JPS63112978A - Escherichia coli - Google Patents

Escherichia coli

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Publication number
JPS63112978A
JPS63112978A JP61260223A JP26022386A JPS63112978A JP S63112978 A JPS63112978 A JP S63112978A JP 61260223 A JP61260223 A JP 61260223A JP 26022386 A JP26022386 A JP 26022386A JP S63112978 A JPS63112978 A JP S63112978A
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JP
Japan
Prior art keywords
plasmid
escherichia coli
gene encoding
dna
ata
Prior art date
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Pending
Application number
JP61260223A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Soda
健次 左右田
Hidehiko Tanaka
英彦 田中
Katsuyuki Tanizawa
谷沢 克行
Hiroaki Yamamoto
浩明 山本
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63112978A publication Critical patent/JPS63112978A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes

Abstract

PURPOSE:To make it possible to readily prepare two enzymes in a single operation, by preparing Escherichia coli having the ability to produce L-alanine dehydrogenase and D-amino acid transaminase. CONSTITUTION:A DNA fragment containing a gene capable of coding L-alanine dehydrogenase and a DNA fragment containing a gene capable of coding L- amino acid transaminase are obtained. The obtained DNA having both the genes and role as a vector is digested with a restriction enzyme and linked with a ligase to prepare a recombinant plasmid, which is then brought into contact with Escherichia coli treated with calcium chloride at about 0 deg.C to afford a transformed Escherichia coli. The resultant Escherichia coli is extremely useful for producing D-amino acids, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、L−アラニン脱水素耐糸(以下A1a D 
Hと略す)及びし−アミノ酸トランスアミナーゼ(以下
D −A T Aと略す)の両酵素生産能を有する新規
なエシエリチア・コリに関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to L-alanine dehydrogenation resistant yarn (hereinafter A1a D
The present invention relates to a novel Escherichia coli that has the ability to produce both enzymes (abbreviated as H) and amino acid transaminase (hereinafter abbreviated as D-ATA).

(従来技術) ′  従来バチルス・スデアロサーモフィルス(Bac
−illus 5tcarotharIllophil
us)由来の耐熱性のA I aDHをコードする遺伝
子を有するプラスミドplcR301で形質転換された
エシエリチア・コリ(特開昭60−180580)や、
バチルス エスピーYM −1(Bacillus s
p、  l/14−1、微工研菌寄第8057号)由来
の耐熱性D−AT八をコードする遺伝子を有するプラス
ミド1)ICI(11で形質転換されたエシエリチア・
コリ(日本農芸化学会60年度大会要旨集P、343)
が知られている。
(Prior art) ′ Conventionally, Bacillus sudealothermophilus (Bac
-illus 5tcarotharIllophil
Escherichia coli (Japanese Unexamined Patent Publication No. 180580/1983) transformed with plasmid plcR301 containing the gene encoding the thermostable AI aDH derived from US),
Bacillus sp. YM-1
1) A plasmid carrying the gene encoding the thermostable D-AT8 derived from E. p.
Cori (Japan Agricultural Chemistry Society 60th Annual Conference Abstracts P, 343)
It has been known.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、遺伝子操作技術を用いてA l aDHおよび
D−ATAの二酵素を調製し、同時に該二酵素を使用す
る場合、前述した該二醇素をコードする遺伝子を有する
別個な二つのプラスミドで別々に大腸菌を形質転換し、
形質転換株を選択後、それらを別々に培養して該二酵素
を調製する必要がある。この方法では操作が繁雑で、時
間、費用等がかかり、経演的に有利でない。
(Problems to be Solved by the Invention) However, when two enzymes, Al aDH and D-ATA, are prepared using genetic engineering technology and used at the same time, the two enzymes encoding the aforementioned two enzymes are separately transforming E. coli with two separate plasmids carrying the genes;
After selecting the transformed strains, it is necessary to culture them separately to prepare the two enzymes. This method requires complicated operations, takes time, costs, etc., and is not advantageous in terms of performance.

本発明は、該二酵素を同時に生産しつる微生物を提供J
ることにより、該二酵素の調製を一度に容易に行なうこ
とを目的とする。
The present invention provides a microorganism that simultaneously produces the two enzymes.
The purpose of this method is to easily prepare the two enzymes at once.

(問題を解決するための手段) 本発明者らは、エシエリチア・コリを形質転換すること
により、該二酵素を同時に生産しつる微生物が得られる
ことを見出し本発明に至った。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have discovered that a microorganism that can simultaneously produce the two enzymes can be obtained by transforming Escherichia coli, leading to the present invention.

即ち、本発明は、A I aDH及びD−ATA生産能
を同時に有するエシエリチア・コリである。
That is, the present invention is Escherichia coli that has the ability to simultaneously produce A I aDH and D-ATA.

