JPS63198986A - シヤトルベクタ− - Google Patents
シヤトルベクタ−Info
- Publication number
- JPS63198986A JPS63198986A JP62032739A JP3273987A JPS63198986A JP S63198986 A JPS63198986 A JP S63198986A JP 62032739 A JP62032739 A JP 62032739A JP 3273987 A JP3273987 A JP 3273987A JP S63198986 A JPS63198986 A JP S63198986A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasmid
- gene
- escherichia coli
- shuttle vector
- bacillus subtilis
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 239000013605 shuttle vector Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 claims abstract description 70
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 67
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims abstract description 51
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 claims abstract description 41
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 claims abstract description 39
- IEDVJHCEMCRBQM-UHFFFAOYSA-N trimethoprim Chemical compound COC1=C(OC)C(OC)=CC(CC=2C(=NC(N)=NC=2)N)=C1 IEDVJHCEMCRBQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229960001082 trimethoprim Drugs 0.000 claims abstract description 34
- 230000010076 replication Effects 0.000 claims abstract description 18
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 9
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 claims description 5
- 108700039691 Genetic Promoter Regions Proteins 0.000 claims description 3
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 claims description 3
- 230000014621 translational initiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 abstract description 22
- 230000007017 scission Effects 0.000 abstract description 21
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 abstract description 13
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 abstract description 10
- 239000013598 vector Substances 0.000 abstract description 7
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000013519 translation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 abstract description 5
- 241001037822 Bacillus bacterium Species 0.000 abstract 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 abstract 1
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 abstract 1
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 abstract 1
- 239000002502 liposome Substances 0.000 abstract 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 abstract 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 49
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 17
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 15
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 14
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 14
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 108090000204 Dipeptidase 1 Proteins 0.000 description 11
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 11
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 10
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 9
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 9
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 9
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 9
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 9
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 9
- 102000005936 beta-Galactosidase Human genes 0.000 description 8
- 102000006635 beta-lactamase Human genes 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 6
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 5
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 5
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 4
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 4
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical class OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 3
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 210000002429 large intestine Anatomy 0.000 description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 3
- 239000013606 secretion vector Substances 0.000 description 3
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 3
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 3
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 125000002059 L-arginyl group Chemical group O=C([*])[C@](N([H])[H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])N([H])C(=N[H])N([H])[H] 0.000 description 2
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- 239000006142 Luria-Bertani Agar Substances 0.000 description 2
- 239000006137 Luria-Bertani broth Substances 0.000 description 2
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 2
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 2
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 2
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 2
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 2
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 2
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 2
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 238000002741 site-directed mutagenesis Methods 0.000 description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000012064 sodium phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 2
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 2
- BTANRVKWQNVYAZ-SCSAIBSYSA-N (2R)-butan-2-ol Chemical compound CC[C@@H](C)O BTANRVKWQNVYAZ-SCSAIBSYSA-N 0.000 description 1
- AEELXMHQIJJMKP-QWWZWVQMSA-N (2r,3r)-3-sulfanylbutane-1,2,4-triol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](S)CO AEELXMHQIJJMKP-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 241000304886 Bacilli Species 0.000 description 1
- 108090000145 Bacillolysin Proteins 0.000 description 1
- 241000193744 Bacillus amyloliquefaciens Species 0.000 description 1
- 241001235572 Balantioides coli Species 0.000 description 1
- 108091005658 Basic proteases Proteins 0.000 description 1
- 101001047514 Bos taurus Lethal(2) giant larvae protein homolog 1 Proteins 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000321369 Cephalopholis fulva Species 0.000 description 1
- 102220470231 Charged multivesicular body protein 5_D11A_mutation Human genes 0.000 description 1
- 102000004594 DNA Polymerase I Human genes 0.000 description 1
- 108010017826 DNA Polymerase I Proteins 0.000 description 1
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 1
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 101000976075 Homo sapiens Insulin Proteins 0.000 description 1
- 101001054334 Homo sapiens Interferon beta Proteins 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 101001054328 Mus musculus Interferon beta Proteins 0.000 description 1
- 108091005507 Neutral proteases Proteins 0.000 description 1
- 108010087702 Penicillinase Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 108020005091 Replication Origin Proteins 0.000 description 1
- 102000006382 Ribonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010083644 Ribonucleases Proteins 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- WFWLQNSHRPWKFK-UHFFFAOYSA-N Tegafur Chemical compound O=C1NC(=O)C(F)=CN1C1OCCC1 WFWLQNSHRPWKFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020005038 Terminator Codon Proteins 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010075344 Tryptophan synthase Proteins 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- -1 acryl Chemical group 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 229940040526 anhydrous sodium acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 125000003460 beta-lactamyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 1
- 230000000112 colonic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L dipotassium;[(2r,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl] phosphate Chemical compound [K+].[K+].OC[C@H]1O[C@H](OP([O-])([O-])=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002085 enols Chemical class 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 101150045500 galK gene Proteins 0.000 description 1
- 101150041954 galU gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 101150096208 gtaB gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- PBGKTOXHQIOBKM-FHFVDXKLSA-N insulin (human) Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H]1CSSC[C@H]2C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)N[C@@H](CSSC[C@H](NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC=3C=CC(O)=CC=3)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC=3NC=NC=3)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)CNC1=O)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(O)=O)=O)CSSC[C@@H](C(N2)=O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CN)[C@@H](C)CC)[C@@H](C)CC)[C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)C1=CN=CN1 PBGKTOXHQIOBKM-FHFVDXKLSA-N 0.000 description 1
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 1
- PZLXYMQOCNYUIO-UHFFFAOYSA-N lithium;hydrochloride Chemical compound [Li].Cl PZLXYMQOCNYUIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L magnesium acetate Chemical compound [Mg+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011654 magnesium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000011285 magnesium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940069446 magnesium acetate Drugs 0.000 description 1
- FXBYOMANNHFNQV-UHFFFAOYSA-L magnesium;hydrogen sulfate Chemical compound [Mg+2].OS([O-])(=O)=O.OS([O-])(=O)=O FXBYOMANNHFNQV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 235000013557 nattō Nutrition 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019371 penicillin G benzathine Nutrition 0.000 description 1
- 229940056360 penicillin g Drugs 0.000 description 1
- 229950009506 penicillinase Drugs 0.000 description 1
- 230000007030 peptide scission Effects 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 210000001322 periplasm Anatomy 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000865 phosphorylative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003761 preservation solution Substances 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- ARJOQCYCJMAIFR-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC(=O)C=C ARJOQCYCJMAIFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- GXDPEHGCHUDUFE-UHFFFAOYSA-N sulfanylmethanol Chemical compound OCS GXDPEHGCHUDUFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011426 transformation method Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 108700026220 vif Genes Proteins 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/74—Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
- C12N15/75—Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Bacillus
Landscapes
- Genetics & Genomics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、大PIIIN及び枯草菌において複製、更に
は、遺伝子を発現し得るシャトルベクターに関するもの
である。 (従来の技術) バシラス属細菌は古くから植々の菌体外酵素の生産菌と
して工業的に利用されている。最近の遺伝子操作技術の
進歩にともなって、これらの薗外体酵素(アミラーゼ、
グロテアーゼ、ぺ二シリナーゼ等)の遺伝子がクローン
化され、そのプロモーターおよびシグナルペプチドをコ
ードするDMA領域の下流に有用蛋白質の構造遺伝子を
連結して、枯草菌(Baaillu8吐Jエヒ18)に
導入することによって有用蛋白質′を菌体外に分泌する
ことが可能な分泌ベクターが構築されている。具体的に
はバシラス・アイクリ中ロンα、の生産〔ジーン(Go
ne)柱、−22?(79rj)]、パシラス・ズブチ
リス(B、suユbt11ts)のα−アミラーゼ遺伝
子を利用したマウスインターフェロンβの生産〔ジーン
(Gene)3≦、/7?(/りr−r)〕、バシラス
・アミロリキファシエンスの中性グロテアーゼ遺伝子を
利用したヒトインターフェロンβの生産〔ジャーナルオ
プバイオテノロジー(J、 n1cttahno1−
)ゐりJ−jF弘(/デ/j)) パシラス・アζロ
リ中7アシエンスlの中性およびアルカリ性グロテアー
ゼ遺伝子を利用したスタフィロコッカス0オーレ9ス(
8taphylooooous aureug )の蛋
白質入の生産〔ジャーナルオプパクテリオロジ(J、B
aQteFlolm)乙41.rJり(lデ/4))、
およびパシラス・リケニホルミス(B、 liohen
−1formis )のベニシリナーゼ遺伝子を利用し
たヒトインシュリンの生産〔ニスチャン等(a。 ahangsr: al )、−1−レキュj−/a−
3ンクアンドジーンレギュレーションインパシライ(M
o1ecular Oloning and g@In
13 regulatlonin Bacilli)、
アカデミツクプレス(ムcaasm1apress )
、ニューヨーク(New York)、pp、/!り(
/りrλ)〕などが報告されている@しかしながら、プ
ラスイドベクターは、コンピテント細胞による形質転換
法を用いると、/が〜/θ1形質転換菌/μg DMA
という低率でしか枯草菌中に導入できない。この原因は
、枯草菌中にDMAが取シ込まれる時に直線状−木調の
みが取シ込まれるので、プラスミドが、その存在形態の
大多数を占めるモノマー状態の場合には細胞内に取〕込
まれてから環状構造に戻れず、菌体内に合成開始に必要
なプライマーもないので複製が起こらなhことに起因し
ている。 〔モノキュラージエネラルジエネテイツクス(Mo1.
Gen、Gonet、)乙//、4tJ4t(//r/
)〕。 一方、プラスミドの存在形態として少数認められるダイ
マーやトリマー状態などの場合は相補鎖がλ本人れば環
状復元ができるので複製できる。しかし、上述のように
枯草菌ベクターと異種遺伝子等をリガーゼによって連結
し、その反応液をそのまま用いて形質転換を行なう場合
は、ダイマー以上のプラスミドが生成する可能性は低い
ので、形質転換の効率はさらに悪くなる。 したがって大腸菌と枯草菌の両方で複製可能なシャトル
ベクターを作成して、異種遺伝子をシャトルベクターに
連結し、まず大腸菌で形質転換を行な込、得られたプラ
スミドを枯草菌中に導入して発現させれば、上述の欠点
が解消できる。つま〕、大腸菌は形質転換効率が良りの
で、プラスミドの構築が容易である上に、reaF!+
の大腸蓮よシブラスミドを調製すると、ダイマーやトリ
1−状態のものができやすく、枯草菌への導入も容易に
なる。さらに、枯草醜ベクターは一般に低コピープラス
ミドなので枯草菌でのプラスミドのil#は容易でなか
りたが、大腸菌プラスミドpBRJJ−のような多コピ
ープラスミドの複製起点を用いて、シャトルベクター會
作成すれば大HI菌からプラスミドも大量に調製できる
利点もある。 このようなシャトルベクターの例としては、大腸菌プラ
スミドル13RJJコ〔ズブチリス7、ジx−eジーm
(Sut6ユ1ffe、 J、G、)コールドスフリン
グハーバシンポジウム(aol(1日pringIIa
rbor symposium )4tj 、77−9
0(/97り)〕とdtaph7100000ua a
u!”euaのプラスミドpQ/941〔プロシーディ
ングナシ冒ナルアカデミ−サイx ンス$ −xス−z
−(Proa、Natlaムaad。 8a1. U Bム)乙4t、/61θ−/jJJ(/
り72)lk連結したシャトルベクターp B V j
j [Plasmid4./?J−40/(/91/
)]、大腸菌プラスZドp170デ〔ジーン(Gone
) / ? *コJ?−コ4?(/yra)] とス
タフィロコッカス・オーレワスのプラスミドpo/り4
tを連結したシャトルベクターpKM4t [ジーy(
Gene)J?、J/(/?/4t)] および大腸
菌プ9 スt )” 1;IAOYO/lクク〔ジャー
ナルオプバクテリオ四シース(8t+raptoooa
aus faaaalia)のプラスミドpAMα/〔
プロシーデイングオプナシ冒ナルアカテξイーサイエン
スニーニス−ニーPrOc−Mau1.ムaaa、 1
itai a U日ムヱ2./りλ0−72コ4t(/
テアj)fft一連結したシャトルベクターpHY#≦
O〔ジーン(Gene)J、2./コター/3ダ(/?
rl ]等が報告されている。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上述の様なシャトルベクターの開発は、
未だ十分とはいえず、そこで、本発明者等は、大腸菌と
枯草菌において複製、更には、有用な構造遺伝子奮発現
し得る新規なシャトルベクターを提供すべく鋭意検討し
た。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らはエシエリヒア・コリ(Eaaheri−c
hia ooli )のプラスオドの複製開始点を含む
複製必須領域と、パシラス・ナラ) −(Baail−
1ua natto )のプラスミドの複製開始点を含
む複製必須領域をもち1両宿主で選択可能な薬剤耐性!
