JPH03210176A - Spiroplasma sp.DNAメチラーゼ生産方法 - Google Patents

Spiroplasma sp.DNAメチラーゼ生産方法

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JPH03210176A
JPH03210176A JP2209055A JP20905590A JPH03210176A JP H03210176 A JPH03210176 A JP H03210176A JP 2209055 A JP2209055 A JP 2209055A JP 20905590 A JP20905590 A JP 20905590A JP H03210176 A JPH03210176 A JP H03210176A
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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】 」iへi影 本発明は、グアニンの5′側に隣接するシトシン残基を
メチル化するDNAメチラーゼをコードする組み換え体
DNAに係わる0本発明は特に、DNAメチラーゼM、
Sss MQIをコードする、5piroplass+
a sp。
株MQIから取得可能な組み換え体DNAと、この組み
換え体DNAからの上記酵素の生産とに係わる。
DNAメチラーゼは、ユニバーサルなメチル基供与体で
あるS−アデノシルメチオニンからDNA上の特異的部
位にメチル基を移転する。DNA中のメチル化された塩
基は幾つかの生物学的機能を有すると着像されている。
最も良く認められた生物学的機能は、細胞のDNAを該
細胞自身が有する制限酵素による消化から保護すること
である。この制限修飾現象はこれまでのところ、細菌で
しか観察されていない、しかし、哺乳動物細胞はDNA
の、グアニンの5′側に隣接するシトシン残基(cpG
)のみをメチル化する異なるメチラーゼを有する。この
メチラーゼによるメチル化は、幾つかの系統の証拠から
、遺伝子活性化、細胞分化、腫瘍形成、X染色体不活化
、ゲノムインプリンティングその他の主要な生物学的過
程において一定の役割を果たすことが判明している(R
azin、^、、 Cedar、 H,。
and Riggs、 R,D、 ed、、 DNA 
Methylation Bio−chemistry
 and Biological Significa
nceSpringer−Verlag、 New Y
ork、 1984)。
マウスDNAメチラーゼをクローニングしようとして、
マウス遺伝子のcDN^DNAクローニングされた(B
estor et at、、 J、 Mo1.旧of、
 203.971゜1988)。しかし、遺伝子クロー
ンを含む株が活性な上記酵素を産生ずる証拠は無い、ま
た、哺乳動物のメチラーゼは“de novo”メチラ
ーゼではなく“維持”メチラーゼで、メチル化されてい
ないDNAより一方の鎖においてメチル化されたDNA
の方を10〜100倍有効にメチル化しくRazin 
and 5zyf。
Biochem Biopbys Acta 782.
331.1984)、従ってin vitroでメチル
化されていないDNAをメチル化する(de novo
メチル化)には無効であることが留意されるべきである
。上述の総てに照らして、CpC配列のみをメチル化す
る“de novo”メチル化酵素が求められる。精製
作業と、酵素を採算量で生産する手段の構成とを容易に
する細菌株が有用であろう。
“de novo”メチラーゼの一つであるDNAメチ
ラーゼM、Sss MQIは、DNA中のcpc配列の
みをメチル化しくNur et al、、 J、 Ba
cterio! 164.19.1985)、即ち哺乳
動物のDNAメチラーゼを模倣する。メチラーゼの通常
用途の一つに、単離した遺伝子のメチル化が有る。この
メチル化は遺伝子を生物学的に不活性にする。現在入手
可能なメチラーゼは、CpG配列のサブセットしかメチ
ル化しない1例えば、M、 HpaI[は配列cccc
の内側のシトシン残基をメチル化し、M、Hhalは配
列GCGCの内側のシトシン残基をメチル化する。これ
に対して、台、SssMQlは、メチル化されていない
DNA中のあらゆるCp[l、をメチル化する(de 
novoメチル化)。
5piroplas+sa sp、株MQIは、細胞壁
欠如細菌のMo1licutes綱のSpiropla
smataceae科に属する。
この細菌は植物寄生体で、培養では増殖が非常に遅く、
到達する細胞密度も非常に低い(集密状態で108細胞