本発明のエシエリチア・コリは、どのような方法で該二
酵索生産能を与えられたものでも良いが、その−例とし
て遺伝子組換え技術によって得られるエシエリチア・コ
リがある。その中で特に、該二酵素生産能を有するプラ
スミドで形質転換されたエシエリチア・コリが挙げられ
る。このエシエリチア・コリは、AlaDH−1をコー
ドする遺伝子を有するプラスミド及び、D−ATAをコ
ードする遺伝子を右するプラスミドの二つのプラスミド
によって形質転換されたものでもよいし、AlaDHを
コードする遺伝子及び、D−ATAをコードする遺伝子
を有する一つのプラスミドによって形質転換されたもの
でもよい。
The Escherichia coli of the present invention may be endowed with the ability to produce two yeast cords by any method, and an example thereof is Escherichia coli obtained by genetic recombination technology. Among them, Escherichia coli transformed with a plasmid capable of producing the two enzymes is particularly mentioned. This Escherichia coli may be transformed with two plasmids, a plasmid having a gene encoding AlaDH-1 and a plasmid having a gene encoding D-ATA, or a gene encoding AlaDH and a plasmid having a gene encoding D-ATA. It may be transformed with a single plasmid containing the gene encoding D-ATA.

また、前記のプラスミドは、該酔木をコードする遺伝子
を有するプラスミドであれば、微生物から取りだした天
然のプラスミドでも、該酵素をコードする遺伝子を適当
なベクターに連結したもの(以下、組換えプラスミドと
いう。)でもよい。
The above plasmid may be a natural plasmid extracted from a microorganism, as long as it has a gene encoding the enzyme, or a plasmid in which the gene encoding the enzyme is ligated to an appropriate vector (hereinafter referred to as a recombinant plasmid). ) is also acceptable.

これらの中で、該二酵素の生産性、経済性などの点から
、組換えプラスミドによって形質転換されたエシエリチ
ア・コリが最も好ましい。
Among these, Escherichia coli transformed with a recombinant plasmid is most preferred from the viewpoint of productivity of the two enzymes, economic efficiency, etc.

本発明に用いられる組換えプラスミドを得るには、例え
ばAlaDHをコードする遺伝子を含むDNA断片と、
D−ATAをコードする遺伝子を含むDNA断片を取得
し、取得した両遺伝子とベクターとしての役割を有する
DNAをジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジ
ー(Journalof Mo1ecular  Bi
oloQV ) 96.171−184(1975)に
記載の方法に従い、制限酵素で消化し、次いでリガービ
を用いて結合することにより調製することができる。
To obtain the recombinant plasmid used in the present invention, for example, a DNA fragment containing the gene encoding AlaDH,
A DNA fragment containing the gene encoding D-ATA was obtained, and both of the obtained genes and the DNA serving as a vector were published in the Journal of Molecular Biology.
oloQV) 96.171-184 (1975), by digesting with restriction enzymes and then ligating with ligavi.

本発明に好ましく用いられるAlaDHをコードする遺
伝子としては、耐熱性、安定性などの点から例えば好熱
性の微生物の染色体DNA由来の遺伝子があげられる。
The gene encoding AlaDH that is preferably used in the present invention includes, for example, a gene derived from the chromosomal DNA of a thermophilic microorganism in terms of heat resistance, stability, and the like.

その中でもA l aDH活性の高いバチルス・ステア
ロサーモフィルス由来の遺伝子が好ましい。これらの具
体例としてIFO12550、ArCC7953などが
アル。又D−ATAをコードづる遺伝子としては同じく
耐熱性、安定性などの点から好熱性の微生物の染色体D
NA由来の遺伝子があげられる。中でもバチルス属の中
等度好熱菌由来の遺伝子が好ましい。これらの具体例と
してバチルス エスピーYM−1、バチルスエスピー’
1/ M −2(Bacillus sp、 YH−2
、微工研菌奇第8058号)などがあげられる。
Among these, a gene derived from Bacillus stearothermophilus with high Al aDH activity is preferred. Specific examples of these include IFO12550 and ArCC7953. Also, the gene encoding D-ATA is the chromosome D of thermophilic microorganisms due to its heat resistance and stability.
Examples include genes derived from NA. Among these, genes derived from moderate thermophiles of the genus Bacillus are preferred. Specific examples of these include Bacillus sp. YM-1, Bacillus sp.
1/ M-2 (Bacillus sp, YH-2
, Microtechnical Research Institute No. 8058).

また、ベクターとしての役割を有するプラスミドとして
は、特にプラスミドI)IJC18が好ましい。また制
限酵素としては、例えばl−1ind m 、 Hin
c II 、 E coRVなどがあげられ、リガーゼ
としては例えばT4ON△リガーゼがあげられる。
Moreover, as a plasmid having a role as a vector, plasmid I) IJC18 is particularly preferable. Further, as restriction enzymes, for example, l-1ind m, Hin
Examples of the ligase include T4ONΔ ligase.

