JPS62501885A - ベクタ−による菌類の形質転換方法 - Google Patents

ベクタ−による菌類の形質転換方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ベクターによる菌類の形質転換方法 この発明はチゴミセテスHA (class ZYgOmyCeteS)に属す る菌類を、組換えDNAVi術によって得られた粗換え発現ベクターで形質転換 する方法に関する。
(Jとんどの組換えDNAの研究はエシェリヒア・コリ(Escherichi a coli)のような細菌について行われてきた。
それ故、この基′rX!研究によって得られた知識を産業上の利用分野に移そう とする努力はほとんどが、エシェリヒア・コリ、もしくはバチルス・ズブチリス (E3acillus 5ubtilis)のような伯の細菌、ある場合はサツ カロミセス・セレごシア(Saccharomyces cerevisiae )が代表的なものである酵母類に発現される遺伝子産物を工業的に生産しようと する試みに集中していた。しかしこれらの生物の使用にはいくつかの欠点がある 。というのは基本的に、これらの生物中に真核遺伝子を発現させたり細胞中にベ クタープラスミドを保持させることが困難なこと、および/または発現された遺 伝子産物を培養物から回収するのに問題があるからである。
ここにおいて、ある種の菌類、特にチゴミセテス綱に属すフィラメント状菌類が 前記問題点の一つ以上を解決するのに寄与するある種の価値ある性質を有するこ とが見出されたのである。
A、チゴミセテス綱に属するいくつかの種、特にムコール(Mucor) rf Aに属する種の菌類は、各種チーズの生産時に牛乳凝固剤として用いられる蛋白 分解酵素を主として生産するのに産業に永年利用されてきた。それ故これらの生 物を液内」8養法もしくは半固体培地上で培養する人聞生産法は、培養物を培養 する栄養培地の組成のようなR適培養条件についてよく知られている。
B、産業生産に用いられるチゴミセテス綱の菌類は非病原性であり、それ故に環 境災害を起こさない。
C1上記蛋白分解酵素類のような、少なくともいくつかの産物が、生物によって 培8%中に放出されるということはよく知られている。菌類がこれら蛋白類を放 出する機能を種々のしかたで利用することによって、挿入された遺伝子の遺伝子 産物を細胞外で生産させ、産物の回収を著しく容易にして最終製品のコストを下 げることができると考えられる。
D6ある種の遺伝子(これらの菌類もしくは他の菌類からの)は、DNAの塩基 配列中にイントロンが、または別の転写、メツセンジャーRNAプロセッシング (例えばエキソン・スプライシング)または翻訳の各信号がおそらく存在するで あろうから、イー・コリのような細菌類もしくはサツカロミセス・セレビシアの ような酵母類に、発現されないということは知られている。前記の遺伝子は、ム コール種のごときチゴミセテス綱の菌類に挿入されると一層容易に発現されるか もしれないと考えられる。また前記理由もしくはその外の理由で細菌もしくは酵 母に発現できないかもしくは発現するのがむずかしいある種の真核遺伝子はチゴ ミセテス菌類に一層容易に発現できるかもしれないと予測される。
チゴミセテス種の菌類の形質転換、すなわち選択された遺伝子をプラスミドベク ターによって宿主生物に直接挿入することは、従来できなかったのである。チゴ ミセテス種の菌類はその性サイクルを利用するのが困難なので、組換えの研究に よって遺伝子を十分に分析することさえむずかしかったのである。
(+)と(−)との菌株を交配しても必ずしも接合胞子を形成せず、いくつかの 種は、生産数が低く、他の種ではその発生が不完全のままである(M、 A、A 、 3chipper、5tudies inMYCology、17,197 8.1−52参照)。その上、実験苗条件下での接合胞子の発芽に成功すること はまれであり、かなりの期間休眠状態が先行する(W、 Gauger、Myc olooia 57,1965.DD 、634−641参照)。
この発明は、遺伝子物質をチゴミセテス網に屈する宿主生物に導入できる方法を 提供することによって、これらの困難を克服したのである。
かくして、この発明はチゴミセテス網の菌類の形質転換法に関するものであり、 この方法によって、チゴミセテス綱の菌類の胞子のう胞子(sporang 1 ospore )もしくはジャームリング(germlir+g)が、菌類棟内 で複製される組換え発現ベクターで形質転換される。
この明itにおいて、「胞子のう胞子」という用詔は、チゴミセテス種の増殖型 無性胞子(veoetative、asexual 5pores )胞子のう 胞子とジャームリングは意外にも以下に詳述するように適切に処理することによ って、外部からの遺伝子物質を受入れることができる状態になしうろことが見出 されたのである。
このことは、この発明の方法によれば、組換え発現ベクターの使用を含む、組換 えDNA技術に通常用いられる形質転換法によって、チゴミセテス綱の菌類内に 特定の遺伝子を直接導入してクローニングを行うことが可能になったことを意味 する。
形質転換に用いられる菌類としては、ムコール屈の菌類が従来産業用に広く用い られてきたので好ましいものである。それ故、これらの菌類を大口生産で培養す る際に適用すべき条件はよく知られている。形質転換用に選択されたムコール菌 株はムコール、シルシネロイデス(M、 circinelloides) 、 ムコール。
ラセモスス(M、 racemosus )もしくはムコール、ローキシイ(M 、 rouxii)のような中温好性ムコール種、またはムコール。
ミニヘイ(M、 m1ehei)もしくはムコール、ブシルス(M。
pusNlus)のような好熱性ムコール種であってもよい。
菌類の原形質体を形成させて形質転換する際の基本的な難点の一つは、1以上の 溶解酵素で消化することによって細胞畢を除去する必要があるということである 。例えば、ムコールの増殖性胞子(胞子のう胞子)が、その細胞壁が溶解酵素に よる消化に対する抵抗性が著しく高いので、原形質体源としてあまり適切なもの ではないかもしれないということは知られていた。
メラニンは細胞壁溶解酵素の公知の阻害剤であるから、高含有mのメラニン(乾 燥物の101ω%)が前記抵抗性に関連している(A、 T、 Bull、Ar ch、Biochem、 Biophys、137,1970.第345〜35 6頁)。しかし、発芽中の胞子のう胞子を1以上の適切な溶解酵素を用いて特定 の発育段階で処理し、得られた原型置体を適当なベクターで形質転換し、次いで 細胞壁を再生さゼることによって、形質転換を行う方法が、この発明によって開 光されたのである。
この方法によって発芽中の胞子のう胞子を処理できるようになったのは、次のこ とが見出されたから゛である。すなわち、発芽中に、jli!殖性nl (ve gctative wall )が胞子のう胞子の壁の下に新しく(デノボに) 形成され、その後、生殖細胞のチューブl ((lerrAtube wall )になることが見出されたのである。胞子と増殖性壁との連続性が欠如している のは、後者にはメラニンが含有されていないことを含めて両者の組成が著しく異 なることが関係している。代りに、キチンとキトサンが主成分となっていたので ある。例えば、一つのムコール様のムコール、ローキシイについては、キチンと キトサンとがそれぞれ菌糸細胞壁(hyphal cell wall)の9. 4%と32.7%を構成している。さらにこの細胞壁を分解するのに、キトサナ ーゼ(chi℃osanase )のような溶解酵素を用いうろことが見出され た。キトサナーゼ類はまだ市販されていないが、種々の微生物によって細胞外酵 素として製造されている。いくつかのこれら微生物の培養液もしくはこれを精製 して得られたキトサナーゼは、例えばムコールの菌糸細胞壁を消化でき、ムコー ル属や関連のフィコミセス属(genus phycomyces )の菌類か ら原形質体を作製することができる。市販されているキチナーゼも使えるが、こ れはキトサンを加水分解できないかもしくはごく一部しか加水分解できないので 、溶解酵素として単独では使えない。
この発明に有用であることが見出された一つの培養液は、任意に濃縮されたもの であってもよいが、ストレプトミセス種6号(3treptomyces SD 、 No、6 > (ストレプトデーム(streptozyme )とも呼称 される〕の培養液であり、これは未yilのキトサナーゼを含有しているが他の 溶解酵素も含有しているかもしれない。またそれ自身溶解効果をほとんどもたな いか全くもたないがキトサナーゼの効力を増大する酵素を添加することができる 。ある種の市販のポリサッカラーゼ類をキトサナーゼもしくは未精製のストレプ トデームと併せて用いると、これらの市販酵素はいずれもそれ自体明らかな溶解 効力をもたない【ブれども、適切な溶解酵素を低濃度で併用しても原形質体の収 量が増大することが実験で見′Lされた。
細胞壁を消化するのに用いられる溶解酵素の濃度が増大すると、原形質体の形成 速度と得られる原形質体のR終収量が増大することが見出された。例えばストレ プトデームの異なるバッチを比較すると、各バッチのムコール様の原形質体を製 造する効力は、存在する全キトサナーゼ活性に比例する。したがって比キトサナ ーゼ活性が2.3のバッチo、smO/7!は、比キトサナーゼ活性1.2のバ ッチ1.0mQ/Mlと同じ結果を与える。
