JPH06303971A - ニトリルヒドラターゼ活性を有する新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子ならびに該遺伝子を含有する形質転換体によるニトリル類からアミド類の製造方法 - Google Patents
ニトリルヒドラターゼ活性を有する新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子ならびに該遺伝子を含有する形質転換体によるニトリル類からアミド類の製造方法Info
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- JPH06303971A JPH06303971A JP5089968A JP8996893A JPH06303971A JP H06303971 A JPH06303971 A JP H06303971A JP 5089968 A JP5089968 A JP 5089968A JP 8996893 A JP8996893 A JP 8996893A JP H06303971 A JPH06303971 A JP H06303971A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ヘテロな2種のサブユニットから構成され、
ニトリルヒドラターゼ活性を有する新規な水溶性酵素タ
ンパク質をリゾビウム(Klebsiella)属菌か
ら分離精製した。該タンパク質をコードする遺伝子の塩
基配列を決定し、該塩基配列を有する発現ベクターによ
り形質転換された形質転換体を用いて該タンパク質を発
現させ、該形質転換体を培養して得られる培養液、分離
菌体等をニトリル類に作用させて対応するアミド類を製
造する。 【効果】 上記形質転換体を培養して得られる培養液、
分離菌体等を用いることによりニトリル類をその対応す
るアミド類に効率良く変換させることが可能である。
ニトリルヒドラターゼ活性を有する新規な水溶性酵素タ
ンパク質をリゾビウム(Klebsiella)属菌か
ら分離精製した。該タンパク質をコードする遺伝子の塩
基配列を決定し、該塩基配列を有する発現ベクターによ
り形質転換された形質転換体を用いて該タンパク質を発
現させ、該形質転換体を培養して得られる培養液、分離
菌体等をニトリル類に作用させて対応するアミド類を製
造する。 【効果】 上記形質転換体を培養して得られる培養液、
分離菌体等を用いることによりニトリル類をその対応す
るアミド類に効率良く変換させることが可能である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はニトリルヒドラターゼ活
性を有する新規なタンパク質およびそれをコードする遺
伝子並びに該遺伝子を含有する形質転換体によるニトリ
ル類からアミド類の製造方法に関する。詳しくは、ニト
リル類からその対応するアミド類を生成させる活性を有
する新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子
と、少なくとも該タンパク質の発現に必要なプロモータ
ー配列、当該タンパク質がコードされたDNA配列及び
ターミネーター配列を有する発現ベクターにより形質転
換された形質転換体、さらにその形質転換体を培養する
ことにより当該タンパク質を発現させる方法、ならびに
該形質転換体を培養して得られる培養液、分離菌体、菌
体処理物、タンパク質またはこれらの固定化物をニトリ
ル類に作用させて対応するアミド類を製造する方法に関
する。
性を有する新規なタンパク質およびそれをコードする遺
伝子並びに該遺伝子を含有する形質転換体によるニトリ
ル類からアミド類の製造方法に関する。詳しくは、ニト
リル類からその対応するアミド類を生成させる活性を有
する新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子
と、少なくとも該タンパク質の発現に必要なプロモータ
ー配列、当該タンパク質がコードされたDNA配列及び
ターミネーター配列を有する発現ベクターにより形質転
換された形質転換体、さらにその形質転換体を培養する
ことにより当該タンパク質を発現させる方法、ならびに
該形質転換体を培養して得られる培養液、分離菌体、菌
体処理物、タンパク質またはこれらの固定化物をニトリ
ル類に作用させて対応するアミド類を製造する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする問題点】ニ
トリル類のニトリル基を水和してアミド基に転化させ、
対応するアミド類を製造する技術において、反応の触媒
として酸またはアルカリを用いて加熱処理する方法、銅
触媒を用いて加熱処理する方法が知られていたが、近
年、この水和反応を促進する触媒機能を有する水溶性酵
素タンパク質、ニトリルヒドラターゼを菌体内に保持す
る微生物触媒を用いる方法が用いられるようになった
(特開昭59−2693号、同61−162193号、
同62−91189号、同64−86889号、特公昭
56−17918号、同59−37951号、同62−
21519号各公報等)。この微生物触媒を用いる方法
は、常温で水和反応を行うことができるとともに転化率
も高い点から他の方法に比べて優れた方法といえる。
トリル類のニトリル基を水和してアミド基に転化させ、
対応するアミド類を製造する技術において、反応の触媒
として酸またはアルカリを用いて加熱処理する方法、銅
触媒を用いて加熱処理する方法が知られていたが、近
年、この水和反応を促進する触媒機能を有する水溶性酵
素タンパク質、ニトリルヒドラターゼを菌体内に保持す
る微生物触媒を用いる方法が用いられるようになった
(特開昭59−2693号、同61−162193号、
同62−91189号、同64−86889号、特公昭
56−17918号、同59−37951号、同62−
21519号各公報等)。この微生物触媒を用いる方法
は、常温で水和反応を行うことができるとともに転化率
も高い点から他の方法に比べて優れた方法といえる。
【0003】しかしながら微生物触媒を用いる場合に
は、微生物触媒を調製する段階において、その微生物の
安全性評価、最適培養法の検討など、用いる微生物触媒
の生物学的性質に応じて数多くの検討を行う必要があ
り、生物触媒としての活性をコストの上で工業的に利用
できるレベルにまであげることは必ずしも容易ではな
い。一方、かかる微生物触媒法の改良策として、微生物
触媒自身、即ち酵素ニトリルヒドラターゼを遺伝子工学
を利用して製造し、ニトリル類から対応するアミド類へ
転換する方法が検討されている。例えば、特公平3−5
4558号公報にはロドコッカス(Rhodococc
us)属の菌由来で、ヘテロな2つのサブユニットから
なるニトリルヒドラターゼが酵素レベルで記載され、特
開平2−119778号公報にはロドコッカス属の菌由
来で、ヘテロな2つのサブユニットからなるニトリルヒ
ドラターゼ遺伝子が、特開平3−251184号公報に
はシュードモナス(Pseudomonas)属の菌由
来で、ヘテロな2つのサブユニットからなるニトリルヒ
ドラターゼ遺伝子が開示され、また欧州特許公開455
646号公報にはロドコッカス ロドクロウス(R.r
hodochrous)由来で、ヘテロな2つのサブユ
ニットからなるニトリルヒドラターゼ遺伝子が開示され
ている。
は、微生物触媒を調製する段階において、その微生物の
安全性評価、最適培養法の検討など、用いる微生物触媒
の生物学的性質に応じて数多くの検討を行う必要があ
り、生物触媒としての活性をコストの上で工業的に利用
できるレベルにまであげることは必ずしも容易ではな
い。一方、かかる微生物触媒法の改良策として、微生物
触媒自身、即ち酵素ニトリルヒドラターゼを遺伝子工学
を利用して製造し、ニトリル類から対応するアミド類へ
転換する方法が検討されている。例えば、特公平3−5
4558号公報にはロドコッカス(Rhodococc
us)属の菌由来で、ヘテロな2つのサブユニットから
なるニトリルヒドラターゼが酵素レベルで記載され、特
開平2−119778号公報にはロドコッカス属の菌由
来で、ヘテロな2つのサブユニットからなるニトリルヒ
ドラターゼ遺伝子が、特開平3−251184号公報に
はシュードモナス(Pseudomonas)属の菌由
来で、ヘテロな2つのサブユニットからなるニトリルヒ
ドラターゼ遺伝子が開示され、また欧州特許公開455
646号公報にはロドコッカス ロドクロウス(R.r
hodochrous)由来で、ヘテロな2つのサブユ
ニットからなるニトリルヒドラターゼ遺伝子が開示され
ている。
【0004】
【問題点を解決するための手段】発明者らは、より高い
触媒活性を持つ微生物触媒を調製する目的で、極めて高
いニトリル類の水和活性を有する、つまりニトリルヒド
ラターゼ活性を有するタンパク質を組換えDNA技術に
より形質転換体中に大量に生産させるべく鋭意検討を重
ね、かかる目的に有用な新規なタンパク質(以下、ニト
リルヒドラターゼタンパク質、ニトリルヒドラターゼA
M1タンパク質、AM1タンパク質と称することもあ
る)を初めて単離・精製し、これをコードする遺伝子も
初めて分離取得し、さらにこの遺伝子を発現ベクターに
組み込み形質転換体を得て、その形質転換体によりニト
リルヒドラターゼタンパク質を大量に生産させることに
成功し、本発明を完成するに至った。
触媒活性を持つ微生物触媒を調製する目的で、極めて高
いニトリル類の水和活性を有する、つまりニトリルヒド
ラターゼ活性を有するタンパク質を組換えDNA技術に
より形質転換体中に大量に生産させるべく鋭意検討を重
ね、かかる目的に有用な新規なタンパク質(以下、ニト
リルヒドラターゼタンパク質、ニトリルヒドラターゼA
M1タンパク質、AM1タンパク質と称することもあ
る)を初めて単離・精製し、これをコードする遺伝子も
初めて分離取得し、さらにこの遺伝子を発現ベクターに
組み込み形質転換体を得て、その形質転換体によりニト
リルヒドラターゼタンパク質を大量に生産させることに
成功し、本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち本発明の要旨は、下記の理化学的
性質を有することを特徴とする新規なタンパク質および
それをコードする遺伝子並びに該遺伝子を含有する形質
転換体によるニトリル類からアミド類の製造方法に存す
る。 2種のサブユニットから構成され、ゲル濾過法によ
る分子量が約120,000の水溶性酵素タンパク質で
あって、各サブユニットのSDS−ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動による分子量が以下の通りである。 サブユニットα 分子量 28,000±500 サブユニットβ 分子量 29,000±500 ニトリルヒドラターゼ活性を有する。
性質を有することを特徴とする新規なタンパク質および
それをコードする遺伝子並びに該遺伝子を含有する形質
転換体によるニトリル類からアミド類の製造方法に存す
る。 2種のサブユニットから構成され、ゲル濾過法によ
る分子量が約120,000の水溶性酵素タンパク質で
