JPH03290186A - リパーゼの製造方法 - Google Patents

リパーゼの製造方法

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JPH03290186A
JPH03290186A JP2090888A JP9088890A JPH03290186A JP H03290186 A JPH03290186 A JP H03290186A JP 2090888 A JP2090888 A JP 2090888A JP 9088890 A JP9088890 A JP 9088890A JP H03290186 A JPH03290186 A JP H03290186A
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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 本発明はカビリパーゼをコードするDNAを組み込んだ
組換体DNAを含む酵母を用いるカビリパーゼの製造方
法に関する。
従来の技術および課題 リパーゼはその多岐の触媒作用から、工業的に重要な酵
素である。特に、カビのリパーゼはトリグリセリドの1
,3位を特異的に分解または合成できるという特徴を有
しており、油脂の改質やエステル合成等への利用価値が
高い。
本発明者らは、先に、カビの一種であるリゾプス・ニベ
ウス(Rhizopus n1veus)のリパーゼを
コードするDNAを単離し、そのDNAを組み込んた組
換体DNAを含む大腸菌を培養したところ、大腸菌内に
カビリパーゼが蓄積されることを見い出し、該DNAの
配列、該DNA配列を連結したベクターおよび該ベクタ
ーを大腸菌に導入して発現させることよりなるカビリパ
ーゼの生産方法の発明を完成し、既に特許出願した(特
開昭6480290号)。
この方法は、カビリパーゼの生産方法として非常に有用
なものであるが、リパーゼか大腸菌の菌内に蓄積される
ため、精製工程か複雑となり、工業的に大量生産するに
は、さらに改良が望まれる。
そこで、本発明者らは、リパーゼが宿主菌体内に蓄積さ
れずに効率良く菌体外に分泌される生産系を目的とし、
宿主として酵母に着目して研究、開発に取り組んた。そ
の結果、リパーゼをコードするDNA配列および発現に
適したプロモーターを連結した酵母形質転換用ベクター
を構築することに成功し、本発明を実践するに至った。
課題を解決するための手段 本発明は、カビリパーゼをコードするDNAを絹み込ん
た組換体DNAを含む酵母を培地に培養し、該培養物中
にカビリパーゼを蓄積させ、培養物から、該リパーゼを
採取することを特徴とするリパーゼの製造方法を提供す
るものである。
本発明の製造方法を実施するには、まず、リパーゼをコ
ードするDNA配列を連結したベクターを酵母宿主に導
入して発現させる。
かかるベクターの構築には、まず、常法に従い、固体培
養法または肢体培養性によりカビを培養する。本発明で
用いることかできるカビとしては、リゾプス(Rh 1
zopus)属、ムコール(Mucor)属、アスペル
ギルス(Aspergillus)属、ペニシリウム(
Penicillium)属等のリパーゼ生産菌が挙げ
られる。
このうち、リゾプス・ニベウス(Rhizopus n
1veus)は代表的な1,3位特異的リパーゼ生産菌
として公知であり、好適である。
つぎに、培養したカビから、染色体DNAを調製する。
かかる調製は常法により、例えば、ハイネスらの方法[
ハイネス1 エム・ジェイら、ネイチャ(Hynes、
 M、 J、et al、Nature) 、  30
5゜600(1983)]によって行うことができる。
このように調製した染色体DNAから遺伝子ライブラリ
ーを作製し、これから目的遺伝子を含むDNA断片をク
ローニングする。これは、DNA断片を大腸菌に形質転
換し、例えば、コロニーハイブリダイセーションによっ
て目的遺伝子を保持する形質転換菌を選択し、かかる形
質転換菌を増殖させることによって行うことができる。
得られたクローン化DNA断片を用いて発現ベフタ−を
構築する。構築はクローン化DNA断片を適当なベクタ
