JPH0734745B2 - Transduction method - Google Patents

Transduction method

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JPH0734745B2
JPH0734745B2 JP59209060A JP20906084A JPH0734745B2 JP H0734745 B2 JPH0734745 B2 JP H0734745B2 JP 59209060 A JP59209060 A JP 59209060A JP 20906084 A JP20906084 A JP 20906084A JP H0734745 B2 JPH0734745 B2 JP H0734745B2
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phage
plasmid
coryneform
strain
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    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
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    • C12N15/77Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Corynebacterium; for Brevibacterium

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、コリネホルムグルタミン酸生産性細菌にお
ける目的遺伝子の形質導入法に関する。
The present invention relates to a method for transducing a target gene in coryneform glutamate-producing bacteria.

コリネホルムグルタミン酸生産菌には大量のL−グルタ
ミン酸を生産するもの及び特にその変異株はリジン等の
アミノ酸、イノシン酸等のプリンヌクレオチドを生産す
るものが知られていて工業的に重要な微生物である。最
近、DNA組換え技術による工業微生物の育種・改良が試
みられており、コリネホルムグルタミン酸生産菌につい
ても、組換えDNA技術の開発が進められつつある。例え
ば昭和58年度日本農芸化学会大会講演要旨集333頁(198
3)、昭和58年度日本醗酵工学会大会講演要旨集283頁、
284頁(1983)にそれぞれコリネバクテリウム・グルタ
ミクムの宿主−ベクター系の開発、ブレビバクテリウム
・ラクトファーメンタムの宿主−ベクター系の開発とス
レオニン生産菌育種の例が報告されている。
Coryneform glutamic acid-producing bacteria are known to produce a large amount of L-glutamic acid, and mutants thereof are known to produce amino acids such as lysine and purine nucleotides such as inosine acid, and are industrially important microorganisms. . Recently, attempts have been made to breed and improve industrial microorganisms by DNA recombination technology, and recombinant DNA technology is being developed for coryneform glutamic acid-producing bacteria. For example, pp. 333 (198)
3), 1983 Japan Fermentation Engineering Society Conference Abstracts, 283 pages,
On page 284 (1983), examples of development of a Corynebacterium glutamicum host-vector system, development of a Brevibacterium lactofermentum host-vector system and breeding of threonine-producing bacteria are reported.

しかるに従来知られているコリネホルムグルタミン酸生
産性細菌の宿主−ベクター系においては、いずれもベク
ターとしてプラスミドを用いるものであり、従って、こ
のプラスミドベクターを宿主に移入せしめるためには、
先ずこのプラスミドベクターを分離し、ついでプロトプ
ラスト法、カルシウム処理法などの煩瑣な形質転換手段
が必要である。
However, in the conventionally known coryneform glutamic acid-producing bacterium host-vector system, all use a plasmid as a vector.Therefore, in order to transfer this plasmid vector into a host,
First, this plasmid vector must be separated, and then a complicated transformation means such as a protoplast method and a calcium treatment method is required.

ところでエシェリヒアコリにおいてはラムダファージ由
来の付着末端(Cohesive end;Cos)を含むDNA領域をも
つ組換えプラスミドであるいわゆるコスミドが構築され
ている。(Fukumaki,Y.,Shimada,K.,Takagi,Y;Proc.Nat
l.Acad.Sci.,73,3238(1976),Collins,J.Hohn,B:Proc.
Natl.Acad.Sci,75,4242(1978)) このコスミドは、ファージを用いた形質導入法(ここで
は形質導入法はファージを介した遺伝子の移入と定義づ
ける(蛋白質核酸酵素別冊“細菌・ファージ遺伝実験
法"P64(1972))でその保持菌株から容易に別の菌株に
移入せしめることができるのが特長である。即ちコスミ
ド保持株にファージを感染させると一定の割合でコスミ
ドDNAを含む偽ファージ粒子が形成され、この粒子は新
たな宿主菌にコスミドDNAを導入する活性をもつという
ものである。コスミドを用いると、供与菌のファージ溶
菌液を調製後受容菌と混合し、感染させればよく従来の
プラスミドを用いる場合に比べ迅速かつ簡便にプラスミ
ドの移入を達成することができる。
By the way, in Escherichia coli, a so-called cosmid, which is a recombinant plasmid having a DNA region containing a cohesive end (Cos) derived from lambda phage, has been constructed. (Fukumaki, Y., Shimada, K., Takagi, Y; Proc.Nat
l.Acad.Sci., 73 , 3238 (1976), Collins, J. Hohn, B: Proc.
Natl.Acad.Sci, 75 , 4242 (1978) This cosmid is defined as a phage-based transduction method (here, the transduction method is defined as phage-mediated gene transfer (Protein / Nucleic Acid and Enzyme Supplement “Bacteria / Phage”). One of the features of this method is that it is possible to easily transfer from a strain having the cosmid to another strain by the genetic experiment method "P64 (1972)". Phage particles are formed, and these particles have the activity of introducing cosmid DNA into a new host bacterium.With cosmid, the phage lysate of the donor bacterium is prepared and mixed with the recipient bacterium to allow infection. The transfer of the plasmid can be achieved quickly and easily as compared with the case of using the conventional plasmid.

しかしながら、コリネホルムグルタミン酸生産菌におい
ては、このような形質導入できるようなベクターの例は
なく、形質導入法によるプラスミドの移入はできなかっ
た。
However, in the coryneform glutamic acid-producing bacterium, there is no example of such a vector that can be used for transduction, and the plasmid could not be transferred by the transduction method.

本発明者らは叙上のような状況下においてコリネホルム
グルタミン酸生産菌を宿主とするプラスミドとコリネホ
ルムグルタミン酸生産菌を宿主とするファージのDNA断
片をくみ合わせて形質導入可能な複合プラスミドを作成
するのに成功し、このプラスミドを用いててコリネホル
ムグルタミン酸生産性細菌における目的遺伝子の形質導
入法を確立することに成功した。
Under the above circumstances, the present inventors combine a plasmid hosting a coryneform glutamic acid-producing bacterium with a DNA fragment of a phage hosting a coryneform glutamic acid-producing bacterium to prepare a transducible complex plasmid. We succeeded in establishing a method for transducing a target gene in coryneform glutamate-producing bacteria using this plasmid.

即ちこの発明は、 A:(1)コリネホルムグルタミン酸生産性細菌の細胞内
で増殖できるプラスミドの少なくとも複製開始点を含む
DNA及び、(2)コリネホルムグルタミン酸生産性細菌
に感染できるファージ由来の付着末端(COS)を含むDNA
よりなる形質導入可能な複合ベクターに目的遺伝子を挿
入して組換えDNAを調製し、 B:同組換えDNAをコリネホルムグルタミン酸生産性細菌
に感染可能なファージの粒子内に取り込ませ、 C:同ファージをコリネホルムグルタミン酸生産性細菌に
感染させることにより上記組換えDNAを同細菌に導入
し、 D:同コリネホルムグルタミン酸生産性細菌細胞内で上記
目的遺伝子を発現させることを特徴とする、コリネホル
ムグルタミン酸生産性細菌における目的遺伝子の形質導
入法である。
That is, the present invention includes at least an origin of replication of a plasmid capable of growing in A: (1) coryneform glutamate-producing bacteria cells.
DNA and DNA containing (2) a phage-derived cohesive end (COS) capable of infecting coryneform glutamate-producing bacteria
A recombinant DNA is prepared by inserting a target gene into a transducible composite vector consisting of B: the recombinant DNA is incorporated into particles of a phage capable of infecting coryneform glutamate-producing bacteria, and C: the same. The recombinant DNA is introduced into the bacterium by infecting the coryneform glutamic acid-producing bacterium with the phage, and D: the coryneform glutamic acid-producing bacterium, wherein the target gene is expressed in the bacterium. This is a method for transducing a target gene in a glutamic acid-producing bacterium.

