JPS63273480A - 新規な発現系 - Google Patents

新規な発現系

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JPS63273480A
JPS63273480A JP63022134A JP2213488A JPS63273480A JP S63273480 A JPS63273480 A JP S63273480A JP 63022134 A JP63022134 A JP 63022134A JP 2213488 A JP2213488 A JP 2213488A JP S63273480 A JPS63273480 A JP S63273480A
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dna molecule
dna
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pli
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は遺伝子工学の分野に関し、そしてアスペルギル
ス・ニガー−仏扛肛紅■胆 紅■旦のペクチンリアーゼ
(pectin  1yase)  I  (PL I
 )をコードするDNA配列及び/又はそのプロモータ
ー、シグナル配列もしくはターミネータ−を含んで成る
新規なりNA分子を提供するものである。この新規なり
NA分子はアスペルギルス(Aspergillus)
におけるPLIの過剰生産(overproducti
on)のため、及び/又は糸状菌において外来遺伝子を
発現せしめるハイブリドベクターの造成のために有用で
ある。
(従来の技術〕 遺伝子工学技法において、原核性宿主及び真核性宿主の
ための多くのポリペプチド発現系がすでに知られている
が、これら既知の系を超える利点を有する新規な系の必
要性が常に存在する。
原核性のニジエリシャ・コリ(Escherichia
匹旦)宿主及び真核性酵母宿主、例えばサツカロミセス
・セレビシェ−(Saccharom ces  ce
revisiae)が非常に広範に使用されており、こ
れらのための多数の異る発現ハイブリドベクター、主と
してプラスミド、が開発されている。E、コリ(E、 
coli)宿主の欠点は、それらが、生成されたポリペ
プチドをグリコジル化することができないこと、及び分
泌を欠(ため外来性ペプチドが宿主細胞内に蓄積し、そ
してその後の増殖を阻害することである。
酵母宿主はグリコジル化を行うが、しかしながらE、コ
リと同様に酵母はポリペプチドを、非常に小さいものを
除き、栄養培地中に分泌しない。酵母はべりブラズム空
間にのみ分泌する。高等真核性宿主は哺乳類の癌細胞で
あり、これらはグリコジル化することができ、そして栄
養培地に分泌することができるが、しかしながらそれら
の培養は非常にゆるやかでありそして高価であり、そし
て目的とするポリペプチドと供に、該ポリペプチドから
除去することができない発癌性核酸が単離される危険が
存在する。
他の宿主の必要のため、糸状菌、例えばニューロスポラ
・クラフサ(取肛匹L■crassa)−、アスペルギ
ルス・ニドランス(As sr 1llus  n1d
ulans)及びアスペルギルス・ニガーn鉦肛■旦旦
 旦■Uも研究されている。これらの真菌はすでに広く
工業的目的のために使用されているが、しかしながら遺
伝子工学技術におけるそれらの応用は、主として適当な
形質転換系を欠くために遅れている。
サツカロミセス・セレビシェ−とは異り、糸状菌は外来
遺伝子及び表現型選択の導入のために使用され得るプラ
スミドを含有しない。しかしながら、選択マーカー遺伝
子を含有する外来プラスミドにより糸状菌を形質転換す
ることは可能である。糸状菌のために今まで記載された
すべてのベクターは酵母のベクターとは異なり自律複製
せず、真菌染色体に組み込まれる。これは非常に低い頻
度においてのみ起こる。他方、有利なことには、組込み
形質転換(integrative  transfo
rmation)は形質転換体を非選択条件下において
さえ有糸分裂的に非常に安定なものとする。百コピー以
上のコピーの安定な組み込みが報告されている。
記載されている糸状菌の最初のベクターは選択マーカー
としてニューロスポラ・クラフサのqa−2遺伝子を含
有していた。この遺伝子は異化性デヒドロキナーゼ酵素
をコードし、そしてN、クラッサ藷−肛且組)のaro
変異株の機能的補完のために使用され得る(Case、
M、E、+Scbweizer+M、+にushner
+s、R,+ 及びG11es、N、H,(I979)
Proc、Natl。
Acad、Sci、tlsA76.5259−5263
) 、 a r o変異株は、芳香族アミノ酸の補充が
なければ最少培地で増殖することができない。qa−’
lベクターによるN、クラフサの形質転換は染色体への
単一コピーのプラスミドの組込により起った。安定なa
ro”組込み体の30%が、細菌プラスミド配列になお
リンクしている組み込まれたqa−’l遺伝子を保持し
た(Case、M、E(I982)、Genetic 
Engineeringof  Microorgan
isms  for  Chemtcals(■ol1
Mnder、A、 lDeMoss+D、+Kapla
n、S、Konisky+J、Savage+D、及び
Wolfe、R,S、&i) 87−100頁、プレナ
ム〕。この観察が、非選択的DNA配列と選択配列との
同時形質転換を確実なものとした。
性サイクルを有しそしてそれ故に古典的な遺伝的操作に
かかりやすいアスペルギルス・ニドランスにおいては、
正負両方の選択系が同定されている。N、クラフサから
の異種性DNA又は同種性DNAを用いて、pyrG遺
伝子を含有するプラスミドによる形質転換によるA、ニ
ドランスpyrG−変異株の機能的補完が得られた(B
allance等、BBRC1122841983;T
i1burn等、Gene 26205,1983)。
他の系において、豆匹座又はと韮座における変異が適切
なプラスミドによる形質転換により機能的に補完された
(Yel ton等、PNAS81.1470.198
4 ;Yet ton等、Timberlake J、
Ce11.Biochea+、5upp1.9CI?3
.1985;Johnstone等、EMBOJ、1.
1307.1983) 。
優性陽性選択系はまたA、ニドランスから単離されたa
mds遺伝子を用いて開発された。この遺伝子はそれに
よって形質転換されたA、ニガーを、唯一の窒素源とし
てのアセタミド上で増殖できるようにする(Tilbu
rn等、Gene 26.205.1983;Wern
ars等、Curr、Qenet、 9,361.19
85;)[elly。
J、M、等、II!MBOJ、 4,475.1985
)。
N、クラフサ又はA、ニドランスに比べて、A、ニガー
ははるかに重要な生物である。この生物は、例えば食品
工業において使用するための酵素の工業的製造において
広範に使用されている。
A、ニガーはその分泌能力においてA、ニドランスと異
り、A、ニガーは種々の加水分解酵素、例えばグルコア
ミラーゼ、α−アミラーゼ、ペクチナーゼ、セルラーゼ
、β−グルカナーゼ、β−ガラクトシダーゼ、ナリンジ
ナーゼ、ペクチナーゼ、酸性プロテアーゼ及びリパーゼ
を分泌し、グルコアミラーゼ及びペクチナーゼ複合体が
最も重要なものである。
A、ニガーは既知の性サイクルを有しない。従って減数
分裂組換を介して変異を導入することができない。しか
しながら、古典的な変異及び選択法により、加水分解酵
素の分泌における広範な菌株改良が達成されている。
A1、ニガー酵素の遺伝子の内、グルコアミラーゼ(B
oel等、EMBOJ、  3.1581.1984)
並びにアルコール及びアルデヒドデヒドロゲナーゼ(W
O86106097)がそれらのプロモーター及びシグ
ナル配列を伴う形で特徴付けられており、そしてそれぞ
れA、ニドランス及びA、ニガーを用いる形質転換実験
において使用されている。
A、ニガーのための選択マーカーとして異種性amds
遺伝子(Kelly及びHynes、 EMBO3,4
,475゜1985) 、及び肛n遺伝子(Buxto
n等、Gene 37+207.1985;EP 18
4438;WO36106097)が知られており、こ
の両者はA、ニドランスから得られたものである。
A、ニガーは、ペクチン分解酵素の工業的生産のために
最も重要な生物である。ペクチンはα−1,4−グリコ
シド結合したD−ガラクチュロン酸ポリマーから成る高
分子量(20,000〜40.0OOD)のポリガラク
チュロニドであり、そして高等植物細胞の構成々分とし
て天然に存在し、これらは−次細胞壁及び中間ラメラ中
に主として見出されるセルロース分子に付着している。
最も豊富なペクチン源はレモン及びオレンジの外皮であ
り、これらは約30%のこのポリサンカライドを含有し
ている。ペクチン酵素は、α−1,4−グリコシド結合
の加水分解(ポリガラクチュロナーゼ)により又はペク
チン分子からのα−4,5不飽和ガラクチユロン酸残基
のトランスエレミネーション(transeleaei
nation) (異るペクチンリアーゼ類)により炭
水化物ポリマー基質を分解する。ペクチンリアーゼの組
織的な名称はペクチン・トランスエリミナーゼ(EC4
,2,2,10)である。
A、ニガーにおいて、ペクチン複合体の蛋白質は構成的
には発現されない、ペクチン又はその分解生成物を用い
る誘導条件下において、他の炭素源、例えばグルコース
又はシェークロースが制限されている場合に、A、ニガ
ーはPLIを包含する上記の酵素を発現する。表面培養
において、ペクチン酵素は外細胞壁と会合したままでい
る傾向がある。培地中での増加するペクチン及びcu!
+1度が完全な分泌を導く。
PLIのごときペクチナーゼは主として果汁の清澄のた
めに食品工業により使用される。
A、ニガーから2種類の異るペクチンリアーゼ、すなわ
ちPLI及upt、nが精製され、そしてF、B、A、
Van Houdenhoven(I)により部分的に
特徴付けられている。PLIはマンノースの4個の残基
を含有し、他方PLnはマンノース及びグルコースの2
個ずつの残基を有する。これらの酵素は異る分子量を有
する(PL I : 37.5kDSPLn : 36
kD)。
この発明の前の全体的又は部分的アミノ酸配列は知られ
ていない。
この発明は、蛋白質の対応する部分をコードするDNA
プローブの合成を可能にするペクチンリアーゼI(PL
I)の部分的構造決定に基いている。DNAプローブに
より、A、ニガーの遺伝子ライブラリーから、PLIを
コードするDNAを最終的にはそのプレー配列及びポス
ト−配列と一緒にスクリーニングしそして単離すること
が可能であった。
オ虜」B乞辻象 本発明の対象はペクチンリアーゼ発現系をコードする組
換DNA分子及びその誘導体、例えばPLIの構造遺伝
子及び対応する制御配列、例えばプロモーター、シグナ
ル及びターミネータ−配列、並びに対応するDNAを含
んで成るハイブリドベクター、例えば同種性又は異種性
ポリペプチドをコードするDNAを有するハイブリドベ
クタ−1該ベクターにより形質転換された宿主、特に糸
状菌、例えばアスペルギルス宿主、前記組換DNA分子
及び前記宿主の製造方法、並びに新規な発現系の調製の
ための前記組換DNA分子の使用に関する。他の対象は
、前記DNA及び前記宿主によるポリペプチドの製造で
ある。
ペクチンリアーゼ発現系はプロモーターをコードするD
NA配列、シグナル配列、構造遺伝子及びペクチンリア
ーゼ遺伝子のターミネータ−を含んで成る。
さらに詳しくは、本発明の1つの対象は、PLIのプロ
モーター、場合によってはこの蛋白質のシグナル配列、
及び場合によっては同じ遺伝子の適当なターミネータ−
1をコードするDNA配列を含んで成るバイブリド発現
ベクターの造成である。これらのバイブリド発現ベクタ
ーは、特定の蛋白質をコードする遺伝子の導入のため並
びに糸状菌、例えばアスペルギルス(As er 1l
lus) 、ペニシリウム(Penicillium)
及びセファロスポリウム孤肛匝皿且oriu紅の形質転
換のために使用される。異る2つのプラスミドによるA
、ニガーの形質転換を行うことができ、この場合プラス
ミドの一方は本発明の発現ベクターの群から選択され、
そして他方は特に造成された選択プラスミドであって、
これは糸状菌の変異株と関連して機能する。
この発明はまた、アスペルギルスの種におけるPLIの
過剰生産(overproduction)に関する。
本発明の種々の対象が以下の本発明の詳細な記載から一
層明らかになるであろう、97、さらに詳しくは、本発
明は式(I)(第4図)のDNA配列又はその誘導体を
含んで成る組換DNA分子に関する。
式(I)のDNA配列に関連して使用する場合、“誘導
体”なる語は、フランキング配列を伴う一層長い誘導体
、前記DNA配列の断片、変異体、特に天然に存在する
変異体、及び変性されたDNA配列を包含することが意
図される。
式(I)DNA分子の一層大きな誘導体は、A、ニガー
のゲノムから切り出すことができそして式(I)のDN
A配列を含んで成るもの、例えば、核酸の断片化、適当
な制限酵素、例えば」U3Aによる該断片の処理、適当
なベクター、例えばpUN121への連結、例えばE、
コリ(E、 colt)中でのクローニング、及び前記
と同じ制限酵素を用いる再度の切り出し、により得られ
たA、リガーのゲノムライブラリー中に見出し得るもの
である。
この様なf5誘導は例えば第1図に示されるプラスミド
pCG3B11の挿入部である。
式(I)のDNA配列の断片は、図面中に示される」)
↓I、Ec旦R1,H如dl[1,血3AI。
」LI 、CハI、N並1.A匹1.S虹■。
」亘I、S虹1 、 」LI 、  BれI、H匹RV
」紅II、A■I、X蝕1.Nl咀I、B■HI。
Xmn1 、  BamHI 、  Bs5HII等の
制限部位から選択される2個の制限部位間にわたる断片
である。
好ましい断片は、プロモーター配列、シグナル配列、P
LIの構造遺伝子、及び/又はターミネータ−配列を含
有する断片である。
式(I)のDNA配列の断片は、他のDNA分子への好
結果の連結をもたらすリンカ−を含有することができる
PLIプロモーター配列はヌクレオチド位置−1〜−6
88の間のD N A 領域に含有され、およそヌクレ
オチド−100と−146の間の配列が必須である。
プロモーター配列のためには、ヌクレオチド−120〜
−146にあるTATA^ボックスがRNA−ポリメラ
ーゼ認識部位として重要である。これらの断片に適当な
リンカ−を付加することができる。
A、ニガーのPLIのプロモーターは誘導的である。す
なわち、これに付加される構造遺伝子、例えばPLIを
コードする構造遺伝子又は任意の他の構造遺伝子は、培
地にペクチン又はペクチン分解生成物を添加することに
より誘導される。
シグナル配列はヌクレオチド1〜57の間に延びる。こ
のシグナル配列は好ましい配列であり、そしてこれを含
んで成るDNA分子は、例えば前記配列及び任意的な適
当なリンカ−を含有するDNA分子は好ましいDNA分
子である。
