JPH02234681A - 新規dna - Google Patents
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- JPH02234681A JPH02234681A JP5723489A JP5723489A JPH02234681A JP H02234681 A JPH02234681 A JP H02234681A JP 5723489 A JP5723489 A JP 5723489A JP 5723489 A JP5723489 A JP 5723489A JP H02234681 A JPH02234681 A JP H02234681A
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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。
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、プロモーター活性を有する新規なDNA,シ
グナルペプチドをコードする新規なDNA、及び抑制性
酸性ホスファターゼをコードする新規なD N Aに関
する。
グナルペプチドをコードする新規なDNA、及び抑制性
酸性ホスファターゼをコードする新規なD N Aに関
する。
組み換えDNA技術を用いて有用なタンパク質の生産を
行う場合、宿主として大腸菌と並んで酵母サツ力ロミセ
ス・セレビシエ(Saccharomycescere
visiae )が広く用いられている。酵母の宿主・
ベクター系は、大腸菌や枯草菌が原核生物であるのに対
して、酵母は真核生物であるので、他の真核生物、特に
啼乳動物細胞と数々の共通点を有しているために啼乳動
物由来のタンパク質遺伝子を発現させるのに有利である
。さらに酵母は、微生物であるので培養が容易であり、
古くから発酵醸造に用いられているためその安全性が確
認されており、その遺伝生化学的解析が数多くなされて
いる、などの利点を持つ。
行う場合、宿主として大腸菌と並んで酵母サツ力ロミセ
ス・セレビシエ(Saccharomycescere
visiae )が広く用いられている。酵母の宿主・
ベクター系は、大腸菌や枯草菌が原核生物であるのに対
して、酵母は真核生物であるので、他の真核生物、特に
啼乳動物細胞と数々の共通点を有しているために啼乳動
物由来のタンパク質遺伝子を発現させるのに有利である
。さらに酵母は、微生物であるので培養が容易であり、
古くから発酵醸造に用いられているためその安全性が確
認されており、その遺伝生化学的解析が数多くなされて
いる、などの利点を持つ。
現在、酵母を宿主として、組み換えDNAによる有用タ
ンパク質の生産を行おうとする場合、産物の生産量を上
げるた必に、生産されたタンパク質を細胞外に分泌する
ための分泌ベクターがいくつか開発されている。しかし
、これらによる分泌生産はまだまだ生産性が低く、実用
化できる系はまだ開発されていないのが現状である。
ンパク質の生産を行おうとする場合、産物の生産量を上
げるた必に、生産されたタンパク質を細胞外に分泌する
ための分泌ベクターがいくつか開発されている。しかし
、これらによる分泌生産はまだまだ生産性が低く、実用
化できる系はまだ開発されていないのが現状である。
現在、有用タンパク質を分泌生産するためのいくつかの
酵母ベクターが開発されており、利用が可能である。し
かし、生産性を上げるためには分泌能の優れた酵母を用
いた分泌生産系の開発が必要である。
酵母ベクターが開発されており、利用が可能である。し
かし、生産性を上げるためには分泌能の優れた酵母を用
いた分泌生産系の開発が必要である。
したがって本発明の目的は、すぐれたプロモーター活性
を有するDNA及びタンパク質の菌体外分泌を促進する
シグナルペプチドをコードするDNAを提供することで
ある。本発明の他の目的は、抑制性酸性ホスファターゼ
をコードするD N Aを提供することである。
を有するDNA及びタンパク質の菌体外分泌を促進する
シグナルペプチドをコードするDNAを提供することで
ある。本発明の他の目的は、抑制性酸性ホスファターゼ
をコードするD N Aを提供することである。
酵素を大量に菌体外に分泌生産する酵母の酵素遺伝子の
プロモーター領域、菌体外分泌に関与する領域(シグナ
ルベブチド)等の塩基配列は、タンパク質の分泌生産に
適した構造になっているものと考えられるので、このよ
うな領域が単離されれば有用タンパク質の分泌生産の目
的に有効に利用することができる。
プロモーター領域、菌体外分泌に関与する領域(シグナ
ルベブチド)等の塩基配列は、タンパク質の分泌生産に
適した構造になっているものと考えられるので、このよ
うな領域が単離されれば有用タンパク質の分泌生産の目
的に有効に利用することができる。
本発明者らは、酵母クリベロミセス・マルクシアヌス(
Kluyveromyces marxianus)
Cクリベロミセス・フラジリス(Kluyverom
yces fragilis)〕の持つ酵素の高分泌生
産能を利用することを目的としてこの菌種の分泌酵素で
ある抑制性酸性ホスファターゼに着目し、抑制性酸性ホ
スファターゼをコードしている領域をクローン化し、そ
の制限酵素切断地図を作成するとともに、その塩基配列
を決定し、タンパク質の菌体外分泌に機能するシグナル
配列を見い出し、この発明を完成した。
Kluyveromyces marxianus)