この複合プラスミドは、コリネホルムグルタミン酸生産
性細菌細胞に形質導入法により、きわめて簡便迅速に移
入することができ、組換えDNA法による有用菌株の育種
に際しきわめて有利である。
This complex plasmid can be transferred into coryneform glutamate-producing bacterial cells very simply and rapidly by the transduction method, and is extremely advantageous for breeding useful strains by the recombinant DNA method.

コリネホルム・バクテリアは好気性、グラム陽性桿菌で
あり、非抗酸性でバーヂース・マニュアル・オブ・デタ
ーミネイティブバクテリオロジー第8版599頁(1974)
に記載されている。
Coryneform bacteria are aerobic, Gram-positive bacilli, non-acidic, and the Verge's Manual of Determinative Bacteriology, 8th Edition, page 599 (1974).
It is described in.

本発明のコリネホルム・グルタミン酸生産性細菌はこれ
らのコリネホルム・バクテリアの内に大量のグルタミン
酸を生産するもの又はそれより誘導したグルタミン酸生
産性を失った変異株であり、その野性株の例としては次
のようなものがあげられる。
The coryneform glutamic acid-producing bacterium of the present invention is a mutant strain that loses glutamic acid productivity inducing a large amount of glutamic acid in these coryneform bacteria or derived therefrom, and examples of wild strains thereof are as follows. Something like this.

ブレビバクテリウム・ディバリカタム ATCC 14020 ブレビバクテリウム・サッカロリティクム ATCC 1406
6 ブレビバクテリウム・インマリオフィルム ATCC 1406
8 ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム ATCC 13
869 ブレビバクテリウム・ロゼウム ATCC 13825 ブレビバクテリウム・フラバム ATCC 13826 ブレビバクテリウム・チオゲニタリス ATCC 19240 コリネバクテリウム・アセトアシドフィルム ATCC 13
870 コリネバクテリウム・アセトグルタミクム ATCC 1580
6 コリネバクテリウム・カルナエ ATCC 15991 コリネバクテリウム・グルタミクム ATCC 13032,1306
0 コリネバクテリウム・リリウム ATCC 15990 コリネバクテリウム・メラセコーラ ATCC 17965 ミクロバクテリウム・アンモニアフィラム ATCC 1535
4 コリネホルム・グルタミン酸生産性細菌にはグルタミン
酸生産性を失なった変異株、あるいは、リジン、アルギ
ニン等のアミノ酸、イノシン等のプリンヌクレオチド、
イノシン5′−モノりん酸等のプリンヌクレオチド、又
はその他の生産物を生産する変異株も含まれる。
Brevibacterium divaricatum ATCC 14020 Brevibacterium saccharolyticum ATCC 1406
6 Brevibacterium Inmario Film ATCC 1406
8 Brevibacterium lactofermentum ATCC 13
869 Brevibacterium roseum ATCC 13825 Brevibacterium flavum ATCC 13826 Brevibacterium thiogenitalis ATCC 19240 Corynebacterium acetoside film ATCC 13
870 Corynebacterium acetoglutamicum ATCC 1580
6 Corynebacterium carnae ATCC 15991 Corynebacterium glutamicum ATCC 13032,1306
0 Corynebacterium Lilium ATCC 15990 Corynebacterium Melacecola ATCC 17965 Microbacterium Ammonia Philum ATCC 1535
4 Coryneform / glutamic acid-producing bacteria have mutants that have lost glutamate productivity, or amino acids such as lysine and arginine, purine nucleotides such as inosine,
Mutant strains that produce purine nucleotides such as inosine 5'-monophosphate or other products are also included.

これらコリネホルムグルタミン酸生産性細菌の細胞内で
増殖できるプラスミドとしては、どのようなものでもよ
く、例えばpAM330,pAM286(特開昭58−67699参照)、pH
M1519(特開昭58−77895参照)、pAJ655,pAJ611,pAJ184
4(特開昭58−192900参照)、pCG1(特開昭57−134500
参照)、pCG2(特開昭58−35197参照)pCG4,pCG11(特
開昭57−183799参照)などがある。
Any plasmid may be used as a plasmid that can be propagated in the cells of these coryneform glutamate-producing bacteria. For example, pAM330, pAM286 (see JP-A-58-67699), pH
M1519 (see JP-A-58-77895), pAJ655, pAJ611, pAJ184
4 (see JP-A-58-192900), pCG1 (JP-A-57-134500)
, PCG2 (see JP-A-58-35197), pCG4, pCG11 (see JP-A-57-183799), and the like.

コリネホルムグルタミン酸生産性細菌の細胞内で増殖で
きるファージも又どのようなものでもよく、例えばCP−
2,CP−3,CP−5,CP−7などJ.Gen.Appl.Microbiol.,22 1
19(1976)に記載されているファージ、コリネバクテリ
ウム・グルタミクムを宿主として見出されたφCG1,φCG
2,φCG3,φCG4,φCG5など(日本農芸化学会昭和58年度
大会要旨集P332)“発酵と工業”誌35巻,198頁,294頁,3
92頁,473頁(1977)に記載のファージなどがある。
Any phage that can grow in the cells of coryneform glutamate-producing bacteria may also be used, such as CP-
2, CP-3, CP-5, CP-7 etc. J.Gen.Appl.Microbiol., 22 1
ΦCG1 and φCG found using the phage Corynebacterium glutamicum described in 19 (1976) as a host.
2, φCG3, φCG4, φCG5, etc. (Agricultural Chemical Society of Japan 1983 Annual Meeting P332) “Fermentation and Industry” 35, 198, 294, 3
There are phages described on pages 92 and 473 (1977).

本発明の複合プラスミドは、上記プラスミドDNAの全部
を複合プラスミドの一部として含んでいてもよいが、少
くとも複製開始点を含んでいる必要がある。また、上記
ファージについてもそのDNAの全部を本発明の複合プラ
スミドの一部として含んでいてもよいが、少くともコリ
ネホルムグルタミン酸生産性細菌がこのファージにより
感染せしめられたとき、ファージ粒子内に取り込まれる
ようなDNA領域を少くとも含んでいる必要がある。この
ようなDNA領域は、本願発明においてはコリネホルムグ
ルタミン酸生産性細菌に感染できるファージ由来の付着
末端(COS)を含むDNAである。
The composite plasmid of the present invention may contain all of the above plasmid DNA as a part of the composite plasmid, but it is required that it contains at least an origin of replication. Further, the above-mentioned phage may contain all of its DNA as a part of the composite plasmid of the present invention, but at least when coryneform glutamate-producing bacteria are infected by this phage, it is incorporated into the phage particle. It must contain at least the DNA region described above. In the present invention, such a DNA region is a DNA containing a cohesive end (COS) derived from a phage that can infect a coryneform glutamate-producing bacterium.

