JPS62224292A - Recombinant dna containing cephamycin c producing gene, transformant containing same and production thereof - Google Patents

Recombinant dna containing cephamycin c producing gene, transformant containing same and production thereof

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JPS62224292A
JPS62224292A JP61067043A JP6704386A JPS62224292A JP S62224292 A JPS62224292 A JP S62224292A JP 61067043 A JP61067043 A JP 61067043A JP 6704386 A JP6704386 A JP 6704386A JP S62224292 A JPS62224292 A JP S62224292A
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JP
Japan
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cephamycin
recombinant dna
transformant
streptomyces
dna
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JP61067043A
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Japanese (ja)
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Daburiyuu Chien Kaaton
カートン・ダブリユー・チエン
Eru Kuo Shinshia
シンシア・エル・クオ
Ran Tsuai Sai
サイ−ラン・ツアイ
Fuen Rin Sai
サイ−フエン・リン
Efuuwai Tsuai Jiein
ジエイン・エフ−ワイ・ツアイ
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Welfide Corp
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Welfide Corp
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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
    • 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
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes

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Abstract

PURPOSE:To obtain cephamycin C in large production, by cultivating a bacterium belonging to the genus Streptomyces, containing specific genetric recombinant DNA in a medium. CONSTITUTION:Chromosome DNA of a bacterium such as Streptomyces cattleya, etc., capable of producing cephamycin C is cleft with restriction enzyme Sau3A to give DNA fragment of 20-40Kb. Then, this fragment is inserted into a cleavage site of plasmid vector to give recombinant DNA, which is blended with a protoplast such as Streptomyces lividans, etc., as a host in the presence of polyethylene glycol to give a bacterium capable of producing cephamycin C, a transformant. Then, the bacterium is cultivated in a medium containing glucose, peptone, salt, etc., at pH of weak acidity - neutrality at 23-30 deg.C by aerated stirring to give a culture mixture, which is treated by solvent extraction, affinity chromatography, etc., to collect cephamycin C.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、遺伝子工学的手法により得られたセファマイ
シンC産生遺伝子を含有する組換え体DNA、該組換え
体DNAによって形質転換された形質転換体および該形
質転換体を用いたセファマイシンCの製造方法に関する
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a recombinant DNA containing a cephamycin C-producing gene obtained by genetic engineering, and a transformant transformed with the recombinant DNA. The present invention relates to a transformant and a method for producing cephamycin C using the transformant.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

現在知られている抗生物質は約5,0OO111以上に
ものぼるが、それらの抗生物質のほとんどが放線菌によ
って生産されている。これらの抗生物質の中でも、毒性
、薬効および化学療法に適したものとして特に、半合成
β−ラクタム系抗生物質が広く使用されている。これら
の有用な抗生物質は生産国にとって直接必須でない二次
代謝産物でありその生産量は極めて微量である。そこで
、その生産量を高めるために、培地や培養条件の改良や
突然変異誘発などによる微生物の改良などに多大の努力
が注がれてきた。
There are currently over 5,000111 antibiotics known, most of which are produced by actinomycetes. Among these antibiotics, semi-synthetic β-lactam antibiotics are particularly widely used due to their toxicity, efficacy and suitability for chemotherapy. These useful antibiotics are secondary metabolites that are not directly essential to the producing countries, and their production amounts are extremely small. Therefore, in order to increase the production amount, great efforts have been made to improve microorganisms by improving the culture medium and culture conditions, and by inducing mutagenesis.

一方、近年有用な微量生理活性蛋白質を大腸菌などの微
生物によって大量に産生させる遺伝子工学的手法が確立
された。そのため各分野において遺伝子工学的手法が利
用され、抗生物質の生産においてもこの技術が利用され
つつある。
On the other hand, in recent years, genetic engineering techniques have been established to produce large quantities of useful trace amounts of physiologically active proteins using microorganisms such as Escherichia coli. For this reason, genetic engineering techniques are used in various fields, and this technology is also being used in the production of antibiotics.

放線菌における遺伝子工学的技術の応用については、ビ
ブら(Bibb、 M−J−+ et al、 r N
ature。
For the application of genetic engineering techniques in actinomycetes, see Bibb et al.
ature.

274、398−400.1978 )によりその研究
の発端が開かれ、最近ではホンプウッド、大村ら(Il
opwood。
274, 398-400.1978), and recently Hompwood, Omura et al.
opwood.

et al、 、 Nature、 314.642−
644 、1985 )による新規抗生物質メデルロジ
ンAの生産が報告されている。またベイゾーら(Ba1
ley+ C,R,、et allBiotechno
logy 、 808−811 + Septembe
r + 1984 )によって、クラブラン酸産生遺伝
子のクローニングについての報告もなされている。
et al., Nature, 314.642-
644, 1985) has been reported to produce a novel antibiotic medelrosin A. Also, Baizeau et al. (Ba1
ley+ C,R,,et allBiotechno
logy, 808-811 + Septembe
r + 1984) also reported on the cloning of the clavulanic acid producing gene.

〔本発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the present invention]

しかしながら、抗生物質は二次代謝産物であるため、そ
の産生には数多くの遺伝子が関与し、遺伝子工学的手法
を用いることができるものはまだ限られている。また、
化学療法剤の主体であるβ−ラクタム系抗生物質の産生
遺伝子については、ベイゾーらによるクラプラン酸遺伝
子のクローニングが知られているのみである。
However, since antibiotics are secondary metabolites, many genes are involved in their production, and there are still a limited number of antibiotics that can be used with genetic engineering techniques. Also,
The only known gene for producing β-lactam antibiotics, which are the main chemotherapeutic agents, is the cloning of the claplanic acid gene by Beizo et al.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者らは、遺伝子工学的手法を用いた放線菌による
β−ラクタム系抗生物質の生産について鋭意研究を行っ
た結果、新たなセファマイシンC生産菌の取得に成功し
、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive research into the production of β-lactam antibiotics by actinomycetes using genetic engineering methods, the present inventors succeeded in obtaining a new cephamycin C-producing bacterium and completed the present invention. reached.

即ち、本発明は遺伝子工学的手法により得られたセファ
マイシンC産生遺伝子を含有する組換え体DNA、該組
換え体DNAによって形質転換された形質転換体および
該形質転換体を用いたセファマイシンCの製造方法に関
する。
That is, the present invention provides a recombinant DNA containing a cephamycin C-producing gene obtained by genetic engineering, a transformant transformed with the recombinant DNA, and a cephamycin C-producing gene using the transformant. Relating to a manufacturing method.

本発明について以下に説明する。The present invention will be explained below.

(1)  染色体DNAからのセファマイシンC産生遺
伝子の調製方法 本発明で用いられるセファマイシンC産生遺伝は、セフ
ァマイシンC産生能を有する微生物より得ることができ
る。例えばストレプトマイセス属に属する放線菌であっ
て、具体的にはストレプトマイセス・クラブリゲルス(
Streptomyces clavuli−geru
s ) 、ストレプトマイセス・ラクタムドウランス(
S、 lactamdurans)、ストレプトマイセ
ス・ラクタムゲンス(S、 lactamgens )
 、ストレプトマイセス・ワダヤメンシス(S、 wa
dayamensis )、ストレプトマイセス・アル
ボグリセオルス(S。
(1) Method for preparing a cephamycin C-producing gene from chromosomal DNA The cephamycin C-producing gene used in the present invention can be obtained from a microorganism capable of producing cephamycin C. For example, actinomycetes belonging to the genus Streptomyces, specifically Streptomyces clavuligerus (
Streptomyces clavuli-geru
s), Streptomyces lactamdulans (
S. lactamdurans), Streptomyces lactamgens (S. lactamgens)
, Streptomyces wadayamensis (S, wa
dayensis), Streptomyces albogriseolus (S.

albogriseolus ) 、ストレプトマイセ
ス・イノシトポルス(S、 1nosttovorus
 )、ストレプトマイセス・ジューモンジネンシス(S
、jumonj 1nensis)、ストレプトマイセ
ス・トドロミネンシス(S、 todo−romine
nsis )、ストレプトマイセス・フィリピネンシス
(S、fi目pinensis ) 、ストレプトマイ
セス・カドレア(S、 cattleya )などが用
いられる。
albogriseolus), Streptomyces inositovorus (S, 1nosttovorus)
), Streptomyces jumondinensis (S
, jumonj 1nensis), Streptomyces todrominensis (S, todo-romine
nsis), Streptomyces philippinensis (S, Fi. pinensis), Streptomyces cattleya (S, cattleya), and the like.