Cクリベロミセス・フラジリス(Kluyverom
yces fragilis)〕の持つ酵素の高分泌生
産能を利用することを目的としてこの菌種の分泌酵素で
ある抑制性酸性ホスファターゼに着目し、抑制性酸性ホ
スファターゼをコードしている領域をクローン化し、そ
の制限酵素切断地図を作成するとともに、その塩基配列
を決定し、タンパク質の菌体外分泌に機能するシグナル
配列を見い出し、この発明を完成した。
本発明のプロモーター活性を有するDNAは、第1図に
示す第1番目から第132番目までの塩基配列の少なく
とも一部の塩基配列、またiま少なくとも一部と実質的
に相同な塩基配列を有する。
示す第1番目から第132番目までの塩基配列の少なく
とも一部の塩基配列、またiま少なくとも一部と実質的
に相同な塩基配列を有する。
本発明のシグナルペプチドをコードするDNAは、第1
図に示す第133番目から第195番目までの塩基配列
の少なくとも一部の塩基配列、さらに具体的には、第1
33番目から第189番目まで、又は第133番目から
第180番目までの塩基配列の少なくとも一部の塩基配
列、または少なくとも一部と実質的に相同な塩基配列を
有する。
図に示す第133番目から第195番目までの塩基配列
の少なくとも一部の塩基配列、さらに具体的には、第1
33番目から第189番目まで、又は第133番目から
第180番目までの塩基配列の少なくとも一部の塩基配
列、または少なくとも一部と実質的に相同な塩基配列を
有する。
本発明は、また、第2図に示す抑制性酸性ホスファター
ゼ活性を有するタンパク質のアミノ酸配列をコードする
DNAを提供するものである。
ゼ活性を有するタンパク質のアミノ酸配列をコードする
DNAを提供するものである。
本発明はさらに、第2図に示す、第17番目から第48
3番目まで、第20番目から第483番目まで、第22
番目から第483番目までのアミノ酸配列で表わされる
抑制性酸性ホスファターゼ活性を有するタンパク質のア
ミノ酸配列をコードするDNAを提供するものである。
3番目まで、第20番目から第483番目まで、第22
番目から第483番目までのアミノ酸配列で表わされる
抑制性酸性ホスファターゼ活性を有するタンパク質のア
ミノ酸配列をコードするDNAを提供するものである。
さろに具体的には、本発明は第1図に示す第1番目から
第1581番目までの塩基配列を有する、抑制性酸性ボ
スファターゼ活性を有するタンパク質のアミノ酸配列を
コードするDNAを提供するものである。
第1581番目までの塩基配列を有する、抑制性酸性ボ
スファターゼ活性を有するタンパク質のアミノ酸配列を
コードするDNAを提供するものである。
本発明のプロモーターおよびシグナルペプチドを用いれ
ば薬理学的に重要なタンパク質遺伝子の発現および分泌
生産を行うことができる。
ば薬理学的に重要なタンパク質遺伝子の発現および分泌
生産を行うことができる。
たとえば本発明のプロモーター活性を有する部分とシク
゛ナルペプチド部分を適当な制限酵素処理により言周製
し、シグナルペプチド部分の上流にプロモーターを、下
流に各種構造遺伝子を組み込んだ分泌用ベクターを作製
する。当該ベクターで宿主の形質転換を行い、当該形質
転換体を培養することにより目的とする遺伝子産物を分
泌生産することができる。本発明のプロモーター活性を
有するDNAあるいはシグナルペプチドを有するDNA
としては全合成あるいは半合成したものも用いることが
できる。
゛ナルペプチド部分を適当な制限酵素処理により言周製
し、シグナルペプチド部分の上流にプロモーターを、下
流に各種構造遺伝子を組み込んだ分泌用ベクターを作製
する。当該ベクターで宿主の形質転換を行い、当該形質
転換体を培養することにより目的とする遺伝子産物を分
泌生産することができる。本発明のプロモーター活性を
有するDNAあるいはシグナルペプチドを有するDNA
としては全合成あるいは半合成したものも用いることが
できる。
プロモーターおよびシグナルペプチドを組み込むヘクタ
ーとしてはYEI)13[:ジー7 (Gene)8,
121, (1979):]やYRp7 〔プロシ−
ジング・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイx
ンス(Proc, Natl, Acad, Sci
IISA) 7 31035 (1979>Eな
どが挙げられる。プロモーターの下流に組み込む遺伝子
の例としてはヒトα−インターフェロン遺伝子、ヒトβ
−インターフェロン遺伝子、ヒトT−インターフェロン
遺伝子、ヒト成長ホルモン遺伝子、ヒトインターロイキ
ンー2遺伝子などが挙げられる。形質転換する宿主とし
ては酵母が好ましく、たとえばサツ力ロミセス属菌ある
いはクリベロミセス属菌が挙げられる。
ーとしてはYEI)13[:ジー7 (Gene)8,
121, (1979):]やYRp7 〔プロシ−
ジング・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイx
ンス(Proc, Natl, Acad, Sci
IISA) 7 31035 (1979>Eな
どが挙げられる。プロモーターの下流に組み込む遺伝子
の例としてはヒトα−インターフェロン遺伝子、ヒトβ
−インターフェロン遺伝子、ヒトT−インターフェロン
遺伝子、ヒト成長ホルモン遺伝子、ヒトインターロイキ
ンー2遺伝子などが挙げられる。形質転換する宿主とし
ては酵母が好ましく、たとえばサツ力ロミセス属菌ある
