JPS6371180A - D−アミノ酸オキシダ−ゼ遺伝子 - Google Patents
D−アミノ酸オキシダ−ゼ遺伝子Info
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- JPS6371180A JPS6371180A JP61215878A JP21587886A JPS6371180A JP S6371180 A JPS6371180 A JP S6371180A JP 61215878 A JP61215878 A JP 61215878A JP 21587886 A JP21587886 A JP 21587886A JP S6371180 A JPS6371180 A JP S6371180A
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- Japan
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- amino acid
- dna
- acid oxidase
- gene
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0012—Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7)
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- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はトリボノブシス・ノ々リアビリス(Trlgo
nopaia vmriabilig)由来であシ、セ
ファロスポリンCを酸化することのできるD−アミノ酸
オキシダーゼの遺伝子を担うDNA断片およびこのDN
A断片で形質転換されたD=ニアミノオキシタ9−ゼ産
生能を有する新規な大腸菌に関する。
nopaia vmriabilig)由来であシ、セ
ファロスポリンCを酸化することのできるD−アミノ酸
オキシダーゼの遺伝子を担うDNA断片およびこのDN
A断片で形質転換されたD=ニアミノオキシタ9−ゼ産
生能を有する新規な大腸菌に関する。
D−アミノ酸オキシダーゼは、D−アミノ酸の酸化的脱
アミン反応を触媒する酵素である。この酵素はDL−ア
ミノ酸ラセミ混合体からのL−アミノ酸分離、D−アミ
ノ酸からのケト酸の調製、あるいはアミノ酸の分析に応
用され、産業的に有用な%質をもつことが知られている
。この中で酵母トリゴノプシス・バリアビリスが生産す
るD−アミノ酸オキシダーゼは、D−アミノ酸を酸化す
るのみならず、抗生物質の一種であるセファロスポリン
Cを酸化して7−β−(5−カルボキシ−5−オキソペ
ンタンアミド)セファロスポラン酸を生成させることで
注目されている。またこの化合物は同時に生成するH2
O2と反応して7−β−(4−カルがキシブタンアミド
)セファロスポラン酸を生成することが知られている。
アミン反応を触媒する酵素である。この酵素はDL−ア
ミノ酸ラセミ混合体からのL−アミノ酸分離、D−アミ
ノ酸からのケト酸の調製、あるいはアミノ酸の分析に応
用され、産業的に有用な%質をもつことが知られている
。この中で酵母トリゴノプシス・バリアビリスが生産す
るD−アミノ酸オキシダーゼは、D−アミノ酸を酸化す
るのみならず、抗生物質の一種であるセファロスポリン
Cを酸化して7−β−(5−カルボキシ−5−オキソペ
ンタンアミド)セファロスポラン酸を生成させることで
注目されている。またこの化合物は同時に生成するH2
O2と反応して7−β−(4−カルがキシブタンアミド
)セファロスポラン酸を生成することが知られている。
これらの化合物は医薬として重要なセファロスポリン系
抗生物質合成の中間原料を提供するものであシ(たとえ
ば特公昭5O−7158)、さらにこれらの化合物にH
2O2やある種のセファロスポリ/・アシラーゼを作用
させてよシ有用な中間原料である7−アミノセファロス
ポラン酸を製造する方法が発明されている(たとえば特
公昭54−17032)。
抗生物質合成の中間原料を提供するものであシ(たとえ
ば特公昭5O−7158)、さらにこれらの化合物にH
2O2やある種のセファロスポリ/・アシラーゼを作用
させてよシ有用な中間原料である7−アミノセファロス
ポラン酸を製造する方法が発明されている(たとえば特
公昭54−17032)。
〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながらこ
の酵素が上記の目的のために工業的に有利に用いられる
ためには、容易にかつ安価に製造され、他の諸反応と容
易に連結されうろことが必要であるが、上記酵母菌によ
るD−アミノ酸オキシダーぜ生成には特定の訪導条件を
必要とし、また混在する他の種々の酵素の生成を人為的
に抑制することが困難である。このため他の諸反応と連
結させて有用物質生産をはかるには、複雑な反応調整、
あるいは該酵素の充分な程度までの分離精製が要求され
る。
の酵素が上記の目的のために工業的に有利に用いられる
ためには、容易にかつ安価に製造され、他の諸反応と容
易に連結されうろことが必要であるが、上記酵母菌によ
るD−アミノ酸オキシダーぜ生成には特定の訪導条件を
必要とし、また混在する他の種々の酵素の生成を人為的
に抑制することが困難である。このため他の諸反応と連
結させて有用物質生産をはかるには、複雑な反応調整、
あるいは該酵素の充分な程度までの分離精製が要求され
る。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明者ら
は上記の問題を解決すべく鋭意研究を展開し、トリゴノ
プシス・バリアビリスから、D−アミノ酸オキシダーゼ
遺伝子を担うDNAを分離し、これを大腸菌にクローニ
ングすることに成功した。さらにこのDNA断片に必要
な修飾をほどこして、これをベクターに組みこんだ組換
え体DNAを導入した大腸菌がD−アミノ酸オキシダー
ゼを著量に生産することを見出した。こうして本発明者
らはD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子のクローン化によ
って、それを容易に発現させ、あるいはこの遺伝子を容
易に他の細胞に導入可能な形態に修飾することによって
、この酵素の生産や応用が飛躍的に改良されうろことを
みとめ、本発明を完成するにいたった。
は上記の問題を解決すべく鋭意研究を展開し、トリゴノ
プシス・バリアビリスから、D−アミノ酸オキシダーゼ
遺伝子を担うDNAを分離し、これを大腸菌にクローニ
ングすることに成功した。さらにこのDNA断片に必要
な修飾をほどこして、これをベクターに組みこんだ組換
え体DNAを導入した大腸菌がD−アミノ酸オキシダー
ゼを著量に生産することを見出した。こうして本発明者
らはD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子のクローン化によ
って、それを容易に発現させ、あるいはこの遺伝子を容
易に他の細胞に導入可能な形態に修飾することによって
、この酵素の生産や応用が飛躍的に改良されうろことを
みとめ、本発明を完成するにいたった。
すなわち本発明によれば、トリゴノプシス・バリアビリ
ス由来であシ、かつ第1図に示されるアミノ酸配列をコ
ードするD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子を担うDNA
断片が提供される。
ス由来であシ、かつ第1図に示されるアミノ酸配列をコ
ードするD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子を担うDNA
断片が提供される。
また、本発明によれば、上記DNA W+片を大腸菌の
宿主ベクター系で用いられるベクターに組込んだ組換え
体DNAが提供される。
宿主ベクター系で用いられるベクターに組込んだ組換え
体DNAが提供される。