また、胞子のう胞子の菌糸が成長し長さが大きくなるにつれて、わずかであるが 、溶解酵素に対する抵抗性を再び獲得するようであり、そのため発芽中の胞子の う胞子からの原形質体の製造は、発芽の段階にある程度左右されることが実験で 見出さ〜50fiyになった時に、得られる原形質体の収量が最高になる傾向が ある。この大きざより小さいと、培養中の菌糸の先端の細胞壁の消化が起こり、 放出される物質の足が減少し、その結果形成される原形質体の数が減少する。生 殖細胞チューブ長が約60)aを越えると、溶解酵素製剤に対し明らかに抵抗性 の菌糸構造物の聞が増加して、原形質体の収量は減少し、また得られた原形質体 の均一性が減少する〔大きさ、屈折性および見掛けの膜)完全性(appare nt membrane integrity )によって立夏される〕。それ 故、形態学的に均一な原形質体を高収和で得るために、溶解酵素で処理されるジ ↑−ムリングは、発芽の程度(すなわち生殖細胞チューブ長)について、比較的 均一であるのが好ましい。同調発芽(synchronous germina tion )は、熱シヨツク法のような種々の処理法でフィコミセス属(p h ycomyceS )のものに導入することができ、また伯のリゾプスl (R hizopus )のものに1よ、同調発芽を、プロリン含有のpH6,5のリ ン酸塩綴衝液によって誘導することができる。しかし、ムコール局の菌類に対す る具体的な誘導法はまだ開発されていないけれども、例えば、凍結胞子もしくは 最小培地を用いる代わりに新たに収穫した胞子のう胞子を完全培地中に発芽させ 、次いで問題の種の最適成育温度近傍の温度で培養することによって(後者の効 果は特に好熱性の種について観察される)、ムコール属の菌類に一層同調的な発 芽をさせることができるということを示している。
原形質休作製時に浸透安定剤(O3mOtiC5tabilizer)を用いる 必要のある場合がいくつかある。使用される浸透安定剤は、細胞壁の分解をまっ たく起こさず、溶解酵素製剤の活性を阻害しないことが重要である。ソルビトー ルやマンニトールのような糖アルコールの溶液は、最も有効な浸透安定剤であろ う。一方塩ノ溶液、例えばK(1、MQCQt、(NH4)2 SO−もしくは MpSO4の溶液を使用すると、原形質体は全く生成しないようである。ソルビ トールを浸透安定剤として使って、ムコールのジャームリングから原形質体を作 [Tる際、その最適濃度は0.35〜0.5Mであることが分かった。0.65  M以上の濃度では細胞壁の分解は全く認められず、また0、3M以下の濃度で は、溶解酵素の作用は、原形質体の生成よりもむしろ著しい細胞溶@ (cel l 1ysis)を伴なう傾向がある。
使用される溶解酵素の活性を阻害しないように、培養に用いられる培地のpHは 4.5〜7.5の範囲が好ましい。
形質転換後の細胞壁の再生は、適切な緩衝剤、もしくはツルどトールのような適 切な浸透安定剤含有の増殖培地中で原形質体を2度洗浄し、次いで浸透安定剤含 有の固形寒天培地上に原形質体をプレイドすることによって行うことができる。
原形黄体懸濁液のプレイティング(plating)は、原形質体を直接、固形 寒天培地の表面に塗布するか、または好ましくは、溶融状態の、浸透安定剤含有 の寒天上塗層に、原形質体を混合しておいて、これを固形寒天培地上tこそそぐ ことによって行うことができる。原形質体を寒天に埋封すると、高い再現性と頻 度で細胞壁が再生される。
この発明の形質転換法には、形質転換される細胞の選択法も株としては、適切な 栄養要求変異株(すなわち、野生型菌株には不要の1以上の成長因子を必要とす る菌株)またはある種の抗生物質に感受性の変異株であって、形質転換される際 、逆選択性(counter−selectible)原栄養株の遺伝子もしく は抗生物質耐性の遺伝子を有する発現ベクターで相補される変異株が好都合であ る。
栄養要求変異株が、この発明の方法に特に有用であることが分かった。かような 変異株は、紫外線照射法、電離性放躬線照割汰もしくは化学的突然変成誘発物質 での処理のような通常の突然変異法で作ることができる。次いで所望の栄養要求 変異株が、突然変異誘発培養物に住き残っている原栄養菌株を選択的に除去する ことによって単Mされる。かような単離法のほとんどのものは、代謝的【こ活性 な細胞が、発芽していない胞子のような不活性な細胞よりも抗生物質や天然の試 薬に対し一層感受性であるという事実に基づいている。それ故、原栄養菌株が優 先的に殺されるのは、最小培地、すなわち栄養要求変異株の成育に必要な成長因 子を含有しない培地で培養される突然変異誘発培養物が逆選択性試薬にさらされ るからである。伯の方法としては、発芽していない胞子に対して発芽している胞 子の分離凍結殺減法(differential rreeZe −killi ng of germinatingversus non −germina ting 5pores)または発芽していない栄養要求変異株の胞子に対し発 芽している原栄養菌株の胞子の分離熱感受性法(defferential h eat 5ensitivity )が挙げられる。単離法のなかで餞も有利な のは、代謝的に活性な細胞の細胞壁中のステロール類との相互作用によって透過 性に相当の変化を起こさせる抗生物質を使用する方法であることが分かった。
特に有利な抗生物質はN−グリコシルーポリファンジン(N−gfcosyl  −polifungin、 NGP)のようなポリエン抗生物質でありこのNG Pはさらに、ナイスタチンのような他のほとんどのポリエン抗生物質と異なり水 溶性であるという利点を有する。
上記の濃縮法を利用すれば、続いて抗生物質で処理すると、得られる変異株の頻 度がざらに増大することになると考えられる。逆選択のザイクルをかように付は 加えることは、変異株の、特別にまれな表現型が必要な際に得策である。ざらに 栄養要求変異株は、抗生物質処理に生残ったコロニイを培養し、特定の成長因子 を含有しない培地上では成育しないがこれらの成長因子を含有する培地では成長 するそれらのコロニイを選択することによって、選択することができる。
ムコールは、他の生物から耐性を付与する遺伝子が得られる抗生物質の大ていの ものに低い固有の感受性を示すから、特にムコール種に関する限り、栄養要求変 異株の使用が好ましいけれども、抗生物質感受性の変異株を用いることもできる 。両方の場合について、菌類細胞を形質転換するのに用いられる発現ベクターは 、その宿主生物のこの性質を相?lIIする遺伝子、すなわちその菌株が感受性 を有する抗生物質に対する耐性を伝達する遺伝子か、または前記栄養要求変異株 に、これが野生型の栄ff要求性にもどるよう、原栄養性を伝達する遺伝子を有 するべきである。
この発明において、宿主細胞を形質転換するのに用いられる発現ベクターは、自 己複製性(self−replicating )であってもよく、すなわち染 色体外物として存在して複製は染色体の複製に対し独立していてもよく(すなわ ちプラスミド)、またはこのベクターは、挿入によって、例えば相同組換え法( homologous recombination) (ベクターの少なくと も一部が(相同的に)染色体の一部に対応して形成されて、ベクターの一部が染 色体に゛結合する(joinir+g ) ” )によって、一つ以上の宿主染 色体に安定に組みこまれ、これら染色体と同時に複製されてもよい。このベクタ ーが自律的に複製するプラスミドの場合、このプラスミドは、それがm’m中に 保持されるしかたで複製されるように宿主細胞中で機能できる複製源を有してい る。
ある場合には、このベクターとしては、チゴミセテス綱の菌類の種、イー・コリ および/またはサツカロミセス・セレどシアのようなり!f母中で複製されうる シャトルベクターが好ましい。
シャトルベクターは、イー・コリもしくは酵母のベクターにすでにクローンされ た遺伝子の転移、新遺伝子もしくは付加遺伝子を含むベクターの組立て、増殖お よび分析を容易にするので有利である。かようなベクターの具体例は、この発明 によって製造されるρMCL1302であり、下記実施例8においてムコール・ シルシネロイデス、ロイシン栄養要求株R7Bに導入された。pMcL1302 を有するこの菌株はCentraal Bureau voorSchimme lkultwrenに寄託番号第CBS 754.84号で奇託されている。も う一つのベクターは、類似の方法で作られるが、同じムコール菌株に導入された pMcL1647である。pMCL1647を有するムコール・シルシネロイデ スR7B菌株も寄託番号第CBS 755.84号でCentraal Bur eau voorS chimmelkulturenに奇託されている。
伯の態様としてこの発明は、チゴミセテス綱の複数の菌類を形質転換するための 表現ベクターに関し、このベクターは、チゴミセテスのDNAのDNA塩基配列 、所望の遺伝子産物をコードする(所望の遺伝子産物を合成する遺伝情報を指定 する)DNA塩基配列、およびこのベクターで形質転換される細胞を同定および /または選択するためのマーカーを有し、チゴミセテス綱の菌類中で複製される 。ここで゛’DNA塩基配列塩基配列相詔は、一つ以上の構造遺伝子と、適当な 転写および翻訳の出発および停止の信号と、プロモーターと、通常の制限部位な どを含む塩基対核酸の配列を意味する。上記のように、選択マーカーは、抗生物 質に感受性の菌類の菌株に抗生物質処理を伝達する遺伝子、または栄養要求変異 株に原栄養性を伝達する遺伝子であってもよい。後者の場合、その遺伝子は次の ものであってもよい。すなわち、その遺伝子が存在しない場合もしくは改変され た形態の場合に、その生物の増殖培地に、単一の特定のアミノ酸もしくはいくつ かのアミノ酸、一つ以上のヌクレオチドまたはビタミン類を必要とさせる遺伝子 であり、この遺伝子が宿主生物にベクターを導入することによって相補されると き、問題の単一もしくは複数の複合物(compound )はもはや増殖する 必要はない。
さらにこの発明は、チゴミセテス綱の単一の菌類を形質転換するための発現ベク ターに関する。このベクターは、チゴミセテスのDNAの塩基配列、このベクタ ーで形質転換されるl1llllaを同定および/または選択するためのマーカ ー、および所望の遺伝子産物をコードするDNA塩基配列を挿入するための制限 座位の少なくともひとつからなる。このベクターはチゴミセテス綱の菌類中で複 製される。その制限座位は、所望の遺伝子産物をコードするDNA塩基配列を挿 入しても、ベクターの再生みよび/またはベクターが転移されるべき宿主生物の 選択を閉害しない部位に置かれるのが好ましく、すなわちその制限座位は複製源 と選択マーカーをコードするDNA塩基配列の外側に置かれるべぎである。これ らの要件を満足するベクターの例は、pMcL1302とI) M CL 16 47T−アリ、i記の実m例に記載され第2図に示されている。
またこの発明は、ヂゴミセテス綱のの菌類中で複製されるプラスミドに、そのベ クターで形質転換される細胞を同定および/または選択するためのマーカーとし てのDNA塩基配列を挿入し、所望の遺伝子産物をコードするDNA塩M配列を 、それが複製および/または選択を11111害しない位置に挿入するための少 なくとも一つの制限座位を与え、次いでこの座位に所望の遺伝子産物のためのD NA遺伝子配列を挿入することからなる、前記発現ベクターの製造法に関する。