いはクリベロミセス属菌が挙げられる。
本発明のDNAは、第1図に示す塩基配列、またはこれ
と実質的に相同の塩基配列を含む。第1図に示す塩基配
列は、K,marxianus (κ, fragil
is)NRRL Y610 (ATCC− 1 2
4 2 4)から分離、採取された抑制性酸性ホスファ
ターゼ遺伝子の塩基配列である。
と実質的に相同の塩基配列を含む。第1図に示す塩基配
列は、K,marxianus (κ, fragil
is)NRRL Y610 (ATCC− 1 2
4 2 4)から分離、採取された抑制性酸性ホスファ
ターゼ遺伝子の塩基配列である。
本発明において、或る特定の塩基配列を含むDNAとは
、当該遺伝子そのもののみならず、当該遺1云子に適当
なマーカーを与える配列が結合されたものおよび外来D
NAが結合されたもの等のように、当該遺伝子にさらに
他のDNA配列が結合されたものをも包含する。さら1
こ、或る特定の塩基配列と実質的に相同の塩基配列と{
ま、当該塩基配列中の一部の塩基が他の塩基に置換され
、または塩基配列中に他の塩基配列が挿入され、または
塩基配列が一部脱落したものであって、圭該遺伝子と同
様なブロモークー活性を有する塩基配列、ある′J)は
、当該遺伝子がコードするシグナルベプチド又はタンパ
ク質と同様の活性を有するングナルペプチド又はタンパ
ク質をコードする塩基配列を意味する。
、当該遺伝子そのもののみならず、当該遺1云子に適当
なマーカーを与える配列が結合されたものおよび外来D
NAが結合されたもの等のように、当該遺伝子にさらに
他のDNA配列が結合されたものをも包含する。さら1
こ、或る特定の塩基配列と実質的に相同の塩基配列と{
ま、当該塩基配列中の一部の塩基が他の塩基に置換され
、または塩基配列中に他の塩基配列が挿入され、または
塩基配列が一部脱落したものであって、圭該遺伝子と同
様なブロモークー活性を有する塩基配列、ある′J)は
、当該遺伝子がコードするシグナルベプチド又はタンパ
ク質と同様の活性を有するングナルペプチド又はタンパ
ク質をコードする塩基配列を意味する。
遺伝子において、同一の生理機能をもたらす塩基配列が
複数存在することくたとえば構造遺伝子において、1つ
のアミノ酸をコードするコドンは複数存在する)は周知
であり、また現在の技術レベルにおいては塩基配列中の
特定の塩基を他の塩基に置換することは容易に行なうこ
とができるので、当該遺伝子の塩基配列の一部の塩基が
他の塩基に置換され、または塩基配列中に他の塩基配列
が挿入され、または塩基配列が一部脱落したものであっ
て、当該遺伝子と同様なプロモーター活性を有する塩基
配列、あるいは、当該遺伝子がコードするシグナルペプ
チド又はタンパク質と同様の活性を有するシグナルベブ
チド又はタンパク質をコードする塩基配列はすべて本発
明の範囲内に含まれる。
複数存在することくたとえば構造遺伝子において、1つ
のアミノ酸をコードするコドンは複数存在する)は周知
であり、また現在の技術レベルにおいては塩基配列中の
特定の塩基を他の塩基に置換することは容易に行なうこ
とができるので、当該遺伝子の塩基配列の一部の塩基が
他の塩基に置換され、または塩基配列中に他の塩基配列
が挿入され、または塩基配列が一部脱落したものであっ
て、当該遺伝子と同様なプロモーター活性を有する塩基
配列、あるいは、当該遺伝子がコードするシグナルペプ
チド又はタンパク質と同様の活性を有するシグナルベブ
チド又はタンパク質をコードする塩基配列はすべて本発
明の範囲内に含まれる。
本発明の抑制性酸性ホスファターゼのプロモーター領域
および構造遺伝子を含むD N Aは次のようにして得
ることができる。
および構造遺伝子を含むD N Aは次のようにして得
ることができる。
まず、酵母クリベロミセス・マルクシアヌスからD N
Aを抽出する。酵母からD N Aを抽出するには、
たとえばメソンズ イン セル バイオロジー01et
hods in Cell Biology), 1
2. 1 3(1 9 7 5)に記載の方法ある
いはこれに準じた方法が使用できる。
Aを抽出する。酵母からD N Aを抽出するには、
たとえばメソンズ イン セル バイオロジー01et
hods in Cell Biology), 1
2. 1 3(1 9 7 5)に記載の方法ある
いはこれに準じた方法が使用できる。
次に得られたDNAを適当な制限酵素で処理したのち、
同じ制限酵素あるいは同じ接着末端を生じさせる制限酵
素で処理したプラスミド、あるいQ はファージに、上記で得られたDNA断片を組み込んで
遺伝子バンクを作製する。プラスミドとしては、たとえ
ばpBR3 2 2や大腸菌一酵母シャトルベクターた
とえばYEpl3(ジーン(Gene) ,8,121
, (1979)Eが、またファージとしてはcha
ron系ファージ〔ジャーナル・オブ・ウィロロジー(
J.Virol,), 2 9, 5 5 5.
(1979)Eなどが用いられる。
同じ制限酵素あるいは同じ接着末端を生じさせる制限酵
素で処理したプラスミド、あるいQ はファージに、上記で得られたDNA断片を組み込んで
遺伝子バンクを作製する。プラスミドとしては、たとえ
ばpBR3 2 2や大腸菌一酵母シャトルベクターた
とえばYEpl3(ジーン(Gene) ,8,121
, (1979)Eが、またファージとしてはcha
ron系ファージ〔ジャーナル・オブ・ウィロロジー(
J.Virol,), 2 9, 5 5 5.
