KR100532064B1 - Shuttle vector for screening of secretion signal and screening method of secretion signal using the same - Google Patents

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KR100532064B1 KR10-2003-0065372A KR20030065372A KR100532064B1 KR 100532064 B1 KR100532064 B1 KR 100532064B1 KR 20030065372 A KR20030065372 A KR 20030065372A KR 100532064 B1 KR100532064 B1 KR 100532064B1
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Abstract

본 발명은 분비신호 탐색용 셔틀벡터 및 이를 이용한 분비신호 탐색방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 복제원점, 항생제 저항성 유전자, 분비신호가 제거된 알파-아밀라아제 유전자 및 상기 유전자의 프로모터를 포함하는 분비신호 탐색용 셔틀벡터, 상기 셔틀벡터를 이용하여 분비신호를 탐색하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secretion signal search shuttle vector and a secretory signal search method using the same. More specifically, the present invention uses a replication origin, an antibiotic resistance gene, an alpha-amylase gene from which a secretion signal has been removed, a shuttle vector for detecting a secretion signal comprising a promoter of the gene, and a method for searching for a secretion signal using the shuttle vector. It is about.

본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터는 2종 이상의 균주에서 상호 복제가 가능하며, 분비신호 활성을 가지는 단편을 용이하게 스크리닝할 수 있는 효과가 있다.Shuttle vector for secretion signal search of the present invention can be replicated with each other in two or more strains, there is an effect that can easily screen the fragments having secretion signal activity.

Description

분비신호 탐색용 셔틀벡터 및 이를 이용한 분비신호 탐색방법{Shuttle vector for screening of secretion signal and screening method of secretion signal using the same} Shuttle vector for screening of secretion signal and screening method of secretion signal using the same}

본 발명은 분비신호 탐색용 셔틀벡터 및 이를 이용한 분비신호 탐색방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 분비신호가 제거된 알파-아밀라아제 유전자를 포함하는 분비신호 탐색용 셔틀벡터 및 상기 셔틀벡터를 이용하여 분비신호를 탐색하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secretion signal search shuttle vector and a secretory signal search method using the same. More specifically, the present invention relates to a secretion signal search shuttle vector including an alpha-amylase gene from which secretion signals have been removed, and a method of searching for secretion signals using the shuttle vector.

오늘날 미생물을 이용한 유용 단백질의 생산기술이 발달함에 따라 자연상태에서 미량으로 수득될 수밖에 없었던 유용한 의료용 단백질이나 산업용 효소 등의 대량 생산이 가능하게 되었다. 미생물을 이용한 유용 단백질의 생산은 숙주 미생물, 대상 유전자, 벡터, 선택 마커, 프로모터 및 분비신호 등과 같은 인자가 필수적으로 요구된다. 이 중에서, 분비신호는 미생물의 세포 내에서 생산된 단백질을 세포 밖으로 분비시키는 역할을 한다. 미생물을 이용한 재조합 단백질의 생산에 있어서, 합성된 유용 단백질을 주변 세포질(periplasmic space)이나 배양액으로 분비시키는 것은 여러 가지 장점이 있다. 과다 발현된 단백질이 세포질 내에서 불용성 응집체로 되기 전에 세포질 밖으로 분비시킴으로써 수용성의 활성 단백질로 만들어 낼 수 있으며, 세포질 내에 존재하는 단백질에 비해 세포질 밖으로 분비된 단백질을 분리 및 정제하는 과정이 더욱 용이하게 된다.With the development of the production technology of useful proteins using microorganisms, mass production of useful medical proteins or industrial enzymes, which had to be obtained in trace amounts in nature, has become possible. Production of useful proteins using microorganisms requires factors such as host microorganisms, genes of interest, vectors, selection markers, promoters and secretion signals. Among these, the secretion signal serves to secrete proteins produced in the cells of microorganisms out of the cells. In the production of recombinant proteins using microorganisms, the secretion of the synthesized useful protein into the periplasmic space or the culture medium has various advantages. Overexpressed proteins can be secreted out of the cytoplasm before they become insoluble aggregates in the cytoplasm, resulting in water-soluble active proteins, and easier to separate and purify proteins secreted out of the cytoplasm than proteins present in the cytoplasm. .

이로 인해, 최근에는 미생물에서 단백질 분비와 관련된 연구가 활발하게 수행되고 있다. 세균에서 단백질의 분비는 일반적으로 Sec-의존적인 수송에 의하여 이루어진다고 알려져 있다. 이러한 트랜스로케이션(translocation) 시스템은 단백질을 분비하기 위해서 페리페럴 멤브레인 단백질 SecA(peripheral membrane protein SecA), 인터그럴 멤브레인 단백질 SecE, SecY(integral membrane protein SecE, SecY) 유전자를 필요로 한다. 특히, 대장균에서 단백질을 분비하기 위해서는 SecY 유전자가 필수적으로 요구된다고 알려져 있다(W. M. De Vos et al., Genetics and Biotechnology of lactic acid bacteria, BLACKIE ACADEMIC & PROFESSIONAL, 52-103, 1994).For this reason, researches related to protein secretion in microorganisms have been actively conducted in recent years. The secretion of proteins in bacteria is generally known to be by Sec-dependent transport. This translocation system requires the peripheral membrane protein SecA (SecA), the integral membrane protein SecE, and the integral membrane protein SecE (SecY) genes to secrete proteins. In particular, it is known that the SecY gene is required to secrete proteins in Escherichia coli (W. M. De Vos et al., Genetics and Biotechnology of lactic acid bacteria, BLACKIE ACADEMIC & PROFESSIONAL, 52-103, 1994).

한편, 분비신호의 아미노산 서열은 보존 지역이 아주 낮은 것으로 알려져 있으나, 일반적으로 5∼8개의 양이온 측쇄를 가진 아미노산, 8∼15개의 극성 아미노산, 5∼8개의 시그널 펩티다아제에 의해 인식되고 절단되는 비극성 아미노산의 3가지 구별되는 도메인을 가지고 있다고 알려져 있다(G. von Heijine., J. Membr. Biol., 115, 195-201, 1990).On the other hand, although the amino acid sequence of the secretion signal is known to have a very low conservation region, it is generally a nonpolar amino acid recognized and cleaved by amino acids having 5 to 8 cation side chains, 8 to 15 polar amino acids, and 5 to 8 signal peptidase. It is known to have three distinct domains of G. von Heijine., J. Membr. Biol ., 115, 195-201, 1990.

분비신호와 관련한 선행기술로는 대장균 및 효모에서의 분비신호가 많이 연구되어 있다. 미국특허 제5,919,654호에는 효모에서 분리된 분비신호 유전자가 개시된 바 있으며, 대한민국특허 등록번호 제283677호에는 대장균에서 분비되는 분비신호들의 공통적인 특징을 기초로 하여 새롭게 합성한 분비신호가 개시된 바 있다. 또한, 대한민국특허 공개번호 제2003-62854호에는 2종의 효모로부터 유래된 분비신호로 이루어진 복합분비신호를 포함하는 과립구-군체 자극인자를 고효율로 분비하는 분비형 벡터가 개시되어 있으며, 미국특허 제5,010,003호 및 미국특허 제5,013,652호에는 각각 효모용 분비신호로서 인버타제 분비신호 및 산 포스파타제 분비신호가 개시되어 있다.Prior arts related to secretion signals have been studied a lot of secretion signals from E. coli and yeast. US Pat. No. 5,919,654 discloses a secretion signal gene isolated from yeast, and Korean Patent Registration No. 283677 discloses a newly synthesized secretion signal based on the common characteristics of secretion signals secreted from E. coli. In addition, Korean Patent Publication No. 2003-62854 discloses a secretion type vector which secretes granulocyte-colonal stimulation factor with high efficiency, which includes a complex secretion signal consisting of secretion signals derived from two kinds of yeasts. 5,010,003 and U.S. Patent No. 5,013,652 disclose an invertase secretion signal and an acid phosphatase secretion signal, respectively, as a secretion signal for yeast.

한편, 미생물에서 분비되는 단백질은 각각 특정 분비신호를 가지고 있으나, 현재까지 알려진 분비신호들은 극히 일부분에 지나지 않다. 따라서, 미생물을 이용하여 외래 단백질을 보다 고효율로 생산하기 위해서는 단백질을 고효율로 분비하도록 하는 다양한 종류의 분비신호를 규명해야 할 필요가 절실하다.On the other hand, the proteins secreted by the microorganisms each have a specific secretion signal, but the secretion signals known to date are only a fraction. Therefore, in order to produce foreign proteins more efficiently using microorganisms, there is an urgent need to identify various types of secretion signals that secrete proteins with high efficiency.

한편, 지금까지 미생물을 이용한 유용 단백질의 생산은 주로 대장균을 이용한 의약품 생산에 치우쳐 왔다. 미생물을 이용하여 식품용 재조합 단백질을 생산하는 경우에는 의약품과는 달리 생산의 효율성보다 안전성을 최우선적으로 고려해야 한다. 따라서, 식품용 단백질을 생산하기 위해서는 유전자 조작을 위한 모든 요소가 안전성이 입증된 식품 미생물에서 유래된 "식품용"이어야 한다는 조건을 만족시켜야 한다. On the other hand, until now, the production of useful proteins using microorganisms have been mainly focused on the production of pharmaceutical products using E. coli. When producing recombinant protein for food using microorganisms, unlike pharmaceuticals, safety should be considered as the top priority of production efficiency. Therefore, in order to produce food proteins, it is necessary to satisfy the condition that all elements for genetic engineering must be "food products" derived from food microorganisms with proven safety.