これらの菌体からセファマイシンC産生遺伝子を得る方
法としては、まず公知の方法(Chater。
As a method for obtaining the cephamycin C-producing gene from these bacterial cells, first, a known method (Chater et al.

K、 F、 、 et al、 、 Current 
Topics in Microbiol。
K, F, et al, Current
Topics in Microbiol.

and Immunol、 、 96  、69−95
 、1982 )に従って染色体DNAを調製する6次
に調製された染色体DNAを制限酵素によって切断し断
片化する。この切断に使用し得る制限酵素は、i)染色
体DNAを切断し得るものであり、かつii)セファマ
イシンC産生遺伝子を途中で切断しないことが好ましい
。また、セファマイシンC産生遺伝子を途中で切断する
制限酵素であっても、反応条件を変化させ部分消化させ
ることによって好ましいDNA断片を得ることができる
and Immunol, 96, 69-95.
6. Next, the prepared chromosomal DNA is cut into fragments by restriction enzymes. The restriction enzyme that can be used for this cleavage is preferably one that i) can cleave chromosomal DNA, and ii) does not cleave the cephamycin C-producing gene midway through. Furthermore, even with a restriction enzyme that cuts the cephamycin C-producing gene in the middle, a preferable DNA fragment can be obtained by partially digesting the gene by changing the reaction conditions.

抗生物質の産生に関与する遺伝子は遺伝子群((Gen
e cluster )を形成していることが知られて
おり(Malpavtjda、 F、、 et al、
、 Nature、 309+462−464.198
4.  または前述のベイゾーらの文献を参照)、この
ためDNA断片はある程度大分子量にする必要がある。
Genes involved in the production of antibiotics are classified into gene groups ((Gen
It is known that e clusters are formed (Malpavtjda, F., et al.
, Nature, 309+462-464.198
4. (or see the above-mentioned paper by Beizeau et al.) Therefore, the DNA fragment needs to have a relatively large molecular weight.

得られたDNA断片は、公知の方法(例えば、アガロー
スゲル電気泳動およびショ糖密度勾配法)によって分離
される。
The obtained DNA fragments are separated by known methods (eg, agarose gel electrophoresis and sucrose density gradient method).

本発明においては、ストレプトマイセス・カトレアから
得られた染色体DNAを制限酵素Sau 3Aによって
切断した2O−40kbの塩基対からなるDAN断片を
分離した。
In the present invention, a DAN fragment consisting of 20-40 kb base pairs was isolated by cutting chromosomal DNA obtained from Streptomyces Cattleya with the restriction enzyme Sau 3A.

(2)  宿主−ベクター基の選択 ベクターとしてはプラスミドベクター、ファージベクタ
ーなどがあげられ、好ましくはDNA断片を挿入し得る
ものであって、かつ宿主または形質転換体で保持または
発現可能なものである。さらに好適なものとしては、ス
トレプトマイセス属の中で複製可能なもので、かつ形質
転換体を検出するために薬剤耐性、ポック形成、栄養要
求性などの選択マーカーを有しているものである。プラ
スミドベクターとしては5CP2” 、5LP1.2、
pIJlol、plJ102、p I J 41 、 
plJ61、plJ702、plJ942およびその誘
導体などが、ファージベクターとしてはφC31および
その誘導体などが挙げられる。ベクターは通常、宿主微
生物中に保存されているため、例えば前述のチャーター
らの方法またはカイザーらの方法(Plasmid、 
12.19−36.1984 )に従って分離される。
(2) Selection of host-vector group Examples of vectors include plasmid vectors and phage vectors, preferably those into which a DNA fragment can be inserted, and which can be retained or expressed in the host or transformant. . More preferred are those that can replicate within the genus Streptomyces and have selection markers such as drug resistance, pock formation, and auxotrophy to detect transformants. . Plasmid vectors include 5CP2'', 5LP1.2,
pIJlol, plJ102, pIJ41,
Examples of phage vectors include plJ61, plJ702, plJ942 and derivatives thereof, and phage vectors include φC31 and derivatives thereof. Since the vector is usually conserved in the host microorganism, for example the method of Charter et al. or the method of Kaiser et al. (Plasmid,
12.19-36.1984).

分離されたベクターの開裂は適当な制限酵素により行う
ことができる。
The isolated vector can be cleaved using an appropriate restriction enzyme.

宿主としては、1)形質転換などのためプロトプラスト
化が可能であり、また再生の効率がよいこと、ii)制
限修飾系が弱いか、または、ないこと、iii )ベク
ターの導入に際してその保持がよいこと、などの条件を
満たしていることが好ましい。
As a host, 1) it must be able to be made into a protoplast for transformation etc. and has good regeneration efficiency; ii) it must have a weak or no restriction modification system; and iii) it must be well maintained when introducing a vector. It is preferable that the following conditions are satisfied.

これらの条件が満たされていない場合には、菌株の改良
が必要であり、その改良は自然に起こり得るものあるい
は突然変異誘発によって行うことができる。また、本発
明においては、宿主として目的抗生物質を産生しないも
の、あるいは産生ずるものどちらも使用することができ
る。
If these conditions are not met, the strain must be improved, which can occur naturally or by mutagenesis. Furthermore, in the present invention, either a host that does not produce the target antibiotic or a host that does produce the target antibiotic can be used.

本発明においては、第2図に示したチオストレプトン耐
性遺伝子(tsr)およびメラニン色素産生遺伝子(m
el)の選択マーカーを有し、メラニン色素産生遺伝子
内にDNA断片挿入のための制限酵素BgI  n切断
部位を有しているplJ943を用いるのが好ましい。
In the present invention, the thiostrepton resistance gene (tsr) and melanin pigment production gene (m
It is preferable to use plJ943, which has the selection marker el) and a restriction enzyme BgI n cleavage site for inserting a DNA fragment into the melanin pigment producing gene.

また、宿主としてはセファマイシンC非生産凹としてス
トレプトマイセス・リビダンス(S、 liν1−da
ns)ヲ、セファマイシンC生産菌としてストレプトマ
イセス・ラクタムゲンス(S、1actamgens 
)U−108(Ferm−P2251)を用いるのが好
ましい。
In addition, as a host, Streptomyces lividans (S, liν1-da
ns) wo, Streptomyces lactamgens (S, 1actamgens) is a cephamycin C-producing bacterium.
) U-108 (Ferm-P2251) is preferably used.

(31)Jl換え体DNAの調製 組換え体DNAの調製はこの分野における通常の方法(
Maniatis、 T、、 et al、+ Mol
ecularcoloning、 a Laborat
ory manual+ Co1d SpringHo
rbor Laboratory、 New York
および前述のベイツーらの文献)に準じて行われる。よ
り具体的には(2)で得られたベクターの開裂部位に(
1)で得られたDNA断片をT4リガーゼなどのりガー
ゼの存在によって結合させて組み込ませる。この際、(
1)、(2)の方法で使用したベクターおよび制限酵素
の種類に応じて適当な反応条件が選択される。
(31) Preparation of Jl recombinant DNA The recombinant DNA is prepared by the usual method in this field (
Maniatis, T., et al. + Mol
ecularcoloning, a Laborat
ory manual+ Co1d SpringHo
rbor Laboratory, New York
and the above-mentioned literature by Baytwo et al.). More specifically, (
The DNA fragments obtained in 1) are combined and integrated in the presence of glue such as T4 ligase. On this occasion,(
Appropriate reaction conditions are selected depending on the type of vector and restriction enzyme used in methods 1) and (2).