本発明のエシエリチア・コリを形質転換する紺換えプラ
スミドとしては、例えば前記した方法で、プラスミドp
UC18にバチルス・ステア【]サーモフィルスIFO
12550の染色体DNA由来のへIaDHをコードす
る遺伝子とバチルス エスピーYM−1の染色体DNA
由来のD−ATAをコードする遺伝子を共に導入したプ
ラスミドplcDT111があげられる。
As a dark blue plasmid for transforming Escherichia coli of the present invention, for example, the plasmid p
Bacillus stare in UC18 [ ] Thermophilus IFO
The gene encoding HaIaDH derived from the chromosomal DNA of B. 12550 and the chromosomal DNA of Bacillus sp. YM-1
An example of this is plasmid plcDT111 into which a gene encoding D-ATA derived from the plant was introduced.

また、この紺換えプラスミドを用いてエシエリチア・コ
リを形質転換するには、例えばジャーナル・オブ拳モレ
キュラー・バイオロジー53゜159−162 <19
70)の方法に従って、0℃付近で塩化カルシウム処理
したエシエリチア・コリと組換えプラスミドとを接触さ
せることにより行えばよい。
In addition, in order to transform Escherichia coli using this dark blue plasmid, for example, the Journal of Fist Molecular Biology 53゜159-162 <19
This can be carried out by bringing the recombinant plasmid into contact with E. coli treated with calcium chloride at around 0° C. according to the method of 70).

以上のようにして形質転換された本発明のエシエリチア
・コリの例として、プラスミドpICD■111が導入
されたニジエリデア・コリHB101−plcDT11
1株があげられる。この菌株は公知のエシエリチア・コ
リHB101と、耐熱性のAIaDH生産能、耐熱性の
D−ATA生産能及びアンピシリン耐性を有する点以外
は、同じ菌学的性質を有している。
As an example of Escherichia coli of the present invention transformed as described above, Nizielidia coli HB101-plcDT11 into which plasmid pICD111 has been introduced is
You can give one share. This strain has the same mycological properties as the known E. coli HB101, except that it has a heat-resistant AIaDH production ability, a heat-resistant D-ATA production ability, and ampicillin resistance.

この菌体は、非伝達性を伝達性に変えることなく、また
非病原性を病原性に変えることなく、安全性が保持され
ている。
This bacterial cell maintains safety without changing from non-transmissible to transmissible or from non-pathogenic to pathogenic.

本発明のエシエリチア・コリは、下記の式1に示される
D−アミノ酸の合成、すなわち、AIaDH,D−AT
A、アラニンラセマーゼ(以下A1a1(と略す)及び
ギ酸脱水素酵M(以下F D Hと略す)の触媒作用に
より、触媒mのDL−アラニン(OL−△la)とNA
D“の存在下、ギ酸、アンモニアおよびα−ケト酸から
D−アミノ酸を合成する方法(特願昭6l−48233
)等に使用することができ、A I aDHおよびD−
ATAの調製を容易にする。
Escherichia coli of the present invention is capable of synthesizing the D-amino acid represented by the following formula 1, namely, AIaDH, D-AT.
A, DL-alanine (OL-△la) of catalyst m and NA
Method for synthesizing D-amino acids from formic acid, ammonia and α-keto acids in the presence of D” (Patent application No. 61-48233
), etc., and can be used for A I aDH and D-
Facilitates the preparation of ATA.

(式 1) (発明の効果) 本発明のエシエリチア・コリは前述したように、A I
 aDHlD−ATA生産能を有し、AlaD[1及び
D−ATAを人聞にかつ容易に、しかも同時に得ること
ができるので、前述したD−アミノ酸のIFJ造等に非
常に有用である。
(Formula 1) (Effect of the invention) As mentioned above, Esieritia coli of the present invention is A I
Since it has the ability to produce aDHID-ATA and can produce AlaD[1 and D-ATA simultaneously, easily and simultaneously, it is very useful for the above-mentioned IFJ production of D-amino acids.

次に実施例に基づいて本発明の詳細な説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
Next, the present invention will be described in detail based on Examples, but the present invention is not limited thereto.