유산균은 광범위한 식품에 이용되어 오면서 안전성이 입증된 GARS(Generally Recognized As Safe) 미생물로서 식품용으로 사용하기에 가장 적합한 균주라 할 수 있다. 유산균은 플라스미드, 박테리오파지, 트랜스포존 등을 지니고 있어 유전자 도입을 위한 자체 벡터개발이 가능하고 당업계에 광범위하게 사용되는 전기충격 형질전환 방법에 의한 형질전환이 가능하며, 식품용 선택마커 유전자들도 확보되어 있기 때문이다. 또한, 유산균에서 외래 유용 단백질을 대량으로 발현시키기 위한 항시 고발현 프로모터(Jos M. B. M. van der Vossen et al., Appl. Environ. Microbial., 53, 2452-2457, 1987; Teija et al., App. Environ. Microbial., 57, 333-340, 1991) 및 조절가능한 프로모터(Pascalle et al., App. Environ. Microbial., 62, 3662-3667, 1996)가 연구되어 있다.Lactobacillus is a GARS (Generally Recognized As Safe) microorganism that has been used in a wide range of foods and has been proven to be the safest strain. Lactobacillus has a plasmid, bacteriophage, transposon, etc., it is possible to develop its own vector for the introduction of the gene, transformation by the electric shock transformation method widely used in the art, and food selection marker genes are also secured Because there is. Also, at all times and for the mass-expression of the foreign protein in lactic acid bacteria useful expression promoter (Jos MBM van der Vossen et al , Appl Environ Microbial, 53, 2452-2457, 1987;...... Teija et al, App Environ Microbial ., 57, 333-340, 1991) and a controllable promoter (Pascalle et al., App. Environ. Microbial ., 62, 3662-3667, 1996).

그러나, 유산균을 이용하여 유용 단백질을 생산하는데 있어서, 분비신호에 관련된 연구들은 미흡한 실정이다. 최근 들어, 미국 및 유럽에서 유산균을 이용한 라이브 백신 개발, 유용한 호르몬제의 장내 운반체에 대한 연구 및 이를 위한 효율적인 유전자원의 확보와 유산균용 삽입 벡터의 개발에 대한 연구가 시작되고 있다.However, in the production of useful proteins using lactic acid bacteria, studies on the secretion signals are insufficient. Recently, the development of live vaccines using lactic acid bacteria, intestinal carriers of useful hormonal agents, and securing efficient genetic resources and development of lactic acid bacteria insertion vectors have begun in the United States and Europe.

현재, 유산균에서 분리된 분비신호로는 락토코커스 락티스 Wg2, SK11, NCDO763 유래의 세린 프로테아제의 PrtP(Kok et al., Appl. Environ. Microbial., 55, 231-238, 1989; Vos et al., J. Biol. Chem., 264, 13579-23585, 1989; Kiwaki et al., Molec. Microbiol., 3, 359-369, 1989)와 NisP(van der Meer et al., J. Bacteriol., 175, 2578-2588, 1993), 락토코커스 락티스 MG1363의 Usp45(van Asseldonk et al., Mol. Gen. Genet., 240, 428-434, 1993), PrtM 및 NisZ(Pugsley, Microbiol. Rev., 57, 50-108, 1993)와 같은 5개의 단백질이 알려져 있을 뿐이다.Currently, secretion signals isolated from lactic acid bacteria include PrtP (Kok et al., Appl. Environ. Microbial ., 55, 231-238, 1989; Vos et al. Of serotoprotease derived from Lactococcus lactis Wg2, SK11, NCDO763). , J. Biol Chem, 264, 13579-23585 , 1989;....... Kiwaki et al, Molec Microbiol, 3, 359-369, 1989) and NisP (van der Meer et al, J. Bacteriol, 175 , 2578-2588, 1993), Usp45 of Lactococcus lactis MG1363 (van Asseldonk et al., Mol. Gen. Genet ., 240, 428-434, 1993), PrtM and NisZ (Pugsley, Microbiol. Rev. , 57 , 50-108, 1993), only five proteins are known.

이에 본 발명자들은 분비신호가 제거된 알파-아밀라아제 유전자에 분비신호 활성을 가지는 단편이 삽입되게 되면 알파-아밀라아제가 분비되고 상기 분비된 알파-아밀라아제를 요오드 염색법에 의해 용이하게 표현형으로 관찰할 수 있다는 점에 착안하여 분비신호가 제거된 알파-아밀라아제를 포함하는 분비신호 탐색용 셔틀벡터를 제조하고 이를 이용하여 락토코커스 락티스의 염색체로부터 여러 종류의 분비신호를 분리할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors of the present invention, when a fragment having secretory signal activity is inserted into the alpha-amylase gene from which the secretory signal is removed, the alpha-amylase is secreted and the secreted alpha-amylase can be easily observed in phenotype by iodine staining. The present invention was completed by preparing a shuttle vector for detecting secretion signals including alpha-amylase from which secretion signals were removed, and confirming that it is possible to separate various secretion signals from the chromosome of Lactococcus lactis. It was.

따라서, 본 발명의 목적은 복제원점, 항생제 저항 유전자, 분비신호가 제거된 알파-아밀라아제 유전자 및 상기 유전자의 프로모터를 포함하는 분비신호 탐색용 셔틀벡터를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a shuttle vector for the secretion signal search, including the origin of replication, the antibiotic resistance gene, the alpha-amylase gene from which the secretion signal is removed, and the promoter of the gene.

또한, 본 발명의 목적은 상기 셔틀벡터로 형질전환된 형질전환체를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a transformant transformed with the shuttle vector.

본 발명의 다른 목적은 상기 분비신호 탐색용 벡터를 이용한 분비신호 탐색 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a secretory signal searching method using the secretory signal searching vector.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 복제원점, 항생제 저항 유전자, 분비신호가 제거된 알파-아밀라아제 유전자 및 상기 유전자의 프로모터를 포함하는 분비신호 탐색용 셔틀벡터를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention provides a shuttle vector for the secretion signal search, including the origin of replication, the antibiotic resistance gene, the alpha-amylase gene from which the secretion signal is removed and the promoter of the gene.

또한, 본 발명은 상기 분비신호 탐색용 셔틀벡터로 형질전환된 형질전환체를 제공한다.The present invention also provides a transformant transformed with the secretion signal search shuttle vector.

또한, 본 발명은 (a) 분비신호를 탐색하고자 하는 균주의 염색체를 제한효소 PstI으로 절단한 다음 본 발명에 따른 셔틀벡터의 PstI 사이트로 삽입하는 단계;In addition, the present invention comprises the steps of (a) cutting the chromosome of the strain to search for secretion signal with restriction enzyme Pst I and then inserted into the Pst I site of the shuttle vector according to the present invention;

(b) 상기 (a) 단계의 벡터로 대장균을 형질전환하는 단계; (b) transforming Escherichia coli with the vector of step (a);

(c) 상기 (b) 단계의 형질전환한 대장균을 가용성 전분 및 항생제를 포함하는 고체배지에서 배양하는 단계;(c) culturing the transformed Escherichia coli in step (b) in a solid medium containing soluble starch and antibiotics;

(d) 상기 (c) 단계의 배양이 완료된 고체배지에 요오드 용액을 첨가하여 환을 형성하는 형질전환체를 선별하는 단계; 및 (d) selecting a transformant to form a ring by adding an iodine solution to the solid medium in which the culture of step (c) is completed; And

(e) 상기 (d) 단계에서 선별된 형질전환체로부터 플라스미드를 분리한 후 제한효소 PstI을 처리하여 분비신호 활성을 지닌 단편을 수득하는 단계를 포함하는 분비신호 탐색 방법을 제공한다.(e) separating the plasmid from the transformant selected in step (d) and then treating the restriction enzyme Pst I to obtain a fragment with secretory signal activity.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 분비신호 탐색용 셔틀벡터는 복제원점, 항생제 저항성 유전자, 분비신호가 제거된 알파-아밀라아제 유전자 및 상기 유전자의 프로모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Shuttle vector for secretion signal search according to the invention is characterized in that it comprises a replication origin, antibiotic resistance gene, alpha-amylase gene from which the secretion signal is removed and the promoter of the gene.

본 발명에서 "분비신호(secretion signal)"란 세포 내에서 합성된 단백질을 세포 밖으로 수송한 후 시그날 펩티다제(signal peptidase)에 의해 잘려지게 되는 N-말단 서열(N-terminal sequence)을 말한다. 상기 분비신호는 리더서열(leader sequence), 신호서열(signal-sequence)이라고도 불리운다. 상기에서 단백질을 세포 밖으로 수송한다는 것은 주변 세포질(periplasmic space) 또는 배양액으로 분비시킨다는 의미이다.In the present invention, the term "secretion signal" refers to an N-terminal sequence which is cut by a signal peptidase after transporting the protein synthesized in the cell out of the cell. The secretion signal is also called a leader sequence or signal sequence. In this case, transporting the protein out of the cell means secretion into the periplasmic space or the culture medium.

본 발명에서 "셔틀벡터(shuttle vector)"란 2종 이상의 각기 다른 균에서 상호복제될 수 있는 유전자 운반체를 말한다. 바람직하게는, 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터는 그람양성균과 그람음성균에서 상호복제가 가능한 유전자 운반체 이며, 보다 바람직하게는, 대장균과 유산균에서 상호복제가 가능한 유전자 운반체를 말한다.In the present invention, a "shuttle vector" refers to a gene carrier that can be cloned from two or more different bacteria. Preferably, the shuttle vector for detecting the secretion signal of the present invention is a gene carrier capable of mutual replication in Gram-positive bacteria and Gram-negative bacteria, and more preferably, it refers to a gene carrier capable of mutual replication in Escherichia coli and lactic acid bacteria.

본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터에 포함되는 복제원점으로는 그람음성균의 복제원점, 그람양성균의 복제원점을 함께 사용하거나 또는 그람음성균과 그람양성균에서 모두 복제할 수 있는 복제원점을 사용하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 그람음성균과 그람양성균에서 모두 복제할 수 있는 복제원점을 사용할 수 있다. 상기 복제원점의 예로는 락토코커스 크레모리스 Wg2(Lactococcus lactis ssp. cremoris Wg2)유래의 pWVO1 복제원점(K. J. Leenhouts et al., Plasmid, 26, 55-66, 1991), 락토코커스 크레모리스(Lactococcus lactis ssp. cremoris) 유래의 pSH71 복제원점(NCBI accession no. A09338) 등이 있다.As a replication origin included in the secretion signal search shuttle vector of the present invention, it is preferable to use a replication origin of Gram-negative bacteria, a replication origin of Gram-positive bacteria, or a replication origin capable of replicating both Gram-negative bacteria and Gram-positive bacteria. Do. Most preferably, the origin of replication capable of replicating both Gram-negative bacteria and Gram-positive bacteria can be used. Examples of the origin of replication include pWVO1 origin of origin of Lactococcus lactis ssp.cremoris Wg2 (KJ Leenhouts et al., Plasmid , 26, 55-66, 1991), Lactococcus lactis ssp pSH71 origin (NCBI accession no. A09338).

