JPS63279793A - スピラマイシン耐性を付与するクローニングベクター - Google Patents

スピラマイシン耐性を付与するクローニングベクター

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JPS63279793A
JPS63279793A JP63094396A JP9439688A JPS63279793A JP S63279793 A JPS63279793 A JP S63279793A JP 63094396 A JP63094396 A JP 63094396A JP 9439688 A JP9439688 A JP 9439688A JP S63279793 A JPS63279793 A JP S63279793A
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streptomyces
dna
coli
spiramycin
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JP63094396A
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マーク・アラン・リチャードソン
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Original Assignee
Eli Lilly and Co
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Publication date
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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、SrmCと命名した新規のスピラマイシン耐
性付与遺伝子、該遺伝子を含有する組換えDNAクロー
ニングベクター、および該スピラマイシン耐性付与ベク
ターを含有する形質転換体に関する。ストレプトマイセ
ス・アンボファシエンス(Streptomyces 
ambofaciens)は、スピラマイシン、すなわ
ち16員環のラクトンおよび3種類の糖残基(ミカミノ
ーゼ、ミカローゼおよびフォロサミン)からなるマクロ
ライド系抗生物質を産生じ、この物質は臨床用および獣
医学用薬物として用いられている。スピラマイシンの抗
生物質活性は、他のマクロライド類と同様、スピラマイ
シンのリポソームへの結合を含む機序によって、タンパ
ク質の合成が阻害されることによるものである。
また、本発明は、ストレプトマイセス属およびその関連
微生物で用いるためのスピラマイシン耐性付与クローニ
ングベクターに関する。ストレプトマイセス属において
組換えDNA法を開発するのは、適当なりローニングベ
クターにおいて選択可能な遺伝子マーカーを利用するこ
とができるかどうかにかかっている。現在ストレプトマ
イセス属に使用することができる選択可能なマーカー数
が少ないことから、この開発は幾分遅れている。
本発明は、このような用途に適した選択可能なマーカー
の数を増加させるという点で有用であるとともに特に重
要である。
本発明のベクターは、多用途であり、選択可能であり、
そしてスピラマイシンに感受性であるとともにストレプ
トマイセス・レプリコンあるいはベクターの組込み配列
に許容性であるあらゆるストレプトマイセス属細胞に導
入することができる一3= か、またはコンジュゲート化することができるので、特
に有用である。さらに、本ベクターは、大腸菌(Esc
herichia coli)などの他のもっと都合の
よい宿主細胞中で機能的かつ二官能性にすることができ
る。ストレプトマイセス属は臨床的に重要な抗生物質の
半数以上を提供しており、従って産業上重要な群である
。本発明は、この産業上重要な群のための新規かつ有用
なりローニングベクターを提供し、そして既知の抗生物
質の収量を増加させるため、ならびに新規抗生物質およ
び抗生物質誘導体を製造するための遺伝子のクローニン
グを可能にするものである。
さらに、本発明は、形質転換されていない細胞群からス
トレプトマイセス属形質転換体を選択するための方法に
関する。この方法を用いると、非選択性のDNAを本ベ
クターに付加し、得られた修飾ベクターでストレプトマ
イセス属を形質転換することにより、この方法を用いな
ければ選択することができないこのDNAを含んでいる
スピラマイシン耐性の形質転換体を選択することができ
る。形質転換は極めて頻度の低い現象であるので、この
ような機能試験は、無数の細胞の中でどの細胞が形質転
換DNAを獲得したかを決定するのに実際上必要である
語句の定義 本明細書中に開示した発明のために以下の語句を定義す
°る。
組換えDNAクローニングベクター:あらゆる自律的に
複製するか、または組込む媒体であり、これには1また
はそれ以上の付加的なりNA上セグメント付加したか、
または付加することができるDNA分子からなるプラス
ミドが含まれるが、これに限定はされない。
レプリコン:プラスミドまたは他のベクターの自律的な
複製を可能にし、そしてコントロールするDNA配列。
組込み配列二組換えDNAクローニングベクターまたは
ベクターの一部が宿主細胞の染色体DNA中に組込まれ
、そしてその一部となるように導<DNA配列。
プラスミド:ファージとして働くこともあり、またプラ
スミドとして働くこともある組換えDNAベクター。
形質転換:受容細胞の遺伝子型を変化させ、該細胞に変
化をもたらすことになる、受容宿主細胞へのDNAの導
入。
形質転換体:形質転換を受けた受容宿主細胞。
トランスフェクタント:ファージDNAによる形質転換
を受けた受容宿主細胞。
感受性宿主細胞:選択可能な耐性の性質をコードしてい
るDNAセグメントなしでは生育することができない宿
主細胞。
制限フラグメント:1またはそれ以上の制限酵素の作用
によって生成するあらゆる直線状のDNA分子。
A♂:アンピシリン耐性の表現型。
ApH:アンピシリン耐性の表現型。
cos :ファージ・ラムダの付着末端配列。図面にお
いて、rcJは左cosを、「、」は右cos末喘を表
す。
N mR:ネオマイシン耐性の表現型。
ori ニブラスミドの複製起源。
SmR;スピラマイシン耐性の表現型。
TcR:テトラサイクリン耐性の表現型。
Ts”:チオストレプトン耐性の表現型。
SrmCニスピラマイシンC耐性を付与する遺伝子。 
   ・ 図面の説明 第1図は、プラスミドpKC592の制限部位および機
能地図を示す模式図である。本出願用の、第1図および
それに続くすべての図面は正確な縮尺では描かれていな
い。
第2図は、ニスミドpKC505およびストレプトマイ
セス・アンボファシエンスDNAを用いる、ゲノムDN
Aライブラリー作成の工程図である。
第3図は、コスミドpKC505作成の工程図である。
第4図は、プラスミドpHJ L 225の制限部位お
よび機能地図を示す模式図である。
第5図は、プラスミドpHJL400の制限部位および
機能地図を示す模式図である。
第6図は、プラスミドpKC631の制限部位および機
能地図を示す模式図である。
第7図は、プラスミドpKC681の制限部位および機
能地図を示す模式図である。
第8図は、プラスミドpKC682の制限部位および機
能地図を示す模式図である。
第9図は、プラスミドpKC1001の制限部位および
機能地図を示す模式図である。
第10図は、プラスミドpKC1002の制限部位およ
び機能地図を示す模式図である。
第11図は、プラスミドpKC331の制限部位および
機能地図を示す模式図である。
第12図は、ファージpKC1003の制限部位および
機能地図を示す模式図である。
第13図は、ファージpKC1004の制限部位および
機能地図を示す模式図である。
発明の目的および構成 本発明は、 一8= a)複製起源および組込み配列からなる群から選ばれる
DNA配列、 b)抗生物質スピラマイシンに対する耐性を付与するス
ピラマイシンC耐性遺伝子、 を含有することを特徴とする組換えDNAクローニング
ベクターを提供するものである(ただし、この複製起源
および組込み配列がストレプトマイセス属およびノカル
ジア属中で機能し得るという限定のもと)。
本発明のベクターは、プラスミドpKC592のスピラ
マイシンC耐性遺伝子(S rn+C)含有ノ〜2.9
kb BamHIフラグメントを、BamHI消化した
プラスミドpHJL400にライゲートし、プラスミド
pKC631を生成させることによって組立てることが
できる。プラスミドpKC592は、ノーザン・リージ
ョナル・リサーチ・ラボラトリ−[the North
ern Regional Re5earch Lab
ratory(N RRL)、 Agricultur
al Re5earch 5ervice+ 1815
 North IJniversity 5treet
、 Ll、S、 Department of Agr
iculture、 Peoria、  IL 616
04コに寄託され、その永久保存培養物コレクションの
一部を成している株である、大腸菌に12DH5/pK
C592から得ることができる。この株は、受入れ番号
NRRL B−18186のもと、プラスミドの供給源
および貯蔵体として一般に入手可能である。プラスミド
pHJL400は、実施例9の詳細な教示に従って作成
される。
ある種の目的のためには、そしである種の条件下では、
ストレプトマイセス属およびその関連微生物中でよりも
大腸菌中でクローニングベクターを増殖させる方がもっ
と都合がよいことは当業者の容易に理解するところであ
ろう。従って、本発明のベクターを修飾して大腸菌およ
びストレプトマイセス属の両者の中で機能的な二官能性
のシャトルベクターとしてもよい。これは、適当な大腸
菌の複製起源および選択可能な配列を、上記のストレプ
トマイセス属のスピラマイシン耐性ヲ付与するベクター
に付加することによって行われる。
すなわち、本発明は、 a)大腸菌の複製起源、および b)大腸菌に選択可能な表現型を付与するDNA配列、 をさらに含有する組換えDNAクローニングベクターを
も含むものである。
プラスミドpKC592は、SrmC,ストレプトマイ
セス・レプリコン、大腸菌レプリコン、ならびにストレ
プトマイセス属および大腸菌の両者において選択可能な
表現型を付与するアブラマイシン耐性遺伝子を含有する
二官能性シャトルベクターの例である。このプラスミド
は、上記のNRRLに寄託されている大腸菌K 12 
DH5/pKC592から入手することができる。
本ベクターは、既知のストレプトマイセス・アンポファ
シエンス株(NRRL  15263)から単離した新
規のスピラマイシンC耐性遺伝子を含有している。その
他のスピラマイシン耐性遺伝子も知られているが(すな
わち、スピラマイシンAおよびスピラマイシンB)、ス
ピラマイシンCとの有意の相同性を有していない;従っ
て、これらは本発明の範囲内に含まれない。本遺伝子は
、マクロライド系抗生物質スピラマイシンに対して、お
よびある場合には同時に他の抗生物質に対しても耐性を
付与する。ある種の抗生物質耐性遺伝子のこのような交
差耐性は、フジサワおよびウニイスプラム[Fujis
awa and Weisblum、 J、Bacte
riol。
■」郵:621(1981)]を含む何人かの著者によ
って報告されている既知の現象である。
このスピラマイシンC耐性遺伝子は、部分消化の条件下
でS、アンボファシエンスDNAをMb。
I制限酵素で処理して平均の大きさが〜30kbのDN
Aフラグメントを生成させることによって、ストレプト
マイセス遺伝子バンクから単離される。
次いで、このフラグメントをコスミドpK C505中
にライゲートして、本発明の例示ベクターを誘導する。
コスミドpKC505およびS、アンボファシエンスD
NAを用いるゲノムDNAライブラリーの作成工程の概
略を添付の第2図に示した。
コスミドpKC505は、大腸菌レプリコン、5CP2
★ストレプトマイセス・レプリコンおよび生殖機能、3
つのバクテリオファージλcos部位、ならびにアブラ
マイシン耐性遺伝子を含有する二官能性のシャトルベク
ターである。このベクターは、前記の誘導体1)KC5
92のようなSrmC含有の誘導体プラスミドを組立て
るのに理想的なベクターである。
コスミドpKC505を制限酵素Hpalで処理して直
線状の平滑末端フラグメントを生成させることによって
これを行った。得られたHpal末端を脱ホスホリル化
し、次いでこのフラグメントをBamHI制限酵素で切
断して、λcos部位を1つだけ有する小さいフラグメ
ントとλCoS部位を2つ有する比較的大きいフラグメ
ントを得た(詳細については添付の第2図を参照)。従
って、この両フラグメントは脱ホスホリル化した平滑末
端を1つ(ライゲートすることができない)とそれとは
別のホスホリル化されている付着性のGATC末端(M
bol消化によって生成した末端にライゲートすること
ができる)を有している。
pKC505からのDNAフラグメントとストレプトマ
イセス・アンボファシエンスからのそれとを混合し、T
4  DNAリガーゼを用いてライゲートした。従って
、挿入D N A l:2つのベクターフラグメントと
境界を接しており、ライゲートされたDNAはインビト
ロでバクテリオファージλ粒子(コスミド)にパッケー
ジされる。次いで、このパッケージされたコスミドを大
腸菌に12SF8に導入してアブラマイシン耐性につい
て選択し、得られた大腸菌の形質転換体を集めて一部プ
ラスミドプールを作成した。この−次ブール(ライブラ
リー)からのDNAを構造分析してクローンしたライブ
ラリーが所望の配列を含んでいることを確かめ、また適
当なストレプトマイセス属宿主に導入することによって
機能的に分析した。すなわち、プールしたプラスミドD
NAを用いてS。
グリセオフスカスを形質転換し、アブラマイシン耐性に
ついて選択し、次いで耐性コロニーのすべてを集め、液
体培地で増殖させ、プレートし、そしてスピラマイシン
耐性の表現型について選択した。スピラマイシン耐性コ
ロニーからのプラスミドは同一であることがわかり、制
限酵素分析した上で、pKC592と命名した。
例示したプラスミドpKC592をBamHI制限酵素
で消化し、得られた〜1.5、〜1.7、〜1.8、〜
2.1、〜2.9、〜5.5および〜9゜4kbフラグ
メントを前記pHJL400のBamH1部位にライゲ
ートすることによって、多種の誘導体ベクターを組立て
た。得られたベクターを用いてストレプトマイセス・グ
リセオフスカスを形質転換し、SrmC遺伝子が〜2.