ーに連結することにより行う。同時に連結する適当なプ
ロモーターとしては、ホスホグリセリン酸キナーセ(P
GK)、グリセルアル7ヒト−3−リン酸脱水素酵素(
GAPDH)、酸性ホスファターセ(PH05)、トリ
プトファン合成酵素(TRPI)、アルコール脱水素酵
素(ADH)等のプロモーターが挙げられる。構築は制
限エンドヌクレアーゼ法などの常法に従って行うことが
できる。得られた発現ベクターは常法により精製、増殖
させることができる。
ついで、このように構築したー・フタ−を宿主に導入し
、増殖させ発現させる。本発明では宿主として酵母を用
いる。例えば、サツカロミセス(Saccharomy
ces)属、チゴサッカロミセス(Z ygosacc
haromyces)属などを用いることができ、入手
容易性等の観点より、ことにサツカロミセス0セレビシ
ユア(Saccharomyces 5erevisi
ae)が好ましい。
導入方法は、チ七すアーセなどて処理してプロトプラス
トを作製する方法、あるいはアルカリ金属塩などで処理
する方法のような常法によって行うことができる。好ま
しい導入方法は塩化リチウムで処理するリチウム法であ
る。
ベクターを導入した形質転換酵母の培養は、常法により
、例えば、振とう培養法、流加培養法などにより行うこ
とができる。用いる培地は通常の酵母培養培地でよく、
グルコース、シュクロース、フラクトース、ガラクトー
スのような炭素源、硫酸アンモニウム、ペプトン、大豆
蛋白加水分解物のような窒素源、その他、ビタミン、ア
ミノ酸、無機塩、微量元素のような栄養成分を適宜配合
したpH3〜8のものが用いられる。通常、20〜35
°Cで20〜100時間培養することにより、所望のカ
ビリパーゼが収率よ(菌体外に分泌、蓄積される。
培養の後、遠心等の常法により培養物から菌体を分離除
去し、上清からUFil縮や硫安沈澱等の常法によりリ
パーゼを回収、精製する。
かくして、本発明の製造方法は、加水分解、工ステル交
換反応等に利用できるカビリ/ N+−七の生産に好適
に適用できる。特に、1.3位特異性(1゜3位特異的
氷解性や1.3位特異的エステル交換性)を有するリパ
ーゼの生産に好適に適用できる。
寡狙珂 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳L(説明する。
実施例1 リゾプス由来リパーゼ遺伝子の取得 (1)染色体遺伝子ライブラリーの作製ハイネスらの方
法(前出)に従い、リノ(−セ生産菌リゾプス・ニベウ
ス I F O4,759株から染色体DNAを調製し
た。
続いて、この染色体DNA中のいずれの制限酵素の分解
によるDNA断片上にリパーゼ遺伝子が存在しているか
を調べるために、特開昭64−80290号に記載のご
とくに単離lまたリゾプス・ニベウスのリパーゼcDN
Aをプローブとしてサザンハイブリダイゼーションを行
った。
その結果、制限酵素Pstlて分解を受けた約4、.5
kbのDNA断片上にリノク−ゼ遺伝子が存在すること
が判明した。そこで、染色体DNAをPstlで切断し
、アガロースゲル電気泳動を行った後、4.0kb〜5
.Okbの分解物DNA断片をゲルから切り出し抽出・
回収した。次いで、T4DNAリガーゼを用い、該回収
したDNA断片をプラスミドベクターpUc18のPs
t1部位に連結し、大腸菌JMI 09株に形質転換し
、染色体遺伝子ライブラリーを得た。
(2)遺伝子ライブラリーのスクリーニング先に作製し
た約300個の遺伝子ライブラリーについて、(1)と
同様に、リパーゼcDNAをプローブとしてコロニーハ
イブリタイゼーションを行い、プラスミドpGPIを持
つ形質転換菌をポジティブクローンとして選択した。該
pGPIはリゾプスに由来する4、、3kbのPstl
切断のDNA片を有するものであり、その制限酵素切断
地図を第1図に示す。
このプラスミドは平底2年3月22日に工業技術院微生
物工業技術研究所に受託番号FERMP−11367の
下で寄託した。
(3)染色体リパーゼ遺伝子の構造 リパーゼcDNAをプローブとして行ったササンハイブ
リタイセーションの結果、pGPIのEcoRI 3.
