JPH0223871A - プレプロ型アルカリプロテアーゼ遺伝子 - Google Patents

プレプロ型アルカリプロテアーゼ遺伝子

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JPH0223871A
JPH0223871A JP28037188A JP28037188A JPH0223871A JP H0223871 A JPH0223871 A JP H0223871A JP 28037188 A JP28037188 A JP 28037188A JP 28037188 A JP28037188 A JP 28037188A JP H0223871 A JPH0223871 A JP H0223871A
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JP
Japan
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dna
alkaline protease
gene
rna
restriction enzyme
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Application number
JP28037188A
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English (en)
Inventor
Yutaka Ishida
豊 石田
Koji Murakami
弘次 村上
Koji Mazaki
真崎 厚司
Haruhide Kawabe
川辺 晴英
Hirobumi Arimura
有村 博文
Hiroki Tatsumi
宏樹 辰巳
Manabu Osawa
大沢 学
Ryohei Tsuji
亮平 辻
Seiji Murakami
村上 成治
Eiichi Nakano
中野 衛一
Hiroshi Motai
茂田井 宏
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SHOKUHIN SANGYO KOUSO KINOU HENKAN GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Original Assignee
SHOKUHIN SANGYO KOUSO KINOU HENKAN GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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Publication date
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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、プレプロ型アルカリプロテアーゼ遺伝子に関
する。
(従来の技術〕 従来、黄麹菌の1種であるアスペルギルス・オリゼー(
Aspergillus oryzae)由来のアルカ
リプロテアーゼ遺伝子の構造については、全く未知であ
り、また、該遺伝子の単離すらされていないのが実情で
ある。
アルカリプロテアーゼは、蛋白質又はその部分加水分解
物に作用して、ペプタイド結合を分解する加水分解酵素
であって、医薬、飲食品、洗剤等広範に用いられている
[発明が解決しようとする課題] そこで、本発明者等は、アルカリプロテアーゼ遺伝子を
提供することを目的としてアスペルギルス・オリゼー由
来のアルカリプロテアーゼ遺伝子について種々検討した
結果、アスペルギルス・オリゼー由来のプレプロ型アル
カリプロテアーゼ遺伝子を初めて単離及び構造決定する
ことに成功し、本発明を完成した。
[課題を解決するための手段〕 本発明は、アスペルギルス属に属する微生物に由来し、
制限酵素開裂地図で規定されるプレプロ型アルカリプロ
テアーゼ遺伝子である。
EHBS    X    KAE (式中、EはEcoRI、AはAflll、 KはKp
nI、XはXmnT、Sは5all、BはBglII、
 HはHind mを示す) そして、このプロブレ型アルカリプロテアーゼ遺伝子は
下記に示されるアミノ酸配列をコードするDNA配列を
有する。
Met  Gin  5er Leu  Gly  Ala Ala  Pro  Val Glu  Lys  Leu Phe  Lys  Pr。
Gln Glu His His Gln Arg Thr  Gly  Gly Arg  Asn Tyr Glu  Glu  l1e Asp Gly  Leu Trp Gly  Leu lie  Lys  Arg lie  Leu  Pr。
Gin  Glu  Thr Pro Gly  Lys Gly  Tie  Asp Thr Thr Trp Ser  Leu  Glu Asp Leu Pr。
Lys  Ile Asn Arg  Lys  Asn Thr  Thr  Gln Gly Ser  1ie Thr  Leu  Leu Ala  Val  Leu Arg Arg  Ala Tyr  Ile  Val Glu  Ala  Lys Ala  Thr  Asn Arg Arg Gly Val  Gly  Tie Lys  Phe Ala Glu  Asp  Val Lys  Ser  Ala Ser His Lys 1a Pr。
1y Gln  Gln Ser Thr Asp Tyr 
 Ile Tyr Asp ThrLeu  Asp 
Gly  Phe Asn Trp Ala  Ala
  Asn Asp八lへ  Ala  Gly  A