あって、各サブユニットのSDS−ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動による分子量が以下の通りである。 サブユニットα 分子量 28,000±500 サブユニットβ 分子量 29,000±500 ニトリルヒドラターゼ活性を有する。
【0006】以下本発明をさらに詳細に説明するに、本
発明の新規なタンパク質ニトリルヒドラターゼAM1タ
ンパク質は、例えば後述の実施例に記述するように、土
壌から分離してきたKlebsiella sp.MC
I2609(特願平3−195496号、微工研(生工
研)条寄 FERM BP−3949)を破砕し、それ
を遠心分離した後の上清をButyl−Toyopea
rlカラム(東ソー社製)等による疎水クロマトグラフ
ィーにより更に分画した後、DEAE−Toyopea
rlカラムクロマトグラフィー等により更に分画する。
最後にTSKgel G3000SW等の分子ふるいク
ロマトグラフィーに供することにより精製標品が得られ
る。精製された本発明のタンパク質はα、βの二つのサ
ブユニットからなる水溶性タンパク質で各サブユニット
のSDS−ポリアクリルアミド電気泳動による分子量が
それぞれ28,000±500ダルトン、29,000
±500ダルトンであり、ニトリル類を水和反応により
アミド類に転換する活性、即ちニトリルヒドラターゼ活
性を有する。
発明の新規なタンパク質ニトリルヒドラターゼAM1タ
ンパク質は、例えば後述の実施例に記述するように、土
壌から分離してきたKlebsiella sp.MC
I2609(特願平3−195496号、微工研(生工
研)条寄 FERM BP−3949)を破砕し、それ
を遠心分離した後の上清をButyl−Toyopea
rlカラム(東ソー社製)等による疎水クロマトグラフ
ィーにより更に分画した後、DEAE−Toyopea
rlカラムクロマトグラフィー等により更に分画する。
最後にTSKgel G3000SW等の分子ふるいク
ロマトグラフィーに供することにより精製標品が得られ
る。精製された本発明のタンパク質はα、βの二つのサ
ブユニットからなる水溶性タンパク質で各サブユニット
のSDS−ポリアクリルアミド電気泳動による分子量が
それぞれ28,000±500ダルトン、29,000
±500ダルトンであり、ニトリル類を水和反応により
アミド類に転換する活性、即ちニトリルヒドラターゼ活
性を有する。
【0007】また、本発明のAM1タンパク質は、配列
表の配列番号1〜3に示すようなアミノ酸配列を有する
サブユニットα、サブユニットβの二つのサブユニット
からなるタンパク質であり、ニトリル類の水和活性を損
なわない範囲で一部のアミノ酸を除去、置換、修飾また
は追加するなどの改変を行ったものも、本発明のAM1
タンパク質に含まれる。
表の配列番号1〜3に示すようなアミノ酸配列を有する
サブユニットα、サブユニットβの二つのサブユニット
からなるタンパク質であり、ニトリル類の水和活性を損
なわない範囲で一部のアミノ酸を除去、置換、修飾また
は追加するなどの改変を行ったものも、本発明のAM1
タンパク質に含まれる。
【0008】上記のAM1タンパク質をコードする遺伝
子としては、例えば、配列番号3または4に示すような
塩基配列を有するものが挙げられる。本発明のAM1タ
ンパク質をコードする遺伝子DNA断片は、例えば、次
のような方法によって得られる。本発明のタンパク質を
コードする遺伝子を含有するDNAライブラリーとして
は、土壌から分離してきたKlebsiella s
p.MCI2609(特願平3−195496号、微工
研(生工研)条寄 FERM BP−3949)から調
製してきた染色体DNAを用いて、常法により作成した
プラスミドライブラリーが利用できる。このDNAライ
ブラリーからプラスミドをT.Maniatisらの方
法(「モレキュラー クローニング」,コールド スプ
リング ハーバー ラボラトリー,85,1982年)
により宿主大腸菌に形質転換し培養する。培養後に形成
されたコロニーを部分DNA断片あるいは決定した本発
明のタンパク質の部分アミノ酸配列に対応する塩基配列
を持つDNA断片をプローブとしてコロニーハイブリダ
イゼーション法(「モレキュラー クローニング」,コ
ールド スプリング ハーバー ラボラトリー,320
−328,1982年)によって選択し、目的とするD
NAを得ることができる。
子としては、例えば、配列番号3または4に示すような
塩基配列を有するものが挙げられる。本発明のAM1タ
ンパク質をコードする遺伝子DNA断片は、例えば、次
のような方法によって得られる。本発明のタンパク質を
コードする遺伝子を含有するDNAライブラリーとして
は、土壌から分離してきたKlebsiella s
p.MCI2609(特願平3−195496号、微工
研(生工研)条寄 FERM BP−3949)から調
製してきた染色体DNAを用いて、常法により作成した
プラスミドライブラリーが利用できる。このDNAライ
ブラリーからプラスミドをT.Maniatisらの方
法(「モレキュラー クローニング」,コールド スプ
リング ハーバー ラボラトリー,85,1982年)
により宿主大腸菌に形質転換し培養する。培養後に形成
されたコロニーを部分DNA断片あるいは決定した本発
明のタンパク質の部分アミノ酸配列に対応する塩基配列
を持つDNA断片をプローブとしてコロニーハイブリダ
イゼーション法(「モレキュラー クローニング」,コ
ールド スプリング ハーバー ラボラトリー,320
−328,1982年)によって選択し、目的とするD
NAを得ることができる。
【0009】このコロニーハイブリダイゼーション法に
使用するプローブには、ポリメラーゼチェイン反応(以
下、「PCR」と略す)法(サイエンス[Scienc
e],239,487−491,1988年)によって
得られるAM1タンパク質をコードする遺伝子の部分D
NA断片が用いられる。例えば配列表の配列番号5の+
鎖DNAプライマーと、配列表の配列番号6の−鎖DN
Aプライマーを用いてPCRを行い、得られた配列表の
配列番号3に示した194bpのDNA断片を作成して
プローブとして用いる。またAM1タンパク質のアミノ
酸配列より推定されるDNA配列に基づき合成したオリ
ゴヌクレオチドをプローブとして用いてもよい。
使用するプローブには、ポリメラーゼチェイン反応(以
下、「PCR」と略す)法(サイエンス[Scienc
e],239,487−491,1988年)によって
得られるAM1タンパク質をコードする遺伝子の部分D
NA断片が用いられる。例えば配列表の配列番号5の+
鎖DNAプライマーと、配列表の配列番号6の−鎖DN
Aプライマーを用いてPCRを行い、得られた配列表の
配列番号3に示した194bpのDNA断片を作成して
プローブとして用いる。またAM1タンパク質のアミノ
酸配列より推定されるDNA配列に基づき合成したオリ
ゴヌクレオチドをプローブとして用いてもよい。
【0010】さらに上記のスクリーニング陽性のコロニ
ーからT.Maniatisらの方法(「モレキュラー
クローニング」,コールド スプリング ハーバー
ラボラトリー,85,1982年)によりDNAを調製
し、適当な制限酵素、例えばBamHI等で切断後,p
UC18等のプラスミドにクローニングし、Sange
rらのジデオキシ法(プロシーディングス オブ ナシ
ョナル アカデミーサイエンス ユー エス エー[P
roc.Natl.Acad.Sci.USA],7
4,5463,1977年)によって目的DNA断片の
塩基配列が決定できる。
ーからT.Maniatisらの方法(「モレキュラー
クローニング」,コールド スプリング ハーバー
ラボラトリー,85,1982年)によりDNAを調製
し、適当な制限酵素、例えばBamHI等で切断後,p
UC18等のプラスミドにクローニングし、Sange
rらのジデオキシ法(プロシーディングス オブ ナシ
ョナル アカデミーサイエンス ユー エス エー[P
roc.Natl.Acad.Sci.USA],7
4,5463,1977年)によって目的DNA断片の
塩基配列が決定できる。
【0011】このようにして決定されるDNA断片の塩
基配列(例えば、配列表の配列番号3および4)は、α
サブユニット(201または202アミノ酸残基)、β
サブユニット(217アミノ酸残基)の二つのタンパク
質をコードしている、それぞれ全長603または606
ヌクレオチド、651ヌクレオチド長からなるものであ
る。また本発明によるDNA断片は配列表の配列番号1
〜2に示すアミノ酸配列をコードするものに限らず、ニ
トリルからアミドへの水和活性を持つ限りはそのアミノ
酸配列を改変したものも含まれる。
基配列(例えば、配列表の配列番号3および4)は、α
サブユニット(201または202アミノ酸残基)、β
サブユニット(217アミノ酸残基)の二つのタンパク
質をコードしている、それぞれ全長603または606
ヌクレオチド、651ヌクレオチド長からなるものであ
る。また本発明によるDNA断片は配列表の配列番号1
〜2に示すアミノ酸配列をコードするものに限らず、ニ
トリルからアミドへの水和活性を持つ限りはそのアミノ
酸配列を改変したものも含まれる。
【0012】上記のようにして得られるDNA断片は、
その5’末端を修飾して公知の発現ベクターにそれ自体
公知の方法でプロモーターの下流に挿入され、次いで上
記のDNAが挿入された発現ベクターは、大腸菌、酵
母、動物細胞宿主等、公知の細胞中にそれ自体公知の方
法により導入される。本発明のAM1タンパク質の産生
方法につき詳細に説明すると、発現ベクターとしては上
記のようにして得られたAM1タンパク質をコードする
DNAを転写できる位置にプロモーターを含有している
ものが使用される。たとえば大腸菌、枯草菌等の微生物
を宿主とするときには、発現ベクターはプロモーター、
リボゾーム結合(SD)配列、AM1タンパク質遺伝
子、転写終結配列、及びプロモーターを制御する遺伝子
より成ることが好ましい。
その5’末端を修飾して公知の発現ベクターにそれ自体
公知の方法でプロモーターの下流に挿入され、次いで上
記のDNAが挿入された発現ベクターは、大腸菌、酵
母、動物細胞宿主等、公知の細胞中にそれ自体公知の方
法により導入される。本発明のAM1タンパク質の産生
方法につき詳細に説明すると、発現ベクターとしては上
記のようにして得られたAM1タンパク質をコードする
DNAを転写できる位置にプロモーターを含有している
ものが使用される。たとえば大腸菌、枯草菌等の微生物
を宿主とするときには、発現ベクターはプロモーター、
リボゾーム結合(SD)配列、AM1タンパク質遺伝
子、転写終結配列、及びプロモーターを制御する遺伝子
より成ることが好ましい。
【0013】プロモーターとしては、大腸菌、ファージ
等由来のもの、例えばトリプトファン合成酵素(tr
p)、ラクトースオペロン(lac)、ラムダファージ
PL 、PR 、T5 ファージの初期遺伝子のプロモーター
であるP25、P26プロモーター等が挙げられる。また、
これらは例えばpacプロモーター(アグリカルチュラ
ル アンド バイオロジカル ケミストリー[Agri
c.Biol.Chem.],52,983−988,
1988年)のように独自に改変、設計された配列でも
良い。
等由来のもの、例えばトリプトファン合成酵素(tr
