RU2054040C1 - Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of site-specific endonuclease which recognizes and splits the nucleotide sequence 5′-ctcttc-3′ - Google Patents

Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of site-specific endonuclease which recognizes and splits the nucleotide sequence 5′-ctcttc-3′ Download PDF

Info

Publication number
RU2054040C1
RU2054040C1 RU93003627A RU93003627A RU2054040C1 RU 2054040 C1 RU2054040 C1 RU 2054040C1 RU 93003627 A RU93003627 A RU 93003627A RU 93003627 A RU93003627 A RU 93003627A RU 2054040 C1 RU2054040 C1 RU 2054040C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
enzyme
producer
nucleotide sequence
site
Prior art date
Application number
RU93003627A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93003627A (en
Inventor
В.Е. Репин
Т.А. Терещенко
Л.Р. Лебедев
Original Assignee
Акционерное общество "Валпэк ЛТД"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Валпэк ЛТД" filed Critical Акционерное общество "Валпэк ЛТД"
Priority to RU93003627A priority Critical patent/RU2054040C1/en
Publication of RU93003627A publication Critical patent/RU93003627A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2054040C1 publication Critical patent/RU2054040C1/en

Links

Abstract

FIELD: microbiology, biotechnology. SUBSTANCE: method involves the detection of strain-producer providing the preparing thermostable site-specific endonuclease which recognizes and splits the nucleotide sequence 5′-CTCTTC-3′. The new strain Bacillus coagulans ВКПМ B-6309 (116) is proposed - a producer of restriction endonuclease Bco116 I isolated from thermal sources as a result of restriction endonuclease search. The yield of enzyme is 8000 U/g wet biomass, specific activity of the end enzyme is 10000 U/ml. Restrictase Bco116 I is an isoschizomer of restrictase Bco632 I and can replace the latter in all genetic engineering studies. EFFECT: detection of new strain-producer of enzyme, high yield of enzyme.

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности и генной инженерии и касается получения нового штамма, продуцирующего сайт-специфическую эндонуклеазу, способную узнавать и расщеплять последовательность нуклеотидов 5'-СТСТТС-3'. The invention relates to the microbiological industry and genetic engineering and relates to the production of a new strain producing a site-specific endonuclease capable of recognizing and cleaving the 5'-STSTTS-3 'nucleotide sequence.

Рестриктаза такой специфичности может быть использована для исследования первичной структуры ДНК, физического каротирования различных геномов. Данная эндонуклеаза является удобной моделью для изучения специфичности белок-нуклеиновых взаимодействий. A restriction enzyme of this specificity can be used to study the primary structure of DNA, the physical carotting of various genomes. This endonuclease is a convenient model for studying the specificity of protein-nuclein interactions.

Известен штамм Bacillus species M, продуцирующий рестриктазы BspM I и BspM II (сайты узнавания 5'-AССТGC и 5'TССGGA-3' соответственно) [1]
Недостатком данного штамма является то, что в одной биомассе находятся 2 рестриктазы. Это затрудняет процедуру очистки, причем ни одна из рестрактаз не способна узнавать и расщеплять последовательность нуклеотидов 5'СТСТТС-3'. Культуральные и биотехнологические свойства штамма не опубликованы.
A known strain of Bacillus species M producing restriction enzymes BspM I and BspM II (recognition sites 5'-ACCTGC and 5'TCCGGA-3 ', respectively) [1]
The disadvantage of this strain is that in one biomass there are 2 restriction enzymes. This complicates the purification procedure, and not one of the reductases is able to recognize and cleave the 5'STSTTS-3 'nucleotide sequence. The cultural and biotechnological properties of the strain have not been published.

Известен штамм Enterobacter aerogenes, продуцирующий рестриктазу Ear I (сайт узнавания 5'СТСТТС-3') [2]
Недостатком данного штамма является термостабильность эндонуклеазы рестрикции. Данные по биотехнологическим показателям штамма не опубликованы.
Known strain Enterobacter aerogenes producing restriction enzyme Ear I (recognition site 5'STSTTS-3 ') [2]
The disadvantage of this strain is the stability of the restriction endonuclease. Data on biotechnological indicators of the strain are not published.