/1)。そのうえ、培地は比較的複雑でかつ高価である
。従って、メチラーゼM、Sss MQIの大量合成を
可能にする組み換えDNA技術によって細菌株を得るこ
とが商業的に要求される。
先賢へ」」 本発明は、Spiroplasma sp、株MQI(
^TCC133825) から取得可能なりNAメチラーゼH,Sss MQIに
関する遺伝子をコードする組み換え体DNAと、組み換
え体メチラーゼと、この酵素を生産する関連方法とを提
供する。本発明は特に、メチラーゼM.SssMQ1を
発現する形質転換宿主、及びDNA中の全CpG配列を
特異的にメチル化する組み換え体メチラーゼに係わる。
本発明により生産されるメチラーゼM、Sss MQI
はde novoメチル化において活性である。
DNAメチラーゼM、Sss MQIをクローニングす
る好ましい方法は、Spiroplasma sp、株
MQI由来のDNAを含むライブラリーを十分な数だけ
作製することと、ライブラリーのDNAをHha lの
ような適当な制限エンドヌクレアーゼ、即ちその認識配
列を該配列がCGでメチル化されていなければ切断する
酵素と共にインキュベートすることにより、メチラーゼ
遺伝子を発現させるクローンを選択することと、制限エ
ンドヌクレアーゼと共にインキュベートしても切断され
なかった組み換え体DN^で再び宿主を形質転換し、得
られた形質転換細胞をスクリーニングして、形質転換さ
れなかった宿主と混在する陽性のクローンを分離するこ
ととを含む。
い     の= 本発明は、Spiroplasma DNAメチラーゼ
または該メチラーゼの一部をコードする組み換え体DN
Aまたはその誘導体と、そのような組み換え体DNAか
ら生産されるメチラーゼとに係わる0本発明の組み換え
体DN^の誘導体は、E、 coliのような微生物宿
主での有効な発現のために遺伝暗号の縮重、即ち一つ以
上のコドンの置き換えを反映しているDNA配列、及び
メチラーゼの生物学的に活性な部分をコードするDNA
配列を含む。メチラーゼ遺伝子のクローニングは、好ま
しくは、該遺伝子を発現させる組み換え体クローンのD
NAは認識部位内の5−メチルシトシンに感受性である
制限エンドヌクレアーゼによるin vitro消化に
対して耐性であるということを利用する方法によって実
施する。
上記のような制限エンドヌクレアーゼには■paff、
FnuDI[、HinP I 、Sea I 、Nar
 I及び5allが含まれる。上記のような消化耐性は
、総てのCpG配列をメチル化するメチラーゼM、Ss
s MQIをコードする組み換え体クローンを選択的に
分離する手段として有効である。
第1図に、本明細書に説明する、5piroplas+
++aメチラーゼをコードするDNAを好ましくクロー
ニングし、かつ得られたクローンでの形質発現を好まし
く実現する方法を示す、この方法は、次の諸ステップを
含む。
1、DNAは、Saglio培地(Saglio et
 al、、 Physi−ol、 Veg、 9.56
9.1971)で32℃で増殖させて集密状態としたS
piroplasma sp、株MQI(^TCC#3
3825)から取得可能である。好ましくはDNAは、
本明細書に参考として含まれるMarmur。
J、、 J、 Mo1. Biol、、 3.208.
1961に開示された操作で精製する。
2゜ DNAを5au3^■のような制限エンドヌクレアーゼ
で部分的に消化し、3〜10kb長のDNA断片を10
〜40%のショ糖密度勾配から得てプールする。
3、DNA断片を、一つ以上のHha 1部位を有する
pUC18のようなりローニングベクターに連結させる
。連結したDNAで、好ましくは1eer^−1mcr
B−1lael’及びrecA−であるE、 coli
のような適当宿主を形質転換する。好ましい宿主の一例
としては、E、 coli ER1451の誘導体(本
明細書に参考として含まれるRaleigh、 E、^
、。
et al、、 Nucleic Ac1cls Re
s、 16.1563.1988参照)にP1形質導入
によってrecA−変異を導入して得られるE、 co
li PRIOIを挙げることができる。
形質転換混合物を、形質転換細胞を選択的に増殖させる
抗生物質アンピシリンのような培地上で平板培養する。
インキュベーション4 。
後、形質転換細胞コロニーを集めて単一の培養物即ち細
胞ライブラリーとする。
細胞ライブラリーから総ての組み換え体プラスミドを精
製してプラスミドライブラリーを作製する。
6、  psllIc101由来のtrp Tサプレッ
サー(本明細書に参考として含まれるRaftery、
 L、^、、etm1.. J、 Bact、 158