p)、ラクトースオペロン(lac)、ラムダファージ
PL 、PR 、T5 ファージの初期遺伝子のプロモーター
であるP25、P26プロモーター等が挙げられる。また、
これらは例えばpacプロモーター(アグリカルチュラ
ル アンド バイオロジカル ケミストリー[Agri
c.Biol.Chem.],52,983−988,
1988年)のように独自に改変、設計された配列でも
良い。
【0014】リボゾーム結合配列としては、大腸菌、フ
ァージ等由来のものでも良いが、DNA合成により作成
した16SリボゾームRNAの3’末端領域に相補的な
配列を4塩基以上連続してもつコンセンサス配列を持っ
たものでも良い。転写終結配列は必ずしも必要ではない
が、ρ非依存性のもの、例えばリポプロテインターミネ
ーター、trpオペロンターミネーター等を有している
方が好ましい。
ァージ等由来のものでも良いが、DNA合成により作成
した16SリボゾームRNAの3’末端領域に相補的な
配列を4塩基以上連続してもつコンセンサス配列を持っ
たものでも良い。転写終結配列は必ずしも必要ではない
が、ρ非依存性のもの、例えばリポプロテインターミネ
ーター、trpオペロンターミネーター等を有している
方が好ましい。
【0015】更にこれらの発現に必要な因子の発現プラ
スミド上での配列順序は、5’上流から、プロモータ
ー、SD配列、AM1タンパク質遺伝子、転写終結因子
の順に並ぶ事が望ましい。また発現ベクター上のSD配
列とAM1タンパク質遺伝子とのユニットを複数個同方
向に挿入することにより、ベクター上の転写単位のコピ
ー数を増加させる方法(特開平1−95798号公報)
を用いることもできる。
スミド上での配列順序は、5’上流から、プロモータ
ー、SD配列、AM1タンパク質遺伝子、転写終結因子
の順に並ぶ事が望ましい。また発現ベクター上のSD配
列とAM1タンパク質遺伝子とのユニットを複数個同方
向に挿入することにより、ベクター上の転写単位のコピ
ー数を増加させる方法(特開平1−95798号公報)
を用いることもできる。
【0016】発現ベクターとして使用できるものとして
は、pUAI2(特開平1−95798号公報)や市販
のpKK233−2(ファルマシア社製)等がある。ま
た、融合蛋白として発現させる発現ベクターpGEXシ
リーズ(ファルマシア社製)等も同様にして使用でき
る。宿主の形質転換法としては、常法に従い行うことが
できる。
は、pUAI2(特開平1−95798号公報)や市販
のpKK233−2(ファルマシア社製)等がある。ま
た、融合蛋白として発現させる発現ベクターpGEXシ
リーズ(ファルマシア社製)等も同様にして使用でき
る。宿主の形質転換法としては、常法に従い行うことが
できる。
【0017】形質転換体の培養は、モレキュラー クロ
ーニング(コールド スプリングハーバー ラボラトリ
ー,1982年)に記載の方法を参考にして行うことが
できる。培養温度としては、28〜42℃が適当であ
る。また、形質転換に用いる宿主としては、例えば後述
の実施例のように大腸菌が挙げられるが、とくに大腸菌
に限定されるものではなく、他の微生物、動物細胞、昆
虫細胞などの宿主生物を用いることができる。
ーニング(コールド スプリングハーバー ラボラトリ
ー,1982年)に記載の方法を参考にして行うことが
できる。培養温度としては、28〜42℃が適当であ
る。また、形質転換に用いる宿主としては、例えば後述
の実施例のように大腸菌が挙げられるが、とくに大腸菌
に限定されるものではなく、他の微生物、動物細胞、昆
虫細胞などの宿主生物を用いることができる。
【0018】上記形質転換体を培養して得られるAM1
タンパク質は、公知の方法で宿主から単離・精製され
る。本発明においては、ニトリル類のアミド類への変換
には、上記で得られたAM1タンパク質の他に形質転換
体の培養液、分離菌体、菌体処理物、固定化菌体、粗酵
素液、酵素処理物、固定化酵素等が用いられる。
タンパク質は、公知の方法で宿主から単離・精製され
る。本発明においては、ニトリル類のアミド類への変換
には、上記で得られたAM1タンパク質の他に形質転換
体の培養液、分離菌体、菌体処理物、固定化菌体、粗酵
素液、酵素処理物、固定化酵素等が用いられる。
【0019】また、本発明で対象とするニトリルとして
は、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、n−ブチロニトリ
ル、イソブチロニトリルなどの炭素数2〜4のニトリル
が挙げられ、アクリロニトリルが代表的である。
は、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、n−ブチロニトリ
ル、イソブチロニトリルなどの炭素数2〜4のニトリル
が挙げられ、アクリロニトリルが代表的である。
【0020】
【実施例】以下の実施例により、本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施
例によって限定されるものではない。 実施例1 AM1タンパク質の精製 土壌分離菌Klebsiella sp.MCI260
9(特願平3−195496号、微工研(生工研)条寄
FERM BP−3949)を培地(グリセリン 4
g/l、NaCl 3g/l、K2 HPO4 0.5g
/l、MgSO 4 ・7H2 O 0.5g/l、CoCl
2 ・6H2 O 10mg/l、FeSO 4 ・7H2 O
10mg/l、酵母エキス 2g/l、ポリペプトン
0.5g/l)で28℃、40時間培養した後、遠心分
離(8,000×g、40分間)により集菌した。菌体
を生理食塩水で洗浄し、集菌した菌体を再び緩衝液(5
0mM HEPES/NaOH、0.1M NaCl、
pH8.0)に懸濁した。この懸濁液を氷水で冷やしな
がら超音波破砕(100W、10分間)し、25,00
0×gで20分間遠心分離した後の上清を回収した。こ
の上清に飽和硫安を終濃度が25%(w/v)になるよ
うにゆっくりと加え、生じた沈澱を25,000×g、
20分の遠心分離で除去した。この上清に終濃度が65
%(w/v)になるように飽和硫安を加え、生じた沈澱
を25,000×g、20分間の遠心分離により回収し
た。この沈澱を4℃で上記の緩衝液に溶解させた後、終
濃度が25%(w/v)になるように飽和硫安をくわ
え、Butyl−Toyopearlカラム(1.2×
20cm)にて分画した。すなわち、25%硫安を含む
緩衝液でカラムを十分洗浄した後、硫安の濃度25%か
ら0%(w/v)の濃度勾配溶出を行い、ニトリルヒド
ラターゼ活性を含む画分を得た。
明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施
例によって限定されるものではない。 実施例1 AM1タンパク質の精製 土壌分離菌Klebsiella sp.MCI260
9(特願平3−195496号、微工研(生工研)条寄
FERM BP−3949)を培地(グリセリン 4
g/l、NaCl 3g/l、K2 HPO4 0.5g
/l、MgSO 4 ・7H2 O 0.5g/l、CoCl
2 ・6H2 O 10mg/l、FeSO 4 ・7H2 O
10mg/l、酵母エキス 2g/l、ポリペプトン
0.5g/l)で28℃、40時間培養した後、遠心分
離(8,000×g、40分間)により集菌した。菌体
を生理食塩水で洗浄し、集菌した菌体を再び緩衝液(5
0mM HEPES/NaOH、0.1M NaCl、
pH8.0)に懸濁した。この懸濁液を氷水で冷やしな
がら超音波破砕(100W、10分間)し、25,00
0×gで20分間遠心分離した後の上清を回収した。こ
の上清に飽和硫安を終濃度が25%(w/v)になるよ
うにゆっくりと加え、生じた沈澱を25,000×g、
20分の遠心分離で除去した。この上清に終濃度が65
%(w/v)になるように飽和硫安を加え、生じた沈澱
を25,000×g、20分間の遠心分離により回収し
た。この沈澱を4℃で上記の緩衝液に溶解させた後、終
濃度が25%(w/v)になるように飽和硫安をくわ
え、Butyl−Toyopearlカラム(1.2×
20cm)にて分画した。すなわち、25%硫安を含む
緩衝液でカラムを十分洗浄した後、硫安の濃度25%か
ら0%(w/v)の濃度勾配溶出を行い、ニトリルヒド
ラターゼ活性を含む画分を得た。
【0021】この活性画分を10mM Bis−tri
s propane(pH6.5)に対して透析したの
ち、同液で平衡化したDEAE−Toyopearlカ
ラム(0.7×20cm)に共した。カラムを同液で洗
浄した後、0から0.7MのNaClの濃度勾配溶出を
行い、活性画分を得た。この画分を30mM Bis−
Tris propane/HCl(pH6.5)に透
析した後、同液で平衡化したCQA−31Aカラムに共
した。カラムを同液で洗浄した後、0から0.4MのN
aCl濃度勾配溶出を行い、活性画分を得た。この画分
をミリポア社製、ウルトラフリー(10,000カット
オフ)を用いて濃縮した後、緩衝液(50mM HEP
ES/NaOH、0.1M NaCl、pH7.5)で
平衡化したTSK gel G3000SWカラムに共
した。このうち13.5mlに溶出したメインピークが
ニトリルヒドラターゼ活性を示し、非還元状態での電気
泳動で単一のバンドとなった。
s propane(pH6.5)に対して透析したの
ち、同液で平衡化したDEAE−Toyopearlカ
ラム(0.7×20cm)に共した。カラムを同液で洗
浄した後、0から0.7MのNaClの濃度勾配溶出を
行い、活性画分を得た。この画分を30mM Bis−
Tris propane/HCl(pH6.5)に透
析した後、同液で平衡化したCQA−31Aカラムに共
した。カラムを同液で洗浄した後、0から0.4MのN
aCl濃度勾配溶出を行い、活性画分を得た。この画分
をミリポア社製、ウルトラフリー(10,000カット
オフ)を用いて濃縮した後、緩衝液(50mM HEP
ES/NaOH、0.1M NaCl、pH7.5)で
平衡化したTSK gel G3000SWカラムに共
した。このうち13.5mlに溶出したメインピークが
ニトリルヒドラターゼ活性を示し、非還元状態での電気
泳動で単一のバンドとなった。
【0022】またこれらの精製したAM1タンパク質を
15%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により解
析したところ、それぞれのサブユニットの分子量はαサ
ブユニットが28,000±500ダルトン、βサブユ
ニットが29,000±500ダルトンであることが明
かとなった。
15%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により解
析したところ、それぞれのサブユニットの分子量はαサ
ブユニットが28,000±500ダルトン、βサブユ
ニットが29,000±500ダルトンであることが明
かとなった。
【0023】実施例2 AM1タンパク質のニトリルヒ
ドラターゼ活性の評価 分離菌体及び酵素溶液(AM1タンパク質溶液)中の活
性評価は、以下のように行った。すなわち菌体懸濁液あ
るいは酵素溶液1容量に対して7%(v/v)アクリロ
ニトリル1容量と0.1M リン酸緩衝液(pH7.
