KR890005070B1 - Shuttle promoter dna sequence in e.coli and yeast - Google Patents

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Abstract

The new DNA(YEP1) having promotor activity in E.coli and yeast and its purification method are presented. Thus, DNA extracted from yeast is treated with restriction enzyme AluI and HaeIII, and DNA with 500-2500 base pairs is obtained by electrophoresis in 1% agarose gel. The obtained DNA is treated with restriction enzyme BamHI and ligated into pk15 vector using T4 DNA ligase. E.coli LE392 transformed with above vector is cultured and plasmid DNA is extracted from E.coliLE392. Yeast transformed with extracted plasmid DNA is treated with restriction enzyme BamHI.

Description

효모와 대장균의 두가지 프로모터(Promotor) 활성을 가진 신규 DNA(YEP1) 및 그 분리방법Novel DNA (YEP1) with Two Promoter Activity of Yeast and Escherichia Coli and Isolation Method

제1도는 프로모터(Promotor) 개발용 벡터(Vector)인 pK15과 pKW4의 조립과정도.1 is an assembly process of pK15 and pKW4, which is a vector for promoter development.

제2도는 효모와 대장균의 이중활성을 가진 프로모터(YEP1)의 분리방법 개략도.Figure 2 is a schematic diagram of the separation method of the yeast and Escherichia coli promoter dual activity (YEP1).

제3a도-제3c도는 YEP1의 제한효소 지도 및 여러가지 분석도. A는 제한효소 지도 및 부분삭제 실험도. B는 프라이머(primer) 연장실험과 서던(Southern) 분석실험에 사용한 탐침(probe)eh. C는 염기서열 분석도.Figures 3a-c show restriction maps of YEP1 and various analysis diagrams. A is a restriction map and partial deletion experiment. B is a probe used for primer extension experiment and Southern assay. C is a sequencing diagram.

제4도는 YEP1 의 염기 서열도.4 is a nucleotide sequence diagram of YEP1.

본 발명은 효모와 대장균의 이중 프로모터 활성을 가진 신규 DNA(YEP1) 및 효모로부터 이를 분리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel DNA (YEP1) having dual promoter activity of yeast and E. coli and a method for separating it from yeast.

일반적으로, 전핵세포(prokaryote)인 대장균과 진핵세포(eukaryote)인 효모는 클로닝(cloning)한 유전자인 산물을 얻기 위한 장소인 숙주세포로서 가장 널리 쓰이는 개체들로서 그 프로모터를 구성하는 DNA염기 구조 특성이 서로 다르다(Hawley, D. K 와 McClure, W. R. Nucleic Acids Research 11, 2237-2255(1983) ; Sentenac, A. 와 Hall, B. The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces : Metabolism and Gene Expression 중(Strathern, J. N., Jones, E. W., Broach, J. R.) PP.561-606(Cold Spring Harbor, New York, 1982)).In general, the prokaryote Escherichia coli and the eukaryote yeast are most widely used as host cells as a place for obtaining a cloned gene product, and the DNA base structure constituting the promoter is characterized. (Hawley, D. K and McClure, WR Nucleic Acids Research 11, 2237-2255 (1983); Sentenac, A. and Hall, B. The Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces: Metabolism and Gene Expression (Strathern, JN) , Jones, EW, Broach, JR) PP.561-606 (Cold Spring Harbor, New York, 1982).

따라서, 위 두 개체에서 유전자 를적절히 표현시키기 위해서는 해당 유전자 DNA를 각 개체의 적당한 프로모터 뒤에 연결하여 사용하는 것이 이제까지의 일반적인 상례이었다.Therefore, in order to properly express genes in the above two individuals, it has been common practice to connect the gene DNA after the appropriate promoter of each individual.

본 발명에서는 이러한 종래의 개념과는 달리, 하나의 DNA내에 대장균과 효모의 두 프로모터가 같이 존재하여 대장균과 효모에서 유전자의 표현 목적에 공통으로 사용할수 있는, 이른바 효모와 대장균의 이중 프로모터를 개발하고자 하는 데에 그 목적이 있다. 이러한 효모와 대장균의 이중 프로모터 DNA는 한가지 전사단위(transcription unit)로 두 숙주세포에 공통으로 사용할 수 있어서 별도의 유전자 조작없이 두 숙주 세포에서 보다 신속히 유전자의 생성을 가능하게 하며, 또, 그 생성물의 양 및 효능성을 비교하여 두 숙주 세포중 어느 쪽이 그 유전자의 생성에 보다 적합한 장소인지를 쉽게 결정할 수 있게 하는 장점들을 가진다.Unlike the conventional concept of the present invention, two promoters of E. coli and yeast exist together in one DNA, so that the dual promoter of so-called yeast and E. coli can be commonly used for expression of genes in E. coli and yeast. Its purpose is to. The dual promoter DNAs of yeast and Escherichia coli can be used in common in both host cells as one transcription unit, enabling the generation of genes more rapidly in the two host cells without additional genetic manipulation. Comparing the quantity and potency has the advantage that it is easy to determine which of the two host cells is more suitable for the production of the gene.