.849.1984参照)でpAL249(pAcYc
184の誘導体)を組み換えることによって、pSU7
7のようなオパールサプレッサーを形成する。第2図に
、pSU77の構成を示す。pSU77がコードするt
RN^を用いてコドンUG^の位置に上記アミノ酸(ト
リプトファン)を導入する。
このコドンはメチラーゼ遺伝子内で4回出現する。サプ
レッサーtRN^が不在であれば、コドンUG^はE、
 coli中で終結コドンと解読され、従ってE、 c
oliにおける生物学的に活性なメチラーゼの発現を妨
げる。
5 。
7、プラスミドpSU7フまたはその誘導体でE、 c
o−1i PRIOIを形質転換し、クロラムフェニコ
ールに対して耐性であるコロニーを選択する。
8、  PRIOI/pSU77をプラスミドライブラ
リーで形質転換し、得られた形質転換細胞をIPTG(
イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド)の存
在下に増殖させる。 LB培地においてアンピシリン/
クロラムフェニコール耐性コロニーを集める。
9、組み換え体プラスミドを精製し、かつ制限エンドヌ
クレアーゼHha Iで完全に消化する。
この消化はメチラーゼを含まない未修飾クローンを選択
的に破壊し、Spiroplasw+a sp、株MQ
Iメチラーゼクローンの相対頻度を高める。
消化したプラスミドライブラリーでPRIOI/pSU
77のような適当宿主を再び形質転換し、形質転換細胞
を選択培地上での平板培養によって回収する。コロニー
を採集し、そのDNAをSpiroplasmaメチラ
ーゼ遺伝子の存在について分析する。即ち、メチラーゼ
遺伝子を持つプラスミドを精製し、かつエンドヌクレア
ーゼHpa l[及びMsp lと共にインキュベート
して、該プラスミドがHpa Uに対して耐性であり、
かつMsp ■による消化に対しては感受性であるかど
うかを調べる(第3図)、第3図において、クローン1
.5.7及び8から得たプラスミドはHpa ■による
切断に対する耐性と、MspIによる切断に対する感受
性とを示している。クローン2.3.4及び6から得た
プラスミドはHpa fl切断にもMsp l切断にも
感受性である。従って、クローン1.5.7及び8が活
性なCpGメチラーゼをコードするものと考えられる。
CpGメチル化について直接評価するべく、プラスミド
DNA及び細胞DNAも精製し、後段に詳述する隣接塩
基頻度分析法で分析する(第4図)、 Spiropl
asmaメチラーゼ遺伝子を持つクローンのプラスミド
は完全に修飾されているべきであり、かつ染色体DNA
も実質的に修飾されているべきである。
10、実施例に述べたように5piroplas論aメ
チラーゼクローンの細胞抽出物を生成し、この抽出物を
Spiroplasmaメチラーゼ活性について評価す
ることによって、Spiroplasmaメチラーゼを
有するクローンを同定する。
クローンが産生するSpiroplasmaメチラーゼ
の量は、pUC19(^TCC#37254)のような
多数複製できるベクターを用いて遺伝子用量を増大する
こと、T7バクテリオフアージプロモーターのような高
度に活性な外来プロモーターを用いて転写速度を高める
こと(本明細書に参考として含まれる5tudier、
 F、 H,、and Moffatt。
B、^、、 J、 Not、 Biol、 189.1
13.1986参照)、及びDNA中のメチラーゼ遺伝
子内にTG^として現れるオパールコドンを部位特異的
な突然変11゜ 異誘発でTGGに置き換えること(本明細書に参考とし
て含まれるKunkel、 T、^、、 Proc、 
Natl。
^cad、 Sci、 82.488.1985参照)
によって増加させ得る。
12、  Spiroplasmaメチラーゼ遺伝子を
持つクローンからのSpiroplasmaメチラーゼ
生産は発酵槽内で、アンピシリン及びクロラムフェニコ
ールを含む濃厚培地中での増殖によって実施し得る。細
胞を遠心分離によって集め、かつ音波処理や、アルミナ
を用いて行なう粉砕などの他の処理によって破壊して、
Spiroplasmaメチラーゼ活性を有する粗細胞
抽出物を製造する。
13、組み換え体メチラーゼは好ましくは、ヘパリンセ
ファロースなどでのアフィニティークロマトグラフィー
及びイオン交換クロマトグラフィーを用いる標準的なタ
ンパク質精製技術で精製する。この技術によってメチラ
ーゼを、好ましくは少なくとも約80%に達し、更に好
ましくは約90%にも達する均質度に精製する。約80
%を上回る純度を有するメチラーゼは、実質的に純粋で
あると着像すことができる。