0)3容量を加え、25℃で10分間反応させた。反応
後1容量の1N HClを加えて反応を停止させた後、
純水で100倍に希釈して10μlをHPLCのODS
カラム(Nucleosil 100−5C18)に添
加して10%アセトニトリルを含む0.1M リン酸2
水素ナトリウム溶液で展開した。生成アクリルアミドは
逐次分光光度測定(λ=195nm)により検出した。
ドラターゼ活性の評価 分離菌体及び酵素溶液(AM1タンパク質溶液)中の活
性評価は、以下のように行った。すなわち菌体懸濁液あ
るいは酵素溶液1容量に対して7%(v/v)アクリロ
ニトリル1容量と0.1M リン酸緩衝液(pH7.
0)3容量を加え、25℃で10分間反応させた。反応
後1容量の1N HClを加えて反応を停止させた後、
純水で100倍に希釈して10μlをHPLCのODS
カラム(Nucleosil 100−5C18)に添
加して10%アセトニトリルを含む0.1M リン酸2
水素ナトリウム溶液で展開した。生成アクリルアミドは
逐次分光光度測定(λ=195nm)により検出した。
【0024】実施例3 PCR法によるAM1タンパク
質の部分DNA断片の調製 基質となる土壌分離菌Klebsiella sp.M
CI2609(微工研(生工研)条寄 FERM BP
−3949)の染色体DNAは常法に従って作製され
る。すなわち培養菌体よりフェノール−クロロホルム法
(「モレキュラークローニング」,コールドスプリング
ハーバーラボラトリー,1982年)に従い、若干の改
良を加えて以下のごとく調製した。
質の部分DNA断片の調製 基質となる土壌分離菌Klebsiella sp.M
CI2609(微工研(生工研)条寄 FERM BP
−3949)の染色体DNAは常法に従って作製され
る。すなわち培養菌体よりフェノール−クロロホルム法
(「モレキュラークローニング」,コールドスプリング
ハーバーラボラトリー,1982年)に従い、若干の改
良を加えて以下のごとく調製した。
【0025】Klebsiella sp.MCI26
09株を前記実施例1における培地100mlに植菌し
て培養した後集菌し、この菌体をTES[10mM T
ris−HCl(pH7.5)、1mM EDTA、5
0mM NaCl]で洗浄後、TE[10mM Tri
s−HCl(pH7.5)、1mM EDTA]5ml
に懸濁し、リゾチーム10mgを加えて37℃で30分
間インキュベートした後、凍結−再融解を繰り返して細
胞を破壊する。次に1/2量の1%(w/v)のSDS
を穏やかに振とうしながら加え、更にプロテイナーゼK
(シグマ社製)を終濃度0.1mg/mlになるよう加
えて60℃で5時間インキュベートする。次に等量のT
E飽和フェノール・クロロホルムを加え、一晩室温で緩
やかに振とうする(以下、この操作をフェノール処理と
呼ぶ)。遠心後、上層をとり等量のクロロホルムを加え
て再抽出する。遠心後の上層に等量のエタノールを加え
たのちガラス棒でDNAを巻きとり、70%、85%、
99.5%のエタノールで順次脱水する。次にDNAを
3mlのTEバッファーに溶解させたのち100℃、1
0分間の加熱処理したRNaseA水溶液を終濃度10
μg/mlになるよう加えて37℃で1時間保温する。
その後フェノール処理、エタノール沈澱によりDNAを
回収する。この結果、2.5mgの染色体DNAが得ら
れた。
09株を前記実施例1における培地100mlに植菌し
て培養した後集菌し、この菌体をTES[10mM T
ris−HCl(pH7.5)、1mM EDTA、5
0mM NaCl]で洗浄後、TE[10mM Tri
s−HCl(pH7.5)、1mM EDTA]5ml
に懸濁し、リゾチーム10mgを加えて37℃で30分
間インキュベートした後、凍結−再融解を繰り返して細
胞を破壊する。次に1/2量の1%(w/v)のSDS
を穏やかに振とうしながら加え、更にプロテイナーゼK
(シグマ社製)を終濃度0.1mg/mlになるよう加
えて60℃で5時間インキュベートする。次に等量のT
E飽和フェノール・クロロホルムを加え、一晩室温で緩
やかに振とうする(以下、この操作をフェノール処理と
呼ぶ)。遠心後、上層をとり等量のクロロホルムを加え
て再抽出する。遠心後の上層に等量のエタノールを加え
たのちガラス棒でDNAを巻きとり、70%、85%、
99.5%のエタノールで順次脱水する。次にDNAを
3mlのTEバッファーに溶解させたのち100℃、1
0分間の加熱処理したRNaseA水溶液を終濃度10
μg/mlになるよう加えて37℃で1時間保温する。
その後フェノール処理、エタノール沈澱によりDNAを
回収する。この結果、2.5mgの染色体DNAが得ら
れた。
【0026】PCRはパーキン・エルマー・シータス・
DNA・サーマル・サイクラー(Perkin・Elm
er・Cetus・DNA・Thermal Cycl
er)を使用して、使用説明書に基づき、ジーンアンプ
キット(Gene AmpDNA Amplifica
tion Reagent Kit、宝酒造製)を使っ
て行った。すなわち基質DNA0.5μl(1μg相当
量)、10倍濃度の反応緩衝液[500mM KCl、
100mM Tris−HCl(pH8.3)、15m
M MgCl2 、0.1%(w/v)ゼラチン]10μ
l、1.25mM 4dNTP 16μl、50μMプ
ライマー#1として配列表の配列番号5の+鎖DNAプ
ライマー5’−TGGCCIA/GTICTIGGIC
/TTICC−3’(20ヌクレオチド、Iはイノシ
ン)及びプライマー#2として配列表の配列番号6の−
鎖DNAプライマー5’−CAICCA/GTCIGT
ICCIG/TCIGG−3’(20ヌクレオチド)各
5μl、TaqDNAポリメラーゼ0.5μlを加えて
100μlの系とする。反応は94℃、10分間の前処
理後、94℃で1分間(変性ステップ)、46℃で1.
5分間(アニーリングステップ)、72℃で2分間(伸
長ステップ)のインキュベーションを35サイクル行っ
た。最後に72℃で7分間のインキュベーションを行い
反応を終了した。得られた反応液をフェノール:クロロ
ホルム=1:1で抽出し、エタノール沈澱を行った。こ
の沈澱を16μl滅菌脱イオン水に溶解した後、5%ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動を行い、194bpのバ
ンドを常法に従って切り出しDNAフラグメントを回収
し、エタノール沈澱を行った。DNA沈澱を16μl滅
菌脱イオン水に溶解し、10培濃度のT4DNAポリメ
ラーゼ緩衝液[0.33Mトリス−酢酸(pH7.
9)、0.66M酢酸カリウム、0.1M酢酸マグネシ
ウム、5mM DTT]2μl,1.25mM 4dN
TP 1μl、T4DNAポリメラーゼ1μl(6ユニ
ット)を加え20μlの系とし、37℃で30分間反応
させ、2本鎖の平滑末端DNAを得た。
DNA・サーマル・サイクラー(Perkin・Elm
er・Cetus・DNA・Thermal Cycl
er)を使用して、使用説明書に基づき、ジーンアンプ
キット(Gene AmpDNA Amplifica
tion Reagent Kit、宝酒造製)を使っ
て行った。すなわち基質DNA0.5μl(1μg相当
量)、10倍濃度の反応緩衝液[500mM KCl、
100mM Tris−HCl(pH8.3)、15m
M MgCl2 、0.1%(w/v)ゼラチン]10μ
l、1.25mM 4dNTP 16μl、50μMプ
ライマー#1として配列表の配列番号5の+鎖DNAプ
ライマー5’−TGGCCIA/GTICTIGGIC
/TTICC−3’(20ヌクレオチド、Iはイノシ
ン)及びプライマー#2として配列表の配列番号6の−
鎖DNAプライマー5’−CAICCA/GTCIGT
ICCIG/TCIGG−3’(20ヌクレオチド)各
5μl、TaqDNAポリメラーゼ0.5μlを加えて
100μlの系とする。反応は94℃、10分間の前処
理後、94℃で1分間(変性ステップ)、46℃で1.
5分間(アニーリングステップ)、72℃で2分間(伸
長ステップ)のインキュベーションを35サイクル行っ
た。最後に72℃で7分間のインキュベーションを行い
反応を終了した。得られた反応液をフェノール:クロロ
ホルム=1:1で抽出し、エタノール沈澱を行った。こ
の沈澱を16μl滅菌脱イオン水に溶解した後、5%ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動を行い、194bpのバ
ンドを常法に従って切り出しDNAフラグメントを回収
し、エタノール沈澱を行った。DNA沈澱を16μl滅
菌脱イオン水に溶解し、10培濃度のT4DNAポリメ
ラーゼ緩衝液[0.33Mトリス−酢酸(pH7.