sn  Glu  Asn  Ser  Asp  A
la  Glylle  Thr  Val  Ala
  Ala  Ile  Gln  Lys  Ser
  Asn八sへ  Arg  Ala  Ser  
Phe  Ser  Asn  Phe  Gly  
Lyslle  Leu  Ser  Ala  Tr
p  lie Gly Ser Ser  5erAl
a Thr Asn Thr  Ile Ser Gl
y Thr Ser Met以下、本発明の詳細な説明
する。
先ず、本発明の遺伝子のドナーとして用いられるアスペ
ルギルス・オリゼーとしては、例えば、アスペルギルス
・オリゼー(ATCC20386)等が挙げられる。
次いで、上記微生物を、特公昭48−38873号公報
記載の方法と全く同様にして培養し、培養物を得、該培
養物から常法、例えば、濾過、遠心分離処理等によりア
スペルギルス・オリゼーの菌体を得る。
上記アスペルギルス・オリゼーの菌体よりm−RNAを
調製するには、例えば、菌体の破砕の際、ガラスピーズ
及びフェノールを用いる以外は、例えば、「モレキュラ
ー・クローニングJ  (Molecular CIo
niB)、第196頁、コールド・スプリング−バー 
バー−ラボラトリ−(Cold Spring Har
borLaboratory) (1982)及び「分
子遺伝学実験法」、小関冶男、志村令部、第66〜67
頁(1983)記載の方法等により得ることができる。
得られたm−RNAよりアルカリプロテアーゼをコート
するz−RNA(以下、アルカリプロテアーゼm−RN
 Aという)を濃縮するには、例えば、[バイオメディ
カル・リサーチ(Biomed ica lRe5ea
rch) J第3巻、第534〜540頁(1982)
記載の方法により行うことができる。
なお、この際、アルカリプロテアーゼに対する抗アルカ
リプロテアーゼ血清を使用するのであるが、該血清は、
例えば、「免疫化学」、山村雄−第43〜50頁(19
73)記載の方法により得ることができる。
アルカリプロテアーゼm−RN Aよりc−DNAを合
成するには、例えば、[モル・セル・パイオル」(Mo
1.Ce1l Biol、)、第2巻、第161頁(1
982)及び1ジーンJ (Gene)、第25巻、第
263頁(1983)記載の方法により行うことができ
る。
次いで、このようにして得られたc−D N Aをベク
ターDNA、例えば、プラスミドplJc119D N
 A(宝酒造社製)等に組み込み、種々の組み換え体プ
ラスミドDNAを得、該DNAを用いて例えば、大腸菌
(E、coli) D H1(ATCC33849)、
大腸菌(E。
coli) HB 101(ATCC33694)等を
ハナハン(Hanahan)の方法〔「ディーエヌエイ
・クローニングJ(D N A Cloning) 、
第1巻、第109〜135頁(1985) )により形
質転換し、種々の形質転換株を得る。
上記の種々な形質転換株よりアルカリプロテアーゼをコ
ードするc−DNA(以下、アルカリプロテアーゼc−
D N Aという)を検出するには、ハイブリダイゼー
ション・セレクション〔「モレキュラー・クローニング
J (Molecular Cloning) 、第3
29〜333頁及び第344〜349頁、コールド・ス
プリング・ハーバ−・ラボラトリ−(Cold Spr
inglabor Laboratory)(1982
年)〕により検出することができる。
次いで、不完全なアルカリプロテアーゼc−DNAをi
zpを用いニックトランスレーション法〔「モレキュラ
ー・クローニングJ (MolecularCloni
ng)、第109〜112頁、コールド・スプリング・
ハーバ−・ラボラトリ−(Cold Spring 1
aborLaboratory) (1982年)、及
び「ジヱイ・モル・パイオルJ (J、Mo1. Bi
ol、)、第113巻、第237〜251頁(1977
) )により標識したのち、該c−DNAをプローブと
してコロニーハイブリダイゼーション法〔「蛋白質・核
酸・酵素」、第26巻、第575〜579頁(1981
) )によりプラスミドpUc119 D N Aをベ
クターとして作成したc−D N Aのシーンバンクの
ライブラリーより1.5Kbのアルカリプロテアーゼc
−D N Aを含有するプラスミドDNAを得ることが
できる。
そして、このようにして得られた組み換え体プラスミド
DNAよりアスペルギルス・オ゛リゼー由来のアルカリ
プロテアーゼをコードする遺伝子においてプレプロ領域
を有するもの(以下、プレプロ型アルカリプロテアーゼ
遺伝子という)を含有するDNAを得るには、該プラス
ミドDNAに、制限酵素、例えばEcoRIを温度30
〜40°C1好ましくは37°Cで1〜24時間、好ま
しくは2時間作用させ、得られた反応終了液を、アガロ
ースゲル電気泳動法〔「モレキュラー・クローニング」
(Molecular Cloning) 、第150
頁、コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−(
Cold SpringHarbor Laborat
ory)(1982)記載〕によりアスペルギルス・オ
リゼー由来のプレプロ型アルカリプロテアーゼ遺伝子を
含有するDNAを得ることができる。
そして、このプレプロ型アルカリプロテアーゼ遺伝子の
塩基配列の決定を実施例の第11項目に示すような方法
によって行い(第5図参照)、ついで、前記塩基配列を
有する遺伝子によって翻訳されるポリペブタイドのアミ
ノ酸配列を確定する(第6図参照)。
このようにして確定されたアミノ酸配列をコードする遺
伝子が本発明の遺伝子である。
また、本発明遺伝子の塩基配列としては第5図中塩基番
