JPH025877A - フェノールオキシダーゼ遺伝子(2) - Google Patents

フェノールオキシダーゼ遺伝子(2)

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JPH025877A
JPH025877A JP63149103A JP14910388A JPH025877A JP H025877 A JPH025877 A JP H025877A JP 63149103 A JP63149103 A JP 63149103A JP 14910388 A JP14910388 A JP 14910388A JP H025877 A JPH025877 A JP H025877A
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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】 〔産業の利用分野〕 本発明は、フェノールオキシダーゼ遺伝子(n)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 hirsutus IFO49
17) )のメツセンジャーRNA(以下、mRNAと
略す)由来のフェノールオキシダーゼ遺伝子(II)に
関する。
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。
〔従来技術〕
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。
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
ルピングの試みがなされている (特開昭50−469
03号)。しかし、白色腐朽菌はリグニンを分解するだ
けでな(、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
という問題点を持っている。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。
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。
Germann、に、Lerch;(1988) J、
Biol、Chem、 263+ 885596)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。
〔発明が解決しようとする課題〕
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。
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。
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(II)を提供す
るものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、次式、 ValAsnAspGln PheSerl 1 eAspG l yHi 5As
pL、euThrl I el I eGl u Va
 1Aspser〔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(If)に関する。
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(II) (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(I
I)(OJ−POM 2)とする。
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(II)に関する。
さらに、本発明は上記フェノー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に関す
る。
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 0M TCGATGTCAACGACCAG GCGCAGCGGTACTCCTTTGTGTTGA
ATGにCGACにA66Al;6TCGGTAACT
ACTGGATTCGCGCCAACCCCAACTT
CGGCAATCGATGTCAACGACCAG 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(If)に関する。
次に本発明の詳細な説明する。
(DNAプローブの合成〉 白色腐朽菌のmRNAの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。
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
精製したフェノールオキシダーゼをBrCN分M[Co
1e、R,D、: Methods Enzymol、
 11,315−317 (1967)]またはトリプ
シン分解(Lin、L、−N、& Brandts。
J、F、: Bio−chemistry22.553
(1983)) L/、分離したポリペプチドのN末端
からのアミノ酸配列をエドマン分解法(Hdman、P
、& 1lenschen、A、Protein−5e
quence  determination、  2
’nd de、、  Springer−Verlag
、Berlin、 pp 232〜279(1975)
参照〕によって決定する。
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。
(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(IFO8714) )が良い。
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。
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。
前期の培地に白色腐朽菌を接種し、培養する。
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。
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。
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) 155−162 )や市販のRNA抽
出キット〔アマジャム・ジャパン■社製RPN、126
4 )を用いて、全mRNAを抽出することもできる。
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。
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。
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Reticulocy
te−1yzate(m状赤血球ライゼート)、 Wh
eat 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。
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。
上述のようにして得られたmRNAは、in vitr
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。
(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(=dATP
、 dGTP、 dCTP、 dTTP)の存在下で逆
転写酵素〔全酒造■社製2610Δ〕によりmRNAと
相補的な単鎖cDNAを合成する。次いで、RNase
H(全酒造■社製2150^〕でmRNAに切れ目を入
れ、mRNAをプライマーとし、dNTPの存在下でD
NAポリメラーゼI〔全酒造■社製214OA)を用い
て二重鎖cDNAを合成する。この合成法はcDNA合
成キットとして、アマジャム・ジャパン■(RPN、 
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。
(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 )で適切な尾部(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
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:l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EcoR1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。
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。
〈フェノールオキシダーゼ遺伝子(II)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、プ
ラークハイブリダイゼーションやコロニーハイブリダイ
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。
〈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(II)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(If)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。次いで両者の混合物を74DNA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、pUclB
、pUc19、pUc118(全酒造■社製3050.