9kb BamHIフラグメント中に位置していること
を明らかにした。
この〜2.9kbを含有している誘導体プラスミドをプ
ラスミドpKC631と命名した。上記ベクターはS’
rmC遺伝子を含有しており、従って本発明をさらに例
示するものである。プラスミドpKC631の制限部位
および機能地図を添付の第6図に示す。
また、〜2.9kbのSrmC遺伝子を含有している制
限フラグメントを、ストレプトマイセス・レプリコンだ
けを含有している通常のストレプトマイセス属ベクター
にクローンすることもできる。
〜15− 例えば、〜2.9kb BamHIフラグメントをプラ
スミドplJ702の唯一のBamHT部位にライゲー
トして、SrmCフラグメントの配向だけが異なってい
るプラスミドpKC’681およびpKC582を得る
ことができる。これらのプラスミドをストレプトマイセ
ス種中に導入すると、それ以前はスピラマイシン感受性
であった宿主にスピラマイシン耐性を付与することがで
きる。プラスミドplJ’702は、アメリカン・タイ
プ・カルチャー0コレクシヨン[the Americ
an Type Cu1ture Co11ectio
n(ATCC)、 Rockville、 Maryl
and、 20852]に寄託されてその永久保存培養
物コレクションの一部を成している株であるストレプト
マイセス・リビダンス(Streptomyces 1
ividans)/pl J702から入手することが
できる。この株は、受入れ番号ATCC39155のも
と、プラスミドの供給源および貯蔵体として一般的に入
手可能である。プラスミドpKC681およびpKC6
82の制限部位および機能地図を添付の第7図および第
8図に示す。
さらに、この〜2.9kbのSrmC遺伝子含有制限フ
ラグメントを用い、宿主ゲノムへのホモローガスな組換
えおよび組込みによって、感受性宿主にスピラマイシン
耐性を付与することができる。
例えば、ストレプトマイセス・フラジエ(Strept
myces fradiae; ATCC19609)
をMboI制限酵素で部分的に消化し、次いで5゛突出
をDNAポリメラーゼIで充填することができる。
次いでこのDNAを、EcoRI切断して充填しておい
たプラスミドpBR322(BRL)にライケートし、
大腸菌JM109細胞[ストラドジエン(Strato
gene)]に導入し、テトラサイクリン耐性について
選択する。次いで、得られたプラスミドをBamHI制
限酵素で部分的に消化し、このBamHI部位にpKC
592由来の〜2.9kb SrmC遺伝子含有フラグ
メントをライゲートする。大腸菌に導入してテトラサイ
タリン・プレートで選択すると、S、フラジよりNA中
にクローンされたSrmC遺伝子を有するプラスミドだ
けが生存する。
この生存形質転換体を集め、SrmCフラグメントの配
向だけが異なっているこれらのプラスミドをpKClo
olおよびpKC1002と命名した。
ストレプトマイセス・フラジエに逆導入すると、これら
のプラスミドはストレプトマイセス・レプリコンを含有
していないので自律的に複製することができない。従っ
て、生成した耐性コロニーだけが、ホモローガスな組換
えおよびそれに続く組込みが起こった細胞から増殖した
コロニーである。
プラスミドpKC1001およびpKC1002の制限
部位および機能地図を添付の第9図および第10図にそ
れぞれ示す。この5rIIIC遺伝子がストレプトマイ
セス・レプリコンを含有するプラスミド上に存在すると
きであっても、低頻度ではあるが検出しうる組込みがあ
らゆる培養物中でなお起こりうろことに注意すべきであ
る。すなわち、自律的に複製するベクターは低頻度では
あるが「組込む」こともある。
また、このSrmC遺伝子を用いてプラスミド以外の例
示ベクターを組立てることもできる。例えば、ファージ
φC31は、よく知られたストレプトマイセス・ファー
ジであり、ある種の他の組込みベクターを組立てるため
の優れた出発物質である。ファージφC31の誘導体で
あるプラスミドpKC331は、このような組込みベク
ターの組立てに特に好ましく、受入れ番号NRRL B
−15828のもとて前記のノーザン・リージョナル・
リサーチ・ラボラトリ−に寄託されてその永久保存培養
物コレクションの一部を成している株である大腸菌に1
2 BE447/pKC331から入手することができ
る。プラスミドpKC331の制限部位および機能地図
を添付の第11図に示す。
プラスミドpKC331の〜37kbPstI制限フラ
グメントをプラスミドpKC592の〜2.9kbのス
ピラマイシン耐性を付与するBamHI制限フラグメン
トにライゲートすると(DNAポリメラーゼIを用いて
両フラグメントの5”突出部を充填した後に)、誘導体
ファージpKC1003およびpKC1004(これら
はSrmC遺伝子の配向だけが異なっている)が得られ
る。これらのファージは、ストレプトマイセスにスピラ
マイシン耐性を付与する組込みベクターであり、従って
本発明をさらに例示するものである。ファージpKC1
003およびpKC1004の制限部位および機能地図
を添付の第12図および第13図にそれぞれ示す。
SrmC遺伝子を含有している制限フラグメントが特定
のベクターまたはクローニングベクター上の位置に限定
されないことは理解されよう。例えば、スピラマイシン
耐性遺伝子をその他の既知ベクター、その名をいくつか
挙げると、pscP103由来のプラスミド[リジエー
ト等(Lydiate etal、、 1985. G
ene 35: 223)]、pFJ103由来のプラ
スミド[リチャードソン等(Richardson e
tat、、  1982. Gene 20: 451
)コ、およびp)(、Tb2O3[バーシュバーガー等
(Hershberger et al、、 198B
、 Plasmid 15 : 199−209)]な
どにサブクローンすることができる。当分野の技術者で
あれば、どのベクターが特定の目的に望ましいか、およ
びベクターのどの部位が特定のスピラマイシン耐性遺伝
子を含有している制限フラグメントのライデートあるい
は挿入に有利であるかを知っているか、または容易に決
定することができる。さらに、分子リンカ−を供してD
NAのサブクローニング用の特異的な部位を創製するこ
とができるか、またはある種のヌクレオチドの付加、削
除あるいは置換によってフラグメントを修飾してその性
質を変え、種々のDNAライゲート用制限部位を提供す
ることができる。当分野では、ヌクレオチドの化学およ
び遺伝子のコードが知られており、従ってどのDNA修
飾が特定の目的のために望ましいかが知られている。
例示したプラスミドpKC592はコスミドpKC50
5から誘導した5CP2★ストレプトマイセス・レプリ
コンを含有しているが、その他多数のストレプトマイセ
ス・レプリコンに置換して同様のベクターを組立てるこ
ともできる。第1表は、別の機能的なストレプトマイセ
ス・レプリコンを入手することができるストレプトマイ
セス属プラスミドの例を挙げるものであるが、これは包
括的なものではない。レプリコン機能が破壊されないか
ぎり、プラスミドの全部または一部を用いて本発明の例
示ベクターを組立てることができることは当分野で理解
されるところであろう。プラスミドを含有している宿主
および寄託の受入れ番号も第1表に挙げている。
第1表ストレプトマイセス属プラスミド5CP2   
 ストレプトマイセス・コエリカラー(Strepto
myces coelicolor) A3(2)  
 NRRL  15042pEL7    ストレプト
マイセス・アンボファシエンス(Streptomyc
es ambofaciens)   NRRL  1
2523SLPI    ストレプトマイセス・リビダ
ンス(Streptomyces 1ividans)
        NCIB’ 114171)NMlo
o   ストレプトマイセス・バージニエ(Strep
tomyces virginiae)       
NRRL  15156pEL103   ストレプト
マイセス・グラニュロラバー(Streptomyce
s granuloruber)A39912.13/
pEL103           NRRL  12
549plJ702   ストレプトマイセス・リビダ
ンス1ナシヨナル・コレクション・オブ・インダストリ
アル・バクテリア[National Co11ect
ion of Industrial Bacteri
a(NCIB)。
Torry Re5earch 5tation、 P
o5t 0ffice Box 31.135 Abb
eyRoad、 Aberdeen AB9gDG、 
5cotland、 l1nited Kingdom
]2アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション[
AmericanType Cu1ture Co11
ection(ATCC)、 12301 Parkl
awn Drive。
Rockville、 Maryland 20582
. United 5tates of Americ
a]その他のレプリコン、例えば5LP1.2[ホリノ
ウチ等(Horinouchi et al、、 19
85. J、 Bacteriol、  162 : 
406)]、psRc1−b[シンドー等(Shind
oh et at、、  1984.  J、  An
tibiot、  37: 512)]、ps L 1
 [ナカノ等(Nakano et al、、 198
2+ FEMS Microbiol、 Lett、 
13: 279)]およびpSF765[ムラカミ等(
Murakami et al、、 1983. J、
 Antibiot。
36 : 429)]なども用いることができ、これら
も本発明の範囲内に含まれる。
本発明のベクターは、ストレプトマイセス舎レプリコン
、スピラマイシン耐性を付与する制限フラグメント、な
らびに所望により大腸菌(E、 coli)レプリコン
および選択しうる配列を含有している。
プラスミドの操作および増幅はストレプトマイセス中よ
りも大腸菌中での方がより早く、かつより効率的に行わ
れるので、大腸菌レプリコンが存在することは有利であ
り、本例示ベクターの全般的な用途を増加させる。事実
、大腸菌に関する遺伝子的なおよび生化学的な情報が豊
富であるということにより、この菌が本発明にとって都
合のよい宿主細胞となっている。しかし、本発明はいず
れかの種または株に限定されるものではなく、大腸菌レ
プリコンが機能するあらゆる微生物を用いて行うことが
できる。特定の大腸菌レプリコンの存在が本ベクターの
必須成分ではないので、大腸菌プラスミド、例えばpc
Zlol[ショーナー等(Schoner et al
、、 1984. Proc、 Natl、 Acad
、 Sci。
IJSA at : 5403)]、pAcYc184
、pBR325、pBR328などからの、機能的なレ
プリコンを含有している制限フラグメント、および所望
により、抗生物質耐性を付与する制限フラグメントを置
換することは本発明の範囲内に含まれる。多数のその他
の宿主細胞が本明細書中に例示されているが、これらは
当分野では周知であろう。
また、本発明の組換えDNAクローニングベクターは、
ストレプトマイセス属の単一の種あるいは株で使用する
ことに限定されない。対照的に、本ベクターは適用範囲
が広く、多数のストレプトマイセス群のスピラマイシン
感受性宿主細胞、特に抗生物質、例えばアミノ−グリコ
シド、マクロライド、β−ラクタム、ポリエーテルおよ
びグリコペプチド系抗生物質を産生ずる産業上重要な群
の非制限株に用いることができる。このような非制限部
は、当分野でよく知られた通常の方法[ロモフスカヤ等
(Romovskay・a et al、、 1980
. Microbiology Reviews、44
 : 206)]によって、ストレプトマイセス群から
容易に選択され、単離される。非制限部の宿主細胞は制
限酵素を欠いているので、形質転換時にプラスミドDN
Aを切断しないか、または減成しない。本発明の応用か
らすると、本ベクターのいずれの制限部位をも切断しな
い制限酵素を含んでいる宿主細胞も非制限性であるとみ
なされる。
SrmC遺伝子を用いて、多種類のスピラマイシン感受
性の微生物をスピラマイシン耐性に形質転換することが
できる。スピラマイシンを包含するマクロライド系抗生
物質に元来感受性である微生物においては、このSrm
C遺伝子を遺伝子マーカーとして用いることができ、一
方、1またはそれ以上のマクロライド系抗生物質を産生
ずるがそれでもなお低レベルのマクロライド系抗生物質
に感受性である微生物においては、本発明のベクターを
用いて微生物の天然の耐性を増加または増強することが
できる。本ベクターを導入することができる、スピラマ
イシン感受性のストレプトマイセス群の非制限部の好ま
しい宿主細胞には、例えばストレプトマイセス・コエリ
カラ−(Streptomyces coelicol
or)、S、グラニュロラバー(S、 granul。
ruber)、S、ロセオスポラス(S、 roseo
sporus)、S。
アクリマイシンス(S、 acrimycins)、S
、グラウセスセンス(S、 glaucescens)
、S、パルビリン(S、 parvilin)、S、プ
リスチナエスピラリス(S、 pristinaesp
iralis)、S、ビオラセオラバ−(S、 vio
laceoruber)、S、ピナセウス(S、 vi
naceus)、S、ニスピノサス(S、 espin
