JPH05268964A - 糸状菌プロモーター - Google Patents
糸状菌プロモーターInfo
- Publication number
- JPH05268964A JPH05268964A JP4074092A JP7409292A JPH05268964A JP H05268964 A JPH05268964 A JP H05268964A JP 4074092 A JP4074092 A JP 4074092A JP 7409292 A JP7409292 A JP 7409292A JP H05268964 A JPH05268964 A JP H05268964A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- promoter
- protein
- nidulans
- dna
- filamentous fungus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 アスペルギルス ニデュランスのcDNAラ
イブラリーより得られた高発現性糸状菌プロモーター。 【効果】 本発明のプロモーターを用いれば、安全性が
高く、高分泌能を有する糸状菌を宿主とし、高等動物由
来のものにより近いタンパク質を大量に発現させること
が可能となる。
イブラリーより得られた高発現性糸状菌プロモーター。 【効果】 本発明のプロモーターを用いれば、安全性が
高く、高分泌能を有する糸状菌を宿主とし、高等動物由
来のものにより近いタンパク質を大量に発現させること
が可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は糸状菌を宿主として用い
て遺伝子工学的手法によりタンパク質を生産する上で有
用なプロモーターに関する。
て遺伝子工学的手法によりタンパク質を生産する上で有
用なプロモーターに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、タンパク質の大量生産において、
遺伝子工学的手法を利用した生産方法が広く用いられる
ようになってきた。これらの場合、宿主としては、大腸
菌、枯草菌などの細菌、下等真核生物である酵母から高
等真核生物の培養細胞まで、様々なものが用いられてい
る。しかしながら、これらの宿主によって生産される組
み換えタンパク質が天然のタンパク質と同等程度の生理
活性を有し、その生産に要する経費が商業ベースに見合
うまで低くおさえ得る、といった条件を完全に満たすも
のはほとんど存在しない。さらに、薬品もしくは食品と
しての機能性タンパク質を考えた場合、人体に対する安
全性が保障されなければならないという条件が付加され
る。
遺伝子工学的手法を利用した生産方法が広く用いられる
ようになってきた。これらの場合、宿主としては、大腸
菌、枯草菌などの細菌、下等真核生物である酵母から高
等真核生物の培養細胞まで、様々なものが用いられてい
る。しかしながら、これらの宿主によって生産される組
み換えタンパク質が天然のタンパク質と同等程度の生理
活性を有し、その生産に要する経費が商業ベースに見合
うまで低くおさえ得る、といった条件を完全に満たすも
のはほとんど存在しない。さらに、薬品もしくは食品と
しての機能性タンパク質を考えた場合、人体に対する安
全性が保障されなければならないという条件が付加され
る。
【0003】一方、糸状菌の中には、古くから酒類、乳
製品などの発酵に広く利用されているものも多く、特
に、アスペルギルス オリーゼ(Aspergillu
s oryzae)に代表される麺かびは、わが国にお
いても清酒、大豆製品の生産に広く利用されてきた。こ
れらの経験より、アメリカでは、米国食品薬品局(FD
A)がAspergillus oryzaeおよびア
スペルギルス ニガー(Aspergillus ni
ger)を安全な宿主(generally rega
rded as safe;GRAS)として認めてお
り、世界保健機構(WHO)も同様の見解を示している
ことから、物質生産における宿主としてのAsperg
illus属の有用性はかなり高いと考えられる。
製品などの発酵に広く利用されているものも多く、特
に、アスペルギルス オリーゼ(Aspergillu
s oryzae)に代表される麺かびは、わが国にお
いても清酒、大豆製品の生産に広く利用されてきた。こ
れらの経験より、アメリカでは、米国食品薬品局(FD
A)がAspergillus oryzaeおよびア
スペルギルス ニガー(Aspergillus ni
ger)を安全な宿主(generally rega
rded as safe;GRAS)として認めてお
り、世界保健機構(WHO)も同様の見解を示している
ことから、物質生産における宿主としてのAsperg
illus属の有用性はかなり高いと考えられる。
【0004】これまで、物質生産における宿主として糸
状菌が脚光を浴びなかった理由としては、かびの遺伝学
的背景がしっかりしていなかったことに加えて、分子遺
伝学的手法の導入が遅れたこと、特に、形質転換系が開
発されなかったことや、多核細胞であるがゆえに、モノ
クローナルな系統の単離、維持にかなりの困難が予想さ
れたことなどが挙げられる。しかし1983年にアスペ
ルギルス ニデュランス(Aspergillus n
idulans;以下A.nidulansという)の
形質転換系が報告されて以来、まだ多くの問題が残され
ているものの徐々に研究が進められてきた。これらの研
究結果より考え得る異種タンパク質生産系におけるAs
pergillus属の利点は、上述のように宿主とし
ての安全性が法的に認められつつあることに加えて、A
spergillus属の有する潜在的タンパク質分泌
能が非常に高いことである(例えば、Aspergil
lus nigerの分泌するグルコアミラーゼは、培
地中に最高数十g/1の濃度で分泌される)。当然、こ