−カーとして枯草菌由来のトリメトプリム耐性遺伝子を
もつベクターが、上述の様なシャトルベクターとして有
効に使用し得ることを杢 知得し、本発明を完成するに、/lりた。即ち、本発明
の要旨は、エシエリヒア・コリ(Kacherl−oh
ia coli )のプラスミド及びバシラス・ナラ)
−(Baa41us nazto )のプラスミド由
来の複製必須領域と、パシラス(Bacillua )
属菌のプラスミド由来のトリメトプリム耐性遺伝子を有
することを特徴とするシャトルベクターに存する。 以下本発明を説明するに、本発明のシャトルベクターは
、ニジエリビア・コリ(以下「1oo1iJと略す。)
のプラスミドとバシラス・ナットーの(以下「B、 n
at;to Jと略す。)プラスミド由来の複製必須領
域、及び、パシラス属菌のプラスミド由来のトリメトプ
リム耐性遺伝子(以下rT !!j p ’Jと略す。 )を有するが、大腸菌は、トリメトプリムに対して70
Jg g / sd tで自然耐性を示し、形質転換
を行なうために1100a/−という高濃度のトリメト
プリムを必要とするので、更に、王、凹プラスミド由来
の薬剤耐性遺伝子、例えに、アンビシリン耐性遺伝子(
以下「ムmprJと略す。)を組込んでおくと好ましい
。 本発明の複製必須領域は、少くともIff、 ooll
及びB、 na’ctoのプラスミド由来の複製開始点
(ori)を含み、複製機能を損わない程度の任意の塩
基配列を含んでいてもよい。 1、6011のプラスオドとしては1例えは、pBRJ
2コ〔ジーン(Gene)λ、tz(iデ27)〕、p
ムo”ra tea (ジャーナルオプバクテリオロジ
ー(J、Ba0t・riol、)乙J4t、//4t/
(/り2r)〕、pMBデ〔毎レキエラーメカニズムイ
ンザコントロールオプジーンエクスプレツション(Mo
lecular Mechanisms in t;h
e 0ontrol ofGon@Xxpraaa1o
n )、xol−UOLA シンボジツムオプモレd
Pエラーセルバイオロジー(8ymp、Mob、Ga1
l Blol、)V、4t7/(/?り4)】等が挙げ
られる。これらの内、Amprt″有するpBRJコλ
が好適である。 jLnattoのプラスミドとしては、例えば、plo
d(ジャーナル オブ パクテリオロジー(J。 naot@rtox、) /互A、−〇(/?/d))
、pτII/J〔ジーy(G@ne)ヱ0./J/(/
り10)〕、pL8101 [モレdPエラー ジエネ
ラルジエネテイツクス(Molao、gan、Gen@
t、)/47.Jdり(lり7?))等が挙げられる。 また、7 m p rを含むBacillus属薗のプ
ラスオドとしては、例えば、p M 04、pTL/J
、pTLto(ジーン(Gone)10. /J/(/
?10))等が挙げられる。 本発明においては、複製必須領域と共にTmp’を含む
p菫Odが好適に使用で龜る。 尚、pMQぶは、特開昭4/−コl−ダ00号公報に記
載されている方法に従い、tず、プラスミドDTIJj
/J (ジーン(G@n・)10./3/(/り10)
:カレント トピックス イン マイクロバイオレジ−
アンド イムノロジー(OuHr、τop m Mlo
rObL OX IIImmunol、)ヱ4. /
(/1JrJ) 3@ 866 RX 及びBgl
lで二重消化し、小さい1aoAI−シ已鳳断片を分離
しておく。一方、プラスミド1)lT、2コ(昭和1?
年度日本農芸化学会大会講演要旨集−ム−/り、第7図
参照。)のBgl 1部位に、pBRJココ由来のpH
B/(4,コkb)(ジャーナルオプ バイオケミスト
リー(J、Bioahem、)4ヱ4クク−4/コ(1
5F//))の1.1 kll Bgl l断片□su
遺伝子を含む。)を挿入し、枯草菌MX//λを形質転
換し、形質転換体よル、大きい方のコoニーからプラス
ミドを得、このプラスミドをBgllで処理してplT
J−よ)コピー数の増大したplTコλべz/、rhb
)を得、つぎにこのプラス2ドpKTコ−2/l−ム」
■及びハリで消化し、小さいシzoR1−Bgl N断
片を得る。そして、この断片と上記プラスξドpTL/
J由来のl t3 olt)−シ已鳳断片をTRI)m
lムリガーゼで連結し、得られる組み換えプラスミドに
ょシ枯草@ Mx//Jをトリメトプリム耐性に形質転
換し、形質転換株よ)プラスミドproぶ(j、aak
b)を得ることができる。 本発明のシャトルベクターは、複製必須領域及び7 m
p 1″を含むDIム断片を上述の夫々のプラスミド
から適宜制限Bgl素等で切シ出すか、*IAは、それ
らと相同な塩基配列となるよりに化学合成して得、それ
らを常法に従い結合することによって得られる。 上記本発明のシャトルベクターに、バシラス属菌で機能
し得るプロモーター領域、リボソーム結合部位(BD配
列)、翻訳開始コドン、翻訳終結コドン、更には、パシ
ラス・ズブチリス。 パシラスφアずロリ!27アシエンス由来のα−アンラ
ーゼ、中性およびアルカリ性のプロテアーゼ遺伝子【カ
レント トピックス インマイクロパイオロジ アンド
イムノロジー(0urr@ntTDpiQa in
MiOroblolog7 ana Xmmu
nO1Gg7)イJl/θJ(/りt0]等のシグナル
ペプチドをコート釘るDlfA配列、制限酵素切断部位
等を組込むことによりて、大腸菌及び枯草2のいずれに
かiでも有用な構造遺伝子を発現し得る、所謂、シャト
ル発現ベクター及びシャトル発現分泌ベクターを得る仁
とができる。 その際、8D配列及び制限酵素切断部位をTmマ の下
流に組込むならば、目的とする構造遺伝子をこれらの制
限酵素を利用して、その下流に組込むことができ、大腸
菌および枯草菌両者で発現可能なポリシス)aン状遺伝
子構造を有する直接発現型のシャトルベクターが得られ
るので好ましい。 上記本発明のシャトルベクターを1用い、常法に従い、
大腸菌HB/ 0 / (F!−、hsL B−20、
J−。 mB−、r8QムB、 arg /4t、 pro &
2 、1a6Y/ 、 gallcJrpa LJo(
8♂) # xyl−z−、mtx −/ 、 5up
l#@。 J−)(ジーン(Gone) 2 、りj(/り”)]
s枯草菌MY//J(1euB/ 、 arg/j
、 thrj 、 realm 。 自賛)〔ジーン(G@ng)乙Oj/I/(/り10)
〕等を形質転換し、得られる形質転換体を培饗すること
によって、本発明のシャトルベクターに組込んだ目的の
構造遺伝子を発現させることができる。 (発明の効果) 本発明のシャトルベクターは、大isおよび#1草薗の
^ずれにおいても良好にa裂、更には、発現する。 (実施例) 以下に実施例を挙げて更に具体的に本発明を説明するが
、本発明はその要旨を越えない@L以下の実施例によっ
て限定されるものではない。 なお、以下の実施例における操作は、特に記載する場合
を除き次の方法により念。 〔■〕〔制限酵素によるDIムの切断と回収コ制限酵素
による切断用緩衝液は、下記のものを用い九。また切断
条件は、一単位/μg])Mムの制限酵素を用い、37
℃、40分間処理する。 次いで、Tl1i緩衝液(10mMのトリス塩@l p
Hr、0及び/ mMのICDTムからなる)で飽和し
光フェノールで7回抽出し、エーテルでフェノールを除
き、−倍容のエタノールf加えて一一〇℃で30分間放
置した後、遠心分離してDNAを回収する。 (1)低塩濃度緩衝液 /6mMのトリス塩酸(pH7,4t)、10mMの硫
酸マグネシウム及び/mMのジチオスレイトールからな
る。kpn 1部位での切断はこれによった。 (2) 中塩濃度緩衝液 j OmMの1ia01.10mMのトリス塩酸(pH
7,a)、10mMの硫酸マグネシウム及び/mMの9
チオスレイトールからなる。 五a”1sAatl及びx1na曹 部位の切断はこれ
によった。 (3) 高塩濃度緩衝液 700 mMのMail、j OmMのトリス塩酸(p
li7.4t)及び10mMの硫al−fグネシウムか
らなる。Li!・Lじls K6oRI、Patl及び
BamHX 部位の切断はこれによった。 (4) 制限酵素ama I用緩衝液20 mMの”
3r %/ OmMのトリス塩酸(par、O)、10
mMの硫酸マグネシウム及び、/mMのジチオスレイト
ールからなる。 〔I〕〔大腸菌(m、凹) llB10/及び枯草菌(
Ji、!1ubt411g) Mx//JからのDlの
調製】口) を品詞製法(mxni prep法)〔ニ
エクレイツク アシツズ リサーチ(Mualeia
AalsR釦h)7巻、1113〜7513頁、(lり
??)〕大腸菌HB10/および枯草@ M工//λを
宿主とし、/dのLB−グロス〔iagのペプトン、J
lのイースト・エキス、!−57の1g+&’ l /
l−s pH’、’ s (薬剤耐性プラスミドの場
合は薬剤をふくむ)〕ヲ用いて一夜間培養し、遠心分離
して集菌した菌体を、100μmの溶液ム(70mMの
グルコース、10mMのIDτム、J j mMのトリ
ス塩酸(pli ?、0 )及びリゾチームコwII/
−からなる)に懸濁し、室温で30分間放置する。 次いで、氷水中で一200μmの溶液B(/Xの5pa
(ドデシル硫酸ナトリウム)を含む0.コ麗のNaOH
] f加えて約1分間振盪し溶菌し、DMAの変性を行
い、 iz。 alの3M酢酸ソーダ溶液□ll4t、r)を加え1時
間水冷後、遠心分離し、上清に冷エタノールを加え、−
20℃に冷却して遠心分離し、沈殿を集める。 沈殿を、溶液0(76mMのトリス塩酸及び0.7Mの
酢酸ソーダからなる)に溶解し、不溶物を除去後、冷エ
タノールを加え、沈殿するDMAを洗浄し、減圧下乾燥
し一20℃で保存する。 (2)大量調製法 100−のXJB−プロス(薬剤耐性プラスミドの場合
は薬剤をふくむ)に大腸菌HB10/および枯草菌MI
//Jを植菌し、−夜間培養し、集菌後コーのBTXB
緩衝液(T]n!i緩衝液(/ 00 mM Trim
−!Iol(par)、 /M Mail、 / 0
0mMID丁A)に、Jjj%サッカロースを添加した
もの〕に懸濁し、ダ岬のリゾチームを添加して30分間
水冷中に放置する。次いで4を−の/ jig B D
B を含ム0.JM MaOII 0)faRk加え
て、1分間、振とうし、溶菌して、 DMAの変性を行
い、J−の3M酢酸ソーダ溶液()!I4t、/)を加
え、60分間水冷後、遠心分離し、上清に冷エタノール
を加え、−一〇℃に冷却し、遠心分離して、沈殿を集め
る。 沈殿1kJdTIMBに溶解し、jatの!q/IIg
リボヌクレアーゼを加え、37℃で30分間振とうした
後に、2.1 j pの塩化セシウムと4t0μtの!
μI/−の臭化エチジツムを添加する。得られた懸濁液
を 340.0OOXIで一夜間、超遠心分離し、プラスミ
ドに相当するバンドを注射器を用いて回収する。l−ブ
タノールで臭化エチジウムを抽出した後、200倍容0
θ、7×!!0〔67mMクエン酸ナトリウム (p”)%および/ j mM Mail ]と/mM
111)TAを含む溶液に対して一夜間透析したものを
使用する。 1 (TL[Aポリメラーゼによる平滑末端調製法
]粘着末端を持つDMAを30−のT4をDMAポリメ
ラーゼ用緩衝液(、(7mM)リス塩酸(1)Hr、r
)、4.7 mM Mg0l、、/ t、d mM硫
酸アンそ二9ム、10mM2−メルカプトエタノール、
イ、7aM EDTム、33μMjlA’rP−tlO
TP−40’rP−11TTPからなる)に溶解し、T
4をDMAポリメラーゼf10単位/#gDliA 加
え、37℃で30分間処理し、TIC緩衝液で飽和した
フェノールでDNAを抽出処理した後、エーテルでフェ
ノールを除き、冷エタノールを加え一一σ℃に冷却し、
遠心分離によシ、沈殿したDNAを回収する。 ■(T4をDMAリガーゼによる連結〕連結する一個の
I)MA断片は、7ムg//θμlになるように、連結
用緩衝液[d d mMのトリス塩a!1(pH7,7
)、4 m t m Mの塩化マグネシウム、10mM
のジチオスレイトールからなる。]に溶解し、4j”
Cでio分間処理した後、4t’Cで46μMのムTP
(アデノシントリ7オスフエート)を加え、更に’r4
をリガーゼ會、粘着末端の場合は0./単位/μg D
NA%また平滑末端の場合は7単位/jAgDMムにな
るように加えてダ℃で/r時間反応させた後、6l℃で
70分間処理する。 V(1) (大腸菌の形質転換(アドバンスト バク
チリアル ジエネテイックス(AlvancedBaa
terial Genetics) (/911)
:をにトスプリング ハーバ−ニューヨーク(Oold
sprang Mayor、New York ) ]
4−のLB−ブロスに、大腸菌1iB10/を植菌し、
−夜間培養して集菌し、0.3mlのJ OmM塩化カ
ルシツム溶液に懸濁し氷冷する。この菌液0・l−及び
0./−の0.7Mトリス塩ff1(pH7・コ)にD
lfAを溶解し、水冷後、77℃で一分間熱処理し、l
−のLB−プロスを加え32℃で一20分間培養する。 得られた薗懸濁液O・/dをアンビシリン4toμg/
sg、トリメトプリム100μg/−を含むLB寒天培
地で一夜間培養し、形質転換株を得る。 (2) 〔枯草菌の形質転換(ジャーナル オプパクテ
リオロジ−(Tournal of Baot@rlo
l−ogy)// 74t/(/り6/)】8pH1
ii16n の最小培地(へ11ン酸二カリウム、0.