号53 (A)〜1261(T)で示されることが好ま
しい。
〔発明の効果] 上述したことから明らかな如く、本発明によれば、本発
明プレプロ型アルカリプロテアーゼ遺伝子の組み込まれ
た組み換え体DNAを含む、例えば微生物を培地に培養
することにより、極めて短期間のうちに、アルカリプロ
テアーゼを効率よく得ることができ、また上記遺伝子は
、蛋白質工学用試料と用いることができるので本発明は
産業上極めて有用なものである。
〔実施例] 以下、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説明する。
実施例 黄麹菌アスペルギルス・オリゼー(ATCC20386
)由来のプレプロ型アルカリプロテアーゼc−DNAの
クローニング 1、菌体の取得 黄麹菌アスペルギルス・オリゼー(ATCC20386
)の胞子(1,2X10”個)を、アルカリプロテアー
ゼ生産培地〔3%(W/V)加熱、加圧膨化処理した脱
脂大豆、3%(W/V)KH,Po4) 50m1に接
種し、恒温振盪機(大洋科学工業社製、M−100’ 
”)を用いて12Or、p、m、 、温度30°Cで4
5時間振盪培養を行ない培養物を得、常法によりこの培
養物を濾過して菌体Logを得た。
2、m−RNAの取得 項目1で得られた菌体10gを、20m/のグアニジン
イソチオシアネート溶液(6Mグアニジンイソチオシア
ネート/37.5mMクエン酸ナトリウム(pH7,0
) 10.75%(W/V) N−ラウ0 イB/ザル
コシンナトリウム10.15M β−メルカプトエタノ
ール)に添加したものを、カップ型ブレンダー(日本精
機製作所社製)に入れ、更に、Logのガラスピーズ(
直径0.5mm)を添加し、10.0OOr、p、m、
で5分間処理したのち、また更に、10rnlの水飽和
フェノールを添加し、10.00Or、p、m、で10
分間処理して菌体を破砕処理し、破砕物を得た。
このようにして得られた破砕物を冷却遠心機(日立1機
社製、18PR−52)を用いて5.00Or、p、m
、で10分間遠心分離処理して、菌体破砕液20rnl
を得た。
次いで、超遠心分離機用チューブ(日立1機社製)4本
に、予め1.2 mlの5.7Mの塩化セシウム溶液を
夫々重層し、その上に、上記菌体破砕液を重層するよう
に夫々分注し、超遠心分離機(日立1機社製、5cP5
5H)を用いて温度15°C130,00Or、p、m
、で16時間遠心分離して沈:R物を得た。
得られた沈澱物を、冷70%(V/V)エタノールを用
いて洗浄したものを、10mMトリス緩衝液(10mM
トリス−塩酸緩衝液(pH7,4)15mM EDTA
/ 1%ドデシル硫酸ナトリウム)4/に懸濁したもの
に、同量のn−ブタノール及びクロロフォルムを4対1
(容量比)となる如く混合したものを添加して抽出し、
常法により3,0OOr、p、m、で10分間遠心分離
し、水層及び有機溶媒層に分離し、この有機溶媒層に上
記1101IIトリス緩衝液4−を添加し、上記抽出及
び分離操作を行う操作を2回繰り返して得られた水層に
、1710量の3M酢酸ナトリウム(pH5,2)及び
2倍量の冷エタノールを添加したものを温度−20°C
で2時間放置したのち、常法により8゜000r、p、
m、で20分間遠心分離し、RNAを沈澱させ、得られ
たRNAを4艷の水に溶解し、上記エタノール沈澱操作
を行ったのち、得られたRNAを1mfの水に溶解し、
12■のRNAを得た。
このRNA中よりm−RNAを選択するために、12 
mgのRNAを、オリゴ(dT)−セル0−ス にュー
イングランドハイオラボ社製)カラムクロマトグラフィ
ーにかけた。
カラムとして2.5コテルモシリンジ(テルモ社製)を
用い、樹脂0.5gは、溶出緩衝液(10mM )リス
−塩酸緩衝液(p H7,6) / 1mM EDTA
/ 0.1%(讐/V)  ドデシル硫酸ナトリウム〕
で膨潤させたのち、カラムに充填し、結合緩衝液(10
mM )リス−塩酸(pH7,6)/ 1mM EDT
A/ 0.4 M NaC1/ o、 1%ドデシル硫
酸ナトリウム]で平衡化したものである。
12■のRNAに、同量の緩衝液〔1101IIトリス
−塩酸(pH7,6)/ 1mM EDTA/ 0.8
 M NaC1/ o、 1%ドデシル硫酸ナトリウム
]を添加し、温度65°Cで10分間加熱処理し、水中
で急冷し、オリゴ(dT)−セルロースカラムにかけた
のち、結合緩衝液で樹脂を洗浄し、未結合のr−RNA
及びt−RNAを完全に洗浄し、更に、溶出緩衝液でm
−RNAを溶出し、90%gのm−RNAを得た。
3、アルカリプロテア・−ゼm−RN Aの濃縮衣に、
ショ糖密度勾配遠心分離法によりアルカリプロテアーゼ
m−RNAを濃縮した。
10〜25%(W/V)のショ糖密度勾配は、ベックマ
ン社製のローターS W41用ポリアロマチューブに4
0%(W/V)シーy tF’液(50mM )リス−
塩酸緩衝液(pH7,5)/20mM NaCl 71
mM EDTA/40%(W/V)  ショ糖)0.5
−を入れ、その上ニ2.4 mjずツ25%(W/V)
、20%(W/V) 、15%(−ハ)及び10%(W
/V) (D ’i ヨ糖液を重層し、温度4°Cで2
4時間放置することにより作製した。このショ糖密度勾
配に、m−RN A50μgを重層し、ベックマン社製
のS W410−ターを用い、常法により30.00O
r、p、m、、温度18”Cで18時間遠心分離を行っ
た。遠心分離操作ののち、0.5dずつ分画し、エタノ
ール沈澱法によりm−RNAを回収し、10μlの水に
溶解した。
次に、m−RNAにコードされている蛋白質を調べるこ
とにより、アルカリプロテアーゼm−RN Aが濃縮さ
れている両分の同定を行なった。分画したRNAIμ!