Наиболее близким к заявленному штамму прототипом, является штамм Kl uyvera species 632, продуцирующий рестриктазу Ksp 632I [3]
Недостатками данного штамма является то, что продуцируемая им рестриктаза является термостабильной. Выход рестриктазы не превышает 500 ед/г сырой биомассы. Для разрушения биомассы требуется специальное оборудование. Штаммы данного вида относятся к энтеробактериям, некоторые серотипы которых встречаются при массовых пищевых токсикоинфекциях, при инфекциях мочевых путей, желчного пузыря, среднего уха и мозговых оболочек.
The closest to the claimed strain of the prototype is a strain Kl uyvera species 632, producing the restriction enzyme Ksp 632I [3]
The disadvantages of this strain is that the restriction enzyme produced by it is thermostable. The yield of restriction enzyme does not exceed 500 u / g of crude biomass. For the destruction of biomass requires special equipment. The strains of this species belong to enterobacteria, some serotypes of which are found in cases of massive foodborne infections, infections of the urinary tract, gall bladder, middle ear and meninges.

Технической задачей изобретения является получение штамма, продуцирующего термостабильную рестриктазу, узнающую и расщепляющую нуклеотидную последовательность 5'СТСТТС-3', с высоким выходом и активностью фермента. An object of the invention is to obtain a strain that produces thermostable restrictase, recognizing and cleaving the nucleotide sequence of 5'STSTTS-3 ', with a high yield and activity of the enzyme.

Цель достигается выявлением и использованием штамма Bacillus coagulans 116 продуцента сайт-специфической рестриктазы Bco 116 I. The goal is achieved by the identification and use of a strain of Bacillus coagulans 116 producer site-specific restriction enzyme Bco 116 I.

Предлагаемый штамм выделен из термальных источников в результате поиска продуцентов рестриктаз. The proposed strain isolated from thermal sources as a result of a search for restriction enzyme producers.

Полученный штамм Bacillus coagulans 116 депонирован в ВКПМ ВНИИ генетика под регистрационным номером В-6309, а продуцируемая им рестриктаза названа Bco 116 I согласно общепринятой номенклатуре. The obtained strain of Bacillus coagulans 116 was deposited in VKPM All-Russian Research Institute of Genetics under registration number B-6309, and the restriction enzyme produced by it was named Bco 116 I according to the generally accepted nomenclature.

Штамм Bacillus coagulans характеризуется следующими признаками. The strain of Bacillus coagulans is characterized by the following features.

Морфологические признаки. Morphological signs.

Клетки палочковидные, прямые 0,5-0,8 х х 2-12 мкл, подвижные. Образуют эндоспоры овальной формы, расположенные центрально и терминально, вздутые относительно размеров вегетативной клетки. Окраска по Граму грамположительны. The cells are rod-shaped, straight 0.5-0.8 x x 2-12 μl, motile. They form oval endospores located centrally and terminally, swollen relative to the size of the vegetative cell. Gram stain is gram-positive.

Культуральные признаки. Cultural signs.

Штамм нетребователен к факторам роста, хорошо растет на обычных питательных средах (СПА, МПА, МПБ). На агаризованных средах образует круглые, непигментные колонки, блестящие, с ровным краем. The strain is undemanding to growth factors, grows well on ordinary nutrient media (SPA, MPA, MPB). On agarized media forms round, non-pigmented columns, shiny, with a smooth edge.

Оптимальная температура роста 60оС, рН 7,0-7,2.Optimum growth temperature 60 ° C, pH 7.0-7.2.

Культуру поддерживают пересевом на плотных средах, хранят в растворе глицерина при -70оС или в лиофильно-высушенном состоянии.Reseeding culture was maintained on solid media, is stored in a glycerol solution at -70 ° C or freeze-dried state.