본 발명에서는 이러한 이중 프로모터를 자연의 효모, Saccharomyces cerevisiae 유전자 DNA로부터 분리하였는데, 먼저 프로모터 개발용 벡터인, 대장균과 효모 사이의 셔틀(shuttle) 플라스미드(plasmid), pK15와 pKW4를 제1도와 같은 방법으로 공지의 플라스미드(plasmid)인 pBR325(Bolivar, Gene, 4, 121-136(1978)와 pMA56(Valenzuela등, Nature 298, 347-350(1982)) 으로부터 조립하였다. 프로모터 감지용 벡터 pK15은 그 자체안에 대장균의 엠피실린 내성 유전자(ApR)와 Col El플라스미드 복제점(pBR ori)을, 효모의 TRP1 유전자(TRP1)와 2μ복제점(2μ ori)을 가지고 있고, 이외에 본 발명에서 사용할 프로모터 감지용 표지(marker)로서 항생제 클로람페니콜에 대한 내성 유전자인 CmR중 그 프로모터 부분을 제외시킨 코딩(coding) 유전자 부분을 가지고 있다.In the present invention, such a double promoter was isolated from natural yeast, Saccharomyces cerevisiae gene DNA. First, a shuttle plasmid between Escherichia coli and yeast, pK15 and pKW4, which is a vector for promoter development, was It was assembled from the known plasmids pBR325 (Bolivar, Gene, 4, 121-136 (1978) and pMA56 (Valenzuela et al., Nature 298, 347-350 (1982)). E. coli empicillin resistance gene (Ap R ) and Col El plasmid replication point (pBR ori), yeast TRP1 gene (TRP1) and 2μ replication point (2μ ori), in addition to the label for detecting the promoter to be used in the present invention As a marker, it has a coding gene portion excluding the promoter portion of Cm R , which is a resistance gene to the antibiotic chloramphenicol.

따라서 pK15 플라스미드만을 함유하는 대장균이나 효모세포는 그 분석 배지에서 항생제 클로람페니콜에 대하여 내성을 나타내지 못하고 죽게되나, 외부로부터 적당한 프로모터가 pK15의 (CmR) 앞에 도입되면 그 도입된 프로모터에 의해서 CmR유전자가 표현되어 해당 대장균이나 효모세포가 항생제 클로람페니콜의 존재하에서도 생육하게 되고 이와같은 원리를 이용하여 프로모터 DNA를 감지 및 분리하는 것이다. 전핵 세포인 CmR유전자가 대장균에서 뿐만아니라, 효모에서도 기능적으로 표현된다는 것은 이미 보고된 바가 있다. (Cohen, J. D.둥, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77, 1078-1082(1980))Therefore, Escherichia coli or yeast cells containing only pK15 plasmid are not resistant to the antibiotic chloramphenicol in the assay medium, but when the appropriate promoter is introduced before (Cm R ) of pK15, the Cm R gene is introduced by the introduced promoter. The E. coli or yeast cells are expressed in the presence of the antibiotic chloramphenicol, which is used to detect and isolate the promoter DNA. It has been reported that the prokaryotic Cm R gene is functionally expressed not only in E. coli but also in yeast. (Cohen, JD Bard, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77, 1078-1082 (1980))