osus)、S、アズレウス(S、 azureus)
、S、グリセオフスカス(S、 griseofusc
us)、S、フラジエ(S、 fradiae)および
S、)ヨカエンシス(S、 toyocaens is
)などの非制限細胞が含まれる。
SrmC遺伝子を用いることが可能な、種々の他の抗生
物質を産生ずる微生物の代表的な例を以下の表に挙げる
−27−’ 多数の種               種々のアミノ
サイクリトール類 ミクロモノスポラ属(Micromonospora)
多数の種               ゲンタマイシ
ン類すツカロポリスポラ属(Sacchapolysp
ora)多数の種               種々
のアミノサイクリトール類 ストレプトマイセス属(Streptomyces)ア
ルボグリセオラス(albogriseolus)  
 ネオマイシン類アルプス変種メタマイシヌス(alb
usvar、 metamycinus)      
     メタマイシンアクアカヌス(aquacan
us)         N−メチルハイグロマイシン
B アトロファシェンス(atrofaciens)   
 ハイグロマイシン類ビキニエンシス(bikinie
nsis)      ストレプトマイシンプルエンシ
ス変種プルエンシス (bluensis var、 bluensis) 
       プルエンソマイシンカヌス(canus
)             リボシルパロマミン力テ
ヌラエ(catenulae)         カテ
ヌリンタレストマイセチクス(chrestomyce
t 1cus)                 ア
ミノシジンクリスタリヌス(crystal 1inu
s)      ハイグロマイシンAエリスロクロモゲ
ネス変種ナルトエ ンシス(erythrochromogenes va
r;narutoensis)           
   ストレプトマイシン、−28− エウロシジクス(eurocidicus)     
  A 16316  Aフラジエ(fradiae)
           ハイブリマイシン類およびネオ
マイシン類 フラジエ変種イタリクス(fradiaevar、 1
talicus)             7ミ/シ
シ;tガルブス(galbus)          
  ストレプトマイシングリセウス(griseus)
           ストレプトマイシングリセオフ
ラバス(griseoflavus)     MA 
 1267ホフエンシス(hofuensis)   
     セルドマイシン複合体バイグロスコピカス(
hygroscopicus)    ハイグロ・マイ
シン類、ロイカニシジン、およ びハイグロリジン パイグロスコピカス品種グレボサス (hygroscopicus forma gl’e
bosus)     グレボマイシンハイグロスコピ
カス変種すモ不ウス (hygroscopicus var、  limo
neus)      バリダマイシン類バイグロスコ
ピカス変種すガミエンシス(hygroscopicu
s var、 sagamiensis)    スペ
クチノマイシンカナマイセチカス(kanamycet
 1cus)    カナマイシンAおよびB カスガエンシス(kasugaens is)    
  カスガマイシン類力スガスピナス(kasugas
pi nus)      カスガマイシン類うベンデ
ュラエ(lavendulae)       ネオマ
イシンリビダス(11vidus)         
   リビドマイシン類ミクロスポレウス(micro
sporeus)     S F −767ネトロプ
シス(netropsis)         L L
−AM31ノボリドエンシス(noboritoens
is)    ハイグロマイシン類オリバセウス(ol
 1vaceus)         ストレプトマイ
シンオリボレチクリ変種セルロフィラス (olivoreticuli var、 cellu
lophilus)   デストマイシンAポーレンシ
ス(poolensis)         ストレプ
トマイシンラメウス(rameus)        
    ストレプトマイシンリボシジフィクス(rib
osidificus)     S F 733リモ
フアシエンス(rimofaciens)      
デストマイシンAリモサス品種パロモマイシヌス (rimosus forma paromomyci
nus)     バロモマイシン類およびカテヌリン スペクタビリス(spectabilis)     
  スベクチノマイシンテネブラリウス(tenebr
arius)       )ブラマイシンおよびアク
タマイシン メジテラネイ(medfterranei)     
 リファvイシンナプトマイシン類 ジアストクロモゲネス (diastochromogenes)      
   アンサトリエン類およびナプトマイシン類 ガルブス亜種グリセオスボレウス (galbus 5ubsp、 griseospor
eus)    ナプトマイシンBバイグロスコピカス
(hygroscopicus)  ハービマイシンハ
イクロスコピカス変種ゲルダヌス 変種ツバ(hygroscopicus var。
geldanus var、 nova)      
   ゲルダマイシンニゲラス(nigellus) 
          21−ヒドロキシ−25−ゾメチ
ル25−メチル チオプロトストレプト バリシン リシリエンシス(rishirienSis)    
 マイコトリエン類種E/784          
  アクタマイシンおよびマイコトリエン類 種E8,8                マイコト
リエン類スペクタビリス(spectabi 1 is
)     ストレプトバリシン類箪土人アントラサイ
クリンおよびキノン系抗生物質を産生カエスビトサス(
caespitosus)    ミドマイシンA、 
BおよびC コエリカラ−(coel 1color)     ア
クチノロジンコエルレオルビジクス (coeruleorubidicus)      
  ダウノマイシンサイアネウス(cyaneus) 
      ジトリサルビシンフラボグリセウス(f 
lavogriseus)  サイアノサイクリンAカ
’J し’y ス(gal 1laeus)     
  アクラシノマイシンA1アウラマイシン類および スルフルマイシン類 ルシタナス(lusitar+us)       ナ
プチリジノマイシンペウセチカス(peucet 1c
us)      ダウノマイシンおよびアドリアマイ
シン ビオロクロモゲネス 多数の種             種々のβ−ラクタ
ム類ノカルジア属(Nocardia) ラクタマデュランス (lactamadurans)          
 セファマイシンCペニシリウム属(Penicill
ium)多数の種             種々のβ
−ラクタム類ストレプトマイセス属(Streptom
yces)アンチビオチカス(antibioticu
s)   クラプラン酸アルゲンチオラス(argen
teolus)   アドリアマイシンA1MM455
0、および MM13902 カトレヤ(cat t 1eya)         
チェナマイシンチャルトレウシス(chartreus
is)   S F  1623、およびセファマイシ
ンAおよびB シンナモネンシス(cinnamonensis)  
セファマイシンAおよヒBクラブリゲラス(clavu
ligerus)    PA−32413−I、セフ
ァマイシンC1 A16886A。
クラプラン酸、および その他のフラバム類 フィムブリアツス(fimbriatus)    セ
ファマイシンAおよびBフラボビレンス(flavov
irens)    MM 4550、およびMM13
902 フラバス(flavus)         MM 4
550.および第5表(続き) フルボビリシス(fulvoviridis)    
MM 4550、およびMM13902 グリセウス(griseus)        セファ
マイシンAおよびBハルステジ(halstsdi) 
       セファマイシンAおよびBヘテロモルフ
ス(heteromorphus)   C2081X
sおよびセファマイシンAおよびB ハイグロスコピクス (hygroscopicus)          
 デアセトキシセファロスポリンC リプマニイ(l ipmani i)        
ペニシリンN、7−メドキシセフ10スポリンC1 A16884、MM455 0およびMM13902 オリバセウス(ol 1vaceus)       
(MM 17880 )エピチェナマイシンF、MM4
5 50およびMM13902 バナエンシス(panayensis)      C
2081XおよびセファマイシンAおよびB プルラシドマイセチカス (pluracidomyceticus)     
   プルラシドマイシンAロチェイ(rochei)
          セファマイシンAおよびBシオヤ
エンシス(sioyaensis)     MM 4
550、およびMM13902 種○A−6129oA−6129A トクノメンシス(tokunomensis)    
アスパレノマイシンAピリドクロモゲネス (viridochromogenes)      
   セファマイシンAおよび8m1マクロライド、リ
ンコサミド、およびストレプトロザリア(rosari
a)            ロザラミシンストレプト
マイセス属(Streptomyces)アルビレチク
1バalbireticuli)     カルボマイ
シンアルボグリセオラス(albogriseolus
)   ミコノマイシンアルプス(albus)   
         アルボマイセチンアルプス変種コイ
ルマイセチカス (albus var、 coilmyceticus
)      コレイマイシンアンボファシエンス(a
mbofaciens)   スピラマイシンおよびフ
ォロマシジンD アンチビオチカス(ant 1biot 1cus) 
   オレアンドマイシンアベルミチリス(averm
itilis)     アベルメクチン類ビキニエン
シス(bikiniensis)     カルコマイ
シン第6表(続き)   ′ カエレスチス(caelestis)        
M 188およびセレスチセチン シネロクロモゲネス (cinerochromogenes)      
     シネロマイシンBシラツス(cirratu
s)           シラマイシンデルテ(de
ltae)            デルタマイシン類
ジャカルテンシス(djakartensis)   
 ニダマイシンエリスレウス(erythreus) 
       エリスロマイシン類エウロシジカス(e
urocidicus)      メチマイシンエウ
リテルマス(eurythermus)      ア
ンゴラマイシンファシクラス(fasciculus)
       アマロマイシンフェレウス(felle
us)          アルボマイシンおよびピク
ロマイシン フィムブリアタス(f imbriatus)    
 アマロマイシンフラボクロモゲネス (f lavochromogenes)      
     アマロマイシンおよびシンコマイレン類 フラジエ(fradiae)           チ
ロシンフンギシジカス(fungicidicus) 
     NA−181フンギシジ力ス変種エスピノマ
イ セチカス(fungicidicus var。
espinomycet 1cus)        
    ニスピノマイシン類フルジシジカス(furd
icidicus)     マイデカマイシンゴシキ
エンシス(goshikiensis)     パン
ダマイシンゲリセオフラパス(griseoflavu
s)    アクマイシングリセオフスカス(gris
eofuscus)    ブンドリングリセオラス(
griseolus)        グリセオマイシ
ングリセオスピラリス(griseospiral i
s)  レロマイシングリセウス(griseus) 
         ボレリジングリセウス亜種スルフラ
ス(griseusssp、 5ulphurus) 
           パフィロマイシン類ハルステジ
(halstsdi)          カルボマイ
シンおよびロイカニシジン ハイグロスコピカス(hygroscopicus) 
  チロシンバイグロスコピカス亜種アウレオラク リモサス(hygroscopicus 5ubsp。
aureolacrimosus)         
   ミルベマイシン類キタストエンシス(kitas
toensis)     oイコマイシンA3および
ジョサマイシン ラベンデュラエ(Iavendulae)      
 アルドガマイシンリンコルネンシス(lincoln
ensis)     リンコマイシンロイデンシス(
loidensis)        ベルナマイシン
AおよびB マクロスポレウス(macrosporeus)   
 カルボマイシンマイゼウス(maizeus)   
       イングラマイシンマイカロファシエンス
(mycarofac 1ens)  アセチル−ロイ
コマイシンおよびニスピノ マイシン ナルボマイシン ナルボネンシス変種ジョサマイセ チカス(narbonensis var。
josamycet 1cus)          