9)、0.66M酢酸カリウム、0.1M酢酸マグネシ
ウム、5mM DTT]2μl,1.25mM 4dN
TP 1μl、T4DNAポリメラーゼ1μl(6ユニ
ット)を加え20μlの系とし、37℃で30分間反応
させ、2本鎖の平滑末端DNAを得た。
【0027】このDNA断片をpUC19ベクターのS
maI部位に挿入してデュポン社の蛍光法DNAシーケ
ンサーを用いてその塩基配列を決定した。決定したPC
Rフラグメントの塩基配列は配列表の配列番号3に示す
とおりである。
maI部位に挿入してデュポン社の蛍光法DNAシーケ
ンサーを用いてその塩基配列を決定した。決定したPC
Rフラグメントの塩基配列は配列表の配列番号3に示す
とおりである。
【0028】実施例4 AM1タンパク質をコードする
完全長DNA断片を含むクローンのスクリーニング 上記実施例3で作製した194bpのPCR断片をモレ
キュラークローニング(コールドスプリングハーバーラ
ボラトリー,1982年)に記載の方法に従い 32P標識
することによりスクリーニング用プローブとした。
完全長DNA断片を含むクローンのスクリーニング 上記実施例3で作製した194bpのPCR断片をモレ
キュラークローニング(コールドスプリングハーバーラ
ボラトリー,1982年)に記載の方法に従い 32P標識
することによりスクリーニング用プローブとした。
【0029】上記実施例3で調製した染色体DNA標品
2.5μl(5μg相当量)に10倍濃度制限酵素緩衝
液[50mMトリス−塩酸(pH7.5)、10mM塩
化マグネシウム、100mM塩化ナトリウム、1mM
DTT]2μl、滅菌脱イオン水14.5μl、制限酵
素PstI 1μl(15ユニット)を加え37℃で3
時間反応させた後、アガロースゲル電気泳動(65V、
4時間)を行い、前記のプローブを用いてモレキュラー
クローニング(コールドスプリングハーバーラボラトリ
ー、1982年)に記載の方法に従いサザンハイブリダ
イゼーションを行った結果、約4Kbの位置にプローブ
と強くハイブリダイズするDNA断片が存在することが
明らかになった。
2.5μl(5μg相当量)に10倍濃度制限酵素緩衝
液[50mMトリス−塩酸(pH7.5)、10mM塩
化マグネシウム、100mM塩化ナトリウム、1mM
DTT]2μl、滅菌脱イオン水14.5μl、制限酵
素PstI 1μl(15ユニット)を加え37℃で3
時間反応させた後、アガロースゲル電気泳動(65V、
4時間)を行い、前記のプローブを用いてモレキュラー
クローニング(コールドスプリングハーバーラボラトリ
ー、1982年)に記載の方法に従いサザンハイブリダ
イゼーションを行った結果、約4Kbの位置にプローブ
と強くハイブリダイズするDNA断片が存在することが
明らかになった。
【0030】そこで前出の染色体DNA標品10μl
(20μg相当量)に10倍濃度制限酵素緩衝液[50
mMトリス−塩酸(pH7.5)、10mM塩化マグネ
シウム、100mM塩化ナトリウム、1mM DTT]
4μl、滅菌脱イオン水13μl、制限酵素PstI
3μl(45ユニット)を加え37℃で2時間反応させ
た後、アガロースゲル電気泳動(65V、5時間)を行
い、モレキュラークローニング(コールドスプリングハ
ーバーラボラトリー,1982年)に記載の方法に従い
4Kb付近のDNA断片を分離・回収した。
(20μg相当量)に10倍濃度制限酵素緩衝液[50
mMトリス−塩酸(pH7.5)、10mM塩化マグネ
シウム、100mM塩化ナトリウム、1mM DTT]
4μl、滅菌脱イオン水13μl、制限酵素PstI
3μl(45ユニット)を加え37℃で2時間反応させ
た後、アガロースゲル電気泳動(65V、5時間)を行
い、モレキュラークローニング(コールドスプリングハ
ーバーラボラトリー,1982年)に記載の方法に従い
4Kb付近のDNA断片を分離・回収した。
【0031】こうして回収した約4KbのDNA断片を
少なくとも10pmol用意し、ライゲーションキット
(宝酒造社製)を用いて、pUC19プラスミドベクタ
ー(東洋紡績社製)のマルチクローニングサイト内にあ
るPstIサイトに組み込んだ(この時ライゲーション
に用いたベクターDNAは、次の様に用意されたものを
20ng使用した。即ち、pUC19のDNAを制限酵
素PstI(東洋紡績社製)で切断し、フェノール/ク
ロロホルム処理、エタノール沈澱させた後、さらにアル
カリフォスタファーゼ(ベーリンガーマンハイム社製)
で5′末端を脱リン酸化して[モレキュラークローニン
グ,コールドスプリングハーバーラボラトリー,198
2年]、フェノール/クロロホルム処理、エタノール沈
澱させた。)。
少なくとも10pmol用意し、ライゲーションキット
(宝酒造社製)を用いて、pUC19プラスミドベクタ
ー(東洋紡績社製)のマルチクローニングサイト内にあ
るPstIサイトに組み込んだ(この時ライゲーション
に用いたベクターDNAは、次の様に用意されたものを
20ng使用した。即ち、pUC19のDNAを制限酵
素PstI(東洋紡績社製)で切断し、フェノール/ク
ロロホルム処理、エタノール沈澱させた後、さらにアル
カリフォスタファーゼ(ベーリンガーマンハイム社製)
で5′末端を脱リン酸化して[モレキュラークローニン
グ,コールドスプリングハーバーラボラトリー,198
2年]、フェノール/クロロホルム処理、エタノール沈
澱させた。)。
【0032】このようにして作成したDNAを東洋紡績
社製の大腸菌DH5αのコンピテントセル(COMPE
TENT HIGH)を用いてトランスフォーメーショ
ンを行い、直径15cmのシャーレ中のアンピシリン含
有(50μg/ml)LB寒天培地(1%酵母抽出物、
0.5%バクトトリプトン、0.5%塩化ナトリウム)
に菌液を塗布した。一枚あたり102 〜103 個のコロ
ニーが出現したシャーレをバンクのスクリーニングに用
いた。トランスフォーメーションには東洋紡績社製の大
腸菌DH5αのコンピテントセル(COMPETENT
HIGH)を用いた。
社製の大腸菌DH5αのコンピテントセル(COMPE
TENT HIGH)を用いてトランスフォーメーショ
ンを行い、直径15cmのシャーレ中のアンピシリン含
有(50μg/ml)LB寒天培地(1%酵母抽出物、
0.5%バクトトリプトン、0.5%塩化ナトリウム)
に菌液を塗布した。一枚あたり102 〜103 個のコロ
ニーが出現したシャーレをバンクのスクリーニングに用
いた。トランスフォーメーションには東洋紡績社製の大
腸菌DH5αのコンピテントセル(COMPETENT
HIGH)を用いた。
【0033】バンクのスクリーニングはNEN社製のナ
イロンメンブレン、Colony/PlaqueScr
eenを用いて添付の説明書に従って行った。すなわち
プレート上に生育したコロニーをプレート1枚あたり2
枚のメンブレンに移し取った後、そのメンブレンを0.
5M水酸化ナトリウムが染み込んだ濾紙上に2分間静置
し、続いて1Mトリス−塩酸(pH7.5)が染み込ん
だ濾紙上で5分間静置した。このフィルターの処理を更
に2回繰り返した後、ウオッシングバッファー(2×S
SC(2倍SSC溶液)、0.1%SDS)でフィルタ
ーを洗浄し、乾いた濾紙上で風乾した。次にこのメンブ
レンに120mJ/cm2 のUV照射を行うことにより
メンブレンに移したDNAの固定を行った。
イロンメンブレン、Colony/PlaqueScr
eenを用いて添付の説明書に従って行った。すなわち
プレート上に生育したコロニーをプレート1枚あたり2
枚のメンブレンに移し取った後、そのメンブレンを0.
5M水酸化ナトリウムが染み込んだ濾紙上に2分間静置
し、続いて1Mトリス−塩酸(pH7.5)が染み込ん
だ濾紙上で5分間静置した。このフィルターの処理を更
に2回繰り返した後、ウオッシングバッファー(2×S
SC(2倍SSC溶液)、0.1%SDS)でフィルタ
ーを洗浄し、乾いた濾紙上で風乾した。次にこのメンブ
レンに120mJ/cm2 のUV照射を行うことにより
メンブレンに移したDNAの固定を行った。
【0034】こうして処理したメンブレン4枚(1,0
00コロニー相当)に30mlのプレハイブリダイゼー
ション液[1M NaCl、50mM Tris−塩酸
(pH7.5)、200μg/ml鱒精子DNA]に6
5℃で30分浸した。この間に実施例4で作製した19
4bpのDNA断片をPharmacia社製RTGD
NA Labelling Kitを用いて、添付の説
明書に従い32P標識した。次にこの32P標識DNA断片
を1μCi/mlの濃度で含むハイブリダイゼーション
液[1M NaCl、50mM Tris−塩酸(pH
7.5)、10%硫酸デキストラン、1%SDS、20
0μg/ml鱒精子DNA]25ml中に上述のフィル
ターを65℃で16時間浸した。その後メンブレンを取
り出し2×SSC、0.1%SDS溶液中での洗浄を室
温で2回行い、更に0.2×SSC、0.1%SDS溶
液中で65℃で15分の洗浄を2回行った後にオートラ
ジオグラフィーを取った。この結果、2枚1組のメンブ
レンのオートラジオグラフィー上のポジティブなシグナ
ルが一致したコロニーが5個得られた。このコロニーを
LB培地(1%酵母抽出物、0.5%バクトトリプト
ン、0.5%塩化ナトリウム)で培養した後に希釈して
LB寒天培地(50μg/mlのアンピシリンを含む)
にシャーレ一枚当たりコロニーが100個程度出現する
ように塗布し、再度32P標識DNA断片を用いたハイブ
リダイゼーション法を行うことによりポジティブクロー
ンを純化した。
00コロニー相当)に30mlのプレハイブリダイゼー
ション液[1M NaCl、50mM Tris−塩酸
(pH7.5)、200μg/ml鱒精子DNA]に6
5℃で30分浸した。この間に実施例4で作製した19
4bpのDNA断片をPharmacia社製RTGD
NA Labelling Kitを用いて、添付の説
明書に従い32P標識した。次にこの32P標識DNA断片
を1μCi/mlの濃度で含むハイブリダイゼーション
液[1M NaCl、50mM Tris−塩酸(pH
7.5)、10%硫酸デキストラン、1%SDS、20
0μg/ml鱒精子DNA]25ml中に上述のフィル
ターを65℃で16時間浸した。その後メンブレンを取
り出し2×SSC、0.1%SDS溶液中での洗浄を室
温で2回行い、更に0.2×SSC、0.1%SDS溶
液中で65℃で15分の洗浄を2回行った後にオートラ
ジオグラフィーを取った。この結果、2枚1組のメンブ
レンのオートラジオグラフィー上のポジティブなシグナ
ルが一致したコロニーが5個得られた。このコロニーを
LB培地(1%酵母抽出物、0.5%バクトトリプト
ン、0.5%塩化ナトリウム)で培養した後に希釈して
LB寒天培地(50μg/mlのアンピシリンを含む)
にシャーレ一枚当たりコロニーが100個程度出現する
ように塗布し、再度32P標識DNA断片を用いたハイブ
リダイゼーション法を行うことによりポジティブクロー
ンを純化した。
【0035】実施例5 DNA断片のサブクローニング
及び塩基配列の決定 純化したポジティブクローンのうちの一つからプラスミ
ドDNA(pUAM1P5)を常法(「モレキュラーク
ローニング」,コールドスプリングハーバーラボラトリ
ー,86−96頁(1982))に従い調製し、必要な
DNA領域を適宜制限酵素で小断片化した後にプラスミ
ドベクターpUC19にサブクローニングを行った。得
られたサブクローンからプラスミドDNAを常法により
調製し、デュポン社製蛍光シークエンサーGENESI
S2000システムを用いて、配列を決定した。シーク
エンスプライマーとして次の2種の合成プライマー5′
d(GTAAAACGACGGCCAGT)3′(配列
表の配列番号7)、5′d(CAGGAAACAGCT
ATGAC)3′(配列表の配列番号8)を使用し、該
DNA断片の+鎖、一鎖の塩基配列を決定した。この結
果、配列表の配列番号4に示すような塩基配列が得られ
た。
及び塩基配列の決定 純化したポジティブクローンのうちの一つからプラスミ
ドDNA(pUAM1P5)を常法(「モレキュラーク
ローニング」,コールドスプリングハーバーラボラトリ
ー,86−96頁(1982))に従い調製し、必要な
DNA領域を適宜制限酵素で小断片化した後にプラスミ
ドベクターpUC19にサブクローニングを行った。得
られたサブクローンからプラスミドDNAを常法により
調製し、デュポン社製蛍光シークエンサーGENESI
S2000システムを用いて、配列を決定した。シーク
エンスプライマーとして次の2種の合成プライマー5′
d(GTAAAACGACGGCCAGT)3′(配列
表の配列番号7)、5′d(CAGGAAACAGCT