プラスミドDNA及びファージDNAは通常の方法により分離
することができる。ついで、ファージDNA及びプラスミ
ドDNAはそれぞれ制限酵素を用いて切断する。ファージD
NAを切断分画し、コリネホルムグルタミン酸生産性細菌
に感染できるファージ由来の付着末端(COS)を含むDNA
を調製する。λファージDNAの付着端は通常一本鎖相補
性末端になっており、水素結合により付着端同士対合す
るが、加熱急冷操作により容易に離れることが知られて
いる。従って加熱急冷操作前後のDNA断片をアガロース
ゲル電気泳動により解析すれば付着末端を持つDNA断片
を容易に同定しうる。コリネホルムグルタミン酸生産性
細菌に感染できるファージ由来の付着末端(COS)を含
むDNAも、λファージの場合と同様の方法で同定ができ
る。付着末端を持つDNA断片を同定したならばこの断片
を電気泳動後のアガロースゲルより通常の方法で抽出精
製することができる。
Plasmid DNA and phage DNA can be separated by a conventional method. Then, the phage DNA and the plasmid DNA are cleaved with restriction enzymes, respectively. Phage D
DNA containing a cohesive end (COS) derived from a phage that can cut and fractionate NA and infect coryneform glutamate-producing bacteria
To prepare. It is known that the cohesive ends of λ phage DNA are usually single-stranded complementary ends, and the cohesive ends are paired by hydrogen bonding, but easily separated by heating and quenching. Therefore, if the DNA fragment before and after the heating and quenching operation is analyzed by agarose gel electrophoresis, the DNA fragment having a sticky end can be easily identified. DNA containing a cohesive end (COS) derived from a phage that can infect coryneform glutamate-producing bacteria can also be identified by the same method as in the case of λ phage. Once a DNA fragment having sticky ends is identified, this fragment can be extracted and purified from the agarose gel after electrophoresis by a conventional method.

かくして得られたファージDNA断片と切断されたプラス
ミドDNAとを連結せしめる方法は、リガーゼを用いる通
常の方法が使用できる。
As a method for ligating the thus obtained phage DNA fragment and the cleaved plasmid DNA, an ordinary method using ligase can be used.

一方、ターミナルトランスフエラーゼを用いて、ファー
ジDNA断片と開裂したプラスミドDNAとにデオキシアデニ
ル酸とデオキシチミジル酸、または、デオキシグアニル
酸とデオキシシチジル酸をそれぞれ付加し、混合したの
ち、アニーリングして連結せしめる方法も利用しうる。
On the other hand, using terminal transferase, deoxyadenylic acid and deoxythymidylic acid or deoxyguanylic acid and deoxycytidylic acid were respectively added to the phage DNA fragment and the cleaved plasmid DNA, and after mixing, annealing was performed. A method of connecting can also be used.

このようにして得られた、ファージDNAとプラスミドDNA
との連結物のコリネホルムグルタミン酸生産性細菌に属
する受容菌への導入は、エシェリヒア・コリK−12につ
いて報告されている様な(Mandel,M.and Higa,A.,J.Mo
l.Biol.,53.159(1970))受容菌細胞を塩化カルシウム
で処理してDNAの透過性を増す方法、またはバチルス・
ズブチリスについて報告されている様に(Duncan,C.H.,
Wilson,G.A.and Young,F.E.,Gene,,153(1977))細
胞がDNAを取り込み得る様になる増殖段階(いわゆるコ
ンビテントセル)に導入する方法により可能である。あ
るいは、バチルス・ズブチリス、放線菌類および酵母に
ついて知られている様に(Chang.S.and Choen,S.N.,Mol
ec.Gen.Genet.,168,111(1979);Bibb.M.J.,Ward,J.M.a
nd Hopwood.O.A.,Nature,274,398(1978);Hinnen.A.,H
icks,J.B.and Fink,G.R.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,75 1
929(1978))、DNA受容菌を、プラスミドDNAを容易に
取り込むプロトプラストまたはスフェロプラストにして
プラスミドをDNA受容菌に導入することも可能である。
Thus obtained phage DNA and plasmid DNA
The introduction of the ligation product with Escherichia coli K-12 into a recipient bacterium belonging to a coryneform glutamate-producing bacterium has been reported (Mandel, M. and Higa, A., J. Mo).
l.Biol., 53 .159 (1970) ) method treating recipient cells with calcium chloride to increase permeability for DNA or Bacillus,
As reported for subtilis (Duncan, CH,
Wilson, GA and Young, FE, Gene, 1 , 153 (1977)) It is possible by a method of introducing into a growth stage (so-called competent cell) where cells can take up DNA. Alternatively, as is known for Bacillus subtilis, actinomycetes and yeast (Chang.S. And Choen, SN, Mol.
ec.Gen.Genet., 168 , 111 (1979); Bibb.MJ, Ward, JMa
nd Hopwood.OA, Nature, 274 , 398 (1978); Hinnen.A., H
icks, JBand Fink, GR, Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 75 1
929 (1978)), it is also possible to introduce the plasmid into the DNA recipient bacterium by converting the DNA recipient bacterium into a protoplast or spheroplast that easily incorporates the plasmid DNA.

プロトプラスト法では上記のバチルス・ズブチリスの方
法でも充分高い頻度を得ることができるし、特開昭57−
183799に記載されたコリネバクテリウム属またはブレビ
バクテリウム属のプロトプラストにポリエチレングリコ
ールまたはポリビニルアルコールと二価金属イオンとの
存在下にDNAをとり込ませる方法も当然利用できる。ポ
リエチレングリコールまたはポリビニルアルコールのか
わりに、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、
フイコール、ブルロニックF68(セルバ社)などの添加
によってDNAのとり込みを促進させる方法でも同等の結
果が得られる。
In the protoplast method, a sufficiently high frequency can be obtained by the method of Bacillus subtilis described above.
The method of incorporating DNA into protoplasts of the genus Corynebacterium or the genus Brevibacterium described in 183799 in the presence of polyethylene glycol or polyvinyl alcohol and a divalent metal ion can naturally be used. Instead of polyethylene glycol or polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, dextran,
Similar results can be obtained by a method of promoting DNA uptake by adding FICOL, BLURONIC F68 (Selva) or the like.

形質導入可能な組換えプラスミドを保有する菌株の選択
は以下の方法で達せられる。形質転換後適当な培地上で
一旦コロニーを形成させたのち、これらのコロニーを混
合して、ファージを感染させて溶菌せしめ、ファージ液
を調製する。これをプラスミドを含まない新たな宿主菌
に感染させたのち、プラスミドが導入された菌株を検索
すればよい。プラスミド上に薬剤耐性遺伝子などが存在
する場合にはこの形質を選択的に用いることができ、容
易に目的のプラスミドを保有する菌株を得ることができ
る。
Selection of strains carrying a transducible recombinant plasmid can be achieved by the following method. After transformation, colonies are once formed on an appropriate medium, and then these colonies are mixed and infected with phage to lyse them to prepare a phage solution. After infecting this with a new host bacterium that does not contain a plasmid, the strain into which the plasmid has been introduced may be searched. When a drug resistance gene or the like is present on the plasmid, this trait can be selectively used, and a strain carrying the desired plasmid can be easily obtained.

目的の組換えプラスミドを保有する菌株よりプラスミド
DNAを単離する方法は、例えば菌体をリゾチーム・SDS処
理により溶菌させフェノール処理ののち、2容のエタノ
ールを加ええてDNAを沈澱回収するというような通常の
方法で達せられる。
Plasmid from strains carrying the desired recombinant plasmid
The method for isolating DNA can be accomplished by a conventional method such as lysing the cells by lysozyme / SDS treatment, phenol treatment, and then adding 2 volumes of ethanol to precipitate and recover the DNA.