これまで概説した諸ステップは本発明実施の好ましい方
法を構成してはいるが、これらのステップが当業者に公
知の技術によって変更可能であることは当業者には明ら
かであろう、以下の実施例によって、現在好まし〈実施
できる本発明の詳細な説明する。この実施例は単なる説
明のためのものであり、本発明を特許請求の範囲各項の
記載以上に限定することはないと理解される。
入元ニア1:DN^精製 ^TCCから入手可能であるSpiroplasma 
sp、細胞株MQI (#33825)を増殖させて集
密状態とし、Sor−va11冷却遠心機のCSA型ロ
ーターにおいて10.00Orpmで、温度4℃で10
分間遠心分離して採集した。
細胞を0.2M NaCl、25mM Tris HC
I(pH7,5)、51IIMEDT^で2回洗浄し、
ペレットを0.IN EDT^と、1%N−ラウリルサ
ルコシンと、100μg/mlプロテイナーゼにとを含
む混合物10m1中に再懸濁させて、50℃で2時間イ
ンキュベートした。RNアーゼ屓100μg/ml)を
添加し、混合物を37℃で更に2時間インキュベートし
た。処理した溶解物を、フェノール/クロロホルム/イ
ソアミルアルコール(25: 24 :1)で2回、ク
ロロホルム/イソアミルアルコール(24:1)で2同
種やかに抽出した。
得られた水性相を4℃で、10++M Tris HC
I(pH8>、尼 1mM EDT^に対して弗分に透析した。
スjL工1電工: l)Nへの消化 50μ、のSpiroplasma sp、株MQI 
DHAを、DN^1μg当たり0.16〜0.3単位の
酵素5au3^で部分的に消化し、37℃で20分間イ
ンキュベートした。15分間65℃まで加熱して反応を
停止させた。得られたDNA断片を、22krpaで2
3時間作動させた遠心機においてシヨ糖密度勾配置0〜
40%で分離した。
平均長3〜10kbのDNA断片をプールし、連結操作
に用いた。
&デュブ1:連結及び形質転換 プールしたDNA断片を、50μgの脱リン酸化したベ
クターpUC18のBaaed ■部位に、抽入DHA
対ベクターDNAのモル比3:1で連結させた。連結反
応は、300単位のT4 DN^リガーゼを補った標準
的な連結反応緩衝液[60mM Tris HCI(p
H7,6)、1mM^TP、10mM MgCl2.1
mMスペルミジン、15mM DTT、11118/+
1118S^]中で16℃で4時間継続させた。E、 
coli PRIOI/pSU77において形質転換を
、Hanahan、 D、の方法(DHA  Clon
ing  Vol、  1.  ed、  by  G
lover、  D、  M、。
JRL Press、 0xford、 pp、 10
9−135.1986参照)で生起させた。
k元ニブ4:@胞うイブラリー 形質転換培養物を穏やかに遠心分離して上澄み液を除去
し、細胞を1mlのし一ブイヨン中に再懸濁させた6細
胞懸濁液の200μm部分を、50μg/mlアンピシ
リン含有Luria寒天平板上に接種した。平板を37
℃で一晩インキユベートした。各平板をL−ブイヨンで
洗い、かつ寒天をゴムポリスマンで掻いて、平板表面で
増殖した形質転換細胞を採集した。L−ブイヨン中の8
0%グリセロールを等量添加し、得られた細胞ライブラ
リーは使用まで20℃で保存した。
スjLヱフ1−ニブラスミドライブラリー200μmの
上記懸濁液をアンピシリン(50μg/m l )含有
のし一ブイヨン2501に接種することによって細胞ラ
イブラリーを増幅させ、このライブラリーを37℃で1
8時間インキュベートした。 4krpmで10分間遠
心分離を行なって細胞を採集した。ペレットを、25m
M Tris )IcI(pH8,0)と、10s+M
 EDT^と、15%ショ糖とを含む混合物6sil中
に再懸濁させた。リゾチーム(16mg)を添加し、混
合物を氷上で10分間インキュベートした。新たに調製
した0、2N NaOH11%SDSを添加し、氷上で
10分間インキュベートした。p114.6の3M酢酸
ナトリウム7.51を添加し、氷上で更に20分間イン
キュベートした。溶解物を4℃で15分間30.OOO
xgで遠心分離して、染色体DNA及び細胞破片を除去
した。透明な上澄み液に25μmのRNアーゼ^(10
mg/ml)を添加し、フェノール/クロロホルム/イ
ソアミルアルコール(25: 24 : 1)での抽出
とそれに続くエタノール沈澱とによってDNAを精製し
た。DNAを6〜81の水に溶解させ、公知の塩化セシ
ウム/臭化エチジウム密度勾配(Maniatis e
t al、、 Mo1ecular CloningC
old Spring Harbor Laborat