3218.3219.3318)等があげられる。また
制限酵素としては旧ndII[、EcoRI、Pst 
I 、Bam1l I等〔全酒造■社製1060S、 
1040S。
10735、 l0IOS)があげられる。
くフェノールオキシダーゼ遺伝子(II)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
c118またはpUc119、またはpUclB、 p
Uc19またはM13ファージにサブクローニングする
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〔■enikoff、S、(1984)Gene、
28,351〜359  Yanisch−Perro
n+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ゴン・キット〔全酒造■社
製6030 )も使用できる。
デリーションミュータントは、ジデオキシ法(Sang
er、P、(1981) 5cience、214.1
205〜1210)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317−011
21 )も使用できる。
フェノールオキシダーゼ遺伝子(n)を含むアラゲカワ
ラタケのmRNA由来のcDNAはプラスミドpUc1
9または、pUc118のマルチクローニング部位内の
EcoRI部位にサブクローニングした形態で大腸菌J
M109またはMV1184に常法〔例えば、Lede
rberg、E、M、& Cohen、S、N、Jou
rnal of Bacteri−ology、 1旦
、 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。
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。
〈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
(II)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
の改良タンパク賞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D N Aとベクタ
ーDNAを混合し、リガーゼを用いて接続せしめる。
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)。
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
158. pMX2004. pAcYcl。
pAcYc184.  λdu1等、λgt系7フージ
ベクターノλgt・λC,λgt・λB、λWES ・
λB、λZJvir・λB、λALO・λB、λ−BS
−Ts622.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16A
、シャロン、13A、シャロン14A、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。
λZYV5φ、λZUV φ2.λZUV φ3. λ
YEQS φ1. J YEQS φ。
λYEQSφ3.λBaa+、λS51等、枯草菌のプ
ラスミドベクターpTA1015. pLs15. p
TA1020. pLS28. pLs13゜pTA1
050. pTA1060. pTTi030. pT
A1031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. p
C223,pUB112. pUBllo、 psAO
501,psA0501、 psA2100. pE1
94. pTP4. pTP5等、酵母ベクタpJDB
219. YEp13. YRp7. Ylpl、 p
YC,pTC2゜微生物のベクター、例えばpBR32
2などのPstI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、 trpおよびtacなどにin−fram
e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。
また、植物においてはTi−プラスミド由来のT−DN
Aのtmr領域を含む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。
組み変えDNAを挿入する場合、tn+r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。
本発明において、アミノ酸、ポリペプチドはIUPAC
−IUB生化学委員会(CB N)で採用された方法に
より略記するものとし、たとえば下記の略号を用いる。
Ala  L−アラニン Arg  L−アルギニン Asn  L−アスパラギン Asp  L−アスパラギン酸 Cys  L−システィン Gin  L−グルタミン Glu  L−グルタミン酸 cty  グリシン His  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−)リプトファン Tyr  I、−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。
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(11)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。
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 −m )を用いて
行なった。
3種の白色腐朽菌〔アラゲカワラタケ(IFO4917
)。
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。
N末1段目 カワラタケ     Ala−Arg−Gin−へ1a
−Valカイガラタケ    へ!a−へrg−Gln
−Ala−Val−上記配列の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。
但しIはデオキシイノシン。
26+wer−C(16+m1x) 3’−CCI−G
AC−GGI−TTC−GCI−^GA−CAA−GC
I−TGG GT−5゜ 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−5Pi4 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、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。
アラゲカフラタケ    Met−Ala−Phe−A
sn−Pheカワラタケ       Met−Ala
−Phe−Asn−Pheカイガラタケ      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。
15mer−八(16mix)  3’−TAC−CG
A−AAA−TTA−AAA−5’GGG 15n+er−B(16mix)  3’−TAC−C
GC−八AA−TTA−AAA−5’GGGG 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(I
I)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。
実施例2 (mRNAの調製) アラゲカワラタケ(IFO4917)を1ffiのYP
D培地(酵母エキスLog/ l 、ポリペプトン20
g/ l 、グルコース20g/ l )が入った51
容三角フラスコに植菌し、27℃、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、液体窒素中で凍結した
結果、約20gの凍結菌体を得た。
Broda等の方法により、凍結菌体5gから11■の
全mRNAを抽出した。凍結菌体5gを液体窒素を加え
た100rdのワーリングプレンダーで破砕し、3倍量
のTNS緩衝液〔1χtri−1so−Propyln
aphthalene 5ulphonic acid
、 200mM Tris−HCI。
25mM EGTA (pH7,8)、250mM N
aC1)に溶かす。遠心分離によりベレットを除き、上
清1−につき、0.5gのフェノールを加え、5〜15
℃に保ち溶解する。全てのフェノールが溶けたらA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m
RNA11mgを回収した。
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。
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、八cad、sci、UsA  
77、 5201  (1980)〕により、フェノー
ルオキシダーゼ遺伝子(■)由来のmRNAを含むこと
を確認した。
全mRNA5■をオリゴ(dT)セルロースカラムを使
