JPH0898690A - 新規コスミドベクターを用いる遺伝子バンクの製造法 - Google Patents

新規コスミドベクターを用いる遺伝子バンクの製造法

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JPH0898690A
JPH0898690A JP9511794A JP9511794A JPH0898690A JP H0898690 A JPH0898690 A JP H0898690A JP 9511794 A JP9511794 A JP 9511794A JP 9511794 A JP9511794 A JP 9511794A JP H0898690 A JPH0898690 A JP H0898690A
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dna
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precipitate
reaction mixture
coli
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JP9511794A
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Masahiro Ishiura
正寛 石浦
Hiroshi Ohashi
博 大橋
Yoshio Okada
善雄 岡田
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MSD KK
Original Assignee
Banyu Phamaceutical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 遺伝子操作技術を使つて作成したコスミドベ
クターを用いる外来DNAの遺伝子バンクを簡単かつ効
率よく得る製造法である。 【構成】 同一の方向性を持つたラムダフアージまたは
ラムドイドフアージのcosを少なくとも3個有し、2
種類の制限酵素で切ることによつて得られる、それぞれ
cosを少なくとも1個もしくは2個持つた右腕と左腕
との間に、35〜45Kbpの長さの種々の外来DNA
断片を挿入し、in vitroパツケージングで形質
導入フアージ粒子に変え、次いでラムダフアージが溶原
化している大腸菌にクローン化したのち誘発をかけて、
組換え体DNAをin vivoパツケージングで形質
導入フアージ粒子に変えることによつて、外来DNAの
遺伝子バンクを製造するものである。 【効果】 35〜45KbpのDNA断片として、ゲノ
ムDNAの遺伝子バンクを簡単かつ効率よく製造するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は遺伝子操作技術に関し、
さらに詳しくは遺伝子操作技術を使つて作成した新規コ
スミドベクターを用いる遺伝子バンクの製造法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ヒトをはじめとする哺乳動物の遺伝子の
大きさは20キロ塩基対(以下、キロ塩基対をKbpと
略す)を越えるものが少なくない。現在、広く使われて
いるラムダベクターにクローン化できるDNAの大きさ
は20Kbpなので、これより大きい遺伝子全体を機能
のある形でクローン化することはできない。
【0003】ラムダフアージのcohesive en
d site(以下cosと略す)を有するベクター、
すなわちコスミドベクターを使えば35〜45Kbpの
大きさのDNAをクローン化できる。種々のベクターの
中で、コスミドベクターが最も大きい長さのDNAをク
ローン化できるが、長いゲノムDNAの調製がむずかし
いことや、インサートのないベクターだけのバツクグラ
ンドが高いこと、また効率が良くないことなどが障害に
なつて、コスミドベクターの利用は進まなかつた。とこ
ろが、〔イシユ−ホロウイツツ アンド バーク(Is
h−Horowicz & Burke)〕は、ホスフ
アターゼを利用してベクターに方向性を持たせる工夫を
し、ベクターだけのバツクグランドの値を下げるととも
にクローン化の効率を上げることに成功した〔デー・イ
シユ−ホロウイツツ アンド ジエー・エフ・バーク:
ヌクレイツク アシツズ リサーチ(D.Ish−Ho
rowicz & J.F.Burke,Nuclei
c Acids Res.),,2889(198
1)〕。
【0004】イシユ−ホロウイツツ アンド バーク
(Ish−Horowicz & Burke)法によ
るゲノムDNAの遺伝子バンクの製造法は以下のとおり
である(たとえば、現在、広く使われているコスミドベ
クターの1つであるpJB−8を例にとる)。pJB−
8は5.44Kbpの大きさで、制限酵素BamHI、
HindIII ,Sa1Iでそれぞれ1カ所切断され、ラ
ムダフアージのcosを1個有するコスミドベクターで
ある。
【0005】(1)pJB−8をHindIII で切断す
ることによつて直線状DNAとし、次に、ホスフアター
ゼ処理によつてHindIII の切断片を不活化する。そ
して、BamHIで切断することによつて2個のDNA
断片が得られ、cosを含む大きなDNA断片(5.4
Kbp)をアガロースゲル電気泳動法によつて単離す
る。得られたcosを含むDNA断片(5.4Kbp)
が、ラムダフアージの左腕に相当する。
【0006】(2)pJB−8をSalIで切断するこ
とによつて直線状DNAとし、次にホスフアターゼで処
理することによつてSalIの切断片を不活化する。そ
して、BamHIで切断することによつて2個のDNA
断片が得られ、cosを含む小さなDNA断片(2.3
4Kbp)をアガロースゲル電気泳動法によつて単離す
る。得られたcosを含むDNA断片(2.34Kb
p)が、ラムダフアージの右腕に相当する。
【0007】(3)たとえば、ヒトのゲノムDNAを制
限酵素Sau3AもしくはMboIで部分的に切断し、
35〜45Kbpの大きさのDNA断片を分画する。こ
の35〜45Kbpの大きさのDNA断片を、(1)と
(2)で別々に調製した左腕と右腕との間に、連結酵素
(T4−DNAリガーゼ)で挿入させて、組換え体DN
Aを調製する。 (4)組換え体DNAをin vitroパツケージン
グで形質導入フアージ粒子に変え、次いで大腸菌に感染
させることによりヒトのゲノムDNAの遺伝子バンクが
製造できる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上がイシユ−ホロウ
イツツ アンド バーク(Ish−Horowicz&
Burke)法によるゲノムDNAの遺伝子バンクの
製造法であるが、次の4つの問題点がある。第1に、p
JB−8はcosが1つしかなく、左腕と右腕とを別々
に調製しなければならない。第2に、左腕と右腕につい
て、それぞれcosを含むDNA断片をアガロースゲル
電気泳動で分離しなければならない。第3に、pJB−
8の左腕の長さは5.4Kbp、右腕の長さは2.34
Kbpであり、左腕と右腕との長さが異なるので、35
〜45KbpのゲノムDNAに連結する確率も異なり、
左腕と右腕の混合する比率を検討しなければならない。
第4に、この製造法で得られた遺伝子バンクにおいて
は、組換え体DNAは大腸菌内でプラスミドとして複製
し、大腸菌より共有結合で閉鎖された環状のプラスミド
DNA(ccc−DNA)として分離精製するが、組換
え体DNAを形質導入フアージ粒子としてゲノムDNA
の遺伝子バンクを製造することはできない。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決するために、同一の方向性を持つたラムダフ
アージまたはラムドイドフアージのcosを少なくとも
3個有し、2種類の制限酵素で切ることによつて得られ
る、cosを少なくとも1個もしくは2個持つた長さの
ほぼ等しい右腕と左腕とが等モルできることを特徴とす
る新規コスミドベクターを作成し、このコスミドベクタ
ーを用いることによつて外来DNA遺伝子バンクの製造
法を完成するに至った。
【0010】本発明に用いられるコスミドベクターは、
同一分子内に同一の方向性を持つた少なくとも3個のc
osが存在し、2種類の制限酵素で切ることによつて得
られる、cosを少なくとも1個もしくは2個持つた長
さのほぼ等しい右腕と左腕とが等モルできるので、右腕
と左腕とを別々に調製する必要がなく、アガロースゲル
電気泳動で分離する必要もない。さらに、右腕と左腕の
長さがほぼ等しいので、35〜45KbpのゲノムDN
AにT4−DNAリガーゼによつて連結される程度もほ
ぼ等しいと考えてよく、2種類の制限酵素で切断してで
きた右腕と左腕の等モル混合物を、そのまま35〜45
KbpのゲノムDNAと連結すれば、組換え体DNAの
半分が形質導入フアージ粒子に変わり得ることが期待で
きる。このように、本発明のコスミドベクターを用いれ
ば、35〜45KbpのDNA断片として、ゲノムDN
Aの遺伝子バンクをより簡単、かつより効率よく製造で
きる。
【0011】そして、さらに本発明のベクターは、同一
分子内に同一の方向性を持つた少なくとも3個のcos
を有するので、組換え体DNAをin vitroパツ
ケージングで形質導入フアージ粒子に変え、大腸菌に感
染させると、組換え体DNAは大腸菌内で2個のcos
を持つたプラスミドDNAとして複製する。この段階で
は、プラスミドDNAとしての外来DNAの遺伝子バン
クであるが、ラムダフアージが溶原化している大腸菌を
宿主として用いた場合には、加温もしくは紫外線照射す
ると言つたような誘発をかけることにより、溶原化して
いたラムダフアージは溶菌化サイクルに入り、大腸菌内
でラムダフアージが増殖し、最終的に大腸菌が溶菌して
ラムダフアージ粒子が外へ出てくる。この時に、大腸菌
内で2個のcosを持つたプラスミドDNAとして存在
している組換え体DNAも、cosを2個持つているた
めにラムダフアージの頭の部分に取込まれて、in v
ivoパツケージングで形質導入フアージ粒子に変換さ
れる。このようにして、形質導入フアージ粒子として外
来DNAの遺伝子バンクを製造できる。
【0012】哺乳動物の培養細胞への遺伝子移入におい
て、染色体を用いる方法は、プラスミドDNAやゲノム
DNAを用いる方法と比較すると、(1)遺伝子移入の
効率と頻度とが常に10倍から100倍高く、(2)安
定なトランスホーマント・クローンが多く得られる点で
優れている〔レーウイス、ダブリユー・エイチ、スリニ
バサン ピー・アール:ストケ エヌ アンド シミノ
ビツチ、エル:ソマトセル ジエネテイツクス(Lew
is,W.H.,Srinivasan,P.R.,S
tokoe,N.,& Siminovitch,
L、:Somat、cell Genet.,,33
3,(1980)〕。
【0013】多分、このことは、染色体ではDNAがク
ロマチン・タンパク質で密に包み込まれたクロマチン構
造をとり、デオキシリボヌクレアーゼ(DNase)の
攻撃から守られていることと関係があると思われる。ま
た、密なクロマチン構造をとることによつて細胞への取
込みが容易になつているのかもしれない。しかし、染色
体のままではDNAを組換えることができず、また、実
験に必要なだけの大量の染色体を細胞から調製すること
も容易ではない。いま、ラムダフアージ粒子の構成に着
目すると、ラムダフアージのDNAは外被タンパク質に
よつて密に包込まれており、クロマチン・タンパク質に
包込まれている染色体DNAと状況がよく似ている。
【0014】また、ラムダフアージベクターを用いて、
DNA組換えでラムダフアージ粒子として遺伝子バンク
を作成する方法はすでに確立している。石浦らは、HS
V−1のTK遺伝子を組込んだラムダベクターChar
on4Aの組換え体(ラムダフアージ粒子)を用いて、
Ltk- 細胞へのHSV−1TK遺伝子の移入を検討し
たところ、(1)遺伝子移入の効率は10-5で、裸のD
NAそのままの場合に比べて1桁高いが、染色体による
場合に比べて1桁低い、(2)形質転換細胞のコロニー
はDNAで得られたものに比べて大きく、そのクローン
の多くは非選択培地でも安定に保たれると、予想どおり
の結果を得た〔イシウラ エム等:モレキユラー セル
ラー バイオロジー(Ishiura,M.,et a
l.,Mol、Cell.Biol.),,607
(1982)〕。
【0015】しかし、ラムダベクターで作成した遺伝子
バンクでの本質的な問題点は、ラムダベクターにクロー
ン化できるDNAの大きさは最大20Kbpなので、目
的の遺伝子がこれより大きい場合には機能のある形でそ
の遺伝子をクローン化することができないことである。
そこで、本発明の少なくともcos3個持つたコスミド
ベクターは、35〜45Kbpの外来DNAをクローン
化できるとともに、形質導入フアージ粒子として遺伝子
バンクを製造できるという点で優れており、細胞への遺
伝子移入に大きな力を発揮するものと思われる。
【0016】本発明の新規コスミドベクターの1つであ
る、pTcosApr /ori/cmr /neor を図
1に示す。pTcosApr /ori/cmr /neo
r は、コスミドベクターであるpRH(−44)もしく
はpLH(+129)由来の同一方向性のあるcos3
個と〔ミワ アンド マツバラ、ジーン、Miwa&
Matsubara,Gene,20,267(198
2)〕、Tn903由来のネオマイシン耐性遺伝子(n
eor )〔オカ、スギサキ アンド タカナミ、ジヤー
ナル オブ モレキユラー バイオロジー(Oka,S
ugisaki & Takanami,J.Mol.