or’y、 Co1d SpringHarbor、 
New York、 pp、 93−94.1982参
照)で精製した。
zヨタ」−ス」−ニブラスミドライブラリーの消化プラ
スミドライブラリーのアリコートで、pSU77に組み
込まれたオパールサプレッサーを有するE、 coli
 PRIOIを形質転換した。平板をL−ブイヨンで洗
い、ゴムポリスマンで40,000コロニを採集した。
200μmアリコートを50μg/mlアンピシリン及
び17μg/mlクロラムフェニコール含有のし一ブイ
ヨン250m lに接種し、37℃でインキュベートし
た。細胞密度が10@細胞/mlに達したところでIP
TGを添加し、その最終濃度を2.5mMとした。培養
物を増殖させて集密状態とし、細胞を採集し、上記ステ
ップ5でのようにしてプラスミドを得た。
プラスミドライブラリーの10μg部分を25単位の制
限エンドヌクレアーゼHha lで完全に消化した。
スjLムフフー:形質転換 消化したライブラリーを用いて、pSU77に組み込ま
れたオパールサプレッサーを有するE、 coliPR
IOIをステップ3に述べたように形質転換した。
形質転換培養物を、50μg/mlアンピシリン及び1
7μH/mlクロラムフェニコール含有のし一寒天上で
平板培養した。Hhal消化によって、形質転換細胞の
数は未消化プラスミドで形質転換した場合のt/lo’
に減少した。Hha I消化を免れたプラスミドに関連
する培養物から65コロニーを採集し、各コロニーをア
ンピシリン及びクロラムフェニコール含有のし一ブイヨ
ン21に接種した。培養物の細胞密度が10″細胞/輸
1に達したところでIPTGを添加した。微量プラスミ
ド調製のために、微量培養物を増殖させて集密状態とし
、かつL−寒天平板上で画線培養してマスターストック
を製造した。
入デヱブ1:未消化個体分析 プラスミドDNAの微量調製: 細胞を、1分間ミクロ遠心機に掛けてベレット状にし、
100μIの5TET[8%ショ糖、5%トリトンX−
100,50mM EDT^、50+IIM Tris
(pH8,0)]中に再懸濁させた。この懸濁液を、1
0μlのリゾチーム(5n+g/++ l )を添加し
てから室温で10分間インキュベートした。その後、試
験管を沸騰水浴に2分漬け、氷水に移し、ミクロ遠心機
で15分間遠心分離した。ベレットを滅菌した爪楊枝で
取り除いて廃棄し、110μlのイソプロパツールを添
加混合し、ミクロ遠心機で15分間遠心分離した。上澄
み液除去後、ベレットを真空乾燥して、50μg/ml
の処理済みRNアーゼ^含有の滅菌水100μ!中に再
懸濁させ、37℃で30分間インキュベートした。 1
710量の3M酢酸ナトリウム(pH4,8)を添加し
、溶液を等量のフェノール/クロロホルム/イソアミル
アルコール(25: 24 : 1)で1回抽出した。
2倍量のエタノールを添加混合し、20分間−20℃に
保ち、かつ15分間遠心分離することによってDNAを
沈澱させた。ベレットを1鋼1の70%エタノールで濯
ぎ、更に3分間遠心分離し、真空乾燥し、25μIの滅
菌水中に再懸濁させた。得られた懸濁液の2.5μm部
分を制限酵素での消化に用いた。その後、プラスミド微
量調製物をHpa fl及びMsp lでの消化によっ
て分析した。
スj−ムブ’9 : Spiroplasma sp、
株MQIメチラーゼ遺伝子クローン 分析した65のプラスミドDNA調製物のほぼ半分が、
Msp ■消化に感受性で、かつHpa lに対しては
耐性であると判明した(第3図)、メチル感受性(m5
cpG)酵素による消化から保護されたクローンを隣接
塩基頻度分析法で分析したところ、CpG配列のメチル
化が95%を上回ることが明らかとなり、一方上記のよ
うに保護されていないクローンは5mCを示さなかった
(第4図)、隣接塩基頻度分析からは、CpG配列のみ
がメチル化されることも明らかとなった。
隣接塩基頻度分析(第4図): Hpa Uでの切断に耐性であるプラスミドを有するク
ローンの、IPTGを用いて一晩培養した培養物からD
NAを抽出した。染色体DNA及びプラスミドDNAを
、CsCl/臭化エチジウム等密度遠心法で分離した。
 DNA(lμg)に37℃で15分間、lnHのDN
アーゼ■でランダムにニックを導入し、導入したニック
の位置で該DN^を、200μCiの[α−32P]標
識デオキシヌクレオチド三リン酸(dGTP、 dAT
P、 dTTPまたはdCTP)及び40単位のE、 
coli DN^ポリメラーゼIを用いて15℃で30
分間インキュベートすることにより末端標識した。標識
したDNAをセファデックスG−50で精製後、DNA
をミクロコツカスヌクレアーゼ及び膵臓ホスホジェステ