の分泌能の高さはプロテアーゼに代表される多くの加水
分解酵素の分泌にも反映されており、プロテアーゼに限
っても十種類以上の未知のプロテアーゼが分泌されてい
ると予想されている。これらの分泌物が目的のタンパク
質の安定性などに悪影響を与える可能性は否定できない
が、培地中に高濃度に分泌されることからもたらされる
精製の容易さ、それに伴う経費の軽減は十分に魅力があ
る。また、分泌タンパク質であることからもたらされる
もう一つの利点は、合成されたタンパク質が宿主の細胞
にとって毒性を示すものであったり、細胞内在性のプロ
テアーゼに対して高い感受性を示す場合など、非分泌系
では生産不可能なタンパク質に対しても有効な可能性が
あることである。また、分泌されたタンパク質の質的な
差異による利点もある。すなわち、高等真核生物由来の
タンパク質を発現させる場合、大腸菌では、SH基の掛
け違いなどにより高次構造が異常であったり、糖鎖、脂
質の付加がなされず生理活性が非常に低いことがあり、
また逆に、酵母では、過剰の糖鎖が付加されるなどやは
り修飾基が天然のタンパク質と異なるという報告もあ
る。この点、糸状菌では、分泌生産されたタンパク質が
高等真核生物から精製したタンパク質により近く、大腸
菌や酵母などで生産されたものより質的に優れている可
能性が大きい。一方、高等真核生物由来の培養細胞では
このような問題は少ない反面、薬品など高付加価値製品
以外の工業レベルでの大量生産には、経費的にあまり向
いていない。
状菌が脚光を浴びなかった理由としては、かびの遺伝学
的背景がしっかりしていなかったことに加えて、分子遺
伝学的手法の導入が遅れたこと、特に、形質転換系が開
発されなかったことや、多核細胞であるがゆえに、モノ
クローナルな系統の単離、維持にかなりの困難が予想さ
れたことなどが挙げられる。しかし1983年にアスペ
ルギルス ニデュランス(Aspergillus n
idulans;以下A.nidulansという)の
形質転換系が報告されて以来、まだ多くの問題が残され
ているものの徐々に研究が進められてきた。これらの研
究結果より考え得る異種タンパク質生産系におけるAs
pergillus属の利点は、上述のように宿主とし
ての安全性が法的に認められつつあることに加えて、A
spergillus属の有する潜在的タンパク質分泌
能が非常に高いことである(例えば、Aspergil
lus nigerの分泌するグルコアミラーゼは、培
地中に最高数十g/1の濃度で分泌される)。当然、こ
の分泌能の高さはプロテアーゼに代表される多くの加水
分解酵素の分泌にも反映されており、プロテアーゼに限
っても十種類以上の未知のプロテアーゼが分泌されてい
ると予想されている。これらの分泌物が目的のタンパク
質の安定性などに悪影響を与える可能性は否定できない
が、培地中に高濃度に分泌されることからもたらされる
精製の容易さ、それに伴う経費の軽減は十分に魅力があ
る。また、分泌タンパク質であることからもたらされる
もう一つの利点は、合成されたタンパク質が宿主の細胞
にとって毒性を示すものであったり、細胞内在性のプロ
テアーゼに対して高い感受性を示す場合など、非分泌系
では生産不可能なタンパク質に対しても有効な可能性が
あることである。また、分泌されたタンパク質の質的な
差異による利点もある。すなわち、高等真核生物由来の
タンパク質を発現させる場合、大腸菌では、SH基の掛
け違いなどにより高次構造が異常であったり、糖鎖、脂
質の付加がなされず生理活性が非常に低いことがあり、
また逆に、酵母では、過剰の糖鎖が付加されるなどやは
り修飾基が天然のタンパク質と異なるという報告もあ
る。この点、糸状菌では、分泌生産されたタンパク質が
高等真核生物から精製したタンパク質により近く、大腸
菌や酵母などで生産されたものより質的に優れている可
能性が大きい。一方、高等真核生物由来の培養細胞では
このような問題は少ない反面、薬品など高付加価値製品
以外の工業レベルでの大量生産には、経費的にあまり向
いていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上の如く、糸状菌を
宿主に用いた異種タンパク質発現系には多くの利点が考
えられるが、現在まで成功例は少なく、そのタンパク質
生産量は極めて少ない。従って、本発明の目的は、糸状
菌を宿主に用いたタンパク質発現系を開発することにあ
る。
宿主に用いた異種タンパク質発現系には多くの利点が考
えられるが、現在まで成功例は少なく、そのタンパク質
生産量は極めて少ない。従って、本発明の目的は、糸状
菌を宿主に用いたタンパク質発現系を開発することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは糸
状菌の中からタンパク質発現に有用なプロモーターを分
離、同定すべく鋭意研究してきた結果、コウジカビであ
るA.nidulansのcDNAライブラリーより高
発現性プロモーターのクローニングに成功し、本発明を
完成するに至った。
状菌の中からタンパク質発現に有用なプロモーターを分
離、同定すべく鋭意研究してきた結果、コウジカビであ
るA.nidulansのcDNAライブラリーより高
発現性プロモーターのクローニングに成功し、本発明を
完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は後記配列番号2で示さ
れる塩基配列又はこの部分配列であって糸状菌において
プロモーターとしての機能を有する塩基配列を含むこと
を特徴とする糸状菌プロモーターを提供するものであ
る。
れる塩基配列又はこの部分配列であって糸状菌において
プロモーターとしての機能を有する塩基配列を含むこと
を特徴とする糸状菌プロモーターを提供するものであ
る。
【0008】本発明の糸状菌プロモーターは、例えば
A.nidulansに属する菌のcDNAライブラリ
