JPH02142473A - ストレプトマイセス属および他の微生物から転位因子を単離する方法 - Google Patents

ストレプトマイセス属および他の微生物から転位因子を単離する方法

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JPH02142473A
JPH02142473A JP1256940A JP25694089A JPH02142473A JP H02142473 A JPH02142473 A JP H02142473A JP 1256940 A JP1256940 A JP 1256940A JP 25694089 A JP25694089 A JP 25694089A JP H02142473 A JPH02142473 A JP H02142473A
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host cell
plasmid
functional
cloning vector
recombinant dna
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JP1256940A
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Patricia J Solenberg
パトリシア・ジーン・ソウルンバーグ
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Eli Lilly and Co
Original Assignee
Eli Lilly and Co
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    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、種々の細胞供給源から転位因子を単離する新
規な方法に関する。
トランスボゾン、挿入配列、または転位バクテリオファ
ージ(transposing bacterioph
ages)のような転位因子は、原核細胞および真核細
胞の両者において見いだされる。これらの因子は、ゲノ
ムのほんのわずかまたは多くの異なった部位で挿入する
ことができる。DNAホモロジ−(DNA homol
ogy)の非存在下であっても、この転位および挿入す
ることができる能力によって、転位因子を有効な遺伝的
手段として利用することができる。このような因子の利
用の例としては、遺伝子マツピング、プロモータープロ
ーブとしての用途、挿入変異の構築、遺伝子間組換えの
仲介、受容菌株のゲノムへの遺伝情報の挿入および特定
の遺伝子の遺伝的標識化が挙げられる。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題)従来
、ストレプトマイセス属(S treptomyces
)由来の転位因子は、プラスミドまたはファージの大き
さが顕著に増大した場合のような偶発的な出来事が起こ
った後にだけ単離されていた。このような出来事は、は
とんどの原核性転位因子(prokaryotic t
ransposable elements)が1世代
にio−’から10=7の割合で転位するくらい比較的
稀である。
(課題を解決するための手段) 本発明は、科学者がこれらの稀な出来事を選択しかつ同
定することを可能ならしめるものであり、特にストレプ
トマイセス属のような工業的に重要な既知の大きな微生
物群において、有用な転位因子を大規模に単離するため
の容易な体系的な方法を提供するものである。
ストレプトマイセス属における組換えDNA技術の開発
および展開は、これらの細胞のゲノムに天然(未変性)
DNAの多数コピー(multiple copies
)または外来DNAを導入するための遺伝的手段の入手
可能性に依存している。この発達は、ストレプトマイセ
ス属において用いるのに現在有用な転位因子が非常に少
数であることによって妨げられている。本発明は、この
ように有用な遺伝的手段に関する迅速かつ体系的な研究
をするのに有用でありかつ特に重要である。異なる因子
は異なる特性をもたらすので、種々の転位因子を単離す
る能力を有していることは重要なことである。転位頻度
、標的部位特異性、および転位機構のようなこれらの異
なる特性によって特定の遺伝子操作に有用な特定因子が
つくられる。本発明方法によってストレプトマイセス属
由来の転位因子の数が増大すると同様に、ストレプトマ
イセス属細胞を都合よく変えることができる能力も増大
するであろう。したかって、本発明は、この商業的に重
要な群において新規で有用な種々の遺伝的手段およびク
ローニングシステムを導入することを提供するものであ
る。これら新規な遺伝的手段によって、これら微生物の
遺伝子操作ならびに代謝経路および遺伝子構造の分析が
なされる。また、新規な転位因子の発見によって、既知
の抗体および他の有用な代謝物の収量を増大させるため
、ならびに新規な抗体および池の新規な代謝誘導体を生
産するための両者のための遺伝子のクローニングが助長
されるであろう。
また、本発明は、本明細書に記載している新規な本発明
方法を用いることによって、特異的に単離された、スト
レプトマイセス属由来の転位因子を提供するものである
。この因子は、染色体遺伝子を挿入的に不活化するため
、およびストレプトマイセス属のゲノムにあらゆる種類
の外来DNAを挿入するために有用である。したがって
、本発明は、ストレプトマイセス属において使用される
ための、このような個別の、明確に定義された因子に関
する長い間求められて来た要求を満たし、これによって
、染色体外性因子または相同組込み(homologo
us integration)への依存から熟練者を
解放するものである。
以下に、本発明における用語を定義する。
AIIIR−アンピシリン耐性表現型またはアンピシリ
ン耐性付与遺伝子。
A pR−アンピシリン耐性表現型またはアンピシリン
耐性付与遺伝子。
遺伝子−プロモーター機能、リボゾーム結合部位および
翻訳可能な遺伝子産物をコードしているDNAセグメン
ト。
挿入配列−挿入機能に関係なく知られていない遺伝子を
コードしている小さい(一般に2000bpより小さい
)因子。
○T1−複製起源。
複製起源−特異的宿主細胞における染色体外性因子を複
製させるDNA配列。
組換えDNAクローニングベクター−1またはそれ以上
の付加的DNAセグメントを添加することができるかま
たは添加しているDNA分子からなる、プラスミドおよ
びファージ(限定されない)を含んでいる自動的に複製
する作用物。
リプレッサー−特異的遺伝子産物の発現を抑制するかま
たは妨害するプロティン。
選択マーカー−発現が容易に決定できる既知の機能を有
する遺伝子またはこれら遺伝子の混合物。
形質導入−ファージによる受容宿主細胞へのDNAの導
入。
トランスフェクション−ファージDNAによる受容宿主
細胞へのDNAの導入。
形質転換−プラスミドによる受容宿主細胞へのDNAの
導入。
転位因子−トランスボゾン、挿入配列、転位バクテリオ
ファージ、またはゲノムにおける2、3もしくは多くの
部位で挿入することができる二重鎖DNAの個々に分離
した断片。
トランスボゾンー抗生物質もしくは重金属耐性付与遺伝
子または生合成遺伝子のような挿入機能に無関係の付加
的決定要素を含んでいてよい一般に2kbより大きい転
位因子。
TsrR−チオストレプトン耐性表現型またはチオスト
レプトン耐性付与遺伝子。
以下に、本明細書に添付する図面について簡単に説明す
る。これらの図面は、実寸大ではない。
第1図は、プラスミドpCZA126の制限部位および
機能地図を示す模式図である。
第2図は、プラスミドpCZΔ141の制限部位および
機能地図を示す模式図である。l5493の矢印は発表
された配列の5゛→3′配向を示しており、転写および
読み取り枠とは無関係である。
第3図は、プラスミドpCZA150およびpCZA1
51の制限部位および機能地図を示す模式第4図は、プ
ラスミドpCZA152およびpCZA153の制限部
位および機能地図を示す模式第5図は、プラスミドpC
ZA154およびpCZAi55の制限部位および機能
地図を示す模式本発明は、転位因子について細胞培養を
スクリーニングする方法であって、 (a )(1)リプレッサー機能をフードする遺伝子を
含有するDNAセグメント、 く2)該リプレッサー機能が発現する場合は第2宿主細
