JPH0227986A - Phenol oxidase gene (ii) - Google Patents
Phenol oxidase gene (ii)Info
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- JPH0227986A JPH0227986A JP63175236A JP17523688A JPH0227986A JP H0227986 A JPH0227986 A JP H0227986A JP 63175236 A JP63175236 A JP 63175236A JP 17523688 A JP17523688 A JP 17523688A JP H0227986 A JPH0227986 A JP H0227986A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業の利用分野〕
本発明は、フェノールオキシダーゼ遺伝子(II)に関
するものであり、更に詳しくは、フェノールオキシダー
ゼ産生、分泌能を有する白色腐朽菌〔特にアラゲカワラ
タケ(Coriolus hirsuLus IFO4
917) ]の]メツセンジー1−−RNA以下、mR
NAと略す)由来のフェノールオキシダーゼ遺伝子(■
)に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a phenol oxidase gene (II), and more specifically to a white rot fungus having the ability to produce and secrete phenol oxidase [particularly Coriolus hirsuLus]. IFO4
917) ] metsenji 1--RNA below, mR
The phenol oxidase gene (abbreviated as NA) derived from
) regarding.
本フェノールオキシダーゼ遺伝子(II)はイントロン
を含んでおらず種々の生物に組換えることにより、バイ
オロジカルパルピングやバイオブリーチングや工場廃水
の脱色や木材糖化の前処理や臨床試験用試薬として利用
することができるフェノールオキシダーゼを生産するこ
とができる。This phenol oxidase gene (II) does not contain introns and can be recombined into various organisms to be used in biological pulping, biobleaching, decolorization of industrial wastewater, pretreatment for wood saccharification, and as a reagent for clinical trials. can produce phenol oxidase.
フェノールオキシダーゼは分子状酸素の存在下でフェノ
ール類を酸化し、0−キノンあるいはp−キノンを生成
する酵素であり、補欠分子団として銅を含むことが知ら
れている。フェノールオキシダーゼは、動植物界に広く
分布しているが特に白色腐朽菌と呼ばれる一部の菌類の
生産するフェノールオキシダーゼは産業上有用であると
考えられる。Phenol oxidase is an enzyme that oxidizes phenols in the presence of molecular oxygen to produce 0-quinone or p-quinone, and is known to contain copper as a prosthetic group. Phenol oxidase is widely distributed in the animal and plant kingdom, but phenol oxidase produced by some fungi called white rot fungi is considered to be particularly useful industrially.
白色腐朽菌は木材等のリグノセルロース物質中のリグニ
ンを分解する能力が高いことが知られており、この白色
腐朽菌をリグノセルロース物質に接種、培養し、リグニ
ンの一部を分解させバルブを製造するバイオロジカルパ
ルピングの試ミカなされている(特開昭50−4690
3号)。しかし、白色腐朽菌はリグニンを分解するだけ
でなく、パルプの原料となるセルロースやヘミセルロー
スをも分解する能力を有しており、バルブ収率の低下と
いう問題点を侍っている。また、白色腐朽菌のリグニン
分解が二次代謝的に生育後期に起こるため時間がかかる
という問題点もあった。White rot fungi are known to have a high ability to decompose lignin in lignocellulosic materials such as wood, and these white rot fungi are inoculated into lignocellulosic materials, cultured, and a portion of the lignin is decomposed to manufacture valves. Trials of biological pulping have been carried out (Japanese Patent Laid-Open No. 50-4690)
No. 3). However, white rot fungi have the ability to not only decompose lignin but also cellulose and hemicellulose, which are the raw materials for pulp, and suffer from the problem of reduced bulb yield. Another problem was that the decomposition of lignin by white-rot fungi occurs late in growth due to secondary metabolism, so it takes time.
白色腐朽菌のリグニン分解力は、白色腐朽菌が生産分泌
するフェノールオキシダーゼによるものが大きいと考え
られており、その遺伝子をクローニングする試みも行な
われているが、いまだ成功していない。また、白色腐朽
菌のフェノールオキシダーゼと類似の活性を持っている
ラフカーゼについては、ノイロスポラ°クラッサ(Ne
urosporacrassa)のラッカーゼ遺伝子の
クローニング(U、S。The lignin decomposition ability of white-rot fungi is thought to be largely due to the phenol oxidase produced and secreted by white-rot fungi, and attempts have been made to clone the gene, but no success has been achieved so far. In addition, regarding roughcase, which has an activity similar to the phenol oxidase of white-rot fungi, Neurospora °crassa (Neurospora crassa)
Cloning of the laccase gene of S. urosporacrassa (U, S.
Germann、に、Lerch;(1988) J、
Biol、Chem、Jf)l+ 885−596)が
報告されているが、そのアミノ酸配列は本発明のフェノ
ールオキシダーゼのアミノ酸配列とは、異なるものであ
り、ノイロスポラ・クラッサのラッカーゼによるリグニ
ン分解についても、まだ報告されていない。Germann, Lerch; (1988) J.
Biol, Chem. Not reported.
本発明は、前述の従来の問題点を解消し、フェノールオ
キシダーゼだけを生産する様々な新規生物を作り出せる
ようにすることを目的とするものである。The present invention aims to solve the above-mentioned conventional problems and to make it possible to create various new organisms that only produce phenol oxidase.
自然界におけるリグニンの生分解は、数種の酵素が関与
していると考えられているが白色腐朽菌が生産するフェ
ノールオキシダーゼはその中で中心的役割を果たしてお
り、リグニン分解の研究においても必須の酵素となって
いる。It is believed that several types of enzymes are involved in the biodegradation of lignin in nature, and phenol oxidase produced by white rot fungi plays a central role, and is essential for research on lignin decomposition. It is an enzyme.
したがって、リグニン分解能力だけを効率的に発現する
新規生物としてフェノールオキシダーゼ生産能力を付与
した生物が考えられ、本発明は、フェノールオキシダー
ゼ生産能力を付与する為に必要な白色腐朽菌のmRNA
由来のフェノールオキシダー・ゼ°遺伝子(If)を提
供するものである。Therefore, an organism endowed with the ability to produce phenol oxidase can be considered as a new organism that efficiently expresses only the ability to decompose lignin, and the present invention aims to develop the mRNA of white rot fungi necessary for imparting the ability to produce phenol oxidase.
The present invention provides the phenol oxidase gene (If) derived from the phenol oxidase gene (If).
本発明は、次式、
ValAsnAspGln
PheSer II eAspG I yH1sAsp
LeuThr I lel l aG 1uVa l
Asp:ier〔式中Xは、AlaまたはPro )
のアミノ酸配列をコードするDNAからなるフェノール
オキシダーゼ遺伝子(n)に関する。The present invention has the following formula: ValAsnAspGln PheSer II eAspG I yH1sAsp
LeuThr I lel l aG 1uVa l
The present invention relates to a phenol oxidase gene (n) consisting of a DNA encoding the amino acid sequence of Asp:ier (wherein X is Ala or Pro).
なお、上式におけるXがAlaのものをフェノールオキ
シダーゼ遺伝子(n) (OJ−POM 5)とし、X
がProのものをフェノールオキシダーゼ遺伝子(n)
(OJ−POO20とする。In addition, the one where X in the above formula is Ala is defined as phenol oxidase gene (n) (OJ-POM 5), and
is Pro's phenol oxidase gene (n)
(Set as OJ-POO20.
さらに本発明は、上記DNAにハイブリッドするDNA
配列であって、天然、合成、もしくは半合成によって得
られるものであり、請求項1記載のDNA配列に対して
、ヌクレオチドの置換、ヌクレオチドの挿入及びヌクレ
オチド配列の逆位その他の変異によって関連づけられて
おり、かつ、フェノールオキシダーゼ活性を有するポリ
ペプチドをコードするDNAからなるフェノールオキシ
ダーゼ遺伝子(n)に関する。Furthermore, the present invention provides a DNA that hybridizes to the above DNA.
