JPH06504201A - 酵母ゲノム用“多部位”組込みカセット - Google Patents
酵母ゲノム用“多部位”組込みカセットInfo
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- JPH06504201A JPH06504201A JP4502908A JP50290892A JPH06504201A JP H06504201 A JPH06504201 A JP H06504201A JP 4502908 A JP4502908 A JP 4502908A JP 50290892 A JP50290892 A JP 50290892A JP H06504201 A JPH06504201 A JP H06504201A
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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】
酵母ゲノム用“多部位”組込みカセット本発明の主題は酵母ゲノム内組込み用カ
セット、そのカセットで形質転換された酵母株及びこうして形質転換された酵母
株を用いる興味の向けられた産物の製造プロセスである。
組込みカセットとは酵母ゲノム中への興味の向けられた配列の組込みを確実にす
るように考えられたあらゆる組立体を意味すると理解される。
酵母内組込みに関する様々な技術が提案されてきた。
このように、HICKSら(1)は本来そこに存在しない配列の酵母ゲノム内組
込みに際して、酵母ゲノム中に存在する配列とプラスミドにより保有される配列
との相同的組換えで、得られるプラスミドによる酵母の形質転換に関する現象に
ついて記載した。
相同的組換えに基づく今までに提案された方法によれば、酵母ゲノム中への興味
の向けられた配列の縦列マルチコピー組込みが行えた。しかしながら、このタイ
プの組込みは不安定であり、このことは完全に満足すべき水準の形質転換である
にもかかわらず興味の向けられた配列の発現レベルを増加させるために考えられ
たこの技術の限界を示す。
これは例えばリポソームRNAについてコードするDNAの縦列反復中への興味
の向けられた配列の組込みに関する場合である。これらの配列は約100〜20
0コピー/細胞で存在する(2)。しかし、このような天然反復は減数分裂及び
有糸分裂の双方に際して姉妹染色分体間で不等“乗換え°タイプの組換え現象を
しばしばおこす。史に、縦列要素間で染色体内組換えによる切除現象は特にH,
C,KLEINら(3)で既に記載されている。このり・イブの再配列は形質転
換株の遺伝的浮動を起こし、興味の向けられた配列の喪失を招くことがある(4
)。
したがって、酵母ゲノム中に興味の向けられた配列の多数かつ安定な組込みを行
い、この興味の向けられた配列の発現レベルを実質的に増加させる酵母内組込み
方法が真に望まれている。
本発明者らは機能がこれまで記載されていなかったサツカロミセス属の酵母のゲ
ノムの天然反復分散配列が使用v1能であることを今般見出した。この配列は“
非必須″といわれ、このような酵母のゲノム中への新規組込み方法を開発するた
めに用いられる。
したがって、本発明の主題は少くともニー酵母ゲノムにおける天然反復分散非必
須配列と相同性を示す1つの組込み配列
一興味の向けられた配列
を含むことで特徴付けられるサツカロミセス属の酵母のゲノム内組込み用カセッ
トである。
本発明による組込みカセットの有利な態様によれば、それはサツカロミセス属の
酵母、特にS、セレビシェ(S、cercvisiae)、09oloL T
Rタイプ配列、特に5oloLTR配列、の相同体である配列を組込み配列とし
て含む。
5oloL T R配列は酵母の転位因子に由来する。転位因子とは所定微生物
のゲノムにおいである位置から他に移動できるDNA配列である。酵母において
、レトロトランスポゾンとして確認される転位因子はRNAを用いたメカニズム
で転位する。
4タイプの転位因子が酵母について明らかにされている。それらは’ry1、T
y2、Ty3及びTy4と表示される。
これらの要素は各々混成であり、各々数百塩基対のLTR(長末端反復)に隣接
される数kbの内部領域からなる(図1)。これらLTRの末端は10bp以内
の逆方向反復配列である。
Ty要素の転位は1つのLTRから他に転写され45bpの末端反復を有するR
NAによって生じる。このRNAの逆転写後に、コピーされたDNAはゲノム中
に組込まれ、Tyの片側において染色体ターゲットの5bp重複を生じる(5)
。そのLTR間の相同的組換えによりTy要素は切除され、5bp重複で囲まれ
る’5oloL T R”と呼ばれるLTR配列をその組込み領域内に残す。こ
れらの5olo要素はそれ自体では転位できない。
レトロトランスポゾンTy1及びTy2は構造的に類似している。それらは5.
3kbの内部εドメインと334〜338bpのδ要素と呼ばれる2つのフラン
キング直列反復配列を保持する。それらはハブロイドゲノム当たり30〜35コ
ピーの割合で存在する。それらは頻繁に自らを遺伝子の5゛領域に挿入して変異
発現を通常誘導することにより転位する(6.7)。
逆に、レトロトランスポゾンTy3はTyl及びTy2の配列と限定的な配列相
同性を示す(8)。1〜4つのTY3要素がTy3要素の転位による変異を観察
することなく細胞当たりで記載された。Ty3は4.7kbの内部ドメインとシ
グマ配列と呼ばれる340bpLTR配列から構成される5、4kb要素である
。
そして、約に4コピーのTy4要素が細胞当たりでみられている。対応フランキ
ング配列はタウ(τ)要素と呼ばれる。
酵母S、セレビシェのゲノムはTyl及びTy2要素と関連しない約100コピ
ーの5oloデルタ配列を更に含む。これらの5oloデルタ配列はそれらの間
で10〜4006もの高い配列ダイバージェンスを示す(9)。それらは4〜5
要素の群でみられ、t RNAに先行する数百塩基の中で時々みられる(10)
。それらはその2つのフランキングデルタ配列間の相同的組換えによるT)/の
内部領域の切除におそらく起因している。
5oloシグマ又はタウ配列もS、セレビシェのゲノムで同様にみられる。
これらの5oloL T R配列はそれらかサツカロミセス属の酵母にとり必須
の機能を有しないかぎり組込み配列として特に有利である;更に、それらは組込
まれた配列の利益になる自然安定性を有する。本発明を用いて得られた結果を理
論的仮説に結び付けるわけではないが、おそらく細胞メカニズムがこれら天然反
復配列の組換えとひいては安定性をコントロールするらしいことがここでは想起
できる。これらのメカニズムでは例えば特異的なトポイソメラーゼを要すること
となろう。
本発明による発現カセットの有利な態様によれば、それは5oloングマ配列の
相同体である組込み配列を含む。
研究された酵母株に応じて、約30コピーの5oloシグマ配列か存在する。そ
れらは二配列間で観察される最大ダイバージェンスが2.5%であることから互
いに比較して高い配列保存性を示す(11)。5010デルタ配列とは異なり、
5oloシグマ配列は転移RNA (tRNA)と密接な関係を示す。特に、そ
れらはt RNAの転写開始箇所から5゛側に16〜19bpの距離で常に位置
し、シグマ要素とt RNAの発現との間で相互作用は起きないらしい。
5oloシグマ配列が互いに比較して高い配列相同性を示すという事実は、所定
5oloングマの使用により他のSol。