PLIの構造遺伝子はヌクレオチド58から始まり、そ
してヌクレオチド1366に延びる。式(I)から明ら
かなように、構造遺伝子は幾つかのイントロンを含有す
る。さらに、構造遺伝子は適当なリンカ−を含有するこ
とができる。
ターミネータ−はヌクレオチド1367の終止コドンT
AAから始まりそしてヌクレオチド1570まで又は2
029まで延び、特に該配列内の制限部位のい51.ず
れかまで延びるであろう。ターミネータ−断片は適当な
リンカ−を含有することができる。
前記断片に対する適当なリンカ−は、該断片が連結され
るべきDNAの制限部位に適合するDNA配列を有し、
又は制限部位を有する。
式(I)のDNA配列の断片はまた、より小さい断片か
ら成るもの、例えばプロモーターとシグナル又は構造配
列から成るもの、又はシグナル配列と構造遺伝子から成
るもの、イントロンを伴わない構造遺伝子等である。
式(I)のDNA配列の変異体は例えば天然変異体、例
えばヌクレオチドT、。がA、。により置き換えられて
おり、これによりバリンをコードするコドンGTGがグ
ルタミン酸をコード子るGAGに変化しているものであ
る。後者のアミノ酸は、A、ニガーの株から得られたペ
クチン分解酵素〔ウルトラチーム(Ultrazyn)
、ノボ・インダストリーズ、コペンハーゲン〕の混合物
から単独されたPLI中に存在する。この発明はまた、
同一の又は類似の疎水性プロフィールを有するシグナル
配列の天然又は合成変異体、例えば極性アミノ酸リジン
(K”)、チロシン(Yδ−)及びアルギニン(R[)
のコドンが類似の電価を有する他のアミノ酸のコドンに
より交換されており、そして疎水性アミノ酸アラニン(
A)、ロイシン(L)及びスレオニン(T)のコドンが
他の疎水性アミノ酸のコドンにより置き換えられている
ものを包含する0例えば、正に荷電したリジンのコドン
をアルギニンのコドンにより置き換えることができ、こ
の逆も可能であり、負に荷電したチロシンのコドンをグ
ルタミン酸又はアスパラギン酸のコドンにより、そして
/又は非極性で疎水性のアラニンのコドンをスレオニン
、プロリン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオ
ニン又はフェニルアラニンのコドンのいずれか1つによ
り置き換えることができる、等である。他の変異は“サ
イレント変異”であり、1個又は少数個、例えば30個
までのヌクレオチドが、1個又は複数個の他のヌクレオ
チドにより置き換えられており、この場合新たなコドン
が同じアミノ酸をコードしている。
縮重する(degenerated)式(I)のDNA
配列は、サイレント変異のように、限定されない数のヌ
クレオチドが、それらがコードしているアミノ酸配列を
変えることなく他のヌクレオチドにより置き換えられて
おり、遺伝子コードの意味内において変性されているも
のである。このような変性DNA配列はそれらの異る制
限部位のために有用−である。
式(I)のDNA配列又はその誘導体を含んで成る組換
DNA分子は特に組換ベクターであり、これはハイブリ
ドベクターとも呼ばれ、挿入部のごときDNA配列を含
有する。これらは宿主、例えば細菌、真菌又は動物細胞
におけるクローニングのために有用である。この様なハ
イブリドベクターは、遺伝子工学の分野において有用な
任意のベクターに由来するもの、例えばファージ、コス
ミド、プラスミド又は染色体DNA、例えばファージλ
の誘導体、例えばNM989. BamHI消化により
線状化されたM13mp8、細菌プラスミド、例えばp
BR322、pUM121  、 pUc18 、又は
酵母プラスミド、例えば酵母2μプラスミドに由来する
もの、あるいはさらに、アスペルギルス、例えばA、ニ
ガー由来の染色体DNA、例えばEP 184.438
により提供されるものである。
この発明のハイブリドベクターは、式(I)のDNA配
列又はその誘導体に加えて、制限部位、及び場合によっ
ては、DNA誘導体のタイプに由来して、発現制御配列
、例えばエンハンサ−配列、上流活性化部位、プロモー
ター配列及びシグナル配列、及び/又は対応して存在す
るA、ニガー由来配列とは異る構造遺伝子を含有する。
この様なエンハンサ−配列は、フイザルム・ポリセパル
ム(ハL肛叩o1 ce halum) (PCT/B
P 850027B)の染色体外リポゾームDNAに由
来することができ、あるいは酸性ホスファターゼP)1
05遺伝子からの上流活性化部位(BP出願番号阻86
111820.6)、あるいはPH05、trp+ P
H05−GAPDHバイブリド(EP出側番号階861
11820.6) 、あるいは類似のプロモーターであ
ることができる。
この発明のプロモーター、シグナル配列及び/又はター
ミネータ−配列に連結される構造遺伝子は、イントロン
を伴うか又は伴わないでPLIをコードする遺伝子のほ
かに、さらに、類似の他のペクチンリアーゼ遺伝子、並
びに種々のポリペプチド、例えば、特に高等真核生物、
特に哺乳類、例えば動物又は特にヒト由来のグリコジル
化されたポリペプチド、例えば、栄養物の製造のため及
び酵素化学反応を行うために使用し得る酵素類、あるい
はヒト及び動物の疾患の治療のため又はその予防のため
に有用であり且つ価値がある非酵素性ポリペプチド、例
えばホルモン、免疫調節性、抗−ウィルス性及び抗−腫
瘍性を有するポリペプチド、抗体、ウィルス抗原、ワク
チン、凝血因子、食品、等をコードする異種性構造遺伝
子である。
これらの異種性構造遺伝子の例として、例えば、インシ
ュリン、成長因子、例えば上皮成長因子、インシュリン
様成長因子、マスト細胞成長因子、神経成長因子又は形
質転換成長因子、成長ホルモン、例えばヒト又はウシの
成長ホルモン、インターロイキン、例えばインターロイ
キン−1又は−2、ヒトマクロファージ遊走阻止因子(
M I F)、インターフェロン、例えばヒトα−イン
ターフェロン、例エバインターフェロン−αA1−αB
1−αD又は−αF1β−インターフェロン、T−イン
ターフェロン又はバイブリドインターフェロン、例えば
αA−αD−又はαB−αD−バイブリドインターフェ
ロン、肝炎抗原ウィルス、例えば肝炎Bウィルス表面も
くしはコアー抗原又は肝炎Aウィルス抗原、プラスミノ
ーゲン活性化因子、例えば組織プラスミノーゲン活性化
因子又はウロキナーゼ、腫瘍壊死因子、ソマトスタチン
、レニン、β=エンドルフィン、免疫グロブリン、例え
ば免疫グロブリンD、E又はGの軽鎖及び/又は重鎖、
免疫グロブリン結合因子、例えば免疫グロブリンE結合
因子、カルシトニン、ヒトカルシト。
ニンー関連ペプチド、血液凝固因子、例えばファクター
IX又はVmc、ニグリン、例えばニグリンC1デスル
ファトヒルジン、例えばデスルファトヒルジン変異体H
VI 、 HV2又はPA、又はヒトスーパオキシド・
ジスムターゼをコードする遺伝子が挙げられる。好まし
い遺伝子は、ヒトα−インターフェロン又はバイブリド
インターフェロン、ヒト組織プラスミノーゲン活性化因
子(t−PA)、肝炎Bウィルス表面抗原(HBVsA
g)、インシュリン様成長因子1、ニグリンC1及びデ
スルファトヒルジン、例えば変異体HVIをコードする
遺伝子である。この発明のハイブリドベクターにおいて
、この発明のプロモーター及び/又はシグナル配列はポ
リペプチドコード領域に作用可能に(operably
)連結され、こうして該ポリペプチドの効果的な発現が
保証される。
この発明のDNA分子は、形質転換され、選択されそし
てクローン化される宿主に依存して選択マーカーを含有
することができる。マーカーの表現型発現により形質転
換体の選択を促進する任意のマーカーを用いることがで
きる。適当なマーカーは特に、抗生物質耐性、例えばテ
トラサイタリン又はアンピシリンに対する耐性を発現す
るマーカー、あるいは栄養要求性酵母株の場合には宿主
の傷害を補完する遺伝子である。対応する遺伝子は、例
えば抗生物質シクロヘキシミドに対する耐性を付与し、
あるいは栄養要求性酵母変異株において原栄養性、例え
ばura3 r 1eu2 、 j1鎧又は皿遺伝子を
提供する。さらに、形質転換されるべき宿主がマーカー
により発現される生成物について栄養要求性である場合
には自律複製セグメントと関連する構造遺伝子マーカー
として使用することが可能である。
特に重要なマーカー遺伝子は、A、ニガー宿主の傷害を
補完するマーカー遺伝子、例えば、A。
ニガー又はA、ニドランス由来のオルニチンカルバモイ
ルトランスフェラーゼをコードする」B遺伝子、あるい
はN、クラッテ(N、 crassa)の肛d遺伝子(
26)に相同なA、ニドランスDNA断片である。
この発明の好ましい具体例は、構造遺伝子、特に外来i
造遺伝子がこの発明のプロモーター及びシグナル配列に
連結されているハイブリドベクターである。この様な好
ましいハイブリドベクターは例えばpCG3B11. 
M13mp8−PL促■−血RI)BssHIf /B
E5.pUBI!5.pL)lK3.pLHL5 、及
びpLHLT7である(例及び図を参照のこと)。
式(I)のDNA及び断片を包含するその誘導体は類似
のDNA又はa+RNAについてDNA遺伝子バンク又
は細RNAをスクリーニングするために使用することが
できる。
DNA     の 鵞 ゛ この発明はまたペクチンリアーせ発現系をコードする組
換DNA分子又はその誘導体の製造方法に関し、この方
法は、ペクチンリアーゼ発現系をコードするDNA配列
を含有するDNA分子又はその誘導体により形質転換さ
れた宿主を培養し、そして目的とする組換DNA分子又
はその誘導体を単離するか、あるいはインビトロ合成に
より製造することを含んで成る。
宿主の培養は、形質転換体の負又は正の選択、すなわち
、非形質転換体すなわち目的とするDNA分子を欠(宿
主からの目的のDNA分子を選択マーカーと共に含有す
る宿主の選択を可能にするように、化合物が補完されて
いるか又は除去されている場合がある常用の栄養培地中
で行われる。
当業界において有用な任意の形質転換可能な宿主、例え
ば細菌、例えばE、コリ、真菌、例えばサツカロミセス
・セレビシェ−5又は特に糸状菌、例えばアスペルギル
ス、例えばA、ニドランス、A、オリゼー1j3−. 
肛uu) 、A、カルボナリウス1j3−. carb
onarius、A、アワモリQ、 awamori)
、及び特にA、ニガーを使用することができる。好まし
い宿主は、後でさらに記載するように」■A遺伝子を欠
いている新規な株であるA、ニガーAn8である。宿主
の形質転換は常法により行われる。
PL発現系をコードするDNA配列はこれらの系を含有
する糸状菌から、特にそのゲノムライブラリーから、又
はさらにdNAを介して得られる。
次に、PLI発現系の調製をさらに詳細に記載する。
例えば、A、ニガーの株、例えばN756株のゲノムD
NAを5au3A Iにより部分消化し、そして高分子
量DNA断片をE、コリプラスミドpUN121にクロ
ーン化することによりゲノムライブラリーを調製するこ
とができる。PLIを生産する他の任意のA、ニガーを
ゲノムライブラリー源として使用することができ、そし
て同様に、適当なベクターを断片の受容体として使用す
ることができる。
PLIをコードするDNAについてゲノムライブラリー
を好結果にスクリーニングする゛ため、この酵素又はそ
の部分の配列決定が必要であった。
A、ニガーのペクチン分解酵素の市販の混合物(ウルト
ラチーム、ノボ・インダストリーズ)からPLIを精製
゛し、そして配列決定した。成熟PLIのN−末端は 次の配列: Vl−G−V−Xi−G−Th−P−E−G−F−Aを
示し、そしてシアノゲンプロマイドによりPLIを開裂
させることにより得られたPLIの断片は次のN−末端
配列: V+z*−5−G−、V−S−N−I−1−1−Q−N
4−A−V−Ltz−D−I−N−X+a?4 (配列中Xはその時点で同定されなかったアミノ酸を示
す) を示した。
これらのアミノ酸配列を基にして、多数のDNAプロー
ブ、すなわちアミノ酸配列の部分をコードするDNA配
列及び縮重(degenerate) D N A配列
の混合物を化学合成し、そしてスクリーニングのために
用いた。この様なりNAプローブは、例えば次の式: %式%() (式中、R8はA、C,G又はTであり、R2はC又は
Tであり、そしてR1はA又はGである)で表わされる
DNA混合物;あるいは次の弐:5゛ 八AR+  A
TRz  ATRz  ATRz  CaH2A  3
’ (2060)(IC)(式中、R+はA又はTであ
り、R2はA、T又はCであり、そしてR1はA又はG
である)で表わされるDNA混合物2060である。
PLI遺伝子の全DNA配列はこの研究を通じて明らか
になるから、約14bp以上を有するその任意の部分を
スクリーニングのために使用することができ、このスク
リーニングにはPL系をコードするmRNAのスクリー
ニングも含まれる。
スクリーニングのため、DNAプローブはγ3zP−A
TP及びT4キナーゼを用いて既知の方法により5′末
端において放射性ラベルされる。挿入部として本発明の
核酸を担持する宿主微生物は、遺伝子ライブラリーのフ
ィルターレプリカ上でのラベル化DNAプローブとのハ
イブリダイゼーションにより同定される。
サブライブラリーを確立するため、PLIのN−末端部
分をコードする放射性ラベルされたDNAプローブに放
射性応答を示すライブラリーのクローンを単離し、培養
し、そして上記のようなCNBr断片のN−末端アミノ
酸をコードする第二DNAプローブとハイブリダイズせ
しめることができる。
一方又は両方のDNAプローブにハイブリダイゼーショ
ン応答を示すクローンを単離しそして増幅する。
例えば、DNAプローブ2014及び2015を用いる
スクリーニングはそれぞれ33個及び39個の陽性クロ
ーンを示した。これら72個のクローンを増幅し、そし
て得られたサブライブラリーをDNAプローブ2060
により再スクリーニングし、こうして3個の陽性クロー
ンを同定することができた。
1つのクローンを選択し、そしてE、コリBJ5183
/pCG3B11と命名した。このものはプラスミドp
CG3B11を含有し、その部分的制限地図を第1図に
示す。pCG3B11の」且3AI断片は第4図及び式
(I)に示す」凹I −Nhe I断片を含んで成る。
プラスミドpCG3B11は、常用の遺伝子工学技法を
用いることにより、この発明の他のDNA分子の造成の
ために使用することができる。
例えば、pCG3B11をEcoRIにより制限酵素処
理し、そして2個の断片をプラスミドpUN121にク
ローン化することにより、プロモーター、シグナル配列
及び位置649/650の中央ticoRI制限部位ま
での構造遺伝子の部分を含有するプラスミドpPL29
−5(第2図)、並びに位置650から始まるPLI構
造遺伝子の部分及びターミネータ−を含有するプラスミ
ドpPL35−5 (第3図)が導びかれる。
pPL29−5はさらにフランキングN−末端配列を含
有し、そしてpPL35−5はpCG3B11のフラン
キングC−末端配列を含有する。
プラスミドpPL29−5及びρPL35−5の挿入部
の断片を得て、適当な制限酵素、例えばAha In’
 + −ヱII、A■■4匡側m、E並R1,−エ四■