상기 항생제 저항성 유전자로는 통상적으로 당업계에서 선별 마커로 사용되는 공지의 모든 유전자가 사용될 수 있다. 예를 들면, 에리스로마이신 저항성 유전자 또는 클로람페니콜 저항성 유전자가 있다. 바람직하게는 에리스로마이신 저항성 유전자를 사용한다.As the antibiotic resistance gene, any known gene commonly used as a selection marker in the art may be used. For example, there are erythromycin resistance genes or chloramphenicol resistance genes. Preferably, an erythromycin resistance gene is used.

본 발명에서 분비신호가 제거된 알파-아밀라아제 유전자는 분비신호를 탐색하기 위한 탐색용 벡터의 리포터 유전자로서 사용된다. 상기 알파-아밀라아제 유전자는 전분의 내부 알파-1,4-글루코사이드 결합을 랜덤하게 가수분해시켜 저분자량의 말토-덱스트린으로 만드는 알파-아밀라아제 효소를 코딩하는 유전자이다. 본 발명에서 사용할 수 있는 알파-아밀라아제 유전자는 분비신호를 포함하지 않는 성숙 아밀라아제 유전자 단편이 바람직하다. 알파-아밀라아제 유전자는 바실러스 속(Bacillus sp.) 및 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.)과 같은 미생물, 식물 및 사람을 포함한 동물 세포에서 클로닝된 바 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 알파-아밀라아제 유전자로는 분비신호를 포함하지 않는 공지된 모든 종류의 알파-아밀라아제 유전자를 사용할 수 있다. 예를 들면, AMYS(NCBI accession no. P06278), BA-5542(NCBI accession no. P19531) 및 AMYB(NCBI accession no. Q02906)등이 있다. 바람직하게는, 바실러스 리체니포미스(Bacillus lichenifor mis)로부터 클로닝된 것으로서 분비신호가 포함되지 않은 알파-아밀라아제 유전자(서열번호 1)를 사용할 수 있다.In the present invention, the alpha-amylase gene from which the secretory signal has been removed is used as a reporter gene of a search vector for searching the secretory signal. The alpha-amylase gene is a gene encoding an alpha-amylase enzyme that randomly hydrolyzes the internal alpha-1,4-glucoside bond of starch to make a low molecular weight maltodextrin. The alpha-amylase gene that can be used in the present invention is preferably a mature amylase gene fragment that does not contain a secretion signal. Alpha-amylase genes have been cloned in animal cells, including microorganisms, plants, and humans, such as Bacillus sp. And Aspergillus sp. As the alpha-amylase gene that can be used in the present invention, any known type of alpha-amylase gene that does not contain a secretion signal may be used. For example, AMYS (NCBI accession no. P06278), BA-5542 (NCBI accession no. P19531), AMYB (NCBI accession no. Q02906), and the like. Preferably, an alpha-amylase gene (SEQ ID NO: 1) which is cloned from Bacillus lichenifor mis and does not contain a secretion signal may be used.

본 발명에서 알파-아밀라아제 유전자의 프로모터로는 알파-아밀라아제 유전자를 발현시킬 수 있는 것이라면 모두 사용할 수 있다. 바람직하게는, 그람음성균과 그람양성균 모두에서 활성을 지니는 프로모터를 사용한다. 상기 프로모터의 예로는 P23, P23, P2, Plac, 및 PT7가 있다. 바람직하게는, 락토코커스 락티스 WG2 유래의 P32 프로모터를 사용할 수 있다(Jos M. B. M. van der Vossen et al., Appl. Environ. Microbial., 53, 2452-2457, 1987).As the promoter of the alpha-amylase gene in the present invention, any one capable of expressing the alpha-amylase gene can be used. Preferably, a promoter having activity in both Gram-negative bacteria and Gram-positive bacteria is used. Examples of such promoters P23, P23, P2, P lac , and P T7 . Preferably, P32 promoters derived from Lactococcus lactis WG2 can be used (Jos MBM van der Vossen et al., Appl. Environ. Microbial ., 53, 2452-2457, 1987).

바람직하게는, 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터는 도 1에 나타낸 바와 같은 개열지도를 갖는다. 즉, 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터는 그람음성균 및 그람양성균의 복제원점인 pWV01 복제원점, 에리스로마이신 저항성 유전자(Emr), 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis)로부터 클로닝된 분비신호가 포함되지 않은 알파-아밀라아제 유전자(서열번호 1) 및 대장균 및 유산균용 항시발현 P32 프로모터를 포함한다.Preferably, the secretion signal search shuttle vector of the present invention has a cleavage map as shown in FIG. That is, the shuttle vector for detecting the secretion signal of the present invention does not include the secretion signal cloned from pWV01 origin of replication, erythromycin resistance gene (Emr), Bacillus licheniformis , which is the origin of replication of Gram-negative bacteria and Gram-positive bacteria. Alpha-amylase gene (SEQ ID NO: 1) and constant expression P32 promoter for E. coli and lactic acid bacteria.

본 발명의 일 실시예에서는 바실러스 리체니포미스의 염색체를 포함하는 pTA322 벡터를 제한효소 PstI과 HindIII로 절단하여 분비신호를 포함하지 않는 성숙 아밀라아제 유전자 단편(서열번호 1)을 수득하였다. 알파-아밀라아제 유전자의 분비신호와 성숙된 아밀라아제 유전자 사이에는 제한 효소 PstI 자리가 존재하므로 상기 pTA322 벡터를 제한효소 PstI과 HindIII로 처리하면 분비신호를 포함하지 않는 성숙 아밀라아제 유전자 단편을 용이하게 수득할 수 있다. 상기 성숙 아밀라아제 유전자 단편을 에리스로마이신 저항성 유전자, 대장균 및 유산균용 항시발현 프로모터인 P32 및 그람음성균과 그람양성균에서 복제를 하는 복제원점 pWV01을 포함하는 셔틀벡터인 pMG36e의 동일한 제한효소 자리에 삽입함으로써 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터 pGS40을 제조하였다(도 1 참조).In one embodiment of the present invention, the pTA322 vector containing the chromosome of Bacillus licheniformis was digested with restriction enzymes Pst I and Hind III to obtain a mature amylase gene fragment (SEQ ID NO: 1) containing no secretion signal. Since there is a restriction enzyme Pst I site between the secretion signal of alpha-amylase gene and mature amylase gene, treatment of the pTA322 vector with restriction enzymes Pst I and Hind III facilitates obtaining a mature amylase gene fragment containing no secretion signal. can do. The mature amylase gene fragment is inserted into the same restriction enzyme site of pMG36e which is a shuttle vector containing erythromycin resistance gene, P32 which is a constant expression promoter for Escherichia coli and lactic acid bacteria, and a replication origin pWV01 which replicates in Gram-negative bacteria and Gram-positive bacteria. Shuttle vector pGS40 for the secretion signal search was prepared (see Fig. 1).

또한, 본 발명자들은 상기 재조합 벡터를 대장균에 형질전환시킨 후 에리스로마이신이 포함된 배지에서 배양하여 에리스로마이신에 저항성을 갖는 대장균 형질전환체를 선별한 다음 상기 대장균 MC1061/pGS40를 한국생명공학연구원 유전자은행(KCTC)에 2003년 9월 4일자로 기탁번호 KCTC 10517BP로서 기탁하였다.In addition, the present inventors transformed the recombinant vector to Escherichia coli, and then cultured in a medium containing erythromycin to select E. coli transformants resistant to erythromycin, and then, the E. coli MC1061 / pGS40 gene bank of Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KCTC) was deposited on September 4, 2003 as accession number KCTC 10517BP.

따라서, 본 발명은 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터로 형질전환된 형질전환체를 제공한다. 바람직하게는, 본 발명은 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터로 형질전환된 대장균 MC1061/pGS40(기탁번호 KCTC 10517BP)을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a transformant transformed with the shuttle vector for detecting the secretion signal of the present invention. Preferably, the present invention provides E. coli MC1061 / pGS40 (Accession No. KCTC 10517BP) transformed with a shuttle vector for secretion signal search of the present invention.

한편, 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터의 알파-아밀라아제 유전자 앞부분에 분비신호 활성을 가지는 단편이 삽입되게 되면 세포 내에서 합성된 아밀라아제가 세포 밖으로 분비될 수 있다. 상기 세포 밖으로 분비된 아밀라아제는 요오드 염색법을 이용하여 표현형으로 용이하게 식별할 수 있다. 즉, 아밀라아제는 전분을 글루코오스로 가수분해하는 효소이므로 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터로 형질전환된 세포를 전분을 포함한 고체배지에서 배양한 후 요오드 염색하여 자주색으로 염색되지 않은 경우 아밀라아제 효소가 세포 밖으로 분비되어 전분을 글루코오스로 가수분해했음을 확인할 수 있으며, 자주색으로 염색된 경우에는 아밀라아제 효소가 세포 밖으로 분비되지 않은 것으로 판정할 수 있다.On the other hand, when the fragment having the secretory signal activity is inserted in the front of the alpha-amylase gene of the secretion signal search shuttle vector of the present invention, the amylase synthesized in the cell can be secreted out of the cell. Amylase secreted out of the cells can be easily identified by phenotype using iodine staining. In other words, amylase is an enzyme that hydrolyzes starch into glucose. Thus, when amylase enzyme is not stained by iodine staining after culturing cells transformed with the secretion signal search shuttle vector of the present invention in a solid medium containing starch, It can be confirmed that the secreted starch was hydrolyzed to glucose, and when stained purple, it can be determined that the amylase enzyme is not secreted out of the cell.

