JPS6240291A - Ultrahigh copy number streptomyces plasmid - Google Patents

Ultrahigh copy number streptomyces plasmid

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Publication number
JPS6240291A
JPS6240291A JP18500786A JP18500786A JPS6240291A JP S6240291 A JPS6240291 A JP S6240291A JP 18500786 A JP18500786 A JP 18500786A JP 18500786 A JP18500786 A JP 18500786A JP S6240291 A JPS6240291 A JP S6240291A
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JP
Japan
Prior art keywords
plasmid
dna
replicon
fragment
vector
Prior art date
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Pending
Application number
JP18500786A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
チャールズ・リー・ハーシュバーガー
ジェフリー・リン・ラーソン
パトリシア・アン・レイノルズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eli Lilly and Co
Original Assignee
Eli Lilly and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eli Lilly and Co filed Critical Eli Lilly and Co
Publication of JPS6240291A publication Critical patent/JPS6240291A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、5cp2’最小レプリコンの2重鎖デオキシ
リボ核酸配列、該配列を含有しでなる組み換えDNAス
トレプトマイセス属ベクター、該ベクターで形質転換し
たストレプトマイセス属宿主細胞およびレプリコンプロ
ーブに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a double-stranded deoxyribonucleic acid sequence of the 5cp2' minimal replicon, a recombinant DNA Streptomyces vector containing the sequence, and a Streptomyces vector transformed with the vector. Concerning Myces host cells and replicon probes.

−技術的背景 S CP 2 ハストレプトマイセス・コエリコロル(
Streptomyces  coelicolor 
)由来の性因子であり、5CP2米はストレプトマイセ
ス属の性因子活性に関連するポックの形成が増強してい
る突然変異体である。これらの低コピー数プラスミドを
遺伝的交雑およびプロトプラストalt転換によって種
々のストレプトマイセス属に移すことができる。このプ
ラスミドDNAの大部分は、組み換えDNA用ベクター
におけるレプリコンの使用または複製に必須ではない。
-Technical background S CP 2 Hastreptomyces coelicolor (
Streptomyces coelicolor
), and 5CP2 rice is a mutant with enhanced pock formation associated with Streptomyces sex factor activity. These low copy number plasmids can be transferred to various Streptomyces species by genetic hybridization and protoplast alt transformation. Most of this plasmid DNA is not essential for replicon use or replication in recombinant DNA vectors.

本発明は5cp2*についての知見を展開して数種の自
己伝達性の小さいプラスミドを誘導し、基本的なレプリ
コン(通常の複製に必要な情報を含有している)を含有
するフラグメントを同定し、プラスミドDNA1を制御
するDNAセグメントを同定し、そして゛最小のレプリ
コン(これは自己を複製するプラスミドセグメントの最
小のものである)を同定するものである。
The present invention extends our knowledge of 5cp2* to derive several small, self-transmissible plasmids and to identify fragments containing the basic replicon (containing information necessary for normal replication). , identify the DNA segment controlling plasmid DNA1, and identify the ``minimal replicon, which is the smallest self-replicating plasmid segment.''

発明の要約 本発明は、5CP2”の最小レプリコン、感受性かつ非
制限性宿主細胞に導入して形質転換したときに少なくと
も1つの抗生物質に対する耐性を伝達するlまたはそれ
以上のDNAセグメント、および大腸菌(以下、E、コ
リと称す)レプリコン(シャトルベクターを構築する場
合)、を含有する種々の組み換えDNAクローニングベ
クターを開示するものである。このベクターは切り取っ
たストレプトマイセス属のレプリコンを含有しでおり、
このレプリコンは5ep2N’の野性型レプリコンを含
有するプラスミドに比べ、その切り取った最小のレプリ
コンを含有するプラスミドのコピー数を増加させるもの
である。さらに本発明は、上記ベクターを含有する形質
転換体をも含有するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a minimal replicon of 5CP2'', 1 or more DNA segments that convey resistance to at least one antibiotic when introduced into and transformed into a susceptible, non-restrictive host cell, and E. coli ( We disclose various recombinant DNA cloning vectors containing a truncated Streptomyces replicon (hereinafter referred to as E. coli) replicon (when constructing a shuttle vector). ,
This replicon increases the copy number of the plasmid containing the truncated minimal replicon compared to the plasmid containing the 5ep2N' wild-type replicon. Furthermore, the present invention also includes transformants containing the above vector.

本発明は、ストレプトマイセス属および関連宿主細胞に
おいて使用するための選択可能かつ超高コピー数(細胞
あたり1000コピー以上)のプラスミドを提供するも
のである。これまではストレプトマイセス属における組
み換えDNA法の開発および利用は、機能的な超高コピ
ー数ベクターが全般的に欠如しでいたため特に困雉てあ
り、遅れていた。低コピー数ベクター(染色体あたり1
〜5コピー)、中コピー数ベクター(染色体あたり5〜
50コピー)、および高コピー数ベクター(染色体あた
り50〜1000)がこれまで使用可能であった。超高
コピー数のプラスミドの出現によりこれらの超高コピー
数プラスミドが担持しでいる遺伝子によってコードされ
でいるタンパク質の生産収量を、コピー数が上記の−い
ずれかであるプラスミドによって担持されでいる遺伝子
からの発現量に比べて、劇的に増加させつる手段が提供
される。このように超高コピー数プラスミドは、非毒性
遺伝子生産物を高水準で発現させるのに有利である。す
べでではないがほとんどの遺伝子は遺伝子のコピー数に
比例してタンパク質を発現するので、超高コピー数ベク
ター中に遺伝子をクロ       □−ニングするこ
とにより、遺伝子生産物を高レベルで蓄積させることが
できる。
The present invention provides selectable, ultra-high copy number (greater than 1000 copies per cell) plasmids for use in Streptomyces and related host cells. To date, the development and use of recombinant DNA methods in the genus Streptomyces has been particularly difficult and slow due to the general lack of functional ultra-high copy number vectors. Low copy number vector (1 per chromosome
~5 copies), medium copy number vectors (~5 copies per chromosome)
50 copies), and high copy number vectors (50-1000 per chromosome) were previously available. Due to the appearance of ultra-high copy number plasmids, the production yield of proteins encoded by genes carried by these ultra-high copy number plasmids can be reduced by reducing the production yield of proteins encoded by genes carried by plasmids whose copy numbers are any of the above. This provides a means to dramatically increase expression levels compared to those from other sources. Ultra-high copy number plasmids are thus advantageous for expressing non-toxic gene products at high levels. Since most, if not all, genes express protein in proportion to the number of copies of the gene, cloning genes into ultra-high copy number vectors allows for high levels of accumulation of gene product. I can do it.

5ep21Fのセグメントを含有する本発明ベクターの
欠失分析により、添付の第1図で示される。
Deletion analysis of the vector of the invention containing a segment of 5ep21F is shown in the accompanying FIG. 1.

5CPz米誘導体の制限部位地図が得られる。5cp2
*の最小レプリコンは、〜1.4キロ塩基(kb)のB
cl エージ四、3^制限フラグメント(このフラグメ
ントは染色体あ、たり1000コピー以上の超高水準プ
ラスミドDNAを指定している)と同定された。
A restriction site map of the 5CPz rice derivative is obtained. 5cp2
The smallest replicon of * is ~1.4 kilobases (kb) of B
It was identified as a cl age 4, 3^ restriction fragment (this fragment specifies ultra-high level plasmid DNA with more than 1000 copies per chromosome).

SCP 2 ’の最小レプリコンを同定する研究の一環
として、さらに別のクローニングベクターを開発した。
As part of the study to identify the minimal replicon of SCP 2', additional cloning vectors were developed.

このレプリコン・プローブ・ベクターp HJ L 1
0は種々のストレプトマイセス属からレプリコンを単離
するのに有用であり、一方シャトルベクターPHJL2
25.p)IJL4QQおよびP)IJL401(これ
らは、ストレプトマイセス属において中程度のプラスミ
ドDNA1を特徴づける比較的小さい5CI) 2 *
’レプリフンを含有する)はゲノムDNAのショットガ
ンクローニングに有用である。
This replicon probe vector p HJ L 1
0 is useful for isolating replicons from various Streptomyces sp., while the shuttle vector PHJL2
25. p) IJL4QQ and P) IJL401 (these are relatively small 5CIs characterizing moderate plasmid DNA1 in Streptomyces) 2 *
'containing Replifun) is useful for shotgun cloning of genomic DNA.

本発明のベクターは比較的小さく、多用途であり、抗生
物質に対して感受性であるすべてのストレプトマイセス
属の細胞を形質転換することができ、この細胞中で選別
されうるので特に有用である(この細胞は、該抗生物質
に対する耐性が付与されており、かつ切り取ったレプリ
コンは該細胞中で自己複製するための十分な情報を与え
る)。
The vectors of the invention are particularly useful because they are relatively small, versatile, and can transform and be selected in all Streptomyces cells that are sensitive to antibiotics. (The cell has been rendered resistant to the antibiotic and the excised replicon provides sufficient information to self-replicate in the cell).

天然に得られる抗生物質の70%以上はストレプトマイ
セス属の株によって生産されるので、この工業的に重要
な群に応用しうるクローニング系およびベクターの開発
が望ましい。本発明はこのようなベクターを提供するも
のであり、こうして、新規抗生物質および抗生物質誘導
体の生産、ならびに既知抗生物質の収量増加の両方のた
めに、ストレプトマイセス居中に遺伝子をクローニング
することを可能にするものである。
Since more than 70% of naturally occurring antibiotics are produced by strains of the genus Streptomyces, the development of cloning systems and vectors applicable to this industrially important group is desirable. The present invention provides such vectors, thus making it possible to clone genes into Streptomyces populations, both for the production of new antibiotics and antibiotic derivatives, and for increasing the yield of known antibiotics. It is what makes it possible.

本明細書中で使用する語句を以下の様に定義する。Terms used in this specification are defined as follows.

ApまたはApR−アンピシリン耐性表現型またはこれ
を付与する遺伝子。
Ap or ApR - an ampicillin resistance phenotype or a gene that confers it.

基本レプリコン−野生型のコピー数で複製するDNAの
最小片。
Basic replicon - the smallest piece of DNA that replicates at the wild type copy number.

Km−カナマイシン耐性の表現型またはこれを付与する
遺伝子。
Km - kanamycin resistance phenotype or gene conferring this.

NmRまたはaph−ネオマイシン耐性表現型またはこ
れを付与する遺伝子。
NmR or aph - a neomycin resistance phenotype or a gene conferring this.

2i″5DIIA@″−”−〇″”v :zKJ、:+
 ”C$*”1つ無関係に見えるコピー数効果を生み出
すこと。
2i″5DIIA@″−”−〇″”v :zKJ, :+
“C$*” produces a copy number effect that appears to be unrelated.

組み換えDNAクローニングベクター−自律的に複製す
る媒介物であって、プラスミドおよびファージを包含す
るがこれらに限定されず、1またはそれ以上のDNAセ
グメントをさらに付加できるか、または付加したDNA
分子を含有する媒介物。
Recombinant DNA cloning vector - an autonomously replicating vehicle, including, but not limited to, plasmids and phages, to which one or more DNA segments can be further added, or to which DNA has been added.
Vehicle containing molecules.

組み換えDNA発現ベクター−プロモーターを導入した
組み換えDNAクローニングベクター。
Recombinant DNA expression vector - A recombinant DNA cloning vector into which a promoter has been introduced.

レプリコン−プラスミドまたはその他のベクターの自律
的複製を制御し、可能にするDNA配列。
Replicon - A DNA sequence that controls and allows autonomous replication of a plasmid or other vector.

制限フラグメント−1またはそれ以上の制限エンドヌク
レアーゼ酵素の作用によって生成した直線状DNA配列
Restriction fragment - A linear DNA sequence produced by the action of one or more restriction endonuclease enzymes.

感受性宿主細胞−選択可能な耐性特性をコードするDN
Aセグメントなしでは増殖することができない宿主細胞
Susceptible host cells - DN encoding selectable resistance traits
Host cells that cannot grow without the A segment.

形質転換−受容宿主細胞の遺伝型を変化させるDNAを
受容宿主細胞に導入すること。
Transformation - The introduction of DNA into a recipient host cell that changes the genotype of the recipient host cell.

TsRまたはtsr−チオストレプトン耐性表現型また
はこれを付与する遺伝子。
TsR or tsr-thiostrepton resistance phenotype or a gene conferring this.