(1979)Eなどが用いられる。
このようにしてクローン化されたDNAを保持するベク
ターで、宿主微生物を形質転換する。宿主微生物として
は、酵母が好ましく、たとえばサツ力ロミセス属菌が挙
げられる。具体的には、サッカロミセス・セレビシエ、
さらに具体的にはサツ力ロミセス・セレビシエ NA8
7−11A&が挙げられる。なお、上記宿主微生物はp
ho5変異体く抑制性酸性ホスファターゼDNAを欠失
させたもの)であることが好ましい。このようにして得
ちれた遺伝子バンクを用いて、pho5変異体を形質転
換することにより抑制性酸性ホスファターゼのプロモー
ター領域およびその構造遺伝子が連結されたベクターを
保持する形質転換体が得られる。
ターで、宿主微生物を形質転換する。宿主微生物として
は、酵母が好ましく、たとえばサツ力ロミセス属菌が挙
げられる。具体的には、サッカロミセス・セレビシエ、
さらに具体的にはサツ力ロミセス・セレビシエ NA8
7−11A&が挙げられる。なお、上記宿主微生物はp
ho5変異体く抑制性酸性ホスファターゼDNAを欠失
させたもの)であることが好ましい。このようにして得
ちれた遺伝子バンクを用いて、pho5変異体を形質転
換することにより抑制性酸性ホスファターゼのプロモー
ター領域およびその構造遺伝子が連結されたベクターを
保持する形質転換体が得られる。
形質転換するには、公知の方法たとえばプロトプラスト
法CA, linnen et,al,プロシージング
・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス(
Proc.Natl, Acad, Sci, USA
), 7 5, 1 9 2 9,(1978)]
、あるいは金属処理法[tl. ltoet, a+,
,ジャーナル・オブ・バクテリオロジ(J.Bacte
riol,),153. i65, (1983)
〕によって行なわれる。
法CA, linnen et,al,プロシージング
・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス(
Proc.Natl, Acad, Sci, USA
), 7 5, 1 9 2 9,(1978)]
、あるいは金属処理法[tl. ltoet, a+,
,ジャーナル・オブ・バクテリオロジ(J.Bacte
riol,),153. i65, (1983)
〕によって行なわれる。
上記方法で得られた形質転換体が、抑制性酸性ホスファ
ターゼのプロモーターおよびその構造遺伝子を保持する
かどうかは、次に記載の方法により確認することができ
る。すなわち、当該形質転換体をたとえばパークホルダ
ー改変低リン酸培地〔A, Toh−e et al,
,ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−(J, Bac
teriol,), 1 1 3, 7 2 7,
(1973)〕上にコロニーを形成させ、α−ナフチル
リン酸およびファーストブルー塩Bとを含有する寒天を
重層する。抑制性酸性ホスファターゼのプロモーターお
よびその構造遺伝子を含むD1l NAがクローン化されていればコロニーが赤色を示すこ
とからその存在を確認することができる。
ターゼのプロモーターおよびその構造遺伝子を保持する
かどうかは、次に記載の方法により確認することができ
る。すなわち、当該形質転換体をたとえばパークホルダ
ー改変低リン酸培地〔A, Toh−e et al,
,ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−(J, Bac
teriol,), 1 1 3, 7 2 7,
(1973)〕上にコロニーを形成させ、α−ナフチル
リン酸およびファーストブルー塩Bとを含有する寒天を
重層する。抑制性酸性ホスファターゼのプロモーターお
よびその構造遺伝子を含むD1l NAがクローン化されていればコロニーが赤色を示すこ
とからその存在を確認することができる。
次に当該遺伝子を含む形質転換体からプラスミドを抽出
し、これをたとえば制限酵素で切断後、たとえばアガロ
ースゲル電気泳動あるいはポリアクリルアミドゲル電気
泳動によって挿入された遺伝子を含むDNAを単離する
ことができる。この一連の基本操作はすでに公知であり
、たとえばモレキニラー クローニング(Molecu
lar Cloning)( 1 9 8 2 ) (
Col’d Spring Harbor Labor
atory)に詳しく記載されている。
し、これをたとえば制限酵素で切断後、たとえばアガロ
ースゲル電気泳動あるいはポリアクリルアミドゲル電気
泳動によって挿入された遺伝子を含むDNAを単離する
ことができる。この一連の基本操作はすでに公知であり
、たとえばモレキニラー クローニング(Molecu
lar Cloning)( 1 9 8 2 ) (
Col’d Spring Harbor Labor
atory)に詳しく記載されている。
当該遺伝子を含むDNAの塩基配列は、たとえばサンガ
ー法(プロシージング・オブ・ナショナル・アカデミー
・オブ・サイエンス( Proc.Natl.八cad
. Sci. USA) , ? 4.
5 4 6 3, (1977), サイx
ンス(Science), 2 1 4, 1205
. (1981))、あるいはマキサムーギルバート法
〔′プロシージング・オブ・ナショナル・アカデミー・
オブ・サイxンス(Proc, Natl.Acad
, Sci, USA) , 7 4,560,
(1977))などの方法を用いて決定できる。
ー法(プロシージング・オブ・ナショナル・アカデミー
・オブ・サイエンス( Proc.Natl.八cad
. Sci. USA) , ? 4.
5 4 6 3, (1977), サイx
ンス(Science), 2 1 4, 1205
. (1981))、あるいはマキサムーギルバート法
〔′プロシージング・オブ・ナショナル・アカデミー・
オブ・サイxンス(Proc, Natl.Acad
, Sci, USA) , 7 4,560,
(1977))などの方法を用いて決定できる。
本発明のプロモーター活性を有するDNA,シグナルペ
プチドをコードするDNAは、薬理学的に重要なタンパ
ク質遺伝子の発現および分泌生産に有効に利用すること
ができ、特に、酵母による有用なタンパク質の生産性の
高い分泌生産系の確立に有効に利用することができる。
プチドをコードするDNAは、薬理学的に重要なタンパ
ク質遺伝子の発現および分泌生産に有効に利用すること
ができ、特に、酵母による有用なタンパク質の生産性の
高い分泌生産系の確立に有効に利用することができる。
実施例1 クローニングベクターの構築(第3図参照)
クローニングベクターを作製するため大腸菌一酵母シャ
トルベクターYRp7(プロシージング・オブ・ナショ
ナル・アカデミー・オブ・サイxンス(Proc.Na
tl, Acad.Sci.IJSA ) , ?