ーより高発現cDNA断片をクローニングし、そのcD
NA断片をプローブとしてA.nidulansゲノム
ライブラリーより高発現プロモーターをクローニングす
ることにより製造することができる。
A.nidulansに属する菌のcDNAライブラリ
ーより高発現cDNA断片をクローニングし、そのcD
NA断片をプローブとしてA.nidulansゲノム
ライブラリーより高発現プロモーターをクローニングす
ることにより製造することができる。
【0009】cDNAライブラリーの構築に用いられる
A.nidulansに属する菌としては、特に限定さ
れないが例えばA.nidulans FGSC N
o.A89株が挙げられる。このFGSC No.A8
9株の菌学的性質を以下に示す。
A.nidulansに属する菌としては、特に限定さ
れないが例えばA.nidulans FGSC N
o.A89株が挙げられる。このFGSC No.A8
9株の菌学的性質を以下に示す。
【0010】菌学的性質 (1)各培地における生育状態: 麦芽寒天培地 鈍黄緑色、多量の子嚢果を形成。 ツアペック寒天培地 淡オリーブ色〜オリーブ緑色、裏面は暗紫褐色、多量の
分生子構造を形成、子嚢果の形成良好、基底菌糸層は密
生。 (2)最適生育温度: 30〜37℃ (3)形状:子嚢果が表在性で暗赤紫色を呈し、ほぼ球
形で直径約200μm、子嚢は8胞子でほぼ球形で直径
約10μm、子嚢胞子は赤紫色でレンズ形、分生子頭は
短円柱形、分生子柄は滑面で波状に屈曲しており淡黄褐
色、分生子は黄緑色で球形、不規則に粗面。
分生子構造を形成、子嚢果の形成良好、基底菌糸層は密
生。 (2)最適生育温度: 30〜37℃ (3)形状:子嚢果が表在性で暗赤紫色を呈し、ほぼ球
形で直径約200μm、子嚢は8胞子でほぼ球形で直径
約10μm、子嚢胞子は赤紫色でレンズ形、分生子頭は
短円柱形、分生子柄は滑面で波状に屈曲しており淡黄褐
色、分生子は黄緑色で球形、不規則に粗面。
【0011】上記の菌学的性質より、本菌株はA.ni
dulansに属する新規菌株と判断し、工業技術院微
生物工業技術研究所に微工研菌寄第12783号(FE
RMP−12783)として寄託した。
dulansに属する新規菌株と判断し、工業技術院微
生物工業技術研究所に微工研菌寄第12783号(FE
RMP−12783)として寄託した。
【0012】cDNAライブラリーの構築は、常法、す
なわちA.nidulansより全RNAを抽出し、こ
れよりmRNA分画を採取し、次いで市販のcDNA合
成キットを用いてcDNAを合成した後ファージベクタ
ー等に挿入し、当該ベクターを大腸菌等に感染させるこ
とにより行なわれる。
なわちA.nidulansより全RNAを抽出し、こ
れよりmRNA分画を採取し、次いで市販のcDNA合
成キットを用いてcDNAを合成した後ファージベクタ
ー等に挿入し、当該ベクターを大腸菌等に感染させるこ
とにより行なわれる。
【0013】cDNAライブラリーより高発現cDNA
を単離するには、A.nidulans全mRNAを逆
転写し、標識したプローブを用いたプラークハイブリダ
イゼーションにより最も強くハイブリダイズするクロー
ンを選択することにより行なわれる。得られた高発現c
DNA断片をプローブとしてプラークハイブリダイゼー
ションすることにより、A.nidulansゲノムラ
イブラリーより、目的とするプロモーターを単離するこ
とができる。
を単離するには、A.nidulans全mRNAを逆
転写し、標識したプローブを用いたプラークハイブリダ
イゼーションにより最も強くハイブリダイズするクロー
ンを選択することにより行なわれる。得られた高発現c
DNA断片をプローブとしてプラークハイブリダイゼー
ションすることにより、A.nidulansゲノムラ
イブラリーより、目的とするプロモーターを単離するこ
とができる。
【0014】かくして得られる本発明プロモーターの全
塩基配列は配列番号2で示されるが、その部分配列であ
っても糸状菌におけるプロモーターとしての機能を有す
る限り本発明に含まれる。その部分配列の例としては、
例えば配列番号2で示される塩基配列のAccIII−A
ccIII断片(740bp)等が挙げられる。
塩基配列は配列番号2で示されるが、その部分配列であ
っても糸状菌におけるプロモーターとしての機能を有す
る限り本発明に含まれる。その部分配列の例としては、
例えば配列番号2で示される塩基配列のAccIII−A
ccIII断片(740bp)等が挙げられる。
【0015】本発明のプロモーターを用い、糸状菌を宿
主としてタンパク質を生産するには、常法に従いプラス
ミドベクターに本発明プロモーター、目的タンパク質を
コードする遺伝子及びターミネーター等を順に組み込
み、得られた組換えプラスミドを用いて糸状菌を形質転
換し、その形質転換体を培養することにより行なわれ
る。
主としてタンパク質を生産するには、常法に従いプラス
ミドベクターに本発明プロモーター、目的タンパク質を
コードする遺伝子及びターミネーター等を順に組み込
み、得られた組換えプラスミドを用いて糸状菌を形質転
換し、その形質転換体を培養することにより行なわれ
る。
【0016】
【発明の効果】本発明のプロモーターを用いれば、安全
性が高く、高分泌能を有する糸状菌を宿主とし、高等動
物由来のものにより近いタンパク質を大量に発現させる
ことが可能となる。
性が高く、高分泌能を有する糸状菌を宿主とし、高等動
物由来のものにより近いタンパク質を大量に発現させる
ことが可能となる。
【0017】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
が、本発明はこれに限定されるものではない。
【0018】実施例1 (cDNAライブラリーの構築)まず、cDNAライブ
ラリーを構築するために、A.nidulans FG
SC No.A89株よりCsTFA法によって全RN
Aを抽出した。即ち、FGSC No.A89株をDP