본 발명자들은 상기와 같은 원리를 기초로 하여 분비신호를 탐색하고자 하는 염색체를 제한효소 PstI으로 랜덤하게 절단하여 분비신호 후보 단편을 수득한 다음 상기 분비신호 후보 단편을 본 발명의 셔틀벡터의 동일한 제한효소 사이트에 삽입하고 이를 이용하여 대장균을 형질전환시켰다. 상기 형질전환체를 전분 및 항생제가 포함된 고체배지에서 배양한 다음 요오드 염색하여 분비신호 후보 단편의 아밀라아제 분비능을 측정하였다. 상기 아밀라아제 분비능은 요오드 염색한 결과 자주색으로 염색되면 아밀라아제가 세포 밖으로 분비되지 않은 것으로 판정하였고, 자주색으로 염색되지 않고 환을 형성하는 경우 아밀라아제가 세포 밖으로 분비된 것으로 판정하였다.Based on the above principle, the present inventors randomly cut a chromosome to search for secretion signal with restriction enzyme Pst I to obtain a secretion signal candidate fragment and then limit the secretion signal candidate fragment to the same restriction of the shuttle vector of the present invention. E. coli was transformed using the enzyme site. The transformants were cultured in a solid medium containing starch and antibiotics and then iodine stained to determine the amylase secretion ability of the secretion signal candidate fragments. The amylase secretion ability was determined that the amylase was not secreted out of the cells when stained with purple as a result of iodine staining, and amylase was secreted out of the cells when forming a ring without staining with purple.

따라서, 본 발명은 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터를 이용하여 분비신호를 탐색하는 방법을 제공한다. 본 발명의 분비신호 탐색 방법은 도 2에 나타낸 바와 같다.Accordingly, the present invention provides a method for searching for secretion signals using the secretion signal search shuttle vector of the present invention. Secretion signal search method of the present invention is as shown in FIG.

구체적으로 본 발명은 (a) 분비신호를 탐색하고자 하는 균주의 염색체를 제한효소 PstI으로 절단한 다음 본 발명의 셔틀벡터의 PstI 사이트로 삽입하는 단계;Specifically, the present invention comprises the steps of: (a) cutting the chromosome of the strain to search for secretion signal with restriction enzyme Pst I and then inserted into the Pst I site of the shuttle vector of the present invention;

(b) 상기 (a) 단계의 벡터로 대장균을 형질전환하는 단계;(b) transforming Escherichia coli with the vector of step (a);

(c) 상기 (b) 단계의 형질전환한 대장균을 가용성 전분 및 항생제를 포함하는 고체배지에서 배양하는 단계;(c) culturing the transformed Escherichia coli in step (b) in a solid medium containing soluble starch and antibiotics;

(d) 상기 (c) 단계의 배양이 완료된 고체배지에 요오드 용액을 첨가하여 환을 형성하는 형질전환체를 선별하는 단계; 및 (d) selecting a transformant to form a ring by adding an iodine solution to the solid medium in which the culture of step (c) is completed; And

(e) 상기 (d) 단계에서 선별된 형질전환체로부터 플라스미드를 분리한 후 제한효소 PstI을 처리하여 분비신호 활성을 지닌 단편을 수득하는 단계를 포함하는 분비신호 탐색 방법을 제공한다.(e) separating the plasmid from the transformant selected in step (d) and then treating the restriction enzyme Pst I to obtain a fragment with secretory signal activity.

상기 (a) 단계에서 분비신호를 탐색하고자 하는 균주로는 모든 종류의 균주가 사용될 수 있으나, 바람직하게는 인체에 안전성이 확인된 균주를 사용할 수 있다. 예를 들어, 유산균 염색체를 사용할 수 있다. 이는 안전성이 확인된 균주로부터 분리된 분비신호는 인체에 무해하기 때문에 안전성이 요구되는 식품용 발현벡터로 사용될 수 있기 때문이다.As the strain to search for the secretion signal in step (a), all kinds of strains may be used, but preferably, strains whose safety has been confirmed to the human body may be used. For example, lactic acid bacteria chromosomes can be used. This is because the secretion signal isolated from the safety confirmed the strain is harmless to the human body because it can be used as an expression vector for food requiring safety.

상기 (b) 단계에서 대장균의 형질전환은 당업계에 공지된 통상의 형질전환 방법, 예를 들어 DEAE-덱스트란, 칼슘 포스페이트법 및 전기침공법(electropo ration)을 방법을 사용할 수 있다.E. coli transformation in step (b) may use a conventional transformation method known in the art, for example, DEAE-dextran, calcium phosphate method and electroporation method.

상기 (c) 단계에서 형질전환된 대장균의 배양은 가용성 전분 및 항생제를 포함한 대장균 배양용 고체배지에서 수행할 수 있다. 배지 중에 포함되는 가용성 전분으로는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들면 베타-사이클로덱스트린(β-CD), 풀루란(pullulan)등이 있다. 상기 가용성 전분의 함량은 0.5∼1.0중량%가 바람직하다. 상기 항생제로는 재조합 벡터로 형질전환된 형질전환체의 선별 마커로 사용되는 것이라면 모두 사용될 수 있다. 예를 들면, 에리스로마이신 또는 클로람페니콜을 들 수 있다. 상기 항생제의 함량은 100∼300μg/ml가 바람직하다. 상기 대장균 배양용 고체배지로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며 예를 들면, LB 배지를 사용할 수 있다.The culture of E. coli transformed in step (c) can be carried out in a solid medium for culturing E. coli, including soluble starch and antibiotics. The soluble starch contained in the medium is not particularly limited, but examples thereof include beta-cyclodextrin (β-CD) and pullulan. The content of the soluble starch is preferably 0.5 to 1.0% by weight. The antibiotic may be used as long as it is used as a selection marker of a transformant transformed with a recombinant vector. For example, erythromycin or chloramphenicol can be mentioned. The content of the antibiotic is preferably 100-300 μg / ml. As the solid medium for E. coli culture, those commonly used in the art may be used, for example, LB medium may be used.

상기 (d) 단계에서는 고체배지에 요오드 용액을 첨가함으로서 자주색으로 염색되지 않고 환을 형성하는 형질전환체를 용이하게 표현형으로 식별할 수 있다.In the step (d), by adding an iodine solution to the solid medium, the transformant which forms a ring without staining purple can be easily identified as a phenotype.

상기 (e) 단계에서는 선별된 형질전환체로부터 당업계에 통상적인 방법으로 플라스미드를 분리한 다음 상기 플라스미드에 제한효소 PstI을 처리하여 분비신호 활성을 지닌 단편을 분리할 수 있다. 플라스미드를 분리하는 방법으로는 이에 한정되지는 않으나, 당분야에 공지된 알칼리 용해법(Alkaline lysis prep), 가열법(boiling method) 및 리튬 미니 프렙법(Lithium miniprep) 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기에서 플라스미드로부터 분비신호 단편을 분리하는 방법으로는 당분야에 공지된 염기서열분석법, PCR 증폭법 및 제한효소 처리법 등을 사용할 수 있다.In the step (e), the plasmid may be separated from the selected transformant by a conventional method in the art, and the fragment having the secretory signal activity may be isolated by treating the plasmid with restriction enzyme Pst I. As a method for separating the plasmid, an alkali lysis prep, a boiling method, a lithium miniprep method, and the like, which are known in the art, may be used. In addition, as the method for separating the secretion signal fragment from the plasmid can be used a sequencing method, PCR amplification method and restriction enzyme treatment method known in the art.

본 발명의 일 실시예에서는 본 발명의 방법에 따라 유산균인 락토코커스 락티스 LM0230의 염색체로부터 6종류의 분비신호를 스크리닝하였다. 즉, 상기 락토코커스 락티스 LM0230의 염색체를 PstI으로 랜덤하게 절단하여 분비신호 후보 단편을 수득한 다음 이를 본 발명에 따른 셔틀벡터의 동일한 제한효소 사이트에 삽입하고, 이를 대장균에 형질전환하였다. 상기 대장균 형질전환체를 가용성 전분과 에리스로마이신을 포함하는 고체배지에서 배양한 다음 요오드 용액을 첨가하여 환을 형성하는 6개의 형질전환체를 선별하였다. 또한, 본 발명자들은 상기 형질전환체로부터 분비신호를 포함하는 플라스미드를 분리하여 pGS401, pGS402, pGS404, pGS405, pGS406 및 pGS407으로 명명하였다. 상기 플라스미드를 각각 제한효소 PstI으로 처리하여 분비신호 활성을 지닌 단편 S401, S402, S404, S405, S406 및 S407을 수득하였다(실시예 2 참조).In one embodiment of the present invention, six types of secretion signals were screened from the chromosome of Lactobacillus Lactococcus lactis LM0230 according to the method of the present invention. That is, the chromosome of Lactococcus lactis LM0230 was randomly cleaved with Pst I to obtain a secretion signal candidate fragment, which was then inserted into the same restriction enzyme site of the shuttle vector according to the present invention, and transformed into E. coli. The E. coli transformants were cultured in a solid medium containing soluble starch and erythromycin, and then six transformants forming a ring were selected by adding iodine solution. In addition, the present inventors separated the plasmid containing the secretion signal from the transformant and named it pGS401, pGS402, pGS404, pGS405, pGS406 and pGS407. The plasmids were each treated with restriction enzyme Pst I to obtain fragments S401, S402, S404, S405, S406 and S407 with secretory signal activity (see Example 2).

나아가, 본 발명자들은 상기에서 선별한 분비신호를 포함하는 플라스미드로 대장균을 형질전환 한 다음 상기 형질전환체를 배양하여 각 분비신호의 아밀라아제 분비능을 측정하였다. 즉, 상기 형질전환체의 총 분획 및 주변 세포질 분획을 각각 제조한 다음 공지의 방법으로 총 아밀라아제 효소 역가 및 주변 세포질 아밀라아제 효소 역가를 측정하고 상기 총 아밀라아제 효소 역가에 대한 주변 세포질 아밀라아제 효소 역가의 비율로부터 본 발명의 분비신호의 분비 효율을 계산하였다. 실험 결과, 분비신호 S405의 경우 아밀라아제 분비효율이 84%로 가장 높게 나타났다(실시예 3 참조).Furthermore, the present inventors transformed E. coli with the plasmid containing the secretion signal selected above, and then cultured the transformants to measure amylase secretion ability of each secretion signal. That is, the total fraction and the peripheral cytoplasmic fraction of the transformant were prepared, respectively, and then the total amylase enzyme titer and the peripheral cytoplasmic amylase enzyme titer were measured by known methods, and from the ratio of the peripheral cytoplasmic amylase enzyme titer to the total amylase enzyme titer. The secretion efficiency of the secretion signal of the present invention was calculated. As a result, the secretion signal S405 showed the highest amylase secretion efficiency of 84% (see Example 3).