(4)  形質転換法 上述の方法によって得られた組換え体DNAを宿主に導
入させるが、放線菌の形質転換はプロトプラストを用い
て行われる。プロトプラストは、好ましくは菌体を通常
の培地にて培養し、プロトプラスト化に適当な時期にリ
ゾチーム処理することによって得られる。この際、培地
にグリシンを加えることによってリゾチーム惑受性の高
い菌体を得ることができる(Okanishi、 et
 al、、 J、 Gen。
(4) Transformation method The recombinant DNA obtained by the above method is introduced into a host, and the transformation of actinomycetes is performed using protoplasts. Protoplasts are preferably obtained by culturing bacterial cells in a normal medium and treating them with lysozyme at an appropriate time for protoplast formation. At this time, by adding glycine to the medium, bacterial cells with high lysozyme transferability can be obtained (Okanishi, et al.
al., J. Gen.

Microbiol、+ 80 、389−400.1
974および前述のチャーターらの文献)。プロトプラ
ストを形成するためには、細胞壁を温和な条件で熔解す
ること、および形成されたプロトプラストが再生可能な
状態に安定に保持することが必要である。プロトプラス
トの安定化のためには、等張剤(シg糖など)や二価金
属イオン(カルシウムまたはマグネシウムイオンなど)
が必要である。
Microbiol, +80, 389-400.1
974 and Charter et al., cited above). In order to form protoplasts, it is necessary to melt the cell wall under mild conditions and to stably maintain the formed protoplast in a state where it can reproduce. For protoplast stabilization, isotonic agents (such as sig sugars) and divalent metal ions (such as calcium or magnesium ions) are recommended.
is necessary.

形質転換は、前述のビブらの文献やトンプソンら(J、
 Bacteriol、、 151.668−677、
1982 )に従がって行われる。具体的には、プロト
プラストとMi換え体DNAをポリエチレングリコール
の存在下にて混合することによって行われる。ファージ
ベクターを用いる場合には、m換え体DNAをリポソー
ムに包埋して行うと形質転換の効率がよくなる場合があ
る。
Transformation was performed in the aforementioned Bibb et al. paper and in Thompson et al.
Bacteriol,, 151.668-677,
(1982). Specifically, this is carried out by mixing protoplasts and Mi recombinant DNA in the presence of polyethylene glycol. When using a phage vector, the efficiency of transformation may be improved by embedding the m-recombinant DNA in liposomes.

こうして得られた形質転換体は、ベクターの有するマー
カーによる一次選択、および目的とする抗生物質の産生
を指標として分離、選択される。
The transformants thus obtained are isolated and selected by primary selection using a marker possessed by the vector and by using the production of the desired antibiotic as an indicator.

本発明において、−次選択としてチオストレプトン耐性
でメラニン非産生性のものを分離し、二次選択としてβ
−ラクタム系抗生物質に対して感受性のコマモナス・テ
リゲナ(Co+mamonas Terri−gena
)M2を用いたバイオオートグラフィー(Bioaut
ography )による選択法によって形質転換体P
F15−1が得られた。この形質転換体はナショナル・
コレクション・オブ・インダストリアル・アンド・マリ
ン・バクテリア(National Co11e−ct
ion of Industrial and Mar
ine Bacteria:NCIB)において、19
86年3月19日、寄託番号NCI 812227とし
て寄託された。またセファマイシンC産生遺伝子を含有
する組換え体DNAは、形質転換体PF15−1より分
離されpPF900と命名された。、Mi換え体DNA
  pPF900は49、9 k bの塩基対からなり
、第1図に示すような制限酵素開裂地図を存する。図中
、plJ 900は、plJ943由来のDNA (2
0,6kb  :図中、細線で示す)とセファマイシン
C産生に関与するストレプトマイセス・カドレアNRR
L8057由来のDNA (29,3k b :図中、
太線で示す)を有している。
In the present invention, as a secondary selection, thiostrepton-resistant and non-melanin producing cells are isolated, and as a secondary selection, β
- Co+mamonas Terrigena sensitive to lactam antibiotics
) Bioautography using M2 (Bioout
Transformants P
F15-1 was obtained. This transformant is a national
Collection of Industrial and Marine Bacteria (National Col.
ion of Industrial and Mar
ine Bacteria: NCIB), 19
It was deposited on March 19, 1986 under deposit number NCI 812227. In addition, a recombinant DNA containing the cephamycin C-producing gene was isolated from the transformant PF15-1 and named pPF900. , Mi recombinant DNA
pPF900 consists of 49.9 kb base pairs and has a restriction enzyme cleavage map as shown in FIG. In the figure, plJ900 is DNA derived from plJ943 (2
0.6 kb: indicated by a thin line in the figure) and Streptomyces cadrea NRR involved in cephamycin C production
DNA derived from L8057 (29.3 kb: in the figure,
(shown with a thick line).

(5)産生抗生物質の製造 こうして得られた形質転換体は、一般放線菌における培
養方法に準じて培養され、液体培地中での振とうあるい
は通気攪拌培養によるのが好ましい。培地成分としては
、放線菌の栄養源として公知のものが使用され、例えば
、炭素源としてグルコース、グリセリン、マルトース、
シg糖、デキストリン、スターチなどが、窒素源として
は大豆粉、綿実粉、ペプトン、肉エキス、コーン・ステ
イープ・リカーなどが、無機塩としては食塩、リン酸、
炭酸カルシウムなどが、微量金属としては硫酸第一鉄、
硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、塩化マンガン、塩化コバ
ルトなどが必要に応じて適宜添加される。培地のpHは
弱酸性ないし中性、培養温度は23〜30℃が好ましい
(5) Production of produced antibiotic The transformant thus obtained is cultured according to the culture method for general actinomycetes, preferably by shaking or aerated agitation culture in a liquid medium. As the medium components, those known as nutritional sources for actinomycetes are used, such as glucose, glycerin, maltose, and carbon sources.
Sig sugar, dextrin, starch, etc. are nitrogen sources, soybean flour, cottonseed flour, peptone, meat extract, corn staple liquor, etc., and inorganic salts are table salt, phosphoric acid,
Calcium carbonate, etc., and trace metals such as ferrous sulfate,
Magnesium sulfate, zinc sulfate, manganese chloride, cobalt chloride, etc. are added as appropriate. The pH of the medium is preferably slightly acidic to neutral, and the culture temperature is preferably 23 to 30°C.

培地中に産生された抗生物質の回収は、一般的抗生物質
の採取方法に準じて行うことができる。
The antibiotic produced in the culture medium can be recovered according to a general antibiotic collection method.

すなわち、培養物を溶媒抽出、沈澱およびイオン交換、
分配、ゲル濾過、アフィニティーなどの各種クロマトグ
ラフィーなどで処理することによって抗生物質を回収す
ることができる。
i.e., the culture was subjected to solvent extraction, precipitation and ion exchange,
Antibiotics can be recovered by treatment with various chromatography methods such as partitioning, gel filtration, and affinity.

培地中、または抽出、精製過程における抗生物質の確認
は、ペーパーディスク法を用いたバイオオートグラフィ
ーや薄層クロマトグラフィー(TLC)を用いたバイオ
オートグラフィーによって行うことができる。また、精
製標品においては、融点、紫外吸収スペクトル、赤外吸
収スペクトル、X″&’31&’31回折クトル、高速
液体クロマトグラフィー(HP L C)などの公知の
方法によって産生抗生物質が同定される。
Confirmation of antibiotics in the culture medium or during the extraction and purification process can be performed by bioautography using a paper disk method or bioautography using thin layer chromatography (TLC). In addition, in purified samples, the produced antibiotic can be identified by known methods such as melting point, ultraviolet absorption spectrum, infrared absorption spectrum, X''&'31&'31 diffraction chromatography, and high performance liquid chromatography (HPLC). Ru.

〔実 施 例〕〔Example〕

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って何ら限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
The present invention is not limited to these in any way.