胞において機能的でなく、該リプレッサー機能が発現し
ない場合は第2宿主細胞において機能的であるリブレッ
ジプルプロモーター (3)発現が該リプレッシブルプロモーターによって作
動される選択マーカー (4)第2宿主細胞において機能的である複製起源、お
よび (5)第1宿主細胞において機能的である第2複製起源 を含有する組換えDNAクローニングベクターによって
第1宿主細胞の培養を形質転換、トランスフェクション
、または形質導入すること、 (b)第2宿主細胞においてリプレッサー機能をコード
する遺伝子を含有する該DNAセグメント中に転位因子
を導入するのに適している条件下、工程(a)において
形質転換、トランスフェクションまたは形質導入された
宿主細胞を培養すること、 (c)工程(b)において培養された宿主細胞から単離
した組換えDNAクローニングベクターDNAによって
第2宿主細胞の培養を形質転換、トランスフェクション
、または形質導入すること、および (d)工程(a)のベクターに含まれているマーカーが
発現するように選択された条件下で工程(c)ニオいて
形質転換、トランスフェクションまたは形質導入した第
2宿生細胞の培養を培養することによって、第1宿主細
胞が転位因子を含むか否かを決定すること、 からなり、第1宿主細胞および第2宿主細胞が形質転t
i、トランスフェクションまたは形質導入され得るもの
であることを条件とするスクリーニング方法を提供する
ものである。
また、本発明は、転位因子からなるベクターを含有する
宿主細胞の選択方法および該ベクターから該転位因子を
単離する方法を提供するものである。この転位因子を単
離する方法は、第2宿主細胞において機能するリプレッ
サー遺伝子、第2宿主細胞中のリプレッサープロティン
に敏感であるプロモーターを含む組換えDNAクローニ
ングベクターによって第1宿主細胞を形質導入、トラン
スフェクションまたは形質転換することによって行われ
、該プロモーターおよび第2宿主細胞において機能的で
ある複製起源によって作動されることができる。耐性−
付与遺伝子を作動するプロモーターがもはや抑制されて
いないので、第2宿主細胞へのクローニングベクターの
再単離および再形質転換によって妨害されたリプレッサ
ー遺伝子を含むこれらクローンは、抗生物質の毒性レベ
ルを含む媒体において生存に適している。本発明は、発
現したリプレッサー機能の存在下、第2宿主細胞におい
て機能的である第2選択マーカーからなるベクターを用
いることによって実施することもできる。このようなベ
クターは、「捕獲する」転位因子の効率と形質転換効率
とを比較して特に有用である。また、ベクターは、第1
宿主細胞において機能的である第3選択マーカーをも含
むことができ、第1宿主細胞へのベクターの導入後、ト
ランスフェクション細胞、形質転換細胞または形質導入
細胞を選択させる。本発明は、第1および第2の両宿主
細胞において機能的である選択マーカーを用いることが
できる。
本発明は、プラスミドpCZA126の使用によって最
も良い例が示される。プラスミドpCZA126はアブ
ラマイシン耐性付与遺伝子の発現を惹起するために直列
的に作動するλバクテリオファージ由来のPRおよびP
L抑制プロモーターを含む。直列的PRPLプロモータ
ーはアブラマイシン耐性付与遺伝子の発現を促進するこ
とができないので、プラスミドpCZA126は、機能
する場合に大腸1(E、coli)においてリプレッサ
ー機能を産生ずるλバクテリオファージcI857リプ
レノサー遺伝子も含んでいる。cI857リプレノサー
遺伝子のプロモーター、リボゾーム結合部位または翻訳
可能な配列が分断されると、リプレッサー機能は不活化
され、次いで、λPRPLブ凸モーターはアブラマイシ
ン耐性付与遺伝子の発現を促進する。アブラマイシン耐
性付与遺伝子の解読(コード)領域は、pKC462A
[1985年6月3日に寄託、NRRL B−1598
3]由来である。
上記因子に加えて、プラスミドpCZA126は、プラ
スミドpBR322のColE1m製起源およびアンピ
シリン耐性付与遺伝子、ならびにプラスミドpHJL4
00の5CP2宜x導体複製起源およびチオストレプト
ン耐性付与遺伝子も含んでいる[ラーソン(Larso
n)およびハーシニバーガ−(Ilershberge
r)、1986年、プラスミド15、第199〜209
・頁]。プラスミドpCZA126の制限部位および機
能地図を第1図に示す。プラスミドpCZA126は、
大腸菌に12JMIQ9/pCZA126から得ること
ができ、菌株は1988年9月14日に寄託され、ノー
ザン・リージョナル・リサーチ・ラボラトリ−(N R
RL)[Agricultural Re5earch
 5ervice、  1815 North Uni
versiLy 5treet、 U、S、 Depa
rtment of Agriculture、 Pe
oria、 IL 61604]の永久貯蔵培養の一部
である。取得番号NRRL B−18416のちとにプ
ラスミドの供給源および貯蔵物として一般に入手可能で
ある。
プラスミドpCZA126をまず、ストレプトマイセス
・リビダンス(S treptomyces 1ivi
dans)Cr2に形質転換し、菌株は1988年9月
14日に取得番号NRRL  18418のもと、上記
NRRLに寄託した。チオストレプトンを含む培地上に
形質転換体を抜粋し、次いで、この形質転換体からプラ
スミドDNAを単離し、犬11i菌K12  JM10
9細胞に再形質転換した。cI857遺伝子の破壊の結
果、形質転換した大腸菌細胞がアブラマイシン耐性に転
換された。さらに、配列分析およびサザンハイブリソド
形成分析の結果、挿入がストレプトマイセスリビダンス
CT2起源の挿入配列であることがわかった。
本発明において用いるベクターの種々の因子は本明細書
において例示するものに限定されない。
例えば、真核転位因子は、種々の真核細胞中にベクター
をシャトリングすることによって単離することができる
。酵母因子についてプローブ検索する場合、例えば、酵
母プラスミドYEP24由来の複製起源ならびにURA
3またはLEU2選択マーカーを用いることができる。
多細胞微生物の細胞は、所望のベクターの種々の因子を
代わりに用いることによって転位因子の存在についてス
クリーニングすることもできる。ルピン等(Rubin
etal、)の米国特許束4.670.388号には、
ショウジヨウバエ(D rosoph i Ia)の遺
伝において有用な種々のファージおよび選択マーカーが
開示されている。
これらの因子は本発明のベクターに容易に転移すること
ができ、転位因子についてショウジヨウバエをスクリー
ニングすることができる。
種々の因子に代えることによって他の属においてスクリ
ーニングすることができるばかりか、該因子を代わりに
用いてストレプトマイセス属の種におけるスクリーニン
グの容易さおよび効果を増大することもできる。例えば
、pCZA126に存在するpHJL400由来のスト
レプトマイセス属複製起源は、当業者に知られている多
くの複製起源のうちの1つと容易に交換することができ
る。第1表に、機能的なストレプトマイセス属複製起源
を得ることができるストレプトマイセス属プラスミドを
示すが、これらは例示であってすべてではない。当業者
には、複製起源機能が破壊されない限り、プラスミドの
全部または一部分を、本発明を例証するベクターの構築
に用いることができることがわかる。宿主を含有してい
るプラスミドおよび取得番号を第1表に示す。
(以下、余白) 第1表 プラスミド 宿 主    取得番号 plJ702    ストレブトフイセス・リビダンス
              ATCC”  3915
51ナシヨナル・コレクション・オブ・インダストリア
ル・/ (クチリア: National Co11e
ction of Industrial Bacte
ria(NCIB)、Torry Re5earch 
5tation、 Po5t (Mf’ice Box
 31.135 Abbey Road、 Aberd
een AB98DG、 5cotland、 Uni
ted Kindom 雪アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション: 
American Type Cu1ture Co1
1ection(ATCC)、 12301 Park
lawn Driwe、Rockville、 Mar
yland 20582. United 5tate