t 3gリン酸−力す9ム、 0..2%硫硫酸アンモ
リ9ム0.7%クエン酸ナトリワム、o、oax硫酸マ
グネジツム、0.!Sグルコース)に0.0λ2カザ電
ノ酸及び、!0μs/dL hリプトファンを添加し
た培地λdを用いて対数増殖期終了後約7時間培養し、
更にとの悪濁液t” 8pitLgen の最小培地に
O1θ/Xカザ建ノ酸!μg/d−一トリプトファンを
添加した培地で70培に薄め、培養を続ける。通常20
分培養で;ンビテント状態になシ、この細胞を用いて形
質転換を行った。すなわちこの菌液0.1−にDliA
溶液o、i rat vk加より ”℃で1時間振とり
後、LB−ブロスλ−を添加し、更にJり℃で7時間培
養する。得られた薗懸濁液をトリメトプリム、1′μg
/−を含むLB寒天培地で37℃、−夜間培養して形質
転換株を得る。 ■ 【合成りNAリンカ−のリン酸化】DNAの化学合
成はアプライド バイオシステム(ムppHel Bi
oaystsm )社のモデル(Moael)!101
J v5ム ディーエヌーエー シンセサイザー(
Qolmn DNA synthesiger)を用い
て、ホスファイト法による同相合成によって合成した。 この合成りMAは、末端にリン酸基が付いていないので
、下記方法によ、9T4tキナーゼでリン酸化を行った
。 jnmolの合成りNAリンカ−を、(i(/ n1の
/<7!IIM)リス塩酸CpHり、7)及び/JmM
の塩化マグネシウムに溶解し、40℃テ10mMの一一
メルカブトエタノールを加えた後、3.2℃で一〇mW
iのATPを加え、更に10単位のT4を中ナーゼを添
加して32℃でJ。 分間処理した後、−20℃で保存する。 ■ 〔合成りMA!Jンカーの平滑末端への連結〕平滑
末端のDIム断片(/、J p mo1末端)と上記■
でリン酸化した合成り[1ンカー(/ 00 pmo1
末端)を連結用緩衝液[ddmMのトリス塩酸(pl!
7.7)、4・4mM の塩化マグネシウム、10mM
のジチオスレイトール−からなる]に溶解し、l単位の
Tダリガーゼを加え、グ℃で/r時間反応後、Tl@衝
液で飽和したフェノールでDlllAを抽出し、エーテ
ルでフェノールを除去後、エタノール沈廠でDNAを回
収する。 ■ 〔プラスミドDIJAのバクチリアルアルカリフォ
スファターゼ(BAP)処理 プラスミドDNAの自己連結を阻止するため、プラスミ
ドDNAの制限酵素部位とDIム断片との連結に先だっ
て、プラスミドDNA(/ Opmo1!末端)をコo
o μxのBAP緩衝液[/θmMのトリス塩s<p
mr−の及びθ、ハ1の!IDTムからなる]に溶解し
、/θO単位のBAアを加え、4℃℃で7時間反応後、
TI緩衝液で飽和したフェノールで抽出兜理し、エーテ
ルでフェノールを除去し、エタノ−、ル沈殿によシブラ
スミドD11Aを回収する。 ■ 〔アクリルアミトグルからのDMAの抽出〕ゲルは
縦/7.、横/7cm、厚さlaIの大きさでアクリル
アイドの濃度が4t3のものを用いる。泳動終了後−2
#g/−の臭化エチジクムで一〇分染色し、紫外線ラン
プを用いて、必要なバンドを滅菌したナイフで切シ出す
。 シリコーンで被膜し、滅菌したガラス棒で細かくすシつ
ぶす。ゲル溶出液(toθmM酢酸アンモニワム、10
mM酢酸マグネシウム、/ mMI!DTA、 0./
9g BDB ) 4tO6g加えて、32℃で一夜
間振とうした後、遠心分離し、上清をTI緩衝液で飽和
したフェノールでDMAを抽出し、エーテルで7エノー
ル管除去後、エタノール沈殿でDNAを回収する。 X (/−ラクタマーゼ活性の測定法]β−ラクタマ
ーゼの活性測定はヨク素比色法を適用し九C蛋白質、核
酸、酵素−j、 j?/(/り7♂)〕。培養上清を0
.7Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0)で希釈し
、酵素試料とする。 中試験管にO・7Mリン酸ナナトリ9ム緩偏液 pH7
,0) 、2.7 m、酵素試料O1!―を加え30℃
で5分間加温する。 基質濃度コη/−のベンジルペニシリンカリクム塩(明
治S茶)を含むθ、!―のリン酸緩衝液を加えよく混合
し適尚時間(−〜60分)30℃でインキエベートする
。ヨウ素試液(!−中fcaワ素分子X、 を4tO
ano1含む。)j−を反応液に加え、よく混合し酵素
反応を停止する。 ヨウ素試液は以下のよりに調製する。ヨウ素保存液(1
!+9素カリウム1oO1′を蒸留水70−に溶解しこ
れにヨウ素−0,3J ?+−加え、蒸留水を加えて総
量!0011dとしたもの。)を酢酸緩衝液(無水酢酸
ナトリクムtolを蒸留水約!00−に溶解し、氷酢酸
を加えpH41,0に調整後蒸留水を加えて−2とする
)で−4倍に希釈したものを使用する。 室温で70分間放置後クりット光電光度計で吸光度(I
C1ett; unit)k測定する。得られた吸光度
をKu(サンプル)とする。この時の使用波長は、j
410 nmを用いる。 ブランクムは、WIツ素試液!wt、OJMリン酸緩衝
液J−1蒸留水O0!−を加え直ちに吸光度を測定しI
Cu(ブランクA)とする。 ブランクBは、酵素試薬を:I17素試液添加後に加え
る以外は同様な操作で吸光度を測定しKu(ブランクB
)とする。 酵素試料液のβ−ラクタマーゼ活性(unit/−)は
下の式から計算する。 FW4t、!7.T=+反応時間C+)、vwrm素試
料液量(−) / unitは基質/AI!!101の
β−ラクタム環を1分間、30℃で加水分解する酵素活
性を示す。 累 〔β−ガラクトシダーゼ活性の測定(ジャーナル
オブ バクテリオロジ−(J、 Bagteriol乙
乙l、コθ(/りを−)〕 培養液!Il1gt分取し遠心分離によシ集菌する。集
画時の濁度を波長4 o o nmで測定しておく(ム
400)。その細胞沈殿物K j、j dの2−緩衝f
i(40mMリン酸第二ナトリウム、4tOmM リン
酸第−ナトリウム、10rnM塩化カリウム、1mM硫
酸硫酸マグネシムタム OmMメルカプトメタノール、
/ mM P1aB’IPpH7,のに懸濁する。これ
に3滴のトルエンを加え直ちに70秒間かくはんし細胞
膜を粉砕して基質が細胞質内に拡散できるようにする。 その後32℃で4tO分間保温しトルエンを揮発させる
。この液に2−緩衝液(p!!7.0を加え適当に希釈
し酵素反応試料とする。 この試料1・1IIA1ヲ中試験管に入れ、J?”Cで
!分間加温する。これに基質液(4tWIf/Ntの濃
度になるよ5 jc O,/ Mリン酸ナトリウム緩衝
液で0−ニトロフェニル−β−D−ガラクトシダーゼを
溶層したもの)を0.6−加え一ガラクトシダーゼが基
質に作用し試料が黄色に発色してから/M炭酸ナトリウ
ムをo、rこの反応層を2分間遠心分離し上清く対して
吸光度を測定する。この時の波長は4t20mm ’に
用いる。 酵素試料液のβ−ガラクトシダーゼ活性(Mzll・r
unlt)は下の式から算出する。 t:反応時間粉) (ts−を)V :反応に使用した培養液量(d)a :希釈度 ■ 〔部位特異的変異誘起(バイオテクノロジー (B
lotaahrology)J、tit、/1ra))
プラスミドDNAを薬剤耐性を獲得するのに必要な領域
の中に認識部位の存在する制限酵素で消化しアルカリ7
オスフアターゼ処理しておく。得られるDMAを断片l
とする。 一方部位特異的変異を行ないたい領域を含む断片を取シ
のぞ(為に同じプラスミドl)Mムをその領域tはさむ
適当な二ケ所の制限酵素認識部位で切断し、アクリルア
ギトグル電気泳動によシグルからその領域を含まない。 太き一方の断片を抽出精製する。 得られるDNAを断片lとする。 更に部位特異的変異をほどこした配列を含む数十塩基配
列から成るオリゴヌクレオチド! 1化学合成によ)作成し、TμDMAキナーゼによ)末
端tリン酸化したものを#4裂する。 等量(0,Jttg)の断片11断片■及びその100
倍からj00倍相当の過剰な合成オリゴヌクレオチドを
含む混合液(!×ポリメラーゼーリガーゼ緩衝液〔!θ
θmM塩化ナトリヮム、JJ、jmM)リス塩酸(pl
!7.7)gtOmMaIl化マグネシクム、1mMβ
−メルカプトエタノール】/コμmを含み、蒸留水で最
終容量sa、rμmにする。)t″詞製る。 この混合液を100℃の湯浴で3分間保温する。辷れに
よ)混合液中に含まれる断片I及び断片厘の相補鎖が分
離して一本鎖となる。 変性を生じ九混合液をただちに30℃で3゜分間保温し
更にダ℃でJθ分間保温後氷の上に移行する。 との徐冷の過程で一本鎖に浸った断片l及び断片国が再
生しそれぞれ元の二本鎖に戻っ虎もの、新しく一本鎖断
片1と一本鎖断片1によシ開環屋二本鎖を形成したもの
(断片璽)を含む混合物を形成する。 この混合液/1.4μλを採取しこれに2・1mMのダ
種のジオ中ジヌクレオチド基質液((INTP) <t
、04m、//7mM ATP 4< 11Kg%D
MAポリメラーゼエ大フラグメント(クレノー7晩保温
する。この灰石によ)断片響の開#、ffiDMAに合
成オリゴヌクレオチドがプライマーとして働き、DNA
ポリメラーゼlえフラグメント(クレノー7ラグメント
)が変異したい領域をうめあわせることによシ閉環温D
NAを形成する。これを用いて大IkW1を形質転換し
、上記の部位特興的変A紛起lによシ新しく導入された
制限酵素部位金持つプラスミド全スクリーニングしてく
る。 更にもう一度とのプラスミドを用いて大腸菌への形質転
換を行ない同様の方法を繰返虜し変異プラスミドを精製
する。 実施例1 【枯草百−大腸薗シャトルベクターpMBL
Iの作成(第2図参照)】 トリメトプリム耐性遺伝子を保持した枯草菌プラスミド
pro t 2μIiをPst lで切断しτダリガ
ーゼで連結した。得られた組換えプラスミドを用いて活
写@MZ//λ株(y6(H]IfQ” 、シミムra
rg/j−tbrj−rM−mM−)(Gone、/d
、/J/。 (/り♂O)アグリカルチエラル バイオロジカル ケ
ミストリー: (A@rtsB1o1.aham、)
jo、コr4tt(/デr≦))をトリメトプリム耐性
に形質転換し、形質転換株よシ、!l1nl II切断
部位を7ケ所のみ保持した小型化プラスミドpNQAO
/(4t・/kt+)を得た。このプラスミドpNOj
(7//μgをAa′r、1 で消化し、バクチリアル
アルカリフォスファターゼ(BAP)で3′末端のリン
酸を除去し、この断片と、大腸菌のプラスミドpBRj
λコ/μfI(コールド スフリング バー/(−シン
ポジウム((101(18pring Haroor
Symposium)シり首ムポリメラーゼで平滑末端
化し、更にpvu l消化して得られる大腸菌の複製必
須領域とアンビシリン耐性遺伝子を含む一、J k)の
断片とをT(<リガーゼを用いて連結した。得られた組
換えプラスミドを用いて大腸菌HB10/(F−、ha
d BAD 、 rB−、mB−、reoAB、 ar
a−/@ 。 proAJ 、 l!LOY/、 galIcJ、 r
spT、+、27(am’)、 !71−j@ユ駐、/
、μ究Eダ私5)(ジーン(Gen・)ミ テ!(lり
72))をアンビシリン及びトリメトプリム耐性に形質
転換し形質転換株よシブラスきドpNB?也4.J k
b)を得た。 更にこの組換えプラスミドpMB9 /μgt、]1i
aoRl及びxtna鳳で消化し、バクテリアアルカリ
ホフ7アターゼ(BAP)で処理し、pr。 lりのマルチクローニング部位の100R1−HLnd
■断片L−/(jコ1)Xl) (ジー7 (Gang
) J j10!−//W(/り/7)、第μ図参照)
を押入し大腸菌HB10/ を形質転換し形質転換株よ
〕プラスミドpM!II、/(ム事kb)を得九。pM
BL /は大腸菌、枯草菌の複製起点を含む複製に必須
な領域及びトリメトプリム、アンビシリン耐性遺伝子を
保持してお〕表7に示したような効率で、大腸菌ではト
リメトプリム耐性及びアンビシリン耐性に、枯草菌では