또한, 본 발명자들은 본 발명의 분비신호를 포함한 플라스미드로 유산균을 형질전환 한 다음 각 분비신호의 유산균에서의 분비능을 조사하였다. 전분을 포함한 고체배지에서 유산균 형질전환체를 배양하고 요오드 염색한 결과, 상기 형질전환체 모두 환을 형성함을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 분비신호는 유산균에서도 그 활성을 나타내어 아밀라아제 효소를 세포 밖으로 분비시키는 활성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 본 발명의 분비신호 중 S407의 경우 유산균에서 세포 밖으로 분비한 알파-아밀라아제 효소 활성이 73.7U/mg의 역가를 나타냈다(실시예 4 참조).In addition, the present inventors transformed the lactic acid bacteria with the plasmid containing the secretion signal of the present invention and then examined the secretion ability of the lactic acid bacteria of each secretion signal. As a result of culturing the lactic acid bacteria transformants in a solid medium containing starch and staining with iodine, it was found that all of the transformants formed a ring. Therefore, the secretion signal of the present invention also showed its activity in the lactic acid bacteria, it was found that has the activity of secreting the amylase enzyme out of the cell. In the case of S407 of the secretion signal of the present invention, the alpha-amylase enzyme activity secreted out of the cells by lactic acid bacteria showed a titer of 73.7 U / mg (see Example 4).

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the specific method of the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited only to these Examples.

<실시예 1><Example 1>

분비신호 탐색용 셔틀벡터 pGS40의 제조Preparation of Shuttle Vector pGS40 for Secretion Signal Search

분비신호를 포함하지 않은 알파-아밀라아제 유전자는 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis)의 염색체를 제한효소 EcoRI으로 부분 절단한 다음 pBR322의 동일사이트로 삽입하여 제조된 pTA322 벡터(Kim, I. C. Ph.D. thesis, Bacillus licheniformis의 내열성 α-amylase 및 maltogenic amylase 유전자의 분리와 그 효소 특성, Seoul National University Press, Seoul, Korea. 1991)를 PstI과 HindIII로 처리함으로써 수득하였다.The alpha-amylase gene, which does not contain a secretion signal, was prepared by partially cutting the chromosome of Bacillus licheniformis with restriction enzyme EcoR I and inserting it into the same site of pBR322 (Kim, IC Ph.D. thesis, isolation of heat-resistant α-amylase and maltogenic amylase genes of Bacillus licheniformis and their enzymatic properties, Seoul National University Press, Seoul, Korea. 1991) were obtained by treatment with Pst I and Hind III.

상기에서 수득한 분비신호를 포함하지 않은 알파-아밀라아제 유전자(서열번호 1)를 에리스로마이신 저항 유전자(erythromycin resistance marker), 대장균 및 유산균용 항시발현 프로모터인 P32 및 그람음성균과 그람양성균에서 복제를 하는 복제원점 pWV01을 포함하는 대장균 및 유산균의 발현벡터인 pMG36e(Department of Genetics, Centre of Biological Sciences, University of Groningen, Netherlands로부터 분양받음)(M. Van De Gucht et. al., Appl. Environ. Microbiol., 55, 224-228, 1989)의 동일 사이트로 삽입하여 재조합 벡터를 제조하였다.Alpha-amylase gene (SEQ ID NO: 1) that does not contain the secretion signal obtained above PMG36e (Department of Genetics, Center of) Recombinant vectors were prepared by insertion into the same site of Biological Sciences, University of Groningen, Netherlands (M. Van De Gucht et. Al., Appl. Environ. Microbiol ., 55, 224-228, 1989).

상기 재조합 벡터를 대장균 MC1061(ATCC 53338)에 형질전환시켰다. 상기 형질전환체를 에리스로마이신이 포함된 배지에서 배양하여 에리스로마이신에 저항성을 갖는 대장균 형질전환체를 선별하였다. 상기 형질전환된 대장균 MC1061/pGS40은 한국생명공학연구원 유전자은행(KCTC)에 2003년 9월 4일자로 기탁번호 KCTC 10517BP로서 기탁하였다.The recombinant vector was transformed into E. coli MC1061 (ATCC 53338). The transformants were cultured in a medium containing erythromycin to select E. coli transformants resistant to erythromycin. The transformed Escherichia coli MC1061 / pGS40 was deposited with the Korea Biotechnology Research Institute Gene Bank (KCTC) on September 4, 2003 as accession number KCTC 10517BP.

상기 선별된 대장균 형질전환체로부터 알칼리 용해법에 의해 플라스미드를 분리함으로써 그람음성균 및 그람양성군에서 복제를 하는 복제원점 pWV01, 에리스로마이신 저항 유전자(Emr), 분비신호가 제거된 아밀라아제 유전자(α-amy) 및 대장균 및 유산균용 항시발현 프로모터 P32를 포함하는 5.3kb의 분비신호 탐색용 셔틀벡터 pGS40을 수득하였다(도 1).The origin of replication pWV01, erythromycin resistance gene (Em r ), which is cloned from Gram-negative bacteria and Gram-positive groups by separating the plasmid from the selected E. coli transformants by alkaline lysis, and the amylase gene (α-amy ) And a shuttle vector pGS40 for searching for a secretion signal of 5.3 kb, which includes a constant expression promoter P32 for E. coli and lactic acid bacteria (FIG. 1).

<실시예 2><Example 2>

본 발명의 셔틀벡터 pGS40을 이용한 유산균 염색체에서의 분비신호 탐색Search for Secretion Signals in Lactic Acid Bacterial Chromosomes Using Shuttle Vector pGS40 of the Present Invention

본 발명의 셔틀벡터 pGS40을 이용하여 유산균 염색체로부터 분비신호 활성을 가진 단편을 선별하였다.Using the shuttle vector pGS40 of the present invention, fragments with secretory signal activity were selected from the lactic acid bacteria chromosome.

먼저, 생체에 안전한 유산균인 락토코커스 락티스 LM0230(Lactococcus lactis LM0230)(J. D. Efstathion et al., J. Bacteriol, 130, 257-265, 1977)의 염색체 DNA는 공지의 방법을 변형하여 분리하였다(E. Johansen et. al., J. Dairy. Sci., 75, 1186-1191, 1992). 0.5% 글루코오스가 함유된 M17 배지에서 배양된 유산균 1.5 ml을 7,500rpm으로 5분 동안 원심분리하여 균체를 회수하였다. 회수된 균체를 -20℃에서 1시간 이상 얼렸다가 녹인 후 50mM 트리스(pH 8.0), 1mM EDTA, 6.7% 수크로오스(sucrose)로 구성된 TES 완충용액으로 세척한 후, 25% 수크로오스, 5% 트립톤(Triton) X-100, 50 mM EDTA, 50mM 트리스(pH 8.0) 및 30mg/ml농도의 라이소짐이 함유된 374 ㎕의 STET 완충용액으로 현탁하여 15분간 37℃에서 배양하였다. 배양한 현탁액에 40㎕의 20% SDS를 첨가하여 혼합한 후 37℃에서 30분간 반응시키고 65℃에서 30분간 반응시켰다. 상기 반응액에 100㎕의 TE(pH 8.0) 완충용액을 첨가한 후 페놀처리로 단백질을 제거하고, 2배의 에탄올을 첨가하여 원심분리기로 DNA를 침전시킴으로써 염색체 DNA를 분리하였다. 분리한 염색체 DNA를 제한효소 PstI으로 처리하여 상기 제한효소에 의해 무작위로 생성된 1000여개의 단편을 수득하였다.First, chromosomal DNA of Lactococcus lactis LM0230 (JD Efstathion et al., J. Bacteriol , 130, 257-265, 1977), a safe lactic acid bacterium, was isolated by modifying a known method (E Johansen et.al., J. Dairy.Sci., 75, 1186-1191, 1992). The cells were recovered by centrifuging 1.5 ml of lactic acid bacteria in M17 medium containing 0.5% glucose at 7,500 rpm for 5 minutes. The recovered cells were frozen for more than 1 hour at -20 ° C and dissolved, and washed with TES buffer consisting of 50 mM Tris (pH 8.0), 1 mM EDTA, and 6.7% sucrose, followed by 25% sucrose and 5% tryptone ( Triton) X-100, 50 mM EDTA, 50 mM Tris (pH 8.0) and 30 mg / ml concentration of lysozyme suspended in 374 μl of STET buffer solution and incubated for 15 minutes at 37 ℃. 40 μl of 20% SDS was added to the culture suspension, mixed, and reacted at 37 ° C. for 30 minutes and at 65 ° C. for 30 minutes. 100 μl of TE (pH 8.0) buffer was added to the reaction solution, the protein was removed by phenol treatment, and 2 times ethanol was added to precipitate the DNA by centrifugation to separate chromosomal DNA. The isolated chromosomal DNA was treated with restriction enzyme Pst I to obtain about 1000 fragments randomly generated by the restriction enzyme.

상기 제한효소 PstI에 의해 잘라진 각 단편을 상기 실시예 1에서 제조한 분비신호 탐색용 벡터 pGS40의 아밀라아제 유전자 앞부분에 존재하는 동일한 제한효소 사이트로 삽입한 다음 이를 각각 대장균 MC1061에 형질전환시켰다. 상기 형질전환체를 1% 가용성 전분 및 200μg/ml 농도의 에리스로마이신을 포함하는 LB 고체배지에서 37℃로 10시간 동안 배양하였다. 배양이 완료된 후, 요오드 용액(0.3% I2 + 0.6% KI)을 고체배지에 첨가하여 알파-아밀라아제를 발현하여 분비함으로써 자주색으로 염색되지 않고 환을 형성하는 형질전환체를 선별하였다. 상기와 같은 본 발명에 따른 분비신호 활성을 가지는 단편의 탐색방법은 도 2에 개략적으로 나타내었다.Each fragment cut by the restriction enzyme Pst I was inserted into the same restriction enzyme site present in front of the amylase gene of the secretion signal search vector pGS40 prepared in Example 1, and then transformed into E. coli MC1061. The transformants were incubated at 37 ° C. for 10 hours in LB solid medium containing 1% soluble starch and erythromycin at 200 μg / ml concentration. After the incubation was completed, iodine solution (0.3% I 2 + 0.6% KI) was added to the solid medium to express and secrete alpha-amylase to select transformants that form a ring without staining purple. The method of searching for fragments having secretory signal activity according to the present invention as described above is schematically shown in FIG.