A sequence which is obtained naturally, synthetically or semi-synthetically and is related to the DNA sequence of claim 1 by nucleotide substitutions, nucleotide insertions, nucleotide sequence inversions and other mutations. The present invention relates to a phenol oxidase gene (n) consisting of a DNA encoding a polypeptide having phenol oxidase activity.
さらに、本発明は上記フェノールオキシダーゼ遺伝子(
n)をベクターDNAに連結した組換えDNAに関する
。Furthermore, the present invention provides the above-mentioned phenol oxidase gene (
n) is linked to vector DNA.
さらに、本発明はフェノールオキシダーゼ遺伝(n)
が次式
%式%
TCGGTAACTACTGGATTCGCGCCAA
CCCCAACTTCGGCAAまたは、
次式(OJ−POM
TTTGTGAACCAGTGCCCTATTTCCT
CTGGGCACTCGTTCCTCGGTAACTA
CTGGATTCGCGCCAACCCCAACTTC
GGCA^TCGATGTCAACGACCAG
のDNA配列を有するものであるフェノールオキシダー
ゼ遺伝子(II)に関する。Furthermore, the present invention provides that the phenol oxidase gene (n) is expressed by the following formula % TCGGTAACTACTGGATTCGCGCCAA
CCCCAAACTTCGGCAA or the following formula (OJ-POM TTTGTGAACCAGTGCCCTATTTCCT
CTGGGCACTCGTTCCTCGGTAACTA
CTGGATTCGCGCCAACCCCAACTTC
The present invention relates to a phenol oxidase gene (II) having the DNA sequence GGCA^TCGATGTCAAACGACCAG.
次に本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail.
<DNAプローブの合成)
白色腐朽菌のmRNA0中にフェノールオキシダーゼ遺
伝子(II)由来のmRNAが含まれることを確認する
為とcDNAライブラリーからフェノールオキシダーゼ
遺伝子をクローニングする為に必要となるDNAプロー
ブは、フェノールオキシダーゼの部分アミノ酸配列をも
とに合成する。<Synthesis of DNA probe) The DNA probe required to confirm that mRNA derived from the phenol oxidase gene (II) is included in the mRNA 0 of white rot fungi and to clone the phenol oxidase gene from the cDNA library is as follows. Synthesized based on the partial amino acid sequence of phenol oxidase.
フェノールオキシダーゼの部分アミノ酸配列は、特開昭
61−285989号、特開昭62−220189号及
び特開昭62−220190号の方法で生産、精製した
フェノールオキシダーゼのN末端からのアミノ酸配列と
枦製したフェノールオキシダーゼをBrCN分解(Co
le、R,D、: Methods Enzywol、
11,315−317 (1967))またはトリプ
シン分解(Lin、L、−N、& Brandts。The partial amino acid sequence of phenol oxidase is the amino acid sequence from the N-terminus of phenol oxidase produced and purified by the method of JP-A-61-285989, JP-A-62-220189, and JP-A-62-220190. BrCN decomposition (Co
le, R, D,: Methods Enzywol,
11, 315-317 (1967)) or tryptic digestion (Lin, L, -N, & Brandts.
J、F、: Bio−chemistry22.553
(1983)) L、分離したポリさプチドのN末端か
らのアミノ酸配列をエドマン分解法(Edn+an、P
、& Hen5chen、A、Protein−5eq
uence deter+++1nation、
2’nd de、、 Springer−Verla
g、Berlin、 pp 232〜279(1975
)参照〕によって決定する。J, F.: Bio-chemistry 22.553
(1983)) L, the amino acid sequence from the N-terminus of the isolated polyseptide was analyzed using the Edman degradation method (Edn+an, P
, & Hen5chen, A. Protein-5eq
uence deter+++1nation,
2'nd de,, Springer-Verla
G, Berlin, pp 232-279 (1975
).
DNAプローブの合成は、フォスフオシエステル法、フ
ォスフオトリエステル法、フォスファイト法およびその
改良法のアミダイト法のいずれかの方法でも行なうこと
ができる。The DNA probe can be synthesized by any one of the phosphothiester method, phosphotriester method, phosphite method, and the modified amidite method.
(mRNAの調製〉
本発明に用いることができる生物は、フェノールオキシ
ダーゼを有するものであれば、全て可能であるが特に酵
素活性が高いフェノールオキシダーゼを生産し、分泌す
る白色腐朽菌〔例えば、アラゲカワラタケ(IFO49
17)、カワラタケ(IFO30340)、カイガラタ
ケ(IPO8714))が良い。(Preparation of mRNA) Any organism that can be used in the present invention can be any organism that has phenol oxidase, but especially white rot fungi that produce and secrete phenol oxidase with high enzymatic activity [e.g. (IFO49
17), C. versicolor (IFO30340), and S. scale (IPO8714)) are good.
白色腐朽菌を生育繁殖させる培地の組成は、白色腐朽菌
がフェノールオキシダーゼを生産する培地であればどの
ような培地でも良い。The composition of the medium for growing and propagating the white rot fungi may be any medium as long as it is a medium in which the white rot fungi produce phenol oxidase.
主炭素源としては、グルコースを使用するが白色腐朽菌
が資化可能な他の炭素源を使用してもよく、主窒素源と
しては酵母エキス、ポリペプトンを使用するが白色腐朽
菌が資化可能なアンモニウム塩、硝酸塩などの無機窒素
化合物、尿素、カゼインなどの有機窒素含有物も使用す
ることができる。その他、カルシウム塩、マグネシウム
塩、カリウム塩、リン酸塩、マンガン塩、亜鉛塩、鉄塩
などの無機塩やコーンステイープリカー、ビタミン類、
アミノ酸類、核酸類などの栄養物質、生長促進物質を添
加することも可能である。Glucose is used as the main carbon source, but other carbon sources that can be assimilated by white rot fungi may also be used. Yeast extract and polypeptone are used as the main nitrogen sources, but they can be assimilated by white rot fungi. Inorganic nitrogen compounds such as ammonium salts and nitrates, and organic nitrogen-containing substances such as urea and casein can also be used. In addition, inorganic salts such as calcium salts, magnesium salts, potassium salts, phosphates, manganese salts, zinc salts, iron salts, cornstarch liquor, vitamins,
It is also possible to add nutritional substances and growth-promoting substances such as amino acids and nucleic acids.
前期の培地に白色腐朽菌を接種し、培養する。Inoculate white rot fungi into the medium from the first stage and culture.
培養液中のフェノールオキシダーゼ活性が最大になった
時、集菌し、液体窒素中で凍結する。When the phenol oxidase activity in the culture reaches its maximum, collect the bacteria and freeze in liquid nitrogen.
白色腐朽菌から、フェノールオキシダーゼ等の蛋白質に
対応する全mRNAの抽出は、常法によって行なえばよ
い。たとえば、白色腐朽菌体を2〜5容のNP−40,
SO5,Triton X−100などの界面活性剤と
フェノール溶液を混合してホモジナイザーや凍結融解な
どの物理的方法を用いて細胞を破砕。Total mRNA corresponding to proteins such as phenol oxidase can be extracted from white rot fungi by a conventional method. For example, white rot fungi are mixed with 2 to 5 volumes of NP-40,
A surfactant such as SO5 or Triton
可溶化し、遠心した後の上清に冷エタノールを加えてR
NAを沈澱させる方法がある。また、グアニジンチオシ
アネート溶液中で組織を破砕し、エタノール沈澱後に、
塩酸グアニジンで沈澱の溶解をくり返して全mRNAを
抽出するGTC法等もある。また、Broda等の方法
(J、Microbiol、 Me−thods、 4
.(1985) 155−1623や市販のRNA抽出
キット〔アマジャム・ジャパン■社製RPN、1264
)を用いて、全mRNAを抽出することもできる。After solubilization and centrifugation, add cold ethanol to the supernatant and R
There is a method of precipitating NA. In addition, the tissue was disrupted in a guanidine thiocyanate solution, and after ethanol precipitation,
There is also the GTC method, in which total mRNA is extracted by repeatedly dissolving the precipitate with guanidine hydrochloride. In addition, the method of Broda et al. (J, Microbiol, Methods, 4
.. (1985) 155-1623 and commercially available RNA extraction kit [RPN, 1264 manufactured by Amajam Japan ■.