본 발명에 의하여 효모사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae)로 부터 효모와 대장균 이중 프로모터(YEP1)을 분리하는 방법을 제2도를 참조하여 설명하면, 먼저 효모사카로마이세스 세레비시아 세포를 YPD배지(1% 효모 추출물(yeast extract), 2%펩톤, 2% 포도당)에서 그 광학적 밀도가 (A600) 약 1.5까지 30℃에서 키운 뒤 원심분리 회수하여 효모 치몰라제(Zymolyase) 60.000으로 30℃에서 1시간 처리로 그 세포벽을 파열시킨 뒤, 고분자량 유전자 DNA를 Rodriguez와 Tait의 방법으로 분리한다(Rodriguez, R. L.과 Tait, R. C., Recombinant DNA Techique : an Introduction, PP 167-169(Addison-Wesley, Reading, MA, 1983)). 분리한 효모 유전자 DNA를 제한 효소인 AluI과 HaeIII로 약하게 이중 처리하여 자르고, 1%아가로스(agarose) 젤에 전기 영동하여 염기쌍 길이가 500-2500bp되는 부분을 젤에서 삼투막을 이용한 전기 회수법으로 분리한다. 다음, 벡터 pK15(KCTC 8284P ; pK15/LE392)을 제한 효소 BamHI으로 처리하고, 대장균의 DNA폴리머라제(polymerase) I의 Klenow분획효소로 그 양쪽 말단을 메꾼 뒤, 여기에 앞서서 분리한 효모의 DNA절편들은 T4 DNA 리가아제 효소를 이용하여 삽입시킨다.Referring to Figure 2, a method for separating the yeast and E. coli double promoter (YEP1) from the yeast Saccharomyces cerevisiae by the present invention, first, the yeast Saccharomyces cerevisiae cells Was grown in YPD medium (1% yeast extract, 2% peptone, 2% glucose) at an optical density of (A600) at about 30 ° C. up to about 1.5 and then centrifuged and recovered to 60.000 yeast zymolase (Zymolyase). After rupturing the cell wall at 30 ° C. for 1 hour, high molecular weight DNA was isolated by Rodriguez and Tait (Rodriguez, RL and Tait, RC, Recombinant DNA Techique: an Introduction, PP 167-169 (Addison-). Wesley, Reading, MA, 1983). The isolated yeast gene DNA was cut by weakly double-treatment with restriction enzymes AluI and HaeIII, and electrophoresed on a 1% agarose gel to separate the base pair length of 500-2500bp from the gel by an electro-recovery method using an osmotic membrane. do. Next, the vector pK15 (KCTC 8284P; pK15 / LE392) was treated with the restriction enzyme BamHI, and both ends thereof were cleaved with Klenow fractionase of DNA polymerase I of Escherichia coli, and then DNA fragments of the yeast isolated before Are inserted using a T4 DNA ligase enzyme.

이와같이 하면 제2도의 맨 아래에서 보는 바와같이, 삽입된 효모 DNA절편들의 양쪽 말단 부위에는 제한 효소인 BamHI의 인식부위가 형성되며, 따라서 BamHI효소의 처리로 다음의 선별작업 결과 얻어지는 본 발명의 목적물인 효모와 대장균의 이중 프로모터 활성을 가진 신규 DNA를 분리할 수 있다. 벡터 pK15에 삽입된 많은 DNA절편들 중에서 우리가 찾는 대장균과 효모의 이중 프로모터 DNA삽입 절편을 선별하기 위하여 다음과 같은 일련의 선별 작업을 행한다. 벡터 pK15의 BamHI부위에 효모 DNA절편들이 삽입된 라이게이션(ligation) 샘플을 대장균속에 형질전환(transformation) 방법으로 주입하고, 그 대장균 세포를 엠피실린과 클로라페니콜이 각각 50㎍/ml씩 함유된 LB배지(1% 트립톤, 0.5% 효모추출물, 1%소금)에서 하룻밤 진탕배양시켜 클로람페니콜에 대한 내성을 획득한 대장균들만을 선택배양한다.In this way, as shown in the bottom of FIG. 2, the recognition sites of the restriction enzyme BamHI are formed at both end portions of the inserted yeast DNA fragments, and thus the target of the present invention obtained as a result of the following screening operation by the treatment of BamHI enzyme. New DNA with dual promoter activity of yeast and E. coli can be isolated. Among the many DNA fragments inserted into the vector pK15, the following series of screening operations are performed to select the double promoter DNA insertion fragments of E. coli and yeast. A ligation sample into which the yeast DNA fragments were inserted at the BamHI site of the vector pK15 was injected into the E. coli by transformation, and the E. coli cells contained 50 µg / ml each of empicillin and chlorapenicol. Only Escherichia coli obtained with resistance to chloramphenicol by culturing overnight in LB medium (1% tryptone, 0.5% yeast extract, 1% salt) is selected.