実施例1ニブラスミドベクター(plJ943)の調製 プラスミドplJ943を含有したストレプトマイセス
・リビダンス(S、 l1vidans ) 1326
をチオストレプトン10μg/mlを添加したトリプト
ン・ソーヤ・ブロス(Tryptone 5oya B
roth: Difco社製)50ml中で30°C1
24時間培養した。菌体(湿重量として約2g)を14
00xgで遠心分離することによって集菌し、続いて0
.3Mのショ糖で洗浄した。菌体0.5gを0.3Mシ
ョ糖、25mMエチレンジニトリロテトラアセテート(
EDTA) 、RNase A 50 、Ug /ml
およびリゾチーム(lysozyme )  2 rn
g/m!含有の25mMトリス塩酸緩衝液(pH8)2
.′5mlに懸濁した。
Example 1 Preparation of Niblasmid Vector (plJ943) Streptomyces lividans (S, l1vidans) 1326 containing plasmid plJ943
Tryptone Soya Broth (Tryptone 5oya B) supplemented with thiostrepton 10μg/ml
roth: manufactured by Difco) at 30°C in 50ml
Cultured for 24 hours. 14 bacterial cells (approximately 2 g as wet weight)
Bacteria were harvested by centrifugation at 0xg, followed by
.. Washed with 3M sucrose. 0.5g of bacterial cells was mixed with 0.3M sucrose and 25mM ethylene dinitrilotetraacetate (
EDTA), RNase A50, Ug/ml
and lysozyme 2 rn
g/m! 25mM Tris-HCl buffer (pH 8) containing 2
.. ' 5 ml.

37℃、1時間インキュベートした後、2%ドデシル硫
酸ナトリウム(SDS)含有の0.3 M水酸化ナトリ
ウム1.25m1と共に混合して溶菌し、その上、55
℃で30分間インキュベートした。溶菌物にフェノール
とクロロホルム(1: 1)の混合液0.4mlを加え
、その混合物を室温にて良く攪拌した後、4500Xg
で15分間遠心した。
After incubation for 1 hour at 37°C, the bacterium was lysed by mixing with 1.25 ml of 0.3 M sodium hydroxide containing 2% sodium dodecyl sulfate (SDS), and
Incubated for 30 minutes at °C. Add 0.4 ml of a mixture of phenol and chloroform (1:1) to the lysate, stir the mixture well at room temperature, and then add 4500 x g
Centrifuged for 15 minutes.

上部水層を回収し、先のフェノールとクロロホルムの混
合液により、中間層中のタンパク性凝集物が見えなくな
るまで抽出を繰り返す。最終に、回収された水層に等量
のイソプロパツールを混合して一20℃、1時間放置し
た。プラスミドDNAを含む沈澱を15000Xg、1
0分間の遠心にて集め、1mM  EDTA含存の10
mM)リス塩酸緩衝液(pH8:以下、TE緩衝液と略
す)2.5mlにて再溶解した。この方法により、プラ
スミドplJ943約4μgが得られた。
The upper aqueous layer is collected and the extraction is repeated with the mixture of phenol and chloroform until proteinaceous aggregates in the middle layer are no longer visible. Finally, an equal amount of isopropanol was mixed with the collected aqueous layer and left at -20°C for 1 hour. The precipitate containing plasmid DNA was washed at 15,000×g for 1
Collected by centrifugation for 0 minutes, and diluted with 10
The mixture was redissolved in 2.5 ml of Lis-HCl buffer (pH 8; hereinafter abbreviated as TE buffer). Approximately 4 μg of plasmid plJ943 was obtained by this method.

実施例2:染色体DNAの調製 ストレプトマイセス・カドレア(S、 cat、tle
ya)NRRL8057を0.4%ペプトン、0.4%
酵母エキス、0.4%硫酸マグネシウム・7水和物、0
.05%リン酸二水素カリウム、0.2%リン酸−水素
カリウムおよび1%グルコースを含む液体培地50m1
中で27℃、24時間培養した。菌体を1400Xgで
遠心集菌し、0.3Mショ糖で洗浄した。菌体0.5g
を0.3Mグルコース、25mMEDTA、、RN a
 s e A 50 ug /mlおよびリゾチーム2
@II/ll11含有の25mMトリス塩酸緩衝液25
m1に懸濁した。37℃、1時間インキュベートした後
、2%SDS 1.25 mlと共に混合して溶菌し、
その後、37℃で30分間インキュベートした。溶菌液
に0.1 M トリス塩酸緩衝液(pH8)であらかじ
め飽和しておいたフェノール3.75m1を室温にて約
10分間、穏かに混合し、その後4500xg、15分
間遠心した。上部水層を回収し、先の0.1 M )リ
ス塩酸緩衝液(pH8)で飽和されたフェノールで中間
層中のタンパク性凝集物が見えなくなるまで抽出を繰り
返す。
Example 2: Preparation of chromosomal DNA Streptomyces cadrea (S, cat, tle
ya) NRRL8057 with 0.4% peptone, 0.4%
Yeast extract, 0.4% magnesium sulfate heptahydrate, 0
.. 50 ml of liquid medium containing 0.05% potassium dihydrogen phosphate, 0.2% potassium hydrogen phosphate and 1% glucose
The cells were cultured for 24 hours at 27°C. Bacterial cells were collected by centrifugation at 1400×g and washed with 0.3M sucrose. 0.5g of bacterial cells
0.3M glucose, 25mM EDTA, RN a
s e A 50 ug/ml and lysozyme 2
25mM Tris-HCl buffer containing @II/ll11 25
It was suspended in ml. After incubating at 37°C for 1 hour, the cells were lysed by mixing with 1.25 ml of 2% SDS.
Thereafter, it was incubated at 37°C for 30 minutes. The lysate was gently mixed with 3.75 ml of phenol previously saturated with 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8) at room temperature for about 10 minutes, and then centrifuged at 4500xg for 15 minutes. The upper aqueous layer is collected and the extraction is repeated with phenol saturated with 0.1 M) Lis-HCl buffer (pH 8) until proteinaceous aggregates in the middle layer are no longer visible.

最終的に回収された水層に等量のイソプロパツールを混
合して一20℃、1時間放置した。染色体DNAを含む
沈澱を15000Xg、10分間の遠心にて集め、TE
緩衝液2.5mlにて再溶解した。
The finally collected aqueous layer was mixed with an equal amount of isopropanol and left at -20°C for 1 hour. The precipitate containing chromosomal DNA was collected by centrifugation at 15,000×g for 10 minutes, and TE
It was redissolved in 2.5 ml of buffer.

この方法により染色体DNA約150I!gが得られた
This method yields approximately 150 I! of chromosomal DNA! g was obtained.

実施例3ニブラスミドplJ943の制限酵素BglI
rによる開裂 100mM塩化ナトリウム、10mM塩化マグネシウム
、lQmM2−メルカプトエタノールおよび牛血清アル
ブミン100μg/ml含有の10mM)リス塩酸緩衝
液(pH7,4)50ttlに、実施例1によって得ら
れたプラスミドp I J 9431μlを加え、次い
で制限酵素BgllI 2ユニツトを加えて、37℃、
2時間インキュベートした。
Example 3 Restriction enzyme BglI of Niblasmid plJ943
9431 μl of the plasmid p I J obtained according to Example 1 was added to 50 ttl of Lis-HCl buffer (pH 7,4) containing 100 mM sodium chloride, 10 mM magnesium chloride, lQmM2-mercaptoethanol and 100 μg/ml bovine serum albumin. Then, 2 units of restriction enzyme BgllI were added and incubated at 37°C.
Incubated for 2 hours.