簡便な制限座位が得られない場合は、1lill IU座位は適切な座位に挿入 されたリンカ−の形態で与えることができる。この発明の発現ベクターを作るの に用いられる手順は、組換えDNA技杯iの分野でこれを目的として通常採用さ れる手順であってもよい。
加うるにこの発明は、生物中に複製される絹換え発現ベクターを有するヂゴミセ テス綱の菌類に関プる。遺伝的形質転換法、すなわち、単頭された遺伝子を単離 されたDNAの形態で組入れる方法は、従来、アスコミセテス(Δscomyc etes) wJに属するフィラメント状の菌類だIプに達成されているにすぎ ない。すなわちニューロスポーラ・クラッサ(NeWrO3pOra cras sa)(Case et al、、 Proc、Natl、Acod、sci、  USA76.1979.p。
5259) 、ボドスポーラ・アンセリナ(Podospora anseri na )(Stahl et at、、Proc、Natl、Acad、3ci 、70,1982.p、3641 )およびアスペルギルス・ニデユランス(A  sperg i+ 1usnidulans ) (3allance et  al。3 iochem、 31ophys。
Res、 Commun、H2,1983,p、284)である。
R後にこの発明は、チゴミセテス綱の菌類の胞子のう胞子もしくはヂャームリン グがその菌類の種中で複製されかつ所望の遺伝子産物をコードするDNA塩基配 列を有する組換えR,坦ベクターで形質転換され、形質転換された胞子のう胞子 もしくはヂャームリングが適切な培養基中で培養されて前記DNA塩基配列を発 現し、次いで得られた産物を収穫する、ヂゴミセテス綱の菌類で遺伝子産物を製 造する方法に関する。
その形質転換された胞子のう胞子もしくはヂャームリングは適切な培養基で培養 されそのDNA塩基配列を発現する。この培養は、ヂゴミセテス種、特にムコー ル種の菌類を大1生産するための公知の方法、例えばに、 Aun5trup、  ”proternases” 。
in A、 I−t、 Rose、ed、、Microbial Enzyme s and31oconversions : E conomic lyl  icrobiology、Vo15Academic Press、 New  ”1’ork、1980.pp、50−114に記載のような技術で、問題の菌 類の種にとって最適なことが知られている通常の栄養培地を用いて、適切に行う ことができる。例えば、ムコール種の菌類は、液内培養法もしくは半固形培地上 で培養することができる。液内培養法については、栄養培地は比較的高潤度であ り(乾燥物含有量的10〜15%)、蛋白の含有mが高いのが好ましい。培地は 、澱粉、澱粉誘導体もしくは糖のような炭水化物を、好ましくは炭水化物濃度が 常に低く保持されるように〔いわゆる供給−バッチ法(fed−batch p rocess ) )、地(例えば小麦ふすま)は乾燥物含有量的50%まで湿 してもよく、所望の産物を産出する生物の胞子を接種し次いで通気下で放置され る。増殖条件は、菌類の最適増9rJ温度と無FM塩もしくは痕跡の無機物質の ようなある種の特別な栄養物とを適用することが含まれる。
得られる遺伝子産物の収穫は、産出される産物のタイプ、この産物の最終用途、 および最も重要なのは、産物が培地に放出されるのかいなかに左右されるが、用 いられる製造方法に最も好都合なしかたの通常の方法によって行なうことができ る。通常、培地中に溶解した形態で見出される放出産物を処理する場合、固体( 培地成分の残漬や宿主生物を含有)を濾過や遠心分前によって除去する(例えば 、K、 Aun5trup、 ”Production。
l5olation and Economics Of Extracell ular EnZYmeS” 。
in 1. B、 Wingard et al、(eds、> Applie d3 iochemistry and 3 ioengineering、V ol、2. AcademicPress、 New York、1979.p p、28−69参照)。
遺伝子産物の生産に用いられる菌類がムコール属の菌類の場合、ムコール種の培 養に最適の増殖条件には、大豆蛋白、カゼイン、ホエイ粉末、醸造用酵母または 酵母エキスのような蛋白栄養素:例えばとうもろこしもしくは大麦のような穀類 をひいたもの、例えばとうもろこし澱粉もしくはじゃがいも澱粉のような澱粉、 12粉の氷解物、またはグルコース、ラクトースもしくは蔗糖のような糖類のご とき炭水化物含有栄養素ニリン酸塩、マグネシウム塩、炭vi塩、1iiIi酸 塩、アンモニウム塩または硝酸塩のような塩類;および亜鉛、鉄もしくは銅のよ うな無機物の痕跡の存在が含まれる。培地の特定の組成は、ある程度、産出され る産物に左右される。例えば酵素類の産出に適切な特定の培地は、例えば米国特 許第3,988,207号に2駿されている。生物の増殖に影響する他の因子と して増殖温度が挙げられる。
上記のように、チゴミセテス綱、特にムコール属の菌類の価値ある性質の一つは 、いくらかの代謝物や酵素のような産物のいくつかを、例えば酸化プロテアーゼ や他の′fi!f累の場合のように、培養基に放出することができるということ である。この発明の好ましい実施態様において、この方法が利用され、その菌類 の細胞に挿入されたDNA塩基配列の産物は、これら生物の自然の経路によって 培地に放出され、確立された工業的手順で培地から回収される。
かくして、産物を放出させるため、発現ベクターを、宿主染色体に、その遺伝子 産物が生物によって培養基中に放出されることが知られている遺伝子の部位に組 込むことが考えられる。
この組込みは、例えば相同組換え(homologous recombina tion)によって行うことができ、導入された遺伝子の発現が、遺伝子産物を 培養基に最終的に放出させる遺伝を含めて、前記導入遺伝子が取って代わった内 在遺伝子の信号を利用するようなしがたで行われる。
この発明の方法の有利な特徴の一つは、宿主細胞によって培地中に放出される産 物が、宿主生物と培地成分残漬とを単に濾過もしくは遠心分離で除去することに よって、さらに精製を追加する必要なしに、回収できるということにある。この ことは、もちろん問題の産物のコストを大きく低減する。
しかし、高純度を要求する特別の応用例については、必要に応じて産物をさらに 種々の精製法、例えばそれ自体公知のしかたの濾過法、沈澱法(通常、アセトン もしくはある種のアルコール類のような水溶性有機溶媒または硫酸アンモニウム もしくは硫酸ナトリウムのような無機塩を用いる)に付しても、←い。
追加の精製が必要な際は、部分的に精製された産物を再溶解し、ゲル濾過法もし くはイオン変換クロマトグラフィのような種々の公知のアフィニティークロマト グラフィに付してもよい。この精製法は、高速液体クロマ1−グラフィーを用い ることによって加速することができる。情裂の方法と程度は産出される産物に左 右される。したがって産物が産業に用いるものであれば、宿主生物を濾別するこ とによる基本的な回収処理以上に追加して精製を行う必要はない。
この発明の方法によってチゴミセテス種の菌類から産出される遺伝子産物は、組 換えDNA技術によって簡便に産出されるいずれの産物であってもよい。したが ってこの産物としては、ポリペプチド蛋白もしくはそのフラグメント、酵素もし くは培Mu中の化合物と酵素との反応による非常蛋白の産物、またはホルモン類 や核酸類のような低分子Mの産物が挙げられる。特に興味深い産物は、細菌や酵 母のような他の産物への発現もしくはこれら生物からの放出が非常に困難なこと が知られているかもしくは予測される産物である。かよう産物には、チゴミセテ ス綱の菌類の特にムコール種よりも十分にその工業的醗酵法が開発されていない 他の属の菌類からの遺伝子またはより高い真核細胞の遺伝子からの産物が含まれ る。興味深い遺伝子産物はlI?X’類であり、リパーゼ、アミログルコシダー ゼ、α−アミラーゼ、β−ガラクトシダーゼ、セルラーゼまたはキモシンのよう な蛋白分解酵素が含まれる。これらの遺伝子産物のいくつかは、ある種のチゴミ セテス種(例えばムコール種)の菌類によって産出することができるが、不充分 な垣でしか産出されないとか、または過剰な耐熱性もしくは不耐熱性のごとき望 ましくない性質を有する場合があり、その結果、産業上有用とするために改質を 要するときがある。そして、その遺伝子産物に異なる特性を、遺伝的改変によっ て与えることが望ましい。改変された遺伝子産物のためのDNA塩基配列は、ベ クターに挿入され、次いで宿主生物中に導入され発現される。例えばその塩基配 列が、この発明の方法によって、自然産物のための固有のDNA塩基配列に取っ て替るしかたで行われる。
チーズ生産時に牛乳凝固酵素として広く用いられるキモシン(小生レンネット) をコードする遺伝子が、エシェリヒア・コリの細胞内に導入発現され(Nish imori et al、 Gene 29゜1984、p、41 ; Emt agc at al、、 Proc、Natl、Acad、3ci、 USA  80,1983.pp、3671〜3675参照)、また酵母のサツカロミセス ・セレビシアの細胞内に導入発現された(Mellor et al、。
Gene 24,1983,01 : Gotr et at、、 Gene  27,1984.035 )ことは留意されるへきである。発現がこれらの生物 内に得られた際でも、産物を得るために細胞を粉砕する必要があり、その後細胞 の断片は除去しなければならない。かような精製工程は、前記のように遺伝子産 物が放出されるようなしかたでチゴミセテス綱の種に、同じ遺伝子を導入すれば 、必要でない。
チゴミセテスの胞子のう胞子もしくはヂャームリングをこの発明の発現ベクター で形質転換することによって、ヂゴミセテス綱の菌類から遺伝子産物を製造する この発明の方法は、フィラメント状菌類について用いられる公知の遺伝子形質転 換とは、次のように区別される。