ラーゼで消化してモノヌクレオチドとした。得られた3
’ dNMPを二次元薄層クロマトグラフィーで分離し
、これにオートラジオグラフィーを行なった。5−メチ
ルclcMPとdCMPとの相対放射能を、本明細書に
参考として含まれる(:ruenbaum、 Y、、 
5tein、 R,、Cedar、 H,。
and Razin、^、、 FEBS 1etter
s、 142.67、1981に開示されているデンシ
トメーター測定法で測定した。第4図のパネル1〜4に
示したように、放射性標識源としてdcTPを用いて隣
接塩基頻度分析を行なった場合にのみ、5−メチルシト
シンの存在を示す放射性スポットが検出できた。上記の
場合には更に、シトシンに間するスポットを検出しなが
ったが、このことはグアニンの5′側に隣接するシトシ
ンが総てメチル化されたことを示唆している。
一方、他の3種のヌクレオチドのいずれの5′側にも5
−メチルシトシンは存在しなかった。dATP、dCT
PまたはdTTPを用いて隣接塩基頻度分析を行なった
場合は放射性シトシンに関するスポットしが検出しなか
った。第4図のパネル5及び6に示したように、グアニ
ンの5′側に隣接する5−メチルシトシンは形質転換し
たE、 coli細胞から単離した染色体DNAでのみ
検出し、形質転換しなかった細胞から単離した染色体D
NAでは検出しなかった。
L元、乙埠:メチラーゼM、Sss MQI遺伝子のサ
ブクローニング Hpa l[による切断に耐性であるプラスミドを有す
るクローンから得たDNA断片(ステップ9)をBgl
ll及びPst Iで消化して、BamHl及びPst
 Iで切断したBlueseript KS Minu
s (Stratagene Inc、。
LaJolla、 Ca1if、)ベクターに挿入し、
このベクターでE、 eoli PRIOI/pSU7
7を形質転換した。それによって、1538bpのBg
lI[DNA断片上にコードされた活性なメチラーゼM
、Sss MQIと、tRN^υG^サプレッサーをコ
ードする遺伝子を含むDNAフラグメントとを含むE、
 coli PR101/pSU77/pNT100ク
ローンを得た。この試料は^merican Type
 Cu1tureCotlectionに番号^TCC
#68095の下に寄託した。
第5図に、1538塩基対のBglI[DNA断片のD
NA配列を示す。M、Sss MQIをコードする遺伝
子は、位置103に始まり位置1261で終わると考え
られる。コドンυC^が位置229.349.595及
び709に対応することも留意されるべきである。
スj」仁乙月よ:メチラーゼM、Sss MQIのin
 vitroでの基質及び配列特異性 E、 coli PR101/pMT100/pSU7
7の粗抽出物を用いて、φX174 DNAをin v
itroでメチル化した。2μgのφX174 RF 
DNAを、50mM Tris HCI(pH8,0)
と、10醜M EDT^と、5−Mジチオトレイトール
と、1論H8−アデノシルメチオニンと、上記粗抽出物
とを含む混合物50μl中で、28℃で18時間インキ
ュベートした。DNAをクロロホルム/フェノール抽出
した。得られたDNAを、制限エンドヌクレアーゼHp
a l[による切断に対する耐性に間して分析しく第6
図のレーン1〜4)、また隣接塩基頻度分析法でも分析
した(第6図の“対照”パネル及び“メチル化”パネル
)、メチラーゼ調製物と共にインキュベートしたφX1
74 RF DNAはHpa liによる切断に耐性で
あった(レーン2)が、メチラーゼ調製物と共にインキ
ュベートしなかったDNAはHpa IIによって切断
された(レーン3)、レーン1は未消化の対照であり、
またレーン4はHindllIで消化したλDN^の分
子量マーカーである。[α−32P]で標識したdGT
Pを用いた隣接塩基頻度分析の結果は、CpG配列での
完全なメチル化を示した。
んたムA1:メチラーゼの調製及び評価E、 coli
 PR101/pMT100/pst177細胞の培養
物を増殖させて5X10”細胞7輪lとし、IPTGを
添加し、50μg/a lアンピシリン及び17μg/
mlクロラムフェニコールを含有するし一ブイヨン中で
37℃で一晩インキユベートした。メチラーゼ調製の以
後の諸ステップは4℃で実施する。培養物を4krp−
で10分間遠心分離し、細胞ベレットをその湿潤重量の
2倍のアルミナ305を用いて粉砕した。ペーストを5
倍量の緩衝液^[10%グリセロール(vol、/vo
1.)、1mMジチオトレイトール、1mM EDT^
、40mM TrisHCI (p)18.0>]中に
懸濁させた。均質な懸濁液を12.0OOxHで10分