実施例 (1) F1ファージDNAの調製 複合プラスミド造成に用いたファージF1はブレビバクテ
リウム・ラクトファーメンタムATCC13869を宿主菌とし
て新たに分離した。
Example (1) Preparation of F 1 phage DNA Phage F 1 used for complex plasmid construction was newly isolated using Brevibacterium lactofermentum ATCC13869 as a host bacterium.

F1ファージDNAは以下の方法により調製した。F 1 phage DNA was prepared by the following method.

ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムATCC13869
を1のCMG培地(ペプトン1g/dl、酵母エキス1g/dl、
グルコース0.5d/dl、及びNaCl0.5d/dlを含み、pH7.2に
調整したもの)に植菌し、30℃で約1時間振盪培養を行
なったのち、F1ファージを多重感染度(moi)が約0.1に
なるように加え更に5時間振盪培養を継続し、これによ
りファージによる溶菌をおこさせた。溶菌液をハイフロ
スーパーセル(純正化学製)で濾過し菌体残渣を除去
後、濾液にデオキシリボヌクレアーゼIとリボヌクレア
ーゼA(シグマ社製)を各々10μg/ml添加し、この濾液
を30℃に20分間保った。更に濾液にパンクレアチン200
μg/mlを加えて30℃に20分間保った後、塩化ナトリウム
を最終濃度0.5M,ポリエチレングリコール6000を最終濃
度10%になるようにそれぞれ濾液に添加し、ついでこれ
を4℃に1日置き、F1ファージ粒子を沈澱させた。5000
rpm10分の遠心により沈澱を回収後、1%のSDSを含むTE
N緩衝液(20mMトリス塩酸塩、20mM NaCl,1mM EDTA(pH
8.0))10mlに溶解せしめた。これより通常のフェノー
ル処理法により、F1ファージDNAを抽出、精製し、最終
的に約5mgのDNAを得た。
Brevibacterium lactofermentum ATCC13869
1 CMG medium (peptone 1 g / dl, yeast extract 1 g / dl,
Include glucose 0.5d / dl, and NaCl0.5d / dl, was inoculated into one) that was adjusted to pH 7.2, then was subjected to about 1 hour shaking culture at 30 ° C., multiplicity of infection of F 1 phage (moi ) Was added to about 0.1, and shaking culture was continued for another 5 hours, whereby lysis by the phage was caused. The lysate was filtered through Hyflo Supercell (Junsei Kagaku) to remove cell residue, and then 10 μg / ml of deoxyribonuclease I and Ribonuclease A (Sigma) were added to the filtrate, and the filtrate was kept at 30 ° C for 20 minutes. I kept it. Pancreatin 200 is added to the filtrate.
After adding μg / ml and keeping it at 30 ℃ for 20 minutes, add sodium chloride to the final concentration of 0.5M and polyethylene glycol 6000 to the final concentration of 10%, and leave it at 4 ℃ for 1 day. , F 1 phage particles were precipitated. 5000
After collecting the precipitate by centrifugation at rpm for 10 minutes, TE containing 1% SDS
N buffer (20 mM Tris hydrochloride, 20 mM NaCl, 1 mM EDTA (pH
8.0)) It was dissolved in 10 ml. From this, F 1 phage DNA was extracted and purified by an ordinary phenol treatment method to finally obtain about 5 mg of DNA.

(2) F1ファージ付着末端(COS)を含むDNA断片の調
製 F1ファージDNA約5μgを含む緩衝液に制限エンドヌク
レアーゼHind IIIを加えて37℃に2時間保ちDNA鎖を完
全に切断した。反応液の一部をとって70℃に10分間加熱
後急冷し、熱処理を施さない反応液と同時に0.8%のア
ガロースゲル電気泳動にかけた。泳動の結果、Hind III
処理により生じたF1ファージDNA断片のうち、約2.1kbの
断片が熱処理により約1.6kbと約0.5kbの断片に分離し、
この2.1kb断片中に付着端(COS)が存在することが明ら
かとなった。そこでこの2.1kb断片をアガロースゲルよ
り抽出精製し、DNA約0.4μgを得た。
(2) Preparation of DNA Fragment Containing F 1 Phage Cohesive End (COS) The restriction endonuclease Hind III was added to a buffer solution containing about 5 μg of F 1 phage DNA and the DNA chain was completely cleaved at 37 ° C. for 2 hours. A part of the reaction solution was taken, heated at 70 ° C. for 10 minutes and then rapidly cooled, and subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis simultaneously with the reaction solution which was not subjected to heat treatment. As a result of electrophoresis, Hind III
Of the F 1 phage DNA fragments generated by the treatment, a fragment of about 2.1 kb was separated by heat treatment into fragments of about 1.6 kb and about 0.5 kb,
It was revealed that a sticky end (COS) was present in this 2.1 kb fragment. Therefore, this 2.1 kb fragment was extracted and purified from an agarose gel to obtain about 0.4 μg of DNA.

(3) プラスミドDNAの調製 ベクターとしてpAJ43(ブレビバクテリウム・ラクトフ
ェルメンタムAJ11997(FERM P−6857,FERM BP−591)と
して寄託されている)(分子量3.4メガダルトン)を用
いた。
(3) Preparation of plasmid DNA pAJ43 (deposited as Brevibacterium lactofermentum AJ11997 (FERM P-6857, FERM BP-591)) (molecular weight 3.4 megadalton) was used.

pAJ655(特開昭58−192900参照)より次のようにしてpA
J43を造成した。
From pAJ655 (see JP-A-58-192900), pA
Created J43.

pAJ655を保持するブレビバクテリウム・ラクトフェルメ
ンタムNo.64はクロラムフェニコール100μg/mlを含むCM
G寒天培地(ペプトン10g/、酵母エキス10g/、グル
コース5g/、NaCl5g/、寒天20g/を含みpH7.2に調
製したもの)上で生育不可能であるが、本菌をCMG培地
で培養し、クロラムフェニコール100μg/mlを含むCMG液
体培地に30℃で一晩培養後、同濃度のクロラムフェニコ
ールを含むCMG培地に適当量塗布し30℃1〜2日間培養
することによりクロラムフェニコール100μg/mlに耐性
を示す株を1株得た。本株のクロラムフェニコール耐性
度をCMG培地で調べたところ200μg/mlまで耐性を示し
た。
Brevibacterium lactofermentum No. 64 holding pAJ655 is a CM containing 100 μg / ml chloramphenicol
It cannot grow on G agar medium (containing peptone 10 g /, yeast extract 10 g /, glucose 5 g /, NaCl 5 g /, agar 20 g / and adjusted to pH 7.2), but this bacterium was cultured in CMG medium. , Chloramphenicol 100μg / ml in CMG liquid medium at 30 ℃, after culturing overnight at 30 ℃ CMG medium containing chloramphenicol at the same concentration, and cultivated at 30 ℃ 1-2 days One strain showing resistance to phenicol 100 μg / ml was obtained. When the chloramphenicol resistance of this strain was examined in CMG medium, it showed resistance up to 200 μg / ml.