ングマ配9り内組込み用組立体を同等に目標とすることを可能にする。
このため、酵母ゲノム内で分散され様々な5oloシグマ配列に対応する様々な
特定の座で興味の向けられた配列を組込むことが単一の形質転換ステップによっ
て可能になる。
他方、それらの厳格な位置、即ち様々なtRNAについてコードする遺伝子から
5′側に16〜19bpの距離にある位置はそれらの中に組込まれた興味の向け
られた配列の染色体環境について予想することを可能にする。
最後にかつ特に、それらと発現されるt RNAとの密接な関係は高度転写配列
のすぐ近くに5oloシグマを維持できることを示唆している。このため、必須
遺伝子近くにこのレベルで導入された興味の向けられた配列は、t RNAの発
現に影響を与えるいかなる主要再配列現象に対しても高選択からおそらく利益を
得るであろう。
S、セレビシェの染色体Vlll上でARG4遺伝子近くに位置する5oloン
グマ配列について更に具体的に言及することかできる。
組込みカセットを製造するため、形質転換される酵母の染色体上に位置する5o
loL T R配列は出発物質として使用され、この配列は興味の向けられた配
列を含みかつサツカロミセス属の酵母を形質転換できるDNA断片を産生ずるよ
う当業者に公知の技術を用いて修正できる。
これらの修正は:
(D他のいかなる染色体配列も除外して5oloL T R配列をサブクローニ
ング及び単離すること<ji)この5oloL T R配列内で興味の向けられ
た配列をクローニングすること
(ij+)単純な制限により、いかなる細菌配列も含まず何らかの興味の向けら
れた配列により遮断された5oloL TR配列を含むDNA断片を単離するこ
とを可能にするはずである。
細菌株でその選択及びその増幅を行うため、こうして製造されたDNA断片は特
に細菌複製源と選択遺伝子、例えば抗生物質耐性用遺伝子を含む細菌DNA断片
と組み合わされる。
通常、興味の向けられた配列は興味の向けられた何らかの産物:タンパク質、酵
素等をコードできる。それは天然で産生されない産物を酵母で産生させるか又は
一方酵母で天然に産生される産物の発現レベルを増加させることが望まれるかど
うかに応じて異種でも又は同種であってもよい。
したかって、本発明の主題は、更に、本発明による組換えカセットでの酵母の形
質転換によるサツカロミセス属の酵母により興味の向けられた産物を製造するた
めの方l去である。
かなり明らかには、いくつかの配列の組込み後発現を行えるように、興味の向け
られたいくつかの配列を本発明による組換えカセットに保持させることもできる
。この態様は特定代謝産物製造用生合成経路の遺伝子でコートされるいくつかの
有用なタンパク質又は一方いくつかの酵素を酵母で同時に産生させることが望ま
れる場合に特に有利である。
本発明のもう1つの態様によれば、本発明による組換えカセットか酵母ゲノム中
への興味の向けられた様々な配列の連続組込みを行うために用いられる。特に、
前記の場合のように、この方法は特定代謝産物用生合成経路のいくつかの遺伝子
の組込みにとり有用である。
したかって、本発明の主題は更にサツカロミセス属の酵母による興味の向けられ
たいくつかの産物の製造プロセスであり、それによればニ
ーサツカロミセス属の酵母は、各々が興味の向けられた産物の1つをコードする
DNA配列を興味の向けられた配列として含む本発明による複数の組込みカセッ
トで、連続的に形質転換されるか、又は
一サツカロミセス属の酵母は、各々が興味の向けられた産物の1つをコードする
興味の向けられたいくつかの配列を含む本発明による組込みカセットで、形質転
換され、
−こうして形質転換された酵母株か培養され、そして−上記代謝産物が回収され
る。
本発明を実施するためには、興味の向けられた配列は組込み配列内でクローニン
グされることが好ましい。
本発明のもう1つの面によれば、興味の向けられたいくつかの産物を製造するサ
ツカロミセス属の酵母は各々が興味の向けられた遺伝子のサブセットを保有する
2つの親株間で遺伝的交雑により得られ、その遺伝子は本発明による多部位組込
みカセットにより天然反復配列の部位に組込まれる。親特性の遺伝的組換えによ
り、天然反復配列の部位で組込まれた興味の向けられた異なる配列を含み、した
がって興味の向1すられた遺伝子のすべてを含む娘株を生じる。
このようなメカニズムは特にfF111c2で実証される。
興味の向けられたいくつかの産物を製造するサツカロミセス属の酵母株は、本発
明の更にもう1つの面によれば、興味の向けられた様々な遺伝子を保有する本発
明によるいくつかの組込みカセットで酵母株の同時形質転換により得ることがで
きる。サツカロミセス属の酵母の同時形質転換は本発明による組込みカセットと
選択ベクターでも行える。
これらの様々な産生方式は興味の向けられたすべての望ましい遺伝子を保有する
酵母を産生ずるために組み合わせて連続的に用いることができる。
本発明は本発明による組込みカセットで形質転換された酵ノリ株にも関する。更
に具体的には、その主題は、少くとも1つの天然反復非必須配列中に単一コピー
で組込まれ、かつ上記天然反復配列の部位でそのゲノム中に分散された少くとも
1つの興味の向けられた配列をそのゲ2ツム中に含むサツカロミセス属の酵母株
である。それは特にそのゲノム中における上記天然反復及び分散配列が5olo
ソグマ配列であるS、セレビシェの株である。
特に天然反復配列の部位における興味の向けられた配列の本発明に従・う組込み
は既に記載された組立体と比較I2て有利な点を有する。
実際に、興味の向けられた遺伝子のコピーは関連のない宿主DNAの様々な箇所
でターゲット化されて組込まれる。更に、組込み部位は酵母に必須でなく、この
組込み中にターゲット化の特異性のせいで細胞に必須である遺伝子の部分的又は
全体的不活性化を起こすリスクはないことが知られている。
本発明の組込みカセットによる酵母の形質転換は様々な方法、特に電気穿孔法で
実施できる。
本発明の他の特徴及び利点は下記図1〜23に伴う例示6様の下記詳細な記載の
中で明らかにされるであろうニー図1.酵母のTVレトロトランシスゾンの遺伝
子構造−図2 : S、セレビシェの染色体V111上によりARG4遺伝子近
くで保有される5oloシグマ配列の周囲における染色体領域の物理的地図
一図3 : ARG4遺伝子から5−側に4kbで位置するS、セレビシェの染
色体Vll+の領域のヌクレオチド配列。最も頻繁に得られる5oloシグマ配
列で観察される差異はその配列の下で示される一図4:S、セレビシェ株、OL
1. MGD131102A及びYNN295の5oloシグマ配列含有率の
オートラジオグラフィーによる分析
−図5:いかなる他の染色体配列も含まないシグマ配列を正確にクローニングす
る制限部位を
シグマVII1.l要素と接する逆方向反復配列の片側で部位特異的変異誘発に
より導入する異なるステップ
一図6=プラスミドpBK605中に組込んでクローニングされたシグマ配列の
中心で興味の向けられた配列をクローニングするため、この位置でPCHによる
変異誘発技術により制限部位を導入するために用いられる様々なオリゴヌクレオ
チド
一図7=プラスミドpBK609、p BN210及びpBK614の構造
m−8=プラスミドp BN210のC1aI−Hindlll断片のヌクレオ
チド配列−図9ニブラスミドp BN217の構造−図10.プラスミドpBK
611、pBK615及びpBK616の構造
一図11 プラスミドpBK620及びI)BK623の構造