更にまた本発明によれば、上記DNA断片を組み込んだ
組換え体DNAで形質転換した新規な大腸菌が提供され
る。
組換え体DNAで形質転換した新規な大腸菌が提供され
る。
本発明にかかるDNAおよび組換え体微生物は、大略下
記の工1によって造成することができる。
記の工1によって造成することができる。
(1)トリゴノプシス・バリアビリスCBS 4095
カら全DNAを抽出し、制限酵素で切断した後、ベク
ターに組みこみ、大腸菌に導入し、DNAライブラリー
を作成する。トリボノブシス・パリアビI) スCB5
4095は寄託機関であるセントラール・ピュ−ロー・
フォーアOシメルカルチ、レス(C@ntrmalBu
reau voor Schimmelculture
s) 、第2ンメ国に寄託番号4095号の下に寄託さ
れている酵母である。
カら全DNAを抽出し、制限酵素で切断した後、ベク
ターに組みこみ、大腸菌に導入し、DNAライブラリー
を作成する。トリボノブシス・パリアビI) スCB5
4095は寄託機関であるセントラール・ピュ−ロー・
フォーアOシメルカルチ、レス(C@ntrmalBu
reau voor Schimmelculture
s) 、第2ンメ国に寄託番号4095号の下に寄託さ
れている酵母である。
(2)トリゴノプシス・パリアビリスCB84095か
らセファロスポリンCを酸化する能力をもりD−アぽノ
酸オキシダーゼを抽出・精製し、アミノ基末端アミノ酸
配列を決定する。
らセファロスポリンCを酸化する能力をもりD−アぽノ
酸オキシダーゼを抽出・精製し、アミノ基末端アミノ酸
配列を決定する。
(3) 得られたD−アミノ酸オキシダーゼのアミノ
基末端アミノ酸配列の一部分について、これよシ推定さ
れる遺伝子のDNA塩基配列をもつオリがヌクレオチド
の混合物を合成し、これをDNA 7°ローブと称する
。
基末端アミノ酸配列の一部分について、これよシ推定さ
れる遺伝子のDNA塩基配列をもつオリがヌクレオチド
の混合物を合成し、これをDNA 7°ローブと称する
。
(4) DNAグローブをs2Pでラベルし、前記(
1)で得られたDNAライブラリーと;口二一・ハイツ
リダイゼーシlンを行なわせ、DNAプローブと相補性
を示した大腸菌のコロニーを選択・分離する。
1)で得られたDNAライブラリーと;口二一・ハイツ
リダイゼーシlンを行なわせ、DNAプローブと相補性
を示した大腸菌のコロニーを選択・分離する。
(5)選択された大腸菌の菌株からプラスミド鳳をとυ
だし、ベクターに組みこまれたトリ9ノグシスψパリア
ビリスCB84095由来のDNAの塩基配列を決定す
る。
だし、ベクターに組みこまれたトリ9ノグシスψパリア
ビリスCB84095由来のDNAの塩基配列を決定す
る。
(6)決定されたDNA塩基配列中にD−アミノ酸オキ
7ダーゼのアミノ基末端アミノ酸配列を正しくふくむア
ミノ酸配列の読取υ枠を見出し、これをふくむDNA断
片に適当な修飾をほどこした上で、大腸菌の遺伝子発現
のためのベクターに組みこみ、発現用の組換え体DNA
を造成する。
7ダーゼのアミノ基末端アミノ酸配列を正しくふくむア
ミノ酸配列の読取υ枠を見出し、これをふくむDNA断
片に適当な修飾をほどこした上で、大腸菌の遺伝子発現
のためのベクターに組みこみ、発現用の組換え体DNA
を造成する。
(7)発現用の組換え体DNAを宿主たる大腸菌に導入
し、D−アミノ酸オキシダーゼを産生ずる新規な大腸菌
を造成する。
し、D−アミノ酸オキシダーゼを産生ずる新規な大腸菌
を造成する。
上記の工程中でDNAの取扱いに必要な一般的な操作は
当業者ならば容易に行うことができるものであり、たと
えばモレキーラークローニング(Mo1ecular
Cloning ) (ティー・マニアティス(T、
Maniatim )ら、コールトスプリングツ1−バ
ーラデラトリー(Co1d Sprlng Harbo
r Laboratory)社(1982) ]のよう
な実験操作書にしたがえば、容易に実施できる。使用さ
れる酵素・試薬類もすべて市販の製品が使用可能で6D
、特にことわらないかぎシ製品で指定されている使用条
件にしたがえば完全に目的を達成することができる。上
記工程(2)において、トリゴノプシス・パリアビリス
からのD−アミノ酸オキ7ダーゼの精製は公知であシ(
たとえば文献:スワジェセル(3zvajcer)う(
1985)バイオテクノロジーレターズ(Biotec
hnology Letters ) 7 、1−7
)、また蛋白質のアミノ酸配列の決定も公知である〔た
とえば文献:ハンカビラ−(HunkapHler )
ら(1983)サイエンス(5alenCs ) 、
219y 650−659 ) a上記工程(3)にお
いて指定された塩基配列をもつオリゴヌクレオチドの混
合物の合成には、市販のDNA合成機を用い、その操作
手順にしたがって実施することができる。上記工程(5
)におけるDNA塩基配列の決定法も公知の方法を用い
ることができる〔たとえば文献:サンガー(Sange
r)ら(1977) f o シーデインダスオプナ7
Nナルアカデミープイエンスユーエスエー(Proc、
Natl、 Acad、 5cl−USA)。
当業者ならば容易に行うことができるものであり、たと
えばモレキーラークローニング(Mo1ecular
Cloning ) (ティー・マニアティス(T、
Maniatim )ら、コールトスプリングツ1−バ
ーラデラトリー(Co1d Sprlng Harbo
r Laboratory)社(1982) ]のよう
な実験操作書にしたがえば、容易に実施できる。使用さ
れる酵素・試薬類もすべて市販の製品が使用可能で6D
、特にことわらないかぎシ製品で指定されている使用条
件にしたがえば完全に目的を達成することができる。上
記工程(2)において、トリゴノプシス・パリアビリス
からのD−アミノ酸オキ7ダーゼの精製は公知であシ(
たとえば文献:スワジェセル(3zvajcer)う(
1985)バイオテクノロジーレターズ(Biotec
hnology Letters ) 7 、1−7
)、また蛋白質のアミノ酸配列の決定も公知である〔た
とえば文献:ハンカビラ−(HunkapHler )
ら(1983)サイエンス(5alenCs ) 、
219y 650−659 ) a上記工程(3)にお
いて指定された塩基配列をもつオリゴヌクレオチドの混
合物の合成には、市販のDNA合成機を用い、その操作
手順にしたがって実施することができる。上記工程(5
)におけるDNA塩基配列の決定法も公知の方法を用い
ることができる〔たとえば文献:サンガー(Sange
r)ら(1977) f o シーデインダスオプナ7
Nナルアカデミープイエンスユーエスエー(Proc、
Natl、 Acad、 5cl−USA)。
74 、5463−5467 〕。上記工程(6)にお
いて目的の遺伝子をふくむDNAUr片を発現用ベクタ
ーに組みこむ際は、大腸菌中で遺伝子が発現するのに障
害となシ得るトリゴノプシス・パリアビリスCB840
95由来のアミノ酸非コード領域を削除する必要がある
。このような特定のDNAの領域を削除するには、合成
オリゴヌクレオチドを用いて欠損変異を誘導する公知の
方法(たとえば文献:ゾラー(Zoller)ら(19
83)メンツズインエンデイモロジー(Methods
Enzymol−)、 101 、468−500)に
したがえばよい。
いて目的の遺伝子をふくむDNAUr片を発現用ベクタ
ーに組みこむ際は、大腸菌中で遺伝子が発現するのに障
害となシ得るトリゴノプシス・パリアビリスCB840
95由来のアミノ酸非コード領域を削除する必要がある
。このような特定のDNAの領域を削除するには、合成
オリゴヌクレオチドを用いて欠損変異を誘導する公知の
方法(たとえば文献:ゾラー(Zoller)ら(19
83)メンツズインエンデイモロジー(Methods
Enzymol−)、 101 、468−500)に
したがえばよい。
また発現用ベクターとしては宿主内で機能するプロモー
ターやリゲゾーム結合部位をそなえたものであればいず