、血■。
」匹■・」匹I・ Sal I・」…I・ Salπ・
±1、B■■、」並R1及び」赳RVを用いる制限酵素
処理により配列決定を行うことができる。断片を例えば
異るM13ファージ、例えばM13sp8及びM13s
p18にサブクローン化し、そして例えばM13クロー
ニング及び配列決定キット(M13配列決定キットN、
4502、アメルシャム)を用いて供給者(I6)によ
り与えられた条件下で配列決定することができる。PL
I遺伝子の完全な配列を含んで成る2、 7 kb」匹
1− Nhe I断片の全配列を第4図に示す、このも
のは、プロモーター領域の688ヌクレオチド、PLI
遺伝子の構造遺伝子部分の1369ヌクレオチド、及び
ターミネータ−領域の661ヌクレオチドを含んで成る
。アミノ酸配列分析(例1)により決定されるPLIの
N−末端のアミノ酸配列に対応するpPL29−5の配
列は、次の式二M+ 4−Y−A−A−A−L−T−^
−I−A−A−L−A−A−R−A−A−As?で表わ
されるシグナルペプチドをコードする57ヌクレオチド
により先行される。
PLIのC−末端側CNBr断片のアミノ酸配列(例3
)はpPL35−5のクローン化DNA断片(ヌクレオ
チド1257−1379)により連続的にはコードされ
ていない、エクソン/イントロン連結部の共通配列及び
イントロン内部配列についてのコンピューターによる検
索(Boel E、等(I8)、及びMountS、 
M、 (I9) )は、長さがそれぞれ65bp 、 
62bp 、 63bp及び57bpの4個のイントロ
ンの存在を予想させる(第4図)。
ファージM13Ilp8と、プロモーターの130ヌク
レオチド及びPLI遺伝子のN−末端部分を含有するプ
ラスミドpPL29−5の0.8kb 5ail −E
並RI断片とから得られた1つのファージをM13mp
8旦虹1−EcoRI)と命名し、そしてこの発明の他
のDNA分子の調製のためのその後の段階において使用
する。
式(I)のDNA配列の断片を含有するこの発明の前記
のような他のDNA分子は第5図〜第9図に記載したよ
うにして造成することができ、この場合所望によりPL
I遺伝子のシグナル配列中に例えばBs5HII制限部
位を導入することができる。この様なりNA分子はプラ
スミド又はファージ、それぞれplJBIE5 、 M
Bs+p8−PLL12E赳R1)上Hn /BE5(
第5図) 、pLHK3(第7図) 、 pLHL5、
M13mplB−PLL12−  Eco RI  )
Bss HII /へC5pLIILT7(第9図)で
あり、この向後の3種類のプラスミドはデスルファトヒ
ルジンをコードする構造遺伝子を含有する。
新たな制限部位を含有する変異体は、例えばインビトロ
で部位特定変異誘発により、常法CM、J。
Zoller及びM、Sm1th、Methods E
nzymol、100.468(I983) ; D、
Botstein及びり、5hortle、5cien
ce 229゜1193(I985) ;又はに、No
rris等、Nucl、Ac1ds Res。
■、 5103 (I983)の総説論文を参照のこと
〕に従って調製することができる。
例えば、この発明のDNA配列の変異体は、プロモータ
ー及びPLIの分泌シグナル配列を含んで成るM13a
+p8PL血I−E並R1)から誘導される。 M13
mp8PL(Sal  −EcoR−I )遺伝子のシ
グナル配列への新たなり5sHII部位の導入は、PL
Iシグナル配列のC−末端部分の近傍に位置する位置3
6−54のDNA配列に相補的であるが但し位置45に
おいてC/G転換が導入されている化学合成ブライマー
オリゴヌクレオチド(変異原ブライマー)を用いること
により行われる。
新たなり5sH11部位を担持する変異したファージは
M13mp8PL旦韮−一シ辺R1)上HIIと命名さ
れ、そして同種又は異種遺伝子の発現ベクターの造成の
ために使用することができる。
対応する例において、pML31Q(EP168342
)のデスルファトヒルジン遺伝子がファージM13np
lB−PL血1− EcoRI )BssHII /A
C5に再クローン化される(第6図〜第9図) 、 M
13−ρ18−PL旦凹I−」匹R1)−も咀HII/
AC5の血Hffに適合するpML3QILのデスルフ
ァトヒルジン遺伝子の」■I制限部位を作るために、」
■I/Bs5HI[リンカ−を造成する。このリンカ−
DNAを、開裂されたファージDNAに連結する。リン
カ−断片を担持するファージDNAをHindl[によ
り2つの断片に開裂せしめる。PLIのシグナル構造及
びリンカ−断片を含んで成る0、7kb断片を単離する
、JgHI制限部位を担持する適当な複製プラスミド、
例えばpBR322を−BasHIにより開裂せしめる
クローン化すべき遺伝子をゲノムDNA、プラスミド又
はファージDNAから適当な制限酵素により切り出し、
そして必要であれば必要とされる適合する制限部位を設
ける。
適合する制限部位を設けるための他の方法は、例えばp
ML301L(第6図)の造成により行われるよう、な
インビトロ変異誘発である。血l制限部位を含有するリ
ンカ−が造成され、そしてデスルファトヒルジン遺伝子
の5′−末端に付加される。
高い発現速度のため、任意の真核性ターミネータ−配列
を構造遺伝子の末端に連続することができる。この発明
の好ましい態様においてはPLI遺伝子のターミネータ
−領域を用いる。例えば、上記の方法を次の様に改変す
ることにより、PLIのターミネータ一部位を含んで成
る発現ベクターを得ることができる。プロモーター及び
分泌シグナル配列をプラスミドM13mplB−PL旦
匹1−上R1)B鈍H1l/AC5から得る。ターミネ
ータ−領域はpPL35−5から得る。M13mp18
−PL血■−′」匹R1)B旦H1l/AC5を上HI
Iにより開裂せしめ、そしてBs5HII−血Iリンカ
−を連結する。変形においては、プラスミドpPL35
−5を」旦Iにより2個の断片に開裂せしめ、この断片
に、クローン化された遺伝子の3′末端と適合する適当
なリンカ−を再び連結する。Pst制限部位の接着末端
を酵素T4ポリメラーゼにより満たし、例えばビオラプ
ス、ニューイングランドから得られるBamHIリンカ
−を加える。pPL35−5プラスミドをNhe Iに
より開裂せしめ、そしてPLIのターミネータ−領域を
含有する得られる0、7kb断片を単離する。増幅のた
め、適合する制限部位を有する任意のプラスミド、例え
ばpUclBを使用することができる。pUclBの場
合、このプラスミドをHindl[I及びXha Iに
より開裂せしめる。
4個のDNA断片、すなわち、Bs5HII−血!リン
カ−を担持するM13慣pta−pt、旦凹I−E匹R
1)血Hn/AC5、B憇HIリンカ−を担持するpP
L35−5の0.7 kb断片、Hin d m / 
Xha Iにより開裂されたpucta 、及びデスル
ファトヒルジン遺伝子の血1− Ban HI断片を連
結してpLHL7を形成せしめる(第9図)。
細菌を常法に従って形質転換し、そして形質転換体を例
えばテトラサイタリンに対する耐性により同定する。
特に、記載された発現ベクターが適当なE、コリ宿主株
、例えばHBIOI中で増幅され、形質転換され(I0
)、そして当業界における常法に従って選択される。増
幅されたプラスミドDNAは常法により、特にBirn
boim及びDoly(I7)により記載されているよ
うにして細菌から単離される。
同様にして、他の同種又は異種遺伝子を含有する他のプ
ラスミドを造成することができる。
この発明のDNA分子はまた、常法に従うインビトロ合
成によって製造することもできる。インビトロ合成は特
に、PL発現系の小さい断片の調製のため、例えばプロ
モーターもしくはPLIのシグナル配列又はそれらの変
異体の調製のために適用することができる。
PLIプロモーター、並びに場合によってはPLIシグ
ナル配列、PLI構造遺伝子、任意の他の異種性構造遺
伝子及び/又はPLIターミネータ−を含んで成るこの
発明のDNA分子はまた、糸状菌、例えばアスペルギル
ス、ペニシリウム又はセファロスポリウム(Cepha
losporium)、例えばA、ニドランス、A、オ
リゼー、A、カルボコリウス(A、 carbonar
ius)、そして特にA、ニガーを形質転換するために
使用することができる。
未形質転換真菌からの形質転換された真菌の選択を可能
にするため、この発明のDNA分子は選択マーカーを担
持しており、あるいは真菌をその様なマーカーを含有す
る第二ベクターと共に同時形質転換する。他の系の場合
と同様に、この様な選択マーカーは発現可能な構造遺伝
子であって該遺伝子の発現されたポリペプチド(酵素)
が形質転換体に対して毒性の化合物に対する耐性を提供
し、又はこのような必須ポリペプチドを欠く変異株の酵
素系を完結する。この様なマーカー遺伝子は、例えば既
知の旦−2,d、 血1立凪L」並又は肛■遺伝子であ
る。
この発明の範囲内において、mと称する新規なマーカー
遺伝子がA、ニガーのゲノムライブラリーから単離され
た。このものはA、ニドランスのd及びN、クラッサの
mと関連し、そして類似の機能を有する。すなわち酵素
オロチジン5′−ホスフェートデカルボキシラーゼを生
産する。
この酵素は、オロチジン5′−ホスフェートからウリジ
ル酸(ウリジン5′−ホスフェートへの脱炭酸、及びフ
ルオロ−オロチン酸から毒性のフルオロ−ウリジンへの
脱炭酸を触媒する。LILA遺伝子を含有するE、コリ
のクローンを、d遺伝子の部分を含有するpDJB2 
(26)の1.1kb Hind m断片とのハイブリ
ダイゼーションにより同定した。
但し、オロチジン−5′−ホスフェート・デカルボキシ
ラーゼをコードする他の任意のlLL遺伝子のDNAを
使用することができる。E、コリB75183/ pC
G59D7 と称する陽性クローンがら囮遺伝子を含ん
で成るプラスミドpCG59D7を単離し、そしてA、
ニガーpyrA−変異株の同時形質転換のために使用し
た。このpyrA−変異株はオロチジン5′−ホスフェ
ートデカルボキシラーゼ遺伝子を欠き、そしてそれ故に
対応する酵素を生産することができない。A、ニガーN
756の分生胞子を変性的UV照射のもとで処理し、そ
してフルオロ−オロチン酸及びウリジンの存在下で生存
するコロニーを選択することにより上記の変異株を調製
した。
フルオロ−オロチン酸の存在下で且つウリジンの非存在
下で生存するコロニーを除去する。残ったウリジン要求
性変異株は、形質転換可能なその能力に従って、それぞ
れ変異株An8及びAnlOにより代表される2つの補
完群」■A及び」■Bに属する。これらをそのプロトプ
ラストの形態において形質転換条件下でm含有プラスミ
ドルCG59Dフにより処理する。An8コロニーのみ
が形質転換され、そしてその消化されたDNAがpUN
121のDNAとハイブリダイズする能力により証明さ
れる場合、肚が遺伝子を含有することが見出された。
この発明はまた選択マーカープラスミドpCG59D7
、これを含有する宿主、及びm変異株A、ニガーAn8
、及びこれらの製造方法に関する。
この発明はさらに、この発明のハイブリドベクターによ
り形質転換された宿主及びそれらの製造方法に関する。
これらの形質転換体は細菌、例えばE、コリ、又は糸状
菌、例えばアスペルギルス、ペニシリウム又はセファロ
ストリウム、そして特にA、ニドラン又、A、オリゼー
、A、カルボナリウス、又は好ましくはA、ニガー、例
えばA。
ニガーAn8である。この発明はさらに、この様な形質
転換体の製造方法に関し、この方法は宿主を形質転換条
件下で本発明の組換DNA分子、特にハイブリドベクタ
ーにより、場合によっては選択マーカー遺伝子と共に処
理し、そして形質転換体を選択することを含んで成る。
この発明はまた、有用なポリペプチド、例えばPLI、
デスルファトヒルジン(desulfatohirud
in)等を発現するハイブリドベクターを製造するため
の、組換DNA又はその誘導体の使用に関する。
この発明はさらにポリペプチドの製造方法に関し、この
方法は、この発明のハイブリドベクターを適当な宿主中
で発現せしめ、そして常法に従ってポリペプチドを単離
することを特徴とする。こノ方法ハ、PLIの発現及び
分泌のための発現ハイブリドベクターにより形質転換さ
れたアスペルギルスを培養することによりアスペルギル
スの種においてPLIを過剰生産せしめ、そして栄養培
地からPLIを集めることを特徴とする。
次に、例によりこの発明をさらに具体的に説明する。但
しこれにより、この発明の範囲を限定するものではない
四は゛の  を  る bp    塩基対 BSA   ウシ血清アルブミン cpm   カウント7分(放射能崩壊)dATP  
 2’−デオキシアデノシントリホスフェート dCTP   2’−デオキシシチジントリホスフェー
ト dGTP   2’−デオキシグアノシントリホスフェ
ート dTTP   2’−デオキシチミジントリホスフェー
ト dNTP   dATP、dCTP、dGTP及びdT
TPの混合物CIAP   ウシ腸からのアルカリホス
ファターゼDNA   デオキシ核酸 DT7   1.4−ジチオスレイトールEDTA  
 エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩 IPTG   イソプロピル−β−D−チオ−ガラクト
ピラノシド kb    キロ塩基 PL    ペクチンリアーゼ■ PTHフェニルチオヒダントイン RP−DNA  二本鎖複製形DNA RNA    リボ核酸 rpm   回転数7分 SO3ドデシル硫酸ナトリウム 3S    −末鎖 Tris   トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメ
タン tRNA   )ランスファーRNA U   単位 n   マイクログラム vol   容量 X−GAL  5−ブロモ−4−クロロ−3−インドー
ル−β−ガラクトシド U立11 ″ ;5 ss−デンハー)  0.02%フィコール(シグマ)
、0.02%ポリビニルピロリドン (シグマ) 、0.02%BSA、100鱈/IR1変
性サケ精子DNA (シグマ) EcoRI緩衝液 0.01M Tris−H(J  
(pi(7,5)0、IM NaCj! 、0.OIM
 MgCj! z+1mM2−メルカプトエタノール 血!緩衝液  50mM NaCj2.10mM  M
gCl!z、1mM DTT、100g/d BSA、
6mMTris −HCl(pH7,4) IPTG       100mMイソプロピル−β−
D−チオ−ガラクトピラノシド (23,8曜/−水)(使用直前に 調製) LB培地     1%バタトートリプトン(ディフコ
)、0.5%バクト酵母 エキス(ディフコ) 、170mM NaC1、Na0tlにてp)17.5に調整 連結緩衝液   20mM Tris−HCl、 10
mM MgCj! t+10mMジチオエリスリトール
、 0.6mM ATP、  (pH7,6)TBE−緩衝
液   1リットル中10.8g Tris。
5.5g硼酸、4 ml O,5M EDTA(pH8
,0) TE緩衝液    10mM Tris−HCf!  