、ウサギ網状赤血球ライセード(アマジャム社製)9μ
!及び(353)メチオニン1μ!(アマジャム社製)
を混合し、温度30°Cで30分間反応させたものに、
150μlのNET緩衝液(150mM NaC115
mM EDTAlo、02%(W/V)NaNz/20
mMトリス−塩酸緩衝液(p)17.4)10.05%
(W/V)ノニデットP−40(ベセスダリサーチラボ
ラトリー社製、界面活性剤)〕を添加し、更に、1μl
の抗アルカリプロテアーゼ血清(後述のようにして調製
したもの。)を添加し、温度4°Cで18時間放置した
ものに、10■のプロティンAセファロース(ファルマ
シア社製)を添加し、温度20°Cで30分間放置した
ものを、常法により12,0OOr、p、m、で1分間
遠心分離処理し、樹脂、すなわち、上記プロティンAセ
ファロースを回収した。
回収した樹脂を、200μ2のNET緩衝液で3回洗浄
し、この樹脂に、40μlの5DS−PAGE用サンプ
ル緩衝液[62,5mM )リス−塩酸緩衝液(p H
6,8) / 10%(V/V)グリ−f= O−)L
// 2%(W/V)ドデシル硫酸ナトリウム15%(
V/V)メルカプトエタノール10.02%(W/V)
ブロムフェノールブルー〕を添加し、温度100°Cで
3分間煮沸し、常法により12.00Or、p、m、で
1分間遠心分離処理し、上清を回収し、全量を12%(
W/V)  ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルア
ミドゲルに乗せた。
ゲル電気泳動は、ラエムリ(Laemmli)の方法〔
「ネーチュアーJ Nature) 、第227頁、第
680頁(1970) )で行ない、泳動したのちのゲ
ルは、10%(V/V)の酢酸に30分間浸漬し、蛋白
質を固定したのち、水に30分間浸漬し、更に、1Mサ
リチル酸ナトリウム溶液に30分間浸漬し、乾燥して乾
燥ゲルをfLX&!フィルム (フジ写真フィルム社製
、RX)を用いてフルオログラフィーを行った。
以上の操作により、アルカリプロテアーゼm−RNAの
存在する両分のRNAを用いた場合にのみ、アルカリプ
ロテアーゼ蛋白質のバンドがX線フィルム上に認められ
、アルカリプロテアーゼトRNAの濃縮されている画分
が同定できた。
4、抗血清の調製 精製アルカリプロテアーゼに対するウサギの抗アルカリ
プロテアーゼ血清は、以下の方法により調製した。
40mg/m14度のアルカリプロテアーゼ溶液0.7
−を、等量のフロイント(Freund)完全アジュバ
ントで懸濁したもの28■を、抗原として体重2 kg
の日本白色種ウサギの視床部に投与し、飼育2週間経過
したのち、初回と同量の抗原を背部皮内へ投与し、更に
、飼育1週間経過したのち、同様の操作を行い、また更
に、飼育1週間後全採血を行った。
そして、得られた血液を、温度4°Cで18時間放置し
たものを、常法により3.00Or、p、m、で15分
間遠心分離し、上清として抗アルカリプロテアーゼ血清
を得た。
5、c−DNAの合成 c−D N Aの合成は、アマジャム社製キットを用い
て行ったものである。
上述の如くして得られたm−RNA1.6μgを用イテ
アマシャム社の指示する[モル・セル・パイオルJ (
Mo1.Ce1l Biol、)、第2巻、第161頁
(1982)及び1ジーン」(Gene)、第25巻、
第263頁(1983)記載の方法に従い行った結果、
160ngの2本鎖CDNAが得られた。
このようにして得たc−D N A 160ngに、ア
マジャム社製c−D N Aクローニングキッドを用い
、アマジャム社の指示する方法により制限酵素EcoR
■切断部位のメチル化を行い、更にc−D N Aの両
端に1並R1リンカ−を付着させた。
6、c−DNAバンクの作製 プラスミドpUc119DNA (宝酒造社製)100
ngを、8μlの水に溶解したものに、1μlのMed
 緩衝液[100mM  トリス−塩酸緩衝液(p H
7、5) / 100mMMgCh/10mMジチオス
レイトール/ 500mM NaCl )を添加したの
ち、更に、これに、10ユニツト (1μm)の制限酵
素立並R1(宝酒造社製)を添加し、温度37°Cで2
時間切断処理を行った。
次いで、この切断処理物に、lulのIM トリス−塩
