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

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amino acid
dna
acid oxidase
gene
sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61215878A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07108225B2 (ja
Inventor
Kenichi Komatsu
小松 謙一
Akio Matsuda
昭生 松田
Kokichi Sugiura
杉浦 弘吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP61215878A priority Critical patent/JPH07108225B2/ja
Publication of JPS6371180A publication Critical patent/JPS6371180A/ja
Publication of JPH07108225B2 publication Critical patent/JPH07108225B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0012Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7)

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • 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。

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。
〔従来の技術〕
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。
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)。
〔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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
(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。
(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。
(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
(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。
(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。
(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)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。
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)。
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。
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。
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。
〔実施例〕
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。
!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。
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。
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。
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 。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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 。
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。
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
(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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明の、効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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。
JP61215878A 1986-09-16 1986-09-16 D−アミノ酸オキシダ−ゼ遺伝子 Expired - Lifetime JPH07108225B2 (ja)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102916294B1 (ko) S. 피오게네스 cas9 돌연변이 유전자 및 이에 의해 암호화되는 폴리펩티드
JPH0838176A (ja) 改良組換dna分子
JP3462313B2 (ja) 変異型ウリカーゼ、変異型ウリカーゼ遺伝子、新規な組み換え体dna及び変異型ウリカーゼの製造法
JPH06245774A (ja) コンドロイチナーゼ遺伝子
JPS6371180A (ja) D−アミノ酸オキシダ−ゼ遺伝子
CN116042572B (zh) xCas12a蛋白或其相关生物材料的应用
CN114958808A (zh) 一种小型编辑基因组的CRISPR/Cas系统及其专用的CasX蛋白
JP2024521750A (ja) 塩基エディターの自己不活性化のための組成物及び方法
JPS62262994A (ja) D−アミノ酸オキシダ−ゼ遺伝子
JPH0829114B2 (ja) 7−アミノセフアロスポラン酸およびその誘導体の製造法
JP7332699B2 (ja) 環状及び線状dna分子を規則正しく構築する方法
JP2509410B2 (ja) 組換えIgA−プロテア―ゼの製法、組換えDNA、組換えベクタ―、細胞
JPH04252180A (ja) グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、dna、微生物、dnaの取得法、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼの取得法並びに試料溶液中のグルコース−6−リン酸含量を酵素測定する方法及び試薬
CN111100851A (zh) 醇脱氢酶突变体及其在手性双芳基醇化合物合成中的应用
CN116478940A (zh) 扩环酶突变体及其在合成g-7-adca中的应用
US8399631B2 (en) Compositions and methods for purifying calreticulin
JP2567199B2 (ja) 枯草菌およびその形成方法
JP3496640B2 (ja) 酸化還元酵素、同酵素をコードする遺伝子、同酵素遺伝子含有形質転換体および同酵素の製造方法
CN119351363A (zh) 环己胺氧化酶突变体及其用于制备(1r,2r,5s)-6,6-二甲基-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-2-磺酸钠
JP2769279B2 (ja) 遺伝子組み換えd−アミノ酸オキシダーゼ生産菌
CN119120334A (zh) 一种dna错配修复蛋白的制备方法
JP3014717B2 (ja) プリン・ヌクレオシド・ホスホリラーゼをコードするdna断片
CN121825926A (zh) 一种pfu DNA聚合酶突变体及其构建方法
CN119709747A (zh) 一种高效基因敲入的系统和方法
CN119876061A (zh) 一种黄嘌呤氧化酶的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term