れでもよいが、セファロスポリンCを基質とする場合は
、これを分解するβ−ラクタマーゼ遺伝子を保有しない
かあるいは不活化されているものも用いることが好まし
い。上記工程(7)において用Aる宿主は、通常遺伝子
操作で用いられている大腸菌でよいが、大腸菌は本来セ
ファロスポリンCを分解するセファロスポリナーゼを産
生ずるので、のぞましくはこの遺伝子が欠損した宿主を
造成して用いる。またD−アミノ酸オキシダーゼ活性の
簡便な検出には、0−ジアニンジンを用いる公知の方法
〔たとえば文献二へドリック(Hedrick )ら(
1968)アーカイプスオプバイオケミストリーアンド
バイオフィソックス(Arch・B1och@nn、
Biophym−)、 126 、155−164)を
用いることができる。
ターやリゲゾーム結合部位をそなえたものであればいず
れでもよいが、セファロスポリンCを基質とする場合は
、これを分解するβ−ラクタマーゼ遺伝子を保有しない
かあるいは不活化されているものも用いることが好まし
い。上記工程(7)において用Aる宿主は、通常遺伝子
操作で用いられている大腸菌でよいが、大腸菌は本来セ
ファロスポリンCを分解するセファロスポリナーゼを産
生ずるので、のぞましくはこの遺伝子が欠損した宿主を
造成して用いる。またD−アミノ酸オキシダーゼ活性の
簡便な検出には、0−ジアニンジンを用いる公知の方法
〔たとえば文献二へドリック(Hedrick )ら(
1968)アーカイプスオプバイオケミストリーアンド
バイオフィソックス(Arch・B1och@nn、
Biophym−)、 126 、155−164)を
用いることができる。
以下、実施例によp本発明をよシ詳細に説明するが、本
発明は下記の実施例に限定されるものではない。
発明は下記の実施例に限定されるものではない。
実施例ID−アミノ酸オキ7ダーゼ遺伝子のクロ゛−ニ
ングと大腸菌における発現 1、トリゴノプシス・バリアビリスからの全DNAの抽
出と切断 クライヤー(Crys r )らの方法〔文献:メンツ
ズインセルパイオCIノー(M@thods in C
e1l Blology)12巻、39−44.アカデ
ミツク プレス(人cademcePress )社、
1975)にしたがって、トリゴノプシス・バリアビリ
スCB54095から全DNAを抽出精製した。このD
NA 40μyをとシ、制限酵fiMb。
ングと大腸菌における発現 1、トリゴノプシス・バリアビリスからの全DNAの抽
出と切断 クライヤー(Crys r )らの方法〔文献:メンツ
ズインセルパイオCIノー(M@thods in C
e1l Blology)12巻、39−44.アカデ
ミツク プレス(人cademcePress )社、
1975)にしたがって、トリゴノプシス・バリアビリ
スCB54095から全DNAを抽出精製した。このD
NA 40μyをとシ、制限酵fiMb。
!4単位と370,15分間反応させた。反応液全等量
のフェノール・クロロホルム(1:1)で抽出し、DN
Aをエタノールで沈殿させた後、0.1倍濃度のTE緩
’AHC10mM)リス−塩酸(FJ(8、0) e
l rnNL EDTA )にとかした。得られたDN
A溶液の全量を0.7%アガロースゲル電気泳動に供し
、6〜9 kbの大きさに相当するDNAをふくむ部分
を切出して、電気溶出法によりグルからDNA断片を溶
出させた。ついで溶出液を当量のフェノールおよびフェ
ノール・クロロホルムで順次抽出し、得られ穴水層にエ
タノールを添加してDNAを沈殿させた後、0.1倍濃
度のTE緩衝液20μtにとかした。
のフェノール・クロロホルム(1:1)で抽出し、DN
Aをエタノールで沈殿させた後、0.1倍濃度のTE緩
’AHC10mM)リス−塩酸(FJ(8、0) e
l rnNL EDTA )にとかした。得られたDN
A溶液の全量を0.7%アガロースゲル電気泳動に供し
、6〜9 kbの大きさに相当するDNAをふくむ部分
を切出して、電気溶出法によりグルからDNA断片を溶
出させた。ついで溶出液を当量のフェノールおよびフェ
ノール・クロロホルムで順次抽出し、得られ穴水層にエ
タノールを添加してDNAを沈殿させた後、0.1倍濃
度のTE緩衝液20μtにとかした。
2、 ベクターDNAの開裂
ベクターpUc+ε 30μyをBan HIで完全に
開裂させ、得られたDNA断片を0.1倍濃度のTI緩
衝液20μtにとかした。
開裂させ、得られたDNA断片を0.1倍濃度のTI緩
衝液20μtにとかした。
3、 ベクターへのDNA断片の挿入
上記工程lで得られた溶液と上記工程2で得られた溶液
を3:1の割合に混合し、T4・DNA IJf−・ゼ
を15℃で6時間反応させ、ベクターとトリボノブシス
−パリアビリスCBS 4095のDNA断片を結合さ
せた。
を3:1の割合に混合し、T4・DNA IJf−・ゼ
を15℃で6時間反応させ、ベクターとトリボノブシス
−パリアビリスCBS 4095のDNA断片を結合さ
せた。
4、トリゴノプシス・バリアビリスのDNAライブラリ
ーの作成 まず大腸菌宿主としてセファロスポリナーゼ欠損変異菌
株を造成した。すなわちエシェリヒア・コリ(Each
erlchla colt)MC1061(米国シカゴ
大字マルコム カサ〆パン(Malcom Caaa
daban)博士ヨシ入手。本菌の性質はジャーナル
オツ モレキュラー バイオロジー(J、Mo1.Bi
ol、) 、 138 。
ーの作成 まず大腸菌宿主としてセファロスポリナーゼ欠損変異菌
株を造成した。すなわちエシェリヒア・コリ(Each
erlchla colt)MC1061(米国シカゴ
大字マルコム カサ〆パン(Malcom Caaa
daban)博士ヨシ入手。本菌の性質はジャーナル
オツ モレキュラー バイオロジー(J、Mo1.Bi
ol、) 、 138 。
179−207.1980に記載されている)をN−メ
チル−N′−二トローN−二トロングアニジンで処理し
た後、セファロスポリンCに対する感受性が増大したコ
ロニーを選択した。これらの中からセファロスポリナー
ゼ活性をほとんど示さない株を選択分離し、その−株を
エシェリヒア・コリMB 65と命名して宿主として用
いた。なお本変異株エシェリヒア・コ17 MB 65
は工業技術院微生物工業技術研究所に、微工研菌寄第8
900号として寄託されている。つぎに上記工程3で得
られた組換え体DNAを形質転換によりエシェリヒア・
コリMB65に導入し、アンピシリン50μル値をふく
むL−プロス寒天培地上で生育してきたコロニーを集め
て、これをトリゴノプシス・バリアビリスCBS 40
95のDNAライブラリーと称した。
チル−N′−二トローN−二トロングアニジンで処理し
た後、セファロスポリンCに対する感受性が増大したコ
ロニーを選択した。これらの中からセファロスポリナー
ゼ活性をほとんど示さない株を選択分離し、その−株を
エシェリヒア・コリMB 65と命名して宿主として用
いた。なお本変異株エシェリヒア・コ17 MB 65
は工業技術院微生物工業技術研究所に、微工研菌寄第8
900号として寄託されている。つぎに上記工程3で得
られた組換え体DNAを形質転換によりエシェリヒア・
コリMB65に導入し、アンピシリン50μル値をふく
むL−プロス寒天培地上で生育してきたコロニーを集め
て、これをトリゴノプシス・バリアビリスCBS 40
95のDNAライブラリーと称した。
5、 D−アミノ酸オキ7ダーゼのアミノ基末端アミ
ノ酸配列の決定 トリボノブシス・バイアビスCB84095から@述の
スワジェセル(Szwaje@r )らの方法にしたが
ってD−アミノ酸オキシダーゼを精製した。精製した酵
素蛋白質のアミノ基末端のアミノ酸配列を前述の方法に
より解析し、アミノ基末端から41番目までのアミノ酸
配列を決定した。得られたN−末端アミノ酸配列を次式
にて表わす。
ノ酸配列の決定 トリボノブシス・バイアビスCB84095から@述の
スワジェセル(Szwaje@r )らの方法にしたが
ってD−アミノ酸オキシダーゼを精製した。精製した酵