用するManiatis等の方法(Maniatis他
m1M01e−cular Cloning、A La
boratry Manual、197〜199.19
82)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。
実施例3 (cDNAの合成〉 白色腐朽菌アラゲカワラタケ由来ポリ (A) m R
NAよりcDNAの合成は、GublerとIloff
manの方法(U、Gubier & B、J、Hof
ftaan : Gene、25,263〜269(1
983)参照〕に従い、アマジャム・ジャパン製cDN
A合成キットを用いておこなった。
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) 12〜1B(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末鎖cDNA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”C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10ユニツトの74DN
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。
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。
100 u gの2末鎖cDNAを20ニーyトのEc
oRIメチラーゼを37°Cで1時間反応させた後、E
coRIリンカ−を結合させた、これに16ユニツトの
1EcoRIを加え37°Cで2時間反応させた後、5
epharose CL−4Bカラムを通し、純化した
。λgtllアーム1μgとの連結反応後、in vi
troパッケージング(A。
Becker & M、Gold;Proc、Natl
、Acad、Sci、USA、 72+581 (19
75)参照〕を行ない、106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。
実施例5 くフェノールオキシダーゼ遺伝子(I[)のクローニン
グ〉 実施例4で得られたアラゲカワラタケの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。
フェノールオキシダーゼ遺伝子(If)を含むクローン
は、放射性同位元素〔γ−””PIATP〔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)
、 Proc。
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〔W。
口、Benton  &  R,W、  Davis;
  5cience、  196  180(1977
)参照〕に従って2種のクローンを選別した。
フェノールオキシダーゼ遺伝子(n)を含むλg tl
lファージからのDNAの精製は、ThomasとDa
visの方法(M、Thomas & R,W、Dav
is ; Journalof Mo1ecular 
Biology、 91,315(1974)参照〕に
より行なった。
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〉 実施例5で得られたフェノールオキシダーゼ遺仕丁(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EcoR1部位にサブクローニン
グした。
1)UCl3にサブクローニングしたクローンをOJ−
POM5としpUc118にサブクローニングしたクロ
ーンをOJ−POM2とした。
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。
OJ−POM5とOJ−POM2の制限酵素地図は同じ
であった。
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7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。
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。
〔発明の効果〕
本発明により、次の効果がある。
■ 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
■ 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。
■ 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。
■ 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。
【図面の簡単な説明】
第1図は、アラゲカワラタケのmRNA由来のフェノー
ルオキシダーゼ遺伝子(n)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(If ’) 
(OJ−POM 2)の塩基配列と全アミノ酸配列を示
す。 第 図 (その ProG1nA1aTrpserAspLeu(;ys
Pro11e+TyrAspA1aLeuAspVaI
AsnAspG1n第 図 (その 1eSerAsnA1aG1uVaISerProAs
pG1yPheaIThrProG1yProLeuV
aIA1aG1yAsnLysspAsnLeuThr
AsnHisThrMetLeuLysSer1nLy
sG1yThrAsnTrpA1aAspG1yPro
A1aThrA1aA1aAspLeuAlaVaI 
I1eAsnVaIThrLysG1yLysArgT
yrArgPheArgLeu第 3 図 (その2) VaISerLeuSerCysAspProAsnH
isThrPheSerlleAspGlyHisAs
pLeuThrlleI 1eG 1 uVa I A
spSerI 1 eAsnserGlnProLeu
Va IVa I AspSerI 1eG in I
 1ePheA laA 1 aG 1 nArgTy
rSerPheVa I LeuAs nA 1 aA
s pG 1 nAs pVa I G 1 yAs 
nTyrTrp I 1 eArgAl aAsnPr
oAsnPheGlyAsnVaIGlyPheAla
GlyGlylleAsnSerAlalleLeuA
rgTyrAs pG 1 yA 1 aAs pPr
oVa I G 1 uProThrTh rTh r
G 1 nThrThrProThrLys ProL
euAs nG 1 uVa I As pLeuHi
s ProLeuA l aThrMe tA 1 a
Va I ProG 1 yserProVa I A
 1 aG 1 yGlyVaIAspThrAlal
leAsnMetAlaPheAsnPheAsnGl
yThrAsnPhePhelleAsnG 1 y 
A 1 aSerPheVa I ProProThr
Va I ProVa I LeuLeuG 1 n 
I 1 e I 1 eSerG 1 yA 1 aG
 1 nへ5nA1aG1nAspLeuLeuPro
SerG1ySerVaITyrSerLeuProS
erAsnA1aAsp11eGlu工1 eserP
heProA 1 aThrA 1 aA 1 aPr
oProG 1 yA 1 aProHi s Pro
PheHi s LeuHi s第 図 (その3

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次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(III)。 【遺伝子配列があります】 【遺伝子配列があります】 〔式中Xは、AlaまたはPro〕
  2. (2)請求項1記載の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(II)。
  3. (3)請求項1乃至2のいずれかの項に記載のフェノー
    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。
  4. (4)フェノールオキシダーゼ遺伝子(III)が次式(
    OJ−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】
  5. (5)フェノールオキシダーゼ遺伝子(II)が次式(O
    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】 【遺伝子配列があります】
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61285989A (ja) * 1985-06-13 1986-12-16 Oji Paper Co Ltd フエノ−ルオキシダ−ゼおよびその製造方法

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