) can also be used to extract total mRNA.
また、必要に応じてフェノールオキシダーゼに対応する
抗体を用いてフェノールオキシダーゼ合成途上のポリゾ
ームを沈澱させ、これよりmRNAを界面活性剤などで
抽出する方法も行なうことができる。Alternatively, if necessary, a method can be carried out in which polysomes in the process of synthesizing phenol oxidase are precipitated using an antibody corresponding to phenol oxidase, and mRNA is extracted from this using a surfactant or the like.
本発明のポリ (A) m RN Aの精製については
、オリゴ(dT)セルロース、ポリ(U)セルロースな
どの吸着カラムによる精製法、シg糖密度勾配遠心法に
よる分画等によって行なうことが出来る。The poly(A)m RNA of the present invention can be purified by a purification method using an adsorption column such as oligo(dT) cellulose or poly(U) cellulose, fractionation using a sig sugar density gradient centrifugation method, etc. .
上記の如くして得られた全mRNAの中に、目的とする
フェノールオキシダーゼに対応するmRNAの存在を確
認するためには、mRNAをタンパク質に翻訳させ、そ
の抗体等を用いてそのタンパク質を同定する等の方法を
行なえばよい。たとえば、mRNAをタンパク質に翻訳
するのによく用いられる系であるRe t icu 1
ocy te−1yza te (網状赤血球ライゼー
ト)、賀heat germ(コムギ胚芽)などの無細
胞系でタンパク質に翻訳させ、フェノールオキシダーゼ
に対応するmRNAが活性を有することを確認すること
が可能である。In order to confirm the presence of mRNA corresponding to the target phenol oxidase in the total mRNA obtained as described above, the mRNA is translated into a protein, and the protein is identified using an antibody or the like. You can do the following method. For example, Re ticu 1, a system commonly used to translate mRNA into protein.
It is possible to confirm that the mRNA corresponding to phenol oxidase has activity by translating it into a protein using a cell-free system such as oxyte-lysate (reticulocyte lysate) or heat germ (wheat germ).
また、フェノールオキシダーゼのDNAプローブを用い
たドツト・ハイブリダイゼーションまたは、ノーザン・
プロット・ハイブリダイゼーションを行なうことによっ
ても確認することが可能である。In addition, dot hybridization using a phenol oxidase DNA probe or Northern
Confirmation can also be performed by plot hybridization.
上述のようにして得られたmRNAは、in vitr
。The mRNA obtained as described above was in vitro
.
でcDNAを合成し、適当なベクターなどに組み込み、
フェノールオキシダーゼ遺伝子(n)をクローニングす
るためのcDNAライブラリーを構築するのに使用する
ことができる。Synthesize the cDNA and insert it into an appropriate vector etc.
It can be used to construct a cDNA library for cloning the phenol oxidase gene (n).
(cDNAの合成〉
cDNAの合成法としては、Gubler−Hoffm
anの方法、ランド法、岡山・Berg法やこれらの変
法などがある。たとえば、試験管内で次のような方法で
行なうことができる。上記のmRNAを鋳型とし、オリ
ゴ(dT)をプライマーとして、dNTP (=dAT
P、 dGTP、 dCTP、 dTTP)の存在下で
逆転写酵素(全酒造■社製261OA)によりmRNA
と相補的な単鎖cDNAを合成する0次いで、RNas
eH(全酒造■社製2150A )でmRNAに切れ目
を入れ、mRNAをブライマーとし、dNTPの存在下
でDNAポリメラーゼI〔全酒造■社製2140A )
を用いて二重鎖cDNAを合成する。この合成法はcD
NA合成キットとして、アマジャム・ジャパン■(RP
N、 1256Y) 、ベーリンガー・マンハイム山之
内■(1013882) 、より市販されており、使用
することができる。(Synthesis of cDNA) As a cDNA synthesis method, Gubler-Hoffm
Examples include the an method, the Rand method, the Okayama-Berg method, and variations thereof. For example, it can be carried out in a test tube by the following method. Using the above mRNA as a template and oligo (dT) as a primer, dNTP (=dAT
mRNA was extracted using reverse transcriptase (261OA manufactured by Zenshuzo Co., Ltd.) in the presence of P, dGTP, dCTP, dTTP).
Synthesize single-stranded cDNA complementary to RNAs.
Cut the mRNA with eH (2150A manufactured by Zenshuzo Co., Ltd.), use the mRNA as a primer, and add DNA polymerase I (2140A manufactured by Zenshuzo Co., Ltd.) in the presence of dNTPs.
Synthesize double-stranded cDNA using This synthesis method is cD
As an NA synthesis kit, Amajam Japan ■ (RP
N, 1256Y), Boehringer Mannheim Yamanouchi (1013882), and can be used.
<cDNAライブラリーの構築〉
上記二本鎖cDNAは、両末端に合成リンカ−を連結す
るかまたは、ターミナルトランスフェラーゼ〔全酒造■
社製2230A )で適切な足部(例えば、ポリC)を
付加し、プラスミドベクターやλフアージベクターに結
合させ、cDNAライブラリーを構築することができる
。<Construction of cDNA library> The above double-stranded cDNA is either ligated with synthetic linkers at both ends or treated with terminal transferase [Zen Shuzo
A cDNA library can be constructed by adding an appropriate foot part (for example, polyC) using 2230A (manufactured by Co., Ltd.) and ligating it to a plasmid vector or λ phage vector.
例えば、二本鎖cDNAにEcoRI Linkerを
T4ファージ由来のDNAリガーゼで連結し、次いで制
限酵素EcoRI (全酒造■社製1040S )で
切断し、EcoRI粘着末端を持った二本鎖cDNAと
し、ファージベクターλgtllのBcoR1部位に組
込み、in vitroパッケージング〔アマジャム・
ジャパン■社製N、334Y、プロメガ・バイオチック
社製P3151 )を行なうことによりcDNAライブ
ラリーを構築する。For example, double-stranded cDNA is ligated with EcoRI Linker using DNA ligase derived from T4 phage, then cut with restriction enzyme EcoRI (1040S manufactured by Zenshuzo Co., Ltd.) to obtain double-stranded cDNA with EcoRI sticky ends, and then used as a phage vector. Incorporated into the BcoR1 site of λgtll and in vitro packaging [Amajam
A cDNA library is constructed by performing the following steps: N, 334Y (manufactured by Japan ■, P3151 (manufactured by Promega Biotic)).
また、市販されているλgtllやλgtloのcDN
Aライブラリー・キット〔アマジャム・ジャパン■社製
RPN、1280. RPN、1257.プロメガ・バ
イオチック社製P3010)も使用することができる。In addition, commercially available cDNAs of λgtll and λgtlo
A Library Kit [RPN manufactured by Amajam Japan ■, 1280. RPN, 1257. Promega Biotic P3010) can also be used.
〈フェノールオキシダーゼ遺伝子(11)のクローニン
グ〉
cDNAライブラリーから放射性同位元素で標識化した
フェノールオキシダーゼのDNAプローブを用いて、ブ
ラークハイプリダイゼーシジンやコロニーイ1イブリダ
イゼーションによりフェノールオキシダーゼのmRNA
由来c由来Aをクローニングする。<Cloning of phenol oxidase gene (11)> Using a phenol oxidase DNA probe labeled with a radioactive isotope from a cDNA library, phenol oxidase mRNA was isolated by Brak hybridization cidin or colony I hybridization.
Clone origin c origin A.