(実施例) (1)  耐熱性A l aDHをコードする遺伝子を
有するプラスミドpICD112(バチルス・ステアロ
サーモフィルス由来の耐熱性A l aDHをコードす
る遺伝子を有するプラスミド、特開昭60−18059
0に記載のプラスミドplcR301と同一のもの)及
び耐熱性D−ATAをコードする遺伝子を有するプラス
ミドplcT113(バチルス・エスピーYM−1由来
の耐熱性D−ATAをコードする遺伝子をプラスミドp
U018に連結したプラスミド、日本農芸化学会60年
度大会要旨!AP、343に記載のプラスミドplcR
11をサブクローニングしたもの)の調製 後述する(5)に2載したのと同様の方法でプラスミド
plcD112を導入したエシエリチア・コリHB 1
01株を、50μsI/!lIiのアンピシリンを含む
1Nのスーパーブロース(ポリペプトン15g、酵母エ
キス20g、グリセロール5d。
(Example) (1) Plasmid pICD112 having a gene encoding a heat-stable Al aDH (plasmid having a gene encoding a heat-stable Al aDH derived from Bacillus stearothermophilus, JP-A-60-18059)
plasmid plcT113 (same as plasmid plcR301 described in 0) and plasmid plcT113 (same as plasmid plcR301 described in 0) and plasmid plcT113 (same as plasmid plcT113, which has a gene encoding heat-stable D-ATA derived from Bacillus sp. YM-1).
Plasmid linked to U018, summary of the 60th annual meeting of the Japanese Society of Agricultural Chemistry! Plasmid plcR described in AP, 343
E. coli HB 1 into which plasmid plcD112 was introduced in the same manner as described in (5) above after the preparation of E. coli HB 1 (subcloned version of 11).
01 strain, 50μsI/! 1N Super Broth containing lIi ampicillin (15 g polypeptone, 20 g yeast extract, 5 d glycerol.

1Mリン酸カリウム緩衝液(pH7,6) 100 r
dを含む11の培地)で37℃2〜3時間培養後クロラ
ムフェニコール溶液(1−のエタノールに34mgを添
加)を6−加え、更に16時間培養した。
1M potassium phosphate buffer (pH 7,6) 100 r
After culturing at 37° C. for 2 to 3 hours in 11 medium containing d), a chloramphenicol solution (34 mg added to 1-ethanol) was added for 6 hours, and the cells were further cultured for 16 hours.

培養後、菌体を遠心分離により回収し、溶液工(50m
Mグルコース、25111Mトリス−塩酸緩衝液(pH
8,0) 、10+aHEDTA1リゾチームblQ7
11!iり 20aeと激しく混合し30分間放置した
。次に溶液U (0,2N Na01−1.1%SO8
(’/ディウムドデシルサルフエイト))40aeを加
え、軽く撹拌し氷上に10分間放置後、5M酢酸カリウ
ム緩衝液(pH4,8)を30m加え激しく撹拌し、氷
上に10分間放置後遠心分離によりタンパク、RNA、
染色体DNAを含む沈澱を上清と分離した。
After culturing, the bacterial cells were collected by centrifugation and diluted with a solution (50 m
M glucose, 25111M Tris-HCl buffer (pH
8,0), 10+aHEDTA1 lysozyme blQ7
11! The mixture was mixed vigorously with 20 ae of water and allowed to stand for 30 minutes. Next, solution U (0,2N Na01-1.1% SO8
('/dium dodecyl sulfate)) was added, stirred gently and left on ice for 10 minutes, then added 30ml of 5M potassium acetate buffer (pH 4,8), stirred vigorously, left on ice for 10 minutes, and then centrifuged. protein, RNA,
The precipitate containing chromosomal DNA was separated from the supernatant.

粗プラスミドを含む上清に110allの冷エタノール
を加え、−80℃30分放胃後、遠心分離にJ:リブラ
スミドDNAをエタノール沈澱として回収した。沈澱を
乾燥後、16m!T E (10mMトリス−塩mmw
液(D118.O) 、1mHEDTA) 、リボヌク
レアーぜ(RNaseA、シグマ社製、10#lSF/
me)200μ避を加え、37℃で1時間反応さUフェ
ノ−ルーフ0ロボルム(1:1)抽出により変性タンパ
クを除去し、2倍h1の冷エタノールを添加して一80
℃T:30分放置し、エタノール沈澱として遠心分離に
より回収した。ベレット状のプラスミドを少量のTEに
溶解し、塩化セシウム(1mのプラスミド溶液に1!7
を添加)及び、エチジウムブロマイド(10dの塩化セ
シウム溶液に0.8ai!を添加)を加え45. OO
Orpmで12時間超遠心分離し、c c c (co
valcntly closed cir−cular
)D N Aのバンドのみを回収し、n−ブタノール抽
出によりエチジウムブロマイドを除去した後、TEに対
して充分に透析し、精製pICD112を得た。
110 all of cold ethanol was added to the supernatant containing the crude plasmid, and after incubation at -80°C for 30 minutes, J:ri plasmid DNA was recovered as an ethanol precipitate by centrifugation. After drying the precipitate, 16m! TE (10mM Tris-salt mmw
solution (D118.O), 1mHEDTA), ribonuclease (RNaseA, manufactured by Sigma, 10#lSF/
me) Add 200 μl of ethanol and react at 37°C for 1 hour. Remove denatured proteins by extraction with Uphenoroborum (1:1), add 2x h1 of cold ethanol,
℃T: 30 minutes and collected as ethanol precipitate by centrifugation. Dissolve the pellet-shaped plasmid in a small amount of TE and add cesium chloride (1!7 to 1 m of plasmid solution).
) and ethidium bromide (0.8 ai! added to 10 d of cesium chloride solution). OO
Ultracentrifuged for 12 hours at Orpm, c c c (co
valcntly closed cir-cular
) Only the DNA band was collected, ethidium bromide was removed by n-butanol extraction, and then thoroughly dialyzed against TE to obtain purified pICD112.