Biol.,147、217(1981)〕、pNT−
31由来のクロラムフエニコール耐性遺伝子(cmr
〔トミザワ アンド イトウ プロシーデイング オブ
ナシヨナル アカデミ オブサイエンシズ ユー・エス
・エー〔Tomizawa & Itoh,Proc.
Natl.Acad.Sci.U.S.A.),78
6096(1981)〕、pBR−327由来のアンピ
シリン耐性遺伝子(Apr )及び複製開始点(ori)
〔ソベロン、カバラビアス アンド ボリバー、ジーン
(Soberon,Cavarrubias & Bo
livar,Gene),,287(1980)〕と
からなる。大きさは4.9Kbpであり、制限酵素Cl
aI、BamHIによつてそれぞれ1カ所切断される。
本ベクターを用いるゲノムDNA(外来DNA)の遺伝
子バンクの製造法を示せば以下のようになる(図2)。
【0017】(1)pDcosApr /ori/cmr
/neor をClaIで切断することによつて直線状D
NAとし、次に、ホスフアターゼ処理によつてClaI
の切断片を不活化する。そして、BamHIで切断する
ことによつて、それぞれcosを少なくとも1個もしく
は2個持つた長さがほぼ等しい右腕と左腕とを調製す
る。(2)外来DNAをSau3AもしくはMboIな
どで限定消化し、35〜45Kbpの大きさのDNA断
片を調製する。(3)35〜45KbpのゲノムDNA
断片を(1)で調製した左腕と右腕との間にT4−DN
Aリガーゼで挿入させて、組換え体DNAを調製する。
(4)組換え体DNAをin vitroパツケージン
グで形質導入フアージ粒子に変え、ラムダフアージが溶
原化している大腸菌に感染させる。(5)この形質導入
体DNAは、ベクター由来のApr、cmr とoriを
含むので、アンピシリンもしくはクロラムフエニコール
で選択することによつて、2個のcosを持つた組換え
体DNAをプラスミドとして持つ大腸菌のみを選択的に
生かすことができる。(6)次に、トランスホーマント
(大腸菌)に、加温もしくは紫外線照射すると言つたよ
うな誘発をかけて溶原化していたラムダフアージを溶菌
化サイクルに移行させることによつて、2個のcos持
つた組換え体DNAをin vivoパツケージングで
形質導入フアージ粒子に変換できる。この形質導入フア
ージ粒子内には、1個のcos及びAp r 、ori、外
来DNAからなる組換え体DNAが包込まれている。こ
のようにしてゲノムDNA(外来DNA)の遺伝子バン
クを形質導入フアージ粒子として製造することができ
る。
【0018】また、本発明者らは哺乳動物細胞に対する
選択マーカーを持つていて、哺乳動物細胞への遺伝子移
入を目的とするコスミドベクター、pTcosApr
ori/TK/cmr /neor (図3)を作成した。
pTcosApr /ori/TK/cmr /neo
r は、pRH(−44)もしくはpLH(+129)由
来の同一方向性のあるcos3個と、Tn903由来の
neor 、pNT−31由来のcmr 、pBR−327
由来のApr とori及びpTK−4由来のTK遺伝子
〔イシウラ エムら、モレキユラー セルラー バイオ
ロジー、Ishiura,M.,et al.,Mo
l.Cell.Biol.,,607(1982)〕
とからなる。
【0019】このコスミドベクターは、前記したpTc
osApr /ori/cmr /neor と同様に、ゲノ
ムDNA遺伝子バンクを製造できる。すなわち、同一の
方向性を持つた3個のcosがあり、ClaIとBam
HIで切断することにより、それぞれcosを1個もし
くは2個持つた右腕と左腕とが等モルでき、BamHI
サイトに35〜45Kbpの大きさのゲノムDNAを挿
入させた組換え体DNAを作成できる。そして、この組
換え体DNAは、in vitroパツケージングによ
つて形質導入フアージ粒子に変換し、大腸菌(ラムダフ
アージが溶原化している)に移すことができ、組換え体
DNAを含む大腸菌は、アンピシリンもしくはクロラム
フエニコールで選択することによつて得ることができ
る。
【0020】次に、トラスホーマント(大腸菌)に誘発
をかけて、2個のcosを持つた組換え体DNAをin
vivoパツケージングで形質導入フアージ粒子に変
換して、遺伝子バンクを製造できる。さらに、この形質
導入フアージ粒子は、TK遺伝子を持つので、哺乳動物
の培養細胞へ遺伝子移入した際に、チミジンキナーゼ
(TK)活性をマーカーとすることによつて、ベクター
由来の組換え体DNAの移入の判定が培養細胞レベルで
可能であるという利点がある。
【0021】本発明は、かかる新規コスミドベクターを
用いる遺伝子バンクの製造法に関するものであるが、本
発明に用いられるcosとしては、ラムダフアージまた
はラムドイドフアージ由来のものが挙げられる。特に、
ラムダフアージ由来のcosが好ましいものとして挙げ
られる。また、本発明のコスミドベクターで形質導入フ
アージ粒子として遺伝子バンクを製造するためには、同
一分子内に同一の方向性を持つたcos3個ベクター中
に存在すれば充分であるが、3個以上cosがベクター
中にあつてもかまわない。
【0022】本発明のベクターは、2種類の制限酵素で
切ることによつて、それぞれcosを少なくとも1個も
しくは2個持つた右腕と左腕ができるのであるが、この
2種類の制限酵素の組合せとしては、PvuIIとBam
HI、PvuIIとBg1II、ClaIとBamHI、C
laIとBglIIなどを挙げることができる。勿論、こ
の他にも組合せは考えることができるので、これらに限
定されるものではない。本発明のベクター中には、ベク
ター由来のDNA断片が挿入されたことを、判定するた
めには一般的に薬剤耐性による選択が行われる。従っ
て、本発明のベクター中にも薬剤耐性を発現するDNA
断片が組込まれていることが好ましい。
【0023】薬剤耐性としては、アンピシリン耐性、テ
トラサイクリン耐性、ネオマイシン(カナマイシン)耐
性、もしくはクロラムフエニコール耐性など通常の抗生
物質耐性が挙げられる。pTcosApr /ori/c
r /neor 及び、pTcosApr /ori/TK
/cmr /neor はアンピシリン耐性遺伝子、クロラ
ムフエニコール耐性遺伝子及びネオマイシン耐性遺伝子
を有している。本発明のベクターを用いてゲノムDNA
(外来DNA)の遺伝子バンクを製造し、哺乳動物の培
養細胞へ遺伝子(遺伝子バンク)移入する際には、ベク
ター由来のDNA断片が挿入されたことを判定するため
に特定の生理機能を発現するDNA断片が本発明のベク
ター中に組込まれているのが好ましい。
【0024】特定の生理機能を発現せしめる遺伝子とし
ては、アミノグリコシド3’−ホスホトランスフエラー
ゼ(neo)遺伝子〔オカ、スギサキ アンド タカナ
ミ、ジヤナール モレキユラー バイオロジー(Ok
a,Sugisaki & Takanami,J.M
ol.Biol.),147,217(1981)〕、
チミジンキナーゼ(TK)遺伝子〔ウイグラー、エム
等、セル(Wigler,M.et al.,Cel
l),14,725(1978)、アデニンホスホリボ
シルトランスフエラーゼ(APRT)遺伝子〔ウイグラ
ー、エム等、プロシーデイングス オブ ナシヨナル
アカデミ オブ サイエンシズ ユー・エス・エー(W
igler,M.,et al.,Pro.Natl.
Acad.Sci.U.S.A.),76,1373
(1979)〕、ヒポキサンチングアニンホスホリボシ
ルトランンスフエラーゼ(HGPRT)遺伝子〔グラ
フ、エル・エイチ・ジユニア等、ソマテイツク セルラ
ー ジエネテイクス(Graf,L.H.Jr.,et
al.,Somat.Cell.Genet.),
,1031(1979)〕、キサンチングアニンホス
ホリボシトランスフエラーゼ(XGPRT又はgpt)
遺伝子〔ベルグ、ピー等、モレキユラー セルラー バ
イオロジー(Berg,P.,et al.,Mol.