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

第1図はプラスミドpHJL192の5cpz米部分の
欠失誘導体を説明するものである。いちばん上の線は、
EcoRI およびHindu[部位で開いた5cp2
”の直線状制限地図を示す。()内の制限部位はそれ1
つだけではないことを表わす。黒の横棒は、この棒の左
端に名を挙げたプラ限地図と並べることによりセグメン
トを同定することができる。 第2図はプラスミドPHJL192の制限部位地図であ
る。 第3図はレプリコンプローブの構築を説明するものであ
る。点棒は5cpz米からのセグメントを示し、空白の
棒はネオマイシン耐性のためのaph遺伝子を含有する
セグメントを示し、斜線の棒はチオストレプトン耐性の
ためのtsr  遺伝子を含有するセグメントを示す。 プラスミドpKC7はE、コリのプラスミドである。矢
印は抗生物質耐性の遺伝子の発現方向とおよその位置を
表わす。 第4図はプラスミドpHJL224の制限部位および機
能地図である。 第5図はプラスミドpHJL225  の制限部位およ
び機能地図である。 第6図はプラスミドpHJL120 および121の制
限部位地図である。 第7図はプラスミドp I−I J L 125  の
制限部位および機能地図である。 第8図はプラスミドpHJL236 の制限部位および
機能地図である。 第9図はプラスミドpHJL241  の制限部位およ
び機能地図である。 第10図はプラスミドpi(JL302の構築を説明す
るものである。pUc19がE、コリプラスミドである
ことを除けば1種々の起源のDNAは第3図てついでの
説明により同定される。各末端に棒を持った円弧は、−
5,リビダンスTK23中においてプラスミドを複製不
能にする欠失を示す。 第11図は5cp2’最小レプリコンの配列決定法を説
明するものである。 第12図はプラスミドpHJL400の制限部位および
機能地図である。 本発明は、ストレプトマイセス属の各種の株1に形質転
換されるプラスミドに多面発現性コピー数表現型を付与
する5CP2米の最小レプリコンDNA配列を提供する
ものである。簡単にするためDNA配列の1本鎖のみを
示すと、この新規5CP2米最小レプリコンは、配列: CACCTGCCGG  AAGGCCC″ITA  
ACCGGC:’IGG’1CGGTGCACGA  
GGCTCTCGCCCGCCTGGg〔配列中、Aは
デオキシアデニル、Cはデオキシシチジル、Gはデオキ
シグアニル、およびTはチミジルである〕 を含有する。 さらに本発明は、新規組み換えDNAストレプトマイセ
ス属ベクターであって、 (a)多面、発現性コピー数表現型を付与し、かつ少な
くとも5cp2“最小レプリコン配列を有するDNA配
列、および Tb)感受性かつ非制限性宿主細胞に導入して形質転換
したときに、少なくとも1つの抗生物質に対する耐性を
伝達する。1またはそれ以上のDNAセグメント。 からなるベクターを包含するものである。 また本発明は、シャトルベクターおよび上記ベクターに
よる形質転換体をも包含する。 本発明のベクターはプラスミドpHJL192の酵素消
化を経て構築される。本明細書中ではプラスミドpHJ
L192をpJL192とも称する。本明細書中で教示
する種々の消化によって、〜1.4 kb Bcl I
−Sau 3 A最小レプリコンフラグメントを同定し
、単離する。次いでこのフラグメントを、ストレプトマ
イセス属の抗生物質耐性付与遺伝子、ならびに機能性レ
プリコンを含有し、かつ抗生物質耐性を付与するE、コ
リプラスミドの制限フラグメントとライゲーションして
、E、コリとストレプトマイセス属の両方において選択
しつる自己複製性の二官能性ベクターを調製することが
できる。 プラスミドPHJL192はE、コリに12C600R
k−Mk−/PJL192 (この株は。 ノーザン・リージョナル・リサーチ・ラボラトリ−(N
orthern Regional Re5earch
 Laboratory。 Peoria、 1llinois $15Q4 ) 
 に寄託され、その一部を為している〕から常法により
単離することができる。この株は、プラスミドの好まし
い供給源および貯蔵受容体として、受は入れ番号NRI
LLB−15040のもとて誰でも利用することができ
る。プラスミドpHJL192  の制限部位地図を一
付の第2図に示す。本出願の目的からして、添付の第2
図およびこれに続く図のすべては正確な尺度で描かれた
ものではない。 プラスミドpHJL192 は〜5.9kbのEC0R
1−5al  l5CP2米レプリコンフラグメントを
含有しでいる。このフラグメントは通常の復製    
   tl。 に必要な情報のすべてを含有している。プラスミドpH
JL192の欠失誘導体は、5ep2*のの機能地図を
得、そしてプラスミド複製に必須である配列を同定する
機会を与えた。Kpn ■によるPHJL1920部分
消化により一連の直線状生成物が得られ、”4DNAり
ガーゼにより、E。 コリに12 C60C600Rk−をアンピシリン耐性
に形質転換する環状分子が得られた。制限マツピングに
よりプラスミドpHJL200〜205が同定された。 プラスミドP”JL2ot はストレプトマイセス・グ
リセオフスクス(St reptomycesgris
eofuscus )C581(C581)  をネオ
マイシン耐性に形質転換し、この形質転換した宿主は、
実質的に、プラスミドpHJL192を含有するC58
1より多数のプラスミドDNAを示した。5CP21コ
ピー数を制御する調節配列は、リコンフラグメントをプ
ラスミドp)IJL2Ql■ メントまで切り詰めることによって実質的に突然変異さ
せられたと考えられる。 プラスミドpHJL200〜205は、同時係属米国特
許出願&639,566 〔バーシュバーガーおよびラ
ー77 (Hershberger and Lars
on)、1984年8月10日出願〕に開示されでいる
。さらに、本発明において使用するに有用かつ便利なプ
ラスミドであるプラスミドpHJL125、p I−I
 J L 196およびpHJLIQ7は、同時係属米
国特許出願A478,133())−シュバーガーおよ
びラーソン(上記)、1983年3月23日出頼〕、お
よびジャーナlし・オブ・バクテリオロジ−(J、Ba
cteriol、、ラーソンおよびバーシュバーガー(
上記)、157、314頁(1984)〕に開示されて
いる。これらの8頓および参照文献は参考に挙げたもの
である。 pHJL201および202の両者に共通する〜2.9
または3.0 kb Kpn I 7ラグメントをKp
n工消化したpHJL5にサブクローニングして。 プラスミドPHJL206を得た。プラスミドpHJL
5はpHJLIQ2の自発欠失として生じたが、PHJ
L192  とは対照的に、ストレプトマイセス真中で
は複製しない。プラスミドpHJL206は pHJL
201 と同様のプラスミド収量でC581中で複製す
る。 レプリコン同定の次の段階では、ストレプトマイセス属
の耐性マーカーを担持しているがストレプトマイセス真
中で複製できないレプリコンプローブベクターを使用し
た。このレプリコンプローブベクターの構築を添付の第
3図に例示する。プラスミドpKC7(ATCC370
84)の〜5.2kb  Sal  I7ラグメントは
、Tn5のカナマイシン耐性遺伝子ならびにプラスミド
pBR322のレプリコンおよびアンピシリン耐性遺伝
子を含有しでいる。プラスミドpHJL197の部分的
Sal工消化により、ストレプトマイセス属用のネオマ
イシン耐性(aph)  およびチオストレプトン耐性
(1Sr)遺伝子を含有する〜3.6kbのフラグメン
トが生じた。精製したこのフラグメントをT4 D N
 A リガーゼで結合させてpHJLgを得た。このレ
プリコンプローブベクターpHJLQを、数種のストレ
プトマイセス属しプリフンとライゲーションし、C58
1をチオストレプトン耐性およびネオマイシン耐性に形
質転換した。pHJLgにおいてTn5カナマイシン遺
伝子が不安定であることがわかったので。 Tn5遺伝子を含有する〜1.3 kb Eco Rl
  −シ已櫃フラグメントを削除してpHJLIQを調
製した。平滑末端ライゲーションによってT4DNAリ
ガーゼが直線伏のプラスミドを環化するように、T4D
NAIJガーゼでEcoR工およびSal 工末端を充
填した。援助(レスキュー)実験によりpHJLIQ 
 の有用性を試験した。S。 コエリコロルDNAのBamHI フラグメントはC5
81において2種類のT s Rクローンを生成シタ。 S、コエリコロルDNAのKpn エフラグメントは0
581において1種類のNmR1Tsλクローンを生成
した。S、グリセオフスクスDNAのBamHエフラグ
メントはC581においで2種類のT s Rクローン
を生成した。この制限フ       1゜ラグ′ント
も自己ライゲートpHJL IQも0ij′ 581を抗生物質耐性に形質転換しなかったので、  
     !プリコンに対するpHJLIQの有用性を
示すも       ゛・これらの実験は、ストレプト
マイセス属の援助し無差別のフラグメントをPHJLI
O中にシヨのである。 ットガンクローニングすることにより、5ep2米のレ
プリコンをさらに詳しく調べた。pHJL192の〜5
.9 Kb Eco R1−Sal Iフラグメントに
対応するp’HJL125の〜5.9kb駐ユR1−5
alJ フラグメントの5au3A 消化により一連の
部分消化生成物を、これらのフラグメントをBamHI
消化したpHJLloにT0n N A IJガゼで結
合させた。0581のチオストレプトン耐性形質転換体
はプラスミドp HJ L220−225を与えた。B
amHI制限酵素によりプラスミドp HJ L 22
4およびp HJ LP01から〜2.2 kb Ba
m Hl 7ラグメントを切り取った。この〜2,2k
bフラグメントはこのシリーズにおける最小の自己複製
フラグメントである。これらの正確な配置は容易に再生
できないので、プラスミドpHJL224および pH
JL225をNRRLに寄託した。この2つの株、E。 コ リ Kl  2  C600Rk−Mk−/ PH
JL  224およびE、コリに12C5QQRk−M
k−/pHJL225は、それぞれのプラスミドの好ま
しい供給源および貯蔵受容体として、受は入れ番号NR
RLB−15988右よびNRRL B−18052の
もとでだれでも利用できる。プラスミドpHJL224
およびpHJL225の制限部位および機能地図は、添
付の第4図および第5図に示した。 プラスミドp HJ L 225は、ストレプトマイセ
ス真相の小さくかつ選択可能なプラスミドを構築するた
めのレプリコンを与えた。pHJL225の〜2.2 
kb Ram HI制限フラグメントとチオストレプト
ン耐性遺伝子を含有する〜1,1kbBcl I  フ
ラグメントをT4DNAリガーゼで結合させて、中間体
プラスミドpHJL399を得た。pHJL399をN
de■制限酵Xテ消化り。 この直線化したフラグメントをNde 1消化のPCU
19(ユニークな制限部位を持ったポリリンカーを含有
するプラスミドであり、市販品を利用することができる
( Phamacia、 Inc、、 8QQCent
ennial  Dr、、  Piscataway、
 NJ 08854)〕にライゲーションして、pHJ
L399からシャトルベクターを構築した。このライゲ
ーション混合物を用いて、E、コリをアンピシリン耐性
に、およびストレプトマイセス属をチオストレプトン耐
性に形質転換した。逆配向のプラスミドを単離し、これ
をPHJL400右よびpHJL401 と命名した。 プラスミドpHJL400 の制限部位および機能地図
を添付の第12図に示した。 中程度のコピー数ベクター中のプラスミドDNAレベル
は、特徴を調べ、そしてさらに操作を加えるのに必要な
量のDNAを単離するのに十分に高い。この理由から、
中程度のコピー数ベクターPBR322(E、コリ中、
細胞あたり15〜30コピー)およびその誘導体力ζ他
の利用可能なベクターのどれよりも頻繁に使用されるこ
とになると予想される。中程度コピー数ベクターp H
J LP01、pl(JL400およびpi(JL40
1も同一様に有用なベクターである。さらに、プラスミ
ドpH’JL400およびpHJL401は広い宿主範
囲で使用できるので、これらのベクターをショットガン
クローニング用により広く利用することができる。中程
度の遺伝子コピー数では、はとんどの遺伝子生成物は抑
制レベルに至るほどには蓄積されないので、最も毒性の
高い遺伝子だけが無差別のゲノムライブラリーから失な
われる。本タローニングベクターが、ストレプトマイセ
ス中にクローン化された少ししか転写または翻訳されな
い遺伝子を発現させるのに都合がよいことは理解される
であろう。 p HJ L 206とp HJ L 224中の5C
P2米セグメントの比較によって〜1,4kbの重なり
(第1図を参照)が同定された。Kpn ■およびBa
mHI消化によりpHJL224からコノ〜1.4kb
の共通フラグメントを切り出した。この〜1.4kbフ
ラグメントをp)IJLIOの0.755kb Kpn
 J−BamHI 7ラグメントと置換してpHJL2
36を得た。pHJL236を含有するS、リビダンス
TK23 (TK23 )のチオストレプトン耐性形質
転換体は、p)IJL201  または225を含有す
る同様の培養物と比較すると100倍多いプラスミドD
NAを、そしてpHJLlo2または197を含有する
同様の培養物と比      □較すると1000倍多
いプラスミドDNAを生成      ゝする。従って
、プラスミドpHJL236は、超高レベルのDNAを
指定するレプリコンを含有しているストレプトマイセス
属プラスミドの最初の例である。 pHJL236  中の5ep2”セグメントをさらに
分析して最小のレプリコンを同定した。 T4DNAリガーゼで、plIJL236の〜1.4k
b Kpn r−Bam HI  7ラグメントを、p
i−IJL196由来のネオマイシン耐性遺伝子を含有
する〜1.9 kb Kpn I −Ram I′I 
Iフラグメントにつないだ。この新規プラスミドpHJ
L241はTK23をネオマイシン耐性に形質転換した
。 T4DNAリガーゼで、BamHI−およびBcl■−
消化したp I−I J L 241を、チオストレプ
トン耐性遺伝子を含有する〜1.1kb Bcl エ 
フラグメントにつないでP)IJL250を得た。15
9hp Bcl I フラグメントのコピーが数個pH
JL250中に存在した。これらの付加Bcl I フ
ラグメントはpi−IJL250のBcl ■消化の間
に除去された。T4DNAIJガーゼで環化しで、15
9bp Bcl Iフラグメントのコピーを1個たけ含
有するpHJL251 を得た。pHJL251中の5
cp2米セグメントの他の末端から、唯1個の159b
pBcli  フラグメントまたは〜0.32 kb 
Pvu ■−Bam1(Iフラグメントのいずれかの削
除を試みたところ機能的なレプリコンが得られなかった
。従って、PHJL251中の〜1.4 kbBcl 
l−3au3Aフラグメントは、超高レベルのプラスミ
ドDNAを指定する5CPz米の最小レプリコンを含有
している。 シャトルベクターはpHJL251およびpuc19か
ら構築した。T4DNAリガーゼを用いて、これらのプ
ラスミドをその唯一個のNde工部位でつないで E、
コリJMI O9[:種々のメシング(Mes s i
ng ) 株がBRLの市販品から入手できる〕をアン
ピシリン耐性に、そしでTK23をチオストレプトン耐
性に形質転換するp )I J L302を得た。プラ
スミドp HJ L 302は、E。 コリにおいてはpUC19のクローニングに於い   
    iて利点を与え、そしてストレプトマイセス・
リビダンス(5trep【omyces  1ivid
ans ) TK 23においては超高レベルのプラス
ミドDNAを生じるシャトルベクターである。 本発明の各態様はすべて有用であるが、数種の本組み換
えDNAクローニングベクターが好ましい0 好ましいベクターは、プラスミドPHJLIO。 pHJL224.pHJL225.pHJL236、p
HJL241、p I−I J L 251、pHJ 
L 302、P)IJL400  およびp HJ L
 401であり、好ましい形質転換体は、S、リビダン
ス(1ividans)TK23/pHJL 241、
S、 リビダンスTK23/PHJL251、S、グリ
セオフスクス(griseofuscus )/ pl
IJL 4QQ、S、グリセオフスクス/PHJL40
1、S、グリセオフスクス/pHJL302、S、リビ
ダンスTK23/pHJL 302. S、7ラジエ(
fradiae)/pHJL400. S−’7ジー1
−/P)IJL401、S、フラジェ/pHJL 30
2.E、コリに12C600Rk−Mk−/PHJL3
02、E、コリKl 2 CsoooRk−Mk−/p
I−IJlaoo、E、コリに12 C600Rk−M
k−/pHJL401、S、リビダンスTK23/PH
JL400およびS、リビダンスTK23/PHJL 
401である。 本発明のシャトルベクターp HJ L 236  お
よびpHJL302は、E、コリおよびストレプトマイ
セス真中で機能的であるレプリコンを含有するので、宿
主の選択に融通性を与える。従って、クローン化された
DNA配列を、新規プラスミドの構築、物理的な分析、
および制限部位のマツピングのためにE、コリに導入し
、次いで菌株の改良および機能分析のためにストレプト
マイセス真中に導入することができる。このことは、ス
トレプトマイセス真中よりE、コリ中での方がプラス 
      1ミドの操作および増幅を早くかつ都合よ
く行なうことができるので特に有利である。たとえば、
スペクチノマイシンまたはクロラムフェニコールと  
     とともに増殖させることによって、本ベクタ
ーをE。 コリ中で都合よく増幅することができる。これは   
    −ストレプトマイセス属の宿主系では不可能な
ことである。さらに、すべてのプラスミドベクターが。 E、コIJ K 12中で発現する耐性マーカーを含有
しでいるので1組み換え体の選別は容易である。 従って、ストレプトマイセス真中で同様の操作を行なう
ときに必要とされるより短時間で、かつ都合よく大量の
プラスミドDNAを単離することができる。 本発明の組み換えDNAクローニングベクターは、スト
レプトマイセス属の単一の種または株中で使用すること
に限定されるものではない。逆に、本ベクターは、広範
囲に応用することができ、多数のストレプトマイセス属
に属する宿主細胞、特にアミノグリコシド、マクロライ
ド、β−ラクタム、ポリエーテルおよびグリコペプチド
等の抗生物質を産生ずる経済的に重要な群の非制限性株
の宿主細胞に導入してこれを形質転換することができる
。このような非制限性の株は、当分野でよく知られた常
法〔ロモスカヤ等(Lomovskaya etΔ al、)、マイクロバイオロジカル・レビューズ(Mi
crobiological  Reviews )、
44.206(1980))によって、またはストレプ
トマイセス属の群から容易に単離し、選別される〔コッ
クスおよびバルン(Cox and  Ba1tz )
 、  ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−(J、 
Bacteriol。 )、159.499 (1984))。非制限性株の宿
主細胞は制限酵素を欠いているので、形質転換において
プラスミドDNAを切断または分解しない。本ベクター
の制限部位のいずれをも切断しない制限酵素を含有する
宿主細胞も、本出願に於いては非制限性であるとみなす
。 プラスミドpHJL 192 、pUc19  などの
種々レプリコン制限フラグメントおよび種々の抗生物質
耐性付与DNAセグメントを修飾してライゲーションを
容易にすることができる。たとえば、分子リンカ−をレ
プリコンフラグメントならびに特定の耐性付与DNAセ
グメントに付与して、後に行なうライゲーション用の特
異的部位を得ることができる。さらに、ある種のヌクレ
オチドを付加、削除あるいは置換することによって複製
起源を含有する制限フラグメントを修飾して、DNAの
ライゲーション用に種々の制限部位をつくり、性質を変
えることができる。当業者はヌクレオチドの化学および
遺伝暗号を熟知しているので、特定の目的のためにはど
のDNAの修飾が望ましいか、およびどのヌクレオチド
が内部交換可能であるかがわかる。 本発明の組み換えDNAクローニングベクター 、およ
び形質転換体は、ストレプトマイセス属および関連微生
物において使用するのに適したクローニング担体の不足
を満たし、広い利用価値を有している。さらに1本ベク
ターの抗生物質耐性付与能力は、形質転換体を選別する
ための機能的手段をも提供する。このことは、ベクター
DNAを獲得した特定の細胞を決定し、選別することが
実用上必要であるので重要である。その存在を知るため
の機能試験がない付加的なりNA上セグメント本ベクタ
ー中に挿入し1次いでこめ選別することができないDN
Aを含有する形質転換体を適当な抗生物質選択によって
単離することもできる。このような選択不能DNAセグ
メントを、プラスミドの機能、維持および複製のために
必要な領域以外のすべての部位に挿入することができる
。このような選択不能DNAセグメントには、すべての
種類の抗生物質修飾酵素、抗生物質耐性、抗生物質生合
成を指定している遺伝子および調節遺伝子が含まれるが
、これらに限永はされない。 本発明の抗生物質耐性付与ベクターは、結合したDNA
セグメントが宿主細胞中で多くの世代にわたって安定し
て維持されることを確実化するためにも有用である。抗
生物質耐性を付与するフラグメントに共有結合し、スト
レプトマイセス属あるいはE、コリ中のいずれかで増殖
するこれらの遺伝子またはDNAフラグメントを、非形
質転換細胞には毒性であるレベルの抗生物質に形質転換
       。 体をさらすことによって維持する。従って、このベクタ
ーを失ない、そしてその結果として共有結      
;′合DNAを失なった形質転換体は増殖することがで
きず、培養から排除される。最大効率の生産物発現が望
ましい大スケールの発酵においては、これは特に重要な
ことである。このように、クローン化DNAまたは発現
生成物が宿主細胞にとって致命的なものでなければ、本
発明のベクターは重要なあらゆるDNA配列を安定化し
、維持することができる。 本発明のクローニングベクターおよび形質転換体は、遺
伝子をクローニングし、現在ストレプトマイセス属およ
び関連細胞中で生産されている種々生産品の収率改善す
るものである。このような生産品の例には、ストレプト
マイシン、チロシン、セファロスポリン類、アクタプラ
ニン、アボパルシン、ナラジン、モネンシン、アブラマ
イシン、トブラマイシン、エリスロマイシン、テトラサ
イクリン、クロラムフェニコール、バンコマイシンおよ
びティコマイシンなどが含まれるが、これらに限定され
るものではない。さらに本発明は、たとえばヒトインシ
ュリン、ヒトプロインシュリン、グルカゴン、インター
フェロン、ヒト成長ホルモン、トリ成長ホルモン、ウシ
成長ホルモン、ブタ成長ホルモン、インターロイキン■
およびインターロイキン■などの商業的に重要なタンパ
ク質:商業的に重要な方法および化合物に導く代謝経路
における酵素機能;または遺伝子の発現を改善する制御
要素;をコードするDNA配列をクローニングし、特徴
づけ、そして再構築するのに有用な選択可能なベクター
をも提供するものである。このような所望のDNA配列
には、たとえばストレプトマイシン、セファロスポリン
類、チロシン、アクタプラニン、アボパルシン、ナラジ
ン、モネンシン、アブラマイシン、トブラマイシン、テ
トラサイクリン、クロラムフェニコール、エリスロマイ
シン、ティコマイシンおよびバンコマイシン誘導体など
の誘導体化抗生物質類の合成を触媒する酵素、または抗
生物質類あるいはその他q産生物の生合成を仲介し、増
加させる酵素、をコードするDNAが含まれるが、これ
らに限定はされない0 上記のDNAセグメントをストレプトマイセス属および
E、コリに挿入し、安定化し、そしてシャトル化する能
力は、ストレプトマイセス属が産生する抗生物質の有用
性および収率を増大させるための組み換え遺伝子操作を
容易にする。さらに。 プラスミドPHJL251の〜1,4kbシ迂ニーSa
u  3Aレプリコンフラグメントは超高コピー数のプ
ラスミドを産生ずるので、少ししか転写または翻訳され
ないDNA配列のほとんど全てを容易に本ベクター中に
クローン化し、ストレプトマイセス属とE、コリ間でシ
ャトル(往復)させることができる。 ストレプトマイセス属はそのゲノム中に極めて高率(6
9〜73%)のグアニン・プラス・シトシン(G−1−
C)を有することが報告されている。 また、コドンの最初の位置では比較的少なく、3番目の
位置においてG+Cの割合が最大である様な、タンパク
質発現用のコドン使用パターンを示すことが知られてい
る。本発明の5ep2*最小レプリコンヌクレオチド配
列は特許請求の範囲第(1)項に記載されている。完全
な配列分析により、種々の長さのアミノ酸からなる多数
のオープン・リーディング・フレーム(読み枠)が明ら
かにされた。この配列を詳細に検討すると2つの潜在的
な開始信号(両者は同じ枠内で読みとる)が明らかにな
る。これらのATGコドンは請求範囲第(1)項で数を
付したヌクレオチド位置、1068および1077に存
在する。位置1068のATCコドンが使用されるとき
には、3番目および1番目のヌクレオチド位置のG−1
−Cの割合はそれぞれ91%および68%である。従っ
て1本しプリコン配列はストレプトマイセス属タンパク
質については文献と一致する。 当業者はこの最小レプリコン配列を分析すれば、   
  )本配列のさらに興味を引く特色には、主巻らせん
立体配置への可能性を有するZ−DNA配列の可   
  ゛能性、直接繰り返し配列、および逆相補配列が含
まれることを認めるであろう。 多数の本発明ベクターを構築する際の出発物質を与える
大腸菌(Escherichia coli ) K 
12C600”k−Mk−/pJL 192(NRRL
 B−15040)を、数種の異なる培地のいずれかを
用いる多数の方法で培養することができる。培養培地に
好ましい炭水化物供給源には、たとえばグルコースおよ
びグリセリンが含まれ、窒素供給源にはたとえばアンモ
ニウム塩類、アミノ酸混合物およびペプトン類が含まれ
る。また、栄養無機塩も加えるが、このような塩にはマ
グネシウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カ
ルシウム、リン酸、塩素、硫酸などのイオンを生成しう
る通常の塩層が含まれる。その池の微生物の増殖および
生育のためても必要であるように、必須の微量元素をも
加える。このような微量元素は、通常、培地の他の構成
物質の添加に付随する不純物とし補なわれている。 E、コリに12C600Rk−Mk−/pJL192は
、好気性の培養条件下、約6.5〜7,5の比較的広い
pH範囲にわたり、約25〜42℃の温度範囲で増殖さ
せることができる。しかし、最大量のプラスミドpHJ
L192 を産生させるためには、pH約7.2の培養
培地で始め、培養温度約37℃に維持することが望まし
い。E、コリ細胞を上記の条件下で培養すると細胞が蓄
積され、この細胞から当分野でよく知られた方法により
プラスミドpHJL192を単離する。 以下に実施例を挙げて本明細書中に開示した発明をさら
に詳しく説明する。本発明の構築において用いる多数の
方法を以下に挙げる。方法の説明は適当な実施例におい
て行なう。 実施例I  E、コリに12 C600Rk−Mk−/
pJL192の培養およびプラスミドpHJL192の
単離 E、  コ リ K12  C600Rk−M k−/
PJL192(NRRL i;−15040)の単一細
菌コロニーを、通常の微生物学的操作に従って、水溶液
11あたり25μg /mtのアンピシリンとともにバ
クト(Bacto )・ トリプトン10g、バクト・
酵母抽出物5gおよびNaC/ (P)I 7.5 )
 10gを含有するLB培地に接種した。この培養物を
37℃で一晩インキユベートした。翌朝、1mMのMg
SO4,0,2%のグルコース、0.3〜0.4%のC
AA(カザミノ酸、ディフコ(Difco ) )、2
μg/mtのBl〔チアミン−IIC/、シグマ(Si
gma))および添加剤を追加した10−のM9培地〔
ミラー(Miller)、分子遺伝学における実験(E
xperiments in Mo1ecular  
Genetics)、コールド・スプリング・ハーバ−
・ラボラトリーズ(Co1d  Spring Har
bor  Laboratories)、コールド・ス
プリング・ハーバ−(ColdSpring Harb
or ) 、 ニューヨーク(1979)〕にこの−晩
経た培養物0.1 rnlを接種した。この培養物を激
しく振斂しながら37℃で一晩インキユベートし、翌朝
この一晩経た培養試料を1/10〜1150に希釈しで
、上記の如く追加したM9培地500m/に接種し、激
しく振盪しながら37℃で2.5〜3時間インキュベー
トした。青色のフィルターで測定したこの培養物の混濁
度は約300〜400クレツ) (Klett )単位
であった。この培養物にクロラムフェニコール(150
〜175μg/mz )を加え、激しく振盪しながら一
晩インキュベーションを継続した。 この細菌細胞を4℃で5分間、7500 rPmで遠心
して集め、次いで200−のSV[0,15MのNaC
l、0.1MのNaEDTA(p)18.0 )]で2
回洗浄した。このペレットを10m//g湿重量となる
ようにTS溶液〔25%シュクロース、50mMトリス
 (pH8) )に懸濁させ、水上に置いた。この懸濁
液に2−/g湿重量のりゾチーム〔50mMトリス−H
Cl (pH7,8)中に5 m9/rn!〕を加え、
5分間氷上で冷却したまま放置した。次いで4−/g湿
重量の0.25M EDTA(pH8,0)を加え、さ
らに5分間冷却した。 xerrt/g湿重冊の溶菌溶液〔0,4%デオキシコ
レート、1%ブリージ58.50mM1−リスおよび0
.0625MのEDTA(PH8)]を加えて。 この混合物を37℃で15〜30分間インキュベートし
た。4℃で15〜30分間、ソーパル(Sorvall
 )  5534  ローター中21,000 rPm
で遠心してDNAを回収した。上清を取り、0.1倍容
量cr) 3 M Na OAc (pH8)および0