〈サブクローニング〉
得られたフェノールオキシダーゼ遺伝子(n)のサブク
ローニングは以下のように行なう、フェノールオキシダ
ーゼ遺伝子(■)を含むDNA及びベクターDNAを制
限酵素で切断してcDNA断片及びベクターDNA断片
を調製する0次いで両者の混合物をT4DNAリガーゼ
〔全酒造■社製2011A)で処理する。用いられるベ
クターDNAとしては、pBR322、pucte、p
Uc19、pUcllB(全酒造■社製3050.32
18.3219.3318)等があげられる。また制限
酵素としては1IindI[[、EcoRI、Pst
I 、 BamHI等〔全酒造■社製1060S、 1
040S。<Subcloning> Subcloning of the obtained phenol oxidase gene (n) is performed as follows. DNA containing the phenol oxidase gene (■) and vector DNA are cut with restriction enzymes to prepare cDNA fragments and vector DNA fragments. Next, the mixture of both is treated with T4 DNA ligase (2011A manufactured by Zenshuzo Co., Ltd.). Vector DNAs used include pBR322, pucte, p
Uc19, pUcllB (3050.32 manufactured by Zenshuzo Company)
18.3219.3318), etc. In addition, restriction enzymes include 1IindI[[, EcoRI, Pst
I, BamHI etc. [1060S manufactured by Zenshuzo Company, 1
040S.
10735、10105)があげられる。10735, 10105).
(フェノールオキシダーゼ遺伝子(n)の塩基配列の決
定〉
クローニングしたcDNAを、プラスミドベクターpU
c11BまたはpUc119、またはpUc18. p
Uc19またはM13ファージにサブクローニングする
。(Determination of base sequence of phenol oxidase gene (n)) The cloned cDNA was transferred to the plasmid vector pU
c11B or pUc119, or pUc18. p
Subcloning into Uc19 or M13 phage.
サブクローニングしたDNA断片は、原理的にHen1
koffの方法およびYanisch−Perronの
方法(Henikoff、S、(1984)Gene、
28.351〜359 Yantsch−Perron
、C,、Vieira、J、and Messing+
J、(1985)Gene+33.103〜119 )
でデリーションミュータントを作成するが市販のデリー
シジン・キット〔全酒造■社製6030 )も使用でき
る。In principle, the subcloned DNA fragment is Hen1
koff's method and Yanisch-Perron's method (Henikoff, S. (1984) Gene,
28.351-359 Yantsch-Perron
,C., ,Vieira, J., and Messing+
J. (1985) Gene+33.103-119)
To create a deletion mutant, you can also use a commercially available Delision Kit (Zen Shuzo 6030).
デリーションミュータントは、ジデオキシ法(Sang
er、P、(1981) 5cience、2’14.
1205〜1210)により塩基配列を決定する。市販
のシーフェンシング・キット(全酒造■社製6010A
、 6015A、ニラポン・ジーン■社製317−01
121)も使用できる。Deletion mutants are produced using the dideoxy method (Sang
er, P. (1981) 5science, 2'14.
1205-1210) to determine the base sequence. Commercially available sea fencing kit (6010A manufactured by Zenshuzo Co., Ltd.)
, 6015A, 317-01 manufactured by Nirapon Gene■
121) can also be used.
フェノールオキシダーゼ遺伝子(II)を含むアラゲカ
ワラタケのmRNA由来のcDNAはプラスミドpUc
19または、pUcllBのマルチクローニング部位内
のHcoRI部位にサブクローニングした形態で大腸菌
JM109またはMVl184に常法〔例えば、Led
erberg、E、M、& Cohen、S、N、Jo
urnal of Bacteri−ology、−■
1.1072〜1074(1974) )により形質転
換し、工業技術院微生物工業技術研究所に寄託した。The cDNA derived from the mRNA of C. versicolor containing the phenol oxidase gene (II) is the plasmid pUc.
19 or subcloned into the HcoRI site within the multiple cloning site of pUcllB and injected into E. coli JM109 or MVl184 using a conventional method [for example, Led
erberg, E. M., & Cohen, S. N., Jo.
urnal of Bacteri-ology, -■
1.1072-1074 (1974)) and deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology.
この形質転換大腸菌OJ−POM−5,OJ−POM−
2は工業技術院微生物工業技術研究所に寄託し、それぞ
れその寄託番号は、微工研菌寄第10055号(FER
M P−10055)及び微工研菌寄第10061号(
FERM P−10061)である。This transformed E. coli OJ-POM-5, OJ-POM-
2 have been deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology, and their respective deposit numbers are FER
M P-10055) and Microtechnical Research Institute No. 10061 (
FERM P-10061).
〈組換えDNA)
このようにして得られたフェノールオキシダーゼ遺伝子
(n)の利用法は、微生物(特に原核生物)、植物およ
び動物のベクターDNA等に組込み、微生物、植物およ
び動物に導入し、フェノールオキシダーゼまたは、この
改良タンパク質を著量生産する新規な生物を作成するこ
とを可能ならしめることにある。フェノールオキシダー
ゼ遺伝子(n)をベクターに組込む方法はベクターを適
当な制限酵素で切断し、必要により適当なリンカ−また
はアニーリング可能な組み合せの塩基を複数個重合せし
める。このように加工した二重鎖DNAとベクターDN
Aを混合し、リガーゼを用いて接続せしめる。(Recombinant DNA) The phenol oxidase gene (n) obtained in this way is used by incorporating it into the vector DNA of microorganisms (especially prokaryotes), plants, and animals, and introducing it into microorganisms, plants, and animals. The aim is to make it possible to create new organisms that produce oxidase or this improved protein in significant amounts. The method for integrating the phenol oxidase gene (n) into a vector is to cleave the vector with an appropriate restriction enzyme, and if necessary, polymerize an appropriate linker or a plurality of bases in an annealing possible combination. Double-stranded DNA and vector DNA processed in this way
Mix A and connect using ligase.
得られた組換えDNAはベクターの宿主微生物に導入す
る。宿主微生物としてはエシェリヒア・コリ等のエシェ
リヒア属の微生物、バチルス・ズブチリス等のバチルス
属の微生物、サツカロミセス・セレビシェ等のサツカロ
ミセス属の微生物などが好適である。これらの微生物に
使用されるベクターを以下に例示する。(蛋白質核酸酵
素、28巻、4号(1981)参照)。The obtained recombinant DNA is introduced into a vector host microorganism. Suitable host microorganisms include microorganisms of the genus Escherichia such as Escherichia coli, microorganisms of the genus Bacillus such as Bacillus subtilis, and microorganisms of the genus Satucharomyces such as Satucharomyces cerevisiae. Vectors used for these microorganisms are illustrated below. (See Protein Nucleic Acid Enzyme, Vol. 28, No. 4 (1981)).
EK系プラスミドベクター(ストリンジェント型)のp
sclol、 pRK353. pRK646. pR
K248. pDF41等、EK系プラスミドベクター
(リラックスト型)のCa1E1゜pVH51,pAc
105. R5F2124. pcRl、 pMB9.
BR313,pBR322、pBR324,pBR3
25,pBR327,pBR328,pKY2289゜
pKY2700. pKN80. pKc?、 pKB
15B、 pMX2004. pAcYcl。EK-based plasmid vector (stringent type) p
scroll, pRK353. pRK646. pR
K248. pDF41, etc., EK-based plasmid vectors (relaxed type) Ca1E1゜pVH51, pAc
105. R5F2124. pcRl, pMB9.
BR313, pBR322, pBR324, pBR3
25, pBR327, pBR328, pKY2289゜pKY2700. pKN80. pKc? , pKB
15B, pMX2004. pAcYcl.
pAcYc184. λdu1等、λgt系ファージ
ベクターのλgt・λC,λgt・λB、λ−ES・λ
B、λZJvir・λB、λ八LOへλB、λWES
−Ta205.λDam、λgtl1等、シャロンベク
ターのシャロン4A、シャロン3A、 シャロン16
A、シャロン13A、シャロン14八、シャロン15A
、シャロン8、シャロン10.シャロン17.シャロン
20等、チオライス(Tiolais)グループベクタ
ーのL512.λZEQS。pAcYc184. λgt/λC, λgt/λB, λ-ES/λ of λgt-based phage vectors such as λdu1
B, λZJvir・λB, λ8 LO to λB, λWES
-Ta205. λDam, λgtl1, etc., Sharon vector Sharon 4A, Sharon 3A, Sharon 16
A, Sharon 13A, Sharon 148, Sharon 15A
, Sharon 8, Sharon 10. Sharon 17. Sharon 20 etc., Tiolais group vector L512. λZEQS.