一図12:特異的プローブURA3を用いた形質転換株OR7786,1〜OR
7786,9の染色体のオートラジオグラフィー
一図13.特異的プローブURA3を用いた形質転換株0RT731〜0RT7
40の染色体のオートラジオグラフィー
一図14:特異的プローブARG4を用いた形質転換株0RT720〜0RT7
30の染色体のオートラジオグラフィー
一図15=図15a)ニブラスミドpBK611のSma l−Hl ndll
l断片の構造及び境界配列
図15b):得られたARG 形質転換株のサザンプロット分析
一図16:逆PCR増幅と呼ばれる組込み方式を調べるために用いられる手法と
形質転換株
0RT724及び0RT723のゲノム配列−図17.形質転換株0RT130
4.0RT1305及び0RT1306の染色体のオートラジオグラフィーによ
る分析
一図18.特異的プローブURA3及びARG4を用いた様々なARG” UR
A+超形質転換株の染色体のオートラジオグラフィーによる分析(超形質転換株
ORT720.6.720.7.720.8.723.8及び723.9)
一図19=超形質転換株ORT 740.1 、740.2及び740.3に関
することを除き図17と同様の分析−図20=形質転換株ORT 1320−X
(7)染色体のオートラジオグラフィーによる分析
−図21 : 形質k1株ORT 1327−Xノ染色体のオートラジオグラフ
ィーによる分析
−図22二同時形質転換株0RT746.747.748.749.751.7
52及び753に関することを除き図17及び18と同様の分析例I
S、セレビシェの染色体Vll+によりARG4遺伝子近くに保有されるシグマ
要素のクローニング及び特徴化公知シグマ配列(11)から単離された特異的配
列を用いたハイブリッド形成後、ARG4遺伝子から5′側に4kbでその位置
を特定することを可能にしたシグマ要素に特徴的なXhol制限部位の存在によ
り、検出した。
対応染色体領域の制限地図は図2に示される通りである。
シグマ要素を含む4kbp (spo13)2プラスミド(12)から得られる
BamHI−Ps t I制限断片(図2)は様々な制限断片 Xho I −
Bg III (0,8kb)、BglllXhol (1,7kb)及びBg
lll−Ec。
RI (2,1kb)を形成するために用いる。次いでこれら断片の各々をブル
ースクリプト(Bluescript)K S−タイプベクター〔ストラタジー
ン(Stratagene))に組込んでサブクローニングし、プラスミドpB
L1.pBL4及びpBL6を各々得る。
これらの異なるプラスミドは一本鎖DNAを得ることを可能にし、出発物質とし
てオリゴヌクレオチドブライマーT3を用いたSanger技術により配列決定
される。
ARG4遺伝子近くの染色体Vll+のゾーンに関して得られたヌクレオチド配
列は図3に示される通りである。
このヌクレオチド配列はXhoI部位のレベルで258〜598位と考えられた
が、その341塩基対はシグマ要素の標準配列に相当する。次いでこの断片は組
込みを指示するために用いる。特に、この要素の特徴的境界部に対応する逆方向
反復配列TGTTGTAT及び^TACAACAは258〜265位と591〜
598位で観察される。
加えて、その要素は直列方向に反復されるGAATG配列の重複により接せられ
る。このGAATG配列はシグマ要素に特異的でないが、但し組込み座に特異的
である。シグマ要素の片側にあるこのS bpfff複は、そのLTRシグマ要
素間の分子内組換えによるT Y IIIの切除サインである。したかって我々
はこの座で“5oloシグマ゛要素を有することとなる。更に、転移RNA遺伝
子の配列は241〜169位てみられる。それはACGコドンを認識する主要イ
ソアクセプターであるAla tRNAについてコードする遺伝子である。シグ
マ要素はこのt RNAの転写開始点から5′側に16塩基対でみられることが
観察される。
以下の記載において、確認された各シグマ要素はシグマXXX、xxで表示され
るが、ここでローマ数字のxXxはシグマを保有する染色体の数値を特定し、ア
ラビア数字のXXは所定染色体におけるシグマを特定する。例えば、得られる配
列はシグマVI11.lに由来する。
このシグマVII1.tの配列をSandmeyer(11)によりランダムに
クローニングされた様々なシグマ要素の場合と比較することにより、一致がSa
ndmeyerのクローン魔7で観察される。更に、ジグ7Vll+、lはSa
ndmeyerで主に得られた配列と比較して9つの配列単一性を有することが
観察される(これらの配列単一性は対応塩基の5andIIeyer配列下にお
ける指示で確認される一図3)。
このダイバージェンスは341中9つのヌクレオチド、即ち2.6%を表す。
例2
サツカロミセス・セレビシェのゲノムのシグマ配列含有率の特徴化
形質転換用の宿主として後で用いられるサツカロミセス・セレビシェの株OLI
及びM G D 131102Al: ツイテ研究する。
これらの株は次の遺伝子型: OL 1 :Hata、his3−(11゜15
) 、1eu2−(3,112)、ura3−(257,373)、ga12と
MGD131102^Matα、旧53−1、ade2、arg4−Δ2060
、ura3−52 、trpl−289を示す。これら株の分析はパルスフィー
ルド電気泳動[CIIEF DI? II、バイオ・ラッド(Bio−Rad)
)で染色体を分離することにより実施し、しかる後分離してから、染色体を/\
イボンド(llybond) N+ナイロン膜〔アマーンヤム(Amersha
m)]上に移す。得られたフィルターはプラスミドpBK605に由来し32P
で標識されたC1al−Hindlll断片によりランダムプライム化でハイブ
リッド形成させる。この断片はシグマVII1.l配列のみを保有する(図6)
。
プラスミドpBK605の組立ては例3で詳細に記載されている。
株OLI及び株M G D 131102^の双方において3つの染色体v1、
X及びXll+はシグマ要素を有さず、染色体■、III 、IX、 XI及び
IIは1つの要素を保有するだけらしく、他の染色体はいくつかの要素を保有す
ることが図4で示されたオートラジオグラフで観察できる。VII+、1が単離
された染色体Vll+はいくつかの要素を保育するらしいことが観察できる。
染色体移動のマーカーとして用いられるS、セレビシェの株YNN295 (バ
イオラッド)において、シグマ含有率は株OLI及びM G D 131102
Aで観察される場合と異なることが観察できる。その結果はシグマ要素を保有す
る染色体と染色体当たりに存在するシグマ要素数の双方に関して株毎に異なる。
最後に、得られた結果は、選択されたシグマVll+、1がハブロイドゲノム当
たり約30と見積られる数の要素をハイブリッド形成できることを示す。したが
って、それは他の8010シグマ要素において興味の向けられた配列の組込みを
指令できるはずである。
帆ユ
組込みベクターp BK610及びpBK614の組立て1−シグマVN1.l
の部位特異的変異誘発最初の変異誘発では、いかなる他の染色体配列も除外して
この要素を正確にクローニングするシグマVII1.l要素制限部位に接する逆
方向反復配列の片側における導入を行う。
これを行うため、シグマVII1.L配列は、図5で詳記される変異原性オリゴ
ヌクレオチドブライマーA及びBを用いてPCR(ポリメラーゼ鎖反応)により
増幅させる。