.64倍容量のインプロパツールをこの上清に加えた。 このDNAを4℃で10分間、10.00Orpm で
遠心し、ペレットを0.1倍容量の−rE[lQmMト
リス、1mMのEDTA(pH8)3に再懸濁させた。 このプラスミドDNAを既知の方法に従い、プロピジウ
ムジアイオダイド含有の塩化セシウム密度勾配中に平衡
化する遠心分離を行なって精製した。 実施例2 中間体プラスミドpHJL120およびpH
JL121 の構築 DNA (NRRL t5041 )、1μlの水、2
μlの4駐:ORI  (20BRL単位含有)制限酵
素米、および17μjのEcoRJ反応混履を37℃で
2.5時間インキュベートした。60℃で10分間イン
キュベートしてこの反応を終結させた。 次に挙げる実施例のすべてにおいて、制限酵素による消
化には、市販品供給元推奨の条件を用いた。 ライゲーションに用いるベクターフラグメントを常法に
よりウシ腸アルカリホスファターゼ(C1ap)で消化
して末端ホスフェートを除去し、自己ライゲーションを
防止した。標準的な反応条件下でT4ONAIJガーゼ
との反応を行なって組み換えDNA分子を生成させた。 〔デュガイチク等(Dugaiczyk et al、
 )、ジャーナル−オブ・モレキュラー、バイオロジー
(J、 Mol 、 Biol、) 。 96 : 171(1975))。制限D N A c
i、アガロースゲル電気泳動またはポリアクリルアミド
ゲル電気泳動によって分析した〔フィッシュマンおよび
バーシュバーガー(Fishman andl−1er
shberger )、ジャーナ/L/ ・オブ・バク
テリオロジー(J、 Bacteriol、 )、15
5 : 459 (1983))フラグメントの大きさ
は、デジタル・タブレットによる測定値から計算した〔
エルダー等(Elder et al、 )、アナリテ
イカル・バイオケミストリー(Anal 、  Bio
chem、)、 128 :223(1983))。 通常、この反応をアガロースゲル電気泳動(AGE)で
分析して、制限の完結を確認した。0.1倍容量の3 
M Na0Ac (pH8,O) 、次いで2倍容量の
100%エタノールを加えてDNAを沈殿させた。この
沈殿を、−20℃で一晩または一70℃(ドライアイス
上)で少なくとも15分間のいずれかで行なうことがで
きる。このDNAの沈殿を冷70%エタノールで1回洗
浄し、乾燥し、50piのT E [l Q mM )
リス、1mMoEDTA(pH8,0) ]に再懸濁さ
せた。 米:制限酵素および指示書は次に挙げる供給元から入手
することができる; ニュー・イングランド・バイオラブズ社(NewEng
land   BioLabs、、   Inc 、、
   32   Tozer  Road。 Beverly、 Massachusetts Q 
l 915 )、ベーリンガーーマンハイム・バイオケ
ミカルズ(Boehringer−Mannheim 
Biochemicals。 7941 Castleway Drive、 Ind
ianapolis。 夏ndiana  46250  )  、ベセスダ・
リサーチ・ラボラトリーズ社(Bethesda Re
5earch Laboratories  Inc、
。 8717  CyrovemonL C1rcle、 
Gaitherburg。 Maryland 20760 )。 B、プラスミドPBR325のEcoRI消化プラスミ
ド5CPz米のかわりにプラスミドpBR325を用い
ること以外は実質的に実施例2人の教示に従って所望の
消化を行なった。得られたDNAは後に使用するため4
℃で貯蔵した。 施例Aからの)約40μz、EcoRI消化したプラス
ミドpBR325(実施例Bからの)10μ/、0.1
MのMgCl210μ1%0.1 Mの(NH4)28
0410μl、2mMのATpioμl。 T4DNAリガーゼ1μl、およびライゲーション  
    。 混合液〔50mMトリx −HCl (pH7,5)、
10mMβ−メルカプトエタノール、1mMのED′r
A、      [50ug/、cDBsA]20.u
/ を4’C?18時     (間インキュベートし
た。この反応液をAGEで分析してライゲーションが適
当に行なわれていることを確認した。この懸濁DNAは
所望の〜35.8kbプラスミドP)IJL120およ
びpHJL121からなっていた。 プラスミドpBR325のEcoRIフラグメントは両
方向に配向することができるので2種類の配向の組み換
えプラスミドが得られた。実施例1に記載したようにし
て単離した後、プラスミドpHJL120およびPHJ
L121  それぞれの制限部位地図を作成し、これを
添付の第6図に示した。 実施例3  E、コリの形質転換 ATCCに受は入れ番号ATCC33525としで寄託
されている広く入手可能な菌株、E、コリKl 2 C
600Rk−Mk−(E、コリ)の新鮮な一晩培誉物を
、新鮮なL−グロス〔ミラー(Miller)が開示(
1972))中、1:10で継代培養し、37℃で1時
間増殖させた。合計660クレット単位の細胞を集め、
100 mMのNaC/  2.5m/で洗浄し、15
0 mMのCa Cl 22.5−中に懸濁させ、室温
で20分間インキュベートした。この細胞を遠心して集
め、150mMのCa Cl 2 /10 %グリセリ
ン0.5d中に懸濁させ、氷で3〜5分間冷却し、凍結
させた。この細胞懸濁液を使用時まで液体窒素中で保存
した。この保存および貯蔵は、共有結合で閉じた環状D
NAによる形質転換の度数あるいは生存性に悪影響を及
ぼさなかった。 B、形質転換 このコンピテントな細胞を水浴で解凍し、o6゜5−の
DNA (12,5m/の実施例2cの試料および37
.5 pl )0.I X SSC(0,015M)N
aCl、0.0015M のクエン酸ナトリウム、pH
7)〕に対して細胞0.1−の割合で混合した。この形
質転換混合物を氷で20分間冷却し、42℃で1分間熱
シヨツクを与え、そして氷で10分間冷却した。次いで
この試料をL−ブロスo、85−で希釈し、37℃で1
.5時間インキユベートシ、アンピシリン(50μg/
y)含有のし一寒天上に広げ、37℃で18時間インキ
ュベートした。得られた正しい表現型(ApR,TcR
)  のコロニーを、実質的に、ニックハート等[Ec
khardt et alo、プ5 スミF (Pla
smid )、1  : 584(1978)〕が開示
したウェル内溶菌法に従って、プラスミドの大きさに関
してスクリーニングした。得られたこれらのコロニーは
、所望のE、コリに12C600Rt−Mk−/pHJ
L 120およびE、コリ K12   C600Rk
−MB、−/PHJL121  形質転換体からなって
いた。このアンピシリンit性およびテトラサイクリン
耐性のコロニーを既知の方法に従って単離し、培養し、
そしてこれを用いて共有結合で閉じた環状DNAを精製
し、次いで常法により、このDNAを構成プラスミドの
制限酵素およびAGE分析によって同定した。次いでこ
の同定した形質転換体を用い、E、コIJ K 12C
600Rk−M+c−/pJLt92のかわりに所望の
プラスミド含有の菌株を用いること以外は実施例1の記
載に従って、プラスミドpHJL120およびPHJL
121 の調製および単離を行なった。 実施例4 中間体プラスミドpl−IJL 125 F
)構築 および〜10.2 kb Sal エ  フラグメント
の単離消化が完結する前に反応を停止させること、およ
びプラスミド5ep2*と箪RI  のかわりにプラス
ミドpHJL121とSal 工制限酵素を用いること
以外は、実質的に実施例2の記載に従って所望の消化を
行なった。得られたSal 工制限フラグメントを調製
用AGHによって分離せず、標準的なエタノール沈殿に
よって沈殿させた。 この制限フラグメント、をTE緩衝液に溶解し、直  
      □ちにライゲーションを行なった。 単離したDNAを自己結紮(セルフライゲーシ−ヨン)
させた。得られたDNAは所望のプラスミドpHJL1
25および12種のそれ以外のプラスミド(このプラス
ミドは後に単離され、pHJL121のSag I  
制限フラグメントをさらに含有することが示された)か
ら成っていた。常法によって単離され、かつプラスミド
PBR325由来■複製起源およびプラスミド5ep2
米の〜5.9kb複製起源含有EcoRI−SalIフ
ラグメントを含有するプラスミドpHJL125を、T
E緩衝液に溶解し、後の使用に備えて4℃で貯蔵した。 プラスミドpI(JL125の制限部位地図を添付の第
7図に示す。制限部位地図の作成は、形質転換したE、
コリに12 C60C6001tk−由来のプラスミド
DNAを用いて行なった。 実施例5 プラスミドpHJI−196およびpHJL
197 の構築 プラスミドpHJL125 を制限酵素シヱR1および
Sal 工  で完全に消化した。5cp2*  レプ
リコンを含有する〜5.9kbのEcoRニーSalエ
フラグメントを実施例6Bに記載のようにして(すべで
の部分消化は実施例6Bに記載の方法を用いて行なった
)ゲル精製し、プラスミドpHJL192の〜7,5k
bシ王Rニ一部分的シリ■ フラグメントにライゲーシ
ョンした。 このライゲーションした物質を用いてコンピテントなE
、コリ細胞を形質転換し、この細胞からプラスミドPI
−IJL196 を単離した。アンピシリン耐性の表現
型、およびプラスミドDNAの制限酵素分析によって形
質転換体を固定した。得られた細胞を用い、実質的に実
施例1の方法に従って、それぞれのプラスミドDNAを
単離した。 プラスミドplJ 702 (ATCC3g155)由
来の〜1.1 kb Bcl エフラグメントは、スト
レプトマイセス属においてチオストレプトンに対する耐
性を指定するtsr  遺伝子を含有する。BamHI
で部分的に消化し、次いでAGEで分離して完全な長さ
の直線状分子として単離しておいたpHJL196 に
、この〜1,1kbBcl エフラグメントをライゲー
ションした。BamHI フラグメントをBclエフラ
グメントにライゲーションすることにより、もはやどち
らの酵素によっても認識されない結合が得られる。図で
は、この結合を“B a m HI / B正土工”な
る文字で表わす。このプラスミドDNAを用いてコンピ
テントなE。 コリ細胞を形質転換し、得られたプラスミドpHJL1
97DNAを含有する形質転換体をプラスミドDNAの
制限酵素分析によって同定した。プラスミドpHJL1
97 の制限部位および機能地図を添付の第3図に示す
。 実施例6 レプリコンプローブp)IJLIOの構築 プラスミドPHJL197約70μ/(20μg)を部
分消化条件下、シ土工 制限酵素7μ1(70単位)で
消化して、ネオマイシン耐性およびチオストレプトン耐
性付与遺伝子を含有する〜3.5kbのフラグメントを
得た。この〜3.6 kb Sal エフラグメントを
AGEて精製した。 プラスミドpKC7(ATCC37084)の完全fl
sjす■消化およびC1ap処理によって、凰5のカナ
マイシン耐性付与遺伝子、プラスミドpBR322のレ
プリコンおよびアンピシリン耐性付与遺伝子を含有する
〜5.25kbのフラグメントが得られた。この〜5.
25 kb Sal エ  フラグメントを標準的な条
件下で〜3,5kbΣリー■フラグメントにライゲーシ
ョンし、コンピテントなE、コリ細胞の形質転換に使用
した。ApRおよびKmR形質転換体を選別することに
よってpHJL8を含有する単離体が得られた。プラス
ミドpl−IJL$の制限部位および機能地図を添付の
第3図に示す。 プラスミドpHJL$約100μ!(24μg)を部分
消化条件下、肋す■ 制限酵素3μ1(10単位)で消
化した。この制限酵素反応を、10分間温度を70℃ま
で上げることによって不活化した。次いで、シ王に■ 
制限酵素〜10μ1.(10単位)を加え、EcoR工
消化が完結するまでインキュベーションを続けた。エタ
ノール沈殿させた後、100μlの緩衝液(82064
μ/、11n9/、I BSA I Oμl、l0X)
リスアセテート緩衝液10μ/、8単位/μ/T4ポリ
メラーゼ4titおよびlQmMの各dNTP 3 μ
!  )中ニ37℃で30分間このDNAを再懸濁させ
た。この反応を、10分間温度を70℃まで上げること
によって終結させ、この“充填した′″DNAを0.8
X調製用アガロースゲルにかけた。 エチジウムブロマイドで染色し、紫外光で螢光バンドを
目に見えるようにすることによって、分離したフラグメ
ントのゲル中の位置を確認した。 所望の〜7,5kbバンドの近くに切れ目を入れ、DE
AE−セルロース〔ワット7 ン(Whatman )
DE−813紙をこの切れ目に差し込んだ。DNAが完
全にこの紙に結合するまでDNAを電気泳動した。この
紙を取り出し、100mMのKCIオヨびl Q mM
 l−リス−1−IC/ (pi−I8)中で1回6L
浄し、激しく振殻して溶郷■戸液〔IMのNaC/およ
び10mMトリス−11Cj(pHs )J 5−中に
拡散させた。この紙をシリコン処理したパイレックスウ
ールで濾過しで除き、DNAを2倍容量のエタノールで
直接沈殿させるか、または1倍容量の水を加えて希釈し
た後エタノールで沈殿させた。この沈殿法の両者とも、
−70℃(ドライアイス上、1時間)、または別法とし
て一20℃(−晩)で行なうことができる。このDNA
を遠心しで集め、沈殿を8ng/μjの濃度でTE20
0μlに再jv濁させた。 このDNA約100 μlを、3MのNa0AclQμ
jおよびエタノール220μlで沈殿させ、−20℃で
一晩貯蔵した。このDNAを再沈殿させ、乾燥し、そし
て0.66mMのATP25μ/、リガーゼ1μ/(1
単位/μj、ベーリンガ一一マンハイム)、水14μl
を入れた5Xキナーゼ−リガーゼ緩衝液(250mM)
リスートIC1(pH7,8)、5QmMのMgC/2
.25mM+7)DTT。 および25%グリセリン〕10μlに一晩再懸濁させた
。このライゲーション反応1夜約25μlを用いてコン
ピテントf、(E、コリ細胞を形質転換した。この形質
転換体を選別し、pl(JLIQ  を制限酵素分析に
よって同定した。 実施例71−、コリに12 c5QQILk−Mk−/
 p [I J L 224 およびE、コリに12 
C60C600Rk−/PHJL225 の培養および
プラスミドDNAの単離 所望の培養および次いで行なうプラスミドp HJ L
224およびpHJL225の単離を、実質的に実施例
1の記載に従って行なった。E、コlJK12C600
Rk−Mk−/pi(JL224およびE、コリに12
  c6ooRk−Mh−/pHJL 225株は、プ
ラスミドの好ましい供給源および貯蔵受容体として、そ
れぞれ受は入れ番号NRRL  B−15988および
B−18052のもとて一般的に入手可能である。プラ
スミドPIIJL224の制限部位および機能地図を添
付の第4図に、プラスミドpHJL225  のそれを
第5図に示す。 実施例8 超高コピー数シャトルベクターの構築 プラスミドpl−IJL224  約35μ1(17μ
g)を標桑的な条件下、Kpn IおよびB am t
I I制限酵素で消化した。実施例6Bに記載したよう
にして、〜1,4 kbのKpn ニーBam1lIレ
プリコンフラグメントをAGEで単離し、回収した。 同様に、プラスミドpHJLIQをKpn ■ および
BamI−II で消化しで、ネオマイシン耐性遺遺伝
子に含まれる0.755kpmI−namH.Iフラグ
メントを除去した。〜1.4kbレプリコンフラグメン
トをkpnI−BamHI消化したpHJLIQにライ
ゲーションし、このライデー・・・、・・パ・・・・・
・+1i=i*・・・・ [ジョンした混合物を用い、
実施例10の記載に従の形質転換体を、そのチオストレ
プトン耐性表現型、およびそのプラスミドDNAの制限
酵素分析によって同定した。得られた細胞を用いてプラ
スミドpHJL236  を単離した。このプラスミド
DNAをコンピテントなE、コリ細胞に導入して形質転
換し、形質転換体をそのアンピシリン耐性表現型によっ
て同定した。次いでこの形質転換体を用いてプラスミド
DNAを単離することができる。プラスミドpHJL2
36 はS、リビダンスTK23において超高レベルの
プラスミドDNAを有する形質転換体を生じるが、S、
グリセオフスクスにおいては安定な形質転換体を生じな
い。 プラスミドPHJL236の制限部位および機能地図を
添付の第8図に示す。 実施例9 ストレプトマイセス・グリセオフスクスの形
質転換 A.プロトプラスト鋼製用培養物の増殖通常、0.4%
グリシンを追加したTSB’中、30℃で20時間、浸
漬条件下でS、グリセオフスクス(この菌株はアメリカ
ン・タイプ・カルチャー−コレクション(Americ
an Type Cul cureCollectio
n、、 Rockville、 Maryland 2
0852)に寄託され、永久保存陪従物コレクションの
一部を為しており、受は入れ番号ATCC23916の
もとて一般的に入手可能である〕を増殖させることによ
って増殖用接種物を調製した。S、グリセオフスクスを
プロトプラスト化する方法は時間がかかるものであり、
これを通常次のようにして行なう。YMX寒天(0,3
酵母エキス、0.3%麦芽エキス、0.2デキストロー
スおよび2%寒天)を含有するプレート上にS、グリセ
オフスクスを線状に接種する。約48時間後に、単一の
細菌コロニーをTSB10rnlK接種し、ホモジナイ
ズし、30℃で一晩インキユベートする。次いで、この
−夜培養物4rnlをホモジナイズし、0.4%グリシ
ンを追加したTSBloo−を加え、30 ”Cで一晩
インキユベートする。翌日の午後、新鮮な一夜培養物を
用いてこの操作を繰り返す。翌朝、この培養物に50%
(v/v)グリセリン50rnlを加え、試料14m/
を一20℃で凍結、させる。この凍結細胞を6ケ月間保
存し、形質転換に使用することができる。この試験管を
室温でビーカー中の水に入れることによって凍結細胞を
解凍する。この細胞をベンチトップ(bench to
p )  遠心管に集め、10.3%シュクロース1〇
−中で3回洗浄する。1my/mtのりゾチームを追加
したP培地〔ホップウッドおよびライト(Hopwoo
d  and Wright−)、ジャーナル・オブ・
モレキュラー・アンド・ゼネラル・ゼネテイツクス(J
lMolecularand General  Ge
netics  )、162:307(1978))1
0 rnlにこの細胞ペレットを再懸濁し、30℃で2
時間インキュベートする。このプロトプラストを遠心し
てペレット化し、このペレットをP培、地10rnl中
で3回洗浄する(各洗浄の際このペレットを溶液中にピ
ペットで入れ、ポルテックス混合する)。後に行なう形
質転換用にこの最終のペレットをP培地2−に再懸濁す
る。 米トリブチカーゼ大豆ブロスはディフコ・ラボラトリー
ズ(Difco  Laboratories、Det
roit。 Michigan )またはバルチモア・バイオロジカ
ル・ラボラトリーズ(Baltimore  Biol
ogicalLaboratories、 P、0.B
ox 243 。 Cockeysvi1重e、 Maryland  2
1031 )から入手する。 B、形質転換 ライゲーンヨン緩衝液中のプラスミドDNA約10μl
およびS、グリセオフスクスのプロトプラスト約150
μlを、試験管中でわずかに混合した。この混合物に、
P培地中の5o%PEG1000  rポリエチレング
リコール、シグマ(Sigma))約101 piを加
え、ピペットを使って混合した。1〜2分待った後、P
培地を加えて容積を11nlにした。この形質転換細胞
をR2培地にプレートし、30℃−晩インキユベートし
た。 この再生プロトプラストに対して400μg/m/のチ
オストレプトンを含有するR2上63m1を積層し、3
0℃で4日間インキュベートした。得られたS、グリセ
オフスクス/pHJL224  のチオストレプトン耐
性コロニーを既知の方法に従って単離し、培養し、次い
で常法に従い、実施例9Cの教示に従って同定した。こ
の形質転換培養物を、後に行なうプラスミドDNAの調
製および単離に用いた。 C. S.グリセオフスクス形質転換体の分析得られた
形質転換体をチオストレプトン(40μg/−)追加の
YMX寒天で培養して単一のコロニーを得た。このコロ
ニーをチオストレプトン(40ag/lri )含有T
SB培捉i 0rnlに接種した。この培養物をホモジ
ナイズし、回転振盪4中、30℃で一晩増殖させた。 この培養物をホモジナイズし、TS B 200 m/
を加え、0.4%グリシンをチオストレブトン(40μ
g/μl)とともに加え30℃で1〜2日増殖させたこ
の細胞を、ソーハル(5orvall ) GSA o
−ター(15分間、1o、ooo rpm )で集めた
。この細胞を、25%シュクロースおよび5rq/mt
リゾチームを含有するTEloo−に再)V濁させた。 37℃で1時間インキュベートした後、0.25M(D
 NaEDTA (p)(s、o ) 50−を加えた
。試料25−を、20%w/v SDS (ドデシル硫
酸ナトリウム)1−含有のソーパル管に移し、室温で2
0〜30分間穏やかに混合して細胞を溶解した。5Mの
NaC/  f3−を加えた後、この溶解物質を室温で
30分分間中かて混合し、次いで1.5時間氷上に置い
た。細胞の残がいを、ソーパルローター中、ts、oo
orpmで20分間遠心して除去した。 上清を集め、0.64倍容量のインプロパツールでDN
Aを沈殿させ、10.00 Orpmで20分間遠心し
た。この上清をデカンテーションし、DNAペレットを
風乾し、次いでTE、$1街液1o−中に再懸濁させた
(実施例1で記載したように、C3Cj平衡勾配によっ
てペレットを精製した)。 実施例10S、lJビダンスの形質転換S、グリセオフ
スクスのかわりにストレプトマイセス・リビダンスTK
23を用いること以外は実質的に実施例9の記載に従っ
て、所望の構築を個々に行ない、選別し、回収した。S
、リビダンスは古くからよく知られた菌株であり、ノー
ザン・リージョナル・リサーチ・ラボラトリ−(Nor
thern  Regional  Re5earcb
  Laboratory。 Peoria、  l1linois 515 Q 4
 )に寄託されてその一部を構成しており、受は入れ番
号NRRLB−15826のもとて一般に入手可能であ
る。 さらに、S、リビダンスをプロトプラスト化し、増殖さ
せる培地、およびプロトプラストの調製および形質転換
法についでは、国際公開AWO79101169(国際
特許出願瓜PCT/BG79100095 )、実施例
2に記載されでいる通りである。次いでこの同定した形
質転換体を、実質的に実施例9Cで記載したような既知
の方法に従って、後に行なうプラスミドPIIJL23
6の調製および単離に用いた。 実施例11 超高コピー数プラスミドpHJL241の
構築 実施例7で単離したpHJL224の〜1.4kbKp
n  I+Bamf[I  レプリコンフラグメントを
、実施例5のプラスミドpHJL 196の〜1,9k
bKpn ■一部分的BamHI  フラグメントにラ
イゲーションして、プラスミドpHJL241 を構築
した。 このライゲーション物質を用い、実質的に実施例10の
記載に従って(プラスミドpHJL236DNAをPH
JL241 に置き換えて)、S、リビダンスTK23
を形質転換した。さらに、R2上層において50Mg/
mtのネオマイシンをチオストレプトンのかわりに用い
で、形質転換体を選別した。プラスミドpi−IJL2
41の制限部位および機能地図を添付の第9図に示す。 P AG E (ポリアクリルアミドゲル電気泳動)を
用いてS、リビダンスTK23/PHJL 241なら
びにS、リビダンスTK23/PHJL197の総タン
パク質を測定した。pHJL241 を含有するS、リ
ビダンスTK23はS、リビダンスT K 23 / 
p HJ L 1 g 7に比べて、ネオマイシン耐性
の根源である31〜33kd(牛ロダルトン)のアミノ
グリコシドホスホトランスフェラーゼを多く産生ずる。 従って、S、リビダンスTK23/pHJL241  
はアミノグリコシドホスホトランスフェラーゼの精製に
好ましい宿主である。 実施例12 中間体プラスミドPI−IJL250の構
築 S、リビダンスTK23由来のプラスミドpHJL23
6約iooμ/(40Mg)を、標準的な条件下、Ba
mHI およびBcl I制限酵素      ゛で消
化した。このRam Hl + Bcl  I 7ラグ
メントを、実施例5で単離した工遺伝子を含有す   
   Iる〜1,1 kb Bcl I  フラグメン
トにライゲーションした。             
             LS、リビダンスTK23
をこのライゲーション       iヨ。よう□1、
ヶ。、7ケ、ニオ1,1□、    ;250を含有す
るチオストレプトン耐性形質転換体を制限酵素分析によ
って分析した。 実施例13 超高コピー数プラスミドpHJ LG*(
II−et*L、r。、7゜、。、、。643、〜.4
 )251の構築 プラスミドPHJL250はレプリコンの左端からの1
59bPBCユIフラグメントのコピーを数個含有して
いたので(題1図参照)、〜14μ/(4μg)のpH
JL250をBcli制限酵素で消化した。このBcl
 1消化したDNAの溶液をTE13Qμlで希釈した
。約4μlを取り出し、反応液40μl中でライゲーシ
ョンした。 この比較的低いDNA濃度によって、T4 DNAリガ
ーゼによる2個のDNAフラグメント間のライゲーショ
ンが減少し、環化が促進された。 S6リビダンスTK23をこのライゲーション混合物で
形質転換し、チオストレプトンによってpHJL251
を含有する形質転換体を選別した。 プラスミドPHJL251の制限部位および機能 −地
図を添付の第10図に示す。 実施例14 中コピー数プラスミドp I−I J L
400およびptlJL401の構築 A、プラスミドpUC19のNde1消化約1μgのプ
ラスミドp(JC19(ファーマシア社(Pharma
cia、 Inc、  )、8QQ Centenni
alDr、、  Piscataway、 NJ )を
Nde l制限酵素で完全に消化して直線状のベクター
フラグメントを得、これをC1apで処理した。 B、中間体プラスミドpHJL399の構築実施例7で
単離したプラスミドpHJL225約35μ/(17,
5μg)を上l凹−I−[1制限酵素で完全に消化し、
5cp2  レプリコンを含有する所望の〜2.2 k
b  Bam Hl フラグメントをAGEで精製した
。実施例5で単離した1、1 kb  BclIフラグ
メントをこのBamtIlフラグメントにライゲーショ
ンしてプラスミドpHJL399 を構築した。 チオストレプトンによって、pHJL399含有の5.
IJビダンスTK23形質転換体を選別した。この形質
転換体を制限酵素分析し、プラスミドPHJL 399
 DNAを単離し、プラスミドpHJL400および4
01の構築に用いた。 A、プラスミドpUC19のNde1消化およびフラグ
メントのライゲーション プラスミドpHJL399約30μ/(1μg)をNd
eI 制限酵素で完全に消化した。プラスミドpHJL
399には±ie1部位が1つしかないので、1種類の
直線状フラグメントだけが生成した。T4DNAリガー
ゼによって、このpHJL399のNdefフラグメン
トをNdeI 消化したpUc19に結合させた。 D.E.コリJM109の形質転換 E、−y !J JMI 09細胞(ヤニツシューペロ
ン等(Yanisch −Perron et al、
)、ジーン(Gene) 、33 : 103(198
5))  をコンピテントにし、実質的にマニアテイス
等(Maniatiseta+、、モレキュラー・クロ
ーニング、実験操作法、コールド・スプリング・ハーバ
−幸ラボラド リ − (Mo1ecular  Cl
oning、  A   LaboratoryMan
ual  Co1d Spring  )Iarbor
 Laboratory)、252頁(1982)) 
 が記載したような塩化カルシウム/−塩化ビジウム法
を用いて、上記へ のライゲーション混合物で形質転換した。形質転換体を
、アンピシリンに対する耐性およびX−ガル(X−ga
l)含有培地における青色コロニーの生成によって同定
し、プラスミドDNAの制限消化によって確認した。プ
ラスミドpI(JL400およびP)IJL401 は
、プラスミドpHJL399のNde ■ 制限フラグ
メントの配向のみが異なっでいる。プラスミドpHJL
400 の制限部位および機能地図を添付の第12図に
示す。両プラスミドはS、グリセオフスクスおよびS、
リビダンスをチオストレプトン耐性に形質転換する。 実施例15ストレプトマイセス・フラジエの形質転換 S、グリセオフスクスのかわりにS、フラジエを用いる
こと以外は実質的に実施例9の記載に従      □
゛って、S、フラジエ/PHJL400  およびS。 フラジエ/PHJL401 の、m築を個々に行ない、
     ト選別し、回収した。S、フラジエは古くか
らよく知られた菌株であり、アメリカン・タイプ・カル
チャー・コ1ツクジョンに寄託され、その一部を構成し
ており、受は入れ番号ATCC19609のもとて一般
に入手可能である。さらに、S、フラジエをプロトプラ
スト化し、増殖させるためのTSB      。 培地を若干変え、0.2%グリシンだけを含有させた。 S、フラジエは、内因性の制限系のゆえに形     
 二□ 質転、換頻度が極めて低い。従って、DNA1μg  
    、−あたりの形質転換体数は、pi−IJL4
00およびPI(JL401 で形質転換されたS、フ
ラジエが宿主であるときの方が、S、グリセオフスクス
またはS、+)ビダンスか宿主であるときに比べて実質
的に少ない。しかし、S、フラジエから単離されたプラ
スミドDNAは、S、フラジエ中に形質転換されたとき
高頻度の形質転換を与える。 実施例16 シャトルベクターplIJL302の構築 実施例13で構築したプラスミドpHJL2s1約10
μ/(2μg)をNde 工制限酵素で完全に消化した
。次いでこの直線化したベクターフラグメントを同様に
消化したpUD19(実施例14Aからの)にライゲー
ションした。 このライゲーション混合物を用い、実施例14Dの記載
に従ってE、コlJJM109を形質転換し、形質転換
体を実施例14Dの教示のようにして同定し、プラスミ
ドDNAの制限消化によって確認した。プラスミドPI
IJL 302 構築の略図を添付の第10図に示す。 プ、7ミF pHJ L 302 DNA ヲ用イ、前
