RU2124559C1 - RECOMBINANT PLASMID DNA, METHOD OF EXPRESSION OF α-AMYLASE GENE IN STREPTOMYCES CELLS - Google Patents

RECOMBINANT PLASMID DNA, METHOD OF EXPRESSION OF α-AMYLASE GENE IN STREPTOMYCES CELLS Download PDF

Info

Publication number
RU2124559C1
RU2124559C1 SU5052295A SU5052295A RU2124559C1 RU 2124559 C1 RU2124559 C1 RU 2124559C1 SU 5052295 A SU5052295 A SU 5052295A SU 5052295 A SU5052295 A SU 5052295A RU 2124559 C1 RU2124559 C1 RU 2124559C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gene
sequence
dna
promoter
saf
Prior art date
Application number
SU5052295A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Даза Ортега Антонио
Антонио Жиль Хосе
Вигаль Гарсиа Томас
Франциско Мартин Хуан
Original Assignee
Апплайд Резеч Системз Арс Холдинг Н.В.
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
Priority claimed from US07/410,706 external-priority patent/US5118617A/en
Application filed by Апплайд Резеч Системз Арс Холдинг Н.В. filed Critical Апплайд Резеч Системз Арс Холдинг Н.В.
Application granted granted Critical
Publication of RU2124559C1 publication Critical patent/RU2124559C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, molecular biology, genetic engineering. SUBSTANCE: recombinant plasmid DNA pULDVI consists of vector plasmid pIJ-699 and DNA sequence. DNA sequence is inserted into Bgl II-site of plasmid pIJ-699 and has SAF-promoter and a sequence operably bound with 5'-end of complete sequence of amy-gene located in Hind III-fragment (size is 4.8 kb) from genome DNA of S. griseus. Plasmid DNA has unique sites: for Hind III, Nco I, Bst EII, Sal I and Bgl II. Invention describes an isolation of complete sequence of gene encoding α-amylase containing promoter, site encoding signal peptide and a sequence encoding an enzyme protein. The indicated gene sequence is bound with SAF-promoter and inserted into vector followed by transformation with obtained recombinant vector of Streptomyces strain. Transformants are selected, cultured their under conditions providing expression of the inserted gene. EFFECT: improved expression of foreign DNA sequence in Streptomyces cells. 3 cl, 3 tbl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к области биотехнологии. Настоящее изобретение касается экспрессионной системы Streptomyces и способа экспрессии чужеродных последовательностей ДНК в Streptomyces, а также обеспечения секреции полипептидов и белков, кодируемых чужеродной последовательностью ДНК. The invention relates to the field of biotechnology. The present invention relates to a Streptomyces expression system and a method for expressing foreign DNA sequences in Streptomyces, as well as providing secretion of polypeptides and proteins encoded by a foreign DNA sequence.

Виды Streptomyces являются хорошо известными продуцентами разнообразных внеклеточных энзимов, включая протеазы, фосфатазы, ксиланазы, целлюлозы, амилазы, липазы и нуклеазы. Species of Streptomyces are well-known producers of a variety of extracellular enzymes, including proteases, phosphatases, xylanases, celluloses, amylases, lipases, and nucleases.

В дополнение к этому, члены рода Streptomyces продуцируют большое количество антибиотиков, пигментов и других вторичных метаболитов и имеют свойства, требующие сложной методики дифференциации, приводящей к образованию спор. B экспериментальных сериях культур Streptomyces обычно присутствует совпадение в производстве внеклеточных энзимов, активизации продуцирования антибиотиков, биосинтезе пигмента и споруляции. Все эти процессы подавляются условиями питания, благоприятствующими высокой скорости роста и активируются ограничением источников фосфора, или углерода, или азота. Вероятно, что секреция энзимов, образование вторичных метаболитов и дифференциация полностью независимы, но отвечают на сходные спусковые механизмы. In addition, members of the Streptomyces genus produce a large number of antibiotics, pigments, and other secondary metabolites and have properties that require a complex differentiation technique that leads to spore formation. In experimental Streptomyces culture series, there is usually a match in the production of extracellular enzymes, the activation of antibiotic production, pigment biosynthesis and sporulation. All these processes are suppressed by nutritional conditions favoring a high growth rate and are activated by limiting the sources of phosphorus, or carbon, or nitrogen. It is likely that the secretion of enzymes, the formation of secondary metabolites and differentiation are completely independent, but respond to similar triggers.

Ранее клонировали некоторые гены Streptomyces, кодирующие внеклеточные энзимы. Эти энзимы включают агарозу от Streptomyces coelicolor, эндогликозидазу H от Streptomyces plicatus, ксиланазу от Streptomyces Lividans, альфа-амилазу от Streptomyces hydroscopicus, целлюлозу от штамма SpA2 Streptomyces, бета-галактозудазу от strep. Lividans и бета-лактамазы от strep. cocaoi badius и fradial. Previously, some Streptomyces genes encoding extracellular enzymes have been cloned. These enzymes include Streptomyces coelicolor agarose, Streptomyces plicatus endoglycosidase H, Streptomyces Lividans xylanase, Streptomyces hydroscopicus alpha amylase, Streptomyces SpA2 strain, strep beta-galactosidase. Lividans and beta-lactamases from strep. cocaoi badius and fradial.

Однако, регуляторные механизмы, которые управляют экспрессией этих генов, все еще остаются неизвестными. В дополнение к специфическим регуляторным механизмам, таким как индукция амилазы декстринами или мальтотриозой и углеродно-метаболитное регулирование амилазы или агаразы, вероятно, происходит снятие подавления образования нескольких внеклеточных энзимов, поскольку после снижения питания у streptomyces наблюдалось одновременное продуцирование нескольких энзимов, разлагающих полимерные субстраты. Такие трансактивирующие регуляторные гены были обнаружены в Bacillus subtilis (J. Bacterid 169: 324 - 333, 1987), Bacillus natto (J. Bacteriol. 166: 20 - 28, 1986) и Bacillus Licheniformis. However, the regulatory mechanisms that control the expression of these genes are still unknown. In addition to specific regulatory mechanisms, such as the induction of amylase by dextrins or maltotriose and the carbon-metabolite regulation of amylase or agarase, the suppression of the formation of several extracellular enzymes is likely to be removed, since after the decrease in nutrition, streptomyces simultaneously produced several enzymes that degrade polymer substrates. Such transactivating regulatory genes were found in Bacillus subtilis (J. Bacterid 169: 324 - 333, 1987), Bacillus natto (J. Bacteriol. 166: 20 - 28, 1986) and Bacillus Licheniformis.

Позитивные регуляторные гены, воздействующие на синтез энзимо и/или секрецию, могли клонироваться при поиске повышенной секреции внеклеточных энзимов у слабо секретирующих штаммов, как S.Lividans. Positive regulatory genes that affect enzyme synthesis and / or secretion could be cloned when looking for increased secretion of extracellular enzymes in weakly secreting strains like S. Lividans.

Системы для экспрессии чужеродных последовательностей ДНК в streptomyces ранее были описаны, например, в EP 148.552 и WO-88/07079. Эти системы используют эндогенные промоторы внеклеточных энзимов, продуцируемых streptomyces. Systems for the expression of foreign DNA sequences in streptomyces have previously been described, for example, in EP 148.552 and WO-88/07079. These systems utilize the endogenous promoters of extracellular enzymes produced by streptomyces.

Основным объектом изобретения является способ получения внеклеточных энзимов или желаемого полипептида путем культивирования трансформированного организма-хозяина согласно настоящему изобретению и выделения продукта из культурального бульона. The main object of the invention is a method for producing extracellular enzymes or a desired polypeptide by culturing a transformed host organism according to the present invention and isolating the product from the culture broth.

Еще одним аспектом изобретения является промотор saf-гена (т.е. гена, кодирующего фактор активирования вторичного метаболизма). Another aspect of the invention is the saf gene promoter (i.e., a gene encoding a secondary metabolism activating factor).

И еще один аспект изобретения заключается в получении клонирующих носителей (векторов), которые включают промотор saf-гена, оперативно связанного с сигнальной областью секреции эндогенного внеклеточного энзима, и оба они оперативно связаны с чужеродной последовательностью ДНК; этот аспект также касается организмов или клеток-хозяев, трансформированных такими клонирующими носителями, приводящими при этом к экспрессии и секреции чужеродного полипептида, кодированного чужеродной последовательностью ДНК. And another aspect of the invention is the production of cloning carriers (vectors) that include a saf gene promoter operably linked to the signaling region of endogenous extracellular enzyme secretion, and both are operably linked to a foreign DNA sequence; this aspect also relates to organisms or host cells transformed with such cloning carriers, resulting in the expression and secretion of a foreign polypeptide encoded by a foreign DNA sequence.

Другим аспектом изобретения является интеграция такого клонирующего носителя, несущего чужеродную последовательность ДНК, в хромосомную ДНК streptomyces. В предпочтительном выполнении, вектор экспрессии, содержащий saf-ген также инкорпорируется в такие трансформируемые организмы. Another aspect of the invention is the integration of such a cloning carrier carrying a foreign DNA sequence into the streptomyces chromosomal DNA. In a preferred embodiment, an expression vector containing a saf gene is also incorporated into such transformable organisms.

Эти и другие объекты изобретения описаны более подробно в следующем ниже описании. These and other objects of the invention are described in more detail in the following description.

Краткое описание изобретения. A brief description of the invention.

Фрагмент ДНК от штамма АТСС 10137 streptomyces qriseus, кодирующий ген saf (фактор активации вторичного метаболизма), который включен в обычный механизм управления по меньшей мере пятью энзимами, выделяемыми клетками вида S. Lividans и S. coelicolor. Этот saf-ген присутствует у всех испытывавшихся streptomyces, что позволяет предположить важную роль, которую ген играет в метаболизме. Действительно, фрагмент ДНК, содержащий ген, подобный гену saf, клонировался заявителем из streptomyces oriseus IMPV 3570, штамма, продуцирующего кандицидин. У некоторых streptomyces, например, S. Lividans и S. lactamdurans модель гибридизации предполагает, что saf-ген присутствует в хромосомной ДНК в нескольких копиях. A DNA fragment from the ATCC strain 10137 streptomyces qriseus encoding the saf gene (secondary metabolism activation factor) gene, which is included in the usual mechanism for controlling at least five enzymes secreted by cells of the species S. Lividans and S. coelicolor. This saf gene is present in all streptomyces tested, suggesting an important role that the gene plays in metabolism. Indeed, a DNA fragment containing a gene similar to the saf gene was cloned by the applicant from streptomyces oriseus IMPV 3570, a candidicidin producing strain. In some streptomyces, for example, S. Lividans and S. lactamdurans, a hybridization model suggests that the saf gene is present in several copies of the chromosomal DNA.

Ниже следует первый пример гена, вовлеченного в продуцирование внеклеточных энзимов и споруляции у streptomyces. The following is a first example of a gene involved in the production of extracellular enzymes and sporulation in streptomyces.

Ген saf кодирует полипептид из 113 аминокислот (SАF-полипептид); исследование транскрипции-трансляции ин витро у E. coli показало, что образуется белок правильного размера, около 15000 дальтон, SAF-полипептид имеет сильный положительный заряд (18 положительно заряженных аминокислот) и не демонстрирует состава, характерного для лидерного пептида или трансмембранного белка и поэтому представляет маловероятным непосредственное действие на экскрецию протеина. Положительно заряженный белок может легко взаимодействовать с ДНК. Действительно, в SAF-полипептида наблюдается ДНК-связывающая область, типичная для нескольких регуляторных протеинов (Ann. Rew. Biochem. 53: 293 - 321, 1984). Неожиданно было обнаружено, что saf-промотор более эффективен, чем природный промотор внеклеточных энзимов. Например, ген амилазы выдает больше амилазы, когда saf-промотор заменяет природный амилазный промотор. Таким образом, saf-промотор может быть использован для повышения экспрессии любого эндогенного полипептида или белка вместо белкового природного промотора. The saf gene encodes a 113 amino acid polypeptide (SAF polypeptide); an in vitro transcription-translation study in E. coli showed that a protein of the correct size is formed, about 15,000 daltons, the SAF polypeptide has a strong positive charge (18 positively charged amino acids) and does not show the composition characteristic of a leader peptide or transmembrane protein and therefore represents direct effect on protein excretion is unlikely. A positively charged protein can easily interact with DNA. Indeed, a DNA-binding region typical of several regulatory proteins is observed in the SAF polypeptide (Ann. Rew. Biochem. 53: 293 - 321, 1984). It has been unexpectedly discovered that the saf promoter is more efficient than the natural promoter of extracellular enzymes. For example, the amylase gene produces more amylase when the saf promoter replaces the natural amylase promoter. Thus, the saf promoter can be used to increase the expression of any endogenous polypeptide or protein instead of the natural protein promoter.

SAF-полипептид обладает плейотропным действием, т. е. оказывает воздействие более чем в одном направлении на внеклеточные энзимы, на продуцирование пигмента и на дифференциацию. В соответствии с изобретением достигается повышенное производство эндогенных (внеклеточных) протеинов. The SAF polypeptide has a pleiotropic effect, i.e., has an effect in more than one direction on extracellular enzymes, on pigment production and on differentiation. In accordance with the invention, increased production of endogenous (extracellular) proteins is achieved.

