト
ポウロス(Anagnostopoulos )とスピ
ジゼン(Spizizen )の報告を参照せよ。さら
に形質転換体は、そのマーカーの性質に従って選択する
ことができる。
本構築物を使うことにより、構造遺伝子がその発現及び
分泌能力の評価をうけ、望ましい産物を効率よく産生ず
るために、制御領域と構造遺伝子が混合され、組み合せ
られる。ペプチドの分泌を含む産生は他の制御及び機能
配列に対して測定及び比較した。次に示す実施例は、説
明のためで、制限のために提示したものではない。
分泌能力の評価をうけ、望ましい産物を効率よく産生ず
るために、制御領域と構造遺伝子が混合され、組み合せ
られる。ペプチドの分泌を含む産生は他の制御及び機能
配列に対して測定及び比較した。次に示す実施例は、説
明のためで、制限のために提示したものではない。
実施例■
染色体DNAの単離
1983年7月6日、CBSの第470.83号に保管
にされた(EPA134048参照)、B。
にされた(EPA134048参照)、B。
リチニホルミス(B、 licheniformis
) T 5株の染色体DNAを、通気下、37℃で一晩
培養した31の培地から単離した。その細胞を、ツルバ
ール(Sorvall ) CT S A O−ターで
toooorpm。
) T 5株の染色体DNAを、通気下、37℃で一晩
培養した31の培地から単離した。その細胞を、ツルバ
ール(Sorvall ) CT S A O−ターで
toooorpm。
10分間遠心し、25重量パーセントのスクロースと、
50mM)リス−塩酸(pH8,0)を含む10m1の
スクロース−トリス・バッファに9FRtシ、0、5
m lのりゾチーム溶液(20mg/ml1)を加え、
37℃で15分間インキュベーションすることにより溶
菌した。2mfのEDTA(0,5M)を加えたあと、
ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)を加えた。それから
、そのサスペンションを(1:1)のフェノール−クロ
ロホルム混合液で抽出した。その上澄水層を取り、注意
深く2倍容のエタノールを重層し、その後、ガラス棒を
つかって、DNAを単離した。その蒸留水溶液に10m
g/mj!のリボヌクレアーゼを添加後、その混合物を
(1:l)のフェノール−クロロホルムで抽出した。そ
して、2倍容のエタノールで沈殿させた生成物をTEバ
フフy(10mM)リス−塩酸(pH8,0)及び1n
+MEDTA)に溶かした。
50mM)リス−塩酸(pH8,0)を含む10m1の
スクロース−トリス・バッファに9FRtシ、0、5
m lのりゾチーム溶液(20mg/ml1)を加え、
37℃で15分間インキュベーションすることにより溶
菌した。2mfのEDTA(0,5M)を加えたあと、
ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)を加えた。それから
、そのサスペンションを(1:1)のフェノール−クロ
ロホルム混合液で抽出した。その上澄水層を取り、注意
深く2倍容のエタノールを重層し、その後、ガラス棒を
つかって、DNAを単離した。その蒸留水溶液に10m
g/mj!のリボヌクレアーゼを添加後、その混合物を
(1:l)のフェノール−クロロホルムで抽出した。そ
して、2倍容のエタノールで沈殿させた生成物をTEバ
フフy(10mM)リス−塩酸(pH8,0)及び1n
+MEDTA)に溶かした。
実施例■
プラスミドDNAの単離
CBS第466.83号に保管されている(EPA13
4048参照)、プラスミドpGB33を含む枯草菌(
B、5ubtilis) 1−85を最小培地1βで1
晩培養し、lomg、’m1のナオマイシンを加えた。
4048参照)、プラスミドpGB33を含む枯草菌(
B、5ubtilis) 1−85を最小培地1βで1
晩培養し、lomg、’m1のナオマイシンを加えた。
ツルバール(Sorvall )モデル、GSAO−タ
ーで500 Orpm 15分間遠心し、15mj’
のスクロース−トリスに再懸濁した後、その細胞を溶菌
し、EDTAとSDSで処理した(実施例■参照)。塩
化ナトリウムをIMとなるように加え、その分解物を4
℃で一晩放置し、ひきつづいて、ツルバール(Sorv
all ) S S 34型ローターで12.50Or