精製plcT113もρlCD112と同様の手順で調
製した。
Purified plcT113 was also prepared using the same procedure as ρlCD112.

(2)  プラスミドpICD112のHindI[[
−E coRV断片の調製 (1)で1ワられたplcD112 40μ9を制限酵
素Hindlll(宝酒造社製)40Uを含む緩衝液(
10fflHトリス−塩酸!1衝液(1)117.5)
 、71118MOC12,60mHNaCI)300
uRで37℃3時間反応させ、消化したプラスミドDN
Aに5HNaCI 3uR1冷エタノール 6504M
を添加し遠心分離によりエタノール沈澱どして回収した
。回収したDNAベレットを50μρのTEに溶解し、
40Uの制限酵素EcoRV(宝酒造社製)を含むml
液(10mHトリス塩M!l衝液(pH7,5)、7m
HMOCI  、150mHNaC1,7mN  2−
メルカプトエタノール、0.01%牛血清アルブミン)
300μi中で37℃−晩反応させ、冷エタノールを6
50μ!添加することによって、DNAをエタノール沈
澱として回収した。このDNAベレットを40μρのT
Eに溶解し、1%のLMP (low melting
 point )アガロース(BethesdaRes
earch Laboratories製)を用いて4
℃において100■で2〜3時間電気泳動を行ない、A
la D Hをコードする遺伝子を含む1.4キロ塩基
対のHind m−EcoRV断片を分離し、この断片
を含むアガロースを切りとり、5倍容量のTEを加え6
5℃で5分間加熱してアガロースを溶解した。
(2) HindI of plasmid pICD112 [[
-E coRV fragment preparation (1) 40 μ9 of plcD112 was mixed with a buffer containing 40 U of restriction enzyme Hindll (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) (
10fflH Tris-HCl! 1 buffer (1) 117.5)
, 71118MOC12, 60mHNaCI) 300
Plasmid DNA digested by reacting with uR at 37°C for 3 hours
A to 5HNaCI 3uR1 cold ethanol 6504M
was added and centrifuged to perform ethanol precipitation and recovery. The recovered DNA pellet was dissolved in 50μρ TE,
ml containing 40 U of restriction enzyme EcoRV (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.)
solution (10 mH Tris salt M!l buffer (pH 7,5), 7 m
HMOCI, 150 mH NaCl, 7 mN 2-
Mercaptoethanol, 0.01% bovine serum albumin)
React overnight at 37°C in 300 μi, add cold ethanol for 6 hrs.
50μ! DNA was recovered as an ethanol precipitate. This DNA pellet is coated with a T of 40 μρ.
Dissolve in E and add 1% LMP (low melting
point) Agarose (BethesdaRes)
(manufactured by arch Laboratories)
Electrophoresis was performed at 100°C for 2 to 3 hours, and A
A 1.4 kilobase pair Hind m-EcoRV fragment containing the gene encoding laDH was isolated, the agarose containing this fragment was cut out, and 5 times the volume of TE was added.
The agarose was dissolved by heating at 5° C. for 5 minutes.

この溶液を、フェノール抽出2回、フェノール−クロロ
ホルム(1:1)抽出2回、クロロホルム抽出2回行な
いエタノール沈澱としてDNA断片を回収した。このD
NA断片を少量のIEに溶解し、逆相液体クロマトグラ
フィー(NENSORBTH20、DUr’ONT製)
で精製して50%メタノール溶液で溶出し、乾固して精
製p[cD112のt−1ind m −E coRV
断片を調製した。
This solution was subjected to phenol extraction twice, phenol-chloroform (1:1) extraction twice, and chloroform extraction twice to recover DNA fragments as ethanol precipitates. This D
The NA fragment was dissolved in a small amount of IE and subjected to reverse phase liquid chromatography (NENSORBTH20, manufactured by DUr'ONT).
The purified p[cD112 t-1ind m-E coRV
Fragments were prepared.