Y培地(2% dextrin、1% pepton
e、0.5% yeast extract、0.5%
KH2PO4、0.05% MgSO4)で30℃、4
8時間培養した後、培養物をガラス濾過フィルター3G
−1で濾過し菌体を回収した。回収した菌体を滅菌水で
2回洗浄した後、液体窒素中で擦り潰し、グアニジウム
抽出液(5.5M グアニジウムチオシアネート、25
mM クエン酸ナトリウム、0.5% ラウリルザルコシ
ル、0.2M 2−メルカプトエタノール、pH7.0)
に溶解した。次に高分子DNAを煎断するために、この
溶解液を18G注射針に10回通した後、3,000rp
mにて10分間遠心した。その上層を回収し、CsTF
A溶液(5.7M CsTFA、0.1M EDTA)
に重層し、32,000rpm、18時間遠心した後、滅
菌水に溶解し、エタノール沈澱を行い、70%エタノー
ルで洗浄し、乾燥した後、TE溶液(10mM トリス−
塩酸(pH7.5)、1mM EDTA)に溶解した。回収
した全RNAに2倍量の結合溶液(20mM トリス−塩
酸(pH7.6)、0.5M NaCl、1mM EDT
A)を加え、65℃、5分間加熱した後、オリゴdTカ
ラムに添加した。カラムを結合溶液及び洗浄溶液(20
mM トリス(pH7.6))、0.1M NaCl、1mM
EDTA)で洗浄した後、溶出溶液(10mM トリス
(pH7.5)、1mM EDTA)にて溶出した。溶出し
たmRNA分画をエタノール沈澱、洗浄、乾燥し、以下
の実験に供した。cDNAの合成は、Amersham
社のcDNA合成キットを用いて行った。上述のmRN
AにオリゴdTプライマーをアニーリングし、逆転写酵
素を用いて第1鎖を、T4DNAポリメラーゼ及びRN
aseHを用いて第2鎖を合成した。合成したcDNA
にT4DNAリガーゼを用いてEcoRIリンカーを結
合し、λファージベクターλgt10のEcoRIクロ
ーニングサイトにT4DNAリガーゼを用いて挿入し
た。得られたファージDNAをin vitroパッケ
ージングキットを用いてパッケージングした後、大腸菌
C600Hfl株に感染させ、cDNAライブラリーと
した。
ラリーを構築するために、A.nidulans FG
SC No.A89株よりCsTFA法によって全RN
Aを抽出した。即ち、FGSC No.A89株をDP
Y培地(2% dextrin、1% pepton
e、0.5% yeast extract、0.5%
KH2PO4、0.05% MgSO4)で30℃、4
8時間培養した後、培養物をガラス濾過フィルター3G
−1で濾過し菌体を回収した。回収した菌体を滅菌水で
2回洗浄した後、液体窒素中で擦り潰し、グアニジウム
抽出液(5.5M グアニジウムチオシアネート、25
mM クエン酸ナトリウム、0.5% ラウリルザルコシ
ル、0.2M 2−メルカプトエタノール、pH7.0)
に溶解した。次に高分子DNAを煎断するために、この
溶解液を18G注射針に10回通した後、3,000rp
mにて10分間遠心した。その上層を回収し、CsTF
A溶液(5.7M CsTFA、0.1M EDTA)
に重層し、32,000rpm、18時間遠心した後、滅
菌水に溶解し、エタノール沈澱を行い、70%エタノー
ルで洗浄し、乾燥した後、TE溶液(10mM トリス−
塩酸(pH7.5)、1mM EDTA)に溶解した。回収
した全RNAに2倍量の結合溶液(20mM トリス−塩
酸(pH7.6)、0.5M NaCl、1mM EDT
A)を加え、65℃、5分間加熱した後、オリゴdTカ
ラムに添加した。カラムを結合溶液及び洗浄溶液(20
mM トリス(pH7.6))、0.1M NaCl、1mM
EDTA)で洗浄した後、溶出溶液(10mM トリス
(pH7.5)、1mM EDTA)にて溶出した。溶出し
たmRNA分画をエタノール沈澱、洗浄、乾燥し、以下
の実験に供した。cDNAの合成は、Amersham
社のcDNA合成キットを用いて行った。上述のmRN
AにオリゴdTプライマーをアニーリングし、逆転写酵
素を用いて第1鎖を、T4DNAポリメラーゼ及びRN
aseHを用いて第2鎖を合成した。合成したcDNA
にT4DNAリガーゼを用いてEcoRIリンカーを結
合し、λファージベクターλgt10のEcoRIクロ
ーニングサイトにT4DNAリガーゼを用いて挿入し
た。得られたファージDNAをin vitroパッケ
ージングキットを用いてパッケージングした後、大腸菌
C600Hfl株に感染させ、cDNAライブラリーと
した。
【0019】(高発現cDNAの単離)まず、A.ni
dulans中で高頻度に発現されているmRNAを同
定、単離するために、A.nidulansから抽出し
たmRNAより、オリゴdTをプライマーに逆転写酵素
を用いて放射能標識し、プローブを作製した。このプロ
ーブを用いて上記で得られたcDNAライブラリーか
ら、プラークハイブリダイゼーションにより高発現cD
NAのスクリーニングを行い、プローブと最も強くハイ
ブリダイズする0.78kbpのクローン、c424を
単離した。得られたc424をpUC118にサブクロ
ーニングし、1本鎖DNAを調製し、Sanger法に
より塩基配列の決定を行った。配列番号1にその配列を
示す。
dulans中で高頻度に発現されているmRNAを同
定、単離するために、A.nidulansから抽出し
たmRNAより、オリゴdTをプライマーに逆転写酵素
を用いて放射能標識し、プローブを作製した。このプロ
ーブを用いて上記で得られたcDNAライブラリーか
ら、プラークハイブリダイゼーションにより高発現cD
NAのスクリーニングを行い、プローブと最も強くハイ
ブリダイズする0.78kbpのクローン、c424を
単離した。得られたc424をpUC118にサブクロ
ーニングし、1本鎖DNAを調製し、Sanger法に
より塩基配列の決定を行った。配列番号1にその配列を