pm 、15分間遠心した。その上清の上部70%(体
積)をDNaseフリーのRNase20μg/mβで
37℃、30分間処理し、(1:1)のフェノール−ク
ロロホルム混合液で抽出し、その次に純粋なりロロホル
ムで抽出した。そのDNAを、抽出上清に0.2倍容の
5MNaCj!と、0.25倍容の40重量パーセント
のポリエチレングリコール6000を加えて沈殿させた
。沈殿と遠心(7/l/バー/I/ (Sorvall
) S S 34型ローター、12.50Orpm
、30分)後、そのDNAを2〜3mlのTEバッフフ
ァ実施例■参照)に溶かし、4 NNaOHをつかって
pH12,0に10−15分保った。その後、pHを8
.5にもどし、その混合物をフェノールで抽出した。エ
タノール沈殿後、そのプラスミドDNAを少量のTEバ
ブフファ溶かした。
ーで500 Orpm 15分間遠心し、15mj’
のスクロース−トリスに再懸濁した後、その細胞を溶菌
し、EDTAとSDSで処理した(実施例■参照)。塩
化ナトリウムをIMとなるように加え、その分解物を4
℃で一晩放置し、ひきつづいて、ツルバール(Sorv
all ) S S 34型ローターで12.50Or
pm 、15分間遠心した。その上清の上部70%(体
積)をDNaseフリーのRNase20μg/mβで
37℃、30分間処理し、(1:1)のフェノール−ク
ロロホルム混合液で抽出し、その次に純粋なりロロホル
ムで抽出した。そのDNAを、抽出上清に0.2倍容の
5MNaCj!と、0.25倍容の40重量パーセント
のポリエチレングリコール6000を加えて沈殿させた
。沈殿と遠心(7/l/バー/I/ (Sorvall
) S S 34型ローター、12.50Orpm
、30分)後、そのDNAを2〜3mlのTEバッフフ
ァ実施例■参照)に溶かし、4 NNaOHをつかって
pH12,0に10−15分保った。その後、pHを8
.5にもどし、その混合物をフェノールで抽出した。エ
タノール沈殿後、そのプラスミドDNAを少量のTEバ
ブフファ溶かした。
実施例■
オリゴヌクレオチドの合成
次にあげるオリゴヌクレオチド配列は、バイオサーチ・
シンセシス・オートメーション・マシーン(Biose
arch 5ynthesis Automation
Machine)により合成し、HPLC,フェノー
ル−クロロホルム(1: 1)抽出及びエタノール沈殿
により精製した。
シンセシス・オートメーション・マシーン(Biose
arch 5ynthesis Automation
Machine)により合成し、HPLC,フェノー
ル−クロロホルム(1: 1)抽出及びエタノール沈殿
により精製した。
A) 5 ’−GATCCA八GGAGGTへAT
−3’B) 5 ’ −CTAGATCACCTCCT
TG−3’C) 5 ’ −AATTCTTGACAA
AG[”TTC−3’D) 5 ’ −TCGAG
AAGCTTTGTC八八G−3′ε) 5 へ人
−TCGAGACTGAT八TAATGAGCTへ3
’F) 5 ’ −CATT八TAへCAGTC
−3’G) 5 ’ −AATTCAGGATTTAT
GAAGCTTC−3’H) 5 ’−TCGAGAA
GCTTCATAAATCCTG−3’1) 5 ’
−TCGAGGGAATTGTTTGAGCT−3’J
) 5 ’ −CAAACAATTCCC−3’これら
のオリゴヌクレオチドは、次にあげるDNA配列の合成
のために用いた。
−3’B) 5 ’ −CTAGATCACCTCCT
TG−3’C) 5 ’ −AATTCTTGACAA
AG[”TTC−3’D) 5 ’ −TCGAG
AAGCTTTGTC八八G−3′ε) 5 へ人
−TCGAGACTGAT八TAATGAGCTへ3
’F) 5 ’ −CATT八TAへCAGTC
−3’G) 5 ’ −AATTCAGGATTTAT
GAAGCTTC−3’H) 5 ’−TCGAGAA
GCTTCATAAATCCTG−3’1) 5 ’
−TCGAGGGAATTGTTTGAGCT−3’J
) 5 ’ −CAAACAATTCCC−3’これら
のオリゴヌクレオチドは、次にあげるDNA配列の合成
のために用いた。
A1合成シャイン・ブルガルノ配列
オリゴヌクレオチドΔとBを50μβ中各5μg混合し
、それを、1mM ATP 60 μβ、N0x)キナ