素蛋白質のアミノ基末端のアミノ酸配列を前述の方法に
より解析し、アミノ基末端から41番目までのアミノ酸
配列を決定した。得られたN−末端アミノ酸配列を次式
にて表わす。
Aim−L711−11@−Val−Vml−11e−
Gly−Ala−Gly−Val−Ala−Gly−L
eu−Thr−Thr−Aim−Leu−Gln−Le
u−Leu−Arg−Lya−Gly−Hls−C1u
−Val−Thr−11e−Val−8er−Glu−
Phe−Thr−Pro−Gly−人5p−Lsu−8
sr−11e−Gly−Tyr−注:下線部はゾロープ
合成に用いられた配列を示す。
Gly−Ala−Gly−Val−Ala−Gly−L
eu−Thr−Thr−Aim−Leu−Gln−Le
u−Leu−Arg−Lya−Gly−Hls−C1u
−Val−Thr−11e−Val−8er−Glu−
Phe−Thr−Pro−Gly−人5p−Lsu−8
sr−11e−Gly−Tyr−注:下線部はゾロープ
合成に用いられた配列を示す。
6、 DNAプローブの合成
上記工程5で得られたアミノ酸配列中から前記式中に下
線で示される2個所の配列を選択し、これらのアミノ酸
配列から推定される遺伝子上の可能なりNA塩基配列す
べてをふくむオリゴヌクレオチド混合物を第1表に示す
ように合成した。すなわち各アミノ酸配列ごとに可能な
オリゴ9ヌクレオチドを2群にわけて合成して混合物を
つくシ、これらをDNAプローブDAO−1とDAO−
2およびDAO−3とDAO−4と称した。オリがヌク
レオチドの合成はすべてアプライド ノ9イオシステム
(AppHedBlosystem )社のDNA 7
ンセサイデー(Syntheslzer)モデル3RO
−Aを用いて行なったO (城下未白) 7、 DNAライブラリーからD−アミノ酸アキシダ
ーゼ・クローンの候補の選択・分離 上記工程6で得られたDNAプローブを各々イングリア
(Inglim )らの方法〔文献:ヌクレイツクアシ
ッドリサーチ(Nuclsic Ac1ds Ram、
) 、旦。
線で示される2個所の配列を選択し、これらのアミノ酸
配列から推定される遺伝子上の可能なりNA塩基配列す
べてをふくむオリゴヌクレオチド混合物を第1表に示す
ように合成した。すなわち各アミノ酸配列ごとに可能な
オリゴ9ヌクレオチドを2群にわけて合成して混合物を
つくシ、これらをDNAプローブDAO−1とDAO−
2およびDAO−3とDAO−4と称した。オリがヌク
レオチドの合成はすべてアプライド ノ9イオシステム
(AppHedBlosystem )社のDNA 7
ンセサイデー(Syntheslzer)モデル3RO
−Aを用いて行なったO (城下未白) 7、 DNAライブラリーからD−アミノ酸アキシダ
ーゼ・クローンの候補の選択・分離 上記工程6で得られたDNAプローブを各々イングリア
(Inglim )らの方法〔文献:ヌクレイツクアシ
ッドリサーチ(Nuclsic Ac1ds Ram、
) 、旦。
1627−1642.1982:lにしたがってT4ポ
リヌクレオチドキナーゼとγ−32P−ATPを用いて
ラベルした。つぎにDNAライブラリーである前記工程
4で得られた大腸菌をアンピシリン50μ9/Rtをふ
くむL−プロス寒天培地上でコロニーとして生育させ、
こfl−全レプリカ法によってワットマン(Whatm
an) 541 (p紙へうつし、リゾチーム溶菌し、
アルカリでDNA変性させ、塩酸による中和処理を行な
った後、DAO−1およびDAO−2とハイブリダイゼ
ーシヨンさせた。ハイブリダイゼーシヨンは6倍濃度の
SSC(0,15MNaCL、 0.015 Mクエン
酸ナトリウム、 pH7,0) 、 0.5%ノニデッ
トP−40(シグマ社、米国製)、DAO−1あるいは
DAO−2約2 x 10 cpm/rILtを用いて
、44℃で1時間半行かい−この涛6倍漏度のSSCを
用りで常温で2回、つづいて6倍濃度のssc 6用い
て44℃で1回ν紙を洗浄した。この後濾紙を乾燥させ
、オートラジオグラフィ(感光条件ニー80℃、3時間
)に供した。その結果、 DAO−1またはDAO−2
に対しハイブリダイゼータ1ン陽性のコロニーが多数見
出さnた。そこで陽性のコロニーから40株をとシあげ
、液体培養した後、パーンボイム(Blrnboim)
らの方法〔文献:ヌクレイツクアシッドリサーチ(Nu
clsic Ac1ds Ram、)、 7.1513
−1523.1979)によりプラスミドDNAを調製
した。ついでこれらのDNA f:審決により変性させ
た後、ニトロセルロースフィルターにスポットして、
DNAプローブとハイプリダイゼーシ薗ンさせた。ノー
イブリダーゼーシ璽ンは6倍濃度のSSC,100倍濃
のデンハルトCD@nhardt)液(0,02%フィ
コール、0.02%ポリビニルピロリドン、0.02%
牛血清アルブミン)およびラベルしたDNAプローブを
用いて、44℃(DAO−1およびDAO−2の場合)
または40℃(DAO−3およびDAO−4の場合)で
1時間行ない、この後6倍濃度のssc ’4用いて室
温で1回、ついで44℃(DAO−1およびDAO−2
の場合)または40℃(DAO−3オよびDAO−4)
場合)テ1 回洗浄した。この後フィルターをオートラ
ジオグラフィー(感光条件ニー80℃、3時間)に供し
た結果、DAO−1あるいはDAO−2にハイプリダイ
ゼータ1ン陽性を示すものでかつDAO−3あるいはD
AO−4にも陽性を示すものが6株見出された。こnら
6株からのプラスミドDNA t一種々の制限酵素で切
断し、アガロースゲル電気泳動を行なった後、ラベルし
九DNA 7’ロー゛プとサザン・ハイプリダイゼーシ
璽ン〔方法については文献:サデン(Southern
)(1975)ジャーナルオブモレキュラーバイオロノ
ー(J、 Mo1.Biol、) 、 98.503−
517)を行なった。その結果、EeoRI切断で虫取
する約0.6kb ノDNA Q 片K DAO−2、
!: DAO−3またはDAO−4カ強くハイブリダイ
ゼーシ1ン湯性を示すグラスミドDNAが見出さnた。
リヌクレオチドキナーゼとγ−32P−ATPを用いて
ラベルした。つぎにDNAライブラリーである前記工程
4で得られた大腸菌をアンピシリン50μ9/Rtをふ
くむL−プロス寒天培地上でコロニーとして生育させ、
こfl−全レプリカ法によってワットマン(Whatm
an) 541 (p紙へうつし、リゾチーム溶菌し、
アルカリでDNA変性させ、塩酸による中和処理を行な
った後、DAO−1およびDAO−2とハイブリダイゼ
ーシヨンさせた。ハイブリダイゼーシヨンは6倍濃度の
SSC(0,15MNaCL、 0.015 Mクエン
酸ナトリウム、 pH7,0) 、 0.5%ノニデッ
トP−40(シグマ社、米国製)、DAO−1あるいは
DAO−2約2 x 10 cpm/rILtを用いて
、44℃で1時間半行かい−この涛6倍漏度のSSCを
用りで常温で2回、つづいて6倍濃度のssc 6用い
て44℃で1回ν紙を洗浄した。この後濾紙を乾燥させ
、オートラジオグラフィ(感光条件ニー80℃、3時間
)に供した。その結果、 DAO−1またはDAO−2
に対しハイブリダイゼータ1ン陽性のコロニーが多数見
出さnた。そこで陽性のコロニーから40株をとシあげ
、液体培養した後、パーンボイム(Blrnboim)
らの方法〔文献:ヌクレイツクアシッドリサーチ(Nu
clsic Ac1ds Ram、)、 7.1513
−1523.1979)によりプラスミドDNAを調製
した。ついでこれらのDNA f:審決により変性させ
た後、ニトロセルロースフィルターにスポットして、
DNAプローブとハイプリダイゼーシ薗ンさせた。ノー
イブリダーゼーシ璽ンは6倍濃度のSSC,100倍濃
のデンハルトCD@nhardt)液(0,02%フィ
コール、0.02%ポリビニルピロリドン、0.02%
牛血清アルブミン)およびラベルしたDNAプローブを
用いて、44℃(DAO−1およびDAO−2の場合)
または40℃(DAO−3およびDAO−4の場合)で
