JPS6398390A - アミノ基転移酵素遺伝子tyrBのクローニングおよびその使用 - Google Patents
アミノ基転移酵素遺伝子tyrBのクローニングおよびその使用Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
フェニルアラニンの新規(de novo)合成におけ
る最終段階は、アミノ基転移酵素(トランスアミナーゼ
)によるフェニルピルビン酸(フェニルピルベート)の
アミノ化である。いろいろの酵素がフェニルピルビン酸
をアミノ基転移によってフェニルアラニンとすることが
できるが、この機能は、いわゆる芳香族アミノ基転移酵
素によって細胞内で営まれる。大腸菌(E、col i
)の芳香族アミノ基転移酵素に対する、遺伝学で用いら
れる略号は、tyrBである(Umbarger、 A
nn、 Rev。
る最終段階は、アミノ基転移酵素(トランスアミナーゼ
)によるフェニルピルビン酸(フェニルピルベート)の
アミノ化である。いろいろの酵素がフェニルピルビン酸
をアミノ基転移によってフェニルアラニンとすることが
できるが、この機能は、いわゆる芳香族アミノ基転移酵
素によって細胞内で営まれる。大腸菌(E、col i
)の芳香族アミノ基転移酵素に対する、遺伝学で用いら
れる略号は、tyrBである(Umbarger、 A
nn、 Rev。
Biochemistry 47(1978)、 53
3−808参照)、E。
3−808参照)、E。
coli K12の場合には、この遺伝子の染色体上
の位置は、正確に判明しており、この遺伝子産物も、酵
素番号が付与されている(酵素番号2゜6、 ]、
、 5) (Bachmann et a
l、。
の位置は、正確に判明しており、この遺伝子産物も、酵
素番号が付与されている(酵素番号2゜6、 ]、
、 5) (Bachmann et a
l、。
M)crobiologica! Reviews 4
4 (1980)l−56参照)。
4 (1980)l−56参照)。
ヨーロッパ公開特許出願節0.116,860号明細書
には、E、coli K12からのtyrB遺伝子の
分離とこのアミノ基転移酵素のマルチコピー(mult
jcopy)プラスミドへのクローニングについての記
載がある。このクローニングした遺伝子を、その遺伝子
を分離した元の細菌株にもどすと、この細菌株における
し一フェニルアラニンの生産量が11%まで増加する。
には、E、coli K12からのtyrB遺伝子の
分離とこのアミノ基転移酵素のマルチコピー(mult
jcopy)プラスミドへのクローニングについての記
載がある。このクローニングした遺伝子を、その遺伝子
を分離した元の細菌株にもどすと、この細菌株における
し一フェニルアラニンの生産量が11%まで増加する。
大腸菌ATCC11303に存在するtyrB遺伝子を
分離し、マルチコピープラスミドでクローニングし、こ
のプラスミドで微生物、特に元の細菌株、を形質転換す
ると、驚くべきことに、L−フェニルアラニンの収量が
10倍増加することがわかった。
分離し、マルチコピープラスミドでクローニングし、こ
のプラスミドで微生物、特に元の細菌株、を形質転換す
ると、驚くべきことに、L−フェニルアラニンの収量が
10倍増加することがわかった。
かくして、本発明は以下のことに関するものである。
1、 E、coli ATCC1130Bより分
離したtyrB遺伝子を含む増殖性染色体外因子。
離したtyrB遺伝子を含む増殖性染色体外因子。
2、 芳香族アミノ基転移酵素合成のための、第1項に
規定した染色体外因子の使用。
規定した染色体外因子の使用。
3、以下の段階(a −c )からなる、第1項に規定
した染色体外因子の微生物におけるし一フェニルアラニ
ンの過剰生産のための使用。
した染色体外因子の微生物におけるし一フェニルアラニ
ンの過剰生産のための使用。
a) 微生物への染色体外因子の導入、b) 当該微生
物におけるtyrB遺伝子の発現と活性な芳香族アミノ
基転移酵素の合成、C) アミノ基転移酵素によるフェ
ニルピルビン酸のアミノ化惹起。
物におけるtyrB遺伝子の発現と活性な芳香族アミノ
基転移酵素の合成、C) アミノ基転移酵素によるフェ
ニルピルビン酸のアミノ化惹起。
本発明は以下の詳細な説明の項及び特許請求の範囲の項
で詳述及び規定されている。
で詳述及び規定されている。
野生型のE、coli ATCC1103だけでなく
、その変種や突然変異体も使用することができる。例え
ば既知の方法(E、Adelberg etat、、
Bjochem、 Biophys、 Res、 C
omm、18,788(1985))で突然変異をおこ
させ、L−フェニルアラニンの過剰生産について選別し
た株を使用することもできる。tyrBがコードする E、coli ATCC11303の芳香族アミノ基
転移酵素は、とりわけ、グルタミン酸(グルタメート)
からアミノ基を転移させることによりフェニルピルビン
酸からし一フェニルアラニンを合成する。さらにこのア
ミノ基転移酵素を用いて、チロシン、グルタミン酸、ア
スパラギン酸(アスパルテート)およびロイシンも合成
することができる。アミノ酸のイソロイシン、バリン、
ロイシン、フェニルアラニン及びグルタミン酸は、11
vE遺伝子がコードするアミノ基転移酵素を用いてつく
