JPH0568567A - カンジダ・アルビカンス細胞膜(h)atpアーゼについてコードする遺伝子 - Google Patents

カンジダ・アルビカンス細胞膜(h)atpアーゼについてコードする遺伝子

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JPH0568567A
JPH0568567A JP17793391A JP17793391A JPH0568567A JP H0568567 A JPH0568567 A JP H0568567A JP 17793391 A JP17793391 A JP 17793391A JP 17793391 A JP17793391 A JP 17793391A JP H0568567 A JPH0568567 A JP H0568567A
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candida albicans
dna
atpase
candida
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Myra B Kurtz
ビー.クルツ マイラ
Jean A Marrinan
エー.マリナン ジーン
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明はカンジダ・アルビカンスの細胞膜H
+ ATPアーゼについてコードする独特な遺伝子の単
離、精製、クローン化、配列決定及び発現に関する。 【効果】 クローン化された遺伝子は他のカンジダ核酸
を含まず、カンジダ・アルビカンス細胞膜H+ ATPア
ーゼを産生するために用いられる。独特なカンジダ・ア
ルビカンス細胞膜遺伝子はカンジダ・アルビカンス細胞
膜H+ ATPアーゼ活性を乱しうる薬剤について評価す
るために使用可能な非病原性酵母を形質転換する上で使
用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】真菌及び植物の細胞膜H+ ATPアーゼは
栄養素の能動輸送に必要な内部pH及び膜ポテンシャルを
維持することによりこれらの生物で本質的役割を果た
す。その酵素で形成されるタンパク質勾配はH+共輸送
により栄養素を能動輸送するが、細胞増殖を媒介するpH
バランスにも関与しているらしい〔セラノら、ネーチャ
ー、第319巻、第689−693頁、1986年(Se
rrano et al.,Nature,319:689−693、198
6)〕。真菌H+ ATPアーゼについてコードする遺伝
子(PMA1及びPMA2)がサッカロミセス・セレビ
シアエ(Saccharomyces cerevisiae) 〔セラノら、ネー
チャー、第319巻、第689−693頁、1986
年;シュレッサーら、ジャーナル・オブ・バイオロジカ
ル・ケミストリー、第263巻、第19480−194
87頁、1988年(Schlesser etal., J. Biol. Che
m., 263:19480−19487、1988) 〕、
ニューロスポラ−クラッサ(Neurospora crassa)〔ヘー
ガーら、プロシーディング・オブ・ナショナル・アカデ
ミー・オブ・サイエンスUSA、第83巻、第7693
−7697頁、1986年(Hager et al., Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA, 83:7693−7697、19
86) 〕及びシゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosacc
haromyces pombe ) 〔ギスライム(Ghislaim) ら、ジャ
ーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー、第26
2巻、第17549−17555頁、1987年)〕か
ら単離、クローン化及び配列決定された。このクラスの
酵素は哺乳動物細胞において直接的対応物を有しない
〔セラノ、R.,植物及び真菌の細胞膜ATPアーゼ、C
RCプレス、1985年(Serrano, R., Plasma Membra
ne ATPasa of Plants and Fungi,CRC Press, 1985)
〕。本発明はこの酵素が真菌症の異なる薬物療法用に
可能な標的として機能しうることを示唆している。カン
ジダ・アルビカンス(Candida albicans) のH+ ATP
アーゼについてコードする遺伝子が下記のようにクロー
ン化され、配列決定された。その結果病原性真菌を形成
する酵素は過剰に産生でき、遺伝子的に操作でき、抗真
菌標的として詳細に研究できる。
【0002】したがって、カンジダ・アルビカンス細胞
膜H+ ATPアーゼについてコードできる遺伝子を単離
かつ精製することが本発明の目的である。もう1つの目