실험 결과, 환을 형성하는 6개의 형질전환체가 선별되었다(도 3). 상기 선별된 형질전환체로부터 플라스미드를 분리한 다음 이를 각각 pGS401, pGS402, pGS404, pGS405, pGS406 및 pGS407으로 명명하였다. 상기 각각의 플라스미드를 제한효소 PstI으로 처리한 후 분비신호 활성을 지닌 단편 6개를 수득하고 이들을 각각 S401, S402, S404, S405, S406, 및 S407로 명명하였다. 이들 분비신호 활성 단편의 특성을 대략적으로 확인하기 위하여 전기영동을 수행하였다. 그 결과, 본 발명의 방법에 따라 선별된 단편들은 1kb에서 5kb의 다양한 크기를 가지고 있음을 확인할 수 있었다(도 4).As a result, six transformants forming a ring were selected (FIG. 3). Plasmids were isolated from the selected transformants and then named pGS401, pGS402, pGS404, pGS405, pGS406 and pGS407, respectively. Each of the above plasmids was treated with restriction enzyme Pst I to obtain 6 fragments with secretory signal activity, which were named S401, S402, S404, S405, S406, and S407, respectively. Electrophoresis was performed to approximately confirm the characteristics of these secreted signal active fragments. As a result, the fragments selected according to the method of the present invention was found to have a variety of sizes from 1kb to 5kb (Fig. 4).

<실시예 3><Example 3>

유산균 염색체로부터 선별된 분비신호의 대장균에서의 분비능 측정Secretion of Escherichia coli of Secretion Signals Selected from Lactic Acid Bacterial Chromosomes

상기 실시예 2에서 락토코커스 락티스 LM0230으로부터 선별된 6개의 분비신호의 대장균에서의 분비능을 조사하였다. 이를 위해, 상기 실시예 2의 분비신호를 포함하는 플라스미드 pGS401, pGS402, pGS404, pGS405, pGS406 및 pGS407로 대장균 MC1061(ATCC 53338)을 형질전환 한 다음 상기 형질전환체의 총 분획 및 주변 세포질 분획을 제조하여 각각의 알파-아밀라아제 활성을 측정하였다.In Example 2, the secretion ability of E. coli of six secretion signals selected from Lactococcus lactis LM0230 was investigated. To this end, E. coli MC1061 (ATCC 53338) was transformed with plasmids pGS401, pGS402, pGS404, pGS405, pGS406 and pGS407 containing the secretion signal of Example 2, and then the total fraction of the transformant and the surrounding cytoplasmic fraction were prepared. Each alpha-amylase activity was measured.

상기 형질전환체의 총분획을 제조하기 위해 상기 형질전환체를 대장균 배지인 LB 액체 배지 5ml에 접종하여 37℃에서 10시간 동안 배양하였다. 배양이 완료된 후 상기 배양액 1ml를 회수하여 얼음에서 초음파 파쇄기를 이용하여 세포벽을 파쇄시켰다. 그 다음 상기 파쇄물을 4℃, 6,000rpm에서 5분간 원심분리하여 상층액을 수득하였다. 상기 상층액을 이용하여 세포 전체의 아밀라아제 총 활성을 측정하기 위한 시료로 사용하였다.To prepare a total fraction of the transformant, the transformant was inoculated in 5 ml of E. coli medium, LB liquid medium, and incubated at 37 ° C. for 10 hours. After the incubation was completed, 1 ml of the culture was recovered and cell walls were crushed using an ultrasonic crusher on ice. The lysate was then centrifuged at 4 ° C., 6,000 rpm for 5 minutes to obtain a supernatant. The supernatant was used as a sample for measuring the amylase total activity of the whole cell.

또한, 상기 형질전환체의 주변 세포질 분획을 제조하기 위해, 상기 형질전환체의 배양액 1ml을 회수한 다음 7,500rpm에서 5분간 원심분리하여 펠렛을 수득하였다. 수득한 펠렛을 5mg/ml의 라이소짐, 10mM EDTA 및 0.3M의 수크로스를 포함하는 pH7.5의 0.1M 염화인산 완충용액에 녹인 후 37℃에서 30분간 처리하였다. 이를 4℃, 6,000rpm에서 5분간 원심분리 한 후 상층액을 수득하여 주변 세포질로 분비된 아밀라아제의 활성을 측정하기 위한 시료로 사용하였다.In addition, in order to prepare a peripheral cytoplasmic fraction of the transformant, 1 ml of the culture medium of the transformant was recovered and centrifuged at 7,500 rpm for 5 minutes to obtain pellets. The obtained pellet was dissolved in 0.1 M chloride phosphate buffer at pH 7.5 containing 5 mg / ml lysozyme, 10 mM EDTA and 0.3 M sucrose, and then treated at 37 ° C. for 30 minutes. After centrifugation at 4 ° C. and 6,000 rpm for 5 minutes, the supernatant was obtained and used as a sample for measuring the activity of amylase secreted into the surrounding cytoplasm.

알파-아밀라아제의 활성은 공지된 방법(Miller et al.. Anal. Chem. 31. 46-428, 1959)인 DNS 측정법으로 측정하였다. 즉, 1% 가용성 전분을 0.1M 염화인산 완충용액에 녹여서 기질을 제조한 다음 상기 기질 500㎕를 반응 튜브에 첨가한 다음 55℃에서 전처리하였다. 여기에 상기에서 제조한 시료를 1ml가 되도록 첨가 한 후 30분간 반응시킨 다음 3ml의 DNS액을 첨가하여 반응을 중지시켰다. 이를 90∼95℃에서 5분간 가열 한 다음 575nm에서 흡광도를 측정하여 효소 역가를 측정하였다. 알파-아밀라아제의 분비효율은 전체 아밀라아제 효소 역가에 대한 주변 세포질로 분비된 아밀라아제 효소 역가의 비율에 의해서 계산하였다.The activity of alpha-amylase was measured by DNS assay, a known method (Miller et al .. Anal. Chem. 31. 46-428, 1959). That is, a substrate was prepared by dissolving 1% soluble starch in 0.1 M chloride phosphate buffer, and then 500 µl of the substrate was added to the reaction tube, followed by pretreatment at 55 ° C. The sample prepared above was added to 1 ml, followed by reaction for 30 minutes, and then 3 ml of DNS solution was added to stop the reaction. It was heated for 5 minutes at 90 ~ 95 ℃ and then the absorbance at 575nm to measure the enzyme titer. The secretion efficiency of alpha-amylase was calculated by the ratio of amylase enzyme titer secreted into the surrounding cytoplasm to the total amylase enzyme titer.

실험 결과, 본 발명에 따른 형질전환체의 아밀라아제 효소의 분비효율은 12에서 84%까지 다양하게 나타났다. 이 중 분비신호 S405의 경우 아밀라아제 분비효율이 84%로 가장 높게 나타났다(표 1). As a result of the experiment, the secretion efficiency of the amylase enzyme of the transformant was varied from 12 to 84%. Among them, the secretion signal S405 showed the highest amylase secretion efficiency of 84% (Table 1).

본 발명에 따른 분비신호의 대장균에서의 알파-아밀라아제 분비효율Alpha-amylase Secretion Efficiency in Escherichia Coli of Secretion Signals According to the Present Invention 분비신호 Secretion signal 알파-아밀라아제 역가(U/ml)Alpha-amylase titer (U / ml) 분비효율(%) Secretion efficiency (%) 총 역가Total potency 주변 세포질 역가Peripheral cellular titers S401S401 2.92.9 2.02.0 6969 S402S402 2.82.8 1.81.8 6464 S404S404 23.623.6 4.24.2 1818 S405S405 2.52.5 2.12.1 8484 S406S406 23.723.7 5.05.0 2121 S407S407 22.622.6 2.82.8 1212

또한, 분비된 효소가 알파-아밀라아제임을 증명하기 위하여 상기에서 분비효율이 가장 우수한 pGS405로 형질전환된 대장균의 총 분획 및 주변 세포질 분획을 SDS-PAGE로 전개하였다. 그 다음 쿠마시 블루(Coomassie blue)로 염색하고, X-레이 필름에 감광시켰다. 이때, 대조군으로는 형질전환하지 않은 대장균의 총 분획 및 주변 세포질 분획을 사용하였다. SDS-PAGE 결과 나타난 밴드를 확인하고, 나타난 밴드가 알파-아밀라아제임을 증명하기 위해 활성 염색을 실시하였다. 활성염색은 공지의 방법에 따라 수행하였다(Lin L. L. et al., J. Appl. Microbiol., 82, 325-334, 1997). 상기에서 SDS-PAGE로 전개한 후, 전개한 젤을 즉시 1% 가용성 전분을 함유한 50mM Tris-HCl (pH 8.5) 완충용액에 침수시킨 후 60℃에서 2시간동안 배양하여 젤에 가용성 전분이 함유되도록 하였다. 상기 배양한 젤을 0.1N KI 용액에 침지시켜 자주색으로 염색되는지의 여부를 확인하였다. 이때, 젤에 알파-아밀라아제가 존재하는 경우 알파-아밀라아제에 의해 가용성 전분이 분해되어 자주색으로 염색되지 않게 되고 젤에 알파-아밀라아제가 존재하지 않는 경우에는 가용성 전분이 분해되지 않아 자주색으로 염색되게 된다.In addition, to demonstrate that the secreted enzyme is alpha-amylase, the total fraction of Escherichia coli transformed with pGS405 having the highest secretion efficiency and the surrounding cytoplasmic fraction were developed by SDS-PAGE. It was then stained with Coomassie blue and photographed on an X-ray film. At this time, the total fraction of the transformed E. coli and the surrounding cytoplasmic fraction was used as a control. The bands indicated by SDS-PAGE were identified, and active staining was performed to prove that the bands indicated were alpha-amylases. Active staining was performed according to known methods (Lin LL et al., J. Appl. Microbiol ., 82, 325-334, 1997). After developing by SDS-PAGE, the developed gel was immediately immersed in 50mM Tris-HCl (pH 8.5) buffer containing 1% soluble starch and incubated at 60 ° C. for 2 hours to contain soluble starch. It was made. The cultured gel was immersed in 0.1N KI solution to check whether it was stained purple. In this case, when the alpha-amylase is present in the gel, the soluble starch is decomposed by the alpha-amylase so that it is not dyed purple, and when the alpha-amylase is not present in the gel, the soluble starch is not decomposed and dyed purple.