ーゼ・ミックス5μβ(0,5Mトリス−塩酸(pH7
,0) 、O,LM MgCl2.50mMジチオスレ
イトール、1mMスペルミジン、1mMEDTA)及び
T4−キナーゼ(ギブコ(Gibco、10u/μjり
3μlとともに、37℃、1時間インキニベーションす
ることにより連結した。
、それを、1mM ATP 60 μβ、N0x)キナ
ーゼ・ミックス5μβ(0,5Mトリス−塩酸(pH7
,0) 、O,LM MgCl2.50mMジチオスレ
イトール、1mMスペルミジン、1mMEDTA)及び
T4−キナーゼ(ギブコ(Gibco、10u/μjり
3μlとともに、37℃、1時間インキニベーションす
ることにより連結した。
その連結したオリゴヌクレオチドを、100℃で5分間
インキュベーションし、65℃で30分間インキュベー
ションすることによりアニールした。フェノール−クロ
ロホルム(1: 1)テの精製と、エタノール沈殿の後
に、そのDNAを少量のTEバッフファ溶かした。
インキュベーションし、65℃で30分間インキュベー
ションすることによりアニールした。フェノール−クロ
ロホルム(1: 1)テの精製と、エタノール沈殿の後
に、そのDNAを少量のTEバッフファ溶かした。
B、σ”−RNAポリメラーゼにより認識される合成プ
ロモーター配列 Aでの記述と同様に、オリゴヌクレオチドC1DSE及
びFの混合物から出発して、σ55 RNAポリメラ
ーゼによって認識される合成プロモーター配列を辱だ。
ロモーター配列 Aでの記述と同様に、オリゴヌクレオチドC1DSE及
びFの混合物から出発して、σ55 RNAポリメラ
ーゼによって認識される合成プロモーター配列を辱だ。
口、σ” RNAポリメラーゼにより認識される合成
プロモーター配列 Aでの記述と同様に、オリゴヌクレオチドG1HS I
及びJの混合物から出発して、σ”−RNAポリメラー
ゼにより認識される合成プロモーター配列を得た。
プロモーター配列 Aでの記述と同様に、オリゴヌクレオチドG1HS I
及びJの混合物から出発して、σ”−RNAポリメラー
ゼにより認識される合成プロモーター配列を得た。
実施例■
枯草菌(B、5ubtilis) 1−85 (実施例
■参照)由来のpGB33.15μgを、その認識部位
が、配列解析(図1参照)からも分るように、B、リチ
ェニホルミ:x、 (B、licheniformis
)のアルファ。
■参照)由来のpGB33.15μgを、その認識部位
が、配列解析(図1参照)からも分るように、B、リチ
ェニホルミ:x、 (B、licheniformis
)のアルファ。
アミラーゼ遺伝子の間に精確に位置する、制限酵素Nd
elで切断した。フェノール−クロロホルム(1: 1
)抽出と、エタノール沈殿の後、その消化したプラスミ
ドDNAを59μlのBa131ミツクス(120μA
の100mMトリス−塩酸(pH8,1)、?2μAの
100+n?、l MgCfz 、72 t−tβの1
00mM CaCj!2、°l 20 piの1MNa
C1’。
elで切断した。フェノール−クロロホルム(1: 1
)抽出と、エタノール沈殿の後、その消化したプラスミ
ドDNAを59μlのBa131ミツクス(120μA
の100mMトリス−塩酸(pH8,1)、?2μAの
100+n?、l MgCfz 、72 t−tβの1
00mM CaCj!2、°l 20 piの1MNa
C1’。
156μlの水及び1μβのBaC31エンドヌクレア
ーゼ(ギブコ(Gibco 、L、2u/lり )に溶
かした。15℃、3.5分間の後に、その物質を再度フ
ェノール−クロロホルム(1:1)で抽出し、エタノー
ルで再沈殿させた。再溶解した後、そのDNAを制限酵
素Pst Iで消化し、フェノール−クロロホルム(1
: 1)で抽出、エタノール沈殿後、201nλ1トリ
ス−塩酸(pH7,6)、10mMMgCj’2.10
mMジチオスレイトール、0.5mMATP、1μlの
大腸菌(E、coli )ファージM13mplO(制
限酵素Hinc ■とpstIで消化したもの)及びl
μlのT4リガーゼ(ベーリンガー(Boehring
er ) l u / p 1 )を含む20plのリ
ガーゼ・ミックスに溶解し、連結を4℃、1晩かけて行
った。(図2参照) 形質転換及び大腸菌(11:、 coli )中のホワ