的は細胞膜H+ ATPアーゼ遺伝子の発現に関して準備
することである。他の目的はカンジダ・アルビカンス細
胞膜H+ATPアーゼ遺伝子で形質転換された生物を得
ることである。
【0003】真菌カンジダ・アルビカンスの細胞膜H+
ATPアーゼについてコードする独特な遺伝子が単離、
クローン化及び配列決定された。クローン化された遺伝
子は他のカンジダ・アルビカンス核酸を含まず、カンジ
ダ・アルビカンスH+ ATPアーゼを産生するために用
いられる。独特なカンジダ・アルビカンス細胞膜遺伝子
はカンジダ・アルビカンス細胞膜H+ ATPアーゼ活性
を乱しうる薬剤について評価するために使用可能な非病
原性酵母を形質転換する上で用いることができる。
【0004】本発明はカンジダ・アルビカンス細胞膜H
+ ATPアーゼ遺伝子の単離、特徴、配列決定及び発現
に関する。これによってこの病原性真菌の酵素を過剰に
産生し、遺伝的に操作し、抗真菌標的として詳細に研究
することができる。細胞膜H+ ATPアーゼ遺伝子はそ
の酵素を産生しうる二形性病原性真菌カンジダ・アルビ
カンスのDNAから得られる。このような真菌の株又は
種としては格別限定されず、当業界で公知でかつアメリ
カン・タイプ・カルチャー・コレクション(American T
ype Culture Collection) から容易に入手しうる株:カ
ンジダ・アルビカンスATCC10261、ATCC4
4990及びATCC22114がある。
【0005】染色体DNAはシャーマン(Sherman)ら
〔1983年、酵母遺伝学における方法、コールド・ス
プリング・ハーバー、ラボラトリー・プレス、コールド
・スプリング・ハーバー、ニューヨーク(1983、Me
thods in Yeast Genetics, Cold Spring Harbor Labora
tory Press, Cold SpringHarbor, N. Y.)〕で示される
ような当業界で公知の方法によりATPアーゼを産生す
ることが知られた微生物、好ましくはカンジダ・アルビ
カンスATCC10261の純粋培養物から単離され
る。染色体DNAは例えばBamHI、ClaI、BclI、
BglII、KpnI、Sau3A又はXhoIのような1種以上
の制限エンドヌクレアーゼ酵素による切断で部分的又は
完全に断片化されるが、Sau3Aが好ましい。切断され
たDNA断片はサイズにより分離され、鎖長約2〜約1
5kbのサイズ特定断片がクローニングベクターに挿入さ
れる。ここで用いられるクローニングベクターとは特定
の実験的外来DNAを組込めるDNA配列として定義さ
れるが、組合されたDNAは安定的に存在して実験DN
Aで指示されるタンパク質を発現しうる宿主細胞中に導
入される。ベクターDNAと組合された外来DNAは組
換え技術から誘導される組換えDNA分子を構成する。
クローニングベクターとしてはプラスミド、バクテリオ
ファージ、ウイルス及びコスミドがある。いかなるクロ
ーニングベクターも新規C.アルビカンスDNA配列を
クローニングするために用いてよいと理解されるが、プ
ラスミドが好ましい。クローニングベクターはBamHI
のような制限エンドヌクレアーゼで切断され、ホスファ
ターゼで処理され、DNA断片がDNAリガーゼ、好ま
しくはT4DNAリガーゼで結合される。クローニング
ベクターはDNA取込み用に適格な宿主細胞を形質転換
するために用いられる。クローニング、DNAプロセッ
シング及び遺伝的発現に用いられるコンピテント宿主細
胞としては細菌、酵母、真菌、昆虫、植物又は哺乳動物
細胞があるが、好ましい宿主は細菌及び酵母である。最
も好ましい酵母はカンジダ及びサッカロミセス属のであ
り、最も好ましい細菌はエシェリヒア(Escherichia )
属のである。最も好ましいエシェリヒア宿主としては大
腸菌K−12株RR1、HB101、JM109又はD
H597αがある。約5×104 の独立したインサート
からなるライブラリーは全ゲノムの代表を含んでいるら
しいことがここで調べられた。このようなライブラリー
の例はクルツら、ジェネティック・オブ・カンジダ、C
RCプレス、1990年〔Kurtz et al., Genetic of C
andida, CRC Press(1990) 〕;マギー、アナライテ
ィカル・バイオケミストリー、第175巻、第361−
372頁、1988年〔Magee, Anal. Biochem.,17
5:361−372(1988)〕;ギラムら、モレキ
ュラー・アンド・ゼネラル・ジェネティクス、第198
巻、第179−182頁、1986年〔Gillum et al.,
Mol. Gen. Genet.,198:179−182(198
6)〕;ローゼンブルー(Rosenbluh)ら、モレキュラー
・アンド・ゼネラル・ジェネティクス、第200巻、第
500−502頁、1985年で記載されている。酵