られる。一方、アミノ酸のアスパラギン酸、グルタミン
酸、アエニルアラニンおよびチロシンは、その発現にa
spC遺伝子が必要なアミノ基転移酵素によって合成さ
れる。しか17なから、該アミノ基転移酵素は、別の二
つのアミノ基転移酵素のうちの一つに特異的に限定され
たアミノ酸合成においても又、弱い活性を示す。L−フ
ェニルアラニンの合成をさらに増加させるために、芳香
族アミノ基転移酵素をコードするtyrB遺伝子をクロ
ーニングする。これは、E、coliATCC]130
3からDNAを分離することにより達成される。このD
NAを部分消化し、生じた20〜30kbの範囲にある
種々の大きさのフラグメントを、広範囲の宿主領域をも
つレプリコンを有するラスミドに連結し、λファージの
頭殻に包みこむ。用いられるラスミドは、pIMS60
26が好ましい。ラスミドpIMs6026はラスミド
pLAFR1(ATCC37167)から次のようにし
て、すなわち市販のEcoRIフラグメント(ファルマ
シア、ウプサラ、スエーデン; Pharmacia、
Uppsala、 Sweden)でそのフラグメン
ト上にトランスポゾンTn903のカナマイシン耐性遺
伝子を有するものをコスミドpLAFRコの唯一のEc
oRI切断部位にクローニングすることによって、得ら
れる。挿入部として短いDNA片が残るように、Bam
HIで消化し、続いて再連結を行うことによって、Ec
oRIフラグメントの大部分を欠失させることもできる
。この挿入部では、BamHI切断箇所は二つのEco
RI切断箇所に接することになる。このBamHI切断
箇所は、ラスミドpLAFR1には存在せず、クローニ
ングのために用いることができる。包み込みを行なった
ラスミドと適切に調製したE、coli DG30の
浮遊液とのインキュベーション(1ncubaNon)
によってこのラスミドを微生物に導入する。E。
、その変種や突然変異体も使用することができる。例え
ば既知の方法(E、Adelberg etat、、
Bjochem、 Biophys、 Res、 C
omm、18,788(1985))で突然変異をおこ
させ、L−フェニルアラニンの過剰生産について選別し
た株を使用することもできる。tyrBがコードする E、coli ATCC11303の芳香族アミノ基
転移酵素は、とりわけ、グルタミン酸(グルタメート)
からアミノ基を転移させることによりフェニルピルビン
酸からし一フェニルアラニンを合成する。さらにこのア
ミノ基転移酵素を用いて、チロシン、グルタミン酸、ア
スパラギン酸(アスパルテート)およびロイシンも合成
することができる。アミノ酸のイソロイシン、バリン、
ロイシン、フェニルアラニン及びグルタミン酸は、11
vE遺伝子がコードするアミノ基転移酵素を用いてつく
られる。一方、アミノ酸のアスパラギン酸、グルタミン
酸、アエニルアラニンおよびチロシンは、その発現にa
spC遺伝子が必要なアミノ基転移酵素によって合成さ
れる。しか17なから、該アミノ基転移酵素は、別の二
つのアミノ基転移酵素のうちの一つに特異的に限定され
たアミノ酸合成においても又、弱い活性を示す。L−フ
ェニルアラニンの合成をさらに増加させるために、芳香
族アミノ基転移酵素をコードするtyrB遺伝子をクロ
ーニングする。これは、E、coliATCC]130
3からDNAを分離することにより達成される。このD
NAを部分消化し、生じた20〜30kbの範囲にある
種々の大きさのフラグメントを、広範囲の宿主領域をも
つレプリコンを有するラスミドに連結し、λファージの
頭殻に包みこむ。用いられるラスミドは、pIMS60
26が好ましい。ラスミドpIMs6026はラスミド
pLAFR1(ATCC37167)から次のようにし
て、すなわち市販のEcoRIフラグメント(ファルマ
シア、ウプサラ、スエーデン; Pharmacia、
Uppsala、 Sweden)でそのフラグメン
ト上にトランスポゾンTn903のカナマイシン耐性遺
伝子を有するものをコスミドpLAFRコの唯一のEc
oRI切断部位にクローニングすることによって、得ら
れる。挿入部として短いDNA片が残るように、Bam
HIで消化し、続いて再連結を行うことによって、Ec
oRIフラグメントの大部分を欠失させることもできる
。この挿入部では、BamHI切断箇所は二つのEco
RI切断箇所に接することになる。このBamHI切断
箇所は、ラスミドpLAFR1には存在せず、クローニ
ングのために用いることができる。包み込みを行なった
ラスミドと適切に調製したE、coli DG30の
浮遊液とのインキュベーション(1ncubaNon)
によってこのラスミドを微生物に導入する。E。
colt DG30は、三種のアミノ基転移酵素、す
なわちaspC,1lvEおよびtyrB、を欠いてい
る。したがって、この株は完全培地では問題なく増殖す
るけれども、最少培地では種々のアミノ酸を合成できな
いので、増殖のためには、これらを外から供給しなけれ
ばならない。この株を用い、適切な培地を選択すること
により、取り込まれたDNAが特定のアミノ基転移酵素
についての染色体の欠陥を補完できるものであるかどう
かをしらべることかできる。tyrB遺伝子の導入は、
無チロシン最少培地でのE、coltDG30の増殖の