、トリメトプリム耐性に形質転換できる。又、pMBX
a/はマルチクローニング部位中の1aORI、$1鰭
1.肪1.具吸I。 !mal 、Bam1il *!bal 、gall
、8phl 、l1ind鳳 は唯一の切断部位でTo
シ、目的遺伝子のクローニングに利用できる。 実施例−〔直接発現型訃よび分泌型のシャトルベクター
の作成(第3図参照)〕 pNBL /を利用して、トリメトプリム耐性遺伝子の
下流に、翻訳の開始に必須なリボソーム結合部位(8D
領域)と読み出しのムTGコドン又はムTGコドンにひ
きつづいてシグナルペプチド領域を有し、さらにその下
流に適当な制限酵素部位及び大腸菌リボプロティンのタ
ーミネータ−(lppj’) k導入したトリメトプリ
ム耐性遺伝子のプロモーターを用いるポリミストロン状
遺伝子構造を有する発現ベクターを作製した。 ’!fpXM璽ムI(エキスペリメンタル マニビュレ
ーシ目ン オブ ジーン エキスプレッション(” E
xperimental Manipu:LawヱOn
Of Grana XXp−reaalon
’ )、p、λj(/ツ1り、アカデミツク プレス(
Aaademia press)M、Ym ; Ifi
MBoジャーナル(Journal) J −ダ32
(/り/4t);バイオテクノロジー(Bioteoh
noxogy)J、J’/ (/9♂4t))tagを
五と1で切断し、T4tDIムポリメラーゼ処理t’行
tn、更にHlnl l 消化して、アクリルアきトグ
ル電気泳動後、ゲルから1ppのターミネータ−(lp
pj’)を含む2θθ塩基対のDMA断片を精製し・l
l1nL I及びPvu lで消化し、さらにアルカリ
ホスファターゼ処理したプラスミドpBR322にT4
tリガーゼを用いて連結した。得られた組換えプラスミ
ドで大腸菌HB10/をアンビシリン耐性に形質転換し
、形質転換株よシpLp ] (j・/kb)を得た。 このpLpl /μIをBamBX消化し、 Tl(
DNムポリメラーゼ処理後、T4tI)11リカー4’
テ再連結し、大腸11i HB10/の形質転換を行い
、1ppターξネーター(1ppJ’)中(7)43a
mH工切断部位を除去したプラスミドpLp IIを得
た。pLp lをn1na扉及びSca lで消化し、
1ppのターミネータ−(1m)E)j#)を含むx4
toO塩基対のDMA断片をアクリルアミドグルよル精
刺した。 同様にシャトルベクターpMBL/もHlna l及び
BQa lで消化し、5too塩基対のDNA断片を精
製した。この両断片をT4tDMA!Jガーゼで連結後
大腸薗HB10/fアンビシリン及びトリメトプリム耐
性に形質転換し、形質転換株からpNBLjのマルチク
ローニング部位のH1rldl切断部位の下流に1pp
のターミネータ−(lppjつの挿入されたプラスミド
pNBL−2(に・Okり )が得られた。 更に、このプラスミドpMBLJ /μgを10oR
1及びHlndjで消化し、マルチクローニング部位を
除去してこの部位にそれぞれ第ダ図に示し光合成りNム
のl!aoR1−HLn6鳳断片L−J(Jrbp)又
は断片L−4t(/J7bp)を74t1)Mムリガー
ゼで連結した。 得られた組換えプラスミドで大腸菌HB10/を形質転
換し、アンビシリン及びトリメトプリム耐性株よシそれ
ぞれプラスミドpNBLJ(40kb)及びpNBL4
t(を2kb )が得られた。すなわち、pNBLjは
トリメトプリム耐性遺伝子の下流にある!!!goJ[
部位の直後に枯草菌の翻訳の開始に必須なリボソーム結
合部位(13D配列−この配列は大腸菌でも機能する)
(ジャーナルオブ バイオロジカル ケミストリー(J
ournal ofBiologioal Chem
istry)27t 、//コr3(/り11 ))と
読みだしのメチオニンコドンi’rG’l有しておフ、
更にその前後にBgljl*JCpzJ、anal 5
H1na■の切断部位があり、H1ndl切断部位用し
て目的遺伝子をムTGコドンとの読み取)枠を合わせて
連結すれば、上記のトリメトプリム耐性遺伝子のプロモ
ーターから転写が開始されてポリミストロン状でm R
Mムが合成され、合成りMAL−jのリボソーム結合部
位にリボソームが結合し、読みだしのムTGからタンパ
ク合成が開始される。とシわけpMBL[t”Kpnl
で消化し、T4tDIムポリメラーゼ処理して、第2ア
ミノ酸コドンからはじまる目的タンパク質の構造遺伝子
を連結すると、読み出しのメチオニンのみが付加された
形で目的タンパク質が合成される。 このpMBLj を用いれば枯草菌及び大腸菌の両宿主
において目的タンパク質を、細胞内に生産させることが
可能である。 一方、pWBL4tはトリメトプリム耐性遺伝子下流の
1cQR1切断部位の直後にリボソーム結合部位、37
個のアミノ酸からなるパシラス・ミ アミロリキファシエンスのα−アIラーゼのシグナルペ
プチド領域及びBam1!1.8all。 Psil及びatna@部位、さらに1ppのターミネ
ータ−(lpj’)が存在している。 従って、上記の制限酵素切断部位を利用してシグナルペ
プチド領域に読み取シ粋をあわせて目的遺伝子を結合す
れば、目的タンパク質を枯草菌では培地中に、大腸菌で
はべりプラズム領域へ分泌させることができる。 更にp N B L 4tを利用しα−アミラーゼシグ
ナルペプチド領域の直後に余分なアミノ酸配列を介さず
直接第2アミノW1コドンからはじまる目的タンパクの
構造遺伝子を導入できるように直接発現型に改良した分
泌可能な発現ベクターpNBLjを作成した。このベク
ターはα−アミラーゼシグナルペプチドの切断部位と推
定される31番目の五laコドンの直後に(? EI
B B、レター(Lett、)JOθ、/r(/9♂6
))部位特異的変興手法を利用してKpn 1部位を導
入したものである。 まず、 pmiBL% /μgi8calで消化しアル
カリホスファターゼ処atし友ものを得これを断片1と
した。 又%pNsr、r4titsg をHtna*及びMO
ORIで消化しそのt、i Kl)pの大きい方の断片
をアクリルアミドゲルから抽出精製し、これを断片層と
した。 第3図に示した化学合成りMA断片V (4t7Φ)j
Opmol kリン酸化した後、これと断片1%断片
■それぞれ0.3μyr混合し、100℃から徐冷した
。この操作によル断片lと断片■で各々相補鎖分離が生
じ更にこれらの一本鎖になった断片lと断片nから新し
く二本鎖となった断片層が得られた。 DNAポリメラーゼ工大7ラグメント(クレノーフラグ
メント)を作用させ断片1のB6oR]からntnal
の/34を塩基対の間隔を片鎖を部屋にDNA断片Vを
プライマーとして伸長反応を行なわせ、T4tDMムリ
ガーゼにより連結した。 これを用いて大腸菌JIB10/fアンビシリン及びト
リメトプリム耐性に形質転換し形質転換株よj)Kpn
lの切断部位を保有するプラスミドpNBLj(6−コ
kb)を得虎。p N B L jはpMBLグと同様
に枯草菌の翻訳の開始に必須なリボソーム結合部位と3
/個のアきノ酸から成るバシルス・アミロリ中ファシェ
ンスのα−テア2ラーゼシグナル領域を持ち、更にその
下流に新しくKpnl、BamHl、8a11.Pat
;l及びatna 璽の切断部位が存在している(第Z
図L−1参照)。 従って、Kpnlで消化し、T@DMAポリメラーゼ処
理して第2アミノ酸コドンからはじまる目的タンパク質
の構造遺伝子を連結すると合成されるタンパク質は、3
77番目シグナルペプチド切断部位の直後に目的タンパ
ク質が連結された形になっているのでシグナルペプチド
を利用して分泌され、しかも余分のアミノ酸が付加して
いない形で菌体外生産が期待できる。 実施例J [pHBL41を用い九β−ラクタマーゼ
の枯草菌での発現及び分泌(第5 図参照)] 大腸菌由来のβ−ラクタマーゼを分易生産させるなめに
β−ラクタマーゼ遺伝子を保有した分泌ベクターpNL
<t/l−以下のように作製し九。 シャトルベクターpNBL4tのα−ア建クラーゼペプ
チド領域直後のBamR1切断部位に読みとシ枠が合う
ようにβ−ラクタマーゼ遺伝子を導入した。化学合成ペ
プチドL4tを持つp &i B Xa 4’/μgを
シーIIl消化しT4tDNAポリメラーゼによシ平清
末端化し、さらにアルカリホスファターゼ処理したもの
に、β−ラクタマーゼ遺伝子を保持しているpKTH7
4t(ジャーナル オプバイオクミストリ−(J、 B
ioahem、) 9 ! 、 17(/り♂4t))
zμ、9’1j−Riユd■で切断しTダD1iAポリ
メラーゼによシ平滑末端化した14too塩基対のβ−
ラクタマーゼ遺伝子を含む断片をT4tD?17LIJ
ガーゼを用いて連結した。得られた組換えプラスミドを
用−て大腸菌HB10/をトリメトプリム及びアンビシ
リン耐性に形質転換し、形質転換株よシp’NL4t/
(り、≦kb)を得九。 さらにこの組み換え体プラスミド金大腸菌HB10/か
ら単離精製し、枯草菌Mx//−をトリメトプリム耐性
に形質転換した。このpNL4t/は、トリメトプリム
耐性遺伝子の下流にsn配列とα−アミラーゼ由来のシ
グナルペプチド領域及び大Mi菌由来のβ−ラクタマー
ゼ構造遺伝子が読み取り枠を合わせて連結されている。 これによって上流にあるトリメトプリム耐性遺伝子のプ
ロ倚−ターから転写が開始さ九るとポリミストロン状遺
伝子構造を有するmRNkが合成される。化学合成しf
i8D配列f:認識して翻訳が開始されることによって
β−ラクタマーゼが合成できる。 更にこの翼末端側にシグナルペプチドを有するので培地
への分泌も期待できる。この為、pNL4t/を有する
枯草菌M工//2形質転換株をrJBブロースに/、1
2μ77/−のトリメトプリムを含む培地で液体培養し
、経時的に培養液を分取しその上清を用いて、β−ラク
タマーゼの活性を測定した。第3図に示すように、コン
トロールであるpMBL41の活性はほとんどないのに
対し、 pNL4t/の場合は、約1時間培饗後に最高 i値7・7 unlt; /wik示した。その後活性
が低下しているが、これは菌体外に分泌されたβ−ラク
タマーゼがプロテアーゼの作用によ〕活性が低下したと
考えられる。 実施例ダ (pNBLJ を用いたβ−ガラクトシダー
ゼの枯草菌および大腸菌での発現 (第7図参照)〕 大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼを菌体内生産させる
ためにβ−ガラクトシダーゼ遺伝子を保有した発現ベク
ターPMZJ/を以下のように作製シた。シャトルベク
ターpMBLJの読みだしATGの直後のKpn l切
断部位に読みとシ枠が合うようにβ−ガラクトシダーゼ
遺伝子を導入した。 β−ガラクトシダーゼ構造遺伝子を保持しているp8に
10Δ≦(ジャーナル オブ バクテリオロジ−(Jo
umalof JiaOtePi010g7) / 4
44/p−2o−−2t<iり/4))/#llをBa
1l で切断し、pvorマルチクローニング部位の
1cOR1からgin(L璽の断片の両端をT4tDN
Aポリメラーゼで平滑末端化したものを、T4tDMム
リガーゼを用いて挿入し、大腸菌HB10/ を形質転
換し形質転換株よ〕プラスミドp8KM/(乙、λ)を
得た。 このプラスミドは、!cojtl、シ11及び初2旧切
断によってβ−ガラクトシダーゼ遺伝子を含む断片を得
ることが可能である。 pjiICM/(d、J)をBhmHiで消化しT:4
tDMAポリメラーゼで平滑末端化しβ−ガラクトシダ
ーゼ遺伝子を含むJJOO塩基対のDMA断片をアクリ
ルアミドゲルよシ精製した。 一方、pMBL JをICpn l消化しT4tDMム
ポリメラーゼで平滑末端化しなものとDMA断片をτ4
tDNムリガーゼで連結しβ−ガラクトシダーゼ遺伝子
欠損変異大腸菌M O/ 06 / (rz−mz”□
2 □ Bup6.araD/JP、Δ(ara 1eu)?