s of AmeriSLPl、2[ホリノウチ等(l
[orinouchi et al、)1985、 、
J、Bacteriol、  162 : 406]、
pSRCl−b[シンドー等(Shindoh et 
al、)、 1984. J、Antibiot。
37 : 512]、ps L 1 [ナカノ等(Na
kano et al、)、  1982、 FEMS
 Microbiol、Lett、 13 : 279
]、およびpSF765[ムラカミ等(Murakam
i et al、)、 1983、 J、 Antib
iot、 36 : 429]のような他の複製起源も
、本発明の範囲内のベクターを構築するために用いるこ
とができる。
当業者には、多くの異なる複製起源が大腸菌において有
用であることも認められるであろう。特定の大腸菌複製
起源の存在は、本発明の制限要素ではないので、例えば
pcZlol[ショナー等(Shoner et al
、)、 198+L Proc、 Natl、 Aca
d、 Sci。
tlsA81 : 5403]、pAcYcI84、p
BR325、pBR328のような大腸菌プラスミド由
来の機能的な複製起源含有および所望により抗生物質耐
性付与制限フラグメントを、本発明の目的のために代え
て用いることもできる。本明細書に例示されている抗生
物質耐性付与遺伝子の代わりに種々の選択マーカーを用
いることもできる。例えば、β−ガラクトシダーゼ系の
ような比色マーカーまたは酵母URA3もしくはLEU
2遺伝子のような栄養性マーカーを用いることもできる
。種々のストレプトマイセス属の種のチロシン、スピラ
マイシン、カルボマイシンまたはピクロマイシン耐性付
与遺伝子(限定されない)のような多くの異なる抗生物
質耐性付与遺伝子も、本発明のベクターにおいて用いる
ことができる。少ししか名称を挙げないが、カナマイシ
ンおよびテトラサイクリン耐性付与遺伝子のような大腸
菌において機能的である多くの異なる抗生物質耐性付与
遺伝子であってもよい。天然の大腸菌アブラマイシン耐
性付与遺伝子のようにいくつかの遺伝子は、大腸菌とス
トレプトマイセス属の両者において機能的である。
当業者には、これらの遺伝子の全てが、単独でまたは混
合されて、本発明を別に例示するために用いることがで
きる。
本発明方法において用いる前述のベクターのリプレッサ
ー/プロモーター系は、当業者の必要に応じて変えるこ
ともできる。例えば、37°Cでのインキュベーション
を必要とするこれらの系は、λバクテリオファージcl
リプレッサーを利用すべきであり、これに対して、cI
857リブレツサーは37℃付近の温度ではうまく機能
しない。
1acZリプレツサー/プロモーター系も本発明におい
て用いることができる。また、リプレッサー機能をコー
ドしている配列は、他の配列が機能リプレッサーを常に
コードしている限り、容易に変化させることができる。
このような他の配列は、転移に関する他の標的部位を与
える。当業者には、前述のベクターの因子全ての多種多
様な混合が可能であり、したがって、本発明方法は広範
囲の第1および第2宿主細胞において有用であることが
わかる。非常に大きい可変性のトランスボゾン捕獲プラ
スミドは種々の種において機能するいくつかの複製起源
を有することができる。したがって、本発明は、真核系
および原核系の両者において容易に実施することができ
、したがって、本発明は以下に挙げる実施例に限定され
るものではない。
また、本発明は、l5493と称した新規に単離された
挿入因子を提供するものである。l5493のヌクレオ
チド配列は、以下のとおりである。
TCCTGAGCCA CGCGCATGGCCTCG
GCGTAT ACGGGGTCCT GCAGCCG
CTTここで、Aはデオキシアデニルであり、Gはデオ
キシグアニルであり、Cはデオキシシチジルであり、T
はチミジルである。
l5493転位因子は、大腸菌に12  JMI09/
pCZA141から都合よく単離することができるプラ
スミドpCZA141から得ること951   GTG
CGCTGCT GCGCCCGTGG  CGTCG
ACCGCτGAGCTCGGCGTCGAGTGTC
ができ、菌株は1988年9月14日に寄託されており
、NRRLの永久貯蔵培養収集品の一部分である。大腸
菌に12  JM109/pCZA141の培養物は、
取得番号NRRL B−18417のちとにNRRLか
ら入手することができる。
プラスミドpCZA141の制限部位および機能地図を
第2図に示す。l3493転位因子の組込み機能を用い
るために、前述のベク9−pCZA152、pCZA1
53、pCZA154およびpCZA155のような種
々のベクターを構築することができる。
プラスミドpCZA150は、まず大腸菌に12  S
F8/pKC462A(NRRL  B−15973)
からプラスミドpKC462Aを単離することによって
構築される。プラスミドpKC462Aを制限酵素Ps
tlおよびBamHIで消化し、〜1.5kb制限フラ
グメントを単離する。この制限フラグメントは、アブラ
マイシン耐性付与遺伝子を含んでいる。プラスミドpU
cI9(BRL)も〜l 、 5 kbアブラマイシン
耐性付与制限フラグメントをPstr/BamHr切断
プラスミドpUcI9にライゲートし、プラスミドpO
J107を形成する。次に、プラスミドpCZA141
を制限酵素HindIIIで消化し、〜2.1kb l
5493含有制限フラグメントを単離する。次いで、こ
のフラグメントをHindlIt消化したプラスミドp
OJ107にライゲートし、l5493含有制限フラグ
メントの指向に関してのみ異なるプラスミドpCZA1
50およびpCZA151を形成する。これらのプラス
ミド中の[5493因子の指向は、制限酵素S au 
IおよびBamHIでプラスミドを消化し、特異的制限
フラグメントの存在を検査することによって決定される
。〜2.9kbおよび〜3.4kb制限フラグメントを
含有するこれらのプラスミドをプラスミドpCZA15
0と称し、一方、〜1.7kbおよび4.6kb制限フ
ラグメントを含有するこれらのプラスミドをプラスミド
pCZA151と称する。プラスミドpCZA150お
よびpCZA151の制限部位および機能地図を第3図
に示す。
プラスミドpCZA150を制限酵素BamHIで切断
し、〜2.1kbOものと共に、HindI[−カット
したブー7スプラスミドpCZA14117>l549
3含有制限フラグメントを、緑豆(mung bean
)ヌ’y レアーゼで処理して制限部位の端部を平滑(
blunt)にする。次いで、平滑化l5493含有制
限フラグメントをBamHI消化平滑化p’cZAI5
0にライゲートして、第2のl5493含有制限フラグ
メントの指向に関してのみ異なるプラスミドpCZA1
52およびpCZA153を形成する。
制限酵素S au IおよびS ma rでプラスミド
を消化し、特異的制限フラグメントの存在を検査するこ
とによって、これらのプラスミド内のこの第2のl34
93因子の指向を決定する。〜2.93kt+。
〜5.3kbtjヨヒ〜0.23kb制限フラグメント
を含有するプラスミドをプラスミドpCZA152と称
し、一方、〜3.63kb、〜2.93kbおよび〜1
.9kb制限フラグメントを含有するプラスミドをプラ
スミドpCZA153と称する。プラスミドpCZΔ1
52の制限部位および機能地図を第4図に示す。
同様に、プラスミドpCZA151を制限酵素BamH
Iで切断し、緑豆ヌクレアーゼで処理した。
次いで、pCZA141の平滑化l3493含有制限フ
ラグメントをBamH[/l’l化平滑化pc Z A
151にライゲートして、第2のl5493含有制限フ
ラグメントの指向に関してのみ異なるプラスミドpCZ
Ai54およびpCZA155を形成することができる
。これらのプラスミド中の第2のl3493因子の指向
は、制限酵素S au TおよびS ma Iによって
プラスミドを消化し、特異的制限フラグメントの存在下
で検査することによって決定される。〜1゜96 kb
、〜4.6kbおよび〜1゜9kb制限フラグメントを
含有するプラスミドをプラスミドpCZA154と称し
、一方、〜3.63kb、〜4.6kbおよび〜0.2
3kb制限フラグメントを含有するプラスミドをプラス
ミドpCZA155と弥する。プラスミドpCZA15
4およびpCZA155の制限部位および機能地図を第
5図に示す。ストレプトマイセス・リビダンスCT2中