다음, 배양한 대장균 세포들 속에서 총 플라스미드 DNA를 추출하여 효모 사카로 마이세스 세레비시아 D13-1A(a, his 3-532, trpl, gal2) (Struhl 등, Proc. Natl. Acad, Sci. USA 76, 1035-1089(1979)) 세포속에 LiOAc를 사용하는 양이온처리방법(Ito 등, J. Bacteriol. 153, 163-168(1983)으로 형질전환한후, SD-trp 고체배지(아미노산 빠진 효모질소 베이스 0.67%, 포도당 2%, 필수 미량 원소인 아데닌, 우라실, 히스티딘, 메치오닌, 루이신 각각 미량, 한천 2%)에서 28℃, 5일간 배양한다. 여기에서 자란 효모 트랜스포먼트(transformant)들을 클로람페니콜이 포함된 YEPGE선택배치(효모 추출물 1%, 펩톤 2%, 글리세롤 3%, 주정 2%, 한천 2%, 클로람페니콜 1mg/ml)에 옮겨 28℃에서 5-7일간 배양하면, 그 결과 자라는 세포들은 그 내에 효모와 대장균이 이중 프로모터가 삽입되어 대장균과 효모 둘 다에서 클로람페니콜에 대한 내성을 나타낸 것들이었다. 따라서 상기 프로모터는 효모와 대장균에 이중 프로모터 작용이 있는 것이다.Next, the total plasmid DNA was extracted from the cultured E. coli cells, and the yeast Saccharomyces cerevisiae D13-1A (a, his 3-532, trpl, gal2) (Struhl et al., Proc. Natl. Acad, Sci. USA 76, 1035-1089 (1979)) SD-trp solid medium (amino acid-depleted yeast) after transformation with a cation treatment method using LiOAc in cells (Ito et al., J. Bacteriol. 153, 163-168 (1983) Incubate for 5 days at 28 ° C. for 5 days at 0.67% nitrogen base, 2% glucose, traces of essential trace elements adenine, uracil, histidine, methionine and leucine respectively, 2% agar. YEPGE selection batch containing chloramphenicol (1% yeast extract, 2% peptone, glycerol 3%, alcohol 2%, agar 2%, chloramphenicol 1mg / ml) and incubated for 5-7 days at 28 ℃, the resulting cells They have a yeast and E. coli double promoter inserted into the chloramphenicol in both E. coli and yeast It was those for showing the tolerance. Accordingly, the promoter is functional in the dual-promoter in yeast and E. coli.

본 발명의 상세한 실시예는 다음과 같다.Detailed embodiments of the present invention are as follows.