有無によって検出できる。チロシン合成についての染色
体の欠陥を、tyrB又は1lvE又はaspCを含み
、E、coliATCCll、303に由来するDNA
の取り込みによって補完することができるクローンのみ
がこの最少培地で増殖することができる。aspC。
なわちaspC,1lvEおよびtyrB、を欠いてい
る。したがって、この株は完全培地では問題なく増殖す
るけれども、最少培地では種々のアミノ酸を合成できな
いので、増殖のためには、これらを外から供給しなけれ
ばならない。この株を用い、適切な培地を選択すること
により、取り込まれたDNAが特定のアミノ基転移酵素
についての染色体の欠陥を補完できるものであるかどう
かをしらべることかできる。tyrB遺伝子の導入は、
無チロシン最少培地でのE、coltDG30の増殖の
有無によって検出できる。チロシン合成についての染色
体の欠陥を、tyrB又は1lvE又はaspCを含み
、E、coliATCCll、303に由来するDNA
の取り込みによって補完することができるクローンのみ
がこの最少培地で増殖することができる。aspC。
= 7 −
tyrB、およびi 1vE遺伝子によってコードされ
るこの三つのアミノ基転移酵素は、すべて、チロシンを
作るけれども、その基質特異性が異る。
るこの三つのアミノ基転移酵素は、すべて、チロシンを
作るけれども、その基質特異性が異る。
例えば、tyrB遺伝子によってコードされる芳香族ア
ミノ基転移酵素はケト前駆体からイソロイシンを作るこ
とはできないが、対応するケト前駆体からロイシンを高
収量で合成することができる。aspC遺伝子によって
コードされるアミノ基転移酵素は、イソロイシンを作る
こともできず又ロイシンに効率よく変換することもでき
ない。
ミノ基転移酵素はケト前駆体からイソロイシンを作るこ
とはできないが、対応するケト前駆体からロイシンを高
収量で合成することができる。aspC遺伝子によって
コードされるアミノ基転移酵素は、イソロイシンを作る
こともできず又ロイシンに効率よく変換することもでき
ない。
従って、特定の遺伝子に特徴的なアミノ酸をのぞいて、
代謝に必要なアミノ酸を補充した最少培地上での増殖に
よって、どのアミノ基転移酵素を含むかという点に関し
て個々のクローンを区別することができる。この方法で
、tyrB遺伝子を含むD030株のクローンが選別さ
れる。
代謝に必要なアミノ酸を補充した最少培地上での増殖に
よって、どのアミノ基転移酵素を含むかという点に関し
て個々のクローンを区別することができる。この方法で
、tyrB遺伝子を含むD030株のクローンが選別さ
れる。
ここで、当該クローンが真にtyrB遺伝子を持つかど
うかをしらべることか必要である。これには、クローン
からプラスミドDNAを分離する必要がある。しかしな
から、D030株からのブラスミドDNAの分離は困難
である。可能ではあっても、低収率である。かくして、
最少溶菌後、興味のあるクローンからのラスミドDNA
でE。
うかをしらべることか必要である。これには、クローン
からプラスミドDNAを分離する必要がある。しかしな
から、D030株からのブラスミドDNAの分離は困難
である。可能ではあっても、低収率である。かくして、
最少溶菌後、興味のあるクローンからのラスミドDNA
でE。
coli株を形質転換し、それから形質転換菌から、導
入DNAを高収量で再分離することができる。E、co
1 i DHI (ATCC33849)は、こ
の目的に特に適切である。
入DNAを高収量で再分離することができる。E、co
1 i DHI (ATCC33849)は、こ
の目的に特に適切である。
次の段階では、再分離したラスミドDNAを高いコピー
数のベクターと連結する。E、coliK12株の染色
体遺伝子地図から、tyrB遺伝子はC1aIフラグメ
ント上に在ることがわかっている。E、coli T
ACC11303でもそうである可能性がある。そこで
、好ましいベクターとしてC1aI切断箇所をもつマル
チコピー(multicopy)プラスミドpAT15
3がもちいられる。pAT153は塩基配列がわかって
おり、特に好ましい(Winnacker、 E、Ll
、 Gene und Klone。
数のベクターと連結する。E、coliK12株の染色
体遺伝子地図から、tyrB遺伝子はC1aIフラグメ
ント上に在ることがわかっている。E、coli T
ACC11303でもそうである可能性がある。そこで
、好ましいベクターとしてC1aI切断箇所をもつマル
チコピー(multicopy)プラスミドpAT15
3がもちいられる。pAT153は塩基配列がわかって
おり、特に好ましい(Winnacker、 E、Ll
、 Gene und Klone。
VC)l−Verlagsgcscl 1schaft
、 Wcinhcim参照)。
、 Wcinhcim参照)。
ラスミドDNAとこのベクターとを、制限酵素C1aI
で完全に消化する。二種のDNAを混合し、連結し、こ
の連結産物を、フェニルアラニン産生を増加させたい宿
主微生物の受容細胞を形質転換するために使用する。用
いる細菌は腸内細菌、特にE、coli、が好ましい。
で完全に消化する。二種のDNAを混合し、連結し、こ
の連結産物を、フェニルアラニン産生を増加させたい宿