Cell.Biol.),,449(1981)〕な
どが挙げられる。本発明の新規コスミドベクターpTc
osApr /ori/TK/cmr /neor はTK遺
伝子を有している。
【0025】さらに、本発明のベクター中には、Col
EI由来の複製機能を有する遺伝子画分を有することが
好ましい。本発明において用いられる外来DNAの例と
しては、細菌、糸状菌、酵母などの微生物、高等動植物
もしくは各種フアージ等に由来するDNAが挙げられ
る。また、本発明において用いられる制限酵素(DNA
断片の特定の塩基配列部位を選択的に切断する機能を有
する酵素)や制限酵素により切断されて生じるDNA接
着末端と、これと相補的な関係のある他のDNA断片接
着末端を結合させるために用いる酵素(リガーゼ)、あ
るいは互いに相補的でないDNA末端同志を結合させる
ためにDNA末端同志を互いに相補的な接着末端にする
酵素、あるいはこれらを結合させるリガーゼについては
すでに良く知られ、数多くの酵素が市販され、それらを
用いる手法等についても広く開示されている〔モレキユ
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、マニアテイス、テイ等(Molecu
lar Cloning,Cold Spring H
arbor Laboratory,Maniati
s,T.,et al.),(1982)〕ので、それ
らを利用すればよい。
【0026】本発明のベクターを用い、ゲノムDNA
(外来DNA)の遺伝子バンクを作成することによつ
て、有用物質を発現せしめる特定の遺伝子を効率よく見
出すことが可能である。この特定の遺伝子とは、細菌、
糸状菌、酵母などの微生物、高等動植物あるいは各種フ
アージ等に由来するDNAがあり、具体的な有用物質と
しては、例えば各種ホルモン、酵素、さらには抗生物質
やアミノ酸などの合成系酵素等が挙げられる。
【0027】以下、実施例を挙げて本発明をいっそう詳
細に説明する。 実施例1 pTcosApr /ori/cmr /neo
r の作成及び調製(図4、図5及び図6) (a)pHScosの作成及び調製 (1)作成 コスミドベクターであるpRH(−44)10μgを、
反応混液100μl〔150mMNaCl、6mMTr
is−HCl(pH7.9)、6mMMgCl2 、10
0μg/mlBSA〕で、69ユニツトの制限酵素Ba
mHI(New England Biolabs社
製)と2時間反応させて完全に消化した。反応終了後、
等量の水飽和フエノールで抽出を行い、水層をセカンダ
リブタノールで濃縮後、0.1倍容量の3M酢酸ナトリ
ウムと2倍容量のエタノールを加えて、DNAを沈澱と
して得、95%エタノールで洗つたのち、水流ポンプで
乾燥を行い、沈澱を10mMTris−HCl(pH
8.0)、0.1mMEDTAからなる水溶液(以下、
10t/0.1Eと略す)7μl (〜1μg/μl )に
溶解させた。
【0028】次に、このBamHIで消化したDNA溶
液1μl (〜1μg)を反応混液25μl 〔50mMT
ris−HCl(pH7.2)、10mMMgSO4
0.1mMDTT、50μg/mlBSA、80μMd
ATP、80μMdCTP、80μMdGTP、80μ
MdTTP〕で、2ユニツトのKlenow酵素(Bo
ehringer Mannheim社製)と22℃で
30分間反応させて、互いに相補鎖が存在する2本鎖D
NA断片(cohesive end)を、両端がそろ
つた2本鎖DNA断片(blunt end)に変え
た。反応終了後、反応液を65℃で10分間熱処理して
Klenow酵素を失活させた。
【0029】次に、このDNA溶液10μl (0.4μ
g)と、SalIリンカー〔d(pG−G−T−C−G
−A−C−C)〕2μgとを、反応混液20μl 〔50
mMTris−HCl(pH7.4)10mMMgCl
2 、10mMDTT、1mMスペルミジン、1mMAT
P、100μg/mlBSA〕で6ユニツトのT4−D
NAリガーゼと22℃で6時間反応させて連結した。そ
の後、フエノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱
として得た。
【0030】このDNA沈澱を、反応混液600μl
〔150mMNaCl、6mMTris−HCl(pH
7.9)、6mMMgCl2 、6mMDTT、100μ
g/mlBSA〕で1000ユニツトの制限酵素Sa1
I(Takara社製)と37℃で4時間反応させて消
化した後、0.8%調製用アガロースゲルにかけて、1
0mAで12時間電気泳動した。分解されたDNA断片
は臭化エチジウム染色と長波長紫外線照明によつて見え
てくる。cos及びori、ApからなるDNA断片
(3.89Kbp)を含有するゲルを切り出したのち、
5倍容量の抽出液〔0.5MNH4 OAc、1mMED
TA(pH7.5):水飽和フエノール=1:1〕の存
在下で、ゲルをすりつぶしてDNAを溶出させた。
【0031】そして、溶出液をセカンダリーブタノール
で濃縮後、0.1倍容量の3M酢酸ナトリウムと2倍容
量のエタノールを加えてDNA沈澱として得た。このD
NA沈澱を反応混液20μl 〔50mMTris−HC
l(pH7.4)、10mMMgCl2 、10mMDT
T、1mMスペルミジン、1mMATP、100μg/
mlBSA〕で、6ユニツトのT4−DNAリガーゼと
12℃で17.5時間反応させ、cosおよびori、
Apr からなるDNA断片(3.89Kbp)を閉環化
させた。その後、フエノール抽出を行い、DNAをエタ
ノール沈澱として得、沈澱を0.1MTris−HCl
(pH7.5)溶液20μl に溶解させた。
【0032】(2)トランスホーメーシヨン このDNA溶液10μl を大腸菌HB101のcomp
etent cell100μl (対数増殖期の大腸菌
HB101を0〜4℃で0.1MCaCl2 溶液で15
分間処理後、もとの培養液の1/10容量の0.1MC
aCl2 /14%グリセロール溶液に再懸濁し、−70
℃に保存)とよく混合し、0℃で10分間、続いて37
℃で5分間保温して、DNAを大腸菌内に取込ませた
後、これにL−ブロス(1%Bactotrypton
e、0.5%酵母エキス、0.5%NaCl、0.1%
グルコース)2mlを加えて、37℃で1時間振とう培
養した。この菌体懸濁液を20μg/mlのアンピシリ
ンを含むL−プレート(L−プロースに寒天を1%添加
したプレート)上にまき、37℃で24〜48時間培養
し、アンピシリン耐性のクローンを得た。
【0033】3)少量培養、及び少量DNA調製 Apr であるクローンをL−ブロス2ml中(Ap20
μg/ml含有)で37℃、一晩振とうして、増殖させ
た。培養液1.5mlをエツペンドルフチユーブにと
り、机上遠心分離機にかけて集菌後、この菌体を抽出液
〔8%シヨ糖、0.5%Triton X−100、5
0mMEDTA(pH8.0)、10mMTris−H
Cl(pH8.0)〕0.35mlに再懸濁させた。次
に、リゾチーム溶液25μl 〔10mg/ml、10m
MTris−HCl(pH8.0)〕を加え混合したの
ち、チユーブを沸騰水中に40秒間おいた。そして、直
ちにチユーブを4℃にて遠心分離機(21,000rp
m、15分間)にかけて上澄液を得、これにRNase
A溶液(20mg/ml、10t/0.1E)0.5μ
l を加えて37℃で1時間保温してRNAを分解させ
た。その後、フエノール抽出で除蛋白後、DNAをエタ
ノール沈澱として得、沈澱を10t/0.1E20μl
に溶解させて、プラスミドDNA溶液を得た。
【0034】(4)プラスミドDNAの特性化 そして、このプラスミドDNA溶液1μl 又は2μl を
制限酵素HindIII、SalI、PvuII、PstI
などで消化したのち、0.4〜1.5%アガロースゲル
電気泳動〔40mMTris、20mM酢酸ナトリウ
ム、2mMEDTA(pH8.15);10mA、12
〜24時間〕にかけた。分解されたDNA断片は臭化エ
チジウム染色と長波長紫外線照射によつて検出できる。
このようにして、プラスミドDNAの制限地図を作成す
ることによつて、各クローンが持つているプラスミドD
NAを特性化した。そして、pRH(−44)のBam
HIサイトとSalIサイトの間のDNA断片(0.3
1Kbp)を欠き、その場所にSalIリンカーが挿入
されたプラスミド:pHScos(図4)を持つ大腸菌
を得た。
【0035】(5)大量培養、及びプラスミドDNAの
調製 この大腸菌を、TYG−P培地(1%Bactotry
ptone、0.1%酵母エキス、0.2%グルコー
ス、0.1%NH4 Cl、0.3%NaCl、0.01
%Na2 SO4 、0.08%MgCl2 ・6H2 O、
1.52%Na2 HPO4 ・12H2 O、0.3%KH
2 PO4 )1l 中(Ap20μg/ml含有)で、37
℃で振とう培養し、600nmでの吸光度(A600 )が
1.0になつた時点で、クロラムフエニコールを100
μg/mlの濃度になるように添加し、さらに15時間
37℃で振とう培養した。培養終了後、遠心分離機
(6,000rpm、10分間)にかけて集菌を行い、
次に菌体を25%シヨ糖、50mMTris−HCl
(pH8.0)からなる等張緩衝液18mlに再懸濁液
した。これに、リゾチーム溶液〔5mg/ml、0.2
5MTris−HCl(pH8.0)〕3.6mlを加
え、おだやかに混合し、0℃で5分間おいたのち、0.
25MEDTA(pH8.0)溶液7.2mlを加え、
おだやかに混合し、0℃で5分間おいた。
【0036】その後、10%SDS溶液2.7mlと5
MNaCl溶液8.1mlとを加えおだやかに混合し、
0℃で一晩おいた後、遠心分離機(20,000rp
m、45分間)にかけて粗溶菌液(cleared l
ysate)〜39mlを得た。この粗溶菌液に、RN
aseA溶液(20mg/ml、10t/0.1E)2
0μl を加えて、37℃にて1時間保温してRNAを分
解させたのち、フエノール抽出で除蛋白を行い、さらに
セフアロース2Bのゲル濾過にかけた。プラスミドDN
Aを含むボイドクラクシヨンから、DNAをエタノール
沈澱として得、次にDNAを塩化セシウム−臭化エチジ
ウム溶液〔1MTris−HCl(pH8.0)0.3
75ml、0.25MEDTA(pH8.0)0.30
ml、H2O6.45ml、CsCl 17.5g、Et
Br溶液(4mg/ml)0.375ml〕で平衡密度
勾配遠心(60,000rpm、12時間)にかけた。
【0037】そうすると、共有結合で閉鎖された環状の
プラスミドDNA(ccc−DNA)は、遠沈管中で長
波長紫外線照射下において、線状のプラスミドDNA及
び染色体のけい光帯の下にバンド状に見えてくる。この
ccc−DNAのバンドを分画し、CsCl水溶液で飽
和したイソプロパノールで抽出を行つて、臭化エチジウ
ムを取除いた後、10t/0.1E1l に対して透析を
行つた。そして、透析内液から、ccc−DNAをエタ
ノール沈澱として得、沈澱を10t/0.1E2mlに
溶解させてpHScosのプラスミドDNA溶液を調製
した。
【0038】(b)pHBcosの作成及び調製 pHScos10μgを反応混液400μl で、185
ユニツトのSalIと37℃で2時間反応させて消化し
た。そして、フエノール抽出で除蛋白後、DNAをエタ
ノール沈澱として得、沈澱を10t/0.1E7μl
(〜1μg/μl)に溶解させた。次に、このSalI
で消化したDNA溶液1μl (〜1μg)を反応混液2
5μl で、2ユニツトのKlenow酵素と22℃で3
0分間反応させて、cohesive endをblu
nt endに変えた。そして、反応液を65℃で10
分間熱処理してKlenow酵素を失活させた。
【0039】このDNA溶液10μl (0.4μg)
と、BamHIリンカー〔d(pC−G−G−A−T−
C−C−G)〕2μgとを、反応混液20μl で6ユニ
ツトのT4−DNAリガーゼと22℃で6時間反応させ
て連結した。そして、この反応液10μl を反応混液5
0μl で15ユニツトのT4−DNAリガーゼと12℃
で17.5時間反応させて閉環化した。その後、フエノ
ール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱として得、沈
澱を0.1MTris−HCl(pH7.5)溶液20
μl に溶解させた。
【0040】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンしたのち、A
r クローンを得た。そして、これらのクローンのもつ
プラスミドDNAの特性を調べて、pHScosのSa
lIサイトのBamHIリンカーを挿入させたプラスミ
ド(この場合、BamHIサイトの両側にSalIサイ
トが再構成される):pHBcos(図4)を持つ大腸
菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l 中で増殖
させたのち、菌体よりccc−DNAを分離精製してp
HBcosのプラスミドDNAを調製した。
【0041】(c)pCHcosの作成及び調製 コスミドベクターであるpLH(+129)10μgを
反応混液100μl 〔50mMNaCl、100mMT
ris−HCl(pH7.5)、5mMMgCl2 、1
00μg/mlBSA〕で、69ユニツトの制限酵素E
coRI(Takara社製)と37℃で2時間反応さ
せて消化した。そして、フエノール抽出で除蛋白後、D
NAをエタノール沈澱として得、沈澱10t/0.1E
7μl (〜1μg/ml)に溶解させた。次に、Eco
RIで消化したDNA溶液1μl(〜1μg)を、反応
混液25μl で、2ユニツトのKlenow酵素と22
℃で30分間反応させて、cohesive endを
blunt endに変えた。そして、反応液を65℃
で10分間熱処理してKlenow酵素を失活させた。
次に、このDNA溶液10μl (0.4μg)と、Cl
aIリンカー〔d(pC−A−T−C−G−A−T−
G)〕2μgとを、反応混液20μl で、6ユニツトの
T4−DNAリガーゼと22℃で6時間反応させて連結
した。
【0042】そして、この反応液10μl を、反応混液
50μl で15ユニツトのT4−DNAリガーゼと12
℃で17.5時間反応させて閉環化した。その後、フエ
ノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱として得、
沈澱を0.1MTris−HCl(pH7.5)溶液2
0μl に溶解させた。次に、このDNA溶液10μlで
大腸菌(HB101)をトランスホーメーションした
後、Apr クローンを得た。そして、これらのクローン
のもつプラスミドDNAの特性を調べて、pLH(+1
29)のEcoRIサイトにClaIリンカーを挿入さ
せたプラスミド(この場合、ClaIサイトの両側にE
coRIサイトが再構成される。):pCHcos(図
4)を持つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培
地1l 中で増殖させたのち、菌体よりccc−DNAを
分離精製してpCHcosのプラスミドDNAを調製し
た。
【0043】(d)pCH/HBcos(pDcos)
の作成及び調製 pCHcos20μgを、反応混液200μl 〔60m
MNaCl、7mMTris−HCl(pH7.4)、
7mMMgCl2 、6mMDTT、100μg/mlB
SA)〕で、114ユニツトの制限酵素HindIII
(New England Biolabs社製)及び
192ユニツトのPvuII(Takara社製)と37
℃で2時間反応させて消化したのち、0.8%調製用ア
ガロースゲル電気泳動にかけて、cos及びApr 、o
riを含むDNA断片(2.5Kbp)を分離精製し
て、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を10t/
0.1E8.5μl (〜1μg/μl )に溶解させた。
【0044】一方、pHBcos20μgを反応混液2
00μl で、114ユニツトのHindIII 及び192
ユニツトのPvuIIと37℃で2時間反応させて消化し
たのち、0.8%調製用アガロースゲル電気泳動にかけ
て、cosを含むDNA断片(1.6Kbp)を分離精
製して、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を10
t/0.1E6.0μl (〜1μg/μl )に溶解させ
た。そして、pCHcosのcos及びApr 、ori
を含むHindIII /PvuII断片のDNA溶液1μl
(〜1μg)と、pHBcosのcosを含むHind
III /PvuII断片のDNA溶液1μl (〜1μg)と
を、反応混液20μl で6ユニツトのT4−DNAリガ
ーゼと12℃で17.5時間反応させて連結した。その
後、フエノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱と
して得、沈澱を0.1MTris−HCl(pH7.