間遠心分離した。上澄み液に0.2倍量の20%(u+
t、/vo1.)[酸ストレプトマイシンを、30分間
にわたって攪拌しつつゆっくり添加した。
12、OOOXgで10分間遠心分離後の上澄み液を集
め、30分間にわたって攪拌しつつ固体硫酸アンモニウ
ムを70%飽和に達するまで添加した。12.OOOx
gで10分間遠心分離後に得られたペレットを緩衝液^
に溶解させ、緩衝液へで平衡させたセファデックスG−
50カラムにおいて脱塩した。 50mM Tris 
HCI(pH8,0)と、 10mM EDT^と、5
−一ジチオトレイトールと、1mM S−アデノシルメ
チオニン[13メチル]と、1〜6μgのDNAと、上
述のメチラーゼ調製物(60μgのタンパク質)とを含
む反応混合物(50μl)においてメチラーゼ活性を評
価した0反応混合物を30℃で20分間インキュベート
した。0.2mlのlNNaOH11%SDSを添加し
、60℃で2時間インキュベートすることによって反応
を終結させた0等量のクロロホルム/イソアミルアルコ
ール(24: 1)でDNAを抽出した。水性相のアリ
コートに50μgの仔ウシ胸腺DN^を添加し、低温の
10%TC^で沈澱させたDNAを集めて、にF/Cフ
ィルター上で5%TC^で洗浄した。乾燥したフィルタ
ーに対して液体シンチレーションカウンター測定を実施
した。
【図面の簡単な説明】
第1図はSpiroplasw+a sp、株MQI 
DNAメチラーゼ遺伝子のクローニングのフローチャー
ト、第2図は適合ベクターpAL249に組み込まれた
1acUV5プロモーターを含むオパールサプレッサー
trp T146を保有するプラスミドpSU7フの構
成の説明図、第3図は陽性のクローンを得るべく行なっ
たスクリーニングの結果を、Hpa II及びNsp 
l消化を用いる制限酵素分析によって示す説明図、第4
図はプラスミドDNA及び染色体DNAのCpC配列で
のメチル化の様子を隣接塩基頻度分析によって示し、か
つプラスミドDNAのメチル化に関してin vivo
での酵素の配列特異性も示す説明図、第5図は適当な宿
主にDNAメチラーゼ活性を付与する5piropla
s+++a DNAの最短断片(1,5kb)のDNA
配列図、第6図はセルフリー抽出物中のメチラーゼクロ
ーンの活性及び基質特異性を示す説明図である。 キー− 1

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)グアニンの5′側に隣接するシトシン残基をメチ
    ル化するメチラーゼまたは該メチラーゼの一部をコード
    する、Spiroplasmaから取得可能なDNA配
    列。
  2. (2)メチラーゼがM.SssMQ1から成ることを特
    徴とする請求項1に記載のDNA配列。
  3. (3)メチラーゼM.SssMQ1をコードする、第5
    図に示したDNA配列またはその誘導体。
  4. (4)請求項1、2もしくは3に記載のDNA配列また
    はその誘導体を含むベクター。
  5. (5)オパールサプレッサーtrpT146をも含むこ
    とを特徴とする請求項4に記載のベクター。
  6. (6)メチラーゼM.SssMQ1をコードするDNA
    配列を含む、請求項4に記載のベクターで形質転換した
    微生物宿主。
  7. (7)G残基の5′側に隣接するシトシン残基をメチル
    化する、Spiroplasmaから取得可能な組み換
    え体メチラーゼ。
  8. (8)メチラーゼが実質的に純粋であることを特徴とす
    る請求項7に記載の組み換え体メチラーゼ。
  9. (9)(a)Spiroplasmasp.MQ1株由
    来のDNAからライブラリーを作製すること、及び (b)SpiroplasmaDNAメチラーゼ遺伝子
    を持つクローンを単離すること を含むSpiroplasmasp.MQ1株DNAメ
    チラーゼ遺伝子のクローニング方法。
  10. (10)ライブラリーの作製を、 (a)Spiroplasmasp.MQ1株からDN
    Aを精製し、 (b)精製DNAを消化してDNA断片を形成し、 (c)DNA断片をクローニングベクターに連結させ、 (d)ステップ(c)のクローニングベクターで宿主細
    胞を形質転換して細胞ライブラリーを作製し、 (e)細胞ライブラリーから組み換え体ベクターを精製
    してプラスミドライブラリーを作製するという手順で実
    施することを特徴とする請求項9に記載の方法。
  11. (11)クローニングベクターが発現ベクターpUC1