イト・プラークの選択の後、多くの組換えDNAファー
ジを単離し、“グイデオキシチェーン・ターミネータ−
法”をつかって、配列決定した。Baβ31により短く
された殆どの組換え体の中に(図2参照)制限酵素13
am)(l及びXbaIで消化した後、合成シャインダ
ルガルノ配列(実施例■参照)が°挿入され、その後、
この構築物は配列決定された。
ーゼ(ギブコ(Gibco 、L、2u/lり )に溶
かした。15℃、3.5分間の後に、その物質を再度フ
ェノール−クロロホルム(1:1)で抽出し、エタノー
ルで再沈殿させた。再溶解した後、そのDNAを制限酵
素Pst Iで消化し、フェノール−クロロホルム(1
: 1)で抽出、エタノール沈殿後、201nλ1トリ
ス−塩酸(pH7,6)、10mMMgCj’2.10
mMジチオスレイトール、0.5mMATP、1μlの
大腸菌(E、coli )ファージM13mplO(制
限酵素Hinc ■とpstIで消化したもの)及びl
μlのT4リガーゼ(ベーリンガー(Boehring
er ) l u / p 1 )を含む20plのリ
ガーゼ・ミックスに溶解し、連結を4℃、1晩かけて行
った。(図2参照) 形質転換及び大腸菌(11:、 coli )中のホワ
イト・プラークの選択の後、多くの組換えDNAファー
ジを単離し、“グイデオキシチェーン・ターミネータ−
法”をつかって、配列決定した。Baβ31により短く
された殆どの組換え体の中に(図2参照)制限酵素13
am)(l及びXbaIで消化した後、合成シャインダ
ルガルノ配列(実施例■参照)が°挿入され、その後、
この構築物は配列決定された。
つづいて、このシャイン・ダルガルノ配列を含むフラグ
メントを制限酵素EcoR1とPstl(図2参照)で
切断し、B、リチェニホルミス(B、lichenif
ormis )のアルファ’アミラーゼ遺伝子本来の制
御シグナルを持つ、EcoR1−Pst■フラグメント
に置換えた。このようにして得られたプラスミド、pP
ROM54は、5.2kbpの大きさである。そのプラ
スミドの構造は、図3に示した。枯草[(B、5ubt
ilis) I A 40 (amV″″、1ys−、
met−、trp−)中のプラスミドpPROM54は
、1985年11月5日、CBSの第696.85号に
保管された。
メントを制限酵素EcoR1とPstl(図2参照)で
切断し、B、リチェニホルミス(B、lichenif
ormis )のアルファ’アミラーゼ遺伝子本来の制
御シグナルを持つ、EcoR1−Pst■フラグメント
に置換えた。このようにして得られたプラスミド、pP
ROM54は、5.2kbpの大きさである。そのプラ
スミドの構造は、図3に示した。枯草[(B、5ubt
ilis) I A 40 (amV″″、1ys−、
met−、trp−)中のプラスミドpPROM54は
、1985年11月5日、CBSの第696.85号に
保管された。
実施例V
染色体プロモーター配列を含むρFROMプラスミドの
構築 B、リチェニホルミス(B、licheniformi
s ) T 5株(実施例I参照χから単離した染色体
DNA 5μgを、RsaI、Hae[I、AluI、
)linc If及びEcoRVで切断し、フェノール
・クロロホルムによる精製及び、エタノール沈殿の後に
、SmaIで切断したpPROM54 (実施例TV)
1μgに連結した。別の、B、リチェニホルミス (B、licheniformis ) T 5株の染
色体DNAをEco”条件下、EcoRlで消化し、精
製、沈殿後、EcoRlで線状にしたpFROM541
μgと連結した。その連結した混合物を、ジャーナル・
オブ・バタテリオロジー(J、 Bacteriol
) 、81巻、741〜746頁(1981年)に報告
されている。アナクツストポウロス(Anagnost
opoulos )とスピジゼン(Spizizen
)によって述べられた方法を用い、枯草菌(B、5ub
tilis) I A 40 (amV−1lys −
、met −、trp″″)にトランスフオームした。
構築 B、リチェニホルミス(B、licheniformi
s ) T 5株(実施例I参照χから単離した染色体
DNA 5μgを、RsaI、Hae[I、AluI、
)linc If及びEcoRVで切断し、フェノール