示す。
【0020】(c424をコードするゲノム遺伝子の単
離)c424を転写しているプロモーターを同定、単離
するためにA.nidulansゲノムライブラリーを
作製し、c424をプローブとしてc424遺伝子の単
離を行った。ゲノムライブラリーの作製には、DPY培
地にて30℃、48時間培養したA.nidulans
菌体を上記の方法で回収し、プロトプラスト調製溶液
(0.8M NaCl、10mM リン酸緩衝液、0.5
% Novozym 234、0.5% Cellul
ase R−10)中で30℃、3時間振とうし、プロ
トプラスト化した。プロトプラストを0.8M NaC
lで2回洗浄し、DNA抽出溶液(10mM トリス(pH
8.0)、0.1M EDTA、0.5% SDS)に
溶解し、プロテアーゼK処理及びRNase処理を行
い、フェノール処理を2回、次いでフェノール:クロロ
ホルム:イソアミルアルコール処理、更にクロロホル
ム:イソアミルアルコール処理を行った後、エタノール
沈澱を行った。得られた沈澱を70%エタノールで洗浄
した後、乾燥させ、滅菌水に溶解してゲノムDNA溶液
とした。このゲノムDNAを制限酵素Sau3AIで部
分分解した後、庶糖糖密度勾配遠心にかけて10〜20
kbpのDNA断片を含む画分を回収し、これをλファ
ージベクターEMBL3のBamHI部位にT4DNA
リガーゼを用いて挿入した。得られたファージDNAを
in vitroパッケージングキットを用いてパッケ
ージングした後、大腸菌NM539株に感染させてこれ
をA.nidulansゲノムライブラリーとした。c
424を放射能標識したものをプローブとして、この
A.nidulansゲノムライブラリーから、プラー
クハイブリダイゼーション法によってc424ゲノム遺
伝子を含むクローンを単離した。得られたクローン(以
下424プロモーターという)をpUC118にサブク
ローニングし、1本鎖DNAを調製し、Sanger法
により840bpからなる塩基配列の決定を行った。配
列番号2にその配列を示す。
離)c424を転写しているプロモーターを同定、単離
するためにA.nidulansゲノムライブラリーを
作製し、c424をプローブとしてc424遺伝子の単
離を行った。ゲノムライブラリーの作製には、DPY培
地にて30℃、48時間培養したA.nidulans
菌体を上記の方法で回収し、プロトプラスト調製溶液
(0.8M NaCl、10mM リン酸緩衝液、0.5
% Novozym 234、0.5% Cellul
ase R−10)中で30℃、3時間振とうし、プロ
トプラスト化した。プロトプラストを0.8M NaC
lで2回洗浄し、DNA抽出溶液(10mM トリス(pH
8.0)、0.1M EDTA、0.5% SDS)に
溶解し、プロテアーゼK処理及びRNase処理を行
い、フェノール処理を2回、次いでフェノール:クロロ
ホルム:イソアミルアルコール処理、更にクロロホル
ム:イソアミルアルコール処理を行った後、エタノール
沈澱を行った。得られた沈澱を70%エタノールで洗浄
した後、乾燥させ、滅菌水に溶解してゲノムDNA溶液
とした。このゲノムDNAを制限酵素Sau3AIで部
分分解した後、庶糖糖密度勾配遠心にかけて10〜20
kbpのDNA断片を含む画分を回収し、これをλファ
ージベクターEMBL3のBamHI部位にT4DNA
リガーゼを用いて挿入した。得られたファージDNAを
in vitroパッケージングキットを用いてパッケ
ージングした後、大腸菌NM539株に感染させてこれ
をA.nidulansゲノムライブラリーとした。c
424を放射能標識したものをプローブとして、この
A.nidulansゲノムライブラリーから、プラー
クハイブリダイゼーション法によってc424ゲノム遺
伝子を含むクローンを単離した。得られたクローン(以
下424プロモーターという)をpUC118にサブク
ローニングし、1本鎖DNAを調製し、Sanger法
により840bpからなる塩基配列の決定を行った。配
列番号2にその配列を示す。
【0021】実施例2 (A.nidulans由来、TrpCのターミネータ
ーのクローニング)上記の方法で抽出したc424ゲノ
ムDNAを用いて、PCR(polymerase c
hain reaction;ポリメラーゼ・チェーン
・リアクション)法により、自体公知のTrpC(トリ
プトファン要求性を相補する遺伝子)のターミネーター
及びポリA付加シグナルを含む604bpの断片(配列
番号3)を増幅し、pUC118のSmaI−BamH
Iサイトにサブクローニングした。なおプライマーに用
いたのは以下の配列を持つ合成オリゴDNAである。 5'>GGGGGCCCATGTCAACAAGAATA<3' :5'側プライマー 5'>CTCCACATCTCCACTCGGATCCGG<3' :3'側プライマー
ーのクローニング)上記の方法で抽出したc424ゲノ
ムDNAを用いて、PCR(polymerase c
hain reaction;ポリメラーゼ・チェーン
・リアクション)法により、自体公知のTrpC(トリ
プトファン要求性を相補する遺伝子)のターミネーター
及びポリA付加シグナルを含む604bpの断片(配列
番号3)を増幅し、pUC118のSmaI−BamH
Iサイトにサブクローニングした。なおプライマーに用
いたのは以下の配列を持つ合成オリゴDNAである。 5'>GGGGGCCCATGTCAACAAGAATA<3' :5'側プライマー 5'>CTCCACATCTCCACTCGGATCCGG<3' :3'側プライマー
【0022】(A.nidulansにおける発現ベク
ターの構築)A.nidulansを形質転換するため
のベクターはpSalIプラスミドを用いた。このプラ
スミドは大腸菌中での複製を可能にするためのpBR3
22プラスミド由来のori(大腸菌の複製起点)及び
Ampr(アンピシリン耐性遺伝子)断片、及び、A.