上記の結果、得られたクロラムフェニコール高濃度耐性
株からpAJ43をDNA次のようにして調製した。まず本株を
クロラムフェニコールを10μg/ml含む1のCMG液体培
地に接種し、30℃で対数増殖期後期まで培養し、集菌し
た。常法によりリゾチームとSDSにより溶菌せしめた
後、30,000×g,30分の超遠心により上清を得た。これに
ポリエチレングリコール(最終濃度10%)を添加してDN
Aを沈澱せしめ、これを濃縮後、沈澱物をトリス・EDTA
・NaClバッファー(pH8.0)10mlに溶解した。DNAをリボ
ヌクレアーゼで処理(リボヌクレアーゼ150μg/mlで37
℃,30分間反応)後、フェノール抽出し、ついで2倍量
のエタノールを加え−20℃でDNAを沈澱させ、沈澱物を1
mlのトリス・EDTA・NaClバッファーに溶解した。このDN
A溶液をアガロースゲル電気泳動法(電圧ゲル1cm当り5
V,15時間)によって最終150μgの純粋なpAJ43プラスミ
ドDNAを分画採取した。
As a result of the above, pAJ43 was prepared from the resulting chloramphenicol high-concentration resistant strain as follows. First, this strain was inoculated into 1 CMG liquid medium containing 10 μg / ml of chloramphenicol, cultured at 30 ° C. until the late logarithmic growth phase, and the cells were collected. After lysing with lysozyme and SDS by a conventional method, a supernatant was obtained by ultracentrifugation at 30,000 xg for 30 minutes. Add polyethylene glycol (final concentration 10%) to the DN
Precipitate A, concentrate it, and precipitate the precipitate with Tris-EDTA.
-Dissolved in 10 ml of NaCl buffer (pH 8.0). Treat the DNA with ribonuclease (ribonuclease 150 μg / ml
After reacting at ℃ for 30 minutes), extract with phenol, add 2 volumes of ethanol and precipitate the DNA at -20 ℃.
It was dissolved in ml of Tris-EDTA-NaCl buffer. This DN
Solution A was applied to agarose gel electrophoresis (5 cm per 1 cm of voltage gel).
The final 150 μg of pure pAJ43 plasmid DNA was fractionated by (V, 15 h).

pAJ43の分子量の決定はアガロースゲル電気泳動によっ
た。
The molecular weight of pAJ43 was determined by agarose gel electrophoresis.

アガロースゲル電気泳動はシャープ(P.A.Sharp)らの
方法(Biochemistry12,3055(1973))により、0.8%ゲ
ルを用い、ゲル長さcm当り、5Vで15時間、定電圧で泳動
した。分子量はpAJ43を1ケ所切断する制限酵素Hind II
I 0.5ユニットをpAJ43,0.5μgに37℃、1時間反応さ
せ、切断し、直線状にした後、分子量既知の分子量マー
カー、λファージのHind IIIフラグメント(BRLから購
入)との移動度の比較によって算出し、3.4Mdと計算さ
れた。
The agarose gel electrophoresis was carried out by the method of PASharp et al. (Biochemistry 12, 3055 (1973)) using 0.8% gel, and gel electrophoresis was performed at a constant voltage of 5 V for 15 hours per cm of gel length. The molecular weight is Hind II, a restriction enzyme that cuts pAJ43 at one site.
I 0.5 unit was reacted with 0.5 μg of pAJ43 for 1 hour at 37 ° C, cleaved and linearized, and then the mobility was compared with that of Hind III fragment of λ phage, a molecular weight marker with known molecular weight (purchased from BRL). Calculated to be 3.4 Md.

制限酵素切断後のDNA断片をアガロースゲル電気泳動で
解析した結果、pAJ43はpAJ655からin vivoでdeletionに
より生じたpBR325のクロラムフェニコール耐性遺伝子領
域を含む約1MdとpAM330の複製維持に必須の領域を含む
約2.4Mdのフラグメントから成る小型プラスミドである
ことがが判明した。
As a result of agarose gel electrophoresis analysis of the DNA fragment after restriction enzyme digestion, pAJ43 was found to contain approximately 1 Md containing the chloramphenicol resistance gene region of pBR325 produced by in vivo deletion from pAJ655 and a region essential for maintaining replication of pAM330. It was found to be a small plasmid consisting of a fragment of about 2.4 Md containing

(4) F1ファージCOSを含むDNA断片のベクターへの挿
入 (3)で得たプラスミドpAJ43約1μgを制限エンドヌ
クレアーゼHind IIIで37℃に2時間保ち、完全に切断し
た。65℃,10分間の熱処理後、(2)で得た2.1kbのDNA
断片を加え、ATP及びジチオスレイトール存在下、T4
ァージ由来のDNAリガーゼによって10℃、24時間DNA鎖の
連結反応を行った。反応液に2倍容のエタノールを加え
て連結反応終了後のDNAを沈澱採取した。
(4) Insertion of DNA fragment containing F 1 phage COS into vector About 1 μg of the plasmid pAJ43 obtained in (3) was kept at 37 ° C. for 2 hours with the restriction endonuclease Hind III, and completely cut. 2.1 kb DNA obtained in (2) after heat treatment at 65 ℃ for 10 minutes
The fragment was added, and the DNA chain ligation reaction was carried out at 10 ° C. for 24 hours with T 4 phage-derived DNA ligase in the presence of ATP and dithiothreitol. Two volumes of ethanol was added to the reaction solution to precipitate and collect the DNA after the ligation reaction was completed.

得られたDNAを少量のTEN緩衝液に溶解し以下の形質転換
に用いた。
The obtained DNA was dissolved in a small amount of TEN buffer and used for the following transformation.

(5) 形質転換 形質転換の方法としては、プロトプラストトランスフォ
ーメーション法を用いた。受容菌として用いたブレビバ
クテリウムラクトファーメンタムAJ12036(FERM−P755
9,FERM BP−734)はブレビバクテリウム・ラクトファー
メンタムATCC13869株よりスレプトマイシン耐性株とし
て分離した。まず、この受容菌を5mlのCMG液体培地で対
数増殖期の初期まで培養し、培地にペニシリンGを0.6
ユニット/ml添加後、さらに1.5時間振盪培養し、遠心分
離により菌体を集めた。菌体を0.5Mシュークロース、20
mMマレイン酸、20mM塩化マグネシウム、3.5%ペナッセ
イブロス(Difco)からなるSMMP培地(pH6.5)0.5mlで
洗浄した。次いで10mg/mlのリゾチームを含むSMMP培地
に懸濁し30℃で20時間プロトプラスト化を図った。6000
×g、10分間遠心分離後、プロトプラストをSMMPで洗浄
し、0.5mlのSMMPに再度懸濁した。この様にして得られ
たプロトプラストと(4)で調製したDNA約1μgを5mM
EDTA存在下で混合し、ポリエチレングリコールを最終
濃度が30%になる様に添加した後、DNAをプロトプラス
トに取り込ませる為に室温に2分間放置した。このプロ
トプラストをSMMP培地1mlで洗浄後、SMMP培地1mlに再懸
濁し、形質発現の為、30℃で2時間培養した。この培養
液をpH7.0のプロトプラスト再生培地上に塗布した。プ
ロトプラスト再生培地は蒸留水1あたりトリス(ヒド
ロキシメチル)アミノメタン12g、KCl0.5g、グルコース
10g、MgCl2・6H2O8.1g、CaCl2・2H2O2.2g、ペプトン4
g、粉末酵母エキス4g、カザミノ酸(Difco社)1g、K2HP
O40.2g、コハク酸ナトリウム135g、寒天8g及びクロラム
フェニコール3μg/mlを含む。
(5) Transformation The protoplast transformation method was used as the transformation method. Brevibacterium lactofermentum AJ12036 (FERM-P755 used as recipient
9, FERM BP-734) was isolated from the Brevibacterium lactofermentum ATCC 13869 strain as a streptomycin resistant strain. First, this recipient bacterium was cultured in 5 ml of CMG liquid medium until the beginning of the logarithmic growth phase, and 0.6% penicillin G was added to the medium.
After adding the unit / ml, the cells were further cultivated with shaking for 1.5 hours, and the cells were collected by centrifugation. 0.5M sucrose, 20
The cells were washed with 0.5 ml of SMMP medium (pH 6.5) consisting of mM maleic acid, 20 mM magnesium chloride and 3.5% Penassay broth (Difco). Then, the cells were suspended in SMMP medium containing 10 mg / ml lysozyme and protoplasted at 30 ° C. for 20 hours. 6000
After centrifugation at xg for 10 minutes, the protoplasts were washed with SMMP and resuspended in 0.5 ml SMMP. The protoplast thus obtained and about 1 μg of the DNA prepared in (4) were added to 5 mM.
After mixing in the presence of EDTA and adding polyethylene glycol to a final concentration of 30%, the mixture was allowed to stand at room temperature for 2 minutes to incorporate DNA into protoplasts. The protoplasts were washed with 1 ml of SMMP medium, resuspended in 1 ml of SMMP medium, and cultured at 30 ° C. for 2 hours for expression of traits. This culture solution was applied on a protoplast regeneration medium having a pH of 7.0. Protoplast regeneration medium is 12 g of tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5 g of KCl, glucose per distilled water
10g, MgCl 2 · 6H 2 O8.1g , CaCl 2 · 2H 2 O2.2g, peptone 4
g, powdered yeast extract 4 g, casamino acid (Difco) 1 g, K 2 HP
It contains O 4 0.2 g, sodium succinate 135 g, agar 8 g, and chloramphenicol 3 μg / ml.