母、真菌及び植物からのH+ ATPアーゼは高度に保存
されているため、C.アルビカンスライブラリーはこれ
ら生物のH+ ATPアーゼ遺伝子の保存配列と相同的な
クローンに関してスクリーニングされる。使用可能な生
物からの公表されたDNA配列としては格別限定され
ず、S.セレビシアエ(セラノら、ネーチャー、第31
9巻、第689−693頁、1986年;シュレッサー
ら、ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリ
ー、第263巻、第19480−87頁、1988
年)、ニューロスポラ・クラッサ〔アジソン(Addiso
n)、ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリ
ー、第261巻、第14896−901頁、1986
年;ヘーガーら、プロシーディング・オブ・ナショナル
・アカデミー・オブ・サイエンスUSA、第83巻、第
7693−7697頁、1986年〕、シゾサッカロミ
セス・ボンベ(ギスラインら、ジャーナル・オブ・バイ
オロジカル・ケミストリー、第262巻、第17549
−55頁、1987年)及びアラビドプシス−タリアナ
(Arabidopsis thaliana) 〔ハーパー(Harper) ら、プ
ロシーディング・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ
・サイエンスUSA、第86巻、第1234−38頁、
1989年;パルド(Pardo)及びセラノ、ジャーナル・
オブ・バイオロジカル・ケミストリー、第264巻、第
8557−8562頁、1989年〕があるが、S.セ
レビシアエ配列が好ましい。ライブラリーは標準的操作
で製造された公表配列から形成されるクローン化遺伝子
又はオリゴヌクレチドの標識断片でスクリーニングされ
る。標識プローブは放射性同位元素、好ましくは32Pで
又はビオチニル化ような非同位元素法で製造できる。す
べてのプロセスは当業界で周知である。
【0006】S.セレビシアエPMA1 DNAと相同
性を示すクローン化C.アルビカンスDNAを含んだ宿
主細胞が増殖され、DNAが当業界で公知のルーチン方
法により抽出される。約12キロ塩基(kb) インサート
で運搬されるC.アルビカンス細胞膜H+ ATPアーゼ
(PMA1)についてコードする遺伝子は、配列分析及
び制限地図作成に有用な二重鎖DNA(dsDNA)の
産生用に考えられた1種以上のベクターに移される。こ
のようなベクターとしては格別限定されず、pBR32
2、YEp13、YEp24(市販)、pGEM3zf
(+)及びpGEM5zf(+)〔プロメガ(Promega)〕
がある。dsDNAの制限地図作成は当業者に公知の操
作により様々な市販制限酵素で行われ、結果はカンジダ
−アルビカンスDNAのゲノム制限地図と比較される。
ゲノム地図は酵素を産生しうるカンジダ・アルビカンス
から染色体DNAを抽出することにより作成される。こ
のような真菌としては格別限定されず、当業界で公知で
かつ容易に入手しうる株:カンジダアルビカンスATC
C10261、ATCC22114及びATCC449
90がある。染色体DNAは当業界で周知の方法により
抽出される(シャーマン、F.ら、1983年、酵母遺
伝学における方法、コールド・スプリング・ハーバー・
ラボラトリー・プレス、コールド・スプリング・ハーバ
ー、ニューヨーク)。一部の染色体DNAはEcoRI、
HindIII、EcoRV、ClaI及びXhoIのようないくつ
かの制限酵素で完全に切断される。必要であれば、一部
のDNA断片は2種以上の酵素で切断される。切断され
たDNA断片はゲル電気泳動により分離される。次いで
断片はニトロセルロース又はナイロン膜のような固体膜
支持体に移されるが、ナイロン膜が好ましい支持体であ
る。次いでナイロンブロットは放射線標識プローブとハ
イブリッド形成される。選択される放射性同位元素は32
Pである。DNA断片はニックトランスレーション操作
〔リグビー(Rigby)ら、ジャーナル・オブ・モレキュラ
ー・バイオロジー、第113巻、第237−251頁、
1977年〕又はランダム・プライミング操作〔ファイ
ンバーグ(Feinberg) 及びフォーゲルスタイン(Vogels
tein) 、アナライティカル・バイオケミストリー、第1
32巻、第6−13頁、1983年〕のいずれかで放射
線標識されるが、ランダムプライミング操作が選択技術
である。ハイブリッド形成ブロットは好ましいプローブ
としてS.セレビシアエPMA1遺伝子からの約2kbK
pnIの相同放射線標識断片と一夜インキュベートされる
(セラノら、ネーチャー、第319巻、689−693
頁、1986年)、翌日ブロットが当業界で公知の方法
により洗浄される〔マニアティス(Maniatis)ら、19
82年、分子クローニング:実験マニュアル(Molecula