Более широко saf-ген и соответствующий полипептид могут быть использованы для увеличения экспрессии у streptomyces выбранных гетерологичных протеинов путем инсерции гена, кодирующего желаемый протеин в подходящий сайт расщепления гена, кодирующего внеклеточный энзим, экспрессия которого повышается SAF, или его части, трансформируя хозяина streptomyces, содержащего saf-ген с рекомбинированным геном, и культивируя трансформированные бактерии для их выделения выбранного протеина или его части. Предпочтительно, гетерологичная ДНК под контролем saf-промотора инсертируется (интегрируется) в хромосомную ДНК, совместно с ней инсертируется вектор экспрессии, содержащий ДНК, кодирующую SAF-полипептид. Вектор экспрессии не требуется интегрировать в хромосомную ДНК. More generally, the saf gene and the corresponding polypeptide can be used to increase the expression of selected heterologous proteins in streptomyces by inserting the gene encoding the desired protein into a suitable cleavage site of the extracellular enzyme encoding SAF, or parts thereof, transforming the streptomyces host containing saf gene with a recombined gene, and culturing the transformed bacteria to isolate the selected protein or part thereof. Preferably, heterologous DNA, under the control of the saf promoter, is inserted (integrated) into the chromosomal DNA, and an expression vector containing DNA encoding the SAF polypeptide is inserted with it. The expression vector does not need to be integrated into chromosomal DNA.

Сообщалось о плейотропных генах, воздействующих на биосинтез антибиотиков и дифференциацию у streptomyces. Ген afSB, который позитивно управляет продуцированием A-фактора, актинородина и продигиозина у streptomyces coelicolor и streptomyces lividans, клонировались из s. coelicolor A3-/2-/ (Horinouchi и др., J. Bacteriol. 155: 1238 - 1248, 1983). Pleiotropic genes affecting antibiotic biosynthesis and differentiation in streptomyces have been reported. The afSB gene, which positively controls the production of A-factor, actinorodine, and prodigiosin in streptomyces coelicolor and streptomyces lividans, was cloned from s. coelicolor A3- / 2- / (Horinouchi et al., J. Bacteriol. 155: 1238 - 1248, 1983).

Ген saf отличается от afSB и, действительно, они оказывают противоположное действие на производство активнородина. Общим у них является то, что их аминокислотные последовательности типичны для ДНК-связывающих протеинов. Оба гена saf и afSB имеют промоторы без -10 и -35 последовательностей согласования и связаны потенциальными трансляционными регуляторными сигналами (факторами), и сильным стволом, и петлевыми структурами, которые могут действовать в качестве транскрипционных терминаторов (Horinouchi и др., J. Bacteriol. , 168: 257 - 269, 1986). Если транскрипция образует очень стабильную петлю, то связывание рибосом сделается невозможным. Такие "ослабляющие" механизмы контроля генной экспрессии были найдены для управляемого контроля генов резистентности к антибиотикам у streptomyces (Horinouchi и др., Proc. Natl. Acad. Sci. США, 77: 7079 - 7083, 1989). Поскольку ген saf может рассматриваться как "главный" ген, который включает разнообразие генов для экскреции энзимов, его экспрессия, вероятно, строго контролируется в клетке. Все энзимы, стимулируемые saf-геном, участвуют в разложении сложных полимеров и поэтому мы полагаем, что этот ген является частью общей регуляторной системы, вовлеченной в поиск альтернативных источников питания, как предполагается также у Bacillus (Henner и др., J. Bacteriol 170: 296 - 300, 1988). The saf gene is different from afSB and, indeed, they have the opposite effect on the production of active rhodin. What they have in common is that their amino acid sequences are typical of DNA-binding proteins. Both saf and afSB genes have promoters without -10 and -35 matching sequences and are linked by potential translational regulatory signals (factors), and a strong trunk, and loop structures that can act as transcriptional terminators (Horinouchi et al., J. Bacteriol. 168: 257-269, 1986). If transcription forms a very stable loop, the binding of ribosomes will become impossible. Such "weakening" mechanisms of control of gene expression have been found for the controlled control of antibiotic resistance genes in streptomyces (Horinouchi et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77: 7079 - 7083, 1989). Since the saf gene can be thought of as the “main” gene, which includes a variety of genes for the excretion of enzymes, its expression is probably strictly controlled in the cell. All enzymes stimulated by the saf gene are involved in the decomposition of complex polymers and therefore we believe that this gene is part of the general regulatory system involved in the search for alternative food sources, as is also suggested by Bacillus (Henner et al., J. Bacteriol 170: 296-300, 1988).

Фиг. 1 - Карты рестрикции фрагментов хромосомной ДНК от s. grisous АТСС 10137 клонов Bgl II сайте pIJ 702, которые несут генетический детерминант суперпродуцирования щелочной фосфатазы. FIG. 1 - Maps of the restriction of fragments of chromosomal DNA from s. grisous ATCC 10137 clones of Bgl II site pIJ 702 that carry the genetic determinant of superproduction of alkaline phosphatase.

Фиг. 2 - Анализ (саузерн-гибридизацией) гомологии между 1 кб Bgl II фрагментом pIJ AD3 и геномной ДНК других видов streptomyces. FIG. 2 - Analysis (southern hybridization) of homology between 1 kb Bgl II fragment pIJ AD3 and the genomic DNA of other streptomyces species.

A/ фрагменты ДНК, полученные Ba mHI перевариванием геномных ДНК (полосы 2 - 7). A / DNA fragments obtained by Ba mHI by digestion of genomic DNA (lanes 2-7).

B/ гибридизация ДНК, показанных в панели A, с фрагментом величиной 1 кб в качестве образца /зонда/. B / DNA hybridization shown in panel A, with a 1 kb fragment as a sample / probe /.

Полосы: 1. ДНК, переваренная Hind III с получением фрагментов размерами 23, 9.59, 6.68, 4.29, 2.28, 1.94 и 0.58 кб;
2. S. lactamdurans;
3. S. acrimycini;
4. S. coelicolor 1157;
5. S. qriseus 2212;
6. S. qriseus 3570;
7. S. Lividans 1326.
Bands: 1. DNA digested with Hind III to obtain fragments of sizes 23, 9.59, 6.68, 4.29, 2.28, 1.94 and 0.58 kb;
2. S. lactamdurans;
3. S. acrimycini;
4. S. coelicolor 1157;
5. S. qriseus 2212;
6. S. qriseus 3570;
7. S. Lividans 1326.

Фиг. 3 Опыты по испытанию протеазной /A/, амилазной /B/ и липазной /C/ активности S. Lividans, трансформированных pIJ 702 /слева/ и трансформированных p VL AD3 /справа/. FIG. 3 Experiments on testing the protease / A /, amylase / B / and lipase / C / activity of S. Lividans transformed with pIJ 702 / left / and transformed with p VL AD3 / right /.

Фиг. 4 Эффект дозировки гена на экспрессию saf-гена. Продуцирование протеазы /A/ и амилазы /B/ S. Lividans, трансформированными pIJ 702 /слева/ S. Lividans, трансформированными p VLAD3 /в середине/ и S. Lividans, трансформированными p VLAD3 /справа/. FIG. 4 Effect of gene dosage on saf gene expression. The production of protease / A / and amylase / B / S. Lividans transformed with pIJ 702 / left / S. Lividans transformed with p VLAD3 / in the middle / and S. Lividans transformed with p VLAD3 / right /.

Фиг. 5 Обрезка /"тримминг"/ saf-гена. 1 кб Bgl II. Фрагмент p VLAD3 использовался в качестве исходного материалов. Продуцирование внеклеточного энзима для всех плазмидных конструкций измерялось на чашках с твердой средой, как указано в описании, означает продуцент дикого типа, два, три или четыре креста указывают различные степени суперпродуцирования. Короткие открытые стрелки показывают локализацию и направление транскрипции гена тирозиназы /mel/ в плазмиде pIJ 702. Закрытые кружки показывают промотор mel-гена; открытые /светлые/ кружки представляют активность предполагаемого по часовой стрелке промотора в pIJ 702, а открытые квадратики показывают saf-промотор. Направление транскрипции показано стрелками, ORFI соответствует рамке считывания saf, выведенной из данных по нуклеотидной последовательности (см. фиг. 6A). FIG. 5 Trimming / "trimming" / saf-gene. 1 kb Bgl II. Fragment p VLAD3 was used as starting material. Extracellular enzyme production for all plasmid constructs was measured on plates with solid medium, as described, means wild type producer, two, three or four crosses indicate different degrees of superproduction. Short open arrows indicate the localization and direction of transcription of the tyrosinase gene / mel / in plasmid pIJ 702. Closed circles indicate the mel gene promoter; open / bright / circles represent the activity of the putative clockwise promoter in pIJ 702, and open squares show the saf promoter. The direction of transcription is indicated by arrows, ORFI corresponds to the saf reading frame, derived from the nucleotide sequence data (see FIG. 6A).

Фиг. 6 Нуклеотидная последовательность 1 кб. Bgl II фрагмента p VLAD3 и фиг. 6A - выведенная аминокислотная последовательность продукта saf-гена. Подчеркнут второй кодон предполагаемой АТГ-инициации. Инвертированные комплементарные повторные последовательности показаны сходящимися стрелками. Волнистая линия показывает аминокислотную последовательность, подобную ДНК-связывающим областям известных ДНК-связывающих протеинов. Показаны подходящие сайты рестрикции. Нуклеотиды пронумерованы, начиная от сайта Bgl II /номера справа/. FIG. 6 The nucleotide sequence of 1 kb. Bgl II fragment p of VLAD3 and FIG. 6A is the deduced amino acid sequence of the saf gene product. The second codon of the putative ATG initiation is underlined. Inverted complementary repeat sequences are shown by converging arrows. The wavy line shows an amino acid sequence similar to the DNA-binding regions of known DNA-binding proteins. Suitable restriction sites are shown. Nucleotides are numbered starting from the Bgl II site / number on the right /.

Фиг. 7 Сравнение области из выведенной аминокислотной последовательности saf-генного продукта с ДНК-связывающими областями в известных ДНК-связывающих протеинов. Данные взяты у Pabo и Sauer, Ann. Rev. Biochem. 53: 293 - 321, 1984 и Horinouchi и Beppu, Genetics of Industrial Microorganisms p. 41, изд. Плива, Загреб, Югославия, 1986. FIG. 7 Comparison of the region from the deduced amino acid sequence of the saf gene product with DNA binding regions in known DNA binding proteins. Data taken from Pabo and Sauer, Ann. Rev. Biochem. 53: 293 - 321, 1984 and Horinouchi and Beppu, Genetics of Industrial Microorganisms p. 41, ed. Pliva, Zagreb, Yugoslavia, 1986.

Фиг. 8 Повторные нуклеотидные последовательности "вверх" и "вниз" от saf-гена. FIG. 8 Repeated up and down nucleotide sequences from the saf gene.

Фиг. 9 Повторные группы нуклеотидов, присутствующие в saf-гене. FIG. 9 Repeated nucleotide groups present in the saf gene.

Фиг. 10 Плазмида pIJ 702. FIG. 10 Plasmid pIJ 702.

На фиг. 11 показаны полная последовательность нуклеотидов выведенной последовательности аминокислот амилазного гена S. griseus. In FIG. 11 shows the complete nucleotide sequence of the deduced amino acid sequence of the amylase gene of S. griseus.

Полагают, что разрез Bst EII является оптимальным местом сшивания чужеродного гена. It is believed that the Bst EII incision is the optimal site for cross-linking a foreign gene.

Фиг. 12 Стратегия, используемая при клонировании а-амилазного гена штамма IMRU 3570 S. griseus с применением плазмиды pIJ 699. FIG. 12 Strategy used for cloning the a-amylase gene of S. griseus strain IMRU 3570 using plasmid pIJ 699.

Фиг. 13 Серия графиков, показывающая продуцирование а-амилазы на чашках различными плазмидами в зависимости от времени, с различным составом сред:
(Δ) ММ + крахмал /1%/ + тио
(□) ММ 1 мМР + крахмал /1%/ + тио
(■) ММ без фосфата + крахмал /1%/ + тио
(•) ММ + крахмал /1%/ + тио + IRTG
Нижняя панель с правой стороны показывает оценки продуцирования плазмиды PUL VD10 в сравнении с pULTVI, S. Lividans и p ULTV 100 в вышеописанных средах в наилучшей продуцентной среде (фиг. 6a) S. Lividans (pIJ 699) в ММ без фосфата + % крахмала + тио:/./ p ULTVI в вышеописанных средах; /-/ p ULTV 100 в вышеописанных средах; и

Figure 00000002
p ULVD 10 в ММ 1 мМР + 1% крахмала + тио.FIG. 13 A series of graphs showing the production of a-amylase on plates with different plasmids versus time, with different media composition:
(Δ) MM + starch / 1% / + thio
(□) MM 1 mMR + starch / 1% / + thio
(■) MM without phosphate + starch / 1% / + thio
(•) MM + starch / 1% / + thio + IRTG
The lower panel on the right side shows the estimates of the production of the plasmid PUL VD10 compared to pULTVI, S. Lividans and p ULTV 100 in the above environments in the best production medium (Fig. 6a) S. Lividans (pIJ 699) in MM without phosphate +% starch + tio: / . / p ULTVI in the above environments; / - / p ULTV 100 in the above environments; and
Figure 00000002
p ULVD 10 in MM 1 mMR + 1% starch + thio.