酸緩衝液(pH8,0)及び0.3ユニツト (1μl
)のアルカリフォスファターゼ(宝酒造社製)を添加し
、温度65°Cで1時間酵素反応処理し、切断処理物の
両端の脱リン酸化を行い、これに、12μlの水飽和フ
ェノールを添加して除蛋白を行ったのち、回収した水層
に、lμでの3M酢酸ナトリウム(pH5,8)及び2
6μ2の冷エタノールを夫々添加し、温度−70″Cで
15分間放置し、微量遠心機〔■トミー精工、MRX−
1501を用い、12.00Or、p、m。
で5分間遠心分離処理を行いDNAを回収した。
このようにして得られた制限酵素EcoRIで切断し、
かつ両端を脱リン酸化したプラスミドベクターpUc1
19 D N A 1100nと、項目5で調製したC
D N A 160%gを混合したものを、8μlの水
に懸濁したのち、これに、1μlのライゲーション緩衝
液(20mM MgCh/66mM )リス−塩酸緩衝
液(pH7,6) / 1 mM^TP/15mMジチ
オスレイトール〕を添加したものに、1ユニツト (1
μf!、)の74DNAリガーゼ(宝酒造社製))を添
加し、温度16°Cで16時間放置し、プラスミドベク
ターDNA及びCDNAのライゲーションを行ない反応
物を得た。
この反応物を用いて、ハナハン(Hanahan)の方
法〔「ディーエヌエイ・クローニングJ  (DNAC
loning)、第1巻、第109〜135頁(198
5) 〕により大腸菌DHI株(ATCC33849)
を形質転換し、プラスミドρUC119D N Aをベ
クターとしたc−D N Aバンクを作製した。
7、アルカリプロテアーゼc−DNAの断片の検索ハイ
ブリダイゼーション・セレクション〔「モレキュラー・
クローニングJ(Molecular Cloning
)、第329頁、コールド・スプリング・バーバー・ラ
ボラトリ−(1982) )に従ってアルカリプロテア
ーゼc−DNAの検索を行った。以下に、詳述する。
項目6で得られたc−D N Aバンクより任意な大腸
菌70株を選び夫々について以下の操作を行った。
「モレキュラー・クローニング」(Molecular
 C1゜ning) 、第86頁、コールド・スプリン
グ・バーバー・ラボラトリ−(1982)記載の方法に
より、c−DNAバンク中の大腸菌から組み換え体プラ
スミドDNA500μgを夫々得た。このうち100μ
gを、水200μlに溶解し、温度100°Cで10分
間放置したのち、水中に移して急冷したものに、200
μlの1M水酸化ナトリウムを添加し、室温にて20分
間放置し、組み換え体プラスミドDNAの変性液を得た
次いで、このようにして得た変性液に、200μ!の中
和液[1M塩化ナトリウム10.3Mクエン酸ナトリウ
ム10.5Mトリス−塩酸緩衝液(pH8,0)/IM
塩酸〕をすばやく添加、混和したのち、氷中へ移して急
冷した。この溶液を、直径5mmの円形ニトロセルロー
スフィルター(ミリポア社製、カタログナンバーHAW
P 02500)を用いて濾過し、変性した組み換え体
プラスミドDNAをニトロセルロースフィルター上に吸
着させたものを、常法により風乾したのち、6 X5S
C(0,9M塩化ナトリウム10.09Mクエン酸ナト
リウム)を用いて洗浄し、更に常法により風乾したのち
、温度80°Cに保った真空オーブン中で2時間放置し
、組み換え体プラスミドDNAをニトロセルロースフィ
ルターへ固定させた。
次いで、10μlのハイブリダイゼーション溶液(10
00μlml m−RNA (項目2で調製したもの)
765%(V/V)脱イオン化したホルムアミド720
mM1.4−ピベラジンジエタンスルホン酸(pH6,
4)10.2%ドデシル硫酸ナトリウム10.4M塩化
ナトリウム/100 u g/wI酵母t−RNA:l
に、上記の如くして得た組み換え体プラスミドDNAを
固定したニトロセルロースフィルターを浸し、温度50
°Cにて3時間放置し、フィルター上の組み換え体プラ
スミドDNAとm−RNAとのハイブリダイゼーション
を行った。反応終了したフィルターを取り出し1成の洗
浄液1[10mMトリス−塩酸緩衝液(pH7,6)1
0.15M塩化ナトリウム/1mM EDTAlo、 
5%ドデシル硫酸ナトリウム]で9回洗浄したのち、1