r Cloning : A Laboratory Manual)、コールド・スプリ
ング・ハーバー・ラボラトリー・プレス、コールド・ス
プリング・ハーバー〕。次いでブロットはXAR−5フ
ィルムに露出され、常法で現像される〔ラスキー及びミ
ルズ、FEBSレターズ、第82巻、第314−316
頁、1977年(Laskey and Mills, FEBS Letters, 8
2:314−316(1977)〕。プローブとハイブ
リッド形成する切断された断片のサイズ及びパターンに
よりゲノム地図を作成できる。ゲノム地図とクローン化
配列の制限地図との比較で、望ましいゲノム配列を有す
るクローン化遺伝子の同一性を確認する。
【0007】カンジダ・アルビカンス細胞膜H+ ATP
アーゼ遺伝子はサッカロミセス・セレビシアエPMA1
遺伝子のセクションと相同的にクローン化されるため、
それらのDNA配列が互いにある程度の相同性を有しか
つサッカロミセス配列がカンジダDNAを配列決定する
ためのガイドとして機能するのは当然である。カンジダ
クローンにおける最大相同性領域は約2.0kbEcoRV
断片であり、それは最初の配列決定にとり好ましいセグ
メントである。この断片はプロメガから市販のプラミス
ドであるpGEM5zf(+)のようなインサートの塩基
配列を解明しうるベクターに組込まれてサブクローニン
グされる。二重鎖DNAはリム及びペニ、ジーン・アナ
ライティカル・テクノロジー、第5巻、第32−39
頁、1988年〔Lim and Pene, Gene Anal. Techn.,
5:32−39(1988)の方法により挿入プラスミ
ドの各々から製造される。当業界で公知の二重鎖配列決
定操作は配列データを調べるために用いられる〔リム及
びペニ、ジーン・アナライティカル・テクノロジー、第
5巻、第32−39頁、1988年;USバイオケミカ
ル社(US Biochemical Corp.) 製のシークエナーゼ(Se
quenase) キットプロトコール〕。様々なプライマーが
配列決定に使用能であるが、このベクターにおいて2.
0kb EcoRVカンジダ断片の上流及び下流に各々隣接
する市販T7及びSP6プライマーが好ましい。そのプ
ライマーに近づけない領域と合成オリゴヌクレオチドプ
ライマーの使用により配列決定された。
【0008】クローン化カンジダ・アルビカンス細胞膜
+ ATPアーゼのDNA配列は図2乃至図9で示され
ている。クローン化C.アルビカンスDNAの全鎖長は
約2.7キロ塩基対であり、図2乃至図9で示されてい
る。選択された制限エンドヌクレアーゼの開裂部位はそ
の配列の上に記され、図1で示されている。C.アルビ
カンス細胞膜H+ ATPアーゼ遺伝子に関して予想され
るアミノ酸配列は図2乃至図9においてDNA配列の下
に示されている。DNA配列のN末端領域の分析によ
り、ヌクレオチド約151から始まるオープン読取り枠
を位置決定した。最初の約897アミノ酸の分析では、
このペプチドがサッカロミセス・セレビシアエPMA1
遺伝子と類似し、約794アミノ酸重複で約84%の同
一率であることを示す。この分析では他の3種の真菌P
MA遺伝子とも高度の類似性を示し、即ち、S.セレビ
シアエPMA2と約847アミノ酸重複で約84%の同
一率;S.ポンベPMA1と約794アミノ酸重複で約
75%の同一率;及びN.クラッサPMA1遺伝子と約
890アミノ酸重複で約76%の同一率を示す。C.ア
ルビカンスH+ ATPアーゼに関するヌクレオチド配列
には遺伝コードの縮重で示されるようにH+ATPアー
ゼに関する配列で適切なアミノ酸についてコードするす
べてのコドンを包含すると解釈されている。本発明では
生物学的に活性な酵素を生じるH+ ATPアーゼ塩基配
列のすべての正常な変異も含んでいる。更に、ATPア
ーゼのヌクレオチド配列にはATPアーゼの生物活性断
片についてコードする端部切欠遺伝子(truncated gene
s)を含む。相変形体とはカンジダ−アルビカンスH+
TPアーゼ遺伝子において変化したものに関する。ここ
で用いられる生物活性とは細胞膜H+ ATPアーゼ活性
を示しうる組換え遺伝子産物の能力を含む。
【0009】精製された遺伝子は適切なベクターに組込
まれ、遺伝子産物を発現しうる宿主細胞を形質転換する
ために用いられる。宿主細胞としては格別限定されず、
細菌、真菌、藍藻類、植物細胞及び動物細胞がある。宿
主細胞としては細菌及び真菌があり、好ましい宿主細胞
は真菌である。最も好ましい真菌細胞としては格別限定
されず、サッカロミセス及びカンジダ属のものがある。
サッカロミセス・セレビシアエ及びカンジダ・アルビカ
ンスにカンジダ・アルビカンス遺伝子を組込むクローニ
ングは、カンジダ遺伝子をそれ自体のプロモーターから
又はクローニングベクター上のプロモーターから発現さ
せる適切なベクター中に特定のカンジダDNA断片を組
込んでサブクローニングすることにより最も容易に行わ