Фиг. 14. Схематически представляет конструкцию рекомбинантной клетки streptomyces, содержащей хромосомный ген, продуцирующий синтез-протеин, включающий молекулу CRF и плазмиды, содержащие ДНК: кодирующую SAF-полипептид. FIG. 14. Schematically represents the construction of a recombinant streptomyces cell containing a synthesis protein producing chromosome gene including a CRF molecule and plasmids containing DNA: an SAF polypeptide encoding a polypeptide.

Описанную здесь работу осуществляли с применением следующих материалов и методов. The work described here was carried out using the following materials and methods.

Штаммы бактерий и плазмиды. В этом исследовании использовались штаммы streptomyces и E. coli, которые приведены в табл.1. Плазмиды и фаги показаны в табл. 2. Bacterial strains and plasmids. In this study, streptomyces and E. coli strains were used, which are shown in Table 1. Plasmids and phages are shown in table. 2.

Среды и условия культивирования. Штаммы streptomyces выращивали в Р2УЕ, минимальный среде /ММ/, TSB /Дифко/ или YEME с добавлением 34% сахарозы и 5 мМ MgCl2 /Hopwood и др., Genetic Manipulation of streptomyces, Лабораторный учебник, изд. John Innes Foundation, Норвич, Великобритания, 1985/. Штаммы streptomyces выращивали в тройных перегороженных фляжках при 28oC в ротационном шейкере при его вращении со скоростью 220 об./мин.Cultivation media and conditions. Streptomyces strains were grown in P2UE, minimal medium / MM /, TSB / Difco / or YEME supplemented with 34% sucrose and 5 mM MgCl 2 / Hopwood et al., Genetic Manipulation of streptomyces, Laboratory Textbook, ed. John Innes Foundation, Norwich, UK, 1985 /. Strains of streptomyces were grown in triple blocked flasks at 28 o C in a rotary shaker during its rotation at a speed of 220 rpm.

Штаммы E. coli выращивали в бульоне Luria /LB/ (см. Миллер и др., EXPERIMENTS in Molecular genetics стр. 433, Cold Spring Harbor Lab. Нью-Йорк 1972) или агаре Luria /LA/ при 37oC.Strains of E. coli were grown in Luria broth / LB / (see Miller et al., EXPERIMENTS in Molecular genetics p. 433, Cold Spring Harbor Lab. New York 1972) or Luria agar / LA / at 37 o C.

Чашечные опыты с энзимами. Исследование streptomyces на щелочную фосфатазу проводили в среде РРММ /ММ/ без глюкозы, содержащей пониженный уровень /1 мМ/ фосфатазы с добавлением 30 мкг/мл 5-бром-4-хлор-3-индолилфосфат-р-толуидина /ХР/. Колонии, продуцировавшие щелочную фосфатазу, были синие, а неспособные ее произвести, были белые. Для E. coli использовали среду ВХР, которая содержит /на литр/: 10 г бактопектона, 12 г основания Трисма, 10 г соли, 20 г агара Дифко, с pH 7,5 и 40 мкг/мл ХР/. Cup experiments with enzymes. The alkaline phosphatase streptomyces assay was carried out in PPMM / MM / without glucose containing a reduced level of / 1 mM / phosphatase supplemented with 30 μg / ml 5-bromo-4-chloro-3-indolylphosphate-r-toluidine / XP /. The colonies producing alkaline phosphatase were blue, and those unable to produce it were white. For E. coli, BXR medium was used, which contains (per liter): 10 g bactopecton, 12 g Trisma base, 10 g salt, 20 g Difco agar, with a pH of 7.5 and 40 μg / ml XP /.

Амилазная активность колоний streptomyces испытывалась на ММ /без глюкозы/ с добавлением 1% крахмала. После 3 дней роста чашки обрабатывали парами иода. Зоны просветлений вокруг колоний возникают вследствие разложения крахмала. Липазную активность измеряли путем выращивания streptomyces в ММ, с добавлением 2% /вес./об./ оливкового масла, 0,5 /вес/об./ Твин 80 и 0,5% /вес/об./ Твин 20. После 20 дней роста в чашки выливали по 1 мл 1М CaCl2.Amylase activity of streptomyces colonies was tested on MM (glucose-free) with 1% starch. After 3 days of growth, the plates were treated with iodine vapor. Zones of enlightenment around the colonies result from the decomposition of starch. Lipase activity was measured by growing streptomyces in MM supplemented with 2% / weight / volume / olive oil, 0.5 / weight / volume / tween 80 and 0.5% / weight / volume / tween 20. After 20 days of growth, 1 ml of 1M CaCl 2 was poured into cups.

Продуцирование липазы наблюдали в виде преципитата Ca2+-жирная кислота-комплекса /Odera и др., Ferment. Technol. 64: 363 - 371, 1986/.Lipase production was observed as a precipitate of Ca 2+ -fatty acid complex / Odera et al., Ferment. Technol. 64: 363 - 371, 1986 /.

Протеазуню активность испытывали в ММ /без глюкозы с добавлением 0,5% казеина и 10 мМ CaCl2. Энзимную активность определяли как зоны осветления вокруг колоний.Proteasun activity was tested in MM / without glucose with the addition of 0.5% casein and 10 mm CaCl 2 . Enzyme activity was defined as clarification zones around colonies.

Активность на агарозу S. coelicolоr испытывали в ММ без глюкозы с заполнением чашек грамм-иодным раствором. Бета-галактизидазную наблюдали в виде синего окрашивания колоний, растущих на ММ без глюкозы с добавлением X-gal /36 мкг/мл/ и IRTG /10 мкг/мл/. Agarose activity of S. coelicolor was tested in glucose-free MM with cup filling with a gram-iodine solution. Beta-galactisidase was observed as blue staining of colonies growing on MM without glucose with the addition of X-gal / 36 μg / ml / and IRTG / 10 μg / ml /.

Выделение ДНК. Общая /вся/ ДНК из streptomyces приготавливалась как описано Hopwood и др. , Лабораторный учебник (см. выше). Плазмидную ДНК из streptomyces или E. coli выделяли по методу Кизера /Kieser и др., Plasmid 12: 19 - 36, 1984/. DNA isolation. Total / all / DNA from streptomyces was prepared as described by Hopwood et al. Laboratory Textbook (see above). Plasmid DNA from streptomyces or E. coli was isolated according to the method of Kizer / Kieser et al., Plasmid 12: 19–36, 1984 /.

Процедуры клонирования. 10 мкг хромосомной ДНК штамма АТСС 10137 S. griseus и 0,5 мкг pIJ 702 полностью переваривали Bgl II и лигировали в течение 12 часов при 14oC с использованием T4 ДНК-лигазы. Лигационную смесь использовали непосредственно для трансформирования. Субклонирование фрагментов ДНК проводили путем переваривания 1-2 мкг ДНК плазмид с адекватным рестрикционным энзимом /энзимами/, а продукты реакции разделяли гелевым электрофорезом в агарозе с низкой температурой плавления /LMPA/. Требуемые нити ДНК экстрагировали с использованием методов с СТАВ /Langridge и др., Anal. Biochem. 103: 264 - 272, 1980/.Cloning Procedures 10 μg of the chromosomal DNA of S. griseus ATCC 10137 strain and 0.5 μg pIJ 702 were completely digested with Bgl II and ligated for 12 hours at 14 ° C using T4 DNA ligase. Ligation mixture was used directly for transformation. The DNA fragments were subcloned by digesting 1-2 μg of plasmid DNA with an adequate restriction enzyme (s), and the reaction products were separated by gel electrophoresis in low melting point agarose (LMPA). The required DNA strands were extracted using methods with CTAB / Langridge et al., Anal. Biochem. 103: 264-272, 1980 /.

Методы трансформирования. Штаммы streptomyces трансформировали как описано Хопвудом и др. в Лабораторном учебнике (см. выше). После трансформирования протопласты помещали на среду R2YE и оставляли генерировать в течение 15 - 20 часов при 30oC. Затем 1 мл водного раствора тиострептона /300 мкг/ наливали в чашки, сушили 1 или 2 часа и инкубировали в течение 2 или 3 дней. Трансформанты реплицировали на среду РРММ, содержащую тиострептон /50 мкг/мл/ и ХР /30 мкг/мл/.Methods of transformation. The streptomyces strains were transformed as described by Hopwood et al. In the Laboratory Textbook (see above). After transformation, protoplasts were placed on R2YE medium and left to generate for 15-20 hours at 30 ° C. Then, 1 ml of an aqueous solution of thiostrepton / 300 μg / was poured into cups, dried for 1 or 2 hours and incubated for 2 or 3 days. Transformants were replicated onto PPMM medium containing thiostrepton / 50 μg / ml / and XP / 30 μg / ml /.

Трансформирование E. coli осуществляли согласно Cohen и др. /Proc. NAtl. Acad. Sci США. 69: 2110 - 2114, 1972/. Transformation of E. coli was carried out according to Cohen et al. / Proc. NAtl. Acad Sci USA. 69: 2110 - 2114, 1972 /.

Трансформанты подвергали селекции на чашках, содержащих ампициллин /100 мкг/мл/. В случае необходимости в LA чашки добавляли X-gal /36 мкг/мл/ и IRTG /10 мкг/мл/. Transformants were selected on plates containing ampicillin / 100 μg / ml /. If necessary, X-gal / 36 μg / ml / and IRTG / 10 μg / ml / were added to LA plates.

Исследование гибридизации. Перенос ДНК с агарозного геля на нитроцеллюлозные фильтры и гибридизацию проводили как описано Хопвудом и др. в Лабораторном Учебнике (см. выше). 7,2 кб. Bgl II фрагмент плазмиды p ULADI и 1 кб. фрагмент Bgl II из плазмиды p ULAD3 использовали в качестве зондов. Гибридизации осуществляли при 70oC в течение 24 часов. Фильтры промывали дважды по 30 мин в 2 г SSC, 0,1% SDS и затем еще два раза снова на 30 мин в 0,2 г SSC и 0,1% SDS при 70oC.Hybridization study. DNA transfer from agarose gel to nitrocellulose filters and hybridization was performed as described by Hopwood et al. In the Laboratory Textbook (see above). 7.2 kb Bgl II fragment of plasmid p ULADI and 1 kb. a Bgl II fragment from plasmid p ULAD3 was used as probes. Hybridization was carried out at 70 o C for 24 hours. The filters were washed twice for 30 minutes in 2 g of SSC, 0.1% SDS and then two more times again for 30 minutes in 0.2 g of SSC and 0.1% SDS at 70 o C.

Анализ нуклеотидной последовательности. Нуклеотидную последовательность определяли методом терминации цепи по Зангеру /Sanger и др., Prog. NAtl. Acad. Sci. США 74: 5463 - 5467, 1977/. Фрагменты ДНК субклонировали в М13мр10 и М13мр11 для получения инсерта в любой ориентации. Лигационные смеси трансфецировали в компетентные клетки штамма J М103 E. coli и белые /гемолитические/ бляшки скринировали для селекции инсертов. В обеих нитях осуществляли секвенирование с использованием Amersham International pIc/. Великобритания/ и "Секвеназы" /Биохимическая корпорация Соединенных Штатов/ - наборы для анализа. Все фрагменты секвенировали с использованием dGTP, но DITP при необходимости также использовали вместо dGTP. Реакционные смеси разделяли на 6%-ном или 8%-ном полиакриламидных секвенирующих гелях, которые затем переносили на рентгеновскую пленку авторадиографии. Analysis of the nucleotide sequence. The nucleotide sequence was determined by the method of termination of the chain according to Sanger / Sanger and others, Prog. NAtl. Acad Sci. US 74: 5463-5467, 1977. DNA fragments were subcloned into M13mp10 and M13mp11 to obtain insert in any orientation. Ligation mixtures were transfected into competent cells of E. coli strain J M103 and white / hemolytic / plaques were screened for insert insertion. Both strands were sequenced using Amersham International pIc /. United Kingdom / and Sequenases / United States Biochemical Corporation / - analysis kits. All fragments were sequenced using dGTP, but DITP, if necessary, was also used instead of dGTP. The reaction mixtures were separated on 6% or 8% polyacrylamide sequencing gels, which were then transferred onto an x-ray autoradiography film.

Клонирование промоторов. Фрагменты с активностью по инициации транскрипции отбирали с использованием плазмиды мультикопирования промотора-зонда pIJ 486 -/Ward и др. Mol. Gen. Genet. 203: 468 - 478, 1986/. Трансформанты с резистентностью к канамицину /Км/ выделяли путем реплицирования колоний на ММ, содержащей 15 мкг/мл Км. Cloning of promoters. Fragments with activity to initiate transcription were selected using the plasmid of the multicopy promoter probe pIJ 486 - / Ward et al. Mol. Gen. Genet. 203: 468 - 478, 1986 /. Transformants with resistance to kanamycin / Km / were isolated by replicating colonies on MM containing 15 μg / ml Km.

