JPH03143385A - 酵母細胞 - Google Patents
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Classifications
-
- 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
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/80—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi
- C12N15/81—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi for yeasts
- C12N15/815—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi for yeasts for yeasts other than Saccharomyces
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
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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】
本発明は、Schwanniomyces属の酵母細胞
類およびポリペプチド類の製造方法に関する。
類およびポリペプチド類の製造方法に関する。
生物工学関連の真核性蛋白質類の発現のために、特定の
要求に合わせて選択される種々の宿主系か存在している
。最も頻繁に使用される宿主生物は、Eschcric
hia coltであり、原核性宿主生物の最もよく知
られた代表的なものであり、また5accharolI
lyces cerevisiacおよび動物組織培養
物が真核性宿主細胞として使用される。例えば、糖蛋白
質の発現が必要な場合等、ある種の目的のためには、E
、eoliまたは他の原核性生物は、それらがグリコシ
ル化の能力を欠いているために不適当である。他方にお
いて、組織培養における蛋白質の入量生産は、未だに煩
雑かつ高価なものであるため、多くの場合に選択される
生物は、良く特徴付けがなされたSaccharomy
ces属の酵母である。
要求に合わせて選択される種々の宿主系か存在している
。最も頻繁に使用される宿主生物は、Eschcric
hia coltであり、原核性宿主生物の最もよく知
られた代表的なものであり、また5accharolI
lyces cerevisiacおよび動物組織培養
物が真核性宿主細胞として使用される。例えば、糖蛋白
質の発現が必要な場合等、ある種の目的のためには、E
、eoliまたは他の原核性生物は、それらがグリコシ
ル化の能力を欠いているために不適当である。他方にお
いて、組織培養における蛋白質の入量生産は、未だに煩
雑かつ高価なものであるため、多くの場合に選択される
生物は、良く特徴付けがなされたSaccharomy
ces属の酵母である。
S、cerevisiacは、例えばMCI (Kur
janおよび11crskowitz、 1982)
、β−エンドルフィンまたはα−インターフェロン(B
itterら、1984)等のポリペプチド類のような
小さい蛋白質を効率的に分泌するが、高分子量の蛋白質
は、細胞原形質空間(Emrら、1981)または細胞
質内に捕捉され、しかして成長速度の減少、あるいは細
胞の死さえも引起こす。
janおよび11crskowitz、 1982)
、β−エンドルフィンまたはα−インターフェロン(B
itterら、1984)等のポリペプチド類のような
小さい蛋白質を効率的に分泌するが、高分子量の蛋白質
は、細胞原形質空間(Emrら、1981)または細胞
質内に捕捉され、しかして成長速度の減少、あるいは細
胞の死さえも引起こす。
従って、本発明の目的は、選択的に外来DNAによりコ
ードされた蛋白質を培芥培地中に分泌することができる
改良された真核性発現系を提供することである。
ードされた蛋白質を培芥培地中に分泌することができる
改良された真核性発現系を提供することである。
この目的は、SchwannloIIyces属の酵母
細胞であって、 a)レギユロンとして作用する第1のDNA配列、b)
シグナルペプチドをコードする選択的な第2のDNA配
列、 C)外来蛋白質をコードする第3のDNA配列、および
、 d)ターミネータとして作用する選択的な第4のDNA
配列 を含んでなる、少なくとも1個の発現カセットを含有す
る酵母細胞によりjlV決された。
細胞であって、 a)レギユロンとして作用する第1のDNA配列、b)
シグナルペプチドをコードする選択的な第2のDNA配
列、 C)外来蛋白質をコードする第3のDNA配列、および
、 d)ターミネータとして作用する選択的な第4のDNA
配列 を含んでなる、少なくとも1個の発現カセットを含有す
る酵母細胞によりjlV決された。
その他の課題を含む本発明は、以下の記述、例示および
図面によって、更に詳細に記述される。
図面によって、更に詳細に記述される。
図面の簡171−な記述
第1図
A: α−アミラーゼをコードするAMY]遺伝子およ
びその5′と3′非コード領域の制限地図。
びその5′と3′非コード領域の制限地図。
B: AMYI遺伝子およびその隣接領域のヌクレオ
チド配列。5′領域において、転写開始部位は、配列上
側の破線により示されている。構造遺伝子内において、
推定されるシグナルペプチド切断部位は、星印により示
されている。2個の可能なグリコシル化部位、4位のジ
スルフィド結合形成が予想されるシスティン残u (A
’、oryzae酵素との相同性から法論される)は、
下線を付しである。3′末端領域において、転写停止シ
グナルTAG、 、 、 TATGT 、 、 、 T
TTは、実線により示されている。
チド配列。5′領域において、転写開始部位は、配列上
側の破線により示されている。構造遺伝子内において、
推定されるシグナルペプチド切断部位は、星印により示
されている。2個の可能なグリコシル化部位、4位のジ
スルフィド結合形成が予想されるシスティン残u (A
’、oryzae酵素との相同性から法論される)は、
下線を付しである。3′末端領域において、転写停止シ
グナルTAG、 、 、 TATGT 、 、 、 T
TTは、実線により示されている。
第2図
A: グルコアミラーゼをコードするGAMI遺伝子お
よびその5′と3′非コード領域の制限地図。
よびその5′と3′非コード領域の制限地図。
B: GAM]遺伝子およびその隣接領域のヌクレオ
チド配列。5′領域において、転写開始部位は破線によ
り示されている。構造遺伝子において、推定されるシグ
ナルペプチド切断部位は、星印により示されている。
チド配列。5′領域において、転写開始部位は破線によ
り示されている。構造遺伝子において、推定されるシグ
ナルペプチド切断部位は、星印により示されている。
第3図
M13 Xho 1.1.8kbプロモ一タ断片とα
アミラーゼ遺伝子の約0.4kb構造遺伝子断片を含む
EcoRI −8ea I断片は、EcoRIおよび5
IIa、 Iによりあらかじめ消化されたM13n+p
8中にサブクローン化された。部位指向変異誘発により
、Xho I一部位がATGコドンの直前に押入された
: *** 5’ 、、TAAAATAAAAGCTCGAGAT
GAGATTT、、、3’部位指向変累誘発により交換
された塩基の位置は、アステリクスにより示されている
。
アミラーゼ遺伝子の約0.4kb構造遺伝子断片を含む
EcoRI −8ea I断片は、EcoRIおよび5
IIa、 Iによりあらかじめ消化されたM13n+p
8中にサブクローン化された。部位指向変異誘発により
、Xho I一部位がATGコドンの直前に押入された
: *** 5’ 、、TAAAATAAAAGCTCGAGAT
GAGATTT、、、3’部位指向変累誘発により交換
された塩基の位置は、アステリクスにより示されている
。
第4図
p M a G A M −B / S 0グルコアミ
ラーゼ遺hミ子およびその5′と3′隣接領域を含むh
l H断片は、ベクターpMAC5二8 (Krame
rら、1984)のBamH1部位中にサブクローン化
された。
ラーゼ遺hミ子およびその5′と3′隣接領域を含むh
l H断片は、ベクターpMAC5二8 (Krame
rら、1984)のBamH1部位中にサブクローン化
された。
間隙化二重D N A (gappcd duplex
D N A)法(KraI!lcrら、1.984)
を用いた部位指向変異誘発により、Ban1ll 1
部位およびSat 1部位が翻訳開始コドンATGの
直前に挿入された:* *0*** ** 5’、、CTCATGACTGTGTCGACGGAT
CCAAGA′rGATTi”l’l”、、、、3 。
D N A)法(KraI!lcrら、1.984)
を用いた部位指向変異誘発により、Ban1ll 1
部位およびSat 1部位が翻訳開始コドンATGの
直前に挿入された:* *0*** ** 5’、、CTCATGACTGTGTCGACGGAT
CCAAGA′rGATTi”l’l”、、、、3 。
部位特異的変異誘発により影響を受けた位置が、アステ
リクスでボされている。
リクスでボされている。
第5図
YRp7αGAM、該GA、M遺伝子は、p M a
GAM−B/SからSal I断ハとしてtB離され
、Ml 3 a XhoのXho 1部位に連結された
(第3図)。
GAM−B/SからSal I断ハとしてtB離され
、Ml 3 a XhoのXho 1部位に連結された
(第3図)。
α−アミラーゼプロモータCAM遺伝子融合物を保持す
るBgl II断片を、S、cerevisiaeベク
タYRp7の車−のBamHI部位に連結してプラスミ
ドYRp7αGAMを牛じた。
るBgl II断片を、S、cerevisiaeベク
タYRp7の車−のBamHI部位に連結してプラスミ
ドYRp7αGAMを牛じた。
第6図
グルコアミラーゼ遺伝子のプロモータおよびシグナル配
列を用いた外来遺伝子発現のためのS、occiden
tal isベクターの構築。
列を用いた外来遺伝子発現のためのS、occiden
tal isベクターの構築。
a: 完全なCAMプロモータおよびGAMコド配列の
始めの208bl)を含むp B RS w A RS
CAM由来の4. Okb Ecol? I −Pv
u II断片の、EcoRI / Pvu n切断pB
R322への挿入によりベクターpBRGAMを生じる
。
始めの208bl)を含むp B RS w A RS
CAM由来の4. Okb Ecol? I −Pv
u II断片の、EcoRI / Pvu n切断pB
R322への挿入によりベクターpBRGAMを生じる
。
b: 塩基対位置+]]2からのセルラーゼをコードす
る構造遺伝子を含むプラスミドI)CT603由来の3
.4.kb Pvu II断片の、プラスミドpBR
GAMのPvu If部位への抑大によりベクターpB
RGc1を牛しる。
る構造遺伝子を含むプラスミドI)CT603由来の3
.4.kb Pvu II断片の、プラスミドpBR
GAMのPvu If部位への抑大によりベクターpB
RGc1を牛しる。
C: プラスミドpBRGc1山来の5.5kl>Bg
l U−PsL I断片の、Ilamll I /
Pst I E7J断pCJD5−1への挿入。生した
プラスミド1) M P G C] −1は、G A
M5 ’非コード領域の321 bpおよびcei D
遺fzi子の→−1−12位に融合したCAMAMコー
ド領域めの208bpを含んでいる。
l U−PsL I断片の、Ilamll I /
Pst I E7J断pCJD5−1への挿入。生した
プラスミド1) M P G C] −1は、G A
M5 ’非コード領域の321 bpおよびcei D
遺fzi子の→−1−12位に融合したCAMAMコー
ド領域めの208bpを含んでいる。
d: プラスミドpBRGc]由来の6. 5kb13
amll I −Pst I tjJiJ’+のBa
m1l I / Pst I IJJ断pCJD5−
1への挿入。生じたプラスミドpMPGc1−2は、G
AM5’非コード領域の1.3kbおよびeel Dの
+112位に融合したGAMコード領域の始めの208
bpを含んでいる。
amll I −Pst I tjJiJ’+のBa
m1l I / Pst I IJJ断pCJD5−
1への挿入。生じたプラスミドpMPGc1−2は、G
AM5’非コード領域の1.3kbおよびeel Dの
+112位に融合したGAMコード領域の始めの208
bpを含んでいる。
第7図
異なった形質転換体:
NGA58 : pMPAGC。
NGA58 : pMPPGC。
NGA58 : pMPGcl−1、
NGA58 : pMPGCl−2
による定性的エンドグルカナーゼD活性アッセイ(コン
ゴレッド染色)を用いたプロモータの研究。
ゴレッド染色)を用いたプロモータの研究。
a: 2%マルトース上での生育
b: 4%グルコース上での生育
第8図
ADHIプロモータの制御下における外来遺伝子発現の
ためのS、occ+/dental jsベクターの構
築。
ためのS、occ+/dental jsベクターの構
築。
a: プラスミドpFM2−1の1..45kbBam
ll I −9al I ADH1プロモ一タ断
片の、あらかじめBam1l I /Sal I
UJ断されたpCJD5−1への抑大によりプラスミド
pMPADH1を生じる。
ll I −9al I ADH1プロモ一タ断
片の、あらかじめBam1l I /Sal I
UJ断されたpCJD5−1への抑大によりプラスミド
pMPADH1を生じる。
b: I)JDcg−15の3. 2kb Sal
I断片のpMPADHlのSa、I 1部位への挿入
により、pMPAGを生じる。
I断片のpMPADHlのSa、I 1部位への挿入
により、pMPAGを生じる。
C: プラスミドpMPGc1−2中のCAMプロモー
タ(第6D図)のインビボ組換えによるプラスミドpM
PAG由来のADHIプロモータへの交換によりプラス
ミドpMPAGCを生じる。
タ(第6D図)のインビボ組換えによるプラスミドpM
PAG由来のADHIプロモータへの交換によりプラス
ミドpMPAGCを生じる。
第9図
PDCプロモータの制御下における外来遺伝子発現のた
めのS、occid+3nLal isベクターの構築
。
めのS、occid+3nLal isベクターの構築
。
a: CAM遺伝子に融合したPDCプロモータを含
むプラスミドpJDeg−15由来の6.0kbSph
I −Ava I断片の、あらかじめSph I −
Ava■切断されたYRpJD2への押入によりプラス
ミドpMPPGを生じる。
むプラスミドpJDeg−15由来の6.0kbSph
I −Ava I断片の、あらかじめSph I −
Ava■切断されたYRpJD2への押入によりプラス
ミドpMPPGを生じる。
b= プラスミドpMPGC1−2中のCAMプロモー
タ(第6D図)のインビボ組換えによるプラスミドpM
PPG由来のPDCプロモータへの交換によりプラスミ
ドpMPPGCを土じる。
タ(第6D図)のインビボ組換えによるプラスミドpM
PPG由来のPDCプロモータへの交換によりプラスミ
ドpMPPGCを土じる。
第10図
S、occidcntal tsの形質転換のための独
立的複製べフタ−(SwARS2を含む)の構築。
立的複製べフタ−(SwARS2を含む)の構築。
プラスミドYRpJD2由来の3.2kb TRP5
Bam1l I断nを、プラスミドpBR8wA
R5GAM(第6A図)の5. 5kb I3amll
l −ngl■断片に連結し、pMPTS2−Aおよ
びpMPTs2−Bを生じる。
Bam1l I断nを、プラスミドpBR8wA
R5GAM(第6A図)の5. 5kb I3amll
l −ngl■断片に連結し、pMPTS2−Aおよ
びpMPTs2−Bを生じる。
本願を通じて用いられる略号
制限エンドヌクレアーゼ:
Aa −AatlI
A −Asp718
B −Bam1 I
Bg−Bg!II
C−C]aI
E −EcoRI