記実施例に従って、菌株S、グリセオフスクス、S。 リビダンスおよびS、フラジエを形質転換した。 このベクターは各宿主をチオストレプトン耐性に形質転
換する。さらに、このプラスミドDNAはこれらの形質
転換体中で安定に保持されることが示され、これはS、
グリセオフスクスおよびS。 フラジエにおける前記プラスミドPHJL236とは異
なっていた。 実施例17 最小レプリコンの配列決定性実質的にマク
サムおよびギルバートのプロトコ−/L/ (Maxa
m and G11bert  protocol、 
メ7ツズ・イン・エンザイモロジ−(Methods 
 inEnzymology ) 、65(1) : 
 497 (1980) )に従って、5ep2’l’
最小レプリコンを配列決定した。5CP2*最小レプリ
コンの物理的地図を添付の第11図に示す。ストレプト
マイセス居中で復製する本明細書中のプラスミドすべて
に完全な1404bP配列が含まれでいる。この物理的
地図は、レプリコンを同定するための配列決定法。 ならびに配列決定に用いた種々のDNAフラグメント内
の制限酵素部位を示している。黒丸は5′末端標識化の
位置を示し、矢印は配列決定の方向および距離を示しで
いる。 4、図面の簡単な説明 第1図はプラスミドpHJL192の5CP2”部分の
欠失誘導体を説明するための概略図であり、第2図はプ
ラスミドpHJL192の制限部位地図を示す模式図で
あり、第3図はレプリコンプローブ構築の行程図であり
、第4図および第5図はそれぞれプラスミドpHJL2
24およびp HJ L225の制限部位および―能地
図を示す模式図であり、第6図はプラスミドPI−IJ
L120および121の制限部位地図を示す模式図であ
り、第7図、第8図およびSS9図はそれぞれプラスミ
ドpHJL 125.pHJL 236  およびpH
JL241の制限部位および機能地図を示す模式図であ
り、第10図はプラスミドptIJL302構築の行程
図であり、第11図は5ep2*最小レプリコンの配列
決定法を説明するための概略図であり、第12図はプラ
スミドp HJ L 400 (D制限部位および機能
地図を示す模式図である。 特許出願人 イーライ・リリー・アンド・カンパニー化
 理 人 弁理士 青 山  葆 他1名FIG、1 pHJL196  ■■■■■■ pHJL200   ■ pHJL201  ■■■■ pHJL202 pHJL203  ■ ■■■■■  pHJL204  ■       ■pHJL20s
  ■        ■■pHJL206    ■
■■ pHJL224   ■ pHJL225    ■■■ pHJL236    ■ FIG、2 ブ 9−8  kb 9.4  kb FIG、6 FIG、7
FIG. 1 illustrates a deletion derivative of the 5cpz portion of plasmid pHJL192. The top line is
EcoRI and Hindu [5cp2 opened at the site
” is shown.The restriction site in parentheses is that 1
It means that there is more than just one. Segments can be identified by aligning the black horizontal bar with the plastic limited map named at the left end of the bar. FIG. 2 is a restriction site map of plasmid PHJL192. FIG. 3 illustrates the construction of replicon probes. Dotted bars indicate segments from 5cpz rice, blank bars indicate segments containing the aph gene for neomycin resistance, and hatched bars indicate segments containing the tsr gene for thiostrepton resistance. Plasmid pKC7 is an E. coli plasmid. Arrows indicate the direction and approximate position of antibiotic resistance gene expression. FIG. 4 is a restriction site and functional map of plasmid pHJL224. FIG. 5 is a restriction site and functional map of plasmid pHJL225. FIG. 6 is a restriction site map of plasmids pHJL120 and 121. FIG. 7 is a restriction site and functional map of plasmid pI-IJL125. FIG. 8 is a restriction site and functional map of plasmid pHJL236. FIG. 9 is a restriction site and functional map of plasmid pHJL241. Figure 10 illustrates the construction of plasmid pi (JL302). DNA of various origins is identified with the subsequent explanation in Figure 3, except that pUc19 is an E.coli plasmid. An arc with a bar at is −
5, shows a deletion in Lividans TK23 that renders the plasmid incapable of replication. FIG. 11 illustrates the method for sequencing the 5cp2' minimal replicon. FIG. 12 is a restriction site and functional map of plasmid pHJL400. The present invention provides a minimal replicon DNA sequence for 5CP2 rice that confers a pleiotropic copy number phenotype to plasmids transformed into various strains of the genus Streptomyces. Showing only one strand of the DNA sequence for simplicity, this novel 5CP2 American minimal replicon has the sequence: CACCTGCCGG AAGGCCC''ITA
ACCGGC:'IGG'1CGGTGCACGA
GGCTCTCGCCCGCCTGGg [in the sequence, A is deoxyadenyl, C is deoxycytidyl, G is deoxyguanyl, and T is thymidyl]. The present invention further provides novel recombinant DNA Streptomyces vectors comprising: (a) a DNA sequence that confers a pleiotropic, expressible copy number phenotype and has at least a 5cp2" minimal replicon sequence; and Tb) a susceptible and non-susceptible The present invention also encompasses vectors comprising one or more DNA segments that, when introduced and transformed into a restricted host cell, convey resistance to at least one antibiotic. and transformants using the above vectors. The vector of the present invention is constructed by enzymatic digestion of plasmid pHJL192. In this specification, plasmid pHJ
L192 is also referred to as pJL192. By various digestions taught herein, ~1.4 kb Bcl I
- Identifying and isolating the Sau3A minimal replicon fragment. This fragment was then ligated with a Streptomyces antibiotic resistance-conferring gene and a restriction fragment of an E. coli plasmid that contains a functional replicon and confers antibiotic resistance. Self-replicating bifunctional vectors can be prepared that are selective in both genera. Plasmid PHJL192 is 12C600R in E. coli
k-Mk-/PJL192 (This strain is from Northern Regional Research Laboratory (N
other Regional Research
Laboratory. Peoria, 1llinois $15Q4)
It can be isolated by conventional methods from the following: This strain has received accession number NRI as the preferred source and storage recipient for plasmids.
Anyone can use LLB-15040. The restriction site map of plasmid pHJL192 is shown in attached FIG. 2. For the purpose of this application, the attached second
The figure and all of the figures that follow are not drawn to scale. Plasmid pHJL192 is ~5.9kb ECOR
1-5al l5CP2 rice replicon fragment. This fragment is a normal reproduction
tl. Contains all the information necessary for Plasmid pH
Deletion derivatives of JL192 provided the opportunity to obtain a functional map of 5ep2* and to identify sequences that are essential for plasmid replication. Partial digestion of PHJL1920 by Kpn II yielded a series of linear products, and 4 DNA ligase yielded a circular molecule that transformed E. coli with 12C60C600Rk- to ampicillin resistance. Restriction mapping yielded plasmids pHJL200~ 205 was identified. Plasmid P"JL2ot is a Streptomyces griseophsuchus
eofuscus) C581 (C581) was transformed to be neomycin resistant, and this transformed host was
C58 substantially containing plasmid pHJL192
More than 1 plasmid DNA was shown. It is believed that the regulatory sequences controlling 5CP21 copy number were substantially mutated by truncating the recon fragment to the plasmid p)IJL2Ql. Plasmid pHJL200-205 is described in co-pending U.S. patent application &639,566 [Hershberger and Lars 77].
on), filed August 10, 1984]. Additionally, plasmid pHJL125, p I-I, is a useful and convenient plasmid for use in the present invention.
JL 196 and pHJLIQ7 are co-pending U.S. Patent Applications A478,133 () - Schuberger and Larson (supra), issued March 23, 1983], and the Journal of Bacteriology (J. Ba
cteriol, Larson and Bershberger (
157, p. 314 (1984)]. These articles and references are included for reference only. ~2.9 common to both pHJL201 and 202
or 3.0 kb Kpn I 7 fragment to Kp
By subcloning into pHJL5 which had been digested by n-engineering. Plasmid PHJL206 was obtained. Plasmid pHJL
5 arose as a spontaneous deletion in pHJLIQ2, but PHJ
In contrast to L192, it does not replicate in Streptomyces midges. Plasmid pHJL206 is pHJL
Replicates in C581 with plasmid yields similar to 201. The next step in replicon identification used a replicon probe vector that carries a Streptomyces resistance marker but cannot replicate in Streptomyces midline. The construction of this replicon probe vector is illustrated in the accompanying FIG. 3. Plasmid pKC7 (ATCC370
The ~5.2 kb Sal I7 fragment of 84) still contains the kanamycin resistance gene of Tn5 and the replicon and ampicillin resistance genes of plasmid pBR322. Partial Sal digestion of plasmid pHJL197 resulted in a ~3.6 kb fragment containing the neomycin resistance (aph) and thiostrepton resistance (1Sr) genes for Streptomyces. This purified fragment was converted into T4 DN
A. It was ligated with ligase to obtain pHJLg. This replicon probe vector pHJLQ was ligated with several species of Streptomyces, and C58
1 was transformed into thiostrepton and neomycin resistant. Because the Tn5 kanamycin gene was found to be unstable in pHJLg. ~1.3 kb Eco Rl containing the Tn5 gene
- pHJLIQ was prepared by deleting the Shimitake fragment. T4D allows T4 DNA ligase to circularize linear plasmids by blunt-end ligation.
The EcoR and Sal ends were filled with NAIJ gauze. pHJLIQ by rescue experiment
We tested the usefulness of S. The BamHI fragment of Coelicolor DNA is C5
Two types of T s R clones were generated in 81. Kpn efragment of S, coelicolor DNA is 0
One type of NmR1Tsλ clone was generated in 581. The BamH fragment of S. griseofuchus DNA generated two T s R clones in C581. Since neither this restriction fragment nor the self-ligated pHJL IQ transformed Oij'581 to antibiotic resistance,
! These experiments demonstrate the usefulness of pHJLIQ for precon.
It's inside O. The replicon of 5ep2 rice was further investigated by gun cloning. pHJL192~5
.. ~5.9 kb of p'HJL125 corresponding to the 9 Kb Eco R1-Sal I fragment
5au3A digestion of the alJ fragment produced a series of partial digestion products, and these fragments were purified with BamHI.
Digested pHJLlo was conjugated with T0n NA IJ glue. A thiostrepton-resistant transformant of 0581 gave plasmid pHJ L220-225. B
Plasmid p HJ L 22 with amHI restriction enzyme
~2.2 kb Ba from 4 and p HJ LP01
The m Hl 7 fragment was cut out. This~2,2k
The b fragment is the smallest self-replicating fragment in this series. Since these exact locations cannot be easily reproduced, plasmids pHJL224 and pH
JL225 was deposited at NRRL. These two strains, E. Cori Kl 2 C600Rk-Mk-/PH
JL 224 and E, 12C5QQRk-M for Cori
k-/pHJL225 has accession number NR as the preferred source and storage receptor for each plasmid.
Available to everyone under RLB-15988 and NRRL B-18052. Plasmid pHJL224
The restriction sites and functional maps of pHJL225 and pHJL225 are shown in the attached FIGS. 4 and 5. Plasmid p HJ L 225 provided a replicon for constructing a small and selectable plasmid of Streptomyces vera. pHJL225~2.2
The kb Ram HI restriction fragment and the ˜1,1 kb Bcl I fragment containing the thiostrepton resistance gene were ligated with T4 DNA ligase to yield the intermediate plasmid pHJL399. pHJL399N
de ■ Restriction enzyme Xte digestion. This linearized fragment was digested with Nde1 using PCU.
19 (a plasmid containing a polylinker with a unique restriction site, available commercially) (Pharmacia, Inc., 8QQCent
annual Dr., Piscataway,
NJ 08854)] and pHJ
A shuttle vector was constructed from L399. This ligation mixture was used to transform E. coli to ampicillin resistance and Streptomyces to thiostrepton resistance. Plasmids with the reverse orientation were isolated and designated PHJL400right and pHJL401. The restriction sites and functional map of plasmid pHJL400 are shown in the attached FIG. 12. Plasmid DNA levels in medium copy number vectors are high enough to isolate the amount of DNA necessary for characterization and further manipulation. For this reason,
medium copy number vector PBR322 (in E. coli;
15-30 copies per cell) and its derivatives are expected to be used more frequently than any other available vector. Medium copy number vector pH
J LP01, pl (JL400 and pi (JL40
1 is an equally useful vector. Furthermore, the broad host range of plasmids pH'JL400 and pHJL401 makes these vectors more widely available for shotgun cloning. At moderate gene copy numbers, most gene products do not accumulate to the level of repression, so only the most toxic genes are lost from a promiscuous genomic library. It will be appreciated that the present talloning vectors are convenient for expressing poorly transcribed or translated genes cloned into Streptomyces. 5C in p HJ L 206 and p HJ L 224
Comparison of the P2 rice segments identified an overlap of ~1,4 kb (see Figure 1). Kpn ■ and Ba
Kono~1.4kb from pHJL224 by mHI digestion
We cut out common fragments. This ~1.4kb fragment was converted into a 0.755kb Kpn of IJLIO.
J-BamHI 7 fragment replaced with pHJL2
I got 36. Thiostrepton-resistant transformants of S. lividans TK23 (TK23) containing pHJL236 contained 100 times more plasmid D compared to similar cultures containing p) IJL201 or 225.
□Produces 1000 times more plasmid DNA when compared to similar cultures containing NA and pHJLlo2 or 197. Plasmid pHJL236 is thus the first example of a Streptomyces plasmid containing a replicon specifying ultra-high levels of DNA. The 5ep2'' segment in pHJL236 was further analyzed to identify the smallest replicon. With T4 DNA ligase, ~1.4k of pIIJL236
b Kpn r-Bam HI 7 fragment, p
i-1.9 kb Kpn I-Ram I'I containing the neomycin resistance gene derived from IJL196
Connected to I fragment. This new plasmid pHJ
L241 transformed TK23 to neomycin resistance. BamHI- and Bcl■- with T4 DNA ligase
Digested pI-I JL 241 was transformed into ~1.1kb BclE containing the thiostrepton resistance gene.
The fragment was ligated to obtain P) IJL250. 15
Several copies of the 9hp Bcl I fragment pH
It existed in JL250. These additional Bcl I fragments were removed during Bcl I digestion of pi-IJL250. Cyclize with T4DNAIJ gauze and
pHJL251 containing only one copy of the 9bp Bcl I fragment was obtained. 5 in pHJL251
Only one 159b from the other end of the cp2 rice segment
pBcli fragment or ~0.32 kb
Attempts to delete either of the Pvu ■-Bam1 (I fragments did not result in a functional replicon. Therefore, the ~1.4 kb Bcl in PHJL251
The l-3au3A fragment contains the minimal replicon of 5CPz rice specifying ultra-high levels of plasmid DNA. A shuttle vector was constructed from pHJL251 and puc19. These plasmids were ligated at their unique Nde site using T4 DNA ligase.
Cori JMI O9 [: Various meshing (Messi
p)I J L302 was obtained by transforming the ng) strain (commercially available from BRL) to ampicillin resistance and TK23 to thiostrepton resistance. Plasmid p HJ L 302 is E. In coli, cloning of pUC19