Транскрипция-трансляция ин витро. Плазмиды p ULAD 300 и p UC19 транскрибировали и транслировали с использованием набора лабораторных средств для направленной трансляции прокариотической ДНК /из Amersham Int. PIc./ L /35S/-метионин использовали в качестве радиоактивной метки. Для анализа меченных протеинов использовали 12,5% полиакриламидные гели, содержащие додецил-сульфат натрия. Transcription-translation in vitro. Plasmids p ULAD 300 and p UC19 were transcribed and translated using a set of laboratory tools for directed translation of prokaryotic DNA / from Amersham Int. PIc./ L / 35S / methionine was used as a radioactive label. For the analysis of labeled proteins, 12.5% polyacrylamide gels containing sodium dodecyl sulfate were used.

Продуцирование щелочной фосфатазы различными streptomyces. The production of alkaline phosphatase by various streptomyces.

Испытывалось в нескольких твердых средах продуцирование щелочной фосфатазы десяти разных штаммов streptomyces /список см. в табл. 1/. S. griseus IMRV3570 и S. griseus АТСС 10137 оказались лучшими продуцентами во всех испытывавшихся средах. Лучшей твердой средой для продуцирования щелочной фосфатазы была PRММ /содержащая 30 мкг/мл ХР/. В этой среде S. griseus IMRU 3570 и S. griseus АТСС 10137 демонстрируют темно-синее окрашивание после 48 часов роста S. Lividans 1326 и S. Coelicolor J1 2280 были плохими продуцентами щелочной фосфатазы: через 20 часов роста на PRMM, содержащей ХР, наблюдалось только светло-голубое окрашивание. The production of alkaline phosphatase from ten different streptomyces strains was tested in several solid media. For a list, see table. 1/. S. griseus IMRV3570 and S. griseus ATCC 10137 proved to be the best producers in all tested environments. The best solid medium for the production of alkaline phosphatase was PRMM / containing 30 μg / ml XP /. In this medium, S. griseus IMRU 3570 and S. griseus ATCC 10137 show dark blue staining after 48 hours of growth. S. Lividans 1326 and S. Coelicolor J1 2280 were poor producers of alkaline phosphatase: after 20 hours of growth on PRMM containing XP, was observed only light blue staining.

Клонирование гена, вовлеченного в продуцирование щелочной фосфатазы. Cloning of a gene involved in the production of alkaline phosphatase.

Общая ДНК от штамма АТСС 10137 S. griseus переваривалась Bgl II, лигировалась к переваренному Bgl II pIJ 702 и лигационную смесь вводили путем трансформации в протопласты S. Lividans 1326. Трансформанты реплицировали на PRMM, содержащую тиострептон /50 мкг/мл и ХР /30 мкг/мл/. Очень темно-синяя колония была обнаружена среди 2.800 меланин-негативных трансформантов S. Lividans. Эта темно-синяя колония содержала производное pIJ 702, несущее 7,2 кб. Bgl II инсерт: названный p ULAD (см фиг. 1). The total DNA from the ATCC strain 10137 S. griseus was digested with Bgl II, ligated to the digested Bgl II pIJ 702 and the ligation mixture was introduced by transformation into S. Lividans 1326 protoplasts. Transformants were replicated to PRMM containing thiostrepton / 50 μg / ml and XP / 30 μg / ml /. A very dark blue colony was found among 2,800 melanin-negative transformants of S. Lividans. This dark blue colony contained the derivative pIJ 702, carrying 7.2 kb. Bgl II insert: named p ULAD (see FIG. 1).

Плазмида p ULADI - S. Lividans была нестабильной и при трансформировании вызывала белые и синие колонии. Все синие колонии, содержавшие исходный p ULADI, и белые, содержащие дефектную форму /с делецией/ плазмиды p ULADI, далее не исследовали. Поскольку нестабильность могла быть вызвана большим размером инсерта в такой плазмиде как pIJ 702, которая известна своей некоторой нестабильностью, то 7,2 кб инсерт субклонировали в 5 кб Bgl II фрагмент плазмиды pIJ 699 /Kieser и др., Gene 65: 83 - 91, 1988/. Были получены две плазмиды - p ULAD 100 и p ULAD 101 с инсертом, ориентированным в противоположных направлениях. Обе плазмиды были стабильны и ген экспрессировался в обоих ориентациях в S. Lividans. Plasmid p ULADI - S. Lividans was unstable and caused white and blue colonies upon transformation. All blue colonies containing the original p ULADI, and white, containing the defective form / with deletion / plasmids p ULADI, were not investigated further. Since instability could be caused by the large insert size in a plasmid such as pIJ 702, which is known for some instability, 7.2 kb insert was subcloned into a 5 kb Bgl II fragment of plasmid pIJ 699 / Kieser et al., Gene 65: 83 - 91, 1988 /. Two plasmids were obtained: p ULAD 100 and p ULAD 101 with insert oriented in opposite directions. Both plasmids were stable and the gene was expressed in both orientations in S. Lividans.

Локализация SAF-гена. Localization of the SAF gene.

7,2 кб. Bgl II фрагмент частично переваривали с помощью a 3A1 и лигировали к Bgl II-переваренной pIJ 702. Лигационную смесь трансформировали в протопласты S. Lividans, и трансформанты реплицировали на PRMM, содержащую ХР. Плазмидную ДНК выделяли из нескольких синих колоний. Были изучены подробно четыре небольшие плазмиды: p VLAD2, p VLAD3, p VLAD 16 и p VLAD 18, несущие детерминант продуцирования щелочной фосфатазы; эти плазмиды были стабильны, будучи ретрансформированными в прототпласты S. Lividans и несли инсерты размером 2.4, 1, 2.1 и 1.9 кб /фиг. 1/ соответственно. Плазмида p VLAD3 имела самый маленький инсерт размером 1 кб., который мог быть вырезан обратно с помощью Bgl II. Будучи введенным в S. Lividans, pVLAD3 повышал продуцирование щелочной фосфатазы, как pVLAD1. pVLAD3 депонирован с депозитарным номером 1-859 19.05.89 в Национальной коллекции Культур Микроорганизмов, 28-я ул. Доктора Ру, 175724 Paris, Cedex 15, France, согласно Будапештскому Договору и Правилу 28 EPC. 7.2 kb The Bgl II fragment was partially digested with a 3A1 and ligated to Bgl II-digested pIJ 702. The ligation mixture was transformed into S. Lividans protoplasts, and the transformants were replicated to PRMM containing XP. Plasmid DNA was isolated from several blue colonies. Four small plasmids were studied in detail: p VLAD2, p VLAD3, p VLAD 16 and p VLAD 18 carrying the determinant of alkaline phosphatase production; these plasmids were stable, being retransformed into S. Lividans prototlasts and carried inserts of 2.4, 1, 2.1, and 1.9 kb / Fig. 1 / respectively. Plasmid p VLAD3 had the smallest 1 kb insert, which could be cut back using Bgl II. When introduced into S. Lividans, pVLAD3 increased alkaline phosphatase production as pVLAD1. pVLAD3 was deposited with depositary number 1-859 05/19/89 in the National Collection of Cultures of Microorganisms, 28th St. Doctors Roux, 175724 Paris, Cedex 15, France, according to the Budapest Treaty and Rule 28 EPC.

Гибридизация эромосомной ДНК нескольких streptomyces. Hybridization of erosomal DNA of several streptomyces.

Общую ДНК из штамма 10137 S. Griseus; переваренные BamH1 или Bgl II, гибридизировали к 7,2 кб bGl II фрагменту pVLAD1, меченному "ник-трансляцией с /32 р/d CTP. Гомологичный этому зонду 7,2 кб Bgl II фрагмент присутствовал в ДНК штамма АТСС 10137 S. Griseus, переваренный Bgl II, как ожидалось. Там имелся /в этом фрагменте/ внутренний сайт BamEH1, который приводил к двум четким полосам гибридизации /размером 7,9 кб и 9,4 кб, когда общую ДНК переваривали BamH1. Total DNA from strain 10137 S. Griseus; digested BamH1 or Bgl II, hybridized to a 7.2 kb bGl II fragment of pVLAD1 labeled with nick translation with / 32 p / d CTP. Homologous to this probe, a 7.2 kb Bgl II fragment was present in the DNA of ATCC 10137 strain S. Griseus, digested Bgl II, as expected, there was / in this fragment / an internal BamEH1 site that led to two distinct hybridization bands / of 7.9 kb and 9.4 kb when the total DNA was digested with BamH1.

Для выяснения, тот ли самый ген присутствовал в других streptomyces, общую ДНК от S. acrimycini, s. coelicolor 1157, s. griseus 2212, s. griseus 3570, s. Lividans 1326 и s. lactamdurans NRRL 3802 переваривали BamH1 и гибридизировали с 1 кб Bagl II фрагментом зонда. Гибридизацию с 9,5 кб с обычной полосой наблюдали в первых четырех выше, тогда как у ДНК S. Lividans и S. lactamdurans наблюдали 4 и 5 слабых полос гибридизации соответственно /фиг. 2/. В дополнение, также наблюдали гибридизацию с ДНК S. albus G, S. coelicolor J1 2280, S. clavuligerus NRRL 3585 и S. fradiae АТСС 10475. Дальнейших попыток характеризовать полосы гибридизации не делалось. To determine whether the same gene was present in other streptomyces, total DNA from S. acrimycini, s. coelicolor 1157, s. griseus 2212, s. griseus 3570, s. Lividans 1326 and s. lactamdurans NRRL 3802 was digested with BamH1 and hybridized with a 1 kb Bagl II probe fragment. Hybridization with 9.5 kb with the usual band was observed in the first four above, while 4 and 5 weak hybridization bands were observed in S. Lividans and S. lactamdurans DNA, respectively / Fig. 2 /. In addition, hybridization with DNA of S. albus G, S. coelicolor J1 2280, S. clavuligerus NRRL 3585 and S. fradiae ATCC 10475 was also observed. No further attempts to characterize the hybridization bands were made.

Некомплементарность рпо-мутантов E. col. Incomplete RPO mutants of E. col.

Была сделана попытка установить комплементарность E. coli phoA-мутантов E15 и A 1046, когда мы клонировали структурный ген щелочной фосфатазы от штамма АТСС 10137 S. griseus 7,2 кб Bgl II фрагмент от pVLAD1 и 1 кб Bgl II фрагмент от p VLAD3 субклонировали раздельно в обеих ориентациях в Bam H1-переваренной pVC 19. Все эти плазмидные конструкции проверялись в клетках E. coli M 103 и затем использовались для трансформирования E. coli E15 /Sartly и др., J. Bacterial, 145: 288 - 292, 1981/ и E. coli A 1046, в В=ХР не было обнаружено никаких синих колоний, позволяющих предположить, что полный структурный ген щелочной фосфатазы не присутствует в 7,2 кб фрагменте S. griseus, или что этот ген не экспрессируется в E. coli. Структурный ген щелочной фосфатазы pho или Bacillus Lichenifotmisi Hullet J. Bacteriol, 158: 978 - 982, 1984/ не гибридизировался с клонированным 1 кб фрагментом /данные не приведены/. В дополнение, phoB /регуляторный/ E. coli мутант H2 /Kreuzer и др. , Genetics 81: 459 - 468, 1975/ не был комплементирован ни с 1 кб Bgl II фрагментом pVLAD3, ни 7,2 Bgl II фрагментом pVLAD1. An attempt was made to establish the complementarity of E. coli phoA mutants E15 and A 1046 when we cloned the alkaline phosphatase structural gene from strain ATCC 10137 S. griseus 7.2 kb Bgl II fragment from pVLAD1 and 1 kb Bgl II fragment from p VLAD3 separately subcloned in both orientations in Bam H1-digested pVC 19. All these plasmid constructs were tested in E. coli M 103 cells and then used to transform E. coli E15 / Sartly et al., J. Bacterial, 145: 288 - 292, 1981 / and E. coli A 1046, no blue colonies were detected in B = XP, suggesting that the complete structural gene for alkaline sphatase is not present in the 7.2 kb fragment of S. griseus, or that this gene is not expressed in E. coli. The structural gene for alkaline phosphatase pho or Bacillus Lichenifotmisi Hullet J. Bacteriol, 158: 978 - 982, 1984 / did not hybridize with the cloned 1 kb fragment / data not shown /. In addition, the phoB / regulatory / E. coli mutant H2 / Kreuzer et al., Genetics 81: 459 - 468, 1975 / was not complemented with either 1 kb Bgl II fragment pVLAD3 or 7.2 Bgl II fragment pVLAD1.

Суперпродуцирование других внеклеточных энзимов. Superproduction of other extracellular enzymes.

Когда pVLAD3 использовался для ретрансформации протопластов S. Lividans, то наблюдалась ясная отложенная /т.е. с задержкой/ пигментация и споруляция. Эти плейотропные эффекты стимулировали нас к изучению роли этого гена в секреции белка или в контрогенной экспрессии. Как показано на фиг. 3, некоторые внеклеточные энзимы, включающие амилазу, протеазу и липазу, суперпродуцировались S. Lividans, трансформированным с помощью pVLAD3. Продуцирование бета-галактозидазы также увеличивалось, начавшись примерно на 24 - 30 часов ранее, чем у нетрансформированного S. coelicolor. Благодаря плейотропным эффектам клонированного гена на внеклеточные энзимы, продуцирование пигмента и на дифференцирование, этот ген был назван saf/ т.е. фактор активизации вторичного метаболизма/. When pVLAD3 was used for the retransformation of S. Lividans protoplasts, a clear delayed / i.e. delayed / pigmentation and sporulation. These pleiotropic effects have stimulated us to study the role of this gene in protein secretion or in counter-gene expression. As shown in FIG. 3, some extracellular enzymes, including amylase, protease and lipase, were superproduced by S. Lividans transformed with pVLAD3. Beta-galactosidase production also increased, starting about 24 to 30 hours earlier than non-transformed S. coelicolor. Due to the pleiotropic effects of the cloned gene on extracellular enzymes, pigment production and differentiation, this gene was named saf / i.e. activation factor of secondary metabolism.

Эффект дозы гена. Gene dose effect.

Количество копий pIJ 702 оценивают порядка 100 - 200 на хромосому. Хотя точное количество копий pVLAD3 не было определено: интенсивность обеих полос pIJ 702 и pVLAD3 не предполагалось наличие сходного количества копий. The number of copies of pIJ 702 is estimated to be about 100-200 per chromosome. Although the exact number of copies of pVLAD3 was not determined: the intensity of both bands pIJ 702 and pVLAD3 was not assumed to have a similar number of copies.

С целью изучения эффекта дозировки гена мы субклонировали 1 кб Bgl II фрагмент pVLAD3 в сайт BamH1 плазмиды pIJ 61 с малым количеством копий /от 3 до 4 копий на клетку/ /см. Хопвуд и др., Лабораторный Учебник/. Эта новая плазмида была названа pVLAD30. На фиг. 4 показано, что продуцирование внеклеточных энзимов S. Lividans трансформированными pVLAD30 отчетливо понижается по сравнению с S. Lividans несущими pVLAD3. В дополнение, S. Lividans, несущие pVLAD30, продемонстрировали сходное пигментное продуцирование и модель споруляции как интрансформированные S. Lividans. In order to study the effect of gene dosage, we subcloned a 1 kb Bgl II fragment of pVLAD3 into the BamH1 site of plasmid pIJ 61 with a small number of copies / from 3 to 4 copies per cell / / cm. Hopwood et al. Laboratory Textbook. This new plasmid was named pVLAD30. In FIG. 4 shows that the production of extracellular S. Lividans enzymes by transformed pVLAD30 is clearly reduced compared to S. Lividans carrying pVLAD3. In addition, S. Lividans carrying pVLAD30 demonstrated similar pigment production and sporulation patterns as transformed S. Lividans.

Экспрессия в E. coli и тримминг гена. Expression in E. coli and gene trimming.

Хотя pho мутанты E. coli не комплементировались saf-геном, мы наблюдали, что 1 кб Bal II инсерт pVLAD3, будучи субклонирован в одном направлении в pV C19 /плазмида, названная pVLAD300/, экспрессировал в E. coli, вызывая ненормальную морфологию при росте на твердой среде, но не экспрессировал при инсерции его в обратном направлении /плазмида pVLAD302/. Поазмида pVLAD300 содержит ORF /см. ниже/ вниз от 1acZ промотора. Эти результаты предполагают, что saf-ген экспрессирует в E. coli от 1acZ промотора, присутствующего в pV C19. Although the pho mutants of E. coli did not complement the saf gene, we observed that 1 kb Bal II insert pVLAD3, being subcloned in one direction in pV C19 /, a plasmid called pVLAD300 / expressed in E. coli, causing abnormal morphology when grown on solid medium, but did not express upon insertion in the opposite direction / plasmid pVLAD302 /. Pazmid pVLAD300 contains ORF / cm. lower / lower from the 1acZ promoter. These results suggest that the saf gene expresses in E. coli from the 1acZ promoter present in p19C19.

Исследования транскрипции-трансляции в E. coli /с плазмидой pVLAD300/ проводились также ин витро, и продукты реакции загружали в 12,5%-ный полиакриламидный гель. Полоса мол. весом в 15000 присутствовала на дорожке, соответствующей pVLAD300, и отсутствовала в контрольной дорожке pV C19. Studies of transcription-translation in E. coli / with plasmid pVLAD300 / were also carried out in vitro, and the reaction products were loaded into a 12.5% polyacrylamide gel. Strip mol. weighing 15,000 was present on the track corresponding to pVLAD300, and was absent in the control track pV C19.

Для точной локации saf-гена было решено продолжать расщепление 1 кб фрагмента плазмиды pVLAD300. В этих попытках использовалось существование уникальных сайтов разреза для энзимов рестрикции SstI/nt216/Hp h/ht 648/ и Sal GI /nt 936/ внутри 1 кб фрагмента. Различные суб-фрагменты из 1 кб инсерта pVLAD300 клонировали на первой стадии в pIJ 2921, производное V C18, содержащее модифицированный полилинкер, фланкировали Bgl II сайтами /фиг. 10/ и затем высвобождали с помощью Bgl II липкие концы и клонировали в Bgl II-переваренной pIJ 702. Продуцирование щелочной фосфатазы, амилазы и протеазы изучали у stertomyces Lividans со всеми плазмидными конструкциями. Результаты этих исследований показаны схематично на фиг. 5, и из интерпретации этих результатов можно вывести следующие заключения:
1. 1 кб фрагмент содержит полный saf-ген, включающий его собственный промотор, поскольку он был экспрессирован на сходном уровне в обеих ориентациях плазмиды pIJ 702 /плазмиды pVLAD3 и pVLAD4/.
For the exact location of the saf gene, it was decided to continue the cleavage of 1 kb fragment of the plasmid pVLAD300. In these attempts, the existence of unique cut sites for the restriction enzymes SstI / nt216 / Hp h / ht 648 / and Sal GI / nt 936 / within 1 kb fragment was used. Various sub-fragments from a 1 kb insert of pVLAD300 were cloned in the first step into pIJ 2921, the V C18 derivative containing the modified polylinker was flanked by Bgl II sites / Fig. 10 / and then the sticky ends were released using Bgl II and cloned into Bgl II-digested pIJ 702. The production of alkaline phosphatase, amylase and protease was studied with stertomyces Lividans with all plasmid constructs. The results of these studies are shown schematically in FIG. 5, and from the interpretation of these results, the following conclusions can be drawn:
1. 1 kb fragment contains the full saf gene, including its own promoter, since it was expressed at a similar level in both orientations of plasmids pIJ 702 / plasmids pVLAD3 and pVLAD4 /.

2. Этот saf-ген, вероятно, расположен в 648-нуклеотидном Bgl II-Крп1 фрагменте /плазмиды pVLAD5 и pVLAD6/. 2. This saf gene is probably located in the 648-nucleotide Bgl II-Krp1 fragment / plasmids pVLAD5 and pVLAD6 /.

3. Фрагмент Sst1-Крn1 /432 нуклеотида/, вероятно, содержит генетический детерминант для суперпродуцирования внеклеточного энзима, но, кажется, теряет свою область промотора, поскольку он экспрессировался только в одной ориентации /плазмида pVLAD14 и pVLAD10/, но не в противоположной /плазмиды pVLAD9 и pVLAD13/. 3. The Sst1-Kpn1 fragment / 432 nucleotide / probably contains a genetic determinant for superproduction of the extracellular enzyme, but seems to lose its promoter region because it was expressed in only one orientation / plasmid pVLAD14 and pVLAD10 /, but not in the opposite / plasmid pVLAD9 and pVLAD13 /.

4. 215-нуклеотидный фрагмент Bgl II-SstI содержит область промотора saf-гена. 4. The 215-nucleotide fragment of Bgl II-SstI contains the saf gene promoter region.

5. Все эффекты на внеклеточные энзимы и на дифференциацию сохранялись и терялись вместе, указывая этим, что за эти действия на все энзимы ответственен единственный генетический продукт. 5. All effects on extracellular enzymes and on differentiation were preserved and lost together, indicating that the only genetic product is responsible for these actions on all enzymes.

6. Неожиданным оказалось отсутствие экспрессии фрагмента SstI-Kpn1 /saf-ген без промотора/, происходившего от промотора тирозиназы ме1-гена, присутствующего в pIJ 702, который тем не менее экспрессировался в противоположном направлении/ по часовой стрелке/. Это открытие подразумевает, что имеется фрагмент с промоторной активностью, расположенный перед ме1-геном, у Bgl II клонирующего сайта /Gi и Hopwood, GENE, 25: 119 - 132, 1983/. Возможность функционального ORF в обратном направлении /из KpnI-SstI/ была отброшена по нескольким причинам;
A. Такой ORF не был обнаружен при анализе нуклеотидной последовательности.
6. Unexpected was the lack of expression of the SstI-Kpn1 fragment (saf gene without promoter), derived from the tyrosinase promoter of the me1 gene present in pIJ 702, which was nevertheless expressed in the opposite direction (clockwise). This discovery implies that there is a fragment with promoter activity located in front of the me1 gene at the Bgl II cloning site / Gi and Hopwood, GENE, 25: 119 - 132, 1983 /. The possibility of functional ORF in the opposite direction / from KpnI-SstI / was dropped for several reasons;
A. Such ORF was not detected by nucleotide sequence analysis.

B. Если бы такой ORF существовал, то ясно, что он нес бы свой собственный промотор, поскольку фрагмент Bgl II-Kpn1 экспрессировался в обоих направлениях /плазмиды pVLAD5 и pVLAD6/. Кроме того, выглядит бессмысленным, чтобы Kpn1-фрагмент, который бы нес промотор в зоне Kpn1, мог экспрессироваться только в одном направлении. B. If such ORF existed, it is clear that it would carry its own promoter, since the Bgl II-Kpn1 fragment was expressed in both directions / plasmids pVLAD5 and pVLAD6 /. In addition, it seems meaningless that the Kpn1 fragment that carries the promoter in the Kpn1 region can be expressed in only one direction.

C. Экспрессия в E. coli всегда происходит так, что промотор 1acZ - перед предполагаемым ORF и никогда - в обратном направлении. C. Expression in E. coli always occurs so that the 1acZ promoter is in front of the putative ORF and never in the opposite direction.

Промоторная активность ORF1 фрагмента верхнего участка ДНК. The promoter activity of the ORF1 fragment of the upper DNA.

Чтобы установить существование промотора в Bgl II-SstI фрагменте, из предыдущих экспериментов можно сделать вывод, что этот фрагмент несет ген, который кодирует аминогликозидфосфотрансферазу /neo/ без его промотора. Экспрессия этого гена делает S. Lividans резистентным к канамидину и неомицину. Когда этот фрагмент был субклонирован в pIJ 486 /с SstI концом: ближайшим к neo-гену/, то была создана плазмида pIJ 484 : 216. Наблюдали, что S. Lividans, трансформированная pIJ 486 : 216, растет в ММ с содержанием канамицина более 100 мкг/мл, тогда как S. Lividans, трансформированный pIJ 486, не рос на ММ с добавлением канамицина в количестве 5 мг/мл. Эти результаты показывают, что такой фрагмент имел промоторную активность и поддерживает предполагаемый ORF. To establish the existence of a promoter in the Bgl II-SstI fragment, from previous experiments it can be concluded that this fragment carries a gene that encodes an aminoglycoside phosphotransferase / neo / without its promoter. Expression of this gene makes S. Lividans resistant to kanamidine and neomycin. When this fragment was subcloned into the pIJ 486 / with the SstI end: closest to the neo gene /, the plasmid pIJ 484: 216 was created. It was observed that S. Lividans transformed with pIJ 486: 216 grows in MM with kanamycin more than 100 μg / ml, whereas S. Lividans transformed with pIJ 486 did not grow on MM supplemented with kanamycin in an amount of 5 mg / ml. These results indicate that such a fragment had promoter activity and supports putative ORF.

Другие рассуждения, которые выведены из нуклеотидной последовательности вероятного ORF, включают:
1. Ген saf окружен двумя областями с инвертированными и комплементанными повторными последовательностями, которые могут образовывать в мРНК очень стабильные связи G = - 38,4 Ккал в присутствии гена saf /нуклеотид nt 637-697/ /фиг. 8/.
Other considerations that are deduced from the nucleotide sequence of probable ORF include:
1. The saf gene is surrounded by two regions with inverted and complementary repeat sequences that can form very stable G = -38.4 Kcal bonds in the mRNA in the presence of the saf gene / nt 637-697 / / fig. eight/.

2. Секвенированный фрагмент содержит высокий G + C процент, что естественно у генов streptomyces. 2. The sequenced fragment contains a high G + C percentage, which is natural for streptomyces genes.

3. Перед геном saf, между ATG / nt 219/ и повторными структурами вверху имеется очень интересная нуклеотидная область: в ней есть три пары повторных нуклеотид: каждый с 7 нт /см. фиг. 9/. Весьма похоже, что эта область, особенно промоторная зона, играет очень важную роль в регулировании экспрессии гена saf. 3. In front of the saf gene, between ATG / nt 219 / and the repeat structures, there is a very interesting nucleotide region at the top: there are three pairs of repeat nucleotides in it: each with 7 nt / cm. FIG. nine/. It is very likely that this region, especially the promoter region, plays a very important role in the regulation of saf gene expression.

4. Следует упомянуть о том, что SAF-протеин содержит 18 суммарных положительных зарядов. Исходя из теоретических положений, это предполагает существование значительно большей аффинности к ДНК. Даже в выведенной аминокислотной последовательности можно было наблюдать очень похожую область к областям ДНК-связывающим протеинов /Pobo и Sauer, 1984/ /фиг. 7/. 4. It should be mentioned that the SAF protein contains 18 total positive charges. Based on theoretical principles, this suggests the existence of a significantly greater affinity for DNA. Even in the deduced amino acid sequence, it was possible to observe a very similar region to the regions of DNA-binding proteins (Pobo and Sauer, 1984) (FIG. 7 /.

Нуклеотидная последовательность saf-гена. The nucleotide sequence of the saf gene.

Нуклеотидная последовательность всего 1 кб Bgl II инсерта pVLAD2 была определена с использованием плазмиды pVLAD300 в качестве исходного материала. Поскольку М13мР10 и М13мр11 не имеют Kpn1 сайта, фрагменты с Kpn1-концами сначала субклонировались в pV C19 и затем высвобождались в виде EcoR1-Hind 111 фрагментов и вводились в мр10 и мр11, переваренных EcoR1 и Hind 111. Полная нуклеотидная последовательность активной области показывает ORF1 из 229 нуклеотидов, которые кодируют предполагаемый SAF-полипептид /фиг. 6/. Имеется только одна возможная открытая рамка считывания, содержащая Bgl II-Kpn1 фрагмент, начиная от ATG-кодона инициации у нт 183 и заканчиваясь TGA стопкодоном у нт 524 /ORF1 на фиг. 5 и 6, 6A/. Поскольку SstI-Kpn1 инсерт, содержащийся в плазмиде pVLAD14, показал более низкую степень активности, чем плазмиды, также содержавшие верхнюю область SstI сайта /pVLAD3, pVLAD4, pVLAD5 и pVLAD6/, очень вероятно, что ATG /нт 219/ также в рамке с предположительной рамкой считывания saf может действовать как кодон инициации в pVLAD10 и pVLAD14. Никакие другие альтернативные триплеты инициации невозможны, поскольку TGA кодон терминации существует выше первого ATG. Длинная инвертированная повторная область, которая может образовывать очень стабильный стебель /ствол/ и петлевую структуру /G = 53,6 Ккал/ присутствует выше от saf-гена, от нт 90 до нт 135. Другая, с дефисом, инвертированная повторная последовательность наблюдалась вниз по ходу от терминантного триплета ORF1, простираясь от нт 637 до 897 /G = -38,4 Ккал/. The nucleotide sequence of only 1 kb of Bgl II insert pVLAD2 was determined using plasmid pVLAD300 as starting material. Since M13mP10 and M13mp11 do not have a Kpn1 site, fragments with Kpn1 ends were first subcloned into pV C19 and then released as EcoR1-Hind 111 fragments and introduced into mp10 and mp11 digested by EcoR1 and Hind 111. The complete nucleotide sequence of the active region shows ORF1 from 229 nucleotides that encode the putative SAF polypeptide / FIG. 6 /. There is only one possible open reading frame containing a Bgl II-Kpn1 fragment, starting from the ATG initiation codon at nt 183 and ending with the TGA stop codon at nt 524 / ORF1 in FIG. 5 and 6, 6A /. Since the SstI-Kpn1 insert contained in plasmid pVLAD14 showed a lower degree of activity than plasmids also containing the upper region of the SstI site / pVLAD3, pVLAD4, pVLAD5 and pVLAD6 /, it is very likely that ATG / nt 219 / is also in the frame with the hypothesized The saf frame can act as the initiation codon in pVLAD10 and pVLAD14. No other alternative initiation triplets are possible, since a TGA termination codon exists above the first ATG. A long inverted repeat region, which can form a very stable stem / trunk / and loop structure / G = 53.6 Kcal / is present above the saf gene, from nt 90 to nt 135. Another, with a hyphen, inverted repeat sequence was observed down downstream of the termination triplet ORF1, extending from nt 637 to 897 / G = -38.4 Kcal /.

Ген saf имеет высокое G + C содержание /78,3%/ и маркированные гены /Hopwood и др., Regulation of Gene Expression 25 Jearson, издательство Кембриджского Университета, стр. 251 - 276, 1986/. The saf gene has a high G + C content (78.3%) and labeled genes / Hopwood et al., Regulation of Gene Expression 25 Jearson, Cambridge University Press, pp. 251 - 276, 1986 /.

Промоторная активность фрагмента ДНК вверх от ORF1. The promoter activity of the DNA fragment up from ORF1.

Поскольку плазмида, не имеющая фрагмента Bgl II-SstI /от нт 1 до нт 216/, экспрессировалась только в одной ориентации /плазмиды pVLAD9 и pVLAD13/, кажется вероятным, что ORF1 промотор был расположен в этом фрагменте. Присутствие последовательности инициации транскрипции в этой области было подкреплено путем субклонирования этого фрагмента в промотор-зондовую плазмиду pIJ 486 /SstI и др., Mol. Gen. Genet 203: 468 - 478, 1986/, которая несла беспромоторный ген аминокликозид-фосфотрансферазы /neo/. Экспрессия этого гена придает S. lividans устойчивость к канамицину и неомицину. Bgl II-SstI фрагмент субклонировали в pIJ 486 /SstI конец проксимально к neo-гену/ с получением плазмиды, названной pIJ 486 : 216. S. Lividans, трансформированный pIJ 486 : 216 мог расти на ММ, содержащей более 100 мкг/мл канамицина, тогда как S. Lividans, несущий pIJ 486, не растет на ММ с содержанием 5 мкг/мл канамицина. Этот результат показывает, что фрагмент Bgl II-SstI обладает промоторной активностью. Однако нуклеотидной гомологией с другими промоторами streptomyces не было выявлено типичного "консенсуса" областей - 10 или - 35. /Hopwood и др., Regulation of Gene Expression 25 Jearson, Издательство Кембриджского Университета, стр. 251 - 276, 1986/. Since the plasmid lacking the Bgl II-SstI fragment (nt 1 to nt 216) was expressed in only one orientation / plasmids pVLAD9 and pVLAD13 /, it seems likely that the ORF1 promoter was located in this fragment. The presence of a transcription initiation sequence in this region was reinforced by subcloning this fragment into the promoter probe plasmid pIJ 486 / SstI et al., Mol. Gen. Genet 203: 468 - 478, 1986 /, which carried the non-promoter aminoclycoside phosphotransferase / neo gene. Expression of this gene gives S. lividans resistance to kanamycin and neomycin. The Bgl II-SstI fragment was subcloned into the pIJ 486 / SstI end proximal to the neo gene / to obtain a plasmid named pIJ 486: 216. S. Lividans transformed with pIJ 486: 216 could grow on MM containing more than 100 μg / ml kanamycin, whereas S. Lividans, bearing pIJ 486, does not grow on MM with a content of 5 μg / ml kanamycin. This result shows that the Bgl II-SstI fragment has promoter activity. However, the nucleotide homology with other streptomyces promoters did not reveal a typical "consensus" of regions of 10 or 35. / Hopwood et al., Regulation of Gene Expression 25 Jearson, Cambridge University Press, pp. 251 - 276, 1986 /.

Клонирование гена амилазы. Cloning of the amylase gene.

Теперь была объяснена дефинитивная последовательность амилазного гена /аму/ S. Griseus 1MPV 3570. Полная последовательность нуклеотидов и выведенная последовательность аминокислот амилазного гена S. griseus показана на фиг. 11. Протеин с лидерным пептидом имеет 566 аминокислот /от нт 318 до нт 2155, оба включительно/, что соответствует РМ 59, 713Д. Плазмида pVLTV1, содержащая весь а-амилазный ген, была сконструирована путем переваривания ДНК S. griseus 1MPV 3570 с выделением фракций размером от 3 до 9 кб и лигированием к Bgl II-переваренной pIJ 699. После скрининга на а-амилазную активность pVLTV1 плазмиду подвергали селекции на содержание всего а-амилазного гена. Эта конструкция плазмиды pVLTV дана на фиг. 12. Другим путем получения плазмиды с целым геном а-амилаз является конструктирование ее из двух фрагментов по меньшей мере. Среди плазмид, полученных клонированием всей библиотеки ДНК S. griseus, имеются также плазмиды, которые содержат частичный ген, начиная с 5'-конца и такие, у которых частичный ген начинается с 3'-конца. Из названного первым можно получить 1,3 кб фрагмент BamH1-SacI, который включает 5'-конец гена, и из последнего можно выделить 1,2 кб SacI-SalI фрагмент, включающий 3'-конец этого гена. Оба фрагмента затем могут быть соединены с pIJ 2921, обработанной SalI-BamH1, с получением плазмиды с интактным нативным геном а-амилазы /pVLTV200/. The definitive sequence of the amylase gene / amu / S. Griseus 1MPV 3570 has now been explained. The complete nucleotide sequence and the deduced amino acid sequence of the S. griseus amylase gene are shown in FIG. 11. The protein with the leader peptide has 566 amino acids / from NT 318 to NT 2155, both inclusive /, which corresponds to PM 59, 713D. The entire a-amylase gene plasmid pVLTV1 was constructed by digesting S. griseus 1MPV 3570 DNA with 3–9 kb fractions and ligating to Bgl II-digested pIJ 699. After screening for the a-amylase activity of pVLTV1, the plasmid was selected on the content of the whole a-amylase gene. This construction of plasmid pVLTV is given in FIG. 12. Another way to obtain a plasmid with the whole gene of a-amylases is to construct it from two fragments of at least. Among the plasmids obtained by cloning the entire S. griseus DNA library, there are also plasmids that contain a partial gene starting at the 5'-end and those in which the partial gene starts at the 3'-end. From the first named, you can get a 1.3 kb fragment of BamH1-SacI, which includes the 5'-end of the gene, and from the last you can select 1.2 kb SacI-SalI fragment, including the 3'-end of this gene. Both fragments can then be coupled to pIJ 2921 treated with SalI-BamH1 to produce a plasmid with the intact native a-amylase gene / pVLTV200 /.

Повышенная эффективность saf-промотора. Increased saf promoter efficiency.

С целью испытать экспрессию гена аму под контролем разных промоторов изучали продуцирование амилазы штаммов 1166 S. Lividans. Этот аму-ген помещали под контроль разных промоторов и продуцирование амилазы сравнивали с ее продуцированием с использованием нативного промотора /Раму/. Испытанные промоторы были от гена saf /Psaf/, от гена резистентности к канамицину /Pneo/, от генов синтетазы PABA /Ppab/ и от гена бета-галактозидазы E. coli /PIae/. Плазмида pVLTV220, содержащая ген амилазы без промотора, была получена лигированием фрагмента EcoR1-Bgl II, выделенного из pVLTV200, к плазмиде p C18, переваренной EcoR1-BamH1, EcoR1-Hind 111, фрагмент из pVLTV220 был лигирован непосредственно к промоторам saf, pab или Км /резистентности к канамицину/ генов с получением pVLTV10, pVLTV A1 и pVLTV80 плазмид соответственно, pVLTV150, содержащие промотор 1ac, были получены непосредственно путем Hind 111 переваривания pVLTV220 и лигирования к 5 кб Hind 111 фрагменту pIJ 699. In order to test amu gene expression under the control of various promoters, amylase production of 1166 S. Lividans strains was studied. This amugene was placed under the control of various promoters and amylase production was compared with its production using the native promoter / Ramu /. The tested promoters were from the saf / Psaf / gene, from the kanamycin resistance gene / Pneo /, from the PABA / Ppab / synthetase genes, and from the E. coli beta-galactosidase gene / PIae /. Plasmid pVLTV220 containing the amylase gene without promoter was obtained by ligation of the EcoR1-Bgl II fragment isolated from pVLTV200 to plasmid p C18 digested by EcoR1-BamH1, EcoR1-Hind 111, the fragment from pVLTV220 was ligated directly to saf, pab promoters, or (kanamycin resistance) genes to produce pVLTV10, pVLTV A1 and pVLTV80 plasmids, respectively, pVLTV150 containing the 1ac promoter were obtained directly by Hind 111 digesting pVLTV220 and ligating to a 5 kb Hind 111 fragment of pIJ 699.

Исследование продуцирования полученных плазмид проводилось на чашках с ММ + крахмал /1%/, + тиострептон, ММ /1 мМ Р/ + крахмал /1%/ + тиострептон, ММ без фосфата + крахмал + тиострептон и ММ + крахмал /1%/ + тиострептон + 1PTG. В качестве контроля использовали плазмиды pIJ 699, pVLTV100 /фиг. 6a/ и pVLTV1. Относительное измерение продуцирования амилазы осуществляли оценкой площади кольца вокруг каждой колонии при окрашивании ростовой среды йодом /12/.The study of the production of the obtained plasmids was carried out on plates with MM + starch / 1% /, + thiostrepton, MM / 1 mM P / + starch / 1% / + thiostrepton, MM without phosphate + starch + thiostrepton and MM + starch / 1% / + thiostrepton + 1PTG. Plasmids pIJ 699, pVLTV100 / FIG. 6a / and pVLTV1. A relative measurement of amylase production was carried out by assessing the area of the ring around each colony when staining the growth medium with iodine / 1 2 /.

Графики продуцирования различными конструкциями представлены на фиг. 13. За исключением контроля, наиболее высокое продуцирование было достигнуто в среде ММ /1 мМ Р/ + крахмал + тиострептон. Ясно видно, пик продуцирования был получен pVLTV10 /которая имеет промотор Saf-гена/ - 1482 кв. мм по сравнению с 1335 кв. мм другого наивысшего продуцента pVLTV150, который несет Plac-промотор, при инкубировании в течение 114 часов. Production graphs of various designs are shown in FIG. 13. With the exception of control, the highest production was achieved in MM / 1 mM P / + starch + thiostrepton. It is clearly seen that the production peak was obtained by pVLTV10 / which has the Saf gene promoter / - 1482 sq. mm compared to 1335 sq. mm of the other highest producer of pVLTV150, which carries the Plac promoter, when incubated for 114 hours.

На фиг. 13 /нижняя панель, справа/ оценки продуцирования pVLVD10 представлены в сравнении с контролем в наилучших известных условиях для каждого типа конструкции. Увеличение продуцирования pVLVD10 по сравнению с нативным pVLTV1 является довольно значительным: 1482 кв. мм по сравнению 1105 кв. мм. In FIG. 13 / bottom panel, right / pVLVD10 production ratings are presented in comparison with the control under the best known conditions for each type of construction. The increase in pVLVD10 production compared to native pVLTV1 is quite significant: 1482 sq. mm compared to 1105 sq. mm

Таким образом, промотор saf-гена может быть использован в качестве заменителя других нативных промоторов для улучшения экспрессии различных эндогенных полипептидов и протеинов streptomyces. Подобным образом, если инсертируют чужеродную ДНК, ожидается, что промотор saf-гена обеспечивает подобные улучшенные результаты с амилазой, как было продемонстрировано. Thus, the saf gene promoter can be used as a substitute for other native promoters to improve the expression of various endogenous polypeptides and streptomyces proteins. Similarly, if foreign DNA is inserted, the saf gene promoter is expected to provide similar improved results with amylase, as has been demonstrated.

Экспрессия чужеродного полипептида или протеина
Для экспрессии чужеродного полипептида или протеина, чужеродной ДНК предпочтительно инсертируют в подходящий сайт распознавания эндогенный ген, предпочтительно ген, кодирующий внеклеточный энзим, так, чтобы обеспечить секрецию чужеродного полипептида или протеина. Когда этим геном является ген амилазы, то подходящим сайтом распознавания является сайт BstE11 /фиг. 11/. Чужеродную ДНК инсекритируют предпочтительно таким образом, чтобы сохранить секрецию сигналов настолько, насколько возможно, их гена внеклеточного энзима. Поскольку эти сигналы расположены главным образом на лидерной последовательности, в отношении гена амилазы имеется свидетельство, что терминальный карбоксильный конец также важен для секреции. Таким образом, может быть лучше всего создать сшитый белок инсерцией чужеродной ДНК в эндогенную ДНК, чем удалять транскрипционную часть эндогенной ДНК и заменять ее чужеродной ДНК.
The expression of a foreign polypeptide or protein
To express a foreign polypeptide or protein, the foreign DNA is preferably inserted into a suitable recognition site for an endogenous gene, preferably a gene encoding an extracellular enzyme, so as to provide secretion of the foreign polypeptide or protein. When this gene is an amylase gene, the BstE11 site is a suitable recognition site / Fig. eleven/. Foreign DNA is insectified, preferably in such a way as to preserve the secretion of signals as much as possible of their extracellular enzyme gene. Since these signals are located mainly on the leader sequence, with respect to the amylase gene, there is evidence that the terminal carboxyl end is also important for secretion. Thus, it may be best to create a cross-linked protein by inserting foreign DNA into endogenous DNA than to remove the transcriptional portion of endogenous DNA and replace it with foreign DNA.

Известно, что sag-ген контролирует продуцирование внеклеточных энзимов в хромосомной ДНК. Предположительно, в хромосомной ДНК имеются последовательности распознавания, которые узнают SAF-полипептид и вызывают увеличение производства внеклеточного энзима. Сочетание гена saf с геном амилазы на плазмиде не вызывает повышенного производства амилазы. The sag gene is known to control the production of extracellular enzymes in chromosomal DNA. Chromosomal DNA is believed to have recognition sequences that recognize the SAF polypeptide and cause an increase in extracellular enzyme production. The combination of the saf gene with the amylase gene on the plasmid does not cause increased amylase production.

Таким образом, предпочтительно следует помещать чужеродный протеин, оперативно связанный с сигнальной последовательностью секреции эндогенного внеклеточного энзима, который может контролироваться SAF и, предпочтительно, далее оперативно связанный с saf-промотором /в отсутствие нативного промотора/, в хромосомную ДНК как в противоположность плазмиде. Этим путем продуцирование чужеродного полипептида a или протеина может быть еще более увеличено нативным SAF. В другом предпочтительном выполнении saf-ген инсертируют посредством плазмиды, в те же организмы, в которых чужеродная ДНК была инсертирована в хромосомную ДНК. Это обеспечивает повышенную секрецию чужеродного полипептида или протеина. Фрагменты ДНК могут клонироваться в хромосомную ДНК streptomyces посредством любого из известных бактериофаговых векторов для streptomyces, такого как ⌀ C31 или R4 /Chater и др., "Gene Cloning in streptomyces" в книге "Gene Cloning in Organisms Other Than E. Coli", изданной в Берлине, изд. Шпрингер, 1982, стр. 87 - 95/. Thus, it is preferable to place a foreign protein operably linked to a signal sequence for secretion of an endogenous extracellular enzyme that can be controlled by SAF and, preferably, further operably linked to a saf promoter (in the absence of a native promoter), in the chromosomal DNA as opposed to a plasmid. In this way, the production of a foreign polypeptide a or protein can be further enhanced by native SAF. In another preferred embodiment, the saf gene is inserted through the plasmid into the same organisms in which the foreign DNA has been inserted into the chromosomal DNA. This provides increased secretion of a foreign polypeptide or protein. DNA fragments can be cloned into streptomyces chromosomal DNA using any of the known bacteriophage vectors for streptomyces, such as ⌀ C31 or R4 / Chater et al., Gene Cloning in streptomyces in Gene Cloning in Organisms Other Than E. Coli, published in Berlin, ed. Springer, 1982, pp. 87 - 95 /.

Диаграмма на фиг. 14 показывает предпочтительную технологию для получения секреции чужеродного протеина, в этом случае CRF от штамма KC400 streptomyces - это ⌀ C31 производное, которое не имеет сайта связывания - /att/ и имеет C+ген. См. Chater и др., "Gene" 26: 67 - 78 /1983/, C+ген кодирует репрессор, необходимый для поддержания лизоненного состояния. Сайт att в фаге дикого типа управляет присоединением фага к ДНК клетки-хозяина и управляет освобождением оттуда. Без att-сайта этот фаг не может быть интерирован в хромосому-хозяина, пока в нее не клонирован гомологичный фрагмент ДНК. Для этой цели может быть использован любой эндогенный ген в штамме-хозяина и, таким образом, он просто обозначается как "ген X" на фиг. 14. Фаг ⌀ 31 KC 400 обработан известными технологиями /см. Хопвуд, Лабораторный Учебник/ для инсерции гомологичного фрагмента гена /ген X/ так же, как гена, включающего saf-промотор и ген эндогенной а-амилазы с геном для CRF, оперативно связанного и в рамке считывания с геном а-амилазы. После заражения штамма-хозяина streptomyces, предпочтительно штамма S. coelicolor A3/2 /доступного из коллекции Института John Innes. Norwich, Великобритания/, этим фагом вся фаговая ДНК будет инсертирована в хромосомную ДНК клетки-хозяина, начиная у гомологичного гена X, предпочтительно, с использованием рекомбинации Кэмпбелл-типа. Как указывалось, все конкретные методики для осуществления этих процедур находятся в пределах знаний специалиста в этой области, так что такая инсерция может быть осуществлена без лишнего экспериментирования.The diagram in FIG. 14 shows a preferred technology for producing foreign protein secretion, in which case the CRF from streptomyces KC400 is a ⌀ C31 derivative that does not have a binding site - / att / and has a C + gene. See Chater et al., "Gene" 26: 67 - 78/1983 /, the C + gene encodes a repressor necessary to maintain a lyson state. The att site in the wild-type phage controls the attachment of the phage to the host cell DNA and controls the release from there. Without an att site, this phage cannot be integrated into the host chromosome until a homologous DNA fragment has been cloned into it. Any endogenous gene in the host strain can be used for this purpose and, thus, is simply referred to as the “X gene” in FIG. 14. Phage ⌀ 31 KC 400 processed by known technologies / cm. Hopwood Laboratory Textbook / for insertion of a homologous gene fragment / X gene / as well as a gene including a saf promoter and an endogenous a-amylase gene with a CRF gene operably linked and read to the a-amylase gene. After infection of the host strain of streptomyces, preferably strain S. coelicolor A3 / 2 / available from the John Innes Institute collection. Norwich, UK /, by this phage all phage DNA will be inserted into the chromosomal DNA of the host cell, starting at homologous gene X, preferably using Campbell-type recombination. As indicated, all specific techniques for implementing these procedures are within the knowledge of a person skilled in the art, so that such an insertion can be carried out without undue experimentation.

Эти клетки с инсертированным хромосомным геном затем обрабатываются для включения плазмиды pVLAD3. Такие клетки будут экспрессировать SAF-полипептид, который, в свою очередь, увеличит секрецию а-амилазы хромосомным геном. Присутствие saf-промотора на этом гене будет далее увеличивать секрецию а-амилазы. Эта а-амилаза в виде секрета будет содержать присоединенную к ней молекулу CRF, которая может быть легко отделена соответствующим ферментным перевариванием. These cells with the inserted chromosomal gene are then processed to include the plasmid pVLAD3. Such cells will express the SAF polypeptide, which, in turn, will increase the secretion of a-amylase by the chromosome gene. The presence of the saf promoter on this gene will further increase the secretion of a-amylase. This a-amylase as a secret will contain a CRF molecule attached to it, which can be easily separated by appropriate enzymatic digestion.

В то время, как а-амилазный ген streptomyces был проиллюстрирован конкретными примерами, следует учитывать, что с целью повышения экспрессии посредством применения saf-промотора используемый ген для любого полипептида или белка, продуцируемых видами Streptomyces может быть модифицирован путем удаления нативного промотора и замены его saf-промотором. Сходным образом чужеродный полипептид или протеин может быть инсертирован в любой такой эндонгенный ген. Предпочтительно, однако, чтобы выбранный селекцией эндогенный ген был и геном, который экспрессирует протеин через клеточную стенку и в культуральную среду, в этом случае можно поддержать сигнальную последовательность секреции. Наилучшие результаты будут получены, если выбираемый селекцией ген для инсерции его в чужеродный ген является тем, который контролируется SAF; а инсерция осуществляется в хромосомную ДНК, предпочтительно, с одновременной инсерцией плазмиды, содержащей saf-ген. While the streptomyces a-amylase gene has been illustrated by specific examples, it should be borne in mind that in order to increase expression through the use of a saf promoter, the gene used for any polypeptide or protein produced by Streptomyces species can be modified by removing the native promoter and replacing it with saf -promotor. Similarly, a foreign polypeptide or protein can be inserted into any such endogenous gene. It is preferred, however, that the endogenous gene selected by selection is also a gene that expresses the protein through the cell wall and into the culture medium, in which case a secretion signal sequence can be maintained. Best results will be obtained if the gene selected by selection for insertion into a foreign gene is one that is controlled by SAF; and the insertion is carried out in the chromosomal DNA, preferably with simultaneous insertion of the plasmid containing the saf gene.

В то время, как CRF был упомянут особо, следует понимать, что последовательность чужеродной ДНК может быть любой последовательностью ДНК, производной не от streptomyces, кодирующей протеин или полипептид, в частности, эукариотического или вирусного происхождения. Примерами таких эукариотических и вирусных последовательностей ДНК являются последовательности, кодирующие лейкоцитарный интерферон животных и человека /1FN-a/, фибробластовый интерферон /1FN-бета/ и иммунный интерферон /1FN-гамма/, человеческий инсулин, человеческого и животного ростового и других гормонов, таких как кортикотропин-освобождающий фактор /CRF/, сывороточного альбумина человека и различные факторы крови человека, и плазминогенные активаторы - как тканевой, так урокиназный, антигены сердцевины и поверхности вируса гепатита B, FMD вирусные антигены и другие человеческие, животные и вирусные полипептиды и протеины. While CRF was specifically mentioned, it should be understood that the sequence of foreign DNA can be any DNA sequence that is not derived from streptomyces encoding a protein or polypeptide, in particular of eukaryotic or viral origin. Examples of such eukaryotic and viral DNA sequences are sequences encoding leukocyte interferon of animals and humans / 1FN-a /, fibroblast interferon / 1FN-beta / and immune interferon / 1FN-gamma /, human insulin, human and animal growth and other hormones, such as corticotropin-releasing factor / CRF /, human serum albumin and various human blood factors, and plasminogenic activators - both tissue and urokinase, antigens of the core and surface of the hepatitis B virus, FMD Rusnė antigens and other human, animal and viral polypeptides and proteins.

