JPH0642831B2 - Dnaの生物学的活性の不活性化法 - Google Patents

Dnaの生物学的活性の不活性化法

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JPH0642831B2
JPH0642831B2 JP63505715A JP50571588A JPH0642831B2 JP H0642831 B2 JPH0642831 B2 JP H0642831B2 JP 63505715 A JP63505715 A JP 63505715A JP 50571588 A JP50571588 A JP 50571588A JP H0642831 B2 JPH0642831 B2 JP H0642831B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はDNA、特に組換えDNAの生物学的活性の不
活性化法に関する。
学術及び科学技術庁長官(Bundesminister frFors
chung und Technology)により発布された、試験管中で
新たに組換えられた核酸による危険を保護するための指
導要綱によれば、核酸、すなわちDNAを含有する廃棄
物は滅菌もしくは変性されなければならない。従つて、
組換えDNA含有微生物での作業の際に、有機体を不活
性化することだけではなく、場合により有機体中の組換
えDNAを破壊することも必要である。微生物の死滅は
一般に比較的簡単に行なうことができる。しかしなが
ら、この適用される処置により微生物中のDNAは一般
に破壊されない。この滅菌もしくは変性は行なわれなけ
ればならないので、活性汚泥法による生物学的浄化装置
が供給される場合(これは有利な方法である)、例えば
活性汚泥の微生物を損なつたり、殺したりするバイオマ
スを有する物質が後続の浄化装置に達しないような処置
も、バイオマスを浄化装置に導入する前に行なわれなけ
ればならない。すなわち、毒性でない物質を使用すると
か、又は浄化装置に達する前に分解して、これが損害を
与えないようにするというような配慮も行なわなければ
ならない。
例えば、西ドイツ国の公衆衛生局(BGA;Bundesgesu
ndheitamt)により、及び西ドイツ国の生物学的安全に
関する中央委員会(ZKBS;Zentralkommission f
Biologische Sicherheit)により承認された、公知の
滅菌及び不活性化法(例えば、121℃で20分を越え
る蒸気滅菌)は非常に費用がかかる。特に工業上通常で
ある10〜50m3の発酵処理においては、この方法は装
置においても高いエネルギー消費においても著しく費用
が高い。
従つて、本発明の課題はDNA、特に組換えDNAの生
物学的活性を確実に不活性化することができ、不所望
な、特に毒性の物質が廃水中に達しない方法を提供する
ことである。更に、この方法は安価に実施可能であるべ
きである。
この課題はDNA、特に組換えDNAの生物学的活性を
不活性化するための方法において、DNAを含有するバ
イオマスに炭素原子数1〜3のペルカルボン酸、アルカ
リペルオキシド又はアルカリペルオキソモノスルフエー
トを添加し、この混合物を60〜100℃に加熱するこ
とを特徴とする方法により解決する。
前記化合物を使用し、かつこの配合物を加熱することに
より、なお生きている微生物を殺すことができるだけで
なく、その中に含有されるDNAを、複製可能な断片が
もはや含有されていない程十分に分解するということが
意外にも確認された。
本発明による方法で、500bpより小さいか/同じ断片
へのDNAの分解が達せられ、このことはZKBSによ
り承認された安全法(オートクレーブ法)によつても越
えられない。この種の断片はもはや生物学的に活性では
なく、従つて、廃水中に導入しても危険ではない。
本発明による方法は動物又は人間の細胞の、並びに微生
物の内側又は外側での組換DNAの培養及び製造におい
て生じるようなバイオマスに有利に使用することができ
る。従つて、本発明による前処置を本来の浄化装置中へ
の導入の前に、微生物、プラスミド及び同様なDNA含
有材料を含有する廃水に行なうことができ、このことは
DNAが複製可能な形でもはや全く存在していることが
できないことを確実にする。
例えば、微生物を含有する培養溶液のようなバイオマス