   ロイコマイシンA。
およびジョサマイシン オリボクロモゲネス(ol ivochromogen
es)  オレアンドマイシンプラテンシス(plat
ensis)        プラテノマイシンリモサ
ス(rimosus)            チロシ
ンおよびノイトラマイシン o チs、 イ(rochei)          
  ランカシジンおよびボレリジン ロチェイ変種ボルビリス (rochei var、 volubilis)  
       T 26360セオクロモゲネス(ro
seochromogenes)  アルボサイタリン
ロセオシトレウス(roseocitreus)   
  アルボサイタリンスピニクロモゲネス変種スラガオ エンシス(spinichromogenes var
suragaoens is)           
   クジマイシン類テンダニ(tendae)   
         カルボマイシンサーモトレランス(
thermotolerans)    カルボマイシ
ンベネズエラエ(venezuelae)      
  メチマイシン類ビオラセオニゲル(violace
oniger)    ランカシジン類およびランカシ
ジン シクロベンタン環 コエリカラー 含有型       (coel 1color)  
     メチレノマイシンAエリスロクロモゲネス (erythrochromogenes)  サルコ
マイシンビオラセオラバー (violaceoruber)     メチレノマ
イシンA含窒素型     ベネズエラエ (venezuelae)      クロラムフェニ
コール ポリエン型    グリセウス(griseus)  
 カンジンジンノドサス(nodosus)    ア
ンホテリシンBノウルセイ(loursei)   ナ
イスクチンテトラサイク    アラレオフアシエンス
リン型       (aureofaciens) 
     テトラサイクリン、クロロテトラサイク リン、デメチルテト ラサイクリン、およ びデメチルクロロチ トラサイクリン リモサス(rimosus)    オキシテトラサイ
クリン ミシガネゼ・ピーブイ・ラサイ (michiganese pv、 rathayi)
       チュニカマイシンカンジダス(cand
idus)          ピラシフリンストレプ
トマイセス属(Strepjomyces)アンチビオ
チカス(ant 1biot 1cus)     a
ra−Aチャルトレウシス(chartreus is
)      チュニカマイシングリセオフラバス変種
スリンギエンシス(griseoflavus var
、 thuringiensis)    ストレプト
ビリダンスグリセオラス(griseolus)   
      シネフンギンミソウリエンシス(miss
ouriensis)    アクタプラニンテイコマ
イセチカス(teichomyceticus)  テ
イコプラニンバシラス属(Bacillus) 多数の種               バシトラシン
、ポリミキシン、およびコリス チン ノカルジア属(Nocardia) カンジダス(candidus)          
A−35512およびアボパルシン ルリダ(lurida)             リ
ストセチンオリエンタリス(oriental is)
       バンコマイシンストレプトマイセス属(
Streptomyces)アンチビオチカス(ant
 1biot 1cus)     アクチンマイシン
アウレウス(aureus)           チ
オストレブトンカヌス(canus)        
      アンホマイシンエプロスポレウス(ebu
rosporeus)     L L−AM374ハ
ラノマチエンシス(haranomachiensis
)  パンコマイシンプリスチナエスピラリス (pristinaespiralis)      
    ブリスチナマイシンロセオスポラス(rose
osporus)      A 21978 Cなと
のりポベブチド類 トヨ力エンシス(toyocaensis)     
  A 47934多数の種            
   種々のポリエーテル類ダクチロスポランギウム属
(Dactylosporangium)多数の種  
             種々のポリエーテル類ノカ
ルジア属(Nocardia) 多数の種               種々のポリエ
ーテル類ストレプトマイセス属(Streptomyc
es)アルプス(albus)      ’    
   A 204、A28695AおよびB1および サリノマイシン アラレオファシェンス(aureofaciens) 
  ナラシンカカオイ変種アソエンシス (cacaoi Var、 asoensis)   
       リソセリンチャルトレウシス(char
treusis)      A 23187シンナモ
ネンシス(cinnamonensis)    モネ
ンシンコンブロバラス(conglobatus)  
    イオノマイシンオイロシジカス変種アステロシ
ジカス (eurocidicus var、 asteroc
i市cus)    ライドロマイシンフラベオラス(
flaveolus)         CP 389
36ガリナリウス(gallinarius)    
    RP−30504バイグロスコピカス(hyg
roscopicus)   A 218、エメリシト
、DE3936、Al2 0A、A28695A およびB1ニーテロマ イシン、およびジア不 マイシン ラサリエンシス(lasaliensis)     
 ラサロシドロングウーブンシス(longwoode
ns is)   リソセリンムタビリス(mutab
ilis)         S−11743aリボシ
ジフイカス(ribosidificus)    o
ノマイシンビオラセオニゲル(violaceonig
er)    ニゲリシン43一 本方法のベクターは、上記のスピラマイシン感受性のス
トレプトマイセス属およびその関連宿主細胞にスピラマ
イシン耐性を付与する。通常、25μg/m(lのスピ
ラマイシンはスピラマイシン感受性のストレプトマイセ
ス属にとって毒性であるが、本発明のベクターはほぼ1
00μ9/雇のスピラマイシンのレベルまで耐性を付与
する。ストレプトマイセス種の選択に好ましいスピラマ
イシン濃度は当分野でよく知られた方法によって容易に
決めることができる。本発明のすべての態様が有用であ
るが、いくつかのベクターおよび形質転換体が好ましい
。すなわち、ストレプトマイセス・グリセオフスカスが
、好ましいプラスミドであるpKC592およびpKC
631の両方に対して好ましい宿主である。
本発明の組換えDNAベクターは用途が広く、ストレプ
トマイセス属およびその関連微生物で用いるのに適した
クローニングベクターが必要とされていることを満たす
のに役立つ。より詳しくは、本ベクターは組換えDNA
を含有しているストレフトマイセス属宿主細胞を選択す
るための手段として用いられる。これは、スピラマイシ
ン感受性であり好ましくは非制限性であるストレプトマ
イセス属宿主細胞を本発明ベクターの1つ(例えば、p
KC631など)で形質転換し、そして形質転換細胞を
スピラマイシン耐性の選択に適した条件下で培養するこ
とによって行われる。さらに、本発明ベクターのスピラ
マイシン耐性を付与する能力は形質転換体を選択する機
能的な手段を与える。
ベクターDNAを獲得した特定の細胞を決定し、選別す
ることが現に必要とされていることから、これは重要で
ある。また、その存在を調べるための機能的な試験法が
ない別のDNAセグメントを本ベクターに挿入し、次い
で選択不能のDNAを含有している形質転換体をスピラ
マイシン選択によって単離することもできる。プラスミ
ドの機能および複製に必要な領域内、またはスピラマイ
シン耐性を付与する遺伝子内を除くあらゆる部位に、こ
のような選択不可能なりNA上セグメント挿入すること
ができ、これにはあらゆる型の調節遺伝子および抗生物
質修飾酵素を指定している遺伝子が含まれるが、限定は
されない。
また、本発明のスピラマイシン耐性を付与するベクター
は、結合したDNAセグメントが多世代にわたって宿主
細胞中に安定に保持されていることを確実なものにする
のにも有用である。スピラマイシン耐性を付与する制限
フラグメントに共有結合し、ストレプトマイセス戊申で
増殖するこれらの遺伝子またはDNAフラグメントを、
非形質転換細胞にとって毒性であるレベルのスピラマイ
シンに形質転換体をさらすことによって維持する。
すなわち、ベクターを失い、従って共有結合DNAを失
った形質転換体は生育することができず、培養物から除
かれる。このように、本発明のベクターはあらゆる所望
のDNA配列を維持し、安定化することができる。
本発明の方法、ベクターおよび形質転換体は、現在スト
レプトマイセス属およびその関連細胞で製造されている
種々産物の収量を改善するための遺伝子クローニングを
与える。このような産物を例示すると、ストレプトマイ
シン、セファロスポリン、アクタプラニン、アブラマイ
シン、ナラジン、モネンシン、トブラマイシン、エリス
ロマイシンなどが挙げられるが、これらに限定はされな
い。また、本発明は、産業上重要なタンパク質(例えば
、ヒトインスリン、ヒトプロインスリン、グルカゴン、
インターフェロンなど);産業上重要な方法および化合
物に導く、代謝経路の酵素機能;または遺伝子の発現を
改善するコントロール要素をコードしているDNA配列
をクローニングし、その特徴を調べ、そして再構築する
のに有用な、選択可能なベクターをも提供するものであ
る。これらの所望のDNA配列には、誘導体化した抗生
物質(例えば、ストレプトマイシン、セファロスポリン
、アブラマイシン、アクタブラニン、ナラジン、トブラ
マイシン、モネンシン、およびエリスロマイシンの誘導
体など)の合成を触媒する酵素、または抗生物質あるい
はその他の産物の生合成を媒介し増加させる酵素をコー
ドしているDNAが含まれるが、これらに限定はされな
い。すなわち、このようなりNA上セグメント挿入し、
安定化させることができることにより、ストレプトマイ
セス属およびその関連微生物が産生ずる抗生物質の収量
およびその利用を増大させることができる。
ストレプトマイセス属は、数種の異なる培地のいずれか
を用い、多数の方法で培養することができる。培養培地
に好ましい炭水化物供給源には、例えば糖蜜、グルコー
ス、デキストリンおよびグリセリンが含まれる。窒素供
給源には、例えば大豆粉、アミノ酸混合物およびペプト
ン類が含まれる。栄養無機塩をも加えるが、これにはナ
トリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、リン
酸、塩素、硫酸などのイオンを生成しうる通常の塩類が
含まれる。他の微生物の生育および成長に必要であると
きには、必須微量元素類を加えてもよい。通常、このよ
うな微量元素類は他の培地構成成分の添加に付随する不
純物として供給される。
特定の培養培地は実施例中に示し、既知のようにして、
ストレプトマイセス属を好気性の培養条件下、約5〜9
の比較的広いp)(範囲にわたり、約15〜40°Cの
温度範囲で生育させる。プラスミドの安定および維持用
にはI)H約7.2の培養培地で始め、培養温度を約3
0°Cに維持するのが望ましい。
また、大腸菌(Escherichia coli)K
 l 2株を数種の別種培地のいずれかを用いる多数の
方法で培養することができる。培養培地に好ましい炭水
化物供給源にはグルコースおよびグリセリンが含まれ、
窒素供給源にはアンモニウム塩、アミノ酸混合物および
ペプトン類が含まれる。栄養無機塩も添加するが、これ
にはストレプトマイセス属に対して挙げた塩類ならびに
マグネシウムイオンを生成する塩類が含まれる。大腸菌
は、好気性の培養条件下、pH範囲6.5〜7,5、温
度範囲約25〜42°Cで生育させることができる。プ
ラスミドの安定維持用にはpH約7.2の培養培地で始
め、培養温度を約30°Cに維持するのが望ましい。
実施例1大腸菌に12 DHI/pKC420の培養お
よびコスミドpKC420の単離大腸菌に12 DHI
/pKC420(NRRLB−15837)の培養物5
好を、通常の微生物学的な方法に従い、TY培地(1%
トリプトン、0゜5%酵母抽出物、0.5%塩化ナトリ
ウム、pH7゜4)中、選択条件下で増殖させた。この
細胞を卓上型遠心機で遠心し、ペレットを0.3Mスク
ロース、25mM EDTA(エチレンジアミンテトラ
アセテート)および25mM)リス−HCl2(pH8
)(溶液I ) 1 yrQに再懸濁した。エッペンド
ルフ(Eppendorf)管に移した後、細胞を約1
分間遠心し、ペレットを溶液■ 0,5πeに再懸濁し
た。新しく調製したリソチーム(20m9/ m(l水
溶液)約50μρを加え、この溶液を37℃で10分間
インキュベートした。
新たに調製した溶菌混合液(2%ドデシル硫酸ナトリウ
ムおよび0.3N Na0H)2’50uQを加えた後
、細胞を直ちに、そして完全に渦巻撹拌した。次いで、
この細胞を50’Cで10分間インキュベートし、冷却
し、フェノール−セバグ(phenol−8evag)
 (フェノール−クロロホルム−イソアミルアルコール
、25−24−1)100μQを加えた。この管を1分
間渦巻撹拌した。DNAをエッペンドルフ遠心機で2分
間遠心し、上清をピペットで取り、緩衝化していない3
M酢酸ナトリウム70μQおよびインプロパツール0.