[실시예1]Example 1

효모사카로마이세스 세레비시아의 몇가지 균주들, 즉, ATSS 42677(α.ade 1, trp1, ura 1) (Petes, T. D., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76, 410-414(1979)). D13-1A(a, his 3-532, trp 1, gal 2) (Struhl, K. 등, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76, 1035-1039(1979))와 YNN 27(α, trp 1-289, ura 3-52, gal 2) (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77, 4599-4563(1980))에서 추출한 총 유전자 DNA약 20㎍을 제한효소 AluI과 HaeIII로 처리하여 1%아가로스 젤어 전기 영동하고, 이 젤로부터 DNA염기쌍 길이가 500-2500개 부분의 것을 투석막을 이용한 전기회수법(electroelution)으로 회수하였다. 다음 pK15(KCTC 8284P ; pK15/LE392) 벡터 DNA 2.5㎍을 제한효소 BamHI으로 처리한 후, 대장균의 DNA폴리머라제(polymerase) I Klenow분획으로 25℃에서 50분간, 20mM Tris(pH 7.5), 100mM NaCl. 10mM MgCl2, 1mM DTT, 4dNTPs 존재하에 반응시켜 그 양쪽 말단을 메꾼 뒤, 여기서 앞에서 회수한 효모의 DNA절편들을 T4 DNA 리가아제(2.5u) 효소를 이용, 18℃에서 12시간 반응으로 접합(ligation) 시켰다. 이 접합된 것을 대장균 세포 LE 392(F­, hsd R514(rk­, mk­), sup E 44, sup F 58, lac Y1, gal K2, gal T22, met Bl, trp R55,λ-) (Murray, N. E. 등 Mol Gen. Genet. 150, 53-.(1977)) 균주에 CaCl2을 이용한 방법으로 형질전환하고, 이 형질전환된 대장균 혼합액(약 1ml)을 바로, 항생제인 엠피실린과 클로람페니콜이 50㎍/ml씩 함유된 LB배지 100ml에 접종하고 37℃에서 하룻밤 진탕 배양하여 키웠다. 그 결과 자라난 총 대장균 세포들을 원심분리 회수하여 그 곳에서 플라스미드 DNA를 알칼리 처리방법 (Birnboim, H. C. 와 Doly, H., Nucleic Acidc Res. 7, 1513-, (1979))으로 추출하였다. 다음 이 추출된 플라스미드 DNA를 효모사카로마이세스 세레비시아 D13-1A 세포속에 LiOAc를 처리한 방법(Ito 등, J. Bacteriol. 153, 163-168(1983)으로 트랜스포메이션한 결과, SD-trp 고체 배지에서 자란 50개의 콜로니(colony)를 얻었다. 이 콜로니들을 다시 YEPGE+Cm 고체 배지에 옮겨 28℃에서 7일간 배양한 결과, 클로람페니콜에 저항성을 나타낸 10개의 콜로니를 얻었다.Several strains of yeast Saccharomyces cerevisiae, ie ATSS 42677 (α.ade 1, trp1, ura 1) (Petes, TD, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76, 410-414 (1979) ). D13-1A (a, his 3-532, trp 1, gal 2) (Struhl, K. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76, 1035-1039 (1979)) and YNN 27 (α, trp 1 -289, ura 3-52, gal 2) (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77, 4599-4563 (1980)) about 20 μg of total gene DNA was treated with restriction enzymes AluI and HaeIII to treat 1% agar. Ross gel electrophoresis was performed, and the DNA base pair having a length of 500-2500 parts was recovered by electroelution using a dialysis membrane. Next, 2.5 μg of the pK15 (KCTC 8284P; pK15 / LE392) vector DNA was treated with restriction enzyme BamHI, followed by 50 minutes at 25 ° C. with a DNA polymerase I Klenow fraction of E. coli, 20 mM Tris (pH 7.5), 100 mM NaCl. . Reaction was carried out in the presence of 10 mM MgCl 2 , 1 mM DTT and 4dNTPs to bind both ends, whereby the previously recovered yeast DNA fragments were conjugated in a 12 hour reaction at 18 ° C. using T4 DNA ligase (2.5u) enzyme. ) The conjugated E. coli cells LE 392 (F, hsd R514 (r k , m k ), sup E 44, sup F 58, lac Y1, gal K2, gal T22, met Bl, trp R55, λ-) (Murray, NE et al Mol Gen. Genet. 150, 53-. (1977) strains were transformed by the method using CaCl 2 , and the transformed E. coli mixture (about 1 ml) was immediately converted into antibiotics of 50 µg of empicillin and chloramphenicol. Inoculated in 100ml LB medium containing / ml each and grown by shaking culture at 37 ℃ overnight. As a result, the grown E. coli cells were collected by centrifugation, and the plasmid DNA was extracted there by alkali treatment (Birnboim, HC and Doly, H., Nucleic Acidc Res. 7, 1513-, (1979)). Next, the extracted plasmid DNA was transformed into a method of treating LiOAc in yeast Saccharomyces cerevisiae D13-1A cells (Ito et al., J. Bacteriol. 153, 163-168 (1983), and SD-trp. 50 colonies were grown in solid medium, and the colonies were transferred to YEPGE + Cm solid medium and incubated at 28 ° C. for 7 days to obtain 10 colonies resistant to chloramphenicol.

이들 10개의 콜로니 속에서 플라스미드를 추출하고, 제한효소 BamHI으로 처리하여 본 발명의 효모와 대자장균 이중 프로모터 (YEP1) (KCTC 8285 P)을 분리하였다.Plasmids were extracted from these 10 colonies and treated with the restriction enzyme BamHI to isolate the yeast and E. coli double promoter (YEP1) (KCTC 8285 P) of the present invention.

상기 방법으로 분리한 프로모터 YEP1은 약 2200염기쌍이었으며, 제3a도는 YEP1이 포함된 pK15 플라스미드(YEP1-pK15)를 긴 상자로 표시하였고, 까만 부분인 YEP1 DNA를 확대하여 그 제한효소 지도를 나타내었다. 이때 사용한 각 제한효소의 약명은 다음과 같다. A, Alu I ; B, BamHI ; C, ClaI ; E, EcoRI ; H, HaeIII ; K, KpnI ; P, PvuII, R, RsaI ; S, SalI ; T, TaqI.The promoter YEP1 isolated by the above method was about 2200 base pairs, and FIG. 3a shows the pK15 plasmid containing YEP1 (YEP1-pK15) in a long box, and the black portion of the YEP1 DNA was enlarged to show the restriction map. At this time, the name of each restriction enzyme used is as follows. A, Alu I; B, Bam HI; C, ClaI; E, EcoRI; H, HaeIII; K, KpnI; P, PvuII, R, RsaI; S, SalI; T, TaqI.

[실시예 2]Example 2

실시예 1에서 분리한 프로모터 YEP1의 효모와 대장균에서의 이중 프로모터 작용을 조사하기 위하여 그 2,200염기쌍을 제3a도에 표시한 바와같이 YEP1(560), YEP1(840), YEP1(2,200)의 여러부분으로 나누어 각부분의 프로모터 활성을 조사하는 부분삭제(deletion) 실험을 하였다.In order to investigate the dual promoter action in yeast and Escherichia coli of the promoter YEP1 isolated in Example 1, the 2,200 base pairs are shown in Fig. 3a, as shown in Fig. 3a, various parts of YEP1 (560), YEP1 (840), and YEP1 (2,200). The division experiment was performed to investigate the promoter activity of each part.