ATGAC)3′(配列表の配列番号8)を使用し、該
DNA断片の+鎖、一鎖の塩基配列を決定した。この結
果、配列表の配列番号4に示すような塩基配列が得られ
た。
【0036】実施例6 AM1タンパク質発現プラスミ
ドの構築と形質転換体の取得 実施例5で得たAM1タンパク質遺伝子DNAを含むプ
ラスミドpUAM1P5(図1)DNA2μgを制限酵
素SalIとEcoRVで消化した後にポリアクリルア
ミドゲル電気泳動により目的のAM1タンパク質コード
領域を含むDNA断片を分離した後フェノール/クロロ
ホルム抽出を行い、エタノール沈澱により該DNA断片
を精製し10μlの滅菌水に溶解した。この断片を挿入
する発現ベクターには、pUSI2(特開平1−957
98号公報)の誘導体であるpEV23を用いた。pE
V23は、pUSI2のtacプロモーターをより強力
なプロモーターであるtrcプロモーターに置き換え、
さらにクローニング部位を改変して調整した。pEV2
3のDNA1μgを制限酵素XhoIで切断後、T4D
NAポリメラーゼで平滑末端にし、さらに制限酵素Sa
lIで切断した後フェノール/クロロホルム抽出を行
い、エタノール沈澱により該DNA断片を精製し100
μlの滅菌水に溶解した。このベクターDNA1μl
(10ng相当)と先に分離したDNA断片を含む溶液
1μlとを混ぜ、両者をDNAライゲーションキット
(宝酒造6021)を用いて連結した。この反応液を用
いて大腸菌DH5α株を形質転換し、Maniatis
らの方法(「モレキュラークローニング」,365−3
81頁(1982))に従い解析することにより、ニト
リルヒドラターゼ遺伝子を含むDNA断片が挿入された
AM1タンパク質発現プラスミド、pEAM1(図2)
を含有する形質転換体を得た。
ドの構築と形質転換体の取得 実施例5で得たAM1タンパク質遺伝子DNAを含むプ
ラスミドpUAM1P5(図1)DNA2μgを制限酵
素SalIとEcoRVで消化した後にポリアクリルア
ミドゲル電気泳動により目的のAM1タンパク質コード
領域を含むDNA断片を分離した後フェノール/クロロ
ホルム抽出を行い、エタノール沈澱により該DNA断片
を精製し10μlの滅菌水に溶解した。この断片を挿入
する発現ベクターには、pUSI2(特開平1−957
98号公報)の誘導体であるpEV23を用いた。pE
V23は、pUSI2のtacプロモーターをより強力
なプロモーターであるtrcプロモーターに置き換え、
さらにクローニング部位を改変して調整した。pEV2
3のDNA1μgを制限酵素XhoIで切断後、T4D
NAポリメラーゼで平滑末端にし、さらに制限酵素Sa
lIで切断した後フェノール/クロロホルム抽出を行
い、エタノール沈澱により該DNA断片を精製し100
μlの滅菌水に溶解した。このベクターDNA1μl
(10ng相当)と先に分離したDNA断片を含む溶液
1μlとを混ぜ、両者をDNAライゲーションキット
(宝酒造6021)を用いて連結した。この反応液を用
いて大腸菌DH5α株を形質転換し、Maniatis
らの方法(「モレキュラークローニング」,365−3
81頁(1982))に従い解析することにより、ニト
リルヒドラターゼ遺伝子を含むDNA断片が挿入された
AM1タンパク質発現プラスミド、pEAM1(図2)
を含有する形質転換体を得た。
【0037】実施例7 形質転換体を用いたAM1タン
パク質の産生とニトリル類のアミド類への変換 実施例6で得られたpEAM1を含有する形質転換体を
10mlのLB(50μg/mlのアンピシリン含有)
培地に接種し27℃で一晩(12〜16時間)培養し、
この培養液を10mlのLB(アンピシリン50μg/
ml、10μg/ml CoCl2 ・5H2 O含有)に
1/100量(0.1ml)加えて27℃で2時間培養
した後、プロモーターの転写誘導剤であるIPTG(イ
ソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド)を終濃
度1mMになるよう添加し、さらに27℃で12時間培
養した。菌体を遠心分離により集め、これを生理食塩水
で一回洗浄したのち1.6mlのリン酸緩衝液(pH
7.0、0.1M)に懸濁した。このうち0.32ml
をサンプリングし、7%アクリロニトリル水溶液80μ
lを混和し、30℃で1時間反応させた。反応終了後、
反応液中のアクリルアミドと未反応のアクリロニトリル
を高速液体クロマトグラフィーを用いて検出したとこ
ろ、反応液中にはアクリルアミドが検出され、アクリロ
ニトリルは検出されなかった。
パク質の産生とニトリル類のアミド類への変換 実施例6で得られたpEAM1を含有する形質転換体を
10mlのLB(50μg/mlのアンピシリン含有)
培地に接種し27℃で一晩(12〜16時間)培養し、
この培養液を10mlのLB(アンピシリン50μg/
ml、10μg/ml CoCl2 ・5H2 O含有)に
1/100量(0.1ml)加えて27℃で2時間培養
した後、プロモーターの転写誘導剤であるIPTG(イ
ソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド)を終濃
度1mMになるよう添加し、さらに27℃で12時間培
養した。菌体を遠心分離により集め、これを生理食塩水
で一回洗浄したのち1.6mlのリン酸緩衝液(pH
7.0、0.1M)に懸濁した。このうち0.32ml
をサンプリングし、7%アクリロニトリル水溶液80μ
lを混和し、30℃で1時間反応させた。反応終了後、
反応液中のアクリルアミドと未反応のアクリロニトリル
を高速液体クロマトグラフィーを用いて検出したとこ
ろ、反応液中にはアクリルアミドが検出され、アクリロ
ニトリルは検出されなかった。
【0038】これに対し上記発現プラスミド、pEAM
1を含まない大腸菌DH5α株を用いて同様な試験を行
ったところ、反応終了後の反応液中にアクリルアミドが
検出できなかった。なお培地中のコバルトは必須で、コ
バルトを含まない培地を用いてpEAM1を含有する形
質転換体を培養した場合には、同様な試験において反応
終了後の反応液中にアクリルアミドが検出できなかっ
た。
1を含まない大腸菌DH5α株を用いて同様な試験を行
ったところ、反応終了後の反応液中にアクリルアミドが
検出できなかった。なお培地中のコバルトは必須で、コ
バルトを含まない培地を用いてpEAM1を含有する形
質転換体を培養した場合には、同様な試験において反応
終了後の反応液中にアクリルアミドが検出できなかっ
た。
【0039】実施例8 形質転換体からのAM1タンパ
ク質の精製と部分配列決定 実施例7の方法で培養した形質転換体1gを生理食塩水
で1回洗浄した後、緩衝液(50mM HEPES/N
aOH、0.1M NaCl、pH8.0)に懸濁し
た。この懸濁液を氷水で冷やしながら超音波破砕(10
0W、5分間)し、25,000×gで20分間遠心分
離した後の上清を回収した。この上清を実施例1と同様
に硫安分画、Butyl−Toyopearlカラムク
ロマトグラフィー、DEAE−Toyopearlカラ
ムクロマトグラフィー、TSK gel G3000S
Wカラムクロマトグラフィーの順に精製を行い、ポリア
クリルアミドゲル電気泳動で単一のバンドを与える精製
標品を得た。この精製標品はKlebsiella s
p.MCI2609株から精製したAM1タンパク質と
同等の分子量と比活性を有していた。
ク質の精製と部分配列決定 実施例7の方法で培養した形質転換体1gを生理食塩水
で1回洗浄した後、緩衝液(50mM HEPES/N
aOH、0.1M NaCl、pH8.0)に懸濁し
た。この懸濁液を氷水で冷やしながら超音波破砕(10
0W、5分間)し、25,000×gで20分間遠心分
離した後の上清を回収した。この上清を実施例1と同様
に硫安分画、Butyl−Toyopearlカラムク
ロマトグラフィー、DEAE−Toyopearlカラ
ムクロマトグラフィー、TSK gel G3000S
Wカラムクロマトグラフィーの順に精製を行い、ポリア
クリルアミドゲル電気泳動で単一のバンドを与える精製
標品を得た。この精製標品はKlebsiella s
p.MCI2609株から精製したAM1タンパク質と
同等の分子量と比活性を有していた。
【0040】
【発明の効果】本発明により、αサブユニット、βサブ
ユニットの二つのサブユニットのアミノ酸配列を有し、
ニトリルヒドラターゼ活性を有するポリペプチドをコー
ドする新規なDNA断片が得られ、その塩基配列が明ら
かにされた。そして本発明で構築した発現プラスミドを
有する形質転換体を培養することにより得られる菌体、
菌体抽出物等を用いることでニトリル化合物をその対応
するアミド化合物に変換させることが可能となった。本
発明の方法を用いることによりニトリル類よりアミド類
を効率よく製造することができる。
ユニットの二つのサブユニットのアミノ酸配列を有し、
ニトリルヒドラターゼ活性を有するポリペプチドをコー
ドする新規なDNA断片が得られ、その塩基配列が明ら
かにされた。そして本発明で構築した発現プラスミドを
有する形質転換体を培養することにより得られる菌体、
菌体抽出物等を用いることでニトリル化合物をその対応
するアミド化合物に変換させることが可能となった。本
発明の方法を用いることによりニトリル類よりアミド類
を効率よく製造することができる。
【0041】
配列番号:1 配列の長さ:201−202 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:タンパク質 起源 生物名:Klebsiella sp.MCI2609 配列 Xaa Ser His Gln His Asp His Asp His Thr Glu Pro Pro Ala Asp Ile 1 5 10 15 Glu Leu Arg Val Arg Ala Leu Glu Ser Leu Leu Gln Glu Lys Gly Leu 20 25 30 Ile Asp Pro Ala Ala Leu Asp Glu Leu Ile Asp Thr Tyr Glu His Lys 35 40 45 Val Gly Pro Arg Asn Gly Ala Gln Val Val Ala Lys Ala Trp Ser Asp 50 55 60 Pro Glu Tyr Lys Arg Arg Leu Leu Ala Asp Ala Thr Ala Ala Ile Ala 65 70 75 80 Glu Leu Gly Phe Ser Gly Val Gln Gly Glu Asp Met Gln Val Val Glu 85 90 95 Asn Thr Pro Asp Val His Asn Val Thr Val Cys Thr Leu Cys Ser Cys 100 105 110 Tyr Pro Trp Pro Val Leu Gly Leu Pro Pro Val Trp Tyr Lys Ser Ala 115 120 125 Pro Tyr Arg Ser Arg Ile Val Ile Asp Pro Arg Gly Val Leu Ala Glu 130 135 140 Phe Gly Val Asn Ile Pro Glu Ser Lys Glu Val Arg Val Trp Asp Ser 145 150 155 160 Ser Ala Glu Leu Arg Tyr Leu Val Leu Pro Glu Arg Pro Ala Gly Thr 165 170 175 Asp Gly Trp Ser Glu Ala Gln Leu Ile Glu Leu Val Thr Arg Asp Ser 180 185 190 Met Ile Gly Thr Gly Leu Val Ala Ala Pro 195 200 (上記式中Xaaは欠失またはMetを表す)