(3)  プラスミドplcT113のHindI[[
−ト1inc[断片の調製 (1)で19られたプラスミドpICT113 20μ
びをHindIII(宝酒造社製>20U、Hinc■
(宝酒造社’!!J)24Uを含む緩衝液(10m)l
トリス−J!2引’Ii ui液(pH7,5) 、1
8  MqCI2.60mHNaC+ )300μj中
で37℃で一晩反応させ消化した後、5HNaC13μ
!、冷エタノール650μlを添加してエタノール沈澱
として回収し、TEに溶解した後、(2)と同様にLM
P−アガロース電気泳動によりベクターpuc18及び
D−ATΔをコードする遺伝子を含む4.2(2)と同
様にして精製して精製断片を得た。
(3) HindI [[ of plasmid plcT113
- 1 inc [20μ of plasmid pICT113 prepared in fragment preparation (1)]
HindIII (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.>20U, Hinc■
(Takara Shuzosha'!!J) Buffer solution (10ml) containing 24U
Tris-J! 2 pull 'Ii ui liquid (pH 7,5), 1
After reaction and digestion overnight at 37°C in 300μj of 8MqCI2.60mHNaC+, 5HNaC13μ
! , 650 μl of cold ethanol was added to collect the ethanol precipitate, and after dissolving in TE, LM
A purified fragment was obtained by purification by P-agarose electrophoresis in the same manner as in 4.2 (2) containing the gene encoding vector puc18 and D-ATΔ.

(4)  プラスミドpICT113の比1ndll−
比肋CI[断片とプラスミドpICD112の比肋d 
m −E coRV 断片(7)連結(2)で調製した
1)ICD112のHindI[−EcollV断片を
20μ乏のTEに溶解し、(3)で調製したplcT1
13のHind m −Hinc II断片を40μl
TEに溶解した。pICD112の1」NAリガーゼ(
宝酒造社製)700Uを合む緩衝液(66mMトリス−
塩酸緩衝液(pH7,6)、6.6mMMgCl  、
10mHDTT、1mHATP)40μ!中で17℃で
一晩反応させDNA断片を連結した。
(4) Ratio of plasmid pICT113 1ndll-
Specific rib CI [fragment and specific rib d of plasmid pICD112
m-EcoRV fragment (7) ligation 1) ICD112 HindI[-EcollV fragment prepared in (2) was dissolved in 20 μl of TE, plcT1 prepared in (3)
40 μl of Hind m-Hinc II fragment of 13
Dissolved in TE. 1” NA ligase of pICD112 (
700U of Takara Shuzo Co., Ltd. buffer solution (66mM Tris-
Hydrochloric acid buffer (pH 7,6), 6.6mM MgCl,
10mHDTT, 1mHATP) 40μ! The DNA fragments were ligated by reacting overnight at 17°C.

(5)  連結したDNAによるエシエリチア・コリH
B101の形質転換 (4)の連結反応の反応液に58 NaC11μA1冷
エタノール100μβを加えDNAを沈澱させ遠心分離
により回収し、90μjTEに溶解した。
(5) E. coli H by linked DNA
Transformation of B101 (4) 100 μβ of cold ethanol was added to the reaction solution of ligation reaction (4) to precipitate DNA, which was collected by centrifugation and dissolved in 90 μJTE.

次に宿主菌のニジエリデア・コリ1」B 101を10
0dのYT培地(ポリペプトン1g、Ajfflエキス
0.5g、NaCl  0.5gを含む100dの培地
pH7,2)で2〜3時間培養し、遠心分離により回収
して冷100mH1vloc12で洗浄侵、冷100m
HCaCI2に懸濁し1時間氷上に放置した。次に遠心
分離により上清を除去後、冷100n+Hc a Cl
 25 dに再懸濁し、コンピテント・セルとした。
Next, add 10% of the host bacterium Nigielidea coli 1'B 101.
Culture for 2 to 3 hours in 0 d YT medium (100 d medium pH 7,2 containing 1 g of polypeptone, 0.5 g of Ajffl extract, and 0.5 g of NaCl), collect by centrifugation, wash with cold 100 mH 1vloc12, and incubate with cold 100 mH.
It was suspended in HCaCI2 and left on ice for 1 hour. Next, after removing the supernatant by centrifugation, add cold 100n + Hc a Cl
The cells were resuspended for 25 d to become competent cells.

次に連結したプラスミドDNA溶液90μlとコンピテ
ント・セル懸濁液200μlを0℃で混合し、時々撹拌
しながら氷上に60分間おいた後、42℃で2分間放置
し、氷水で急冷した。次にこの懸濁液に1dのYT培地
を加え、37℃で1時間[1培養した後、アンピシリン
50μg/Idl含有YT培地のプレート(寒天2(1
/l)に適当に希釈してブレーティングした。このプレ
ートを37℃で16時間培養し、形成したコロニーを再
度アンピシリン含有(50μ9/d)YT培地(寒天2
0g/l)にブレーティングし、−回目と同様に培養し
て形質転換株を得た。
Next, 90 μl of the ligated plasmid DNA solution and 200 μl of the competent cell suspension were mixed at 0° C., kept on ice for 60 minutes with occasional stirring, then left at 42° C. for 2 minutes, and rapidly cooled with ice water. Next, 1 d of YT medium was added to this suspension, and after culturing at 37°C for 1 hour, a plate of YT medium containing 50 μg/Idl of ampicillin (agar 2 (1 d)
/l) and plated. This plate was cultured at 37°C for 16 hours, and the formed colonies were again grown on ampicillin-containing (50 μ9/d) YT medium (agar 2
0 g/l) and cultured in the same manner as the -th time to obtain a transformed strain.