この発明の方法によれば、野生型菌株のグツミック・ライブラリィ(genom ic 1ibrary )がらの挿入物を含有するプラスミドDNAで、受取り 菌株(recipient 5train)中(D5Vr切な突然変異体を相補 することによって、遺伝子のクローニングを直接行うことができる。そのプラス ミドは受取り菌株中で発現される仙の遺伝子をもっていてもよい。この方法は、 イー・コリもしくはニス・セレどシア中の突然変異株を相補するためにグネミッ ク・ライブラリィをスクリーン(screening )するような間接的な手 段を用いるところの、特定遺伝子のクローニング用のフラメント状菌類について 用いられる公知の方法とは異なっている。チゴミセテス汝伝子は組み換えDNA 法に一般に用いられる上記二つの宿主中では機能上発現することができないので 、この公知の方法はチゴミセテス種には適用できない。メッセンヂャーRNAか らの捕捉DNAを合成法とアスコミセテス菌類のアスペルギルス・ニジュランス およびニューロスポラ・クラップについて用いられる合成オリゴヌクレオチドプ ローブへのハイブリッド形成法との生体外での技術は、チゴミセテス菌類につい ても適用できるかもしれないが、この発明の方法よりもやっかいである。この発 明は実際に、チゴミセテス綱の細菌の遺伝子形質転換の最初の例であると信じる ものである。菌類に導入される発現ベクターは前記のベクター類のうちの一つで あってもよく、またその菌類としては、前記栄養要求性変異株のようなムコール 属の菌類が好ましい。
所望の遺伝子産物をコードするDNA塩基配列の発現ベクターへの挿入は、下記 のように行うことができる。
発現ベクターを1以上の制限酵素で消化してその環状分子をひとつの部位で開環 する。また挿入すべきDNA塩基配列を、1つ以上の制限酵素で消化し、酵素の T4 DNAリガーゼを用イて直接に(相補的付着端の場合)、またはCINA ポリメラーゼ1(フレノウフラグメント)もしくはS1ヌクレアーゼで処理して プラント末端をつくった後に、発現ベクターの両端に連結させることのできる端 部を形成させる。所望の遺伝子産物をコードするDNAW基配列全配列する座位 は、ムコール菌類中で鵬能することが知られているプロモーター・シーケンスに 続くように選択される。、後省の例は、ムコール・シルシネロイの2.1kbA V81− K Iln Iフラグメントに見出されることが知られている。
さらにこの発明を図面によって説明する。
第1図はこの発明の発現ベクターを作るために用いられる親プラスミドのYRp 17のtlJ限地図を示す。第1図において、点をうった領域はイー・コリ由来 のDNAを意味し黒く塗った領Ig (filled−in areas )は ニスーセレどシア由来のDNAを意味する。矢印は転写の方向である。
第2図はこの発明の二つの発現ベクター、IIM CL 1302とI)M C 11647の制限地図を示す(同スケールでは画いていない)。太線はYRp1 7 DNA (ハツチをした領じはイー・コリ由来のDNAを、黒く塗った領域 はニス・セルビシア由来のDNAを意味する)および細線領域はムコールD N  Aの挿入物を意味する。点線部は二つの挿入部門のホモロジー領域を意味する 。
第3図は、pM CL 1302の誘導係であるpMCLOO2とpMCL 0 09の制限地図であり、ハツチをした領域はイー・コリDNAを示し細線はムコ ールDNAを意味する。
次いでこの発明を実施例によって説明する。
原料と方法 菌株類 ムコール・シルシネロイデス・エフ・ルシタニカス(Mucorcircine lloides r、1usitonicus ) CBS 277.49 ( ムコール・ラセモスス(Mucor racemosus) A T C012 16と同じ意味)。
Mycolopy 12,1976、po、1−40の研究課題;ムコール・ミ ニヘイ(Mucor m1ehei ) CBS 370,65゜Mycolo gy 17,1977g、pp、53−71の研究課題:ムコール・ラセモスス 第50号、日本震藝化学会誌55,1981゜pp、561−571 : ムD−ルーロウキシイ(tvlucor rouxii ) CBS 416, 77゜B iochem 、B 1ophys、 Acta 58,1962, 110.102−119 ;ムt−ルー プシルス アイエムアイ(Mucor  pusillus I M I )96211、Apl)1.M 1crob iol、16,196B、t)p、1727−1733 ;エム−シルシネロイ デス1eu−2Aは、J、 Gen、 Microbiol。
105.1978.pp、77−81の記載と同様にして得た;ストレプトミセ ス−ニスビイ第6 N (S treptomyces sp。
No、6 ) 、 J、 Microbiol、 & 5er01.84,19 68.+)l)、173−182、およびJ、 Gen、 Microbiol 、72,1972.111)、281−290 ;エシェリヒア・コリ HB  101. J、 Mo1. Biol、41.p459培地と培養条件 完全培地:YPG(酵母エキス3(1,ペプトンl0CIおよびグルコース20 Qの蒸溜水(IQ)溶液〕 最少培地:YNB(アミノ酸類とgIBアンモニウムとを含有しないディフコ( t)irco> ・酵母窒素ベース0.50と硫酸アンモニウム1.59とグル タミンM 1.5gとの蒸溜水(1g)溶液に、滅菌後グルコース1%、1μg /l!チアミンとナイアシンを添加〕 栄養要求株の培養用として、前記最少培地に、最終濃度100μQの種々のアミ ノ酸類もしくは2mg/x1の濃度のカザミノ酸類を補充した。限定されたコロ エイを増9Nさせるために、培地は、滅菌後に1M塩酸を加えてpH3,ol、 :調整された。それ以外の場合、培地は上記と同様にしてp)14.5に調整し た。固体培地は、p+<が4.5で20!+/ifの寒天を含有させた。PH3 ,0の培地の場合、寒天と他の培地成分それぞれの2倍の濃度の溶液を別々にオ ートクレーブに入れて処理し、塞大の酸による加水分解を回避した。
エム・シルシネロイデス、ラセモススおよびロウキシイの培養物は28℃で培養 し、エム・ミニヘイおよびブシルスの培養物は40℃で18養した。
イー・コリは、必要に応じて50μQ/’I!のアンピシリンもしくは25μg /l!のテトラサイクリンを含有するLB培地(Virology 1,195 5.pD、190−206)中37℃で培養した。
化学試薬類 N−グリコシルーポリファンジンをドイツ国特許第2239891号に記載され ているのと同様にして作製した。キチンとキトサンは、カニの甲Uから製造した 実用的なグレードのものであった。制限酵素類、小生のアルカリ性ホスファター ゼ、T4DNAリガーゼおよびイー・コリDNAポリメラーゼ■はペーリンガー ー?ンハイム社(E3oehringer Mannheim )ドイツ国から 入手した。また次の酵素が用いられた。ノボチム234(Novozym 23 4 ; トリコデル?−ハルチアナム(T r ichodermaharzi anum)から裂j告され、主としてα−1,3−グルカナーゼ活性を有し、デ ンマークのノボ・インダストリーズ・エイ/ニス(NOVOl ndustri es A/S >から青た〕、ヘリカーゼ〔ルインダストリエ・ビオロジーク( +−1ndlJstrie13 io+00iQtle ) 、フランス〕、ラ ミナリナーゼ(laminarinase、軟体動物からのβ−1,3−グルカ ナーゼ、カルビオケム社(Calbiochem )米国)、ペニシリウム・エ メルソニ(Penicillium uerson? )から単離されたβ−グ ルカナーゼ(BDHバイオケミカル社、英国)およびキチナーゼ〔シグマ社(S igma)、活性3.0単位/ m(1−’ ) 。R’を素はすヘテ製造元が 記述している条件にしたがって用いた。ポリエチレングリコール(P E G  ) 4000G、tスイスノア/L、力・エイジ−(Fluka AG)から入 手し、ヘパリン、ウシ血清アルブミン(特に脂肪酸を含有しないもの)、3−( N−モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)およびRNアーゼAはシグマ 社、米国から入手し、セファデックスGoo (5ephadex G50)は ファーマシア社、ス工−デンから入手し、またニドDセルロース・フィルター( BAB5)は西独のシュライバー・アンド・シュニル社(3chleicher  & 3chuell)から、α32P−dATP(> 600Ci /mmo l)はニュー・イングランド・ニュクリアー社(New England Nu clear)米国から入手した。
ストレプトチーム(Streptozyme)の単離と分析ストレプトミセス− ニスビイ(Streptomyces 31)、) No、6は、5kujin s et at、、Arch、3 iochem、131ophys、111, 1965゜pp、358〜364による培地〔0,5%(W/ν)キチンと0. 1%(W /V ”)の再沈澱キトサン(1%酢酸にキトサンを溶解しNa O Hで中和接水で充分洗浄)を炭素源として含有〕中で!瀉下7〜8日間培養した 。細胞を遠心分離(5000xa 、 30分間)で除去し、上澄液を、4℃に おいてlii!tMアンモニウムで95%飽和とし、撹拌しながら一夜放置した 。沈澱を5000Xg 60分間の遠心分動で集め0.02Mリン酸ナトリウム の冷緩衝液(PH6,5)の最少ω中に再び懸濁させ、4℃で同じ緩衝液に対し て十分透析させた。遠心分動じて不溶物を除去し、得られた製剤を乾燥し、−2 0℃で貯蔵した。A nal、3 iochem、72,1976、pp、24 8〜254に記載されたのと同様にして、標準物としての瓜どりの卵アルブミン を用いるバイオ−ラッド(Bio−Rad)蛋白分析キットlによって、蛋白を 測定1ノだ。キトサナーゼの活性はJ。