【0042】配列番号:2 配列の長さ:217 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:タンパク質 起源 生物名:Klebsiella sp.MCI2609 配列 Met Asn Gly Ile His Asp Leu Gly Gly Met His Gly Leu Gly Pro Ile 1 5 10 15 Leu Asn Glu Glu Asn Glu Pro Tyr Phe His His Glu Trp Glu Arg Arg 20 25 30 Val Phe Pro Leu Phe Ala Ser Leu Phe Val Gly Gly His Phe Asn Val 35 40 45 Asp Glu Phe Arg His Ala Ile Glu Arg Met Asp Pro Ala His Tyr Leu 50 55 60 Glu Ala Ser Tyr Tyr Glu His Trp Leu His Ala Phe Glu Thr Leu Leu 65 70 75 80 Leu Glu Lys Gly Val Ile Thr Ala Asp Glu Leu Trp Gly Gly Ser Thr 85 90 95 Pro Ala Pro Cys Ala Pro Gly Thr Pro Val Leu Thr Gln Asp Ile Val 100 105 110 Ala Met Val Val Ser Thr Gly Ala Ser Ala Arg Val Ser His Asp Ile 115 120 125 Ala Pro Arg Phe Lys Ala Gly Asp Arg Val Arg Ala Lys Asn Ile Asn 130 135 140 Pro Thr Thr His Thr Arg Leu Pro Arg Tyr Val Arg Gly Lys Ile Gly 145 150 155 160 Arg Ile Glu Thr Asp His Gly Val Phe Ile Thr Pro Asp Thr Ala Ala 165 170 175 His Gly Leu Gly Glu His Pro Gln His Val Tyr Ser Val Ser Phe Thr 180 185 190 Ala Leu Glu Leu Trp Gly Thr Pro Arg Pro Asp Asn Val Tyr Ile Asp 195 200 205 Leu Trp Asp Asp Tyr Leu Glu Glu Ala 210 215
【0043】配列番号:3 配列の長さ:194 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 起源 生物名:Klebsiella sp.MCI2609 直接の起源 クローン名:AM1c1 配列の特徴 特徴を表す記号:P CDS(partial amino acid seq
uence of α subunit) 存在位置:1..194 特徴を決定した方法:E 配列 TGG CCN RTN CTN GGN YTN CCA CCG GTG TGG TAC AAA TCG GCC CCC TAT 48 Trp Pro Xa1 Leu Gly Xa2 Pro Pro Val Trp Tyr Lys Ser Ala Pro Tyr 1 5 10 15 CGT TCG CGT ATT GTT ATC GAC CCG CGC GGC GTT CTG GCC GAA TTC GGG 96 Arg Ser Arg Ile Val Ile Asp Pro Arg Gly Val Leu Ala Glu Phe Gly 20 25 30 GTA AAC ATT CCA GAA AGT AAA GAG GTG CGC GTC TGG GAC AGC AGC GCG 144 Val Asn Ile Pro Glu Ser Lys Glu Val Arg Val Trp Asp Ser Ser Ala 35 40 45 GAA CTG CGC TAT CTG GTC CTG CCA GAA CGT CCN GCN GGN ACN GAY GGN 192 Glu Leu Arg Tyr Leu Val Leu Pro Glu Arg Pro Ala Gly Thr Asp Gly 50 55 60 TG 194 (上記式中NはA、G、C、Tのいずれか、YはCまた
はT、Xa1はValまたはIleまたはMet、Xa
2はLeuまたはPheを表す)
uence of α subunit) 存在位置:1..194 特徴を決定した方法:E 配列 TGG CCN RTN CTN GGN YTN CCA CCG GTG TGG TAC AAA TCG GCC CCC TAT 48 Trp Pro Xa1 Leu Gly Xa2 Pro Pro Val Trp Tyr Lys Ser Ala Pro Tyr 1 5 10 15 CGT TCG CGT ATT GTT ATC GAC CCG CGC GGC GTT CTG GCC GAA TTC GGG 96 Arg Ser Arg Ile Val Ile Asp Pro Arg Gly Val Leu Ala Glu Phe Gly 20 25 30 GTA AAC ATT CCA GAA AGT AAA GAG GTG CGC GTC TGG GAC AGC AGC GCG 144 Val Asn Ile Pro Glu Ser Lys Glu Val Arg Val Trp Asp Ser Ser Ala 35 40 45 GAA CTG CGC TAT CTG GTC CTG CCA GAA CGT CCN GCN GGN ACN GAY GGN 192 Glu Leu Arg Tyr Leu Val Leu Pro Glu Arg Pro Ala Gly Thr Asp Gly 50 55 60 TG 194 (上記式中NはA、G、C、Tのいずれか、YはCまた
はT、Xa1はValまたはIleまたはMet、Xa
2はLeuまたはPheを表す)
【0044】配列番号:4 配列の長さ:1248 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 起源 生物名:Klebsiella sp.MCI2609 直接の起源 クローン名:pUAM1P5 配列の特徴 特徴を表す記号:P CDS(α subunit) 存在位置:1..606 特徴を決定した方法:E 特徴を表す記号:P CDS(β subunit) 存在位置:625..1245 特徴を決定した方法:E 配列 ATGAGCCATC AACACGACCA CGACCATACT GAACCGCCGG CGGACATCGA GCTACGCGTC 60 CGGGCGCTGG AATCCCTGCT ACAGGAGAAA GGACTGATTG ACCCGGCGGC ACTGGATGAA 120 CTGATTGACA CTTATGAGCA CAAGGTCGGC CCCCGTAACG GCGCGCAGGT GGTCGCTAAA 180 GCGTGGAGTG ATCCGGAGTA TAAACGTCGG CTGCTGGCGG ACGCCACAGC CGCCATCGCC 240 GAGCTGGGTT TCTCCGGCGT GCAGGGTGAA GACATGCAGG TAGTGGAGAA CACGCCGGAC 300 GTGCACAACG TGACCGTCTG TACATTATGT TCCTGCTACC CCTGGCCGGT GCTGGGTCTG 360 CCACCGGTGT GGTACAAATC GGCCCCCTAT CGTTCGCGTA TTGTTATCGA CCCGCGCGGC 420 GTTCTGGCCG AATTCGGGGT AAACATTCCA GAAAGTAAAG AGGTGCGCGT CTGGGACAGC 480 AGCGCGGAAC TGCGCTATCT GGTCCTGCCA GAACGTCCGG CGGGTACCGA CGGCTGGAGC 540 GAAGCGCAGC TGATCGAACT GGTCACCCGC GATTCCATGA TCGGCACCGG CCTGGTCGCC 600 GCGCCATAAT AAGAGGAGAA AACCATGAAC GGGATACATG ATCTGGGCGG TATGCACGGC 660 CTCGGGCCGA TCCTCAACGA GGAAAATGAG CCGTATTTCC ATCATGAATG GGAGCGCCGG 720 GTATTTCCGC TGTTCGCCTC GCTGTTCGTC GGCGGACATT TCAATGTTGA TGAATTCCGC 780 CACGCCATTG AACGCATGGA TCCAGCCCAC TACCTGGAGG CGAGCTACTA CGAGCACTGG 840 TTGCACGCAT TTGAAACGCT GCTGCTGGAA AAAGGGGTGA TCACCGCCGA TGAACTCTGG 900 GGTGGCTCGA CCCCTGCCCC CTGCGCTCCG GGCACGCCGG TGCTGACGCA GGACATCGTG 960 GCGATGGTTG TCAGTACCGG CGCCTCCGCG CGCGTCAGTC ACGATATTGC TCCCCGCTTT 1020 AAGGCCGGAG ACCGGGTTCG GGCAAAAAAC ATCAACCCAA CCACCCACAC CCGCCTGCCG 1080 CGTTACGTGC GCGGGAAAAT CGGCCGTATT GAGACCGATC ATGGCGTGTT CATCACGCCG 1140 GACACCGCAG CGCACGGTCT GGGCGAACAT CCTCAGCACG TCTACAGCGT CAGCTTCACC 1200 GCGCTGGAAC TGTGGGGCAC GCCGCGCCCG GACAACGTGT ACATCGATCT GTGGGACGAC 1260 TATCTGGAGG AAGCATGA 1278
【0045】配列番号:5 配列の長さ:20 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 TGGCCIRTIC TIGGIYTICC 20 (上記式中RはGまたはA、Iはイノシン、YはCまた
はTを表す)
はTを表す)
【0046】配列番号:6 配列の長さ:20 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CAICCRTCIG TICCIKCIGG 20 (上記式中RはGまたはA、Iはイノシン、YはCまた
はT、KはGまたはTを表す)
はT、KはGまたはTを表す)
【0047】配列番号:7 配列の長さ:17 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 GTAAAACGAC GGCCAGT 17
【0048】配列番号:8 配列の長さ:17 配列の型:核酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CAGGAAACAG CTATGAC 17
【図1】本発明のAM1タンパク質をコードする遺伝子
領域を含むDNA断片を有するプラスミドクローン、p
UAM1P5の構築を表す図面である。図中Apr はア
ンピシリン耐性遺伝子を、oriは複製開始領域を、α
とβの矢印はそれぞれニトリルヒドラターゼのα、βサ
ブユニットを表す。
領域を含むDNA断片を有するプラスミドクローン、p
UAM1P5の構築を表す図面である。図中Apr はア
ンピシリン耐性遺伝子を、oriは複製開始領域を、α
とβの矢印はそれぞれニトリルヒドラターゼのα、βサ
ブユニットを表す。
【図2】本発明のAM1タンパク質を発現するベクター
pEAM1の構築を表す図面である。図中、Ampr 、
ori、αとβの矢印は図1と同様であり、lacIq
はリプレッサー遺伝子を、Ptrc はtrcプロモーター
を、lpp3’はlpp遺伝子ターミネーター領域を表
す。
pEAM1の構築を表す図面である。図中、Ampr 、
ori、αとβの矢印は図1と同様であり、lacIq
はリプレッサー遺伝子を、Ptrc はtrcプロモーター
を、lpp3’はlpp遺伝子ターミネーター領域を表
す。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年4月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】配列番号:3 配列の長さ:194 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 起源 生物名:Klebsiella sp.MCI2609 直接の起源 クローン名:AM1c1 配列の特徴 特徴を表す記号:P CDS(partial amino acid seq