Физиологические признаки. Physiological signs.

Не восстанавливает нитраты, отрицателен в реакции с метиловым красным и Фогес-Проскауэра; не гидролизует крахмал, казеин, желатин; каталазоположителен; растет при концентрации NaCl до 5% слабо растет на 0,002% азиде натрия и на cреде Сабуро, не наблюдали роста в анаэробном агаре, если не добавлять в среду триптон; индолотрицателен. Does not reduce nitrates, negative in reaction with methyl red and Voges-Proskauer; does not hydrolyze starch, casein, gelatin; catalase positive; grows at a NaCl concentration of up to 5%; grows slightly on 0.002% sodium azide and on the Saburo medium; no growth was observed in anaerobic agar if tryptone was not added to the medium; indolene negative.

Для культивирования Bacillus coagulans В-6309 применяют среду следующего состава (г/л): пептон 10, дрожжевой экстракт 5, глюкоза 5, вода дистиллированная остальное. Культивирование проводят при 60оС и интенсивной аэрации до достижения фазы замедления роста.For the cultivation of Bacillus coagulans B-6309, a medium of the following composition (g / l) is used: peptone 10, yeast extract 5, glucose 5, and the rest distilled water. Cultivation was carried out at 60 ° C and intensive aeration to achieve a growth phase retardation.

Выход целевого фермента 8000 ед/г сырой биомассы с удельной активностью 10.000 ед/мл. The yield of the target enzyme is 8000 u / g crude biomass with a specific activity of 10.000 u / ml.

Определяющими отличиями предлагаемого штамма от штамма-прототипа являются:
наличие единственной термостабильной рестриктазы;
высокая продуктивность штамма;
высокая активность фермента;
возможность разрушать биомассу путем ультразвуковой дезынтеграции.
The defining differences of the proposed strain from the strain of the prototype are:
the presence of a single thermostable restriction enzyme;
high strain productivity;
high enzyme activity;
the ability to destroy biomass by ultrasonic disintegration.

Поскольку предлагаемый штамм получен впервые и для выделения рестриктазы, имеющей сайт узнавания 5'-СТСТТС-3', никогда не использовался, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого штамма критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень". Since the proposed strain was obtained for the first time and has never been used to isolate a restriction enzyme having a recognition site 5'-CTSTTS-3 ', we can conclude that the proposed strain meets the criteria of the invention of "novelty" and "inventive step".

Электрофореграмма продуктов гидролиза ДНК фага лямбда ферментом Bco 116 I, Bco 116 I и Ksp 632 I (Boehringer Mannheim) Ksp 632 I фаг лямбда представляет идентичность полос расщепления при параллельном и совместном гидролизе подтверждает их изошизомерию. The electrophoregram of the products of hydrolysis of DNA of phage lambda by the enzyme Bco 116 I, Bco 116 I and Ksp 632 I (Boehringer Mannheim) Ksp 632 I phage lambda represents the identity of the splitting bands in parallel and joint hydrolysis confirms their isoshisomerism.

П р и м е р 1. Получение биомассы и выделение фермента. PRI me R 1. Obtaining biomass and isolation of the enzyme.

Перед началом работы клетки штамма-продуцента пересевают бактериологической петлей на агаризованную среду. Чашки Петри помещают в термостат на 60оС. После 10-часовой инкубации подросшие клетки пересевают со свежей питательной средой, состоящей из (г/л): пептон 10, дрожжевого экстракта (Difco) 5, глюкозы 5, воды дистиллированной остальное. Культивирование проводят при 60оС с аэрацией 1,5 объема/мин, при перемешивании 150 об/мин, до фазы замедления роста. Клетки собирают центрифугированием при 1500 g и температуре 4оС. Дезынтеграцию, выделение и очистку проводили по методике Bickle, Pirotta, Imber.Before starting work, the cells of the producer strain are subcultured with a bacteriological loop on an agar medium. Petri dishes are placed in a thermostat at 60 ° C. After a 10-hour incubation, the grown cells are subcultured with a fresh nutrient medium consisting of (g / l): peptone 10, yeast extract (Difco) 5, glucose 5, and the rest is distilled water. The cultivation is carried out at 60 about With aeration of 1.5 volume / min, with stirring 150 rpm, until the phase of growth retardation. Cells were collected by centrifugation at 1500 g and 4 ° C. disintegration, separation and purification were performed according to the procedure of Bickle, Pirotta, Imber.