(6)  耐熱性へIaDH及びD−ATAを共に生産
する形質転換株の選択 フィ)L’r−(ToyoMi紙社製Na5 G )上
に(5)で得られた形質転換株のレプリカを作成し、プ
ロシーディング オプ ナチュラル アカデミーオブ 
サイエンス オブ ニー ニス ニー(Proc、 N
atl、Acad、Sci、USA ) 72 、22
74−2278 (1975)記載の方法に従い、5Q
IIMグリシンーKCI−KOH緩衝液pHIO,5,
50mHL−アラニン、1.3e)l  NAD+、0
.128mMPMS (フェナジンメトサルフェート)
、0.48mHNBTにトロブルーテトラゾリウム)を
含む反応液2dと反応させ、発色によりA I aDH
活性を有する形質転換株を見分け、分離した。この分離
した形質転換株のコロニーを50μlの1QmHリン酸
カリウム!ll1i液(pH7,2)に懸濁し3分間超
音波破砕した。この懸濁液を遠心分離し、得られた上清
のA l aDH活性及びD −A −r A活性を測
定した。
(6) Selection of a transformant that produces both IaDH and D-ATA for heat resistance.) A replica of the transformant obtained in (5) was created on L'r- (Na5G manufactured by ToyoMi Paper Co., Ltd.). Proceedings of the Academy of Natural Sciences
Science of Nis Nis Nis (Proc, N
atl, Acad, Sci, USA) 72, 22
74-2278 (1975), 5Q
IIM glycine-KCI-KOH buffer pHIO, 5,
50mHL-alanine, 1.3e)l NAD+, 0
.. 128mMPMS (phenazine methosulfate)
, 0.48 mHNBT and troblue tetrazolium) were reacted with reaction solution 2d containing A I aDH by color development.
Transformants with activity were identified and isolated. Transfer the colony of this isolated transformant to 50 μl of 1QmH potassium phosphate! It was suspended in ll1i solution (pH 7,2) and disrupted by ultrasonication for 3 minutes. This suspension was centrifuged, and the A1aDH activity and D-A-rA activity of the resulting supernatant were measured.

■A I aDl→活性測定法 グリシン−KCI −KOH緩衝液(pHlo、7)1
00μm101 、L−アラニン50μmol 、NA
D”25μmol 、及び酵素を含む1−の反応液を5
0℃でキュベツト中で反応させ、N A D Hの生成
に出来する340dmの吸光度の増大を測定した。
■A I aDl → Activity measurement method Glycine-KCI-KOH buffer (pHlo, 7) 1
00μm101, L-alanine 50μmol, NA
D"25 μmol and the reaction solution of 1- containing enzyme
The reaction was carried out in a cuvette at 0° C., and the increase in absorbance at 340 dm resulting from the formation of N A D H was measured.

尚、1Uは、この条件下1分間に1μnofのNAD 
1]の生成を触媒する酵素mとした。
Note that 1U is 1 μnof of NAD per minute under these conditions.
1] was designated as enzyme m that catalyzes the production of.

■D−ATA活性測定法 トリス−塩m緩衝液(11118,1) 50 μmo
l、PLP (ピリドキサール5′−リンfi)50n
m。
■D-ATA activity measurement method Tris-salt m buffer (11118,1) 50 μmo
l, PLP (pyridoxal 5'-phosphorus fi) 50n
m.

1、α−ケトグルタル酸10μmol 、[)−アラニ
ン25μmol 、乳酸脱水MM素(ベーリンガーマン
ハイム山之内社製)5LJ、NADHO12μsol及
び酵素を含む1#!i!の反応液を50℃でキュベツト
中で反応させ、NADHの減少に由来する340dmの
吸光度の減少を測定した。尚1Uは、この条件下1分間
に1μnofのN A D +1の減少を触媒する酵素
mとした。
1. 1# containing 10 μmol of α-ketoglutaric acid, 25 μmol of [)-alanine, 5LJ of lactic acid dehydration MM element (manufactured by Boehringer Mannheim Yamanouchi), 12 μsol of NADHO, and enzyme! i! The reaction solution was reacted in a cuvette at 50°C, and the decrease in absorbance at 340 dm due to the decrease in NADH was measured. Note that 1 U was the enzyme m that catalyzed a decrease in N A D +1 of 1 μnof in 1 minute under these conditions.