nidulansのアルギニン要求性突然変異株におけ
る形質転換株の選択を容易にするためのA.nidul
ans由来のArgB(ornithine carb
amoyltransferase遺伝子)を有してい
る。このpSalIプラスミドに、外来遺伝子をA.n
idulans中で発現させるためのカセットを挿入し
た(pSal424;図1)。このカセットは、前記で
得られた424プロモーターのAccIII−AccIII断
片(740bp)の両AccIIIサイトをEcoRIサ
イトに変換した後、その下流に前記のTrpCのターミ
ネーターのApaI−BamHI断片を連結したもので
ある。上記pSalIプラスミドのEcoRI−Bam
HIサイトにこのカセットを挿入した後、5’上流のE
coRIサイトを破壊し、下流のEcoRIサイトに目
的のcDNAを挿入できるようにしたものである。
ターの構築)A.nidulansを形質転換するため
のベクターはpSalIプラスミドを用いた。このプラ
スミドは大腸菌中での複製を可能にするためのpBR3
22プラスミド由来のori(大腸菌の複製起点)及び
Ampr(アンピシリン耐性遺伝子)断片、及び、A.
nidulansのアルギニン要求性突然変異株におけ
る形質転換株の選択を容易にするためのA.nidul
ans由来のArgB(ornithine carb
amoyltransferase遺伝子)を有してい
る。このpSalIプラスミドに、外来遺伝子をA.n
idulans中で発現させるためのカセットを挿入し
た(pSal424;図1)。このカセットは、前記で
得られた424プロモーターのAccIII−AccIII断
片(740bp)の両AccIIIサイトをEcoRIサ
イトに変換した後、その下流に前記のTrpCのターミ
ネーターのApaI−BamHI断片を連結したもので
ある。上記pSalIプラスミドのEcoRI−Bam
HIサイトにこのカセットを挿入した後、5’上流のE
coRIサイトを破壊し、下流のEcoRIサイトに目
的のcDNAを挿入できるようにしたものである。
【0023】(in vivoにおける424プロモー
ター活性の検定)上記において、pSal424プラス
ミドに挿入した424プロモーターのAccIII−Ac
cIIIがin vivoでのプロモーター活性の発現に
十分なものであるか否かを検定するために、pSal4
24プラスミドのEcoRIサイトにヒト胆汁酸活性化
リパーゼ(Bile−activated Lipas
e;以下BALという)のcDNA(国際公開 WO9
1/15234)を挿入した組換えベクターpSAL4
24−BAL(図2)を作成した。これをA.nidu
lans FGSC No.A89株に導入し、BAL
mRNAの発現量、およびBALタンパク質量を解析し
た。特に、本実験においては、BALタンパク質を培養
液中に分泌させるために、BALの分泌シグナルをA.
nidulans中で分泌シグナルとして機能すると予
想される自体公知の酵母のsuc2分泌シグナルに置換
したものを用いた。また、A.nidulansの形質
転換は、以下のように行った。まず前記の方法で調製し
たプロトプラストをガラス濾過フィルター3G−3で濾
過することにより、残存する菌糸を除去した。次に、こ
のプロトプラスト5×107個を溶液1(50mM トリ
ス塩酸(pH7.5)、10mM CaCl2、0.8M
NaCl)200μlに懸濁し、pSal424 DN
A 10μlを加え氷中に30分放置した後、1mlのP
EG溶液(70%PEG4000、10mM CaC
l 2、50mM トリス塩酸(pH7.5))を添加し、室
温に20分放置した。このプロトプラストを溶液1で洗
浄後、MM培地(3%シュークロース、0.3%NaN
O3、0.1% K2HPO4、0.05% MgSO4、
0.2%KCl、0.0002% CuSO4、0.0
001% FeSO4、0.00001%ZnSO4、
0.00001% MnSO4、0.00001% A
lCl3、0.8M NaCl、1ppmビオチン)に塗布
し、0.75%寒天を含むMM培地を重層し、30℃に
て培養し、約50個の形質転換体を得た。これらのうち
から4つの形質転換体(クローン2、3、4及び5)を
適当に選びBALcDNAを放射能標識したものをプロ
ーブに用い、サザンブロット法によりゲノム中に組み込
まれたベクターのコピー数を解析した(図3)。この図
において約15kdの位置がベクターに相当し、コピー
数はクローン2(レーン1)、クローン5(レーン
4)、クローン4(レーン3)、クローン3(レーン
2)の順であった。次にBALmRNA量を指標にし
て、得られた形質転換体中での424プロモーターの活
性を、プローブとしてBALcDNAを用いてノーザン
ブロット法により測定した(図4)。この図からBAL
mRNAの量は、クローン2、クローン5、クローン
4、クローン3の順であった。さらに、BALタンパク
質量は、抗BAL抗体を用いたウエスタンブロット法に
より測定した(図5)。この図からBALタンパク質の
量も、クローン2、クローン5、クローン4、クローン
3の順であった。これらの結果より、今回クローニング
した424プロモーターには、in vivoでの活性
があり、424プロモーターを用いた発現系において
は、ゲノム中に組み込まれたベクターのコピー数とmR
NA量、およびタンパク質量にかなりの相関があること
が確認された。
ター活性の検定)上記において、pSal424プラス
ミドに挿入した424プロモーターのAccIII−Ac
cIIIがin vivoでのプロモーター活性の発現に
十分なものであるか否かを検定するために、pSal4
24プラスミドのEcoRIサイトにヒト胆汁酸活性化
リパーゼ(Bile−activated Lipas
e;以下BALという)のcDNA(国際公開 WO9
1/15234)を挿入した組換えベクターpSAL4
24−BAL(図2)を作成した。これをA.nidu
lans FGSC No.A89株に導入し、BAL
mRNAの発現量、およびBALタンパク質量を解析し
た。特に、本実験においては、BALタンパク質を培養
液中に分泌させるために、BALの分泌シグナルをA.