그 방법은 각각의 YEP1부분을 플라스미드 pK15의 (CmR) 앞에 연결시켜 각 부분에 의해 전사되어 표현되는 클로람페니콜아세틸 트랜스퍼라제(CAT) 효소 활성을 측정, 비교하였다. 그 결과 다음표 1과 같았다.The method linked each YEP1 moiety to (Cm R ) of the plasmid pK15 to measure and compare the chloramphenicolacetyl transferase (CAT) enzyme activity expressed and transcribed by each moiety. The results were as shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
Figure kpo00001

표 1 에서 보면, YEP1 DNA중 오른쪽 끝에서부터 약 840염기쌍 왼쪽 위까지로 구성되는 YEP1(840) (KCTC 8285P : YEP1(840)-pK15/LE392)은 그 프로모터 활성이 효모에서나 대장균에서나 원래의 YEP1전 길이인 2,200염기쌍과 흠사한 것을 알 수 있으며, 따라서 이 840염기쌍으로도 대장균과 효모의 이중 프로모터로서 충분함을 알 수 있다.In Table 1, YEP1 (840) (KCTC 8285P: YEP1 (840) -pK15 / LE392), which consists of the right end of the YEP1 DNA from the upper left to about 840 base pairs, has its promoter activity in yeast, Escherichia coli, or the original YEP1 gene. It can be seen that the length is 2,200 base pairs and the defects, and therefore, the 840 base pairs are sufficient as a double promoter of E. coli and yeast.

[실시예 3]Example 3

YEP1 DNA의 염기 서열을 결정하기 위하여 제3c도와 같이 YEP1(840)을 여러 절편으로 나누어, Sanger의 방법(Sanger, F. 등, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74, 5643-5467(1977)으로 시퀀싱 (sequencing)하였다. 그 결과 분석된 YEP1 DNA의 염기 서열은 제4도와 같았다. 이때, YEP1 에서 연결된 CmR유전자의 번역 개시 코돈 ATG의 A염기를 편의상 염기번호 +1로 정하였다. 이 염기 서열은 BIONET 컴퓨터시스템(Smith, D. H. 등., Nucl. Acids Res. 14, 17-20(1986)을 효모 유전자 뱅크의 서열들과 비교 분석한 결과 YEP1은 종래에 밝혀지지 않은 새로운 DNA임을 확인하였다.In order to determine the nucleotide sequence of the YEP1 DNA, the YEP1 840 is divided into several fragments as shown in Fig. 3c, and Sanger's method (Sanger, F. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74, 5643-5467 (1977)). The nucleotide sequence of the analyzed YEP1 DNA was as shown in Fig. 4. At this time, the A base of the translation start codon ATG of the Cm R gene linked to YEP1 was set as the base number +1 for convenience. The sequence was analyzed by comparing the BIONET computer system (Smith, DH et al., Nucl. Acids Res. 14, 17-20 (1986)) with the sequences of the yeast gene bank and confirmed that YEP1 is a new DNA that has not been identified before.

제4도에서 점선으로 표시한 서열들은 YEP1에서 발견되는 효모프로모터의 TATA 상자 서열들이고, 또, 두상자 속에 포함시킨 서열들은 YEP1에서 발견되는 대장균 프로모터 성분인 Pribnow상자와 -35부위 서열이다. 또한 실선으로 표시한 서열들은 CmR유전자 자체의 Shine-Dalgarno 서열이고, i와 t 사이의 부분은 그 단백질 생성물이 아직 밝혀지지 않은 ORF(open reading frame)부분이다.The sequences indicated by dotted lines in FIG. 4 are the TATA box sequences of the yeast promoter found in YEP1, and the sequences included in the two boxes are the Pribnow box and -35 region sequence, which are the E. coli promoter components found in YEP1. In addition, the sequences indicated by the solid line are the Shine-Dalgarno sequence of the Cm R gene itself, and the portion between i and t is an open reading frame (ORF) portion of which the protein product is still unknown.