П р и м е р 2. Определение специфичности и активности фермента. PRI me R 2. Determination of the specificity and activity of the enzyme.

Специфичность фермента определяют по картине параллельного и совместного гидролиза субстратной ДНК. Идентичность картин гидролиза на 1-3 дорожках говорит о том, что эти ферменты узнают и расщепляют одинаковую последовательность нуклеотидов 5'-СТСТТС-3'. The specificity of the enzyme is determined by the pattern of parallel and joint hydrolysis of substrate DNA. The identity of the hydrolysis patterns on paths 1–3 suggests that these enzymes recognize and cleave the same nucleotide sequence 5′-STSTTS-3 ′.

Выход фермента Bco 116 I определяют по электрофоретической картине гидролиза ДНК фага лямбда. За единицу активности принимают минимальное количество фермента, необходимое для полного расщепления 1 мкг ДН фага лямбда в течение 1 ч при температуре 60оС. Выход фермента составляет 8.000 ед/г сырой биомассы, удельная активность 10.000 ед/мл.The yield of Bco 116 I is determined by the electrophoretic picture of hydrolysis of lambda phage DNA. One unit of activity is defined minimum quantity of enzyme required for complete digestion Nam 1 ug Lambda phage for 1 hour at 60 ° C. Yield is 8.000 enzyme units / g wet biomass, specific activity 10,000 U / ml.

Фермент хранится при -20оС в глицерине.The enzyme was stored at -20 ° C in glycerol.

Таким образом, получен штамм, обладающий следующими преимуществами по сравнению с известным:
наличие единственной термостабильной рестриктазы;
высокая продуктивность штамма;
высокая активность фермента;
возможность разрушать биомассу путем ультразвуковой дезынтеграции.
Thus, the obtained strain having the following advantages compared with the known:
the presence of a single thermostable restriction enzyme;
high strain productivity;
high enzyme activity;
the ability to destroy biomass by ultrasonic disintegration.

Поскольку рестриктаза Bco 116 I имеет сайт узнавания 5'-СТСТТС-3', идентичный сайту узнавания рестриктазы Ksp 632 I, она может заменить прототип во всех генно-инженерных работах. Since the restriction enzyme Bco 116 I has a recognition site of 5'-CTSTTS-3 'identical to the recognition site of the restriction enzyme Ksp 632 I, it can replace the prototype in all genetic engineering activities.

Claims (1)

Штамм бактерий Bacillus coagulans ВКПМ-В-6309-продуцент сайт-специфической эндонуклазы, способной узнавать и расщеплять последовательность нуклеотидов 5′-СТСТТС-3′. The bacterial strain Bacillus coagulans VKPM-B-6309 is a producer of a site-specific endonuclease capable of recognizing and cleaving the 5′-STSTTS-3 ′ nucleotide sequence.
RU93003627A 1993-01-22 1993-01-22 Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of site-specific endonuclease which recognizes and splits the nucleotide sequence 5′-ctcttc-3′ RU2054040C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003627A RU2054040C1 (en) 1993-01-22 1993-01-22 Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of site-specific endonuclease which recognizes and splits the nucleotide sequence 5′-ctcttc-3′

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003627A RU2054040C1 (en) 1993-01-22 1993-01-22 Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of site-specific endonuclease which recognizes and splits the nucleotide sequence 5′-ctcttc-3′

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93003627A RU93003627A (en) 1995-07-20
RU2054040C1 true RU2054040C1 (en) 1996-02-10