にブ5ス4F’pCZA152、pCZA153、pC
ZA154およびpCZA 155を含有する7”−ル
の形質転換の結果、抗生物質アブラマイシンに耐性であ
るコロニーが形質転換される。例示したプラスミドは全
てストレプトマイセス属機能性複製起源を含有していな
いので、アブラマイシン耐性コロニーの出現は、多(の
場合、アブラマイシン耐性付与遺伝子および側面にある
rs493配列がストレプトマイセス・リビダンスのゲ
ノム中に取り込まれた転移によるものであろう。
l5493によってなされ得るような転移は、転移がゲ
ノムの種々の位置で生じ、組込みについてDNAホモロ
ジーを必要としないので、非常に有用である。さらに、
転移[IによるDNAの組込みは機能的な相同組換え系
を有する微生物に限定されない。宿主細胞中に転位因子
を導入するために多くの異なる技術およびクローニング
ベクターを用いることができるので、l5493転位因
子は本明細書に記載されているプラスミドにおける用途
に限定されない。また、l5493因子を用いる転移に
よって染色体に組込まれた遺伝子のタイプも実質的には
限定されない。例示されたプラスミドの抗生物質耐性付
与遺伝子は、多くの異なる抗生物質耐性付与遺伝子によ
って置換され得るか、またはこの抗生物質耐性付与遺伝
子は、重金属耐性付与遺伝子もしくは生合成遺伝子によ
って置換され得る。宿主細胞の染色体中への生合成遺伝
子の安定した組込みによって、所望の遺伝子産生物の産
生または新規な雑種遺伝子産生物の産生を増加させるこ
とができる。当業者には、実質的に、本明細書に記載さ
れているl5493因子を用いて、任意の機能をフード
している遺伝子を宿主染色体中に転移できることが理解
される。したがって、15493因子のパラメーター中
に外来のDNAを添加することは本発明の範囲内である
本発明に係るDNA配列の多くの修飾および変形が可能
である。このような修飾は、l5493配列中に新しい
制限部位を導入することができ、因子の有用性を非常に
増大させ、因子が転移する能力を維持するようにできる
。実際に、l5493誘導体によって制御された転移頻
度を変化させることができる修飾もある。これらの修飾
された1s493因子は自然に生じるかまたはイタクラ
等11Lakura et at、、 1977.5c
ience 198:1056]およびクリア等rCr
ea at al、、  1978.  Proc、 
Nat、  Acad、 Sci、 LISA 75:
5765]の方法に実質的に従った合成方法によって製
造することができる。また、合成成分またはリンカ−は
、シスチック(S ystec)1450A DNAシ
ンセサイザー[5ystec Inc、。
3618 Chandler Drive、 Minn
eapolis、 MNコまたはABS  380A 
DNAシンセサイザー[Biosystems、 In
c、、 850 LincoIn Center Dr
ive、 Foster C4ty、 CA 9440
4jを用いることによって合成することができる。当技
術分野において多くの他のDNA合成装置が知られてお
り、合成り N Aフラグメントをつくるのに用いるこ
とができる。したがって、本発明は詳細に例示されたD
NA配列およびプラスミドに限定されるものではない。
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明し、
好ましい例を挙げる。本発明の説明および本発明を構成
するための実際の方法は、適切な箇所で記述する。
実施例1ニブラスミドpCZ A 126 (71it
QICプラスミドpCZA126は、ノーザン・リージ
ョナル・リサーチ・センターから取得番号NRRL  
B−18416のもとで入手することができる大腸菌に
12  JM109から得ることができる。大腸菌K 
12  JM109/I)CZ、A 126の凍結乾燥
品を、アンピシリン25μg/x(lを含むし一寒天プ
レート[II2あたりバクトートリブトン(Ilact
o−trypton) 109、Na(1!109、バ
クトーイースト抽出物(Bacto−Yeast Ex
tract) 59および寒天159]で培養し、菌株
の単一コロニー単離体を得る。このコロニーを用いてL
ブロス(寒天以外のf−寒天)約500112に接種し
、細胞が定常期に達するまで、得られた培養物を曝気し
ながら370Cでインキュベ−1・する。
マニアティス等[Maniatis et al、、 
19g2. Molecular  Cloning(
cold  Spring  Harbor  Lab
oratory)コによって修正が加えられた以下の方
法に従って細胞からプラスミドDNAが得られる。縮小
スケールで行ったことと、超遠心工程をフェノール抽出
とそれに続くクロロホルム抽出に代えたこと以外は、上
記の方法を用いて、大腸菌形質転換体の同定に用いるプ
ラスミドDNAを調製した。
4℃、4000Xyで10分間遠心分離することによっ
て定常期の大腸菌/pCZA126細胞約5001Qを
集め、上清を捨てた。細胞ペレットを水冷のSTE緩衝
液[0,1M NaCQ: l C)+MTris−H
Cff(pH7,8):およびIJIM EDTA]1
0Mで洗浄した。細胞ベレットを洗浄した後、このベレ
ットを、5 u/ 3112リソチーム含有の溶液1[
501Mグルコース: 25xM Tris−HC(1
(pH=8);および10mM EDTA]10酎に再
懸濁し、室温で10分間放置した。次いで、リソチーム
処理した細胞に溶液2[0,2N NaOHおよび1%
SDS]20IQを加え、この溶液を反転させて穏やか
に混合した。この混合物を水上で10分間インキュベー
トした。
この溶菌細胞混合物に水冷の3M酢酸ナトリウム(pH
=4.8)15+(2を加え、溶液を反転混合した。こ
の溶液を水上で60分間インキュベートした。この3M
酢酸ナトリウム溶液は、同量の3M酢酸と3M酢酸ナト
リウムとを混合して調製した。
この溶菌細胞混合物を、ベックマン5w270−夕−(
またはそれと等価なもの)中、4℃、20゜000 r
pmで20分間遠心分離した。上清約36村を回収し、
エタノール2.5容量を加えて混合し、得られた溶液を
水上に15分間放置した。室昌、12,000X1i1
で30分間遠心分離することによってプラスミドDNA
を集めた。上清を捨て、室温でDNAベレットを70%
エタノールにより洗浄した。エタ/−ル洗液をデカンテ
ーションし、ペレットを真空デシケータ−中で乾燥した
。次いで、このペレットをTEi5衝1夜811112
に再懸濁した。
DNA溶液にC5CQ89を加えた。各Low(lのC
sC12−DNA溶液に1oR9/mcの臭化エチジウ
ム水溶成約0.8a+ffを加えた。最終溶液の密度は
約1 、559/xQであり、臭化エチジウム濃度は約
800μg/m(lであった。この溶液をベックマン・
タイプ50遠心管に移し、その上部を1.55y/村の
CsCρを含有するTE緩衝液で満たし、封をし、そし
て20’C145,OOOrpmで24時間遠心した。
遠心後、常光のもとて2つのDNAバンドが見え、UV
光ではさらに顕著となった。管からキャップを取った後
、遠心管の側部から挿入した#21皮下注射針の注射器
を用いて低い方のDNAバンドを取った。
水飽和l−ブタノールで数回抽出することによってプラ
スミドDNAの溶液から臭化エチジウムを除去し、TE
緩衝液に対して透析することによってC5CQを除去し
た。緩衝フェノール、次いでクロロホルムで抽出した後
、DNAを沈澱させ、70%エタノールで洗浄し、そし
て乾燥した。この方法によって、プラスミドpCZA1
26  DNA約0.5zyを得ることができた。
実施例2:ストレプトマイセス・リビタンスCA、溶液
のリスト 以下に示した溶液は実施例中で引用されるものであり、
ここに明示する。
1、  p培地(〜100mの= 成  分                ヱスクロー
ス             10.39に、S O,
0,02、M 微量元素溶液(下記2参照)       0.21(
M g CQ・6H,OO,2039 水                   80肩Qオ
ートクレーブで滅菌した後、下記成分を追加する。
K H、PO2(0゜5%)        11QC
aC12t・2H,O(3,68%)10ff12(p
H=7.2) 1U’1lQ (以下、余白) 微量元素溶液(〜1の: 成  分 ZnC(!t FeC2,・6H,0 Cu(Jt−2H,O MnO4,−48,0 NatB、Ot’ 10H,0 (NH4)8MO?024・4Ht。