711Qとともに別の管に移して、DNAを沈澱させた
。この溶液を室温で5分間インキュベートし、次いで2
分間遠心した。
この上清をそっと、かつ完全にデカンテーションして過
剰の液体のすべてを除いた。
このDNA沈澱物をTE[10mM)リス−HC(2(
pH8)および1mMEDTAコ500μQに再溶解し
、100mM スペルミン(Spermine)HCQ
  10μeを加えた。この混合物を撹拌し、次いで室
温で5分間インキュベートし、エッベンドルフ遠心機で
5分間遠心した。この上清をもう一度完全にデカンテー
ションして捨て、沈澱しているDNAを、300uCの
0.3M酢酸ナトリウム、10mM酢酸マグネシウムお
よび700μρの95%エタノールと七もに撹拌した。
この溶液を室温で5分間インキュベートし、上記のよう
にしてDNAを集めた。
このペレットは所望のクローニング媒体からなり、これ
をTEIOμeに再溶解した。
実施例2 プラスミドpHJL202の組立てプラスミ
ドpHJL202は、プラスミド5CP2★由来のスト
レプトマイセテス レプリコン[ビブ等(Bibb e
t al、、  1977、 Mo1ec、Gen、G
enet、  154:155)]、ならびにネオマイ
シン耐性およびアンピシリン耐性の遺伝子を含有してい
る。このpHJL202の組立てを以下に記述する。
A、プラスミドpJ L 192の部分的なKpnl消
化 実施例1の記載のようにして大腸菌に12 C60C6
00RK−/1)JL 192(NRRL B−150
40)から単離し、調製したプラスミドpJ L 19
2 DNA約13u12(〜3.25ug)、水25u
12゜BSA(ウシ血清アルブミ7 1m9/xの5μ
L  L0XKpnI制限緩衝液[60mMトリス−H
Cff(pH7,5)、60mM NaCQ、60mM
 MgCQ2]5μe1およびKpnI酵素*2μeを
混合し、37℃で45分間インキュベートした。この1
0μρを取り、水40μQと混合し、10分間70’C
に加熱して酵素を不活性化した。このプロトコールによ
り、Kpnl制限酵素によって切断されなかった分子か
らKpnl制限酵素によって完全に消化された分子に至
る、可能性ある反応生成物のすべてが得られる。
これを1/10容量の3M Na0Ac(pH8)およ
び2容量のエタノールで沈澱させ、次いで一70℃で1
時間凍結させた。
B、ライゲーション 沈澱を集め、2回洗浄し、風乾し、次いで水20μQに
再懸濁した。反応液的6μgを取り、5×キナーゼ/リ
ガーゼ緩衝液[250mMトリス−HC2(pH7,8
)、25%グリセリン、25mMジチオトレイトール、
および50 mM MgC+2.] 20 ttQ。
0.66M ATP(pH7,4)40μρ、水33μ
ffおよびT4  DNAリガーゼ1μeの溶液と混合
し、15°Cで72時間インキュベートして自己環化を
行わせた。インキュベート後、反応液から50μρを取
り、温度を10分間70℃に上げることによって反応を
停止させた。この反応生成物を上記のようにして沈澱さ
せ、水15μQに再懸濁した。
*制限酵素およびその他の酵素類は次の供給元から容易
に入手することができる: ニューイングランド・バイオラブズ社; New En
glandBiolabs、 Inc、、 32 To
zer Road、 Beverly、 Massac
husetts 01915、 ベセスダ・リサーチ・ラボラトリーズ社; Bethe
sdaResearch Laboratories、
 Inc、、 P、O,Box 577、 Gaith
ersburg、 Maryland 20760、ベ
ーリンガー・マンハイム・バイオケミカルズ; Boe
hringer Mannheim Biochemi
cals、 P、 0. Box 50816゜Ind
ianapolis、 1ndiana 46250゜
C1形質転換 凍結したコンピテントな大腸菌に12 C600RK−
MK−(ATCC33525)細胞を水浴で解凍し、0
.1ffCの細胞と、0.051のプラスミドDNAお
よび37.5μρの0,1x  SSC[0゜015M
 NaCQ、0.0015Mクエン酸ナトリウム(pH
7)]の比で混合した。この形質転換混合物を氷上で2
0分間冷却し、42°Cで1分間熱シヨツクを与え、氷
上でさらに10分間冷却した。次いで、この試料をTY
−ブロス0.85m12で希釈し、37°Cで1.5時
間インキュベートし、アンピシリン(50μ9/酎)を
含有しているTY−寒天*上に蒔き、37°Cで18時
間インキュベートした。
得られた正しい表現型、すなわちアンピシリン耐性(A
pR)およびテトラサイクリン感受性(Tc’)のコロ
ニーを、実質的にニックハルト等[Eckhardte
t al、、 197g、 Plasmid 1:58
4]記載のウェル内溶菌(in−the−well−1
ysis)法に従って、プラスミドの大きさについてス
クリーニングした。pHJL202と命名した所望の〜
18kbのプラスミドを含有しているアンピシリン耐性
およびテトラサイクリン感受性のコロニーを既知の方法
に従って単離し、培養し、そして構成成分プラスミドの
制限酵素およびアガロースゲル電気泳動(AGE)分析
によって常法通りに同定した。次いで、この同定した大
腸菌K 12 ’C600RK−MK−/、pHJ L
 202形質転換体を用い、実質的に実施例1の教示に
従って、プラスミドpHJ L 202を単離、調製し
た。
*TY−寒天は、TYブロスIQにバクト(Bacto
)−寒天15gを加えてオートクレーブ処理することに
よって調製した。
実施例3 コスミドpKC473の組立てコスミドpK
C473の組立てに用いるコスミド骨格を得るために、
pKC420 DNAをEc。
R1およびBamHI制限酵素で消化した。実施例1の
教示に従って調製したpKC420 DNA約10μ(
1,水25μL IJSA 5uQ、 tox Eco
RI制限緩衝液[1Mトリス−HC(!(pH7,5)
、0.5M NaCQ、O,1M MgC+22] 5
μff、およびEcoRI酵素2頭を混合し、37°C
で1時間インキュベートし、次いで10分間70°Cに
加熱して酵素を不活性化した。この混合物を1/10容
量の3M Na0Ac(pH8,0)および2容量のエ
タノールで沈澱させ、次いで一70°Cで1時間凍結さ
せた。この沈澱を集め、2回洗浄し、風乾し、次いでH
2O10μgに再懸濁した。EcoRI酵素および緩衝
液の代わりに10XB10XBa制限緩−56= 衝液[0,2Mトリス−HCQ(pH8,0)、IMN
aCQ、70mM MgCQ、および20mM2−メル
カプトエタノール]およびBamHI制限酵素2μeを
用いること以外は、実質的に先の教示に従ってBamH
I消化を行った。次いで、通常のよく知られた方法を用
いてこの混合物をアガロースゲル電気泳動にかけ、コス
ミド骨格を精製した。
次に、実質的に前節の教示に従って、1011gのpB
R322をEcoRIおよびBamHIで二重消化した
。実質的に実施例2Bおよび2Cの教示に従って、テト
ラサイクリン耐性遺伝子の部分を含む〜375bpのE
coRI −BamHI制限フラグメントをゲル−精製
し、コスミド骨格にライゲーションし、そしてこれを用
いて大腸菌を形質転換した。
アンピシリンおよびテトラサイクリン耐性、アブラマイ
シン感受性の表現型を有する形質転換体を選別し、次い
で行うコスミドDNAの調製および単離用に通常の培養
を行った。
次に、上で組立てた中間体コスミドに存在するアンピシ
リン耐性遺伝子の部分を含む〜752bpのEcoRT
 −Pst Iフラグメントを削除した。この削除は、
BamHI制限緩衝液およびBamHI制限酵素の代わ
りに10XPstI制限緩衝液[500mM)リス−H
C4(pH8,0)、100 mM MgCQ、および
500mM NaCf2]およびPstl制限酵素を用
いることを除き、実質的に前節の教示に従って行った。
次いで、この消化物からのコスミド骨格をアガロースゲ
ル電気泳動で精製した。実質的に上記の方法に従って、
プラスミドpKC222(その組立ては米国特許N o
、 4.559.302に開示されている)からアブラ
マイシン耐性(AmR)遺伝子を〜1500bpのEc
oRI −PstI 7ラグメントで単離した。このフ
ラグメントを、上記中間体コスミドの削除EcoRI 
−Pst I領域にサブクローンし、置き換えた。得ら
れたコスミドをpKC473と命名し、これを用い、実
質的に実施例2Bおよび2Cの教示に従って大腸菌に1
2  DHI(NRRL B−15021)を形質転換
した。所望の形質転換体については、始めにTclI表
現型について選択し、次いでこのTcRコロニーを複製
してAmRコロニーについて選択することによって常法
通り確認した。得られた大腸菌K 12 DH1/pK
C473形質転換体を、後のコスミドpKC473の調
製および単離用に常法に従って培養した。
実施例4 コスミドシャトルベクターpKC505の組
立て コスミドpKC505を、実質的に実施例3の教示およ
び添付の第3図に示した工程図に従って、コスミドpK
C473およびプラスミドpHJ L 202の制限フ
ラグメントから組立てた。普通には、2つのベクター、
すなわちpKC473およびpHJL202を、Bam
HIおよびEcoRI制限酵素による二重消化反応でそ
れぞれに処理して直線状のフラグメントを得た。実質的
に実施例2Bの教示に従って、これらの消化産物を混合
し、フラグメントをライゲーションし、次いで実質的に
実施例5の教示に従って、これを用いてストレプトマイ
セス・アンボファシェンスを形質転換し、アブラマイシ
ン耐性について選択した。得られた〜19kbのプラス
ミド(pKC505と命名)は、pKC473ベクター
骨格ならびにプラスミドpHJ L202由来の5cp
2★複製機能および生殖機能をコードしている〜12.