・クロロホルムによる精製及び、エタノール沈殿の後に
、SmaIで切断したpPROM54 (実施例TV)
1μgに連結した。別の、B、リチェニホルミス (B、licheniformis ) T 5株の染
色体DNAをEco”条件下、EcoRlで消化し、精
製、沈殿後、EcoRlで線状にしたpFROM541
μgと連結した。その連結した混合物を、ジャーナル・
オブ・バタテリオロジー(J、 Bacteriol
) 、81巻、741〜746頁(1981年)に報告
されている。アナクツストポウロス(Anagnost
opoulos )とスピジゼン(Spizizen
)によって述べられた方法を用い、枯草菌(B、5ub
tilis) I A 40 (amV−1lys −
、met −、trp″″)にトランスフオームした。
まず形質転換体は、0.02%(W/V)のカザミノ酸
(ディ7=2 (Difco )及び10/Jg/mZ
のネオマイシンを添加した最小寒天培地上で、ネオマイ
シン/カナマイシン耐性により選択した。
(ディ7=2 (Difco )及び10/Jg/mZ
のネオマイシンを添加した最小寒天培地上で、ネオマイ
シン/カナマイシン耐性により選択した。
つづいて、プレート上に0.6%(W/V)のKlと、
0.3%(W/V)の■2の溶液を注ぐこと::よりで
きるハローを探すことにより行う、アルファ・アミラー
ゼの合成に対してなされる能力に関する選択により、そ
れらの形質転換体についてプロモーター配列の存否の解
析がなされる。このようにして選ばれた形質転換体は、
本来のアルファ・アミラーゼ制御領域の影響下での産生
と比較して、アルファ・アミラーゼの発酵生産に用いら
れる。この選択された形質転換体は、組換えDNAプラ
スミド源としても使われる。その選択された形質転換体
の1つは、プラスミドp FROM3−40を含んでい
る。
0.3%(W/V)の■2の溶液を注ぐこと::よりで
きるハローを探すことにより行う、アルファ・アミラー
ゼの合成に対してなされる能力に関する選択により、そ
れらの形質転換体についてプロモーター配列の存否の解
析がなされる。このようにして選ばれた形質転換体は、
本来のアルファ・アミラーゼ制御領域の影響下での産生
と比較して、アルファ・アミラーゼの発酵生産に用いら
れる。この選択された形質転換体は、組換えDNAプラ
スミド源としても使われる。その選択された形質転換体
の1つは、プラスミドp FROM3−40を含んでい
る。
枯草菌(B、5ubtilis) l A 40 (a
m31−1lys−5met−1trp−)中のこのプ
ラスミドは、1985年11月5日、CBSの第699
.85号に保管された。
m31−1lys−5met−1trp−)中のこのプ
ラスミドは、1985年11月5日、CBSの第699
.85号に保管された。
実施例■
280bpノS P 027 y−ジ・プロモーター・
フラグメントをもつ、pPL608.5μg(ウィリア
ムス(Williams)等、ジャーナル・オブ・バク
テリオロジー(J、Bacteriol、 ) 14
6巻、1162〜1165頁(1981年))を、Ec
oRIで切断し、精製及び沈殿後、EcoRIで線状に
したpFROM54.1μgと連結した。
フラグメントをもつ、pPL608.5μg(ウィリア
ムス(Williams)等、ジャーナル・オブ・バク
テリオロジー(J、Bacteriol、 ) 14
6巻、1162〜1165頁(1981年))を、Ec
oRIで切断し、精製及び沈殿後、EcoRIで線状に
したpFROM54.1μgと連結した。
連結した混合物を、枯草菌(B、5ubtilis)
I A40(amy −、lys −、met −、t
rp −)にトランスフオームした。得られた形質転換
体を実施例■で述べられた方法で選択した。選ばれた形
質転換体は、プラスミドpPROMsPO□を含んでい
る。
I A40(amy −、lys −、met −、t
rp −)にトランスフオームした。得られた形質転換
体を実施例■で述べられた方法で選択した。選ばれた形
質転換体は、プラスミドpPROMsPO□を含んでい
る。
この形質転換体は、本来のアルファ・アミラーゼ遺伝子
の影響下での産生と比較した、アルファ・アミラーゼの
発酵生産に用い、また、組換えプラスミドpPROM5