실험 결과, pGS405로 형질전환된 대장균의 총 분획 및 주변 세포질 분획의 경우, 알파-아밀라아제의 분자량인 55kDa 근처에서 밴드가 나타남을 확인하였다. 또한, 상기 밴드를 활성 염색한 결과, 55kDa에서 염색이 되지 않는 밴드를 확인함으로써 알파-아밀라아제 효소임을 확인하였다(도 5).As a result, it was confirmed that in the total fraction of Escherichia coli transformed with pGS405 and the surrounding cytoplasmic fraction, a band appeared near 55 kDa, the molecular weight of alpha-amylase. In addition, as a result of the active staining of the band, it was confirmed that the alpha-amylase enzyme by confirming the band that is not stained at 55kDa (Fig. 5).

<실시예 4><Example 4>

유산균 염색체로부터 선별된 분비신호의 유산균에서의 분비능 측정Secretion of Lactobacillus of Secretion Signals Selected from Lactic Acid Bacteria

4-1) 분비신호를 포함하는 플라스미드를 이용한 유산균의 형질전환4-1) Transformation of Lactic Acid Bacteria Using Plasmids Containing Secretion Signals

상기 실시예 2에서 락토코커스 락티스 LM0230으로부터 선별된 분비신호의 유산균에서의 분비능을 조사하였다. 이를 위해, 상기 실시예 2의 분비신호를 포함하는 플라스미드 pGS401, pGS402, pGS404, pGS405, pGS406 및 pGS407을 락토코커스 락티스 MG1363(Lactococcus lactis MG1363)(Gasson M. J. et al., J. Bacteriol., 154, 1-9, 1983)(National Institute for Research in Dairying, England, Gasson M. J.로부터 분양받음)에 전기천공법(electroporation)으로 형질전환시켰다. 형질전환시 컴피턴트 유산균의 제조는 공지의 방법을 변형하여 수행하였다(Holo. H et al., App. Environ. Microbiol., 56:1890-1896, 1989). 상기 락토코커스 락티스 MG1363을 0.5% 글루코오스를 함유한 5ml의 M17 액체 배지에 접종하여 30℃에서 18시간 동안 배양한 후, 이를 0.5% 수크로오스, 0.5% 글라이신, 0.5% 글루코오스를 포함한 50ml의 M17 액체배지에 1% 접종하여 600nm에서의 흡광도가 0.5에 도달할 때까지 배양하였다. 배양된 세포를 4℃에서 5,000rpm으로 15분간 원심분리하여 회수하고, 회수된 균체를 다시 1/10 부피의 0.5M 수크로오스 및 10% 글라이신을 포함한 세척완충용액으로 두 번 세척하였다. 세척한 균체를 상기와 동일한 방법으로 원심분리 하여 균체를 회수하고, 1/100 부피의 세척완충용액으로 현탁하여 -70℃에 보관하였다가 형질전환에 사용하였다.In Example 2, the secretion ability of the secretion signal selected from Lactococcus lactis LM0230 was investigated. To this end, the plasmids pGS401, pGS402, pGS404, pGS405, pGS406 and pGS407 containing the secretion signal of Example 2 were replaced with Lactococcus lactis MG1363 (Gasson MJ et al., J. Bacteriol ., 154, 1-9, 1983 (National Institute for Research in Dairying, England, purchased from Gasson MJ) was transformed by electroporation. Preparation of competent lactic acid bacteria during transformation was performed by modifying known methods (Holo. H et al., App. Environ. Microbiol ., 56: 1890-1896, 1989). The Lactococcus lactis MG1363 was inoculated in 5 ml of M17 liquid medium containing 0.5% glucose, incubated at 30 ° C. for 18 hours, and then 50 ml of M17 liquid medium containing 0.5% sucrose, 0.5% glycine, and 0.5% glucose. 1% inoculation was incubated until the absorbance at 600 nm reached 0.5. The cultured cells were collected by centrifugation at 5,000 rpm for 15 minutes at 4 ° C, and the recovered cells were washed twice with washing buffer solution containing 1/10 volume of 0.5M sucrose and 10% glycine. The washed cells were centrifuged in the same manner as above to recover the cells, suspended in 1/100 volume of the wash buffer solution, stored at -70 ° C and used for transformation.

상기와 같이 제조된 컴피턴트 세포 46㎕와 본 발명의 플라스미드 DNA 100 내지 200ng를 0.2cm 큐벳에 혼합 한 후, 진 펄셔 시스템(Gene Pulser system, Bio-Rad)을 사용하여 2.5kV, 25μF로 전기적 충격을 가하여 유산균을 형질전환하였다. 46 μl of competent cells prepared as described above and 100 to 200 ng of plasmid DNA of the present invention were mixed in a 0.2 cm cuvette, followed by electric shock at 2.5 kV and 25 μF using a Gene Pulser system (Bio-Rad). The lactic acid bacteria were transformed by the addition.

4-2) 형질전환된 유산균에서 본 발명에 따른 분비신호의 분비능 측정4-2) Measurement of secretion ability of secretion signals according to the present invention in transformed lactic acid bacteria

상기 실시예 4-1)의 형질전환체를 1% 가용성 전분을 함유한 M17 고체배지에 접종하여 30℃에서 18시간 동안 배양한 후 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 요오드 용액을 첨가하여 환 형성 여부를 확인하였다.The transformant of Example 4-1) was inoculated into M17 solid medium containing 1% soluble starch, incubated at 30 ° C. for 18 hours, and then iodine solution was added in the same manner as in Example 2 to form a ring. It was confirmed.

또한, 각 분비신호의 분비능을 확인하기 위하여 상기 형질전환체를 0.5% 글루코오스를 포함한 M17 액체배지에서 30℃, 18시간 동안 배양한 후 7,500rpm에서 5분간 원심분리 후 펠렛은 버리고 상층액만 회수하여 암모늄 설페이트 침전법에 의하여 단백질을 농축 후, 세포 밖으로 분비된 알파-아밀라아제의 활성을 상기 실시예 3의 DNS 측정법으로 측정하였다.In addition, in order to confirm the secretion capacity of each secretion signal after incubating the transformant for 30 hours at 18 ℃ M17 liquid medium containing 0.5% glucose After centrifugation at 7,500 rpm for 5 minutes, the pellet was discarded and only the supernatant was collected. The protein was concentrated by ammonium sulfate precipitation, and the activity of alpha-amylase secreted out of the cells was measured by the DNS measurement method of Example 3 above.

실험 결과, 본 발명의 분비신호를 포함한 형질전환체는 알파-아밀라아제가 분비되어 투명한 환이 형성됨을 확인할 수 있었다(도 6). 또한, 분비신호 S407을 포함하는 형질전환체의 알파-아밀라아제 활성이 73.7U/mg의 역가를 나타냈다.As a result, the transformant including the secretion signal of the present invention was confirmed that the alpha-amylase is secreted to form a transparent ring (Fig. 6). In addition, the alpha-amylase activity of the transformant containing the secretion signal S407 showed a titer of 73.7 U / mg.

이상, 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터는 2종 이상의 균주에서 상호 복제가 가능하며, 분비신호 활성을 가지는 단편을 용이하게 스크리닝할 수 있는 효과가 있다.As described above, the shuttle vector for secretion signal search according to the present invention can replicate with each other in two or more strains, and can easily screen fragments having secretory signal activity.

도 1은 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터 pGS40의 개략적인 개열지도를 나타낸 것이다.Figure 1 shows a schematic cleavage map of the secretion signal search shuttle vector pGS40 of the present invention.

도 2는 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터를 이용하여 락토코커스 락티스의 염색체로부터 분비신호를 선별하는 방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a method for selecting a secretion signal from the chromosome of Lactococcus lactis using the secretion signal search shuttle vector of the present invention.

도 3은 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 염색체로부터 수득한 분비신호 후보 단편을 포함하는 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터로 대장균을 형질전환하고, 대장균 형질전환체를 가용성 전분 및 항생제를 포함한 고체배지에서 배양한 후 요오드 용액을 첨가한 결과 환을 형성한 형질전환체를 나타낸 사진이다.Figure 3 transforms Escherichia coli with a secretion signal search shuttle vector comprising a secretion signal candidate fragment obtained from the chromosome of Lactococcus lactis ( Lactococcus lactis ), E. coli transformants containing soluble starch and antibiotics After culturing in a solid medium, iodine solution was added to show a ring-forming transformant.

도 4는 본 발명의 일 실시예에서 락토코커스 락티스 염색체로부터 선별한 분비신호를 SDS-PAGE 전개한 결과를 나타낸 것이다(레인 1: λ/HindIII 사이즈 마커, 위에서부터 크기가 23130, 9416, 6557, 4361, 2322, 2027, 564bp임, 레인 2: S401, 레인 3: S402, 레인 4: S404, 레인 5: S405, 레인 6: S406, 레인 7: S407).Figure 4 shows the results of the SDS-PAGE development of secretion signals selected from Lactococcus lactis chromosome in one embodiment of the present invention (lane 1: λ / HindIII size marker, the size from the top 23130, 9416, 6557, 4361, 2322, 2027, 564 bp, Lane 2: S401, lane 3: S402, lane 4: S404, lane 5: S405, lane 6: S406, lane 7: S407).

도 5는 대장균에서 분비효율이 가장 우수한 분비신호 S405를 SDS-PAGE로 전개한 결과 및 활성 염색을 실시한 결과를 나타낸 것이다.Figure 5 shows the result of developing the secretion signal S405 having the highest secretion efficiency in E. coli by SDS-PAGE and the result of active staining.