B acteriol 、124.1975. pO,1574−1585に記 載されているのと同様にして測定した。キト勺ンを0.05 Mマレイン酸に、 2m(1/ifとなるように溶解し、水で2倍に希釈し、−をKOI−1で6. 0に調整した。375Aを30℃で15分間予備培養した後、酵素含有0.01  Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH6,5) < 1254)を添加し、最終的 に0.5mQ/11のキトサン含有の50OAとする。ことによって反応を開始 させたa30℃で15分後、IMKO810Mを添加して反応を停止させ、氷上 で30分間培養することによってキトサンを沈澱させた。エツペンドルフ・ミニ ヒュージ(Eppendor4 minifuge )を用いて10分間遠心分 離して得られた上澄液のへキトサン含有団を、MethorJs of Bio chemicalAnalysis、D、 G11ch L Intersci ence PublishersInc、 New York、1955. V ol 2.pp、313−358に記載のインドール法で測定した。キトサナー ゼ活性の1単位は、1分間当り1μmolのへキソサミン(当mの単糖もしくは オリゴ糖)を産出するのに必要な活性と定義した。
D N A、の単離 イー・コリの小培養物からのプラスミドDNAの製剤は、Anal 、 Bio chem、114.1981. Dp、193〜197に記載の急速沸騰法によ って得た。これら製剤をRNアーゼA (1100/yj。
90℃で10分間予備加熱)によって37℃で1時間処理し、次いで制限酵素消 化法とアガロースゲル電気泳動法で分析した。イー・コリの大培養物からのプラ スミドの製剤は、培養物が150μQ/11のクロラムフェニコールの存在下− 夜増8され、Biochim、Biophys、 ACta 299.1973 . l)p、516〜520に記載の方法を1こし改変した方法で得られた。細 胞溶解物(cell Iysate)を高速遠心分離に付して得た上澄液を、0 SCIグラジ工ント遠心分離法(p −1,55、0,75+no /xiイー ・フリの形質転換 イー・コリ1−(B101を、Mo1.5iol 、 53.1970. DI )、150−162に記載のQa C12法によって、細胞受容能力を誘導した 後、アンピシリン耐性に形質転換した。
ハイブリッド形成の分析 制限酵素処理で生成したDNAフラグメントをアガロースゲル上に電気泳動法で 分離し、次いでJ、 Mo1. Biol 、 98゜1975、1ll)、5 03−517に記載の方法によってニトロセルロースフィルターに移した6J、  Mol、 Biol 、113.1977、 pp。
237−251に記載の方法のニックトランスレーションにより、プラスミドD NAに、α P−d ATPで生体外にて標識を付けた。1μQ CINAあた り3〜4X10’ CDIIIの比放射能が得られた。”PmHのプラスミドD NAとニトロセルロースに固定化されたDNAとのハイブリッド形成は、Mo1 ecularclonino 、 1aboratory manual、Co 1d Springl−1arbor 、 New ”y’ork 、 198 2に記載の方法によって、68℃。
6XSSCで行った。コダックX−QmatiCregularintensi fying 5creen付のコダックx−Qmat RPX線フィルムを用い てオートラジオグラフィーを一80℃で行った。
1℃皿上 ムコール・シルシネロイデス エフ ルシタニクス(MIIcOrcircin elloides r、Iusitanicus ) CBS 277.49の 栄養要求変異株の単離 野生型菌株のCBS 277.49から約108の胞子を、2mMtfのカザミ ノ酸を補充したYNB培地上にプレートした。その胞子に、0.5−2%が行き 残るような線屯で紫外線を照射し、完全栄養サイクルを完了させるように培養し た。制限コロニー培養のために培地は1M塩酸でp)+3.0に調整し、20o  /Ωの塞天を添加した。28℃で7日後、各プレート上に産生された次世代の 胞子を別個に集め、使用するまで一20℃に凍結して保管した。
生存力価(survival titre )は、突然変異誘発処理の前後での 希釈試料のコロニー計数から測定した。
10a胞子を接種した培養物を液体の最少培地251中で培養し、次いで胞子集 団の約90%が発芽し始めるまで(顕著鏡観察によって測定)、数時間28℃で 洲脱しながら培養した。ジャームリングを遠心分離で収集し、硫酸アンモニウム なしの同容積のYNBに再度懸濁させて、複数のチューブに入れ、種々の量のN −グリコシルーポリファンジン水’7g8I2を添加した。抗生物質の存在下3 時間培養した後、ジャームリングを3回水で洗い、プレート当り50〜100コ ロニーを得る希釈率のYNB培地上にプレートし、コロニー計数とレプリカ培養 のため3〜5日培養した。
抗生物質処理で行き残っているコロニーに胞子を形成させ、YNB含有のプレー ト上とカザミノ酸含有のYNBNリプレート上複製し、栄養要求変異株を検出し た。選択最少培地CYNB)上で成長できないがカザミノ酸の存在下で成長しう るこれらのコロニーを栄養要求変異株として分類しこれらの表瑣型を識別した。
これらの栄養要求株を、種々の成分を補充した最少培地、4もしくは5の異なる アミノ酸を組合わせて含有している培地およびそれら全部を含有する培地(R, Ho1liday 、 l’Jature17B、 195G、 pp、987 )に移した。特定の変異株の栄養所要日を、上記組合せの培地の一つ以上でのi F1養試験で同定した。
得られた栄養要求株のタイプは、ロイシン要求型2.イソロイシン要求型9.メ チオニン要求型2、プロリン要求型1、システィンもしくはメチオニン要求型1 であった。
ロイシン栄養要求株R7B、エム・シルシネロイデスCB5277.4917) 11体は、委託番号CBS 753.84 rcBsに冑託ムコール・ミニヘイ CBS 370.65の栄養要求変異株の単離培養物を40℃で培養する以外は 実施例と同じしがたで行った。
得られた12の栄養要求株はりシンを要求した。
実施例3 エム・シルシネロイデス・エフ・ルシタニクスからの原形質イ4−の形成 YPG、pH4,5の寒天プレート上で空温下4〜6日間j8養したエム・シル シネロイデス・エフ・ルシタニクスJ8養物がら生成した胞子のう胞子を、ガラ ス棒でおだやかに蒸溜水中にこすり落して収穫した。蒸留水中で1回洗浄した後 、10’/yfの数でYPG、PH4,5中に再懸濁させ、28℃で振鋸しなが ら発芽させた。発芽しない胞子を、メツシュサイズ16μIのナイロン布で濾過 して除去し、そのジr−ムリングを0.5Mソルビトールで2回洗浄した。0. 5Mソルビトールと0.01 Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH6,5)に再懸 濁させ、そのジャームリングを同じ緩衝液に溶解した同容積のス1〜lノプトチ ーム(原料と方法の項参照)に添加して、最終濃度を107/xiのジャームリ ングと0.5〜1.Om g /xiのストレプトチーム(約1.2単位/yI キトサナーゼに対応する)どした。ゆるやかに断続的に撹拌しながら23℃で4 時間培養した後、11!当りに産出された原形質体の数を、位相差顕微鏡を用い て血球計数器中の最小の二つの試料を計数することによって81算した。必要に 応じて、原形黄体懸濁液をメツシュサイズ10μmのナイロン布でと過して消化 されなかった菌糸を除いた。
ストレプトチームでの処理によってジャームリングの細胞壁の消化が起こり、細 胞膜がふくれ上ってきりとられ、平均の大きさが7)a球形で浸透に感受性の原 形質体が放出される。細胞壁合成の主部位である菌糸の頂点に、原形質体が優先 的に形成される。形成される原形質体の合計数は用いられる条件で変動するが、 処理されたジャームリングの合h1数の3倍になるであろう。ムコールは多核細 胞であり(すなわち隔膜のない菌糸を有する)、シたがって1ジャームリング当 り一つ以上の原形質体が形成するということは、一つの原形質体が放出された後 、細胞膜が有効に再シールされていることを示している。
このようにして形成されたエム・シルシネロイデス・エフ・ルシタニクスの原形 質体は安定であり、0.01 Mリン酸ナトリウム緩暫液(p++ 6.5)、 0.5Mソルビトル中4℃で一夜培養後でさえ40%もの頻度で再生した。固体 培地(2%W/V 9天)上でこれらの原形質体を再生させる種々のブレイテン グ条件(plating condition )を比較したが、1%寒天上塗 り法が常によい結果を示した。
友i匠土 ムコール・ミニヘイからの原形質体の作製実験は、エム・ミニヘイ培養物を40 ℃で培養し、得られた胞子のう胞子を40℃で2時間予備培養し、25℃で発芽 さゼることを除いて、実施例3に2軟されているのと同様にして行った。
実施例5 ムコール・シルネロイデスCBS 277、49のゲノム・ライブラリーr ( genomic 1ibrary )の組立てこのゲノム・ライブラリィの組立 てに用いた野生型ムコールDNAを次のようにして作製した。
胞子のう胞子を1ΩのYPG (PH4,5)中に105/ν!の密度で接種し 、filしながら16時間28℃で培養した。菌糸体をナイロン布〔モノダー( MonodUr) 、22μmメツシュサイズ)で濾過して収穫し、冷蒸溜水で 洗浄し、液体窒素中で凍結し、乳鉢と乳棒を用いて粉砕した。この凍結粉末を0 ℃まであたため、同溶液のTEW析液(IOIIIM−トリス、1m M−ED TA)(pH8,2)を添加した。次いで得られたスラリイをナイロン布(モノ ダー、メツシュサイズ10μll1)で濾過した。固体の残渣を再凍結、再粉砕 し0℃まであたため濾液と合した。R後のスラリイを、1.5%W/V 5DS (ナトリウムドデシルサルフェート)に入れ、フェノール(0,1%W/V 8 −ビドOキシーキノリンを含有しTE緩衝液(P)+ 8.2)で飽和されたい る)とクロロホルムとイソアミルアルコールとの25:24:1の比率の混合物 の同容積と合した。空温で5時間振盪後、遠心分離(12000Xg 、 至W で10分間)で得た水層を、同容りの、クロロホルムとイソアミルアルコールと の(24: 1)混合物で2度抽出し、次いでCsClグラジェント遠心分離法 でmlした。
使用したプラスミドは、酵母−イー・コリ シャトルベクターYRp17 (第 1図)であった(0−3otsteinおよびR,W。