れる。プロモーターとは、実験遺伝子C.アルビカンス
+ ATPアーゼの上流に位置し、RNAポリメラーゼ
をDNAに結合させてRNA合成を開始し、実験遺伝子
からmRNAを産生させるDNA配列として定義され
る。強プロモーターとはmRNA産生を高頻度で開始さ
せるものである。全コード領域を含んだ約12kb Cla
Iカンジダ・アルビカンス細胞膜ATPアーゼ断片又は
より小さな断片は、LEU2遺伝子のようなサッカロミ
セス用の選択マーカー及びサッカロミセス・セレビシア
エで低コピープラスミドとして複製しうるCEN1AR
Sを含んだpUN100〔エレッジ及びデービス、ジー
ン、第70巻、第303−312頁、1988年(Elle
dge and Davis, Gene,70:303−312、198
8) 〕のようなプラスミドに組込んでサブクローニング
される。約12kb ClaI断片は標準的技術を用いた制
限酵素ClaIによる酵素切断で前記のようにそれを含ん
だプラスミドから得られる。カンジダ遺伝子は標準ゲル
電気泳動技術でベクター成分から分離され、マニアティ
スら、分子クローニング:実験マニュアル、コールド・
スプリング・ハーバー・ラボラトリー・プレー、コール
ド・スプリング・ハーバー、1982年で記載された方
法により精製される。ClaI断片は平滑末端化するため
T4DNAで処理される。受容体プラスミドpUN10
0はHindIIIで切断され、平滑末端化するためT4DN
Aポリメラーゼで処理される。ClaI/平滑断片はT4
DNAリガーゼを用いてpUN100に結合される。同
様の挿入はLEU2遺伝子のようなサッカロミセス用の
選択マーカー及びサッカロミセスで高コピー数を達成し
うる2μ配列を含んだプラスミドであるYEp13又は
類似ベクターで行われる。平滑ClaI断片はYEp13
上のT4DNAポリメラーゼ処理HindIII部位に挿入さ
れる。得られたプラスミドはRS−72〔セラノら、カ
レント・ジェネティクス(Current Genetics) 、第12
巻、第105−110頁、1987年〕のようなサッカ
ロミセス・セレビシアエ株又は他の適切なマーカー化酵
母株に組込んで形質転換させる。形質転換はシャーマン
ら、酵母遺伝学における方法、コールド・スプリング・
ハーバー・ラボラトリー・プレス、コールド・スプリン
グ・ハーバー、ニューヨーク、1983年で記載された
スフェロプラスティング(spheroplasting) 法のような
標準的方法で行われる。
【0010】カンジダ細胞膜ATPアーゼ遺伝子の配列
分析及び制限地図作成では、その遺伝子が6kb SnaB
1断片に完全に含まれていることを示す。pRC231
2はセラノら、モレキュラー・アンド・ゼネラル・ジェ
ネティクス、第221巻、第210−218頁、199
0年で記載されたプラスミドから誘導されるプラスミド
である。それはカンジダ選択マーカーURA3を有しか
つゲノム当たり2〜3のコピーを産生するカンジダAR
Sを有する。カンジダにおいて高コピー数を産生しうる
他のARSベクターは当業界で公知である。6kb Sna
B1断片は標準的技術を用いた制限酵素SnaB1による
酵素切断でそれを含むプラスミドから得られる。ベクタ
ーから離した断片は標準ゲル電気泳動技術で得られ、前
記及び実施例中の方法で精製される。断片はT4DNA
リガーゼを用いpRC2312のSmaI部位に組込んで
サブクローニングされる。制限酵素SnaB1及びSmaI
の双方が平滑末端化するため、T4DNAポリメラーゼ
処理は不要である。得られたpJAM30と命名される
プラスミドはカンジダ・アルビカンス株1006〔ゴシ
ャーン(Goshorn)ら、ジェネティクス、第123巻、第
667−673頁、1989年〕のような適切にマーカ
ー化された株を形質転換するために用いられる。形質転
換はクルツ、カンジダの遺伝学、CRCプレス、第21
−73頁、1990年の酢酸リチウム法で行われる。
【0011】下記実施例は本発明を説明するが、但し、
それを制限するものではなく、本発明の修正は当業者に
とって明らかであろう。
【0012】実施例1カンジダ・アルビカンス細胞膜ATPアーゼ遺伝子のク
ローニング 単一大コロニーのカンジダ・アルビカンスATCC10
261を寒天(1.5%)で固化されたYEPD(1%
酵母エキス、1%ペプトン及び2%グルコース)含有培
養プレートから単離し、YEPDブロス100mlに接種
するために用いた。30℃で16時間インキュベート
後、細胞を集め、染色体DNAをシャーマン、Fら、酵
母遺伝学における方法、コールド・スプリング・ハーバ
ー・ラボラトリー・プレスコールド・スプリング・ハー
バー、ニューヨーク、1983年の方法で抽出した。一
部の染色体DNA(3μg)は製造業者により勧められ
る条件を用いてEcoRI、HindIII、EcoRV、ClaI
及びXhoIのようないくつかの制限酵素で完全に切断し