(pH7,5)、 1mM  HDTA 低TE緩衝液   1lM Tris−)ICj!  
(pH7,5)。
0.1+M BDTA 上層寒天    1リットル当り10gバタトトリブト
ン、8gNaC1,8g 寒天 2xTY培地    1リットル当り16gバタトトリ
プトン、10g酵母エキス、 5 g NaCf X−GAL      2%(5−ブロモ−4−クロロ
−3−インドール−β−ガ ラクトシド5(使用直前にジメ チルホルムアミド中に調製) SOC培地    2%バタトトリプトン(ギプコ)、
0.5%酵母エキス(ギ ブコ) 、10mM NaC1、2,5mMKCj! 
、 10mM MgClz、 5 mMMgSO□20
11Mグルコース キナーゼ緩衝液 50mM Tris−HCj! 、 
10mM MgC1,。
5 mM DOT (pH7,5) X−galプレート 0.002%X−Ga1.0.0
7mM IPTGNET       O,15M  
Macl、0.015M Tris ・HCl(pH7
,5)  1 a+M t!DTAE、コリ用最少 0
.6%NaJPO*+0.1% NH4C4。
培地      0.05%NaC1、1nM Mg5
Ot。
0.01mM CaCIl 、、 I 41Mチアミン
−HCl1.0.2%グルコース A、 ニガー用量 1リツトル中6 g NaN0+、
0.52少培地     g  KCII 、 0.5
2g Mg5o4. x7Ht0.1.52 g  K
HzPOn、微量のZn+Pe、 10gグルコース、
Na1l(によりpH6,5に調整 A、ニガー用完 マイコフィル−4天(BBL)全培地 PCT       10mM  Tris−HCl(
pH7,5)。
5OtM CaCl z中25%ポリエチレングリコー
ル6000 (メルク、 ダルムスタット) 胞子形成培地  10g/fフイトン(phytone
)ペプトン、10g/lグルコー ス、10g/It寒天 SSC0,15M  Na(J 、0.015Mクエン
酸ナトリウム プレートのためには、すべての培地は1.5%/<クト
アガ−(ディフコ)の添加により固化する。
次Ω殊土使里工ゑL 旦ユユユ」■虹抹:F−*、hsdS20(r−++m
−B)、  recA13゜皿14.」皿A2.ユ匹Y
l、 Ji虹に2.」匹L20(str” L Ji−
5+  mtt−L 」肚E44+λ−(Man ia
 t is ・署噺! 、 (8) )旦、ユニ且■競
抹:  F−、e閃^+ 5bcB−、ユ匹BC−。
JLLLK、 s+et−、str” 、  t■−1
+  btoT。
hsdR(rx−+ IIKつ、λ−(Hanahan
(I0) )旦、ユユユ■虹抹: 旦B+ this 
A豆匹−」皿^B)。
(F ’ 、  traD36.」皿AB、  1ac
19ZΔM15)(YanishPerron 4*!
、(25) )アスペルギルス・ニガーN756:この
株はペクチン分解複合酵素の高生産性のために選択され
た。
M13mp 8 、9 、18、及び19は一末鎖バタ
テリオファージM13の誘導体であり、そして多様なポ
リリンカ一部位におけるDNA断片のクローニング及び
同じ制限断片の可能な両方向へのクローニングを許容す
ることによりDNAの配列決定を容易にするために設計
されている。これらのベクター中にクローン化された配
列は配列決定反応のための鋳型として、又は標準的オリ
ゴデオキシリボヌクレオチドブライマー及びE、コリD
NAポリメラーゼIのKleno−断片を用いる単鎖プ
ローブの製造のために容易に使用することができる。ベ
クターDNAはE、コリ1ac−オペロンプロモーター
及びβ−ガラクトシダーゼの最初の145アミノ酸の遺
伝情報を担持している。多数制限部位を含有するポリリ
ンカー配列がlac Z配列に挿入されている。ポリリ
ンカーはlac Zリーディングフレームを維持してお
り、そしてベクターはコ2α宿主株の対立遺伝子補完を
与え、IPTG及びX−galを含有するプレート上で
青色プラークを生じさせる。このリーディングフレーム
を破壊するか又は他の方法でユac Zaペプチドの発
現を妨害する挿入部を含有する組換体ファージは無色の
プラークとして示される。
一1旦団ブラシ(虹L pUc18ブーyxミド(28)はlac Z&jil
域中ニDNA配列をクローニングするために使用するこ
とができ、組換プラスミドを含有する組換体がそれらの
Lac表現型に基いて選択される。挿入部を伴わないプ
ラスミドを有する細菌は指示薬プレート(X−galを
含有するプレート)上で青色のコロニーを形成し、他方
、組換プラスミドを有する細菌は白色コロニーを形成す
る。プラスミドpUc1BはM13n+p18ファージ
のそれに適合するユacZg領域中にユニーククローニ
ング部位を含有する。このプラスミドは3”の遺伝子を
担持する。
ML310ブースミド pML310はヨーロッパ特許出願磁0168342中
に記載されており、これは−リI11、±!プロモータ
ー、及びヒル中に天然に存在するハロンビン阻害剤であ
るデスファトヒルジンをコードする遺伝子により特徴付
けられる。
UN121ブースミド プラスミドpUN121 (Nilsson等(9)〕
は、DNA挿入部を含有するプラスミドを有する形質転
換体の陽性選択を可能にするクローニングベクターとし
て使用することができる。このプラスミドはバクテリオ
ファージλの上玉遺伝子、及びtet遺伝子を含有する
。 pUN121を有する細菌は、±1±遺伝子がバク
テリオファージλの右プロモーターから転写され、そし
てこのプロモーターはCIにコードされたリプレッサー
により抑制され得るのでテトラサイクリンに対して感受
性である。
cl遺伝子中の部位の1つへのDNA断片の挿入はリプ
レッサー遺伝子を不活性化し、テトラサイクリン耐性形
質転換体をもたらす、さらに、プラスミドpUN121
は機能的エエL遺伝子を有するので、プラスミドDNA
の増幅を選択条件下で行うことができる。
ミドpBR322は抗生物質アンピシリンに対する耐性
のための遺伝子(amp” )及びテトラサイクリンに
対する耐性のための遺伝子豆■0)を担持する。
このプラスミドは幾つかのユニーククローニング部位を
担持し、その内の幾つかはm遺伝子又はtet遺伝子中
に位置し、このためクローン化DNAの挿入が抗生物質
感受性の細菌をもたらす。
」肘U工立X亙上 このプラスミドはBa1lance及びTurner 
(26)に記載されている。
ペクチンリアーゼ■をウルトラチーム(Ultra−z
ym@)(A、ニガーから得られるペクチン分解酵素の
混合物;ノボインダストリーズ、コペンハーゲン)から
、F、E、A、van Houden)+oven(I
)により記載されている方法と類似する方法により精製
する。2■のベクチンリアーゼエを数リットルの水に対
して透析し、そして次に凍結乾燥する。蛋白質を1.5
1R1の100mM NaHCOz(pH10,0)に
溶解し、そして室温に3時間保持する。この処理が、自
動エドマン分解法(2)により確実に配列決定すること
ができる段階の数の増加を抑制する。アルカリ処理の後
、蛋白質を11の蒸留水、1%蟻酸及び蒸留水に対して
次々と透析する。ベックマン・回転カップシーケンサ−
、モデル890C中で自動エドマン分解を行う、無傷の
還元されそしてカルボキシメチル化された蛋白質を、ク
アドロール・シングルーフレベジ・プログラム(改変さ
れたベックマンプログラム072172G)を用いて分
解する。ペプチドの分解はジメチルベンジルアミン・シ
ングルーフレベジ・プログラム(ベックマンプログラム
082773)又はHunkapi 1ler及びHo
odのプログラムを用いて行う。ペプチドのウォッシュ
・アウトを防止するため、2.5■のタラのバルバルブ
ミンをキャリヤーとして使用する(3)、アミノ酸のフ
ェニルチオヒダントイン誘導体を高速液体クロマトグラ
フィーにより、Fank及び5trubert(4)の
方法に従って同定する。ペクチンリアーゼIについて次
のN−末端アミノ酸配列が決定される。
V−G−V−X、−G−T−P−B−G−P−^アミノ
酸Xaはセリンである可能性が非常に高いが、しかしそ
の存在は明確には確立されなかった。
ペクチンリアーゼIの還元及びS−カルボキシメチル化
をCrestfield等(5)の方法に従って行う。
3gの尿素(高純度)を5mの蒸留水に溶解し、そして
0.5gの混合床イオン交換体(ビオラドAg501−
X8)と共に1時間攪拌する。イオン交換ビーズを除去
した後、10■のf!DTA及び200■のTrisを
4−の尿素溶液に加え、そしてpttをHClにより8
.5に調整する。この溶液を、バイアル中で51R1の
最終容量に蒸留水により満たす。
次に、F、E、A、van Houdenhoven(
I)により記載されているようにして精製された5〜2
0■のペクチンリアーゼIを加え、そしてパイ・アルを
窒素のもとに置く。
最終的に33J11のβ−メルカプトエタノールを加え
、そして窒素のもとで室温にて4時間還元を続ける。 
0.33++dの新たに調製した溶液(IMlのlNN
aOH中0.268 gのヨード酢酸)を窒素のもとで
反応混合物に加え、そしてこの混合物を室温にて15分
間暗中に保持する。
β−メルカプトエタノールを添加することにより反応を
停止する。次に、カルボキシメチル化された蛋白質をセ
ファデックスG−25ゲル濾過カラム(I00dベフド
ボリウム)に適用し、これをアルミニウム箔で包み、そ
して0.5%蟻酸により溶出する。蛋白質画分をプール
し、そして凍結乾燥する。
このカルボキシメチル化ペクチンリアーゼI(2〜10
■)を70%蟻酸に溶解し、そしてペクチンリアーゼI
当り1残基存在するメチオニンに対しておよそ100倍
モル過剰の固体シアノゲンブロミドを加える。この反応
混合物を連続して24時間室温にて、密閉した反応バイ
アル中で攪拌する。5I11のサンプルを一定の時間間
隔で採取し、そして15%SOS −PAGE上で分析
して蛋白質が開裂された程度をチェックする。24時間
後、水を添加し、そして窒素でフラッシュすることによ
り調製物を部分的に蒸発せしめる。この段階を反復して
蟻酸を除去する。
5O3−PAGE分析は、幾らかの残留するペクチンリ
アーゼIのほかに、見かけ分子量16.5kD及び30
kDを有するCBI及びCBI[を同定する。これらの
断片の精製を、20111’lリン酸ナトリウム緩衝液
(pH6,0)、100mM NaCj! 、4 M尿
素及び1%(V/V)β−メルカプトエタノール中で平
衡化したセファクリル−3200カラム(長さ190c
m。
φlam)を用いるゲル浸透クロマトグラフィーにより
行う。CBIIは2個のピーク中に現われ、1つのピー
クは残留する無傷の蛋白質のすぐ前に溶出し、従ってこ
れは原体でなければならず、そして他のピークは無傷の
蛋白質と小さいCBI断片との間にある。
例1.2の精製された非凝集CBn断片200河を用い
て、ベックマン回転カンプシーケンサーにより自動エド
マン分解(2)を行う。両分を蒸発せしめ、そしてこの
残渣に2004のメタノール中2NHfJを添加した後
、PTHアミノ酸への転換を65℃にて15分間行う。
次に、この溶液を再び蒸発せしめ、そして残渣を50j
11のTHP/CHzCN(I:1)中に溶解する。 
R,Knecht等(6)に従ってゾルパックス(Zo
rbax) CN”カラム(デュポン)を用いてHPL
CによりPTH−アミノ酸を同定する。
CBnのN−末端アミノ酸配列は次の通りである。
V−5−G−V−S−N−1−I−1−Q−N−1−A
−シーXl5−D−I−N−X19−EXtS及びXl
’lは未同定アミノ酸残基である。
高分子量A、ニガーDNAの単離をYelon等(7)
の方法に従って行う。A、ニガーN756株の分生胞子
を0.1%アルギニンを含有する200iの最少培地に
接種し、そして1個のウェルを有する50〇−のフラス
コ中で28℃にてロータリーシェーカー上で2〜3日間
振とうする。菌糸を濾取し、凍無菌水で洗浄し、凍結し
、そして液体窒素中で粉末化する。細胞を20−の50
 mM EDTA(pH8,5)、0.2%SDS及び
20111ジエチルピロカーボネート中に迅速に懸濁し
、そして室温にて1分間激しく振とうすることにより細
胞溶解を行う。この細胞溶解物を68℃に15分間加熱
し、室温に冷却し、そして室温にて12000Xgで1
5分間遠心する。
161R1の上清を新たなチューブに移し、そして1−
の8M酢酸カリウム(pH4,2)を添加した後、氷上
に1時間置く。沈澱を25000Xgにて15分間4℃
で遠心分離する。12−の上清を回収し、そして12d
のイソプロパツールにより核酸を沈澱せしめる。120
00Xgにて1.5分間の遠心分離により沈澱をベレッ
ト化し、そしてベレットを、10x/−のRNA5eA
 (ベーリンガー、マンハイム)を含有する2mjTE
中に再懸濁する。Maniatis等(8) 、458
〜459頁及び461〜462頁に記載されているよう
にして、DNA断片をクロロホルム/フェノールで抽出
し、そしてエタノールにより沈澱せしめる。
例2.1の高分子量D N A (I00n)を遠心に
より沈澱せしめ、そしてベレットを、Tris −HO
2(6+u+oj! / l )、NaCJ! (50
mmojt / l )、MgCf 。
(6mmof / jり(pH7,5)から成る緩衝液
T50plに再懸濁する。0.25〜0.0IU/nの
範囲の濃度で5au3A Iを用いて37℃にて60分
間、部分消化を行う、最終濃度20n+Mとなるように
EDTAを添加することにより反応を停止する。
部分消化されたDNA断片を0.45%アガロースゲル
上で分離する。Bindlにより消化されたλDNAを
マーカーとして用いて、部分消化されたDNA断片のサ
イズを決定する。15kb〜20kbの範囲の消化断片
を含有するゲル領域を切り取り、そしてl5CO電気泳
動濃縮器(ISCOGmbH)のサンプルウェルに移し
、0.ITBHにより覆い、そしてIWattにて90
分間電気溶出する。DNA断片をクロロホルム/フェノ
ールにより抽出し、そしてエタノールで沈澱せしめる。
4nの部分消化されたDNA断片を水中に再懸濁し、そ
してBdIにより線状化された1■のpUN121プラ
スミドD N A (Nilsson等(9)〕に15
℃にて15時間、合計容量106A!の連結緩衝液中で
6UのT4 DNAリガーゼ(ベーリンガー、マンハイ
ム)により連結する。このアニーリング混合物のアリコ
ール104を210μlのコンピテントE、コリBJ5
183細胞に加える。このコンピテント細胞は1lan
ahan (I0)により記載されているようにして、
形質転換のために調製されたものである。
細胞を氷上に30分間保持し、そして42℃に90秒間
加熱し、氷上に2分間置き、800 Jllの5OC−
培地を加え、そして細胞を37℃にて1時間インキュベ
ートせしめる。8■/1のテトラサイクリン(シグマ)
が補充されたLB−培地を含有するlQcmの寒天プレ
ート上に細胞を拡げる。
プレートを37℃にて16時間インキュベートする。約
6000個の形質転換されたコロニーを得、それらのテ
トラサイクリン耐性により特徴付ける。
効率は、1 、w(7)pUN121 DNA当り約1
2000〜20000個のテトラサイクリン耐性コロニ
ーである。
11個の無作為に選択された緩衝クローンのプラスミド
分析は10kbの平均DNA挿入部を示す。
ライブラリー中のA、ニガーのゲノム(4,5X10’
bp)をほとんど4倍代表するように、15360個の