5)溶液20μl に溶解させた。
【0045】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンした後、Ap
r クローンを得た。次いで、これらのクローンのもつプ
ラスミドDNAの特性を調べて、2個のcos及びAp
r 、oriを有するプラスミド:pDcos(図4)を
持つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l
中で増殖させたのち、菌体よりccc−DNAを分離精
製してpDcosのプラスミドDNAを調製した。
【0046】(e)pHC−79/cmr の作成および
調製 コスミドベクターであるpHC−79〔ホーン アンド
コリンズ、ジーン(Hohn & Collins,
Gene),11,291(1980)〕10μl を、
反応混液100μl〔50mMNaCl、6mMTri
s−HCl(pH7.9)、6mMMgCl2 、100
μg/mlBSA〕で、15ユニツトの制限酵素Cla
I(Boehringer Mannheim社製)と
37℃で2時間反応させて消化した。そして、フエノー
ル抽出で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として得、
沈澱10t/0.1E7μl (〜1μg/ml)に溶解
させた。
【0047】一方、pNT−31 10μgを反応混液
200μl 〔100mMNaCl、10mMTris−
HCl(pH8.4)、6mMMgCl2 、6mMDT
T、100μg/mlBSA〕で、40ユニツトの制限
酵素TaqI(New England Biolab
s社製)と65℃で2時間反応させて消化したのち、
0.8%調製用アガロースゲル電気泳動にかけて、cm
r を含むDNA断片(0.79Kbp)を分離精製し
て、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を10t/
0.1E3.0μl (〜1μg/μl )に溶解させた。
そして、pHC−79をClaIで消化したDNA溶液
1μl (〜1μg)とpNT−31のcmrを含むTa
q−I断片のDNA溶液1μl (〜1μg)とを、反応
混液20μlで6ユニツトのT4−DNAリガーゼと1
2℃で17.5時間反応させて連結した。その後、フエ
ノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱として得、
沈澱を0.1MTris−HCl(pH7.5)溶液2
0μl に溶解させた。
【0048】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンしたのち、c
r かつApr クローンを得た。次いで、これらのクロ
ーンのもつプラスミドDNAの特性を調べて、pHC−
79のClaIサイトのcmrを挿入させたプラスミ
ド:pHC−79/cmr (図5)を持つ大腸菌を得
た。この大腸菌を、TYG−P培地1l 中で増殖させた
のち、菌体よりccc−DNAを分離精製してpHC−
79/cmr のプラスミドDNAを調製した。
【0049】(f)pHC−79/cmr Δ(Hind
III )の作成及び調製 pHC−79/cmr 10μgを、反応混液100μl
で35ユニツトのHindlII と37℃で2時間反応さ
せて消化した。そして、フエノール抽出で除蛋白後、D
NAをエタノール沈澱として得、沈澱を10t/0.1
E7μl (〜1μg/μl)に溶解させた。次に、この
HindIII で消化したDNA溶液1μl (〜1μg)
を、反応混液25μl で、2ユニツトのKlenow酵
素と22℃で30分間反応させて、cohesive
endをblunt endに変えた。そして、反応液
を65℃で10分間熱処理してKlenow酵素を失活
させた。次に、このDNA溶液10μl (〜0.4μ
g)を、反応混液50μl で、15ユニツトのT4−D
NAリガーゼと12℃で17.5時間反応させて閉環化
した。その後、フエノール抽出を行い、DNAをエタノ
ール沈澱として得、沈澱を0.1MTris−HCl
(pH7.5)溶液20μl に溶解させた。
【0050】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンした後、Ap
r かつcmr クローンを得た。そして、これらのクロー
ンのもつプラスミドDNAの特性を調べて、pHC−7
9/cmr のHindIII サイトを欠いたプラスミド:
pHC−79/cmr Δ(HindIII )(図5)を持
つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l 中
で増殖させたのち、菌体よりccc−DNAを分離精製
して、pHC−79/cmr Δ(HindIII )のプラ
スミドDNAを調製した。
【0051】(g)pUC−8/cmr の作成及び調製 pHC−79/cmr Δ(HindlII )20μgを、
反応混液200μl 〔50mM(NH4 2 SO4 、2
0mMTris−HCl(pH7.5)、10mMMg
Cl2 、100μg/mlBSA〕で、22ユニツトの
制限酵素PstI(New England Biol
abs社製)と37℃で2時間反応させて完全に消化し
た。そして、さらに反応混液500μl で、80ユニツ
トのBamHIと37℃で2時間反応させて完全に消化
したのち、0.8%調製用アガロースゲル電気泳動にか
けて、cmr を含むDNA断片(1.9Kbp)を分離
精製して、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を1
0t/0.1E4.0μl(〜1μg/μl )に溶解さ
せた。
【0052】一方、pUC−8〔ジエフエリー ヴイア
イラ アンド ジオチイム メエシング、ジーン(Je
ffery Vieira & Joachim Me
ssing,Gene),19,259(1982)〕
20μgを、反応混液200μl で、60ユニツトのP
stIと37℃で2時間反応させて完全に消化した。そ
して、さらに反応混液500μl で、215ユニツトの
BamHIと37℃で2時間反応させて完全に消化した
のち、0.8%調製用アガロースゲル電気泳動にかけ
て、Apr 、oriを含むDNA断片(2.7Kbp)
を分離精製して、DNAをエタノール沈澱として得、沈
澱を10t/0.1E14.0μl (〜1μg/μl )
に溶解させた。
【0053】そして、pHC−79/cmr Δ(Hin
dIII )のcmr を含むPst/BamHI断片のDN
A溶液1μl (〜1μg)と、pUC−8のApr 、o
riを含むPstI/BamHI断片のDNA溶液1μ
l (〜1μg)とを、反応混液20μl で6ユニツトの
T4−DNAリガーゼと12℃で17.5時間反応させ
て連結した。その後、フエノール抽出を行い、DNAを
エタノール沈澱として得、沈澱を0.1MTris−H
Cl(pH7.5)溶液20μl に溶解させた。次に、
このDNA溶液10μl で大腸菌(HB101)をトラ
ンスホーメーシヨンした後、cmr かつApr クローン
を得た。次いで、これらのクローンのもつプラスミドD
NAの特性を調べて、Apr 、ori及びcmr を有す
るプラスミド:pUC−8/cmr (図5)を持つ大腸
菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l 中で増殖
させたのち、菌体よりccc−DNAを分離精製して、
pUC−8/cmr のプラスミドDNAを調製した。
【0054】(h)pUC−8/cmr Δ(EcoRI
/PstI)の作成及び調製 pUC−8/cmr 20μgを反応混液200μl で、
60ユニツトのEcoRIと37℃で30分間反応させ
て限定消化した。次いで、フエノール抽出で除蛋白後、
DNAをエタノール沈澱として得た。このDNA沈澱
を、反応混液200μl で35ユニツトのPstIと3
7℃で2時間反応させて完全に消化した。そして、フエ
ノール抽出で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として
得、沈澱を10t/0.1E10μl (〜1μg/μ
l)に溶解させた。
【0055】次に、このDNA溶液1.5μl (〜1.
