JPH03505976A - 多重突然変異スブチリシン - Google Patents
多重突然変異スブチリシンInfo
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- JPH03505976A JPH03505976A JP2507107A JP50710790A JPH03505976A JP H03505976 A JPH03505976 A JP H03505976A JP 2507107 A JP2507107 A JP 2507107A JP 50710790 A JP50710790 A JP 50710790A JP H03505976 A JPH03505976 A JP H03505976A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
重7然亦 スブチリシン
本発明は改良された酸化安定性と、標準洗剤調合物に加えた場合に汚れた衣類の
洗浄に優れた性能とを有する新規類の熱安定且つpi(安定性スブチリシン類似
体、及びこのような類似体を製造するための方法に係る。特に、本発明は改良さ
れたカルシウム結合能力を提供するように修飾されたカルシウム結合部位と、ス
ブチリシンに存在する八sn−に1y配列のいずれかの残基の欠失及び/又は置
換と、酸化安定性を改良するための1個以上のメチオニン残基の修飾とを含むス
ブチリシン類似体の類に係る0本発明は更に、このようなスブチリシンを含有す
る洗剤組成物及び洗浄用途におけるこのようなスブチリシン及び組成物の使用に
係る。
1A11
スブチリシンなる用語は、種々のBacillus種により産生される細胞外ア
ルカリ性セリンプロテアーゼの群を意味する。これらの酵素はBacillus
セリンプロテアーゼ、Bacillusスブチリシン又は細菌性アルカリ性プロ
テアーゼとも呼称!icheniformisにより産生されるCarlsbe
rg型のスブチリシン及びBaci!lus 5ubtilisaDYにより産
生されるスブチリシンの場合)又は275個の残基(Baci l l us惺
荘紅匡匹匡住姐スブチリシン及びBaa i lムユ5ubtilis var
、先見1」互し■上エロエjicusのスブチリシンの場合)からなる単一のポ
リペプチド鎖から構成される9種々のBac i l l us株に由来するス
ブチリシンのアミノ酸配列を比較する場合、BPN’スブチリシンの配列が標準
として使用される0例えば、、 CarlsbergスブチリシンとBPN’ス
ブナリシンとの間に最高の相同度を与えるような配列の整列に基づき、 Car
lsbergスブチリシンの活性部位のセリンはアミノ酸配列の220位に位置
する場合であってもセリン221と呼称される。同一の基準に基づいてCarl
sbergスブチリシンのアミノ酸配列の220位は[lPN’スブチリシンの
221位に「対応する4jということができる。これについては例えばNedk
ov他、Ho e−5e ler’s Z、 Ph 5iol。
Che@、、 364.1537−1540(1983)を参照されたい。
BPN’スブチリジンのX線楕3fi[Wright他、Nature、 22
1.235(1969)]によるど、^s p 32、tl i s 61及び
Se、2月を含むスブチリシンの触媒部位の幾何的形態は残基^5p102、)
lis”及び5erusを含む哺乳動物セリンプロテアーゼ(例えばキモトリプ
シン)の活性部位とほぼ同一であることが判明した。
しかしながら、Bacillusセリンプロテアーゼと哺乳動物セリンプロテア
ーゼとの間の全体的な相違は、これらが2つの無関傷なタンパク分解酵素の群に
属することを示している。
Bacillusスブチリシン群において完全なアミノ酸配列は6種のスブチリ
シン、即ちCarlsberg[5vith他、、 J、 Biol、 Che
m、、 243.2184−2191(196B)]、BPN’ [Markl
at+d他、J、 Bi。
コニ、 242.5198−5211<1967)]、d遺伝子産物[5tah
1他、J、 Bacteriol、、 158.411−418(1984)]
、DY[Nedkov他、前出]、Bacillus mesentericu
s[5vendsen他、FEBS Le工見」−り、 1913.220−2
32<1986):]及びBacil!us 5ubtilis var、 1
l−1osaccharitieus[Yoshimoto他、 、L、 B
iochem、、 103. 1060−10[35(1988)]で入手可
能である。CarlsbergスブチリシンとBl’N“スブチリシン(Noν
0スブチリシンとも呼称する)とは、84個のアミノ酸とBPN’の1個の付加
的な残基が異なる(CarlsbergスブチリシンはBPN’スブチリシンの
残基56に対応するアミノ酸残基を欠失する)。DYスブチリシンは274個の
アミノ酸を含み、32個のアミノ酸位置において(arlsbergスブチリシ
ンと異なり、82個のアミノ酸置換と1個の欠失においてBPN’スブチリシン
と異なる(DYスブチリジンはBPN’スブチリシンの残基56に対応するアミ
ノ酸残基を欠失する)。L位遺伝子産物のアミノ酸配列はB P N ’スブチ
リシンのアミ、ノ酸配列に対して85%の相同度を有する。このように、種々の
!□、山旦株からのスブチリシンのアミノ酸配列には広い相同が存在することが
明らかである。この相同は分子の特定の領域、特に触媒機構及び基質結合に関与
するような領域において完全である。このような不変の配列の例は一次及び二次
基質結合部位夫々5erI2”Leu”’−C:ly”’−tl:1y)28及
びTy r l 04ど反応性セリン(221)の付近の配列へ502111.
.(:1y21941,220..5er221−74ej222−^1 a2
2 :iである。
スブチリシン分子は独自の安定性を示す。スブチリシンは広いp11範囲にわた
って完全に安定ではないが、尿素及びグアニジン溶液による変性に対して比較的
耐性であり、その酵素活性は8M尿素中で所定時開維持される。4未満の138
を有する溶液中でスブチリシンは迅速且つ非可逆的にそのタンパク分解活性を失
う。Gounaris他、恒1工Re n 4工と1v、 l、ab、 C−ユ
、 35.37(ゴ965)は、スブチリシンの酸失活は一般的な電荷効果によ
るのでなく、分子中の他の変化(例えば分子の内部疎水性部分におけるヒスチジ
ン残基のプロトン化)によることご立証した。 Bacillusスブチリシン
類は温度及びpHに大幅に依存する速度で水溶液中で可逆的に失活する。4未満
又は11以上のp)l値で失活速度は非常に迅速であり、4.5〜10.5のp
h+では速度は著1. <遅いが、溶液のアルカリ度が増すにしたがって増加す
る。この失活のメカニズムは完全には解明されていないが、自己消化がこのpH
範囲で酵素不安定性に少なくとも部分的に関与していること示す資料は存在して
いる。一般に、任意のpil値では温度が高ければ高いほどスブチリシン失活速
度は速(嘱。
タンパク質の加水分解を必要とする工業プロセスにおけるプロテアーゼの使用は
操作条件下の酵素の不安定により制限されてきた。ちなみに、例えばタンパク質
性の染みを除去し易くするために洗濯用洗剤にトリプシンを配合する(例えばス
イス、5chnyder社のBlo−38)と、洗濯条件下で明らかに酵素不安
定の結果として非常に制限された成果しか得られなかった。更に、洗剤に適合性
の細菌性アルカリプロテアーゼが洗剤調合物中で使用されている。
多くの工業プロセスはほとんどの酵素の安定性範囲よりも高い温度で実施される
ので、熱安定性の高いブロテアーゼは既に安定なプロテアーゼを必要とする洗剤
及び皮革脱毛のような所定の産業に有利であるばかりでなく、タンパク質を加水
分解するための化学的手段、例えば固形スープの製造のための植物及び動物タン
パク質の加水分解を使用するような産業でも有用であり得る。
熱失活は酵素の産業上の使用を制限する最も重要な因子であり得るが、広いpH
範囲にわたる有効性の必要や、変性剤及び酸化剤の使用といった他の因子も工業
プロセスにおけるプロテアーゼの使用に悪影響を与え得る。したがって、温度、
pH1変性剤及び酸化剤並びに種々の産業により必要とされる他の条件に関して
改良された安定性を有する10テアーゼの頚を得ることが望ましい。
過去数年間の間に洗剤調合物には大きな変革があり、特に環境及び消費者の要求
を満たすために、リン酸が代替ビルグーに置換され、液体洗濯用洗剤が開発され
た。これらの変革は従来の洗剤酵素に改変の必要を生じた。より具体的には、液
体洗濯用調合物中でより高い貯蔵安定性と、種々の市販洗剤調合物中でより広い
範囲のpH及び温度安定性及び活性を有するタンパク分解酵素を使用することが
望まれるようになった。
洗剤調合物中で有用な修飾スブチリシンを製造する1つのアプローチは米国特許
第4760025号に開示されており、この文献によると、Bacillus
01111犯」工牡ユens(B、 !L!LLo1i uefaciens)
のスブチリシンの^、p)2、A s n l % %、7.r+64、M e
1222、に1.+I−His@4、に1,1111、pheIII、5et
3コ、7)、、217及び/又はに1.Is?位置における突然変異は安定性の
変化、配座の変化をもたらすか又は酵素の「処理」を変化させることが認識され
た。特に、l+l e t222を^la又はSerに突然変異させると確実に
酸化安定性の改良が得られたが、合成ペプチド基質スクシニル−L−アラニル−
L−アラニル−L−プロリル−し−フェニルアラニル−p−二トロアニリド(S
^^PFpN)に対する酵素の比活性は非突然変異酵素に比較すると減少した。
Gly’ssを^la、^sp、1dly、Phe、 His、Lys、Asn
、^rg又はValに置換すると、酵素の動力学的パラメータが変化することが
示された。しかしながら、開示されている突然変異のうちで野生型酵素よりも高
い高温安定性又は野生型よりも広いpl!範囲にわたる安定性を有する類似体を
もたらすものは皆無である。
別のアプローチとしてThomas他、Nature、 318.375−37
6(1985)は、BPN’スブチリシンの^spIを^spからSetに変更
することによりスブチリシンのp8依存性が改変され得ることを開示した。この
変更は活性部位から14〜15人の表面電荷の変化を意味する。しかしながら、
Thomas他は1個の非帯電残基を相互に置換する場合のように表面電荷が変
化ししない場合には改良を表明するに至っていない。
米国特許出願第819241号及び同771883号に記載されている第3のア
プローチは、プロテアーゼに存在するAsn−Gly配列の欠失及び/又は修飾
により特徴付けられるh!■Iusセリンプロテアーゼ頚似体の類類似る。
Takagi他、J、 Biol、 Chew、 263.19592−195
96(1988)は、イソロイシン31をロイシンに変更すると、野生型酵素に
比較してスブチリシンの活性を増加できることを開示している。
11Δi扛
本発明は改良されたpH安定性、熱安定性及び酸化安定性を有することを特徴と
するスブチリシン類似体の類を提供し、その結果、このような類似体を特に洗剤
調合物及び安定プロテアーゼを必要とする他のプロセスで有用にするものである
0本発明のスブチリシン類似体は、(1)天然に産生するBacillusスブ
チリシンのアミノ酸配列中に存在するカルシウム結合部位の1個以上のアミノ酸
残基を負に帯電されたアミノ酸で置換し、(2)天然に産生するBacillu
sスブチリシンのアミノ酸配列中に存在する任意の^5n−Gly配列のいずれ
かの残基を欠失又は置換させ、(3)1個以上のメチオニン残基を別のアミノ酸
残基、好ましくはアラニン又はロイシンで置換し、(4)触媒トライアト(^s
p 22、Hi s l 4、Se、2m+)の周囲の1個以上のアミノ酸残
基を別のアミノ酸で置換することにより修飾された天然に産生するBacill
usスブチリシンのアミノ酸配列を有することを特徴とする0本発明は更に、本
発明のスブチリシン類似体を含有する洗剤組成物と、このようなスブチリシン票
似体及び組成物の洗浄用途における使用にも係る。
本発明のスプチリシン類似体は改良された熱安定性、pTI安定性、酸化安定性
、改良された比活性及び広い基質特異性を示し、したがってこのような類似体を
含む洗剤調合物の洗浄力を増加させるものである。特に、本発明のスブチリシン
類似体は「野生型」スブチリシンに改良された熱安定性、高いpu安定性、高い
酸化安定性及び高い比活性を実現する。
更に、本発明は上記のようなスブチリシン類似体をコードするコドンを有するD
NA配列にも係る。
本発明は更に、上記のようなスズチリシン類似体をコードする核酸を有する宿主
細胞・を含むスズチリシン類似体の製造方法を提供する。このような細胞におい
て、スズチリシン類似体をコードする核酸は染色体又は染色体外であり得る。宿
主′ME胞は好ましくは本発明の類似体を単離し易くするようにプロテアーゼを
分泌!7ない株から選択される。
更に、本発明はカルシウム結合部位を修飾するか及び、/又はAsn−Gly配
列中のアスパラギン 特に表1に開示するようなアミノ酸配列中の109及び2
18位に対応するスズチリシンのアミノ酸配列中の位置におけるアスパラギン残
基をアスパラギン以外のアミノ酸に1換し、表1に開示するようなアミノ酸配列