H,O R2再生培地(〜IQ): 成   分                量スクロ
ース             1039に、SO,0
,259 微量元素溶液             211QMg
CQ= ・6 H*0          10−12
9グルコース              10gL−
アスパラギン・IH,02,0W カザミノ酸               0.19寒
天                229これに水を
加えて全量を700吋とする。
量 40肩9 00m9 10肩9 1Oη 10巧 10η i2 オートクレーブ滅菌の前にpHを7.2に調節し、滅菌
後に以下の成分を追加する。
KH,PO,(0,059/100iQ)CaCI2t
(2,229/ l Ooxg)00MQ 100舷 4、YMX寒天は、0,3%酵母エキス、0.3%麦芽
エキス、0.2%デキストロースおよび2.0%寒天か
らなる。
5、TSB −)リブチカーゼ・ソイ・ブロスは、30
9/Iで調製され、バルチモア・バイオロジカル・ラボ
ラトリーズ[Batimore Biological
 Laboratories ([3BL)+ PRO
,Box 243. Cockeysville、 M
aryland 21031]から人手される。
B、ストレプトマイセス・リビダンスCT2の形利転閃 YMX寒天上でストレプトマイセス・リビダンスCT2
(NRRL  18418)を培養し、30°Cで約7
2時間インキュベートした。細胞のプラグをプレートか
ら取り出し、これを用いてTSB10!l(lに接種し
た。この培養物をホモジナイズし、30°Cで〜30時
間インキュベートした。この培養物約4:I(lをホモ
ジナイズし、これを用いて0゜4%グリシン含有のTS
B100112に接種した。
培養物を30°Cで約24時間インキュベートした。
この培養物約411Qを再度ホモジナイズし、これを用
いて0.4%グリシン含有のTSBlooR(に接種し
た。この培養物を30℃で約16時間インキュベートし
た。細胞を集めて、10.3%スクロースで3回洗浄し
た。この細胞を、1o/mQ、のりソチームを含有する
P培地100i(2中に再懸濁し、得られた溶液を30
°Cで2時間インキュベートした。このプロトプラスト
化工程中は、ピペットによる吸い上げと戻しを行って細
胞凝集を分散させた。プロトプラストを集めて、P培地
で3回洗浄した。次いで、このプロトプラストをP培地
10Hに懸濁した。通常、この方法により溶液150μ
Qあたり2〜5X10’のプロトプラストが得られる。
このプロトプラスト溶成約150μQを、ライゲージタ
ンまたはTEのいずれかのflit Bi液液中形質転
換り、NA101712に加えて混合した。次いで、P
培地中50%ポリエチレングリコール1000約100
μQを加えて混合した。室温でしばら<(1〜2分)イ
ンキュベートした後、P培地を加えて細胞−D N A
混合物の容量をio2にした。細胞懸濁液を修飾R2再
生培地で培養した。R2プレートあたり細胞約o、i、
tρを接種した。プレートを30℃で一晩(〜16時間
)インキュベートし、次いで、充分量のチオストレプト
ンを含有するR2寒天層[112あたりスクロース10
3g、MgC12zlO,12g、CaCQ−2,22
9、寒天4.19およびTES 5.72g(PH7,
2)]〜3肩Qをかぶせ、拡散後の最終濃度25μ9/
酎を得た。次いで、プレートを30℃で約4日間インキ
ュベートすると、コロニーが肉眼で見えるようになった
次いで、単一コロニーを用いて、25μy/xQのチオ
ストレプトンを含有するTSB培養物101112に接
種した。培養物をホモジナイズし、次いで、30°Cで
一晩、回転振の型中で増殖させた。
構造上無傷のプラスミドpCZA126の分析および確
認のために、以下のとおり、プラスミドの単離を行った
遠心分離によって菌糸体を集め、10.3%スクロース
で2回洗浄し、次いで、10.3%スクロース1〜2肩
ρに懸濁した。細胞混合物400μCを小さい管に移し
、5x リソチーム溶液(125mM Tris−HC
Q、 pi−18; 125+1!M E DT A。
pH8;10.3%スク’−ス; 10xg/R0’)
 ソチーム)を加えた。添加後、懸濁液を30°Cで3
0〜60分間インキュベートし、1%SDS含有の0.
3N NaOH300μ12と混合した。この溶液は、
細胞混合物に添加する前に50’Cに維持しておいた。
細胞混合物を80°Cで10分間放置し、IjFAに冷
却し、次いて、フェノール°CHCQ。
(50: 50)200μQで抽出した。水相を透明な
管に移し、Na0Ac中で0.3Mとし、次いで、イン
プロパツール1容量を加えた。DNAを室温で5分間イ
ンキュベートし、次いて、遠心分離によってペレット化
した。ペレットをTE緩衝液5OOμeに溶解し、この
DNA溶液にO,1Mスペルミン約25μQを添加し、
混合物を室温で5分間インキュベートし、遠心分離後、
DNAペレットを75%エタノールで洗浄し、次いで、
エタノールを用いて0.3M酢酸ナトリウムから再懸濁
および再沈澱した。この再沈澱後、プラスミドDNAを
TE緩衝液50μσに!ひ濁した。反応生成物の制限酵
素切断および電気泳動分析を用いて、プラスミドの構築
を確認した。
実施例2において単離した培養物を25μy/m(1の
チオストレプトン含有のTSBにおいて定常期まで増殖
させ、ホモジナイズした。ホモジナイズした培養物5m
(を用いて25g9/πρのチオストレプトンを含有す
るTSBlooiQに接種した。ストレプトマイセス・
リビダンス/pCZA’126細胞が定常期に達するま
で、培養物Loom(!を30℃で曝気しながらインキ
ュベートした。
この細胞を集めて、10.3%スクロース溶液で1回洗
浄した。次いで、この細胞を10.3%スクロース24
rttQに懸濁し、5xリソチーム溶液6RQを加えた
。溶液をa=し、次いで、30′Cで30〜60分間イ
ンキュベートし、次に、予め50°Cに加温した0、3
MNaOH11%SDSの溶成約18xρを加えて混合
し、得られた混合物を80°Cで10分間インキュベー
トした。次いで、この混合物を室温に冷却し、H=02
00y(中でフェノール5009とCHCd、500g
とを混合することによって得られた溶液12i(を加え
、細胞抽出物とよく混合した。6000〜8000 r
pmで10分間遠心分離して相を分離し、得られた上相
約45鱈を透明なビンに移した。
次に、この上清に3M酢酸ナトリウム(NaOAc>4
.51およびインプロパツール50吋を加え、溶液を混
合し、室温に30分間放置した。次いて、溶液を遠心分
離しく8000rpmで30分間)、得られた上清を捨
てた。ペレノt−を、CsCQ9.59を含有するTc
Il衝液(l QIIM Tris−HC(1、pH=
8およびlxM EDTA)l 02Cに再懸濁した。
この溶液に臭化エチジウムの5mg/d溶液約IJ成約
2を添加し、最終容量を12.5zρとした。次いて、
この溶液をベックマンTi−75装着アングルローター
(Beckman Ti−75fixed−angle
 rotor)中、20°C152,00Orpmで4
8時間遠心分離した。20X  5SC(0,3M N
aCf!および013Mコハク酸ナトリウム)で飽和し
たイソプロパ/−ルで、プラスミドバンドを含有する分
画を5回抽出し、臭化エチジウムを除去した。抽出後、
試料を、H2C1000容量、次いでTE緩衝液150
0容量に対して透析した。この工程で〜0゜2 μ9/
 u(l )’tQ度のプ5スプラスミドpCZA 1
26  DNA約50μ9を得、4°Cで貯蔵した。
次に、ストレプトマイセス・リビダンスCT2から単離
したプラスミドを、ストラタゲンIs tratage
n : 11099 North Torrey Pi
nes Rd、、 !、aJ011a、 C^9203
7]から入手したコンピテント大腸菌に12装M109
に再形質転換した。前記実施例によって得たDNA約0
.1μ2に細胞の一部試料0.1*Qを加えた。細胞−
DNA混合物を水上で1時間インキュベートし、42℃
で90秒間熱ショック処理し、次いで、水上で2分間冷
却した。
このDNAと細胞との混合物を、l OWM MgSO
4,10mM MgCQtおよび1051Mグルコース
を有するし培地0.9gffを含有する管に入れ、次い
で、穏やかに振盪しながら、この混合物を30℃で45