[)aViS ln the Mo1ecular 3io1ogy of t heyeast 3accharomyces cerevisiae、 (: old SpringHarbor 、 New York 、 1982.  Vol 11B、 pH,607) 、このプラスミドは酵母中での選択のため のTRPIおよびURA3の遺伝子と、アンピシリンとテトラサイクリンに対す る耐性をイー・コリに与える遺伝子を有する。YRI]17をBa1llHIで 直線化し、小生アルカリ性ホスファターゼで処理して再度環になるのを防止し、 次いで平均サイズが10kbのフラグメントを産生するためにMbolで部分的 に消化されたムコールDNAの開缶と混合した。16時間12℃にて71DNA リカーゼで処理した後、得られた連結反応混合物を、イー・コリ)−13101 をアンピシリン耐性に形質転換するのに用いたB4. Mandel andA 、 Hiilla、J、 Mol、 Biol 、 53.1970. pp、 159) 、 得られた形質転換細胞の93%がテトラサイクリン感受性であり 、これらプラスミドがムコールDNA挿入物を有することを示した。
合計60,000の形質転換@胞を、それぞれほば2000のコロニーを有する 群に分け、1ρの培地で一夜培養して増幅し、組換えプラスミドDNAの30の 独立のプールを作製するのに用いた。得られたプラスミドのプールの一部をBa mHIで消化しアガロースゲル(0,7%W/V)中で電気泳動に付してムコー ルDNA挿入物をの大きさを測定した。
実施例6 ムコール・シルシネロイデスのロイシン栄養要求変異株R7B−CBS 753 .84の形質転換 エム・シルシネロイデスR7Bの胞子のう胞子を、10’/yfの濃度で150  ’11のYPG、pH4,5中に懸濁させ、3−5時間28℃で振盪しながら 光芽させた。ジャームリングをナイロン布(モノダー、メッシコサイズ22μl 1l)で濾過して収穫し・、0.01 Mリン酸ナトリウム綴街液pH6,5で 充分洗浄し、0.5M//L、どトール、1.5m Q /vtノボチム234 および0.5+n g/y!のストレプトチーム(SkujinSet al、  、 、A、rch 、 Biochem。
[3ioρhys、111.1965. pD358 >含有の同じ綴衝液中で 、実施例3に記載したのと同様にして2〜3時間23℃で培養した。原形質体と 残った消化されていない細胞を遠心分離(400XQ、5分間空温)でベレット 化し、0.5Mソルビトールで2回、MOPS緩衝液(10mM3−(N−モル ホリノ)プロパンスルボン酸、pH6,3,50m MCa C+ 2 ) T ” 1回洗浄し、次イT”同し;溶液に再度懸濁させて最終容積を21!にした 。
実施例5で得たプラスミドDNA20μQ(0,1〜50t!++ 。
1mgヘパリン含有の0.5Mソルビトール、MOPS緩衝液とともに20分間 氷上で前処理したもの)プラス40%W/Vのポリエチレングリコール(PEG )4000含有のMOPS暖酎液2耐μgに、上記再F!、濁液の0,2xfを 添加した。氷上で30分間培養後、40%W/P E G4000含有のMOP S緩衝液2 、5 xiを添加し、空温で25分間培養を続けた。1りられた懸 濁液を、0.5Mソルビトール含有のMOPS緩酎液2耐1!で希釈し、遠心分 離しく 400xg、5分間、空温)、得られたベレットをYPGpH4,S、 0.5Mソルビトールに再度懸濁させた゛。空温で30分分間8養後、細胞を遠 心分離しく 400xg 、5分間、空温)、次いでYNBpH4,5,0,5 Mソルビトールの51!に再度懸濁させ、その懸濁液の1ν!づつを、YNBp )+3.0.0.5Mソルビトール寒天プレート上のソフト寒天上塗り層<YN BSpH3,0,0,5Mソルビトール、1%W/l天)上にプレートした。ユ ニットを形成するコロ−二の数の測定は、YPGpH3,0゜0.5Mソルビト ール上に希釈したものをプレートすることによって行った。プレートは空温で2 〜3日間培養した後コロニーを数えた。
菌株R7Bの約2X 10’の生存している原形黄体全部を、前記のようにPE GとQa Cl 2の存在下、10〜50μΩの組換えプラスミドDNAととも に培養し、次いで最小培地上にプレートした。空温で2日後に、胞子を形成する ことができ、新しい最少培地に移して成育させ続けさぜることのできる原形質体 のわりに25μ9のY Rp17を用い、平行して行った形質転換実験では1. 原形質体のコロニーが全く得られなかった。試験された、10の異なる組換えプ ラスミドプールのうち合計四つに、Leu争コロニーが生じた。1Sられたコロ ニーの数は、プール毎に変動したが、1〜38の範囲であった。leu◆表1型 は、最初の突然変異をプラスミドが仲介して、相補することによるものテアッテ 自然の帰先遺伝(spontaneous reversion )によるもの でないという事実が、下記実施例に記載されているように、ムコールの形質転換 細胞のDNAからの組換えプラスミドの回収によって示された。
実施例7 ムコールの形質転換細胞から得た組換えプラスミドによるイー・コリの形質転換 形質転換細胞の分析用のムコールの小培養物からのDNAはye+ton 、e t al、、Proc 、 Na口、 Acacl 、 Sci、 US△84 、1984、pp、 1470の記載と、実質的に同様にして得た。
YN3pH4,5の100yfへ胞子を接種したものから、20時間28℃で培 養して培養物を得、実施例5に記載したのと同様に菌糸体を収穫して粉砕した。
粉砕された細胞を、10yf5.Om M E D T△、pH8,5,0,2 %W/VSDS中に懸濁させ、空温で1分間温合した。この溶解物(Iysat e)を68℃で15分間加熱し、空温まで冷却し遠心分離した( 12000x g 、15分間、4旧。上澄液(101F)を氷上で冷却し、8.0M酢酸カリ ウムp)14.2の0.611を添加し、得られた混合物を氷上で60分間培養 した。遠心分離の後(25000a、 15分間、4℃)、上澄液に存在する核 酸を同容積のイソプロパツールを加えることによって空温下沈澱させ、遠心分0 1 (1200’0X(1、30分間、空温)で集めた。得られたベレットを、 6.0fffのTE緩衝液(pH7,+3)に再度懸濁させ、次いで60μΩの RNアーゼA (10m Q /1!、90℃で10分間予備加熱)で1時間3 7℃にて処理した。同容積のフェノールで抽出後、0、1fff[t(7) 3 .・O,’MM’Mナト’J ラム(p)+ 4.5) (!: 2.5容ff i部ノエタノールとを添加し一20℃で、核酸を沈澱させた。遠心分離< 12 000xg 、3.Cl分間、4℃)して臂られたベレットを500μΩのTE 緩衝液(p)+ 8.0)中に再び懸濁させ、DNA含有倒をアガロースゲル電 気泳動法によって測定した。
最少培地中で培養された19の異なる1−eu◆ムコール形質転換細胞からの全 DNA (実施例6参照)をKpnlで処理し、自己連結さぜイー・コリHB  101を形質するのに用いたく原料と方法の項参照)。アンピシリン耐性のコロ ニーを一つ得た。この形質転換細胞から回収されたプラスミドをpMcL130 2と命名した。イー・コリl−I B 1011]M CL 1302の菌株は 、thelaboratory of lvlicrobiology at  [)elft(LMD)に寄託番号LMD84.94号で寄託されている。
得られた細菌の形質転換細胞の数を増すために、ムコールDNAをCs Clグ ラジェント通心弁離で精製した。次いで五つのleu◆形質転換細胞からのDN Aをうま<5alIで消化し、自己通結し、イー・コリを形質転換するのに使用 した。このようにして、四つのアンピシリン耐性のコロニーを二つのことなるD NA製剤から得た。これらの一つから回収したプラスミドをI)MC11647 と命名した。イー・コリH8101pM CL 1647の菌株は、寄託番号L MD84,95でLMDに寄託されている。イー・コリの小iB養物からのプラ スミドDNAとイー・コリの大きな方の18養物からのプラスミドDNAを原料 と方法の項に記載したのと同署正にして作製した。
プラスミドI)MCL1302とプラスミドpMCL1647の物理地図を、七 つの制限酵素によって単一および二重消化によって得たく第2図)。これらはそ れぞれ、0,5kbと4.OkbのムコールDNA挿入物を有するY Rp17 で構成されている。二つのプラスミドへの挿入物は、二つのAvaii位によっ て境界が定められる3、7kbの相同領域を有するが、YRp17の配列に対し て逆の配向で位置している。これらのプラスミドはそれぞれ、第13号と第16 号プールからの組換えプラスミドDNAでl eu’に形質転換されたムコール コロニーから生成したものである。
プラスミドI)MC11647は、第16号プールからの元の形質転換プラスミ ドよりも小さく、その挿入物は少なくとも9,9kbであるど411定すること ができる。
実施例8 エル・シルシネロイデスR7Bの形質転換この形質転換は実流例6に記載したの と同様にして行った。
プラスミドpMcL1302を用いて、R78m株をleu÷に形質転換する場 合の頻度を下記表に示す。
DNAの濃度とプレートされた細胞の密度との両者が、得らた。1μgDNA当 り720までの形質転換細胞が0.1〜1.0μgのプラスミドDNAを用いて 得られた。使用DNAのmが増えると、形質転換細胞の数は増大したが、形質転 換の頻度(1μa DNA豊り)は順次減少した。これは、DNA6度が唯一の 限定因子でなかったとを示す。プレートされて生存する細胞の数によって、形質 転換の頻度は2.5x10’から8x10’まで変動した。最高のブレーティン グデンシティで、比較的低い頻度が得られたのは、形質転換されてない細胞によ って、形質転換された細胞の成育が阻害されることをおそらく現わしているので あろう。
R’ 7 B菌株をl)MCL1647で処理してもleu◆コロニーを住する が、形質転換の頻度はl1Mc1302を用いた場合よりもなるかに低い。1. 0μgと5.0μgのl)MCL1647で上記実験1と同時に行った実験によ って、それぞれ6と17の安定な1−eu÷コロニーを得た。
これらの結果は、二つのプラスミドl]McL1302とI)MCL1647が ムコール−酵母−イー・コリのシャトルベクターとして有用であり、したがって ムコールを組換えDNAによって高頻度で遺伝形質転換するのに用いることがで きることを証明している。