1時間行ない、この後6倍濃度のssc ’4用いて室
温で1回、ついで44℃(DAO−1およびDAO−2
の場合)または40℃(DAO−3オよびDAO−4)
場合)テ1 回洗浄した。この後フィルターをオートラ
ジオグラフィー(感光条件ニー80℃、3時間)に供し
た結果、DAO−1あるいはDAO−2にハイプリダイ
ゼータ1ン陽性を示すものでかつDAO−3あるいはD
AO−4にも陽性を示すものが6株見出された。こnら
6株からのプラスミドDNA t一種々の制限酵素で切
断し、アガロースゲル電気泳動を行なった後、ラベルし
九DNA 7’ロー゛プとサザン・ハイプリダイゼーシ
璽ン〔方法については文献:サデン(Southern
)(1975)ジャーナルオブモレキュラーバイオロノ
ー(J、 Mo1.Biol、) 、 98.503−
517)を行なった。その結果、EeoRI切断で虫取
する約0.6kb ノDNA Q 片K DAO−2、
!: DAO−3またはDAO−4カ強くハイブリダイ
ゼーシ1ン湯性を示すグラスミドDNAが見出さnた。
このグラスミドl pDAOC2−12と命名し、D−
アミノ酸オキシダーゼ・クローンの候補とした。
アミノ酸オキシダーゼ・クローンの候補とした。
8゜ D−アミノ酸オキシダーゼ・クローンの同定とD
NA塩基配列の決定 グラスミドpDAOc2−12よfi EeoRI切断
によシ生成する0、6kbのDNA @片について、前
述のサンガー (Sang・r)らの方法に従ってDN
A塩基配列を決定した。その結果、第2図に示さnるよ
うに真核生物の遺伝子中に存在するイントロン様の配列
をはさんで、上記工程5で得らnたD−アミノ酸オキシ
ダーゼのアミノ基宋端のアミノ酸配列に完全に一致する
アミノ酸配列をコードする塩基配列が見出され、この断
片がD−アミノ酸オキシダーゼ遠祖子の一部をふくむこ
とが明らかになった。プラスミドpDAOc2−12に
ついては、制限酵素切断の結果に゛もとづいて第3図に
あられ場nる制限酵素開裂地図を作成した。上記の結果
にもとづいて、すでに決定された塩基配列から遺伝子読
取シ方向の下流にあたる領域についてDNA塩基配列を
決定したところ、第1図に示される355個のアミノ酸
よりなる蛋白質をコードする塩基配列が存在することが
判明した(第1図では第2図で示烙れたイントロン様配
列を削除して表示しである)。かくして!ラスミドpD
AOc2−12中のトリゴノプシス・バリアビリスCB
54095由来のDNA断片中にはD−アミノ酸オキシ
ダーゼの構造遺伝子が完全にふくま九でいるものと推定
嘔れる。
NA塩基配列の決定 グラスミドpDAOc2−12よfi EeoRI切断
によシ生成する0、6kbのDNA @片について、前
述のサンガー (Sang・r)らの方法に従ってDN
A塩基配列を決定した。その結果、第2図に示さnるよ
うに真核生物の遺伝子中に存在するイントロン様の配列
をはさんで、上記工程5で得らnたD−アミノ酸オキシ
ダーゼのアミノ基宋端のアミノ酸配列に完全に一致する
アミノ酸配列をコードする塩基配列が見出され、この断
片がD−アミノ酸オキシダーゼ遠祖子の一部をふくむこ
とが明らかになった。プラスミドpDAOc2−12に
ついては、制限酵素切断の結果に゛もとづいて第3図に
あられ場nる制限酵素開裂地図を作成した。上記の結果
にもとづいて、すでに決定された塩基配列から遺伝子読
取シ方向の下流にあたる領域についてDNA塩基配列を
決定したところ、第1図に示される355個のアミノ酸
よりなる蛋白質をコードする塩基配列が存在することが
判明した(第1図では第2図で示烙れたイントロン様配
列を削除して表示しである)。かくして!ラスミドpD
AOc2−12中のトリゴノプシス・バリアビリスCB
54095由来のDNA断片中にはD−アミノ酸オキシ
ダーゼの構造遺伝子が完全にふくま九でいるものと推定
嘔れる。
グ、 D−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の修飾クローニ
ングされたD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子が大腸渭で
発現する上で障害となシうるDNA塩基り己列部分をグ
ラスミドpDAOc2−12中のトリゴノプシス・バリ
アビリスCB84095由来のDNA断片から第4図に
示される工程にしたがって削除した。以下に各工程を詳
述する。
ングされたD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子が大腸渭で
発現する上で障害となシうるDNA塩基り己列部分をグ
ラスミドpDAOc2−12中のトリゴノプシス・バリ
アビリスCB84095由来のDNA断片から第4図に
示される工程にしたがって削除した。以下に各工程を詳
述する。
(1)プラスミ)” pDAOc2−1240 AIを
EeoRIとHindllで切断し、得らnる約0.4
5 kbの断片を精製した後、その0.8μ9にdAT
P 、 dGTP 、 dCTP 。
EeoRIとHindllで切断し、得らnる約0.4
5 kbの断片を精製した後、その0.8μ9にdAT
P 、 dGTP 、 dCTP 。
TTPを?−濃度各0.33 mM、 DNAポリメラ
ーゼクレノウ(Klenow)断片5単位を加え、10
mM トリス−塩酸(p)17.5)、10 mM
MgCl2.1rrLMジチオスレイトール、50 m
M NaC4の反応i30μを中で30℃、20分間反
応させた。こnによシ両端が平滑端にされたDNA断片
を精製し、その約0.2μsにBamHlリンカ−(0
,01750,D、)とT4 DNAリガーゼ1単位を
加え、50 mM トリス−塩酸(p)17.5)、1
0 mM MgCl2.0.5mM ATP 、 5
mMソチ、4−;’し4トールの反応液20μを中で1
5℃、−夜反応させた。反応後DNA断片を精製し、E
coRIとBamHlで両端を切断し、EeoRI−B
amHI断片として回収した。
ーゼクレノウ(Klenow)断片5単位を加え、10
mM トリス−塩酸(p)17.5)、10 mM
MgCl2.1rrLMジチオスレイトール、50 m
M NaC4の反応i30μを中で30℃、20分間反
応させた。こnによシ両端が平滑端にされたDNA断片
を精製し、その約0.2μsにBamHlリンカ−(0
,01750,D、)とT4 DNAリガーゼ1単位を
加え、50 mM トリス−塩酸(p)17.5)、1
0 mM MgCl2.0.5mM ATP 、 5
mMソチ、4−;’し4トールの反応液20μを中で1
5℃、−夜反応させた。反応後DNA断片を精製し、E
coRIとBamHlで両端を切断し、EeoRI−B
amHI断片として回収した。
一方ファージMl 3mp 1 Bの2本鎖DNAをE
coRlとBamHIで切断した後、こnに上記のEq
oRl−BamHI断片を加え、T4DNAIJガーゼ
で結合させて、D−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の一部
を組みこんだファージM13M2−12−7を造成した
。
coRlとBamHIで切断した後、こnに上記のEq
oRl−BamHI断片を加え、T4DNAIJガーゼ
で結合させて、D−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の一部
を組みこんだファージM13M2−12−7を造成した
。
(2) イントロン様配列を削除するために、第4図
に示されるようにイントロン様配列の前後を直結した配
列に相補するオリゴヌクレオチドを合成し、DAOEI
と命名した。DAOEI 25 pmoleとM 13
プライマ−Ml(全酒造社製) 10pmoleをT4
ポリヌクレオチドキナーゼでりん酸化し、メッシング(
Msssing )の方法〔文献二メンツズインエンデ
イモロジー(Methoda Enzymol、)+
101+ 20−78゜1983)にしたがりて調製し
たファージM13M2−12−7の1本鎖DNA約0.