30℃で10日間培養後、約1,000個のクロラムフェニコー
ル耐性コロニーが出現してきた。
After culturing at 30 ° C for 10 days, about 1,000 chloramphenicol resistant colonies appeared.

(6) 形質導入 これらのコロニーを全部まとめてかきとって生理食塩水
に懸濁し、その一部をF1ファージ約105と共に2%寒
天、10μg/mlクロラムフェニコールを含むCMG培地平板
1枚に塗布し、30℃にて1日間培養した。平板上でF1
ァージによる溶菌現象が確認されたので5mlの生理食塩
水を平板上に加えファージ粒子を懸濁した。15000rpm.1
0分間の遠心により菌体残渣を除去後、除菌フィルター
(ポアサイズ0.22μ)を通して生菌を除いた。
(6) Transduction All of these colonies were scraped together, suspended in physiological saline, and a part of the colony was added to CMG medium plate 1 containing about 10 5 F 1 phage, 2% agar, and 10 μg / ml chloramphenicol. It was applied to one sheet and cultured at 30 ° C. for 1 day. Since the lysis phenomenon by F 1 phage was confirmed on the plate, 5 ml of physiological saline was added to the plate to suspend the phage particles. 15000 rpm.1
After removing the bacterial cell residue by centrifugation for 0 minute, the viable bacteria were removed through a bacteria removal filter (pore size 0.22μ).

ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ12036の
対数増殖期の菌体約109に対し上記のファージ液0.1mlを
加え、30℃で90分ゆるやかに振盪し、3000rpm、10分間
遠心にて、菌体を回収し、これを2回生理食塩水で洗浄
した。洗浄菌体を、2%寒天及び10μg/mlクロラムフェ
ニコールを含むCMG培地平板に塗布した。30℃で2日培
養すると3コロニーが生じた。これらの3株をそれぞれ
生理食塩水に懸濁後、上記と同様にF1ファージとともに
寒天平板上で培養してファージ液を調製しAJ12036株へ
の形質導入を行なった。
Brevibacterium lactofermentum AJ12036 about 10 9 cells in logarithmic growth phase was added 0.1 ml of the above phage solution, gently shaken at 30 ° C for 90 minutes, and centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes to remove the cells. It was recovered and washed twice with physiological saline. The washed cells were spread on a CMG medium plate containing 2% agar and 10 μg / ml chloramphenicol. Culturing for 2 days at 30 ° C produced 3 colonies. Each of these three strains was suspended in physiological saline, and then cultured on an agar plate together with F 1 phage in the same manner as above to prepare a phage solution and transduce the AJ12036 strain.

その結果ベクターのpAJ43を保持する菌株より得たファ
ージ液には形質導入能は全く検出されないが上記の3株
ではいずれから調製したファージ液によっても高頻度に
クロラムフェニコール耐性コロニーが生じこのうちAJ12
136(FERM−P7560,FERM BP−735)より得たファージ約1
07を受容菌AJ12036株約109に感染させた場合には約103
のクロラムフェニコール耐性コロニーが生じた。これら
の耐性コロニー及びAJ12136株からは約4.8Mdのプラスミ
ドが検出され、このプラスミドがベクターのpAJ43(3.4
Md)とF1ファージのCos部位を含むDNA断片(1.4Md)と
からなり、形質導入可能なコスミドであることは明らか
である。AJ12136株より見出されたコスミドをpAJ667と
名付けた。AJ12136より得たファージ液を用いコリネバ
クテリウム・グルタミクムATCC13060株へのpAJ667の導
入をはかった。
As a result, no transduction ability was detected in the phage solution obtained from the strain carrying the vector pAJ43, but in the above three strains, chloramphenicol resistant colonies were frequently produced by the phage solutions prepared from any of the three strains. AJ12
About 1 phage obtained from 136 (FERM-P7560, FERM BP-735)
0 7 when infected with recipient bacteria AJ12036 strain about 10 9 to about 10 3
Chloramphenicol resistant colonies were generated. A plasmid of about 4.8 Md was detected from these resistant colonies and AJ12136 strain, and this plasmid was used as pAJ43 (3.4
Md) and a DNA fragment containing the Cos site of the F 1 phage (1.4 Md), which is clearly a transducible cosmid. The cosmid found from the AJ12136 strain was named pAJ667. The phage solution obtained from AJ12136 was used to introduce pAJ667 into Corynebacterium glutamicum ATCC13060 strain.

約109ファージ粒子を用いた時、49コのクロラムフェニ
コール耐性株が得られた。これからはいずれも4.8メガ
ダルトンのpAJ667プラスミドDNAが検出された形質導入
によりpAJ667がコリネバクテリウム・グルタミクムATCC
13060株にも導入されたのは明らかである。
Forty nine chloramphenicol resistant strains were obtained when using approximately 10 9 phage particles. From now on, pAJ667 was detected in pAJ667 plasmid DNA of 4.8 megadalton, and pAJ667 was transformed into Corynebacterium glutamicum ATCC.
Clearly, it was introduced into the 13060 strain.

なお、プラスミドベクターとしてpAJ1844(特開昭58−1
92900参照)、ファージにCP−23ファージ(J.Gen.Appl.
Microbiol.,22 119(1976)参照)を用いた場合にも同
様にして形質導入可能な組換えプラスミドpAJ668が得ら
れる。
As a plasmid vector, pAJ1844 (JP-A-58-1)
92900), CP-23 phage (J. Gen. Appl.
Microbiol., 22 119 (1976)) also gives a transducible recombinant plasmid pAJ668 in the same manner.