主微生物の受容細胞を形質転換するために使用する。用
いる細菌は腸内細菌、特にE、coli、が好ましい。
E、coliATCC1130Bおよびその突然変異体
および変種がとりわけ好ましい。耐性コロニーをアンピ
シリンで選別し、テトラサイクリン平板でレプリカ法に
よって、マーカ抑制を基にして、挿入の有無をしらべる
。プラスミドDNAを最少溶菌によって適切なコロニー
から分離し、ベクター中のC1aIフラグメントの有無
を、制限酵素C1aIで完全消化することによってしら
べる。
および変種がとりわけ好ましい。耐性コロニーをアンピ
シリンで選別し、テトラサイクリン平板でレプリカ法に
よって、マーカ抑制を基にして、挿入の有無をしらべる
。プラスミドDNAを最少溶菌によって適切なコロニー
から分離し、ベクター中のC1aIフラグメントの有無
を、制限酵素C1aIで完全消化することによってしら
べる。
この制限酵素による分析は、元のDNA断片に含まれる
すべてのC1aIフラグメントがこの方法でサブクロー
ニングされているということを確認するために行われる
。これらの限定C1aIフラグメントのひとつを含む各
クローンを、芳香族アミノ基転移酵素、すなわちtyr
Bの遺伝子産物、活性に関してアスパルテート−フェニ
ルピルベートアミノトランスフェラーゼ分析(APFA
T)を用いて最終的にしらべる。この方法でtyrB活
性を5〜10倍、増加させることができる。アガロース
ゲル電気泳動で、宿主株のベクターはおよそ2.7MD
の大きさのC1aIフラグメントを含むことを示すこと
ができる。
すべてのC1aIフラグメントがこの方法でサブクロー
ニングされているということを確認するために行われる
。これらの限定C1aIフラグメントのひとつを含む各
クローンを、芳香族アミノ基転移酵素、すなわちtyr
Bの遺伝子産物、活性に関してアスパルテート−フェニ
ルピルベートアミノトランスフェラーゼ分析(APFA
T)を用いて最終的にしらべる。この方法でtyrB活
性を5〜10倍、増加させることができる。アガロース
ゲル電気泳動で、宿主株のベクターはおよそ2.7MD
の大きさのC1aIフラグメントを含むことを示すこと
ができる。
本発明は以下の例に於て詳細に述べられている。
特に規定されない限り、百分率データは重量に関するも
のである。
のである。
例I
E、coltからのコスミドpIMs6026の分離お
よび消化 E、coltからコスミドpIMs6026を分離する
ために用いられた方法は、ハンフリーらの方法(Blo
chim、 Biophys、 Acta 383.4
57−63(1975)参照)か又は10倍のスケール
で行ったバーンボイム(Birnboim)とドーリ−
(Doly) ”方法(Nuclcic Ac1ds
Res、 7二L5L参照)によるアルカリ溶菌のいず
れかであった。いずれの場合にも、プラスミドDNAは
、塩化セシウム/臭化エチジウム密度勾配遠心法で少く
とも一回精製した。
よび消化 E、coltからコスミドpIMs6026を分離する
ために用いられた方法は、ハンフリーらの方法(Blo
chim、 Biophys、 Acta 383.4
57−63(1975)参照)か又は10倍のスケール
で行ったバーンボイム(Birnboim)とドーリ−
(Doly) ”方法(Nuclcic Ac1ds
Res、 7二L5L参照)によるアルカリ溶菌のいず
れかであった。いずれの場合にも、プラスミドDNAは
、塩化セシウム/臭化エチジウム密度勾配遠心法で少く
とも一回精製した。
コスミドpIMs60’26は製造元である二ニー・イ
ングランド・バイオラブ社(New EnglandB
iolabs )の指定した方法でBamHIで完全に
消化された。消化が完全に行われたかどうか、しらべる
ために制限酵素反応物の混合液の一部をとって0.8%
アガロースゲルで電気泳動を行った。
ングランド・バイオラブ社(New EnglandB
iolabs )の指定した方法でBamHIで完全に
消化された。消化が完全に行われたかどうか、しらべる
ために制限酵素反応物の混合液の一部をとって0.8%
アガロースゲルで電気泳動を行った。
臭化エチジウムで染色した後、短波長紫外線(254n
m)照射による単一のバンドの出現で消化の完全さが示
された。フェノール処理で、消化したコスミドDNAか
ら制限酵素をとりのぞき、DNAをエタノールで沈殿さ
せ、70%エタノールで洗浄し、真空中で乾燥させ、テ
ィーイー(TE)緩衝液(10mM)リス、1mMED
TASpH8,0)で適量とした。場合により、製造元
のベーリンガーマンハイム(BoehringerMa
nnhel m)の指示する方法でアルカリホスファタ
ーゼ処理をほどこした。1μgアルカリホスファターゼ
(CI P)を添加して37℃、30分間、反応混合液
のインキュベーションを行い、フェノール処理で酵素を
取除き、上に述べた方法でDNAを精製した。DNAは
最終的に、TE緩衝液に再浮遊させた。
m)照射による単一のバンドの出現で消化の完全さが示
された。フェノール処理で、消化したコスミドDNAか
ら制限酵素をとりのぞき、DNAをエタノールで沈殿さ
せ、70%エタノールで洗浄し、真空中で乾燥させ、テ
ィーイー(TE)緩衝液(10mM)リス、1mMED