テトラサイクリン耐性コロニーを拾い上げ、そして個別
にミクロタイター皿のウェル中8■/i!のテトラサイ
クリンを補充されたLB−培地中で一夜増殖せしめる。
インキュベーションの後、グリセロールを50%(V/
V)となるように加え、そしてミクロタイター皿を一7
0℃にて貯蔵する。
例2.2に記載したようにして得られたDNAライブラ
リーからペクチンリアーゼ■遺伝子を単離するため、1
5360個の選択された形質転換E、コ1JBJ518
3細胞からのフィルターレプリカをGergen等(I
1)により記載されている方法に従って作る。
細胞をミクロタイター皿から、8に/j!のテトラサイ
クリンを補充した寒天プレートにスタンプを用いて移し
、そして37℃にて一夜増殖せしめる。
便利には、切断したワットマン541濾紙(I92個の
クローン当り114X 175mm)をコロニーの上に
置く。37℃にて2時間の後、250■/M1のクロラ
ムフェニコール(シグマ、セントルイス、米国)を含有
するLBプレートにフィルターを移し、そして37℃に
て一夜インキユベートする。フィルターを0.5 M 
 NaOH中で2回、0.5 M Tris−HCjl
(pH7,4)中で2回、4=4SSC中で2回洗浄し
、そして空気乾燥する。フィルターレプリカを幾つかの
ハイブリダイゼーション実験のために使用することがで
き、それぞれ上記の洗浄段階の後に行う。
■11 第1ゴヌクレオ ′°8A の4例2.2にお
いて記載したようにして得られたA。
ニガーのDNAライブラリーをスクリーニングするため
のオリゴヌクレオチドを例1.1及び1.3において決
定されたアミノ酸配列に対応してホスホラミダイト法C
M、H,Caruthers(I2) )を用いて、ア
プライド・バイオシステム(モデル380B)オリゴヌ
クレオチド合成機により合成する。
以下余白 m  アスペルギルス・ニガーのベクチンニペクチンリ
アーゼ■蛋白質のN−末端をコードするオリゴヌクレオ
チドを、例1.1において決定されたそのアミノ酸組成
に関して合成する。遺伝的縮重のため、すべての可能性
を包含するためには256のオリゴヌクレオチドが必要
である。
技術的理由で混合物中のヌクレオチドの数を減少せしめ
る必要があるため、オリゴヌクレオチドの2つの別々の
混合物を化学合成する0両者は128種類の異るオリゴ
ヌクレオチドを含有し、それぞれアミノ酸配列T&  
P  E  G  F  Allをコードする鎖に対し
て相補的である。次のように、これらを混合物2014
及び2015と称し、そして次のオリゴヌクレオチドか
ら成る。
混合物2014 3°TGRI GGRI CTR1C
CR:l AAR,CG5′混合物2015 3’TG
RI GGRI CTRff1 CCRtAAR3CG
5’式中、R3はA、C,G又はTであり、R2はC又
はTであり、そしてR3はA又はGである。
五11ムCNBrで ”されたペクチンリアーゼ■底 CNBrで分解されたペクチンリアーゼIのC−末端断
片のN−末端部分をコードするオリゴヌクレオチドを、
例1.3において決定したそのアミノ酸組成に関して合
成する。アミノ酸配列N15a   I−I −I  
Q+!aをコードする鎖の相補鎖である108種類のオ
リゴヌクレオチドの混合物を合成し、これを次のオリゴ
ヌクレオチドから成る。
混合物2060 5’AARI ATRl ATRl 
ATRt CARa A 3゜式中、R,はC又はTで
あり、R2はA、T又はCであり、そしてR1はA又は
Gである。
例3.2.1及び3.2.2の67 pa+olずつの
各オリゴヌクレオチド混合物2014 、2015、及
び2060を、50 pmofのry”P)ATP (
アメルシャム、パツキンガムシャー、イングランド、5
000Ci/r*rnol )を用いて5′−ラベル化
する。500μlのキナーゼ緩衝液中150ユニツトの
T4ポリヌクレオチドキナーゼにューイングランド・ユ
クレアー)と共に37℃にてインキュベーションを行う
オリゴヌクレオチドへの放射性ラベル化ATPの連結反
応は、反応混合物のアリコートを20%ポリアクリルア
ミドゲル泳動せしめ、次にオートラジオグラフィーを行
うことにより検出する。
例3.2.1の放射性ラベルされたオリゴヌクレオチド
混合物2014及び2015とのハイブリダイゼーシヨ
ンにより遺伝子ライブラリーのスクリーニングを行う、
遺伝子ライブラリー(例3.1)の20株のフィルター
レブニカのバッチを6XNET中で湿し、そして200
−の6XNET 、 l Xs s−デンハート、0.
1%SDS中で、49.3℃にて4時間ブレハイブリダ
イズせしめる。次に、67 pmoffiの放射性ラベ
ルされたオリゴヌクレオチド混合物2o14を加え、そ
してハイブリダイゼーシヨンを49.3℃にて一夜行う
、放射性ラベルされたオリゴヌクレオチド混合物201
5を用いて同じ方法を実施する。フィルターを2 X5
SC、0,1%SOS中で室温にて2回5分間、2 X
5SC、0,1%SDS中で49.3℃にて2回1時間
、そしてQ、 2 X5SC、0,5%SOS中で49
.3℃にて1回2時間洗浄する。濾紙を空気乾燥し、そ
してコダックX−oIlat 5O282フイルムを用
いて3日間オートラジオグラフ処理する。
比較的強いハイブリダイゼーション応答を示すクローン
が、オリゴヌクレオチド混合物2014を用いて33個
、及びオリゴヌクレオチド2015を用いて39個見出
された。サブライブラリーを確立するため、72個のク
ローンを新たなミクロタイター皿で増殖せしめ、そして
例3.1に記載したようにしてワットマン541フイル
ターに移す。このサブライブラリーの2枚フィルターレ
プリカを個別に両プローブとハイブリダイズせしめ、洗
浄し、そしてオートラジオグラフィーにかける。オリゴ
ヌクレオチド2014混合物とのハイブリダイゼーシヨ
ンにより得られたクローンのみがオリゴヌクレオチド2
014混合物とハイブリダイズする。同様に、オリゴヌ
クレオチド混合物2015とのハイブリダイゼーション
により得られたクローンのみがオリゴヌクレオチド20
15混合物とハイブリダイズする。
例3.3において得られたサブライブラリー(72クロ
ーン)のフィルターレプリカヲ6xNET中で湿し、そ
して15H1の6XNET、lX5s−デンハート、0
.1%SDS中32℃にて4時間プレハイブリダイズせ
しめる。例3.2.3中に記載したようにして放射性ラ
ベルした8 pmolのオリゴヌクレオチド混合物20
60を添加し、そして32℃にて一夜パイプリダイゼー
シッンを行う。フィルターを5分間ずつ2回、2 X5
SC、0,1%SO3中で室温にて;1時間ずつ2回2
 X5SC、0,1%SOS中で32℃にて;そして2
時間にわたり1回0.2xssc 、 o、 s%SO
S中で32℃にて、それぞれ洗浄する。フィルターを空
気乾燥し、そしてコダッりX−omat 5O282フ
イルムを用いて3日間オートラジオグラフ処理する。3
個の陽性クローンが見出され、すべてが例9に記載する
ように2014−プローブとハイブリダイズする群に属
し、1つのクローンをE、コリBJ5183/ pCG
3B11 と命名する(3B11と略す)。
例3.4に記載したようにして得られたクローン3B1
1の大量プラスミド調製(I4)を行う、 pCG3B
11と称する対応するプラスミドを、HindI[[。
EcoRI 及ヒPst I  (すべてベーリンガー
、マンハイム)による完全消化、並びに1%アガロース
ゲル上での電気泳動分離により分析する(第1図)。
II4のプラスミドpGc3B11(例4)を18ユニ
ツトの制限エンドヌクレアーゼ−5au3A I  (
ベーリンガー、マンハイム)により204の10 mm
o1/1  Tris−HCl、  75  tamo
l / l  NaC1、10n+moffi/ I 
MgC1z(pH7,2)中で37℃にて1時間完全消
化する。EDTAを最終濃度20mMに添加することに
より反応を停止する。DNA断片をフェノール/クロロ
ホルムで抽出し、エタノールで沈澱せしめ、そして20
mのTE緩衝液中に溶解する。
1100nの5au3A I消化DNAを、BamHI
(ベーリンガー、マンハイム)消化により線状化された
20mgのM13n+p8ファージD N A (I5
)に連結する。
アメルシャムハンドブック(I6)25頁に従って50
mgMca(J、中にコンピテントE、コリJMIOI
細胞を調製する。コンピテントJMIOI細胞のアリコ
ート0.3−を151#lの氷上の15−無菌培養チュ
ーブに移す。5Iの連結されたファージDNAを各チュ
ーブに加える。混合物を氷上に40分間置く。
細胞を3分間42℃にヒートショック処理し、そしてチ
ューブを水浴にもどす、各チューブについて、次の混合
物を調製する:40111のジメチルホルムアミド中I
PTG 100+sM、40 td X−gal 2%
、及び新鮮な対数増殖中の培養物からのE、コリJMI
OI細胞200d、  270dのこの混合物を、ヒー
トショックを受けたE、コリJMIOI細胞を収容する
各チューブに加える。3−の溶融した寒天(42℃に維
持)を各チューブに加え、そしてチューブを寒天プレー
ト上に注加する。プレートを逆にして37℃にて一夜イ
ンキエベートする。
組換ファージDNAにより形質転換されたE。
コリJMIOIは例5.1のX−gal含有する寒天プ
レート上で白色のプラークを示し、その内の385個を
拾い、そして15パの対数的に増殖中のE、コリJMI
OI細胞を接種した1、5−の2XTY培養中で個別に
増殖せしめる。6時間後、384個の培養物をエッペン
ドルフ遠心管中で5分間遠心分離し、そしてファージ上
清を4℃にて貯蔵する。384個の上清からの100 
dずつを、96スロツトを有するバイオドツト(Bio
 Dot)装置(バイオラド)を用いて4株のシーンス
クリーン(Gene 5creen)膜にューヨーク・
ニエクレア)に移す。膜を0.5M NaOH、1,5
M NaCjl中に5分間、そして3MNaCJ!、I
M Tris−HCjt  (pH5,6)中に5分間
浸漬し、空気中で乾燥し、そして80℃にて2時間真空
乾燥する。最後に、4枚の膜をハイブリダイズせしめ、
例3.2.2に記載するような放射性ラベルされたオリ
ゴヌクレオチド混合物2060とハイブリダイズせしめ
、洗浄し、そして例3.4に記載したようにしてオート
ラジオグラフ処理する。例5.1の連結実験から1個の
陽性の組換ファージを、さらに分析するために選択し、
s+p8−3Aと命名する。
■五1118−3Aフ −ジの 1 例5.2に記載したようにして得られたファージ■p8
−3Aを含有する上滑を用いて、アメルシャムハンドブ
ック(I6) 18〜27頁に記載されているようにシ
テ一本1![DNA及び複製形DNA(RP−DNA)
を調製する。アメルシャムハンドブック30〜35頁に
記載されているチェイン・ターミネータ−法を用いて単
鎖鋳型を配列決定する。ファージは、オリゴヌクレオチ
ドプローブ2060の予想されるヌクレオチド配列を5
84〜599位に有する574bpの血3AI断片を含
有することが証明される。
ファージmp8−3A (例5.3)の配列決定された
EcoRI制限部位を用いて2個のBcoR1断片を同
定しそしてサブクローニングする。1つはターミネータ
−領域を含むPLI遺伝子のC−末端部分を含有し、そ
して他の1つはプロモーター領域を含む遺伝子のN−末
端の部分を含有する。次の2個のオリゴヌクレオチドを
例3.2に記載したようにして合成する。
オリゴヌクレオチド5052:  5’ TGGATG
ATGATGTTGGAGAC3’ これは、位置649/650の中央EcoRI部位の5
′側の597位から始まり577位に延びる(相補鎖)
オリゴヌクレオチド5066:  5’ AGGTCC
AGGACAACACCTAC3’ これは、中央のEcoR1部位の3′側の1020位が
ら始まり、そして1039位に延びる。
ヌクレオチド混合物5052及び5066を例3.3に
記載したようにして放射性ラベルする。
1躍のプラスミドpCG3B11 (例4)DNAをE
coRI(ベーリンガー、マンハイム)にヨリ完全消化
し、そして断片を1%アガロースゲル上で分離する。D
NA断片をシーンスクリーン膜(二ニー・イングランド
・ニュクレア)に供給者により記載されている(383
−386頁)ようにしてプロットし、そしてMania
tis等(8)387−389頁に記載されている様に
してオリゴヌクレオチド5052及び5o66の放射性
ラベルされたプローブとハイブリダイズせしめる。プロ
ーブ5066はPLI遺伝子のC−末端部分及びターミ
ネータ−領域を含有する3、5kbEcoR1断片とハ
イブリダイズする。プローブ5052は遺伝子のN−末
端及びプロモーター金環を含有する2、 9 kb E
coRI断片とハイブリダイズする。
以下余白 ■1iCG3B11のEcoRI   のUN121へ
の例4に記載したようにして得られた4、5躍のプラス
ミドpCG3B11 ONAを50ニー’−7トのEc
oRI(ベーリンガー、マンハイム)と共に50mの0
゜01M Tris−HCj!  (pH7,5) 、
0.IM NaC1、0,01M MgCj!z 11
11Mメルカプトエタノール℃にて2時間インキュベー
トする。DNA断片を1%アガロースゲル上で分離し、
2.9kb断片及び3、5kb断片を含有するゲルスラ
イスを例5に記載したようにして溶出し、そしてDNA
をフェノール/クロロホルムにより抽出し、そしてエタ
ノールにより沈澱せしめる.沈澱を40111のTE緩
衝液中に再懸濁し、そして10111のこの溶液を、E
coRI消化により線状化した100ngのpUN12
1 (9)に連結する.連結は15℃にて4時間、5ユ
ニツトのT4 DNAリガーゼ(ベーリンガー、マンハ
イム)を用いて35.5mの20mM  Tris−H
Cj! 、 1mM EDT^、5mMジチオスレイト
ール、60mM  KCl、50%グリセロール(pH
 7. 6 >中で行う。
このアニーリング混合物の17.5mずつのアリコート
を200 dのコンピテントE.コリ HBIOI細胞
に加える。この細胞はManiatis等(8) 25
0頁に記載されているようにして塩化カルシウムで処理
することにより形質転換のために調製したものである。
この混合物を氷上に30分間保持し、42℃に2分間加
熱し、次に1−のSOC−培地で稀釈し、そして37℃
にて1時間インキュベートする。
2000Xgでの5分間の遠心により細胞を集める。
各細胞ペレットを600 111のSOC−培地に再懸
濁し、そして8 qr / 1のテトラサイクリンが補
充されたLB−培地を含有する3枚の寒天プレート上に
拡げる.プレートを37℃にて166時間インキュベー
トる。
6個の組換体tet”クローンのプラスミドを、各形質
転換から旧rnboim及びDoly (I7)の方法
により単離し、そして制限分析により分析する。
pCG3B11の2.9kbE匹R1断片を含有するク
ローンをさらに分析するために選択し、そしてpPL2
9−5と命名する(第2図)。pCG3B11の3.5
kbE印RI断片を含有する他のクローンを選択し、そ
してpPL35−5と命名する(第3図)。
、イクリー〕5ユ ペクチン奮アーゼ■゛ −の配置ン
PLI遺伝子のN−末端部分を含有するpPL29−5
(例5.5)のDNA、及びPLI遺伝子のC−末端を
含有するpPL35−5(例5.5)のDNAを、Hu
mphreys等(I4)により記載されている方法に