8kb BamHI −EcoR■フラグメントを含有
している。この〜12.8kbのフラグメントは、もと
もと存在していたTcR遺伝子をコードしているpKC
473フラグメント中の〜375bpを置換した。次い
で、コスミドpKC505を大腸菌に導入し、ストレプ
トマイセス・アンボファシエンスに逆導入し、そして制
限酵素分析でさらにその特徴を調べた。
実施例5 ストレプトマイセス・アンボファシエンス/
pK C505の組立て 実施例4からのDNA約1μgおよびストレプトマイセ
ス・アンボファシエンス(NRRL  15263)の
プロトプラスト200μσを、55%ポリエチレングリ
コール[シグマ(Sigma)] 500 pQとP培
地[ホップウッドおよびライト()lopwood a
ndfright、  1978. Mo1ecula
r and General Genetics162
:307)]中で混合撹拌し、次いでその一部25uQ
および250μ(!を、R2YE上部寒天3mQを有す
るR2YE*プレートに蒔いた。このプレートを30°
Cで18時間インキュベートし、次いで最終濃度を50
μ9/1rr(lとするのに十分な量のアブラマイシン
**を含有しているR2YE上部寒天311Qを上部に
加えた。次いで、このプレートを30℃でさらに3日間
インキュベートした。常法によりアブラマイシン耐性に
ついて選択することによって所望の形質転換体を同定し
た。得られたS。
アンボファシエンス/I)K C505アプラマイシン
耐性コロニーを既知の方法に従って単離し、培養し、そ
してこれをコスミドpKC505  DNAの調製に用
いた。また、その特徴をさらに調べ、そして確認するた
めに、コスミドpKC505DNAを大腸菌にも導入し
た。
* R2YE培地はIQあたり次の組成となるように調
製したニ スクロース−103g   微量元素混合物  −2靜
25%に2SO410trrQ   O,5%KH2P
O−−10m111gcρt    、  10.1g
IMCaCρt       2011ρグルコース−
109プロリン     −39カザミノ−0,1i 
  0.25M TES pH7,2−100m9酸 
   −100mQ   IX 10%酵母抽出物−5
0x(!**抗抗生物質ダブラマイシン、シグマ(Si
gma、 St、 Louts。
Missouri)またはイーライ・リリー・アンド・
カンノ臂ニー(Eli Li1ly and Comp
any、 Indianapolis、 Indian
a)から入手することができる。
実施例6ゲノムライブラリーの作成 A、ベクターpKC505  DNAの調製ベクターp
KC505  DNA約50μ9を、B5A10μ12
.10XHpaI制限緩衝液[200mMトリス−HC
ff(pH7,4)、200mMKCl2゜および10
0 mM MgCct] 10 pQおよび水70μQ
中、37°Cで1時間、HpaI  50単位(10μ
ので消化した。完全に消化すると、0.3%アガロース
ゲルで18.7kbのところで移動する1つのバンドが
得られた。このDNAを、TEで飽和した等容量のフェ
ノールで、次いでセノ<グ(Sevag)で抽出し、3
容量のエタノールで沈澱させた。工・ツペンドルフ管で
10分間遠心した後、DNAを水100μQに再溶解し
、これにlQx  BAP緩衝液[0,5Mトリス−H
C(2(PH8,0)、0.5MNaCQ]20μQお
よび細菌性アルカリホスファターゼ(BAP、24μ/
酎)80μQを加えた。脱ホスホリル化を70°Cで1
時間行った。このDNAを上記のようにして抽出し、沈
澱させ、5mMNa’cQ50ttQに溶解した。次い
で、このDNAを、B5A10μC11C11OXBa
制限緩衝液[200mM トリス−HCl2(pH8,
0)、1MNacI2゜および70 mM MgCL]
 10 pQおよび水75μC中、37°Cで2時間、
BamHI30単位(5μので消化した。完全に消化す
ると、16.7kbおよび2゜Okbの2つのバンドが
得られた。このDNAを、もう一度フエノール、セバグ
で抽出し、エタノールで沈澱させ、TE  50μgに
溶解した。DNA約0.5μ9をリガーゼ反応中に用い
てBamHI末端のライゲーション性をチェックするこ
とができる。このライゲーションによって、33.4k
b。
18.7kb、および4.0kbの3つのバンドが得ら
れる。
B、挿入DNAの調製 ストレプトマイセス・アンボファシエンスの新鮮な一夜
培養物約2.5πρをTSB()IJプチカ一ゼ大豆ブ
ロス*)501112に接種した。この培養物を激しく
振盪しながら30〜32°Cで一晩増殖させた。細胞を
遠心して集め、リソチーム(5m9/酎)を加えた溶菌
緩衝液115%スクロース、25mM)リス−HCl2
(pH8,0)、50mMEDTA]Lol+(!に懸
濁させ、37℃で15分間インキュベートした。次いで
、10m9/mQのプロテイナーゼK(溶菌緩衝液中で
新たに調製した)0.1R(2を10%ドデシル硫酸ナ
トリウム(SD’S)1.0m12とともに加えた。直
ちにこの混合物を70°Cで15分間インキュベートし
、次いで氷上で冷却した。
次に、5M酢酸カリウム2.5mQを加え、穏やかに反
転させて混合し、そして水上に15分間装いた。この物
質をTE飽和のフェノールで穏やかに抽出した後、遠心
(l O,OOOrpm、 10分間)して層を分け、
先を折ったピペットで水相を新しい管に移した。この物
質を等容量のセバグで穏やかに抽出した後、もう一度層
を分け、水相を新しい管に移し、2容量のエタノールを
用いて室温でDNAを沈澱させた。この沈澱を70%エ
タノールで洗浄し、次いでTE  5.wσに溶解した
。RNアーゼA(最終濃度50μg/MQ)およびRN
アーゼTl(最終濃度 1μ9/m(1”)を加え、こ
の溶液を37°Cで30分間インキュベートした。フェ
ノールで2回、セバグで2回抽出し、次いで2容量のエ
タノールで沈澱させた後、DNAを真空下で乾燥し、T
E(培養物5011ρに対して11WI2)に再溶解し
た。このDNAの大きさを0.3%アガロースゲルで調
べると、70kbの平均大きさを有していることがわか
った。
次に、ストレプトマイセス・アンポファシエンスの染色
体DNA 200μ9を、BSA  100μQ、Mb
o1制限緩衝液[500mMトリス−HCl2(pH8
0)、100mM’MgCρ2.50mM Na(j2
] 100μQおよび水〜800μe中、37℃で3分
間、85単位(10μののMbolとともにインキュベ
ートした。この特定の条件は、経験的に、部分消化DN
Aの所望の適当な分布を与えることがわかった。このD
NAをフェノール、セバグで抽出し、エタノールで沈澱
させた(1/10容量の3MNaOAc、3容量のエタ
ノール、−70°Cで30分間)。この沈澱をエッペン
ドルフ遠心管中で遠心(15分間)して集め、次いでこ
のDNAを水125μρに溶解した。次に行う脱ホスホ
リル化が完全かどうかを測定するのに用いるためにDN
A〜5μ9を取った後、DNAの残りを10×細菌性ア
ルカリホスフアーゼ(BAP)緩衝液20μQおよびB
AP  80μg(24単位/mのに加えた。この混合
物を70°Cで1時間インキュベートし、次いでBAP
 80μρを加え、さらに1時間インキュベートした。
このDNAをフェノール、セバグで抽出し、すぐ上に記
したようにして沈澱させ、TE50μρに溶解した。こ
のDNAの大きさを0.3%のアガロースゲルで調べる
と、〜30kbであることがわかった。
*TSBは309/Cで調製し、バルチモア・バイオロ
ジカル・ラボラトリーズ[Baltimore Bio
logicalLaboratories(BBL)、
 P、o、Box 243. Cockeysvill
e。
Maryland 21031]から得られる。
C,ベクターDNAの挿入DNAへのライゲーション 実施例6Aからの、Hpal消化し、脱ホスホリル化し
、そしてBamHI消化したベクターpKC505DN
A約2u(1<約1μg)、ならびに実施例6Bからの
、脱ホスホリル化した供与DNAMbo1部分体4μQ
(約1.2μg)を、実質的に実施例2Bの教示に従っ
て、10μρの反応液中、16°Cで16時間、T4 
 DNAリガーゼ400単位でライゲーションした。ラ
イゲーション反応混合物5μQをライゲーションしてい
ないDNAの対照とともに0.3%アガロースゲルにか
けることによって、このライゲーションをモニターシた
D、インビトロでのパッケージング ライゲーション混合物的2.5μQをギガバック(Gi
gapack)*凍結−解凍抽出物(10μ(1)を含
有している管に加えることによってパッケージングを行
った。これに音波抽出物(Sonic extract
) 15 uρを加え、この溶液を穏やかに混合し、短
時間遠心し、次いで室温(24℃)で2時間インキュベ
ートした。この混合物にSM[10QmM NaCQ、
10mM MgSO4,5Q mM トリス−HCl2
(pH7゜5)、0.02%ゼラチン]約0.5xI2
およびクロロホルム25μgを加え、混合し、そしてエ
ッペンドルフ遠心で1分間遠心して浄化した。生存して
いる細菌をすべて死滅させるためにクロロホルムを加え
た。この上清を大腸菌細胞の感染に用いた。
*パッケージングキットはいくつかの製造元から入手す
ることができる。
ギガバック・ベクター・クローニング・システムズ:G
igapack Vector Cloning Sy
stems、 3770 Tan5yStreet、 
San Diego、 CA 92121プロメガ・バ
イオチック: Promega Biotec、 28
00 S。
Fish Hatchery Road、 Madis
on、 Wl 53711E、大腸菌に12  SF8
の形質導入大腸菌に125F8(NRRL B−158
35)を、0.2%マルトースおよび10+++M硫酸
マグネシウムを追加したトリプトン酵母抽出物(TYM
M)5m(!に接種した。この培養物を通気することな
く37℃で一晩インキユベートした。この−晩培養物に
TYMMをさらに50m12加えた後、この=68− 培養物を通気することなく37℃で3時間インキュベー
トした。この細胞を6.OOOrpmで5分間遠心し、
ペレットをTM[10mMトリス−HC(2(pH7,
6)、10 mM MgS O4] 3 m(lに再懸
濁した。
細胞それぞれ約0.2Rρを、インビトロでパッケージ
ングしたファージ10uQまたは50μρで感染させた
。37°Cで10分間吸着を行った。TYブロス1酎を
加え、混合物を30℃で2時間インキュベートした(p
KC505またはその誘導体を含有している大腸菌培養
物はすべて37〜42℃よりむしろ30〜34°Cで増
殖させる)。その一部(0,1mρ)を、100tt9
/mQのアブラマイシンを追加したTYプレートに蒔き
、30°Cで一晩インキニベートした。10μσのパッ
ケージングした溶菌液に対する0、1m(lあたりでは
約27の形質導入体が、そして50μeのパッケージン
グした溶菌液に対する0、1dあたりでは130の形質
導入体が得られた。
また、残っているファージ溶菌液を用いてスケールアッ
プした反応を行った。すなわち、〜500μQのファー
ジ溶菌液を50村のエルシンマイヤーフラスコ中のTM
  1.5πρに加え、30℃で15分間振盪して残存
のクロロホルムをすべて蒸発させた。ペレットをTMo
、5Hに再懸濁すること以外は上記と同様にしてSF8
細胞を調製した。
この細胞をファージに加え、振盪することなく37℃で
10分間インキュベートした。TYブロス101ffを
加え、この細胞を振盪しなから30°Cで90分間イン
キュベートした。遠心(6,OOOrpm、 5分間)
した後、細胞をT M 3 mQに再懸濁し、アブラマ
イシンを追加した30TYプレートに蒔いた(Oylx
Mプレート)。これらのプレートを30℃で一晩インキ
ユベートした。約1.0’OOコロニー/プレートが得
られた(合計30,000コロニー)。この大腸菌形質
転換体を集めて一部ライブラリーを創製し、これから−
次プラスミドブールを調製した。
F、ストレプトマイセス・グリセオフスカスの形策転携 ストレプトマイセス・グリセオフスカス(ATCC23
916)の完全増殖の一晩培養物からの約0.5RQを
、0.5%グリシンを加えたTSBIOllQに接種し
た。34°Cで24時間インキュベートした後、組織粉
砕機を用いて培養物をホモジナイズし、このホモジネー
トo、5raQを、065%グリシンを含む新しいTS
B培養液10順に接種した。この培養物も34℃で24
時間インキュベートした。この時点で、細胞を一70℃
で凍結させて保存することができる。次いで、この培養
物を15R12の滅菌ポリスチレン製遠心管に移し、5
゜000 rpmで10分間遠心した。回収したペレッ
トをP培地1011(!で1回洗浄し、次いで再ペレッ
ト化した。このペレットを、1 mg/ mρリソチー
ムを含むP培地10MQで洗浄し、30°Cで0.5時
間インキュベートした。少量の試料を取り、相コントラ
スト顕微鏡で観察して球形細胞を含んでいる試料を同定
することによって、プロトプラストの生成をモニターす
ることができる。このプロトプラストを上記のようにし
て遠心し、P培地中で2回洗浄し、次いでP培地2祿に
再懸濁した。
1.5RQのエッペンドルフ管中のプロトプラスト約1
50頭を一部プラスミドブールDN12uQに加え、穏
やかに混合した。直ちに、50%ポリエチレングリコー
ル(MwlOOO1P培地中)100μQを加え、2分
間そのままにした。次いで、R2上部寒天4FIQ中の
形質転換混合物100μgを乾燥R2プレートに蒔き、
続いてao’cで20時間インキュベートした。25μ
y/mρの最終濃度を与えるに十分なアブラマイシンを
含有しているR2上部寒天を上層に加えた後、このプレ
ートを30°Cでインキニベートした。上層添加の2〜
3日後に形質転換体が現れ、合計的5.000のアブラ
マイシン耐性コロニーが得られた。
これらのコロニーをそぎ取って集め、振盪しなから34
°Cで一晩、100μ9/ m(lのアブラマイシンを
加えたTSB  112中で増殖させた。この培養物的
100μσをスピラマイシン(25μ9/11の追加の
TSB寒天に蒔いた。34°Cて1週間後に形質転換体
が現れた。12の形質転換体を取り、スピラマイシンを
加えた少量のTSB中で増殖させた。
実質的にキーザー(Kieser、 1984. Pl
asmid 12:19)の教示に従って、これらの細
胞から高速プラスミド小調製物を作成した。次いで、p
KC592と命名したこのプラスミドDNAを制限酵素
分析によって分析し、そして均質であることがわかった
プラスミドpKC592の制限部位地図を添付の第1図
に示す。
実施例7 コスミドpKC592のBamHIによる消
化および〜2.9kbフラグメントの単離pKC592
DNA約1μ9を、実質的に実施例3の教示に従って、
BamHI制限酵素で消化した。この酵素は挿入体を6
つの異なる場所で切断し、〜1 、5 kb、〜1.7
kb、〜1.8kb、〜2.1kb、〜2 、9 kb
、〜5.5kb、および〜9.4kbの7種類の異なる
フラグメントを生成する。これらのフラグメントを、通
常のよく知られた方法に従ってAGEゲルから単離し、
そして〜2.9kbのフラグメントが所望のスピラマイ
シン耐性遺伝子ヲ含んでいることがわかった。
実施例8大腸菌に12 C60C600RK−/pHJ
 L 225の培養およびプラスミドDNAの単離 所望の培養およびそれに続くプラスミドpHJL225
の単離は、実質的に実施例1の教示に従って行った。大
腸菌株に12 C60C600RK−/pHJ L 2
25は、このプラスミドの好ましい供給源および貯蔵体
として、受入れ番号NRRLB−1’8052のもとで
たれでも入手することができる。プラスミドpHJ L
 225の制限部位および機能地図を添付の第4図に示
す。
実施例9中コピー数プラスミドpHJ L 400およ
びpHJL401の組立て A、プラスミドpUc19のNdel消化プラスミドp
Uc19[ファーマシア社(Pharmacia、  
Inc、、 800 Centennial Dr、、
 Piscataway、 NJ08854)]約1μ
9を、実質的に実施例3の教示に従い、NdeI制限酵
素および10XNdel制限緩衝液[500111M 
 トリス−HCff(pH8,0)、100 mM M
gC(1,および500mMNaCρ]を用いて完全に
消化し、直線状のベクターフラグメントを創製した。沈
澱させ、洗浄した後、これらの直線状フラグメントを、
実質的にマニアテイス等(Maniatis et a
l、、 1982)の教示に従い、ウシ腸アルカリホス
ファターゼを用いて脱ホスホリル化した。
B、 中間体プラスミドpHJ L 399の組立て実
質的に実施例3の教示に従ってプラスミド1)HJL2
25(実施例8で単離)約35μm!(17゜5μg)
をBamHI制限酵素で完全に消化し、5CP2★レプ
リコンを含有している所望の〜2.2kb BamHI
フラグメントをAGEで精製した。
次いで、プラスミドpl J 702(ATCCB、−
39155)約20μe(10μg)を、Bcll制限
酵素10単位および10XBC1l制限緩衝液[500
mM トリス−HCff(pH8,0)、l 00 m
M M g CQ tおよび500mM Na(J!]