3,1035 (1979)Eより制限酵素BcoRI
処理で取得した自律複製開始配列(ARS)を含む酵母
染色体遺伝子断片をDNAポリメラーゼ■〔クレノウ(
Klenow)断片〕により平滑末端にし、pUC19
〔ジー:/ (Gene) , 3 3, 1 0
3(1985)) (7)l3 DNAポリメラーゼ■ 〔クレノウ(Klenow)断
片〕により平滑末端にした制限酵素Narl切断部位に
挿入した。この新しく作製した大腸菌一酵母シアトルベ
クターをpHN114と命名した(第3図)。
トルベクターYRp7(プロシージング・オブ・ナショ
ナル・アカデミー・オブ・サイxンス(Proc.Na
tl, Acad.Sci.IJSA ) , ?
3,1035 (1979)Eより制限酵素BcoRI
処理で取得した自律複製開始配列(ARS)を含む酵母
染色体遺伝子断片をDNAポリメラーゼ■〔クレノウ(
Klenow)断片〕により平滑末端にし、pUC19
〔ジー:/ (Gene) , 3 3, 1 0
3(1985)) (7)l3 DNAポリメラーゼ■ 〔クレノウ(Klenow)断
片〕により平滑末端にした制限酵素Narl切断部位に
挿入した。この新しく作製した大腸菌一酵母シアトルベ
クターをpHN114と命名した(第3図)。
実施例2 K, marxianus Y6 1
(l遺伝子バンクの作製 常法より得たK, marxianus Y 6
1 0の染色体DNAを制限酵素Sau3AIで部分消
化し、35000rpm (日立RPS4CIT O
−ター)、8.5時間のシヨ糖密度勾配遠心により4k
b以上のDNA断片を分画した。この分画した染色体D
NA断片をクローニングベクターρIIN114の制限
酵素Bam旧切断部位に挿入し、0. 2 mg/一の
5−ブロモー4−クロロ−3−インドリルーβ−D−ガ
ラクトピラノシド、0.05mg/一のイソブロビルー
β一D−チオガラクトビラノシド含有寒天培地で白いコ
ロニーとして選択し、約5100株のアンビシリン耐性
大腸菌からなる酵母遺伝子バンクを作製した。
(l遺伝子バンクの作製 常法より得たK, marxianus Y 6
1 0の染色体DNAを制限酵素Sau3AIで部分消
化し、35000rpm (日立RPS4CIT O
−ター)、8.5時間のシヨ糖密度勾配遠心により4k
b以上のDNA断片を分画した。この分画した染色体D
NA断片をクローニングベクターρIIN114の制限
酵素Bam旧切断部位に挿入し、0. 2 mg/一の
5−ブロモー4−クロロ−3−インドリルーβ−D−ガ
ラクトピラノシド、0.05mg/一のイソブロビルー
β一D−チオガラクトビラノシド含有寒天培地で白いコ
ロニーとして選択し、約5100株のアンビシリン耐性
大腸菌からなる酵母遺伝子バンクを作製した。
実施例3 抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子のクローニ
ング 上記の酵母遺伝子バンクを用いてS.cerevisi
aeNA8 7 − 1 1 A (MATαpho3
−1 pho5−IIeu2−3 1eu9−11
2 trpl his3 >を形質転換し、0.05
%のα−ナフチルリン酸、0.25%のファーストブル
ー塩B, 0. 1 M Na一酢酸緩衝液(p}1
4.5)で調製した0.8%寒天溶液を用いたコロニー
染色法で、抑制性酸性ホスファターゼ産生能を示すもの
をスクリーニングした。得られた約1.5xio’個の
形質転換体を調べたところ、25個の酸性ホスファター
ゼ産生能を示す形質転換体が得られた。そのうち2個の
形質転換体からプラスミドD N Aを調製し、E,
coli MC 1 0 6 1の形質転換に用いた
。得られた形質転換体はすべて同一分子量のブラスミド
を持っていた。
ング 上記の酵母遺伝子バンクを用いてS.cerevisi
aeNA8 7 − 1 1 A (MATαpho3
−1 pho5−IIeu2−3 1eu9−11
2 trpl his3 >を形質転換し、0.05
%のα−ナフチルリン酸、0.25%のファーストブル
ー塩B, 0. 1 M Na一酢酸緩衝液(p}1
4.5)で調製した0.8%寒天溶液を用いたコロニー
染色法で、抑制性酸性ホスファターゼ産生能を示すもの
をスクリーニングした。得られた約1.5xio’個の
形質転換体を調べたところ、25個の酸性ホスファター
ゼ産生能を示す形質転換体が得られた。そのうち2個の
形質転換体からプラスミドD N Aを調製し、E,
coli MC 1 0 6 1の形質転換に用いた
。得られた形質転換体はすべて同一分子量のブラスミド
を持っていた。
このブラスミドをplKD50と命名し、再びS.ce
rev+s+ae N A 8 7 − 1 1 八
の形質転換に用いた。得られた形質転換体の抑制性酸性
ホスファターゼ産生能を調べたところ、すべて抑制性酸
性ホ1a スファターゼ産生能を示した。したがってpIKD50
にはK.marxianusの抑制性酸性ホスファター
ゼ遺伝子を含むDNA断片が挿入されていると考えられ
た。
rev+s+ae N A 8 7 − 1 1 八
の形質転換に用いた。得られた形質転換体の抑制性酸性
ホスファターゼ産生能を調べたところ、すべて抑制性酸
性ホ1a スファターゼ産生能を示した。したがってpIKD50
にはK.marxianusの抑制性酸性ホスファター
ゼ遺伝子を含むDNA断片が挿入されていると考えられ
た。
実施例4 plKD50を保持する形質転換体の抑制
性酸性ホスファターゼ活性 piκ050をS. cerevisiae NA
8 7 − 1 1 .Aに組み込んだ形質転換体をパ
ークホルダー改変高リン酸(2、2mλ1)および低リ
ン酸(0. 2 2m!,l)寒天(1,5%〉培地で
30℃、20時間培養した後、コロニー染色法で酸性ホ
スファターゼ活性を調べたところ、高リン酸培地では活
性は認められなかったが、低リン酸培地では活性が認め
られた。
性酸性ホスファターゼ活性 piκ050をS. cerevisiae NA
8 7 − 1 1 .Aに組み込んだ形質転換体をパ
ークホルダー改変高リン酸(2、2mλ1)および低リ