[실시예 4]Example 4

이중 프로모터 YEP1에 의해 전사되는 CmR정보 RNA의 5'-말단 시작점을 프라이머 연장방법에 의하여 결정하였다. 여기에 사용한 프라이머(primer)를 제3b도에 'primer'라고 표시하였고, 또, 이 프라이머의 3'-말단점을 제4도에 화살표로 표시하였다. 이 프라이머를32P로 표지한후, 플라스미드 YEP1-pK15을 함유한 대장균과 효모에서 분리한 RNA와 혼성(hybridization)하고, 역전사 효소로서 프라이머를 CmR정보 RNA의 5'-말단 위치까지 연장시켰다.The 5'-end starting point of the Cm R information RNA transcribed by the dual promoter YEP1 was determined by primer extension method. The primer used here was labeled 'primer' in FIG. 3b, and the 3'-end point of this primer was indicated by an arrow in FIG. This primer was labeled with 32 P, hybridized with RNA isolated from E. coli and yeast containing plasmid YEP1-pK15, and the primer was extended to the 5'-end position of the Cm R information RNA as a reverse transcriptase.

그 결과, 결정된 정보 RNA시작점이 대장균에서 한 점으로, 효모에서는 약 20군데 이상의 점으로 나타났으며, 이 점들을 제4도에 둥근점(대장균에서의 시작점)과 세 가지 크기의 시각점(효모에서의 시작점)으로 표시하였다.As a result, the determined information RNA start point was found in E. coli and more than 20 points in yeast, and these points were rounded in Fig. 4 (starting point in E. coli) and three points of visual point (yeast). Starting point at).

[실시예 5]Example 5

YEP1 DNA가 실제 효모 사카로마이세스 세레비시아 중에 존재하는 지를 분석하기 위하여 서던블롯(Southernblot)분석을 하였다. 효모 사카로마이세스 세레비시아에서 분리한 총 유전자 DNA 20㎍ 씩을 각각 제한 효소인 EcoRI, ClaI 또는 EcoRI+ClaI으로 처리한 후, 아가로스젤에 전기 영동하고, 나이트로셀룰로오스막에 옮겨 고정한 후 제3b도에 'Southern'이라고 표시한 표지(probe)와 혼성시켜 분석하였다.Southern blot analysis was performed to determine if YEP1 DNA was present in yeast Saccharomyces cerevisiae. Twenty micrograms of total gene DNA isolated from yeast Saccharomyces cerevisiae were treated with the restriction enzymes EcoRI, ClaI or EcoRI + ClaI, respectively, followed by electrophoresis on agarose gels, and then fixed on nitrocellulose membranes. Analysis was performed by hybridizing with a probe marked 'Southern' in FIG. 3b.

그 결과, EcoRI 처리구, EcoRI+ClaI 처리구, ClaI 처리구에서 모두 양성 밴드가 관찰되었으며, 특히, EcoRI+ClaI 처리구에서는 제4도의 YEP1염기 서열에서 예상되는, 612개 염기쌍의 밴드가 관찰되어 이로 부터 YEPL DNA가 실제 효모 유전자 중에 존재한다는 것을 알 수 있었다.As a result, all positive bands were observed in the EcoRI, EcoRI + ClaI and ClaI treatments. Especially, in the EcoRI + ClaI treatment, the bands of 612 base pairs expected in the YEP1 base sequence of FIG. 4 were observed. Was found in the real yeast gene.

Claims (3)