5μg)を、反応混液30μl で〔33mMTris−
acetate(pH7.9)、66mM酢酸カリ、1
0mMMgCl2 、0.5mMDTT、100μg/m
lBSA、0.1mMdATP、0.1mMdCTP、
0.1mMdGTP、0.1mMdTTP〕で、5ユニ
ツトのT4−DNAポリメラーゼ(P・L社製)と、3
7℃で15分間反応させて、cohesive end
をblunt endに変えたのち、0.8%調製用ア
ガロースゲル電気泳動にかけ、Apr 、ori及びcm
r を含むDNA断片(3.85Kbp)を分離精製し
て、DNAをエタノール沈澱として得た。
【0056】そして、このDNA沈澱を反応混液50μ
l で15ユニツトのT4−DNAリガーゼと12℃で1
7.5時間反応させて閉環化した。その後、フエノール
抽出を行い、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を
0.1MTris−HCl(pH7.5)溶液20μl
に溶解させた。次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンしたのち、A
r かつcmr クローンを得た。そして、これらのクロ
ーンのもつプラスミドDNAの特性を調べて、pUC−
8/cmr のEcoRIサイトとPstIサイトの間の
DNA断片(0.75Kbp)を欠いたプラスミド:p
UC−8/cmr Δ(EcoRI/PstI)(図5)
を持つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1
l 中で増殖させたのち、菌体よりccc−DNAを分離
精製して、(pUC−8/cmrΔ(EcoRI/Ps
tI)のプラスミドDNAを調製した。
【0057】(i)pUC−8/cmr Δ(EcoRI
/PstI)Δ(BamHI)の作成及び調製 pUC−8/cmr Δ(EcoRI/PstI)10μ
gを反応混液100μl で150ユニツトのBamHI
と37℃で2間反応させて消化した。そして、フエノー
ル抽出で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として得、
沈澱を10t/0.1E7μl (〜1μg/μl )に溶
解させた。次に、このBamHIで消化したDNA溶液
1μl (〜1μg)を、反応混液25μl で、2ユニツ
トのKlenow酵素と22℃で30分間反応させて、
cohesive endをblunt endに変え
た。そして、反応液を65℃で10分間熱処理してKl
enow酵素を失活させた。
【0058】そして、この反応液10μl を、反応混液
50μlで15ユニツトのT4−DNAリガーゼと12
℃で17.5時間反応させて閉環化した。その後、フエ
ノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱として得、
沈澱を0.1MTris−HCl(pH7.5)溶液2
0μl に溶解させた。次に、このDNA溶液10μlで
大腸菌(HB101)をトランスホーメーシヨンした
後、Apr かつcmr クローンを得た。そして、これら
のクローンのもつプラスミドDNAの特性を調べて、p
UC−8/cmr Δ(EcoRI/PstI)のBam
HIサイトを欠いたプラスミド:pUC−8/cmr Δ
(EcoRI/Pst)Δ(BamHI)(図5)を持
つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l 中
で増殖させたのち、菌体よりccc−DNAを分離精製
して、pUC−8/cmr Δ(EcoRI/Pst)Δ
(BamHI)のプラスミドDNAを調製した。
【0059】(j)pUC−8/cmr Δ(EcoRI
/PstI)Δ(BamHI)/HindIII の作成及
び調整 pUC−8/cmr Δ(EcoRI/PstI)Δ(B
amHI)10μgを反応混液100μl 〔20mMK
Cl、6mMTris−HCl(pH8.0)、6mM
MgCl2 、6mMDTT、100μg/mlBSA〕
で125ユニツトの制限酵素SmaI(New Eng
land Biolabs社製)と37℃で完全に消化
した(blunt end)。そして、フエノール抽出
で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を
10t/0.1E7μl (〜1μg/μl )に溶解させ
た。
【0060】次に、このDNA溶液0.4μl (〜0.
4μg)とHindIII リンカー〔d(pC−A−A−
G−C−T−T−G)〕2μgとを、反応混液20μl
で、6ユニツトのT4−DNAリガーゼと22℃で6時
間反応させて連結した。そして、この反応液10μl
を、反応混液50μl で15ユニツトのT4−DNAリ
ガーゼと12℃で17.5時間反応させて閉環化した。
その後、フエノール抽出を行い、DNAをエタノール沈
澱として得、沈澱を0.1MTris−HCl(pH
7.5)溶液20μl に溶解させた。
【0061】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンした後、Ap
r かつcmr クローンを得た。そして、これらのクロー
ンのもつプラスミドDNAの特性を調べて、pUC−8
/cmr Δ(EcoRI/PstI)Δ(BamHI)
のSmaIサイトにHindIII リンカーを挿入させた
プラスミド:pUC−8/cmr Δ(EcoRI/Ps
tI)Δ(BamHI)/HindIII (図4及び図
5)を持つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培
地1l 中で増殖させたのち、菌体よりccc−DNAを
分離精製して、pUC−8/cmr Δ(EcoRI/P
stI)Δ(BamHI)/HindIII のプラスミド
DNAを調製した。
【0062】(k)pDcos/cmr 作成及び調製 pDcos10μgを反応混液100μlで、60ユニ
ツトのHindIII と37℃で2時間反応させて消化し
た。そして、フエノール抽出で除蛋白後、DNAをエタ
ノール沈澱として得、沈澱を10t/0.1E7μl
(〜1μg/μl)に溶解させた。一方、pUC−8/
cmr Δ(EcoRI/PstI)Δ(BamHI)/
HindIII 20μgを反応混液200μl で、250
ユニツトのHindIII と37℃で2時間反応させて完
全に消化したのち、0.8%調製用アガロースゲル電気
泳動にかけて、cmr を含むDNA断片(1.15Kb
p)を分離精製して、DNAをエタノール沈澱として
得、沈澱を10t/0.1E4.0μl (〜1μg/μ
l )に溶解させた。
【0063】そして、pDcosをHindIII で消化
したDNA溶液1μl (〜1μg)とpUC−8/cm
r Δ(EcoRI/PstI)Δ(BamHI)/Hi
ndIII のcmr を含むHindIII 断片のDNA溶液
1μl (〜1μg)とを、反応混液20μl で6ユニツ
トのT4−DNAリガーゼと12℃で17.5時間反応
させて連結した。その後、フエノール抽出を行い、DN
Aをエタノール沈澱として得、沈澱を0.1MTris
−HCl(pH7.5)溶液20μl に溶解させた。次
に、このDNA溶液10μl で大腸菌(HB101)を
トランスホーメーシヨンした後、Apr かつcmr クロ
ーンを得た。そして、これらのクローンのもつプラスミ
ドDNAの特性を調べて、2個のcos及びApr 、o
ri、cmr を有するプラスミド:pDcos/cmr
(図4)を持つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−
P培地1l 中で増殖させたのち、菌体よりccc−DN
Aを分離精製して、pDcos/cmr のプラスミドD
NAを調製した。
【0064】(l)pHCcosの作成及び調製 pRH(−44)10μgを反応混液100μl で、2
3ユニツトのPvuIIと37℃で2時間反応させて完全
に消化したのち、さらに反応混液250μl で、70ユ
ニツトのBamHIと37℃で2時間反応させて完全に
消化したのち、0.8%調製用アガロースゲル電気泳動
にかけてcos及びApr 、oriを含むDNA断片
(2.48Kbp)を分離精製して、DNAをエタノー
ル沈澱として得、沈澱を10t/0.1E4.0μl
(〜1μg/μl )に溶解させた。次に、このDNA溶
液1μl (〜1μg)を反応混液25μl で、2ユニツ
トのKlenow酵素と22℃で30分間反応させてc
ohesive endをblunt endに変え
た。そして、反応液を65℃で10分間熱処理してKl
enow酵素を失活させた。
【0065】このDNA溶液10μl (0.4μg)と
ClaIリンカー〔d(pC−A−T−C−G−A−T
−G)〕2μgとを、反応混液20μl で、6ユニツト
のT4−DNAリガーゼと22℃で6時間反応させて連
結した。そして、この反応液10μl を、反応混液50
μl で15ユニツトのT4−DNAリガーゼと12℃で
17.5時間反応させて閉環化した。その後、フエノー
ル抽出を行い、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱
を0.1MTris−HCl(pH7.5)溶液20μ
l に溶解させた。
【0066】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンした後、Ap
r クローンを得た。そして、これらのクローンのもつプ
ラスミドDNAの特性を調べて、pRH(−44)のP
vuIIサイトとBamHIサイトの間のDNA断片
(1.72Kbp)を欠き、その場所にClaIリンカ
ーが挿入されたプラスミド:pHCcos(図6)を持
つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l 中
で増殖させたのち、菌体よりccc−DNAを分離精製
してpHCcosのプラスミドDNAを調製した。
【0067】(m)pBglIICcosの作成及び調製 pHCcos10μgを反応混液100μl で100ユ
ニツトのHindIIIと37℃で2時間反応させて消化
した。そして、フエノール抽出で除蛋白後、DNAをエ
タノール沈澱として得、該沈澱を10t/0.1E7μ
l (〜1μg/μl )に溶解させた。次に、このHin
dIII で消化したDNA溶液1μl (〜1μg)を反応
混液25μl で、2ユニツトのKlenow酵素と22
℃で30分間反応させて、cohesive endを
blunt endに変えた。そして、反応液を65℃
で10分間熱処理してKlenow酵素を失活させた。
【0068】このDNA溶液10μl (0.4μg)
と、BglIIリンカー〔d(pC−A−G−A−T−C
−T−G)〕2μgとを、反応混液20μl で、6ユニ
ツトのT4−DNAリガーゼと22℃で6時間反応させ
て連結した。そして、この反応液10μl を、反応混液
50μl で15ユニツトのT4−DNAリガーゼと12
℃で17.5時間反応させて閉環化した。その後、フエ
ノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱として得、
沈澱を0.1MTris−HCl(pH7.5)溶液2
0μl に溶解させた。
【0069】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンした後、Ap
r クローンを得た。そして、これらのクローンのもつプ
ラスミドDNAの特性を調べて、pHCcosのHin
dIII サイトにBglIIリンカーを挿入させたプラスミ
ド:pBglIICcos(図6)を持つ大腸菌を得た。
この大腸菌を、TYG−P培地1l で増殖させたのち、
菌体よりccc−DNAを分離精製して、pBglIIC
cosプラスミドDNAを調製した。
【0070】(n)pBR−327BamHIa の作成
及び調製 pBR−327 10μgを、反応混液100μl 〔6
0mMNaCl、6mMTris−HCl(pH8.
0)、10mMMgCl2 、6mMDTT、100μg
/mlBSA〕で、55ユニツトの制限酵素AvaIと
37℃で2時間反応させて消化した。そして、フエノー
ル抽出で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として得、
沈澱を10t/0.1E7μl (〜1μg/μl )に溶
解させた。次に、このAvaIで消化したDNA溶液1
μl (〜1μg)を、反応混液25μl で、2ユニツト
のKlenow酵素と22℃で30分間反応させて、c
ohesive endをblunt endに変え
た。そして反応液を65℃で10分間熱処理してKle
now酵素を失活させた。
【0071】このDNA溶液10μl (0.4μg)
と、BamHIリンカー〔d(pC−G−G−A−T−
C−C−G)〕2μgとを、反応混液20μl で6ユニ
ツトのT4−DNAリガーゼと22℃で6時間反応させ
て連結した。その後、フエノール抽出を行い、DNAを
エタノール沈澱として得た。このDNA沈澱を、反応混
液600μl で1000ユニツトのBamHIと37℃
で4時間反応させて消化したのち、0.8%調製用アガ
ロースゲル電気泳動にかけて、Apr 、oriを含むD
NA断片(2.22Kbp)を分離精製して、DNAを
エタノール沈澱として得た。
【0072】このDNA沈澱を反応混液20μl で、6
ユニツトのT4−DNAリガーゼと12℃で17.5時
間反応させて閉環化した後、フエノール抽出を行い、D
NAをエタノール沈澱として得、沈澱を0.1MTri
s−HCl(pH7.5)溶液20μl に溶解させた。
そして、このDNA溶液10μl で大腸菌(HB10
1)をトランスホーメーシヨンしたのち、Apr クロー
ンを得た。次いで、これらのクローンのもつプラスミド
DNAの特性を調べて、pBR327のBamHIサイ
トとAvaIサイトの間のDNA断片(1.05Kb
p)を欠き、その場所にBamHIリンカーを挿入させ
たプラスミド:pBR−327BamHIa(図6)を
持つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l
中で増殖させたのち、菌体よりccc−DNAを分離精
製してpBR−327BamHIa のプラスミドDNA
を調製した。
【0073】(o)pBR−327/BglIICcos
の作製及び調製 pBglIICcos20μgを反応混液200μl で、
65ユニツトのPstIと37℃で2時間反応させて完
全に消化したのち、さらに反応混液500μlで77ユ
ニツトのClaIと37℃で2時間反応させて完全に消
化したのち、0.8%調製用アガロースゲル電気泳動に
かけて、cosを含むDNA断片(0.94Kbp)を
分離精製して、DNAエタノール沈澱として得、沈澱を
10t/0.1E5.0μl (〜1μg/μl )に溶解
させた。
【0074】一方、pBR−327BamHIa 20μ
gを反応混液200μl で、70ユニツトのPstIと
37℃で2時間反応させて完全に消化したのち、さらに
反応混液500μl で、85ユニツトのClaIと37
℃で2時間反応させて完全に消化したのち、0.8%調
製用アガロースゲル電気泳動にかけて、oriを含むD
NA断片(1.45Kbp)を分離精製して、DNAを
エタノール沈澱として得、沈澱を10t/0.1E9.