実施例4:染色体DNAの切断 100mM塩化ナトリウム、10mM塩化マグネシウム
および牛血清アルブミン100 pg /ml含有の1
0mM)リス塩酸緩衝?pi、(pH7,5)100μ
lに、実施例2によって得られたストレプトマイセス・
カドレアの染色体DNA3μgを加え、次いで制限酵素
5au3A1/8ユニツトを加えて、37℃、1時間イ
ンキュベートした。そノ後、0.1 M トIJ ス塩
MrA荷液(pH8)であらかじめ飽和しておいたフェ
ノール100μlを加え室温にて10分間、良く混合し
、4500xgで15分間遠心した。上部水層を回収し
、イソプロパツール250μlを混合して一20℃で1
時間放置した。DNA沈澱物を15000xg、10分
間の遠心にて集め、TE緩衝液0.3mlに再溶解し、
5mM酢酸ナトリウム、1mM  EDTA含をの40
mMトリス酢酸泳動用緩衝液(p H8)中、0.6%
アガロースにて電気泳動を行った。
Example 4: Cleavage of Chromosomal DNA 1 containing 100mM sodium chloride, 10mM magnesium chloride and 100 pg/ml bovine serum albumin
0mM) Liss-HCl buffer? pi, (pH 7,5) 100μ
1, Streptomyces obtained in Example 2
3 μg of Cadrea chromosomal DNA was added, followed by 5 au3A1/8 units of restriction enzyme, and the mixture was incubated at 37° C. for 1 hour. Thereafter, 100 μl of phenol previously saturated with 0.1 M ToIJ salt MrA loading solution (pH 8) was added, mixed well for 10 minutes at room temperature, and centrifuged at 4500×g for 15 minutes. Collect the upper aqueous layer, mix with 250 μl of isopropanol and incubate at -20°C for 1 hour.
I left it for a while. The DNA precipitate was collected by centrifugation at 15,000xg for 10 minutes, redissolved in 0.3 ml of TE buffer,
40% containing 5mM sodium acetate, 1mM EDTA
0.6% in mM Tris-acetate running buffer (pH 8)
Electrophoresis was performed on agarose.

2O−40kbの塩基対を有するDNA断片を含むアガ
ロースゲル部分を切り取り泳動用緩衝成約1mlを有す
る透析バンクに入れた。DNA断片は5ポル) / c
mで1時間電気泳動し、次いでフエノ−ル1mlで抽出
して、イソプロパツールで沈澱させた。この沈澱物はT
E緩衝液10μ2で再溶解した。
The agarose gel portion containing the DNA fragment having base pairs of 20-40 kb was cut out and placed in a dialysis bank containing approximately 1 ml of running buffer. DNA fragment is 5pol) / c
The mixture was electrophoresed for 1 hour at 100 ml of phenol, extracted with 1 ml of phenol, and precipitated with isopropanol. This precipitate is T
Redissolved with 10μ2 of E buffer.

実施例5:染色体DNA断片のプラスミドへの結合(組
換え体DNAの調製) 実施例4によって得られた染色体DNA断片5μgと実
施例3によって得られたプラスミドplJ943  B
glll断片0.5μgを混合し、10mM塩化マグネ
シウム、10mMジチオスレイトールおよび0.6mM
アデノシントリホスフェイト(ATP)含有の20mM
)リス塩酸緩衝液(pH7,6)300μβ中、T4リ
ガーゼ0.5ユニツトと共にインキュベートすることに
よって結合させる。
Example 5: Binding of chromosomal DNA fragment to plasmid (preparation of recombinant DNA) 5 μg of chromosomal DNA fragment obtained in Example 4 and plasmid plJ943B obtained in Example 3
0.5 μg of gllll fragment was mixed with 10 mM magnesium chloride, 10 mM dithiothreitol and 0.6 mM
20mM containing adenosine triphosphate (ATP)
) Binding is carried out by incubation with 0.5 units of T4 ligase in 300 μβ of Lys-HCl buffer (pH 7,6).

16℃で3日間インキュベートした後、DNAをイソプ
ロパツールにて沈澱させ、沈澱物を0.6 Mシヨ糖1
0μlとTE緩衝液10μlの混合液にて再溶解した。
After incubation at 16°C for 3 days, the DNA was precipitated with isopropanol and the precipitate was diluted with 0.6 M sucrose 1
It was redissolved in a mixture of 0 μl and 10 μl of TE buffer.

実施例6:宿主のプロトプラスト化 ストレプトマイセス・リビダンス(S、 l1vi−d
ans ) 1326を0.3%酵母エキス(Difc
o社製)、0.5%ペプトン(Dffco社製)、0.
3%マルトエキス(Difco社製)、1%グルコース
、34%シq $Jj、0.5%グリシンおよび5mM
塩化マグネシウム含有の培地50111中で30’C1
64時間培養した。培地5mlを1400xgの遠心に
より集菌し、P緩衝液で洗浄した。P緩衝液の組成は以
下に示す。
Example 6: Host protoplastization of Streptomyces lividans (S, l1vi-d
ans) 1326 with 0.3% yeast extract (Difc
(manufactured by Dffco), 0.5% peptone (manufactured by Dffco), 0.5% peptone (manufactured by Dffco), 0.5% peptone (manufactured by Dffco),
3% malto extract (manufactured by Difco), 1% glucose, 34% Siq $Jj, 0.5% glycine and 5mM
30'C1 in medium 50111 containing magnesium chloride
Cultured for 64 hours. Bacteria were collected from 5 ml of the culture medium by centrifugation at 1400xg and washed with P buffer. The composition of the P buffer is shown below.

P緩衝液の組成 シaP、              103  g)
hsO40,25g MgC1z  ・61120           2
.03 gl トレース・エレメント溶液    2 
 ml(Trace Element 5olutio
n)茶水      900 ml 上記組成物を121℃、20分間オートクレーブにて滅
菌の後、以下の物質を加える。
Composition of P buffer aP, 103 g)
hsO40,25g MgC1z ・61120 2
.. 03 gl trace element solution 2
ml (Trace Element 5olutio
n) Tea water 900 ml After sterilizing the above composition in an autoclave at 121°C for 20 minutes, the following substances are added.

5%   KHtPOa          1 m1
7.36%  CaC1g ・2Hz0       
  50 mlO,5M   N−1−リス(ヒドロキ
シ 50 mlメチル)メチル−2−ア ミノエタンスルホン酸 0 トレース・エレメント溶液(Trace Elem
entSolution)の組成 ZnCIz                 40 
wFeCl:+  ’6HzO200ytCuClz 
 ・2Hz0            10 KMnC
lz  ・4Hz0            101W
NaJ40t  ・1011z0          
10 Iff(Nl14)aMOtOzn ’ 411
zO10mg蒸留水             100
0 ml洗浄した菌体をリゾチーム1+ng/ml含有
のP緩。
5% KHtPOa 1 ml
7.36% CaC1g ・2Hz0
50 mlO, 5M N-1-lis(hydroxy) 50 ml methyl-2-aminoethanesulfonic acid 0 Trace Elem solution
entSolution) composition ZnCIz 40
wFeCl: + '6HzO200ytCuClz
・2Hz0 10 KMnC
lz ・4Hz0 101W
NaJ40t ・1011z0
10 If(Nl14)aMOtOzn' 411
zO10mg distilled water 100
0 ml of washed bacterial cells was added to P-loose containing 1+ng/ml of lysozyme.

液液5mlに再懸濁し、30℃でインキュベートした。The cells were resuspended in 5 ml of liquid and incubated at 30°C.

1時間後、未消化の菌体と生じたプロトプラストを沈澱
させ、P緩衝液で2回洗浄し、さらにP緩衝液4mlで
再)懸濁した。この懸濁液を600×gで10秒間遠心
して菌体断片を沈澱させた。
After 1 hour, undigested bacterial cells and produced protoplasts were precipitated, washed twice with P buffer, and resuspended in 4 ml of P buffer. This suspension was centrifuged at 600×g for 10 seconds to precipitate bacterial cell fragments.

約5X10”個のプロトプラストを有する上清3.3m
lを今度は600Xgで7分間遠心し、プロトプラスト
を沈澱させた。
3.3 m of supernatant with approximately 5 x 10” protoplasts
This time, the cells were centrifuged at 600×g for 7 minutes to precipitate the protoplasts.