両方のベクターは、所望の遺伝子産物をコードするDNA配列を挿入するのに用 いる独特のSat I制限座位(第2図)を有1゛る。この座位へのクローニン グは、酵母遺伝子TRPIとURA3の発現とそのベクター(AR8)の自律的 複製とに必要なりNA配列には影響しない。所望の産物のためのDNA配列をこ の座位にクローニングすることは、ロイシンブロトトロフイ(leucine  prototrophy )をコードするムコール遷伝子とイー・コリのアンピ シリン耐性遺伝子を阻害せず、三つのすべての宿主の維持と選択が可ロヒどなる 。
プラスミドpMCL1302を有するエム・シルシネロイデスR7B −130 2i、t 、寄託番号CBS 754.84でCBSに奇託されている。
プラスミドl)MCL1647を有τるエム・シルシネロイデスR7B−164 7は寄託番号CBS 755.84でCBSに奇託されている。
実施例9 1 eu’ ムコール形質転換細胞のハイブリッド形成分析実施例6で得たl  eu’コロニーが形質転換細胞であったということは、コロニーのDNA中にY Rp17ブラスミド配列が検出されたことによって最終的に確認された。全DN Aを多数の形質転換細胞から単離し、OS CIグラジェント遠心分前によって 精製した。BamHIもしくはps目での消化によって得たフラグメントをアガ ロース・ゲル(0,7%W/V)電気泳動法で分離し、ニトロセルロースフィル ターに移しくE、M。
5outhern、J、 Mol、 B iol、9g、1975.pp 50 3) 、g2Pで標識された(P、 W、 J、 Rtgby et al、、 J、 Mo1. Biol、113゜1977、p、237) YRI]17と のハイブリッドを形成させた。バイブlJ7ド形成は、Maniatis et  al、の方法(Cold 3pring1−1arbor、New York 、1982)にしたがって、68℃、6X S S Cで行った( 0.15  MNa’ CI、0.015Mクエン酸三ナトリウム、pH7,0)。オートラ ジオグラフィーを、コダックX−QmatiCregular rntensr ryrng 5creensを有するコダックX−OmatRP X線フィルム を用いて一80℃で行った。
試験した22の形質転換細胞はすべて、YRp17に対し特定のハイブリッド形 成性を示したが、−力受取り菌株(recipientstrain) R7B から単離されたDNAはこのプローブを相補する配列を全くもっていなかった。
得られたハイブリッド形成のパターンには二つのタイプがあり、下記表に示す。
下記酵素で消化した後に標識されたYRp17に対してハイブリッドを形成させ た。
形質転換細胞1302に与えられたバタ〜ン(ユ、第13号プラスミドブールか ら生成したもので試験された5の形質転換細胞全部を示すものである。同様に、 1611について与えられたパターンは第16号プラスミドブールから生成した もので試験され1;14の形質転換m胞全部を示すものである。一方YRp17 の3.2kbと1,5kbのPStlフラグメントは、全形質転換細胞に存在し くBamHIクローニング座位を有する2、3kbのpsBフラグメントは二つ のより弱いハイブリッド形成性のフラグメントによって置換されたが)少なくと も一つの内部psti座位をもつ挿入物が存在ブることを示している。8al+ +)−IFでの消化の後、単一のハイブリッド形成フラグメントがすべての形質 転換細胞に得られた。これらのフラグメントは直線状のYRp17より大ぎく、 そのプラスミドDNA内に挿入物が存在することを示す。
2ipで標識されたプラスミドM CL 1302と、形質転換されていない菌 株R7Bとl eu’形質転換m胞1302のそれぞれからのDNAのBamH IとPStlによる消化物とでハイブリッドを形成させた結果、このプラスミド がムコールDNAの挿入物を有することが明らかになった。
下記酵素で消化後、標識されたpM CL 1302に対しハイブリッドを形成 させた。
(以下余白、次頁に続く) 菌株R7B由来のDNAは、YRp17と全く相同性を共有していないので、R 7B由来のハイブリッドを形成するフラグメントは、plyl CL 1302 の挿入物中にのみ存在するムコールのゲノムDNAを示している。pM CL  1302がL eu4形質転換細胞1302由来のDNAとハイブリッドを形成 することから、YRp17ブラスミド由来の配列と菌株R7B中に存在するゲノ ム配列(genomic 5equence)との両者とのハイブリッド形成が 明らかになった。上記の表において相同のフラグメントには下線を付した。
このことは、プラスミドであるIBM CL 1302とpM CL 1647 とが同様に、ムコール、イー・コリおよび酵母の遺伝子を有するプラスミドであ ることを証明している。
夫医級工J ムコール中での自律的複製 ムコールの形質転換細胞中のTi離型プラスミド分子の存在を検出するため、そ の形質転換細胞から単離されたDNAを、制限酵素で前処理するかヒずに0.4 %W/Vアガロースゲル上で電気泳動法に付して分離し、次いで5outher nが記載した方法によってニトロセルロースフィルターに移した。
pM CL 1302プラスミドの、AvaIフラグメント(3,7kb)の標 識を付したものに対してハイブリッドを形成させた。
(以下余白、次頁に続く) ムコール形質転換細胞から単離された全DNAを0.4%W/Vのアガロースゲ ル上で電気泳動に付し、plyl CL 1302のAvalフラグメント(3 ,7kb)の32Pで1mを付けたも゛のに対してハイブリッドを形成させたと ころ、上表に示したように、該形質転換細胞の消化されないDNAに特異なハイ ブリッド形成バンド(hybridization band)がみとめられる が、1eu−菌株のそれには認められない。これらのバンドの電気泳動移動度は 形質転換するプラスミドの大きさに反比例し、最も低いバンドはイー・コリから 単離された、共有結合的に閉環されたプラスミドコー数ルとコミグレートしてい る(comigrate )。このハイブリッド形成バンドが遊離型のプラスミ ド分子を示すということを確認するため、そのDNAを、切rIfI座位(cl eavages i tes )がそのゲノムDNAには存在するがDM CL  1302ニ+、を存在しない、制限酵素Hpalで処理した。ゲノムDNAに 組込まれたいずれの配列も、Hparによる消化によって電気泳動移動度が変化 したはずであり、一方遊離型のプラスミド分子は影響されないま)であるにちが いない。菌株R7BのゲノムDNAの消化によって、3,9kbのA、valプ ローブとハイブリッド形成する特異なバンド(〜25kb)が発現したのである 。これとは異なり、形質転換細胞DNAは消化しても得られたハイブリッド形成 パターンを変えなかった。同じ結果が、プラスミドpMC11647で形質転換 された菌株R7Bについても得られた。
さらに自律的に複2するプラスミドの存在を訂明するために、DNAから回収さ れた。エム・シルシネロイデスR7Bを、プラスミドpM CL 1302もし くはIBM CL 1647で、L eu”に形質転換を行った後、DNAを実 施例7に記載したのと同様にして形質転換細胞から単離し、次いでイー・コリH B 104を直接形質転換(゛るのに用いた。得られたamp’ コロニーの数 は1μQDNA当り0・〜4であり、100ifの培養物から抽出されたDNA から合計200まであった。単離されたプラスミドの制限フラグメント分析によ れば35を示し、もとの形質転換するプラスミドと同じであった。
自律的に複製するプラスミドの分裂安定性を次のようにして試験した。
エム・シルシネロイデスR7BをDM CL 1302で1−eu◆に形質転換 し、次いで、三つの形質転換細胞を最少培地と完全培地とに移し、胞子のう胞子 が最高度に形成される完全成長サイクルを完了さぜた。leu◆表現型全現型す る生存胞子のう胞子の百分率は、胞子のう胞子の懸渦液な完全培地にプレートし 、次いで最少培地へのコロニーのレプリカブレーティングおよび/または完全お よび最少培地への、希釈物の平行ブレーティングを行うことによって推定した。
完全培地に最初に移した後、生存胞子のう胞子の5%だけが1−eu◆であった が、これに比べて、培養を選択条件下で続けた場合は45%であった。さらに二 つの、完全培地への連続的な移動によってl eu”胞子のう胞子の百分率はそ れぞれ、0.8%と0.056%に減少した。
DM CL 1302で形質転換されたR7B菌株のプラスミドコピー数を測定 するため、菌株R7E3とR7B 1302由来のムコールDNA全部を5al lで消化し、0,4MNa 0Hr10分間変性し、冷却し、同容積の冷2M酢 酸アンモニウムで希釈した。その100沁について2倍連続希釈法を行ない、3  chleicher &5chuell filteration mani foldを用いてニトロセルロースフィルターに移した。そのフィルターを、1 M酢酸アンモニウム、2XSSC次いでデンハート溶液([)engardt’ s 5olution) テ洗浄し、次いで80℃で2時間ベイクした。
このフィルター上のDNAとムコールDNAの3.7kbAvalフラグメント とがハイブリッドを形成するということは、プラスミド分子が1半数体ゲノム当 り4〜5コピーで形質転換細胞中に存在することを示している。
上記データは、Y Rpi7に挿入されたムコールDNAのフラグメントでl1 1立てられたハイブリッドプラスミドが、ムコール中で自律的に?!2製してい る証拠である。これらのプラスミドはムコールを茗しく高い頻度で形質転換し、 その形質転換細胞のDNAから、改変されていない形態で回収することができる 。
これらプラスミドは、遺伝物質をムコール、イー・コリおよびニス・セレビシア 間に伝達するために有効なシャトルベクターであり、ひとつのゲノムライブラリ ィからの直接相補によってクローンされたムコール遺伝子を容易に回収可能とす る。
実施例11 ムコールの自律的複製配列の同定 プラスミドpM CL 13o2 (第2図)は、△R8およびORIと呼ばれ る配列を有しているが、このプラスミドは、これらの配列によって、サツカロミ セス・セレビシアおよびエシェリヒア・コリのそれぞれの中に自律的に複製する ユニットとして維持されているのである。ムコール内でIBM CL 1302 が自律的に複製する際のこれらの配列の役割を確認するために、これらの配列を 欠いたサブクローン作製し、エム・シルシネロイデスR7Bをleu◆に形質転 換するのに用いた。