uence of α subunit) 存在位置:1..194 特徴を決定した方法:E 配列 TGG CCN RTN CTN GGN YTN CCA CCG GTG TGG TAC AAA TCG GCC CCC TAT 48 Trp Pro Xa1 Leu Gly Xa2 Pro Pro Val Trp Tyr Lys Ser Ala Pro Tyr 1 5 10 15 CGT TCG CGT ATC GTT ATC GAC CCG CGC GGC GTT CTG GCC GAA TTC GGG 96 Arg Ser Arg Ile Val Ile Asp Pro Arg Gly Val Leu Ala Glu Phe Gly 20 25 30 GTA AAC ATT CCA GAA AGT AAA GAG GTG CGC GTC TGG GAC AGC AGC GCG 144 Val Asn Ile Pro Glu Ser Lys Glu Val Arg Val Trp Asp Ser Ser Ala 35 40 45 GAA CTG CGC TAT CTG GTC CTG CCA GAA CGT CCN GCN GGN ACN GAY GGN 192 Glu Leu Arg Tyr Leu Val Leu Pro Glu Arg Pro Ala Gly Thr Asp Gly 50 55 60 TG 194 (上記式中NはA、G、C、Tのいずれか、YはCまた
はT、Xa1はValまたはIleまたはMet、Xa
2はLeuまたはPheを表す)
uence of α subunit) 存在位置:1..194 特徴を決定した方法:E 配列 TGG CCN RTN CTN GGN YTN CCA CCG GTG TGG TAC AAA TCG GCC CCC TAT 48 Trp Pro Xa1 Leu Gly Xa2 Pro Pro Val Trp Tyr Lys Ser Ala Pro Tyr 1 5 10 15 CGT TCG CGT ATC GTT ATC GAC CCG CGC GGC GTT CTG GCC GAA TTC GGG 96 Arg Ser Arg Ile Val Ile Asp Pro Arg Gly Val Leu Ala Glu Phe Gly 20 25 30 GTA AAC ATT CCA GAA AGT AAA GAG GTG CGC GTC TGG GAC AGC AGC GCG 144 Val Asn Ile Pro Glu Ser Lys Glu Val Arg Val Trp Asp Ser Ser Ala 35 40 45 GAA CTG CGC TAT CTG GTC CTG CCA GAA CGT CCN GCN GGN ACN GAY GGN 192 Glu Leu Arg Tyr Leu Val Leu Pro Glu Arg Pro Ala Gly Thr Asp Gly 50 55 60 TG 194 (上記式中NはA、G、C、Tのいずれか、YはCまた
はT、Xa1はValまたはIleまたはMet、Xa
2はLeuまたはPheを表す)
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正内容】
【0044】配列番号:4 配列の長さ:1248 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 起源 生物名:Klebsiella sp.MCI2609 直接の起源 クローン名:pUAM1P5 配列の特徴 特徴を表す記号:P CDS(α subunit) 存在位置:1..606 特徴を決定した方法:E 特徴を表す記号:P CDS(β subunit) 存在位置:625..1245 特徴を決定した方法:E 配列 ATGAGCCATC AACACGACCA CGACCATACT GAACCGCCGG CGGACATCGA GCTACGCGTC 60 CGGGCGCTGG AATCCCTGCT ACAGGAGAAA GGACTGATTG ACCCGGCGGC ACTGGATGAA 120 CTGATTGACA CTTATGAGCA CAAGGTCGGC CCCCGTAACG GCGCGCAGGT GGTCGCTAAA 180 GCGTGGAGTG ATCCGGAGTA TAAACGTCGG CTGCTGGCGG ACGCCACAGC CGCCATCGCC 240 GAGCTGGGTT TCTCCGGCGT GCAGGGTGAA GACATGCAGG TAGTGGAGAA CACGCCGGAC 300 GTGCACAACG TGACCGTCTG TACATTATGT TCCTGCTACC CCTGGCCGGT GCTGGGTCTG 360 CCACCGGTGT GGTACAAATC GGCCCCCTAT CGTTCGCGTA TCGTTATCGA CCCGCGCGGC 420 GTTCTGGCCG AATTCGGGGT AAACATTCCA GAAAGTAAAG AGGTGCGCGT CTGGGACAGC 480 AGCGCGGAAC TGCGCTATCT GGTCCTGCCA GAACGTCCGG CGGGTACCGA CGGCTGGAGC 540 GAAGCGCAGC TGATCGAACT GGTCACCCGC GATTCCATGA TCGGCACCGG CCTGGTCGCC 600 GCGCCATAAT AAGAGGAGAA AACCATGAAC GGGATACATG ATCTGGGCGG TATGCACGGC 660 CTCGGGCCGA TCCTCAACGA GGAAAATGAG CCGTATTTCC ATCATGAATG GGAGCGCCGG 720 GTATTTCCGC TGTTCGCCTC GCTGTTCGTC GGCGGACATT TCAATGTTGA TGAATTCCGC 780 CACGCCATTG AACGCATGGA TCCAGCCCAC TACCTGGAGG CGAGCTACTA CGAGCACTGG 840 TTGCACGCAT TTGAAACGCT GCTGCTGGAA AAAGGGGTGA TCACCGCCGA TGAACTCTGG 900 GGTGGCTCGA CCCCTGCCCC CTGCGCTCCG GGCACGCCGG TGCTGACGCA GGACATCGTG 960 GCGATGGTTG TCAGTACCGG CGCCTCCGCG CGCGTCAGTC ACGATATTGC TCCCCGCTTT 1020 AAGGCCGGAG ACCGGGTTCG GGCAAAAAAC ATCAACCCAA CCACCCACAC CCGCCTGCCG 1080 CGTTACGTGC GCGGGAAAAT CGGCCGTATT GAGACCGATC ATGGCGTGTT CATCACGCCG 1140 GACACCGCAG CGCACGGTCT GGGCGAACAT CCTCAGCACG TCTACAGCGT CAGCTTCACC 1200 GCGCTGGAAC TGTGGGGCAC GCCGCGCCCG GACAACGTGT ACATCGATCT GTGGGACGAC 1260 TATCTGGAGG AAGCATGA 1278
───────────────────────────────────────────────────── 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 C12P 13/02 2121−4B //(C12N 9/14 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12N 15/55 C12R 1:645)
Claims (10)
- 【請求項1】 下記の理化学的性質を有することを特徴
とする新規なタンパク質。 2種のサブユニットから構成され、ゲル濾過法によ
る分子量が約120,000の水溶性酵素タンパク質で
あって、サブユニットのSDS−ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動による分子量が以下の通りである。 サブユニットα 分子量 28,000±500 サブユニットβ 分子量 29,000±500 ニトリルヒドラターゼ活性を有する。 - 【請求項2】 サブユニットαが配列表の配列番号1に
記載のアミノ酸配列で表されることを特徴とする請求項
1記載のタンパク質。 - 【請求項3】 サブユニットβが配列表の配列番号2に
記載のアミノ酸配列で表されることを特徴とする請求項
1記載のタンパク質。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のタンパ
ク質をコードする遺伝子。 - 【請求項5】 配列表の配列番号3または4に記載の塩
基配列で表されることを特徴とする請求項4記載の遺伝
子。 - 【請求項6】 配列表の配列番号5及び6に記載の合成
DNAで増幅されることを特徴とするDNA断片。 - 【請求項7】 請求項4または5に記載の遺伝子により
コードされるポリペプチドを発現する組換え発現ベクタ
ー。 - 【請求項8】 請求項7記載の組換え発現ベクターで、
宿主細胞を形質転換させて得られた形質転換体。 - 【請求項9】 請求項8記載の形質転換体を培養して請
求項1に記載のタンパク質を産生させる方法。 - 【請求項10】 請求項8記載の形質転換体を培養して
得られる形質転換体の培養液、該培養液から分離された
菌体、該菌体処理物、請求項1〜3記載のタンパク質ま
たはこれらの固定化物をニトリル類に作用させて、該ニ
トリル類に対応するアミド類を製造することを特徴とす
るアミド類の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5089968A JPH06303971A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | ニトリルヒドラターゼ活性を有する新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子ならびに該遺伝子を含有する形質転換体によるニトリル類からアミド類の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5089968A JPH06303971A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | ニトリルヒドラターゼ活性を有する新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子ならびに該遺伝子を含有する形質転換体によるニトリル類からアミド類の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06303971A true JPH06303971A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=13985491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5089968A Pending JPH06303971A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | ニトリルヒドラターゼ活性を有する新規なタンパク質およびそれをコードする遺伝子ならびに該遺伝子を含有する形質転換体によるニトリル類からアミド類の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06303971A (ja) |
Cited By (5)
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| JP2019176836A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 三井化学株式会社 | ニトリルヒドラターゼを含む菌体処理物の製造方法及びアミド化合物の製造方法 |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP5089968A patent/JPH06303971A/ja active Pending
Cited By (16)
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| US8470576B2 (en) | 2006-04-07 | 2013-06-25 | B.R.A.I.N. Ag | Group of novel enantioselective microbial nitrile hydratases with broad substrate specificity |
| JP2019176836A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 三井化学株式会社 | ニトリルヒドラターゼを含む菌体処理物の製造方法及びアミド化合物の製造方法 |
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