 Okb  DNA断片上にリパーゼ遺伝子が存在して
いることが判明した。そこで、このDNA断片について
サンカーらの方法[サンガーエフ、サイエンス(San
ger、F、  5cience) 、  2旦、12
05(1981)]に従って、その全塩基配列を決定し
た。その結果、決定した塩基配列中に、既に明らかにし
たリパーゼ cDNAの塩基配列(特開昭64−802
90号参照)と全く同一の配列か存在し染色体リパーゼ
遺伝子の構造か明らかになった。
第2図に染色体リパーゼ遺伝子の構造遺伝子とその5′
側、3′側の塩基配列および塩基配列より推定されるア
ミノ酸配列を示す。第2図から判るように、染色体リパ
ーゼ遺伝子はA T G (Met)開始コドンから始
まりTAAの終止コドンで終わる、392個のアミノ酸
をフードする1176塩基対のフレームから構成される
実施例2 リパーゼ遺伝子の発現 (1)発現プラスミドの構築 リパーゼ遺伝子を酵母内で発現させるために、第3図に
示す工程により、発現プラスミド゛pMΔ9124を構
築した。
まず、pGPIのEcoRI’−BamHI  3.0
kbDNA断片をアガロースゲル電気泳動法により抽出
して単離し、DNAポリメラーゼ1およびフレノウ断片
を用い、該単離したDNAの両端末を平滑化した。
平滑末端化した3、0kb  EcoRI−BamHI
DNA断片をベクターpUc18のHincH部位にサ
ブクローニングしてプラスミドpG P E 3を得た
pG P E 3をBamHIおよびS ac Tの両
制限酵素て切断し、エキソヌクレアーセ′■及びマング
・ビーン・ヌクレアーゼを用いて、BamH1部位側か
らリパーゼ遺伝子の5′側プロモーター領域の欠失を行
ってプラスミド pc P D 24を得た。
該pc P D 24をEcoRTおよび5ailの両
制限酵素で切断した後、DNAポリメラーゼ■およびフ
レノウ断片によりDNA末端を平滑化した。
T4  DNAリガーゼによりBamHIリンカ−(5
’ GGGAATTCCC3’ )を付加した後、発現
ベクターpMA9]のBglII部位にクローニングし
て発現プラスミドpMA9124を得た。
このプラスミドは、平成2年3月22日に工業技術院微
生物工業技術研究所に受託番号FERMP−]]368
の下で寄託した。
なお、前記pMA91はJ、 Mellor et a
l、 Gene。
24、1 (1983)に報告されている酵母用発現ベ
クターであり、Bgl H部位の両側にはPGKプロモ
ーターとPGKターミネークーか保持されている。
このpMA9]の制限酵素切断地図を第3図に示す。
前記のごとく構築した発現プラスミドpMA9124を
、リチウム法[エイチ・イト−ら、ジャーナル・オブ・
バイオテクノロジー(H,Itoetal、  J、 
Bacteriol、)、上53.163(1983)
’]に従ってサツカロミセス・セレビジュアA H22
株に形質転換した。
(2)リパーゼ遺伝子の発現 pMA91.24形質転換酵母の単一コロニーを終濃度
50μg/mlになるようにヒスチジンを添加したYN
B培地(0,7%デイフコ(Dirco)社イースト・
ナイトロジェン・ベース(Y eastNitroge
n  Ba5e) 、2%グルコース、pI−T5.6
)に植菌し、30’Cで一晩振盪培養した。
0.25m1の培養液を50m1のYPD培地(1%酵
母エキス、2%ペフトン、2%グルコース)に加え、3
0°Cにて48時間振盪培養した。
培養終了後、遠心分離により菌体を除去し、培養土清中
のリパーゼ活性をオリーブ油乳化液を基質とした方法(
仲恭寛、薬剤学、45,341(1985)に従って測
定した。
対照として、リパーゼ遺伝子が存在しないサツカロミセ
ス・セレビシェAI−r22株に発現ベクターpMA9
1を導入した形質転換酵母を同様に培1 養し、培養土清中のリパーゼ活性を調べた。
結果を第1表に示す。
第1表 2 使用する組み換え体プラスミドを構築する手順を示した
フロー図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)カビリパーゼをコードするDNAを組み込んた組
    換体DNAを含む酵母を培地に培養し、培養物中にカビ
    リパーゼを蓄積させ、該培養物から、該リパーゼを採取
    することを特徴とするリパーゼの製造方法。
  2. (2)該カビがリゾプス(Rhizopus)属である
    ことを特徴とする請求項第1項記載の方法。
  3. (3)該酵母がサッカロミセス(Saccharomy
    ces)属であることを特徴とする請求項第1項記載の
    方法。
  4. (4)カビリパーゼが第2図に示したアミノ酸配列を有
    することを特徴とする請求項第1項記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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