より単離する。pPL29−5及びpPL35−5の挿
入部の部分を適当な制限酵素により得る。断片をM13
mp8及びM13mp8中にサブクローニングし、そし
てM13クローニング及び配列決定キット(M15シー
ケンシングキットN、4502、アメルシャム)を用い
て供給者(I6)により示された条件下で配列決定する
PLI遺伝子の完全な配列を含んで成る2、7kbの上
1− Nhe I断片の全配列を第4図に示す。
これは、688ヌクレオチドのプロモーター領域、13
69の残基のPLI遺伝子の構造部分、及び660ヌク
レオチドのターミネータ−領域を含んで成る。
アミノ酸配列分析(例1)により決定されたPLIのN
−末端のアミノ酸配列に対応するPLIの配列は、次の
シグナル配列: Ml−に−Y−^−A−A−L−T−A−I−^−A−
L−A−A−R−A−A−Asyをコードする57ヌク
レオチドにより先行される。
エクソン/イントロン−スプライス連結部の共通配列及
びイントロン内部配列(Boel E、等(I8)二及
びMount S、M、 (I9) )のコンピュータ
ーによる検索は、それぞれ65bp、 62bp、 6
3bp、及び57bpの長さを有する4個のイントロン
の存在を予想させる(第4図)。
PLI遺伝子の配列はプラスミドpPL29−5の」匹
R1−5凹I断片及びpPL35−5の」並RI−Nh
e I断片の配列の組合せにより決定される。
インビトロ変異誘発によるPLI遺伝子(例6゜におい
て配列決定された)のシグナル配列領域への新たな上H
n部位の導入をZoller及びSm i th(20
)の方法に従って行う、19残基から成るオリゴヌクレ
オチドを例3.2に記載した方法により合成する。この
オリゴヌクレオチドはPLIシグナル配列のC−末端部
分をコードするDNA配列(位置36−54)に対して
相補的であるが、C/G転換を導くヌクレオチド10 
(45)は例外である(変異系プライマー)。この変異
系プライマーの交換されたヌクレオチド45を*印で示
す。
PLIシグナル配列の部分5’ CCTCGCTGCC
CGCGCCGCT3”・     ・      本
      −昏変異系プライ?−51565’ CC
TCGCTGCGCGCGCCGCT3’インビトロ変
異誘発のため、200pmolのオリゴヌクレオチド5
156を20 ns+oj!のrATPにより5′−リ
ン酸化する。この反応は、37℃にて1時間、10ユニ
ツトのT4ポリヌクレオチドキナーゼ(ベーリンガー、
マンハイム)を用いて20dのキナーゼ緩衝液中で行う
。65℃に10分間加熱することにより反応を停止せし
める。
tm    旧3m 8−PL Sal  −BcoR
I)DNAの第一のインビトロ変異誘発は、PLI遺伝
子のプロモーターの117ヌクレオチド及びN−末端部
分を含有するプラスミドpPL29−5 (7) 0.
8 kb Sat 1− EcoRI断片を含有する例
6において得られたファージM13mp8−PL(Sa
l I −EcoRI )がらの単鎖DNAに関するe
 1 pmoj2の単鎖M13a+p8− PLL12
− EcoRI )DNAを20 pr@oJの変異系
プライマー5156 (例7.1)及び10 pmol
のユニバーサルM13シーケンシングプライマー(N、
4511、アメルシャム)と、10.5IJ1(7)0
.02M Tris−HCj! (pH7,5) 、0
.01M MgCjz 、0.05M NaC1,0,
001M DTT中で混合する。この混合物を迅速に5
6℃に加熱し、そして室温まで徐々に冷却する。1i1
!の0.2 M Tris−HC# (pH7,5)、
0、1 M MgcI12.0.01M DTT、 4
1112mM dNTP 。
1 tri 10d ATPを混合物に加え、3ユニツ
トのT4 DNAリガーゼ(ベーリンガー、マンハイム
)及び2ユニツトのDNAホリメラーゼ1 (クレノウ
断片、アメルシャム)を加え、そして重合反応を15℃
にて15分間行う0重合反応混合物の3種類の稀釈物(
I:20 、1:100 、及び1:500 >を低T
E援衝液中に調製する。各稀釈物からのII及び5J1
1を、例5.1に記載した方法により形質転換のために
調製した300j11のコンピテントE、コリJl’1
101細胞に個々に添加する。細胞をX−galプレー
ト上に注加し、そして白色プラークを形成するコロニー
を得る。100個の白色プラークを楊枝で拾い上げ、そ
してLBプレートに移す、ファージDNAにより形質転
換された細菌を37℃にて一夜増殖せしめ、そして次に
例3.1に記載したようにしてワットマン541フイル
ターに移す、フィルターを洗浄しく例3.1)、次に6
 XNET 、 I X5s−デンハート、0.1%S
OS中で67℃にて30分間プレハイブリダイズせしめ
るeSXssc中でフィルター当り15 ps+off
iの放射性ラベル化(例3.3)オリゴヌクレオチド5
156との室温(例3.4)にて30分間ハイプリダイ
ゼーシッンを行う、ハイブリダイゼーシヨンの後、フィ
ルターを5Xssc中室温にて40秒間ずつ4回洗浄し
、そして空気乾燥後、イルフォード(Ilford)ス
クリーンを用いてコダックXAR−5フィルムに1時間
暴露する。このフィルターをさらにQXssc中で72
℃(変異系プライマー5156のTmは70℃である)
にて5分間洗浄し、乾燥し、そしてコダックXAR−5
フィルムに一夜暴露する。
第2の洗浄段階の後に陽性シグナルを生じさせるコロニ
ーをもとのLBプレートから拾い上げ、ladのLB培
地に懸濁し、そして70℃にて20分間加熱する。この
バクテリオファージ溶液を1:10 、 t:i、oo
o 、及び1:100.OOOに稀釈し、そして101
11の各稀釈物を使用して300J!1の対数的に増殖
中のE、コリJMIOI細胞をトランフフエクトし、そ
してX−galプレート上に注加する。1:100.0
00稀釈の6個のプラークを、15mの対数的に増殖中
のE、コリJMIOI細胞を含有する1、5−の2×T
Vに、別々に楊枝を使って移し、そして37℃にて6時
間増殖せしめる。培養物をエフベンドルフ遠心管中で5
分間遠心分離し、そして上清を4℃にて貯蔵しくファー
ジストック)、そして細胞ペレットを使用してBirn
bot+s及びDoly (I7)の方法に従ってRF
の調製を行う*  Bs5HIIによる制限分析の後、
PLI  Sal I −BcoRI断片中に新たなり
5sHO部位を担持する1個の変異体ファージをさらに
実験するために選択し、そして(M13s+p18−P
L(Sal I−血R1ル鉦HII /BE5)と命名
する。
例6.において得られた、ファージ M13wp1B−PL (Spe 1− EcoRI 
)からの単鎖DNAを用いて第二のインビトロ変異誘発
実験を行う。
この組換ファージはプラスミドpPL29−5の1.4
 kb上1− F、co RI断片、そしてそれ故プロ
モーターの688ヌクレチオド+PLI遺伝子のN−末
端部分を含有する。この鋳型の変異誘発は例7.2にお
いて記載した通りに行われる。
PLI 上1− JmRI挿入部中に新たなり5sHI
I部位を有する1つのファージを4個の実験のために選
択し、そしてM13+5plB−PL (血1−E並R
1)−シ惺Hn /AC5と命名する。
■1虹 ブースミ゛uBB5ノ゛ 取扱いを一層容易にするため、シグナル配列領域中に新
たに導入されたBs5HII部位を含有するPLI遺伝
子のN−末端部分及びプロモーター領域の130bpを
含む、例7.2に記載したようにして得られたファージ
M13p8−PL(韮■−血RI)血)I II /B
E5のBawl I −H匹R1断片を、第5図に示し
そして下に記載するようにしてプラスミドベクターpU
N121 (9)中にサブクローン化する。
ファージM13請p8−PLC旦l−立R1ル且)(I
I/885の4〜のRF DNAを例5.3に従って単
離し、そして制限エンドヌクレアーゼBamHI及びE
coRl(ベーリンガー、マンハイム)によす完全消化
する。断片を1%アガロースゲル上で分離し、そしてプ
ロモーターの117bp及びPLI遺伝子のN−末端部
分から成る0、8kbB憇H1−EcoRI断片を含有
するゲルスライスを例2.2に記載したようにして電気
溶出する。DNAをフェノール/クロロホルムで抽出し
、そしてエタノールで沈澱せしめる。DNAペレットを
10111の水中に再懸濁する(50ng/1ll)。
2趨のptlN121を一彫J2I及び」並RI(ベー
リンガー、マンハイムによりBcl I及ヒEcoRI
で完全消化する。断片を1%アガロースゲル上で分離し
、そして4.Okb断片を例2.2に記載したようにし
て電気溶出する。フェノール/クロロホルム抽出及びエ
タノール沈澱の後、DNAを181J1の水に溶解する
(I00ng/ pl ) 。
Bs5Hn部位を含んで成る」鰭H1−E並RI断片3
00ngをBcl I / EcoRIで切断されたS
OOngのpUN121 DNAに連結する。この連結
は15℃にて4時間、400ユニツトの74 DNAリ
ガーゼ(バイオラプス)を用いて、204の50a+M
 Tris−HCjl(pH7,8) 、10a+M 
MgC1t  、 20mMジチオスレイトール、1.
 OmM ATP中で行う。10111の連結混合物を
使用して100 dのコンピテントE、コリHBIOI
細胞(8)を形質転換する。細胞を8■/lのテトラサ
イクリン(シグマ)を含有するLBプレート上にプレー
トし、そして37℃にて一夜インキエベートする。
Birnboim及びDoly(I7)の方法に従って
、12個のter’コロニーからプラスミドを調製し、
そして第5図に示す望ましい制限パターンを有する1つ
のプラスミドをpUBB 5と命名し、そしてさらに分
析するために使用する。
デスルファトヒルジン遺伝子(第6図)の前に」■I制
限部位を導入するため、8nのプラスミドpML310
 DNAを制限エンドヌクレアーゼ」姐R1により完全
消化する。開裂されたDNAをフェノール/クロロホル
ムで抽出し、そしてエタノールで沈澱せしめる。5′突
出末端を除去するため、4J1gのpML310/ E
coRI  DNAを100Jz1の15On+MNa
CIl % ld Zn5O,,30mM酢酸ナトリウ
ム(pH4,6)及び20U/−のヌクレアーゼS+(
シグマ)中で37℃にて45分間消化する。
DNAをフェノール/クロロホルムで抽出し、そしてエ
タノールで沈澱せしめる。 DNA(pML310/E
coRI /S+)を100111の50aiM Tr
is−HCJ (pH8,0)中に再懸濁し、そしてウ
シ腸からのアルカリ性ホスファターゼ(CIAP、オル
トホスホリッターモノエステルホスホリラーゼ、[IC
3,1,3,1,べ−リンガ−)2ユニツトと共に37
℃にて1時間インキュベートする。酸素を65℃にて1
.5時間インキュベートするe  NaC1濃度を15
0mMに調整する。脱リン酸化されたDNA(pML3
10/ E並RI/S、/CIAP)を、低塩緩衝液(
I50++M NaCff1 、10++)’ITri
s−HC1(pH8,0) 、1mM EDTA)中D
E52 (ワットマン)イオン交換カラムへの吸着によ
り精製する。高温緩衝液(I,5M Nacl % 1
0mM Tris−HCjl(pH8,0) 、ld 
EDTA)により溶出を行う、DNAをエタノールで沈
澱せしめ、そして0.8■/dの濃度で水中に再懸濁す
る。
ULL1部位の導入のため、次の式: %式% で表わされるオリゴヌクレオチドをホスホトリエステル
法(21)により合成する。オリゴヌクレオチドの配列
は制限エンドヌクレアーゼ血1のための認識部位−GA
CGC−を含有し自己相補的である。
2つの単鎖のアニーリングが2本鎖DNAリンカ−を導
(。
1.2罐の合成単鎖オリゴデオキシヌクレオチドを10
111の60+mM Tris−HCl(pH7,5)
 、10mMMgCI 、  、5nM  ロTT  
、30μciの 〔γ−3”P)  ATP(3000
Ci ・5usoj!−’ 、アメルシャム)及び6ユ
ニツトのT4ポリヌクレオチドキナーゼ(ベーリンガー
)中で37℃にて30分間リン酸化し、次に0、5 m
W ATPの存在下で37℃にて15分間追跡する。混
合物を75℃にてさらに10分間インキュベートして酵
素を不活性化せしめる。混合物を室温に冷却してアニー
リングを行う。
0、6 n (I70pw+ol)の32P−ラベル化
リンカ−DNAを2.4 g (I,75ptaol末
端)のG)ML310/」匹RI /Si/CIAPと
混合し、そして20パの605M  Tris−HCj
l   (p)17.5)  、 10mM  MgC
1z  、5mMDTT 、 3.5mM ATP、 
800 :Lニア )(7)T4 DNAリガーゼ(バ
イオラプス)中で連結する。リガーゼを85℃にて10
分間不活性化し、そして10mMEDTA (pH7,
5) 、300mM酢酸ナトリウム(pH6,0)及び
0.54容量のインプロパツールの存在下でのDNAの
沈澱により過剰のリンカ−分子を除去する。室温にて3
0分間の後、DNAをベレット化し、45Il!の連結
混合物(前記)中に再懸濁し、そして15℃にて6時間
連結して環状DNAを形成せしめる。
連結混合物の1 pl及び3IJIのアリコートを10
04のカルシウム処理された形質転換コンピテントE、
コリHBIOI細胞(D、 Hanahan (I0)
の方法に従って調製〕に加える。細胞を30分間氷上に
置き、次に42℃にて3分間インキュベートし、氷上で
2分間冷却し、そして次に400 JのSOC培地中で
37℃にて1時間インキュベートする。細胞を1001
11のSOC培地中に濃縮し、それぞれを50n/dの
アンピシリンを含有するLB寒天プレート上にプレート
し、そして37℃にて一夜増殖せしめる。
12個の形質転換されたamp”コロニーを単離し、そ
して10(Jug/m1のアンピシリンを含有するLB
培地中で別々に増殖せしめる。プラスミドDNAをり、
S、Ho1a+es等(22)の方法に従って調製する
。ヒルジンのコード鎖にハイブリダイズする単鎖DNA
断片をプライマーとして用いてDNAの配列を決定する
ことにより、合成オリゴヌクレオチドリンカーの存在を
確認する。ヒルジン遺伝子の前の正しい位置にリンカ−
DNAを含有する1つのクローンをpML310Lと称
する。
0.22kb血I −BamHIデスルファトヒルジン
遺伝子の単離のため、401rgのプラスミドpML3
10Lを制限エンドヌクレアーゼPvu I及び血H1
(ベーリンガー)により、1504の0、OIM Tr
is−H(J (pH7,5) 、0.1 M NaC
1。
0、OIM MgCJz 、1mM  2−メルカプト
エタノール中で37℃にて2時間、完全消化する。断片
を1%アガロースゲル上で分離し、そして0,84kb
Pvu 1− BamH1を含有するゲルスライスを例
5に記載したようにして電気溶出する。フェノール/ク
ロロホルム抽出及びエタノール沈澱の後、DNAを20
バの血!−緩衝液に再懸濁し、そして制限酵素血I(バ
イオラプス)により完全消化する。断片を2%アガロー
スゲル上で分離し、そして0.22kb」11−血HI
断片を含有するゲルスライスを前記のようにして溶出す
る。フェノール/クロロホルム抽出及びエタノール沈澱
の後、断片を55Jl!の無菌水(0,1pmoff 
/11!>に再懸濁する。
PLI遺伝子のシグナル配列(例7.2.)コード領域
のUmHm部位とデスルファトヒルジン遺伝子(例7.