ン酸(0. 2 2m!,l)寒天(1,5%〉培地で
30℃、20時間培養した後、コロニー染色法で酸性ホ
スファターゼ活性を調べたところ、高リン酸培地では活
性は認められなかったが、低リン酸培地では活性が認め
られた。
また当該形質転換体のpH変化による抑制性酸性ホスフ
ァターゼ活性の変化を調べるため、パークホルダー改変
低リン酸培地IMで30℃、20時間振とう培養した後
、菌体を集め、等張緩衝液[0.8M KCfl,
0.1M Na−酢酸(pH5、2)〕で2回洗浄
し、等張緩衝液5mlに0.2mg/mlになるようザ
イモリエースを加え、37℃、30分間の処理によりプ
ロトブラスト化し、1 5 0 0rpm、10分間の
遠心でプロトプラストを集め、その上清を用いて酸性ホ
スファターゼの至適pH′+調べた。
ァターゼ活性の変化を調べるため、パークホルダー改変
低リン酸培地IMで30℃、20時間振とう培養した後
、菌体を集め、等張緩衝液[0.8M KCfl,
0.1M Na−酢酸(pH5、2)〕で2回洗浄
し、等張緩衝液5mlに0.2mg/mlになるようザ
イモリエースを加え、37℃、30分間の処理によりプ
ロトブラスト化し、1 5 0 0rpm、10分間の
遠心でプロトプラストを集め、その上清を用いて酸性ホ
スファターゼの至適pH′+調べた。
この結果を第4図に示す。この結果から酸性ホスファタ
ーゼの至適pHは、pH5.3〜5.6であることがわ
かった。
ーゼの至適pHは、pH5.3〜5.6であることがわ
かった。
以上の結果からクローン化されたDNAはリン酸による
抑制を受けており、活性の至適pHがpH5.3〜5.
6であることから、plKD50にはプロモーター領域
を含む抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子がクローン化さ
れていると結論した。
抑制を受けており、活性の至適pHがpH5.3〜5.
6であることから、plKD50にはプロモーター領域
を含む抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子がクローン化さ
れていると結論した。
実施例5 抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子を含むD
N .A断片の制限酵素地図の作成(第5図参照) 抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子を含む3am 81〜
Sau3AI D N A断片を22種の制限酵素(八
cc I,八pa I, Bal I, Bam
旧, Bgl II,Clal, Eco
R[,}1ae II, HincII,Hind
DI.KpnI,Mlul,PstI,Pvu If
,Sac I,Sal I,Sca I,S+++a
I,Sph I,Stu IXba ),XhoI)
を用いて解析した。常法にしだがl8 って各種制限酵素の単独あるいは2種類の組み合せによ
って生じた反応物を0.8%あるいは1.2%のアガロ
ースゲル電気泳劾にかげ、その切断パターンから各制限
酵素の切断部位を推定した(第5図)。分子量マーカー
としてλDNAの旧ndII[分解物あるいはHind
II[・EcoR I分解物を用いた。なお切断部位は
確認できたもののみ記入した。
N .A断片の制限酵素地図の作成(第5図参照) 抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子を含む3am 81〜
Sau3AI D N A断片を22種の制限酵素(八
cc I,八pa I, Bal I, Bam
旧, Bgl II,Clal, Eco
R[,}1ae II, HincII,Hind
DI.KpnI,Mlul,PstI,Pvu If
,Sac I,Sal I,Sca I,S+++a
I,Sph I,Stu IXba ),XhoI)
を用いて解析した。常法にしだがl8 って各種制限酵素の単独あるいは2種類の組み合せによ
って生じた反応物を0.8%あるいは1.2%のアガロ
ースゲル電気泳劾にかげ、その切断パターンから各制限
酵素の切断部位を推定した(第5図)。分子量マーカー
としてλDNAの旧ndII[分解物あるいはHind
II[・EcoR I分解物を用いた。なお切断部位は
確認できたもののみ記入した。
実施例6 クローン化されたD N A断片上の抑制性
酸性ホスファターゼ遺伝子の位置の 推定 クローン化されたDNA断片上の抑制性酸性ホスファタ
ーゼ遺伝子の位置を推定するため、plKD50の欠失
誘導体をヘニコフの方法(S, Henikoff,ジ
ーン(Gene),28,351. (1984)E
およびヤニシューペロンらの方法(C.Yanisch
−Perron et, al., ジーン(Gen
e) , 3 3, 1 0 3,(1985)3
を改変したキロシーケンス用デレーションキット (タ
カラ社製)を用いて作成した。
酸性ホスファターゼ遺伝子の位置の 推定 クローン化されたDNA断片上の抑制性酸性ホスファタ
ーゼ遺伝子の位置を推定するため、plKD50の欠失
誘導体をヘニコフの方法(S, Henikoff,ジ
ーン(Gene),28,351. (1984)E
およびヤニシューペロンらの方法(C.Yanisch
−Perron et, al., ジーン(Gen
e) , 3 3, 1 0 3,(1985)3
を改変したキロシーケンス用デレーションキット (タ
カラ社製)を用いて作成した。
plKD5 0 (1 0μg)を24ユニットの制限
酵素Sal Iと12ユニノトの制限酵素sph
Iとを加えた100μ・i’の反応液( 7m!J
Tris−14C l (pH7. 5) , 7m
M MgCL’, 1 7 5m)4 NaC!,
7mM2−メルカプトエタノール]中で37℃、2時間
反応させ、フェノール抽出さらにクロロホルム抽出し、
2.5倍量の冷エタノールを加えてDNAを沈澱させた
。得られたDNAを100μβのエキソヌクレアーゼ■
緩衡液C 5 0mM Tris−KC!(pH8.