た。切断されたDNA断片をアガロースゲル電気泳動に
より分離して別々のバンドを得たが、そのサイズは市販
分子サイズ標準との比較により評価できる。次いで断片
をサザン・ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロ
ジー、第98巻、第503−517頁、1975年〔So
uthern, J. Mol. Biol.,98:503−517(197
5) 〕のプロセスでジーン・スクリーン(Gene Screen)
ナイロン膜〔ニュー・イングランド・ヌクレア(New En
gland Nuclear)〕に移した。次いでナイロンブロット上
のDNA断片をファインバーグ及びフォーゲルスタイ
ン、アナライティカル・バイオケミストリー、第132
巻、第6−13頁、1983年のランダムプライミング
操作により製造された32P放射性標識プローブとハイブ
リッド形成させた。
【0013】カンジダブロットをハイブリッド形成する
ために用いられたDNA断片は、pUC18ベクター中
にサッカロミセス・セレビシアエ細胞膜ATPアーゼ
(PMA1)遺伝子(セラノら、ネーチャー、第319
巻、第689−693頁、1986年)を含んだプラス
ミドB1138から単離された2kb KpnI断片であっ
た。20μgのB1138を製造業者により勧められる
ようにKpnIで切断した。切断されたプラスミドを低ゲ
ル化温度アガロース上の電気泳動で分離した。2kbバン
ドをゲルから切出し、DNAをマニアティスら、前掲で
記載された操作により抽出した。ブロットを2kb Kpn
I放射線標識断片と一夜かけてハイブリッド形成させ
た。翌日ブロットをマニアティスら、分子クローニン
グ:実験マニュアル、コールド・スプリング・ハーバー
・ラボラトリー・プレス、コールド・スプリング・ハー
バー、1982年により記載された方法で洗浄した。次
いでブロットをXAR−5フィルムに露出させ、常法に
より現像した(ラスキー及びミルズ、FEBSレター
ズ、第82巻、第314−316頁、1977年)。プ
ローブはサッカロミセスDNAと相同性を有するDNA
の選択断片とハイブリッド形成した。カンジダDNAが
EcoRIで切断された場合には、9.4kb及び3.4kb
バンドが生じた。HindIIIが用いられた場合には、7.
1kb及び3.6kbバンドが観察された。EcoRVの場合
には、5.0及び1.9kbバンドが生じた。ClaIによ
る開裂で単一の13kbバンドを得た。XhoIはカンジダ
DNAを切断しない。染色体DNAをHindIII及びEc
oRIの双方で切断した場合には、3.6及び3.4kb
断片がプローブとハイブリッド形成する。HindIII/E
coRVの場合には、3.3及び1.1kbバンドが生じ
た。EcoRI/EcoRVを用いた場合には、3.05、
1.0及び0.7kbバンドが観察された。これらの観察
から、S.セレビシアエと相同的な染色体DNAの制限
地図を作成した。そのブロットは、カンジダ・アルビカ
ンスDNAがPMA1遺伝子からのサッカロミセス・セ
レビシアエ2kb KpnI断片と相同的であることを示
す。
【0014】カンジダ・アルビカンスゲノムDNAのラ
イブラリーをC.アルビカンスWO−1株から単離され
たBamHI−HindIII切断DNAから作成し、マギー
ら、アナライティカル・バイオケミストリー、第175
巻、第361−372頁、1988年で記載されるよう
にpEMBLY−23のBamHI−HindII 切断DNA
に挿入した。pEMBLY−23ベクターはバルダリ及
びセサレニ、ジーン、第35巻、第27−32頁、19
85年〔Baldari and Cesareni, Gene, 35:27−3
2(1985)〕で記載されていた。形質転換された細
胞のライブラリーをアンピシリン50μg/mlで補充さ
れたLBプレート上で増殖させた。20個のプレートを
プレート当り全部でコロニー230以下又はコロニー4
700以下の密度で調製した。コロニーをNENコロニ
ー/プラーク・スクリーン(NENColony/Plaque Scre
en)(ニュー・イングランド・ヌクレア)に移した。移
転されたコロニーのDNAを0.5N NaOHで変性
し、pH7.5の1.0MトリスHClで中和した〔グラ
ンスタイン(Grunstein)及びホグネス(Hogness)、19
75年、プロシーディング・オブ・ナショナル・アカデ
ミー・オブ・サイエンス、第72巻、第3961−39
65頁〕。二重フィルターを作製し、 2kbKpnIサッ
カロミセス・セレビシアエPMA1断片と一夜かけてハ
イブリッド形成させた。翌朝フィルターを標準的方法で
洗浄し、XAR−5フィルムに露出させた。二重フィル
ター上で2kb KpnIプローブとハイブリッド形成した
DNAを含有していたコロニーは5つであった。これら
5つのコロニーの精製後、1−10と記された1つのみ
のコロニーがサッカロミセス2kbKpnI断片とハイブリ