5pmoleを加え、95℃で5分間加熱後室温になる
まで放置した。ついでこnにdATP、 dGTP、
dCTP、 TTP(各Q、4 mM)s ATP (
0,4mM)、DNAホリメラーゼクレノウ(Klan
ow)断片(5単位)、T 4 DNAリガーゼ(2単
位)を加え、各7mMのトリス−塩酸(p87.5)、
MgC22,NaC2および14綱のジチオスレイトー
ルの反応液50μを中で37℃、30分間反応させた。
に示されるようにイントロン様配列の前後を直結した配
列に相補するオリゴヌクレオチドを合成し、DAOEI
と命名した。DAOEI 25 pmoleとM 13
プライマ−Ml(全酒造社製) 10pmoleをT4
ポリヌクレオチドキナーゼでりん酸化し、メッシング(
Msssing )の方法〔文献二メンツズインエンデ
イモロジー(Methoda Enzymol、)+
101+ 20−78゜1983)にしたがりて調製し
たファージM13M2−12−7の1本鎖DNA約0.
5pmoleを加え、95℃で5分間加熱後室温になる
まで放置した。ついでこnにdATP、 dGTP、
dCTP、 TTP(各Q、4 mM)s ATP (
0,4mM)、DNAホリメラーゼクレノウ(Klan
ow)断片(5単位)、T 4 DNAリガーゼ(2単
位)を加え、各7mMのトリス−塩酸(p87.5)、
MgC22,NaC2および14綱のジチオスレイトー
ルの反応液50μを中で37℃、30分間反応させた。
0.5MのEDTA5μtを加えて反応停止後、メッシ
ング(Messing)の方法(文献前出)にしたがっ
てエシェリヒア・コリ(Eschariehia co
旦)JM105を反応液でトランスフエクシ1ン処理し
、ファーソ導入菌をプラークとして検出した。出現した
ファージ・プラークをプラーク・ハイプリダイゼーシ慶
ン法〔文献:ベントン(Banton)ら(1977)
サイエンス(Science)+196、180−18
2) によって PでフペルしたDAOEIトハイプリ
ダイゼーシ首ンさせ、陽性を示したプラークを見出した
。陽性プラーク中のファージを再度エシェリヒア・コリ
JM105に感染させて、上記と同様にしてDAOE
1とノ1イプリダイゼーシツンを示すプラークを純化し
て分離した後、プラーク中に存在するファージを常法忙
よって液体培養し、1本鎖DNAを分離した。得らnた
1本鎖DNAの塩基配列を解析したところ、予定通ジイ
ントロン様配列を欠失した塩基配列をもつトリゴノゾシ
ス・パリアビリスCB84095由来のDNA断片をも
つことが判明したので、このファージをM13ME1と
命名した。
ング(Messing)の方法(文献前出)にしたがっ
てエシェリヒア・コリ(Eschariehia co
旦)JM105を反応液でトランスフエクシ1ン処理し
、ファーソ導入菌をプラークとして検出した。出現した
ファージ・プラークをプラーク・ハイプリダイゼーシ慶
ン法〔文献:ベントン(Banton)ら(1977)
サイエンス(Science)+196、180−18
2) によって PでフペルしたDAOEIトハイプリ
ダイゼーシ首ンさせ、陽性を示したプラークを見出した
。陽性プラーク中のファージを再度エシェリヒア・コリ
JM105に感染させて、上記と同様にしてDAOE
1とノ1イプリダイゼーシツンを示すプラークを純化し
て分離した後、プラーク中に存在するファージを常法忙
よって液体培養し、1本鎖DNAを分離した。得らnた
1本鎖DNAの塩基配列を解析したところ、予定通ジイ
ントロン様配列を欠失した塩基配列をもつトリゴノゾシ
ス・パリアビリスCB84095由来のDNA断片をも
つことが判明したので、このファージをM13ME1と
命名した。
(3)つぎにD−アミノ酸オキシダーゼ蛋白質合成開始
部位(ATG)よシも上流にあるトリゴノプシス・パリ
アビリスCB84095由来のアミノ酸非コード領域を
削除するために、第4図に示さnるようにこの領域の前
後を直結した配列に相補するポリヌクレオチドを合成し
、DAOE2と命名した。ついでDAOE2とファージ
M13ME1の1本鎖DNAとから、上記工程(2)で
のべた方法と同一の工程にしたがって、イントロン様配
列の削除に加えてATGより上流のアミノ酸非コード領
域をも削除されたD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の一
部を保有するファージを造成し、こA′!i−M13M
E12と命名L7’C610、発現ベクターの造成 本実施例に用いられる発現用ベクター造成の出発プラス
ミドであるpAKKMlは公知の文献マツダ(Mats
uclm)ら(1985)ジャーナルオブパクテリオロ
ジー(J、Bact@rio1.)、 163.122
2−1228にその造成方法が示されており、β−ラク
タマーゼ遺伝子が不活化さ:n九特徴をもつ。第5図に
示すように、まずpA)CKMlをEcoRIとB a
mHIで切断し。
部位(ATG)よシも上流にあるトリゴノプシス・パリ
アビリスCB84095由来のアミノ酸非コード領域を
削除するために、第4図に示さnるようにこの領域の前
後を直結した配列に相補するポリヌクレオチドを合成し
、DAOE2と命名した。ついでDAOE2とファージ
M13ME1の1本鎖DNAとから、上記工程(2)で
のべた方法と同一の工程にしたがって、イントロン様配
列の削除に加えてATGより上流のアミノ酸非コード領
域をも削除されたD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の一
部を保有するファージを造成し、こA′!i−M13M
E12と命名L7’C610、発現ベクターの造成 本実施例に用いられる発現用ベクター造成の出発プラス
ミドであるpAKKMlは公知の文献マツダ(Mats
uclm)ら(1985)ジャーナルオブパクテリオロ
ジー(J、Bact@rio1.)、 163.122
2−1228にその造成方法が示されており、β−ラク
タマーゼ遺伝子が不活化さ:n九特徴をもつ。第5図に
示すように、まずpA)CKMlをEcoRIとB a
mHIで切断し。
これより約5kbのDNA断片を分離・精製した。一方
tac UV5プロモーターをふくむグラスミドpR2
4022(米国ライスコンシン大学ダブリュー・レズニ
=y)(W、Reznlkoff )博士より入手〕を
EeoRIとBamHIで切断することによりムc U
V5プロモーターを含む95 bpの断片を調製した。
tac UV5プロモーターをふくむグラスミドpR2
4022(米国ライスコンシン大学ダブリュー・レズニ
=y)(W、Reznlkoff )博士より入手〕を
EeoRIとBamHIで切断することによりムc U
V5プロモーターを含む95 bpの断片を調製した。
ついで上記2断片をT 4 DNA IJガーゼを用い
て結合させ、発現用ベクターp■002を得た。なお上
記で用いたプラスミドpRZ 4022はギ)V)々−
ト(G11bert )らの方法〔文献:プロシーデイ
ンダスオフナシ冒ナルアカデミーサイエンスユーエスエ
ー(Proc、Natl、Acad、Sci、USA
) 、 70 、3581−3584 、1973 ]
にしたがって]ムc−UV5プロモータをふくむ95
bpのALu l断片をpmし、pBR322のEeo
RI−BamHI部位に置換挿入することによって造成
される。
て結合させ、発現用ベクターp■002を得た。なお上
記で用いたプラスミドpRZ 4022はギ)V)々−
ト(G11bert )らの方法〔文献:プロシーデイ
ンダスオフナシ冒ナルアカデミーサイエンスユーエスエ
ー(Proc、Natl、Acad、Sci、USA
) 、 70 、3581−3584 、1973 ]
にしたがって]ムc−UV5プロモータをふくむ95
bpのALu l断片をpmし、pBR322のEeo
RI−BamHI部位に置換挿入することによって造成
される。
11、D−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の発現第6図に
D−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子発現用組換え体の造成
工程を示す。まずファージM13ME12の2本鎖DN
Aよりflc oRIおよびB a mHI切断によシ
約0.3kbのD−アミノ酸オキシダーゼのアミノ基末
端部分をコードするDNA断片を分離し友。ついでpD
AOc 2−12よりEcoRIおよび5alI切断に
よI)M13ME12にふくまれている部分をのぞく約
1.2kbのD−アきノ酸オキシダーゼの構造遺伝子部
分をコードするDNA断片を分離した。さらに発現用ベ
クターpEX 002をBa mHIおよび)(hoI
で切断した後、上記の2つの断片と混合し、T4DNA
!jが−ゼで結合反応を行なわせた。その反応液を用
いてエシェリヒア・コリMB65を形質転換し、カナマ
イシン40μg7mtをふくむL−ブゝロス寒天培地上
で生育してくるコロニーを選択した。得られたコロニー
について、D−メチオニンを基質とし、0−ジアニシジ
ンを用いるD−アミノ酸オキシダーゼ活性の検出(方法
に関する文献前出)を行なった結果、多数の陽性コロニ
ーを得た。この中の1株からプラスミドDNAを抽出し
、これをpEDAo 1と命名し、制限酵素切断により