Jrr7 ΔlLaX7#galU galK s
trム)(ジャーナル オプ モレキュラー バイオロ
ジー(J、 Mo1. B111) / 31 、 /
7ター207(Iりro))をアンビシリン及びトリメ
トプリム耐性に形質転換し形質転換株よ〕プラスミドp
NZJ/f得た。さらにこの組み換え体プラスミドを大
腸菌MQ101s/から単離精製し、これを枯草菌V工
l/コをトリメトプリム耐性に形質転換しな。このpN
ZJ/はトリメトプリム耐性遺伝子の下流に8D配列と
読みだしムTGコドン及び大腸菌由来のβ−ガラクトシ
ダーゼ構造遺伝子が読みとシ枠を合わせて連結されてい
る。 この日り配列は、大腸菌でも機能するので両宿主中にお
いて、β−ガラクトシダーゼを産生ずることができる。 これをβ−ガラクトシダーゼの活性を指標に調べた。p
HB Xs J及びpMZJ/を有する大腸菌MO1
04/又は枯草菌MX//−形質転換株″fr:XJB
−ブロースに100μl/−のトリメトプリム、ダOμ
m1/−のアンビシリン又は/、01177/1111
のトリメトプリムを含む培地でそれぞれ液体培養し/コ
時間、/1時間後に培養液IO−を採取し集菌した菌体
を対象に活性を測定した。 表2に示すように大腸@MOIO≦7においてはpMB
LJがほとんど活性を示さないのに対し、pNZj/は
高い活性を有しl一時間及び/r時間後も同様な活性値
を示し活性が維持されていた。 一方、枯草菌MXI/コにおいても表−に示すように同
様の傾向がみられ、活性が認められた。 この結果から枯草菌、大腸直両宿主においてβ−ガラク
トシダーゼが細胞内に産生されることが確認できた。 表λ
は、遺伝子を発現し得るシャトルベクターに関するもの
である。 (従来の技術) バシラス属細菌は古くから植々の菌体外酵素の生産菌と
して工業的に利用されている。最近の遺伝子操作技術の
進歩にともなって、これらの薗外体酵素(アミラーゼ、
グロテアーゼ、ぺ二シリナーゼ等)の遺伝子がクローン
化され、そのプロモーターおよびシグナルペプチドをコ
ードするDMA領域の下流に有用蛋白質の構造遺伝子を
連結して、枯草菌(Baaillu8吐Jエヒ18)に
導入することによって有用蛋白質′を菌体外に分泌する
ことが可能な分泌ベクターが構築されている。具体的に
はバシラス・アイクリ中ロンα、の生産〔ジーン(Go
ne)柱、−22?(79rj)]、パシラス・ズブチ
リス(B、suユbt11ts)のα−アミラーゼ遺伝
子を利用したマウスインターフェロンβの生産〔ジーン
(Gene)3≦、/7?(/りr−r)〕、バシラス
・アミロリキファシエンスの中性グロテアーゼ遺伝子を
利用したヒトインターフェロンβの生産〔ジャーナルオ
プバイオテノロジー(J、 n1cttahno1−
)ゐりJ−jF弘(/デ/j)) パシラス・アζロ
リ中7アシエンスlの中性およびアルカリ性グロテアー
ゼ遺伝子を利用したスタフィロコッカス0オーレ9ス(
8taphylooooous aureug )の蛋
白質入の生産〔ジャーナルオプパクテリオロジ(J、B
aQteFlolm)乙41.rJり(lデ/4))、
およびパシラス・リケニホルミス(B、 liohen
−1formis )のベニシリナーゼ遺伝子を利用し
たヒトインシュリンの生産〔ニスチャン等(a。 ahangsr: al )、−1−レキュj−/a−
3ンクアンドジーンレギュレーションインパシライ(M
o1ecular Oloning and g@In
13 regulatlonin Bacilli)、
アカデミツクプレス(ムcaasm1apress )
、ニューヨーク(New York)、pp、/!り(
/りrλ)〕などが報告されている@しかしながら、プ
ラスイドベクターは、コンピテント細胞による形質転換
法を用いると、/が〜/θ1形質転換菌/μg DMA
という低率でしか枯草菌中に導入できない。この原因は
、枯草菌中にDMAが取シ込まれる時に直線状−木調の
みが取シ込まれるので、プラスミドが、その存在形態の
大多数を占めるモノマー状態の場合には細胞内に取〕込
まれてから環状構造に戻れず、菌体内に合成開始に必要
なプライマーもないので複製が起こらなhことに起因し
ている。 〔モノキュラージエネラルジエネテイツクス(Mo1.
Gen、Gonet、)乙//、4tJ4t(//r/
)〕。 一方、プラスミドの存在形態として少数認められるダイ
マーやトリマー状態などの場合は相補鎖がλ本人れば環
状復元ができるので複製できる。しかし、上述のように
枯草菌ベクターと異種遺伝子等をリガーゼによって連結
し、その反応液をそのまま用いて形質転換を行なう場合
は、ダイマー以上のプラスミドが生成する可能性は低い
ので、形質転換の効率はさらに悪くなる。 したがって大腸菌と枯草菌の両方で複製可能なシャトル
ベクターを作成して、異種遺伝子をシャトルベクターに
連結し、まず大腸菌で形質転換を行な込、得られたプラ
スミドを枯草菌中に導入して発現させれば、上述の欠点
が解消できる。つま〕、大腸菌は形質転換効率が良りの
で、プラスミドの構築が容易である上に、reaF!+
の大腸蓮よシブラスミドを調製すると、ダイマーやトリ
1−状態のものができやすく、枯草菌への導入も容易に
なる。さらに、枯草醜ベクターは一般に低コピープラス
ミドなので枯草菌でのプラスミドのil#は容易でなか
りたが、大腸菌プラスミドpBRJJ−のような多コピ
ープラスミドの複製起点を用いて、シャトルベクター會
作成すれば大HI菌からプラスミドも大量に調製できる
利点もある。 このようなシャトルベクターの例としては、大腸菌プラ
スミドル13RJJコ〔ズブチリス7、ジx−eジーm
(Sut6ユ1ffe、 J、G、)コールドスフリン
グハーバシンポジウム(aol(1日pringIIa
rbor symposium )4tj 、77−9
0(/97り)〕とdtaph7100000ua a
u!”euaのプラスミドpQ/941〔プロシーディ
ングナシ冒ナルアカデミ−サイx ンス$ −xス−z
−(Proa、Natlaムaad。 8a1. U Bム)乙4t、/61θ−/jJJ(/
り72)lk連結したシャトルベクターp B V j
j [Plasmid4./?J−40/(/91/
)]、大腸菌プラスZドp170デ〔ジーン(Gone
) / ? *コJ?−コ4?(/yra)] とス
タフィロコッカス・オーレワスのプラスミドpo/り4
tを連結したシャトルベクターpKM4t [ジーy(
Gene)J?、J/(/?/4t)] および大腸
菌プ9 スt )” 1;IAOYO/lクク〔ジャー
ナルオプバクテリオ四シース(8t+raptoooa
aus faaaalia)のプラスミドpAMα/〔
プロシーデイングオプナシ冒ナルアカテξイーサイエン
スニーニス−ニーPrOc−Mau1.ムaaa、 1
itai a U日ムヱ2./りλ0−72コ4t(/
テアj)fft一連結したシャトルベクターpHY#≦
O〔ジーン(Gene)J、2./コター/3ダ(/?
rl ]等が報告されている。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上述の様なシャトルベクターの開発は、
未だ十分とはいえず、そこで、本発明者等は、大腸菌と
枯草菌において複製、更には、有用な構造遺伝子奮発現
し得る新規なシャトルベクターを提供すべく鋭意検討し
た。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らはエシエリヒア・コリ(Eaaheri−c
hia ooli )のプラスオドの複製開始点を含む
複製必須領域と、パシラス・ナラ) −(Baail−
1ua natto )のプラスミドの複製開始点を含
む複製必須領域をもち1両宿主で選択可能な薬剤耐性!
−カーとして枯草菌由来のトリメトプリム耐性遺伝子を
もつベクターが、上述の様なシャトルベクターとして有
効に使用し得ることを杢 知得し、本発明を完成するに、/lりた。即ち、本発明
の要旨は、エシエリヒア・コリ(Kacherl−oh
ia coli )のプラスミド及びバシラス・ナラ)
−(Baa41us nazto )のプラスミド由
来の複製必須領域と、パシラス(Bacillua )
属菌のプラスミド由来のトリメトプリム耐性遺伝子を有
することを特徴とするシャトルベクターに存する。 以下本発明を説明するに、本発明のシャトルベクターは
、ニジエリビア・コリ(以下「1oo1iJと略す。)
のプラスミドとバシラス・ナットーの(以下「B、 n
at;to Jと略す。)プラスミド由来の複製必須領
域、及び、パシラス属菌のプラスミド由来のトリメトプ
リム耐性遺伝子(以下rT !!j p ’Jと略す。 )を有するが、大腸菌は、トリメトプリムに対して70
Jg g / sd tで自然耐性を示し、形質転換
を行なうために1100a/−という高濃度のトリメト
プリムを必要とするので、更に、王、凹プラスミド由来
の薬剤耐性遺伝子、例えに、アンビシリン耐性遺伝子(
以下「ムmprJと略す。)を組込んでおくと好ましい
。 本発明の複製必須領域は、少くともIff、 ooll
及びB、 na’ctoのプラスミド由来の複製開始点
(ori)を含み、複製機能を損わない程度の任意の塩
基配列を含んでいてもよい。 1、6011のプラスオドとしては1例えは、pBRJ
2コ〔ジーン(Gene)λ、tz(iデ27)〕、p
ムo”ra tea (ジャーナルオプバクテリオロジ
ー(J、Ba0t・riol、)乙J4t、//4t/
(/り2r)〕、pMBデ〔毎レキエラーメカニズムイ
ンザコントロールオプジーンエクスプレツション(Mo
lecular Mechanisms in t;h
e 0ontrol ofGon@Xxpraaa1o
n )、xol−UOLA シンボジツムオプモレd
Pエラーセルバイオロジー(8ymp、Mob、Ga1
l Blol、)V、4t7/(/?り4)】等が挙げ
られる。これらの内、Amprt″有するpBRJコλ
が好適である。 jLnattoのプラスミドとしては、例えば、plo
d(ジャーナル オブ パクテリオロジー(J。 naot@rtox、) /互A、−〇(/?/d))
、pτII/J〔ジーy(G@ne)ヱ0./J/(/
り10)〕、pL8101 [モレdPエラー ジエネ
ラルジエネテイツクス(Molao、gan、Gen@
t、)/47.Jdり(lり7?))等が挙げられる。 また、7 m p rを含むBacillus属薗のプ
ラスオドとしては、例えば、p M 04、pTL/J
、pTLto(ジーン(Gone)10. /J/(/
?10))等が挙げられる。 本発明においては、複製必須領域と共にTmp’を含む
p菫Odが好適に使用で龜る。 尚、pMQぶは、特開昭4/−コl−ダ00号公報に記
載されている方法に従い、tず、プラスミドDTIJj
/J (ジーン(G@n・)10./3/(/り10)
:カレント トピックス イン マイクロバイオレジ−
アンド イムノロジー(OuHr、τop m Mlo
rObL OX IIImmunol、)ヱ4. /
(/1JrJ) 3@ 866 RX 及びBgl
lで二重消化し、小さい1aoAI−シ已鳳断片を分離
しておく。一方、プラスミド1)lT、2コ(昭和1?