5sを作るのにも使用する。
の影響下での産生と比較した、アルファ・アミラーゼの
発酵生産に用い、また、組換えプラスミドpPROM5
5sを作るのにも使用する。
枯草菌(B、5ubtilis) I A 40 (a
my−1lys−1met −、trp −)中のプラ
スミドI)FROM55sは1985年11月5日CB
Sの第697.85号に保管された。
my−1lys−1met −、trp −)中のプラ
スミドI)FROM55sは1985年11月5日CB
Sの第697.85号に保管された。
この操作と同様に、合成オリゴヌクレオチド61H1I
uびJから出発して(実施例■参照)、組換えプラスミ
ドpPROM37Sを含む、バチルス1A40形質転換
体が得られ、そのプラスミドは、合成プロモーター配列
に関して、pPROM55sと異なっている(図4と5
を比較せよ。)。
uびJから出発して(実施例■参照)、組換えプラスミ
ドpPROM37Sを含む、バチルス1A40形質転換
体が得られ、そのプラスミドは、合成プロモーター配列
に関して、pPROM55sと異なっている(図4と5
を比較せよ。)。
実施例■
実施例■、■及び■中に述べた遺伝子操作により得られ
た枯草菌(B、5ubtilis )株及び出発プラス
ミドpGB33をもつ枯草菌(B、5ubtilis)
株を、0.4%のズルコウスキー(Zulkowski
) ・スターチを補った液体ハート・インフュージョ
ン培地中で、37℃、5日間培養した。アルファ・アミ
ラーゼを単離し、標準操作法に従って精製した。
た枯草菌(B、5ubtilis )株及び出発プラス
ミドpGB33をもつ枯草菌(B、5ubtilis)
株を、0.4%のズルコウスキー(Zulkowski
) ・スターチを補った液体ハート・インフュージョ
ン培地中で、37℃、5日間培養した。アルファ・アミ
ラーゼを単離し、標準操作法に従って精製した。
出発プラスミドpGB33(未修正のアルファ・アミラ
ーゼ遺伝子をもつ)を有する本来の枯草菌(B、5ub
tilis )株と比較した。生産されたアルファ・ア
ミラーゼ量を表1に示した。
ーゼ遺伝子をもつ)を有する本来の枯草菌(B、5ub
tilis )株と比較した。生産されたアルファ・ア
ミラーゼ量を表1に示した。
表 1
本発明に従って、機能配列が容易に単離され、設計した
構築物中に、制御領域、シグナル配列、又は構造遺伝子
を置換もしくは挿入することによって評価することがで
きる。それから、生成した構築物はバチルス宿主中に導
入され、発現及び分泌の効率が測定される。このように
して、バチルス・ライブラリーもしくは、バチルス中で
機能する制御領域をもつ、その他の宿主からのライブラ
リーが、バチルス中での使用のためにスクリーニングさ
れる。このように、プロモーター、リボソーム結合部位
及びシグナル配列は1.ウィルス、微生物、ホ乳類細胞
やそれに類するもののような巾広い種々の宿主由来のも
のが評価されうる。
構築物中に、制御領域、シグナル配列、又は構造遺伝子
を置換もしくは挿入することによって評価することがで
きる。それから、生成した構築物はバチルス宿主中に導
入され、発現及び分泌の効率が測定される。このように
して、バチルス・ライブラリーもしくは、バチルス中で
機能する制御領域をもつ、その他の宿主からのライブラ
リーが、バチルス中での使用のためにスクリーニングさ
れる。このように、プロモーター、リボソーム結合部位
及びシグナル配列は1.ウィルス、微生物、ホ乳類細胞
やそれに類するもののような巾広い種々の宿主由来のも
のが評価されうる。
上述の発明は、明確な理解という目的のため、説明や実
施例により、ある程度詳細に述べられているが、付記し
た特許請求の範囲内で変化や修正が行ないうろことは明
らかであろう。
施例により、ある程度詳細に述べられているが、付記し
た特許請求の範囲内で変化や修正が行ないうろことは明
らかであろう。
図1は、予想されたシグナル配列のアミノ配列をもつ、
B、リチェニホルミス(B、 Iicheniform
is)のアルファ・アミラーゼのプロモーター領域のヌ
クレオチド配列、シャイン・ダルガルノ配列及びシグナ
ル配列を示しである。 図2は、図式で、天然のアルファ・アミラーゼのシャイ
ン・ダルガルノ配列及びプロモーター配列の除去、並び