0) , 1 0 0m!.{ NaCj!.
5mM MgCLIQmM2−メルカブトエタノール
〕で溶解し、180ユニットのエキソヌクレアーゼ■を
加え37℃で反応させた。そして1分毎に反応液をlO
μβずつサンプリングし、100μβのMBヌクレアー
ゼ緩衝液(40mMNa一酢酸(pH 4. 5 ).
1 0 0mM NaC1. 2mM ZnCj
!2. 1 0% グリセロール〕中へ順次入れ反応を
止めた。反応終了後、65℃、5分間インキニベーショ
ンしてエキソヌクレアーゼ■を失活させた。当該反応液
を37℃にもどし、50ユニットのムング ビーン ヌ
クレアーゼを加え37℃、60分間反応させ、フェノー
ル抽出さらにクロロホルム抽出し、2.5倍Mの冷エタ
ノールを加えて再びDNAを沈澱させた。
酵素Sal Iと12ユニノトの制限酵素sph
Iとを加えた100μ・i’の反応液( 7m!J
Tris−14C l (pH7. 5) , 7m
M MgCL’, 1 7 5m)4 NaC!,
7mM2−メルカプトエタノール]中で37℃、2時間
反応させ、フェノール抽出さらにクロロホルム抽出し、
2.5倍量の冷エタノールを加えてDNAを沈澱させた
。得られたDNAを100μβのエキソヌクレアーゼ■
緩衡液C 5 0mM Tris−KC!(pH8.
0) , 1 0 0m!.{ NaCj!.
5mM MgCLIQmM2−メルカブトエタノール
〕で溶解し、180ユニットのエキソヌクレアーゼ■を
加え37℃で反応させた。そして1分毎に反応液をlO
μβずつサンプリングし、100μβのMBヌクレアー
ゼ緩衝液(40mMNa一酢酸(pH 4. 5 ).
1 0 0mM NaC1. 2mM ZnCj
!2. 1 0% グリセロール〕中へ順次入れ反応を
止めた。反応終了後、65℃、5分間インキニベーショ
ンしてエキソヌクレアーゼ■を失活させた。当該反応液
を37℃にもどし、50ユニットのムング ビーン ヌ
クレアーゼを加え37℃、60分間反応させ、フェノー
ル抽出さらにクロロホルム抽出し、2.5倍Mの冷エタ
ノールを加えて再びDNAを沈澱させた。
得られたDNAを50μfのクレノウ緩衝液〔7mM
Tris−HCj2 (pH7:5) , 0. 1
mM EDTA, 2 0mM NaCj!,
?mM iAgci2. 0.1m!J dAT
P, 0.1mM clDTP, 0. 1mM
dcTP. 0. 1m,Ll dTTP〕で溶解
し、2ユニットのクレノウ断片を加え37℃、15分間
反応させた後、2.5倍量の冷エタノールを加えて沈澱
させたD N Aを40μlのTE緩衝液〔l (lm
?J Tris−HCI (pH7.6> , 1m?
J EDTA)に溶かした。このDNA溶液10μlを
100μlのライゲーション溶液A(タカラ社製)に加
えさらに12μβのライゲーション溶液B(タカラ社製
)を加えて5℃、20時間反応させた。
Tris−HCj2 (pH7:5) , 0. 1
mM EDTA, 2 0mM NaCj!,
?mM iAgci2. 0.1m!J dAT
P, 0.1mM clDTP, 0. 1mM
dcTP. 0. 1m,Ll dTTP〕で溶解
し、2ユニットのクレノウ断片を加え37℃、15分間
反応させた後、2.5倍量の冷エタノールを加えて沈澱
させたD N Aを40μlのTE緩衝液〔l (lm
?J Tris−HCI (pH7.6> , 1m?