年度日本農芸化学会大会講演要旨集−ム−/り、第7図
参照。)のBgl 1部位に、pBRJココ由来のpH
B/(4,コkb)(ジャーナルオプ バイオケミスト
リー(J、Bioahem、)4ヱ4クク−4/コ(1
5F//))の1.1 kll Bgl l断片□su
遺伝子を含む。)を挿入し、枯草菌MX//λを形質転
換し、形質転換体よル、大きい方のコoニーからプラス
ミドを得、このプラスミドをBgllで処理してplT
J−よ)コピー数の増大したplTコλべz/、rhb
)を得、つぎにこのプラス2ドpKTコ−2/l−ム」
■及びハリで消化し、小さいシzoR1−Bgl N断
片を得る。そして、この断片と上記プラスξドpTL/
J由来のl t3 olt)−シ已鳳断片をTRI)m
lムリガーゼで連結し、得られる組み換えプラスミドに
ょシ枯草@ Mx//Jをトリメトプリム耐性に形質転
換し、形質転換株よ)プラスミドproぶ(j、aak
b)を得ることができる。 本発明のシャトルベクターは、複製必須領域及び7 m
p 1″を含むDIム断片を上述の夫々のプラスミド
から適宜制限Bgl素等で切シ出すか、*IAは、それ
らと相同な塩基配列となるよりに化学合成して得、それ
らを常法に従い結合することによって得られる。 上記本発明のシャトルベクターに、バシラス属菌で機能
し得るプロモーター領域、リボソーム結合部位(BD配
列)、翻訳開始コドン、翻訳終結コドン、更には、パシ
ラス・ズブチリス。 パシラスφアずロリ!27アシエンス由来のα−アンラ
ーゼ、中性およびアルカリ性のプロテアーゼ遺伝子【カ
レント トピックス インマイクロパイオロジ アンド
イムノロジー(0urr@ntTDpiQa in
MiOroblolog7 ana Xmmu
nO1Gg7)イJl/θJ(/りt0]等のシグナル
ペプチドをコート釘るDlfA配列、制限酵素切断部位
等を組込むことによりて、大腸菌及び枯草2のいずれに
かiでも有用な構造遺伝子を発現し得る、所謂、シャト
ル発現ベクター及びシャトル発現分泌ベクターを得る仁
とができる。 その際、8D配列及び制限酵素切断部位をTmマ の下
流に組込むならば、目的とする構造遺伝子をこれらの制
限酵素を利用して、その下流に組込むことができ、大腸
菌および枯草菌両者で発現可能なポリシス)aン状遺伝
子構造を有する直接発現型のシャトルベクターが得られ
るので好ましい。 上記本発明のシャトルベクターを1用い、常法に従い、
大腸菌HB/ 0 / (F!−、hsL B−20、
J−。 mB−、r8QムB、 arg /4t、 pro &
2 、1a6Y/ 、 gallcJrpa LJo(
8♂) # xyl−z−、mtx −/ 、 5up
l#@。 J−)(ジーン(Gone) 2 、りj(/り”)]
s枯草菌MY//J(1euB/ 、 arg/j
、 thrj 、 realm 。 自賛)〔ジーン(G@ng)乙Oj/I/(/り10)
〕等を形質転換し、得られる形質転換体を培饗すること
によって、本発明のシャトルベクターに組込んだ目的の
構造遺伝子を発現させることができる。 (発明の効果) 本発明のシャトルベクターは、大isおよび#1草薗の
^ずれにおいても良好にa裂、更には、発現する。 (実施例) 以下に実施例を挙げて更に具体的に本発明を説明するが
、本発明はその要旨を越えない@L以下の実施例によっ
て限定されるものではない。 なお、以下の実施例における操作は、特に記載する場合
を除き次の方法により念。 〔■〕〔制限酵素によるDIムの切断と回収コ制限酵素
による切断用緩衝液は、下記のものを用い九。また切断
条件は、一単位/μg])Mムの制限酵素を用い、37
℃、40分間処理する。 次いで、Tl1i緩衝液(10mMのトリス塩@l p
Hr、0及び/ mMのICDTムからなる)で飽和し
光フェノールで7回抽出し、エーテルでフェノールを除
き、−倍容のエタノールf加えて一一〇℃で30分間放
置した後、遠心分離してDNAを回収する。 (1)低塩濃度緩衝液 /6mMのトリス塩酸(pH7,4t)、10mMの硫
酸マグネシウム及び/mMのジチオスレイトールからな
る。kpn 1部位での切断はこれによった。 (2) 中塩濃度緩衝液 j OmMの1ia01.10mMのトリス塩酸(pH
7,a)、10mMの硫酸マグネシウム及び/mMの9
チオスレイトールからなる。 五a”1sAatl及びx1na曹 部位の切断はこれ
によった。 (3) 高塩濃度緩衝液 700 mMのMail、j OmMのトリス塩酸(p
li7.4t)及び10mMの硫al−fグネシウムか
らなる。Li!・Lじls K6oRI、Patl及び
BamHX 部位の切断はこれによった。 (4) 制限酵素ama I用緩衝液20 mMの”
3r %/ OmMのトリス塩酸(par、O)、10
mMの硫酸マグネシウム及び、/mMのジチオスレイト
ールからなる。 〔I〕〔大腸菌(m、凹) llB10/及び枯草菌(
Ji、!1ubt411g) Mx//JからのDlの
調製】口) を品詞製法(mxni prep法)〔ニ
エクレイツク アシツズ リサーチ(Mualeia
AalsR釦h)7巻、1113〜7513頁、(lり
??)〕大腸菌HB10/および枯草@ M工//λを
宿主とし、/dのLB−グロス〔iagのペプトン、J
lのイースト・エキス、!−57の1g+&’ l /
l−s pH’、’ s (薬剤耐性プラスミドの場
合は薬剤をふくむ)〕ヲ用いて一夜間培養し、遠心分離
して集菌した菌体を、100μmの溶液ム(70mMの
グルコース、10mMのIDτム、J j mMのトリ
ス塩酸(pli ?、0 )及びリゾチームコwII/
−からなる)に懸濁し、室温で30分間放置する。 次いで、氷水中で一200μmの溶液B(/Xの5pa
(ドデシル硫酸ナトリウム)を含む0.コ麗のNaOH
] f加えて約1分間振盪し溶菌し、DMAの変性を行
い、 iz。 alの3M酢酸ソーダ溶液□ll4t、r)を加え1時
間水冷後、遠心分離し、上清に冷エタノールを加え、−
20℃に冷却して遠心分離し、沈殿を集める。 沈殿を、溶液0(76mMのトリス塩酸及び0.7Mの
酢酸ソーダからなる)に溶解し、不溶物を除去後、冷エ
タノールを加え、沈殿するDMAを洗浄し、減圧下乾燥
し一20℃で保存する。 (2)大量調製法 100−のXJB−プロス(薬剤耐性プラスミドの場合
は薬剤をふくむ)に大腸菌HB10/および枯草菌MI
//Jを植菌し、−夜間培養し、集菌後コーのBTXB
緩衝液(T]n!i緩衝液(/ 00 mM Trim
−!Iol(par)、 /M Mail、 / 0
0mMID丁A)に、Jjj%サッカロースを添加した
もの〕に懸濁し、ダ岬のリゾチームを添加して30分間
水冷中に放置する。次いで4を−の/ jig B D
B を含ム0.JM MaOII 0)faRk加え
て、1分間、振とうし、溶菌して、 DMAの変性を行
い、J−の3M酢酸ソーダ溶液()!I4t、/)を加
え、60分間水冷後、遠心分離し、上清に冷エタノール
を加え、−一〇℃に冷却し、遠心分離して、沈殿を集め
る。 沈殿1kJdTIMBに溶解し、jatの!q/IIg
リボヌクレアーゼを加え、37℃で30分間振とうした
後に、2.1 j pの塩化セシウムと4t0μtの!
μI/−の臭化エチジツムを添加する。得られた懸濁液
を 340.0OOXIで一夜間、超遠心分離し、プラスミ
ドに相当するバンドを注射器を用いて回収する。l−ブ
タノールで臭化エチジウムを抽出した後、200倍容0
θ、7×!!0〔67mMクエン酸ナトリウム (p”)%および/ j mM Mail ]と/mM
111)TAを含む溶液に対して一夜間透析したものを
使用する。 1 (TL[Aポリメラーゼによる平滑末端調製法
]粘着末端を持つDMAを30−のT4をDMAポリメ
ラーゼ用緩衝液(、(7mM)リス塩酸(1)Hr、r
)、4.7 mM Mg0l、、/ t、d mM硫
酸アンそ二9ム、10mM2−メルカプトエタノール、
イ、7aM EDTム、33μMjlA’rP−tlO
TP−40’rP−11TTPからなる)に溶解し、T
4をDMAポリメラーゼf10単位/#gDliA 加
え、37℃で30分間処理し、TIC緩衝液で飽和した
フェノールでDNAを抽出処理した後、エーテルでフェ
ノールを除き、冷エタノールを加え一一σ℃に冷却し、
遠心分離によシ、沈殿したDNAを回収する。 ■(T4をDMAリガーゼによる連結〕連結する一個の
I)MA断片は、7ムg//θμlになるように、連結
用緩衝液[d d mMのトリス塩a!1(pH7,7
)、4 m t m Mの塩化マグネシウム、10mM
のジチオスレイトールからなる。]に溶解し、4j”
Cでio分間処理した後、4t’Cで46μMのムTP
(アデノシントリ7オスフエート)を加え、更に’r4
をリガーゼ會、粘着末端の場合は0./単位/μg D
NA%また平滑末端の場合は7単位/jAgDMムにな
るように加えてダ℃で/r時間反応させた後、6l℃で
70分間処理する。 V(1) (大腸菌の形質転換(アドバンスト バク
チリアル ジエネテイックス(AlvancedBaa
terial Genetics) (/911)
:をにトスプリング ハーバ−ニューヨーク(Oold
sprang Mayor、New York ) ]
4−のLB−ブロスに、大腸菌1iB10/を植菌し、
−夜間培養して集菌し、0.3mlのJ OmM塩化カ
ルシツム溶液に懸濁し氷冷する。この菌液0・l−及び
0./−の0.7Mトリス塩ff1(pH7・コ)にD
lfAを溶解し、水冷後、77℃で一分間熱処理し、l
−のLB−プロスを加え32℃で一20分間培養する。 得られた薗懸濁液O・/dをアンビシリン4toμg/
sg、トリメトプリム100μg/−を含むLB寒天培
地で一夜間培養し、形質転換株を得る。 (2) 〔枯草菌の形質転換(ジャーナル オプパクテ
リオロジ−(Tournal of Baot@rlo
l−ogy)// 74t/(/り6/)】8pH1
ii16n の最小培地(へ11ン酸二カリウム、0.
t 3gリン酸−力す9ム、 0..2%硫硫酸アンモ
リ9ム0.7%クエン酸ナトリワム、o、oax硫酸マ
グネジツム、0.!Sグルコース)に0.0λ2カザ電
ノ酸及び、!0μs/dL hリプトファンを添加し
た培地λdを用いて対数増殖期終了後約7時間培養し、
更にとの悪濁液t” 8pitLgen の最小培地に
O1θ/Xカザ建ノ酸!μg/d−一トリプトファンを
添加した培地で70培に薄め、培養を続ける。通常20
分培養で;ンビテント状態になシ、この細胞を用いて形
質転換を行った。すなわちこの菌液0.1−にDliA
溶液o、i rat vk加より ”℃で1時間振とり
後、LB−ブロスλ−を添加し、更にJり℃で7時間培
養する。得られた薗懸濁液をトリメトプリム、1′μg
/−を含むLB寒天培地で37℃、−夜間培養して形質
転換株を得る。 ■ 【合成りNAリンカ−のリン酸化】DNAの化学合
成はアプライド バイオシステム(ムppHel Bi
oaystsm )社のモデル(Moael)!101
J v5ム ディーエヌーエー シンセサイザー(
Qolmn DNA synthesiger)を用い
て、ホスファイト法による同相合成によって合成した。 この合成りMAは、末端にリン酸基が付いていないので
、下記方法によ、9T4tキナーゼでリン酸化を行った
。 jnmolの合成りNAリンカ−を、(i(/ n1の
/<7!IIM)リス塩酸CpHり、7)及び/JmM
の塩化マグネシウムに溶解し、40℃テ10mMの一一
メルカブトエタノールを加えた後、3.2℃で一〇mW
iのATPを加え、更に10単位のT4を中ナーゼを添
加して32℃でJ。 分間処理した後、−20℃で保存する。 ■ 〔合成りMA!Jンカーの平滑末端への連結〕平滑
末端のDIム断片(/、J p mo1末端)と上記■
でリン酸化した合成り[1ンカー(/ 00 pmo1
末端)を連結用緩衝液[ddmMのトリス塩酸(pl!
7.7)、4・4mM の塩化マグネシウム、10mM
のジチオスレイトール−からなる]に溶解し、l単位の
Tダリガーゼを加え、グ℃で/r時間反応後、Tl@衝
液で飽和したフェノールでDlllAを抽出し、エーテ
ルでフェノールを除去後、エタノール沈廠でDNAを回
収する。 ■ 〔プラスミドDIJAのバクチリアルアルカリフォ
スファターゼ(BAP)処理 プラスミドDNAの自己連結を阻止するため、プラスミ
ドDNAの制限酵素部位とDIム断片との連結に先だっ
て、プラスミドDNA(/ Opmo1!末端)をコo
o μxのBAP緩衝液[/θmMのトリス塩s<p
mr−の及びθ、ハ1の!IDTムからなる]に溶解し
、/θO単位のBAアを加え、4℃℃で7時間反応後、
TI緩衝液で飽和したフェノールで抽出兜理し、エーテ
ルでフェノールを除去し、エタノ−、ル沈殿によシブラ
スミドD11Aを回収する。 ■ 〔アクリルアミトグルからのDMAの抽出〕ゲルは
縦/7.、横/7cm、厚さlaIの大きさでアクリル
アイドの濃度が4t3のものを用いる。泳動終了後−2
#g/−の臭化エチジクムで一〇分染色し、紫外線ラン
プを用いて、必要なバンドを滅菌したナイフで切シ出す
。 シリコーンで被膜し、滅菌したガラス棒で細かくすシつ
ぶす。ゲル溶出液(toθmM酢酸アンモニワム、10
mM酢酸マグネシウム、/ mMI!DTA、 0./
9g BDB ) 4tO6g加えて、32℃で一夜
間振とうした後、遠心分離し、上清をTI緩衝液で飽和
したフェノールでDMAを抽出し、エーテルで7エノー
ル管除去後、エタノール沈殿でDNAを回収する。 X (/−ラクタマーゼ活性の測定法]β−ラクタマ
ーゼの活性測定はヨク素比色法を適用し九C蛋白質、核
酸、酵素−j、 j?/(/り7♂)〕。培養上清を0
.7Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0)で希釈し
、酵素試料とする。 中試験管にO・7Mリン酸ナナトリ9ム緩偏液 pH7
,0) 、2.7 m、酵素試料O1!―を加え30℃
で5分間加温する。 基質濃度コη/−のベンジルペニシリンカリクム塩(明
治S茶)を含むθ、!―のリン酸緩衝液を加えよく混合
し適尚時間(−〜60分)30℃でインキエベートする
。ヨウ素試液(!−中fcaワ素分子X、 を4tO
ano1含む。)j−を反応液に加え、よく混合し酵素
反応を停止する。 ヨウ素試液は以下のよりに調製する。ヨウ素保存液(1
!+9素カリウム1oO1′を蒸留水70−に溶解しこ
れにヨウ素−0,3J ?+−加え、蒸留水を加えて総
量!0011dとしたもの。)を酢酸緩衝液(無水酢酸
ナトリクムtolを蒸留水約!00−に溶解し、氷酢酸
を加えpH41,0に調整後蒸留水を加えて−2とする
)で−4倍に希釈したものを使用する。 室温で70分間放置後クりット光電光度計で吸光度(I
C1ett; unit)k測定する。得られた吸光度
をKu(サンプル)とする。この時の使用波長は、j