5)の血■部位とを連絡するためのリンカ−を得るため
、2種類のオリゴヌクレオチドを例3.2に記載したよ
うにして合成する。
以下余白 PLIシグナル配列      i デスルファトヒル
ジンのI N−末端アミノ酸 ALA ALA LEυALA ALA ARG AL
A ALA ALA i VAL VAL5’    
    3”: αE GCCCTCGCr Gcg cgc gee 
gct gct ’、 GTr G貫オリゴヌクレオチ
ド5172ssHU 300pmofの各オリゴヌクレオチドを別々に400
pIIon+のrATP及び10ユニツトのT4ポリヌ
クレオチドキナーゼ(二ニー・イングランド・ヌクレア
)を用いて、15J11の50a+M Tris−HC
j2  CpH7,8)、10mM Mg(l z 、
20mMジチオスレイトール、1.0mMATP 、 
50g/ad BSA中でキナーゼ処理する。両方のキ
ナーゼ処理されたオリゴヌクレオチドを1:1の比率で
混合し、95℃に加熱し、そしてアニーリングのために
徐々に室温に冷却する。アニールされたリンカ−を−2
0℃にて貯蔵する。
!LL−LL  此」す」(社)1戊 PLIの縮小されたプロモーターを含んで成るデスルフ
ァトヒルジン発現ベクター(第7図)を造成するため、
7ttgのpUBE5 DNA (例7.4)を制限エ
ンドヌクレアーゼBs5HI[(ベーリンガー)により
完全消化し、フェノール/クロロホルムにより抽出し、
そしてエタノールにより沈澱せしめる。DNA (I,
9pmol)をioyの無菌水に再懸濁する。300p
moJのアニールされたリンカ−517215173(
例7.6)を、60I11の5tM Tris−H(J
(pH7,8) 、10mM MgC1t 、20mM
ジチオスレイトール、1.01^TP、 50珂/−の
BSA中400ユニットのT4リガーゼ(バイオラプス
)を用いて上HIEにより切断された1、9 pmon
のpUBE5に連結する。この連結は15℃にて15時
間行う。
85℃にて10分間加熱することによりリガーゼを不活
性化する。緩衝液を0.OIM Trts−11C1(
pH8,0) 、0.1M NaCj! 、O,OOM
 MgCAt 、 1mM2−メルカプトエタノールに
調整する。36ユニツトのBamHI(ベーリンガー)
を加え、そして消化を37℃にて2時間行う、断片を1
%アガロースゲル上で分離し、そして3.4 kb B
amHI −(Bss HIf ) 」lu−リンカ−
断片をゲルスライスの電気溶出により単離し、次にフェ
ノール/クロロホルム抽出、及びエタノール沈澱を行う
DNAを14111の無菌水中に0.1 pmoj! 
/ldの濃度に再懸濁する。0.2pmolの0.22
kbデスルフアトヒルジン」■I −Ban HI断片
を0.1pmolの消化されたpUBE5に連結する。
連結は15℃にて15時間、400ユニツトの74 D
NAリガーゼ(バイオラプス)を用いてIOJの5On
+M Tris−HCl(pH7,8) 、10mM 
MgCj!、 、2抛hジチオスレイトール、1、 O
mM ATP、 50趨/−のBSA中で行う。
2i1!の連結混合物を使用して100Iのコンピテン
トE、コリHBIOI細胞(8)を形質転換し、次にこ
れを50■/lのアンピシリン(シグマ)を含有するL
Bi上にプレートする。12個のa+mp”コロニーの
DNAをBirnboim及びDoly(I7)の方法
により調製し、そして制限分析により分析する。
1つのクローンを選択し、Sanger等(23)のジ
デオキシ・チェイン・ターミネータ−法により配列を分
析する。望ましい制限パターン及びPLI−シグナル配
列−デスルファトヒルジン連結内で正しい配列を示すク
ローンを単離し、そしてpL)IK 3と命名する。
側ユJ4 几μj」(社)1底 PH1遺伝子の完全なプロモーター配列を含んで成るデ
スルファトヒルジン発現ベクターを造成するため、ファ
ージM13mplB−PL困肛I−EcoRI )  
Bs5H■/AC5(例3.3)の10.3agのRF
 DNAを制限エンドヌクレアーゼBs5HII(べ一
リンガー)により完全消化し、フェノール/クロロホル
ムで抽出し、エタノールで沈澱せしめ、そして1O11
!の無菌水中に1.9 pmolの濃度で再懸濁する。
300  pmogのアニールされたリンカ−5172
15176(前記参照のこと)を、例7.7に記載した
ように、Bs5HIIにより切断された1、9.pmo
j?のファージDNAに連結する。T4 DNAリガー
ゼを不活性化した後、緩衝液をO,OIM Trts−
H(J (pH7,6)、0.05M NaC1,0,
OIM MgC1tt SO,014MDTTに調整す
る。36ユニツトの制限エンドヌクレアーゼHindI
[[(ベーリンガー)を加え、そして37℃にて2時間
消化を行う。断片を1%アガロースゲル上で分離し、そ
して1.4kb Hind m −〔上Hn)血■−リ
ンカー断片を、例2.2に記載したようにして電気溶出
により単離する。断片を15mの無菌水に再懸濁して0
.1 pcsol / Ilと濃度とする。
3nのプラスミドpBR322(24)を、20パの0
.01M Tris−HCI (pH7,5) 、0.
1 M Na(J! 、 0.01MMgCA!、1m
M 2−メルカプトエタノール中で制限エンドヌクレア
ーゼBamHI及びHtndll(ベーリンガー、マン
ハイム)により完全消化し、そして断片を1%アガロー
スゲル上で分離する。
大4.15kb血dnl−B憇H1断片を例2.2に記
載したようにして溶出し、そして8ulの無菌水に再懸
濁する(0.1 p+mof /m)。
デスルファトヒルジンの0.2 kb血1− BanH
1断片0.2p+aol及び0.2 ptaoflの1
.4 kb i’L、Iプロモーター−シグナル配列H
indlll(血HI[)UEA!−リンカ−断片を一
旧ndu[/勿H1で切断された0、1pmolのpB
R322に15℃にて15時間連結する。この連結は4
00ユニツトの74 DNAリガーゼ(バイオラプス)
を用いて10mの50mMTris−HCjl (pH
7,8) 、10mM HzCl ! 、20mMジチ
オスレイトール、1.0 mM ATP、 50trg
/−のBSA中で行う。l11tの連結混合物を用いて
100J11のコンピテントE、コリHBIOI細胞(
8)を形質転換する。
12個のan+p”コロニーを単離し、そしてDNAを
例7.7に記載したようにして分析する。さらに実験す
るために1つのクローンを選択し、そしてpLHL5(
第8図)と命名する。
■工l 」述は1■遺底 PLI−デスルファトヒルジン発現系へのターミネータ
−領域を得るため、プラスミドpPL35−5の0.7
kb Pstl −Nhel断片をデスルファトヒルジ
ン遺伝子の3′側に融合せしめる(第9図に示す)。
10躍のpPL35−5を上旦tl  (ベニリンガ−
)により完全消化する。DNAをフェノール/クロロホ
ルム抽出し、そしてエタノールにより沈澱せしめる。断
片を0.033M  Tris−アセテート (pH7
,9)、0.006M酢酸カリウム、0.01M酢酸マ
グネシウム、0.5mM DTT及び1100n/−の
BSA中に再懸濁する。10ユニツトのT4 ONAポ
リメラーゼ(ベーリンガー)を加え、そして反応を37
℃にて180秒間行う。反応混合物を氷上に置き、20
 ntgollずつのdATP 、 dCTP 、 d
GTP 、 dTTPを加え、緩衝液を上記の条件に調
整し、そして反応を37℃にて35分間行う。フェノー
ル/クロロホルム抽出及びエタノール沈澱の後、DNA
を10mの無菌水(I,9pmoj! =11.4 p
mol平滑末端)。
900psoj!のキナーゼ処理されそしてアニールさ
れた(例7.6)  Bas+HI−リンカ−(バイオ
ラプス)を加え、そして連結を15℃にて15時間、4
00ユニツトのT4 DNAリガーゼ(バイオラプス)
を用いて60111の50+sM Tris−IC! 