J EDTA)に溶かした。このDNA溶液10μlを
100μlのライゲーション溶液A(タカラ社製)に加
えさらに12μβのライゲーション溶液B(タカラ社製
)を加えて5℃、20時間反応させた。
上記反応液1 0μj!を用いてE. coli M
C1061を形質転換し、得られたアンビシリン耐性形
質転換体からブラスミドDNAを回収し、pIκ050
にクローン化されたBam t{r−Sau3AI D
NA断片のSau3AI側から約0.3 〜1,8k
bが欠失した9種の欠失ブラスミド(plKD 5 0
− 1〜plKD50一9)を得た。
C1061を形質転換し、得られたアンビシリン耐性形
質転換体からブラスミドDNAを回収し、pIκ050
にクローン化されたBam t{r−Sau3AI D
NA断片のSau3AI側から約0.3 〜1,8k
bが欠失した9種の欠失ブラスミド(plKD 5 0
− 1〜plKD50一9)を得た。
これら得られた欠失ブラスミドDNAでScerevi
siae N A 8 7 − 1 1 Aをそれぞ
れ形質転換し、得られた形質転換体の抑制性酸性ホスフ
ァターゼ産生能を調べた。各欠失プラスミドの産生能を
第6図に示した(各ブラスミド右端の+,−)。
siae N A 8 7 − 1 1 Aをそれぞ
れ形質転換し、得られた形質転換体の抑制性酸性ホスフ
ァターゼ産生能を調べた。各欠失プラスミドの産生能を
第6図に示した(各ブラスミド右端の+,−)。
また同様にplKD50にクローン化されたBam H
l〜Sau3AI D N A断片のBam旧側から欠
失させた欠失ブラスミドを作製し、その形質転換体の抑
制性酸性ホスファターゼ産生能を調べたが、産生能を示
すものは得られなかった。以上の結果から、抑制性酸性
ホスファターゼ遺伝子は第6図のplKD50−7の持
つ約1,5kbの断片に存在することがわかった。そこ
でこのplKD50−7をplKD51と新たに命名し
た。
l〜Sau3AI D N A断片のBam旧側から欠
失させた欠失ブラスミドを作製し、その形質転換体の抑
制性酸性ホスファターゼ産生能を調べたが、産生能を示
すものは得られなかった。以上の結果から、抑制性酸性
ホスファターゼ遺伝子は第6図のplKD50−7の持
つ約1,5kbの断片に存在することがわかった。そこ
でこのplKD50−7をplKD51と新たに命名し
た。
実施例7 K,marxianusの抑制性酸性ホス
フ7ターゼ遺伝子を含むDNAの塩基配列 の決定 K.marxianusの抑制性酸性ホスファターゼ遺
伝子を含むと考えられるplKD51のDNA断片の全
塩基配列をサンガー法に従って決定した。その2I 結果翻訳可能領域は存在したものの、それが途中で切れ
ていることがわかったため、I]IKD51がクローン
化している約1.6kbのDNA断片より約200bp
大きいplKD50のBam旧〜Eco Rl (約1
.8kb>断片をρ[lC 19にクローン化し、残り
の全塩基配列を決定した(第1図)。
フ7ターゼ遺伝子を含むDNAの塩基配列 の決定 K.marxianusの抑制性酸性ホスファターゼ遺
伝子を含むと考えられるplKD51のDNA断片の全
塩基配列をサンガー法に従って決定した。その2I 結果翻訳可能領域は存在したものの、それが途中で切れ
ていることがわかったため、I]IKD51がクローン
化している約1.6kbのDNA断片より約200bp
大きいplKD50のBam旧〜Eco Rl (約1
.8kb>断片をρ[lC 19にクローン化し、残り
の全塩基配列を決定した(第1図)。
この配列のうちに1449kbの翻訳可能領域が存在し
た。このフレームより予想される転写方向は、Bam旧
切断部位からεco Rl切断部位への方向であり、B
am旧切断部位からおよそ130bp下流に翻訳開始コ
ドン”A T G ”が出現する。ATGより上流68
bpにTATTAという配列が見出され、これがTAT
Δボックスとして機能していると考えられる。また分泌
タンパク質iこ特微的な疎水性アミノ酸に富む配列がA
TGより下流約60bpまでに見い出され、これがシグ
ナル配列として機能していると考えられる。
た。このフレームより予想される転写方向は、Bam旧
切断部位からεco Rl切断部位への方向であり、B
am旧切断部位からおよそ130bp下流に翻訳開始コ
ドン”A T G ”が出現する。ATGより上流68
bpにTATTAという配列が見出され、これがTAT
Δボックスとして機能していると考えられる。また分泌
タンパク質iこ特微的な疎水性アミノ酸に富む配列がA
TGより下流約60bpまでに見い出され、これがシグ
ナル配列として機能していると考えられる。
第1図は、本発明の抑制性酸性ボスファターゼ遺伝子の
塩基配列を示す。 第2図は、本発明の抑制性酸性ホスファターゼのシグナ
ルベプチドを含むタンパク質のアミノ酸配列を示す。 第3図は、大腸菌一酵母シアトルベクターpHN114
の構築工程を示す図面である。 第4図は、本発明の抑制性酸性ボスファクーゼの至適p
Hを示す図面である。 第5図は、本発明の抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子の
制限酵素地図である。 第6図は、本発明の抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子を
含むブラスミドと各種の欠失プラスミドの抑制性酸性ホ
スファターゼ産生能を示す図面である。
塩基配列を示す。 第2図は、本発明の抑制性酸性ホスファターゼのシグナ
ルベプチドを含むタンパク質のアミノ酸配列を示す。 第3図は、大腸菌一酵母シアトルベクターpHN114
の構築工程を示す図面である。 第4図は、本発明の抑制性酸性ボスファクーゼの至適p
Hを示す図面である。 第5図は、本発明の抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子の
制限酵素地図である。 第6図は、本発明の抑制性酸性ホスファターゼ遺伝子を
含むブラスミドと各種の欠失プラスミドの抑制性酸性ホ
スファターゼ産生能を示す図面である。
Claims (7)
- (1)第1図に示す第1番目から第132番目までの塩
基配列の少なくとも一部の塩基配列、または少なくとも
一部と実質的に相同な塩基配列を有し、プロモーター活
性を有するDNA。 - (2)第1図に示す第133番目から第195番目まで
の塩基配列の少なくとも一部の塩基配列、または少なく
とも一部と実質的に相同な塩基配列を有し、シグナルペ
プチドをコードするDNA。 - (3)第2図に示す抑制性酸性ホスファターゼ活性を有
するタンパク質のアミノ酸配列をコードするDNA。 - (4)第2図に示す第17番目から第483番目までの
アミノ酸配列をコードするDNA。 - (5)第2図に示す第20番目から第483番目までの
アミノ酸配列をコードするDNA。 - (6)第2図に示す第22番目から第483番目までの
アミノ酸配列をコードするDNA。 - (7)第1図に示す第1番目から第1581番目までの
塩基配列を有するDNA。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5723489A JPH02234681A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 新規dna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5723489A JPH02234681A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 新規dna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02234681A true JPH02234681A (ja) | 1990-09-17 |
Family
ID=13049845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5723489A Pending JPH02234681A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 新規dna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02234681A (ja) |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP5723489A patent/JPH02234681A/ja active Pending
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