효모에서 추출한 유전자 DNA를 제한효소 AluI과 HaeⅢ로 처리한 다음, 1% 아가로스젤에서 전기영동에 의하여 DNA길이 500-2500염기쌍 되는 것을 회수하여 이것을, 제한효소 BamHI으로 처리하고 대장균 폴리머라제 klenow분획으로 처리한 프로모터(promoter) 개발용 벡터(Vector)인 pK15벡터에 T4 DNA리가아제 효소를 이용하여 접합시켜 이 접합된 것으로 대장균 LE392(E. coli LE392)를 형질전환하여 배양한 다음 알카리 처리하여 플라스미드 DNA를 추출하고 이 추출된 플라스미드 DNA를 효모로 형질전환하여 배양한 다음 BamHI 제한효소로 처리하여 효모로부터 효모와 대장균의 두 가지 프로모터 활성을 가진 신규 DNA(YEP1)를 분리하는 방법.The DNA DNA extracted from the yeast was treated with restriction enzymes AluI and HaeIII, and then recovered by DNA electrophoresis from 1% agarose gel to a DNA length of 500-2500 base pairs, which were treated with restriction enzyme BamHI and subjected to E. coli polymerase klenow fraction. Conjugated by using a T4 DNA ligase enzyme to pK15 vector, a processed promoter development vector, which was transformed into E. coli LE392, cultured, and subjected to alkali treatment to plasmid DNA. Extracting and transforming the extracted plasmid DNA with yeast, and then culturing with BamHI restriction enzyme to separate new DNA (YEP1) having two promoter activities of yeast and E. coli from yeast. 제1항에 있어서, 형질전환한 대장균 LE392(E. coli LE392)를 엠피실린과 클로람페니콜 함유 배지에서 배앙하고, 또한, 형질전환한 효모세포를 클로람페니콜 함유 배지에서 배양하여, 효모로부터 효모와 대장균의 두 가지 프로모터 활성을 가진 신규 DNA(YEP1)를 분리하는 방법.The transformed E. coli LE392 (E. coli LE392) is cultured in a medium containing empicillin and chloramphenicol, and further, the transformed yeast cells are cultured in a chloramphenicol-containing medium, and both yeast and E. coli are cultured from yeast. To isolate novel DNA (YEP1) with eggplant promoter activity. 다음의 염기 서열을 가진 효모와 대장균의 두가지 프로모터(promoter)활성을 가진 신규 DNA(YEP1).New DNA (YEP1) with two promoter activities of yeast and Escherichia coli with the following nucleotide sequences. GTCGACACACTGGACACCTTGAATTCTTCCACTTATTTAAGCATTGTCGACACACTGGACACCTTGAATTCTTCCACTTATTTAAGCATT GGCAATGAAAAGTGTGCTGGCACGGGATCGTTACTAATCCAGTAGGGCAATGAAAAGTGTGCTGGCACGGGATCGTTACTAATCCAGTAG TTTCTGAATCCATTCTTTCAAGGCAAACGGGACATGTGGGGAGTTTTTCTGAATCCATTCTTTCAAGGCAAACGGGACATGTGGGGAGTT CGACTTTTACCAGTTCCTTTTTTTTCTTAACAGTGAATGGATCAGCGACTTTTACCAGTTCCTTTTTTTTCTTAACAGTGAATGGATCAG TAAGCAGATAGGGGAAGTCCTCGTTAGCGGCTGGTCTTTGGAAGATAAGCAGATAGGGGAAGTCCTCGTTAGCGGCTGGTCTTTGGAAGA GCTTTTTTTGAAAAACTATTTCTTTTACAGAGATCACATGGCATGGCTTTTTTTGAAAAACTATTTCTTTTACAGAGATCACATGGCATG TTTCGGGATCCCGATATTCTATTTGGGGGTACGCTGTCTTAAGTTTTCGGGATCCCGATATTCTATTTGGGGGTACGCTGTCTTAAGT TTGCCTGTAAGTATTATTGTTGTCTCAGGTGCAATTTACGTTTTATTGCCTGTAAGTATTATTGTTGTCTCAGGTGCAATTTACGTTTTA CAGTGGGCTAACCCAACTTAATACAACTTTTCATTCCTTTGTATACAGTGGGCTAACCCAACTTAATACAACTTTTCATTCCTTTGTATA GAGTCTTCATGAATGAAAGTCTTATTCATTTTTTTTTTTTTTTAGGAGTCTTCATGAATGAAAGTCTTATTCATTTTTTTTTTTTTTTAG CATAGTTTTATATTCCTTTTTTATTCCAAGACTTATATTCTCATTCATAGTTTTATATTCCTTTTTTATTCCAAGACTTATATTCTCATT ATATTCTATTTAGTTTCGCATGGAATTTCAAGTACACATATAACTATATTCTATTTAGTTTCGCATGGAATTTCAAGTACACATATAACT ACAGCCTTACTTGAAAATTGCCTGTCTGGGTCTTATACTTTGCACACAGCCTTACTTGAAAATTGCCTGTCTGGGTCTTATACTTTGCAC CCTTGTACAGCTTTGTATTTTTGCCAATTGTTAATCCAGATACAACCTTGTACAGCTTTGTATTTTTGCCAATTGTTAATCCAGATACAA TATCGATGGCTTCTACATAGATTCCACTGGCCGATTGTCCTATGTTATCGATGGCTTCTACATAGATTCCACTGGCCGATTGTCCTATGT AAGAATATTCTAAGGAGACTGTTTGTAAATCAACTTTTTTTGTAAAAGAATATTCTAAGGAGACTGTTTGTAAATCAACTTTTTTTGTAA AATTTGGCCCAGTATTTTCATACTCAATACAGCCACGTAGTACAGAATTTGGCCCAGTATTTTCATACTCAATACAGCCACGTAGTACAG GTACCGTTCCAGTGGCAGTTGATTTATCAAAAATCCATTGTCCTTGTACCGTTCCAGTGGCAGTTGATTTATCAAAAATCCATTGTCCTT GACCCATGATAATGCTATTTTCAAAACGG.GACCCATGATAATGCTATTTTCAAAACGG.
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