中の124及び222位に対応するスズチリシン以外のアミノ酸に置ta L、
酵素の活性部位の周囲のアミノ酸残基を天然に産生するアミノ酸以外のアミノ酸
に1換することにより、スズチリシンの熱、pH及び酸化安定性を改良するため
の方法と提供する。
@1ム里員全ユ乳
図1はアンヒドロアスパルチルグリシンを形成するために表1に示すようなスズ
チリシンの218及び219位に見出されるようなAsn−にly残基の環化を
概略的に示すと共に、その塩基触媒加水分解を示す模式図、図2はBaccil
us証j工Uユ(枯草菌)株Q B +、 27の魁E−^遺伝子を含むEeo
RI −KBg I遺伝子フラグメントの部分的制限地図を、旺二Δ遺伝子及び
フランキング配列の部分的制限地図と共に示し、図3はプラスミドρ^MBII
の部分的制限地図、区4は枯草菌宿主細胞から[Set]2′”−スズチリシン
の合成を導くプラスミドpAMB113の構築における種々の段階を示すフロー
チャート、図5はp^MB30プラスミドの部分的制限地図、図6はpAMB1
06の構築を示ず説明図11図7はM13 mp19 apr八1へ43の構築
を示ず説明図、図8は漂白剤中における[As、7g、Ser’°9、S e
r 211、^I&222]スブチリシンの安定性を示すグラフ、図9及び図1
0は[八5p71、Se r l Q l、Se、211. Ala222]ス
ブチリシンの洗濯性能を示すグラフである。
口の− fI+
本明細書中で使用される「スズチリシン」なる用語は、分泌以前又は分泌時に成
熟酵素から切断されるリーダー配列を欠失する酵素の成熟分泌形を意味する1本
発明にしたがって修飾され得るスズチリシンの非限定的な例は、Carlsbe
rgスブチリシン、BPN’スブチリシン、枯草菌のalrA遺伝子産物、DY
スブチリシン、Bacmj」…懸μ工tericusのスズチリシン及びB、5
ubtilis var、 A−シーL9saecharit、1cusのスズ
チリシンのアミノ酸配列により表される天然に産生ずるスズチリシンである。C
arlsbergスブチリシンのアミノ酸配列は鐘コ上他、む−Di旦。ユニ旺
m、、 243.2184−2]、91(1968)に記載されている。 13
PN’スブチリシンのアミノ酸配列はMark!and他、ム、」■9上工Lす
A−9旺g、 5198−521H1967)に記載されている。DYスブチリ
シンのアミノ酸配列はNedlov他、Lo−y−ir’s、、Z、、−1旦L
シj−幻1工旦em、、 364.1537−t540(1983)に記載され
ている。13弘虫、、L二重−江吐弘匡y凡のスズチリシンのアミノ酸配列は5
vedsen他、FEBS j、et、ters、 L96.220−232(
1,986>に記載されている。Bacillus 5ubtilis yar
、−」L佳o s a c c h a、Li壜u sのスズチリシンのアミノ
酸配列はYosh i論O1炙)他2J、、ユJ亘旦a−21世、 1060−
1065(1988)に記載されている。枯草菌の仕込遺伝子産物のアミノ酸配
列は5tah l他、ジューバーC」−iロユ1区、 411−418(198
4)に記載されている。このようなスズチリシンのアミノ酸配列はプ考として本
明細書の一部に加える。このようなスズチリシンは分子を安定化するために必要
なカルシウム結き部位を有することを特徴どする。
本発明によると、カルシウムに結合する改良された能力を有するスズチリシン類
似体の類が提供される。特に高温を必要とするような用途では粉末及び液体洗剤
中でスズチリシンを安定化させるためにカルシウムが使用されている。
本発明はカルシウム結合を増加するためにスズチリシン分子のカルシウム結合部
位の修飾に係る。本明細書中で使用される「カルシウム結合部位の修飾」なる用
語は、スズチリシンのアミノ酸配列中に存在するカルシウム結合部位の領域にお
ける1個以上のアミノ酸を、負に帯電されたアミノ酸で置換し、その結果、形成
されるスズチリシン類似体が付加的な負の電荷を有するようにすることを意味す
る。スズチリシン中の1つのカルシウム結合部位は表1に示すアミノ酸配列に関
して次のアミノ酸、即ちGlu2、^5p41、Leuテ5、 ^5n76、
Δsn’フ、 5er7a、 lie’ラ Gly”、 Val”、、
Thr””及び7.r214を含むことが知見された。本発明は好ましくは。
カルシウム結合部位に存在するアミノ酸の1個以上を^sp及びC1u、より好
ましくはΔspのような「負に帯電された」アミノ酸で置換することを含む。カ
ルシウム結合部位のA S Il+ 41は負に帯電されたアミノ酸であるが、
本発明のIR様は^sp41をGlu”に置換することを含む、別の!g様は^
s p 41以外のアミノ酸への置換に係る。
本発明の1好適態様は^snnが^spIに置換されたスブチリシン類似体を含
む、別の態様ではIle”が^s p ? mに置換される。別の態様はカルシ
ウム結合部位の上記好適修飾と、^sntow及びAsn”噛・の5erto會
及びSer”欄への置換とを含み、こうして2つの不安定な^5n−Gly配列
を除去する。本発明のより好適な態様は、カルシウム結合部位及び^5n−Gl
y配列の上記好適修飾と、メチオニン222がらアラニンへの置換との組み合わ
せを含む、別の好適態様はカルシウム結合部位、Asn−(:Iy配列及びNe
t−222の上記好適修飾と、アゾカゼイン基質又はS^^PFpN基質に対す
るスブチリシンの特異性を増加するようなアミノ酸修飾、即ちメチオニン124
をロイシン又はアラニン及び/又はイソロイシン31をロイシン、及び/又はセ
リン33をスレオニン、及び/又はセリン62をアスパラギン、及び/又はセリ
ン63をグリシン、及び/又はチロシン217をロイシン及び/又はアルギニン
247をロイシン又はメチオニンに変更するような置換との組み合わせを含む。
上記カルシウム結合部位以外に、スブチリシンは1個以上の別のカルシウム結合
部位をもち得る1本発明の範囲は、スブチリシンに存在し得る全カルシウム結合
部位の1個以上の修飾を包含する。修飾可能な任意の特定のスブチリシンにおけ
るカルシウム結合部位の数は多くの因子、即ち特定のスブチリシン、スブチリシ
ン類似体の個々の用途に依存する。スブチリシンに存在し得る他の潜在的カルシ
ウム結合部位は(1)^5p140及びPro ’フ2、(2)Pro”及びG
1n2マ1、並びに(3)Prg””及びに1uII%又は^s p l @
?を含む、各分子に存在する個々のカルシウム結合部位は、修飾すべき個々のス
ブチリシンに依存する。上述のように、上記潜在的カルシウム結合部位における
アミノ酸の1個以上の置換は改良された熱及びpH安定性を有するスブチリシン
をもたらす。
置換の例は^sp l 4 Qをに1u140.pr01?2を^s p l
72、Pr o + 4を^5p14、Gin’〒1を(1u271、に1u1
!?を^spI!?への置換を含む。
スブチリシン分子のカルシウム結合部位の修飾に加えて、スブチリシンに存在す
る任意のAsn−Gly配列が欠失又は置換されていると好適である。米国特許
出願第819241号に既に開示されているように、Bacillusスブチリ
シンの109−110位、特に218−219位に維持される配列へ5n−Gl
yはこれらの物質のpn不安定性に関与する主要な因子であることが確認された
く図1)、スブチリシン分子がら不安定な要素^s n 2 l @−に1,2
11を除去するために、^s n 21 eをアスパラギン以外の任意のアミノ
酸に置換するが及び/又は(1,21%をグリシン以外の任意のアミノ酸に置換
することが開示された。同様に、109−110位の不安定な^5n−Gly要
素を修飾することにより、この文献に記載されている類似体に安定性を与えるこ
とができると記載された。
更に、既に指摘したように、本発明のBaci l l usスブチリシンの類
似体の好適類は、カルシウム結合部位が修飾されている上に、Bacillus
スブチリシン中の^5n−C1y配列を含む位置が類似体中で^5n−Glyを
含まず、特にBacillusスブチリシンよりも^5n−Gly配列が少ない
ようなアミノ酸配列を有する。最適には、表1に示すようなアミノ酸配列中の2
18位に対応する位置はアスパラギニル残基を含まず、別のアミノ酸、好ましく
はセリン、バリン、スレオニン、システィン、グルタミン及びイソロイシンから
選択されるアミノ酸の残基を含む。アスパラギンを所定のアミノ酸に置換した結
果として(例えば芳香族アミノ酸の存在により導入され得るような立体障害又は
プロリンの存在により導入され得るような3次構造の変化により)活性部位配座
に影響し得るような程度まで、このようなアミノ酸で置換することは通常あまり
好ましくない。同様に、アスパラギンを他のアミノ酸に置換する結果として活性
部位の近傍に帯電基(例えばアスパラギン酸)が導入され得るような程度までこ
のような置換を行うことは好ましくない0本発明の好適態様の例は修飾されたカ
ルシウム結合部位と、スブチリシンの^5n−CI’y配列のl:5er21@
]修飾とを有する類似体である。
本発明から予想される類似体の別の態様は、修飾されたカルシウム結合部位を有
しており、スブチリシンBPN’又は4値遺伝子産物の八5nI0Iが好ましく
はセリンにより置換されており、110及び/又は219位のグリシン残基が種
々のアミノ酸残基により置換されているような類似体である。他のスブチリシン
では、1又は複数のカルシウム結合部位の修飾及びCarlaberg又はDY
スブチリシンの残基62のAsn又は残基63のGlyの置換も本発明に含まれ
る。
更に、既に明記したように、本発明のBac i l l usスブチリシンの
類似体の好適類は、カルシウム結合部位及びAsn−Gly配列の修飾に加えて
、スブチリシン類似体の酸化安定性を改良するために222位のMet残基が別
のアミノ酸、好ましくは^laに置換されているようなアミノ酸配列を有する。
本発明に含まれる類似体の別の態様は、アゾカゼイン及び合成ベアチド(例えば
5AAl’FpN)基質に対する酵素の比活性を増加するために、活性部位残基
〈^S、+2、His’“及び5er221)の周囲のアミノ酸を置換を含む。
このような修飾はMe1222をAlaに置換した類似体で特に重要であり、こ
れは、上述のように、@ e I: 222をAlaに置換した類似体が非突然
変異酵素よりもS^ΔPFpN基質に対して低い比活性を有するためである M
e L?22−Alaの置換を含む任意の類似体の比活性は、、Net、”’
−1,eu、Net”’−八へa、 lie”−Leu、Ser”−Thr、
Se、62−^sn、、 Ser”−Giy、Tyr”’−Le+、+、^r
g 2″”Leu又はNetの1換の1以上を組み込むことにより増加すること
ができる。
実質的な1のタンパク質3分i・ビする能力と、洗剤プロテアーゼと製造するた
めに慣用されているという事実とにより、 Bacillus微生物は本発明の
スブチワシン類似体の組換製造のための好適宿主を表す9はとX7どのBaC1
11,15種はアルカリ性及び中性ブ11テアーゼを汁泌するので、枯草菌の内
因性アルカリ性及び中性プロテアーゼに突然変異を導入し、突然変異17たスブ
チリンンが他のプロテアーゼを含まない媒質中て゛枯草菌により産生及び分泌さ
れ得るようにすると好適である。したがって本発明は更に、内因性プロテアーゼ
の合成を阻止され且つ本発明のスブチリシン類似体を合成及び分泌する能力を維
持するような枯草菌の突然変異株を提供する。
以下に詳述するように、本発明のスブチリシン類似体のpH安定性、熱安定性、
酸化安定性及び洗剤調合物中における安定性は野生型り粒遺伝子産物スブチリシ
ン及びCarlsbergスプチリシンよりも著1. <高いことが知見された
。
本発明の全スブチリシン類似体は以下の手順にしたがって製造され得る。
]〉枯草菌から代表的なスブチリシン遺伝子り値の単離。
2)所望の修飾を行うためにオリゴヌクレオチド部位特異的突然変異誘発を使用
できるようなベクターで仕込遺伝子のクローニング。
3)形成されたDNAを部位特異的突然変異誘発及び配列決定し、所望の突然変
異の存在を確認。
4)枯草菌で突然変異誘発酵素の合成を導くための発現ベクターの構築。
5)スブチリシン及び中性プロテアーゼを合成しない突然変異枯草菌株の構築。
6):a胞外増殖培地中で酵素の単離とその精製。
7)内因性プロテアーゼの合成を阻止するために予め突然変異させた枯草菌株の
染色体に、改良された酵素をコードする遺伝子を挿入するための手順の実施。
本明細書中、特定のスブヅーリシン想似体は括弧内に置換アミノ酸を表すことに
より示される0例えば。J:Ser”’]スダチリシンはアミノ酸109位にセ
リンを有するスブチリシン分子を表し、rSe r l O9Se r 211
]スプチリシンはアミノ酸の1.09及び218位にセリンを有するスブチリ
シン分子を表す、実施例1では、スブチリシンをコードする己遺伝子を枯草菌ゲ
ノムから単離する。実施例2ではU■−Δ、遺伝子に部位特異的突然変異を誘発
する。実施例3では突然変異した引肛入遺伝子を大む発現ベクタ・−を構築する
。実施例4では[Ser”’]スブチリシン類似体を製造する。実施例5は[5
er10J、、、2+−スブチリシン叩似体の製造について記載する。
実施例6は口^Fi p ′’ + S e r ” ’ 、Se r 2’
8]スブチリシン類似体のW mについて記載する。実施例7は[八c p ?