Family

ID=20136129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93003627A RU2054040C1 (en) 1993-01-22 1993-01-22 Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of site-specific endonuclease which recognizes and splits the nucleotide sequence 5′-ctcttc-3′

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2054040C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. catalog New England Biolabs, USA 1988/1989. 2. Polisson C., Morgan R.D. Nucl.Acids Res. 1988, v.16, N.20-P.9872 3. Bolton B.J., Schmitz G.G., Jarsch. M., Comer M.J., Kessler C. Gene. 1988, v66.P.31-43. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4966846A (en) Molecular cloning and expression of a vibrio proteolyticus neutral protease gene
RU2054040C1 (en) Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of site-specific endonuclease which recognizes and splits the nucleotide sequence 5′-ctcttc-3′
RU2057806C1 (en) Strain of bacterium bacillus coagulans - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting the nucleotide sequence 5′-gatnnnn-atc-3′
Srinivasan et al. Isolation and characterization of thermostable protease producing bacteria from tannery industry effluent
RU2037522C1 (en) Strain of bacterium bacillus species - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-(a/g)-ccgg-(t/c)-3'
RU2046142C1 (en) Strain of bacterium bacillus pumilus - a producer of restriction endonuclease bpu 19-1
RU2073717C1 (en) Strain of bacterium bacillus schlegelii - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting the nucleotide sequence 5'-ccnnnnnnngg-3'
RU2053299C1 (en) Strain of bacterium bacillus badius - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting the nucleotide sequence 5′-(a/t)ccgg(a/t)-3′
RU2040540C1 (en) Strain of bacteria bacillus coagulants being producer of side specific endonuclease which is enable to identify and to cleave series of 5′-ct(a/g)(t/c)ag-3′ nucleotides
RU2038380C1 (en) Strain of bacterium bacillus stearothermophilus - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5′-cc(a/t)-gg-3′
RU2021373C1 (en) Strain of bacterium bacillus pumilis producing restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5′- cctnagc- 3′
RU2110573C1 (en) Strain of bacterium photobacterium phosphoreum - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting nucleotide sequence 5'-gg(t/c)(ag)cc-3'
RU2115728C1 (en) Strain of bacterium bacillus stearothermophilus - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting nucleotide sequence 5'-ggtnacc-3'
RU2034922C1 (en) Strain of bacterium acinetobacter calcoaceticus - a producer of restriction endonuclease recognizing and splitting the nucleotide sequence 5'-ggtacc-3'
RU2105811C1 (en) Strain of bacterium deleya aquamarina - a producer of restriction endonuclease recognizing and cleaving nucleotide sequence 5'-gtgcac-3'
RU1806191C (en) Strain of bacterium micrococcus species - a producer of restrictase msp
RU2266323C2 (en) Bacterium strain sphingobacterium mizutae-32 as producer of spml restriction endonuclease, recognizing and cleaving 5'-at'cgat-3' nucleotide sequence
RU2018533C1 (en) Strain of micrococcus varians bacteria producing endonuclease of restriction which recognizes and splints sequence of nucleotides 5′-ttcgaa-3'
SU1532583A1 (en) Strain of paracoccus denitrificans bacteria as producer of endonuclease of restriction pde 12 i
RU2135581C1 (en) Strain of bacterium streptomyces species sj-12 - producer of restriction endonuclease recognizing and splitting nucleotide sequence 5'-ctgcag-3'
SU1694647A1 (en) Strain of bacteria bacillus brevis - a producer of restrictase bbvi 21
RU2077577C1 (en) Strain of bacterium deleya marina - a producer of alkaline phosphatase and a method of alkaline phosphatase preparing
SU1645300A1 (en) Streptomyces fradiae strain: producer of restrictase sfr 1
SU1659480A1 (en) Strain of bacterium klebsiella pneumoniae - a producer of restrictase kpn 378 1
DK157562B (en) PROCEDURE FOR PREPARING AT LEAST TWO DEOXYRIBONUCLEASES