m!の洗浄液U (10mM )リス−塩酸緩衝液(p
H7,6)10.15 M塩化ナトリウム/1mM E
DTA )にて2回洗浄を行い、フィルター上に固定し
たぶらすみどDNAとハイブリダイズしていないm−R
N化を除去した。
次いで、このニトロセルロースフィルターを、100μ
lの水中へ移し、10μgの酵母t−RNAを添加して
、1分間100°Cの湯中へ放置し、ドライアイスで冷
却したエタノール中へ移したのち、室温中で放置し溶解
した。このようにしてハイブリダイズしたm−RNAを
ニトロセルロースフィルターより剥離した。得られた水
溶液に、10μlの3M酢酸ナトリウム(pH5,2)
及び300 μ!の冷エタノールを添加し、温度−70
°Cにて1時間放置し、エタノール沈澱を行ったのち、
微量遠心[■トミー精工、MRX−150)を用いて1
2.0OOr、pom、で5分間遠心分離処理して上記
ハイブリダイズしたm−RNAを回収した。
次いで、項目3に記載したと同様にして、回収した上記
m−RN Aにコードされている蛋白質を合成し、項目
4で得られた抗アルカリプロテアーゼ血清を用いて、合
成した蛋白質がアルカリプロテアーゼか否かを分析した
その結果70株中1株についてポジティブな結果が得ら
れた。この株の保有する組み換え体プラスミドDNA(
pOAP3と命名)にはアスペルギルス。
オリゼー(ATCC20386)由来のアルカリプロテ
アーゼc−D N Aの断片が挿入されていると結論で
きる。
次いで、組み換え体プラスミドpOAP3 D NA 
1μgを項目6に記載の方法により制限酵素EcoRI
で処理しアガロースゲル電気泳動法により移動度パター
ンを分析し、得られたパターンとプラスミドpBR32
2D N A (宝酒造社製)を制限酵素AluIによ
り消化して得られたDNA断片の標準パターンと対比す
ることにより、組み換え体プラスミドpOAP3DNA
に挿入されているアルカリプロテアーゼc−D N A
断片の大きさは750bpであることが判明した。
8、大きなアルカリプロテアーゼc−D N Aの検索
項目7で得られたアガロースゲルより750bpのアル
カリプロテアーゼc−DNA断片を含むアガロースゲル
を切り出し、透析チューブに入れたものに、500μl
のTE緩衝液[:10mM )リス−塩酸緩衝液(p 
H8,0) / 1 mM EDTA) )を添加した
のち、透析チューブをシールし、電気泳動により、ゲル
中より緩衝液中にDNAを溶出して得た溶液に、等容量
の水飽和フェノールを添加して撹拌し、水層を回収し、
常法に従ってエタノール沈澱により1100nのDNA
を回収した。この1100nのアルカリプロテアーゼc
−DNAを、〔a−”P) dCTP (7マシヤムl
)を用いてニックトランスレーション法により標識した
。ニックトランスレーションは、宝酒造社の指示する「
ジェイ9モル・パイオル」(J、Mo1.Biol、)
、第113巻、第237〜251頁(1977)及び[
モレキュラー・クローニングJ (Molecular
Cloning)、第109〜112頁(1982)記
載の方法に従った。このようにして調製した3Zpで標
識したアルカリプロテアーゼc−D N A断片をプロ
ーブとして用い、項目6で得たc−D N Aパンクに
対しコロニーハイブリダイゼーション法〔[蛋白質・核
酸・酵素」、第26巻、第575〜579頁(1981
) )より検索し、アルカリプロテアーゼc−D N 
Aを有するコロニーを得た。そのうち1個のコロニーの
有する組み換え体プラスミドDNAをpOAP 5と命
名し、項目7に従い組み換え体プラスミドDNAを調製
した。
該組み換え体プラスミドDNAを含有する大腸菌を大腸
菌(E、coli) D H1(pOAP 5)と命名
した。
なお、該形質転換株は、工業技術院微生物工業技術研究
所に、微工研菌寄第9870号(FERM P−987
0)として寄託されている。
組み換え体プラスミドpOAP5DNAを項目6に記載
の方法と同様にして制限酵素EcoRIで処理し、アガ
ロースゲル電気泳動を行ったところ、挿入DNA断片の
大きさは1,100bpであることが判明した。そして
、項目8記載の方法と同様にしてこの1,100bpの
アルカリプロテアーゼc−DNAを含むDNA断片0.