TASpH8,0)で適量とした。場合により、製造元
のベーリンガーマンハイム(BoehringerMa
nnhel m)の指示する方法でアルカリホスファタ
ーゼ処理をほどこした。1μgアルカリホスファターゼ
(CI P)を添加して37℃、30分間、反応混合液
のインキュベーションを行い、フェノール処理で酵素を
取除き、上に述べた方法でDNAを精製した。DNAは
最終的に、TE緩衝液に再浮遊させた。
例2
E、colt ATCC11303からのDNAの部
分消化 E、colt ATCC11303から、全DNAを
v−v −(Marmar)の方法(J、 Hot。
分消化 E、colt ATCC11303から、全DNAを
v−v −(Marmar)の方法(J、 Hot。
Bjol、 58.155−L[i2. (1981)
参照)で分離した。
参照)で分離した。
分離した全DNAを、生成フラグメントが主に2O−3
0kbの範囲の大きさとなるように、制限酵素S a
u 3Aで部分消化した。この目的のために適切なりN
Aと酵素の比率、及び最適な酵素とDNAの反応時間を
確立するために予備試験を行った。適切な方法はビーψ
アール伊エル(BRL)刊行の「フォーカス(focu
s )(paged、 vol 7 No2.1985
)に記載されている。
0kbの範囲の大きさとなるように、制限酵素S a
u 3Aで部分消化した。この目的のために適切なりN
Aと酵素の比率、及び最適な酵素とDNAの反応時間を
確立するために予備試験を行った。適切な方法はビーψ
アール伊エル(BRL)刊行の「フォーカス(focu
s )(paged、 vol 7 No2.1985
)に記載されている。
最適であると判明した反応時間の経過後、65℃、10
分間加熱することにより酵素を分解し、望ましい大きさ
のDNAフラグメントが生じたか否かは、適切なりNA
ママ−−例えばEcoRIで消化したλフアージDNA
を用いてアガロースゲル電気泳動を行うことによりしら
べた。
分間加熱することにより酵素を分解し、望ましい大きさ
のDNAフラグメントが生じたか否かは、適切なりNA
ママ−−例えばEcoRIで消化したλフアージDNA
を用いてアガロースゲル電気泳動を行うことによりしら
べた。
例3
制限酵素反応物の連結
部分的に5au3Aで消化した、E、coliATCC
ll、303からの全DNAとBamHIで完全に切断
し、アルカリホスファターゼで処理したpIMs602
6コスミドDNAとをモル比1:5で混合した。この混
合物を、ニューイングランドバイオラブ社(New E
ngland Blolabs )が記載したように、
T4DNAリガーゼにとって最適なイオン強度となるよ
うに、数倍濃縮した緩衝液に混合し、1μgの酵素と1
6℃で少くとも14時間、インキュベションを行った。
ll、303からの全DNAとBamHIで完全に切断
し、アルカリホスファターゼで処理したpIMs602
6コスミドDNAとをモル比1:5で混合した。この混
合物を、ニューイングランドバイオラブ社(New E
ngland Blolabs )が記載したように、
T4DNAリガーゼにとって最適なイオン強度となるよ
うに、数倍濃縮した緩衝液に混合し、1μgの酵素と1
6℃で少くとも14時間、インキュベションを行った。
この混合物の全容積は50μgで全DNA濃度は20μ
g/mlであった。
g/mlであった。
例4
ファージλの包みこみ(Packaging )リガー
ゼによる反応の後、例3のようにして得られたDNAは
インビトO(in vitro)でファージλの頭殻に
包みこんだ。この目的のために必要な二種類の異った細
菌からの抽出物は、ホーン(llohn)の方法(Wu
、 R,編; Recombinant DNA。
ゼによる反応の後、例3のようにして得られたDNAは
インビトO(in vitro)でファージλの頭殻に
包みこんだ。この目的のために必要な二種類の異った細
菌からの抽出物は、ホーン(llohn)の方法(Wu
、 R,編; Recombinant DNA。
Methods In Enzymology、 vo
l、68. AcademicPress 、 New
York、 299−309ページ(1979)参照
)で調製するか又はベーリンガーマンハイム(Boeh
ringer Mannheim )かアマ−ジャム
バラフラー(Amersham Buchler。
l、68. AcademicPress 、 New
York、 299−309ページ(1979)参照
)で調製するか又はベーリンガーマンハイム(Boeh
ringer Mannheim )かアマ−ジャム
バラフラー(Amersham Buchler。
Braunschweing )から購入できる。例3
のようにして得た混合物の3μgとアマ−ジャム(Am
crsham)から供給され、直前に融解させた細菌抽
出物とを氷で冷却しつつ、十分に混合した。
のようにして得た混合物の3μgとアマ−ジャム(Am
crsham)から供給され、直前に融解させた細菌抽
出物とを氷で冷却しつつ、十分に混合した。
この混合物を20℃で30〜60分間、インキュベーシ
ョンし、その後、200μgのニスエム(SM)緩衝液
(100mM NaC1゜10mM MgSO4,
50mM tris−HCI (pH7,5)、0.