実施例7:形質転換体の調製と選択 実施例6によって得られたプロトプラストを25%ポリ
エチレングリコール1000含有の’IJ衝液液液3m
l、0.6Mシ!l 糖10 μ6および実施例5によ
り調製された組換え体DNAl0μβと共に混合した。
Example 7: Preparation and selection of transformants The protoplasts obtained in Example 6 were added to 3 m of 'IJ buffer solution containing 25% polyethylene glycol 1000.
l, 0.6M! 1 sugar and 10 μβ of the recombinant DNA prepared according to Example 5.

このTi1t衝液の組成は以下に示す。The composition of this Tilt solution is shown below.

T緩衝液の組成 1Mトリス塩#(pH7,9)     50   m
lシ!Its!              25  
 gCaClz  ・2Hz0          1
4.7  gKtSOa              
 O,25gトレース・エレメント?容液     2
   ml蒸留水            948  
 ml上記組成物を121℃、20分間オートクレーブ
にて滅菌する。
Composition of T buffer 1M Tris salt # (pH 7,9) 50 m
lshi! Its! 25
gCaClz ・2Hz0 1
4.7 gKtSOa
O, 25g trace element? Liquid 2
ml distilled water 948
ml of the above composition is sterilized in an autoclave at 121°C for 20 minutes.

1分後、形質転換されたプロトプラストを含む混合溶液
をP緩衝液にて希釈し、再生用培地(以下、R培地と略
す)上に接種し、−夜30℃にて培養する。このR培地
の組成は以下に示す。
One minute later, the mixed solution containing the transformed protoplasts is diluted with P buffer, inoculated onto a regeneration medium (hereinafter abbreviated as R medium), and cultured at 30° C. overnight. The composition of this R medium is shown below.

R培地の組成 KzSO40,25g MgCh  ・611□0          10.
12 gグルコース           10   
gバクト・カザアミノ酸       0.1’  g
(Difco社製) バクト・酵母エキス       5g(Difco社
製) シーJネ唐                    
     103    g寒天          
    20   g蒸留水            
940   ml上記組成物を121℃、20分間オー
トクレーブにて滅菌後、滅菌した以下の溶液を添加する
Composition of R medium KzSO40, 25g MgCh ・611□0 10.
12 g glucose 10
g bacto-casamino acid 0.1' g
(manufactured by Difco) Bact yeast extract 5g (manufactured by Difco)
103 g agar
20g distilled water
After sterilizing 940 ml of the above composition in an autoclave at 121° C. for 20 minutes, the following sterilized solution was added.

トレース・エレメント溶液     2  m15% 
に1lzP042  ml 29.5% CaC1z  ・211!0     1
0  m120% L−プロリン       15 
 mlO,7M  TES緩衝液(pH7,2)  3
5  m1O317% チロシンの2規定水酸化 2.
4 mlナトリウムン容?夜 上記R培地を9cmシャーレに約20m1ずつ注ぎ固化
させる。使用前に、15%の水分を除去するために滅菌
した空気で培地を風乾する。
Trace element solution 2ml 15%
1lzP042 ml 29.5% CaC1z ・211!0 1
0 m120% L-proline 15
mlO, 7M TES buffer (pH 7,2) 3
5 m1O317% 2N hydroxylation of tyrosine 2.
4 ml sodium volume? At night, pour approximately 20 ml of the above R medium into a 9 cm petri dish and allow it to solidify. Before use, air dry the medium with sterile air to remove 15% moisture.

培養後、各プレート上を250μA/mlのチオストレ
プトン1mlで浸?mさせ、30℃で3〜4日間培養し
た。β−ラクタム系抗生1llI質産生株のスクリーニ
ングのため、まず、メラニン色素非産生でチオストレプ
トン耐性を示す形質転換体が選択された。
After incubation, soak each plate with 1 ml of 250 μA/ml thiostrepton. The cells were incubated at 30° C. for 3 to 4 days. In order to screen for strains producing β-lactam antibiotic 1llI, first, transformants that did not produce melanin pigment and showed resistance to thiostrepton were selected.

実施例8:β−ラクタム系抗生物質産生形質転換株のス
クリーニング 実施例7で選択されたメラニン色素非産生でチオストレ
プトン耐性の形質転換体を2%グリセリン、2.8%コ
ーン・ステイープ・リカー、1%ツルラック(5olu
lac:Grain Processing社製)、1
.05%3−モルホリノプロパンスルホン酸((MOP
SSpH7) 、0.8%プロフロ(Profl。
Example 8: Screening for β-lactam antibiotic-producing transformants The non-melanin pigment-producing, thiostrepton-resistant transformants selected in Example 7 were treated with 2% glycerin and 2.8% corn staple liquor. , 1% Tsurulac (5olu
lac: manufactured by Grain Processing), 1
.. 05% 3-morpholinopropanesulfonic acid ((MOP
SSpH7), 0.8% Proflo (Profl.

:Traders社製)、塩化コバルト・6水和物o、
 ippm、0.04%チロシン、チオストレプトン2
0μg7mlおよび2%寒天含有の培養培地上に接種し
30℃で6〜7日間培養し、生育したコロニーを寒天片
として取り出した。−夜培養したコマモナス・テリゲナ
(Comamonas terrigena ) M 
2の1150fが接種され、かつ2,3.5−トリフェ
ニルテトラゾリウムクロライド(TCC)  IGIP
IIが加えられたアンティバイオティック・メディウム
I  (Antibiotic Medium I :
 Difco社!!j)上に先の寒天片をおき、30℃
で一夜培養した。形質転換体を含有する寒天片のコマモ
ナス・テリゲナM2に対する生育阻止活性を視覚的に測
定することによって、β−ラクタム系抗生物質産生株を
スクリーニングした。
: Traders), cobalt chloride hexahydrate o,
ippm, 0.04% tyrosine, thiostrepton 2
It was inoculated onto a culture medium containing 0 μg (7 ml) and 2% agar, and cultured at 30° C. for 6 to 7 days, and the grown colonies were taken out as agar pieces. - Night-cultured Comamonas terrigena M
2 of 1150f and 2,3.5-triphenyltetrazolium chloride (TCC) IGIP
Antibiotic Medium I:
Difco company! ! j) Place the agar piece on top and heat at 30℃.
Cultured overnight. β-lactam antibiotic producing strains were screened by visually measuring the growth inhibiting activity of agar pieces containing the transformants against Comamonas terrigena M2.

この結果、コマモナス・テリゲナM2に対し生阻止円を
形成する形質転換体が確認され、この形質転換体をPF
15−1と命名した。このPF15−1がセファマイシ
ンCを生産することは実施例11の種々の実験によって
確認された。
As a result, a transformant that formed a growth inhibition circle against Comamonas terrigena M2 was confirmed, and this transformant was transferred to PF.
It was named 15-1. It was confirmed through various experiments in Example 11 that this PF15-1 produces cephamycin C.

実施例9:組換え体DNApPF900の解析形質転換
体PF15−1から実施例1と同様の方法により組換え
体DNAを分離し、制限酵素に対する作用、塩基対など
について検討した。分離された組換え体DNAは第1図
に示した様な制限酵素開裂地図を示し、また、49.9
 k bの塩基対からなり、かつ、ストレプトマイセス
・カドレアNRRL8057の染色体DNA由来の29
.3kbの塩基対からなるDNA断片が挿入されたpl
J943であることが解析された。この組換え体DNA
をpPF900と命名した。
Example 9: Analysis of recombinant DNA pPF900 Recombinant DNA was isolated from transformant PF15-1 in the same manner as in Example 1, and its effects on restriction enzymes, base pairing, etc. were examined. The isolated recombinant DNA showed a restriction enzyme cleavage map as shown in FIG.
29 consisting of k b base pairs and derived from the chromosomal DNA of Streptomyces cadrea NRRL8057.
.. pl into which a DNA fragment consisting of 3 kb base pairs was inserted.
It was analyzed that it was J943. This recombinant DNA
was named pPF900.