1μgを分離、精製した。組み換え体プラスミドpOA
P5DNAを制限酵素AflII、足並R1,に凹1,
5all及び又訓Iの単一または二重消化を行い、項目
7に記載したと同じ方法にて、現われた断片の大きさを
分析することにより、組み換え体プラスミドpOAP5
DNAの制限酵素地図を作製し、該地図を第1図に示し
た。
9、アルカリプロテアーゼc−DNAの塩基配列の決定 項目8で得られた夫々のアルカリプロテアーゼc−DN
A断片を、同−又は同一ののりしろの制限酵素により切
断したプラスミドpUc18及びpUc19DNA (
宝酒造社製)にクローニングした。シーフェンシングは
、プラスミドDNAを榊の方法([ベクターDNA、、
第70頁、講談社(1986年)〕に従ってアルカリ変
性させたのち、M13シークエンスキット(宝酒造社製
)を用いて常法によりダイデオキシ・チェーン・ターミ
ネーション法で行った。
このようにしてアスペルギルス・オリゼー(ATCC2
0386)由来のアルカリプロテアーゼc−D N A
断片の塩基配列を決定し、得られた塩基配列のうち、マ
チュアーなアルカリプロテアーゼに対応する塩基配列を
第2図に、また、前記第2図に示す塩基配列を有する遺
伝子から翻訳されるポリペブタイドのアミノ酸配列を第
3図に夫々示した。
このアミノ酸配列をコードする遺伝子が本発明の遺伝子
である。
このDNA塩基配列より推測されるアミノ酸配列のN末
端には精製したアルカリプロテアーゼのN末端のアミノ
酸配列16個(Gly Leu Thr Thr Gl
uLys Ser Ala Pro Trp Gly 
Leu Gly Ser Ile 5er)が確認され
た(第3図下線部)。
以上の知見より第2図に示した塩基配列は、マチュアー
なアルカリプロテアーゼのN末端部分よりC末端部分宿
をコードしていると結論できる。
lO,アルカリプロテアーゼ完全長c−D N Aの検
索項目9での塩基配列決定の結果、項目8で得られた組
み換え体プラスミドpOAP 5はマチュアーなアルカ
リプロテアーゼのN末端部分よりC末端部分宿をコード
していたが、それより上流にあると考えられるプレプロ
領域が欠如していた。そこで、項目8と同様に組み換え
体プラスミドpOAP 5のアルカリプロテアーゼc−
D N A断片を単離した後、ニックトランスレーショ
ン法により32pで標識し、これをプローブとして項目
6で得たc−D N Aバンクに対して再度コロニーハ
イブリダイゼーション法により検索し、更に長いアルカ
リプロテアーゼc−DNAを有するコロニーを得た。そ
のうち1個のコロニーの有する組み換え体プラスミドを
pOAPloと命名し、該組み換え体プラスミドを有す
ル大腸菌を大腸菌(E、coli) D H1(pOA
Plo)と命名した。
項目7に従い、組み換え体プラスミドpOAP10を調
製した。
組み換え体プラスミドpOAP10 D N Aを項目
7に記載の方法と同様にして制限酵素EcoRIで処理
し、アガロースゲル電気泳動を行ったところ、挿入DN
A断片の大きさは1,500bpであることが判明した
。更に組み換え体プラスミドpOAP10 D N A
を制限酵素地図■、足並RI、K匣1、S刀」、Xmn
1. 几I[、HindI[Iの単一または二重消化を
行い、項目7に記載したと同じ方法にて、現れた断片の
大きさを分析することにより、組み換え体プラスミドp
O^PIODNAの制限酵素地図を作製し、該地図を第
4図に示した。
11、アルカリプロテアーゼ完全長c−DNAの塩基配
列の決定 項目10で得られた組み換え体プラスミドpOAP10
のアルカリプロテアーゼc−DNA断片を項目9と同様
に、同−又は同一ののりしろの制限酵素により切断した
プラスミドpUc18およ゛びpUc19 DNAにク
ローニングした。シーフェンシングは項目9と同様にダ
イデオキシ・チェーンターミネーション法で行った。
このようにしてアスペルギルス・オリゼー(ATCC2
0386)由来のアルカリプロテアーゼc−DNAの塩
基配列を決定し、その全塩基配列を第5図に、また、前
記第5図に示す塩基配列を有する遺伝子から翻訳される
ポリペブタイドのアミノ酸配列を第6図に夫々示した。
翻訳されるポリペブタイドは403アミノ酸からなり、
精製したアルカリプロテアーゼのN末端のアミノ酸配列
16個(Gly Leu ThrThr Glu Ly
s Ser Ala Pro Trp Gly Leu
 Gly 5er11e 5er)は122番目からの
アミノ酸配列に一敗した(第6図下線部)。したがって
、N末端から121番目までのアミノ酸配列は、アルカ
リプロテアーゼの分泌に必要なプレプロ領域であり、1
22番目から403番目までのアミノ酸配列はマチュア
ーなアルカJJプロテアーゼをコードする領域である。