第6図に示される構造を確認した。ま念この組換え体を
保有する大腸菌をエシェリヒア・コリMB65/pED
AO1と命名した。
D−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子発現用組換え体の造成
工程を示す。まずファージM13ME12の2本鎖DN
Aよりflc oRIおよびB a mHI切断によシ
約0.3kbのD−アミノ酸オキシダーゼのアミノ基末
端部分をコードするDNA断片を分離し友。ついでpD
AOc 2−12よりEcoRIおよび5alI切断に
よI)M13ME12にふくまれている部分をのぞく約
1.2kbのD−アきノ酸オキシダーゼの構造遺伝子部
分をコードするDNA断片を分離した。さらに発現用ベ
クターpEX 002をBa mHIおよび)(hoI
で切断した後、上記の2つの断片と混合し、T4DNA
!jが−ゼで結合反応を行なわせた。その反応液を用
いてエシェリヒア・コリMB65を形質転換し、カナマ
イシン40μg7mtをふくむL−ブゝロス寒天培地上
で生育してくるコロニーを選択した。得られたコロニー
について、D−メチオニンを基質とし、0−ジアニシジ
ンを用いるD−アミノ酸オキシダーゼ活性の検出(方法
に関する文献前出)を行なった結果、多数の陽性コロニ
ーを得た。この中の1株からプラスミドDNAを抽出し
、これをpEDAo 1と命名し、制限酵素切断により
第6図に示される構造を確認した。ま念この組換え体を
保有する大腸菌をエシェリヒア・コリMB65/pED
AO1と命名した。
12、組換え体を保有する大腸菌によるD−メチオニン
およびセファロスポリンCの酸化 エシェリヒア・コリMB65/pEDAO1をカナマイ
シン40μl/vLlをふくむL−ブロス100dに植
菌し、37℃で24時時間上う培養した。培讐液を遠心
分離によシ集菌し、7dの100mMピロリン酸緩衝液
(−8,0)に懸濁し、超音波破砕機で細胞を破砕後、
これを遠心分離して得られる上溝を酵素液とした。一方
比較のためトリフ0ノブシス・パリアビリスCBS 4
095を酵母エキス112芽エキス1.5%、DL−メ
チオニン0.2%をふくむ培地100mに植菌し、30
℃で48時間振とり培養した。ついで上記と同様にして
集菌し、細胞破砕機(ブラウン社、西独)で処理した後
、細胞破砕上清を酵素液とし友。D−アミノ酸オキシダ
ーゼ反応は、D−メチオニン27mM、ビロリン酸緩衝
液(pH8,0) 80mMおよび酵素液からなる3d
の反応液中で37℃で行ない、酸素電極〔イエロースプ
リングスインストルーメンツ(YelloWSpr’i
ngs Instruments )社(米国)、モデ
ル513〕を用いて02消費量を測定することにより酵
素活性を定量した。反応の1分間に1μrnol@の0
2を消賛する酵素活性を1単位と定め、比活性を酵素液
中の蛋白質1ダ当りの単位数として表示した。その結果
、エシェリヒア・コリMB65/pEDAo 1の比活
性は1.6であった。これに対し、トリゴノゾシス・パ
リアビリスCBS 4095の比活性は0.17であっ
た。
およびセファロスポリンCの酸化 エシェリヒア・コリMB65/pEDAO1をカナマイ
シン40μl/vLlをふくむL−ブロス100dに植
菌し、37℃で24時時間上う培養した。培讐液を遠心
分離によシ集菌し、7dの100mMピロリン酸緩衝液
(−8,0)に懸濁し、超音波破砕機で細胞を破砕後、
これを遠心分離して得られる上溝を酵素液とした。一方
比較のためトリフ0ノブシス・パリアビリスCBS 4
095を酵母エキス112芽エキス1.5%、DL−メ
チオニン0.2%をふくむ培地100mに植菌し、30
℃で48時間振とり培養した。ついで上記と同様にして
集菌し、細胞破砕機(ブラウン社、西独)で処理した後
、細胞破砕上清を酵素液とし友。D−アミノ酸オキシダ
ーゼ反応は、D−メチオニン27mM、ビロリン酸緩衝
液(pH8,0) 80mMおよび酵素液からなる3d
の反応液中で37℃で行ない、酸素電極〔イエロースプ
リングスインストルーメンツ(YelloWSpr’i
ngs Instruments )社(米国)、モデ
ル513〕を用いて02消費量を測定することにより酵
素活性を定量した。反応の1分間に1μrnol@の0
2を消賛する酵素活性を1単位と定め、比活性を酵素液
中の蛋白質1ダ当りの単位数として表示した。その結果
、エシェリヒア・コリMB65/pEDAo 1の比活
性は1.6であった。これに対し、トリゴノゾシス・パ
リアビリスCBS 4095の比活性は0.17であっ
た。
つぎにエシェリヒア・コリMB65/pEDAO1の酵
素液をセファロスポリンCに作用させた。反応はセファ
ロスポリンC22,3mM、リン酸カリウム緩衝液(p
H7,0) 100mM、酵素液200μlからなる全
量1dの反応液中で37℃で90分行ない、反応液を高
速液体カラムクロマトグラフィーに供し。
素液をセファロスポリンCに作用させた。反応はセファ
ロスポリンC22,3mM、リン酸カリウム緩衝液(p
H7,0) 100mM、酵素液200μlからなる全
量1dの反応液中で37℃で90分行ない、反応液を高
速液体カラムクロマトグラフィーに供し。
生成物を定量し之。高速液体カラムクロマトグラムのカ
ラムはコスモシール(Coamoall ) 5 CI
B(牛丼化学社製)を用い、移動相としては5優酢酸ア
ンモニウムと1.4%アセトニトリルからなる溶液を用
いて、検出は280 nmで行なった。その結果、セフ
ァロスポリンCは検出されず、7−β−(5−カルボキ
シ−5−オキソペンタンアミド)セファロスボラン酸1
2.5 m)wlと、7−β−(4−カル♂キシブタン
アミド)セファロスポラン酸11.8mMが生成した。
ラムはコスモシール(Coamoall ) 5 CI
B(牛丼化学社製)を用い、移動相としては5優酢酸ア
ンモニウムと1.4%アセトニトリルからなる溶液を用
いて、検出は280 nmで行なった。その結果、セフ
ァロスポリンCは検出されず、7−β−(5−カルボキ
シ−5−オキソペンタンアミド)セファロスボラン酸1
2.5 m)wlと、7−β−(4−カル♂キシブタン
アミド)セファロスポラン酸11.8mMが生成した。
実施例において詳述したように、本発明者らはセファロ
スポリンCを酸化するD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子
をクローニングし、大腸菌内において発現可能な形態に
修飾したDNA断片を取得することによって、飛躍的に
すぐれたD−アミノ酸オキシダーゼの生産とそれの広範
な応用の前提条件を与えることができた。公知の常法に
よって上記DNA断片の蛋白質合成開始部位の前に任意
のプロモーターとり♂シーム結合部位を結合させ、酵素
蛋白の生産能を増大させ、かつ調節することも可能であ
る。また上記だおいて修飾されたDNA断片は、大腸菌
の他にも適当な発現ベクターさえあれば、酵母、枯草菌
その他の細胞内において容易に発現される形態を有して
おり、生体内の諸反応と連結してD−アミノ酸オキシダ
ーゼの機能全有益に利用するためのきわめて強力な手段
を提供するものである。
スポリンCを酸化するD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子
をクローニングし、大腸菌内において発現可能な形態に
修飾したDNA断片を取得することによって、飛躍的に
すぐれたD−アミノ酸オキシダーゼの生産とそれの広範
な応用の前提条件を与えることができた。公知の常法に
よって上記DNA断片の蛋白質合成開始部位の前に任意
のプロモーターとり♂シーム結合部位を結合させ、酵素
蛋白の生産能を増大させ、かつ調節することも可能であ
る。また上記だおいて修飾されたDNA断片は、大腸菌
の他にも適当な発現ベクターさえあれば、酵母、枯草菌
その他の細胞内において容易に発現される形態を有して
おり、生体内の諸反応と連結してD−アミノ酸オキシダ
ーゼの機能全有益に利用するためのきわめて強力な手段
を提供するものである。
第1図はトリゴノゾシス・パリアビリス由来のD−アミ
ノ酸オキシダーゼのアミノ酸配列およびそれをコードす
るD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の塩基配列を示す。 図中、上段は塩基配列を、下段はアミノ酸配列をそn(
n示す。 第2図はプラスミドpDAOc2−12よりli:eo
R1切断により生成する約0.6 kbの断片の塩基配
列の一部を示す。図中で上段は塩基配列を、下段はこれ
に対応するアミノ酸配列を、点線を引いた部分はイント
ロン様配列を示す。 第3図はプラスミドpDAOc2−12の制限酵素開裂
地図を示す。 第4図はD−アミノ酸オキシダーゼ・クローンよりアミ
ノ酸非コード領域削除の工程の概要を示す。 第5図はD−アミノ酸オキシダーゼ発現用ベクター造成
工程の概要を示す。図中で記号Cmr、Kmr。 *prh各々クロラムフェニコール、カナマイシン、ア
ンピシリンに対する耐性遺伝子を、Pt*c UV5は
thCUV5プロモーターを示す。 第6図はD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子発現用組換え
体造成工椙の概要を示す。図中でに部分はD−アミノ酸