を用いること以外は実質的に実施例3の教示に従って消
化した。チオストレプトン耐性を付与する遺伝子を含有
しているこの〜1.1kbのBa1lフラグメントをA
GEによって単離し、精製した。次いで、実質的に実施
例2Bの教示に従ってこれら2種類のフラグメントをラ
イゲーションしてプラスミドpHJL399を組立て1
、これを実質的に実施例6Fの教示に従ってストレプト
マイセス・リビダンスTK23(NRRL  1582
6)に導入した。この形質転換体をその構成プラスミド
の制限酵素分析によって分析し、次いでプラスミドpH
JL400および401の組立てに用いるためにプラス
ミドpHJL399 DNAを単離した。
約30μC(1μg)のプラスミドpHJ L 399
を、実質的に実施例9Aの教示に従ってNdeI制限酵
素で消化した。プラスミドpHJL399にはNde1
部位が1つしか存在していないので、直線状のフラグメ
ントが1つだけ生成し、これをAGEで精製した。次い
で実質的に実施例2Bの教示に従い、このヘクター骨格
を、Ndel消化して脱ホスホリル化したpUc19フ
ラグメント(実施例9=76− Aで単離)にライゲーションした。
D、大腸菌JMI 09の形質転換 実質的にマニアティス等(Maniatis et a
l、、 1982)記載の塩化カルシウム/塩化ルビジ
ウム法を用いて、コンピテントな大腸菌J M I O
9細胞[ストラドジエン* (Stratogene)
]を上記のライゲーション混合物で形質転換した。アン
ピシリン耐性およびX−ガルを含有している培地での青
色コロニーの生成によって形質転換体を同定し、これを
プラスミドDNAの制限消化によって確認した。
プラスミドpHJL401は、アンピシリン耐性遺伝子
の近くにI)HJ L399由来のチオストレプトン耐
性を付与するフラグメントを含んでおり、一方、pHJ
L400は、アンピシリン耐性遺伝子からもっと遠いと
ころにチオストレプトン耐性を付与するフラグメントを
含んでいる。この両プラス゛ミドはS、グリセオフスカ
スおよびS、リビダンスをチオストレプトン耐性に形質
転換する。プラスミドpHJL400の模式図を添付の
第5図に示す。
実施例10プラスミドpKC631の組立て約10μm
2(1μ9)のpHJL400を、実質的に実施例3の
教示に従ってBamHI制限酵素で消化した。次いで実
質的に実施例2Bの教示に従い、pKC592由来のB
amHI消化したDNA(実施例7で単離)約0.1μ
2をpHJL400にライゲーションした。次いで実質
的に実施例9Dの教示に従い、このライゲーション混合
物を用いてコンピテントな大腸菌JMI 09細胞(ス
トラドジエン*)を形質転換し、アンピシリン耐性につ
いて選択した。実質的に実施例1の教示に従い、この形
質転換体を集めてプラスミドDNAを調製し、次いで集
めたDNAをS、グリセオフスカスに導入した。実質的
に実施例6Fの教示に従って形質転換を行い、チオスト
レプトン耐性について選択し、そして形質転換体を集め
、25μg/ +1112のスピラマイシンを追加した
TSB中で増殖させた。この培養物を増殖させた後、2
5μ9771(!のチオストレプトンを含むTSAに細
胞をプレートし、このプレートに生成してきたスピラマ
イシン耐性コロニーからプラスミドDNAを単離した。
このプラスミドDNAを大腸菌JM109細胞の形質転
換に用い、アンピシリン耐性について選択した。白色コ
ロニーを取り、プラスミドDNAを分析した。
分析したコロニーのすべては同一のプラスミドを有して
おり、pKC631と命名したこれらのうちの1つをS
、グリセオフスカスに導入し、チオストレプトン耐性、
次いでスピラマイシン耐性について選択した。プラスミ
ドpKC631の制限部位地図を添付の第6図に示す。
*ストラドジエン: Stratogene、 377
0 Tan5y Drive。
San Diego、 Cal汀ornia 9212
1実施例11 プラスミドpKC681の組立て実質的
にキーザー(Kieser、 1984. Plasm
id 12:19)の教示に従ってストレプトマイセス
・リビダンス(ATCC391,55)から単離したp
lJ702約1μ9、水25μσ、1 y、9/ly、
Q B S A 5uQ、10X10XBa制限緩衝液
[200mMトリス−HCl2(pH8,0)、IM 
NaCQ、70mM MgCGおよび20mM2−メル
カプトエタノール]−79= 5μρ、およびBamH1酵素2μρ(〜2o単位)を
混合し、37°Cで1時間インキュベートした。次に、
このベクターDNAを沈澱させ、洗浄し、そして乾燥し
た。次いで、実質的に実施例2Bおよび6Fの教示に従
って、このベクターに、pKC592のBamHI消化
〜2.9kbスピラマイシン耐性付与フラグメント(実
施例7で単離)約0.2μgをライゲーションし、これ
をストレプトマイセス・グリセオフスカスに導入した。
得られたプラスミドpKC681およびpKC682は
、SrmC遺伝子の配向だけが異なっており、ストレプ
トマイセス・グリセオフスカスにスピラマイシン耐性を
与えた。プラスミドpKC681およびpKC(382
の制限部位地図を添付の第7図および第8図に示す。
実施例12組込みプラスミドpKC1001の組立て 実質的に実施例6Bの教示に従って、ストレプトマイセ
ス・フラジエ(ATCC19609)から染色体DNA
を単離し、次いで、実質的にマニ=80− アティス等(Maniatis et al、、 19
82)記載のDNAポリメラーゼI法を用いて5°突出
部を充填した。次に、実質的に実施例3の教示に従い、
E、c。
RI制限酵素を用いてpBR322(BRL)約2μ2
を完全に消化し、そしてこのEcoRI切断したpBR
322の5゛突出を上述のDNAポリメラーゼI法を用
いて充填した。次いで実質的に実施例2Bの教示に従っ
て、Mbol切断して充填した染色体DNA、およびE
coRI切断して充填したpBR322をライゲーショ
ンした。このライゲーション混合物を、実質的に実施例
9Dの教示に従って、コンピテントな大腸菌JM109
細胞に導入し、テトラサイクリン耐性について選択した
次いで、この中間体プラスミドpKC1001Aを、実
質的に実施例1の方法に従って、形質転換細胞から取り
出した。
プラスミドpKC1001A 約10μQ(〜5μg)
、水25itQ’、 BSA 5u(2,10X 、B
amHI制限緩衝液[200mM)リス−HCff(p
H8,0)、LMNaCρ、70mM Mg(J!9お
よび20mM2−メルカブトエタノール]5μe1およ
びBamHI酵素1μQを混合し、37°Cで45分間
インキュベートした。そのlOμgを取り、水40μρ
と混合し、そして10分間70℃に加熱して酵素を不活
性化した。このプロトコールにより、B amHT制限
酵素によって切断されなかった分子からBamHI制限
酵素によって完全に消化された分子に至る、可能性のあ
るすべての反応生成物が得られた。その一部を、l/1
0容量のNa0Ac(PH8,0)および2容量のエタ
ノールで沈澱させ、−70℃で1時間凍結させた。次い
で、この部分的にBamHI消化されたプラスミドを、
実質的に実施例2Bの教示に従って、コスミドpKC5
92由来のBam’HI挿入体(実施例7で単離)にラ
イゲーションした。
次に、このライゲーション混合物を大腸菌JMI09細
胞に導入し、形質転換体をアンピシリンおよびテトラサ
イクリン耐性について選択した。形質転換体のすべてを
集め、実質的に実施例1の教示に従ってプラスミドDN
Aを取り出した。pKCloolおよびpKC1002
と命名した生成プラスミドは、SrmCフラグメントの
配向だけが異なっており、これらを添付の第9図および
第10図に示す。
25μg/m(lの最終濃度を与えるに十分なスピラマ
イシンを含有しているR2上部寒天をプロトプラストに
かぶせること以外は実質的に実施例6Fの教示に従って
、プラスミドpKC1001 約2μeを用いてストレ
プトマイセス・フラジエのプロトプラストを形質転換し
た。プラスミドpBR322はストレプトマイセス レ
プリコンを含有していないので、生成した耐性コロニー
だけが、細胞が二重交差、ホモローガスな組換え、およ
びそれに続<SrmC遺伝子のストレプトマイセスゲノ
ムへの組込みを受けたものである。
実施例13大腸閑に12  BE447/pKC331
の培養およびプラスミドpKC331の単離 A、大腸菌Kl 2  BE447/pKC33’lの
抵秀 大腸菌K 12  BE447/pKC331(NRR
L B−15828)の培養物2酎を、TY培地[1%
トリプトン、0.5%NaCQおよび0.5%酵母抽出
物(pH7,4)]中、50Mg/1112のアンピシ
リンの存在下、細胞が定常期に達するまで増殖させた。
次いで、この2顧培養物を、50μ9/1trQのアン
ピシリンを含有しているTY培地112を入れたフラス
コに接種し、培養物の55’ Onmでの光学密度(0
,D、)が0.50〜0175吸収単位となるまで培養
を続けた。O,D、550が0,50〜0.75の範囲
内に到達したら、ウリジン1gを加え、15分後にクロ
ラムフェニコール170IIIgを加えた。次いで、イ
ンキュベートおよび培養を16時間続けた。
B、プラスミドpKC331の単離 培養物を遠心し、その細胞ペレットを25%(重量/容
量)スクロース、50 mM トリス−HCl2(pH
=8)、および1mMEDTAの溶液10酎に再懸濁し
た。次に、0.25M トリス−HCC(pH−8)中
の511ILiI/IIQリソチームの溶液2R12お
よび0゜5M EDTA 2mρを加え、得られた混合
物を室温で15分間インキュベートした。このインキュ
ベートの後、50 mM )リス−HCQ(pH=8)
、6mM EDTA、および0.1%トリトンx−to
の溶液約14ffρを加えた。次いで、このリソチーム
処理した細胞を反転混合した。
細胞の残骸がゆるやかなペレットとなるまでこの溶菌細
胞混合物を遠心した。この細胞残骸ペレットを捨て、上
清を緩衝化フェノール(pH= 8 )で抽出した後、
水相を0.25MNaCf2にし、2容量のエタノール
を加えた。得られた混合物を一70°Cまで冷却し、核
酸を遠心によってペレット化した。臭化エチジウムを含
む塩化セシウム勾配を用いてさらに遠心(45,OOO
rpm、 20°C,16時間)を行ってプラスミドD
NAを精製した。
次いで、所望のプラスミドpKC331  DNAを集
メ、常法によって臭化エチジウムおよび塩化セシウムを
除去した。この方法によって得られたプラスミドpKC
331  DNA約1ff9をTE緩衝液[10mMト
リス−HC(!(pH8)および1mMEDTA]IM
Qに溶解し、−20°Cで保存した。ファスミドpKC
331の制限部位および機能地図を添付の第11図に示
す。
実施例14 ファージpKC1003の組立て実施例1
3で単離したファスミドpKC331約10μ9(10
μのを、10XPstl塩 Loud。
制限酵素PstI  2u12(〜10単位)および水
78pQに加えた。穏やかに混合した後、この消化混合