分間インキコベートした。
形質転換混合物の微量試料を、25μ9/村アンピシリ
ンおよび25μ9/yQアブラマインンを含有するし寒
天プレートで増殖した。別に、アンピシリンの代わりに
25μ9/yQカルベニシリン(シグマ)を用いること
もできる。次いで、このプレートを30°Cで48時間
インキュベートした。アンピシリンおよびアブラマイシ
ンの両者の存在下で増殖した多くのコロニーはプラスミ
ド中の非機能性cI857リプレツサー遺伝子を有する
クローンから生じるのであろう。約10分の1の形質転
換混合物を25μy/xQのアンピシリンだけを含有す
るI、寒天上で増殖させ、リプレッサー遺伝子の破壊頻
度に対する形質転換頻度を調べた。実質的に実施例1に
記載の方法に従って、アンピシリンおよびアブラマイシ
ンの両者に対して耐性のコロニーからプラスミドDNA
を単離した。
プラスミドpCZA126のリプレッサー遺伝子をPs
tl制限フラグメントに配置した。上記で単離精製した
プラスミドDNAをPstlで消化し、転位因子の挿入
能力を調べた。8.010μσ中のプラスミドDNA約
0.5μ9と、IOX  PstI緩衝液(100IM
 Tris−HCQ、pH7,5、IMNaCff、お
よびl Q Q mM MgC12J 2 uσ、H,
07μσおよび制限酵素PstI[〜15ユニ・ソト;
ユニットの定義は、特記しない限り、二ニー・イングラ
ンド・バイオラブズ(New England Bio
labs。
32 Tozer Road、 Beverly、 M
A 01915−9990)のそれに対応する]1μQ
とを混合した。得られた反応物を37°Cで2時間イン
キュベートした。
DNAを1%アガロースゲルを用いて電気泳動にかけ、
臭化エチジウムで染色した後、DNAバンドを長波長U
V光によって観察した。少量のプラスミドが、天然cI
857遺伝子含有DNAフラグメントの予想される大き
さに対応する〜l。
2KPstl制限フラグメントを含有していた。
これらのプラスミドを運搬するクローンは、おそらく、
cI857遺伝子における単純な点突然変異によるアブ
ラマイシン耐性または自発性染色体アブラマイシン耐性
となっている。自発性染色体アブラマイシン耐性を有す
るコロニーの数は、アンピシリンまたはカルベニシリン
を含有する培地上で細胞を増殖させることによって減少
することができる。なぜなら、これは、プラスミドによ
って形質転換された細胞だけからなる副側体群に対して
選択されるからである。しかし、大きい、〜2.8kb
PstIフラグメントを示すプラスミドもあり、これは
、〜1.6kbの挿入転位因子を有する〜1.2kbリ
プレッサー遺伝子フラグメントに相当する。この転位因
子をl5493と弥した。
また、別の選択的な増殖によって、他の転位因子が発見
される。転移は比較的希な出来事であり、したがって、
プラスミドpCZA126は、挿入配列およびトランス
ボゾンの選択に関して非常に有効な手段である。
プラスミドpKC462Aは、ノーザン・リージョナル
・リサーチ・センターから取得番号NRRL  B−1
5973のもとで入手することができる大腸菌に12 
 SF8/pKC462Aから得ることができる。実施
例1の記載に実質的に従って細胞からプラスミドDNA
を抽出した。プラスミドpKC462Aのアブラマイシ
ン耐性付与遺伝子が、約1.5kb BamHI −P
st I制限フラグメント上に見出された。H2O10
μσ中のプラスミ ドpKC462Δ DNA約1u9
と、 10XPst■緩衝液2μg、H,07μQおよ
び制限酵素Pstrとを混合して、このフラグメントを
単離した。37℃で1時間インキュベートした後、この
混合物に、lQXBamHI緩衝液[20QxM Tr
is ・H(J(pHs、0)、LM NaCQおよび
7Qa+MMgCQ、13μm2.Ht○6μσおよび
制限酵素1肋H1lμQを加え、37°Cでさらに1時
間インキュベーションし続けた。
次いで、所望の〜1.5kb制限フラグメントが他の消
化生成物と明確に分離されるまで、1%アガロースゲル
を用いて、Pst I −BamHI消化プラスミドl
1lKC462Aを電気泳動にかけた。電気泳動にかけ
たDNAの視覚化は、臭化エチジウムの希溶液(0,5
μ9/mc)中でゲルを着色し、長波長UV光に着色さ
れたゲルを曝すことによって達せられる。所望のフラグ
メントの位置を決めた後、フラグメントの前方のゲル中
に小さいスリットヲつくり、シュライヒャー・アンド・
ジュール[5chleicher and 5chue
ll(Keene、 N H03431)コNA−45
DEAE膜の微小片をスIハツト中に置く。次に電気泳
動することによって、〜1.5kbP st I −B
 amHI制限フラグメントはDEAE膜に非共有的に
結合する。所望のフラグメントがDEAE膜に結合した
後、膜を除去し、低塩緩衝液(150xM NaCQ:
0.1tM EDTA;および20xM Tris−H
CL p[(−8,)で洗浄する。次に、膜を小さい管
に入れ、高塩緩衝液(1MNaCf2; 0.1tM 
EDTA ;および2QxM TrisHCI2、pH
= 8 >中に浸漬し、次いで、65°Cで1時間イン
キュベートし、DEAE紙からDNAを溶離した。65
℃でインキュベートした後、インキュベーション緩衝液
を回収し、膜を高塩緩衝液で洗浄した。所望のD N 
Aフラグメントを回収する前に、洗浄溶液をインキュベ
ーション緩衝液と一緒にプールした。
同様に、プラスミドpUcI9(BRLから入手、Ga
ithersburg、 Maryland 2087
7)を制限酵素Pst■およびBamHlで消化し、次
いで、電気泳動にかけ、上記に従って〜2.7kbベク
ターフラグメントを単離した。次いで、pUcI9の精
製した消化ベクターフラグメントをTE緩衝液50μC
に!ヒ:蜀させた。Pst I −BaaHI−i肖化
プラスミドpUcI9  DNA(1μI2)を、プラ
スミドpKC462、Aの〜1.5kbアブラマイシン
耐性付与B a mHl−Pstl制限フラグメント1
0μ(!(〜0.5uy)、10Xリガーゼ緩衝液r5
50mM Tris−HCl2、pH=8 ; 661
1M MgC12t ; l OバMジチオトレイトー
ル(DTT);および10xMATPl、およびH70
6μQに加えた。T4  DNAリガーゼ約1μQ(〜
100ユニット)を、DNA溶液に加え、得られた溶液
を15°Cで一晩(〜16時間)インキュベートした。
ライゲーションの結果、得られた〜4.2kbプラスミ
ドをプラスミドpOJ107と称する。プラスミドpO
J107の制限部位および機能地図を第3図に示す。
形質転換に関する成分である大腸菌に12 MM294
細胞を産生ずるために、NRRLから入手した大腸菌K
12MM294(取得番号NRRL  B−15625
、寄託臼1983年9月280)の凍結乾燥品を再構築
して単一コロニーを単離した。MM294の1つの単一
コロニーをLブロス5MQ中に接種し、培養物を37°
Cで一晩曝気しながらインキュベーションした。−晩培
養物50I712を用いてLブロス5酎に接種した。培
養物を37°Cで一晩曝気しながらインキュベートした
。翌朝、培養物をLグロスで2001に希釈した。55
0nmでの吸収(A6.。)が約0.5になるまで、希
釈培養物を37°Cで曝気しながらインキュベートした
これは約lXl0”細胞/nρの細胞密度を示した。
培養物を氷水浴中で10分間冷却し、次いで4℃で40
00X9で10分間遠心分離することによって細胞を回
収した。細胞ペレットを冷10.vMNaCρ100酎
中に再懸濁し、次に、遠心分離によって再ペレット化し
た。細胞ベレットを3QiMCaCQ、100mQに再
懸濁し、水上て20分間インキュベートした。
細胞を遠心によって再度回収し、30xMcaC12,
10x(!中に再懸濁した。細胞の微量試料1゜5tQ
を、上記で得られたライゲートDNAに加えた。細胞−
DNA混合物を水上で1時間インキュベートし、42°
Cで90秒間熱ショック処理し、次いで、約2分間水上
で冷却した。細胞−DNA混合物を遠心分離し、1.5
FI12の管中、Lグロス0.15112中に細胞ペレ
ットを再懸濁し、37℃で1時間インキュベートした。
形質転換混合物の微量試料を、アブラマイシン100μ
9/vtQを含有するし一寒天プレートに増殖した。プ
レートを37℃で一晩インキユベートした。いくつかの
アブラマイシン耐性コロニーを選択し、次いで、〜1.