& 、 G l 、 79 、 S e r l Q 9゜S、r21リスブ
チリジン間似体の製造について記載する。
実施例8て゛は[八s p76 、 Se r l O! 、 Se r 21
6.^1a22”]スブチリンン顎似体を製造する。実施例9では[八s p
7も3 e r lo S 、 S e r 21 a。
^1a227]スブチリシン類似体遺伝子を部位特異的突然変異誘発のためにバ
クテリオファージ813mρ13に移す。実施例10てはjleu31.^sp
7+i、5er109.3e、20.^1a222]スブチリシン雇似体を製造
する。実施例11は[八sp 16 、 Se r l O!l 、 I−e
u l 24 、 Se r″′、Ala222]スブチリシン顛似体の製造に
ついて記載する。
実施例12では検出可能な細胞外プロテアーゼを産生じない枯草菌の2つの突然
変異株を構築する。実施例13は突然変異旺植遺伝子を枯草菌の染色体に組み込
むための手順を記載する。実施例ゴ4では野生型及び突然変異mスブチリンンを
単離及び精製する9実施例15.16.17.18及び19は安定性、活性及び
洗濯性能に関する本発明のスブチリシン類似体の特徴について記載する。
本発明の7.ブチリシン類似体以外に本発明の洗剤組成物は以下の成分を含有し
得る。
(a)アニオン性、非・イオン性もしくは両性であり得る少なくとも1種の界面
活性剤又は水溶性石鹸、典型的には夫々洗剤組成物の5−30及び1〜5重1%
の割合でアニオン性界面活性剤(例えば直鎖アルキルアリールスルホネ−1・)
と非イオン性界面活性剤(例えばアルキルフェニルポリグリコールエーテル)と
の混合物を使用する。
(b)好ましくは共在金属・fオン封鎖m能を有する1種以上のビルダー、トリ
ポリリン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム及びゼオライト
がこのような化合物の例であり、通常洗剤組成物の10〜70重量%を構成する
。
(c)典型的には組成物の30重量%まで配合される漂白剤、好ましくはペルオ
キシ化合物〈例えば過ホウ酸ナトリウム)。
(d)カルボキシメチルセルロース、光学増白剤及び香料のような助剤、必要に
応じて洗濯媒質のpHを7.0〜10.5の範囲にするようにpn調整剤を加え
る。
洗剤組成物は1種以上の本発明のスブチリシン類似体を有効量含む0本明細書の
記載において「スブチリシン顛似体の有効量」なる用語は特定の洗剤組成物中で
必要な酵素活性に到達するために必要なスブチリシン類似体の量を表す、このよ
うな有効量は当業者に容易に確認され、使用される特定のスブチリシン顛似体、
洗浄用途、洗剤組成物の特定の組成、液体又は乾燥組成物のいずれが必要か等の
多くの因子に基づく。
本発明の粒状スブチリジン類似体調製物は、洗剤組成物1oof1当たり少なく
とも0.1^n5on単位(以下、^Uと呼称する)、好ましくは0.5〜2.
5AUの酵素活性を与えるように計算された量を添加される。必要に応じて10
0%までは無機充填剤、好ましくは硫酸ナトリウムを加えてもよい。
液体洗剤組成物は好ましくは非水性媒質中の酵素スラリーから調製され得る。典
型的には、このようなスラリーは液体非イオン性界面活性剤(例えばTergi
tol 15 S 9又はこのような界面活性剤の混合物)中の微粉砕スプチリ
シン麗似体濃1fi!物の懸濁液から構成され得る6通常、スラリーは更に、場
合により懸濁安定剤(例えばヒユームドシリカ(^erosil 200))と
混合した1種以上の無機充填剤(例えば微粉砕硫酸ナトリウム)を含有している
。 Tergitol及び^erosilは登録商標である。
本発明のスブチリシン類似体は、液体洗剤組成物100.当たり少なくとも0,
1^U、好ましくは0.5〜2.5^Uのプロテアーゼ活性を与えるように計算
された量を添加される。
洗剤組成物は通常通り、例えば成分を相互に混合することにより調製され得る。
あるいは、プレミックスを形成し、これをその後、残りの成分と混合してもよい
。
上記良好な安定性及び活性特性により、本発明のスブチリシン頂似体はタンパク
分解酵素が一般に使用される全分野で使用され得る0本発明のスブチリシン類似
体は特に、洗剤及びクレンザ−又は染み抜き剤、製革用脱毛剤として、食品産業
でタンパク質加水分解物の製造用として、更に血清学分野で不完全抗体の検出用
として使用され得る1食品産業及び血清学で使用する場合、本発明のスブチリシ
ン類似体は他の酵素調製物とは対照的に、固体又は溶解形態ですぐれた安定性を
有しており、スブチリシン類似体を水溶液中で安定化するために生理学的に許容
可能なIのカルシライオンが必要でないという点で特に有利である。
以下の実施例は本発明を更に説明するものであるが、本発明はこれらの個々の実
施例に限定されないものと理解されたい。
支m
枯草菌株QB127(kハ又1euA旦5acll”−200)[Lepesa
nt他、町o1ec、 Gen、 Genet、、 118.135−160(
1982)1はオハイオ州、コロンブスに所在のオハイオ州立大学のBacil
lus Genetic 5tock Centerから入手した。この株は
、5acUh200突然変異の多面的効果により同一遺伝子5acL二株に比較
して細胞外セリンプロテアーゼ、金属プロテアーゼ、α−アミラーゼ及びレバン
スクラーゼを過剰に産生する[Lepesant他、辷n Schlessin
ger、 D、編、Microbiolo 、 1976、 America
n 5ociety for Microbiology、 Washingt
on、 D、C,、p、 65(1976)1. したかって、株QB127は
スブチリシンをコードする仕込遺伝子を単離するための適切なりNAソースであ
る。
5aito他、 Biochim、一旦ユo h s、 Acta、
乙ζ、 619−629(1963)の手順にしたがって枯草菌株QB127
からゲノムDNAを単離した。精製した染色体DNAをEeoRI制限エンドヌ
クレアーゼで完全に消化した。
形成されたDNAフラグメントを低融点アガロースゲル上で電気泳動により分解
し、4.4〜8.0キロベース(kb)範囲のフラグメントを単離した。これら
のフラグメントを、高温でより高いコピー数を示し且つカナマイシン耐性を与え
る大腸菌(E、 coli)プラスミドであるpcFM936 (Americ
an TypeCulture Co11ection、 12301 Par
klawn Drive、 Rockvill。
Marylandから入手した八、T、C,C,No、 53,413)に連結
した。
ベクターをEeoRlで消化し、連結前に子ウシ腸アルカリホスファターゼで脱
リン酸化した。
連結産物を大腸菌C600(八merican Type Cu1ture C
o11ection、 1.2301 Parklawn Drive、 Ro
ekvill、 Marylandからの八。
T、C,C,No、 23724)に導入し、10μg/y(!カナマイシンを
補充したし一寒天培地で一晩インキュベーション後、カナマイシン耐性宿主細胞
を選択した。選択した宿主細胞を42℃で4時間・インキュベートすることによ
りプラスミドDNAを増幅した。次にコロニーをニトロセルロースフィルターに
移し、GrunsLein池、mら」へ佳、^cad、5c1−(IJsA)、
72−、3961(1975)により記載されているコロニーハイブリダイゼ
ーション手順にしたがって処理した9
オリゴヌクレオチドプローブを使用してpcF8936J二でスブチリンン遺伝
子念生息させるコロニーをスクリーニング[−入? 、 BeaucaHe他、
TeLrahedron 1.ett、ers、 22.1859−1862(
1,981)により記載されでいる亜リン酸法により合成したプローブは、&、
!9LN遺伝子産物のアミノ末端に対応するヌクレオチド配列:
5’ GCGCΔ^TCTにTTCCTT^丁Gf;C3′を有していた(W
ong池、ヒどj±□〜■j−一旺辷」賂2υ−9影1、1+84−1188(
N984); 5tahl他、。シ」y」eriol、−、15旦、411−4
18(1984))。55°Cのハイブリダイゼーション温度を使用(2、合計
400の′:llコニ−から5個の陽性のコロニーを確認した。陽性コロニーの
1つからのプラスミドDN^をpcFM936 吐dと命名した。
プラスミドpcFM936 吐dをEcoRl単独、flindIll単独及び
ンン遺伝子のEcoRlフラグメントの寸法は5tahl他の前出の文献中に記
載されている寸法に合致したが、その他に記載されていない数個のtlind1
部位も発見された。実施例3に記載するように、)Iind1部位の2つをスブ
チリシン遺伝子の遺伝子操作で使用した。
制限酵素消化物が5ta111他の前出の文献により報告されている結果に一致
することを確認するごとにより、枯草菌QB127ゲノム[llNΔの大きい6
.5kb 匹且Rlフラグメントは祉工に遺伝子、その調節配列及び無関係なフ
ランキング配列と有すると判断された。このことは、Sanger他、J、 M
o1. Bi±L、辷13.16i−178(1980)により記載されている
ジデオキシチェーンターミネーション法を使用するDNA配列決定により確証さ
れた。図2に示すような6.5kb EcoRlフラグメントの3、Okb E
coRI−…−1サブフラグメントも吐Δ遺伝子、その調節配列及び無関係のフ
ランキング配列を含むことが判明した。 ヘ、L!!j −EcoRlフラグメ
ントは5tabl他により2.5kbの長さであると報告されているが、この文
献図1の説明において図1の目盛りと図中に示されたフラグメンl〜とを比較す
ると、5tahl他においてさえも石1−EcoRIフラグメントは2 、5
k bより実質的に大きいことが明らかである。
Ba仕jlus宿主系のクローニングベクターであるプラスミドトムMB11を
次のように構築しブご、1プラスミドpTc402<Nor口]ern Reg
ional Re5earch Laboratories、 United
5tates Depart、menj、of Asriculture、 P
eoria、 1llinois、株番号NRRL B−15264)をRsa
、!制限エンIζヌクレアーゼで部分的に消化[、)2゜予めしnc、llで消
化しておいたN13 吐18(Bet、)+esdaResearch La1
roraLories、 Ga1ther!3bur&、 Marylandか
らカタログ番号8227S^として入手用@、)にフラグメントを連結した。、
Mahdel他、し止りよ−氾−悼−,,53,154(1970)の手順にし
たがって連結産物を大腸菌、1M103(Piscajaway、 N1.!w
Jerseyに所在のlarmaeia社からカタログ番号2’7−1545
−01として入手可能)に形質転換により導入しフ、:。バクテリオファー・ン
プラークに0.5Mカテコー/lべ蒸留水で調製)を噴霧し、pTG402から
誘導される広LE遺伝子の機能的発現を検出した。
団1−Efi伝子はカテコール2,3−ジオキシゲナーゼをコードし、種々の生
物中でプロモーターを検出するプ、こめに有用であるrZukowski他、Q
” r o c 、 N a t l、^cad、 Se−<14s7:し80
.11.0l−1105(1983>1]。
次に匡E遺伝子を1.Okb EcoRI−Ps土IフラグメントどI7て、R
,Dedonder(lnstitut Pa5Leur、 Paris、 F
rance)から入手した大腸菌/枯草菌プラスミドpHV33(A−eric
an TypeCulture Co11ectionから八、T、C,C,3
9217どして入手可能)[Prjl*rO3e他、Plasmid、 6.1
93−201(1981)コに移した。pl(V33プラスミドは予めむ且R1
及びP s t−1で消化しておき、直Eを含むフラグメントがこの領域に連結
するとアンピシリン耐性をコードする遺伝子を失活させるようにしておいた。
形成されたプラスミドr+AMB21は大腸菌宿主細胞中に機能的xLLE遺伝
子を含むが、枯草菌宿主細胞中でU土Eを発現させるためにプロモーターを加え
る必要がある。 pAMI321を生息させる大腸菌細胞はテI・ラサイクリン
(lhy/xiり及びクロラムフェニコール(20uff/+w1)に対して耐
性であり、一方、p/1MB21を生、苧、させる枯草菌細胞はクロラムフエニ
コ・−ル(5−g/x1)のみに耐性である。
バクテリオファージλの11転写終結配列をプラスミドpCFM936(400
塩基対し肚1−b1−117ラグメント上)からpΔNB21の単独Pqt 1
部位に移した。配列5°C^TCTGCA 3’を有する合成ヌクレオチドを構
築!7、[ユフラグメントの7−n末端をベクターp静B2iのb工1部位に結
合した。形成されたプラスミドをρ^M822と命名し、このグラスミドは転写
ターミネータ−を含む以外はpAMB21と同一の特性を有していた。
pANB22プラスミドは枯草菌において機能的な強力なプロモーターを検出す
るために有用である。
ソ弓−E及びLLLLを含むpAMB22からのDNAの1.4kb巨Ftii
iV■フラグメントを、制限されたフラグメントの電気泳動後に低融点アガロー
スゲルから単離した。 DNAの1.4kbフラグメントを、予めEcoRl及
びBamHIで消化しておいたプラスミドpBD64(Bacillus Ge
netic 5tock CenterがらNo、 IE22で入手可能)に連
結した。形成された5、3kbプラスミドpANB11は、図3に示すようにx
LLE遺伝子の上流の813!JL18のポリリンカー配列(EcoRI 、鎧
tl、Xmalむ工、b見III及びXba I )と、下流のtmを含む。p
AMB11プラスミドは枯草菌中で複製する能力があり、宿主細胞にクロラムフ
ェニコール(5ui+#/)及びカナマイシン(hy/z1)耐性を与える。
図4に示すように、組込を含む精製ヒ且RI −−1フラグメントをpAMBl
lにクローニングしてpAMBlllを形成した。Chang他、Mo1. G
en、 Genet、、 168.111415(1979)により記載されて
いるプロトプラスト形質転換法により連結産物を枯草菌旧112(&LL−15
1euB thr5 recE4)(Bacillus GeneticSto
ck CenterからN001八423として入手可能)に導入した。
プラスミドDNAを含まない枯草菌M1112はプロテアーゼープロフィシエン
ト(Prt”表現型)であるが、スブチリシンの分泌レベルはかなり低い、1.
5%(w/v)スキムミルク及び5uy/11クロラムフエニコールを補充した
し一寒天培地にクロラムフェニコール耐性(C1)形質転換細胞を移し、その後
、37℃でインキュベートした。
37℃で約16時間インキュベーション後、プラスミドpAM8.111を生息
させるM1112のコロニーは各コロニーの周囲に鮮明なハローを形成した。ハ
ローはスキムミルクを補充した培地のカゼイン成分に対するスブチリシンのタン
パク質分解作用により形成された。 pAMB11ベクター単独を生息させる旧
112は16時間インキュベーション後に可視ハローを示さなかったが、37℃
で40時間インキュベーション後に僅かなハローが広がる場合もあった。 pA
NBlllを担持する細胞はハローの寸法の相異によりpAMBllを担持する
細胞から明確に区別された。こうして組法遺伝子を完全に機能形でクローニング
すると、枯草菌により高レベルのスブチリシンが産生及び分泌された。
えm
図4に示すように、実施例1に記載したように単離した3、Okb EcoRI
−KH2TゲノムフラグメントをHindlnで消化し、3つのフラグメント
、即ち(1)仕込遺伝子発現のための遺伝子調節配列、スブチリシンの細胞外移
送に必要な遺伝子のρre−pro領域、及び成熟スブチリシンの最初の49個
のアミノ酸をコードするDNA配列を担持する1、1kb Ec且RI −tl
indl[フラグメントと、(2)スブチリシンの50〜275(カルボキシル
末端)のアミノ酸をコードするDNA配列、転写終結配列及び3′非コ一デイン
グ配列を担持する1、1kb Tl1ndlI[−HlndlI[フラグメント
と、(3)3’非コ一デイング配列を含む0.8kbHindI[I−巨Tフラ
グメントとを形成した。
Hind111部位により挟まれた1、1kbフラグメントを、DNA配列決定
及び部位特異的突然変異誘発の目的でバクテリオファージN13 吐18の単一
のBindl[部位にクローニングした。組換体の1つを813 I!JL18
L2二2と命名し、aJLj−遺伝子の部位特異的突然変異誘発に必要な一重
鎖鋳型DNAとして用いた。
己遺伝子のコーディング領域を配列決定し、配列の結果な下記表1に示す。留意
すべき点として、リーダー領域の最初の5個のコドンの特定の存在は組法遺伝子
の配列情報に関する5tahl他、前出及び−ong他、前出の報告に一致して
おり、アミノ酸84及び85位には5tahl他の前出の文献とのコドン配列の
相違が認められる。具体的に説明すると、5tahl他の前出の文献ではアミノ
酸84位に(バリンをコードする)コドンGTTを報告しているが、表1ではく
同様にバリンをコードする)コドンG T 局’認められる。 5tahl他の
前出の文献は同様にアミノ酸85位に(セリンをコードする)コドン八GCを報
告しているが、表1では(アラニンをコードする)コドンGCGが認められる。
轟」−
Gin Ala 八ia Gly Lys Ser 釦r Th
r Glu Lyi Lys Tyr 11s @Val
CAG GCT GCCCGA AAA AGCAGT ACA
GM AAG MA TACA↑T CTCGly Phe Ly
s Gln Thr Met Ser Ala M@セ Ser
Ser Ala Lys @Lys
GGA TTT AAA CAG ACA ATG AGT G
CCATG ACT TCCGCCAAG 八AALys Asp Va
l Ile Ser Glu Lys Gly Gly Lys VaIGin
Lys GinAAG GAT GTT ATT TCT GAA AAA
GGCGGA AAG GTT CAA AAG CJ%APhe Lys
Tyr Val Asn Ala 八la Ala Ala
Thr Leu Asp にmu@ Lys
TTT 入AG TAT GTT MCGCG GCCGCA、GC
A ACA TTG GAT GAA AAAAla Val
Lyi Glu Leu Lys Lys Asp Pro S
er Val 八la Tyr@ Val
GCT GTA AAA GAA TTG AAA AAA GAT CCG
AGCGTT GCA TAT GTG艮ユニ区l上
宍」−(続き)
GCA GCT GCA CJ%A TAA、TAGTAAAAAGA
AGCAGGTTCCτCCATACCTGCTTCTTTTTA?TTGTC
AGCA、TCCTGA↑GTTCCGGCGCATTCTC呼Q−スブチリシ
ンの50〜275位(カルボキシル末端)のアミノ酸をコードするヌクレオチド
配列、転写終結配列及び3“非コーディング配列を担持する枯草菌QB1.27
ゲノムDNAの1.1kb 1(indTff−)1indl[Iフラグメント
をバクテリオファージH13!ii、8の単独[1indl1部位に挿入するこ
とにより、バクテリオファージM13 阻18 Cを横築した。3′非コ一デイ
ング配列を除去するために、部位特異的突然変異誘発により転写終結配列の直後
の位置に顕!制限エンドヌクレアーゼ部位を導入した。
Norrander他、Gene、 26.101−106(1983)により
記載されている手順に17たがって部位特異的突然変異誘発を実施した。 Mt
3 @L1.8 吐シからの一重鎖DNAを、Beaucage他、Tetr−
ahedon Letters 22.1859−1862(1981)により
記載されている亜リン酸法により合成したブライマー:にアニールした。プライ
マーはチミン(T)がグアニン(G)に置換され、別のチミンぐ丁)がアデニン
(八)に置換された2つの塩基(アステリスクで示す)を除いてこの領域のヌク
レオチドに相同であり、こうして、この領域に1ユI部位(下線部)を形成した
。
プライマーを65℃で813 !JL18川2 DNAにアニールし、約22℃
までゆっくりと冷却し、その後、アニールしたDNA溶液12.5.f、夫’2
10mHのdATP、dCTP及びdGTP 1.5uf、12mM^TP 2
0,1、Klenow DNAポリメラーゼ0.1ハ、T4 DNAリガーゼ0
.1u1及び無菌蒸留水13uffiから構成される反応混合物中で2時間15
℃で重合した。形成された二重鎖の閉環状DNAをトランスフェクションにより
大腸菌JM103に導入した。
次にバクテリオファージプラークをGene 5creen(登録商標)(Ne
@England Nuclear、 Beverly、 Massachus
etts)ハイブリダイゼーションメンプランに移した。上記突然変異誘発開始
反応に使用した放射線標諏(γ−32P)合成オリゴヌクレオチドにハイブリダ
イズすることにより、所望の塩基置換を有するDNAを含むプラークを認識した
。mI突然変異を有するDNAのみが合成オリゴヌクレオチドにハイブリダイズ
するように制限温度(65℃)でハイブリダイゼーションを実施した。Sang
er他、前出の文献により記載されている手順によるDNA配列決定及び制限酵
素分析により、単一の精製プラーク(H13吐18祉二2 顕1 )からのDN
A上の組込遺伝子の下流の1」−■突然変異の存在を確認した。
813 !JL18 弘21リー1を−Iで消化し、500ng DN^/xi
の濃度で消化産物を再連結し、その後、トランスフェクションにより連結産物を
大腸菌JM103に導入することにより、3゛非コーデイング領域の大部分を担
持する1、1kbセグメントを除去した。所望の0.35kb欠失を有するDN
Aを含むバクテリオファージプラークを制限エンドヌクレアーゼ分析によりEZ
Waした。1つのこのようなプラークからのバクテリオファージをM13 LL
18 uト−4(図7)と命名した。 813118 阻L4を後述するm遺伝
子の部位特異的突然変異誘発のための一重鎖鋳型DNAとじて用いた。
及111
枯草菌中で突然変異スブチリシン遺伝子を発現させるために、プラスミドpAM
B106を突然変異遺伝子のベクターとして次のように構築した。
1) pAMBlllをユ■で消化した。約1uy/贋lの濃度でpAMBll
lのHind[[消化産物を再結合することにより、住込遺伝子の大部分を担持
する1、1kbセグメントを欠失させた。こうして図4に示すようにpAMBl
loを形成した。 pANB110プラスミドはスブチリシン遺伝子の発現のた
めの遺伝子調節配列と、スブチリシンの分泌に必要なpre−pro領域と、成
熟スブチリシンの3゛非コーデイング領域及び成熟スブチリシンの最初の49個
のアミノ酸をコードするDNA配列とを担持する。
2)プラスミドpAMB110をBamHlとPst lの組み合わせにより消
化した。こうして6.2kb及び1.Okbとの2つの寸法のDNAフラグメン
トを形成した。 1.Okbフラグメントは、h↓旦omonas ト[1」h
2mt−2(Zukowski他、前出)のTOLプラスミドからのカテコール
2.3−ジオキシゲナーゼをコードするU上E遺伝子を担持する。
3) Beaucage他、前出の文献により記載されている亜リン酸法により
合成した一重鎖オリゴヌクレオチド5’ GATCTGC^3゛及びT4 DN
Aリガーゼを用いて、より大きい6.2kb BamH1−Ps工!フラグメン
トを自己連結した。連結産物をChange他、Mo1. Gen、 Cene
t、 168.111−115(1979)により記載されているプロトプラス
ト形質転換法により枯草菌MT112(arJL−151euB堕r5 rec
E4(Bacillus Genetic 5tock CenterからNo
、 1^423として入手可能))に導入した。
プラスミド内容のクロラムフェニコール耐性(Cm’)コロニーをスクリーニン
グした。制限エンドヌクレアーゼ分析により6.2kbプラスミドpAMB10
6を認識した。このプラスミドは!LLEを欠失している点を除いてプラスミド
pAMB110と同一である(図6)。
pAMB106は任」λrAニスブチリシンの50〜275のアミノ酸をコード
するDNAを欠失しているため、枯草菌宿主細胞に導入してもスブチリシンを合
成しない、スブチリシンが合成されるのは、スブチリシン遺伝子の残余、即ち天
然のDNA配列又は類似体をコードする配列のいずれかを挿入後のみである。
え東九先
セiン109スブ 1シン 0体!バ
【4−バクテリオファージM13a21
8 二4からの一重鎖DNAを、Beauel1ge他、前出の文献に記載され
ている亜リン酸法により合成したプライマー:
5° TGに ATT ATT A(:C(:にCATT (:ACT
f;[; 3’TRP ILE TLE SERGLY ILE GLU T
RPにアニールした。プライマーは、^s n l 01 (コドン^^C)か
らSerlog(コドン^GC)へのトランジションを実現するように八がGに
置換された1つの塩基置換(アステリスクで示す〉を除いてL区スブチリシンの
106〜113位のアミノ酸のコドンを含むヌクレオチドと相同であった。
プライマーを65℃でM13I−18&iL4 DNAにアニールし、アニール
したDNAを約22℃までゆっくりと冷却し、その後、実施例2に記載したよう
に重合、連結及びトランスフェクトした。
バクテリオファージプラークをハイブリダイゼーションメンブランに移し、そ、
の後、上記突然変異誘発開始反応に使用した放射線標識(α−32P)オリゴヌ
クレオチドにハイブリダイズすることにより、所望の塩基置換を有するDNAを
含むプラークを認識した。ハイブリダイゼーションは65℃で実施した。1つの
陽性のプラークはM13Ti]8生、旺4[Ser募as]と命名されるバクテ
リオファージを陰んでいた。このバクテリオファージからの二重鎖FIN八をl
1indIIと顕tとの組み合わせにより消化し、その後5吐已スブチリンン遺
伝子の突然変異部分を担持する750bpフラグメントをHindll及び(眩
Iで予め消化しておいたpAHf3106に連結した。形成されたプラスミドp
ΔHB129を[5er109]−スブチリシンの合成及び分泌のための適切な
枯草菌宿主細胞に導入することができる。
ス1ヱ1Σ
セリン109セリン2目スブチリシン イの ′M13+++p18 apr
4[5er10”]からの−重lDNAを、BeaucaBe他、。
前出の文献に記載されている亜リン酸法により合成したブ5’ GGCCCT
TAT A(:CCCA AC3’GLY ALA TYRSERGLY
Tl(Rにアニールした。プライマーは、八5n21′′(コドン^^C)を
5er20(コドン^GC)に置換するトランジションを可能とするように八が
Cに置換された1つの塩装置ll&(アステリスクで示す)を除き吐吐−スブチ
リシンの215〜220位のアミノ酸のコド〉・を含むヌクレオチドと相同であ
った。アニーリング、重合、連結、トランスフェクション及び陽性のプラークの
認識のための条件は実施例2に記載した通りである。1制の精製プラークはM1
3wz18 リニ4 [Ser”’、Ser””]と命名されるバクテリオファ
ージを含んでいた。このバクテリオファージからの二重鎖DN^をHindI[
I及びUリーlの組み合わせにより消化し、その後、2つの突然変異を有する7
50bpフラグメントを、Flindl及び馳ユIで予め消化!7ておいた15
M B 1.06に連結した。形成されたプラスミドpAMB1.30を[S、
、+ 09 、Se、216〕−スブチリシンの合成及び分泌のための枯草菌宿
主細胞に導入することができる。
m乱り
しし」ニー5er10−1−シ、=、211ユ2ヨ1−ヨ’jJLL停」グJE
L81.3gL18 u二4[Ser’ ” ’ 、Ser” ’ ”]からの
−重鎮DNAを、Beauca[ie他、前出の文献に記載されている亜リン酸
法により合成したプライマー:
5“ GCT CTT’ [;へ丁 ^ΔCTC八 八TC3’^LA L
EUASP ASN SERILEにアニールした。プライマーは^、n?8(
コドン^^丁)を^s p 71 (コドンGAT) [こ置換するトランジシ
ョンを可能にするための八がGに置換された1つの塩基置換くアステリスクで示
す)を除き、己−スブチリシンの74〜79位のアミノ酸をコードするコドンを
含むヌクレオチドと相同であった。
プライマーを65℃でM 13 吐18 [S e rコ”、Set”]DNA
にアニールし、アニールしたDNAをゆっくりと約22℃まで冷却し、実施例2
に記載したように重合、連結及びトランスフェクトした。
バクテリオファージプラークをハイブリダイゼーションメンブランに移し、ハイ
ブリダイゼーションを46℃で実施した以外は実施例2に記載したようにハイブ
リダイゼーションにより、所望の塩基置換を有するDNAを含むプラークを認識
した。1つの陽性のプラークはN15T!JL18弘4[八s p ? m 、
Sp、109.5er21s]と命名されるバクテリオファージを含んでいた
。バクテリオファージからの二重鎖DNAをHindlI[及びしユIの組み合
わせで消化し、その後、吐匝−スブチリシン遺伝子の3つの突然変異を有する7
50bpフラグメントを、Hind■及び1」−■で予め消化しておいたp^M
8106に連結したゆ形成されたプラスミドpAMB131を[Δ5971Je
、10!、5er2+a’l−スブチリシンの合成及び分泌のために枯草菌宿主
細胞に導入することができる。
K1λL
血7−GIu)鴨5erIn! S、「218スブ 1シン のLjfiM
13I!i18 シE−4[^sp〒6.Se、l0Jer211]からの一重
鎖[]N^を、Beaucage他、前出の文献に記載されている亜リン酸法に
より合成したプライマー:
5° T GAT^ACTCA GAA GGT CTT CTに II;
3’ASP ASN SERGLU GLY VAL LEUにアニールした
。プライマーはIle”(コドン^TC)をGlu”(:1トンG^^)に1換
するように^がGに置換され、Tが^に置換され、Cが^に置換された3つの塩
基置換(アステリスクで示す)を除き、[^sp?!、5er101,5er2
18コースブチリシンの75〜83位のアミノ酸をコードする部分的コドン、7
6〜75位及び83位のアミノ酸をコードするコドン全体及び76〜82位のア
ミノ酸をコードするコドン全体を含むヌクレオチドと相同であった。
プライマーを65℃でM13吐18 弘4 [^sp)’ 、Set’ ” 、
Set” ’’]DNAにアニールし、アニールしたDNAをゆっくりと約22
℃まで冷却し、実施例2に記載したように重合、連結及びトランスフェクトした
。
バクテリオファージプラークをハイブリダイゼーションメンプランに移し、ハイ
ブリダイゼーションを45℃で実施した以外は実施例2に記載したように、所望
の塩基1換を有するDNAを含むプラークをハイブリダイゼーションにより認識
した。1つの陽性のプラークはM13!JL18 L!JL4[^5p)−G
Iu”、5etIo’、5et2目]と命名されるバクテリオファージを含んで
いた。このバクテリオファージからの二重鎖DN^を」1ndlll及び石lの
組み合わせで消化し、その後、m−スブチリシン遺伝子の4つの突然変異を有す
る750bpフラグメントを、HindI[[及びKIl!iIで予め消化して
おいたp^MB106に連結した。形成されたプラスミドpAMB133を[八
s、7g 、にlu?I。
5er161,5er21コースブチリシンの合成及び分泌のために枯草菌宿主
細胞に導入することができる。
及U影
八s?@ 5er1615er2目^1a222スブ Iシン の M13
吐18 丑4[八s p ? I 、 S e r 1°%、Se、2+@]
からの一重鎖IIN^を、Beaucage他、前出の文献に記載されている亜
リン酸法により合成したプライマー:
5°GC^^C(: TCCGCtl; にCに ACT 3’Gly Th
r Ser Ala Ala Thrにアニールした。プライマーはNet””
(コドン八TG)を^1a222(コドンGCに)に置換するようにアデニン(
^)がグアニン(G)に置換され、チミン(T)がシトシン(C)に置換された
2つの塩基置換(アステリスクで示す)を除き、[八s p7 G 、 S e
r l 6 t 、 S et 21・]−スブチリジンの219〜224位の
アミノ酸をコードするコドンを含むヌクレオチドと相同であった。プライマーを
65℃でN13118 uE−4[^sp)’、Set”’、Ser”目コ11
N八にアニールし、アニールしたDNAをゆっくりと約22℃まで冷却し、実施
例2に記載したように重合、連結及びトランスフェクトした。
バクテリオファージプラークをハイブリダイゼーションメンプランに移し、ハイ
ブリダイゼーションを58℃で実施した以外は実施例2に記載したように、所望
の塩基置換を有するDNAを含むプラークをハイブリダイゼーションにより認識
した。1つの陽性のプラークはM13I!i18 !J工4[^s p ? @
。
Se、10!、Se、21@、^1a222]と命名されるバクテリオファージ
を含んでいた。このバクテリオファージからの二重鎖DN^をHinclI[l
及び石1の組み合わせで消化し、その後、吐堕−スブチリシン遺伝子の4つの突
然変異を有する750bpフラグメントを、Hindll及び’Jnlで予め消
化しておいたpAMB106に連結した。形成されたプラスミドpAMB143
を[^s p ? m 、 Se r 1111J、、211.^1,22J−
スブチリシンの合成及び分泌のために枯草菌宿主細胞に導入することができる。
えI隨L
Mf3 m 19 a r^143の ゛プラスミドpAM[114
3をEcoRI及び’ialの組み合わせで消化した。[^sp” 、Ser’
” 、Ser”目、^1,422]−スブチリシンの遺伝子全体と、転写及び
翻訳開始並びに転写及び翻訳終結に必要なそのフランキング配列とを有するDN
Aの1.8kbフラグメントを、EcoRl及びKwrで消化しておいたバクテ
リオファージM13吐19(Bethesda Re5earch Labor
atories、 Gaithersburg、 MD、からカタログ番号82
29S^とじて入手可能)に移した。この手順によって得られた組換バクテリオ
ファージDNAの1つをM13!119u■人143−と命名し、[^s p
? @ 、 5 e r l O*。
Se、211.Δ1a222]−スブチリシン遺伝子の部位特異的突然変異誘発
に必要な一重鎖鋳型DNAとして用いた。
IIl副
5^Sテロ Se、IO@ 5er21@^1,222−スブ リシン ノ船へ
11
N13T!JL19uE五143−からの−重鎖DNAを、Beaucage他
、前出の文献に記載されている亜リン酸法により合成したプライマー:
5’ (:TA GCT GTT 丁TA GACAGCC[;^
3′Val ^la Val Leu Asp Ser C1yに
アニールした。ブライマーはTle”(コドン八TC)をLeu”(コドンTT
へ)に置換するようにアデニン(^)がチミン(T)に置換され、シトシン(C
)がアデニン(^)に置換された2つの塩基置換(アステリスクで示す)を除き
、[^s p ? @、 S e r l Ot 、 S e r 2 l 1
゜^1a222]−スブチリシンの28〜34位のアミノ酸をコードするコドン
を含むヌクレオチドと相同であった。ブライマーを65℃で813 吐19 u
■入143 DNAにアニールし、アニールしたDNAをゆっくりと約22℃ま
で冷却し、実施例2に記載したように重合、連結及びトランスフェクトした。
バクテリオファージプラークをハイブリダイゼーションメンプランに移し、ハイ
ブリダイゼーションを57°Cで実施した以外は実施例2に記載したように、ハ
イブリダイゼーションにより所望の塩基置換を有するDNA を含むプラークを
認識した。1つの陽性のプラークはM131!i19 alば人トリーと命名さ
れるバクテリオファージを含んでおり、[Leu”、^5176゜5erlos
、5er21a、Ala22リースブチリシンをコードするDNAを担持してい
た。このバクテリオファージからの二重鎖DNAをむ且R1及びしユ■の組み合
わせで消化し、その後、仕込−スブチリシン遺伝子の5つの突然変異を有するO
Nへの1.8kbフラグメントを、EcoRi及びし!Iで予め消化しておいた
p^MB106に連結した。形成されたプラスミドpAMB144を[Leu″
1、^、p〒’、Ser”’、Ser”−へ1a222’l−スブチリシンの合
成及び分泌のために枯草菌宿主細胞に導入することができる。
えa
^Sテロ Se、109 Leu1245er21a^1a222−スブ 1シ
ン飢α11
M13 I!!19 月狂人辷り一からの一重鎖DN^を、Beaucage他
、前出の文献に記載されている亜リン酸法により合成したブラ5′ へ丁 にT
T ATC^^CTT八 AGCCTT G[; 3’Vat Ile
Asn Leu Ser Leuにアニールした。ブライマーはN e t+
24 (コドン^TC)をLeu”4(コドンTT^)に置換するようにアデニ
ン(^)がチミン(T)に置換され且つグアニン<C>がアデニン(^)に置換
された2つの塩基置換(アステリスクで示す)を除き、[八、、71.5erl
09゜Se r 218.へ1a222]−スブチリシンの120〜127位
のアミノ酸をコードする部分的コドン及び121〜126位のアミノ酸をコード
するコドン全体を含むヌクレオチドと相同であった。
ブライマーを65℃でM13 吐19 uホ人にリーDN^にアニールし、アニ
ールしたDNAをゆっくりと約22°Cまで冷却し、実施例2に記載したように
重合、連結及びトランスフェクトした。
バクテリオファージプラークをハイブリダイゼーションメンブランに移し、ハイ
ブリダイゼーションを59℃で実施した以外は実施例2に記載したようにハイブ
リダイゼーションにより所望の塩基置換を有するDNAを含むプラークを認識し
た。1つの陽性のプラークはM13吐19す■入日−5七−命名されるバクテリ
オ77−ジを含んでおり、[Asp”、5erj6’、Le、12+、5er2
1B、^1a222コースブチリシンをコードする[lNAを担持していた。こ
のバクテリオファージからの二重lDNAを1coRi及び【吐Iの組み合わせ
で消化し、その後、弧已−スブチリジン遺伝子の5つの突然変異を有するDNA
の1..8kbフラグメンI・を、ヒoR1及びj工lで予め消化しておいたp
A811106に連結した。形成されたプラスミドpAMB145を[8517
M。
5erIO’、Leu””、Ser””、^l、L222]−スブチリシンの合
成及び分泌のために枯草菌宿主細胞に導入することができる。
及1iR
はとんどのBacillus種は周囲の増殖培地にアルカリ性及び/又は中性プ
ロテアーゼを分泌するので、アルカリ性及び中性プロテアーゼの合成を阻止する
ために枯草菌の内因性アルカリ及び中性プロテアーゼに突然変異を導入し、突然
変異したスブチリシン遺伝子が突然変異細胞に導入されると突然変異スブチリシ
ンを産生じ、この突然変異スブチリシンがその後、無傷のスブチリシン想似体の
単離を妨げ得る他のプロテアーゼを含まない培地中に分泌されるようにすること
が好ましい。検出可能な細胞外プロテアーゼを産生しない2つの突然変異枯草菌
株BZ24及びBZ253次の手順に1.たがって構築!、た。
まず、大腸菌で複製することが可能であり且つ相同組換により枯草菌染色体に組
み込まれない限り枯草菌では複製することができないプラスミドベクターを次の
ように構築した。プラスミドpBD64(Bacillus Genetic
St、ock Cen1.er。
No、IE22)を石IIで完全に消化し、2.95kb、i、okb及び0.
75kbの寸法の3つのフラグメントを生成した。次にこれらのフラグメントを
混合物として、予めCla lで消化しておいたプラスミドpBR322(A、
T、C,C,37017)ニ連結した。連結産物を形質転換により大腸菌C60
0(^IIerican Type Cu1ture Co11ectionか
ら^、T、C,C,23724として入手可能)に導入した[Mandel他、
J、 Mo1. Biol、、 53.154(1970)]、クロラムフェニ
コール(20uy/i1)及びアンピシリン(50n/i1)に耐性の細胞を選
択した。Birnboim他、Nucleic Ac1ds Res、、7.1
513−1523(1979)により記載されているアルカリ抽出手順により1
2個の形質転換細胞からのプラスミドDNAを作成し、Bin↓■及びEcoR
Iの組み合わせで消化し、挿入されたフラグメントの存在を確認した。1つのこ
のようなプラスミド(pへM830と命名)はpBR322のC1a 1部位に
pBD64の1.0及び0.7511眩■フラグメントを担持することが判明し
た。これらのフラグメントは大腸菌及び枯草菌で機能的なりロラムフェニコール
アセチルトランスフェラーゼ(9工)を含む、[!JLLII及pAMB30は
枯草菌において機能的な複製配列の起点を欠失しているので、枯草菌宿主細胞中
で自律的レプリコンとして複製することができない。他方、pAMB30は大腸
菌において機能的なpBR322から誘導された複製起点を含んでおり、したが
って、プラスミドは大腸菌宿主細胞で増殖され得る。
プラスミドpAMB30は少なくとも2つの点で有用である。第1に、枯草菌に
機能的複製起点を含むDN^フラグメントはp^MB30にクローニングすると
検出され得、プラスミドは染色体外状態で自律的に複製する。第2に、プラスミ
ドpAMB30は染色体とpAMB30にクローニングした枯草菌ON八との開
の相同部位で枯草菌のゲノムに組み込むことができる。このことは、pAMB3
0に類似するがこれと同一ではないプラスミドベヒクルを使用してHalden
wang他、J、L8Icterio18.142、9O−98(1980)及
びYoung、 J、 Gen、 MicrobioL2.129.1497−
1512(1983)により立証されている。
プラスミドpAMB21 (実施例1に記載〉をEcoRl及びb工Iで消化し
1.Okbフラグメント上でu土E遺伝子を単離した。
フラグメントを予めEcoRl及びb工Iで消化しておいたp^HB30に連結
した。連結産物を形質転換により大腸菌C600に導入した。pAMB30のア
ンピシリン耐性をコードする構造遺伝子にpAMB21のxLLEフラグメント
を挿入する結果としてアンピシリン(50uy/lf)にS受性なりロラムフェ
ニコール耐性(20uy#1)宿主細胞を選択した。形成されたプラスミドpA
MB30/21はpAMB30と同一の特性を有するが、その他に機能的なり±
E遺伝子を有する。
成熟スブチリシンの最後の226個のアミノ酸をコードする領域を欠損する吐已
遺伝子を担持するプラスミドpAMB110を陸!R1及び石Iで消化した。己
遺伝子発現のための遺伝子調節配列、pre−pro領域、成熟スブチリシンの
最初の49個のアミノ酸をコードするDN^配列及び3゛非コ一デイング配列を
含む枯草菌DN^の1.9kbフラグメントを、予め【coRl及び1立1で消
化しておいたp^M B 30 / 21に連結した。
連結産物を形質転換により大腸菌C600に導入した。数個の形質転換細胞から
のプラスミドDN^をBirnboi−他、前出の文献に記載のアルカリ抽出手
順により単離し、挿入した1゜9kbフラグメントの存在を多重制限エンドヌク
レアーゼ消化により確認した。1つのこのようなプラスミドをpAMB301と
命名し、これをその後の使用のために保存しt:。
枯草菌株BGSCIA274(Baeillus Genetic 5tock
Center)は!l!J2二遺伝子座に突然変異を有しており、細胞外中性
プロテアーゼを産生ずることができない。プラスミドp/1MB501をコンピ
テント細胞の形質転換により枯草菌B(:SC1^274のゲノムに組み込んだ
[5pizizen、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、lv部
l、 44.1072−1078(1958)コ、クロラムフェニコール耐性(
511?#/)宿主細胞を選択し、1.5%(w/v)脱脂粉乳及び(hI?/
z1)を補充したL〜寒天培地に滅菌爪楊枝でこれを移17た。コロニーの周囲
に鮮明なハローを形成することができなかった細胞は、に突然変異と新たに導入
された吐己、突然変異の組み合わせにより細胞外中性及びセリンプロテアーゼを
産生ずる能力をもたない。d然変異は野生型己遺伝子をpAMB301に担持さ
れる欠失型で置換することにより成熟スブチリシンの最後の226個のアミノ酸
を欠失させることであった。BZ24と命名されるこのような1つの株はNpr
−Apr”Cm’表現型を有しており、したがって、検出可能な細胞外中性プロ
テアーゼも細胞外アルカリ性プロテアーゼも産生ぜず、クロラムフェニコール(
5uy/zf)に耐性である。サザンブロッティング[5outhern、 昌
h1.Bio1..旺、 503−517(19”15)]を使用し、て枯草菌
BZ24の染色体上の吐堕遺伝子の欠失を確認した。抗生物質選択の不在下に枯
草菌BZ35を抗生物質培地No、3(Penassay Broth、 Di
rco、 Detroit、 Michigan)で約32世代培養した処、B
Z24染色体中で不安定にために宿主細胞にクロラムフェニコール耐性を与える
匡遺伝子を喪失したBZ24の誘導株が単離された。このような現象は先に5t
ahl他、J、 Bacteriol、、 !58.411−418(1984
)により記載されている。BZ24のクロラムフェニコール怒受性誘導株をBZ
25と命名した。枯草菌BZ25はNpr−^pr−表現型を有しており、した
がって、検出可能な細胞外中性プロテアーゼも細胞外アルカリ性プロテアーゼも
産生じない、サザンブロツティングを使用して枯草菌BZ2’5の染色体上の阻
堕遺伝子の欠失を確認1−な。
枯草菌BZ25は検出可能な細胞外中性プロテアーゼもスブチリシンも産生じな
いので、他のプロテアーゼを含まない周囲の増殖培地に分泌され得る突然変異ス
ブチリシンを産生するためのプラスミドDNA (例えばpAMB1ユ3)を導
入するために有用な宿主株である。
枯草菌BZ25は培養上清を下記のようにアッセイした場合に検出可能な[取外
プロテアーゼを産生しない。(ChaB他、前出の文献のプロトプラスト形質転
換法により導入された)7 ラスミドpAMB113ヲ生廖、させる枯草菌BZ
25/pAMB11.3は、培養上清を下記のようにアッセイすると十分な量の
[Ser”リースブチリシンを産生する。
及11ユ
枯草菌の染色体への[Ser””]−スブチリシン遺伝子の組み込みは、この突
然変異遺伝子の遺伝子安定性を増加する有効な方法であると確信された。他の方
法ではプラスミドDN^を染色体外状態に維持するように選択的圧力を加えるた
めに発酵培地が必要とされるが、このようなアプローチは、発酵培地中のクロラ
ムフェニコールの必要をなくすこともできる。したがって、遺伝子調節配列及び
枯草菌染色体に相同のフランキングDNAを有する[Ser””:l−スブチリ
シン遺伝子は、予めEcoRl及びb工Iの組み合わせで消化しておいたpAM
B113の電気泳動後に低融点アガロースゲルがら単離された0次に4.0kb
EcoRI−Ps工■フラグメント(図4)をEcoRI及びPst Iの組
み合わせで予め消化しておいたpN830(図5)に連結した。連結産物を形質
転換により大腸菌11BIOI (^、T、C,C,33694)に導入した。
クロラムフェニコール(201/μy#Z)に耐性の細胞を選択した。上記基準
に合致する4つの形質転換細胞からのプラスミドDNAをBirnboi−他、
前出の文献に記載のアルカリ抽出手順により単離し、その後、EcoRl及びb
土Iの組み合わせで消化した。4つのプラスミドはいずれも4.0kbのインサ
ートと5.6kbのpAMB30の残りの部分とを含んでいた。1つのこのよう
なプラスミド(p^NB502と命名)を精製し、後で使用するために保存した
。
コンビテンス法[5pizizeΩ、前出]によりプラスミドpAM13302
を枯草菌BZ25の染色体に組み込むように繰り返し試みたが不首尾に終わった
。これは、BZ25[胞が使用した方法によりコンピテントになることができな
かったためであると思われる。したがってlChang池、前出のプロトプラス
ト形質転換法によりpAMB302を枯草菌BZ25細胞に導入した。
この結果は、組込みが得られた被験株をコンビテンス法により形質転換に基づい
て選択したという点において特に重要である。コンピテントになり得ないと思わ
れる株、特にコンピテント法により形質転換に基づいて選択されなかった商用株
はコンピテントになり得ない傾向が大きいと思われる。
タロラムフェニコール耐性細胞(5μs/ml’)を選択し、1.5%<+11
7’V)スキムミルク及び511)l/II!クロラムフェニコールを補充した
l、−寒天培地に該細胞を滅菌爪楊枝で移した。細胞を一晩3′7°Cでインキ
ュベ−1・しカニ。C1コロニーの周囲に種々の直径の鮮明なハローが観察され
た。これは、これらの細胞によりスブチリシンが産生及び分泌されたことを示す
。アルカリ抽出法によりこれらのコロニーの8個からプラスミドDNAを単離す
る試みを行った。電気泳動後にDNAを可視化するためにエチジウムプロミド(
1μg/ml)で染色したアガロースゲル上にプラスミドDNAは検出されなか
った。
スブチリシンを産生したC1細胞における染色体外プラスミドDNAの不在は、
pAM8302が枯草菌の染色体に組み込まれたことを示す強力な証拠であった
。
この実験の結果と1−で得られた数個のコロニーを単離し、BZ28、BZ29
、BZ30.B2S3、B2S3及び13z33ト命名した。各様を、5μg/
IIII!クロラムフェニコールを補充した脳培地(BHI。
Dirco)で激しく撹拌しながら37℃で一晩増殖した。培養上清のスブチリ
シン活性をアッセイした。枯草菌株BZ28、BZ29、BZ30、B2S3、
B2S3及びBZ33はいずれもスブチリシンを産生じ、周囲の増殖培地に分泌
し、産生量は株によって異なった。液体培地中に観察されたスブチリシンの量は
、スキムミルク1、−寒天培地上に観察されるハローの寸法に正比例していた。
これらの細胞により分泌されるスブチリシンの量は異なるので、pAMB302
の多重コピーを染色体に組み込むか又は遺伝子増幅[Youn8. J、 Ge
ne、 Microbiol、、 129゜14974512(1,983)
; Δ1bertini 池 、 M、 Bacteriol、、 +6
2.、 +203−12110985)]を行った。
41匝■
野生型スブチリシン及びスブチリシン類似体を次のように単離及び精製した。各
培養培地を15(+008で30分間遠心分離し、透明上清中のタンパク質を(
NH−)2so4(600g#)で沈殿させた。沈殿を遠心分離により集め、2
0mMの2[N−モルホリノコニタンスルホン酸(MES)pi(6,4に溶解
させた9溶液をア七トンで30%にし、30%アセトン上清を遠心分離により集
めた。次に上清をγ七トンで75%にし、30〜75%アセ)・ンベレットを濾
過及び真空乾燥した。
酵素を更に精製するために、乾燥沈殿を水に溶解させ、溶液をpH6,4の5m
M MES緩衝液で透析した。透析した溶液を2mN/minの割合でS−5e
pharose FFのカラム(2,5x 15cm)に通した。 0.02M
MESでカラムを洗浄後、酵素を同一[1i液中のNaClの線形勾配で0.
5M NaClまで溶離した。ピークフラクションをプールし、酵素を含むフラ
クションからのタンパク質(アゾカゼインと混合したフラクションのサンプル中
の変色により認識〉を4℃で5mM MES pH6,3で透析し、その後、凍
結乾燥した。
大1」シリ−
純粋なスブチリシン又はスブチリシン想似体をPharmac ia FPLC
5uperrose 12カラムに加え、無傷(非開裂状態)のタンパク質とし
て溶出する材料を20mM MES、 0.IM NaCl、 pH6,4中に
プールした。野生型スブチリシン又は本発明のスブチリシン類似体の被算定サン
プルを同一緩衝液中、M衝液+3%SDS中、又は20mM MES、 0.I
M NaCl、 5w1M CaCl□及び15mM EDTΔ中で10分間指
定温度でインキュベートした。サンプルを5分間で室温(20°C)まで冷却し
、その後、0.6%アゾカゼインを加えたTris−)IC!、 pH8,0中
で20分間室温(20℃)でアッセイし、タンパク質分解活性を決定した。20
℃、〕OIMCaC1,中の野生型又は類似体の初期活性の百分率として各サン
プルのタンパク質分解活性を表し、表2に示す。
L
20 100 8 1.0070 [4014
例6の^S)g=3 、、 I Q I 、 S 、、 21 !スブ リシン
伊 の孟1−
110% SDS u1呟0% SDS + 15m?■Tl2O100
5591
夾1」1亙
5uperrose 1.2カラム上でFPLCにより無傷のスブチリシンを得
た。無傷のスブチリシンを、4mMCaCl2又は4vaHEDT八と種々の量
のSDSとを含有する15nM MES、 0.05M NaCl、 pH6゜
3中で30分間室温(20℃)でインキュベートした。次にTris−CI、
pH8゜O中の0.6%アゾカゼイン中で20分間インキュベートすることによ
り酵素のタンパク質分解活性を決定した。
算定した各サンプルのタンパク質分解活性を、0%SDS及び10ImMCa2
′″中のサンプルの初期活性の百分率として表3に示す。
宍」L
0.1 100 760.25
100 450.50
76 130.75
63 31.0 6
0 02.0 29
03.0 17
00.1 100
950.25 1.00 860.
50 100 810.75
96 791.0
96 782.0 86
693.0 71 65
X1Juヱ
この実験にあたり、スブチリシンを下記のように精製した。
各培養培地を15000.で30分間遠心分離し、透明上清中のタンパク質を(
Nils)zsO,(600g/j’)で沈殿させた。沈殿を遠心分離により集
め、75%アセトンと共に微粉砕し、r過及び真空乾燥した。
酵素を更に精製するために、乾燥した沈殿を水に溶解させ、溶液をア過し、その
後、0.02Mリン酸ナトリウム緩衝液、pi(6,3で透析した。透析した溶
液を2瀧β/minの速度でカルボキシメチルセルロースのカラム(2,5x
、15cm)に通した。
カラムを0.02Nリン酸すI〜リウム(pi(6,3)で洗浄後、0.15M
のNaCIを含有する同一緩衝液で酵素を溶離した。ピークフラクションをプー
ルし、酵素を含むフラクションからのタンパクa<スクシニル−し−アラニル−
し−アラニル−L−プロリル−L−フェニルフェニルアラニル−p−ニトロアニ
リド(Vc4a Biochemicals)と混合したフラクションのサンプ
ル中の変色により認識)を2.5容のアセトンの添加により沈殿させた。
沈殿を遠心分離により集め、その後、0.005M酢酸カルシウムに溶解(約1
z1/10iy)させた、形成された溶液を4℃で水で透析し、その後、凍結乾
燥した。
[Asp”、5er10’、Ser”l′]スブチリシン類似体、[Asp”、
C1u ? I 、 S e r l O@ 、 S e r 211 ]スブ
チリシン類似体及びCarlsbergスブチリシンの安定性を3種の温度(2
5℃、37℃及び50℃)で2種ノvL衝溶i(0,06Nl、J 7酸+ )
!J r7ム、pH9,0又ハ0.12Mグリシン酸ナトリウム、pH11,
0>中で算定した。結果を特定条件下の酵素の半寿命として表4に示す。
表土
A、 0.12Mグリシン酸す) ’) ラムpH11,O+ 0.2%SDS
中エヱ九止2Z 廊但バユ 店(ト)互江 代但味
ユ[Asp26.5erl 09 、Se、21 !コ類似体 110
日 35.2時間 6.7時間CarlsberBスブチリシン
2日 8,4時間 0.53時間[Asp”、Glu7g、S
er”’、Ser””]i似体 154日 35.3時間 7.8時間
B、 0.06Mリン酸ナトリウムpH9,0+0.02%SOS中ム1九丈ン
Z 廊佳打J 惑胆乃n 昏但虹ユ「^5p75 、S
e、+ 09 、Se、2 + 8コ類似体 79.2時間 16.0
時間 0.52時間Carlsber8スブチリシン 17,3
時間 2.4時間 0,18時間「^5p76、(:lu”、Ser’°g
、5er2111類似体 86.3時間 22.0時間 0.96時1C,
0,1,2Mグリシン酸ナトリウムpli11.0+5+6M EDTA中ム1
カム1土法ンZ 廊佳罫ユ 葺但乃は 賃Ω味ユ[Asp
”、Ser”’、Ser””]類似体 28,7時間 1.87時間
0.25時1間arlsber6スブチリシン 24時間
1,71時間 0.45時間[Asp”、Glu”、5er10’、Ser”
”:li似体 21.5時間 1.42時間 0.20時間り、 0.06
Mリン酸六ト・リウムpH9,O+5加M EDTA中ムヱカ迭ンZ
立塁巧−ら(ト)=ユ 1源y仄][^5p76.5erl0
%、Se%+8]類似体 274時間 175時間 0.23時間C
arlslJer8スブチリシンCarlsberg 26.3時1’f
i 1.68時間 0.32時口[^s p 7G 、 G l u 7
% 、 Se r l O9、S e r 2 l 8 ’j M似体 19
7時間 1.36條■@ 0.17時間
W互
八s765er109.5er21!、八1a222−スブ リ各コニ≦ヒニー
二T1:σスーΔm畝困」L
実施例14に記載したように枯草菌BZ25/pAMB143発酵培地から[^
5p7s、5er10!、Ser?Is、へ1a222]−スブチリシンを精製
した。このスダチリジン類似体の熱安定性、漂白剤中の安定性及び比活性を以下
に記載するように試験した。
1、熱安定性
(:1lford Model Re5ponseII 5pectro−ph
ot、omet、erの熱プログラムを使用して[^5pys、Se、+o*、
S、、it−^1a222]−スブチリシン及び[^sp? i 、 S er
l O9、Se r 211’コースブチリシン及び野生型酵素(^pr^)の
熱安定性を法定した。20nN NES、 O,ゴN NaC1pl+6.3中
の精製プロテアーゼのサンプルを種々の濃度のCa2″′の存在下で25°Cか
ら95℃に加熱した。287nmの吸光度の減少を追跡しながら0.5℃/+c
inの速度で温度を増加した。
敵点(T翰)は非折り畳み状態と折り畳み状態との集団が等しいような温度、即
ち折り畳み状態から非折り畳み状態のタンパク質への遷移の中間の温度として規
定される。熱変性はスブチリシンの不可逆的反応であって、プロテアーゼインヒ
ビターの不在下で無傷の酵素消化物は非折り畳み形を消化し、インヒビターの存
在下でタンパク質は非折り畳み状態で沈殿する。したがって、Tlaは安定性の
相対比較を与える。この方法を使用して決定した融点を下記に示す。
」1
1支LI
ND・測定せず
2種の類似体スブチリシンの融点は試験した全カルシウム4度で非常に双似して
おり、また、八p「−Δ−スブチリシンの融点よりも高い。これは、残基222
のMetがらΔlaへのI換が76.109及び218位の置換で達せられる高
い安定性及び高いカルシウム結合アティニティーに悪影響を与えなかったことを
示す。
■、漂白剤中の安定性
222位のNetを除去する目的は酵素の酸化傾向を減少させることであったの
で、[^Sp 7 G 、 S p r l 0″、5er2111−スブチリ
シン及び[^sp?@jer101,5er213.Ala222コースブチリ
シンの漂白剤中の安定性を比較した。第]の実験では2種の類似体を50℃でl
0mM Tris 0.IM NaCl pH7,5中で2%クロロックス又は
2%タロロックス+1%SDSの存在下、又は緩衝液単独でインキュベートした
。2%クロロツクス漂白剤は繊維製品を洗濯するために消費者により一般に使用
されている量に比較して著しく過剰であることに留意すべきである0種々の時刻
でアリコートを取り出し、アゾカゼインアッセイを使用して残余10テアーゼ活
性を決定した。結果を図8に示す。実験中一定に維持した緩@液単独の存在下の
活性の百分率として両者の類似体の活性を表す、2%漂白剤の存在下で[八5p
71 、Se、I O! 、5er21 RJla222]は[^5p7Je、
1°5゜Se r 2 l n]よりも高活性を維持し、一方、両者の類似体は
2%クロロックス及び】%SOSの存在下で50℃で迅速に活性を失うことが判
明した。この実験の間に観察された興味深い知見として、同一条件下で同一量の
タンパク質を使用した場合、[^sp?6.5er10う5 e r 218
]は[^5p)6.Se、109.5er21N、^1a222コよりも著しく
高い活性を有していた。これについては以下により詳細に説明する。
[八sp”、Ser”’、5er2目、八la’)2〕及び[八sp”、Ser
”9,5et21′]の構造に対する漂白剤の効果を同様に5OS−PA(:E
を使用して調べた。両方の類似体を50℃で20IIIM Tris、 0.I
M NaC1゜1mM PMSF、 pH7,5中で2%クロロックス又は2%
クロロックス+1%SOSの存在下でインキュベートした。種々の時刻で30μ
!を取り出し、1 m M P M S Fを含有する冷温(4°C)サンプル
緩衝液15μgと混合し、実験が完了するまで4℃で保存した。
次にサンプルを12.5%ポリアクリルアミド分解ゲル上で5DS−PAGEに
かけた。クーマシーブルー染料で染色することによりタンパク質を可視化し、レ
ーザーデンシトメトリーを使用して無傷の折り畳7ノ状態のタンパク質(ゲルの
頂部)、無傷の非折り畳み状態のタンパク質(ゲルの中間)及びタンパク質分解
産物(ゲルよりも更に下)の量を定量した。類似体[Δ5p76.5erl 0
9.5er2111]では2%クロロックス中で1時間後にタンパク質の45%
が正確に折り畳まれており、漂白剤中で2時間後には全タンパク質が非折り畳み
状態となり1、その大部分が消化された。想似体[^5p71,5erIOJe
r2181Δ1.222]では漂白剤中で1時間後にプロテアーゼの56%がま
だ折り畳み状態であり、2%クロロックス中で50℃で2時間インキュベーショ
ン後でさえもタンパク質全体の20%が無傷であった。2%漂白剤、1%SDS
中で両者の類似体の挙動は非常に類似しており、5分間インキュベーション後に
75%が依然として無傷の折り畳み状態であり、15分後に依然と1.て折り畳
み状態のタンパ′り質全体は27%まで減少した。
[八sp7@、5er109.5er21Q、八1a222]はこの特定のア’
ンセイのために使用した濃度で変性剤く漂白剤及び5DS)の組み合わせに対し
てさ程の安定性の増加は示さないが、漂白剤変性に対して高い耐性を示す。
■、活性
上述したように、類似体[^s p ” + S e r ” ” + Se
r 2’ ” +^1a22すは類似体[Asp7g、5er109,5er2
11]よりもアゾカゼインに対して低い比活性を有しており、Vmの概数値は[
^5p7r′J、、r16’、5er2目コの0.08d^/(win−mg/
xiりに対して約0.02dΔ/(win−1mghl>である、この活性の低
下がアゾカゼインに特異的であるのか又は[Asp7G、5erIO!、Se、
21n、へ1a222]類似体の一般特徴であるのかを知るなめに、人工ペブチ
ドスクンニル^1a−八Ia−Pro−Phe−バラ−ニトロアニリドの加水分
解の動力学を[^s p 7 G 、 se r l O! 、 se r 2
1 m9層&222]及び[^sp”、Ser””、5er2Is]について分
析した。類似体[^Sp7′、5erI0Jer21″]は44OuMのに−及
び7,9d^/(win−nmole>のV+axを有していた。これらの両方
の値は先の分析で得られた値に一致している。基質の[^s p ? @ 、
Se r l G % 、 Se r 2 l 8.^1a1’i’2]のK1
1は1.4mMであり、Vnaxは1.1d^/(sin−nmole)であっ
た、これは基質親和性の3分の1の減少と比活性の7分の1の減少を表す、この
比活性はapr^−スブチリシンの4分の1である。触媒Serは221位にあ
り、222位の置換は基質結合及びタンパク質分解の律速段階に干渉することが
判明した。
Ill
実施例18に既に明記したように、[^5p7GJerIOI、5er21!。
^1a22リースブチリシンは[^5p7Je、IQ″、5er21J−スブチ
リシンよりもアゾカゼインに対して低い比活性を有しており、同様に合成ペプチ
ド5AAPFpN基質に対して低い比活性を有する。この結果はEstell他
、J、 Biol、 Chem、 260.6564−6570、1986によ
り記載されているようにBacillus 7uefaciensに由来する1
3PN’スブチリシンの^ja222類似体における活性の損失に一致する。カ
ゼイン又はアゾカゼインは洗剤酵素製造業者及び洗剤調合業者によりプロテアー
ゼの活性を決定するための基質として常用されているので、[八s p ’ @
、 S e r + ’ % 、 S e rアIモ、へ1a222]−スブ
チリシンは汚染した衣料で実施される洗濯試験で改良された性能を示すとは予想
されなかった。
本実施例に示すように、[^5p76.5er1o’、Set””、へ1&22
2コースブチリシン類似体は予想外の結果を生じ、数種の条件下で汚染した衣料
から汚れを除去するにあたり終始一貫して改良された性能を示した1図9及び図
10の条件は以下の通りである。
一丸洗い条件、10分間洗濯、
一、pH約7のリン酸入りFresh 5tart(登録商標)、pH約9の無
リン酸Fresh 5tart(登録商標)、−80°及び120°Fの洗濯温
度、
−150ppMの水硬度、
一綿布に血液/ミルク/インク(BNI)及び65%ダクロン/35%綿布にチ
ョコレートファツジプディング(CFP)の2種の染みをつけた布を夫々3片、
一対照: Fresh 5tart(登録商標)中の1.5%^1calse(
登録商標)、
Fresh 5tart(登録商標)中の1.5%7ermaBI(登録商標)
、
一プロテアーゼについてはアゾカゼイン単位/屑(、アミラーゼについてはジニ
トロサリチル酸単位/口に基づいて等活性で酵素を試験した。
図10の凡例を以下に示す。
1生−L!!Li ?LL 1良^ 無リン酸 80″F 血液/
ミルク/インクB 無リン酸 80″F チョコレートファツジプディングC無
リン酸 120”F 血液/ミルク/インクD 無リン酸120°F チョコ
レートファツジプディングE リンijl!280°F 血液/ミルク/インク
F リンu 80@F チョコレートファツジプディングG リン酸
120″F 血液/ミルク/インクHリン酸 120″F チョコレートファ
ツジプディング[^sp?Je、109,5er218.へ1a222]−スブ
チリシンの量をNovOΔ1ealase対照の3分の1の活性で使用した場合
にも、本発明の類似体は依然と1.て表6の性能において優れていた。
表L
100’Fにおする^s785er10! Se、21!^1,222−スブ
1シン1ン Fresh 5tart の111Y旺
Novo 143
バラスI一本なし 72.6 76.6バラストあり
44.0 56.4バラストによる合計Rd損失 2
8.6 20.2Novo使用量は9azo/L、143使用量は3azo
/Lとしした。
本バラストは染みをつけた布片サンプル以外に洗濯機に入れた別の汚れた衣類を
意味する。
以上、本発明を好適態様について説明したが、当業者には変形及び改良が予想さ
れるものと理解されたい。例えば、本明細書中に記載した特定のカルシウム以外
のカルシウム結合部位の残基を置換しても同様に安定性3更に改良できることが
予想される。^5n−C1y配列を有する他の酵素及びこの配列を含む他の酵素
にこのような置換を行うと、安定性を更に改良できることが予想される。他の酵
素にこのような置換を行うと共に活性部位のアミノ酸の周囲のアミノ酸の修飾を
タンパク質に組み込むと、比活性を更に改良できることも予想される。夫々1つ
の置換により、各単一置換は安定性、カルシウム結合又は酵素の比活性を改良す
ることができるが、商用酵素を製造するためには1つの酵素に数個の修飾を組み
合わせることが必要である。更に、各アミノ酸置換は酵素の一次構造を改質させ
、静電効果を介して隣接するアミノ酸残基、水素結合等に影響し得るので、置換
の組み合わせが必ずしも酵素に付加的な改良を加えるとは限らない0本発明の適
正な組み合わせにより、優れた特性を有するスブチリシンを製造することができ
る。更に、本発明のスブチリシン類似体は例えばいずれも9考資料として本明細
書の一部に加える米国特許第3732170号、米国特許第3749671号及
び米国特許第3790482号に開示されているような洗剤調合物中で野生型ス
ブチリシンよりも優れた特性を有することが予想される。
更に、実用上の理由で多くの工業的プロセスはほとんどの酵素の安定性温度範囲
よりも高い温度で実施される。したがって、本明細書中では洗剤への適用を強調
したが、本発明のスブチリシンはかねてより安定なスブチリシンを必要としてい
る洗剤産業のような所定の産業に有利であるばかりでなく、タンパク質を加水分
解するための化学的手段、例えば植物及び動物タンパク質の加水分解を使用する
産業でも有用であると考えられる7
したがって、本発明は請求の範囲に記載するような本発明の範囲に該当する限り
このような全変形及び改良を包含すると意図される。
FIG、1
FIG、 3
二:] FBD&4 DNA
Pe1L″!122嗅
FIG−4
FIG、5
=コr60−ロN1k
−Pbt’slυ嚇
Fl、G、 6
FIG、 7
海辺I )l i nd X 工XM13
I18工4
% 5〜″タケ品十メ
Fl、ダ排宏庚
国際調査報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.(1)天然に産生するBacillusスブチリシンのカルシウム結合部位 に存在するアミノ酸の1個以上を負に帯電されたアミノ酸により置換し、(2) 天然に産生するBacillusスブチリシンの任意のAsy−Gly配列の1 個以上を欠失又は別のアミノ酸により置換し、(3)1個以上のメチオニン残基 を別のアミノ酸により置換し、(4)触媒トライアドの周囲の1個以上のアミノ 酸残基を別のアミノ酸により置換することにより修飾された天然に産生するBa cillusスブチリシンのアミノ酸配列を有することを特徴とするスブチリシ ン類似体。 2.類似体がCarlsbergスブチリシン、DYスブチリシン、BPN′ス ブチリシン、枯草菌のaprAスブチリシン及びBacillus mesen tericus由来のスブチリシンから選択される天然に産生するBacill usスブチリシンの類似体であることを特徴とする請求項1に記載のスブチリシ ン類似体。 3,Asp41、Leu75、Asn76、Asn77、Ser78、Ile7 9、Cly80、Val81、Thr208及びTyr214により表されるカ ルシウム結合部位のアミノ酸の1個以上が負に帯電されたアミノ酸で置換されて いることを特徴とする請求項1に記載のスブチリシン類似体。 4.負に帯電されたアミノ酸がAsp又はGluであることを特徴とする請求項 3に記載のスブチリシン。 5.Asn76がAdp76で置換されていることを特徴とする請求項4に記載 のスブチリシン類似体。 6.Ile79がGlu79で置換されていることを特徴とする請求項4に記載 の類似体。 7.Asn76がAsp76で置換されており、Ile79がGlu79で置換 されていることを特徴とする請求項4に記載のスブチリシン類似体。 8.Asn−Gly配列中のAsn残基が別のアミノ酸の残基により置換されて いることを特徴とする請求項1に記載のスブチリシン類似体。 9.該Asn−Gly配列中のAsn残基がSer、Val、Thr、Cys、 Glu及びIleから構成される群から選択されるアミノ酸の残基により置換さ れていることを特徴とする請求項8に記載の類似体。 10.Asn−Gly配列中のAsn残基がSerにより置換されていることを 特徴とする請求項9に記載のスブチリシン類似体。 11.109位のAsn残基がSerにより置換されていることを特徴とする請 求項10に記載のスブチリシン類似体。 12.218位のAsn残基がSerにより置換されていることを特徴とする請 求項10に記載のスブチリシン類似体。 13.109及び218位のAsn残基がSerにより置換されていることを特 徴とする請求項10に記載のスブチリシン類似体。 14.[Asp76,Ser109,Ser218]スブチリシン、[Glu7 9,Ser109,Ser218]スブチリシン及び[Asp76,Glu79 ,Ser109,Ser218]スブチリシンから構成される群から選択される 請求項13に記載のスブチリシン類似体。 15.該1個以上のメチオニン残基がアラニン又はロイシンにより置換されてい ることを特徴とする請求項1に記載のスブチリシン類似体。 16.Met222がAlaにより置換されていることを特徴とする請求項15 に記載のスブチリシン類似体。 17.Met124がLeu又はAlaにより置換されていることを特徴とする 請求項15に記載のスブチリシン類似体。 18.触媒トライアドの周囲の該1個以上のアミノ酸がIle31、Ser33 、Ser52、Ser63、Tyr217及びArg247であることを特徴と する請求項1に記載のスブチリシン類似体。 19.Leu31、Thr33、Asn62、Gly63、Leu217及びL eu247の置換の1個以上を含む請求項18に記載のスブチリシン類似体。 20.Bacillusスブチリシンが表1に示す天然に産生するアミノ酸配列 を有することを特徴とする請求項1に記載のスブチリシン類似体。 21.Clu79、Leu124又はAla124、Leu217、Thr33 、Asn62、Leu31、Leu247及びGly63から構成される群から 選択される置換の1個以上を更に有する[Asp76,Ser109,Ser2 18,Ala222]スブチリシン。 22.[Asp76,Ser109,Ser218,Ala222]スブチリシ ン、[Leu3l,Asp76,Ser109,Ser218,Ala222] スブチリシン、[Asp76,Ser109,Leu124,Ser218,A la222]スブチリシン及び[Asp76,Ser109,Ala124,S er218,Ala222〕スブチリシンから構成される群がら選択される請求 項1に記載のスブチリシン類似体。 23.カルシウム結合部位を含むアミノ酸配列とAsn−Gly配列とを有する Bacillusスブチリシンの類似体をコードするDNA配列であって、(1 )カルシウム結合部位のアミノ酸の1個以上をコードするコドンが欠失又は負に 帯電されたアミノ酸をコードするコドンにより置換されており、(2)Asn− Gly配列中のアミノ酸の1個以上をコードするコドンが欠失又は別のアミノ酸 残基をコードするコドンにより置換されており、(3)1個以上のメチオニン残 基をコードするコドンが別のアミノ酸をコードするコドンにより置換されており 、(4)触媒トライアドの周囲の1個以上のアミノ酸残基をコードするコドンが 別のアミノ酸をコードするコドンにより置換されていることを特徴とするDNA 配列。 24.カルシウム結合部位を有するBacillusスブチリシンの熱、酸化及 びpH安定性を改良するための方法であって、カルシウム結合部位におけるアミ ノ酸残基を負に帯電されたアミノ酸で置換する段階と、Asn−Gly配列中の アミノ酸の1個以上を置換又は欠失させる段階と、1個以上のメチオニン残基を 別のアミノ酸で置換する段階と、触媒トライアドの周囲の1個以上のアミノ酸残 基を別のアミノ酸により置換する段階とを含む方法。 25.請求項1に記載のスブチリシン類似体の有効量を洗剤調合物中に含有する 組成物。
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MA23346A1 (fr) | 1993-10-14 | 1995-04-01 | Genencor Int | Variantes de la subtilisine |
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CA2173105C (en) * | 1993-10-14 | 2003-05-27 | Andre Baeck | Protease-containing cleaning compositions |
DE4411223A1 (de) * | 1994-03-31 | 1995-10-05 | Solvay Enzymes Gmbh & Co Kg | Verwendung alkalischer Proteasen in gewerblichen Textilwaschverfahren |
US6599730B1 (en) | 1994-05-02 | 2003-07-29 | Procter & Gamble Company | Subtilisin 309 variants having decreased adsorption and increased hydrolysis |
US6066611A (en) * | 1994-10-13 | 2000-05-23 | The Procter & Gamble Company | Bleaching compositions comprising protease enzymes |
US6455295B1 (en) | 1995-03-08 | 2002-09-24 | The Procter & Gamble Company | Subtilisin Carlsberg variants having decreased adsorption and increased hydrolysis |
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BR9713955A (pt) * | 1996-12-20 | 2000-05-23 | Unilever Nv | Composição de alvejamento enzimática, e, processo para alvejamento de manchas presentes em tecidos. |
US6204234B1 (en) * | 1997-07-09 | 2001-03-20 | The Proctor & Gamble Company | Cleaning compositions comprising a specific oxygenase |
ES2367505T3 (es) * | 1997-10-23 | 2011-11-04 | Danisco Us Inc. | Variantes de proteasa con sustituciones múltiples con carga neta alterada para usar en detergentes. |
AR015977A1 (es) * | 1997-10-23 | 2001-05-30 | Genencor Int | Variantes de proteasa multiplemente substituida con carga neta alterada para su empleo en detergentes |
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US6727085B2 (en) * | 1999-12-15 | 2004-04-27 | Fanoe Tina Sejersgaard | Subtilase variants having an improved wash performance on egg stains |
AU2001280968A1 (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-13 | Menzel, Rolf | Compositions and methods for directed gene assembly |
CA2438652A1 (en) | 2001-02-19 | 2002-09-06 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Method for identification of t-cell epitopes and use for preparing molecules with reeduced immunogenicity |
CA2441595C (en) * | 2001-03-23 | 2012-07-03 | Genencor International, Inc. | Proteins producing an altered immunogenic response and methods of making and using the same |
CA2455607C (en) * | 2001-07-09 | 2013-01-08 | Children's Hospital Medical Center Of Akron | Multiple controls for molecular genetic analyses |
DE10153792A1 (de) | 2001-10-31 | 2003-05-22 | Henkel Kgaa | Neue Alkalische Protease-Varianten und Wasch- und Reinigungsmittel enthaltend diese neuen Alkalischen Protease-Varianten |
BR0306956A (pt) * | 2002-01-16 | 2006-04-11 | Genencor Int | variantes de protease multiplamente substituìdas |
US7888093B2 (en) * | 2002-11-06 | 2011-02-15 | Novozymes A/S | Subtilase variants |
US7294499B2 (en) * | 2003-01-30 | 2007-11-13 | Novozymes A/S | Subtilases |
US7727756B2 (en) * | 2003-03-21 | 2010-06-01 | Novozymes A/S | Subtilases |
EP1623029B1 (en) * | 2003-05-07 | 2008-09-03 | Novozymes A/S | Variant subtilisin enzymes (subtilases) |
WO2020112599A1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | Danisco Us Inc | Subtilisin variants having improved stability |
WO2023225459A2 (en) | 2022-05-14 | 2023-11-23 | Novozymes A/S | Compositions and methods for preventing, treating, supressing and/or eliminating phytopathogenic infestations and infections |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4760025A (en) * | 1984-05-29 | 1988-07-26 | Genencor, Inc. | Modified enzymes and methods for making same |
US5155033A (en) * | 1989-01-06 | 1992-10-13 | Genencor, Inc. | Subtilisins modified at position 225 resulting in a shift in catalytic activity |
EP0254735B2 (en) * | 1986-01-15 | 1998-06-17 | Amgen Inc. | METHOD FOR PRODUCTION OF THERMALLY STABLE AND pH STABLE SUBTILISIN ANALOGS |
US4980288A (en) * | 1986-02-12 | 1990-12-25 | Genex Corporation | Subtilisin with increased thermal stability |
US4990452A (en) * | 1986-02-12 | 1991-02-05 | Genex Corporation | Combining mutations for stabilization of subtilisin |
US5013657A (en) * | 1988-04-12 | 1991-05-07 | Bryan Philip N | Subtilisin mutations |
IE65767B1 (en) * | 1986-04-30 | 1995-11-15 | Genencor Int | Non-human carbonyl hydrolase mutants DNA sequences and vectors encoding same and hosts transformed with said vectors |
NZ221627A (en) * | 1986-09-09 | 1993-04-28 | Genencor Inc | Preparation of enzymes, modifications, catalytic triads to alter ratios or transesterification/hydrolysis ratios |
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EP0353250B1 (en) * | 1987-04-06 | 1999-09-08 | Novo Nordisk A/S | The engineering of electrostatic interactions at metal ion binding sites for the stabilization of proteins |
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