にM13mplO中への合成シャイン・ダルガルノ配列
の組込みを示しである。 図3はプラスミドpPROM54を描いである。 図4はプラスミドpPROM55 sを描いである。 図5はプラスミドpPROM37sを描いである。 図面のj’N’ ff!:’内、゛;に′〈央なし)F
IG、4 FIG、5 1、事件の表示 昭和61年特許願第265399号
3、補正をする者 事件との関係 出願人 名 称 ギスト ブロ力デス ナームローゼフェン
ノートチャップ 4、代理人 ”J 5、補正命令の日付 昭和62年1月27日願書に
最初に添付した明細書及び図面の浄書(内容に変更なし
)
B、リチェニホルミス(B、 Iicheniform
is)のアルファ・アミラーゼのプロモーター領域のヌ
クレオチド配列、シャイン・ダルガルノ配列及びシグナ
ル配列を示しである。 図2は、図式で、天然のアルファ・アミラーゼのシャイ
ン・ダルガルノ配列及びプロモーター配列の除去、並び
にM13mplO中への合成シャイン・ダルガルノ配列
の組込みを示しである。 図3はプラスミドpPROM54を描いである。 図4はプラスミドpPROM55 sを描いである。 図5はプラスミドpPROM37sを描いである。 図面のj’N’ ff!:’内、゛;に′〈央なし)F
IG、4 FIG、5 1、事件の表示 昭和61年特許願第265399号
3、補正をする者 事件との関係 出願人 名 称 ギスト ブロ力デス ナームローゼフェン
ノートチャップ 4、代理人 ”J 5、補正命令の日付 昭和62年1月27日願書に
最初に添付した明細書及び図面の浄書(内容に変更なし
)
Claims (18)
- (1)少なくとも1つの制限部位を含み、代用の要素と
して、即ち (イ)プロモーター領域として、pPROM3−4C中
のB.リチェニホルミス(B.licheniform
is)のプロモーター配列、pPROM SP02のバ
クテリオファージのプロモーター、もしくは、合成プロ
モーター領域の−10及び−35配列、 (ロ)もし、上記プロモーター領域が存在しないときは
、リボソーム結合部位が合成されたものであるという条
件での、リボソーム結合部位、及び (ハ)合成プロモーター領域の−10及び−35のコン
センサス配列の間に1ヵ所切断制限部位をもち、プロモ
ーター領域と、開始コドンの隣りで、シグナル配列の3
′端に位置するリボゾーム結合部位との間に存在するバ
チルス中で機能を示すシグナル配列、ただし上記要素の
うちの1つ1ヵ所切断制限部位により置換えることがで
きるという条件で、上記要素のうちの少なくとも2つが
本来の結合をしておらず、その場合に、上記シグナル配
列が、アルファ−アミラーゼのシグナル配列で、しかも
成熟したアルファアミラーゼをコードする構造遺伝子に
、同じ読み枠で結合している、を含むドメインを有する
ハイブリッド遺伝子を発現するための、制御もしくはシ
グナル配列を評価するのに有用な、バチルス中で複製可
能なプラスミド。 - (2)上記ドメインが少なくとも次の配列のうち1つを
含む、特許請求の範囲第1項記載のプラスミド。 A)5′−GATCCAAGGAGGTGAT−3′ B)5′−CTAGATCACCTCCTTG−3′ C)5′−AATTCTTGACAAAGCTTC−3
′ D)5′−TCGAGAAGCTTTGTCAAG−3
′ E)5′−TCGAGACTGATATAATGAGC
T−3′ F)5′−CATTATATCAGTC−3′ G)5′−AATTCAGGATTTATGAAGCT
TC−3′ H)5′−TCGAGAAGCTTCATAAATCC
TG−3′ I)5′−TCGAGGGAATTGTTTGAGCT
−3′ J)5′−CAAACAATTCCC−3′ - (3)上記プロモーターが少なくとも3つの1ヵ所切断
制限部位を含む配列で置換えられた特許請求の範囲第1
項記載のプラスミド。 - (4)上記プロモーターが特異的にσ^5^5−RNA
ポリメラーゼに結合する、特許請求の範囲第1項記載の
プラスミド。 - (5)上記プロモーターが配列 【遺伝子配列があります】 をもつ、特許請求の範囲第4項記載のプラスミド。
- (6)上記プロモーターが、特異的にσ^3^7−RN
Aポリメラーゼに結合する、特許請求の範囲第1項記載