上記方法に従い、選択した形質転換株のAlaDH及び
D−ATA活性を測定したところ、この形質転換株は、
プラスミドplcD112を尋人したエシエリチア・コ
リ88101株(E、coliH8101−1)ICD
112)のA l aDH活性と、プラスミドplcT
113を導入したエシエリチア・コリH[3101株(
E、coli  88101−plcT1t3)のD−
ATA活性を同程度、同時に保持していた。この形質転
換株の含有するプラスミドをpICDTlllとした。
When the AlaDH and D-ATA activities of the selected transformed strain were measured according to the above method, the transformed strain
E. coli strain 88101 (E, coli H8101-1) ICD containing plasmid plcD112
112) Al aDH activity and plasmid plcT
Esieritia coli H [3101 strain (
E, D- of coli 88101-plcT1t3)
ATA activity was maintained at the same level and at the same time. The plasmid contained in this transformed strain was named pICDTlll.

(7)  プラスミドDNA  plcDTlllの性
質 (6)で得られた形質転換株 (E、coli  II
BIOI−1)ICDTlll)を(1)とJi1様の
方法に従い、小スケールで培養し純粋なpICDTll
lを得た。このプラスミドを各種制限M索で切断した結
果、切断箇所は 3maIで2ケ所、5acIで1ケ所
、HindDlで1ケ所であった。又、このプラスミド
の大きさは約5.6キロ塩基対であり、(6)の結果と
あわせで、plCDTlllがplCT113のI」I
[1−EcoRV断片が一つずつ結合したものであるこ
とが確かめられた。このプラスミドplcDT111の
制限酵素切断地図を第1図に示す。
(7) Properties of plasmid DNA plcDTlll Transformant strain obtained in (6) (E, coli II
BIOI-1) ICDTll) was cultured on a small scale according to the method of (1) and Ji1 to obtain pure pICDTll.
I got l. As a result of cutting this plasmid with various restriction M chords, the cutting sites were found to be two for 3maI, one for 5acI, and one for HindDl. In addition, the size of this plasmid is approximately 5.6 kilobase pairs, and in conjunction with the result of (6), plCDTll is the I'I of plCT113.
[It was confirmed that the 1-EcoRV fragments were combined one by one. A restriction enzyme cleavage map of this plasmid plcDT111 is shown in FIG.

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

第1図は本発明のプラスミドI)ICDTlllの制限
酵素切断地図である。 図中F3eCjは、△l aDHをコードする遺伝子を
表わし、d−ataは、D−ATAをコードする遺伝子
を表わす。←−→は、それぞれa、2d及びd−ata
の存在部位を示し、円の一本線はプラスミドptJc1
8山来の部分、二二二は挿入したDNA断片を示す。 特許出願人  ダイセル化学工業株式会社代理人 弁理
士   越  揚     降給1図
FIG. 1 is a restriction enzyme cleavage map of the plasmid I) ICDTll of the present invention. In the figure, F3eCj represents a gene encoding Δl aDH, and d-ata represents a gene encoding D-ATA. ←−→ are a, 2d and d-ata, respectively
The single line in the circle indicates the location of plasmid ptJc1.
The part 8 above, 222, indicates the inserted DNA fragment. Patent applicant: Daicel Chemical Industries, Ltd. Agent: Patent attorney: Yang Yue

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)L−アラニン脱水素酵素及びD−アミノ酸トラン
スアミナーゼ生産能を有するエシエリチア・コリ(¥E
scherichia coli¥)
(1) Escherichia coli (¥E
scherichia coli¥)
(2)L−アラニン脱水素酵素をコードする遺伝子及び
D−アミノ酸トランスアミナーゼをコードする遺伝子を
共に有するプラスミドで形質転換された特許請求の範囲
第一項記載のエシエリチア・コリ
(2) Escherichia coli according to claim 1 transformed with a plasmid having both a gene encoding L-alanine dehydrogenase and a gene encoding D-amino acid transaminase.
(3)L−アラニン脱水素酵素をコードする遺伝子が好
熱性の微生物の染色体DNA由来のL−アラニン脱水素
酵素をコードする遺伝子であり、D−アミノ酸トランス
アミナーゼをコードする遺伝子が好熱性の微生物の染色
体DNA由来のD−アミノ酸トランスアミナーゼをコー
ドする遺伝子である特許請求の範囲第二項記載のエシエ
リチア・コリ
(3) The gene encoding L-alanine dehydrogenase is derived from the chromosomal DNA of a thermophilic microorganism, and the gene encoding D-amino acid transaminase is derived from the chromosomal DNA of a thermophilic microorganism. Escherichia coli according to claim 2, which is a gene encoding D-amino acid transaminase derived from chromosomal DNA.
(4)好熱性の微生物が共にバチルス(¥Bacill
us¥)属に属する細菌である特許請求の範囲第三項記
載のエシエリチア・コリ
(4) Both thermophilic microorganisms are Bacillus (¥Bacillus).
Escherichia coli according to claim 3, which is a bacterium belonging to the genus
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