この変異誘発に用いられた初期組立体はシグマVII+、1を含む2.1kbB
glll−EcoRI染色体断片を保有するプラスミドpBL6である。
増幅では用いられた2つのオリゴヌクレオチドプライマー間でDNA断片を合成
する。この合成中におけるオリゴヌクレオチドA及びBの物理的取込みはシグマ
配列の5゛側で直列に5pel、Eagl及びClaI部位と上記配列の3′側
で直列にH1口dlll 、 Sa l I及びXba1部位を形成する。
PCR反応用の反応混合液(100μl)はニー説イオン及び無菌水53μm
−IOX緩衝液lOμl :0.5HKCl0.1M トリスC1pH8,3
151M MgCl2
0.1%(a+/v)ゼラチン
−4つのd N T P 16μm (各々1.25mM)−オリゴヌクレオチ
ドA5μm(20μM)−オリゴヌクレオチド85μ1(20μM)−プラスミ
ドp B L 6 10μl (50ng)からなる。
混合液を100℃で3分間インキュベートし、氷冷する。次いで熱安定TaqD
NAポリメラーゼ1μl (5U)を混合液に加える。次いで後者に鉱油200
μlをいれる。
増幅反応はPerkin Elaler CetusD N A熱すイクラ−で
25サイクル行うか、1サイクルはニ
ー94℃で2分間のDNA変性ステップ=37℃で2分間のアニーリングステッ
プ=72℃で2分間の重合ステップ
からなる。
25サイクル後、中断合成を完了させるため20分間重合ステップを72℃で実
施する。
増幅産物の一部(20μl)をアガロースゲル電気泳動で分離する。次いで得ら
れた3 50 bpD N A断片をガラスピーズ吸着により精製し、TEに溶
解させ、酵素5pel及び5allで制限する。
次いでこの制限断片を酵素Xbal及び5ailで開環されたM13mp18ベ
クター中に組込んでクローニングし、プラスミドpBK605を得る(図6参照
)。
実施された二次変異誘発の目的はシグマ要素の中心に制限部位を作成してこの位
置で興味の向けられた配列をクローニングするためである。
これを行うため、2回のPCR増幅を出発物質としてプラスミドpBK605を
用いて別々に実施する(図6)。
これら増幅の1回目はシグマ要素の中心における変異原性オリゴヌクレオチドS
igBとシグマ上流のベクターに位置する非変異原性オリゴヌクレオチドREV
である。
第二増幅はSigBに相補的である変異原性オリゴヌクレオチドS i gAと
シグマ下流のベクターに位置する非変異原性オリゴヌクレオチドONを用いて実
施する。
オリゴヌクレオチドSigA及びSigBの構造は図6で示されている。
こうして、2つの半分のシグマ要素をそれらの各々に関して2つの新しい部位:
Ba1l又はEael及び5tulを用いて合成する。
これら2回の合成産物をアガロースゲルで精製する。
第−増幅中に得られたDNA断片を酵素Sma I及び5tulで制限し、しか
る後酵素Sma !で開環されたブルースクリプトKs+中に組込んでクローニ
ングし、プラスミドpBK609を得る(図7)。
第二増幅中に得られたDNA断片を酵素5ail及び5tulで制限する。次い
でこの断片を、最初酵素Hi n d IIIで開環されてポリメラーゼ!クレ
ノウ断片で処理され、後酵素5allで制限されたプラスミドpBK609中に
組込んでクローニングする。
得られるプラスミドpBK610は図7で示される通りである。
プラスミドpBK610から得られたC1al−C1al制限断片を、S m
a I s P s t I、EcoRI及びEcoRV部位を欠くブルースク
リプトKS+に由来するプラスミドのClal部位に導入する。
こうして得られたプラスミドpBK614は図7で示される通りである。
この最後のプラスミドにおいては、B a m HI及びEag1部位の型抜か
抑制され、シグマ要素がHi ndII+及びClal部位で直接隣接される。
プラスミドpBK610のC1al−Hindlll断片を配列決定したが、そ
の配列は図8に示される通りである。
この配列の分析では変異シグマ要素が制限部位で直接接せられ、それがその中間
で4つの独特な部位:Ba1l又はEaeISPstISE、coRI及びEc
oRV
を有することを示す。
これらの制限部位を保有する38ヌクレオチド、即ち下記配列:
CCAAAGAGGGGGCTGCAGGAATTCGATATCAAGCTC
CTがシグマVII1.H7) 12中心ヌクレオチドTGGAAGCGGAの
代わりに導入されていることに留意すべきである。
これらの異種ヌクレオチドは図8においてイタリック体で表される。
得られる変異シグマ要素はシグマVI11.1本と呼ばれる。
例4
S、セレビシェのURA3遺伝子を含む組込みベクターの組立て
URA3遺伝子(13)を含むEcoRI−Ns i I制限断片(1,1kb
)のDNAを精製し、酵素EcoRI及びPstlで開環されたプラスミドpB
K614中に導入する。
得られたプラスミドp BK617は図9に示される通S、セレビンエのARG
4遺伝子を含む組込みベクターの組立て
ARG4転写単位(図2)を含むS、セレビシェゲノムからの2060bpI(
pa I−Hpa I断片のDNAをプラスミドpUc18及びpUc19のポ
リリンカーのSma I部位でクローニングする。これらのクローニングから得
られるプラスミドのEcoRI−Ps t I断片(2、1kb)を精製し、酵
素EcoRI及びPstlで開環されたプラスミドpBK610及びpBK61
4中に挿入する。これらの組立てから得られるプラスミドpBK611、p B
K615及びpBK616は図10でS、セレビシェの変異arg4−EcoR
V及びarg4−Bgll+遺伝子を含む組込みベクターの組立て各々プラスミ
ドpNPs308及びpMY232から精製された変異ARG4遺伝子、即ちa
rg4−EcoRV又はarg4−Bglllのいずれか(Nicolasら、
1989)を含む2060塩基対HpaI−HpaI制限断片のDNAをプラ
スミドpBK614のEcoRV部位てクローニングする。これらの組立て得ら
れるプラスミドpBK620及びpBK623は図11で示される。これらのカ
セットはそれらか変異形のARG4遺伝子を含むことからシグマ::arg4と
呼ばれる。
例7
シグマ::U RA 3断片(URA3遺伝子で遮断されたシグマVII!、1
*)によるOLI株の形質転換変異u r a 3− (257,373)を保
有する受容味OLIをプラスミドp BK617の切断後にアガロースゲルから
精製された1、 4kbHi n dlll−HLn dlrl断片(シグマ:
:URA3)で電気穿孔法〔バイオ・ラッド中シーンパルサー(Blo−Rad
Genepulser)]により形質転換する。
これを行うため、2×107細胞/1に達したYPD中の培養物801を350
0 rpmで5分間遠心する。細胞ペレットを25mMジチオスレイトール81
に溶解する。
細胞を室温で20〜25分間保ち、しかる後回遠心する。
ペレットを電気穿孔緩衝液ニ
ー 270mMスクロース
一101MトリスC1,pH8
−0,1mM MgCl2
に800μ! (即ち109細胞/at)で溶解する。
以下を2II11電気穿孔キユベツトにいれるニー細胞100μ1(108細胞
)
一#′g製断片10μm (100〜500ng)−キャリアDNA 1μm
(音波処理中胸腺D N A toμg)キュベツトを電気穿孔室にいれ、下記
条件ニー電圧450V/ca+
一静電気容量250μF