01%ゼラチン)を加えた。この混合物を直接形質導入
に用いるか又は、後の使用に供するため、10μΩのク
ロロホルムを添加して、4°Cで保存した。
ョンし、その後、200μgのニスエム(SM)緩衝液
(100mM NaC1゜10mM MgSO4,
50mM tris−HCI (pH7,5)、0.
01%ゼラチン)を加えた。この混合物を直接形質導入
に用いるか又は、後の使用に供するため、10μΩのク
ロロホルムを添加して、4°Cで保存した。
例5
E、colt DG30の形質導入
0.4%のマルトースを、1%バクトドリプトン(Ba
cto Tryptone) 、 0. 5%酵母抽
出物及び0.5%の塩化ナトリウムからなるしブロス(
L broth )の5mlに添加し、この混合物に、
50μ、Qの増殖静止期にあるE、coliDG30の
液体培地を接種した。初期増殖静止期に到達するまでこ
れを37℃、12時間培養しfコ。細菌を遠心沈殿させ
、塩化マグネシウム10mM水溶液 2.5mlに注意
深く再浮遊させた。例4の混合物10μgと、濃縮細菌
浮遊液20μgとを混合し、この混合物を室温で50分
間、インキュベーションした。
cto Tryptone) 、 0. 5%酵母抽
出物及び0.5%の塩化ナトリウムからなるしブロス(
L broth )の5mlに添加し、この混合物に、
50μ、Qの増殖静止期にあるE、coliDG30の
液体培地を接種した。初期増殖静止期に到達するまでこ
れを37℃、12時間培養しfコ。細菌を遠心沈殿させ
、塩化マグネシウム10mM水溶液 2.5mlに注意
深く再浮遊させた。例4の混合物10μgと、濃縮細菌
浮遊液20μgとを混合し、この混合物を室温で50分
間、インキュベーションした。
その後、200μgのLブロスを添加し、混合物を時々
、攪拌しなから1時間37℃でインキュベーションした
。この50μgを20μg / mlのテトラサイクリ
ンを含むLブロス寒天にうえた。
、攪拌しなから1時間37℃でインキュベーションした
。この50μgを20μg / mlのテトラサイクリ
ンを含むLブロス寒天にうえた。
この寒天平板を少くとも12時間37°Cでインキュベ
ーションした。すでに記述した方法で、1バッチ当り平
均1000コロニー得ることができた。
ーションした。すでに記述した方法で、1バッチ当り平
均1000コロニー得ることができた。
例6
aspC又は1lvE又はtyrB遺伝子を有するE、
coli DG30の選別 光きに述べた方法で、E、coli DG30の形質
導入後、20μg / mlのテトラサイクリンを含む
しブロス寒天上で得られたおよそ800コロニーを最少
寒天培地に釣り上げた。最少寒天培地は、イソロイシン
、ロイシン、バリン、アスパラギン酸、フェニルアラニ
ンを添加したグルコース入りM9培地から成る。しかし
なから、DG30株が同様に合成することができないア
ミノ酸、チロシンは当該培地には添加しなかった。釣り
上げた800個のコロニーのうち、7個がこの最少培地
で増殖することができた。
coli DG30の選別 光きに述べた方法で、E、coli DG30の形質
導入後、20μg / mlのテトラサイクリンを含む
しブロス寒天上で得られたおよそ800コロニーを最少
寒天培地に釣り上げた。最少寒天培地は、イソロイシン
、ロイシン、バリン、アスパラギン酸、フェニルアラニ
ンを添加したグルコース入りM9培地から成る。しかし
なから、DG30株が同様に合成することができないア
ミノ酸、チロシンは当該培地には添加しなかった。釣り
上げた800個のコロニーのうち、7個がこの最少培地
で増殖することができた。
E、coltに導入された想定されうる三種の遺伝子a
spC及び1lvE及びtyrBを識別するために、こ
れら7個のコロニーを上記の最少培地に再び釣り上げた
。この最少培地は下に挙げた表のアミノ酸を添加されて
いるか、各場合、−種類のアミノ酸を除いである。これ
ら各々の場合について、各遺伝子がコードするアミノ基
転移酵素はそれぞれ基質特異性を有する。
spC及び1lvE及びtyrBを識別するために、こ
れら7個のコロニーを上記の最少培地に再び釣り上げた
。この最少培地は下に挙げた表のアミノ酸を添加されて
いるか、各場合、−種類のアミノ酸を除いである。これ
ら各々の場合について、各遺伝子がコードするアミノ基
転移酵素はそれぞれ基質特異性を有する。
結果を下の表に示す。
クローン アミノ酸添加培地に 想定され含ま
れないアミノ酸 る遺伝子 アスパラ ロイシン イソロイ チロシンギン酸
シン 2 + +
+ tyrB3
+−+ +−11vE4
+ ++−11vE5
+ 十
+ tyrB6 +
十 −+ tyrB7
+−十 + −1
1vE十 −増殖良好 +−=増殖不良 −−増殖なし 例7 tyrB遺伝子の位置決定 マニアーティスらの方法(Manjatis eL a
l、。
れないアミノ酸 る遺伝子 アスパラ ロイシン イソロイ チロシンギン酸
シン 2 + +
+ tyrB3
+−+ +−11vE4
+ ++−11vE5
+ 十
+ tyrB6 +
十 −+ tyrB7
+−十 + −1
1vE十 −増殖良好 +−=増殖不良 −−増殖なし 例7 tyrB遺伝子の位置決定 マニアーティスらの方法(Manjatis eL a
l、。
Co1d Spring 1larbor、 366ペ
ージ〜370ページ(1982)参照)による最少溶菌
で、例6で得られたクローン1〜7からコスミドDNA