    8であることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. (12)宿主細胞がオパールサプレッサーを含むE.c
    oli株mcrA^−、mcrB^−、lacI^a、
    recA^−であることを特徴とする請求項10に記載
    の方法。
  13. (13)SpiroplasmaDNAメチラーゼ遺伝
    子を持つクローンの単離を、宿主において作製したプラ
    スミドライブラリーをエンドヌクレアーゼHhaIで消
    化して消化プールを形成し、この消化プールで宿主細胞
    を形質転換し、メチラーゼ遺伝子を持つクローンを選択
    することによって実施することを特徴とする請求項10
    に記載の方法。
  14. (14)宿主細胞がプラスミドpSU77またはその誘
    導体を有するE.coliPR101を含むことを特徴
    とする請求項10に記載の方法。
  15. (15)グアニンの5′側に隣接するシトシン残基をメ
    チル化する組み換え体メチラーゼを生産する方法であっ
    て、 (a)Spiroplasmasp.からDNAを精製
    し、 (b)精製DNAを適当な制限エンドヌクレアーゼで消
    化してDNA断片を形成し、 (c)DNA断片をクローニングベクターに連結させて
    DNA混合物を形成し、 (d)ステップ(c)のDNA混合物で宿主細胞を形質
    転換してライブラリーを作製し、(e)Spiropl
    asmasp.メチラーゼ遺伝子を持つクローンを単離
    し、 (f)ステップ(e)のクローンを含む宿主細胞を培養
    し、 (h)培養物からSpiroplasmaメチラーゼを
    回収する ことを含む組み換え体メチラーゼ生産方法。
  16. (16)ステップ(f)の宿主細胞がプラスミドpMT
    100及びpSU77を有するE.coliPR101
    から成ることを特徴とする請求項15に記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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AU2797399A (en) * 1998-03-02 1999-09-20 Vanderbilt University Improved eukaryotic expression vector
US7700324B1 (en) * 1998-11-03 2010-04-20 The Johns Hopkins University School Of Medicine Methylated CpG island amplification (MCA)
US20020197639A1 (en) * 2001-06-08 2002-12-26 Shia Michael A. Methods and products for analyzing nucleic acids based on methylation status
EP2568040A1 (en) 2005-08-04 2013-03-13 New England Biolabs, Inc. Novel restriction endonucleases, DNA encoding these endonucleases and methods for identyfing new endonucleases with the same or varied specificity

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8600245D0 (en) * 1986-01-07 1986-02-12 Shell Int Research Preparation of 2-arylpropionic acids
JPH022365A (ja) * 1987-12-17 1990-01-08 New England Biolabs Inc BanI制限エンドヌクレアーゼおよびメチラーゼの製造方法
US4999293A (en) * 1987-12-17 1991-03-12 New England Biolabs, Inc. Method for producing the HhaI restriction endonuclease and methylase

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.BACTERIOL.=1985 *

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