ッドさせた場合に再現的に陽性であった。1−10のD
NAを制限エンドヌクレアーゼEcoRV、EcoRI及び
HindIIIで切断し、染色体DNAから得られる断片と比
較した場合に、相同性領域の一部が失われていることが
注目された。これはライブラリーがHindIII−BamHI
切断DNAから製造されたためであろうと考えられる。
7.0kb HindIII断片、1.9kb EcoRV断片及び
3.4kbEcoRI断片はクローン1−10に存在しな
い。染色体カンジダDNAで観察された0.7kb Eco
RV/EcoRI断片はカンジダクローン1−10でみら
れた。
【0015】次いでカンジダ細胞膜H+ ATPアーゼ遺
伝子に富むライブラリーをカンジダ及びサッカロミセス
プローブが約12kbの単一ClaI断片とハイブリッド形
成するという観察に基づき作製した。C.アルビカンス
ATCC10261染色体DNAの一部をClaIで完全
に切断した。切断されたDNA断片をゲル電気泳動で分
離した。10〜15kb断片に富むDNAフラクションを
電気泳動分離された切断DNAの適切なセグメントの電
気溶離により得た。集めた断片をYEp24ベクターD
NAに結合させた。YEp24DNAはニュー・イング
ランド・バイオラブス(New England Biolabs)から市販
され、ボトスタイン(Botstein) ら、ジーン、第8巻、
第17−24頁、1979年で記載されていた。結合前
にYEp24DNAをClaIによる完全切断で直鎖化
し、牛腸アルカリホスファターゼで処理した。結合産物
を大腸菌K−12株DH5αに組込んで形質転換させ
た。ライブラリー有効DH5α細胞はベセスダ・リサー
チ・ラボラトリーズ(BethesdaResearch Laboratories)
から得た。形質転換株をアンピシリン50μg/ml含有
LBプレート上で増殖しうるコロニーとして回収した。
形質転換株を集め、コロニー数/mlを調べるためアンピ
シリンプレート上に移した。ClaI−YEp24ライブ
ラリーの細胞力価を調べた後、アンピシリンで補充され
た20個のLBプレートをプレート当たり全部でライブ
ラリー形質転換コロニー1500〜2000又はコロニ
ー35,000以下のコロニー密度にした。コロニーを
シュレイヒャー&シュエル(Schleicher & Schuell) ニ
トロセルロースフィルターに移した。移転されたコロニ
ーを0.5N NaOHで処理してそれらのDNAを変
性させ、pH7.5の1.0MトリスHClで中和した
(グランスタイン及びホグネス、プロシーディング・オ
ブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス、第7
2巻、第3961−3965頁、1975年)。二重フ
ィルターを作製し、カンジダクローン1−10の0.7
kb EcoRV/EcoRI断片と一夜かけてハイブリッド
形成させた。翌朝フィルターを標準的方法で洗浄し、X
AR−5フィルムに露出させた。カンジダ0.7kb E
coRV/EcoRI断片とハイブリッド形成したDNAを
含む13のコロニーを回収したが、6つは精製した場合
に0.7kb EcoRV/EcoRI断片となおもハイブリ
ッド形成した。6つすべての推定コロニーは同様の制限
酵素パターンを有し、カンジダ染色体データから予想さ
れるすべてのバンドを有していた。図1は地図作成デー
タから予想される制限エンドヌクレアーゼ地図を示す。
【0016】実施例2カンジダ・アルビカンス細胞膜ATPアーゼDNAの配
列決定 カンジダ・アルビカンス細胞膜ATPアーゼ(PMA
1)遺伝子はサッカロミセス−セレビシアエPMA1遺
伝子と相同的にクローン化したため、それらのDNA配
列が互いに高度の相同性を有しかつサッカロミセス配列
がカンジダDNAを配列決定するためのガイドとして機
能するのは当然である。カンジダクローンにおける最大
相同性領域は2.0kb EcoRV断片であるため、それ
を最初に配列決定した。その断片をプロメガ市販のプラ
スミドであるpGEM5zf(+)のEcoRV部位に組込
んでサブクローニングした。二重鎖配列決定操作を行っ
た(リム及びペニ、1988年、ジーン・アナライティ
カル・テクノロジー、第5巻、第32−39頁;USバ
イオケミカル社製のシークエンナーゼキットプロトコー
ル)。T7及びSP6プライマーは2.0kb EcoRV
カンジダ断片の上流及び下流に各々隣接している。SP
6及びT7は市販のプライマー(プロメガ)であり、約
250塩基の配列を2.0kb断片中で形成させるために
用いた。プライマーに近づけない領域は合成オリゴヌク
レオチドプライマーの使用により配列決定した。クロー
ン化カンジダ・アルビカンス細胞膜ATPアーゼのDN
A配列は図2乃至図9で示されている。クローン化され
たC.アルビカンスDNAの全鎖長は2691塩基対で
あると決定された。選択された制限エンドヌクレアーゼ