本発明に用いいたF1ファージはAJ12136株に溶原化して
おり、自然誘発またはマイトマイシンCを0.05〜0.2μg
/mlを含むCMG液体培地中で振盪培養することにより、培
地中に放出されてくる。これを例えばブレバクテリウム
・ラクトファーメンタムATCC13869株に感染させれば容
易に高い収量でファージ粒子が得られる。pAJ43を含む
菌株ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ1199
7は(FERM P−6857,FERMBP−591)として寄託されてい
る。
The F 1 phage used in the present invention was lysogenized in the AJ12136 strain, and 0.05 to 0.2 μg of spontaneous induction or mitomycin C was used.
It is released into the medium by shaking culture in CMG liquid medium containing / ml. When this is infected with, for example, Brebacterium lactofermentum ATCC13869 strain, phage particles can be easily obtained in high yield. Strain Brevibacterium lactofermentum AJ1199 containing pAJ43
7 has been deposited as (FERM P-6857, FERM BP-591).

実施例2 (1) PuC4K由来カナマイシン耐性遺伝子を含むDNA断
片の調製 pUC4K(ファルマシア社製、Gene,19 259(1982))5μ
gを制限エンドヌクレアーゼBamHIで37℃、2時間保
ち、完全に切断後、0.8%のアガロースゲル電気泳動に
かけた。泳動の結果BamH I処理により生じた約1.3kb断
片中にカナマイシン耐性遺伝子が存在することは明らか
であり、この1.3kb断片をアガロースゲル抽出精製し、D
NA約0.5μgを得た。
Example 2 (1) Preparation of DNA fragment containing kanamycin resistance gene derived from PuC4K pUC4K (Pharmacia, Gene, 19 259 (1982)) 5 μ
g was kept with the restriction endonuclease BamHI for 2 hours at 37 ° C, and after complete cleavage, it was subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis. As a result of the electrophoresis, it is clear that the kanamycin resistance gene is present in the approximately 1.3 kb fragment generated by the treatment with BamHI, and this 1.3 kb fragment was purified by agarose gel extraction.
About 0.5 μg NA was obtained.

(2) カナマイシン耐性遺伝子を含むDNA断片コスミ
ドpAJ667への挿入 実施例1の(3)で述べた方法により調製したコスミド
pAJ667(第1図に制限酵素切断地図を示した)約1μg
を制限エンドヌクレアーゼBamHIで37℃に2時間保ち、
完全に切断した。65℃、10分間の熱処理後、(1)で得
た1.3kbのDNA断片を加え、ATP及びジチオスレイトール
存在下、T4ファージ由来のDNAリガーゼによって10℃、2
4時間DNA鎖の連結反応を行った。反応液に2倍容のエタ
ノールを加えて連結反応終了後のDNAを沈澱採取した。
(2) Insertion of DNA fragment containing kanamycin resistance gene into cosmid pAJ667 Cosmid prepared by the method described in (3) of Example 1
pAJ667 (restriction enzyme digestion map shown in Fig. 1) Approx. 1 μg
With the restriction endonuclease BamHI at 37 ° C for 2 hours,
Completely cut. 65 ° C., after 10 minutes heat treatment, (1) a DNA fragment of 1.3kb was obtained by addition, ATP and dithiothreitol presence, 10 ° C. by DNA ligase from T 4 phage, 2
The ligation reaction of the DNA chains was performed for 4 hours. Two volumes of ethanol was added to the reaction solution to precipitate and collect the DNA after the ligation reaction was completed.

得られたDNAを少量のTEN緩衝液に溶解し以下の形質転換
に用いた。
The obtained DNA was dissolved in a small amount of TEN buffer and used for the following transformation.

(3) 形質転換 形質転換の方法としては、プロトプラストトランスフォ
ーメーション法を用いた。受容菌として用いたブレビバ
クテリウム・ラクトファーメンタムAJ12036(FERM P−7
559,FERM BP−734)はブレビバクテリウム・ラクトファ
ーメンタムATCC13869株よりストレプトマイシン耐性株
として分離した。まず、この受容菌を5mlのCMG液体培地
で対数増殖期の初期まで培養し、培地にペニシリンGを
0.6ユニット/ml添加後、さらに1.5時間振盪培養し、遠
心分離により菌体を集めた。菌体を0.5Mシュークロー
ス、20mMマレイン酸、20mM塩化マグネシウム、3.5%ペ
ナッセイブロス(Difco)からなるSMMP培地(pH6.5)0.
5mlで洗浄した。次いで10mg/mlのリゾチームを含むSMMP
培地に懸濁し30℃で20時間プロトプラスト化を図った。
6000×g、10分間遠心分離後、プロトプラストをSMMPで
洗浄し、0.5mlのSMMPに再度懸濁した。この様にして得
られたプロトプラストと(2)で調製したDNA約1μg
を5mM EDTA存在下で混合し、ポリエチレングリコールを
最終濃度が30%になる様に添加した後、DNAをプロトプ
ラストに取り込ませる為に室温に2分間放置した。この
プロトプラストをSMMP培地1mlで洗浄後、SMMP培地1mlに
再懸濁し、形質発現の為、30℃で2時間培養した。この
培養液をpH7.0のプロトプラスト再生培地上に塗布し
た。プロトプラスト再生培地は蒸留水1あたりトリス
(ヒドロキシメチル)アミノメタン12g、KCl0.5g、グル
コース10g、MgCl2・6H2O8.1g、CaCl2・2H2O2.2g、ペプ
トン4g、粉末酵母エキス4g、カザミノ酸(Difco社)1
g、K2HPO40.2g、コハク酸ナトリウム135g、寒天8g及び
カナマイシン100μg/mlを含む。
(3) Transformation The protoplast transformation method was used as the transformation method. Brevibacterium lactofermentum AJ12036 (FERM P-7
559, FERM BP-734) was isolated as a streptomycin resistant strain from the Brevibacterium lactofermentum ATCC 13869 strain. First, this recipient bacterium was cultured in 5 ml of CMG liquid medium until the beginning of the logarithmic growth phase, and penicillin G was added to the medium.
After adding 0.6 unit / ml, the cells were further cultured by shaking for 1.5 hours, and the cells were collected by centrifugation. SMMP medium (pH 6.5) consisting of 0.5 M sucrose, 20 mM maleic acid, 20 mM magnesium chloride and 3.5% Penassay broth (Difco).
Washed with 5 ml. Then SMMP containing 10 mg / ml lysozyme
The cells were suspended in a medium and converted to protoplasts at 30 ° C for 20 hours.
After centrifugation at 6000 xg for 10 minutes, the protoplasts were washed with SMMP and resuspended in 0.5 ml SMMP. About 1 μg of the protoplast thus obtained and the DNA prepared in (2)
Was mixed in the presence of 5 mM EDTA, polyethylene glycol was added to a final concentration of 30%, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 2 minutes to incorporate DNA into protoplasts. The protoplasts were washed with 1 ml of SMMP medium, resuspended in 1 ml of SMMP medium, and cultured at 30 ° C. for 2 hours for expression of traits. This culture solution was applied on a protoplast regeneration medium having a pH of 7.0. Protoplast regeneration medium is tris (hydroxymethyl) aminomethane 12 g, KCl 0.5 g, glucose 10 g, MgCl 2 .6H 2 O 8.1 g, CaCl 2 .2H 2 O 2.2 g, peptone 4 g, powdered yeast extract 4 g per 1 distilled water. Casamino acid (Difco) 1
g, K 2 HPO 4 0.2 g, sodium succinate 135 g, agar 8 g and kanamycin 100 μg / ml.