nidulans中で分泌シグナルとして機能すると予
想される自体公知の酵母のsuc2分泌シグナルに置換
したものを用いた。また、A.nidulansの形質
転換は、以下のように行った。まず前記の方法で調製し
たプロトプラストをガラス濾過フィルター3G−3で濾
過することにより、残存する菌糸を除去した。次に、こ
のプロトプラスト5×107個を溶液1(50mM トリ
ス塩酸(pH7.5)、10mM CaCl2、0.8M
NaCl)200μlに懸濁し、pSal424 DN
A 10μlを加え氷中に30分放置した後、1mlのP
EG溶液(70%PEG4000、10mM CaC
l 2、50mM トリス塩酸(pH7.5))を添加し、室
温に20分放置した。このプロトプラストを溶液1で洗
浄後、MM培地(3%シュークロース、0.3%NaN
O3、0.1% K2HPO4、0.05% MgSO4、
0.2%KCl、0.0002% CuSO4、0.0
001% FeSO4、0.00001%ZnSO4、
0.00001% MnSO4、0.00001% A
lCl3、0.8M NaCl、1ppmビオチン)に塗布
し、0.75%寒天を含むMM培地を重層し、30℃に
て培養し、約50個の形質転換体を得た。これらのうち
から4つの形質転換体(クローン2、3、4及び5)を
適当に選びBALcDNAを放射能標識したものをプロ
ーブに用い、サザンブロット法によりゲノム中に組み込
まれたベクターのコピー数を解析した(図3)。この図
において約15kdの位置がベクターに相当し、コピー
数はクローン2(レーン1)、クローン5(レーン
4)、クローン4(レーン3)、クローン3(レーン
2)の順であった。次にBALmRNA量を指標にし
て、得られた形質転換体中での424プロモーターの活
性を、プローブとしてBALcDNAを用いてノーザン
ブロット法により測定した(図4)。この図からBAL
mRNAの量は、クローン2、クローン5、クローン
4、クローン3の順であった。さらに、BALタンパク
質量は、抗BAL抗体を用いたウエスタンブロット法に
より測定した(図5)。この図からBALタンパク質の
量も、クローン2、クローン5、クローン4、クローン
3の順であった。これらの結果より、今回クローニング
した424プロモーターには、in vivoでの活性
があり、424プロモーターを用いた発現系において
は、ゲノム中に組み込まれたベクターのコピー数とmR
NA量、およびタンパク質量にかなりの相関があること
が確認された。
【0024】
配列番号:1 配列の長さ:957 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 AATCATCTAA GTATCAACTC AAGAACATAA CAAAGCCAAC AATCCGGAAC CACAACACAA 60 ACACTTCACT TCTTAATACT ATCACA ATG TCT CTG TTC AGA ACC ATT CCT ACC 113 Met Ser Leu Phe Arg Thr Ile Pro Thr 1 5 CCC GGA GAC TTT GCT CCT CTC TTC CGT CTC CTG GAT GAC TAC GAC AAC 161 Pro Gly Asp Phe Ala Pro Leu Phe Arg Leu Leu Asp Asp Tyr Asp Asn 10 15 20 25 CAC CGC TCC GCC CGC GGT CAC GCC TCA GTG CAG TCT TTT GCG CCT CGC 209 His Arg Ser Ala Arg Gly His Ala Ser Val Gln Ser Phe Ala Pro Arg 30 35 40 TTC GAC GTC CGC GAA TCC AAC GAG GCC TAC CAT CTT GAC GGC GAA CTC 257 Phe Asp Val Arg Glu Ser Asn Glu Ala Tyr His Leu Asp Gly Glu Leu 45 50 55 CCT GGT ATT CCT CAG AGC AAT ATC GAC ATT GAG TTC ACC GAC CCA CAG 305 Pro Gly Ile Pro Gln Ser Asn Ile Asp Ile Glu Phe Thr Asp Pro Gln 60 65 70 ACC CTG GTG ATC AAG GGC CGC TCC GAG CGC GAG TAC CAC TCC TCC AGC 353 Thr Leu Val Ile Lys Gly Arg Ser Glu Arg Glu Tyr His Ser Ser Ser 75 80 85 GAC GAC AAC AAA AAT GAT CAG GCC GAT ACA GAG AAC CAG GCC CGG GGT 401 Asp Asp Asn Lys Asn Asp Gln Ala Asp Thr Glu Asn Gln Ala Arg Gly 90 95 100 105 GAA AGC AGC GAA GTT GCA AAG ACC GGC GAG AAG CAG GTA TCC ACC AAG 449 Glu Ser Ser Glu Val Ala Lys Thr Gly Glu Lys Gln Val Ser Thr Lys 110 115 120 AAG GCT GCC AAC AAG TCT CGC TAC TGG GTC AGC GAG CGC TCT GTC GGC 497 Lys Ala Ala Asn Lys Ser Arg Tyr Trp Val Ser Glu Arg Ser Val Gly 125 130 135 GAA TTC CAG CGC ACC TTC ACC TTC CCA ACT CGA GTC AAT CAG GAC GAT 545 Glu Phe Gln Arg Thr Phe Thr Phe Pro Thr Arg Val Asn Gln Asp Asp 140 145 150 GTG AAG GCC AGC TTA AAG GAC GGT ATT CTT TCT CTT GTG GTG CCC AAG 593 Val Lys Ala Ser Leu Lys Asp Gly Ile Leu Ser Leu Val Val Pro Lys 155 160 165 GCT GTG CCT CCG ACT GCT AAA AAG ATC ACC ATT CAG TAAGGTGGTT 639 Ala Val Pro Pro Thr Ala Lys Lys Ile Thr Ile Gln 170 175 180 TGAATGCAGC ACGAGCCGAC CACAGGCCGT CCTGAGCTGA ACAATCAACA CGATTGTCTG 699 ATACGACGTT ACGACTTTCC GACTTTTTCG CCGACCTTTT TTCGCCTTTC GATCTGGATG 759 TCTAGGCTAT TCCGAACATT CAACAATCCA ACTTTCCAAC TTTCACTGAG TTGCAATGAT 819 AGCATAGTTC ATGGGGATTT GCTGTTCGAA CTTTTACCTT TCTGTCTCTA CTGTGCTGAA 879 GTCTCTAATA TCTGCACTGT CCCTACCTTG TGTACATTAG TACAATAATG AATGATAAAG 939 AAAAAAAAAA AAAAAAAA 957