0μl (〜1μg/μl )に溶解させた。
【0075】そして、pBglIICcosのcosを含
むPst/ClaI断片のDNA溶液1μl (〜1μ
g)と、pBR−327BamHIa のoriを含むP
stI/ClaI断片のDNA溶液1μl (〜1μg)
とを、反応混液20μl で6ユニツトのT4−DNAリ
ガーゼと12℃で17.5時間反応させて連結した。そ
の後、フエノール抽出を行い、DNAエタノール沈澱と
して得、沈澱を0.1MTris−HCl(pH7.
5)溶液20μl に溶解させた。次に、このDNA溶液
10μl で大腸菌(HB101)をトランスホーメーシ
ヨンした後、Aprクローンを得た。次いで、これらの
クローンのもつプラスミドDNAの特性を調べて、co
s及びApr 、oriを有するプラスミド:pBR−3
27/BglIICcos(図4、図6)を持つ大腸菌を
得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l 中で増殖させ
たのち、菌体よりccc−DNAを分離精製して、pB
R−327/BglIICcosのプラスミドDNAを調
製した。
【0076】(p)pTcosApr /ori/cmr
の作成及び調製 pDcos/cmr 20μgを反応混液200μl で、
37ユニツトのClaIと37℃で2時間反応させて完
全に消化したのち、さらに、反応混液500μl で11
0ユニツトのBamHIと37℃で2時間反応させて完
全に消化したのち、0.8%調製用アガロースゲル電気
泳動にかけて、2個のcos及びcmrを含むDNA断
片(1.5Kbp)を分離精製して、DNAをエタノー
ル沈澱として得、この沈澱を10t/0.1E4.0μ
l (〜1μg/μl )に溶解させた。
【0077】一方、pBR−327BglIICcos2
0μgを反応混液200μl で、80ユニツトのCla
Iと37℃で2時間反応させて完全に消化したのち、さ
らに反応混液500μl で、240ユニツトのBamH
Iと37℃で2時間反応させて完全に消化したのち、
0.8%調製用アガロースゲル電気泳動にかけて、co
s及びApr 、oriを含むDNA断片(2.0Kb
p)を分離精製して、DNAをエタノール沈澱として
得、沈澱を10t/0.1E12μl (〜1μg/μl
)に溶解させた。そして、pDcos/cmr の2個
のcos及びcmr を含むClaI/BamHI断片の
DNA溶液1μl (〜1μg)と、pBR−327/B
glIICcosのcosおよびApr 、oriを含むC
laI/BamHI断片のDNA溶液1μl (〜1μ
g)とを、反応混液20μl で6ユニツトのT4−DN
Aリガーゼと12℃で17.5時間反応させて連結し
た。その後、フエノール抽出を行い、DNAをエタノー
ル沈澱として得、沈澱を0.1MTris−HCl(p
H7.5)溶液20μl に溶解させた。
【0078】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンしたのち、A
r 、cmr クローンを得た。次いで、これらのクロー
ンのもつプラスミドDNAの特性を調べて、3個のco
s及びApr 、ori、cmrを有するプラスミド:p
TcosApr /ori/cmr (図4)を持つ大腸菌
を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l 中で増殖さ
せたのち、菌体よりccc−DNAを分離精製して、p
TcosApr /ori/cmr プラスミドDNAを調
製した。
【0079】(q)pSV010/neoの作製および
調製 pAO43〔オカ、スギサキ アンド タカナミ、ジヤ
ーナル オブ モレキユラー バイオロジー(OKa,
Sugisaki & Takanami,J.Mo
l,Biol),147,214(1981)〕20μ
gを、反応混液200μl 〔60mMNaCl、6mM
Tris−HCl(pH8.0)、10mMMgC
2 、6mMDTT、100μg/mlBSA〕で、1
50ユニツトの制限酵素AvaII(New Engla
nd Biolabs社製)と37℃で2時間反応させ
て消化したのち、0.8%調製用アガロースゲル電気泳
動にかけて、neor を含むDNA断片(1.24Kb
p)を分離精製して、DNAをエタノール沈澱として
得、沈澱を10t/0.1E5μl (〜1μg/μl )
に溶解させた。
【0080】このDNA溶液2μl (〜2μg)を、反
応混液50μl で、4ユニツトのKlenow酵素と2
2℃で30分間反応させて、cohesive end
をblunt endに変えた。そして、フエノール抽
出で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱
を10t/0.1E1.5μl (〜μg/μl )に溶解
させた。一方、pSV010{πVX〔ブライヤン シ
ード、ニユクレイツクアシデズ、リサーチ(Brain
seed,Nucleic AcidsRes),
,2427(1983)〕由来のポリリンカーを持つ
たpSV01〔チヤン、アール等、プロシーデイング
オブ ナシヨナル アカデミー サイエンシズ ユー・
エス・エー(Tjan,R,et al,Proc,N
atl,Acad,Sci.U.S.A.)77,64
91(1980)〕の類縁プラスミド}10μgを、反
応混液100μl で129ユニツトのBamHIと37
℃で2時間反応させて消化したのち、フエノール抽出を
行い、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を10t
/0.1E7μl (〜1Mg/μl )に溶解させた。
【0081】このDNA溶液2μl (〜2μg)を反応
混液50μl で、4ユニツトのKlenow酵素と22
℃で30分間反応させて、cohesive endを
blunt endに変えた。そして、フエノール抽出
で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を
10t/0.1E1.5μl (〜1μg/μl )に溶解
させた。次に、pAO43のneor を含むDNA断片
をKlenow酵素で処理したDNA溶液1μl (〜1
μg)と、pSV010をBamHIで消化し、Kle
now酵素で処理したDNA溶液1μl (〜1μg)と
を、反応液20μl で6ユニツトのT4−DNAリガー
ゼと12℃で17.5時間反応させて連結した。その
後、フエノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱と
して得、その沈澱を0.1MTris−HCl(pH
7.5)溶液20μl に溶解させた。
【0082】そして、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンしたのち、A
r かつKmr (neor )クローンを得た。次いで、
これらのクローンのもつプラスミドDNAの特性を調べ
て、pSV010のBamHIサイトにneor を挿入
させたプラスミド:pSV010/neor (図4)を
持つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−P培地1l
中で増殖させたのち、菌体よりccc−DNAを分離精
製してpSV010/neor のプラスミドDNAを調
製した。
【0083】(r)pTcosApr /ori/cmr
/neor の作成及び調製 pTcosApr /ori/cmr 10μgを反応混液
100μl で、27ユニツトのEcoRIと37℃で3
0分間反応させて限定消化した。そして、フエノール抽
出で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱
を10t/0.1E7μl (〜1μg/μl )に溶解さ
せた。一方、pSV010/neor 20μgを反応混
液200μl で、325ユニツトのEcoRIと37℃
で2時間反応させて完全に消化したのち、0.8%調製
用アガロースゲル電気泳動にかけて、neor を含むD
NA断片(1.3Kbp)を分離精製して、DNAエタ
ノール沈澱として得、沈澱を10t/0.1E5.0μ
l (〜1μg/μl )に溶解させた。
【0084】そして、pTcosApr /ori/cm
r をEcoRIで限定消化したDNA溶液1μl (〜1
μg)と、pSV010/neor のneor を含むE
coRI断片のDNA溶液1μl (〜1μg)とを、反
応混液20μl で6ユニツトのT4−DNAリガーゼと
12℃で17.5時間反応させて連結した。その後、フ
エノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱として
得、沈澱を0.1MTris−HCl(pH7.5)溶
液20μl に溶解させた。
【0085】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンしたのち、A
r 、cmr かつKmr (neor )クローンを得た。
次いで、これらのクローンのもつプラスミドDNAの特
性を調べて、pTcosApr/ori/cmr のEc
oRIサイトにneor が挿入されたプラスミド:pT
cosApr /ori/cmr /neor (図1、図
4)を持つ大腸菌を得た。なお、本菌株は、工業技術院
生命工学工業技術研究所に「微工研菌第7888号(F
ERM P−7888)」として寄託されている。この
大腸菌を、TYG−P培地1l 中で増殖させたのち、菌
体よりccc−DNAを分離精製してpTcosApr
/ori/cmr /neor のプラスミドDNAを調製
した。
【0086】実施例 2 pTcosApr /ori/
TK/cmr /neor の作成および調製(図7) (a)pTK−4/BamHIの作成及び調製 pTK−4〔イシウラ、エム等、モレキユラー アンド
セルラー バイオロジー(Ishiura,M.,e
t al,Mol.Cell Biol)、、607
(1982)〕10μgを反応混液100μl で、3.
0ユニツトのPvuIIと37℃で30分間反応させて限
定消化したのち、0.8%調製用アガロースゲル電気泳
動にかけて、6.43Kbpの長さのDNA断片を分離
精製して、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を1
0t/0.1E3μl (〜1μg/μl )に溶解させ
た。
【0087】次に、このDNA溶液0.4μl (〜0.
4μg)と、BamHIリンカー〔d(pC−G−G−
A−T−C−C−G)〕2μgとを、反応混液20μl
で6ユニツトのT4−DNAリガーゼと22℃で6時間
反応させて連結した。そして、この反応液10μl を、
反応混液50μl で15ユニツトのT4−DNAリガー
ゼと12℃で17.5時間反応させて閉環化した。その
後、フエノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱と
して得、沈澱を0.1MTris−HCl(pH7.
5)溶液20μl に溶解させた。
【0088】次に、このDNA溶液10μl で大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンしたのち、A
r かつTcr クローンを得た。そして、これらのクロ
ーンのもつプラスミドDNAの特性を調べて、pTK−
4のoriとTKとの間のPvuIIサイトにBamHI
リンカーを挿入させたプラスミド:pTK−4/Bam
HI(図7)を持つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TY
G−P培地1l 中で増殖させたのち、菌体よりccc−
DNAを分離精製して、pTK−4/BamHIのプラ
スミドDNAを調製した。
【0089】(b)pTK−4/BamHI/BamH
Iの作成及び調製 pTK−4/BamHI10μgを反応混液100μl
で9ユニツトのBamHIと37℃で30分間反応させ
て限定消化したのち、フエノール抽出を行い、DNAを
エタノール沈澱として得た。このエタノール沈澱を反応
混液100μlで15ユニツトのPvuIIと37℃で2
時間反応させて完全に消化したのち、フエノール抽出を
行い、DNAエタノール沈澱として得、沈澱を10t/
0.1E3μl (〜1μg/μl )に溶解させた。
【0090】次に、このBamHIで限定消化し、さら
にPvuIIで消化したDNA溶液1μl (〜1μg)
を、反応混液25μl で2ユニツトのKlenow酵素
と22℃で30分間反応させて、cohesive e
ndをblunt endに変えたのち、0.8%調製
用アガロースゲル電気泳動にかけて、ori及びA
r、TKを含むDNA断片(4.67Kbp)を分離
精製して、DNAをエタノール沈澱として得た。このD
NA沈澱を反応混液20μl で6ユニツトのT4−DN
Aリガーゼと12℃で17.5時間反応させて閉環化し
たのち、(この場合、BamHIサイトが再構成され
る)、フエノール抽出を行い、DNAをエタノール沈澱
として得、沈澱を0.1MTris−HCl(pH7.