物を37°Cで2時間反応させ、消化の後、ファージ−
C31配列を含有している〜37kbのPstlフラグ
メントを通常のゲル電気泳動法によって精製した。得ら
れた精製フラグメント(〜5μg)をTE緩衝液5μQ
に懸濁させた。
ファスミドpKC331の〜37kbPstI制限フラ
グメント、およびpKC592の〜2.9kbBamH
Iスピラマイシン耐性付与フラグメント(実施例7で単
離)の両末端の5“突出部を、実質的にマニアティス等
(Maniatis et al、、 1982)記載
のDNAポリメラーゼ■法を用いて充填した。次いで、
実質的に実施例2Bの教示に従ってこれらのフラグメン
トをライゲーションした。このライゲーションによって
、〜2.9kbのSrmCフラグメントの配向だけが異
なっている所望のファージpKC1003およびpKC
1004が得られた(第12図および第13図を参照)
。このライゲーションしたDNAを用いてストレプトマ
イセスを形質転換し、感染性のファージ粒子を得、次い
でこのファージを用い、ベクターの染色体組込みによっ
てスピラマイシン耐性のストレプトマイセスを調製した
実施例15 ストレプトマイセス・リビダンス/pKC
1003の作成 A、溶液のリスト 実施例15中に記した溶液を以下に挙げ、それらを明示
する。
1、TSB(1−リプチカーゼ大豆ブロス)TSBは3
0g/ffで作成され、ベセスダ・リサーチ・ラボラト
リーズ社(Betbesda Re5earch La
boratories、 Inc、、 8717 Gr
ovemontCircle、 P、 0゜Box 5
77、 Gatlerburg、 Maryland 
20760)から得られる。
2、YMX寒天 0.3%酵母抽出物 0.3%麦芽抽出物 0.2%デキストロース 2.0%寒天 3、  P培地(〜100mの 軟量 スクロース         10.39に、SO40
,0259 微量元素溶液(#4参照)0.2m(IMgCIL・6
H200,203g 水               80酎になるまで オートクレーブ処理後、次の成分を加える:KH,PO
,(0,5%)         1酎CaCQt・2
H!O(3,68%)lORQ(N−トリス(ヒドロキ
シメチル) メチル−2−アミノエタンスル ホン酸)rTEsJ緩衝液、 0、25M、 pH7,210’m(14、微量元素溶
液(〜1の: 成分            里 ZnCQ*40ff9 FeCI2t” 6mmO20011!9CuC(lt
−2HtO10ttr’iMuCQ2” 41(so 
       101R9NaJ407” l 0H2
010yng(N H、)、MO,024・4H,01
o即5、R2再生培地(〜1の; 軟量 スクロース         1039に、So、  
 、           0.259微量元素溶液 
        2H MgCL * 6 H2010、129グルコース  
        109L−アスパラギン・l H,0
2,0gカザミノ酸           0.19寒
天             22g水       
        700叶になるまで オートクレーブ処理後、次の成分を加える二K H、P
 O、(0,05g/10釦の   100x(ICa
C12t(2,22fF/100m12)      
100 rrtQTES緩衝液(5,739/100i
(2゜pH7,2)           100酎N
a0H(5N)           1mQ6、R2
YE培地は、25%酵母抽出物を1ρあたり20肩σ加
えたR2培地である。
B、プロトプラスト調製用の培養物の増殖常法により、
0.4%グリシンを追加したTSB中、水没の条件下、
30°Cで20時間、ストレプトマイセス・リビダンス
1326(ATCC15825>を増殖させることによ
って、増殖期接種物を調製した。S、リビダンスをプロ
トプラスト化する操作は通常次のようにして行った。S
リビダンスの培養物をYMX寒天含有のプレートに蒔き
、30°Cで約48時間インキュベートした。
次に、このプレートの細菌コロニーを1つだけ1881
0m12に接種し、培養物をホモジナイズし、次いで3
0°Cで一晩インキニベートした。この−晩培養物的4
1をホモジナイズし、0.4%グリシンを追加したTS
B  100mf2に加え、そして30℃で一晩インキ
ユベートした。新鮮な一晩培養物を用いてこの操作を繰
り返した。次に、50%(容量/容量)グリセリン約5
CDIQを培養物に加え、15RQづつの試料を凍結さ
せ、−20℃で6力月まで保存した。この管を室温で水
の入ったビーカーに入れることによって、この凍結細胞
を解凍した。次いで、細胞を卓上遠心機で集め、10゜
3%スクロース10m12中で3回洗浄した。この細胞
ペレットを、リソチーム(1m9/xI2)を追加した
P培地10友Qに再懸濁し、30°Cで2時間インキュ
ベートした。次いで、この混合物を遠心してプロトプラ
ストをペレット化した。このペレットを3回洗浄した(
P培地を101112用い、各洗浄毎にペレットを溶液
中に混ぜ込んで)。このプロトプラストを、後に行う形
質転換用にP培地211Qに再懸濁した。
C、ストレプトマイセス・リビダンスの形質転換実施例
14のライゲーションしたDNA、ストレプトマイセス
・リビダンスのプロトプラスト200μρ、ストレプト
マイセス・リビダンスの胞子108個、およびP培地中
の55%ポリエチレングリコール500μQを混合し、
その一部25μσおよび250μρをR2YE上部寒天
3Mρを含むR2YEプレートに蒔いた。このプレート
を37°Cでインキュベートした。通常、〜20時間後
にプラークを観察することができる。プラークが現れた
後、これをプレートから取り、ファージ粒子を寒天から
TSB培地に洗い出した。このファージ懸濁液の連続希
釈を作成し、その一部を取り、ストレプトマイセス・リ
ビダンスの胞子108個と混合した。プレート上の良好
なプラーク分布が得られるように希釈を作成した。この
混合物をR2−92= YEプレートに蒔き、胞子形成が起こるまで300Cで
インキュベートした(約4日かかる)。胞子形成の後、
このプレートを25μg/mQスピラマイシン含有の新
鮮なR2YEプレート上にレプリカ平板性処理した。次
いで、このレプリカ・プレートを30°Cで3〜4日間
インキュベートし、得られたS、リビダンス/pKCl
o03スピラマイシン耐性コロニーを既知の方法に従っ
て単離し、培養し、そして同定した。
上記の教示に従って作成される代表的なトランスフェク
タントには、次の第11表に挙げたトランスフェクタン
トが含まれるが、これらに限定されるものではない。
第11表代表的なトランスフェクタント1、ストレプト
マイセスR/R’:ここで、Rはフラジエ、グリセオフ
スカスおよびリビダンスであり、R1は独立してpKC
1003およびpKC1004である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、プラスミドpKC592の制限部位および機
能地図を示す模式図であり、第2図は、コスミドpKC
505およびストレプトマイセス・アンボファシエンス
DNAを用いる、ゲノムDNAライブラリー作成の工程
図であり、第3図は、コスミドpKC505作成の工程
図であり、第4図は、プらスミドpHJ L 225の
制限部位および機能地図を示す模式図であり、第5図は
、プラスミドpHJL400の制限部位および機能地図
を示す模式図であり、第6図は、プラスミドpKC63
1の制限部位および機能地図を示す模式図であり、第7
図は、プラスミドpKC681の制限部位および機能地
図を示す模式図であり、第8図は、プラスミドpKC6
82の制限部位および機能地図を示す模式図であり、第
9図は、プラスミドpKC1001の制限部位および機
能地図を示す模式図であり、第10図は、プラスミドp
KC1002の制限部位および機能地図を示す模式図で
あり、第11図は、プラスミドpKC331の制限部位
および機能地図を示す模式図であり、第12図は、ファ
ージpKC1003の制限部位および機能地図を示す模
式図であり、第13図は、ファージpKC1004の制
限部位および機能地図を示す模式図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複製起源または組込み配列がストレプトマイセス属
    およびノカルジア属中で機能し得るという限定条件のも
    と、 a)このような複製起源または組込み配列であるDNA
    配列、 b)抗生物質スピラマイシンに対する耐性を付与するス
    ピラマイシンC耐性遺伝子、 を含有することを特徴とする組換えDNAクローニング
    ベクター。 2、プラスミドまたはファージである請求項1記載のベ
    クター。 3、プラスミドである請求項2記載のベクター。 4、pKC681またはpKC682である請求項3記
    載のベクター。 5、ファージである請求項2記載のベクター。 6、pKC1003またはpKC1004である請求項
    5記載のベクター。 7、a)大腸菌の複製起源、および b)大腸菌に選択可能な表現型を付与するDNA配列、 をさらに含有する請求項1記載の組換えDNAクローニ
    ングベクター。 8、pKC592またはpKC631である請求項7記
    載のベクター。 9、プラスミドpKC592にコードされている、スト
    レプトマイセス・アンボファシエンスのSrmC遺伝子
    を含有する組立てられた組換えDNA配列。 10、pKC592の〜2.9kb BamHI制限フ
    ラグメント。 11、ストレプトマイセス属、ノカルジア属または大腸
    菌である、請求項1、2、7または8のいずれかに記載
    のベクターで形質転換した宿主細胞。 12、ストレプトマイセス・グリセオフスカス/pKC
    592である請求項11記載の宿主細胞。 13、ストレプトマイセス・グリセオフスカス/pKC
    631である請求項11記載の宿主細胞。 14、大腸菌/pKC592である請求項11記載の宿
    主細胞。 15、大腸菌/pKC631である請求項11記載の宿
    主細胞。
JP63094396A 1987-04-15 1988-04-15 スピラマイシン耐性を付与するクローニングベクター Pending JPS63279793A (ja)

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IL86026A0 (en) 1988-09-30
CA1297433C (en) 1992-03-17
IL86026A (en) 1993-05-13
DK198188D0 (da) 1988-04-12
EP0288200A1 (en) 1988-10-26
US4886757A (en) 1989-12-12
DK198188A (da) 1989-01-13

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