−抵抗(derivation) 200Ωに従い放電させる。
無菌水400μlを室温でショック後直ちにキュへ・ントに加えて混合液を冷却
させる。次いで混合液100〜500μlを選択培地にいれ、細胞を30℃で4
8時間おく。
こうして、300〜600URA+形質転換株を無つランルの選択培地で直鎖断
片μg当たりで得る。
9つのランダムに選択されたURA3+形質転換株(ORT TBG、1〜78
6.9と表示される)の分析は染色体分離、トランスファー及びURA3遺伝子
(13)のHi n d lll−Hi n d III断片からなる特異的プ
ローブを用いて得られるフィルターのl\イブリッド形成により実施する。
このハイブリッド形成の結果は図12に示される通りである。
このオートラジオグラフにおいて、分析されたすべての形質転換株は受容味OL
Iに関して観察されるように変異配列u r a 3− (257,373)を
保有する染色体Vのレベルでシグナルを示すことか観察できる。更に、形質転換
株0RT78G、l 1.21.41.61,8及び、9は染色体XV又ハVI
I 、 XIV 、 I+、+X、 XV又はVlll:各々分散されたURA
3配列の追加コピーを保有する。形質転換株0RT7111G、31.5及び、
7の場合、追加バンドはみられない。これは変異対立遺伝子u r a 3−
(257,373)から野生型への遺伝子変換又は染色体VもしくはVlllで
URA4配列の追加コピーの組込みのいずれかで説明できる。
例8
シグマ::U RA 3断片(URA3遺伝子で遮断されたジグ7VII1.l
*) l;l: ヨルM G D 131102A株ノ形質転換上記結果を一般
化できるように、研究をもう1つのモデル株M G D 131102Aで続け
た。
変異ura3−52を有するこの株を、プラスミドp BK617の制限により
得られた精製1.4kbHind lll−Hi n d III断片(ジグ7
::URA3)で電気穿孔法により、前記のように形質転換させた。得られたU
RA+形質転換株(DNAμg当たり150〜350)を無ウラシル培地で選択
する。
10のランダムに選択されたURA+形質転換株(ORT731〜0RT740
で表示される)の分析は染色体分離、トランスファー及び特異的プローブURA
3を用いて得られるフィルターのハイブリッド形成により実施する(図13)。
分析されたすべての形質転換株中への追加URA3コピーの組込みは形質転換株
に応じて様々な染色体て、即ち0RT733.736及び738の場合染色体V
lll、0RT735(7)場合染色体XVI 、0RT732.736.73
7及び739の場合染色体x■又ハORT 734 (7)場合染色体Xllで
観察される。
染色体Vに位置する変異遺伝子ura3−52のコピーが各形質転換株で更に検
出される。
この結果は、“−シグマ要素に一遺伝子″を用いた系が、第二味のゲノム中に興
味の向けられた配列を分散させることを示し、本発明が反復及び分散5oloシ
グマ要素を保有するいかなる株でも可能性として用いうろことを実証している。
例9
シグマ:・ARG4断片(ARG4遺伝子で遮断されたジグ7VII1.I*)
I:ヨるM G D 131102A株の形質転換もう1つの興味の向けられ
た配列への多部位組込みカセットの本発明使用を一般化するため、変異arg4
−Δ2060を保有する受容味M G D 131 LO2Aを、プラスミドp
BK611の切断から得られる2、5kbSma 1− Hi n d III
制限断片(ジグ7 ::A RG 4 )で、電気穿孔法により前記のように形
質転換させる(図10参照)。
無アルギニン選択培地で得られた断片μg当たり形質転換株150〜1200
10のランダムに選択されたARG+形質転換株(ORT720〜0RT729
で表示される)の分析は染色体分離、トランスファー及び特異的プローブARG
4を用いて得られるフィルターのハイブリッド形成により実施する。
用いられたプローブはARG4転写単位(図2)を含みかつ受容味の2060欠
失に正確に相当する2060bpHpai−Hpal断片である。こうして形質
転換中に導入された遺伝子のコピーのみがハイブリッド形成により検出される。
このハイブリッド形成の結果は図14で示される。
いくつかの事項がこのオートラジオグラフで観察できるニ
ーARG4遺伝子は形質転換株に応じて異なる染色体上に存在する(ORT72
017)場合IX、0RT721.724及び728の場合V111.0RT7
22.723及び730の場合+1.0RT725(7)場合xv又1111;
0RT726及び729の場合Xl+又はm。
−得られるハイブリッド形成シグナルの強度は可変的で、0RT722及び72
3)場合に高<−?:0RT729の場合に弱いが、この形質転換株は表現型上
ARG である。
組込まれたシグマ、・ARG4断片の構造及びコピー数を特定するため、形質転
換株0RT720.722及び724の全DNAを抽出し、単−C1al、Bg
lll及びBamHI制限と二重Xhol+Ndel制限でサザンブロノティン
グにより分析する(図15)。
用いられたプローブはARG4遺伝子に特異的である2060bpHp a I
−Hp a I断片である。
分析されたすべての形質転換株はプラスミドpBK611のXhol−Ndel
切断で予想されるように単一の2.45kbXho I−Nde Iバンドを示
す。
0RT724に関して得られた結果の分析(Bglllで2つの2.35及び2
.7skbバンドとBanHIで1つの4.45kbバンド)は本来のシグマV
II1.I中へのARG4遺伝子の単一コピー組込みの存在と一致する(二の領
域の制限地図?照、図2)つ0RT724の場合と類似する形質転換株0RT7
20及び722のBglll及びBamHI制限特性は、ARG4遺伝子の単一
コピー組込みがこれらの形質転換株で起きたことを示すと思われる。
得られた結果は“−シグマ要素に一遺伝子゛を用いた系が第二タイプの興味の向
けられた配列をゲノム中に分散できることを示す。
得られた2つの形質転換株(ORT723及び0RT724)の組込み方式を正
確に調べるため、Xho I部位側で各挿入物に接するDNAを“逆PCR”と
呼ばれる方法で増幅させ、しかる後得られた増幅断片を配列決定する。これら2
つの形質転換株に関する単一増幅断片の産生はゲノム中で唯一のコピー組込みを
示唆する。
増幅技術及び得られた配列は図16に示される通りである。
そのシグマ::A RG 4断片が染色体v111で組込まれた0RT724の
場合、配列の読みでは以下を示すニーシグマVll+、1347〜258位に特
異的なすべてのヌクレオシドがみられる。
−Sma l−Hl ndlll断片に最初存在したXhoI部位の5゛側に位
置するすべての異種ヌクレオチド、特にC1al制限部位に相当する配列が欠失
している(図加えて、組込まれたシグマ::A RG 4要素に隣接する180
塩基対はシグマVI11.177〜257位のフランキング領域に関して最初に
記載された場合と正確に対応する。これらの180塩基対はシグマVII1.l
と関連したAla tRNAをカバーしている(図3)。
これはシグマ::A RG 4断片の組込みが実際に出発シグマVII1.lと
の相同的組換えにより形質転換株0RT724で起きたことを実証している。
そのシグマ、、A RG 4断片が染色体11中に組込まれた形質転換株0RT
723の場合、その配列は以下を示す:−シグマに特異的なヌクレオチドは逆方