のプラスミド。 - (7)上記プロモーターが、配列 【遺伝子配列があります】 をもつ、特許請求の範囲第6項記載のプラスミド。
- (8)上記プラスミドがpUB110の複製システムを
含む、特許請求の範囲第1項記載のプラスミド。 - (9)上記プラスミドが、バチルス(Bacillus
)に抗生物質耐性を与える、少なくとも1つの遺伝子を
含む、特許請求の範囲第1項記載のプラスミド。 - (10)上記リボソーム結合部位が、配列 【遺伝子配列があります】 をもつ、特許請求の範囲第1項記載のプラスミド。
- (11)基本的に、pPROM54、pPROM SP
O2、pPROM37s、pPROM55s、pPRO
M1.1、pPROM2.6、pPROM11.1、p
PROM14.3、pPROM17.4、pPROM1
7.5、pPROM23、25、pPROM23、26
もしくはpPROM3−4Cからなる、特許請求の範囲
第1項記載のプラスミド。 - (12)全ての要素ではないが、そのうちの少なくとも
1つが、同じ機能をもつ異なる配列で置換した、特許請
求の範囲第11項記載のプラスミド。 - (13)上記シグナル配列と同じ読み枠で、1つの構造
遺伝子が上記配列と結合する、特許請求の範囲第1項記
載のプラスミド。 - (14)特許請求の範囲第1項から第13項までに記載
されるプラスミドを含むバチルス(Bacillus)
宿主。 - (15)特許請求の範囲第1項から第13項までに記載
されるプラスミドを含む枯草菌(Bacillussu
btilis)宿主。 - (16)バチルス(Bacillus)宿主中で、1つ
のペプチドの産生に機能を示す1つ以上の要素の効率を
決定するための方法であって、 1)代用の要素として (イ)、プロモーター領域として、pPROM3−4C
中のB.リチェニホルミス(B.lichenifor
mis)のプロモーター配列、pPROM SP02の
バクテリオファージのプロモーター配列、又は、合成プ
ロモーター領域の−10及び−35配列、 (ロ)リボソーム結合部位、 (ハ)合成プロモーター領域の−10及び−35コンセ
ンサス配列の間に1ヶ所切断制限部位をもち、プロモー
ター領域と、開始コドンに隣接し、シグナル配列の3′
端に位置するリボソーム結合部位との間に存在するシグ
ナル配列、ただし上記要素のうち全てではないが少なく
とも1つが上記機能性要素と置き換えることができ、か
つ構造遺伝子が上記シグナル配列と同じ読み枠であるよ
うなシグナル配列、 を含むドメインを有するバチルス中で複製可能なプラス
ミドを含有する上記宿主を適当な栄養培地で生育させる
こと、 2)上記機能要素を置換する前の、同条件下で、上記ド
メインを使って産生されるペプチド量と比較して、ペプ
チド産生量を測定すること、を含む方法。 - (17)約5kbp以下の転写開始領域を有する宿主か
らDNAを断片にしてDNA断片を調製し、該DNA断
片を、少なくとも1つの1ヶ所切断制限部位を有し、か
つスクリーニング領域の上流領域である制限部位領域で
の形質転換体選択のための手段を有するバチルス(Ba
cillus)中の複製可能なプラスミド中に挿入して
(ただし、上記スクリーニング領域が転写方向に、上記
制限部位領域、リボソーム結合部位領域及びシグナル配
列を有しかつバチルス中で分泌可能な構造遺伝子を含む
)化学反応によって容易に検出できる産生物を産生し、 上記プラスミドを有するバチルス細胞を形質転換して形
質転換体を産生し、かつ上記選択手段によって形質転換
体を選択し、 上記化学反応の手段によって上記産生物の分泌のための
形質転換体をスクリーニングして転写開始能力を有する
上記制限部位で断片の存在を決定する、 ことを含む、バチルス中の転写開始能を有する配列の存
在を検出する方法。 - (18)リボソーム結合部位領域が合成領域であり、上
記構造遺伝子がアルファーアミラーゼをコードする特許
請求の範囲第17項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8503074 | 1985-11-07 | ||
NL8503074 | 1985-11-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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