410 nmを用いる。 ブランクムは、WIツ素試液!wt、OJMリン酸緩衝
液J−1蒸留水O0!−を加え直ちに吸光度を測定しI
Cu(ブランクA)とする。 ブランクBは、酵素試薬を:I17素試液添加後に加え
る以外は同様な操作で吸光度を測定しKu(ブランクB
)とする。 酵素試料液のβ−ラクタマーゼ活性(unit/−)は
下の式から計算する。 FW4t、!7.T=+反応時間C+)、vwrm素試
料液量(−) / unitは基質/AI!!101の
β−ラクタム環を1分間、30℃で加水分解する酵素活
性を示す。 累 〔β−ガラクトシダーゼ活性の測定(ジャーナル
オブ バクテリオロジ−(J、 Bagteriol乙
乙l、コθ(/りを−)〕 培養液!Il1gt分取し遠心分離によシ集菌する。集
画時の濁度を波長4 o o nmで測定しておく(ム
400)。その細胞沈殿物K j、j dの2−緩衝f
i(40mMリン酸第二ナトリウム、4tOmM リン
酸第−ナトリウム、10rnM塩化カリウム、1mM硫
酸硫酸マグネシムタム OmMメルカプトメタノール、
/ mM P1aB’IPpH7,のに懸濁する。これ
に3滴のトルエンを加え直ちに70秒間かくはんし細胞
膜を粉砕して基質が細胞質内に拡散できるようにする。 その後32℃で4tO分間保温しトルエンを揮発させる
。この液に2−緩衝液(p!!7.0を加え適当に希釈
し酵素反応試料とする。 この試料1・1IIA1ヲ中試験管に入れ、J?”Cで
!分間加温する。これに基質液(4tWIf/Ntの濃
度になるよ5 jc O,/ Mリン酸ナトリウム緩衝
液で0−ニトロフェニル−β−D−ガラクトシダーゼを
溶層したもの)を0.6−加え一ガラクトシダーゼが基
質に作用し試料が黄色に発色してから/M炭酸ナトリウ
ムをo、rこの反応層を2分間遠心分離し上清く対して
吸光度を測定する。この時の波長は4t20mm ’に
用いる。 酵素試料液のβ−ガラクトシダーゼ活性(Mzll・r
unlt)は下の式から算出する。 t:反応時間粉) (ts−を)V :反応に使用した培養液量(d)a :希釈度 ■ 〔部位特異的変異誘起(バイオテクノロジー (B
lotaahrology)J、tit、/1ra))
プラスミドDNAを薬剤耐性を獲得するのに必要な領域
の中に認識部位の存在する制限酵素で消化しアルカリ7
オスフアターゼ処理しておく。得られるDMAを断片l
とする。 一方部位特異的変異を行ないたい領域を含む断片を取シ
のぞ(為に同じプラスミドl)Mムをその領域tはさむ
適当な二ケ所の制限酵素認識部位で切断し、アクリルア
ギトグル電気泳動によシグルからその領域を含まない。 太き一方の断片を抽出精製する。 得られるDNAを断片lとする。 更に部位特異的変異をほどこした配列を含む数十塩基配
列から成るオリゴヌクレオチド! 1化学合成によ)作成し、TμDMAキナーゼによ)末
端tリン酸化したものを#4裂する。 等量(0,Jttg)の断片11断片■及びその100
倍からj00倍相当の過剰な合成オリゴヌクレオチドを
含む混合液(!×ポリメラーゼーリガーゼ緩衝液〔!θ
θmM塩化ナトリヮム、JJ、jmM)リス塩酸(pl
!7.7)gtOmMaIl化マグネシクム、1mMβ
−メルカプトエタノール】/コμmを含み、蒸留水で最
終容量sa、rμmにする。)t″詞製る。 この混合液を100℃の湯浴で3分間保温する。辷れに
よ)混合液中に含まれる断片I及び断片厘の相補鎖が分
離して一本鎖となる。 変性を生じ九混合液をただちに30℃で3゜分間保温し
更にダ℃でJθ分間保温後氷の上に移行する。 との徐冷の過程で一本鎖に浸った断片l及び断片国が再
生しそれぞれ元の二本鎖に戻っ虎もの、新しく一本鎖断
片1と一本鎖断片1によシ開環屋二本鎖を形成したもの
(断片璽)を含む混合物を形成する。 この混合液/1.4μλを採取しこれに2・1mMのダ
種のジオ中ジヌクレオチド基質液((INTP) <t
、04m、//7mM ATP 4< 11Kg%D
MAポリメラーゼエ大フラグメント(クレノー7晩保温
する。この灰石によ)断片響の開#、ffiDMAに合
成オリゴヌクレオチドがプライマーとして働き、DNA
ポリメラーゼlえフラグメント(クレノー7ラグメント
)が変異したい領域をうめあわせることによシ閉環温D
NAを形成する。これを用いて大IkW1を形質転換し
、上記の部位特興的変A紛起lによシ新しく導入された
制限酵素部位金持つプラスミド全スクリーニングしてく
る。 更にもう一度とのプラスミドを用いて大腸菌への形質転
換を行ない同様の方法を繰返虜し変異プラスミドを精製
する。 実施例1 【枯草百−大腸薗シャトルベクターpMBL
Iの作成(第2図参照)】 トリメトプリム耐性遺伝子を保持した枯草菌プラスミド
pro t 2μIiをPst lで切断しτダリガ
ーゼで連結した。得られた組換えプラスミドを用いて活
写@MZ//λ株(y6(H]IfQ” 、シミムra
rg/j−tbrj−rM−mM−)(Gone、/d
、/J/。 (/り♂O)アグリカルチエラル バイオロジカル ケ
ミストリー: (A@rtsB1o1.aham、)
jo、コr4tt(/デr≦))をトリメトプリム耐性
に形質転換し、形質転換株よシ、!l1nl II切断
部位を7ケ所のみ保持した小型化プラスミドpNQAO
/(4t・/kt+)を得た。このプラスミドpNOj
(7//μgをAa′r、1 で消化し、バクチリアル
アルカリフォスファターゼ(BAP)で3′末端のリン
酸を除去し、この断片と、大腸菌のプラスミドpBRj
λコ/μfI(コールド スフリング バー/(−シン
ポジウム((101(18pring Haroor
Symposium)シり首ムポリメラーゼで平滑末端
化し、更にpvu l消化して得られる大腸菌の複製必
須領域とアンビシリン耐性遺伝子を含む一、J k)の
断片とをT(<リガーゼを用いて連結した。得られた組
換えプラスミドを用いて大腸菌HB10/(F−、ha
d BAD 、 rB−、mB−、reoAB、 ar
a−/@ 。 proAJ 、 l!LOY/、 galIcJ、 r
spT、+、27(am’)、 !71−j@ユ駐、/
、μ究Eダ私5)(ジーン(Gen・)ミ テ!(lり
72))をアンビシリン及びトリメトプリム耐性に形質
転換し形質転換株よシブラスきドpNB?也4.J k
b)を得た。 更にこの組換えプラスミドpMB9 /μgt、]1i
aoRl及びxtna鳳で消化し、バクテリアアルカリ
ホフ7アターゼ(BAP)で処理し、pr。 lりのマルチクローニング部位の100R1−HLnd
■断片L−/(jコ1)Xl) (ジー7 (Gang
) J j10!−//W(/り/7)、第μ図参照)
を押入し大腸菌HB10/ を形質転換し形質転換株よ
〕プラスミドpM!II、/(ム事kb)を得九。pM
BL /は大腸菌、枯草菌の複製起点を含む複製に必須
な領域及びトリメトプリム、アンビシリン耐性遺伝子を
保持してお〕表7に示したような効率で、大腸菌ではト
リメトプリム耐性及びアンビシリン耐性に、枯草菌では
、トリメトプリム耐性に形質転換できる。又、pMBX
a/はマルチクローニング部位中の1aORI、$1鰭
1.肪1.具吸I。 !mal 、Bam1il *!bal 、gall
、8phl 、l1ind鳳 は唯一の切断部位でTo
シ、目的遺伝子のクローニングに利用できる。 実施例−〔直接発現型訃よび分泌型のシャトルベクター
の作成(第3図参照)〕 pNBL /を利用して、トリメトプリム耐性遺伝子の
下流に、翻訳の開始に必須なリボソーム結合部位(8D
領域)と読み出しのムTGコドン又はムTGコドンにひ
きつづいてシグナルペプチド領域を有し、さらにその下
流に適当な制限酵素部位及び大腸菌リボプロティンのタ
ーミネータ−(lppj’) k導入したトリメトプリ
ム耐性遺伝子のプロモーターを用いるポリミストロン状
遺伝子構造を有する発現ベクターを作製した。 ’!fpXM璽ムI(エキスペリメンタル マニビュレ
ーシ目ン オブ ジーン エキスプレッション(” E
xperimental Manipu:LawヱOn
Of Grana XXp−reaalon
’ )、p、λj(/ツ1り、アカデミツク プレス(
Aaademia press)M、Ym ; Ifi
MBoジャーナル(Journal) J −ダ32
(/り/4t);バイオテクノロジー(Bioteoh
noxogy)J、J’/ (/9♂4t))tagを
五と1で切断し、T4tDIムポリメラーゼ処理t’行
tn、更にHlnl l 消化して、アクリルアきトグ
ル電気泳動後、ゲルから1ppのターミネータ−(lp
pj’)を含む2θθ塩基対のDMA断片を精製し・l
l1nL I及びPvu lで消化し、さらにアルカリ
ホスファターゼ処理したプラスミドpBR322にT4
tリガーゼを用いて連結した。得られた組換えプラスミ
ドで大腸菌HB10/をアンビシリン耐性に形質転換し
、形質転換株よシpLp ] (j・/kb)を得た。 このpLpl /μIをBamBX消化し、 Tl(
DNムポリメラーゼ処理後、T4tI)11リカー4’
テ再連結し、大腸11i HB10/の形質転換を行い
、1ppターξネーター(1ppJ’)中(7)43a
mH工切断部位を除去したプラスミドpLp IIを得
た。pLp lをn1na扉及びSca lで消化し、
1ppのターミネータ−(1m)E)j#)を含むx4
toO塩基対のDMA断片をアクリルアミドグルよル精
刺した。 同様にシャトルベクターpMBL/もHlna l及び
BQa lで消化し、5too塩基対のDNA断片を精
製した。この両断片をT4tDMA!Jガーゼで連結後
大腸薗HB10/fアンビシリン及びトリメトプリム耐
性に形質転換し、形質転換株からpNBLjのマルチク
ローニング部位のH1rldl切断部位の下流に1pp
のターミネータ−(lppjつの挿入されたプラスミド
pNBL−2(に・Okり )が得られた。 更に、このプラスミドpMBLJ /μgを10oR
1及びHlndjで消化し、マルチクローニング部位を
除去してこの部位にそれぞれ第ダ図に示し光合成りNム
のl!aoR1−HLn6鳳断片L−J(Jrbp)又
は断片L−4t(/J7bp)を74t1)Mムリガー
ゼで連結した。 得られた組換えプラスミドで大腸菌HB10/を形質転
換し、アンビシリン及びトリメトプリム耐性株よシそれ
ぞれプラスミドpNBLJ(40kb)及びpNBL4
t(を2kb )が得られた。すなわち、pNBLjは
トリメトプリム耐性遺伝子の下流にある!!!goJ[
部位の直後に枯草菌の翻訳の開始に必須なリボソーム結
合部位(13D配列−この配列は大腸菌でも機能する)
(ジャーナルオブ バイオロジカル ケミストリー(J
ournal ofBiologioal Chem
istry)27t 、//コr3(/り11 ))と
読みだしのメチオニンコドンi’rG’l有しておフ、
更にその前後にBgljl*JCpzJ、anal 5
H1na■の切断部位があり、H1ndl切断部位用し
て目的遺伝子をムTGコドンとの読み取)枠を合わせて
連結すれば、上記のトリメトプリム耐性遺伝子のプロモ
ーターから転写が開始されてポリミストロン状でm R
Mムが合成され、合成りMAL−jのリボソーム結合部
位にリボソームが結合し、読みだしのムTGからタンパ
ク合成が開始される。とシわけpMBL[t”Kpnl
で消化し、T4tDIムポリメラーゼ処理して、第2ア
ミノ酸コドンからはじまる目的タンパク質の構造遺伝子
を連結すると、読み出しのメチオニンのみが付加された
形で目的タンパク質が合成される。 このpMBLj を用いれば枯草菌及び大腸菌の両宿主
において目的タンパク質を、細胞内に生産させることが
可能である。 一方、pWBL4tはトリメトプリム耐性遺伝子下流の
1cQR1切断部位の直後にリボソーム結合部位、37
個のアミノ酸からなるパシラス・ミ アミロリキファシエンスのα−アIラーゼのシグナルペ
プチド領域及びBam1!1.8all。 Psil及びatna@部位、さらに1ppのターミネ
ータ−(lpj’)が存在している。 従って、上記の制限酵素切断部位を利用してシグナルペ
プチド領域に読み取シ粋をあわせて目的遺伝子を結合す
れば、目的タンパク質を枯草菌では培地中に、大腸菌で
はべりプラズム領域へ分泌させることができる。 更にp N B L 4tを利用しα−アミラーゼシグ
ナルペプチド領域の直後に余分なアミノ酸配列を介さず
直接第2アミノW1コドンからはじまる目的タンパクの
構造遺伝子を導入できるように直接発現型に改良した分
泌可能な発現ベクターpNBLjを作成した。このベク
ターはα−アミラーゼシグナルペプチドの切断部位と推
定される31番目の五laコドンの直後に(? EI
B B、レター(Lett、)JOθ、/r(/9♂6
))部位特異的変興手法を利用してKpn 1部位を導
入したものである。 まず、 pmiBL% /μgi8calで消化しアル
カリホスファターゼ処atし友ものを得これを断片1と
した。 又%pNsr、r4titsg をHtna*及びMO
ORIで消化しそのt、i Kl)pの大きい方の断片
をアクリルアミドゲルから抽出精製し、これを断片層と
した。 第3図に示した化学合成りMA断片V (4t7Φ)j
Opmol kリン酸化した後、これと断片1%断片
■それぞれ0.3μyr混合し、100℃から徐冷した
。この操作によル断片lと断片■で各々相補鎖分離が生
じ更にこれらの一本鎖になった断片lと断片nから新し
く二本鎖となった断片層が得られた。 DNAポリメラーゼ工大7ラグメント(クレノーフラグ
メント)を作用させ断片1のB6oR]からntnal
の/34を塩基対の間隔を片鎖を部屋にDNA断片Vを
プライマーとして伸長反応を行なわせ、T4tDMムリ
ガーゼにより連結した。 これを用いて大腸菌JIB10/fアンビシリン及びト
リメトプリム耐性に形質転換し形質転換株よj)Kpn
lの切断部位を保有するプラスミドpNBLj(6−コ
kb)を得虎。p N B L jはpMBLグと同様
に枯草菌の翻訳の開始に必須なリボソーム結合部位と3
/個のアきノ酸から成るバシルス・アミロリ中ファシェ
ンスのα−テア2ラーゼシグナル領域を持ち、更にその
下流に新しくKpnl、BamHl、8a11.Pat
;l及びatna 璽の切断部位が存在している(第Z
図L−1参照)。 従って、Kpnlで消化し、T@DMAポリメラーゼ処
理して第2アミノ酸コドンからはじまる目的タンパク質
の構造遺伝子を連結すると合成されるタンパク質は、3
77番目シグナルペプチド切断部位の直後に目的タンパ
ク質が連結された形になっているのでシグナルペプチド
を利用して分泌され、しかも余分のアミノ酸が付加して
いない形で菌体外生産が期待できる。 実施例J [pHBL41を用い九β−ラクタマーゼ
の枯草菌での発現及び分泌(第5 図参照)] 大腸菌由来のβ−ラクタマーゼを分易生産させるなめに
β−ラクタマーゼ遺伝子を保有した分泌ベクターpNL