向反復配列TGTTGTAの末端までにみられる。前記と同様に、形質転換に用
いられたSma l−H1ndlll断片と接するすべての異種ヌクレオチドが
欠失している。新しい未知の染色体配列は組込み保存されたシグマ::A RG
4配列のレベルで始まる。加えて、Ala tRNAに相当する配列は組込み
シグマ::A RG 4から5−側に16bpで観察される。
最後に、シグマ特異性配列は2つの重要な特徴を有するニ
ーシグマVl11.lを単一化するヌクレオチドGが343位でみられる(図3
)。
−2つのヌクレオチドAがシグマVII1.lを単一化して形質転換に用いられ
たSma l−H1ndll+断片の配列中に最初存在したヌクレオチドC及び
Gの代わりに307及び309位で各々みられる。
これらの結果は形質転換株0R7723においてシグマ:、A RG 4断片の
組込みが前ケースのように先夜染色体シグマで相同的組換えにより起きたことを
実証している。その結果、0RT723において、組換えがおそらく関与するシ
グマ要素のヌクレオチド309及び343間で起きたことを特定することができ
る。
例10
ジグ7::a r g4− E c oRV断片(ura4−Ec。
RV遺伝子で遮断されたシグマVI11.1” )による株MGD1312C及
びM G D 131102^の形質転換変異arg4−Δ2060を保有する
受容株MGD1312C及びM G D 1311Q2Aは、プラスミドpBK
620から精製された2、 4kbHi n dlll−Ht n dlll制
限断片と、株MGD1312Cを形質転換するためのLEU2遺伝子又は株M
G D 131102Aを形質転換するためのHIS3遺伝子いずれかの選択マ
ーカーを有する酵母複製プラスミド1μgを用いて、電気穿孔法により同時形質
転換する。形質転換株は無ロイシン又は無ヒスチジンの選択培地で各々選択し、
シグマ::ura4−EcoRV断片(Nicolasら、 1989)を組込
んだ同時形質転換株のスクリーニングを可能にする適合性的サイシのテスター株
arg4−Bglllを用いて分裂バピレーション化(papil 1atio
n)の試験により分析する。複製プラスミド(LEU2又はII S3遺伝子を
含む)はロイシン又はヒスチジン含有の富YPG培地で増殖させることにより細
胞から分離する。
シグマ::ura4−EcoRV形質転換株の物理的分析は例9のように染色体
分離、ナイロン膜上へのトランスファー及びARG4遺伝子含有プローブとのハ
イブリッド形成により実施する。図17で示された結果は形質転換株に応じた様
々な染色体中へのura4−EcoR■遺伝子の組込みについて示す(株M G
D 131Cで得られる0RT1304)場合染色体XVI;株M G D
131102Aて得られる0RT1305(7)場合染色体1x及びORT 1
306の場合染色体xv又はvll)。
これらの結果は“−シグマ要素中に挿入されたー遺伝子”を用いた系が同時形質
転換によりゲノム中に興味の向けられた配列を選択なしに分散できることを示す
。その例は遺伝子の変異配列の組込みについて示す。
例11
株M G D 131 LO2Aの連続形質転換例8で得られ特徴化された形質
転換株ARG”ura−ORT720及び0RT723を、プラスミドpBK6
17の切断後に精製されたC1al断片(シグマ::URA3)のDNAで、電
気穿孔により形質転換する。
得られたURA+形質転換株を無ウラシル培地で選択する。これらのURA+形
質転換株は無アルギニン培地で増殖しうる能力を保有している。
5つのランダムに選択された超形質転換株ARG4”U RA 3− (ORT
720゜G 、720.7.720.8及びORTγ23.8.723.9で
表示される)の分析は染色体分離、ナイロン膜上へのトランスファー及び特異的
プローブARG4及びURA3を用いて得られたフィルターのハイブリッド形成
により実施する(図18)。
超形質転換株ORT 720.6.720.7及び720.8はそれらか由来す
る0RT720にのようにARG4遺伝子を染色体IX上に保有する。更に、こ
れらの超形質転換株は各々染色体Xll 、VNI及び1v上にURA3遺伝子
を保有する。
更に、超形質転換株ORT 723.8及び723.9はそれらが由来する0R
T723株のように染色体11上にARG4遺伝子と各々染色体Vlll及びX
ll上にURA3遺伝子を保有する。
対称的に、例7で得られ特徴化された形質転換株URA” a r g−0RT
740を、プラスミドpBK615の切断後に精製されたHindl11断片(
2,4kbシグマ::A RG 4 )のDNAで、電気穿孔により形質転換す
る。
得られたARG+形質転換株を無アルギニン培地で選択する。これらの形質転換
株は無ウラシル培地で増殖しうる能力を保有している。
3つのランダムに選択された超形質転換株URA”ARG−(ORT740.l
、740.2及び740.3で表示される)の分析は染色体分離、ナイロン膜
上へのトランスファ −及び特異的プローブARG4及びURA3を用いて得ら
れたフィルターのハイブリッド形成により実施する(図1 つ)。
これら′うつの超形質転換株はそれらか由来する0RT74(]株のように染色
体v111上にURA3遺伝子と各々染色体1x、1v及びXll上にARG4
遺伝子を保有することか観察できる。
(7たかって、こう[2て、本発明に従い提案された組込み系により異なる様々
な座において同細胞で異なるタイプの配列の分散を得ることかできる。
C)シグマ ・arg4断片を用いる
’CF−シグシグ:arg4−Bglll断片(arg4−8g111遺伝子で
遮断されたシグマVII1.I*)当たり1つのシグマ・・arg4−EcoR
Vコピーを冑する株ORT 1305の形質転換
第一シグマ・・arg4カセットの組込みで得られる形質転換株が第二カセット
を導入する上で再び形質転換できるかどうかを調へるため、染色体Ix中に組込
まれたシグマ :arg4−EcoRV配列を含む一次形質転換株0RT130
5を断片シグマ::arg4−Bglllで再形質転換させた。遺伝子型シグマ
::arg4−EcoRV(染色体IX) 、a rg4 2060 (染色体
Vll+)、arg3−52、t rpl、his3、ade2、Ma t a
の0RT1305株を、酵素HindlllでプラスミドpBK623の切断後
に精製された2、4kb断片シグマ::arg4−BglllとH’S3遺伝子
を含む複製プラスミドで、同時形質転換させた。
HIS+形質転換株を無ヒスチジン培地で選択し、arg4−EcoRV情報を
保有してarg4−8g111マーカーを獲得した細胞を確認するため自動バビ
レーション化試験で遺伝的に分析する。なおarg−表現型であるこれらの細胞
は無アルギニン培地で増殖するARG+原栄養細胞を栄養増殖中組換えにより生
じる能力をその後で有する。いくつかのランダムに選択されたO RT 132
0−Xと呼ばれる形質転換株の分析は染色体分離、トランスファー及び特異的プ
ローブARG4を用いて得られるフィルターのハイブリッド形成により実施する
(図20)。予想されるように、これらの形質転換株は2つのハイブリッド形成
バンドを示し、一方は染色体1xて親コピーarg4−EcoRVに相当し、他
方は新たに導入されたコピーに対応して様々な染色体上に分散している(図20
の例に関して染色体V 、 ORT 1320−14;染色体Vlll、 OR
T 1320−19 、ORT 1320−27及びORT 1320−33.