5)溶液20μlに溶解させた。
【0091】そして、このDNA溶液10μl で、大腸
菌(HB101)をトランスホーメーシヨンしたのち、
Apr かつTcs クローンを得た。次いで、これらのク
ローンのもつプラスミドDNAの特性を調べて、pTK
−4/BamHIのPvuIIサイトとBamHIサイト
(Tcr 上)の間のDNA断片(1.76Kbp)を欠
いたプラスミド:pTK−4/BamHI/BamHI
(図7)を持つ大腸菌を得た。この大腸菌を、TYG−
P培地1l 中で増殖させたのち、菌体よりccc−DN
Aを分離精製して、pTK−4/BamHI/BanH
IのプラスミドDNAを調製した。
【0092】(c)pTcosApr /ori/TK/
cmr /neor (2BamHI)の作成および調製 pTcosApr /ori/cmr /neor 10μg
を反応混液100μlで60ユニツトのBamHIと3
7℃で2時間反応させて消化した。そして、フエノール
抽出で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として得、沈
澱を10t/0.1E7μl (〜1μg/μl )に溶解
させた。一方、pTK−4/BamHI/BamHI
20μgを反応混液200μl で240ユニツトのBa
mHIと37℃で2時間反応させて完全に消化したの
ち、0.8%調製用アガロースゲル電気泳動にかけて、
TKを含むDNA断片(2.0Kbp)を分離精製し
て、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を10t/
0.1E6.0μl (〜1μg/μl )に溶解させた。
【0093】そして、pTcosApr /ori/cm
r /neor をBamHIで消化したDNA溶液1μl
(〜1μg)と、pTK−4/BamHI/BamHI
のTKを含むBamHI断片のDNA溶液1μl (〜1
μg)とを、反応混液20μl で6ユニツトのT4−D
NAリガーゼと12℃で17.5時間反応させて連結し
た。その後、フエノール抽出を行い、DNAをエタノー
ル沈澱として得、沈澱を0.1MTris−HCl(p
H7.5)溶液20μl に溶解させた。
【0094】次に、このDNA溶液10μl で、大腸菌
(HB101)をトランスホーメーシヨンしたのち、A
r 、cmr かつKmr (neor )クローンを得た。
次いで、これらのクローンのもつプラスミドDNAの特
性を調べて、pTcosAp r /ori/cmr /ne
r のBamHIサイトにTKが挿入されたプラスミ
ド:pTcosApr /ori/TK/cmr /neo
r (2BamHI)(図7)を持つ大腸菌を得た。この
大腸菌を、TYG−P培地1l 中で増殖させたのち、菌
体よりccc−DNAを分離精製して、pTcosAp
r /ori/TK/cmr /neor (2BamHI)
のプラスミドDNAを調製した。
【0095】(d)pTcosApr /ori/TK/
cmr /neor の作成及び調製 pTcosApr /ori/TK/cmr /neo
r (2BamHI)10μgを反応混液100μl で、
14ユニツトのBamHIと37℃で30分間反応させ
て限定消化した。そして、フエノール抽出で除蛋白後、
DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を10t/0.
1E7μl (〜1μg/μl )に溶解させた。次に、こ
のBamHIで限定消化したDNA溶液1μl (〜1μ
g)を、反応混液25μl で、2ユニツトのKleno
w酵素と22℃で30分間反応させて、cohesiv
e endをblunt endに変えたのち、0.8
%調製用アガロースゲル電気泳動にかけて、3個のco
s及びApr 、ori、TK、cmr 、neor を含む
DNA断片(6.93Kbp)を分離精製して、DNA
をエタノール沈澱として得た。
【0096】このDNA沈澱を反応混液20μl で、6
ユニツトのT4−DNAリガーゼと12℃で17.5時
間反応させて閉環化したのち、フエノール抽出を行い、
DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を0.1MTr
is−HCl(pH7.5)溶液20μl に溶解させ
た。そして、このDNA溶液10μl で、大腸菌(HB
101)をトランスホーメーシヨンしたのち、Apr
cmr かつKmr (neor )クローンを得た。次い
で、これらのクローンのもつプラスミドDNAの特性を
調べて、pTcosApr /ori/TK/cmr /n
eor (2BamHI)のcmr とTKとの間にあるB
amHIサイトを欠いたプラスミド:pTcosApr
/ori/TK/cmr /neor (図3、図7)を持
つ大腸菌を得た。なお、本菌株は、工業技術院生命工学
工業技術研究所に「微工研菌第7887号(FERM
P−7887)」として寄託されている。この大腸菌
を、TYG−P培地1l 中で増殖させたのち、菌体より
ccc−DNAを分離精製して、pTcosApr /o
ri/TK/cmr /neor のプラスミドDNAを調
製した。
【0097】実施例 3 pTcosApr /ori/
cmr /neor によるゲノムDNA(外来DNA)の
遺伝子バンクの製造(図2) (a)高分子量のゲノムDNAの調製 pBR−322の塩基配列を持つ、ヘルペスシンプレツ
クウイルス1型(HSV−1)のチミジンキナーゼ(T
K)遺伝子の組換え体を移入したマウスL細胞(Ltk
- 〔HSV−1TK+ 〕)は、10%仔牛血清を添加し
たイーグルMEMで培養し、confluent mo
nolayers(100mm−プレート9枚、〜10
7 cells/プレート)とし、PBS(137mMN
aCl、3mMKCl、8mMNa2 HPO4 、1mM
KH2 PO4 )で2度洗ったのち、可溶化剤〔100μ
g/ml ProteinaseK、0.5%SDS、
150mMNaCl、10mMEDTA、10mMTr
is−HCl(pH7.5)〕をプレート当たり1.0
ml加え、65℃で15〜30分間保温して可溶化し
た。
【0098】この可溶化物は50ml容量の遠沈管に移
し、さらに37℃で一晩保温し、途中、Protina
seKをさらに100μg/ml添加した。反応後、等
量のトリス緩衝液で飽和したフエノールでおだやかに2
度抽出し、水層を50mMTris−HCl(pH8.
0)、10mMEDTA、10mMNaClからなる透
析緩衝液3l に対して4回透析を行つた。透析内液は、
50μg/mlのDNase−free RNaseA
を加えて、37℃で3時間保温してRNAを分解した。
反応後、等量のフエノール:クロロホルム混液で2度お
だやかに抽出し、水層を10mMTris−HCl(p
H8.0)、1mMEDTAからなる水溶液(TE)3
l に対して9回透析して、精製DNA溶液50mlを得
た。DNA溶液の260nmと280nmでの吸光度
(OD)は、10倍希釈でそれぞれ0.667、0.3
63(OD280 /OD260 =0.544)であり、DN
Aの濃度は0.667×0.050(μg/l OD)×
10=0.334μg/μlであつた。
【0099】(b)35〜45KbpのゲノムDNAの
調製 精製したゲノムDNA溶液5.98ml(2mg)を、
反応混液29.96ml〔50mMNaCl、10mM
Tris−HCl(pH7.5)、10mMMgC
2 、100μg/mlBSA〕で15.6ユニツトの
Sau3A(NewEngland Biolabs社
製)と37℃で1時間反応させて限定消化したのち、
0.5MEDTA(pH8.0)溶液を1.3ml加
え、等量のトリス緩衝液飽和フエノールで2度おだやか
に抽出した。そして、水層をセカンダリーブタノールで
10mlまで濃縮したのち、3.0M酢酸ナトリウム
1.1mlとエタノール20mlを加え、エタノール沈
澱としてゲノムDNAを得、70%エタノールで洗つた
のち、水流ポンプにて乾燥を行い、エタノール沈澱をT
E2mlに溶解させた。
【0100】次に、このDNA溶液300μl を5〜2
5%シヨ糖密度勾配遠心〔20mMTris−HCl
(pH7.6)、5mMEDTA、ベツクマンSW2
8;20,000rpm、9時間、20℃〕にかけて3
0滴ごとに分画した。各分画20μl を0.4%アガロ
ースゲル電気泳動にかけて長さを測定し、35〜45K
bpの大きさのDNA分画を集めたのち、TE3l に対
して3回透析を行った。そして、透析内液をフエノール
抽出後、水層をセカンダリーブタノールで濃縮し、DN
Aをエタノール沈澱として得、沈澱をTE1mlに溶解
させて、35〜45KbpのゲノムDNA溶液を得た。
DNA溶液のOD260 及びOD280 は50倍希釈でそれ
ぞれ0.216、0.112(OD280 /OD260
0.519)であり、DNAの濃度は0.216×0.
050(μg/l OD)×50=0.54μg/μl で
あつた。
【0101】(c)コスミドベクターDNAの調製 pTcosApr /ori/cmr /neor 40μg
を反応混液400μlで80ユニツトのClaIと37
℃で2時間反応させて消化した。その後、フエノール抽
出を行い、DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を1
0t/0.1E100μl に溶解させた。このClaI
で消化したDNA溶液95μl を、反応混液500μl
〔50mMTris−HCl(pH9.0)、1mMM
gCl2、0.1mMZnCl2 、1mMスペルジミ
ン〕で、6ユニツトのホスフアターゼ(Calf in
testinal alkaline phospha
tase,Boehringer Mannheim社
製)と、37℃で15分間反応後、56℃で15分間反
応後、さらに6ユニツトのホスフアターゼを加え、37
℃で15分間反応させて、ClaIの切断片を不活化し
た。
【0102】その後、H2 O400μl 、STE〔10
0mMTris−HCl(pH8.0)、1MNaC
l、10mMEDTA〕100μl 、10%SDS50
μl を加え、68℃で15分間保温して、ホスフアター
ゼを失活させた。そして、フエノール抽出で除蛋白後、
DNAをエタノール沈澱として得、沈澱を10t/0.
1E30μl に溶解した。次に、このClaIで消化
し、ホスフアターゼで不活化したDNA溶液30μl
を、反応混液500μl で、176ユニツトのBamH
Iと37℃で2時間反応させて消化した。そして、フエ
ノール抽出で除蛋白後、DNAをエタノール沈澱として
得、沈澱を10t/0.1E30μl に溶解させて、コ
スミドベクターDNA溶液を得た(0.69μg/μl
)。
【0103】(d)35〜45KbpのゲノムDNAと
コスミドベクターDNAとの連結 (b)で調製した35〜45Kbpのゲノム溶液2.6
1μl (1.4μg)と、(c)で調製したコスミドベ
クターDNA0.86μl (0.59μg)とを、反応
混液10μl で5.9ユニツトのT4−DNAリガーゼ
と12℃で17.5時間反応させて連結した。反応終了
後、反応液を4℃で保存した。
【0104】(e)パッケージング抽出液の調製 (1)BHB2690から超音波処理して得られる菌体
抽出液の調製 大腸菌BHB2690をNZY培地(1%NZamin
e、0.5%酵母エキス、0.5%NaCl、0.2%
MgCl2 ・6H2 O、pH7.5)100mlで一晩
培養した液のOD600 を測定後、あらかじめ32℃に保
温しておいたNZY培地500ml(2l フラスコ中)
に最初のOD600 が0.025になるように菌を接種
し、32℃で振とう培養を開始した。そして、OD600
が、0.3になった時点で(培養開始から2時間40分
後)、45℃で15分間おきプロフアージの誘導を行っ
た。その後、培養温度を38〜39℃に変え、さらに3
時間激しく振とう培養した(培養液の少量にクロロホル
ムを一滴、滴下することによつて誘導の検査をした)。
【0105】培養終了後、6,000rpmで10分間
遠心分離機にかけて集菌を行い、菌体を20mMTri
s−HCl(pH8.0)、1mMEDTA、5mMβ
−メルカプトエタノールからなる緩衝液3.6mlに懸
濁液させた。そして、4℃以下で超音波処理(最大出力
で5秒間×20回)を行つたのち、20,000rpm
で10分間遠心分離機にかけて(4℃)、上澄液〜3m
lを得た。次に、上澄液3mlに等量の上記緩衝液とパ
ツケージング緩衝液〔6mMTris−HCl(pH
8.0)、50mMスペルミジン、50mMプトレシ
ン、20mMMgCl2 、30mMATP、30mMβ
−メルカプトエタノール〕0.5mlを加えたのち、1
5μl ずつ1.5mlのエツペンドルフチユーブに分注
し、直ちに液体窒素中で冷凍し、−70℃で保存した。
【0106】(2)BHB2688から凍結・融解によ
つて得られる菌体抽出液の調製 大腸菌2688を、NZY培地100mlで一晩培養し
た液のOD600 を測定したのち、あらかじめ32℃に保
温しておいたNZY培地500ml(2l フラスコ中)
に最初のOD600 が0.025になるように菌を接種
し、32℃で振とう培養を開始した。そして、OD600
が0.3になった時点で(培養開始から2時間40分
後)、45℃で15分間おきプロフアージの誘導を行つ
た。その後、培養温度を38〜39℃に変え、さらに3
時間激しく振とう培養した(培養液の少量にクロロホル
ムを一滴、滴下することによつて誘導の検査をした)。
【0107】培養終了後、6,000rpmで10分間
遠心分離機にかけて集菌を行い、菌体をシヨ糖溶液〔1
0%シヨ糖、50mMTris−HCl(pH8.
0)〕3mlに懸濁させたのち、0.5mlずつエツペ
ンドルフチユーブ6本にとり、この各々のチユーブにリ
ゾチーム溶液〔2mg/ml、0.25MTris−H
Cl(pH8.0)〕25μl を加え(4℃)、おだや
かに混合し、すばやく液体窒素中にて凍結させた。次
に、チユーブを氷上において抽出物を融解させたのち、
各チユーブにパツケージング緩衝液25μl を加えて混
合した。そして、各抽出物を一緒にして、21,000
rpmで1時間(4℃)遠心分離機にかけて上澄液を
得、これの10μl ずつを1.5mlのエツペンドルフ
チユーブに分注し、直ちに液体窒素中で冷凍し、−70
℃で保存した。
【0108】(f)in vitroパツケージング −70℃に保存しておいたBHB2690とBHB26
88の菌体抽出液を氷上におき、まず先に融解するBH
B2688の抽出液をBHB2690の抽出液に加え
て、おだやかに混合した。ほぼ全部融解したところで、
(d)で調製した組換え体DNA溶液2.5μl (0.
5μg)を加えてよく混合したのち、室温で1時間反応
させてin vitroパツケージングを行つた。反応
終了後、SM溶液〔0.58%NaCl、0.2%Mg
SO4 ・7H2 O、50mMTris−HCl(pH
7.5)0.01%ゲラチン〕1mlとクロロホルム一
滴を加えて混合した。そして、エツペンドルフチユーブ
を机上遠心機に30秒間かけて、上澄液を形質導入フア
ージ粒子溶液として得た。
【0109】(g)形質導入及びプレーテイング 大腸菌HB101のL−ブロス(マルトース0.4%添
加)で一晩培養した液200μl を机上遠心機にかけて
集菌を行い、その菌体を10mMMgCl2 溶液100
μl に再懸濁した。次に、この菌体懸濁液100μl に
SM溶液で10倍希釈した形質導入フアージ粒子溶液1
00μl を加え、37℃で15分間保温して形質導入を
行つたのち、さらにL−ブロス1.1mlを加え、37
℃で45分間振とう培養した。そして、この菌体懸濁液
を100μl ずつアンピシリン20μg/ml含有する
100mmのL−プレートに塗布し、プレートを37℃
で一晩おいたのち、生ずるコロニーを竹ぐしでついてL
−ブロス(アンピシリン20μg/ml含有)で増殖さ
せた。また、プレート当たりのコロニー数は20〜10
0個であった。
【0110】(h)トランスホーマントの培養及び、そ
れの持つプラスミドDNAの調製と特性化 (g)で得られたアンピシリン耐性コロニー(トランス
ホーマント)20個を、L−ブロス(アンピシリン20
μg/ml含有)2mlで一晩培養した後、各培養液
1.5mlのエツペンドルフチユーブにとり、机上遠心
機にかけて集菌した。これらの菌体を溶液I〔50mM
グルコース、25mMTris−HCl(pH8.
0)、10mMEDTA、4mg/mlリゾチーム)1
00μl に再懸濁したのち、室温で5分間おいた。次
に、溶液II(0.2NNaOH、1%SDS)200μ
l を加えておだやかに混合し、氷上に5分間おいたの
ち、溶液III〔5M酢酸カリ(pH4.8)〕150μl
を加えておだやかに混合し、氷上に5分間おいた。そ
して、エツペンドルフチユーブを机上遠心機にかけて上
澄液を得、これに2倍容量のエタノールを加えて、プラ
スミドDNAをエタノール沈澱として得た。
【0111】各トランスホーマントのもつプラスミドD
NAを少量の10t/0.1Eに溶解させたのち、サイ
ズマーカーDNA(ラムダDNA:48Kbp、ラムダ
DNAをHindIII で消化したもの:22.3Kb
p、9.5Kbp)と一緒に、0.4%アガロースゲル
電気泳動にかけたところ、アンピシリン耐性コロニー2
0個のうち、すべてが22.3Kbp〜48Kbpの大
きさのところにプラスミドDNAの存在が認められた。
この段階では、組換え体DNAはプラスミドとして存在
しており、外来DNAの遺伝子バンクはプラスミドDN
Aとして製造されている。
【0112】(i)形質導入及びin vivoパツケ
ージング 大腸菌HB101にラムダフアージが溶原化している菌
株LN900〔HB101(λCIts、Tcr ):30
℃ではラムダフアージは溶原化しているが、37℃では
ラムダフアージは溶菌化サイクルに移行する。また、テ
トラサイクリン耐性である。〕をL−ブロス(マルトー
ス0.4%添加)にて30℃で一晩培養した。その培養
液200μl を机上遠心機にかけて集菌を行い、その菌
体を10mMMgCl2 溶液100μl に再懸濁した。
【0113】次に、この菌体懸濁液100μl に、
(f)で調製した形質導入フアージ粒子溶液(SM溶液
で10倍希釈)100μl を加え、30℃で15分間保
温して形質導入を行つたのち、さらにL−ブロス1.1
mlを加え、30℃で45分間振とう培養した。その
後、最終濃度が20μg/mlになるようにアンピシリ
ン及びクロラムフエニコールを添加し、全液量2ml
(L−ブロス:マルトース0.4%添加)で30℃にお
いて一晩培養した。
【0114】次に、この培養液25μl を、あらかじめ
30℃に保温しておいたL−ブロス(マルトース0.4
%、アンピシリン20μg/ml、クロラムフエニコー
ル20μg/ml添加)5mlに接種し、30℃で振と
う培養を開始した。そして、OD600 が0.3になった
時点で(培養開始から3時間後)、40℃で10分間お
いてインダクシヨン(誘発)を行つたのち、培養温度を
37℃に変えて30分間振とう培養した。そして、この
培養液100μl に、あらかじめ37℃に保温しておい
たL−ブロス(マルトース0.4%添加)9.9mlを
加え、さらに37℃で2時間振とう培養したのち、クロ
ロホルムを数滴加えて混合した。
【0115】次に、この液を遠心分離機(4,500r
pm、10分間)にかけて、上澄液を形質導入フアージ
粒子溶液として得た。また、この形質導入フアージ粒子
溶液50μl に、30℃で一晩培養しておいた大腸菌L
N900の培養液1mlを加え、30℃で5分間保温し
て形質導入を行つたのち、この菌体懸濁液を50μlず
つL−プレート(アンピシリン20μg/μl 含有)に
塗布し、プレートを30℃において一晩おいたところ、
プレート当たり1,000〜3,000個のコロニーが
認められた。この段階において、組換え体DNAは形質
導入フアージ粒子として存在しており、外来DNAの遺
伝子バンクは形質導入フアージ粒子として製造される。
【図面の簡単な説明】
【図1】新規コスミドベクターpTcosApr /or
i/cmr /neor を示すものである。
【図2】図1の新規コスミドベクターを用いるゲノムD
NAの遺伝子バンクの製造方法を示すものである。
【図3】新規コスミドベクターpTcosApr /or
r /TK/cmr /neorを示すものである。
【図4】pTcosApr /ori/cmr /neor
の作成方法を示すものである。
【図5】図4に続くpTcosApr /ori/cmr
/neor の作成方法を示すものである。
【図6】図5に続くpTcosApr /ori/cmr
/neor の作成方法を示すものである。
【図7】pTcosApr /ori/TK/cmr /n
eor の作成方法を示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 善雄 大阪府箕面市半町2−22−28

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一の方向性を持つたラムダフアージま
    たはラムドイドフアージのcosを少なくとも3個有
    し、2種類の制限酵素で切ることによつて得られる、そ
    れぞれcosを少なくとも1個もしくは2個持つた右腕
    と左腕との間に、35〜45Kbpの長さの種々の外来
    DNA断片を挿入し、in vitroパツケージング
    で形質導入フアージ粒子に変え、次いでラムダフアージ
    が溶原化している大腸菌にクローン化したのち誘発をか
    けて、組換え体DNAをin vivoパツケージング
    で形質導入フアージ粒子に変えることによつて、外来D
    NAの遺伝子バンクを製造することを特徴とする新規コ
    スミドベクターを用いる遺伝子バンクの製造法。
  2. 【請求項2】 外来DNAが、細菌、糸状菌、酵母など
    の微生物、高等動植物もしくは各種フアージ等に由来す
    るDNAである請求項1記載の遺伝子バンクの製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3203537A1 (de) * 1982-02-03 1983-08-04 Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH (GBF), 3300 Braunschweig Verfahren zur ueberfuehrung eines speziellen gens eines genoms in escherichia coli

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3203537A1 (de) * 1982-02-03 1983-08-04 Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH (GBF), 3300 Braunschweig Verfahren zur ueberfuehrung eines speziellen gens eines genoms in escherichia coli

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