λZYV5φ、、、 JZUVφ2. 、JZUVφ3
. JYEQSφ1. JYEQSφ。λZYV5φ, JZUVφ2. , JZUVφ3
.. JYEQSφ1. JYEQSφ.
λYEQSφ31λ3all11λS51等、枯草菌の
プラスミドベクターpTA1015. pLs15.
pT^1020. pLS28. pLs13゜pTA
1050. pTA1060. pTA1030. p
TA1031等、スタフィロコッカス由来のプラスミド
ベクターpT127. pc194、 pc221.
pC223,pUB112. pUBllo、 psA
O501,psA。λYEQSφ31λ3all11λS51, etc., Bacillus subtilis plasmid vector pTA1015. pLs15.
pT^1020. pLS28. pLs13゜pTA
1050. pTA1060. pTA1030. p
Staphylococcus-derived plasmid vector pT127, such as TA1031. pc194, pc221.
pC223, pUB112. pUBllo, psA
O501, psA.
501、 psA2100. pE194.ρTP4.
pips等、酵母ベクタpJDB219. YEp1
3. YRp7. Ylpl、 pYC,pTC2。501, psA2100. pE194. ρTP4.
pips et al., yeast vector pJDB219. YEp1
3. YRp7. Ylpl, pYC, pTC2.
微生物のベクター、例えばpBR322などのPstl
あるいはEcoRI 5iteなど目的に応じた個所に
大腸菌由来のプロモーター領域、例えばlac、 tr
pおよびtacなどにin−frameに接続し組み込
み、適当な宿主に形質転換してそのフェノールオキシダ
ーゼを宿主中で発現させることができる。Microbial vectors, e.g. Pstl such as pBR322
Alternatively, insert promoter regions derived from E. coli, such as lac and tr, into EcoRI 5ite or other sites depending on the purpose.
It is possible to integrate the phenol oxidase by connecting it in-frame to p and tac, transform it into a suitable host, and express the phenol oxidase in the host.
また、植物においてはTi−プラスミド由来のT−DN
Aのtwrjil域を含むpAL1050ベクターなど
これに類する方法を用いて遺伝子を植物に導入する。In addition, in plants, T-DN derived from Ti-plasmid
The gene is introduced into plants using a similar method such as the pAL1050 vector containing the twrjil region of A.
組み変えDNAを挿入する場合、tmrのリーダー配列
にin−frameに接続し、終止コドンもtmrのも
のを利用する。When inserting recombinant DNA, it is connected in-frame to the leader sequence of tmr, and the stop codon of tmr is also used.
本発明において、アミノ酸、ポリペプチドはrupAc
−tue生化学委員会(CBN)t’採用サすタ方法に
より略記するものとし、たとえば下記の略号を用いる。In the present invention, amino acids and polypeptides are rupAc
-tue shall be abbreviated according to the method adopted by the Committee on Biochemistry (CBN), for example, the following abbreviations are used.
^1a L−アラニン
Arg L−アルギニン
^sn L−アスパラギン
Asp L−アスパラギン酸
Cys L−システィン
Gln L−グルタミン
Glu L−グルタミン酸
cty グリシン
11is L−ヒスチジン
11e L−イソロイシン
Leu L−ロイシン
Lys L−リジン
Met L−メチオニン
Phe L−フェニルアラニン
Pro L−プロリン
Ser L−セリン
Thr、、L−スレオニン
Trp L−トリブトファン
Tyr L−チロシン
Val L−バリン
また、DNAの配列はそれを構成する各デオキシリボヌ
クレオチドに含まれる塩基の種類で略記するものとし、
下記の略号を用いる。^1a L-alanine Arg L-arginine^sn L-asparagine Asp L-aspartic acid Cys L-cystine Gln L-glutamine Glu L-glutamic acid cty Glycine 11is L-histidine 11e L-isoleucine Leu L-leucine Lys L-lysine Met L-methionine Phe L-phenylalanine Pro L-proline Ser L-serine Thr, L-threonine Trp L-tributophane Tyr L-tyrosine Val L-valine Also, the sequence of DNA is determined by the bases contained in each deoxyribonucleotide that makes up the DNA. shall be abbreviated by type,
The following abbreviations are used.
A アデニン(デオキシアデニル酸を示す。)Cシトシ
ン(デオキシシチジル酸を示す。)G グアニン(デオ
キシグアニル酸を示す。)T チミン (デオキシチ
ミジル酸を示す。)〔実施例〕
以下実施例により、白色腐朽菌のmRNA由来のフェノ
ールオキシダーゼ遺伝子(II)のクローニング及び塩
基配列の決定について詳細に説明する。A Adenine (represents deoxyadenylic acid) C Cytosine (represents deoxycytidylic acid) G Guanine (represents deoxyguanylic acid) T Thymine (represents deoxythymidylic acid) [Example] The following examples are as follows: The cloning and nucleotide sequence determination of the phenol oxidase gene (II) derived from the mRNA of white rot fungi will be described in detail.
実施例1
<DNAプローブの合成〉
DNAプローブの合成は、アミダイト法により、DNA
合成機(日本ゼオン+GenetA −1[[)を用い
て行なった。Example 1 <Synthesis of DNA probe> The DNA probe was synthesized using the amidite method.
This was carried out using a synthesizer (Nippon Zeon + GenetA-1 [[)].
3種の白色腐朽菌〔アラゲカワラタケ(IFQ 491
7)。Three types of white rot fungi
7).
カワラタケ(IFO30340)、カイガラタケ(IF
O8714) )から精製したフェノールオキシダーゼ
のN末端からのアミノ酸配列をエドマン分解法で25段
目まで分析した結果を次に示す。Kawaratake (IFO30340), Kagaratake (IF
The results of analyzing the amino acid sequence from the N-terminus of phenol oxidase purified from O8714) ) up to the 25th stage using the Edman degradation method are shown below.
N末1段目
カワラタケ ^1a−八rgへGln−^1a
−Vatカイガラタケ ^Ia−Arg−Gln
−八Ia−Val−上記配への17段目のProから2
5段目のVal に対応するように、次のDNAプロー
ブを合成した。N-terminal 1st stage C. versicolor ^1a-8rg to Gln-^1a
-Vat scale mushroom ^Ia-Arg-Gln
-8Ia-Val-2 from the 17th stage Pro to the above
The following DNA probe was synthesized to correspond to Val in the 5th row.
但し■はデオキシイノシン。However, ■ is deoxyinosine.
26mer−C(16*ix) 3’−CCI−GA
C−GGI−TTC−GCI−八G^−CA^−GCI
−GT−5゜T T GG
また、3種の白色腐朽菌のフェノールオキシダーゼをB
rCNで分解し、逆相系高速液体クロマトグラフィー〔
溶出条件、カラム: Phenyl−5PW RP(東
洋ソーダ社製)、 溶出液20%アセトニトリル10
.1%TFAから75%アセトリトリル10,1%TF
Aへの濃度勾配溶出1室温〕で分離したポリペプチドの
アミノ酸配列をエドマン分解法で分析した結果を次に示
す。26mer-C (16*ix) 3'-CCI-GA
C-GGI-TTC-GCI-8G^-CA^-GCI
-GT-5゜T T GG In addition, the phenol oxidase of three types of white rot fungi was
Decomposition with rCN and reverse phase high performance liquid chromatography [
Elution conditions, column: Phenyl-5PW RP (manufactured by Toyo Soda), eluent 20% acetonitrile 10
.. 1% TFA to 75% Acetritrile 10.1% TF
The amino acid sequence of the polypeptide separated by concentration gradient elution to A (1 room temperature) was analyzed by Edman degradation, and the results are shown below.
アラゲカワラタケ Met−Ala−Phe−A
sn−Phe力7ラタケ Met−Ala
−Phe−Asn−Phehイガラタケ M
et−Ala−Phe−Asn−Phe上記アミノ酸配
列に対応するように次のDNAプローブを合成した。Met-Ala-Phe-A
sn-Phe force 7 ratake Met-Ala
-Phe-Asn-Pheh Igaratake M
et-Ala-Phe-Asn-Phe The following DNA probe was synthesized to correspond to the above amino acid sequence.
以上の結果から白色腐朽菌が生産、分泌するフェノール
オキシダーゼのアミノ酸配列の相同性は非常に高く、本
発明で使用するDNAプローブを用いることにより、い
かなる白色腐朽菌のフェノールオキシダーゼ遺伝子(n
)をもクローニングすることができる。したがって以下
の実施例では、アラゲカワラタケのフェノールオキシダ
ーゼ遺伝子(II)のクローニング方法について説明す
る。From the above results, the homology of the amino acid sequences of phenol oxidase produced and secreted by white-rot fungi is extremely high, and by using the DNA probe used in the present invention, the phenol oxidase gene (n
) can also be cloned. Therefore, in the following example, a method for cloning the phenol oxidase gene (II) of C. versicolor will be described.
実施例2
<mRNAの調製〉
アラゲカワラタケ(IFO4917)を11のYPD培
地(酵母エキス10g/ l 、ポリペプトン20g/
I! 、グルコース20g/β)が入った51容三角
フラスコに植菌し、27°C,6日間振盪培養した。培
養液中にフェノールオキシダーゼを生産1分泌している
ことを確認した後、集菌し、液体窒素中で凍結りまた結
果、約20gの凍結菌体を得た。Example 2 <Preparation of mRNA> C. versicolor (IFO4917) was grown in 11 YPD medium (yeast extract 10 g/l, polypeptone 20 g/l).
I! , glucose 20g/β) was inoculated into a 51 volume Erlenmeyer flask, and cultured with shaking at 27°C for 6 days. After confirming that phenol oxidase was produced and secreted in the culture solution, the bacteria were collected and frozen in liquid nitrogen to obtain about 20 g of frozen bacterial cells.
Broda等の方法により、凍結菌体5gから11 m
gの全mRNAを抽出した。凍結菌体5gを液体窒素を
加えた100−のワーリングブレンダーで破砕し、3倍
量のTNS緩衝液〔1χtri−iso−Propyl
naphthalene 5ulphonic aci
d+ 200mM Tris−HC1+25mM EG
TA (pH7,8)、250mM NaC+ )に溶
かす。遠心分離によりペレットを除き、上清1dにつき
、0.5gのフェノールを加え、5〜15°Cに保ち溶
解する。全てのフェノールが溶けたらη量のクロロホル
ムを加え、遠心分離後、上清を回収し、クロロホルムで
2回抽出した後、エタノール沈澱により全mRNA11
mgを回収した。11 m from 5 g of frozen bacterial cells by the method of Broda et al.
Total mRNA of g was extracted. Crush 5 g of frozen bacterial cells with a 100-liter Waring blender containing liquid nitrogen, and mix with 3 times the amount of TNS buffer [1xtri-iso-Propyl].
naphthalene 5ulphonic aci
d+ 200mM Tris-HC1+25mM EG
Dissolve in TA (pH 7,8), 250mM NaC+). Remove the pellet by centrifugation, add 0.5 g of phenol per 1 d of supernatant, and dissolve by keeping at 5-15°C. When all the phenol has dissolved, η amount of chloroform is added, and after centrifugation, the supernatant is collected, extracted twice with chloroform, and the total mRNA11 is extracted by ethanol precipitation.
mg was recovered.
また、市販のRNA抽出キット〔アマジャム・ジャパン
■社製〕を用いた場合は、3gの凍結菌体から6.7■
の全mRNAを抽出することができた。In addition, when using a commercially available RNA extraction kit (manufactured by Amajam Japan), 6.7 μg was obtained from 3 g of frozen bacterial cells.
It was possible to extract the total mRNA of .
上述の2方法で回収した全mRNAは、フェノールオキ
シダーゼのDNAプローブによるノーザン・プロット・
ハイブリダイゼーション法(Tho−mas+P、S、
、Proc、Natl、Acad、Sci、USA 7
7、5201 (1980)〕により、フェノールオキ
シダーゼ遺伝子(II)由来のmRNAを含むことを確
認した。Total mRNA recovered by the above two methods was analyzed by Northern blot analysis using a phenoloxidase DNA probe.
Hybridization method (Tho-mas+P, S,
, Proc, Natl, Acad, Sci, USA 7
7, 5201 (1980)], it was confirmed that it contained mRNA derived from the phenol oxidase gene (II).
全mRNA511gをオリゴ(dT)セルロースカラム
を使用するManiatis等の方法(Maniati
s(thg、Mo1e−cular Cloning、
A Laboratry Manual+197〜19
9.1982)を用いてポリ (A) m RN Aの
分離・精製を行ない、約100μgのポリ (A) m
RN Aを精製した。511 g of total mRNA was collected using the method of Maniatis et al. (Maniati et al.) using an oligo(dT) cellulose column.
s(thg, Mo1e-cular Cloning,
A Laboratory Manual+197~19
9.1982) to separate and purify poly(A) m RNA, and about 100 μg of poly(A) m
RNA was purified.
実施例3
(cDNAの合成〉
白色腐朽菌アラゲカワラクケ由来ポリ (A)mRNA
よりc DNAの合成は、GublerとHoffma
nの方法(U、Gubier & B、J、Hoffm
an ; Gene、25,263〜269(1983
)参照〕に従い、アマジャム・ジャパン製cDNA合成
キットを用いておこなった。Example 3 (Synthesis of cDNA) Poly(A) mRNA derived from the white-rot fungus Aragekawarake
Synthesis of cDNA was performed by Gubler and Hoffman.
n method (U, Guvier & B, J, Hoffm
an; Gene, 25, 263-269 (1983
)) using a cDNA synthesis kit manufactured by Amajam Japan.
5μgのポリ (A) m RN Aに50ユニツトの
ヒト胎児由来RNase阻害酵素(HPRI)の存在下
5μgの011go(dT) 12〜18(ファルマシ
ア社製27−7858−01)を加え100ユニツトの
逆転写酵素を42°Cで1.5時間反応させて約30%
の収率で1本1icDNAを合成した。この反応液に4
ユニツトの大腸菌リボヌクレアーゼHと115ユニツト
の大腸菌DNAポリメラーゼIを加え12℃で1時間、
22°Cで1時間反応させた後70°Cで10分間放置
して酵素を失活させた。その後IOユニットのT4DN
Aポリメラーゼを加え37″Cで10分間反応させて、
約95%の収率で2末鎖cDNAを得た。5 μg of 011go(dT) 12-18 (Pharmacia 27-7858-01) was added to 5 μg of poly(A) mRNA in the presence of 50 units of human fetal RNase inhibitor enzyme (HPRI) for 100 units of reversal. Approximately 30% of the enzyme was reacted at 42°C for 1.5 hours.
One 1icDNA was synthesized with a yield of . Add 4 to this reaction solution.
Add 1 unit of E. coli ribonuclease H and 115 units of E. coli DNA polymerase I and heat at 12°C for 1 hour.
After reacting at 22°C for 1 hour, the enzyme was inactivated by standing at 70°C for 10 minutes. After that, T4DN of IO unit
Add A polymerase and react at 37"C for 10 minutes.
Two-end strand cDNA was obtained with a yield of about 95%.
実施例4
(cDNAライブラリーの構築〉
市販のλgtllクローニングシステム〔アマジャム・
ジャパン■社製〕を用いて、cDNAライブラリーを構
築した。Example 4 (Construction of cDNA library) Commercially available λgtll cloning system [Amajam
A cDNA library was constructed using the following product (manufactured by Japan ■).
100μgの2本11cDNAを20ユニツトのEco
RIメチラーゼを37°Cで1時間反応させた後、Ec
oRIリンカ−を結合させた、これに16ユニフトのE
coRIを加え37°Cで2時間反応させた後、5ep
harose CL4Bカラムを通し、純化した。λg
tllアーム1μgとの連結反応後、in vitro
パッケージング〔^。20 units of Eco
After reacting RI methylase at 37°C for 1 hour, Ec
oRI linker was attached to this, and 16 units of E
After adding coRI and reacting at 37°C for 2 hours, 5ep
It was purified by passing through a Harose CL4B column. λg
After ligation reaction with 1 μg of tll arm, in vitro
Packaging [^.