染色体XV/Vll、 ORT 1320−30;染色体1゜ORT 1320
−34)。
これらの結果は2つのシグマ;Harg4カセットを連続して組込む可能性につ
いて実証している。カセットシグマ::arg4−EcoRV及びジグ7::a
rg4−Bglllは2400ヌクレオチドの全長にわたり6塩基対(arg4
−EcoRV変異のレベルで2塩基対及びarg4−BgIII変異のレベルて
4塩基対)で異なる。
したかって、F目間的組換えにより酵母ゲノム中に興味の向けられた遺伝子の少
くとも2コピーを連続的に組込むことかできる。
本C2−ジグ7::a rg4−Bglll断片(a r g4−8g111遺
伝子で遮断されたシグマVII1.I*)当たり2つのシグマ・・arg4−E
coRVコピーを有するO RD l306−7D株の形質転換前記タイプの実
験(例11.CI)を第三のシグマ::arg4コピーを導入することが可能か
どうかを調べるため2つのシグマ:・arg4−EcoRVコピーを有する親株
ORD 1306−7Dで実施した。
遺伝子型シグマ::arg4−EcoRV (染色体IX)、ジグ”::a r
g4− RV (染色体XVI)、a r g 4−2060、hi s3、
ura’3−52、trpl、M a t aの受容法ORD 130B−7D
は例10で記載された株0RT1304及び0RT1305の交雑から得られる
二倍体0RD1306の胞子形成により得た。これは形質転換株の交雑と減数分
裂中染色体の再配列により数コピーのカセノトシグマ二二遺伝子を導入する可能
性について実証している。
ORD 1306−7D株を、HIS+複製プラスミドと酵素Hi n d I
IIで切断されたプラスミドpBK623から精製されたシグマ::arg4−
Bglll断片で、同時形質転換した。3つのHIS”arg−形質転換株を得
たが、これは無アルギニン培地で自動バピレーション化する(ARG” )。染
色体分離、トランスファー及びプローブARG4を用いたハイブリッド形成によ
るこれら3つの形質転換株の分析では、それらの各々に関して2つの親バンド(
染色体IX及びXVI)と新規バンドに相当する形質転換株に応じて異なる3つ
のハイブリッド形成バンドの存在を示すが(図21)、これはシグマH:arg
4カセットの第三コピーの分散挿入について実証している(染色体II、 OR
T 1327−21;染色体1■又ハXI+、ORT 1327−23:染色体
xv又はVll、ORT 1327−27)。
これらの結果はシグマ::遺伝子カセットの使用が連続形質転換により数コピー
の興味の向けられた遺伝子を相同的組換えで組込めることを実証している。この
タイプの組込体の単離は単純な遺伝子又は分子スクリーニングにより実施する。
例12
断片シグマ::、A RG 4及びシグマ::U RA 3による酵母株M G
D 131102Aの同時形質転換株M G D 131102Aa r g
4−Δ2060u ra −52はニ
ープラスミドpBK615の切断後に精製されたHindll+断片(2,4k
bシグマ、、A RG 4 )−プラスミドp BN217の制限から得られた
C1al断片(1,4kbシグマ ・URA3)を含むDNA混合物を用いて電
気穿孔法により形質転換する。
ARG+形質転換株は無アルギニン培地で選択し、無ウラシル培地で継代培養す
る。こうして、ARG” URA+同時形質転換株をスクリーニングする。
ARG” URA+同時形質転換株(ORT746.747.748.749.
751.752及び753で表示される)の分析を染色体分離、ナイロン膜上へ
のトランスファーと特異的プローブURA3及びARG4を用いて得られるフィ
ルターのハイブリッド形成により実施する(図22)。
この分析ではARG4及びURA3遺伝子が各同時形質転換株で同染色体に組込
まれてみられることを示す。
この染色体は同時形質転換株毎に異なる。実際に、ARG4及びURA3遺伝子
は下記染色体でみられるニー0RT749の場合X1l
−ORT747の場合IV
−ORT746.748又は753の場合x■又はVll−0RT751の場合
1l
−ORT752の場合XIV
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d with Con5titutiveExpression of Alc
ohol Dehydrogenase(アルコールデヒドロケナーゼの構成性
発現に関連する転位要素);Ce1l、23:fi05−614(1981)
。
7)D、T、Chalefr及びG、R,Fink:Genetic Even
tsAssociated with an In5ertion Mutat
ion in Yeast (酵母における挿入変異に関連した遺伝現象);C
e11.2L:227−237(1980)。
8)DJ、C1ark、V、讐、Bi 1anchone、L、J、Haywo
ods、S、L、Dildine及びS、B、Sandermeyer:A Y
east SigmaComposite EIea+ent、TY3.has
Properties of a Retrans−poson (酵母シグ
マ混成要素TY3はリトラシスポゾンの性質を有する):J、Bio、Chem
ist、263:No、3.1413−1423(1988)。
9)F、S、Genbauffe、E、C,ChisholrA及びT、G、C
ooper:Tau。
Sigma and Delta(タウ、シグマ及びデルタ)、J、Bio。
Chei、259:10518−10525(1984) 。
10)A、Eigel及びH,Fe1dann:Tyl and Delta
ElementsOccur Adjacent to 5everal tR
NA Genes in Yeast(T yl及びデルタ要素は酵母において
いくつかのt RNA遺伝子に隣接して生じる)、EMBOJ、l:No、10
.1245−1250(19g2) 。
11)S、 B、5and11eyer 、 V、 W、Bi l ancho
ne、D、 J 、 Cl ark 、 P。
Morcos、G、F、Carle及びG、M、Brodeur:SigrAa
EleIIlents arePosition−8pcci[’ic ro
r Many Difrerent Yeast tRNAGer+cS (シ
グマ要素は多くの異なる酵母t RNA遺伝子に位置特異的である)、Nucl
eic Ac1ds Res、10:1499−1515(198g) 。
12)H,T、Wang、S、Frackman 、J 、Koval 1sy
n 、R,E、Esposi t。
及びR,Elder:Developmental Regulation o
f 5PO13,aGene required for 5eparatio
n of Homologous ChroIIo−somes at Mei
osis (減数分裂で相同的染色体の分離に要する遺伝子5P013の開発調
節)、Mo1.Ce11.Biol、7:No。
4、1425−1435 (1987) 。
13)M、l、、Bach、P、Lacroute及びり、Botstein:
Evidencefor transcriptional regulati
on of orotidlne−5°−phosphate decarbo