プラスミドl]McLOO2(第3図)は、pBR322にクローンされたIB M CL 1302のムコールDNA挿入物で構成されている。これには、pM  CL 1302中に存在する酵母配列全部が欠けているが、ムコール形質転換 細胞中には’;’fi離型プラスミドとして以前として存在するのがみとめられ る。
プラスミドI)MCLOO9(第3図)を、pBR322配列内の三つの部位で 切断するが、ムコールDNAの挿入物については全く切断しないBgllで、M CLoo2を消化して作製した。
得られた制限フラグメントの最大のものは、全ムコールDNA挿入物プラス1. 8kl+のDBR322を有するが、イー・コリORIプラス少なくとち1kb のpBR322がこの領域の両側に欠けている。アガロースゲル電気泳動法で単 頭した後、このフラグメントをT4−DNAリガーゼで処理し、得られた連結反 応混合物を、エム・シルシネロイデスR7Bをleu◆に直接形質転換するのに 用いた。DNAを四つの形質転換細胞から単離し、5OUtlTernの、 P eE f)MCL 002とのハイブリッド形成法によって分析した。これら形 質転換細胞の切断されずに単離されたDNA1よ、iEm型プラスミド分子の存 在を示すハイブリッド形成のパターンを示した。AvaIで消化した結果、形質 転換細胞中にpMcLOO9は存在するがpMcLOo2は存在しないことを示 すハイブリッド形成のパターンがjqられる。イー・コリORI領域が存在しな いことは、t1McLOO2の4.1kbと4.7kbのΔVa)フラグメント が単一の6.5kbのフラグメントによって置換されることによって示される。
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”MOleCIIlar Cloning、 a 1aboratory Ma nual、ColdSpring Harbor、New ’y’orkj98 2゜四 卑 禰 本 却 牛 1°m++1e″′l AosJc+ll*n N″’ PCT/DK3510 01201Abmllla?11^”””””PCT/DKB5100120

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.チゴミセテス綱(Class Zygomycetes)の菌類の胞子のう 胞子もしくはチャームリングを、上記菌類の種内で複製される組換え発現ベクタ ーで形質転換することからなるチゴミセテス綱の菌類の形質転換方法。 2.菌類がムコール属(genus Mucor)の菌類である請求の範囲第1 項の方法。 3.ムコール菌株がエム・シルシネロイデス(M.circinelloide s)、エム・ラセモスス(M.racemosus)もしくはエム・ローキシー (M.rouxii)のごとき中温好性ムコール種、またはエム・ミエヘイ(M .miehei)もしくはエム・プシルス(M.pusillus)のごとき好 熱性ムコール種である請求の範囲第2項の方法。 4.形質転換が、発芽中の胞子のう胞子を1以上の適切な溶解酵素で処理し、得 られた原形質体を発現ベクターで形質転換し、次いで細胞壁を再生させることに よって行われる請求の範囲第1〜3項のいずれか一つによる方法。 5.溶解酵素がキトサナーゼである請求の範囲第4項の方法。 6.チゴミセテス綱の菌類の菌株が、適切な栄養要求変異株または抗生物質感受 性変異株であって、形質転換される際、逆選択性原栄養性の遺伝子もしくは抗生 物質耐性の遺伝子を有する発現ベクターで相補される請求の範囲第1項の方法。 7.発現ベクターが自己複製性である前記請求の範囲のいずれか一つの方法。 8.発現ベクターが1以上の宿主染色体に安定に組込まれている請求の範囲第1 〜6項のいずれか一つの方法。 9.ベクターが・チゴミセテス綱の菌類の種、イー・コリおよび/または酵母内 で複製されうるシャトルベクターである前記請求の範囲のいずれか一つの方法。 10.ベクターがpMCL1302であり、ムコール・シルシネロイデスR7B (Mucor circinelloides R7B)に導入されてCent raal Bureau voor Schimmelkulturenに寄託 番号第CBS 754.84号で寄託されている請求の範囲第9項の方法。 11.ベクターがpMCL1647であり、ムコール・シルシネロイデスR7B (Mucor circinelloides R7B)に導入されてCent raal Bureau voor Schimmelkulturenに寄託 番号第CBS 755.84号で寄託されている請求の範囲第9項の方法。 12.チゴミセテスDNAのDNA配列、所望の遺伝子産物合成の遺伝情報を指 定するDNA配列およびベクターで形質転換された細胞を同定および/または選 択するためのマーカーを有し、チゴミセテス綱の菌類内で複製される、チゴミセ テス綱の菌類の形質転換用発現ベクター。 13.マーカーが抗生物質に感受性の菌類菌株に、抗生物質耐性を仲介する遺伝 子または栄養要求菌類菌株に原栄養性を仲介する遺伝子である請求の範囲第12 項の発現ベクター。 14.自己複製性である請求の範囲第12項または第13項の発現ベクター。 15.1以上の宿主染色体に安定に組みこまれる請求の範囲第12項または第1 3項の発現ベクター。 16.チゴミセテス綱の菌類の種、イー・コリおよび/または酵母内で複製され うるシャトルベクターである請求の範囲第12〜15項のいずれか一つの発現ベ クター。 17.DNA配列によってエンコードされる遺伝子産物が、ポリペプチドもしく は蛋白もしくはそのフラグメント、酵素もしくは培養基中の化合物と酵素との非 蛋白反応生成物、またはホルモンもしくは核酸のような低分子量の産物である請 求の範囲第12〜16項のいずれか一つの発現ベクター。 18.遺伝子産物が酵素である請求の範囲第17項の発現ベクター。 19.酵素がリパーゼ、アミログルコシダーゼ、α−アミラーゼ、、β−ガラク トシダーゼ、セルラーゼまたはキモシンのようなプロテアーゼ類である都請求の 範囲第18項の発現ベクター。 20.チゴミセテスDNAのDNA配列、ベクターで形質転換された細胞を同定 および/または選択するためのマーカーおよび所望の遺伝子産物合成の遺伝情報 を指定するDNA配列を挿入するための少なくとも一つの制限座位からなり、チ ゴミセテス綱の菌類内で複製される、チゴミセテス綱の菌類の形質転換用発現ベ クター。 21.マーカーが、抗生物質に感受性の菌類菌株に、抗生物質耐性を仲介する遺 伝子または栄養要求菌類菌株に原栄養性を仲介する遺伝子である請求の範囲第2 0項の発現ベクター。 22.自己複製性である請求の範囲第20項または第21項の発現ベクター。 23.1以上の宿主染色体に安定に組みこまれる請求の範囲第20項または第2 1項の発現ベクター。 24.チゴミセテス綱の菌類の種、イー・コリおよび/または酵母内で複製され うるシャトルベクターである請求の範囲第20〜23項のいずれか一つの発現ベ クター。 25.pMCL1302であり、ムコール・シルシネロイデスR7B(Muco r circinelloides R7B)に導入されてCentraalB ureau voor Schimmelkulturenに寄託番号第CBS 754.84号で寄託されている請求の範囲第24項の発現ベクター。 26.pMCL1647であり、ムコール・シルシネロイデスR7BB(Muc or circinelloides R7B)に導入されてCentraal Bureau voor Schimmelkulturenに寄託番号第CB S755.84号で寄託されいる請求の範囲第25項の発現ベクター。 27.生物内で複製される組み換え発現ベクターを有するチゴミセテス綱の菌類 。 28.発現ベクターが請求の範囲第12〜19項または第20〜26項のいずれ か一つのベクターである請求の範囲第27項の菌類。 29.ムコール属の菌類である請求の範囲第27項または第28項の菌類。 30.エム・シルシネロイデス(M.circinelloides)、エム・ ラセモスス(M.racemosus)もしくはエム・ローキシー(M.rou xii)のごとき中温好性ムコール種、またはエム・ミエヘイ(M.miehe i)もしくはエム・プシルス(M.pusillus)のごとき好熱性ムコール 種から選択されるムコール菌株である請求の範囲第29項の菌類。 31.栄養要求変異菌株である請求の範囲第27〜30項のいずれか一つの菌類 。 32.チゴミセテス綱の菌類内で複製されるプラスミドに、ベクターで形質転換 された細胞を同定および/または選択するためのマーカーのDNA配列を挿入し 、所望の遺伝子産物合成の遺伝情報を指定するDNA配列を挿入するための制限 座位を、そのDNA配列が複製および/または選択を阻害しない位置に与え、こ の座位に所望の遺伝子産物の前記DNA配列を挿入することからなる請求の範囲 第12〜19項のいずれか一つの発現ベクターの製造方法。 33.チゴミセテス綱の菌類の胞子のう胞子もしくはチャームリングが、該菌類 の種内で複製しかつ所望の遺伝子産物合成の遺伝情報を指定するDNA配列を有 する組み換え発現ベクターで形質転換され、形質転換された胞子のう胞子もしく はチャームリングが適切な培養基中で培養されて該DNA配列を発現し、次いで 得られた産物を収穫する、チゴミセテス綱の菌穎からの遺伝子産物の製造方法。 34.挿入されたDNAの産物が培地に放出され、次いでその培地から回収され る請求の範囲第33項の方法。 35.チゴミセテス種から産出される遺伝子産物が、ポリペプチドもしくは蛋白 もしくはそのフラグメント、酵素もしくは培養基中の化合物と酵素との非蛋白反 応生成物、またはホルモンもしくは核酸のような低分子量の産物である請求の範 囲第33項または第34項の方法。 36.遺伝子産物が酵素である請求の範囲第35項の方法。 37.酵素が、リパーゼ、アミログルコシダーゼ、α−アミラーゼ、β−ガラク トシダーゼ、セルラーゼ、またはキモシンのようなプロテアーゼ類である請求の 範囲第36項の方法。 38.発現ベクターが請求の範囲第12〜19項のいずれか一つのベクターであ る請求の範囲第33項の方法。 39.菌類がムコール属の菌類である請求の範囲第38項の方法。
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