(p)17.8) 、10mMMgC1t 、20dジ
チオスレイトール、1. OmM ATP。
50躍/11R1のBSA中で行う。85℃にて10分
間加熱することによりリガーゼを不活性化した後、緩衝
液を0.OIM Tris−HCjl  (pH8,0
) 0.1 M NaCl2 。
5sM MgC1z 、1m)’l  2−メルカプト
エタノールに調整する。20ユニツトの制限エンドヌク
レアーゼNhel(バイオラプス)を加え、そして連結
を37℃にて2時間行う、断片を1.2%アガロースゲ
ル上で分離し、そして0.7kb Nhel −(Ps
tl)BamHI断片を、例2.2に記載したようにし
て電気溶出により単離する。断片を15Illの無菌水
に再懸濁し0.1 pmol /1dの濃度とする。
0.2pmoffiの0.7kb Nhel −(Ps
tl)  BamHlターミネータ−断片、0.2pm
oj!の1.4kb」旦dll[−(BssHII) 
 H■■プロモーター断片(例7.4)、0.2p組I
の0.2kb血I−B憇Hlデスルファトヒルジン断片
(例7.5)、並びに血dl[を及びXba 1により
線状化された0、1pmallのpUc18ベクター(
25)を用いて連結を行う。
この反応は400ユニツトのT4DNAリガーゼ(バイ
オラプス)を用いて15℃にて15時間、101011
1(7)50 Tris−flcj+ (pH728)
 、1mM MgC71! 、20mMジチオスレイト
ール、1.Os+M ATP、 50x/srのBSA
中で行う、2dの連結混合物を用いてE。
コリHBIOI細胞を形質転換する。12個のasp”
形質転換体を例7.6に記載したようにして分析し、そ
して正しい融合配列を示すプラスミドをpLHLT7と
称する。
N、クラッサd遺伝子の部分を担持するpDJB2(2
6)の1. lkb Hind m断片300ngを、
Maniatis等(8)に従うニックトランスレーシ
ョンによす放射性ラベルする。遺伝子ライブラリー(例
3.1)のフィルターレプリカを5xNBT中で湿し、
そして6 XNHT、 lX5s−デンハート、0.1
%SOS中で50℃にて4時間、プレハイブリダイズせ
しめる。
ニックトランスレーションされたBindn[断片を添
加しく300ng/80フィルター)、そして50℃に
て15時間ハイブリダイゼーションを行う。ハイブリダ
イゼーションの後、フィルターを4xssc。
0.1%SDS中で5分間にわたり1回、50℃にて洗
浄する。空気中で乾燥した後、フィルターをコダックX
−0a+at 50282フイルムに3日間暴露する。
ニジエリシャ・コリ (Escherichia″ 卵
重L)BJ5183/pCG59D7(59D7と略す
)と称する1個の強くハイブリダイズするコロニーを単
離し、そのプラスミドを大量調製する(I4)。このプ
ラスミドをpCG59D7と称し、そして例9.2にお
ける形質転換のために使用する。
オロチジン−5′−ホスフェートデカルボキシラーゼ活
性を特異的に欠<A、ニガーN756株の変異株の選択
は、ウリジンの存在下での毒性類似体フルオロ−オロチ
ン酸(27)に対する陽性選択により達成することがで
きる。A、ニガーN756株の分生胞子3X106個を
、1 g/lのアルギニン及び50■/lのウリジンが
補充された最少培地プレート1〇−上に置く。胞子を短
波長UV照射(2600人)に、0.5%の生存コロニ
ーをもたらす照射量でかける。28℃にて2日間のイン
キュベーションの後、外側に増殖する菌糸がわずかに見
えるとき、各プレートに10■のフルオロ−オロチン酸
を添加し、そしてさらに2〜3日間インキュベーション
を続ける。フルオロ−オロチン酸に対して耐性のコロニ
ーが、白っぽい感受性の菌糸のバックグラウンド増殖上
に濃く増殖する。変異処理された約40.000の生存
株から8個の変異株が単離される。これらの内、ウリジ
ンの要求を伴わないでフルオロ−オロチン酸に耐性の2
株はさらに追跡しない、これらの内6株はウリジン要求
性を有する。
2種類のフルオロ−酸耐性変異株のそれぞれの分生胞子
の混合物を完全培地に一夜増殖せしめることによりヘテ
ロカオリンが作られる。菌糸の塊を最少培地に移す、そ
れらの変異において相互に補完的な変異株は縁において
栄養要求性ヘテロカオリン菌糸の厚い増殖を示し、同一
の対立遺伝子中に変異を有する株はそうではない、 N
756株からの6個のウリジン要求性変異株は、S、セ
レビシェ−(27)の場合と同様、2つの補完群に属す
る。
それぞれの群からの1つづつ、An8及びAnlOを形
質転換のために使用する。
lu  A、 ニガーN756のつlジン・An8変異
株An8及びAnlOの分生胞子を別々に、完全培地の
スラント上に28℃にて4〜5日間増殖せしめる。An
8及びAnlOの分子胞子2×101個を用いて別々に
、1 g/1.のアルギニン及びウリジンを補充した最
少培地(例8.2)に接種する。
28℃、 1BOrpmにて20時間の増殖の後、ミラ
クロス(Miracloth)を通して濾過することに
より菌糸を収得し、10rdの0.8 M  KCII
 、 50mM CaC12zにより2回洗浄し、そし
て20dの0.8M  KGg。
50mM CaC1z+ 0.5u/−ノボチーム(N
ovozym)234(ノボ・インダストリーズ)中に
再懸濁する。この混合物を振とう水浴(30℃、 50
rpm)中で、プロトプラストの最大放出が顕微鏡観察
され得るまで(90〜120分間)インキュベートする
。漏斗中ガラス綿栓を通してプロトプラスト懸濁液を濾
過することにより菌糸断片を除去する。室温での穏和な
遠心分離(I0分間、2000rpm)によりプロトプ
ラストをベレット化し、10−の0.8M  KCl。
50+aM CaC1zにより2回洗浄する。最後にプ
ロトプラストを200〜500plの0.8 M  M
CI 、 50mMCaCj! zに再懸濁してlXl
0”/−の濃度にする。
形質転換のため、プロトプラスト懸濁液(An 8及び
AnlO)の200Iのアリコートを別々に、10趨/
20IのpCG59D7 DNA、 50mのP CT
 [10mM Tris−HCI (pH7,5) 、
50+aM CaC1z 、25%PEG6000)か
ら成る溶液と共にインキュベートする。このインキュベ
ーション混合物を20分間氷上に保持し、さらに2.0
−のPCTを添加し、そして混合物を室温にてさらに5
分間インキュベートする。4艷の0.8 M  KCI
I 、 50d CaCl tを添加し、そしてこれら
の最終形質転換溶液の1−のアリコートを、0、8 M
  KCIIにより安定化された、液化した最少寒天培
地(MM+1g/j!のアルギニン+10g/lのバク
ドアガー(ディフコ)〕と混合する。
この混合物をすぐに、同じ培地の寒天プレートに性別し
、そして28℃にてインキュベートする。
28℃にて3日間の増殖の後、安定な形質転換体が、数
百の小さいおそらく失敗の形質転換体のバンクグラウン
ド増殖の上に旺盛に増殖しそして胞子を形成するコロニ
ーとして出現する。
pCG59D7による形質転換は変異株^n8において
のみ好結果でありAnlOにおいてはそうではない。
従って、An8はオルニチン−5′−ホスフェートデカ
ルボキシラーゼ活性を欠き、これが選択プラスミドpC
G59D7の十分な長さの遺伝子産物により補完される
と思われる。An8においては、1■のpCG5907
当り約20〜30個の形質転換体が得られる。
An8の10個の形質転換体を拾い、最少培地上で培養
し、そしてDNAを単離し、そしてpCG59D7配列
の存在について分析する。公表されている方法(7)に
従って液体窒素中で凍結された菌糸を粉砕した後、形質
転換体のDNAを単離する。各形質転換体のIKのDN
AをXho Iにより完全消化し、1%アガロースゲル
上での電気泳動により分画し、そしてManiatis
(8) 、382−386頁に行ってニトロセルロース
フィルターにプロットする。
Maniatis等(8) 、387−389頁に記載
されているような標準的方法に従って、プロットを〔α
−12p )  7 ヘル化pUN121DNAトハイ
フリタイスセしめる。得られる種々のハイブリダイゼー
ションパターンは、宿主ゲノムの種々の場所への形質転
換プラスミドpCG59D7の染色体取り込みを示す。
変異株An8のプロトプラストを例8.2に従って調製
し、そして5IIgの選択プラスミドpCG59D7と
、10躍のプラスミドpLl(K3  (例7.7)、
10j1gのプラスミドpLl(L5 (例7.8)又
は10II!のプラスミド(例7.9)のいずれかとに
より、例8.2に記載した方法に従って同時形質転換す
る。
形質転換されたAn8細胞を、例8.2に記載したよう
にして、ウリジン栄養要求性について最少培地上で選択
する。各形質転換実験の50個の形質転換体を無作為に
拾い、そしてデスルファトヒルジンの発現について分析
する0発色性ペプチド基質の製造者(ベーリンガー、マ
ンハイム、西独)に従うトロンビン阻害アッセイにおい
てデスルファトヒルジンの活性を試験する。
例8.3に従って得られた形質転換体からの分生胞子を
別々に50−の前培養培地(Pectin SlowS
et L(Unipectin、 SA、 Redon
、フランス)3g/1SNH*C12g/ It、 K
HzPOa O,5g/ 12.、NaC10,5g 
/ 11MgtSO* ・7Ht00.5g / 1 
、CazSOa=2H!OO,5g / l 、pH7
,0)中で前培養する。前培養物を250rpa+、 
28℃にて72時間インキエベートする。10%の前培
養物を50m1の主培養培地(大豆粉20 g/ j!
5Pectin Slow Set 5g/ jりに接
種する。培養物を25Orpm及び28℃(誘導条件と
称する)にて72〜96時間(ペクチンリアーゼ生産の
最高速度)増殖せしめる。変異株An8の形質転換体を
また、主培養培地ではなくフィトン(Phytone)
ペプトン10 g / 1、グルコース10g/Ilの
非誘導条件下でも増殖せしめる。
種々の時点(20時間毎)にサンプルを採取し、遠心分
離により細胞をペレット化し、そして超音波により破砕
する。上清及び細胞抽出物の両者を、例9.1に記載し
たようにしてデスルファトヒルジン活性について試験す
る。プラスミドpLHK 3との同時形質転換の後デス
ルファトヒルジン活性は検出されない、十分な長さのP
LIプロモーターを含有するpL)IL 5及びpL)
IL 7はいずれもA、ニガー変異株An8においてデ
スルファトヒルジンの発現を駆動することができる。同
時形質転換実験(例9.1)から得られた50個の形質
転換体の内、10株はそれぞれ培地中でデスルファトヒ
ルジン活性を示す。
従って、十分な長さのPLIプロモーターの制御のもと
ての変異株An8におけるデスルファトヒルジンの発現
は誘導基質ペクチンにより制御され、そしてILIシグ
ナルペプチドの使用がデスルフアトヒルジンの培地への
分泌をもたらす。
微士lp直丘 下記の微生物がブタペスト条約に基きDeutsche
Sammlung von Mikroorganis
men、 Grisebachstr。
L D−3400Goettingenに寄託されてい
る。
エシェリシ+’コリ(Escherichia col
i)BJ5183/pCG3B11 寄託番号  DSM 3916 寄託臼   1986年12月11日 アスペルギルス・ニガー(As er i、11us 
 旦■L)n8 寄託番号  DSM 3917 寄託臼   1986年12月11日 エシェリシ+・コリ (Escherichia  c
o旦)BJ5183/ pCG59D7 寄託番号  DSM 3968 寄託臼   1987年2月2日 1且文献 1) F、E、A、 van Houdenhoven
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【図面の簡単な説明】
第1図は、A、ニガーN756株の」旦3AI断片を含
有するプラスミドpCG3B11の制限地図を示す。 第2図は、式(I)のDNAのN−末端一壜辺R1断片
含有するプラスミドpPL29−5の制限地図を示す。 第3図は、式(I)のDNAのC−末端上R1断片を含
有するプラスミドpPL35−5の制限地図を示す。 第4−1図〜第4−5図は、式(I)のDNAを幾つか
の制限酵素部位の表示及びPLIのシグナル配列及び構
造アミノ酸配列と共に示す。 式中、1個づつの文字がアミノ酸を示す場合、次に示す
天然L−アミノ酸を意味する;(A)アラニン、(C)
システィン、(D)アスパラギン酸、(E)グルタミン
酸、(F)フェニルアラニン、(G)グリシン、(H)
ヒスチジン、(I)イソロイシン、(K)リジン、(L
)ロイシン、(M)メチオニン、(N)アスパラギン、
(P)プロリン、(Q)グルタミン、(R)アルギニン
、(S)セリン、(T)スレオニン、(V)バリン、 
(W))リプトファン、 (Y)チロシン。 また、ヌクレオチドを表わす場合、次の塩基を含むヌク
レオチドを意味する: (A)アデノシン、(C)シチ
ジン、(G)グアノシン、(T)チミジン。 第5図は、M13mp8−PL(Sal I −E並R
1)B旦H1t/BE5及びpUN121からのpUB
E 5の造成を示す。 pUBE 5はPLIプロモーターの部分、」旦H■制
限部位を伴うシグナル配列、及びPLI構造遺伝子の部
分を含有する。 第6図はデスルファトヒルジン遺伝子を含有するpML
310Lの造成を示す。 第7図はPLIプロモーターの部分、Bs5HII制限
部位を伴うシグナル配列、リンカ−BssHII−」■
■及びデスルファトヒルジン遺伝子を含有するpLHK
 3の製造を示す。 第8図は、PLIプロモーター、」旦)i n制限部位
を伴うシグナル配列及びデスルファトヒルジン遺伝子を
含有するpLHL 5の造成を示す。 第9図は、PLIプロモーター、血HIE制限部位を伴
うシグナル配列、及びデスルフプトヒルジン及びPLI
ターミネータ−を含有するpLHLT7の造成を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ペクチンリアーゼ(PL)発現系をコードするDN
    A配列を含有する組換DNA分子又はその誘導体。 2、プロモーター、シグナル配列、及びPLI発現系の
    ターミネーターを伴うか又は伴わない構造遺伝子を含ん
    で成る請求項1に記載の組換DNA分子。 3、式( I )のDNA配列又はその誘導体を含んで成
    る請求項1に記載の組換DNA分子。 4、pCG3B11である請求項1に記載の組換DNA
    分子。 5、ヌクレオチド−1〜−688の間にプロモーター配
    列を含んで成る請求項1に記載の組換DNA分子。 6、ヌクレオチド1及び57の間にシグナル配列を含ん
    で成る請求項1に記載の組換DNA分子。 7、ヌクレオチド58及び1366の間にPLI構造遺
    伝子を含んで成る請求項1に記載の組換DNA分子。 8、イントロンを伴わないPLI構造遺伝子を含んで成
    る請求項1に記載の組換DNA分子。 9、ヌクレオチド1367とヌクレオチド1570〜2
    029のいずれか1つとの間に延びるターミネーターを
    含んで成る請求項1に記載の組換DNA分子。 10、縮重する式( I )のDNA配列を含んで成る請
    求項1に記載の組換DNA分子。 11、組換ハイブリドベクターである請求項1に記載の
    組換DNA分子。 12、PLI構造遺伝子、又は同種(homologo
    us)ペクチンリアーゼ遺伝子もしくは異種(hete
    ro−logous)構造遺伝子を含んで成るハイブリ
    ドベクターである請求項1の組換DNA分子。 13、マーカー遺伝子¥pyr¥Aを含んで成るハイブ
    リドベクターである請求項1の組換DNA分子。 14、ハイブリドベクターpLHL5である請求項1に
    記載の組換DNA分子。 15、ハイブリドベクターpLHLT7である請求項1
    に記載の組換DNA分子。 16、請求項1に記載の組換DNA分子の製造方法であ
    って、ペクチンリアーゼ発現系をコードするDNA分子
    を含有するDNA分子又はその誘導体により形質転換さ
    れた宿主を培養し、そして目的の組換DNA分子又はそ
    の誘導体を単離するか、あるいはそれをインビトロ合成
    により調製する、ことを含んで成る方法。 17、請求項1に記載の組換DNA分子を含有する形質
    転換された宿主。 18、エシェリシャ・コリ¥(Escherichia
    ¥ ¥coli¥)B35183/pCG3D11(D
    SM 3916)である請求項1に記載の形質転換され
    た宿主。 19、請求項1に記載の組換DNA分子及び選択マーカ
    ープラスミドpCG59D7により形質転換されたアス
    ペルギルス・ニガー¥(Aspergillus¥ ¥
    niger)¥An8(DSM 3917)である請求
    項17に記載の形質転換された宿主。 20、pLHK3、pLHL5又はpLHLT7のいず
    れか、及び選択マーカープラスミドpCG59D7によ
    り形質転換されたアスペルギルス・ニガー¥(Aspe
    rgillus¥ ¥niger)¥An8(DSM 
    3917)である請求項17に記載の形質転換された宿
    主。 21、請求項17に記載の形質転換された宿主の製造方
    法であって、宿主を形質転換条件下で、場合によっては
    選択マーカー遺伝子と共に、請求項1に記載の組換DN
    A分子により形質転換し、そして形質転換体を選択する
    ことを含んで成る方法。 22、アスペルギルス・ニガー¥(Aspergill
    us¥ ¥niger)¥An8を請求項1に記載の組
    換DNA分子及び選択マーカープラスミドpCG59D
    7により同時形質転換することを特徴とする請求項1に
    記載の方法。 23、有用なポリペプチドを発現するハイブリドベクタ
    ーの製造のための請求項1に記載の組換DNA分子の使
    用。 24、請求項11に記載のハイブリドベクターを適当な
    宿主中で発現せしめ、そしてポリペプチドを単離するこ
    とを特徴とするポリペプチドの製造方法。 25、PLIの発現及び分泌のための発現ハイブリドベ
    クターにより形質転換されたアスペルギルス(Aspe
    rgillus)宿主を培養し、そして栄養培地からP
    LIを回収することを特徴とするアスペルギルスの種に
    おいてPLIを過剰生産(overpro−ducti
    on)するための請求項24に記載の方法。 26、選択マーカープラスミドpCG59D7。 27、請求項26に記載のプラスミドを含有する宿主。 28、エシェリシャ・コリ¥(Escherich¥ 
    ¥coli)¥BJ5183/pCG59D7(DSM
    3968)である請求項27に記載の宿主。 29、アスペルギルス・ニガー¥(Aspergill
    us¥ ¥niger)¥An8(DSM 3917)
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