5kbPstI−BamHI制限フラグメントの存在下
、プラスミドDNAの制限酵素分析によってスクリーン
した。実施例1の記載に実質的に従って、大腸菌に12
 MM294/pOJ107形質転換体からプラスミド
DNAを得た。
B、ブラスミFpCZA150およびpCZAI51の
構築 約2. lkb HindlIl制限フラグメントにl
5493を含有するプラスミドpCZA141は、NE
ELから取得番号NRRL  B−18417のもとで
入手することができ、大腸菌に12  JM109/p
CZA141から得られる。プラスミドpCZA141
の制限部位および機能地図を第2図に示す。実施例1の
記載に実質的に従って細胞からプラスミドDNAを抽出
し、次いで、Hindrll制限酵素1uQおよび10
XHindIII緩衝液[5001M Tris−HC
f2(pH=8.0)、1010Ox g G (12
および500ptM NaC(lコ2u(lを用イタ以
外は、実施例5Aの記載に実質的に従ってプラスミドp
CZA141約5μ9を消化した。このHind■消化
後、実施例5Aの記載に実質的に従って〜2、 l k
b Hindlll制限フラグメントをアガロースゲル
から単離した。
次いで、プラスミドpOJ107約1μ9を制限酵素H
indI[[で消化し、上記に従って、線形ベクターを
単離した。次に、実施例5Aの記載に実質的に従って、
プラスミドpCZA141の〜2.1kbHindn[
制限フラグメントをH1ndIII 消化ベクターpO
J170にライゲートした。このライゲーション混合物
を大腸菌MM294細胞に形質転換した後、得られたア
ブラマイシン耐性コロニーから単離したプラスミドを制
限消化によって分析した。 〜2.9kbおよび〜3.
4kb Saul−BamHI制限フラグメントを含有
するこれらのプラスミドをプラスミドpCZAI51と
弥する。プラスプラスミドpCZA150およびpCZ
A15117)制限部位および機能地図を第3図に示す
実施例5Aの記載に実質的に従って、プラスミドpCZ
A150約10μ9を制限酵素BamHIで消化した。
次いで、この線形ベクターフラグメントを精製し、H2
O90μeおよびIOX線豆ヌクレアーゼ緩衝液「Mu
ng Bean NucIease bufferJ(
30011M酢酸ナトリウム、pH=4.6 ; 50
0yMNac(!および10mM ZnCCt)10J
iQに溶解した。緑豆ヌクレアーゼ(ファルマシア)1
0ユニツトを加え、混合物を37℃で10分間インキュ
ベートし、次いで、フェノール/クロロホルム(1:1
)混合物で抽出した。水相に3M酢酸ナトリウムを容f
f1l:toの割合でエタノール3容量と一緒に加えた
。−70℃で10分間インキュベートした後、工、ペン
ドルフ遠心分離器で試料を5分間遠心分偏し、液体を捨
てた。ベレットを70%エタノールで洗浄し、次いで、
風乾し、TE20μgに再懸濁した。
同様に、プラスミドpCZA141の〜2.1kbHi
ndlll制限フラグメント(実施例5Bで単離した)
を緑豆ヌクレアーゼで処理し、端部を平滑化した。次い
で、実施例5Aの記載に実質的に従って、これらの端部
を平滑化したプラスミドpCZA141の〜2. lk
b HindIII制限フラグメントを、BamHI−
切断緑豆ヌクレアーゼ処理したプラスミドpCZA15
0にライゲートした。大腸菌に12MM294細胞に形
質転換した後、アブラマイシン耐性コロニーから単離し
たプラスミドを制限酵素ΣauiおよびS ma Iで
消化した。〜5゜3kb、〜2.93kb、および〜0
.23kb制限フラグメントを含有するこれらのプラス
ミドをプラスミドpCZA152と称し、〜3.63k
b、〜2゜93kbおよび〜1.9kb制限フラグメン
トを含有するこれらのプラスミドをpCZA153と称
する。pCZA152およびpCZA153の制限部位
および機能地図を第4図に示す。
プラスミドpCZA151約10μ9を制限酵素Bam
H[で消化し、上記に従って緑豆ヌクレアーゼで処理し
た。次いで、プラスミドpCZA141由来の〜2. 
lkb HindI[I−切断緑豆ヌクレアーゼ処理制
限フラグメント約1μ9を、上記に実質的に従って、B
amHI−緑豆ヌクレアーゼ処理プラスミドpCZA1
51にライゲートした。大腸菌MM294細胞に形質転
換した後、アブラマイシン耐性コロニーから単離したプ
ラスミドを制限酵素5aulおよびS ma Iて消化
した。〜4.6kb。
〜1.96kbおよび〜1.9kb制限フラグメントを
含有するこれらのプラスミドをプラスミドpCZA15
4と称し、〜4 、6 kb、〜3.63ki)および
〜0.23kb制限フラグメントを含有するこれらのプ
ラスミドをプラスミドPCZA155と称する。プラス
ミドpCZA1.54およびプラスミドpCZA155
の制限部位および機能地図を第5図に示す。
次に、実施例2の記載に従って、プラスミドpCZA1
52、pCZA153、pCZA154およびpCZA
155のプールをストレプトマイセス・リビダンスCT
2に形質転換した。増殖した細胞に、最終濃度25μg
/m(lのアブラマイシン層をかぶせた。アブラマイシ
ン耐性コロニーの発生が、アプラマイ/ン耐性付与遺伝
子がストレフトマイセス・リビダンス染色体に組み込ま
れた転移を示す。
【図面の簡単な説明】 第1図は、プラスミドpCZA126の制限部位および
機能地図を示す模式図である。 第2図は、プラスミドpCZA141の制限部位および
機能地図を示す模式図である。TS493の矢印は発表
された配列の5°−3”配向を示しており、転写および
読み取り枠とは無関係である。 第3図は、プラスミドpCZA150およびpCZA1
51の制限部位および機能地図を示す模式第4図は、プ
ラスミドpCZA152およびpCZA153の制限部
位および機能地図を示す模式第5図は、プラスミドpC
ZA154およびpCZA155の制限部位および機能
地図を示す模式特許出願人イーライ・リリー・アンド・
カンパニー代理 人 弁理士 青 山 葆 はが1名F
IG、1 プラスミドpCZA126 (〜8.7kb) deI FIG、2 プラスミドpCZA141 (〜4.8kb) HindIII FIG、4 FIG、3 FIG、5

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、転位因子について細胞培養をスクリーニングする方
    法であって、 (a)(1)リプレッサー機能をコードする遺伝子を含
    有するDNAセグメント、 (2)該リプレッサー機能が発現する場合は第2宿主細
    胞において機能的でなく、該リ プレッサー機能が発現しない場合は第2 宿主細胞において機能的であるリプレッ シブルプロモーター、 (3)発現が該リプレッシブルプロモーターによって作
    動される選択マーカー、 (4)第2宿主細胞において機能的である複製起源、お
    よび (5)第1宿主細胞において機能的である第2複製起源 を含有する組換えDNAクローニングベクターによって
    第1宿主細胞の培養を形質転換、トランスフェクション
    、または形質導入すること、 (b)第2宿主細胞においてリプレッサー機能をコード
    する遺伝子を含有する該DNAセグメント中に転位因子
    を導入するのに適している条件下、工程(a)において
    形質転換、トランスフェクションまたは形質導入された
    宿主細胞を培養すること、 (c)工程(b)において培養された宿主細胞から単離
    された組換えDNAクローニングベクターDNAによっ
    て第2宿主細胞の培養を形質転換、トランスフェクショ
    ン、または形質導入すること、および (d)工程(a)のベクターに含まれているマーカーが
    発現するように選択された条件下で工程(c)において
    形質転換、トランスフェクションまたは形質導入した第
    2宿主細胞の培養を培養することによって、第1宿主細
    胞が転位因子を含むか否かを決定すること、 からなり、第1宿主細胞および第2宿主細胞が形質転換
    、トランスフェクションまたは形質導入され得るもので
    あることを条件とするスクリーニング方法。 2、組換えDNAクローニングベクターがさらに、発現
    したリプレッサー機能の存在下で第2宿主細胞において
    機能的である第2選択マーカーを含む請求項1に記載の
    スクリーニング方法。 3、組換えDNAクローニングベクターがさらに、第1
    宿主細胞において機能的である第3選択マーカーを含む
    請求項2に記載のスクリーニング方法。 4、組換えDNAクローニングベクターがプラスミドで
    ある請求項3に記載のスクリーニング方法。 5、プラスミドが、 λバクテリオファージcI857のリプレッサー機能を