を得た。このコスミドDNAをそれからE、coliD
HI (ATCC33849)に導入した。この菌から
高収量でコスミドDNAを再分離することができた。
ージ〜370ページ(1982)参照)による最少溶菌
で、例6で得られたクローン1〜7からコスミドDNA
を得た。このコスミドDNAをそれからE、coliD
HI (ATCC33849)に導入した。この菌から
高収量でコスミドDNAを再分離することができた。
このDNAで形質転換されたE、coliDHIから本
来E、coli DG30のクローン5(例6参照)
から得られたプラスミドDNAが、分離された。このプ
ラスミドDNAを製造元のニューイングランドバイオラ
ブ(New EnglandBiolabs )の指示
に従って制限酵素C1a、Iで完全に消化した。ベクタ
ーpAT1.53を同様に完全にC1aIで消化し、そ
の後アルカリホスファターゼ処理を行なった。この二つ
のDNAを混合し例4ですでに述べた方法で連結し、E
。
来E、coli DG30のクローン5(例6参照)
から得られたプラスミドDNAが、分離された。このプ
ラスミドDNAを製造元のニューイングランドバイオラ
ブ(New EnglandBiolabs )の指示
に従って制限酵素C1a、Iで完全に消化した。ベクタ
ーpAT1.53を同様に完全にC1aIで消化し、そ
の後アルカリホスファターゼ処理を行なった。この二つ
のDNAを混合し例4ですでに述べた方法で連結し、E
。
colt ATCC11303の受容菌を、このリガ
ーゼ混合物の例えば1aIgで形質転換した。50μg
/ mlのアンピシリンを含むしブロス甲板で選別し
た耐性コロニーをレプリカ法で20μg / mlのテ
トラサイクリンを含むしブロス平板でマーカーインアク
チベーションについて、すなわち挿入についてしらべた
。アンピシリン耐性テトラサイクリン感受性の表現形質
を示すコロニーから、最少溶菌によってプラスミドDN
Aを分離し、ベクターpAT153中のC1aI7ラグ
メントの有無をC1al制限酵素による完全消化でしら
べた。
ーゼ混合物の例えば1aIgで形質転換した。50μg
/ mlのアンピシリンを含むしブロス甲板で選別し
た耐性コロニーをレプリカ法で20μg / mlのテ
トラサイクリンを含むしブロス平板でマーカーインアク
チベーションについて、すなわち挿入についてしらべた
。アンピシリン耐性テトラサイクリン感受性の表現形質
を示すコロニーから、最少溶菌によってプラスミドDN
Aを分離し、ベクターpAT153中のC1aI7ラグ
メントの有無をC1al制限酵素による完全消化でしら
べた。
例8
アミノ基転移酵素活性の検査
APPAT分析(シグマ・テスト・キット00390゜
このキットではα−ケトゲルタール酸(α−ケトグルタ
レート)かフェニルピルビン酸におきかえられた。)を
用いて芳香族アミノ基転移酵素、すなわちtyrBの遺
伝子産物、の活性についてしらべた。未形質転換出発菌
株、E。
このキットではα−ケトゲルタール酸(α−ケトグルタ
レート)かフェニルピルビン酸におきかえられた。)を
用いて芳香族アミノ基転移酵素、すなわちtyrBの遺
伝子産物、の活性についてしらべた。未形質転換出発菌
株、E。
coli ATCC11303を比較のために用いた
。この測定によって、1例に於て出発菌株E、coli
ATCC11303と比較してtyrB活性の著量
な増加、特に5〜10倍増加、か判った。
。この測定によって、1例に於て出発菌株E、coli
ATCC11303と比較してtyrB活性の著量
な増加、特に5〜10倍増加、か判った。
適切なマーカーを用いてアガロースゲル電気泳動で、t
yrB遺伝子活性の増加を示したこの株かpAT153
ベクターを含んでいることを示すことができた。このベ
クターはおよそ2.7MDの大きさの編入C1aIフラ
グメントを含んていた。分離したプラスミドDNAを再
びプラスミドをもたないE、coli ATCC11
303の形質転換に用いたとき、各事例につきtyrB
活性の5〜10倍増加をみとめることができた。このプ
ラスミドをpIMs6056と名づけた。
yrB遺伝子活性の増加を示したこの株かpAT153
ベクターを含んでいることを示すことができた。このベ
クターはおよそ2.7MDの大きさの編入C1aIフラ
グメントを含んていた。分離したプラスミドDNAを再
びプラスミドをもたないE、coli ATCC11
303の形質転換に用いたとき、各事例につきtyrB
活性の5〜10倍増加をみとめることができた。このプ
ラスミドをpIMs6056と名づけた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、大腸菌(E.coli)ATCC11303から分
離したtyrB遺伝子を含む増殖性染色体外因子。 2、マルチコピープラスミドである、特許請求の範囲第
1項に記載の染色体外因子。 3、マルチコピープラスミドがpAT153である、特
許請求の範囲第2項に記載の染色体外因子。 4、芳香族アミノ基転移酵素の合成のための、特許請求
の範囲第1項から第3項のいずれか1項に記載の染色体
外因子の使用。 5、微生物にL−フェニルアラニンを過剰産生させるた
めの、以下のa)〜c)の段階からなる、特許請求の範
囲第1項から第3項のいずれか1項に記載された染色体
外因子の使用。 a)微生物に染色体外因子を導入し、 b)当該微生物でtyrB遺伝子を発現させ、活性な芳