В то время, как предпочтителен saf-промотор, продуцирование чужеродного полипептида или протеина будет далее увеличено путем трансформирования клетки-хозяина экспрессионным вектором, содержащим saf-ген. Этот экспрессионный вектор может находиться в плазмиде ДНК этой клетки. Таким образом, может быть использован эндогенный или любой другой промотор, и при этом будет получена секреция чужеродного полипептида и протеина. While a saf promoter is preferred, the production of a foreign polypeptide or protein will be further enhanced by transforming the host cell with an expression vector containing the saf gene. This expression vector may be located in the plasmid of the DNA of this cell. Thus, an endogenous or any other promoter can be used, and the secretion of a foreign polypeptide and protein will be obtained.

Предыдущее описание конкретных выполнений настолько полно раскрывает общую сущность изобретения, что другие смогут с применением общих знаний в этой области легко модифицировать и/или приспосабливать изобретение для различных его применений в виде конкретных выполнений, не отходящих от общей концепции, и поэтому такие адаптации и модификации включаются в значение и объем раскрытых выполнений. Следует также учесть, что фразеология и терминология данного описания использована не с целью ограничения, а лишь общей ясности. The previous description of specific implementations so fully reveals the general essence of the invention that others can, using common knowledge in this field, easily modify and / or adapt the invention for its various applications in the form of specific implementations, not departing from the general concept, and therefore such adaptations and modifications are included in the meaning and scope of the disclosed accomplishments. It should also be noted that the phraseology and terminology of this description was not used for the purpose of limitation, but only for general clarity.

Количественное определение белка-носителя /амилазы/ в культуральном бульоне /супернатанты/ культур Streptomyces Lividans, трансформированных различными плазмидами. Quantification of carrier protein / amylase / in culture broth / supernatant / cultures of Streptomyces Lividans transformed with various plasmids.

Мы использовали три разных метода определения количества секретированного протеина:
1. Спектроденситометрия полос белка в гелях SDS-PaGE, окрашенных серебром, или фотонегативов /пленок/ в тех же гелях, используя спектроденситометр Шимадзу.
We used three different methods for determining the amount of secreted protein:
1. Spectrodensitometry of protein bands in SDS-PaGE gels stained with silver or photonegatives / films / in the same gels using a Shimadzu spectrodensitometer.

2. Анализ количеств различных протеинов с использованием HPLC, оснащенной колонкой 08 Аквапор РП-300 /200 • 4,6 нм Лаборатории Браунли США/. 2. Analysis of the quantities of various proteins using HPLC equipped with a column 08 Aquapor RP-300/200 • 4.6 nm Laboratory Brownley USA /.

3. Анализ посредством HPLC, оснащенной молекулярным ситов /гель-фильтрацией/ колонны Protein-pek300 sw. 3. Analysis by HPLC equipped with molecular sieves / gel filtration / Protein-pek300 sw columns.

Результаты. Results.

Споры S. Lividans /pVLTV100/, S. Lividans /pVLVD10, и S. Lividans /pVLTV80/ инокулировали в среду Лешевалье + 1% крахмала. Максимальная амилазная активность была получена соответственно при 36, 60, 60 ч ферментации этих спор. Общий протеин во внеклеточной жидкости /супернатанте/ был определен количественно методом Бредфорда. 5μг протеина из каждого бульона переносили в SDS-PAGE и окрашивали серебром. Spores S. Lividans / pVLTV100 /, S. Lividans / pVLVD10, and S. Lividans / pVLTV80 / were inoculated into Leshevalle medium + 1% starch. Maximum amylase activity was obtained, respectively, at 36, 60, 60 h of fermentation of these spores. Total protein in the extracellular fluid / supernatant / was quantified by the Bradford method. 5 μg of protein from each broth was transferred to SDS-PAGE and stained with silver.

1. Спектроденситометрия проводилась на полосах в SDS-PAGE /10% акриламида/ супернатантов S. Lividans /pVLTV100/ , 5 μг протеина/, S. Lividans /pVLVD10/, 5μг протеина/ и S. Lividans /pVLTV80/ /5μг протеина/. 1. Spectrodensitometry was performed on strips in SDS-PAGE / 10% acrylamide / supernatants S. Lividans / pVLTV100 /, 5 μg protein /, S. Lividans / pVLVD10 /, 5 μg protein / and S. Lividans / pVLTV80 / / 5 μg protein /.

2. HPLC в колонне Аквапор РН-300. 2. HPLC in the column Aquapor RN-300.

Протеины элюировали 50 мМ уксусной кислоты - ацетат аммониевым буфером и градиентом метанола: 0 - 20 мин 0% метанола, 30 - 35 мин 100% метанола, 45 мин 0% метанола. Амилаза элюируется 100%-ным метанолом на 33 - 34 мин. Результаты показаны в табл. 3. Proteins were eluted with 50 mM acetic acid — acetate with ammonium buffer and a methanol gradient: 0–20 min 0% methanol, 30–35 min 100% methanol, 45 min 0% methanol. Amylase is eluted with 100% methanol for 33 to 34 minutes. The results are shown in table. 3.

3. HPLC в Protein=Pak300SW. 3. HPLC in Protein = Pak300SW.

Супернатанты культуральных бульонов тех же самых конструкций, как указано выше, были предварительно диализованы и концентрированы лиофилизацией. Протеины элюировали уксусно-кислотным аммоний-ацетатным буфером со скоростью потока 0,5 мл/мин. Амилаза элюирует в виде пика с центром на 21 - 22 мин. Supernatants of culture broths of the same constructs as described above were pre-dialyzed and concentrated by lyophilization. Proteins were eluted with acetic acid ammonium acetate buffer at a flow rate of 0.5 ml / min. Amylase elutes in the form of a peak centered for 21-22 minutes.

Claims (2)

1. Рекомбинантная плазмидная ДНК PULDVI для экспрессии гена α-амилазы в клетках Streptomyces, состоящая из векторной плазмиды pIj 799 и встроенной в Bgl II -сайт названной плазмиды последовательности ДНК, включающей SAF - промотор с последовательностью на фиг. 6, операбельно связанный с 5'-концом полной последовательности amy - гена, находящегося в составе Hind III - фрагмента размером 4,8 кб из геномной ДНК S. griseus и содержащая уникальные сайты рестрикции: Hind III, Nco I, Bst EII, Sal I, Bgl II. 1. Recombinant PULDVI plasmid DNA for expression of the α-amylase gene in Streptomyces cells, consisting of the vector plasmid pIj 799 and the DNA sequence plasmid built into the Bgl II site, including the SAF promoter with the sequence of FIG. 6 operably linked to the 5'-end of the complete sequence of the amy gene contained in the Hind III 4.8 kb fragment of S. griseus genomic DNA and containing unique restriction sites: Hind III, Nco I, Bst EII, Sal I , Bgl II. 2. Способ экспрессии в клетках Streptomyces гена. α-амилазы, предусматривающий выделение полной последовательности гена α-амилазы, содержащей промотор, участок, кодирующий сигнальный пептид и последовательность, кодирующую собственно ферментный белок, встраивание ее в подходящий вектор, трансформацию полученным рекомбинантным вектором шамма Streptomyces, отбор трансформантов и культивирование их в условиях, обеспечивающих экспрессию введенного гена, отличающийся тем, что при встраивании в вектор полную последовательность гена или последовательность гена, лишенную области промотора, операбельно связывают с SAF - промотором, имеющим последовательность, приведенную на фиг. 6. 2. The method of expression in cells of the Streptomyces gene. α-amylase, which provides for the isolation of the complete sequence of the α-amylase gene containing the promoter, a region encoding a signal peptide and a sequence encoding the enzyme protein itself, embedding it in a suitable vector, transformation with the recombinant Streptomyces recombinant vector, selection of transformants and culturing them under conditions providing expression of the introduced gene, characterized in that upon insertion into the vector the complete gene sequence or gene sequence devoid of the promoter region is ope affectionately linked to the SAF promoter having the sequence shown in FIG. 6. Приоритет по пунктам:
18.05.90 по п.1;
22.09.89 по п.2.
Priority on points:
05/18/90 according to claim 1;
09/22/89 according to claim 2.
SU5052295A 1989-09-22 1990-05-18 RECOMBINANT PLASMID DNA, METHOD OF EXPRESSION OF α-AMYLASE GENE IN STREPTOMYCES CELLS RU2124559C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/410,706 1989-09-22
US07/410,706 US5118617A (en) 1989-05-19 1989-09-22 Saf polypeptide, gene coding therefor, saf promoter and expression methods for expressing foreign dna sequences in streptomyces

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU04894397 Division 1990-05-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2124559C1 true RU2124559C1 (en) 1999-01-10

Family

ID=23625881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5052295A RU2124559C1 (en) 1989-09-22 1990-05-18 RECOMBINANT PLASMID DNA, METHOD OF EXPRESSION OF α-AMYLASE GENE IN STREPTOMYCES CELLS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2124559C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747627C1 (en) * 2020-05-18 2021-05-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Recombinant pusb2-amq plasmid synthesising protein of bacillus amyloliquefaciens alpha-amylase and bacillus subtilis/pusb2-amq strain - producer of protein of bacillus amyloliquefaciens alpha-amylase

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0179449A1 (en) * 1984-10-23 1986-04-30 Biotechnica International, Inc. Streptomyces secretion vector
EP0196375A1 (en) * 1985-03-28 1986-10-08 Meiji Seika Kabushiki Kaisha Gene coding for signal peptides and utilization thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0179449A1 (en) * 1984-10-23 1986-04-30 Biotechnica International, Inc. Streptomyces secretion vector
EP0196375A1 (en) * 1985-03-28 1986-10-08 Meiji Seika Kabushiki Kaisha Gene coding for signal peptides and utilization thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
4. Методы генетической инженерии Миниатис Г. и др. Молекулярное клонирование. - М.: Мир, 1984, с. 359-387. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747627C1 (en) * 2020-05-18 2021-05-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Recombinant pusb2-amq plasmid synthesising protein of bacillus amyloliquefaciens alpha-amylase and bacillus subtilis/pusb2-amq strain - producer of protein of bacillus amyloliquefaciens alpha-amylase

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890003083B1 (en) Method for preparation of tetracycline resistance gene having microorganism
JP3593146B2 (en) Biosynthesis of biotin in Bacillus subtilis
US20220112455A1 (en) Auxotrophic strains of staphylococcus bacterium
EP0429600B1 (en) Saf polypeptide, gene, promoter and use for expression in streptomyces
SK280300B6 (en) Process for direct, targeted and reproducible genetic manipulation, bifunctional vectors, production microorganisms of bacillus strain transformed by bifunctional vector, insecticidal agent and use of bifunctional vectors
EP0303688A1 (en) Hybrid genes incorporating a dna fragment containing a gene coding for an insecticidal protein, plasmids, transformed cyanobacteria expressing such protein and method for use as a biocontrol agent
RU2124559C1 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA, METHOD OF EXPRESSION OF α-AMYLASE GENE IN STREPTOMYCES CELLS
Schlechte et al. Recombinant plasmid DNA variation of Clostridium oncolyticum—model experiments of cancerostatic gene transfer
CA1309674C (en) Signal peptide for the excretion of peptides in streptomycetes
US4783415A (en) Gene coding for signal peptides and utilization thereof
Kawamoto et al. Cloning and characterization of a gene involved in regulation of sporulation and cell division of Streptomyces griseus
RU2114910C1 (en) Dna fragment prepared by molecular cloning from streptomyces gliseus atcc 10137 encoding saf-polypeptide, saf-polypeptide, recombinant plasmid dna determining expression of saf-polypeptide (variants), recombinant plasmid dna pulad3, recombinant plasmid dna pulad300, strain of fungus streptomyces lividans containing recombinant plasmid dna pulad3 and a method of saf-polypeptide expression
HU209151B (en) Method for isolating actinophagous sequence of hft, for transforming host cell of actinomycetales and for producing vectors
JPH02504226A (en) DNA sequences containing functional parts of the sacU locus and sacU↑h locus of Bacillus subtilis, vectors containing such sequences, and their use in protein production methods
KR100514964B1 (en) Microorganisms with Increased Production of Clavulanic Acid
Chary et al. Overexpression of the lat gene in Nocardia lactamdurans from strong heterologous promoters results in very high levels of lysine-6-aminotransferase and up to two-fold increase in cephamycin C production
JPH0753592A (en) Elefamycin-resistant variant
Kumar et al. Effect of amplification or targeted disruption of the β-lactamase gene of Nocardia lactamdurans on cephamycin biosynthesis
DE69129869T2 (en) Process for influencing the production of beta-lactam antibiotics and isolating large amounts of ACV synthetase
US5985560A (en) Cloning vector and a process for the preparation thereof
AU647471B2 (en) Heterologous promoter systems
CA1222709A (en) Streptomyces expression systems and methods for expressing dna sequences in streptomyces
JPS60188073A (en) Plasmid having bacillus brevis as host
Scandurro Analysis of tyrosinase synthesis in Streptomyces
KR19990074514A (en) Genes that specify multidrug resistance against aminoglycoside antibiotics

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20080721

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090519

REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: MM4A

Effective date: 20090519