の開裂部位は配列上に示されている。細胞膜遺伝子に関
して予想される896アミノ酸は図2乃至図9において
DNA配列の下に示されている。
【0017】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:2933 配列の型:核酸 配列
【化10】
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
【0018】配列番号:2 配列の長さ:896 配列の型:アミノ酸 配列
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【0019】配列番号:3 配列の長さ:2933 配列の型:核酸 配列
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【化23】
【化24】
【化25】
【化26】
【図面の簡単な説明】
図1はカンジダ・アルビカンス細胞膜H+ ATPアーゼ
についてコードするDNAを開裂しうる制限酵素で認識
される配列の位置を示した制限地図である。 図2乃至図9はエンドヌクレアーゼ制限部位の位置を含
めたカンジダ・アルビカンス細胞膜H+ ATPアーゼに
関するヌクレオチド及びアミノ酸配列について示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 15/56 C12R 1:725) (C12N 1/21 C12R 1:19) (72)発明者 ジーン エー.マリナン アメリカ合衆国,08873 ニユージヤーシ イ,ソマーセツト,アヴエバリー プレイ ス 74

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カンジダ・アルビカンス細胞膜H+ AT
    PアーゼについてコードするDNA配列から本質的にな
    り、他のカンジダ・アルビカンスDNAを含まない、精
    製かつ単離されたDNA配列。
  2. 【請求項2】 カンジダ・アルビカンス細胞膜H+ AT
    Pアーゼについてコードする下記ヌクレオチド配列: 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】 及び生物学的に活性なカンジダ・アルビカンス細胞膜H
    + ATPアーゼを発現するいずれかの変形体からなる、
    精製かつ単離されたDNA配列。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のDNA配列を含むベクタ
    ー。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のDNA配列を含むベクタ
    ー。
  5. 【請求項5】 カンジダ・アルビカンス細胞膜H+ AT
    PアーゼについてコードするDNA配列を含んだ請求項
    3記載のベクターで形質転換された宿主細胞。
  6. 【請求項6】 カンジダ・アルビカンス細胞膜H+ AT
    PアーゼについてコードするDNA配列を含んだ請求項
    4記載のベクターで形質転換された宿主細胞。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の形質転換微生物宿主をカ
    ンジダ・アルビカンス細胞膜H+ ATPアーゼの発現に
    適した条件下で培養し、カンジダ・アルビカンス細胞膜
    + ATPアーゼを回収することからなる、カンジダ・
    アルビカンス細胞膜H+ ATPアーゼの産生方法。
  8. 【請求項8】 請求項6記載の形質転換微生物宿主をカ
    ンジダ・アルビカンス細胞膜H+ ATPアーゼの発現に
    適した条件下で培養し、カンジダ・アルビカンス細胞膜
    + ATPアーゼを回収することからなる、カンジダ・
    アルビカンス細胞膜H+ ATPアーゼの産生方法。
  9. 【請求項9】 カンジダ・アルビカンスの全部又は生物
    活性部分のアミノ酸配列に実質上相当するアミノ酸配列
    からなる生物学的に活性で均一な純粋タンパク質。
  10. 【請求項10】 少なくとも下記アミノ酸配列からなる
    組換えカンジダ・アルビカンス細胞膜H+ ATPアー
    ゼ: 【化6】 【化7】 【化8】 【化9】 及びその生物活性形。
JP17793391A 1990-07-18 1991-07-18 カンジダ・アルビカンス細胞膜(h)atpアーゼについてコードする遺伝子 Pending JPH0568567A (ja)

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Title
J BIOL CHEM=1988 *

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