【0025】配列番号:2 配列の長さ:840 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 配列 GAATTCAAGC CTTCGCTTCC GGATGACTCC TTGCCGCATA CGATTATTGA ACAACTGGCT 60 GGACATGTAC AGCCTACTGG AGGAGATGCG GAGGGAAACA GGTTTGAGGC CACCTGATGG 120 TGACATTCAA AACGACTGGC GAGCCCAGGC CTGGCTGATG TAGTTACATC AAGAATCTCT 180 ACTGCAGGCC GGCTTGTGGC ATCAGCACGC CTGGATCAGG CTATAGATTT CTGGTTTTTC 240 GAGCGATAGA CCAGTTTAGA AGTCTCTGCT ACTAACTGAG TAGGCGTCTT CATCTACGGA 300 TATGCACTTG GAGCTGGTGC TCAGCCAGAA CCTGCTTGCC TGGAAATGTT CATGCTTTTC 360 CATGCATGTG CCCAAATGTC AGAAAAACAT TGAAGTAATC ATTTGTTTAA TCATCAATGA 420 GGAGATCAGT GTTCATTTTC CTCATCCTTT CCCTATCCTT CGATCAGCTC TGTTGTGGCG 480 AGCTTCTTTG TTGTCACGTG ATTGGTCGAA GGACCCAGAA TTATCGGGAG CTTCCGAGAG 540 GCTTTATCTA TAGGCGTCTT GGCGCTTCTT GAAACATCAC GGTCCATCCA GAAGGTATCG 600 CCCTATATCG AGAACAACGA TATCTGGCGT CATCAAGACG TCTCTTATGC CACCCGAGGA 660 CATAAATTGC CCCTGGACTC CTCATCTAGC TCGACCATCA TCAAGCAGAG CAAGCAATCA 720 TCTAAGTATC AACTCAAGAA CATAACAAAG CCAACAATCC GGAACCACAA CACAAACACT 780 TCACTTCTTA ATACTATCAC AATGTCTCTG TTCAGAACCA TTCCTACCCC CGGAGACTTT 840
【0026】配列番号:3 配列の長さ:600 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 GGGCCCATGT CAACAAGAAT AAAACGCGTT TTCGGGTTTA CCTCTTCCAG ATACAGCTCA 60 TCTGCAATGC ATTAATGCAT TGACTGCAAC CTAGTAACGC CTTCAGGCTC CGGCGAAGAG 120 AAGAATAGCT TAGCAGAGCT ATTTTCATTT TCGGGAGACG AGATCAAGCA GATCAACGGT 180 CGTCAAGAGA CCTACGAGAC TGAGGAATCC GCTCTTGGCT CCACGCGACT ATATATTTGT 240 CTCTAATTGT ACTTTGACAT GCTCCTCTTC TTTACTCTGA TAGCTTGACT ATGAAAATTC 300 CGTCACCAGC CCTGGGTTCG CAAAGATAAT TGCATGTTTC TTCCTTGAAC TCTCAAGCCT 360 ACAGGACACA CATTCATCGT AGGTATAAAC CTCGAAATCA TTCCTACTAA GATCGTATAC 420 AATAGTAACC ATGGTTGCCT AGTGAATGCT CCGTAACACC CAATACGCCG GCCGAAACTT 480 TTTTACAACT CTCCTATGAG TCGTTTACCC AGAATGCACA GGTACACTTG TTTAGAGGTA 540 ATCCTTCTTT CTAGAAGTCC TCGTGTACTG TGTAAGCGCC CACTCCACAT CTCCACTCGG 600
【図1】pSal424プラスミドの説明図を示す。
【図2】pSal424−BALプラスミドの説明図を
示す。
示す。
【図3】形質転換体ゲノムDNAのサザンブロット解析
を示す。
を示す。
【図4】形質転換体mRNAのノーザンブロット解析を
示す。
示す。
【図5】形質転換体におけるBALタンパク質の発現を
示す図である。
示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12N 15/11 C12R 1:66) (C12N 1/15 C12R 1:66) (C12P 21/00 C12R 1:66)
Claims (1)
- 【請求項1】 配列番号2で示される塩基配列又はこの
部分配列であって糸状菌においてプロモーターとしての
機能を有する塩基配列を含むことを特徴とする糸状菌プ
ロモーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074092A JPH05268964A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 糸状菌プロモーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074092A JPH05268964A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 糸状菌プロモーター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05268964A true JPH05268964A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=13537200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4074092A Pending JPH05268964A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 糸状菌プロモーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05268964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010046080A (ja) * | 1997-12-22 | 2010-03-04 | Koninkl Dsm Nv | 糸状菌での発現クローニング |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4074092A patent/JPH05268964A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010046080A (ja) * | 1997-12-22 | 2010-03-04 | Koninkl Dsm Nv | 糸状菌での発現クローニング |
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