레인 1: 단백질 마커Lane 1: protein marker

레인 2: 형질전환하지 않은 대장균의 총 분획Lane 2: total fraction of untransformed Escherichia coli

레인 3: 형질전환하지 않은 대장균의 주변 세포질 분획Lane 3: Peripheral Cytoplasmic Fraction of Untransformed Escherichia Coli

레인 4: pGS405로 형질전환 대장균의 총 분획Lane 4: total fraction of E. coli transformed with pGS405

레인 5: pGS405로 형질전환한 대장균의 주변 세포질 분획Lane 5: Peripheral Cytoplasmic Fraction of Escherichia Coli Transformed with pGS405

레인 6: 형질전환하지 않은 대장균의 총 분획을 활성염색한 결과Lane 6: result of active staining of the total fraction of E. coli untransformed

레인 7: 형질전환하지 않은 대장균의 주변 세포질 분획을 활성염색한 결과Lane 7: Activation of Peripheral Cytoplasmic Fraction of Untransformed Escherichia Coli

레인 8: pGS405로 형질전환한 대장균의 총 분획을 활성염색한 결과Lane 8: Active staining of the total fraction of Escherichia coli transformed with pGS405

레인 9: pGS405로 형질전환한 대장균의 주변 세포질 분획을 활성염색한 결과Lane 9: Activation of Peripheral Cytoplasmic Fraction of Escherichia Coli Transformed with pGS405

도 6은 락토코커스 락티스의 염색체로부터 수득한 분비신호 후보 단편을 포함하는 본 발명의 분비신호 탐색용 셔틀벡터로 유산균을 형질전환하고, 유산균 형질전환체를 가용성 전분 및 항생제를 포함한 고체배지에서 배양한 후 요오드 용액을 첨가한 결과 환을 형성한 형질전환체를 나타낸 사진이다.Figure 6 transforms lactic acid bacteria with a secretion signal search shuttle vector of the present invention comprising a secretion signal candidate fragment obtained from the chromosome of Lactococcus lactis, lactic acid bacteria transformants are cultured in a solid medium containing soluble starch and antibiotics After the addition of iodine solution, the picture shows a transformant that forms a ring.

<110> KIM, Jeong Hwan LEE, Hyong Joo <120> Shuttle vector for screening of secretion signal and screening method of secretion signal using the same <160> 1 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 1461 <212> DNA <213> bacillus licheniformis <220> <221> gene <222> (1)..(1461) <223> alpha-amylase <400> 1 gcagcggcgg caaatcttaa tgggacgctg atgcagtatt ttgaatggta catgcccaat 60 gacggccaac attggaagcg tttgcaaaac gactcggcat atttggctga acacggtatt 120 actgccgtct ggattccccc ggcatataag ggaacgagcc aagcggatgt gggctacggt 180 gcttacgacc tttatgattt aggggagttt catcaaaaag ggacggttcg gacaaagtac 240 ggcacaaaag gagagctgca atctgcgatc aaaagtcttc attcccgcga cattaacgtt 300 tacggggatg tggtcatcaa ccacaaaggc ggcgctgatg cgaccgaaga tgtaaccgcg 360 gttgaagtcg atcccgctga ccgcaaccgc gtaatttcag gagaacacct aattaaagcc 420 tggacacatt ttcattttcc ggggcgcggc agcacataca gcgattttaa atggcattgg 480 taccattttg acggaaccga ttgggacgag tcccgaaagc tgaaccgcat ctataagttt 540 caaggaaagg cttgggattg ggaagtttcc aatgaaaacg gcaactatga ttatttgatg 600 tatgccgaca tcgattatga ccatcctgat gtcgcagcag aaattaagag atggggcact 660 tggtatgcca atgaactgca attggacggt ttccgtcttg atgctgtcaa acacattaaa 720 ttttcttttt tgcgggattg ggttaatcat gtcagggaaa aaacggggaa ggaaatgttt 780 acggtagctg aatattggca gaatgacttg ggcgcgctgg aaaactattt gaacaaaaca 840 aattttaatc attcagtgtt tgacgtgccg cttcattatc agttccatgc tgcatcgaca 900 cagggaggcg gctatgatat gaggaaattg ctgaacggta cggtcgtttc caagcatccg 960 ttgaaatcgg ttacatttgt cgataaccat gatacacagc cggggcaatc gcttgagtcg 1020 actgtccaaa catggtttaa gccgcttgct tacgctttta ttctcacaag ggaatctgga 1080 taccctcagg ttttctacgg ggatatgtac gggacgaaag gagactccca gcgcgaaatt 1140 cctgccttga aacacaaaat tgaaccgatc ttaaaagcga gaaaacagta tgcgtacgga 1200 gcacagcatg attatttcga ccaccatgac attgtcggct ggacaaggga aggcgacagc 1260 tcggttgcaa attcaggttt ggcggcatta ataacagacg gacccggtgg ggcaaagcga 1320 atgtatgtcg gccggcaaaa cgccggtgag acatggcatg acattaccgg aaaccgttcg 1380 gagccggttg tcatcaattc ggaaggctgg ggagagtttc acgtaaacgg cgggtcggtt 1440 tcaatttatg ttcaaagata g 1461<110> KIM, Jeong Hwan LEE, Hyong Joo <120> Shuttle vector for screening of secretion signal and screening method of secretion signal using the same <160> 1 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 1461 <212> DNA <213> bacillus licheniformis <220> <221> gene (222) (1) .. (1461) <223> alpha-amylase <400> 1 gcagcggcgg caaatcttaa tgggacgctg atgcagtatt ttgaatggta catgcccaat 60 gacggccaac attggaagcg tttgcaaaac gactcggcat atttggctga acacggtatt 120 actgccgtct ggattccccc ggcatataag ggaacgagcc aagcggatgt gggctacggt 180 gcttacgacc tttatgattt aggggagttt catcaaaaag ggacggttcg gacaaagtac 240 ggcacaaaag gagagctgca atctgcgatc aaaagtcttc attcccgcga cattaacgtt 300 tacggggatg tggtcatcaa ccacaaaggc ggcgctgatg cgaccgaaga tgtaaccgcg 360 gttgaagtcg atcccgctga ccgcaaccgc gtaatttcag gagaacacct aattaaagcc 420 tggacacatt ttcattttcc ggggcgcggc agcacataca gcgattttaa atggcattgg 480 taccattttg acggaaccga ttgggacgag tcccgaaagc tgaaccgcat ctataagttt 540 caaggaaagg cttgggattg ggaagtttcc aatgaaaacg gcaactatga ttatttgatg 600 tatgccgaca tcgattatga ccatcctgat gtcgcagcag aaattaagag atggggcact 660 tggtatgcca atgaactgca attggacggt ttccgtcttg atgctgtcaa acacattaaa 720 ttttcttttt tgcgggattg ggttaatcat gtcagggaaa aaacggggaa ggaaatgttt 780 acggtagctg aatattggca gaatgacttg ggcgcgctgg aaaactattt gaacaaaaca 840 aattttaatc attcagtgtt tgacgtgccg cttcattatc agttccatgc tgcatcgaca 900 cagggaggcg gctatgatat gaggaaattg ctgaacggta cggtcgtttc caagcatccg 960 ttgaaatcgg ttacatttgt cgataaccat gatacacagc cggggcaatc gcttgagtcg 1020 actgtccaaa catggtttaa gccgcttgct tacgctttta ttctcacaag ggaatctgga 1080 taccctcagg ttttctacgg ggatatgtac gggacgaaag gagactccca gcgcgaaatt 1140 cctgccttga aacacaaaat tgaaccgatc ttaaaagcga gaaaacagta tgcgtacgga 1200 gcacagcatg attatttcga ccaccatgac attgtcggct ggacaaggga aggcgacagc 1260 tcggttgcaa attcaggttt ggcggcatta ataacagacg gacccggtgg ggcaaagcga 1320 atgtatgtcg gccggcaaaa cgccggtgag acatggcatg acattaccgg aaaccgttcg 1380 gagccggttg tcatcaattc ggaaggctgg ggagagtttc acgtaaacgg cgggtcggtt 1440 tcaatttatg ttcaaagata g 1461

Claims (5)

복제원점, 항생제 저항 유전자, 분비신호가 제거된 알파-아밀라아제 유전자 및 상기 유전자의 프로모터를 포함하는 분비신호 탐색용 셔틀벡터.      Shuttle vector for secretion signal search including a replication origin, antibiotic resistance gene, alpha-amylase gene from which secretion signals have been removed, and a promoter of the gene. 제1항에 있어서, 도 1의 개열 지도를 갖는 분비신호 탐색용 셔틀벡터 pGS40.The shuttle vector pGS40 according to claim 1, having a cleavage map of FIG. 1. 제1항의 분비신호 탐색용 셔틀벡터로 형질전환된 형질전환체.The transformant transformed with the shuttle vector for detecting the secretion signal of claim 1. 제3항에 있어서, 분비신호 탐색용 셔틀벡터로 형질전환된 대장균 MC1061/pGS40(기탁번호 KCTC 10517BP).E. coli MC1061 / pGS40 (Accession No. KCTC 10517BP) transformed with a shuttle vector for secretion signal search. (a) 분비신호를 탐색하고자 하는 균주의 염색체를 제한효소 PstI으로 절단한 다음 상기 제1항의 셔틀벡터의 PstI 사이트로 삽입하는 단계;(a) cutting the chromosome of the strain to be searched for secretion signal with restriction enzyme Pst I and inserting it into the Pst I site of the shuttle vector of claim 1; (b) 상기 (a) 단계의 벡터로 대장균을 형질전환하는 단계;(b) transforming Escherichia coli with the vector of step (a); (c) 상기 (b) 단계의 형질전환한 대장균을 가용성 전분 및 항생제를 포함하는 고체배지에서 배양하는 단계;(c) culturing the transformed Escherichia coli in step (b) in a solid medium containing soluble starch and antibiotics; (d) 상기 (c) 단계의 배양이 완료된 고체배지에 요오드 용액을 첨가하여 환을 형성하는 형질전환체를 선별하는 단계; 및(d) selecting a transformant to form a ring by adding an iodine solution to the solid medium in which the culture of step (c) is completed; And (e) 상기 (d) 단계에서 선별된 형질전환체로부터 플라스미드를 분리한 후 제한효소 PstI을 처리하여 분비신호 활성을 지닌 단편을 수득하는 단계를 포함하는 분비신호 탐색 방법.(e) separating the plasmid from the transformant selected in step (d) and then treating the restriction enzyme Pst I to obtain a fragment with secretory signal activity.
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