EV −EcoRV
H−11ind III
P −PvuII
Ps−PsLI
S −8alI
Sc−3ea1
1つ
Sm−8IIla■
5p−8phI
X −XhoI
本願を通じて種々の刊行物は、括弧中に第1著者と発行
年とを記して参考とする。該参考文献のすべての引用は
、該明細書の最後に付してあり、明III書を直ちに追
えるようにアルファベット順に掲げである。これらの刊
行物の全体を、ここに記載され請求されている発明の時
点における当業者に知られていた技術状況を完全に記述
するために、本願に参尤として組入れる。
年とを記して参考とする。該参考文献のすべての引用は
、該明細書の最後に付してあり、明III書を直ちに追
えるようにアルファベット順に掲げである。これらの刊
行物の全体を、ここに記載され請求されている発明の時
点における当業者に知られていた技術状況を完全に記述
するために、本願に参尤として組入れる。
本発明による酵母分子は、所望のポリペプチドの効率的
発現を確丈にし、選択的にこれを分泌するために機能的
な連結により設計された3〜4個の異なった成分をもっ
て構成された発現カセットを含有することを特徴とする
。これらの成分は以ドのように定義される: a) レギユロンとして作用する第1のDNA配列。
発現を確丈にし、選択的にこれを分泌するために機能的
な連結により設計された3〜4個の異なった成分をもっ
て構成された発現カセットを含有することを特徴とする
。これらの成分は以ドのように定義される: a) レギユロンとして作用する第1のDNA配列。
本願を通じて使用される″レギユロン”なる用語は、特
定の横進遺伝子の発現の制御に関勺、する同側−作用性
(cis−acting) D N A配列を含む。従
って、該用語は、例えばプロモータならびに転写因子ま
たは転写制御に関与する他の蛋白質に認識される配列等
の与えられたコード配列に先行する配列を包含する。従
って、“第1のDNA配列”は、公知のプロモータに対
応する配列に限定されない。また、挿入、削除または置
換等を受け、なおもレギユロンとしての活性を保ってい
る天然に生じるレギユロン類に対応するDNA配列も含
まれる。更には、“レギユロン”なる用語は、化学的に
合成された、または遺伝子工学的方法により得られた転
写の制御に関与するDNA配列を包含する。
定の横進遺伝子の発現の制御に関勺、する同側−作用性
(cis−acting) D N A配列を含む。従
って、該用語は、例えばプロモータならびに転写因子ま
たは転写制御に関与する他の蛋白質に認識される配列等
の与えられたコード配列に先行する配列を包含する。従
って、“第1のDNA配列”は、公知のプロモータに対
応する配列に限定されない。また、挿入、削除または置
換等を受け、なおもレギユロンとしての活性を保ってい
る天然に生じるレギユロン類に対応するDNA配列も含
まれる。更には、“レギユロン”なる用語は、化学的に
合成された、または遺伝子工学的方法により得られた転
写の制御に関与するDNA配列を包含する。
b) シグナルペプチドをコードする選択的な第2のD
NA配列。この第2のDNA配列の意味は、コードされ
たペプチドをそのN−末端に含む作意のポリペプチドの
分泌を支配する種々のDNA配列を含む。
NA配列。この第2のDNA配列の意味は、コードされ
たペプチドをそのN−末端に含む作意のポリペプチドの
分泌を支配する種々のDNA配列を含む。
C)外来蛋白質をコードする第3のDNA配列。
このコード配列は、該第3のDNA配列について適切な
読枠を保つためにシグナルペプチドをコードしている。
読枠を保つためにシグナルペプチドをコードしている。
しかして融合は、当業者には周知の組換えDNA技術の
方法の適用を必要とする。適切な融合の設計を可能とす
る方法として、一般的にはManiatisら(1,9
82)が参照され、ここに例えば制限断片末端の種々の
処理方法、リンカ−分子のクローニングおよび同様な処
理等、適切な方法が極めて詳細に記述されている。
方法の適用を必要とする。適切な融合の設計を可能とす
る方法として、一般的にはManiatisら(1,9
82)が参照され、ここに例えば制限断片末端の種々の
処理方法、リンカ−分子のクローニングおよび同様な処
理等、適切な方法が極めて詳細に記述されている。
第3のDNA配列によりコードされる蛋白質は、何らか
の必要性を示すものであれはいかなる蛋白質であっても
よい。分泌系は、小分子に限らず大分子量蛋白質の分泌
も可能とするものであるから、いずれの所望の蛋白質の
発現も可能である。例えば以下の議論が参考となる。
の必要性を示すものであれはいかなる蛋白質であっても
よい。分泌系は、小分子に限らず大分子量蛋白質の分泌
も可能とするものであるから、いずれの所望の蛋白質の
発現も可能である。例えば以下の議論が参考となる。
「1) ターミネータとして作用する選択的な第4の
DNA配列。ターミネータとしては、各宿主生物におい
て転写を効率的に停止させるいずれの配列でも使用する
ことができる。ターミネータ類は、例えばヘアピン構造
を形成する傾向のある配列および/またはポリアデニル
化部位であってもよい。
DNA配列。ターミネータとしては、各宿主生物におい
て転写を効率的に停止させるいずれの配列でも使用する
ことができる。ターミネータ類は、例えばヘアピン構造
を形成する傾向のある配列および/またはポリアデニル
化部位であってもよい。
好ましい実施態様において、該ターミネータは、第2の
DNA配列、すなわちレギユロンが誘導された遺伝子と
同じ遺伝子から誘導される。
DNA配列、すなわちレギユロンが誘導された遺伝子と
同じ遺伝子から誘導される。
4つの成分は、公知の技術を用いて互いに結合される。
選択的に適切な融合は、例えば境界の配列決定により確
認されるであろう。
認されるであろう。
本発明による酵母細胞は、上記DNA配列の一部または
全部を含む発現カセットを少なくとも1個含有する。こ
れは、任意の所望の蛋白質の11業的発現のための便利
な道具を提供する。
全部を含む発現カセットを少なくとも1個含有する。こ
れは、任意の所望の蛋白質の11業的発現のための便利
な道具を提供する。
好ましい実施態様において、前記第1および/または第
2および/または第4のDNA配列は、例えばα−アミ
ラーゼまたはグルコアミラーゼ等の多くの生物内でデン
プンとの接触により誘導される酵素であるデンプン分解
性酵素をコードする遺伝子から誘導される。該DNA配
列は、DebarlomycesS 5accharo
n+yces 、 1、ipomyces 。
2および/または第4のDNA配列は、例えばα−アミ
ラーゼまたはグルコアミラーゼ等の多くの生物内でデン
プンとの接触により誘導される酵素であるデンプン分解
性酵素をコードする遺伝子から誘導される。該DNA配
列は、DebarlomycesS 5accharo
n+yces 、 1、ipomyces 。
PichiaまたはSaecharomyces属のひ
とつに属する酵母から誘導され得るが、Schvann
iomyccs属の酵母が好ましい。
とつに属する酵母から誘導され得るが、Schvann
iomyccs属の酵母が好ましい。
Sclvann iomyces属の酊母種は、それら
をデンプンを唯一の炭素源として生育可能とする効率的
な発現および分泌装置を有している。デンプンは、上澄
中に分泌される2稲類のデンプン分解酵素、すなわちα
−アミラーゼ(α−1,4−グルカン4−グルカノハイ
ドロラーゼ、u、c、3.2.1.L )およびグルコ
アミラーゼ(シン、アミログルコシダーゼ)(α−1,
4−グルカングルコノ\イドロラーゼ、lミ、(、’、
3.2.1.3 ;分枝除去活性を伴うE 、 C。
をデンプンを唯一の炭素源として生育可能とする効率的
な発現および分泌装置を有している。デンプンは、上澄
中に分泌される2稲類のデンプン分解酵素、すなわちα
−アミラーゼ(α−1,4−グルカン4−グルカノハイ
ドロラーゼ、u、c、3.2.1.L )およびグルコ
アミラーゼ(シン、アミログルコシダーゼ)(α−1,
4−グルカングルコノ\イドロラーゼ、lミ、(、’、
3.2.1.3 ;分枝除去活性を伴うE 、 C。
3.2.1.9.)によりグルコースに加水分解される
。
。
以前に5ChWann1.0+11yeO8castc
lli、IおよびSchwanniomyces al
luris (Priceら、1978)と称されてい
たSchvanniomyccs oecidenLa
lisのデンプン分解酵素は、充分に文献に記述されて
いる(Oteng−Gya、ng ら、1981 ;5
ills ら、1982.1984 a、 1984
b HWilsonら、1982)。
lli、IおよびSchwanniomyces al
luris (Priceら、1978)と称されてい
たSchvanniomyccs oecidenLa
lisのデンプン分解酵素は、充分に文献に記述されて
いる(Oteng−Gya、ng ら、1981 ;5
ills ら、1982.1984 a、 1984
b HWilsonら、1982)。
Schvanniomyccs属の酵母由来のα−アミ
ラーゼおよびグルコアミラーゼの遺伝子は、本発明者ら
によってEP87 110 370.1に開示されてい
る。しかしながら、その時点においては分泌を支配する
DNAまたはペプチドは同定されていなかった。更には
、酵母における効率的な発現および分泌系の確立のため
のそれらの使用は、当時は知られていなかった。
ラーゼおよびグルコアミラーゼの遺伝子は、本発明者ら
によってEP87 110 370.1に開示されてい
る。しかしながら、その時点においては分泌を支配する
DNAまたはペプチドは同定されていなかった。更には
、酵母における効率的な発現および分泌系の確立のため
のそれらの使用は、当時は知られていなかった。
第1のDNA配列として、5ehvannionlyc
cs aアミラーゼをコードする構造遺伝子に先行する
1、 8kbBgl II −Xho I断片の部
分または全体、あるいはSchwanniomyces
occidcntalisグルコアミラーゼをコード
する構造遺伝子に先行する1、 3kb BamHI
−Pvu II断J4’の部分または全体を使用する
ことが好ましい。更に、より小さい断片のみを使用する
場合には、α−アミラーゼをコードする構造遺伝子に先
行する塩基−1から−540までの領域に対応するDN
A配列の部分または全体、あるいはグルコアミラーゼを
コードする構造遺伝子に先行する塩基−1から−320
までに対応するDNA配列の部分または全体を含むDN
A配列を使用することが好ましい。各々のDNA断片は
、デンプン、デクストリンマルトースにより誘発可能な
プロモータとして56全に活性である。
cs aアミラーゼをコードする構造遺伝子に先行する
1、 8kbBgl II −Xho I断片の部
分または全体、あるいはSchwanniomyces
occidcntalisグルコアミラーゼをコード
する構造遺伝子に先行する1、 3kb BamHI
−Pvu II断J4’の部分または全体を使用する
ことが好ましい。更に、より小さい断片のみを使用する
場合には、α−アミラーゼをコードする構造遺伝子に先
行する塩基−1から−540までの領域に対応するDN
A配列の部分または全体、あるいはグルコアミラーゼを
コードする構造遺伝子に先行する塩基−1から−320
までに対応するDNA配列の部分または全体を含むDN
A配列を使用することが好ましい。各々のDNA断片は
、デンプン、デクストリンマルトースにより誘発可能な
プロモータとして56全に活性である。
転写制御に関与しない塩県または塩越対の置換は、なお
も本発明の精神のうちにあることは自明である。従って
、天然の変異物または合成の均等物もまた、本発明に包
含される。
も本発明の精神のうちにあることは自明である。従って
、天然の変異物または合成の均等物もまた、本発明に包
含される。
Schvanniomyccs属の酵母細胞において、
多くの他の酵母属から得た酵母遺伝子から誘導されるプ
ロモータ類を使用することも可能である。
多くの他の酵母属から得た酵母遺伝子から誘導されるプ
ロモータ類を使用することも可能である。
Saecharomyces cerevisiae、
KluyveromycesIaetisまたはSc
hwanniomyces occidenLalis
から得られるADH1、ADH2、PDC1、GAL1
/10、PGKおよびGAPDI(、またはLAC4の
発現に関与するレギユロン類が好ましい。
KluyveromycesIaetisまたはSc
hwanniomyces occidenLalis
から得られるADH1、ADH2、PDC1、GAL1
/10、PGKおよびGAPDI(、またはLAC4の
発現に関与するレギユロン類が好ましい。
更には、例えばE、colfT−ファージから得られる
レギユロンおよびターミネータ′:9のウィルスレギユ
ロンおよび/またはターミネータを使用することもでき
る。ファージ類は、それらの溶解機能を行なうための極
めて強い機能配列を有している。
レギユロンおよびターミネータ′:9のウィルスレギユ
ロンおよび/またはターミネータを使用することもでき
る。ファージ類は、それらの溶解機能を行なうための極
めて強い機能配列を有している。
好ましい実施態様において、ファージT7の配列を使用
し、これはT7 RNAポリメラーゼの発現により制
御される。
し、これはT7 RNAポリメラーゼの発現により制
御される。
全体の発現量を増大させるため、更には産生されたポリ
ペプチドの精製を容易にするために、ポリペプチドは培
養培地中に分泌されることが最も望ましい。本発明は、
誘発により極めて効串的に分泌されなければならないデ
ンプン分M’li性、従って誘発可能な酵素の遺伝子か
ら誘導される貴重な利点を有するシグナル配列を提供す
る。更なる利点は、デンプン分解性酵素の誘発が、例え
ば特定のアミノ酸またはホスフェートを欠失するような
複雑な培地を必要とせず、単にデンプン含有培地に転移
すべき培養を必要とするのみであることである。大分子
量の蛋白質の分泌に好適に使用されるシグナル配列は、
以下のペプチド類の少なくとも1つの部分または全体を
含む: a) MctArgPhcScrTl+rG]uG]
yPhcThrScrLysVaVaIAIaAIal
IeLcuAlaPhcserArgl−、cuVal
SerAlab) MeLArgPl+cSerTl
+rGIuGIyPbeTI+rScrLysValV
aIA l aAl al l e1、euAl aP
heserArgl−euValser八l acl
へProllellePheAspMeLArg ;
c) NetllePheLeuLysLeulle
LysSerlleVal!IeGIyLeuGIyL
euValSerAIa ;d) MetlleP
heLeuLysLeulleLysSerlleVa
llleGIyLeuGIyLeuValSerAIa
lleGInAlaAlaProAla ;e)
MctllcPhcLcuLysLcullcLysS
crlleValllcGIyLcuGI yLeuV
alscrA lal 1eGI nAla、A Ia
ProAlaScrScrllcGIyScrScrA
IaScrAIa。
ペプチドの精製を容易にするために、ポリペプチドは培
養培地中に分泌されることが最も望ましい。本発明は、
誘発により極めて効串的に分泌されなければならないデ
ンプン分M’li性、従って誘発可能な酵素の遺伝子か
ら誘導される貴重な利点を有するシグナル配列を提供す
る。更なる利点は、デンプン分解性酵素の誘発が、例え
ば特定のアミノ酸またはホスフェートを欠失するような
複雑な培地を必要とせず、単にデンプン含有培地に転移
すべき培養を必要とするのみであることである。大分子
量の蛋白質の分泌に好適に使用されるシグナル配列は、
以下のペプチド類の少なくとも1つの部分または全体を
含む: a) MctArgPhcScrTl+rG]uG]
yPhcThrScrLysVaVaIAIaAIal
IeLcuAlaPhcserArgl−、cuVal
SerAlab) MeLArgPl+cSerTl
+rGIuGIyPbeTI+rScrLysValV
aIA l aAl al l e1、euAl aP
heserArgl−euValser八l acl
へProllellePheAspMeLArg ;
c) NetllePheLeuLysLeulle
LysSerlleVal!IeGIyLeuGIyL
euValSerAIa ;d) MetlleP
heLeuLysLeulleLysSerlleVa
llleGIyLeuGIyLeuValSerAIa
lleGInAlaAlaProAla ;e)
MctllcPhcLcuLysLcullcLysS
crlleValllcGIyLcuGI yLeuV
alscrA lal 1eGI nAla、A Ia
ProAlaScrScrllcGIyScrScrA
IaScrAIa。
別の実施態様において、上記のペプチド類は、以下のD
NA配列の全体または部分に対応するDNA配列により
コードされる: a) ATGAGATTTTCAACTGAAGGA
TTTACAAGTAAAGTTGTTGCAGCAA
TTTTAGCATTCTCAAGATTGG’i’A
TCTCCT ;b’) ATGAにATTTTC
AACTGAAGC;ATTTACAAGTAAAGT
TGTTGCAGCAATTTTAGCATTCTCA
AGATTGGTATCTGCTCAACCGATTA
TTTTTGACLATGAG^C〉 ^TGATT
TTTCTCAAGCTGATTAAAAGTATAG
TAATTGGTTTGGGATTAGTTAGTGC
T 。
NA配列の全体または部分に対応するDNA配列により
コードされる: a) ATGAGATTTTCAACTGAAGGA
TTTACAAGTAAAGTTGTTGCAGCAA
TTTTAGCATTCTCAAGATTGG’i’A
TCTCCT ;b’) ATGAにATTTTC
AACTGAAGC;ATTTACAAGTAAAGT
TGTTGCAGCAATTTTAGCATTCTCA
AGATTGGTATCTGCTCAACCGATTA
TTTTTGACLATGAG^C〉 ^TGATT
TTTCTCAAGCTGATTAAAAGTATAG
TAATTGGTTTGGGATTAGTTAGTGC
T 。
d) ATGATTTTTCTC;AAGCTGA
TTA^^AGTATAGTAATTGGTTTGGG
ATTAGTTAGTGCTATCCAAGCAGCC
CCTGCC。
TTA^^AGTATAGTAATTGGTTTGGG
ATTAGTTAGTGCTATCCAAGCAGCC
CCTGCC。
e) ATGATTTTTCTGAAGCTGATT
AAAAGTATAGTAATTGGTTTGGGAT
TAGTTAGTGCTATCCAAGCAGCCCC
TGCCTCTTCGATTGGATCTAGTGCT
TCAGCA。
AAAAGTATAGTAATTGGTTTGGGAT
TAGTTAGTGCTATCCAAGCAGCCCC
TGCCTCTTCGATTGGATCTAGTGCT
TCAGCA。
同様な性質を有する残基によるアミノ酸の置換、および
遺伝子コードにより与えられる可能性に従っての別のコ
ドンの使用は、誘発による酵母細胞に対して何らの影響
も有さないであろうことが理解される。
遺伝子コードにより与えられる可能性に従っての別のコ
ドンの使用は、誘発による酵母細胞に対して何らの影響
も有さないであろうことが理解される。
本発明による酵母細胞において発現されるポリペプチド
は、第3のDNA配列によりコードされる。前記第3の
DNA配列は、天然または合成DNA、介I′IE配列
を含むDNAさえも含んでもよい。
は、第3のDNA配列によりコードされる。前記第3の
DNA配列は、天然または合成DNA、介I′IE配列
を含むDNAさえも含んでもよい。
本発明による酵母細胞により発現される蛋白質の例は、
科学的または医学的目的のために極めて重要な蛋白質を
含み、例えば、セルラーゼ、インターロイキン、インタ
ーフェロン、インシュリン様成長因子、リンホカイン、
ヒト成長因子、神経成長因子、アプロチニン、インシュ
リン、ヒルジン、ホルモン類、血液凝固因子、B型肝炎
表面またはコア抗原、ウィルスまたは細菌ワクチン、あ
るいはヒト顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子等
を含む。
科学的または医学的目的のために極めて重要な蛋白質を
含み、例えば、セルラーゼ、インターロイキン、インタ
ーフェロン、インシュリン様成長因子、リンホカイン、
ヒト成長因子、神経成長因子、アプロチニン、インシュ
リン、ヒルジン、ホルモン類、血液凝固因子、B型肝炎
表面またはコア抗原、ウィルスまたは細菌ワクチン、あ
るいはヒト顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子等
を含む。
本発明による酵母細胞は、発現カセットの構成要素とし
て、選択的にターミネータを含む。好ましいターミネー
タ類は、以下の属の一つの遺伝子から誘導される: S
accharomyces 、 PIcl+ia。
て、選択的にターミネータを含む。好ましいターミネー
タ類は、以下の属の一つの遺伝子から誘導される: S
accharomyces 、 PIcl+ia。
Hansenula %好ましくはSchw’anni
omyccs0好ましいターミネータの例は、Schw
ann io+11yces a−アミラーゼ遺伝子ま
たはScl+vanniomyccsグルコアミラーゼ
遺伝子から誘導されるもので、その部分または全体が使
用され得る。このようなターミネータは、Sehwan
niomyces a−アミラーゼ遺伝子のヌクレオチ
ド1537−1740、または SchwannioIIlycesグルコアミラーゼ遺
伝子のヌクレオチド2875−3320に含まれている
。
omyccs0好ましいターミネータの例は、Schw
ann io+11yces a−アミラーゼ遺伝子ま
たはScl+vanniomyccsグルコアミラーゼ
遺伝子から誘導されるもので、その部分または全体が使
用され得る。このようなターミネータは、Sehwan
niomyces a−アミラーゼ遺伝子のヌクレオチ
ド1537−1740、または SchwannioIIlycesグルコアミラーゼ遺
伝子のヌクレオチド2875−3320に含まれている
。
上記のいずれのDNA配列の場合にも、各々のDNA断
片の生物学的活性を損なうことがない修飾は、なお本発
明に含まれている。上記のDNA配列を、該遺伝r−I
tfrj’+の生物学的活性を損なうことなく若干変化
させる多くのnJ能性がある。
片の生物学的活性を損なうことがない修飾は、なお本発
明に含まれている。上記のDNA配列を、該遺伝r−I
tfrj’+の生物学的活性を損なうことなく若干変化
させる多くのnJ能性がある。
環状または線状ベクターに保持される上記構成要素から
なる発現カセットを保有する本発明による酵母細胞は、
選択的に1種以上の選択マーカ遺伝子を含む。本発明者
らは、Saccharomyccsの形質転換に使用さ
れてきた多くのマーカ遺伝子、例えばSaccharo
myecs 、、 )Ianscnula 5Pich
jaまたは5chvannion+ycesから得るこ
とができるTRP5、LEU2、ADE1、ADE2、
HIS3、HIS4、URA3、LYS2等が、 Schvannjomyces oceidental
isにおいて機能性であることを示した。更には、形質
転換生物を選択するために、α−アミラーゼまたはグル
コアミラーゼのデンプン分解性を使用することも可能で
ある。相当する遺伝子は、単離され、特徴付けがなされ
ている。AMYIおよびGAMIは、好ましくはSch
wannloraycesから得られる。
なる発現カセットを保有する本発明による酵母細胞は、
選択的に1種以上の選択マーカ遺伝子を含む。本発明者
らは、Saccharomyccsの形質転換に使用さ
れてきた多くのマーカ遺伝子、例えばSaccharo
myecs 、、 )Ianscnula 5Pich
jaまたは5chvannion+ycesから得るこ
とができるTRP5、LEU2、ADE1、ADE2、
HIS3、HIS4、URA3、LYS2等が、 Schvannjomyces oceidental
isにおいて機能性であることを示した。更には、形質
転換生物を選択するために、α−アミラーゼまたはグル
コアミラーゼのデンプン分解性を使用することも可能で
ある。相当する遺伝子は、単離され、特徴付けがなされ
ている。AMYIおよびGAMIは、好ましくはSch
wannloraycesから得られる。
本発明による酵母細胞は、該発現カセットを、内在性酵
母染色体の一つへの挿入物として含んでもよい。更には
、宿主生物内において、該ベクタの独立的複製および安
定な維持を制御することができるDNA配列を、該酵母
細胞に導入することも可能である。前記DNA配列は、
独立的複製の制御および安定な維持を各宿主生物におい
て可能とする、いわゆるAR3配列である。前記DNA
配列は、好ましくはSaccharomyces s
l’tchla。
母染色体の一つへの挿入物として含んでもよい。更には
、宿主生物内において、該ベクタの独立的複製および安
定な維持を制御することができるDNA配列を、該酵母
細胞に導入することも可能である。前記DNA配列は、
独立的複製の制御および安定な維持を各宿主生物におい
て可能とする、いわゆるAR3配列である。前記DNA
配列は、好ましくはSaccharomyces s
l’tchla。
11ansenulaまたはKluyveroIIly
ces 、最も好ましくは、sehwannioIIy
cesから誘導される。
ces 、最も好ましくは、sehwannioIIy
cesから誘導される。
期待される宿主生物における効果的な複製を確実なもの
とするために、各宿主生物から誘導されたAR8を使用
することが好ましい。
とするために、各宿主生物から誘導されたAR8を使用
することが好ましい。
本発明は、一種類の新規なS w A RS配列を提供
する。該DNA配列SwARS2は、Schwanni
omyces酵母細胞におけるる該ベクターの独立的複
製の制御および安定な維持が可能である。
する。該DNA配列SwARS2は、Schwanni
omyces酵母細胞におけるる該ベクターの独立的複
製の制御および安定な維持が可能である。
SwARSの詳細な配列は、未だ決定されていない。S
wARS2は、例えば第10図に示されているように、
Sehvanniomycesのゲノムのグルコアミラ
ーゼ遺伝子の3′領域に局在化している。
wARS2は、例えば第10図に示されているように、
Sehvanniomycesのゲノムのグルコアミラ
ーゼ遺伝子の3′領域に局在化している。
SwARS2は、容易に同定され、この配列を提示する
什意のプラスミドの独立的複製を効率的に許容する。今
までに知られているSchwann iogcesの独
立的に複製する配列、SwARS1および5WAR32
は、第2図aに示されているEco R■−断片(第1
0図参照)に隣接するC1a IBaIIIHI断片(
SwARS1)上、および/または第2A図に示されて
いるEcoRI断片内に含まれるl12eoRI −I
3gI n断片上(S w A RS 2 )に含まれ
ている。
什意のプラスミドの独立的複製を効率的に許容する。今
までに知られているSchwann iogcesの独
立的に複製する配列、SwARS1および5WAR32
は、第2図aに示されているEco R■−断片(第1
0図参照)に隣接するC1a IBaIIIHI断片(
SwARS1)上、および/または第2A図に示されて
いるEcoRI断片内に含まれるl12eoRI −I
3gI n断片上(S w A RS 2 )に含まれ
ている。
S w A RS配列については、いかなる場合におい
てもそれが天然に生じるままで使用する必要はない。例
えば1個以上のヌクレオチドまたは塩基対の削除、挿入
または置換による任意の修飾処理によって得られたDN
A配列は、該修飾が、本発明による酵母細胞の生物学的
機能を保持し、または改善する限り、本発明の範囲に含
まれる。
てもそれが天然に生じるままで使用する必要はない。例
えば1個以上のヌクレオチドまたは塩基対の削除、挿入
または置換による任意の修飾処理によって得られたDN
A配列は、該修飾が、本発明による酵母細胞の生物学的
機能を保持し、または改善する限り、本発明の範囲に含
まれる。
好ましい実施態様において、本発明による酵母細胞は、
ゲノム性Sebwann)omycesD N Aに相
同的なDNA配列を含む。相同的DNAの構造の供給は
、このような相同配列に隣接するDNA断片が相同的組
換えにより押入されることを可能とする。
ゲノム性Sebwann)omycesD N Aに相
同的なDNA配列を含む。相同的DNAの構造の供給は
、このような相同配列に隣接するDNA断片が相同的組
換えにより押入されることを可能とする。
従って、5chvannion+ycesのゲノムDN
Aのいずれの基本的遺伝子も提示せず、しかしながらそ
の発現生成物が各培地への添加物により袖先されるか、
あるいは各発現生成物が、形質転換酵母細胞に何らの重
大な影響を与えない遺伝子を提示するt目間配列を有す
ることが好ましい。
Aのいずれの基本的遺伝子も提示せず、しかしながらそ
の発現生成物が各培地への添加物により袖先されるか、
あるいは各発現生成物が、形質転換酵母細胞に何らの重
大な影響を与えない遺伝子を提示するt目間配列を有す
ることが好ましい。
5wAR5配列または任意の同等な配列、例えばいずれ
かの他の酵母種に由来するものが人手できない場合には
、該発現カセットは、独立的復製剤なしに使用すること
ができる。この場合には、発現カセットは、例えば相同
的組換えを介してゲノム中に組込まれる傾向がある。好
ましくは、数個のコピーが1個以上の染色体に押入され
る。
かの他の酵母種に由来するものが人手できない場合には
、該発現カセットは、独立的復製剤なしに使用すること
ができる。この場合には、発現カセットは、例えば相同
的組換えを介してゲノム中に組込まれる傾向がある。好
ましくは、数個のコピーが1個以上の染色体に押入され
る。
この場合には、数個のコピーの同時の転写および翻訳を
確実なものとするために、発現カセットの多数のコピー
が挿入されることが好ましい。
確実なものとするために、発現カセットの多数のコピー
が挿入されることが好ましい。
本発明による酵母細胞が、Scl+wann iomy
ces属の酵母から誘導される場合には、各外来遺伝子
の前記酵母細胞内での発現の後に観察されるポリペプチ
ド生成物は、所望の真核性蛋白質のものと類似するか、
または合致さえする。Sehvannjomyccs属
の酵母細胞は、従って真核性蛋白質の発現のために好ま
しい。
ces属の酵母から誘導される場合には、各外来遺伝子
の前記酵母細胞内での発現の後に観察されるポリペプチ
ド生成物は、所望の真核性蛋白質のものと類似するか、
または合致さえする。Sehvannjomyccs属
の酵母細胞は、従って真核性蛋白質の発現のために好ま
しい。
上記に諸論された本発明による酵母細胞は、ポリペプチ
ドの製造方法において使用することができ、酵母宿主が
適当な条件下で培養され、該ポリペプチドが、それ自体
公知の方法で回収される。
ドの製造方法において使用することができ、酵母宿主が
適当な条件下で培養され、該ポリペプチドが、それ自体
公知の方法で回収される。
培養の条件は、使用される各宿主生物に依存する。
Schwannion+yccs属の酵母についての培
養条件の例は、下記の例に示しである。本発明による酵
母によって産生されたポリペプチドは、特異的な吸着剤
の人手可能性等の発現された蛋白質の性質に依存して慣
用の精製方法により回収される。
養条件の例は、下記の例に示しである。本発明による酵
母によって産生されたポリペプチドは、特異的な吸着剤
の人手可能性等の発現された蛋白質の性質に依存して慣
用の精製方法により回収される。
好ましい実施態様において、Scbvanniomyc
esoccidental iS種の酵母細胞が宿主生
物として使用され、それぞれ炭素源としてのデンプン、
デクストリン、マルトースおよび/または植物生物材料
(bion+ass )上で培養される。周知のように
、これらの炭素源は低価格で入手できる。
esoccidental iS種の酵母細胞が宿主生
物として使用され、それぞれ炭素源としてのデンプン、
デクストリン、マルトースおよび/または植物生物材料
(bion+ass )上で培養される。周知のように
、これらの炭素源は低価格で入手できる。
更に、5chvannionlyces属の細胞を単一
細胞蛋白質の産生に使用する可能性がある。該小−細胞
蛋白質は、必要に応じて何らかの使用のために更に供さ
れる。
細胞蛋白質の産生に使用する可能性がある。該小−細胞
蛋白質は、必要に応じて何らかの使用のために更に供さ
れる。
好ましい実施態様において、本発明による方法において
産生されるポリペプチドは、例えばαアミラーゼまたは
グルコアミラーゼニ9のデンプン分解酵素である。これ
らの酵素は、例えば欣逍または製パン工程において更に
処理されてもよいデンプンの脱側鎖および分解のために
商業的に使用される。デンプン分解酵素については高い
要求がある。
産生されるポリペプチドは、例えばαアミラーゼまたは
グルコアミラーゼニ9のデンプン分解酵素である。これ
らの酵素は、例えば欣逍または製パン工程において更に
処理されてもよいデンプンの脱側鎖および分解のために
商業的に使用される。デンプン分解酵素については高い
要求がある。
更に本発明による方法の実施態様において、ポリペプチ
ドの産生は、先に述べたように酵母のα−アミラーゼま
たはグルコアミラーゼシグナル配列を含む発現カセット
を与え、および各発現カセットをSaccharomy
ccs % Kluyveromyces %Hans
enula 、 Pich+aまたはSehizosa
ccharomyces属の一つの酵母に押入すること
により達成される。
ドの産生は、先に述べたように酵母のα−アミラーゼま
たはグルコアミラーゼシグナル配列を含む発現カセット
を与え、および各発現カセットをSaccharomy
ccs % Kluyveromyces %Hans
enula 、 Pich+aまたはSehizosa
ccharomyces属の一つの酵母に押入すること
により達成される。
各酵母宿主生物における外来蛋白質の産生および分泌は
、適切な誘発手段を適用することによりiテロ なわれ、これにより産生された蛋白質は、酵母α−アミ
ラーゼまたはグルコアミラーゼシグナル配列の存7rに
より分泌される。本発明者等により行なわれた実験から
、これらのシグナル配列は実質的にいずれの酵母の属に
おいても認識されることか知られており、α−アミラー
ゼまたはグルコアミラーゼシグナル配列は、多くの異な
った酵母において成功裏に適用され得る。この場合にも
、Sehvannjomyccs occidenta
l isの各逍伝了から誘導したα−アミラーゼまたは
グルコアミラーゼシグナル配列を使用することか好まし
い。
、適切な誘発手段を適用することによりiテロ なわれ、これにより産生された蛋白質は、酵母α−アミ
ラーゼまたはグルコアミラーゼシグナル配列の存7rに
より分泌される。本発明者等により行なわれた実験から
、これらのシグナル配列は実質的にいずれの酵母の属に
おいても認識されることか知られており、α−アミラー
ゼまたはグルコアミラーゼシグナル配列は、多くの異な
った酵母において成功裏に適用され得る。この場合にも
、Sehvannjomyccs occidenta
l isの各逍伝了から誘導したα−アミラーゼまたは
グルコアミラーゼシグナル配列を使用することか好まし
い。
要約すると、本発明による酵母細胞は、任意の所望の外
来遺伝子の形質転換および発現についてよく研究されて
いる。先に概略を示し、たように、真核性遺伝子に加え
原核性のものの発現も可能である。しかしながら、真核
性蛋]′−1質の発現のためには上述したDNA配列の
一部または全部を含むSehvannjomyccs属
の酵母細胞が、最も好ましい酵母細胞である。
来遺伝子の形質転換および発現についてよく研究されて
いる。先に概略を示し、たように、真核性遺伝子に加え
原核性のものの発現も可能である。しかしながら、真核
性蛋]′−1質の発現のためには上述したDNA配列の
一部または全部を含むSehvannjomyccs属
の酵母細胞が、最も好ましい酵母細胞である。
累なる酵母の属におけるα−アミラーゼおよびグ3フ
ルコアミラーゼ遺伝子の発現の特徴付け;α−アミラー
ゼ遺伝子(第1B図)およびグルコアミラーゼ遺伝子(
第2B図)の演tpされたアミノ酸配列のN−末端は、
分泌性■白質の皿型的なリーダー配列の特徴を示してい
る(Von l+c]jne1983、PerlIIl
anおよびHalvorsson 1983)。
ゼ遺伝子(第1B図)およびグルコアミラーゼ遺伝子(
第2B図)の演tpされたアミノ酸配列のN−末端は、
分泌性■白質の皿型的なリーダー配列の特徴を示してい
る(Von l+c]jne1983、PerlIIl
anおよびHalvorsson 1983)。
S、occtdenLal iSにより分泌される成熟
α−アミラーゼのN−末端アミノ酸は、八5pValS
erと決定された。このことは、Arg33とAsp
31との間の処理を示しており、これは通常とは異なり
、またシグナルペプチド切断の部位特累性についてのY
on 1leijnesモデルにも従わない。この推定
上のの切断部位は、S、cerevlsiae、 Pl
chla 5tipidIs 。
α−アミラーゼのN−末端アミノ酸は、八5pValS
erと決定された。このことは、Arg33とAsp
31との間の処理を示しており、これは通常とは異なり
、またシグナルペプチド切断の部位特累性についてのY
on 1leijnesモデルにも従わない。この推定
上のの切断部位は、S、cerevlsiae、 Pl
chla 5tipidIs 。
K、Lactis、 S、pombcおよび11.po
lymorphaにおいて発現されるα−アミラーゼに
ついても確認された。
lymorphaにおいて発現されるα−アミラーゼに
ついても確認された。
しかしながら、これらの酵母種においてAIa25およ
びGIn26での間で処理が行なわれ、N−末端配列G
InProllcを生じる。
びGIn26での間で処理が行なわれ、N−末端配列G
InProllcを生じる。
S、occldcntal isの培養物からqi離さ
れるα−アミラーゼは、SDSポリアクリルアミドゲル
上で55kDaの1it−バンドに帰省し:引続くエン
ドグルコシダーゼH処理および次いてゲル電気泳動で’
54 kDaのrll−バンドか観察され、このことは
、該蛋白質の可能なN−グリコシル化部餘2個のうちの
1個のみがグリコシル化に使用されていることを示して
いる。S、eervis iaeにおいて分泌される蛋
白質にしばしば見出される高度のマンノースグリコシル
化が、S、ocejden1、al isにおける分泌
では伴われないことは注目に値する。
れるα−アミラーゼは、SDSポリアクリルアミドゲル
上で55kDaの1it−バンドに帰省し:引続くエン
ドグルコシダーゼH処理および次いてゲル電気泳動で’
54 kDaのrll−バンドか観察され、このことは
、該蛋白質の可能なN−グリコシル化部餘2個のうちの
1個のみがグリコシル化に使用されていることを示して
いる。S、eervis iaeにおいて分泌される蛋
白質にしばしば見出される高度のマンノースグリコシル
化が、S、ocejden1、al isにおける分泌
では伴われないことは注目に値する。
α−アミラーゼおよびグルコアミラーゼ遺伝子の転写開
始部位およびプロモータ機能の同定ポリA−mRNAの
S〕マツピング(Sharpら、1980)によると、
α−アミラーゼ遺伝子の転写開始部位は、領域−42〜
−30中に局在化しく第1B図において関連する配列の
上の破線で示しである)、またグルコアミラーゼ遺伝子
の転写開始部位は、領域−7〜−10(第2B図に下線
を付しである)に決定された。
始部位およびプロモータ機能の同定ポリA−mRNAの
S〕マツピング(Sharpら、1980)によると、
α−アミラーゼ遺伝子の転写開始部位は、領域−42〜
−30中に局在化しく第1B図において関連する配列の
上の破線で示しである)、またグルコアミラーゼ遺伝子
の転写開始部位は、領域−7〜−10(第2B図に下線
を付しである)に決定された。
α−アミラーゼグルコアミラーゼ融合遺伝子の横築
3つ
α−アミラーゼプロモータおよびグルコアミラーゼ構造
遺伝子を後の構築での使用が容易となるように、イζj
加的な制限部位を両遺伝子の翻訳開始コドンの前に、オ
リゴヌクレオチド指向変異誘発をAMEI?SllAM
社のプロトコールに記載されているように使用して押入
した。疋しい変光誘発は、Sanger (I Q 7
7)に従って配列決定することにより確認した。元のS
cl+wann)o11yces遺伝了と押入ポリリン
カーとの境界部分を下記に示す:α−アミラーゼ: *** 5“、、TAAAATAAAAGCTCGAGATGA
GATTT、、、3、11oI グルコアミラーゼ: * ***’*** *t 5’、、CTCATGACTGTGTCGACGGAT
CCAAGATGATTTTT、、、、3 。
遺伝子を後の構築での使用が容易となるように、イζj
加的な制限部位を両遺伝子の翻訳開始コドンの前に、オ
リゴヌクレオチド指向変異誘発をAMEI?SllAM
社のプロトコールに記載されているように使用して押入
した。疋しい変光誘発は、Sanger (I Q 7
7)に従って配列決定することにより確認した。元のS
cl+wann)o11yces遺伝了と押入ポリリン
カーとの境界部分を下記に示す:α−アミラーゼ: *** 5“、、TAAAATAAAAGCTCGAGATGA
GATTT、、、3、11oI グルコアミラーゼ: * ***’*** *t 5’、、CTCATGACTGTGTCGACGGAT
CCAAGATGATTTTT、、、、3 。
Sal I Bam HI
この操作でプラスミドM13αXho (第3園)お
よびp M a G A M −B / Sを生じた。
よびp M a G A M −B / Sを生じた。
しかして、α−アミラーゼプロモータおよび構造グルコ
アミラーゼ遺伝子の両者は、適切なDNA断片としてプ
ラスミドM13αXhoおよびp M a G A M
−B / Sから単離され得る。該GAM遺伝子をp
MaGAM B/Sから3. 2kbSal I断
11として1ltilil1、M 1.3 a XI+
oのXll01部位に沖天した。α−アミラーゼプロモ
ータ/GAM遺伝子融合物を保有するBgl II断片
を、S、cerevisiaeベクターY Rp 7
(SLrul+lら、1979)のLit−のB a
m l(1部位に連結してプラスミドYRp7αGAM
を生成した(第5図)。
アミラーゼ遺伝子の両者は、適切なDNA断片としてプ
ラスミドM13αXhoおよびp M a G A M
−B / Sから単離され得る。該GAM遺伝子をp
MaGAM B/Sから3. 2kbSal I断
11として1ltilil1、M 1.3 a XI+
oのXll01部位に沖天した。α−アミラーゼプロモ
ータ/GAM遺伝子融合物を保有するBgl II断片
を、S、cerevisiaeベクターY Rp 7
(SLrul+lら、1979)のLit−のB a
m l(1部位に連結してプラスミドYRp7αGAM
を生成した(第5図)。
S、cerevlsiae株YNN27をこのプラスミ
ドで形質転換し、TRP原栄養体性について選択した。
ドで形質転換し、TRP原栄養体性について選択した。
形質転換体は、活性グルコアミラーゼを培地上澄中に分
泌しく50IIIU/m1)、α−アミラーゼプロモー
ター断片が外来蛋白質の直接発現および分泌可能である
ことを示した。
泌しく50IIIU/m1)、α−アミラーゼプロモー
ター断片が外来蛋白質の直接発現および分泌可能である
ことを示した。
適切なプロモータを用いた異なる酵母におけるα−アミ
ラーゼおよびグルコアミラーゼの分泌α−アミラーゼお
よびグルコアミラーゼ遺伝子の発現および該遺伝子産物
の分泌は、β−ガラクトシターゼ(LAC4)遺伝子(
13reunigら、1984)のプロモータの制御下
でに、1actis中で検出することができる。α−ア
ミラーゼおよびグルコアミラーゼ遺伝子の発現および両
組白質の分泌は、A D H1プロモータ(1?uss
clら、1983)またはGAL 1/10プロモータ
(JohnstonおよびDavis 、 1984)
の制御下で、S、pombc中でも検出することができ
る。GAL l/10プロモータ(Johnstonお
よびDavis 、 ] 984) 、DHASプロモ
ータ(Janowiczら、1985) 、MOXプロ
モータ(1,edebocrら、1985)またはFM
DHプロモータ(EP87 110 417.O)との
融合の後に、α−アミラーゼおよびグルコアミラーゼ遺
伝子の発現および両組白質の分泌は、11ansenu
la polymorphaにおいて検出可能である。
ラーゼおよびグルコアミラーゼの分泌α−アミラーゼお
よびグルコアミラーゼ遺伝子の発現および該遺伝子産物
の分泌は、β−ガラクトシターゼ(LAC4)遺伝子(
13reunigら、1984)のプロモータの制御下
でに、1actis中で検出することができる。α−ア
ミラーゼおよびグルコアミラーゼ遺伝子の発現および両
組白質の分泌は、A D H1プロモータ(1?uss
clら、1983)またはGAL 1/10プロモータ
(JohnstonおよびDavis 、 1984)
の制御下で、S、pombc中でも検出することができ
る。GAL l/10プロモータ(Johnstonお
よびDavis 、 ] 984) 、DHASプロモ
ータ(Janowiczら、1985) 、MOXプロ
モータ(1,edebocrら、1985)またはFM
DHプロモータ(EP87 110 417.O)との
融合の後に、α−アミラーゼおよびグルコアミラーゼ遺
伝子の発現および両組白質の分泌は、11ansenu
la polymorphaにおいて検出可能である。
外来遺伝子発現の模型としてのClostridltu
mthermocel funのセルラーゼエンドグル
カナーゼD(EGD)を用いたS、occidenta
l 1sにおける発現および分泌の研究。
mthermocel funのセルラーゼエンドグル
カナーゼD(EGD)を用いたS、occidenta
l 1sにおける発現および分泌の研究。
S、occldcntal tsにおける外来遺伝子の
発現の第1の例として、C,thOrnlOCOI I
uIm由来の温度安定セルラーゼ、すなわちエンドグル
カナーゼ(EGD)をコードするeel D遺伝子(M
illetら、1985、Joliffら、1986b
)を使用した。コノ系を使用する利点は: 容易に監現可能なEGDの特異的反応、EGD活性を有
するコロニーの迅速な定性的アッセイ(材料および方法
参照)、 翻訳生成物の特5ε的検出のためのEGDに対する抗体
類の入手可能性 などである。
発現の第1の例として、C,thOrnlOCOI I
uIm由来の温度安定セルラーゼ、すなわちエンドグル
カナーゼ(EGD)をコードするeel D遺伝子(M
illetら、1985、Joliffら、1986b
)を使用した。コノ系を使用する利点は: 容易に監現可能なEGDの特異的反応、EGD活性を有
するコロニーの迅速な定性的アッセイ(材料および方法
参照)、 翻訳生成物の特5ε的検出のためのEGDに対する抗体
類の入手可能性 などである。
eel D遺伝子との融合後のグルコアミラーゼプロモ
ータの特徴付は プラスミドを、S、occtdental is由来の
レプリコン(SwARS1)(EP87 110 37
0.1)、選択マーカとしてのS、cerevisia
e由来のTRP5遺伝子(ZalkjnおよびYano
vski、1982)、ならびに異なるプロモータ制御
下のCAM/eel D遺伝子融合物を含めて構築した
。第1の工程において、プラスミドpBR8wAR3G
AM(i6A図)から4.OkbのEcoRI −Pv
u■断片を単離し、amp遺伝子および細菌オリジンを
含んだ2296 bp p B R322Ecol?
I −Pvu n断片に挿入し、プラスミドpBR
PGAM(第6A図)を生成した。pBR322配列に
加えて、このプラスミドは、GAM遺伝子の5′非コー
ド領域の3.6kbおよびグルコアミラーゼのN−末端
部(シグナル配列を含む)をコードする始めの208b
pを有している。eel D遺伝子のコードを含み、5
′のl1ibpを欠失しているプラスミドp CT 6
03 (JolllTら、1986)由来の3.4kb
Pvu II断片を、pBRPGAMの単一のPv
u IIに押入し、pBRGclを生成した(第6B図
)。このプラスミドにより形質転換されたE、co目は
、コンゴレッド染色(材料および方法参照)による分析
で弱いカルボキシメチルセルラーゼ(CMCase)活
性を生じ、グルコアミラーゼプロモータが、E、col
i中で僅かに発現していることが示される。S、occ
idcntal is発現ベクターの構築のために、プ
ラスミドpCJD5−1 (Ep87110370.1
)をBam1l I / PsL Iにより切断し
、pBRGc1由来の5. 5kb l’3gl I
IPst T断片または6. 5kb Bam1l T
−Pst I断片と連結して、それぞれpMPGcl
−1,(第6C図)およびpMPGcl−2(第6D図
)を生成した。両プラスミドは、CAM/eel Dの
読枠内融合物を共通して有しているが、CAM遺伝子の
5′上流領域の長さにおいて異なっていた。NGA23
株のU■変異生生成後に単離されたS、oeciden
talis N G A 5 g林(trp 5ad
c )をこれらのプラスミドで形質転換し、形質転換体
をトリプトファン原栄養体性について選択し、セルラー
ゼ活性をコンゴレッドアッセイの方法で分析した。形質
転換体は、2%マルト−スにおける誘発条件下で成育し
た場合に活性EGDを庁生じた(第7A図)。4%グル
コース中の抑制条件下では、コンゴレッドアッセイによ
る分析で活性は検出されなかった。NGA58 : p
MPGC1−1およびNGA58 : pMGPGcl
−2形質転換体は、マルトース中の誘発条件下で成育し
た場合に活性EGDを培地中に分泌する。プラスミドp
MPGC1−2上の元来のまたは完全なグルコアミラー
ゼプロモータは、pMPGcl−1の遺伝子融合物中の
より短いプロモータに比べて20倍高い活性を示した(
第1表)。しかしながら、0.3kbプロモ一タ断片は
、なおもグルコースによる具化代謝産物抑制を導く制御
単泣を保有している(i7A図)。N−末端CAM配列
の他の分泌蛋白質の数種のシグナルペプチダーゼ切断部
位(Von l1eijnc、 1983 )との比較
は、アミノ酸残基Ala19、Ala25およびAIa
34以後の3種のnJ能なシグナルペプチダーゼ切断部
位を明らかにする。成熟グルコアミラーゼのN−末端ア
ミノ酸を決定するために、該蛋白質をN−末端アミノ酸
配列決定のために−Qi M した。しかしながら、N
−末端はブロックされ、従って配列決定はできなかった
。 S、occidentalisにおけるGAMシグ
ナル配列の正しい切断部αを確認するために、可能なシ
グナルペプチダーゼ切断部位とPvu II遺伝子勘合
部位との間を、インビトロ変穴誘発によりGAM/ee
l D融合物において削除し、活性EGDの分泌への影
響を調べた。
ータの特徴付は プラスミドを、S、occtdental is由来の
レプリコン(SwARS1)(EP87 110 37
0.1)、選択マーカとしてのS、cerevisia
e由来のTRP5遺伝子(ZalkjnおよびYano
vski、1982)、ならびに異なるプロモータ制御
下のCAM/eel D遺伝子融合物を含めて構築した
。第1の工程において、プラスミドpBR8wAR3G
AM(i6A図)から4.OkbのEcoRI −Pv
u■断片を単離し、amp遺伝子および細菌オリジンを
含んだ2296 bp p B R322Ecol?
I −Pvu n断片に挿入し、プラスミドpBR
PGAM(第6A図)を生成した。pBR322配列に
加えて、このプラスミドは、GAM遺伝子の5′非コー
ド領域の3.6kbおよびグルコアミラーゼのN−末端
部(シグナル配列を含む)をコードする始めの208b
pを有している。eel D遺伝子のコードを含み、5
′のl1ibpを欠失しているプラスミドp CT 6
03 (JolllTら、1986)由来の3.4kb
Pvu II断片を、pBRPGAMの単一のPv
u IIに押入し、pBRGclを生成した(第6B図
)。このプラスミドにより形質転換されたE、co目は
、コンゴレッド染色(材料および方法参照)による分析
で弱いカルボキシメチルセルラーゼ(CMCase)活
性を生じ、グルコアミラーゼプロモータが、E、col
i中で僅かに発現していることが示される。S、occ
idcntal is発現ベクターの構築のために、プ
ラスミドpCJD5−1 (Ep87110370.1
)をBam1l I / PsL Iにより切断し
、pBRGc1由来の5. 5kb l’3gl I
IPst T断片または6. 5kb Bam1l T
−Pst I断片と連結して、それぞれpMPGcl
−1,(第6C図)およびpMPGcl−2(第6D図
)を生成した。両プラスミドは、CAM/eel Dの
読枠内融合物を共通して有しているが、CAM遺伝子の
5′上流領域の長さにおいて異なっていた。NGA23
株のU■変異生生成後に単離されたS、oeciden
talis N G A 5 g林(trp 5ad
c )をこれらのプラスミドで形質転換し、形質転換体
をトリプトファン原栄養体性について選択し、セルラー
ゼ活性をコンゴレッドアッセイの方法で分析した。形質
転換体は、2%マルト−スにおける誘発条件下で成育し
た場合に活性EGDを庁生じた(第7A図)。4%グル
コース中の抑制条件下では、コンゴレッドアッセイによ
る分析で活性は検出されなかった。NGA58 : p
MPGC1−1およびNGA58 : pMGPGcl
−2形質転換体は、マルトース中の誘発条件下で成育し
た場合に活性EGDを培地中に分泌する。プラスミドp
MPGC1−2上の元来のまたは完全なグルコアミラー
ゼプロモータは、pMPGcl−1の遺伝子融合物中の
より短いプロモータに比べて20倍高い活性を示した(
第1表)。しかしながら、0.3kbプロモ一タ断片は
、なおもグルコースによる具化代謝産物抑制を導く制御
単泣を保有している(i7A図)。N−末端CAM配列
の他の分泌蛋白質の数種のシグナルペプチダーゼ切断部
位(Von l1eijnc、 1983 )との比較
は、アミノ酸残基Ala19、Ala25およびAIa
34以後の3種のnJ能なシグナルペプチダーゼ切断部
位を明らかにする。成熟グルコアミラーゼのN−末端ア
ミノ酸を決定するために、該蛋白質をN−末端アミノ酸
配列決定のために−Qi M した。しかしながら、N
−末端はブロックされ、従って配列決定はできなかった
。 S、occidentalisにおけるGAMシグ
ナル配列の正しい切断部αを確認するために、可能なシ
グナルペプチダーゼ切断部位とPvu II遺伝子勘合
部位との間を、インビトロ変穴誘発によりGAM/ee
l D融合物において削除し、活性EGDの分泌への影
響を調べた。
S、0eeidOntal iSにおける外来遺伝子の
発現へのS、cercvisiacプロモータの使用の
研究プラスミドp F M 2−1. (M引jcr
ら、1987)からADH1プロモータ(H+tzcm
an、 1981 )を1.45kb BamHI −
8al I断片として単離し、プラスミドpCJD5
−1.(EP87110370.1)にBamHIおよ
びSal I切断の後に連結してpMPADHI (
第8A図)を生成した。該CAM遺伝子を、pJDcg
−15(下記参照)由来のSal I断片として切断
し、pMPADHl(第8B図)の単一のSal I
部位に押入してプラスミドpMPAG (38B図)を
生成した。インビボ組換え(Haら、1.987)の方
法により、pMPGcl−2(第6D図)由来のCAM
プロモータをpMPAGのADHIプロモータにより置
換し、プラスミドpMPAGC(第8C図)を導いた。
発現へのS、cercvisiacプロモータの使用の
研究プラスミドp F M 2−1. (M引jcr
ら、1987)からADH1プロモータ(H+tzcm
an、 1981 )を1.45kb BamHI −
8al I断片として単離し、プラスミドpCJD5
−1.(EP87110370.1)にBamHIおよ
びSal I切断の後に連結してpMPADHI (
第8A図)を生成した。該CAM遺伝子を、pJDcg
−15(下記参照)由来のSal I断片として切断
し、pMPADHl(第8B図)の単一のSal I
部位に押入してプラスミドpMPAG (38B図)を
生成した。インビボ組換え(Haら、1.987)の方
法により、pMPGcl−2(第6D図)由来のCAM
プロモータをpMPAGのADHIプロモータにより置
換し、プラスミドpMPAGC(第8C図)を導いた。
プラスミドpMPGC1−2をBam1l Iにより
線型化し、ここにおいて、pMPGc12の固有のBa
m1l 1部位は、TRP5コード配列トクルコアミ
ラーゼプロモータとの間に局在している。A D H1
プロモータを含むpMPAGの2、 75kb C1
a I断片は、GAM7−ド領域の+208位までに加
えてT RP’5遺伝子に対して相聞性を共有する。イ
ンビボ組換えのために、NGA5gを約10位過剰量の
C1a I断片と共に、ltoらの1983の形質転換
プロトコールを用いて11amHI線型化pMPGc1
.−2で形質転換した。
線型化し、ここにおいて、pMPGc12の固有のBa
m1l 1部位は、TRP5コード配列トクルコアミ
ラーゼプロモータとの間に局在している。A D H1
プロモータを含むpMPAGの2、 75kb C1
a I断片は、GAM7−ド領域の+208位までに加
えてT RP’5遺伝子に対して相聞性を共有する。イ
ンビボ組換えのために、NGA5gを約10位過剰量の
C1a I断片と共に、ltoらの1983の形質転換
プロトコールを用いて11amHI線型化pMPGc1
.−2で形質転換した。
組換え体を、4%グルコース上でCMCを加水分解する
能力について選択した。これらの条件下でeel D発
現は、環状化pMPGc1−2を有する形質転換体にお
いて抑制された。146個の形質転換体から、4%グル
コースの在住下でセルラゼを発現する7個のコロニーを
単離した。“インビボ”構築プラスミドpMPAGCを
含むNGA58は、活性EG、Dを本質的に発現した(
第7図参照)。この結果は、新たに構築されたプラスミ
ドpMPADH1は、外来造伝子発現用ベクタ−として
機能することを示している。
能力について選択した。これらの条件下でeel D発
現は、環状化pMPGc1−2を有する形質転換体にお
いて抑制された。146個の形質転換体から、4%グル
コースの在住下でセルラゼを発現する7個のコロニーを
単離した。“インビボ”構築プラスミドpMPAGCを
含むNGA58は、活性EG、Dを本質的に発現した(
第7図参照)。この結果は、新たに構築されたプラスミ
ドpMPADH1は、外来造伝子発現用ベクタ−として
機能することを示している。
他の丈験において、組換えプラスミドを、PDCプロモ
ータ(Dasおよびl−1ol 1amberg、 1
982 )の制御下のCAM/eel D遺伝子融合物
の発現研究のためにインビボ組換えにより構築した。従
って、PDCプロモータに融合したグルコアミラゼ遺伝
子を保有するプラスミドpJDcg−15(EP旦7
110 370.1)由来の6. 0kbSph I
−Ava I断片を、YRpJD2 (EP87110
370.1)の各制限部位にサブクローン化し、プラ
スミドpMPPG (第9A図)を生成した。
ータ(Dasおよびl−1ol 1amberg、 1
982 )の制御下のCAM/eel D遺伝子融合物
の発現研究のためにインビボ組換えにより構築した。従
って、PDCプロモータに融合したグルコアミラゼ遺伝
子を保有するプラスミドpJDcg−15(EP旦7
110 370.1)由来の6. 0kbSph I
−Ava I断片を、YRpJD2 (EP87110
370.1)の各制限部位にサブクローン化し、プラ
スミドpMPPG (第9A図)を生成した。
インビボ組換えのためにpMPPGをCle Iにより
切断し、Bam1l I線型化pMPGC1−2と共
にNGA58の形質転換に使用した。相同的組換えは、
PDCプロモータの制御下のGAM/eel D融合物
を保有するプラスミドpMPPGC(第9B図)を生成
した。この構築物は、グルコースにより誘発可能であり
、かつマルトースにより部分的に抑制可能なSchwa
nniorayccs4つ occidental is N G A 58の発
現を導いた(第1表)。形質転換体を、定性的コンゴレ
ッドアッセイを使用して活性EGDの発現について分析
した(第7図)。この結果は、0. 3kb GAM
プロモータ断片は制御された発現を導くが、1..3k
b断片より効果的ではないことを示している(比較のた
めには第1表および第2A図参照)。ADH1プロモー
タ下の発現は、効率的な本質的発現を導く。発現の水準
は、1.3kb GAMプロモータに支配された誘発
された発現と同程度である。
切断し、Bam1l I線型化pMPGC1−2と共
にNGA58の形質転換に使用した。相同的組換えは、
PDCプロモータの制御下のGAM/eel D融合物
を保有するプラスミドpMPPGC(第9B図)を生成
した。この構築物は、グルコースにより誘発可能であり
、かつマルトースにより部分的に抑制可能なSchwa
nniorayccs4つ occidental is N G A 58の発
現を導いた(第1表)。形質転換体を、定性的コンゴレ
ッドアッセイを使用して活性EGDの発現について分析
した(第7図)。この結果は、0. 3kb GAM
プロモータ断片は制御された発現を導くが、1..3k
b断片より効果的ではないことを示している(比較のた
めには第1表および第2A図参照)。ADH1プロモー
タ下の発現は、効率的な本質的発現を導く。発現の水準
は、1.3kb GAMプロモータに支配された誘発
された発現と同程度である。
プラスミドがインビボ組換えにより構築され得る事実は
、相同的組換えの証明であり、しかして、外来蛋白質の
工業的製造に必須な、 S、occidcntal isのゲノムへの安定部位
指向性の組込みの可能性を与える。
、相同的組換えの証明であり、しかして、外来蛋白質の
工業的製造に必須な、 S、occidcntal isのゲノムへの安定部位
指向性の組込みの可能性を与える。
S、occidcntal isにおけるα−アミラー
ゼ遺伝子およびグルコアミラーゼ遺伝子の発現ならびに
、両遺伝子産物の分泌は、ホスホグリセラードキナーゼ
(PGK)プロモータ(Dobsonら、1982)、
グリセルアルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナー
ゼ(GAPDH)プロモータ(t(ollandおよび
1lolland 1.979) 、カバーケラチン(
CUPI)プロモータ(Karinら、1984、Bu
Ltら1984)およびアルコールデヒドロゲナーゼ2
(ADH2またはADH2)プロモータ(Russe
l I ら、1983、Bej、erら、1985)
あるいはガラクトキナーゼ(GAL 1/10)プロモ
ータ(JohnstonおよびDavis 、 198
4)の制御下においても遠戚され得る。
ゼ遺伝子およびグルコアミラーゼ遺伝子の発現ならびに
、両遺伝子産物の分泌は、ホスホグリセラードキナーゼ
(PGK)プロモータ(Dobsonら、1982)、
グリセルアルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナー
ゼ(GAPDH)プロモータ(t(ollandおよび
1lolland 1.979) 、カバーケラチン(
CUPI)プロモータ(Karinら、1984、Bu
Ltら1984)およびアルコールデヒドロゲナーゼ2
(ADH2またはADH2)プロモータ(Russe
l I ら、1983、Bej、erら、1985)
あるいはガラクトキナーゼ(GAL 1/10)プロモ
ータ(JohnstonおよびDavis 、 198
4)の制御下においても遠戚され得る。
pJDcg−15の構築:
CAM遺伝子をプラスミドpMaGAM B/S(第
4図)から3.2kb BaIIHI −8al
lDNA断片としてqi離し、プラスミドpBM272
(JohnstonおよびDavis 、 1984
)の各制御部位に押入した。PDCプロモータをプラス
ミドp CP 202 (Kel Iermannおよ
びllo! lenbcrg、 1988)からSa
l I −3ph I断片としてlit離し、ベク
ターY Rp 7 (Struhlら、197Q)の各
単一部位に連結した。PDC1プロモータをBamHI
断片として単離可能とするために、CAM逍伝子を含む
pMa、GAM B/Sの3. 2kb SaI断
片をPDCプロモータに単一のSal 1部位を介し
て融合させた。PDCプロモータを含む得られたr3a
IIlll I断片を、CAM遺伝子を含むpBM2
72の単一のBam1l I部位に連結した。最終的
なプラスミドをpJDcg−15と称した(m88図)
。
4図)から3.2kb BaIIHI −8al
lDNA断片としてqi離し、プラスミドpBM272
(JohnstonおよびDavis 、 1984
)の各制御部位に押入した。PDCプロモータをプラス
ミドp CP 202 (Kel Iermannおよ
びllo! lenbcrg、 1988)からSa
l I −3ph I断片としてlit離し、ベク
ターY Rp 7 (Struhlら、197Q)の各
単一部位に連結した。PDC1プロモータをBamHI
断片として単離可能とするために、CAM逍伝子を含む
pMa、GAM B/Sの3. 2kb SaI断
片をPDCプロモータに単一のSal 1部位を介し
て融合させた。PDCプロモータを含む得られたr3a
IIlll I断片を、CAM遺伝子を含むpBM2
72の単一のBam1l I部位に連結した。最終的
なプラスミドをpJDcg−15と称した(m88図)
。
ヒト顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子(hGM
−CSF)の発現 hGM−C8Fをコードする遺伝子(Cantrelら
、1985)は、Br1ttsh Btotcchno
logy社から、Hind m −EcoRI断片と
して人手した。
−CSF)の発現 hGM−C8Fをコードする遺伝子(Cantrelら
、1985)は、Br1ttsh Btotcchno
logy社から、Hind m −EcoRI断片と
して人手した。
hGM−C8F遺伝子の+52位を、A D H1また
はCAMプロモータの制御下に、CAMシグナル配列の
+102位に融合した。この融合で、CAMシグナル配
列のエンドペプチダーゼ切lI′r部位が、l1rit
ish Blotcc)+nology社から提供され
た合成遺伝子に含まれるNetに連結され、成熟hGM
−C8Fの第1のアミノ酸(AIa18)に続くハイブ
リッド蛋白質を生ずる。この融合物を、S、occid
ental is発現ベクターに押入し、NGA58中
に形質転換した。ウェスタンプロット分析は、hGM−
C8F蛋白質の分泌を示した。
はCAMプロモータの制御下に、CAMシグナル配列の
+102位に融合した。この融合で、CAMシグナル配
列のエンドペプチダーゼ切lI′r部位が、l1rit
ish Blotcc)+nology社から提供され
た合成遺伝子に含まれるNetに連結され、成熟hGM
−C8Fの第1のアミノ酸(AIa18)に続くハイブ
リッド蛋白質を生ずる。この融合物を、S、occid
ental is発現ベクターに押入し、NGA58中
に形質転換した。ウェスタンプロット分析は、hGM−
C8F蛋白質の分泌を示した。
インターロイキン−2の発現
I L−2(Taniguchi ら、1.983)を
コードする遺伝子は、Br1tish Biotech
nology社からEcol? I −11indl
ll断片として人手した。IL−2遺伝子の+61位を
、ADHIまたはCAMプロモータの制御下にCAMシ
グナル配列の+102位に融合した。この融合で、CA
Mシグナル配列のエンドペプチダーゼ切断部位が、Br
1tishBioLecht+ology社から提供さ
れた合成遺伝子に含まれるMeLに連結され、成熟I
L−2の第1のアミノ酸(Ala 21. )に続くハ
イブリッド蛋白質を生ずる。この融合物をS、occi
denLalis発現ベクターに押入し、NC;A58
中に形質転換した。ウェスタンプロット分析は、IL−
2蛋白質の分泌を示した。
コードする遺伝子は、Br1tish Biotech
nology社からEcol? I −11indl
ll断片として人手した。IL−2遺伝子の+61位を
、ADHIまたはCAMプロモータの制御下にCAMシ
グナル配列の+102位に融合した。この融合で、CA
Mシグナル配列のエンドペプチダーゼ切断部位が、Br
1tishBioLecht+ology社から提供さ
れた合成遺伝子に含まれるMeLに連結され、成熟I
L−2の第1のアミノ酸(Ala 21. )に続くハ
イブリッド蛋白質を生ずる。この融合物をS、occi
denLalis発現ベクターに押入し、NC;A58
中に形質転換した。ウェスタンプロット分析は、IL−
2蛋白質の分泌を示した。
付加的SwARS要素および新規選択可能マーカの単離
CAM遺伝子のコード領域の下流に局在する新規SwA
RS配列(SwARS2)が同定され得る。SwARS
2の機能を分析するために、Trp5遺伝子および5W
AR82をp B R322中に含むベクターを構築し
、それぞれpMPTS2AおよびpMPTsl−Bを生
成した(第10図)。pMPTS2−AおよびpMPT
s2−Bの構築のために、第2A図に示されたEeoR
I −断片のプラスミドpBR8wAR81(EP87
110370.1に開示されている)の単一のPcoR
1部位への挿入により構築されたp BR8wARSG
AMの5. 5kb Bam1l I −Bgl
II断片を単離し、YRpJD2から得た3、2kbB
amli I TRP断片と連結した。
RS配列(SwARS2)が同定され得る。SwARS
2の機能を分析するために、Trp5遺伝子および5W
AR82をp B R322中に含むベクターを構築し
、それぞれpMPTS2AおよびpMPTsl−Bを生
成した(第10図)。pMPTS2−AおよびpMPT
s2−Bの構築のために、第2A図に示されたEeoR
I −断片のプラスミドpBR8wAR81(EP87
110370.1に開示されている)の単一のPcoR
1部位への挿入により構築されたp BR8wARSG
AMの5. 5kb Bam1l I −Bgl
II断片を単離し、YRpJD2から得た3、2kbB
amli I TRP断片と連結した。
S、occidcntal isの高頻度形質転換が、
このプラスミドを用いて得られた。
このプラスミドを用いて得られた。
付加的な選択可能マーカとして、
S、occidental isのLEU2遺伝子を!
1を離した。イソプロピルマレートデヒドロゲナーゼを
コードする該LEU2遺伝子を、S、occl+1en
tal is由来のコスミドケノムライブラリーを用い
た形質転換により、S、cercvisiacの変異株
AH22(his 41cu2) (H1、nncn
ら、1978)の機能性相補化によりクローン化した。
1を離した。イソプロピルマレートデヒドロゲナーゼを
コードする該LEU2遺伝子を、S、occl+1en
tal is由来のコスミドケノムライブラリーを用い
た形質転換により、S、cercvisiacの変異株
AH22(his 41cu2) (H1、nncn
ら、1978)の機能性相補化によりクローン化した。
該LEU2遺伝子は、Schwanniomycesゲ
ノムDNAの9kb EcoRI断片上にあることが
見出され、その機能は、S、ccrcvlslacのT
RP遺伝子の押入により撤廃することができた。***さ
れたLEU2遺伝子を、相同的組換えによりNGA58
のゲノムに組込み、新規株NGA581 (TRP5、
LEU2、およびADE)を生じた。
ノムDNAの9kb EcoRI断片上にあることが
見出され、その機能は、S、ccrcvlslacのT
RP遺伝子の押入により撤廃することができた。***さ
れたLEU2遺伝子を、相同的組換えによりNGA58
のゲノムに組込み、新規株NGA581 (TRP5、
LEU2、およびADE)を生じた。
S、occidentalis (EP8711037
0. ])のクローン化HIS4遺伝子を用いた同様な
実験により、株NGA58h (TRP5、H丁S4
、ADE)を導いた。
0. ])のクローン化HIS4遺伝子を用いた同様な
実験により、株NGA58h (TRP5、H丁S4
、ADE)を導いた。
s、occidenta+ isにおける外来遺伝子発
現のためのT7 RNAポリメラーゼならびにT7プ
ロモータおよびターミネータを用いた異種遺伝子の改良
された発現 T7 RNAポリメラーゼ(Puerstら、198
6)は、構造遺伝子(DLInllおよび5Ludle
r 、 1984)の翻訳開始コドン近傍のBam1l
I制限部位を用いたα−アミラーゼ、CAM (0
,3kb断片)またはP D C等の適当なプロモータ
との融合、ならびに相同的クローン化遺伝子、例えばH
IS4、LEU2、AMYlおよびGAM等を介しての
ゲノムへの相同的組込みの後に、S、ocefdent
al isにおいて発現され得る。相同的クローン化配
列に隣接する融合物を含む好適な断片をiIi離し、N
GA58を共−形質転換するためにpCJD5−1(第
6C図)と共に使用し、0.5%のカザミノ酸Ccas
amInoaeids )を含有するYNB上で選択し
た。組込まれたT7 RNAポリメラーゼ遺伝子を含
むコロニーを、標的遺伝子において変5′コした形質転
換体を[li離した後にサザン分析により同定すること
ができる。
現のためのT7 RNAポリメラーゼならびにT7プ
ロモータおよびターミネータを用いた異種遺伝子の改良
された発現 T7 RNAポリメラーゼ(Puerstら、198
6)は、構造遺伝子(DLInllおよび5Ludle
r 、 1984)の翻訳開始コドン近傍のBam1l
I制限部位を用いたα−アミラーゼ、CAM (0
,3kb断片)またはP D C等の適当なプロモータ
との融合、ならびに相同的クローン化遺伝子、例えばH
IS4、LEU2、AMYlおよびGAM等を介しての
ゲノムへの相同的組込みの後に、S、ocefdent
al isにおいて発現され得る。相同的クローン化配
列に隣接する融合物を含む好適な断片をiIi離し、N
GA58を共−形質転換するためにpCJD5−1(第
6C図)と共に使用し、0.5%のカザミノ酸Ccas
amInoaeids )を含有するYNB上で選択し
た。組込まれたT7 RNAポリメラーゼ遺伝子を含
むコロニーを、標的遺伝子において変5′コした形質転
換体を[li離した後にサザン分析により同定すること
ができる。
外来遺伝子の発現のために、S、0eeidellta
l ts発現ベクターを、SwARS2、IE、col
iのCo1E?ji製オリジン、S、occldent
al isのための適当な選択マーカ(例えば、TRP
5、HI S 4、LEU2)ならびにT7ポリメラー
ゼプロモータおよびプラスミドpAR2529(Pue
rstら、1986)から単離されたターミネータ配列
を含むカセットを含めて構築し、 M 1.3mp19
由来のポリリンカー配列により分離した。T7系の効率
の研究のために、T7プロモータ制御下のGAM/ce
lD融合物(GAMシグナル配列およびpMPGcl−
2からBamHI−ASp718断片として得られた構
造celD遺伝子)を、ポリリンカー配列のBam1l
I−Asp 718部位に押入することにより発現
させた。この系を使用して、活性セルラーゼが培養培地
中に分泌された。
l ts発現ベクターを、SwARS2、IE、col
iのCo1E?ji製オリジン、S、occldent
al isのための適当な選択マーカ(例えば、TRP
5、HI S 4、LEU2)ならびにT7ポリメラー
ゼプロモータおよびプラスミドpAR2529(Pue
rstら、1986)から単離されたターミネータ配列
を含むカセットを含めて構築し、 M 1.3mp19
由来のポリリンカー配列により分離した。T7系の効率
の研究のために、T7プロモータ制御下のGAM/ce
lD融合物(GAMシグナル配列およびpMPGcl−
2からBamHI−ASp718断片として得られた構
造celD遺伝子)を、ポリリンカー配列のBam1l
I−Asp 718部位に押入することにより発現
させた。この系を使用して、活性セルラーゼが培養培地
中に分泌された。
飼料および方法
1、使用した微生物は、次のとおりである:Schwa
nnloIIlyces occidentalis
NGA23:(DSM 3792)Scl+w
annlomyces occldentalis
NG^58Kluyveromyces LacLIs
5DII : (DSM 3795)Schlzo
saeeharomyees pollbe LEU
I−321lll55−303(DS 379G) Saccharomyces cerevlstae
YNN27(URA3−521”RPl−298,G
A1、2) 使用したEscl+erichla coli株は、次
のとおりである。
nnloIIlyces occidentalis
NGA23:(DSM 3792)Scl+w
annlomyces occldentalis
NG^58Kluyveromyces LacLIs
5DII : (DSM 3795)Schlzo
saeeharomyees pollbe LEU
I−321lll55−303(DS 379G) Saccharomyces cerevlstae
YNN27(URA3−521”RPl−298,G
A1、2) 使用したEscl+erichla coli株は、次
のとおりである。
ara−14,proA2.IacYl 、 gal
K2、rpsL20 (Sm )。
K2、rpsL20 (Sm )。
xyl−5、mtl−1、supE44)Schwan
niomyces occidentalIs株NGA
58(NGA23株のUV変異誘発により単離された)
は、30℃にて示された場合には適切なアミノ酸類と2
%の可溶性デンプンを補充したYNB (アミノ酸非含
有の0,67%酵ノリ窒素基底)中で成育させた。
niomyces occidentalIs株NGA
58(NGA23株のUV変異誘発により単離された)
は、30℃にて示された場合には適切なアミノ酸類と2
%の可溶性デンプンを補充したYNB (アミノ酸非含
有の0,67%酵ノリ窒素基底)中で成育させた。
S、cerevtslae株YNN27 (URA3
−52、TRPI−’289、GAL2) (SLl
nel+on+b ら、1980) ; K、Iac
tls株5DII TRPI(Dasおよびllol
lenberg、 1982) ; S、pombe
株LEU1.−32、HIS5−303 (W、T)、
11eyerから入手):これらの株は、上述のSch
vannjomyces occidentaljsと
同様の条件下で、示しだ場合には2%可溶性デンプンを
2%グルコースに置換して成育させた。
−52、TRPI−’289、GAL2) (SLl
nel+on+b ら、1980) ; K、Iac
tls株5DII TRPI(Dasおよびllol
lenberg、 1982) ; S、pombe
株LEU1.−32、HIS5−303 (W、T)、
11eyerから入手):これらの株は、上述のSch
vannjomyces occidentaljsと
同様の条件下で、示しだ場合には2%可溶性デンプンを
2%グルコースに置換して成育させた。
S、occidenLal isおよび1lansen
ula polymorphaのための培養培地は、0
− 2 M N a P O4緩衝剤pH6,2を用
いて緩衝化し; S、eerevisiaeおよびに、
Iactisのためのものは、0.1Mクエン酸緩衝剤
pH6、ならびにS、pombeのためのものは、0.
05M酢酸緩衝剤p)16を用いて緩衝化した。
ula polymorphaのための培養培地は、0
− 2 M N a P O4緩衝剤pH6,2を用
いて緩衝化し; S、eerevisiaeおよびに、
Iactisのためのものは、0.1Mクエン酸緩衝剤
pH6、ならびにS、pombeのためのものは、0.
05M酢酸緩衝剤p)16を用いて緩衝化した。
セルラーゼ(Jolirfら、1986a) 、a−ア
ミラーゼおよびグルコアミラーゼ(Wilsonおよび
lnglcdcw、 ]−982)についての最適pH
は、約pH6である。
ミラーゼおよびグルコアミラーゼ(Wilsonおよび
lnglcdcw、 ]−982)についての最適pH
は、約pH6である。
E、coli HB ] ]01 (Bolive
r ら、1977)は、ペニシリンG (150u g
/ml)と共にLB培地(Maniatisら、198
2)にて成育された。
r ら、1977)は、ペニシリンG (150u g
/ml)と共にLB培地(Maniatisら、198
2)にて成育された。
3゜その他の方法
プラスミドDNAは、CsC1勾配遠心分離(Mani
aNsら、1982)またはBirnbolmおよびD
oly (1,979)により記述されたプラスミドD
NAの迅速アルカリ抽出のいずれかの方法により精製し
た。
aNsら、1982)またはBirnbolmおよびD
oly (1,979)により記述されたプラスミドD
NAの迅速アルカリ抽出のいずれかの方法により精製し
た。
酵母粗抽出物は、5chatz (1,979)の方法
により調製した。酵母微小溶菌物は、5berlIla
nら(1983)の方法により調製I〜た。
により調製した。酵母微小溶菌物は、5berlIla
nら(1983)の方法により調製I〜た。
DNA断片は、Garnerらにより記述されているよ
うに、“低融点アガロース″処理により単離した。ザザ
ンハイブリッド化は、5outhern (1,−97
5)により記述されているように行なった。
うに、“低融点アガロース″処理により単離した。ザザ
ンハイブリッド化は、5outhern (1,−97
5)により記述されているように行なった。
酵母の形質転換は、旧ebeら(1983)またはIt
oら(1983)に従って行なった。形質転換体または
組込体は、セルラーゼの発現および分泌について、定性
的コンゴレッドアッセイ(TOathOrおよびWoo
d、 1982 ;カルボキシメチルセルロース寒天下
板上のハロ形成)、またはJoltffら(1986a
)による定量的セルラーゼアッセイのいずれかにより試
験した。1 i11位(U)は、60℃において毎分]
u11o1のバラ−ニトロフェノールを放出する酵素量
として定義される。ウェスタン分析は、Tovbinら
(1,979)により記述されているように行なった。
oら(1983)に従って行なった。形質転換体または
組込体は、セルラーゼの発現および分泌について、定性
的コンゴレッドアッセイ(TOathOrおよびWoo
d、 1982 ;カルボキシメチルセルロース寒天下
板上のハロ形成)、またはJoltffら(1986a
)による定量的セルラーゼアッセイのいずれかにより試
験した。1 i11位(U)は、60℃において毎分]
u11o1のバラ−ニトロフェノールを放出する酵素量
として定義される。ウェスタン分析は、Tovbinら
(1,979)により記述されているように行なった。
形質転換体または組込体は、α−アミラーゼの発現およ
び分泌について、Merck社、西ドイツの標準化α−
アミラーゼ試験、または以下の定性的デンプン分解試験
(ヨウ素による染色後のデンプン寒天平板上のハロ形成
)のいずれかを用いて試験した:この試験においては、
2−クロロ−4ニトロフエノールの形成速度を、37℃
において0.1Mリン酸カリウム中、405nmでの光
度計測により測定した。酵素単位(U)は、37°Cに
おける毎分1u11o1の2−クロロ−4−二トロフェ
ノール形成を触媒する酵素量として定義される。
び分泌について、Merck社、西ドイツの標準化α−
アミラーゼ試験、または以下の定性的デンプン分解試験
(ヨウ素による染色後のデンプン寒天平板上のハロ形成
)のいずれかを用いて試験した:この試験においては、
2−クロロ−4ニトロフエノールの形成速度を、37℃
において0.1Mリン酸カリウム中、405nmでの光
度計測により測定した。酵素単位(U)は、37°Cに
おける毎分1u11o1の2−クロロ−4−二トロフェ
ノール形成を触媒する酵素量として定義される。
グルコアミラーゼ活性は、停止アッセイ法により測定し
た 0 、 05 M K H2P O4N a OH(
pH5,0)中、10%可溶性デンプン中における50
℃での試料の熟成後、生成するグルコース量をグルコー
スデヒドロゲナーゼ法(システム・グルコース・Mer
ck )により測定した。生成されたNADHの瓜は、
グルコース濃度に比例する。酊素単位は、50℃におけ
るlumolグルコース/分の形成に触媒作用する酵素
量として定義される。
た 0 、 05 M K H2P O4N a OH(
pH5,0)中、10%可溶性デンプン中における50
℃での試料の熟成後、生成するグルコース量をグルコー
スデヒドロゲナーゼ法(システム・グルコース・Mer
ck )により測定した。生成されたNADHの瓜は、
グルコース濃度に比例する。酊素単位は、50℃におけ
るlumolグルコース/分の形成に触媒作用する酵素
量として定義される。
第1表
GA58
pMPGcl−1
2,3
0,12
5,3
0,73
NGA511 :
pMPGc1、−2
2,0
0,53
7,9
1,83
GA58
MPAGc
^Dl11 プロモータ
NGA58 :
p)IPPGc
PDCI−プロモータ
3.0
0.52
5.9
1.07
2.2* 0.40*
4.5* 0.64*
2.9 0.19
7.2 0.31
形質転換体は、YNB、、0.5%カザミノ酸、2%マ
ルトース、20■/Dアデニンおよび0.2M Na
P緩衝液p++6゜2中で成育させた。
ルトース、20■/Dアデニンおよび0.2M Na
P緩衝液p++6゜2中で成育させた。
*:4%グルコース中で成育された形質転換体参考文献
Bcicr ct a1、(1985)、 Mo1.C
cl1、Bio1、 5 、1743−1749、 Birnboim & Doly(1979)、 Nu
c、Ac1ds Rcs、 7.1513−1523
゜ Bitter et a1、(1984)、 Proe
、Nat1、Acad、Scj、USA81.5330
−5384゜ Bolivar eL a1、(1977)、 Gen
e2.75−93゜Breunig(1984)、 N
uc1、Ac1ds Res、12.2327−234
1゜BuLt et a1、(1984)、 Proc
、Nat1、Acad、Sci、USA 81゜333
2−3336゜ Cantrell et a1、(1985)、Pro
c、Nat1、Acad、Scl tlsA82.62
50−fi254゜ Das & 11o11enberg(1982)、C
urr、Genet、0.123(28゜Dobson
et a1、(19g2)、 Nucleic Ac
1ds Re5earch10.2025−2[i37
゜ Dunn & 5tudier (1984)、Pro
c、Nat1、Acad、5clUSA81.2035
−2039 Ellr at a1、(1983)、Proc、Na
t1、Acad、Sci、USA 80゜7080−7
084゜ Puerst et a1、(19g(i)、 Pro
c、Nat1、Aead、Sci、USA83、g12
2−81.26、 Gaf’ner et a1、(1983)、 Er
abo J、 2.583−591111nnen e
t a1、(1978)、 Proc、Nat1、Ac
ad、Sci、USA75.1929−1933゜ Hltzcman et a1、(1981)、 Na
ture 294.7J、7−722゜Ho1land
& Ho1land (1979)、 J、Bio
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、Nat1、Acad、Scj、USA81.5330
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1゜BuLt et a1、(1984)、 Proc
、Nat1、Acad、Sci、USA 81゜333
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manua1、cold SpringHarbou
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9゜ Muller et a1、(1987)、 Mo1
.Gen、Genctics 207 。
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s In C,S、H,LaboraLory、C,
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b、Biotechnol。
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、98,503−5L7゜Stinchomb at
a1、(1980)、 Proc、Nat1、Aea
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USA 77.4 559−4 563゜5truh
l et a1、(1979)、 Proc、Nat1
、Acad、Sci、USA71i、1035−1.0
39゜ Tan4guc11j ct a1、(1983)、N
ature 3(12,3(15−30’1、Teac
her &wood (1982)、 App1、Fn
v、Microbio1、43゜777−78(J。
l et a1、(1979)、 Proc、Nat1
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Proc、NaL1、Acad、Sci、USA76.
4350−4354゜ von 1leijne (1983)、 Rur、J
、Biochem、I33.17−2%1lson &
lngledcv (1982)、 App1、Env
iron。
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Mterobio1、44.301−307、Zalk
in & Yanowsky (1982)、 J
、Bio1、Chem、2571491−150[1、 図面の簡単な説明 第1A図及び第1B図は、AMYI遺伝子を示す図で、
第1.A図は制限地図、第1B図はヌクレオチド配列を
示し1、 第2A図及び第2B図は、CAMI遺伝了を示す図で、
第2A図は制限地図、第2B図はヌクレオチド配列を示
し、 第3図は、プラスミドM1.3αxhoの模式図、第4
図は、プラスミドI) M a G A M −B /
Sの模式図、 第5図は、プラスミドYRp7αGAMの模式第6A図
〜第6D図は、ベクター類の構築を示す模式図であって
、第6A図はpBRGAM、第6B図はpBRGc1、
第6C図はpMPGcl−1、第6D図はpMPGcl
−2を示し、第7A図及び第7B図は生物の形態、つま
り脂質転換体微生物の成育形態を示す写真図であって、
第7A図は2%マルトース上、第7B図は4%グルコー
ス上での形態を示す図、 第8A図〜第8C図は、プラスミド類の構築を示す模式
図であって、第8A図はpMPADH1、第8B図はp
MPAG、第8C図はp M P A G Cを示す図
、 第9A図及び第9B図は、プラスミド類の構築を示す模
式図であって、第9A図はpMPPG。
in & Yanowsky (1982)、 J
、Bio1、Chem、2571491−150[1、 図面の簡単な説明 第1A図及び第1B図は、AMYI遺伝子を示す図で、
第1.A図は制限地図、第1B図はヌクレオチド配列を
示し1、 第2A図及び第2B図は、CAMI遺伝了を示す図で、
第2A図は制限地図、第2B図はヌクレオチド配列を示
し、 第3図は、プラスミドM1.3αxhoの模式図、第4
図は、プラスミドI) M a G A M −B /
Sの模式図、 第5図は、プラスミドYRp7αGAMの模式第6A図
〜第6D図は、ベクター類の構築を示す模式図であって
、第6A図はpBRGAM、第6B図はpBRGc1、
第6C図はpMPGcl−1、第6D図はpMPGcl
−2を示し、第7A図及び第7B図は生物の形態、つま
り脂質転換体微生物の成育形態を示す写真図であって、
第7A図は2%マルトース上、第7B図は4%グルコー
ス上での形態を示す図、 第8A図〜第8C図は、プラスミド類の構築を示す模式
図であって、第8A図はpMPADH1、第8B図はp
MPAG、第8C図はp M P A G Cを示す図
、 第9A図及び第9B図は、プラスミド類の構築を示す模
式図であって、第9A図はpMPPG。
第9B図はpMPPGCを示す図、ならびに第10図は
、ベクターpMPTS2−Aおよび、pMPTS2−B
の構築を示す模式図である。
、ベクターpMPTS2−Aおよび、pMPTS2−B
の構築を示す模式図である。
代理人 浅 村 皓
GCTAAATTT^
4eO
TTAACCGAGC
^TCTAMTTG
CTTGTGGATT
GCAATTAAGG
^TGTAGGTG丁
T^^TTATGTr
AAATCCAATC
GAACCGGCTA
^CTCTTATTA
TAnGτGCGT
TCAAAAGGCG
TTGTAGTCGT
TTCAATAGTG
AAACAATTAA
GAAf3GTGCCG
TAGATCCGCT
AGTTTTTTTC
TAGATCAG^A
GMTCAAAAO
TCT’rAC:CGAT
AAGTAC:MTG
GTCTG^AAAT
CCCAGCTGGT
TGTCTAMG^
TATTTTCTT丁
TGTACTGATA
CATACGTAGT
CCATCATTAT
AATGTTTTGG
TrATTAAAAT
GTATAMTT^
CGTTGATCTCTCTAAAGCAA AGC
TGTTATT CTACAATACTAGAGAT
AATG TGCTCCTAC丁 ACAGAGAGT^ C:AAACCCTTG ACCCCACACG TMTGCTGT^ mAccTAcA CTCTTGAMT ^^ATAAAAT^ GGTACCTGA MGAAAACA^ TCAATMTTτ TT^丁CATAC^ GTTATTTGAT GTTTCATGGT TGTGGATCAG ^^TTMGCCG TCAAGTTGAA I AAAGCAAGAC 第1B図(その1) −一一一一一一一」 手続補正書(自発) 平底2年 6月Iぢ日
TGTTATT CTACAATACTAGAGAT
AATG TGCTCCTAC丁 ACAGAGAGT^ C:AAACCCTTG ACCCCACACG TMTGCTGT^ mAccTAcA CTCTTGAMT ^^ATAAAAT^ GGTACCTGA MGAAAACA^ TCAATMTTτ TT^丁CATAC^ GTTATTTGAT GTTTCATGGT TGTGGATCAG ^^TTMGCCG TCAAGTTGAA I AAAGCAAGAC 第1B図(その1) −一一一一一一一」 手続補正書(自発) 平底2年 6月Iぢ日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)a)レギュロンとして作用する第1のDNA配列
、 b)場合により、シグナルペプチドをコードす第2のD
NA配列、 c)外来蛋白質をコードする第3のDNA配列、および d)場合により、ターミネーターとして作用する第4の
DNA配列 を含んでなる、少なくとも1個の発現カセットを含むこ
とを特徴とするSchwanniomyces属の酵母
細胞。 (2)前記第1および/または第2および/または第4
のDNA配列が、デンプン分解性酵素をコードする遺伝
子から誘導されることを特徴とする請求項1に記載の酵
母細胞。 (3)前記デンプン分解性酵素が、α−アミラーゼまた
はグルコアミラーゼであることを特徴とする請求項2に
記載の酵母細胞。 (4)前記第1および/または第2および/または第4
のDNA配列が、Debariomyces、Sacc
haromycopses、Lipomyces、Pi
chia、またはSaccharomyces、好まし
くはSchwanniomyces属の一員である酵母
から誘導されることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かに記載の酵母細胞。(5)前記酵母が、Schwan
niomycesoccidentalisであること
を特徴とする請求項4に記載の酵母細胞。 (6)前記第1のDNA配列が、Schwanniom
ycesα−アミラーゼをコードする構造遺伝子に先行
する1.8kbのBglII−Xho I −断片、または
Schwanniomyces occidental
isグルコアミラーゼをコードする構造遺伝子に先行す
る1.3kbのBamH I −PvuII断片を含んで
なることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の
酵母細胞。 (7)前記第1のDNA配列が、α−アミラーゼをコー
ドする構造遺伝子に先行する−1〜−540の塩基領域
に対応しているDNA配列の一部または全部、あるいは
、グルコアミラーゼをコードする構造遺伝子に先行する
−1〜−320の塩基領域に対応しているDNA配列の
一部または全部を含んでなることを特徴とする請求項5
に記載の酵母細胞。 (8)前記第1のDNA配列が、以下のレギュロン: a)好ましくはSaccharomycescerev
isiaeから得られるレギュロンであるADH1、A
DH2、PDC1、GAL1/10、PGK、GAPD
H、b)好ましくはKluyveromyceslac
tisから得られるレギュロンであるLAC4、または c)好ましくはSchwanniomycesから得ら
れるレギュロンに対応するもの の一つに対応することを特徴とする請求項1〜5のいず
れかに記載の酵母細胞。 (9)前記第1および/または第4のDNA分子が、好
ましくはE.coliファージT7由来のウィルス性プ
ロモータおよび/またはターミネータに対応することを
特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の酵母細胞。 (10)前記第2のDNA配列が、次のペプチド: a)【遺伝子配列があります】 b)【遺伝子配列があります】 c)【遺伝子配列があります】 d)【遺伝子配列があります】 e)【遺伝子配列があります】 の少なくとも一つの全体または部分をコードすることを
特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の酵母細胞。 (11)前記ペプチドをコードするDNA配列が、 a)【遺伝子配列があります】 b)【遺伝子配列があります】 c)【遺伝子配列があります】 d)【遺伝子配列があります】 e)【遺伝子配列があります】 の一つの部分または全体に対応することを特徴とする請
求項10に記載の酵母細胞。 (12)前記外来蛋白質をコードする第3のDNA配列
が、セルラーゼ、インターロイキン、インシュリン様成
長因子、インターフェロン、リンホカイン、ヒト成長因
子、神経成長因子、アプロチニン、インシュリン、ヒル
ジン、ホルモン類、血液凝固因子、B型肝炎表面もしく
はコア抗原、ウィルスもしくは細菌ワクチンまたはヒト
顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子をコードする
天然または合成DNA配列であることを特徴とする請求
項1〜11のいずれかに記載の酵母細胞。 (13)前記第4のDNA配列が、Saccharom
yces、Pichia、Hansenula、好まし
くはSchwanniomyces属の一員である酵母
に由来することを特徴とする酵母細胞。 (14)前記第4のDNA配列が、Schwannio
mycesα−アミラーゼ遺伝子のターミネータの部分
もしくは全体、またはSchwanniomycesグ
ルコアミラーゼ遺伝子の部分もしくは全体に対応するこ
とを特徴とする請求項13に記載の酵母細胞。 (15)前記ターミネータが、Schwanniomy
cesα−アミラーゼ遺伝子のヌクレオチド1537〜
1740またはSchwanniomycesグルコア
ミラーゼ遺伝子のヌクレオチド2875〜3320に含
まれることを特徴とする請求項14に記載の酵母細胞。 (16)前記第1および/または第2および/または第
3および/または第4のDNA配列が、1個以上のヌク
レオチドの挿入または削除または置換により修飾される
と共に該DNAの生物学的活性が保持または改善されて
いることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載
の酵母細胞。 (17)前記発現カセットが、選択的に1個以上の選択
マーカ遺伝子を含む環状または線状ベクターに保有され
ていることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記
載の酵母細胞。 (18)前記ベクターが、 好ましくはSaccharomyces、Hansen
ula、PichiaもしくはSchwanniomy
cesから得られるTRP5、LEU2、ADE1、A
DE2、HIS3、HIS4、URA3、LYS2、好
ましくは Schwanniomycesから得られるAMY1ま
たはGAM1の選択マーカ遺伝子のいずれかを含むこと
を特徴とする請求項17に記載の酵母細胞。 (19)前記ベクターが、更に宿主生物内で該ベクター
の独立的複製および安定な維持の調節が可能なDNA配
列を含むことを特徴とする請求項17および18のいず
れかに記載の酵母細胞。 (20)前記DNA配列が、Saccharomyce
s、Pichia、HansenulaまたはKluy
veromyces、好ましくはSchwanniom
yces属の一員のゲノムから誘導されることを特徴と
する請求項19に記載の酵母細胞。 (21)前記DNA配列が、独立して複製する配列AR
S、好ましくは各宿主生物から誘導されるARSから選
択されることを特徴とする請求項19または20のいず
れかに記載の酵母細胞。 (22)前記DNA配列が、Schwanniomyc
es内で該ベクターの独立的複製および安定な維持の調
節が可能なSwARS1またはSwARS2であること
を特徴とする請求項21に記載の酵母細胞。 (23)前記DNA配列が、Schwanniomyc
esのゲノムDNAのCla I −BamH I 断片(S
wARS1)またはEcoR I −BamH I 断片(S
wARS2)上に含まれることを特徴とする請求項22
に記載の酵母細胞。 (24)前記DNA配列が、1個以上のヌクレオチドの
削除、挿入または置換により修飾されると共にその生物
学的機能が、保持または改善されていることを特徴とす
る請求項19〜23のいずれかに記載の酵母細胞。 (25)前記酵母細胞が、Schwanniomyce
sのゲノムDNAに相同ないずれかのDNA−配列、好
ましくは該発現カセットに隣接する相同なDNA配列を
含むことを特徴とする請求項1〜24のいずれかに記載
の酵母細胞。 (26)該発現カセットが、場合により多重コピーをも
って、好ましくは相同的組換えによってゲノム中に組込
まれていることを特徴とする請求項1〜25のいずれか
に記載の酵母細胞。 (27)該酵母細胞が、Schwanniomyces
属から誘導され、グリコシル化可能であることを特徴と
する請求項1〜26のいずれかに記載の酵母細胞。 (28)酵母宿主生物を適当な条件下に培養し、ポリペ
プチドを自体公知の方法により回収するポリペプチドの
製造方法において、前記酵母宿主が、請求項1〜27の
いずれかに記載の宿主であることを特徴とする製造方法
。 (29)宿主生物としてSchwanniomyces
occidentalis種の酵母細胞を使用し、好ま
しくは、デンプン、デキストリン、マルトースおよび/
またはプラントバイオマス上で培養することを特徴とす
る請求項28に記載の方法。 (30)Schwanniomyces属の酵母細胞が
、単一の細胞蛋白質の製造に使用されることを特徴とす
る請求項28または29のいずれかに記載の方法。 (31)前記ポリペプチドが、α−アミラーゼまたはグ
ルコアミラーゼであることを特徴とする請求項28〜3
0のいずれかに記載の方法。 (32)酵母α−アミラーゼまたはグルコアミラーゼ遺
伝子のシグナル配列を、Saccharomyces、
Kluyveromyces、Hansenula、P
ichiaまたはSchizosaccharomyc
es属の酵母における外来蛋白質の産生および分泌のた
めに使用することを特徴とする請求項28に記載の方法
。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP89107780A EP0394538B1 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | A yeast cell of the genus schwanniomyces |
EP89107780.2 | 1989-04-28 |
Publications (1)
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JPH03143385A true JPH03143385A (ja) | 1991-06-18 |
Family
ID=8201308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2114966A Pending JPH03143385A (ja) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | 酵母細胞 |
Country Status (7)
Country | Link |
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EP (1) | EP0394538B1 (ja) |
JP (1) | JPH03143385A (ja) |
AT (1) | ATE144281T1 (ja) |
CA (1) | CA2015077C (ja) |
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