以上の知見より第5図に示した塩基配列は、プレプロ領
域までを含んだアルカリプロテアーゼの全ポリペブタイ
ドをコードしていると結論できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、組み換え体プラスミドpOAP5DNAの制
限酵素地図を示す図であり、第2図は、実施例の9項目
に記載のマチュアーなアルカリプロテアーゼに対応する
遺伝子の塩基配列を示す図であり、また、第3図は、第
2図に示す塩基配列を有する遺伝子から翻訳されるポリ
ペブタイドのアミノ酸配列を示す図である。 第4図は、組み換え体プラスミドpOAP10 D N
 Aの制限酵素地回である。 第5図は、実施例111項目記載の完全長アルカリプロ
テアーゼ(プレプロ型)に対応する遺伝子の塩基配列を
示す。図中、塩基番号53(A)〜415(T)がプレ
プロ領域を、塩基番号416(G)〜1261 (T)
がマチュアーなアルカリプロテアーゼ遺伝子領域を示す
。 第6図は、第5図に示す塩基配列を有する遺伝子から翻
訳されるポリペブタイドのアミノ酸配列を示す。 出願人 食品産業酵素機能変換技術研究組合代理人 弁
理士 平 木 祐 輔 同  弁理士 石 井 貞 次 第1図 pLJ(+19 二:l c−DNA ξ に −puc +19 二二二二 〇 DNA 第2図 GGCCTG CAG  AGC GAT  AGC GCT  GCC GCT  GGC GGT  GAA GTT  AGC AAG  GCT GCCGGT ACT  GTT GTT  GAC ACCAAC CTCGCT GCCACC AACGCT ACT ACC CCT CCT AAC TCC AAC ATC AAC ACC ATC ACC ACC AAC ACCCAG IEAc  TAC GTCAAT GGT  CAG ACT  TAT AGCAGC AAG  CGT AACGAT GAG  AAC GCT  ATC TTCGCT ATI:  TCT CTT  GAG GACGTC AAG  AGT  GCC ATCTACGAC GTCGACCAT CAT  GTG  GAC GGT  ATCGCC ACT  TCG  CTC ACCAGCAAG GCG  GTCGAG TCT  GAT  GCC CAG  AAG  AGC CCCGGT  CAA GGT  ACCTCC AACCTCGAT GTCAAG  GAT CCCTGG  GGT  CTG  GGCAGCC ACT  AGT  GCCGGCGAG  GGCG
AG  GAG  TTCGAG  GGCCGCAG
CA丁−T GGCCAT  GGCACCAAG  
AAG  GCCAGCATCCTTATT  CTT
  GACGGCTTCAACGCT  GCA  A
TC−AACATG  AGCAACGCA  TTC
GAG  CAG  GGTGGCCAA  ACCA
GC:  CCT  GCCAACAACCGCGCC
AGT  TTCAT ATC GGCCCCGCT  GCCGTG  ACCGTT
  AAG  GGCAGCCCT  AACTT ACC ACC AAC TCC TCG ATC ATT ACT ACC AAC ATC ACC CAT ACC ATT ATC ACT ACC ATC ACC AAC ACC ATT AAC ACC AAC ACC AA ACC CCT TCC ACT ATT ATC ACC AAC AAC ACC ACC ATT AAC ACC ATT CAT ACC AAC AAC ACC ATC AAC ACC ATC AAC AAC GTC ACC AAC AAC AAC AAC ATC AAC ATT AAC ATT ACT ACT ATC ATC ATC GT 第5 1460   1470   1.!、80ATAAA
ATCTT GGCmCTAA AAAAAAAAAA
 AAAAAAA 3’第6図(その1) 第6図(その2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アスペルギルス属に属する微生物に由来し、制限
    酵素開裂地図で規定されるプレプロ型アルカリプロテア
    ーゼ遺伝子。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、EはEcoR I 、AはAflII、KはKpn
    I 、XはXmn I 、SはSal I 、BはBglII、
    HはHindIIIを示す)
JP28037188A 1988-11-08 1988-11-08 プレプロ型アルカリプロテアーゼ遺伝子 Pending JPH0223871A (ja)

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