and Streptomyces
Lividance (5trep [omyces 1ivid
ans) TK 23 is a shuttle vector that produces ultra-high levels of plasmid DNA. While all aspects of the invention are useful, several of the present recombinant DNA cloning vectors are preferred. A preferred vector is the plasmid PHJLIO. pHJL224. pHJL225. pHJL236, p
HJL241, p I-I J L 251, pHJ
L 302, P) IJL400 and p HJ L
401, and preferred transformants are S. lividans TK23/pHJL 241,
S, Lividans TK23/PHJL251, S, griseofuscus/pl
IJL 4QQ, S, griseophsuchus/PHJL40
1, S, griseophsuchus/pHJL302, S, lividans TK23/pHJL 302. S, 7 Rajie (
fradiae)/pHJL400. S-'7G1
-/P) IJL401, S, Flagey/pHJL 30
2. E, Cori 12C600Rk-Mk-/PHJL3
02, E, Cori Kl 2 CsoooRk-Mk-/p
I-IJlaoo, E, Cori ni 12 C600Rk-M
k-/pHJL401, S, Lividans TK23/PH
JL400 and S, Lividance TK23/PHJL
It is 401. The shuttle vectors p HJ L 236 and pHJL302 of the invention contain replicons that are functional in E. coli and Streptomyces medica, thus providing flexibility in host selection. Therefore, the cloned DNA sequences can be used for construction of new plasmids, physical analysis,
and E. coli for restriction site mapping and then into Streptomyces midge for strain improvement and functional analysis. This means that Streptomyces in E. coli is more positive than in Streptomyces in middle.
This is particularly advantageous because it allows for rapid and convenient manipulation and amplification of single molecules. for example,
with spectinomycin or chloramphenicol
By propagating this vector with E. It can be conveniently amplified in coli. this is
- This is not possible with the Streptomyces host system. Additionally, all plasmid vectors. Since it contains the resistance marker expressed in E. and Ko IJK12, selection of recombinants is easy. Therefore, large quantities of plasmid DNA can be conveniently isolated in a shorter period of time than would be required when performing a similar operation in Streptomyces. The recombinant DNA cloning vectors of the present invention are not limited to use in a single species or strain of Streptomyces. On the contrary, the present vector has a wide range of applications and can be used economically to produce antibiotics such as aminoglycosides, macrolides, β-lactams, polyethers and glycopeptides, especially in host cells belonging to the genus Streptomyces. An important group of non-restricted strains can be introduced and transformed into host cells. Such non-restrictive strains can be obtained using conventional methods well known in the art [Lomovskaya et al., Microbiological Reviews (Microbiological Reviews)].
crobiological Reviews),
44.206 (1980)) or from the group of Streptomyces [Cox and Baltz
, Journal of Bacteriology (J,
Bacteriol. ), 159.499 (1984)). Host cells of non-restricting strains lack restriction enzymes and therefore do not cut or degrade plasmid DNA during transformation. Host cells containing restriction enzymes that do not cut any of the restriction sites of the vector are also considered non-restricting in this application. Various replicon restriction fragments such as plasmids pHJL 192 , pUc19 and various antibiotic resistance-conferring DNA segments can be modified to facilitate ligation. For example, molecular linkers can be attached to replicon fragments as well as specific resistance-conferring DNA segments to provide specific sites for subsequent ligation. Additionally, restriction fragments containing origins of replication can be modified by adding, deleting or substituting certain nucleotides to create different restriction sites for DNA ligation and to change properties. Those skilled in the art are familiar with nucleotide chemistry and the genetic code and will know which DNA modifications are desirable and which nucleotides are internally exchangeable for a particular purpose. The recombinant DNA cloning vectors and transformants of the present invention fill the need for cloning carriers suitable for use in Streptomyces and related microorganisms and have wide utility value. Furthermore, the ability of one vector to confer antibiotic resistance also provides a functional means for selecting transformants. This is important because it is practically necessary to determine and select the specific cells that have acquired the vector DNA. DNA that cannot be inserted into this vector and subsequently screened for additional NA segments for which there is no functional test to determine its presence.
Transformants containing A can also be isolated by appropriate antibiotic selection. Such non-selectable DNA segments can be inserted at all sites other than those necessary for plasmid function, maintenance and replication. Such non-selectable DNA segments include, but are not limited to, all types of antibiotic modifying enzymes, antibiotic resistance, genes specifying antibiotic biosynthesis, and regulatory genes. The antibiotic resistance-conferring vector of the present invention comprises a linked DNA
It is also useful to ensure that the segment is stably maintained in the host cell over many generations. These genes or DNA fragments, which are covalently linked to fragments that confer antibiotic resistance and grow in either Streptomyces or E. coli, are transformed to levels of antibiotics that are toxic to non-transformed cells. Conversion. Maintain by exposing your body. Therefore, we do not lose this vector and, as a result, share
;' Transformants that have lost the combined DNA are unable to proliferate and are excluded from culture. This is especially important in large scale fermentations where maximum efficiency of product expression is desired. Thus, the vectors of the invention can stabilize and maintain any important DNA sequences, provided that the cloned DNA or expression product is not lethal to the host cell. The cloning vectors and transformants of the present invention are for cloning genes and improving the yield of various products currently produced in Streptomyces and related cells. Examples of such products include streptomycin, tyrosine, cephalosporins, actaplanin, avoparcin, naragin, monensin, abramycin, tobramycin, erythromycin, tetracycline, chloramphenicol, vancomycin and ticomycin. , but not limited to these. Furthermore, the present invention can be applied to, for example, human insulin, human proinsulin, glucagon, interferon, human growth hormone, avian growth hormone, bovine growth hormone, porcine growth hormone, interleukin
and commercially important proteins such as interleukins; cloning and characterizing DNA sequences encoding enzymatic functions in metabolic pathways that lead to commercially important methods and compounds; or regulatory elements that improve the expression of genes; , and also provides selectable vectors useful for reconstruction. Such desired DNA sequences include, for example, streptomycin, cephalosporins, tyrosine, actaplanin, avoparcin, naragin, monensin, abramycin, tobramycin, tetracycline, chloramphenicol, erythromycin, ticomycin and derivatives such as vancomycin derivatives. including, but not limited to, DNA encoding enzymes that catalyze the synthesis of antibiotics, or that mediate and increase the biosynthesis of antibiotics or other Q-products. The ability to insert, stabilize, and shuttle E. coli into Streptomyces and E. coli facilitates recombinant genetic engineering to increase the utility and yield of Streptomyces-produced antibiotics. . moreover. ~1,4kb synapse of plasmid PHJL251
Because the u3A replicon fragment produces an ultra-high copy number plasmid, nearly all poorly transcribed or translated DNA sequences can be easily cloned into this vector and shuttled between Streptomyces and E. coli. ) can be done. The genus Streptomyces has an extremely high proportion (6
9-73%) of guanine plus cytosine (G-1-
C) has been reported. It is also known to exhibit a codon usage pattern for protein expression in which the ratio of G+C is relatively low at the first position of the codon and maximum at the third position. The 5ep2* minimal replicon nucleotide sequence of the invention is set out in claim (1). Complete sequence analysis revealed numerous open reading frames of varying lengths of amino acids. Close examination of this sequence reveals two potential initiation signals, both read in the same frame. These ATG codons are present at nucleotide positions 1068 and 1077 numbered in claim (1). When the ATC codon at position 1068 is used, G-1 at the third and first nucleotide positions
The percentages of -C are 91% and 68%, respectively. Therefore, the single precon sequence is consistent with literature for Streptomyces proteins. If one skilled in the art analyzes this minimal replicon sequence,
) Further interesting features of the present sequence include the possibility of a Z-DNA sequence with the potential for a main-wound helical configuration.
It will be appreciated that functional, direct repeat, and reverse complementary sequences are included. Escherichia coli K provides a starting material for constructing many of the vectors of the present invention.
12C600”k-Mk-/pJL 192 (NRRL
B-15040) can be cultured in a number of ways using any of several different media. Preferred carbohydrate sources for the culture medium include, for example, glucose and glycerin, and nitrogen sources include, for example, ammonium salts, amino acid mixtures and peptones. Nutrient inorganic salts are also added, including the usual salt layers that can produce ions such as magnesium, sodium, potassium, ammonium, calcium, phosphate, chlorine, sulfate, etc. It also adds essential trace elements, as they are also necessary for the growth and growth of microorganisms in the pond. Such trace elements are usually supplemented as impurities associated with the addition of other constituents of the medium. E. coli 12C600Rk-Mk-/pJL192 can be grown under aerobic culture conditions over a relatively wide pH range of about 6.5-7.5 and at a temperature range of about 25-42°C. However, the largest amount of plasmid pHJ
In order to produce L192, it is desirable to start with a culture medium at a pH of about 7.2 and maintain the culture temperature at about 37°C. E. coli cells are cultured under the conditions described above to accumulate cells from which plasmid pHJL192 is isolated by methods well known in the art. The invention disclosed in this specification will be explained in more detail by giving examples below. A number of methods used in constructing the invention are listed below. A description of the method is given in the appropriate examples. Example I E, Cori 12 C600Rk-Mk-/
Culture of pJL192 and isolation of plasmid pHJL192 E. coli K12 C600Rk-M k-/
A single bacterial colony of PJL192 (NRRL i; -15040) was cultured with 10 g of Bacto, tryptone, and 10 g of ampicillin per aqueous solution 11 with 25 μg/mt of ampicillin per normal microbiological procedure.
5 g yeast extract and NaC/(P)I 7.5)
LB medium containing 10 g was inoculated. This culture was incubated overnight at 37°C. The next morning, 1mM Mg
SO4, 0.2% glucose, 0.3-0.4% C
AA (casamino acid, Difco), 2
μg/mt of Bl [thiamine-IIC/, sigma (Si
gma)) and 10-M9 medium supplemented with additives [
Miller, Experiments in Molecular Genetics (E
experiments in molecular
Genetics), Cold Spring Harbor
・Laboratories (Co1d Spring Har
bor Laboratories, Cold Spring Harbor
Or), New York (1979)] was inoculated with 0.1 rnl of this late culture. This culture was incubated overnight at 37°C with vigorous shaking, and the next morning, the overnight culture sample was diluted 1/10 to 1150, inoculated into 500 m/M9 medium supplemented as above, and shaken vigorously. The cells were incubated at 37° C. for 2.5 to 3 hours. The turbidity of this culture, measured with a blue filter, was approximately 300-400 Klett units. This culture was added to chloramphenicol (150
~175 μg/mz) and continued incubation overnight with vigorous shaking. The bacterial cells were collected by centrifugation at 7500 rPm for 5 min at 4°C and then incubated with a SV of 200-[0.15M NaCl].
l, 0.1 M NaEDTA (p) 18.0)]
Washed twice. This pellet was suspended in a TS solution [25% sucrose, 50 mM Tris (pH 8)) to a wet weight of 10 m//g and placed on water. To this suspension was added 2-/g wet weight of lysozyme [50mM Tris-H
5 m9/rn in Cl (pH 7,8)! ] and
It was left to cool on ice for 5 minutes. Then 4-/g wet weight of 0.25M EDTA (pH 8.0) was added and cooled for an additional 5 minutes. xerrt/g wet lytic solution [0.4% deoxycholate, 1% Breezy 58.50mM 1-lith and 0
.. 0625M EDTA (PH8)]. This mixture was incubated at 37°C for 15-30 minutes. Sorvall for 15-30 minutes at 4°C.
) 5534 21,000 rPm in rotor
The DNA was collected by centrifugation. Remove the supernatant and dilute with 0.1 volume cr) 3 M NaOAc (pH 8) and 0.
.. 64 volumes of Inpropatool was added to this supernatant. The DNA was centrifuged at 10.00 Orpm for 10 min at 4°C and the pellet was resuspended in 0.1 volume of -rE[lQmM Tris, 1mM EDTA (pH 8). This plasmid DNA was purified by centrifugation equilibrated in a cesium chloride density gradient containing propidium diiodide according to known methods. Example 2 Intermediate plasmid pHJL120 and pH
JL121 construction DNA (NRRL t5041), 1 μl water, 2
μl of the ORI (containing 20 BRL units) restriction enzymes and 17 μj of the EcoRJ reaction mixture were incubated at 37° C. for 2.5 hours. The reaction was terminated by incubating at 60°C for 10 minutes. In all of the following examples, restriction enzyme digestion conditions were used as recommended by the commercial supplier. Vector fragments used for ligation were routinely digested with calf intestinal alkaline phosphatase (C1ap) to remove terminal phosphates and prevent self-ligation. Reactions with T4ONAIJ gauze were performed under standard reaction conditions to generate recombinant DNA molecules. [Dugaiczyk et al.
), Journal of Molecular Biology (J, Mol, Biol, ). 96:171 (1975)). Limit DN A c
i, analyzed by agarose gel electrophoresis or polyacrylamide gel electrophoresis [Fishman and Bershberger
shberger), Journal of Bacteriology (J, Bacteriol, ), 15
5:459 (1983)) Fragment sizes were calculated from measurements taken with a digital tablet [
Elder et al., Analytical Biochemistry
chem, ), 128:223 (1983)). Typically, the reactions were analyzed by agarose gel electrophoresis (AGE) to confirm completion of restriction. 0.1 times the capacity 3
DNA was precipitated by adding M Na0Ac (pH 8,0) followed by 2 volumes of 100% ethanol. This precipitation can be carried out either overnight at -20°C or at -70°C (on dry ice) for at least 15 minutes. This DNA precipitate was washed once with cold 70% ethanol, dried, and 50 pi T E [l Q mM)
Squirrel, 1 mM EDTA (pH 8,0)]. US: Restriction enzymes and instructions can be obtained from the following sources: New England Biolabs.
land BioLabs, Inc.
32 Tozer Road. Beverly, Massachusetts Q.
1915), Boehringer-Mannheim Biochemicals
Biochemicals. 7941 Castleway Drive, Ind.
ianapolis. Summer ndiana 46250), Bethesda
Research Laboratories, Inc. (Bethesda Re)
5earch Laboratories Inc.
. 8717 CyrovemonL C1rcle,
Gaitherburg. Maryland 20760). B. EcoRI digestion of plasmid PBR325 The desired digestion was carried out essentially according to the teachings of Example 2, except that plasmid pBR325 was used in place of plasmid 5CPz rice. The obtained DNA will be used later 4
Stored at °C. from Example A) approximately 40μz, EcoRI digested plasmid pBR325 (from Example B) 10μ/, 0.1
M MgCl2 10μ1% 0.1 M(NH4)28
0410μl, 2mM ATpioμl. 1 μl of T4 DNA ligase, and ligation
. Mixture [50mM Trix-HCl (pH 7,5),
10mM β-mercaptoethanol, 1mM ED'r
A, [50ug/, cDBsA]20. u
/ 4'C? The reaction mixture was incubated for 18 hours (AGE) to confirm proper ligation. This suspended DNA consisted of the desired ~35.8 kb plasmid P) IJL120 and pHJL121. . Since the EcoRI fragment of plasmid pBR325 can be oriented in both directions, recombinant plasmids with two different orientations were obtained. After isolation as described in Example 1, plasmids pHJL120 and PHJ
A restriction site map for each L121 was created and shown in the attached Figure 6. Example 3 Transformation of E. coli Kl 2 C, a widely available strain deposited with the ATCC under accession number ATCC 33525.
A fresh overnight culture of 600Rk-Mk- (E. coli) was added to fresh L-gloss [Miller et al.
(1972)) and were subcultured 1:10 and grown for 1 hour at 37°C. A total of 660 cells were collected,
Wash with 100 mM NaC/2.5 m/15
Suspended in 0 mM Ca Cl 22.5- and incubated for 20 minutes at room temperature. The cells were collected by centrifugation, suspended in 0.5 d of 150 mM Ca Cl 2 /10% glycerol, chilled on ice for 3-5 minutes, and frozen. This cell suspension was stored in liquid nitrogen until use. This preservation and storage is due to the covalently closed circular D
There was no adverse effect on the frequency or viability of transformation by NA. B. Transformation The competent cells were thawed in a water bath and the o6°5-DNA (12,5 m/sample of Example 2c and 37
.. 5 pl)0. I X SSC (0,015M)N
aCl, 0.0015M sodium citrate, pH
7)] to cells at a ratio of 0.1-. The transformation mixture was chilled on ice for 20 minutes, heat-shocked at 42°C for 1 minute, and chilled on ice for 10 minutes. This sample was then diluted with L-broth o,85- and incubated at 37°C.
.. Incubate for 5 hours, ampicillin (50 μg/
y) was spread on Noshiichi agar and incubated at 37°C for 18 hours. The correct phenotype obtained (ApR, TcR
) colonies, essentially Nickhart et al. [Ec
khardt et alo, P5 Sumi F (Pla
Plasmids were screened for size according to the in-well lysis method described by J. Smid, 1:584 (1978). These colonies obtained were injected into the desired E. coli with 12C600Rt-Mk-/pHJ.
L 120 and E, Cori K12 C600Rk
-MB, -/PHJL121 transformants. The ampicillin-resistant and tetracycline-resistant colonies were isolated and cultured according to known methods,
This was then used to purify a covalently closed circular DNA, which was then identified by restriction enzyme and AGE analysis of the constituent plasmids using conventional methods. Next, using this identified transformant, E, Ko IJ K 12C
Plasmids pHJL120 and PHJL were prepared as described in Example 1, except that a strain containing the desired plasmid was used instead of 600Rk-M+c-/pJLt92.
121 was prepared and isolated. Example 4 Intermediate plasmid pl-IJL 125 F
) Construction and isolation of the ~10.2 kb Sal fragment The procedure was essentially the same, except that the reaction was stopped before the digestion was complete, and plasmid pHJL121 and the Sal fragment were used in place of plasmid 5ep2* and KanRI. The desired digestion was carried out as described in Example 2. The resulting Sal restriction fragments were not separated by preparative AGH but precipitated by standard ethanol precipitation. Dissolve this restriction fragment in TE buffer and immediately
□I then performed ligation. Self-ligation of isolated DNA
I let it happen. The obtained DNA is the desired plasmid pHJL1
25 and 12 other plasmids (this plasmid was later isolated and the Sag I of pHJL121
(shown to further contain restriction fragments). Isolated by conventional methods and derived from plasmid PBR325 ■ Origin of replication and plasmid 5ep2
Plasmid pHJL125 containing the ~5.9 kb origin of replication-containing EcoRI-SalI fragment of rice was transformed into T
E buffer and stored at 4°C for later use. The restriction site map of plasmid pI (JL125 is shown in the attached Figure 7. The restriction site map was created using transformed E.
The experiment was carried out using plasmid DNA derived from E. coli 12 C60C6001tk-. Example 5 Plasmids pHJI-196 and pHJL
The construction plasmid pHJL125 of 197 was completely digested with the restriction enzymes SHRI and SAL. The ~5.9 kb EcoRne Sal fragment containing the 5cp2* replicon was gel purified as described in Example 6B (all partial digestions were performed using the method described in Example 6B) and ~7,5k of plasmid pHJL192
b The fragment was partially ligated into the fragment. This ligated material can be used to generate competent E.
, transform coli cells and transform the cells with plasmid PI
-IJL196 was isolated. Transformants were fixed by ampicillin resistance phenotype and restriction enzyme analysis of plasmid DNA. Using the obtained cells, each plasmid DNA was isolated substantially according to the method of Example 1. The ~1.1 kb Bcl efragment from plasmid plJ 702 (ATCC3g155) contains the tsr gene that specifies resistance to thiostrepton in Streptomyces. BamHI
This ˜1,1 kb Bcl fragment was ligated into pHJL196, which had been isolated as a full-length linear molecule by partial digestion with AGE and subsequent AGE separation. Ligation of the BamHI fragment to the Bcl fragment results in a bond that is no longer recognized by either enzyme. In the figure, this connection is represented by the letters "B a m HI / B Sho Earthwork". This plasmid DNA was used to generate competent E. The plasmid pHJL1 obtained by transforming coli cells
Transformants containing 97 DNA were identified by restriction enzyme analysis of plasmid DNA. Plasmid pHJL1
The restriction site and function map of 97 is shown in the attached Figure 3. Example 6 Construction of Replicon Probe p) IJLIO Approximately 70μ/(20μg) of plasmid PHJL197 was digested under partial digestion conditions with 7μ1 (70 units) of the restriction enzyme containing neomycin resistance and thiostrepton resistance conferring genes. A ~3.5 kb fragment was obtained. This ~3.6 kb Sal e fragment was purified by AGE. Complete fl of plasmid pKC7 (ATCC37084)
SJS digestion and C1ap treatment yielded a ~5.25 kb fragment containing the kanamycin resistance-conferring gene of 凰5, the replicon of plasmid pBR322, and the ampicillin resistance-conferring gene. This~5.
The 25 kb Sal E fragment was ligated under standard conditions to the ~3,5 kb Σ Lee fragment and used to transform competent E. coli cells. Isolates containing pHJL8 were obtained by selecting ApR and KmR transformants. The restriction site and functional map of plasmid pl-IJL$ is shown in the accompanying FIG. 3. Plasmid pHJL $100μ! (24 μg) was digested with 3 μl (10 units) of restriction enzyme under partial digestion conditions. The restriction enzyme reaction was inactivated by increasing the temperature to 70°C for 10 minutes. Next, to King Shi■
Restriction enzyme ~10μ1. (10 units) and incubation continued until EcoR digestion was complete. After ethanol precipitation, 100 μl of buffer (82064
μ/, 11n9/, IBSA I Oμl, 10X)
Lys acetate buffer 10μ/, 8 units/μ/T4 polymerase 4tit and lQmM each dNTP 3μ
! ) The DNA was resuspended for 30 minutes at 37°C. The reaction was terminated by raising the temperature to 70°C for 10 minutes, reducing the "loaded" DNA to 0.8
It was run on an agarose gel for X preparation. The location of the separated fragments in the gel was confirmed by staining with ethidium bromide and making the fluorescent bands visible under ultraviolet light. Make a cut near the desired ~7,5 kb band and DE
AE-Cellulose (Whatman)
DE-813 paper was inserted into this cut. The DNA was electrophoresed until it was completely bound to the paper. Take out this paper and add 100mM of KCI.
6 L at a time in l-lis-1-IC/ (pi-I8)
The mixture was washed, shaken vigorously and diffused into Sogo's solution [IM of NaC/and 10 mM Tris-11Cj (pHs) J5]. The paper was filtered off through siliconized Pyrex wool, and the DNA was either precipitated directly with 2 volumes of ethanol or diluted with 1 volume of water and then precipitated with ethanol. Both of these precipitation methods
It can be carried out at -70°C (1 hour on dry ice), or alternatively -20°C (-overnight). this DNA
was collected by centrifugation, and the precipitate was added to TE20 at a concentration of 8 ng/μj.
The suspension was resuspended to 0 μl. Approximately 100 μl of this DNA was added to 3M Na0AclQμ
j and 220 μl of ethanol and stored at −20° C. overnight. The DNA was reprecipitated, dried and treated with 25μ/0.66mM ATP, 1μ/(1μM ligase)
unit/μj, Boehringa 11 Mannheim), 14 μl of water
5X Kinase-Ligase Buffer (250mM) containing
Risto IC1 (pH 7,8), 5QmM MgC/2
.. 25mM+7)DTT. and 25% glycerin] overnight. Approximately 25 μl of this ligation reaction overnight was used to transform competent f, (E. coli cells). The transformants were selected and pl (JLIQ) was identified by restriction enzyme analysis. 12 c5QQILk-Mk-/
p [I J L 224 and E, Cori 12
Cultivation of C60C600Rk-/PHJL225 and Isolation of Plasmid DNA Desired cultivation and subsequent plasmid p HJL
The isolation of pHJL224 and pHJL225 was performed substantially as described in Example 1. E, col JK12C600
Rk-Mk-/pi (JL224 and E, 12
The c6ooRk-Mh-/pHJL 225 strain is commonly available under accession numbers NRRL B-15988 and B-18052, respectively, as a preferred source of plasmids and storage recipients. The restriction site and functional map of plasmid PIIJL224 is shown in the attached FIG. 4, and that of plasmid pHJL225 is shown in FIG. 5. Example 8 Construction of ultra-high copy number shuttle vector Plasmid pl-IJL224 Approximately 35 μl (17 μl
g) under standard conditions, Kpn I and B am t
Digested with II restriction enzyme. The ˜1,4 kb Kpn knee Bam11I replicon fragment was isolated by AGE and recovered as described in Example 6B. Similarly, plasmid pHJLIQ was digested with Kpn 1 and BamI-II, and 0.755kpmI-namH contained in the neomycin resistance gene was digested. I fragment was removed. The ~1.4 kb replicon fragment was ligated into kpnI-BamHI digested pHJLIQ, and this Lyde......P...
・+1i=i*... [Using the john mixture,
Transformants as described in Example 10 were identified by their thiostrepton resistance phenotype and by restriction enzyme analysis of their plasmid DNA. Plasmid pHJL236 was isolated using the obtained cells. This plasmid DNA was introduced into competent E. coli cells for transformation, and transformants were identified by their ampicillin resistance phenotype. This transformant can then be used to isolate plasmid DNA. Plasmid pHJL2
36 produces transformants with ultra-high levels of plasmid DNA in S. lividans TK23, but S.
No stable transformants are produced in Griseofsuchus. The restriction site and functional map of plasmid PHJL236 is shown in the accompanying Figure 8. Example 9 Transformation of Streptomyces griseofuchus A. Growth of protoplast steel culture typically 0.4%
S. griseofuchus (this strain was collected from the American Type Culture Collection) under immersion conditions for 20 hours at 30°C in TSB' supplemented with glycine.
an Type Cul cure Collection
n, Rockville, Maryland 2
A propagation inoculum was prepared by propagating the P. cerevisiae, deposited in the University of California, USA, which is part of the Permanent Archives Collection and is generally available under accession number ATCC 23916]. The method of converting S. griseofuchus into protoplasts is time-consuming;
This is usually done as follows. YMX agar (0,3
S. griseofuchus is inoculated in a line on plates containing yeast extract, 0.3% malt extract, 0.2 dextrose and 2% agar). Approximately 48 hours later, a single bacterial colony is inoculated with TSB10rnlK, homogenized and incubated overnight at 30°C. 4rnl of this overnight culture is then homogenized, added with TSBloo supplemented with 0.4% glycine, and incubated overnight at 30"C. The next afternoon, repeat this operation with a fresh overnight culture. The next morning, add 50% to this culture.
(v/v) Add 50 rnl of glycerin, sample 14 m/
Freeze at -20°C. The frozen cells can be stored for 6 months and used for transformation. Thaw the frozen cells by placing the test tube in water in a beaker at room temperature. The cells were placed on the bench top.
p) Collect in a centrifuge tube and wash 3 times in 10.3% sucrose. P medium supplemented with 1 my/mt Norizozyme [Hopwoo and Wright
d and Wright-), Journal of
Molecular and General Genetics (J
lMolecular and General Ge
netics), 162:307 (1978)) 1
Resuspend this cell pellet in 0 rnl and incubate at 30 °C for 2
Incubate for an hour. The protoplasts are pelleted by centrifugation and the pellet is washed three times in 10 ml of P medium (pipette the pellet into the solution and portex mix for each wash). This final pellet is resuspended in P medium 2- for subsequent transformation. Rice tributicase soy broth was obtained from Difco Laboratories, Det.
roit. Michigan) or Baltimore Biological Laboratories (Baltimore Biol.
logicalLaboratories, P, 0. B
ox243. Cockeysvi1e, Maryland 2
1031). B. Approximately 10 μl of plasmid DNA in transformation buffer
and S. griseofuchus protoplasts, approximately 150
The μl were mixed slightly in a test tube. In this mixture,
Approximately 101 pi of 5o% PEG1000 r polyethylene glycol, Sigma) in P medium was added and mixed using a pipette. After waiting 1-2 minutes, P
Medium was added to bring the volume to 11 nl. The transformed cells were plated in R2 medium and incubated overnight at 30°C. To this regenerated protoplast, 63 ml of R2 containing 400 μg/m/m of thiostrepton was layered and 3
It was incubated for 4 days at 0°C. The resulting thiostrepton-resistant colonies of S. griseofsuchus/pHJL224 were isolated and cultured according to known methods and then identified according to conventional methods and the teachings of Example 9C. This transformed culture was used for the subsequent preparation and isolation of plasmid DNA. C. S. Analysis of Griseofusuchus transformants The resulting transformants were cultured on YMX agar supplemented with thiostrepton (40 μg/−) to obtain single colonies. This colony was transferred to T containing thiostrepton (40ag/lri).
Inoculated into SB medium trap i0rnl. The culture was homogenized and grown overnight at 30°C in 4 rotations. This culture was homogenized and TS B 200 m/
Add 0.4% glycine and thiostrebutone (40μ
The cells, which were grown for 1 to 2 days at 30°C, were incubated with Sohal (5orvall) GSA o
- 15 min, 1 o, ooo rpm). The cells were incubated with 25% sucrose and 5 rq/mt
TEloo- containing lysozyme was resuspended. After incubation for 1 hour at 37°C, 0.25M (D
NaEDTA (p)(s,o) 50- was added. Sample 25- was transferred to a sawpal tube containing 20% w/v SDS (sodium dodecyl sulfate) and incubated at room temperature for 2
Cells were lysed by gentle mixing for 0-30 minutes. After adding 5M NaC/f3-, the lysate was mixed at room temperature for 30 min and then placed on ice for 1.5 h. Remove the cell debris in a sawpal rotor, ts, oo
It was removed by centrifugation at ORPM for 20 minutes. Collect the supernatant and DN with 0.64 times volume of Inproper Tools.
A was precipitated and centrifuged at 10.00 Orpm for 20 minutes. The supernatant was decanted and the DNA pellet was air-dried and then resuspended in TE, $1 street solution 1o- (the pellet was purified by C3Cj equilibrium gradient as described in Example 1). Example 10S, transformation of lJvidans S, Streptomyces lividans TK instead of Griseofsuchus
The desired constructions were individually made, screened, and recovered essentially as described in Example 9, except that No. 23 was used. S
, Lividans is a well-known strain from ancient times, and has been developed by the Northern Regional Research Laboratory (Nor).
thern Regional Re5earcb
Laboratory. Peoria, l1linois 515 Q 4
), and is publicly available under receipt number NRRLB-15826. Furthermore, the medium for converting and proliferating S. lividans into protoplasts, and the preparation and transformation method for protoplasts are as described in Example 2 of International Publication AWO 79101169 (International Patent Application PCT/BG79100095). This identified transformant is then transformed into plasmid PIIJL23, which is subsequently carried out according to known methods substantially as described in Example 9C.
used for the preparation and isolation of 6. Example 11 Construction of ultra-high copy number plasmid pHJL241 ~1.4 kb Kp of pHJL224 isolated in Example 7
nI+Bamf[I replicon fragment of ~1,9k of plasmid pHJL 196 of Example 5
Plasmid pHJL241 was constructed by ligating bKpn 1 to a partial BamHI fragment. Using this ligation material, plasmid pHJL236 DNA was ligated to PHJL236 DNA substantially as described in Example 10.
JL241), S, Lividance TK23
was transformed. Furthermore, in the R2 upper layer, 50Mg/
Transformants were selected using mt neomycin instead of thiostrepton. Plasmid pi-IJL2
The restriction site and functional map of 41 is shown in the accompanying Figure 9. Total protein of S, lividans TK23/PHJL 241 and S, lividans TK23/PHJL197 was measured using PAGE (polyacrylamide gel electrophoresis). S containing pHJL241, Lividans TK23 containing S, Lividans TK 23 /
Compared to p HJ L 1 g 7, it produces more aminoglycoside phosphotransferase of 31 to 33 kd (cow Rodalton), which is the root cause of neomycin resistance. Therefore, S. Lividans TK23/pHJL241
is a preferred host for the purification of aminoglycoside phosphotransferases. Example 12 Construction of intermediate plasmid PI-IJL250 S, plasmid pHJL23 derived from Lividans TK23
Approximately 6 iooμ/(40Mg) was added to Ba under standard conditions.
Digested with mHI and Bcl I restriction enzymes. This Ram Hl + Bcl I 7 fragment was transformed into a protein containing the engineered gene isolated in Example 5.
I was ligated to a ~1,1 kb Bcl I fragment.
LS, Lividance TK23
This ligation iyo. Yo□1,
ga. , 7ke, Nio1,1□, ;250 thiostrepton-resistant transformants were analyzed by restriction enzyme analysis. Example 13 Ultra-high copy number plasmid pHJ LG*(
II-et*L, r. ,7゜. ,,. 643, ~. 4
)251 construction plasmid PHJL250 is one from the left end of the replicon.
Since it contained several copies of the 59bPBC YuI fragment (see Figure 1), the pH of ~14μ/(4μg)
JL250 was digested with Bcli restriction enzyme. This Bcl
A solution of 1-digested DNA was diluted with TE13Qμl. Approximately 4 μl was taken out and ligated in 40 μl of reaction solution. This relatively low DNA concentration reduced ligation between the two DNA fragments by T4 DNA ligase and promoted circularization. S6 lividans TK23 was transformed with this ligation mixture and pHJL251 was transformed with thiostrepton.
Transformants containing . The restriction site and functional map of plasmid PHJL251 is shown in the accompanying Figure 10. Example 14 Medium copy number plasmid p I-I J L
Construction A of 400 and ptlJL401, Nde1 digestion of plasmid pUC19, approximately 1 μg of plasmid p (JC19 (Pharmacia))
cia, Inc.), 8QQ Centenni
alDr., Piscataway, NJ) was completely digested with Ndel restriction enzyme to obtain a linear vector fragment, which was treated with C1ap. B. Construction of intermediate plasmid pHJL399 Plasmid pHJL225 isolated in Example 7 approximately 35μ/(17,
5 μg) was completely digested with upper l-I-[1 restriction enzyme,
The desired ~2.2k containing 5cp2 replicon
b Bam Hl fragment was purified by AGE. The 1.1 kb BclI fragment isolated in Example 5 was ligated to this BamtIl fragment to construct plasmid pHJL399. By thiostrepton, pHJL399-containing 5.
IJ bidans TK23 transformants were selected. Restriction enzyme analysis of this transformant revealed that plasmid PHJL 399
Isolate DNA and create plasmids pHJL400 and 4
It was used to construct 01. A, Nde1 digestion of plasmid pUC19 and ligation of fragments Approximately 30 μ/(1 μg) of plasmid pHJL399 was added to Nd
Digested completely with eI restriction enzyme. Plasmid pHJL
Since 399 has only one ±ie1 site, only one type of linear fragment was generated. This Ndef fragment of pHJL399 was ligated to NdeI-digested pUc19 by T4 DNA ligase. D. E. Transformation of coli JM109 E, -y! J JMI 09 cells (Yanisch-Perron et al.
), Gene, 33: 103 (198
5)) to become competent and to substantially develop the knowledge of Maniatiseta+, Molecular Cloning, Experimental Procedures, Cold Spring Harbor Laboratory (Molecular Cl
oning, A LaboratoryMan
ual Co1d Spring )Iarbor
Laboratory), p. 252 (1982))
The above ligation mixture was transformed using the calcium chloride/-vidium chloride method as described by. The transformants were resistant to ampicillin and X-gal (X-ga
l) Identified by the production of blue colonies in the containing medium and confirmed by restriction digestion of plasmid DNA. Plasmids pI (JL400 and P)IJL401 differ only in the orientation of the Nde ■ restriction fragment of plasmid pHJL399. Plasmid pHJL
The restriction site and function map of 400 is shown in the accompanying Figure 12. Both plasmids are S, griseofuchus and S,
lividans to be resistant to thiostrepton. Example 15 Transformation of Streptomyces Frazie The procedure was substantially as described in Example 9 except that S. Frazie was used instead of S. griseofuchus □
゛S, Frazier/PHJL400 and S. Frazier/PHJL401, m construction is carried out individually,
They were sorted and collected. S. frasier is a well-known strain that has been deposited with, and forms part of, the American Type Culture Collection, and is publicly available under accession number ATCC 19609. . Additionally, TSB for protoplasting and propagating S. frazie. The medium was changed slightly to contain only 0.2% glycine. S. Frazier is shaped due to an endogenous restriction system.
2□ The frequency of pawning and exchange is extremely low. Therefore, 1μg of DNA
The number of transformants per - is pi-IJL4
00 and PI (JL401) transformed when the host is S. fraziae than when the host is S. griseofsuchus or S. +) vidans. However, plasmid DNA isolated from S. frasiae gives a high frequency of transformation when transformed into S. frasiae. Example 16 Construction of shuttle vector plIJL302 Plasmid pHJL2s1 constructed in Example 13 about 10
μ/(2 μg) was completely digested with Nde restriction enzyme. This linearized vector fragment was then ligated into similarly digested pUD19 (from Example 14A). This ligation mixture was used to transform E. coliJJM109 as described in Example 14D, and transformants were identified as taught in Example 14D and confirmed by restriction digestion of plasmid DNA. Plasmid PI
A schematic of the IJL 302 construction is shown in the accompanying Figure 10. 7miF pHJ L 302 DNA, strain S, Griseofsuchus, S. according to the above examples. lividans and S. frasier were transformed. This vector transforms each host to thiostrepton resistance. Furthermore, this plasmid DNA was shown to be stably retained in these transformants, indicating that S.
griseophsuchus and S. It was different from the plasmid PHJL236 in Frazier. Example 17 Sequencing of the Minimal Replicon Substantially the Maxam and Gilbert Protocol/L/
m and G11bert protocol,
Methods in Enzymology
inEnzymology), 65(1):
497 (1980)), 5ep2'l'
The minimal replicon was sequenced. The physical map of the 5CP2* minimal replicon is shown in the accompanying Figure 11. All plasmids herein that reproduce in Streptomyces contain the complete 1404 bP sequence. This physical map is used in sequencing methods to identify replicons. and restriction enzyme sites within the various DNA fragments used for sequencing. Black circles indicate the position of 5' end labeling, and arrows indicate direction and distance of sequencing. 4. Brief explanation of the drawings Figure 1 is a schematic diagram for explaining the deletion derivative of the 5CP2'' portion of plasmid pHJL192, Figure 2 is a schematic diagram showing the restriction site map of plasmid pHJL192, and Figure 3 is a schematic diagram showing the restriction site map of plasmid pHJL192. The figure is a process diagram of replicon probe construction, and Figures 4 and 5 are plasmid pHJL2, respectively.
FIG. 6 is a schematic diagram showing the restriction site and function map of plasmid PI-IJ and pHJ L225.
FIG. 7 is a schematic diagram showing restriction site maps of L120 and 121, and FIGS. 7, 8, and SS9 are respectively plasmid pHJL 125. pHJL 236 and pH
FIG. 10 is a schematic diagram showing the restriction site and functional map of JL241, FIG. 10 is a process chart for constructing plasmid ptIJL302, FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the method for sequencing the 5ep2* minimal replicon, and FIG. Figure 12 is a schematic diagram showing the restriction site and functional map of the plasmid pHJL400 (D). ■■■ pHJL200 ■ pHJL201 ■■■■ pHJL202 pHJL203 ■ ■■■■■ pHJL204 ■ ■pHJL20s
■ ■■ pHJL206 ■
■■ pHJL224 ■ pHJL225 ■■■ pHJL236 ■ FIG, 2 9-8 kb 9.4 kb FIG, 6 FIG, 7

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)SCP_2^*の最小レプリコンの2本鎖デオキ
シリボ核酸配列であって、鎖の1本が配列:【遺伝子配
列があります】 〔配列中、Aはデオキシアデニル、Cはデオキシチジル
、Gはデオキシグアニル、およびTはチミジルである〕 で示されるものである配列。
(1) Double-stranded deoxyribonucleic acid sequence of the smallest replicon of SCP_2^*, where one strand is the sequence: [There is a gene sequence] [In the sequence, A is deoxyadenyl, C is deoxytidyl, and G is deoxyguanyl. , and T is thymidyl].
(2)組み換えDNAストレプトマイセス属ベクターで
あって、 (a)多面発現性コピー数の表現型を与え、かつ少なく
とも第(1)項記載のSCP_2^*の最小レプリコン
配列を有するDNA配列、および (b)感受性かつ非制限性宿主細胞に導入して形質転換
したときに、少なくとも1つの抗生物質に対する耐性を
伝達する1またはそれ以上のDNAセグメント、 を含有するベクター。
(2) a recombinant DNA Streptomyces vector, comprising: (a) a DNA sequence that confers a pleiotropic copy number phenotype and has at least the minimal replicon sequence of SCP_2^* described in paragraph (1); (b) a vector containing one or more DNA segments that, when introduced and transformed into a susceptible, non-restrictive host cell, convey resistance to at least one antibiotic.
(3)多面発現性コピー数表現型が極めて大きいもので
ある第(2)項記載のベクター。
(3) The vector according to item (2), which has an extremely large pleiotropic copy number phenotype.
(4)プラスミドpHJL241、pHJL250また
はpHJL251である第(3)項記載のベクター。
(4) The vector according to item (3), which is a plasmid pHJL241, pHJL250 or pHJL251.
(5)多面発現性コピー数表現型が中程度である第(2
)項記載のベクター。
(5) The second (2nd
) Vectors listed in section.
(6)プラスミドpHJL225、pHJL400また
はpHJL401である第(5)項記載のベクター。
(6) The vector according to item (5), which is a plasmid pHJL225, pHJL400 or pHJL401.
(7)第(2)項記載のベクターであって、(c)感受
性かつ非制限性E.コリ宿主に導入して形質転換したと
きに少なくとも1つの抗生物質に対する耐性を伝達する
1またはそれ以上のDNAセグメントおよびE.コリレ
プリコンを含有する、1またはそれ以上の制限フラグメ
ント、 をさらに含有するベクター。
(7) The vector according to paragraph (2), wherein (c) susceptible and non-restrictive E. coli one or more DNA segments that, when introduced and transformed into an E. coli host, convey resistance to at least one antibiotic; A vector further comprising one or more restriction fragments containing a cory replicon.
(8)E.コリレプリコンを含有するフラグメントがプ
ラスミドpBR322、pBR325、pBR328ま
たはPUC19のフラグメントである第(7)項記載の
ベクター。
(8)E. The vector according to item (7), wherein the fragment containing the coli replicon is a fragment of plasmid pBR322, pBR325, pBR328 or PUC19.
(9)シャトルプラスミドpHJL236またはpHJ
L302である第(8)項記載のベクター。
(9) Shuttle plasmid pHJL236 or pHJ
The vector according to item (8), which is L302.
(10)第(2)項〜第(9)項のいずれかに記載のベ
クターで形質転換した感受性かつ非制限性ストレプトマ
イセス属宿主細胞。
(10) A sensitive and non-restrictive Streptomyces host cell transformed with the vector according to any one of paragraphs (2) to (9).
(11)第(4)項〜第(9)項のいずれかに記載のベ
クターで形質転換したストレプトマイセス・リビダンス
TK23である第(10)項記載の宿主細胞。
(11) The host cell according to paragraph (10), which is Streptomyces lividans TK23 transformed with the vector according to any one of paragraphs (4) to (9).
(12)第(6)項〜第(9)項のいずれかに記載のベ
クターで形質転換したストレプトマイセス・グリセオフ
スクスである第(10)項記載の宿主細胞。
(12) The host cell according to paragraph (10), which is Streptomyces griseofsuchus transformed with the vector according to any one of paragraphs (6) to (9).
(13)プラスミドpHJL10であるレプリコンプロ
ーブ。
(13) Replicon probe which is plasmid pHJL10.
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