香族アミノ基転移酵素を合成し、 c)該アミノ基転移酵素によってフェニルピルビン酸を
アミノ化する。 6、該微生物が腸内細菌である、特許請求の範囲第4項
に記載された使用。 7、該微生物がE.coliである、特許請求の範囲第
5項に記載された使用。 8、該微生物がE、coli ATCC 11303およびその変種および突然変異体である、特
許請求の範囲第7項に記載された使用。 9、特許請求の範囲第1項から第3項のいずれか1項に
記載された染色体外因子で形質転換されたE.coli
ATCC11303およびその変種および突然変異体
。 10、E.coli ATCC11303およびその変
種および突然変異体から得られるtyrB遺伝子。
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---|---|
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---|---|---|---|
JP62236059A Expired - Fee Related JP2760788B2 (ja) | 1986-09-19 | 1987-09-19 | アミノ基転移酵素遺伝子tyrBのクローニングおよびその使用 |
JP8248296A Expired - Fee Related JP2760973B2 (ja) | 1986-09-19 | 1996-09-19 | アミノ基転移酵素遺伝子tyrBのクローニングおよびその使用 |
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---|---|---|---|
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AT (1) | ATE92104T1 (ja) |
AU (1) | AU7866887A (ja) |
CA (1) | CA1341096C (ja) |
DE (2) | DE3631829A1 (ja) |
DK (1) | DK490187A (ja) |
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DE3721838A1 (de) * | 1987-07-02 | 1989-01-12 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von l-phenylalanin aus benzylidenhydantoin |
US5852030A (en) * | 1992-09-29 | 1998-12-22 | Toray Industries, Inc. | Indole derivatives, process for producing the same and medicinal uses of the same |
ATE239732T1 (de) * | 1992-09-29 | 2003-05-15 | Toray Industries | Indol-derivat, verfahren zu dessen herstellung und dessen medizinische anwendung |
CN100352928C (zh) * | 2005-06-28 | 2007-12-05 | 南京工业大学 | 一种生产l-苯丙氨酸基因工程菌及构建方法和其应用 |
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ES1254139Y (es) | 2020-07-08 | 2021-01-12 | Ocean Kube Env S L | Contenedor para la recogida de residuos urbanos |
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---|---|---|---|---|
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US4600692A (en) * | 1983-02-10 | 1986-07-15 | Purification Engineering, Inc. | Immobilized cells for preparing phenylalanine |
GB8403244D0 (en) * | 1984-02-07 | 1984-03-14 | Searle & Co | Aminoacids via bioconversion |
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-
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- 1987-09-10 DE DE8787113221T patent/DE3786728D1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1996-09-19 JP JP8248296A patent/JP2760973B2/ja not_active Expired - Fee Related
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