組換え体DNA  pPF900を実施例6と同様な方
法によってストレプトマイセス・リビダンス1326に
再導入しした。この新規な形質転換体は、形質転換体P
F15−1と同レベルのセファマイシンCを産生じた。
Recombinant DNA pPF900 was reintroduced into Streptomyces lividans 1326 by the same method as in Example 6. This new transformant is transformant P
It produced the same level of cephamycin C as F15-1.

このことから、組換え体DNA  pPF900はセフ
ァマイシンC生合成を司るDNA断片を有していること
が確認された。
From this, it was confirmed that recombinant DNA pPF900 has a DNA fragment responsible for cephamycin C biosynthesis.

実施例10:形質転換体PF15−1と組換え体DNA
  pPF900再導入形質転 換体の培養 (11実施例8で得られた形質転換体PF15−1また
は実施例9で得られた組換え体DNApPF900を再
導入した形質転換体の1株をチオストレプトン20 l
ag /a11を加えたR培地(実施例6参照)にて培
養した。そのスラントからの胞子を3%シg糖、1.5
%ツルラック、0.5%酵母エキス粉末、0.5%コー
ン・グルテン・ミールおよびチオストレプトン10μg
/mlを含む種培地(滅菌前にpH7,0に調製したも
の)25mlを容れた250m1容フラスコ中に接種し
、27℃で2日間振とう培養した。この培養液1mlを
2%グリセリン、2.8%コーン・ステイープ・リカー
、1%ツルラック、!、05%MOPS緩衝液、0.8
%プロフロ、塩化コバルト・1水和物0.1 p p 
mおよびチオストレプトンlOμg/mlを含む培養培
地<wtm前ニp H7,0ニ調製Lりち(7))  
20n+1ヲ容れた250+++1容フラスコ中に移植
し、27℃で5日間振とう培養した。培養終了後、培地
をセファマイシンC生産能測定のためにFjJJiクロ
マトグラフィー(TLC)を用いたバイオオートグラフ
ィー (Bioautography )や高速液体ク
ロマトグラフィー(HP L C)によって検討した。
Example 10: Transformant PF15-1 and recombinant DNA
Culture of pPF900 reintroduced transformant (11) One strain of the transformant reintroduced with the transformant PF15-1 obtained in Example 8 or the recombinant DNA pPF900 obtained in Example 9 was cultured with thiostrepton 20. l
The cells were cultured in R medium (see Example 6) supplemented with ag/a11. Spores from the slant were treated with 3% sig sugar, 1.5
% Turlac, 0.5% yeast extract powder, 0.5% corn gluten meal and thiostrepton 10μg
/ml in a 250 ml flask containing 25 ml of seed medium (adjusted to pH 7.0 before sterilization) and cultured with shaking at 27°C for 2 days. Add 1 ml of this culture solution to 2% glycerin, 2.8% corn staple liquor, 1% Tsurlac,! , 05% MOPS buffer, 0.8
%Proflo, cobalt chloride monohydrate 0.1 p p
Culture medium containing m and thiostrepton lOμg/ml
The cells were transplanted into a 250+++1 volume flask containing 20n+1 cells, and cultured with shaking at 27°C for 5 days. After completion of the culture, the culture medium was examined by bioautography using FjJJi chromatography (TLC) or high performance liquid chromatography (HPLC) to measure cephamycin C production ability.

各試験法については、以下の実施例11にて説明する。Each test method is explained in Example 11 below.

形質転換体PF15−1のセファマイシンC産生量は2
4μg/la1であり、組換え体DNA  pPF90
0再導入形質転換体においては20IJg/mlであっ
た。
The amount of cephamycin C produced by the transformant PF15-1 was 2.
4μg/la1, recombinant DNA pPF90
In the 0 reintroduction transformant, it was 20 IJg/ml.

(2)  形質転換体PF15−1または組換え体DN
A  pPF900再導入形賞転換体の1株を実施例1
0(1)で用いたと同様の種培地にて培養した。
(2) Transformant PF15-1 or recombinant DN
A. Example 1 One strain of pPF900 re-introduced prize transformant
The cells were cultured in the same seed medium as used in 0(1).

この+IHIWt 1 mlを2%グリセリン、2%フ
ァルマメディア(Pharmasedia : Tra
ders社製)、0.2%酵母エキス、1.05%MO
PSIJj衝液、塩化コバルト液液水和物5ppmおよ
びチオストレプトン100 ttg /mlを含む培養
培地(減面前にpH7、0に調製したもの)20mlを
容れた250m1容フラスコ中に移植し、27℃で5日
間振とう培養した。その結果、本培地における形質転換
体PF15−1のセファマイシンC産生量は17μg/
 m Iであり、組換え体DNA  pPF900再導
入形質転換体においては10μg/mlであった。
Add 1 ml of this +IHIWt to 2% glycerin and 2% Pharmamedia (Pharmasedia: Tra
ders), 0.2% yeast extract, 1.05% MO
The cells were transferred into a 250 ml flask containing 20 ml of culture medium (adjusted to pH 7, 0 before surface reduction) containing PSIJj buffer solution, 5 ppm of cobalt chloride liquid-liquid hydrate, and 100 ttg/ml of thiostrepton, and incubated at 27°C. It was cultured with shaking for 5 days. As a result, the amount of cephamycin C produced by the transformant PF15-1 in this medium was 17 μg/
m I, and 10 μg/ml in the recombinant DNA pPF900 reintroduced transformant.

(3)組換え体DNA  pPF900を実施例6と同
様な方法を用いてストレプトマイセス・ラクタムゲンス
(S、 lactamgens )U −108(Fe
rm−P2251)に導入した。その結果、チオストレ
プトン耐性となった2株の形質転換体が得られた。この
チオストレプトン耐性の形質転換体2株と親株であるス
トレプトマイシン・ラクタムゲンスU−108を実施例
10(21で用いた培地で培養した。その結果、本培地
において、親株であるストレプトマイセス・ラクタムゲ
ンスU−108のセファマイシンC産生量は102μg
/mlであったが、一方、組換え体DNA  pPF9
00を再尋人させた2株の形質転換体ではそれぞれ25
7μg/lおよび358μg/+alの産生を示した。
(3) Streptomyces lactamgens (S, lactamgens) U-108 (Fe
rm-P2251). As a result, two transformants that were resistant to thiostrepton were obtained. These two thiostrepton-resistant transformants and the parent strain Streptomyces lactamgens U-108 were cultured in the medium used in Example 10 (21).As a result, in this medium, the parent strain Streptomyces lactamgens The amount of cephamycin C produced by U-108 is 102 μg.
On the other hand, recombinant DNA pPF9
In the two transformants that were re-introduced with 00, each strain was 25
It showed production of 7 μg/l and 358 μg/+al.

実施例11:形質転換体PF15−1産生抗体物質の検
討 形質転換体PF15−1またはMi換え体DNApPF
900再導入ストレプトマイセス・リビダンス1326
の形質転換体培養液中に産生されたβ−ラクタム系抗生
物質を以下の生物学的、化学的試験によって検討した。
Example 11: Examination of antibody substance produced by transformant PF15-1 Transformant PF15-1 or Mi recombinant DNApPF
900 reintroduction Streptomyces lividans 1326
The β-lactam antibiotic produced in the culture solution of the transformant was investigated by the following biological and chemical tests.

a、抗菌スペクトル 各種試験菌に対する抗菌スペクトルをペーパーディスク
法によって測定したところ、第1表のような結果が得ら
れた。
a. Antibacterial spectrum When the antibacterial spectrum of various test bacteria was measured by the paper disk method, the results shown in Table 1 were obtained.

−以下余白一 表中、「++」は強い生育阻止活性を「+」は生育阻止
活性を示し、また「−」は生育阻止活性を示さないこと
を意味する。
- In the table below, "++" means strong growth-inhibiting activity, "+" means growth-inhibiting activity, and "-" means no growth-inhibiting activity.