Becker & M、Gold;Proc、Natl
、Acad、Sci、LIS^、 72.581(19
75)参照〕を行ない、10&個の組換え体λファージ
を得て、アラゲカワラタケのmRNA由来のcDNAラ
イブラリーとした。Becker & M, Gold; Proc, Natl.
, Acad, Sci, LIS^, 72.581 (19
75)] to obtain 10 recombinant λ phages, which were used as a cDNA library derived from the mRNA of Corsifolia versicolor.
実施例5
くフェノールオキシダーゼ遺伝子(II)のクローニン
グ〉
実施例4で得られたアラゲカヮラタケのmRNA由来の
cDNAライブラリーを大腸菌Y1090株に感染させ
、プラークを形成させた。Example 5 Cloning of phenol oxidase gene (II)> E. coli Y1090 strain was infected with the cDNA library derived from the mRNA of A. coli obtained in Example 4 to form plaques.
フェノールオキシダーゼ遺伝子(n)を含むクローンは
、放射性同位元素〔γ)”P)ATP〔アマジャム・ジ
ャパン■社製PB10168)とT4ポリヌクレオチド
キナーゼ〔宝酒造■社製2021A)を用いて標識化(
Richard son、C,C,(1965)、 P
roc。The clone containing the phenol oxidase gene (n) was labeled (
Richardson, C.C. (1965), P.
roc.
Natl、Acad、Sci、U、S、A、、 54.
158〜161参照〕した実施例1の合成りNAプロー
ブを用いてBen tonとDavisのプラークハイ
ブリダイゼーション法〔−0D、Benton & R
,W、 Davis: 5cience、 196 1
80(1977)参照〕に従って2種のクローンを選別
した。Natl, Acad, Sci, U, S, A,, 54.
The plaque hybridization method of Benton and Davis [-0D, Benton & R.
, W. Davis: 5science, 196 1
80 (1977)], two types of clones were selected.
フェノールオキシダーゼ遺伝子(II)を含む7g i
ll ファージからのDNAの精製は、Thomasと
Davisの方法(M、Thomas & R,W、D
avis ; Journalof Mo1ecula
r Biology、 91.315(1974)参照
)により行なった。7g i containing phenol oxidase gene (II)
Purification of DNA from phage was performed according to the method of Thomas and Davis (M, Thomas & R, W, D
avis; Journal of Molecula
r Biology, 91.315 (1974)).
実施例6
くフェノールオキシダーゼ遺伝子(II)の塩基配列の
決定Σ
実施例5で得られたフェノールオキシダーゼ遺転子(I
I)を含む2クロ一ンλgtll D N Aを制限酵
素EcoRIで切断し、挿入されていたフェノールオキ
シダーゼ遺伝子を切り出し、プラスミドベクターpUc
19とpUc118のEcoRr部位にサブクローニン
グした。Example 6 Determination of the base sequence of the phenol oxidase gene (II) Σ The phenol oxidase gene (I) obtained in Example 5
The 2 clone λgtll DNA containing I) was cut with the restriction enzyme EcoRI, the inserted phenol oxidase gene was excised, and the plasmid vector pUc
19 and into the EcoRr site of pUc118.
ρ[IC19にサブクローニングしたクローンをOJ−
POM5としpuci 18にサブクローニングしたク
ローンをOJ−POM2とした。The clone subcloned into ρ[IC19 was OJ-
A clone subcloned into POM5 and puci 18 was designated as OJ-POM2.
サブクローニングしたcDNAの制限酵素切断地図を常
法により作成し、図1に示す。A restriction enzyme cleavage map of the subcloned cDNA was prepared by a conventional method and is shown in FIG.
OJ−POM5とOJ−POM2の制限酵素地図は同じ
であった。The restriction enzyme maps of OJ-POM5 and OJ-POM2 were the same.
サブクローニングしたcDNAから市販のプリージョン
キット〔宝酒造■社製]を用いてデリーションミュータ
ントを作製し、市販のM13シークエンシングキット〔
宝酒造■社製〕を用いてジデオキシ法によりフェノール
オキシダーゼ遺伝子(II)の塩基配列を決定した。同
時にフェノールオキシダーゼの全アミノ酸配列も決定し
た。フェノールオキシダーゼの塩基配列と全アミノ酸配
列を第2図(OJ−POM 5)及び第3図(OJ−P
OM 2)に示す。Deletion mutants were created from the subcloned cDNA using a commercially available Precision Kit [manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.], and a commercially available M13 Sequencing Kit [manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.] was used to create deletion mutants.
The nucleotide sequence of the phenol oxidase gene (II) was determined by the dideoxy method using Takara Shuzo Co., Ltd.). At the same time, the entire amino acid sequence of phenol oxidase was determined. The base sequence and complete amino acid sequence of phenol oxidase are shown in Figure 2 (OJ-POM 5) and Figure 3 (OJ-P
Shown in OM 2).
OJ−POM5とOJ−POM2は、17個の塩基が異
なっていたが、アミノ酸は、1つ異なっているだけであ
った。OJ-POM5 and OJ-POM2 differed in 17 bases, but only differed in one amino acid.
本発明により、次の効果がある。 The present invention has the following effects.
■ フェノールオキシダーゼの全アミノ酸配列の提供に
よりリグニン分解におけるフェノールオキシダーゼの役
割が解明され、バイオロジカルパルピングに応用できる
。■ By providing the entire amino acid sequence of phenol oxidase, the role of phenol oxidase in lignin decomposition has been elucidated, which can be applied to biological pulping.
■ フェノールオキシダーゼをコードしているDNAは
、他の生物に様々な方法(例えば、プラスミド、コスミ
ド、ファージ、ウィルスなどのベクターに連結し、形質
転換や形質導入で組換え体を作成する方法、または、D
NA断片を直接エレクトロポレーションなどで導入し組
換え体を作成する方法)で組換えることができ、フェノ
ールオキシダーゼを著量生産する新規な生物を作成する
ことができる。■ The DNA encoding phenol oxidase can be transferred to other organisms in various ways (for example, by ligating it to a vector such as a plasmid, cosmid, phage, or virus, and creating a recombinant by transformation or transduction; ,D
Recombination can be performed using a method in which a recombinant is created by directly introducing an NA fragment by electroporation, etc., and a new organism that produces a significant amount of phenol oxidase can be created.
■ フェノールオキシダーゼをコードしているDNAを
組換えた新規生物を用いて著量生産したフェノールオキ
シダーゼはセルラーゼやヘミセルラーゼの混入がなく、
バイオロジカルパルピングに利用でき、かつ、パルプ収
量の低下がない。■ Phenol oxidase produced in large quantities using a new organism that has recombined the DNA encoding phenol oxidase is free from contamination with cellulase and hemicellulase.
Can be used for biological pulping and does not reduce pulp yield.
■ フェノールオキシダーゼをコードしているDNAを
m換えた新規生物で生産させたフェノールオキシダーゼ
は、純度が高く、酵素活性測定用試薬や基質、またビリ
ルビン定量用試薬など、臨床試験用試薬としてすぐれた
品質の酵素として利用できる。■ Phenol oxidase, which is produced by a new organism in which the DNA encoding phenol oxidase has been modified, has high purity and is of excellent quality as a reagent for clinical trials, such as reagents for enzyme activity measurement, substrates, and reagents for quantifying bilirubin. Can be used as an enzyme.