30℃で6日間培養後、約30個のカナマイシン耐性コロニ
ーが出現してきた。その中からカナマイシン25μg/mlを
含むCMG寒天培地(ペプトン10g/、酵母エキス10g/
、グルコース5g/、NaCl5g/、寒天20g/を含みpH
7.2に調整したもの)上で生育した1株、即ちAJ12173
(FERM P−7885,FERM BP−743)からは約5.7Mdのプラス
ミドが検出された。このプラスミドがベクターのpAJ667
(4.8Md)とpUC4K由来カナマイシン耐性遺伝子を含むDN
A断片0.9Mdとからなることは、制限エンドヌクレアーゼ
BamHIで37℃、2時間反応させ、分子量既知の分子量マ
ーカー、λファージのHind IIIフラグメント(BRLから
購入)との移動度の比較により確認した。AJ12173株よ
り見出されたこのプラスミドをpAJ670と名づけた。第1
図にpAJ670の制限酵素切断地図を示した。
After culturing at 30 ° C. for 6 days, about 30 kanamycin resistant colonies appeared. CMG agar medium containing 25 μg / ml of kanamycin (peptone 10 g /, yeast extract 10 g /
, Glucose 5g /, NaCl 5g /, agar 20g / pH
(Adjusted to 7.2), 1 strain grown on AJ12173
From (FERM P-7885, FERM BP-743), a plasmid of about 5.7 Md was detected. This plasmid is the vector pAJ667
(4.8Md) and DN containing pUC4K-derived kanamycin resistance gene
Consists of an A fragment of 0.9 Md, a restriction endonuclease
The reaction was carried out with BamHI at 37 ° C. for 2 hours, and the mobility was confirmed by comparison with the HindIII fragment of λ phage (purchased from BRL), which is a molecular weight marker of known molecular weight. This plasmid found in the AJ12173 strain was named pAJ670. First
The restriction enzyme digestion map of pAJ670 is shown in the figure.

(4) 形質導入 pAJ670を保持するAJ12173の対数増殖期の菌体約108をF1
ファージ約105と共に2%寒天、25μg/mlカナマイシン
を含むCMG培地平板1枚に塗布し、30℃にて1日間培養
した。平板上でF1ファージによる溶菌現象が確認された
ので5mlの生理食塩水を平板上に加えファージ粒子を懸
濁した。15000rpm,10分間の遠心により菌体残渣を除去
後、除菌フィルター(ポアサイズ0.22μ)を通して生菌
を除いた。
(4) About 10 8 cells of AJ12173 carrying the transduced pAJ670 in the logarithmic growth phase were F 1
About 10 5 of phage was applied to one plate of CMG medium containing 2% agar and 25 μg / ml kanamycin, and cultured at 30 ° C. for 1 day. Since the lysis phenomenon by F 1 phage was confirmed on the plate, 5 ml of physiological saline was added to the plate to suspend the phage particles. After removing the bacterial cell residue by centrifugation at 15000 rpm for 10 minutes, viable bacteria were removed through a sterilization filter (pore size 0.22μ).

ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ12036の
対数増殖期の菌体約109に対し上記のファージ液0.1ml
(106pfu)を加え、30℃で90分ゆるやかに振盪し、3000
rpm、10分間遠心にて、菌体を回収し、これを2回生理
食塩水で洗浄した。洗浄菌体を2%寒天及び25μg/mlカ
ナマイシンを含むCMG培地平板に塗布した。30℃で2日
培養すると約103カナマイシン耐性コロニーが生じた。
これらの耐性コロニーからは約5.7MdのプラスミドpAJ67
0が検出され形質導入によりpAJ670がAJ12036株に導入さ
れたのは明らかである。(なお、pAJ670の形質導入頻度
はpAJ667と同じオーダーであった。) 本発明に用いたF1ファージはAJ12173株に溶原化してお
り、自然誘発またはマイトマイシンCを0.05〜0.2μg/m
lを含むCMG液体培地中で振盪培養することにより、培地
中に放出されている。これを例えばブレバクテリウム・
ラクトファーメンタムATCC13869株に感染させれば容易
に高い収量でファージ粒子が得られる。pAJ667を含む菌
株ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムAJ12136
はFERM−P7560,FERM BP−735として寄託されている。
About 10 9 of Brevibacterium lactofermentum AJ12036 cells in the logarithmic growth phase, 0.1 ml of the above phage solution
(10 6 pfu) and gently shaken at 30 ° C for 90 minutes to obtain 3000
The cells were collected by centrifugation at rpm for 10 minutes and washed twice with physiological saline. The washed cells were spread on a CMG medium plate containing 2% agar and 25 μg / ml kanamycin. After culturing at 30 ° C. for 2 days, about 10 3 kanamycin resistant colonies were formed.
Approximately 5.7 Md of plasmid pAJ67 from these resistant colonies
It is clear that 0 was detected and pAJ670 was introduced into the AJ12036 strain by transduction. (The transduction frequency of pAJ670 was on the same order as that of pAJ667.) The F 1 phage used in the present invention was lysogenized in the AJ12173 strain, and spontaneous induction or mitomycin C was 0.05 to 0.2 μg / m 2.
It is released into the medium by shaking culture in a CMG liquid medium containing l. For example, this is Brebacterium
When infected with the lactofermentum ATCC 13869 strain, phage particles can be easily obtained in high yield. Strain Brevibacterium lactofermentum AJ12136 containing pAJ667
Have been deposited as FERM-P7560, FERM BP-735.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、複合プラスミドpAJ667及びpAJ670の制限酵素
切断地図である。
FIG. 1 is a restriction enzyme digestion map of composite plasmids pAJ667 and pAJ670.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:13) (C12N 15/09 C12R 1:15) C12R 1:13) (C12N 15/00 A C12R 1:15) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication C12R 1:13) (C12N 15/09 C12R 1:15) C12R 1:13) (C12N 15/00 A C12R 1:15)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】A:(1)コリネホルムグルタミン酸生産性
細菌の細胞内で増殖できるプラスミドの少なくとも複製
開始点を含むDNA及び、(2)コリネホルムグルタミン
酸生産性細菌に感染できるファージ由来の付着末端(CO
S)を含むDNAよりなる形質導入可能な複合ベクターに目
的遺伝子を挿入して組換えDNAを調製し、 B:同組換えDNAをコリネホルムグルタミン酸生産性細菌
に感染可能なファージの粒子内に取り込ませ、 C:同ファージをコリネホルムグルタミン酸生産性細菌に
感染させることにより上記組換えDNAを同細菌に導入
し、 D:同コリネホルムグルタミン酸生産性細菌細胞内で上記
目的遺伝子を発現させることを特徴とする、コリネホル
ムグルタミン酸生産性細菌における目的遺伝子の形質導
入法。
1. A: (1) a DNA containing at least a replication origin of a plasmid that can grow in cells of a coryneform glutamate-producing bacterium, and (2) a sticky end derived from a phage that can infect a coryneform glutamate-producing bacterium (CO
B): Recombinant DNA is prepared by inserting the gene of interest into a transducible composite vector consisting of DNA containing S), and B: the recombinant DNA is incorporated into the particles of phage capable of infecting coryneform glutamate-producing bacteria. C: introducing the recombinant DNA into the bacterium by infecting the coryneform glutamate-producing bacterium with the phage, and D: expressing the target gene in the coryneform glutamate-producing bacterium cell. And a method for transducing a target gene in a coryneform glutamate-producing bacterium.
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