この結果、形質転換体PF15−1の培養液は各種試験
菌に対してセファマイシンC標品と同様の抗菌スペクト
ルを示した。また、徂換え体DNA  pPF900再
導入の形質転換体の培養液でも同様の結果が得られた。
As a result, the culture solution of the transformant PF15-1 showed the same antibacterial spectrum as the cephamycin C preparation against various test bacteria. Similar results were also obtained with the culture solution of the transformant reintroduced with the recombinant DNA pPF900.

b、化学的または物理学的安定性 形質転換体PF15−1またはm換え体DNApPF9
00再導入形質転換体から生産された抗生物質について
ヒドロキシルアミン、システィン、酸、アルカリ、ペニ
シリナーゼまたは熱に対する安定性を検討した。ヒドロ
キシルアミン処理は、ヒドロキシルアミン0.05 g
を10m1の蒸留水に溶解し、水酸化ナトリウムでp 
H6,5に調製した溶液10μ!を試料90μ!に加え
、27℃で30分間インキュベートした。システィン処
理は、2%のDL−システィン10μlを試料90μI
に加え、27℃で30分間インキュベートした。酸処理
は、試料をリン酸にてpH2に調製し、室温で30分間
インキュベートした。アルカリ処理は試料を水酸化ナト
リウムでpH12に調製し、室温で30分間インキュベ
ートした。ベニシリナーゼ処理は、10■/mlのバチ
ルス・セレウス(Bacillus cereus )
由来ペニシリナーゼタイプ■10μlを試料90μlに
加え、30℃で30分間処理し、または、10■/ml
のエンテロバクタ−(Enterobacter )由
来ペニシリナーゼタイプ[10μβを試料90μ2に加
え、25℃で30分間インキュベートした。さらに、熱
処理は、試料μlを85℃で1時間インキエベートした
b, chemically or physically stable transformant PF15-1 or m recombinant DNApPF9
Antibiotics produced from 00 reintroduction transformants were examined for stability against hydroxylamine, cysteine, acid, alkali, penicillinase, or heat. Hydroxylamine treatment: 0.05 g of hydroxylamine
was dissolved in 10 ml of distilled water and purified with sodium hydroxide.
10μ of solution prepared in H6.5! The sample is 90μ! and incubated for 30 minutes at 27°C. For cysteine treatment, add 10 μl of 2% DL-cysteine to 90 μl of the sample.
and incubated for 30 minutes at 27°C. For acid treatment, the sample was adjusted to pH 2 with phosphoric acid and incubated at room temperature for 30 minutes. For alkaline treatment, the sample was adjusted to pH 12 with sodium hydroxide and incubated at room temperature for 30 minutes. Benicillinase treatment was carried out using 10μ/ml Bacillus cereus.
Add 10 μl of derived penicillinase type to 90 μl of sample and treat at 30°C for 30 minutes, or add 10 μl of penicillinase type
Enterobacter -derived penicillinase type [10 μβ] was added to 90 μ2 of the sample and incubated at 25° C. for 30 minutes. Further, heat treatment was performed by incubating μl of the sample at 85° C. for 1 hour.

上記の処理の後、試料の抗凹スペクトルを実施例11.
aの方法に従って測定した。
After the above treatment, the anti-concavity spectrum of the sample was determined as in Example 11.
Measured according to method a.

その結果、両者からの産生される抗生物質ともヒドロキ
シルアミン、システィン、酸およびペニシリナーゼタイ
プ■には相対的に安定であったが熱、アルカリおよびペ
ニシリナーゼクイブ■では急速に失活した。セファマイ
シンC標品とR培地との混合物についても安定性の実験
を行ったが、上記結果と同様であった。
As a result, the antibiotics produced from both were relatively stable against hydroxylamine, cysteine, acid, and penicillinase type (■), but were rapidly inactivated by heat, alkali, and penicillinase type (■). Stability experiments were also conducted on a mixture of cephamycin C standard and R medium, and the results were similar to the above.

c、TLCによるバイオオートグラフィー各形質転換体
の培養液とセファマイシンC標品を別々にあるいは混合
してシリカゲルTLCシート (メルクDC−Aluf
olien Kieselgel 60 F254)上
にスポットし、i)アセトニトリル:水(7:3)、i
i)イソプロパツール:水(7: 3)の2種類の溶媒
で展開した。展開したシートをコマモナス・テリゲナM
2を植え込んだアンティバイオチック・メディウム■上
にかぶせ、30℃で一夜培養し、Rf4rLを測定した
。その結果、セファマイシンC標品と各形質転換体の培
養液とのRf値は完全に一敗した。
c. Bioautography by TLC The culture solution of each transformant and cephamycin C preparation were prepared separately or mixed and placed on a silica gel TLC sheet (Merck DC-Aluf
i) acetonitrile:water (7:3), i)
i) Developed with two solvents: isopropanol:water (7:3). The unfolded sheet is Comamonas terrigena M.
The cells were covered with antibiotic medium (2) in which 2 had been implanted, and cultured overnight at 30°C, and Rf4rL was measured. As a result, the Rf values of the cephamycin C specimen and the culture solution of each transformant completely failed.

d6高速液体クロマトグラフィー(HPLC)各形質転
換体の培養液とセファマイシンC標品を逆相カラム(N
ucleosil  10μ−C18) 、0.05M
リン酸カリウム緩衝液< p ii2.5 )を用いた
HPLCにて測定した。
d6 high performance liquid chromatography (HPLC) The culture solution of each transformant and cephamycin C preparation were transferred to a reverse phase column (N
ucleosil 10μ-C18), 0.05M
It was measured by HPLC using potassium phosphate buffer < p ii 2.5).

各形質転換体によって産生される抗生物質は親株である
ストレプトマイセス・リビダンス1326では産生され
ないが、セファマイシンC標品と同様な挙動を示した。
The antibiotic produced by each transformant was not produced by the parent strain, Streptomyces lividans 1326, but behaved similarly to the cephamycin C preparation.

また、HPLCのピークはストレプトマイセス・ラクタ
ムゲンスU−108に組換え体DN、Aを導入した形質
転換体では親株の約3倍量に増加した。さらに、これら
のピークはセファロスポリンCやデアセチルセファロス
ポリンCとは異なった挙動を示した。
In addition, the HPLC peak of the transformant obtained by introducing the recombinant DNA and A into Streptomyces lactamgens U-108 increased to about three times that of the parent strain. Furthermore, these peaks exhibited different behavior from cephalosporin C and deacetylcephalosporin C.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、組換え体DNA  pPF900の制限酵素
開裂地図を示し、第2図は、プラスミドベクターprJ
943の制限酵素開裂地図を示す。
Figure 1 shows the restriction enzyme cleavage map of recombinant DNA pPF900, and Figure 2 shows the plasmid vector prJ.
943 is shown.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)セファマイシンC産生遺伝子を含有するDNA断
片を挿入した組換え体DNA。
(1) Recombinant DNA into which a DNA fragment containing a cephamycin C-producing gene has been inserted.
(2)セファマイシンC産生遺伝子を含有するDNA断
片を挿入した組換え体DNAを含むストレプトマイセス
属に属するセファマイシンC産生性微生物。
(2) A cephamycin C-producing microorganism belonging to the genus Streptomyces containing a recombinant DNA into which a DNA fragment containing a cephamycin C-producing gene has been inserted.
(3)セファマイシンC産生遺伝子を含有するDNA断
片を挿入した組換え体DNAを含むストレプトマイセス
属に属するセファマイシンC産生微生物を培養し、培養
物からセファマイシンCを採取することを特徴とするセ
ファマイシンCの製造方法。
(3) Cultivating a cephamycin C-producing microorganism belonging to the genus Streptomyces containing a recombinant DNA into which a DNA fragment containing a cephamycin C-producing gene has been inserted, and collecting cephamycin C from the culture. A method for producing cephamycin C.
JP61067043A 1986-03-24 1986-03-24 Recombinant dna containing cephamycin c producing gene, transformant containing same and production thereof Pending JPS62224292A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5252474A (en) * 1989-03-31 1993-10-12 Merck & Co., Inc. Cloning genes from Streptomyces avermitilis for avermectin biosynthesis and the methods for their use

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