    コードする遺伝子を含有するDNAセグメント、 直列的に機能するλバクテリオファージP_RおよびP
    _Lプロモーター、 アプラマイシン耐性付与遺伝子である、該直列的リプレ
    ッシブルプロモーターによって作動する選択マーカー、 プラスミドpBR322由来の複製起源である第1複製
    起源、 アンピシリン耐性付与遺伝子である第2選択マーカー、 プラスミドpHJL400のSCP2^*誘導体複製起
    源である第2複製起源、および チオストレプトン耐性付与遺伝子である第3選択マーカ
    ー を含有する請求項4に記載のスクリーニング方法。 6、プラスミドが第1図に示されるプラスミドpCZA
    126である請求項5に記載のスクリーニング方法。 7、第1宿主細胞がストレプトマイセス・リビダンスC
    T2であり、第2宿主細胞が大腸菌である請求項6に記
    載のスクリーニング方法。 8、転位因子を挿入した組換えDNAクローニングベク
    ターを含有する宿主細胞の選択方法であって、 (a)(1)リプレッサー機能をコードする遺伝子を含
    有するDNAセグメント、 (2)該リプレッサー機能が発現する場合は第2宿主細
    胞において機能的でなく、該リ プレッサー機能が発現しない場合は第2 宿主細胞において機能的であるリプレッ シブルプロモーター、 (3)発現が該リプレッシブルプロモーターによって作
    動される選択マーカー、 (4)第2宿主細胞において機能的である複製起源、お
    よび (5)第1宿主細胞において機能的である第2複製起源 を含有する組換えDNAクローニングベクターによって
    転位因子含有第1宿主細胞を形質転換、トランスフェク
    ションまたは形質導入すること、 (b)第2宿主細胞においてリプレッサー機能をコード
    する遺伝子を含有する該DNAセグメント中に転位因子
    を導入するのに適している条件下、工程(a)において
    形質転換、トランスフェクションまたは形質導入された
    宿主細胞を培養すること、および (c)工程(b)において培養された宿主細胞から単離
    された組換えDNAクローニングベクターDNAによっ
    て第2宿主細胞の培養を形質転換、トランスフェクショ
    ンまたは形質導入し、工程(a)のベクターに含まれて
    いるマーカーが発現するように選択された条件下で培養
    すること からなり、第1および第2宿主細胞が形質転換、トラン
    スフェクションまたは形質導入され得るものであること
    を条件とする選択方法。 9、組換えDNAクローニングベクターがさらに発現さ
    れたリプレッサー機能の存在下で第2宿主細胞において
    機能的である第2選択マーカーを含む請求項8に記載の
    選択方法。 10、組換えDNAクローニングベクターがさらに第1
    宿主細胞において機能的である第3選択マーカーを含む
    請求項9に記載の選択方法。 11、組換えDNAクローニングベクターがプラスミド
    である請求項10に記載の選択方法。 12、プラスミドが、 λバクテリオファージcI857のリプレッサー機能を
    コードする遺伝子を含有するDNAセグメント、 直列的に機能するλバクテリオファージP_RおよびP
    _Lプロモーター、 アプラマイシン耐性付与遺伝子である、該直列的リプレ
    ッシブルプロモーターによって作動する選択マーカー、 プラスミドpBR322由来の複製起源である第1複製
    起源、 アンピシリン耐性付与遺伝子である第2選択マーカー、 プラスミドpHJL400のSCP2^*誘導体複製起
    源である第2複製起源、および チオストレプトン耐性付与遺伝子である第3選択マーカ
    ー を含有する請求項11に記載の選択方法。 13、プラスミドがプラスミドpCZA126である請
    求項12に記載のスクリーニング方法。 14、第1宿主細胞がストレプトマイセス・リビダンス
    CT2であり、第2宿主細胞が大腸菌である請求項13
    に記載の選択方法。 15、組換えDNAクローニングベクター中に転位因子
    を捕獲し、該転位因子を単離する方法であって、 (a)(1)リプレッサー機能をコードする遺伝子を含
    有するDNAセグメント、 (2)該リプレッサー機能が発現する場合は第2宿主細
    胞において機能的でなく、該リ プレッサー機能が発現しない場合は第2 宿主細胞において機能的であるリプレッ シブルプロモーター、 (3)発現が該リプレッシブルプロモーターによって作
    動される選択マーカー、 (4)第2宿主細胞において機能的である複製起源、お
    よび (5)第1宿主細胞において機能的である第2複製起源 を含有する組換えDNAクローニングベクターによって
    転位因子含有第1宿主細胞を形質転換、トランスフェク
    ションまたは形質導入すること、 (b)第2宿主細胞においてリプレッサー機能をコード
    する遺伝子を含有する該DNAセグメント中に転位因子
    を導入するのに適している条件下、工程(a)において
    形質転換、トランスフェクションまたは形質導入された
    宿主細胞を培養すること、 (c)工程(b)において培養された宿主細胞から単離
    された組換えDNAクローニングベクターDNAによっ
    て第2宿主細胞の培養を形質転換、トランスフェクショ
    ンまたは形質導入し、工程(a)のベクターに含まれて
    いるマーカーが発現するように選択された条件下で培養
    すること、および (d)形質転換、トランスフェクションまたは形質導入
    し、工程(c)の条件下で培養した第2宿主細胞から単
    離した組換えDNAクローニングベクターDNAから転
    位因子を単離すること からなる捕獲および単離方法。 16、組換えDNAクローニングベクターがさらに発現
    されたリプレッサー機能の存在下で第2宿主細胞におい
    て機能的である第2選択マーカーを含む請求項15に記
    載の捕獲および単離方法。 17、組換えDNAクローニングベクターがさらに第1
    宿主細胞において機能的である第3選択マーカーを含む
    請求項16に記載の捕獲および単離方法。 18、組換えDNAクローニングベクターがプラスミド
    である請求項17に記載の捕獲および単離方法。 19、プラスミドが、 λバクテリオファージcI857のリプレッサー機能を
    コードする遺伝子を含有するDNAセグメント、 直列的に機能するλバクテリオファージP_RおよびP
    _Lプロモーター、 アプラマイシン耐性付与遺伝子である、該直列的リプレ
    ッシブルプロモーターによって作動する選択マーカー、 プラスミドpBR322由来の複製起源である第1複製
    起源、 アンピシリン耐性付与遺伝子である第2選択マーカー、 プラスミドpHJL400のSCP2^*誘導体複製起
    源である第2複製起源、および チオストレプトン耐性付与遺伝子である第3選択マーカ
    ー を含有する請求項18に記載の捕獲および単離方法。 20、プラスミドがプラスミドpCZA126である請
    求項19に記載の捕獲および単離方法。 21、第1宿主細胞がストレプトマイセス・リビダンス
    CT2であり、第2宿主細胞が大腸菌である請求項20
    に記載の捕獲および単離方法。 22、DNA配列の1本の鎖が以下の配列:【遺伝子配
    列があります。】 (式中、 Aはデオキシアデニルであり、 Cはデオキシシチジルであり、 Gはデオキシグアニルであり、 Tはチミジルである) を含有する転位因子IS493を含有している組換えD
    NA化合物。 23、請求項22に記載のIS493配列を含有する組
    換えDNAクローニングベクター。 24、プラスミドである請求項23に記載の組換えDN
    Aクローニングベクター。 25、第2図に示すプラスミドpCZA141、第3図
    に示すプラスミドpCZA150、第3図に示すプラス
    ミドpCZA151、第4図に示すプラスミドpCZA
    152、第4図に示すプラスミドpCZA153、第5
    図に示すプラスミドpCZA154または第5図に示す
    pCZA155である請求項24に記載の組換えDNA
    クローニングベクター。
JP1256940A 1988-09-30 1989-09-29 ストレプトマイセス属および他の微生物から転位因子を単離する方法 Pending JPH02142473A (ja)

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DK478589A (da) 1990-03-31
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