オキシダーゼ(DAOの略号で表示)のアミノ酸配列コ
ード領域を示す。 特許出願人 旭化成工業株式会社 第5図
ノ酸オキシダーゼのアミノ酸配列およびそれをコードす
るD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子の塩基配列を示す。 図中、上段は塩基配列を、下段はアミノ酸配列をそn(
n示す。 第2図はプラスミドpDAOc2−12よりli:eo
R1切断により生成する約0.6 kbの断片の塩基配
列の一部を示す。図中で上段は塩基配列を、下段はこれ
に対応するアミノ酸配列を、点線を引いた部分はイント
ロン様配列を示す。 第3図はプラスミドpDAOc2−12の制限酵素開裂
地図を示す。 第4図はD−アミノ酸オキシダーゼ・クローンよりアミ
ノ酸非コード領域削除の工程の概要を示す。 第5図はD−アミノ酸オキシダーゼ発現用ベクター造成
工程の概要を示す。図中で記号Cmr、Kmr。 *prh各々クロラムフェニコール、カナマイシン、ア
ンピシリンに対する耐性遺伝子を、Pt*c UV5は
thCUV5プロモーターを示す。 第6図はD−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子発現用組換え
体造成工椙の概要を示す。図中でに部分はD−アミノ酸
オキシダーゼ(DAOの略号で表示)のアミノ酸配列コ
ード領域を示す。 特許出願人 旭化成工業株式会社 第5図
Claims (3)
- (1)トリゴノプシス・バリアビリス由来であり、かつ 【遺伝子配列があります】 であらわされるアミノ酸配列をコードするD−アミノ酸
オキシダーゼの遺伝子を担うDNA断片。 - (2)特許請求の範囲第1項記載のDNA断片を大腸菌
の宿主ベクター系で用いられるベクターに組み込んだ組
換え体DNA。 - (3)特許請求の範囲第1項記載のDNA断片を組み込
んだ組換え体DNAで形質転換された大腸菌。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215878A JPH07108225B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | D−アミノ酸オキシダ−ゼ遺伝子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215878A JPH07108225B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | D−アミノ酸オキシダ−ゼ遺伝子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6371180A true JPS6371180A (ja) | 1988-03-31 |
| JPH07108225B2 JPH07108225B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=16679753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61215878A Expired - Lifetime JPH07108225B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | D−アミノ酸オキシダ−ゼ遺伝子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07108225B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0583817A3 (en) * | 1992-07-27 | 1995-01-11 | Asahi Chemical Ind | Transformer capable of producing D-amino acid oxidase. |
| US5602016A (en) * | 1988-10-13 | 1997-02-11 | Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd. | D-amino acid oxidase from F. solani and DNA therefor |
| WO2005098000A1 (fr) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Bioright Worldwide Company Limited | D-amino acide oxydase recombinante |
| WO2007015511A1 (ja) | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Kaneka Corporation | D-アミノ酸オキシダーゼ、およびl-アミノ酸、2-オキソ酸、又は環状イミンの製造方法。 |
| EP2371946A1 (en) | 2010-03-30 | 2011-10-05 | Rijksuniversiteit Groningen | Improved methods and host cells for the production and use of D-amino acid oxidase (DAO). |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108707591A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-10-26 | 东阳市人民医院 | 一种dao蛋白的制备和纯化方法及其应用 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP61215878A patent/JPH07108225B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5602016A (en) * | 1988-10-13 | 1997-02-11 | Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd. | D-amino acid oxidase from F. solani and DNA therefor |
| US5773272A (en) * | 1988-10-13 | 1998-06-30 | Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd. | D-amino acid oxidase of F. solani and methods for its recombinant production |
| EP0583817A3 (en) * | 1992-07-27 | 1995-01-11 | Asahi Chemical Ind | Transformer capable of producing D-amino acid oxidase. |
| US5453374A (en) * | 1992-07-27 | 1995-09-26 | Asahi Kasai Kogyo Kabushiki Kaisha | Trigonopsis transformant producing D-amino acid oxidase |
| WO2005098000A1 (fr) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Bioright Worldwide Company Limited | D-amino acide oxydase recombinante |
| US7517677B2 (en) | 2004-04-08 | 2009-04-14 | Jun Wang | Recombinant D-amino acid oxidases |
| WO2007015511A1 (ja) | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Kaneka Corporation | D-アミノ酸オキシダーゼ、およびl-アミノ酸、2-オキソ酸、又は環状イミンの製造方法。 |
| US8227228B2 (en) | 2005-08-02 | 2012-07-24 | Kaneka Corporation | D-amino acid oxidase, and method for production of L-amino acid, 2-oxo acid, or cyclic imine |
| EP2371946A1 (en) | 2010-03-30 | 2011-10-05 | Rijksuniversiteit Groningen | Improved methods and host cells for the production and use of D-amino acid oxidase (DAO). |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07108225B2 (ja) | 1995-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |