JPS60145090A - Dνa - Google Patents

Dνa

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JPS60145090A
JPS60145090A JP59001204A JP120484A JPS60145090A JP S60145090 A JPS60145090 A JP S60145090A JP 59001204 A JP59001204 A JP 59001204A JP 120484 A JP120484 A JP 120484A JP S60145090 A JPS60145090 A JP S60145090A
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JP
Japan
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dna
neutral protease
gene
plasmid
fragment
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JP59001204A
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Masakazu Kikuchi
正和 菊池
Kazuo Nakahama
中浜 一雄
Koji Yoshimura
浩二 吉村
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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Publication date
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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】 本発明はDNAに関する。
今日まで多くの組み換えDNA研究は大腸菌(E、 c
oli )を用いてなされておシ、すでに多くの異種遺
伝子が大腸菌内で発現されている。しかし、この方法で
L発現された遺伝子産物が菌体内に蓄積される。したが
って目的とする遺伝子産物を純粋な型で取得するまでの
過程で、目的物の菌体からの抽出およびその抽出液から
の精製に多大な時間と労力とを要するだけではなく、目
的とする物質を完全な形で純粋に得ること自体がきわめ
て困轢である。
バチルス(Bacillus )属細菌は古くから種々
の菌体外酵素の生産菌として工業的に利用されておシ、
これら菌体外酵素の遺伝子のプロモーターおよびシグナ
ルペプチドをコードするDNA領域をクローニングし、
その下流に目的とする蛋白質の構造遺伝子を連絵して、
これを枯草菌に導入すれば、目的とする蛋白質を遺伝子
産物として菌体外へ分泌させることが可能になる と考
えられる。
Bacillus属細菌においては、分泌される蛋白質
はアミノ末端側におよそ20〜3oアミノ酸残基からな
るシグナルペプチドを持つ前駆体として合成サレタのち
、この部分がシグナルペプチターゼによって切断されて
、鴫し菰蛋白質になると考えられている。すでにBac
illus amyloliquefaci−ens 
のa−アミラーゼ遺伝子(1,’ Pa1va et 
al: Gone、 22.229(1983) 、)
 、 Bacillusllcheniformis 
のベニンリナーゼ遺伝子C3゜Chang、et al
 : Mo1ecular Cloning and 
GeneRegulrtion in Bacllll
 、 Academic Press。
659頁、1982年 ) 、 Bacillus a
ubtilisのα−アミラーゼ遺伝子〔山根国男、化
学と生物。
21. 6s9(tc+53))がクローン化され、こ
れらのシグナルペプチドを利用した異種蛋白質の分泌が
報告されている。また、B、 amyloliqucf
aci−ens の中性プロテアーゼ遺伝子も最近クロ
ーン化されたと報告された(富岡登ら9日本農芸化学会
昭和58年度大会講演要旨集、33頁)がその塩基自己
列を決定した結果、該】貴仏子は中性プロテアーゼをコ
ードしていないことが明らかにされた〔古谷義夫:第1
回次世代産苑基盤技術シンポジウム予稿集、223頁、
1983年〕。
本発明者らはB、 amyloliquefacien
sから既知のものとは異なる制限階素切断地図を有し、
中性プロテアーゼ11″i伝子を含むDNAをクローン
化したことおよびこのDNAをベクターに連結してJ(
acillus 7.’iJIMに導入することにより
、すぐれた中性プロテアーゼ生産菌を育種し得ることを
見出し、このシグナルペプチドをコードする領域を利用
すれば有用な分1必ベクターの構築が可能であることを
知って木づiツ明な完成した。
すなわち、本発明はプロモーターおよび中性プロテアー
ゼ遺伝子のシグナルペプチドをコードする領域を含有し
、中性プロテアーゼをコードする領域を3末端側から一
部ないし全部欠(DNAを提供するものである。
中性プロテアーゼ遺伝子のシグナルペプチドをコードす
る領域を含有するDNAとしては中性プロテアーゼを産
生ずる微生物のものであればいかなるものであってもよ
く、微生物としてはたとえばB、 amyloliq、
uefaciensなどの中性プロテアーゼを産生ずる
Bacillus属菌があげられる。
プロモーターとしてはBacillus属繭体内でプロ
モーターとして機能するものであればいかなるものであ
ってもよく、たとえばスタフィロコッカス(3taph
ylococcus )属、 Bacillus it
、などのダラム陽性菌から得られるプロモーターがあげ
られる。好ましくはBacillus属菌から得られる
プロモーターがあげられ、該バチルス属菌としてはたと
えば、B、 5ubtilis、 Bacillus 
pumilus。
B、 amyloliquefaciensなどがあげ
られる。
上記プロモーターおよび中性プロテア−ぜ遺伝子のシグ
ナルペプチドをコードするDNAは上記した微生物の染
色体DNAから得ることができる。
菌体からの染色体DNAの調製はそれ自体公知であり、
たとえばl、ovett らの方法(Methods 
inF;nzymology、 68.342 (19
79) )などを用いて行うことができる。
染色体DNAから中性プロプアーゼ(行伝子を含むI)
 N A断片をクローニングする宿主−ベクター系とし
ては、ベクターに挿入された染色体DNA断片上に中性
プロテアーゼ遺伝子の存在が確認できるものであればク
ロ何なるものであってもよく、好ましくは枯草菌宿主−
ベクター系があげられる。
ベクターを用いて中性プロテアーゼ遺伝子を含むDNA
断片をクローニングする場合、たとえば制限酊紫を用い
てベクターを開裂させた後、DNAリガーゼを用いてD
NA断片を挿入し、これを用いて、たとえばBacil
lus 5ubtilia の中性プロテアーゼ非生産
株または低生産株を形質転換させることによって中性プ
ロテアーゼ産生株を選択すればよい。ベクターが薬剤耐
性遺伝子を有し、さらに該遺伝子上に挿入不活性化部位
を有する場合、該部位にDNA断片を挿入することによ
シ、薬剤に対する感受性を選択の指標として利用するこ
ともできる。ベクターとしては具体的にプラスミドpB
TM119.plJBllQ などがあげられる。
菌体外中性プロテアーゼ産生株は、たとえは4%カゼイ
ンを含有する寒天培地上でコロニーのまわりにハローを
形成する株として選択できる。また中性プロテアーゼ低
生産株としては、たとえばB、 5ubtilis I
 A 274 を挙げることができる〔The Bac
illus Genetic 5tock Cente
r :Catalog of 5trains、 2n
d eddition (1982)〕。形質転換の方
法それ自体は公知であシ、たとえばプロトプラスト法(
S、 Chang& S、 N、 Cohen:λ(o
l、Gen、Genet、、168. 111(197
9))やコンピテント法(I)、 Dubnau & 
R,D、 Abelson、 J。
Mo1.Biol、、 56. 209(1971) 
)などを用いることができる。得られた形質転換株の菌
体からプラスミドを抽出し、これをたとえば制限酸素で
切11J1後、たとえばアIロースゲル電気泳動あるい
はポリアクリルアミドゲル れた中性プロテアーゼ遺伝子を含むDNAを単離するこ
とができる。これら一連の基本操作は公知であシ、文献
( Methods in Enzymology. 
68(1.979); Molecular Clon
ing(1982) 、 Cold Spring H
arbor LaborpLtory )に詳しく¥L
!載されている。
中性プロテアーゼ遺伝子のシグナルペプチドをコードす
る領域を含有し、中性プロテアーゼをコードする領域を
3”末端側から一部ないし全部欠くDNAは、中性プロ
テアーゼ遺伝子を含むDNAを、たとえば制限#素で完
全あるいは部分消化することにより得ることができる。
まだ、中性プロテアーゼ遺伝子を含むDNAを制限酵素
で切断して中性プロテアーゼ遺伝子を含む、よシ小さな
りNA断片をサブクローニングした後に、たとえば制(
呉酵.素で完全あるいは部分消化してもよい。
サブクローニングは中性プロテアーゼ遺伝子のクローニ
ングと同様な方法に従つ一C、ベクター上に、より小さ
なULNA断片をクローニングし、その形質転換体がコ
ロニーの周囲にカゼインを分解したことを示すハローを
形成することを指標として中性プロテアーゼ遺伝子がク
ローニングされたことを確認することができる。使用さ
れるベクターは枯草菌ベクターたとえばpBTM119
,pUBllo、pPL603などが挙げられる。
また、中性プロテアーゼ遺伝子のシグナルペプチドをコ
ードする領域を含有するDNAは自体公知の方法、たと
えばトリエステル法[ Proc. Natl。
Acad− ScL, USA 、 75 、 576
5( 1978) )によって化学的に全合成あるいは
半合成したものでもよい。
染色体DNAを用いてプロモーター活性を有するDNA
断片をクローニングする場合に用いられるベクター(プ
ロモータークローニングベクター)としては、たとえば
制限#累切断部位にバチルス属菌の染色体DNA断片を
挿入させ、その断片中にプロモーターが存在しているこ
とを知ることが出来るプラスミドであればいかなるもの
であってもよく、たとえばプロモータ一部分が欠損した
遺伝子を有するプラスミドなどがあげられ、具体的には
プラスミドpPL603(pBTM126)C;f−B
acterioL,146.1162(1981))な
どがあけられる。
プロモーター活性を有するDNA断片は染色体DNA断
片が挿入されたベクターで形質転換させた菌株から自体
公知の方法でプラスミドを調製した後、これ愛、たとえ
ば制限酵素で切断し、ポリアクリルアミドゲル 気泳+1i11などの自体公知の方法を用いて単にする
ことができる。まだ、単離されたDNA断片の塩基配列
は自体公知の方法、たとえばジヌクレオチド合成鎖停止
法( Proc. NatL Acad− Sci. 
、 U S A 。
74、5463(1977))を用いて決定できる。
また、プロモーター活性を有するDNA11片は自体公
知の方法、たとえばトリエステル法を用いて化学合成す
ることもできる。
目的とする蛋白質は転写開始に必要なプロモーター、リ
ポソーム結合部位(SD配列)および中性フ゛ロチアー
ゼ遺伝子のシグナルペプチドをコードする領域の下流に
目的とする蛋白質をコードする遺伝子を連結させたDI
IAでバチルス属菌を形質転換させ、得られる形質転換
株を培養するととにより得ることができる。
上記のSD配列としては枯草菌内で機能するものであれ
ばいかなるものであってもよく、またその配列のいくつ
かは、すでに公知である( 、T. R。
McLaughlin et FLl;、r. Bio
l. Chera, 256 、 11283(198
1)、CP.Mora.n Jr.、et al: M
o:L.Gen。
Genetics, 186, 339(1982) 
)。したがって、SD配列を含むオリゴヌクレオチドを
染色体DNAから単離するか、または自体公知の方法、
たとえばトリエステル法(前出)によって化学合成し、
プロモーターと中性プロテアーゼ11す伝子のシグナル
ペプチドをコードする領域を有するベクターにおいてプ
ロモーターの下流に挿入すればめる発現ベクターを構築
することができる。
発現に使用される遺伝子は介在配列を有さず、かつ塩基
配列の明らかなものがよシ望ましく、染包体から単離さ
れた遺伝子、mRNAから得られた相捕DNA 、化学
合成したjll壬子半合成遺伝子などいかなるものであ
ってもよい。具体的にはB型肝炎ウィルス(HB v 
)表面抗原遺伝子、HBVコア抗原市伝子、免役グロフ
リンE i[’、を伝子。
ヒト成長ホpモン]4伝子、インターロイキン−2直仏
子、免疫インターフェロンifd仏子などがあげられ、
該itf伝子の全部またはその一部を使用してもよい。
また、これらのJi伝子を発現ベクターに挿入して発現
プラスミドを横梁する際、必−)Uに応じて適当な合成
オリゴヌクレオチドを34仏子に連結させてもよい。
このようにして得られるプラスミドでバチルヌ7、t・
<菌を形質転換させる場合、宿主は特に限定する必要は
なく、たとえば、B、 5ubtilis B G S
 CIAI、BGSCIA274 などが挙げられる〔
The Bacillus Genetic 5toc
k Genter:Cata:1ogof 5trai
ns 、 2nd edition (1982)〕。
得られる形質転換株の培養に使用される培地としては形
質転換株が生育して菌体外に目的とする蛋白質を産生じ
得るものであればいかなるものであってもよい。
該培地に含有される炭素源としては、たとえばグルコー
ス、シュークロース、グリセリン、でん粉、デキス)9
ン、糖蜜、有機酸などが用いられる。該培地に含有され
る窒素源としては、カゼイン、ペプトン、肉エキス、酵
母エキス、カザミノ酸〔ディフコ社(米国)製〕、NZ
−アミンA〔シェフイールド社(米国) 製) 、ソイ
ビーンミール1落下生粉などの有機窒素源、硫酸アンモ
ニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの無
機窒素源が用いられる。その他、力pシウム塩、マグネ
シウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、リン酸塩、マン
ガン塩、鉄塩、コバルト塩などの無機塩が必要に応じて
培地に添加される。さらに、栄養要求を示す醒株を用い
る場合は、その生育に必要な栄養物質を培地に添加すれ
ばよい。該栄養物質としては、たとえば、アミノ酸類、
ビタミン類、核酸塩基類などが挙げられる。
さらに必要により、消泡剤(例、大豆油、ラード油など
)などを培地に加えてもよい。
また、培養に際して必要があれば、培地に抗生物質たと
えばクロラムフェニコールが加えられる。
培養温度は、通常的15tiないし42し、さらに好ま
しくは約24℃ないし37℃であシ、培地のpi(は初
発pHが約50ないし9.0でありさらに好1しくけ約
65ないし7,5である。培養時間は、通常的3ないし
72時間、さらに好ましくはFJ5ないし48時間であ
る。
目的とする蛋白質は自体公知の方法、たとえば遠心分離
などの方法で菌体を除去した後、自体公知の蛋白質精製
法に従って精製することができる。
以下に参考例、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらに限定されるべきものではな
い。
参考例1 クローニングベクターpBTM11.9の4UJ1)槃
剤++iit性プラヌミドの調製財団法人発hf4af
究所(IFO)に受託番号IF0−14203として寄
託されているクロラムフェニコール耐性のスタフィロコ
ッカス・エビデルミゾイス(5taphylococc
us epidermidis ) F’55030を
1%トリプトン(ディフコ社、米国)。
0゜5%酵母エキス、0.5%塩化ナトリウム、pH7
,2からなる5 ml OL培地を含む試験管で3(1
,18時間振とり培養した。得られた培養液20献(試
験管4本分)を遠心分離し、菌体を10mMEDTA、
pHs、o 、で洗浄したのち2txlのTBL−1溶
1酵素溶液(1’f/lnt 、 10 mM EDT
A。
pH8,0)に懸濁し、37℃で30分間保温した。
4tttlの1%ラウリ/L’ 硫Wナトリウムを含む
0.2N水酸化ナトリウムを加えて混合し、0℃で5分
間放置した。さらに6wt1の3M酢酸ナトリウム(p
I(4,8)を加えて混合し、OCで60分間放置した
のち遠心分離した。その上清に2倍量の冷エタノールを
加え、−20して1夜放置し、遠心分ト1した。沈醗を
0.4 geの0,4%ザルコシ−μに溶解し、2、4
 mlのT E S M前液(30mM)リス・塩酸緩
衝液pHa0.50mM塩化ナトリウム、5mMgD’
rA)、0.Bゴの5M塩化ナトリウムおよび8mlの
冷エタノールを加えたのち、−20tEで1夜放置し、
遠心分離した。沈澱を0.4 MtのTEN衝液前液0
mMl−リス・塩酸緩渭液pH8,0、1mMEDTA
)に溶解し、同じ緩衝液で透析して粗デラヌミドを調製
した。
クロラムフェニコー/V4性のS、 epidermi
disFS5030の徂プラスミドを用いて、プロトプ
ラスト法によるBacillus 5ubtilis 
J B−1−168(IFO−14144)の形質転換
を行い、クロラムフェニコール!i吋1生(12,5μ
q クロラムフエニコー)V/yqlで生育)の形質転
換株を分―tした。
このように、このプラスミドがBacillus 属テ
モ増殖可能であシ、Bacillus属菌内でその肩仏
子を発現させ得ることから、こ←のプラスミドがBac
illus属のベクターとなり得ることが明らかとなっ
た。そこで、形質転換株の中からクロラムフェニコール
l’l!J性を示すものをB、 5ubtilis T
 23と命名し、J′〜択した。
このB、 5ubtilis ’T 23をL培地で2
8℃。
16時間振とり培養した。得られた500g/の培養液
を遠心分離して集めた菌体に、60yttlの25%シ
ョ糖を含むTBS緩繭液、 12yptl(Do、 2
5 MEDTA pH8,0、16薄jの5 Mg/ 
mlリゾチーム溶液および0.8コの5Q’/*l!j
ボヌクレアーゼA溶液を加え、37しで30分間保温し
た。さらに8ゴの10%ラウリμ硫酸ナトリウムを加え
、37℃で15分間保温した。つぎに20ntの5M塩
化ナトリウムを加え、01で3時間放置したのち遠心分
離した。その上清に2倍容の冷エタノ−μを加え、−2
0tで1夜放置した。遠心分離して得られた沈陶を8.
6 tnlの0.4%ザμコシールを含むT E S 
a!衝前液溶かし、9fの塩化セシウムおよび0.25
 mlの30’lW/lelエチジウムブロマイド溶液
を加えたのち、ベックマン超遠心機(ロー1’−50T
i)を用いて2(lで38.00Orpmで48時間遠
心した。紫外線照射によって検出されるプラスミドのバ
ンドを取り、これに(比重)=1.6の塩化セシウム−
エチジウムブロマイド溶液を加え、再び38.ooor
pmで48時間遠心した。プラスミドのバンドを取シ、
n−ブタノール抽出によってエチジウムブロマイドを除
去したのぢTE緩衝液で透析し、クロラムフェニコール
耐性グフメミドpBTM103 を得だ。260 nm
の吸光度から約75μすのプラスミドが得られたことが
わかった。
11)クローニングベクターの構築 4、5 /ZりのpBTut63を制限酵%11pal
Iで37℃、60分間完全消化した。いっぽう675/
1gのpU B 110 (J、 Scheer−Ab
ranlowj、tzetah、 PlaF4mid、
 6 、 (i7(1981) 2’3N、@ )を制
限酵素Hp a IIで37tE、1時間消化した。前
反応【夜を65℃で15分間加熱処理して反応を停止さ
せ、エタノール沈澱を行った11両沈細をそれぞれ35
μEの水に溶解して混合し、66n−1:)vのアデノ
シン三すンri2!、1oユニットのT4DNAリガー
ゼ存在下で11C,31時+10反応させ、エタノ−p
沈eQを行った。沈鍜を50111のTE緩衝液に溶か
し、その25μEを用いてB、 5ubtilis J
B−1−168の形質転換を行った。カナマイクンおよ
びクロラムフェニコールの両方に耐性を示す形質転換株
の中からB、 5ubtilis T 39を選び、こ
の菌株の培養液500v/から参考例1−1)と同様の
方法でそ^ぞも複合プラスミドpBTM119(209
μg )を得た。プラスミドPBTM119の分子量は
約3,25メガダμトンであり、その制限酵素切断地図
は81図のごとくであった。
参考例2 プロモータークローニングベクターpBTM126の構
築 プラスミドpBTM126は、Williams らの
方法(J、 Bacteriol、、 146 、11
62(1981) )に従い以下のように作製した。財
団法人発酵研究所より入手したB、 pumilua 
N Cより8600 (工FO−12089)よシDN
Aを調製し、そのDNA(65μg)を40ユニツトの
制限酵素EcoRIと37℃、1時間反応させて切断し
たのち、68℃で15匁間加熱し、エタノール沈味を行
った。
一方、プラスミドpUB110(2,0fg)を20ユ
ニツトの制御8酵素EcoR工と37Cて1時間反応さ
せて切(U1シたのち、68t:で15分間加熱し、エ
タノール沈峠を行った。両法澱を水に溶かして混合し、
これに60 nmole のATP、lQ、:Lニット
のT4DNA!Jガーゼ(全酒造製)およびリガーゼ緩
衝液を加えた反応液(100μl)を11′Cで30時
間保温し、エタノ−p沈滞を行つ転換を行った。クロラ
ムフェニコール耐性の形質転換株よりグラスミドを調製
し、該プラスミドをpBTM124 と命名した。次に
プラスミドpBTM124(2,5μg)を14ユニツ
トの制限酵素PstIと37t、:、1時間反応させて
切断し、68しで15分間加熱処理したのち、エタノー
ル沈厳を行った。沈殿を水に溶解し、66 nmole
 のATP、IQユニットのTdDNAリガーゼ(宝酒
り製)およびリガーゼ緩衝液を加えた反応液(100μ
りを11℃で24時間保温し、エタノール沈澱を行った
。沈殿をTE緩衝液に溶解し、B、 5ubti11.
s M I 114を形質転換させ、カナマイシン:耐
性の形質転換株からプラスミドを調製して、該グラスミ
ドをpBTM125 と命名した。本プラスミドはグラ
スミドpBTM124のクロラムフエニコーp アセチ
ルトフンスフエヲーセ(CAT)遺伝子のプロモータ一
部位(PstI断片)が脱落したものである。次にグラ
スミドpBTM125(2,5μg)を18ユニツトの
制限酵素BamH工および15ユニツトの制限酵素Bg
llIと37tEで1時間反応させて切断し、68Cて
15分間加熱処理したのちエタノール沈鍛を行った。
沈澱を水に溶解したのち、65 nmole のATP
、13ユニツトのT4DNA!Jガーゼ(全酒造製)お
よびリガーゼ緩衝液を含む反応M(100μl)中で1
1℃で28時間保温し、これを用いてB。
5ubtilis M I 114の形質転換を行った
。カナマイシン耐性の形質転換株からプラスミドを調製
し、該プラスミドをpBTM126 と命名した。
実施例1 中性グロテアーゼ遺伝子のクローニングB、 amyl
oliquefaciens (I F’ O−141
41)(Ir+5titute for Fermen
tation、 0saka。
ResearchCommunications &l
 1(1983) ’3より、自体公知の方法CMet
hods in Enzymology。
68、342(1979) )に従い、染色体DNAを
調FPuLだ。その染色体D N A 8.8μすを3
6ユニツトの制限酵素BglIIと37℃、50分間反
応させて切断し、65′Cで15分間加熱処理したのち
、エタノールを加えてDNAを沈殿させた。一方、参考
例1でNLM 製したクローニングベクターpBTM3
49(2,9μg)を30ユニツトの制限酵素Bgl:
[と37℃、50分間反応させて切断し、05ユニツト
のアルカリ性フオヌファターゼを加えて65′C,30
分間保温したのちフェノール抽出。
エーテル抽出し、エタノール沈みを行った。両法t・夕
を水に溶解して混合し、これに66 nmoleのAT
P 、28ユニツトのT4DNAリガーゼ(宝酒造鎧)
およびリガーゼfi6r液を加えた反応液(100μb
)を11で32時間保温したのち、エタノール沈殿を行
った。沈殿をTE緩衝液に溶解し、これを用いてB、 
5ubtilis l A274の形質転換を行った。
カナマイシン耐性の形質転換株の中からCP寒天培地(
酵母エキス0.2%、ペプトン1%1食塩0.2%、カ
ゼイン1%、寒天1.5%、pH7,3)のプレート上
でハロー(L (/eharaら、 、r、 Bact
erioL、 119 、82(1974) 〕を形成
する菌株を選択し、その1株から単4したグラスミドを
pBTM127 と命名した。本プラスミドはグラスミ
ドpBTM119のBglII部位にB、amy−1o
11quefaciens (工to−14t4x)の
中性グロテアーゼ遺伝子を含むBgllI断片(3,9
Kb)が挿入されたものである(第2図参照)。
なお、本プラスミドpBTM127 を有するB。
5ubtilis lA274/PBTM127 は財
団法人発酵研究所に工FO−14306として寄託され
ている。
実施例2 中性プロテアーゼの生成 り、 amyloliquefaciens (工ro
−z414t)、pBTM119を保持するB、 5u
btilis I A 274(B、 5ubtili
s I A274/pBTM 119 )およびpBT
M127 を保持するB、 5ubtilis l A
 274(B、 5ubtilis lA274/pB
TM127)をそれぞれFW、inエキス0.2%、ペ
プトン1%、 Na1l 0.2%、カゼイン1%から
なる40耐のCP培地(pH73)を含む200vl容
三角フラスコで28℃24時間及び48時時間表り培養
した。なお、Bacillus amylolique
facien−a 以外の場合には培地中に5μQ/l
tiのクロラムフェニコールを加えた。得られた培うf
液を遠心分離し、その上清を水に対し−C181411
1透析して酵素液を調製した。プロテアーゼ活性はMj
、yata らの方法(Agric、 Biol。
Cheu、 34 、310(1970) )を用いて
、pH7および10で測定し、表1にその結果を示した
、。
表1 各1−1n菌株の菌体外グロテアーゼ活性屯位は
ユニット1m1w1養上清 表1に示したように13.5ubtilis lA27
4/pBTM127はB、 amyloliquefa
ciens (工F’014141)に比べ10倍以上
高い中性プロテアーゼ生産能を示した。なお、このプロ
テアーゼ活性は10 mM lil:DTA によって
完全に失活した。
以上の結果から、クローニングされた遺伝子は中性プロ
テアーゼをコードすることが明らかになった。
実施例3 中性プロテアーゼ遺伝子のサブクローニング実施例1で
得られたプラスミドpBTM127(80μg )を制
限酵素BglII < 200 ユニット)と37t:
、1時間反応させて切断しだのち0.7%アガロ−スゲ
/L’電気泳動にかけ、分子量の小さい!方0パ′ド′
)″を切シ取9だ・こ0ゲ′中0D、NAを電気泳動溶
出法(遺伝子操作マニュアル。
1Kb)が得られた。
1 得られたBglJI断片(3μg )を制限酵素H
1ndII! (6ユニツト)で37℃、1時間処理し
てA断片(Bgll[−Hlndll(、約Q8Kb 
)、B断片(H1n+1lll −ILl、ndlll
、約1,14b)訃よびc +jJi片(THndJl
F−13g111 、約t、c+xb)の3つの断片に
切断し、エタノール沈巖を行った。一方、プラスミドp
BTM126 (]、IIリ )を制御膜酵素T(in
dI[r(5ユニツト)で371E、1時間反応させて
切断したのちエタノール沈婚を行った。両法嵯を水で溶
解し、これにl Q Q nmole のATP、8.
4ユニツトのT4DNA!Iガーゼ(宝酒造練)および
リガーゼ緩f+j ?&を加えた反応液(100/z7
1)を11℃で24時間保温し、B、 5ubtili
SIA274の形質転換を行った。カナマイシンll′
li↑性、クロラムフェニコール感受性の形質転換株か
らプラスミドを調製した結果、2種類のプラスミドが得
られ、それぞれをpBTM508 (6,2Kb )お
よびpBTM515 (7,7Kb )と命名した。プ
ラスミドpBTM515はプラスミドpBTM126の
HlndIl[部位にA lli片とC断片が互に逆方
向で挿入されたものであり、プラスミドpBTM508
はプラスミドpBTM126のHindl[部位にB断
片が挿入されたものである(第3図参照)。これらのプ
ラスミドを保持する菌株のcp培地プレート上でのハロ
ー形成能を調べたところ、pBTM515保持株はハロ
ー形成能を示し、pBTM508保持株はハロー形成能
を示さなかった。
次にプラスミドPBTM127 (1μg )をEc。
RI(3ユニツト)およびBgllI(2ユニツト)で
、またプラスミドpUB110(1μg)をEc。
RI(3ユニツト)およびBamHI (5ユニツト)
で37t:、1時間それぞれ反応させて切断したのち、
65℃で10分間加熱して反応を止め、それぞれエタノ
−1?°/沈鎌を行った。両法澱を水に溶解したのち混
合し、これにl Q Q nmole のATP、8.
4ユニツトのT4DNAリガーゼ(宝酒造製)およびリ
ガーゼ緩衝液を含む反応液(100μl)を11℃で2
4時間保温し、これを用いてasubtilis lA
274の形質転換を行った。カナマイシン耐性の形質転
換株の中からハローを形成する株を選びそのプラスミド
をpBTM523 と命名した。本プラヌミドはプラス
ミドpUB110のEcoRI−BamH工部位にプラ
スミドpBTM127のEcoRニーBgllI断片が
挿入されたものである(第4図参照)。なおこのEco
RI−BglI[断片はpBTM127のBg:Ll[
断片のB断片の1部およびC断片からなっている。
以上の結果から、中性プロテアーゼ遺伝子はC実施例4 実施例3で得られたBglII−H1ndlll断片(
1,9Kb )の10ttQを制限赫素AccI (5
0ユニツト)と3’1.1時間反応させて切断した。こ
の反応面を1.2%アガロースゲル電気泳動にかけ、1
、7 K、bのHlndJlt−AccI 断片のバン
ドを切シ取り、電気泳動浴出したのち、フェノ−μ抽出
エーテル抽出およびエタノ−7し沈婚を行い、3μqの
HlndJIL−AccI 断片を得た。本断片の塩基
配列をMoxa、ra−Gilbert法CProc、
 Natl、 Aoad、 Sci。
ぴ、560(1977))によって決定したところ、中
性プロテアーゼの構造遺伝子のC末端がら約30コのア
ミノ酸をコードする領域が欠損していることが明らかに
なった。
【図面の簡単な説明】
第1図はプラスミドpBTM119の制限酵素切断地図
を示し、第2図はプラスミドpBTM127の制限酵素
切断地図を示す。 第3図はプラスミドpBTM508およびpBTM51
5 の構築図を示し、第4図はプラスミドpBTM52
3の構築図を示す。 第5図はB、 amyloliquefaciena 
(I F’ O−14141)から得られた中性プロテ
アーゼ遺伝子を含むDNA断片の制限#累地図を示す。 洟乞A 〒 hoJo+

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. プロモーターおよび中性プロテアーゼ遺伝子のシグナル
    ペプチドをコードする領域を含有し、中性プロテアーゼ
    をコードする領域を3゛末端側から一部ないし全部欠く
    DN八へ
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JP59001204A JPS60145090A (ja) 1984-01-06 1984-01-06 Dνa
EP84115551A EP0151760A1 (en) 1984-01-06 1984-12-15 Novel DNA and use thereof
KR1019850000022A KR850005497A (ko) 1984-01-06 1985-01-05 Dna 및 그의 이용

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