<t/l−以下のように作製し九。 シャトルベクターpNBL4tのα−ア建クラーゼペプ
チド領域直後のBamR1切断部位に読みとシ枠が合う
ようにβ−ラクタマーゼ遺伝子を導入した。化学合成ペ
プチドL4tを持つp &i B Xa 4’/μgを
シーIIl消化しT4tDNAポリメラーゼによシ平清
末端化し、さらにアルカリホスファターゼ処理したもの
に、β−ラクタマーゼ遺伝子を保持しているpKTH7
4t(ジャーナル オプバイオクミストリ−(J、 B
ioahem、) 9 ! 、 17(/り♂4t))
zμ、9’1j−Riユd■で切断しTダD1iAポリ
メラーゼによシ平滑末端化した14too塩基対のβ−
ラクタマーゼ遺伝子を含む断片をT4tD?17LIJ
ガーゼを用いて連結した。得られた組換えプラスミドを
用−て大腸菌HB10/をトリメトプリム及びアンビシ
リン耐性に形質転換し、形質転換株よシp’NL4t/
(り、≦kb)を得九。 さらにこの組み換え体プラスミド金大腸菌HB10/か
ら単離精製し、枯草菌Mx//−をトリメトプリム耐性
に形質転換した。このpNL4t/は、トリメトプリム
耐性遺伝子の下流にsn配列とα−アミラーゼ由来のシ
グナルペプチド領域及び大Mi菌由来のβ−ラクタマー
ゼ構造遺伝子が読み取り枠を合わせて連結されている。 これによって上流にあるトリメトプリム耐性遺伝子のプ
ロ倚−ターから転写が開始さ九るとポリミストロン状遺
伝子構造を有するmRNkが合成される。化学合成しf
i8D配列f:認識して翻訳が開始されることによって
β−ラクタマーゼが合成できる。 更にこの翼末端側にシグナルペプチドを有するので培地
への分泌も期待できる。この為、pNL4t/を有する
枯草菌M工//2形質転換株をrJBブロースに/、1
2μ77/−のトリメトプリムを含む培地で液体培養し
、経時的に培養液を分取しその上清を用いて、β−ラク
タマーゼの活性を測定した。第3図に示すように、コン
トロールであるpMBL41の活性はほとんどないのに
対し、 pNL4t/の場合は、約1時間培饗後に最高 i値7・7 unlt; /wik示した。その後活性
が低下しているが、これは菌体外に分泌されたβ−ラク
タマーゼがプロテアーゼの作用によ〕活性が低下したと
考えられる。 実施例ダ (pNBLJ を用いたβ−ガラクトシダー
ゼの枯草菌および大腸菌での発現 (第7図参照)〕 大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼを菌体内生産させる
ためにβ−ガラクトシダーゼ遺伝子を保有した発現ベク
ターPMZJ/を以下のように作製シた。シャトルベク
ターpMBLJの読みだしATGの直後のKpn l切
断部位に読みとシ枠が合うようにβ−ガラクトシダーゼ
遺伝子を導入した。 β−ガラクトシダーゼ構造遺伝子を保持しているp8に
10Δ≦(ジャーナル オブ バクテリオロジ−(Jo
umalof JiaOtePi010g7) / 4
44/p−2o−−2t<iり/4))/#llをBa
1l で切断し、pvorマルチクローニング部位の
1cOR1からgin(L璽の断片の両端をT4tDN
Aポリメラーゼで平滑末端化したものを、T4tDMム
リガーゼを用いて挿入し、大腸菌HB10/ を形質転
換し形質転換株よ〕プラスミドp8KM/(乙、λ)を
得た。 このプラスミドは、!cojtl、シ11及び初2旧切
断によってβ−ガラクトシダーゼ遺伝子を含む断片を得
ることが可能である。 pjiICM/(d、J)をBhmHiで消化しT:4
tDMAポリメラーゼで平滑末端化しβ−ガラクトシダ
ーゼ遺伝子を含むJJOO塩基対のDMA断片をアクリ
ルアミドゲルよシ精製した。 一方、pMBL JをICpn l消化しT4tDMム
ポリメラーゼで平滑末端化しなものとDMA断片をτ4
tDNムリガーゼで連結しβ−ガラクトシダーゼ遺伝子
欠損変異大腸菌M O/ 06 / (rz−mz”□
2 □ Bup6.araD/JP、Δ(ara 1eu)?
Jrr7 ΔlLaX7#galU galK s
trム)(ジャーナル オプ モレキュラー バイオロ
ジー(J、 Mo1. B111) / 31 、 /
7ター207(Iりro))をアンビシリン及びトリメ
トプリム耐性に形質転換し形質転換株よ〕プラスミドp
NZJ/f得た。さらにこの組み換え体プラスミドを大
腸菌MQ101s/から単離精製し、これを枯草菌V工
l/コをトリメトプリム耐性に形質転換しな。このpN
ZJ/はトリメトプリム耐性遺伝子の下流に8D配列と
読みだしムTGコドン及び大腸菌由来のβ−ガラクトシ
ダーゼ構造遺伝子が読みとシ枠を合わせて連結されてい
る。 この日り配列は、大腸菌でも機能するので両宿主中にお
いて、β−ガラクトシダーゼを産生ずることができる。 これをβ−ガラクトシダーゼの活性を指標に調べた。p
HB Xs J及びpMZJ/を有する大腸菌MO1
04/又は枯草菌MX//−形質転換株″fr:XJB
−ブロースに100μl/−のトリメトプリム、ダOμ
m1/−のアンビシリン又は/、01177/1111
のトリメトプリムを含む培地でそれぞれ液体培養し/コ
時間、/1時間後に培養液IO−を採取し集菌した菌体
を対象に活性を測定した。 表2に示すように大腸@MOIO≦7においてはpMB
LJがほとんど活性を示さないのに対し、pNZj/は
高い活性を有しl一時間及び/r時間後も同様な活性値
を示し活性が維持されていた。 一方、枯草菌MXI/コにおいても表−に示すように同
様の傾向がみられ、活性が認められた。 この結果から枯草菌、大腸直両宿主においてβ−ガラク
トシダーゼが細胞内に産生されることが確認できた。 表λ
第7図は、プラスミドpKTJコの概略図を表わす。図
中、0riBijpTL/コ由来の枯草菌の複製開始必
須領域を表わし、0riIlfはpBRl−2由来の大
腸菌の複製開始必須領域を表わし、ム、B、0は夫々大
腸菌トリプトファン合成酵素遺伝子群tl”p A、
B、 Oを表わす。 第2図、3図、3図、7図は、夫々、実施例/、λ、3
、タ の本発明のシャトル発現ベクターの作製工程の概
略図である。 第ダ図は、夫々実施例/、Jで使用し′f!−L−/、
J、 4t、 j 部分の塩基配列を示す図である。 第1図は、β−ラクタマーゼ遺伝子を保持する発現ベク
ターの経時的酵素活性曲線図である。 図中でムは、培養増殖を示す。
中、0riBijpTL/コ由来の枯草菌の複製開始必
須領域を表わし、0riIlfはpBRl−2由来の大
腸菌の複製開始必須領域を表わし、ム、B、0は夫々大
腸菌トリプトファン合成酵素遺伝子群tl”p A、
B、 Oを表わす。 第2図、3図、3図、7図は、夫々、実施例/、λ、3
、タ の本発明のシャトル発現ベクターの作製工程の概
略図である。 第ダ図は、夫々実施例/、Jで使用し′f!−L−/、
J、 4t、 j 部分の塩基配列を示す図である。 第1図は、β−ラクタマーゼ遺伝子を保持する発現ベク
ターの経時的酵素活性曲線図である。 図中でムは、培養増殖を示す。
Claims (8)
- (1)エシエリヒア・コリ(¥Escherichia
¥ ¥coli¥)のプラスミド及びバシラス・ナット
ー(¥Bacillus¥ ¥natto¥)のプラス
ミド由来の複製必須領域と、バシラス(¥Bacill
us¥)属菌のプラスミド由来のトリメトプリム耐性遺
伝子を有することを特徴とするシャトルベクター。 - (2)エシエリヒア・コリのプラスミド由来の薬剤耐性
遺伝子を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のシャトルベクター。 - (3)薬剤耐性遺伝子が、アンビシリン耐性遺伝子であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のシャト
ルベクター。 - (4)エシエリヒア・コリのプラスミドが、pBR32
2であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
シャトルベクター。 - (5)バシラス・ナットーのプラスミドが、pNC6で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシャ
トルベクター。 - (6)バシラス属菌のプラスミド由来のプロモーター領
域を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
シャトルベクター。 - (7)プロモーター領域の下流に、リボソーム結合部位
及び翻訳開始コドンを含むことを特徴とする特許請求の
範囲第6項記載のシャトルベクター。 - (8)翻訳開始コドンの下流に、シグナルペプチドをコ
ードする遺伝子を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第7項記載のシャトルベクター。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62032739A JPS63198986A (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | シヤトルベクタ− |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62032739A JPS63198986A (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | シヤトルベクタ− |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63198986A true JPS63198986A (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=12367203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62032739A Pending JPS63198986A (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | シヤトルベクタ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63198986A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002064800A1 (fr) * | 2001-02-14 | 2002-08-22 | Higeta Shoyu Co., Ltd. | Vecteur plasmide navette entre escherichia coli et brevibacillus |
-
1987
- 1987-02-16 JP JP62032739A patent/JPS63198986A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002064800A1 (fr) * | 2001-02-14 | 2002-08-22 | Higeta Shoyu Co., Ltd. | Vecteur plasmide navette entre escherichia coli et brevibacillus |
US7332331B2 (en) | 2001-02-14 | 2008-02-19 | Higeta Shoyu Co., Ltd. | Plasmid shuttle vector between Escherichia coli and Brevibacillus |
KR100857748B1 (ko) * | 2001-02-14 | 2008-09-09 | 히게따 쇼유 가부시키가이샤 | 대장균과 브레비바실러스 속 세균 간의 플라스미드 셔틀 벡터 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0625202B1 (fr) | Serum-albumine humaine, preparation et utilisation | |
JPH0829091B2 (ja) | ハイブリッドpma配列の製造方法及び該方法に使用するベクター | |
San Francisco et al. | Identification of the membrane component of the anion pump encoded by the arsenical resistance operon of R‐factor R773 | |
JPS61108391A (ja) | 機能遺伝子の分離法、同遺伝子を含むdna断片及びその製法、組換プラスミド及び同プラスミドによる酵母の形質転換法並びに同発現法 | |
JPH02177889A (ja) | E.Coliからの異種蛋白質の排泄 | |
JPS61158793A (ja) | ヒト・リゾチ−ムの合成遺伝子 | |
JPS5869897A (ja) | Dna遺伝子 | |
JPS63198986A (ja) | シヤトルベクタ− | |
JPH03503716A (ja) | バチルス・スリンギエンシス亜種イスラエレンシスからの新しい毒素をエンコードするdna断片 | |
JPH04502615A (ja) | 組換え魚類ホルモン蛋白質 | |
KR940004543B1 (ko) | 이.콜라이의 trp 발현 시스템을 갖는 벡터를 제조하는 방법 | |
JP2560214B2 (ja) | 分泌シグナルペプチドをコードするdna配列 | |
JP3302053B2 (ja) | オキセタノシン−aの産生に関与する遺伝子及びそれを含む組換dna | |
JPS62163691A (ja) | ヒト成長ホルモンの生産法 | |
JPH0256076B2 (ja) | ||
JPH0227988A (ja) | ヒトリゾチーム遺伝子の微生物内発現によるヒトリゾチームの大量生産方法 | |
JPS63309191A (ja) | プラスミドベクタ− | |
JPH05236968A (ja) | 植物関連バクテリアにおける植物病因関連タンパク質をコード化する遺伝子の発現 | |
JPH02227083A (ja) | 新規プラスミド | |
JPS63294788A (ja) | ベクタ−、遺伝子の検出方法及び蛋白質の発現方法 | |
JPS63219381A (ja) | 蛋白の発現と分泌に関与する領域を含むdna及び前記dna配列を有する発現・分泌ベクター | |
JPH03139283A (ja) | Dta遺伝子及びその利用法 | |
JPH0380087A (ja) | ポジティブセレクションベクターおよびそれを用いた組換え菌の選択方法 | |
JPS61212288A (ja) | 蛋白製造法 | |
JPH0783716B2 (ja) | アルカリプロテアーゼをコードする遺伝子系 |