xylase 1n yeast by hybridlzationofII
RNA to the yeast 5tructual gene clon
ed 1nEscherichia colt (大腸菌でクローニングされた
酵母構造遺伝子へのmRNAのハイブリッド形成による酵母におけるオロチジン
−5゛−リン酸デカルボキシラーゼの転写調節に関する証拠) 、Proc、N
atl、Acad、Sci、USA、78:386−390(1979) 。
14)Nicolas、A、、Treco、D、、5chultes、N、及び
5zostak。
J、:An 1nitiation 5ite for n+eiotic g
ene conversionin the yeast 5accharoa
+yces cerevisiae(酵母サツカロミセス・セレビシェにおける
減数分裂遺伝子変換に関する開始部位)、NaLurc、338.35−39(
1989)。
図面に関する説明
図1に関する説明
LTR:長末端反復
TyI及びT y IIの場合デルタ(332bp)T y II+の場合シグ
マ(341bp)5−一 :内部逆方向反復(8bp)
■ :ターゲットの5bp重複
TYA−レトロウィルスのgag遺伝子の相同体TyBニレトロウィルスのpo
+遺伝子の相同体図2に関する説明
■ シグマ配列
図3に関する説明
ΣSgS シグマの逆方向反復配列
T Y 111組込み用ターゲットの重複配列L 、J Ala tRNAをコ
ードする遺伝子の限界口
t RNAに関するAGCアンチコドンの位置最も多く観察されるシグマ配列で
観察される差異は配列の下で示されている。
図5に関する説明
−−1−染色体v111のゲノム配列−■■■■■ シグマ配列
岬 、61 逆方向反復配列
図7に関する説明
Ap Apal Bh BamHI Bg BglllBx BstXI E
EcoRI EV EC0RVH1ll HinDIII Hp Hpal K
p KnplNd Ndel St No【/Ea!!l Sa 5allSt
5acl 5115acll Sm SmalXb Xbal Xh Xho
l
l≧=≧=コ シグマ配列
=7 6= 逆方向反復配列
図8に関する説明
===四 シグマの逆方向反復配列
因8に関する説明
^p Apal ah BamHI Bg Bgl夏lBx Bs+XI E
EcoRI Ev EcoRVHlll HinDIII Hp Hpal K
p Knp[Nd Ndel Nt Not/Exgl Sa 5ai151
5acl Sir 5acll Sm SmalXb Xbal Xh Xho
t
1≧=!玉] ング=配ダ・j
=7 4− 逆方向反復配列
鴫−m−−6ドメイン −一−−−−
噂−TV要素(5,3〜5,6 kb) −一一一一一−1kl)
Dead 82 Dead 81 ARG4 ”” ””OLl ’MGD13
1102A YNN295B
p8に605: 7.3kb
TGATrC磁二区江FC二TAGAGCCTA3° 日aVEae 5tul
5゜
ig B
pBK609 : 3,15kb
Ba/Eae Ps EI EV (H1ll/5tu)PBK610 : 3
,3 kb
Ba/Eae Ps EI EV
pBK614 : 3,3 kb
C1a I Xho I
Eiall/Eael Pst 1
(Pst/N5i) Ev Pst Bh Sm 51 EIp!1IC6i7
:6.7kb
Ps Sa Xb Bh Kp SI ElpBK611 : 5.3 kb
Ps Sa Xb ah Kp SI EIpBK615 + 5,3kb
Ps Sa Xb Bh Kp 51 ElpBK616 : 5.3 kb
Bg (Ev/Bh)
フ20 フ21 722 フ23 724 725 フ26 728 729
730ala tRNA −−一−−
プローブARG4 プローブARG4
+URA3
740.2 740.2
ブO−ブA日G4 プローブυRA3
ブa−ブARG4 プローブ URA3平成 5 年 6 月 14日
Claims (13)
- 1.少くとも: 酵母ゲノムにおける天然反復分散非必須配列と相同性を示す1つの組込み配列と 興味の向けられた配列と を含むことを特徴とする、酵母ゲノム内における多部位組込みカセット。
- 2.組込み配列が、酵母、特にサッカロミセス属、のSoloLTRタイプ配列 と相同性を示す配列である、請求項1に記載の多部位組込みカセット。
- 3.SoloLTRタイプ配列がS.セレビシエのSoloLTR配列から選択 されるものである、請求項2に記載の多部位組込みカセット。
- 4.S0loLTRタイプ配列がS.セレビシエのSoloシグマ配列である、 請求項3に記載の多部位組込みカセット。
- 5.Soloシグマ配列が、S.セレビシエの染色体VIII上でARG4遺伝 子近くに位置するSoloシグマ配列である、請求項4に記載の多部位組込みカ セット。
- 6.興味の向けられた配列が組込み配列内でクローニングされる、請求項1〜5 のいずれか一項に記載の多部位組込みカセット。
- 7.興味の向けられた配列が相同性を示す天然反復配列で相同的組換えの標的と される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の多部位組込みカセット。
- 8.請求項1〜7のいずれか一項で記載された多部位組込みカセットにより形質 転換された酵母株。
- 9.ゲノムの少くとも1つの天然反復分散配列において上記天然反復配列の部位 において単一コピー中に組込まれた少くとも1つの興味の向けられた配列をその ゲノム中に含むことを特徴とする、サッカロミセス属の酵母株。
- 10.少くとも1つのSoloシグマ配列中にそのSoloシグマ配列の部位で 組込まれた少くとも1つの興味の向けられた配列をゲノム中に含むことを特徴と する、S.セレビシエの株。
- 11.−サッカロミセス属の酵母が請求項1〜7のいずれか一項記載の組込みカ セットで形質転換され、−こうして形質転換された酵母株を培養し、そして−得 られた産物を回収する ことからなる、サッカロミセス属の酵母による興味の向けられた産物の製造方法 。
- 12.−各々が興味の向けられた産物の一つをコードするDNA配列を興味の向 けられた配列として含む請求項1〜7のいずれか一項記載の組込みカセットでサ ッカロミセス属の酵母を連続的に形質転換し、または各々が興味の向けられた産 物の一つをコードする興味あるいくつかの配列を含む請求項1〜7のいずれか一 項記載の組込みカセットでサッカロミセス属の酵母を形質転換し、 −こうして形質転換された酵母を培養し、そして興味の向けられた上記産物を回 収する ことからなるサッカロミセス属の酵母による興味の向けられたいくつかの産物の 製造方法。
- 13.−各々が興味の向けられた産物の一つをコードする少くとも一つのDNA 配列を興味の向けられた配列として含む請求項1〜7のいずれか一項記載の少く とも二つの組込みカセットを用いてサッカロミセス属の酵母の同時形質転換を実 施し、 −こうして形質転換された酵母を培養し、そして興味の向けられた上記産物を回 収する ことからなる、請求項11又は12に記載のサッカロミセス属の酵母による興味 の向けられたいくつかの産物の製造方法。
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