第1図は、アラゲカワラタケのm RN A由来のフェ
ノールオキシダーゼ遺伝子(II)の制限酵素切断地図
を示す、斜線部分にフェノールオキシダーゼがコードさ
れている。
第2図は、フェノールオキシダーゼ遺伝子(II)(O
J−POM 5)の塩基配列と全アミノ酸配列を示し、
第3図はフェノールオキシダーゼ遺伝子(II)(OJ
−POM 2)の塩基配列と全アミノ酸配列を示す。
第 2 図 (その1)
A1aI1eG1yProThrA1aAspLeuT
hrI1eSerAsn八IaG1uVaISerPr
oAspG1yPheA1aArgG1nA1aVaI
VaIVaIAsnAsriValThrProG1y
ProLeuVa1八]aG1yAsnLysG1yA
spArgPheG1nLeuAsnVaII1eAs
pAsnLeuThrAsnHisThrMetLeu
LysSerThrSerI1eHisTrpHisG
1yPhePheG1nLysG1yThrAsnTr
p’A1aAspG1yProA1aPheVaIAs
nG1nCysProI 1eSerSerG1yHi
sSerPheLeuTyrAspPheG1nVaJ
.ProAspG1nAlaG1yThrPheTrp
TyrHisSerHisLeuSerThrG1nT
yrCysAspG1yLeuArgG1yProPh
eVaIVaITyrAspProAsnAs,pPr
oHisAIaSerLeuTyrAspVaIAsp
AsnAspAspThrVaII1eAsnLeuA
1aAspTrpTyrHisThrA1aA1aLy
sLeuG1yPr0八1aPheProLeuG1y
A1aAspA1aThrThrA1aA1aAspL
euA1aVaI I 1eAsnVaIThrLys
G1yLysArgTyrArgP}ieArgLeu
第 2 図 (その2)
Va I SerLeuSerCys As pPro
As nH i s Thr−PheSer I 1
eAs pG 1 yH i s As pLeuTh
rI 1 eI 1eG 1 uVa IAspSer
I 1eAsnSerG1 nProLeuVa I
Va I AspSerI 1eG 1 n I 1e
PheA laA 1 aG 1 nArgTyrse
rPheVa I LeuAsnA 1 aAs pG
1 nAspVa I G 1 yAsnTyrTr
p I 1 eA rgA 1 aAs nProAs
nPheG 1 yAsnVa I G 1 yPhe
A 1 aG 1 yG 1 y I 1 eAsnS
erA 1 a I 1 eLeuArgTyrAs
pG l yA 1 aAs pProVa I G
1 uProThrThrThrG 1 nThrTh
rProThrLys ProLeuAsnG1uVa
IAspLeuHisProLeuA1aThrMet
八1aVaIProG1ySerProVaIA1aG
1yG1yValAspTh−rA1aI 1eAsn
MetAIG 1 yA 1 aSerPheVa I
ProProThrVaAsnAlaG1nAspL
euLeuProserGIG 1 u I 1 eS
erPheProA 1 aThrA 1 aA 1第
3 図 (その3)FIG. 1 shows a restriction enzyme cleavage map of the phenol oxidase gene (II) derived from the mRNA of Corsifolia versicolor. Phenol oxidase is encoded in the shaded area. Figure 2 shows the phenol oxidase gene (II) (O
The nucleotide sequence and entire amino acid sequence of J-POM 5) are shown,
Figure 3 shows the phenol oxidase gene (II) (OJ
-The base sequence and entire amino acid sequence of POM 2) are shown. Figure 2 (Part 1) A1aI1eG1yProThrA1aAspLeuT
hrI1eSerAsn8IaG1uVaISerPr
oAspG1yPheA1aArgG1nA1aVaI
VaIVaIAsnAsriValThrProG1y
ProLeuVa18]aG1yAsnLysG1yA
spArgPheG1nLeuAsnVaII1eAs
pAsnLeuThrAsnHisThrMetLeu
LysSerThrSerI1eHisTrpHisG
1yPhePheG1nLysG1yThrAsnTr
p'A1aAspG1yProA1aPheVaIAs
nG1nCysProI 1eSerSerG1yHi
sSerPheLeuTyrAspPheG1nVaJ
.. ProAspG1nAlaG1yThrPheTrp
TyrHisSerHisLeuSerThrG1nT
yrCysAspG1yLeuArgG1yProPh
eVaIVaITyrAspProAsnAs,pPr
oHisAIaSerLeuTyrAspVaIAsp
AsnAspAspThrVaII1eAsnLeuA
1aAspTrpTyrHisThrA1aA1aLy
sLeuG1yPr081aPheProLeuG1y
A1aAspA1aThrThrA1aA1aAspL
euA1aVaI I 1eAsnVaIThrLys
G1yLysArgTyrArgP}ieArgLeu
Figure 2 (Part 2) Va I SerLeuSerCys As pPro
As nH i s Thr-PheSer I 1
eAs pG 1 yH i s As pLeuTh
rI 1 eI 1eG 1 uVa IAspSer
I 1eAsnSerG1 nProLeuVa I
Va I AspSerI 1eG 1 n I 1e
PheA laA 1 aG 1 nArgTyrse
rPheVa I LeuAsnA 1 aAs pG
1 nAspVa I G 1 yAsnTyrTr
p I 1 eA rgA 1 aAs nProAs
nPheG 1 yAsnVa I G 1 yPhe
A 1 aG 1 yG 1 y I 1 eAsnS
erA 1 a I 1 eLeuArgTyrAs
pG lyA 1 aAs pProVa I G
1 uProThrThrThrG 1 nThrTh
rProThrLys ProLeuAsnG1uVa
IAspLeuHisProLeuA1aThrMet
81aVaIProG1ySerProVaIA1aG
1yG1yValAspTh-rA1aI 1eAsn
MetAIG 1 yA 1 aSerPheVa I
ProProThrVaAsnAlaG1nAspL
euLeuProserGIG 1 u I 1 eS
erPheProA 1 aThrA 1 aA 1Figure 3 (Part 3)
Claims (5)
ェノールオキシダーゼ遺伝子(II)。 【遺伝子配列があります】 〔式中Xは、AlaまたはPro〕(1) Phenoloxidase gene (II) consisting of DNA encoding the following amino acid sequence. [There is a gene sequence] [X in the formula is Ala or Pro]
配列であって、天然、合成、もしくは半合成によって得
られるものであり、請求項1記載のDNA配列に対して
、ヌクレオチドの置換、ヌクレオチドの挿入及びヌクレ
オチド配列の逆位その他の変異によって関連づけられて
おり、かつ、フェノールオキシダーゼ活性を有するポリ
ペプチドをコードするDNAからなるフェノールオキシ
ダーゼ遺伝子(II)。(2) DNA that hybridizes to the DNA according to claim 1
A sequence which is obtained naturally, synthetically or semi-synthetically and is related to the DNA sequence of claim 1 by nucleotide substitutions, nucleotide insertions, nucleotide sequence inversions and other mutations. A phenol oxidase gene (II) consisting of DNA encoding a polypeptide having phenol oxidase activity.
ルオキシダーゼ遺伝子(II)をベクターDNAに連結し
た組換えDNA。(3) A recombinant DNA in which the phenol oxidase gene (II) according to any one of claims 1 to 2 is linked to vector DNA.
J−POM5)のDNAを有するものである請求項1記
載のフェノールオキシダーゼ遺伝子(II)。 【遺伝子配列があります】(4) The phenol oxidase gene (II) is expressed by the following formula (O
The phenol oxidase gene (II) according to claim 1, which has the DNA of J-POM5). [There is a gene sequence]
J−POM2)のDNAを有するものである請求項1記
載のフェノールオキシダーゼ遺伝子(II)。 【遺伝子配列があります】(5) The phenol oxidase gene (II) is expressed by the following formula (O
The phenol oxidase gene (II) according to claim 1, which has the DNA of J-POM2). [There is a gene sequence]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175236A JPH0227986A (en) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | Phenol oxidase gene (ii) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175236A JPH0227986A (en) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | Phenol oxidase gene (ii) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0227986A true JPH0227986A (en) | 1990-01-30 |
Family
ID=15992640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63175236A Pending JPH0227986A (en) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | Phenol oxidase gene (ii) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0227986A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6008029A (en) * | 1995-08-25 | 1999-12-28 | Novo Nordisk Biotech Inc. | Purified coprinus laccases and nucleic acids encoding the same |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP63175236A patent/JPH0227986A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6008029A (en) * | 1995-08-25 | 1999-12-28 | Novo Nordisk Biotech Inc. | Purified coprinus laccases and nucleic acids encoding the same |
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