を炭素原子数1〜3を有するペルカルボン酸、アルカリ
ペルオキシド又はアルカリペルオキソモノスルフエート
と混合する。この際、過酢酸は1方では比較的安定であ
り、他方では安価であるので、これを使用するのが有利
である。過蟻酸及び過プロピオン酸も同様に好適であ
る。アルカリとしては、本発明においてはNa、K及び
Liが有利である。アンモニウム塩もここではアルカリ
塩とする。0.05〜5重量%の濃度でペル化合物を使用す
るのが有利である。この際、濃度は使用した化合物並び
に処理すべきバイオマスに依存する。
ペル化合物の添加後、この混合物を加熱する。不活性化
は60〜100℃の温度に加熱することにより達せられ
る。70〜90℃の温度に加熱するのが有利である。特
に過酢酸の使用においては、混合物を少なくとも70℃
に加熱するのが有利である、それというのもこの温度に
おいて過酢酸は迅速に完全に分解するからである。
混合物の加熱を、塩基対500を越える鎖長のDNAが
もはやクロマトグラフイーにより検出されなくなるまで
行なう。一般に20〜60分後である。すべてのDNA
が分解されたかどうか検査するために、部分量をこの混
合物から取り出し、こうしてアガロースゲル−電気泳動
にかける。分子量によるクロマトグラフイー分離は溶液
中にどのような断片が存在するかを示す。
本発明による方法はpH域6〜11、特に7〜10で実施
するのが有利である。
本発明による方法の著しい利点は、使用したペル化合物
が完全に分解されるということである。使用した化合物
からは生物学的に無害で毒性を有さない化合物が生じ、
これを直接排水網に導くことができ、かつこの際に活性
汚泥中に含有される微生物が殺されるという危険は全く
ない。
次に実施例並びに電気泳動に関する図面につき、本発明
を詳細に説明する。
第1図は種々のペル化合物を使用した種々の試料の電気
泳動の結果を示す(第1表)。
第2図は種々のペル化合物を使用した種々の試料の電気
泳動の結果を示す(第2表)。
第3図は種々のペル化合物をより高い濃度と変化した恒
温保持時間で使用した試料の電気泳動の結果を示す(第
3表)。
第4図は種々の過酢酸濃度を使用した試料の電気泳動の
結果を示す(第4表)。
第5図は種々の濃度のペルオキソモノスルフエートを使
用した試料の電気泳動の結果を示す(第5表)。
第6図は異なる温度で過酢酸を使用した試料の電気泳動
の結果を示す(第6表)。
第7図は種々の濃度の過酢酸を使用した試料の電気泳動
の結果を示す(第7表)。
第8図は過酢酸で処理した真核細胞系のDNAの試料の
電気泳動の結果を示す(第8及び9表)。
例1 プラスミドDNAの分解をペル化合物により試験した。
このためにはプラスミドpBR322(PNAS、US
A第75巻、1978年、第373頁)を使用した。プ
ラスミドDNA30μg/mを含有する溶液をこのプ
ラスミドに関しては使用した。この試料をペル化合物と
の種々の配合において処理した。相応する配合物100
μを次の表中でそれぞれ挙げた条件下に恒温保持し
た。引き続き配合物の各20μを取り出し、試料緩衝
液5μと混合し、アガロースゲル電気泳動プレート
(アガロース0.8重量%;TRIS/酢酸塩緩衝液、pH
8 0.04Mol/;EDTA 0.001Mol/)上に載
せ、T.マニアテイス(Maniatis)、E.S.フリツチ
(Fritsch)及びJ.サムブルツク(Sambrook)(Molec
ular Cloning、Cold Spring Harbor Laboratory、New Yor
k、第11724巻、1982年、第454頁)による
と同様にして分離する。比較溶液としてはTE−緩衝液
20μ及び試料緩衝液5μ中のpBR322 0.6
μgを使用した。鎖長標準としては、Hind IIIで
切断したフアージ・ラムダ(J.Mol.Biol.第162巻、
1982年、第729〜773頁)(DNA−鎖長標準
II、注文番号236250としてBoehringer Mannheim
GmbHより入手可能)を使用した。フラグメントの分子量
は15.27,6.21,4.41,2.88,1.53,1.34,0.37メガドルトン
であり、これは塩基対23130,9416,668
2,4361,2322,2027,564に相応す
る。使用したペル化合物、濃度及び恒温保持条件を次の
第1〜5表に挙げる: 結果は第1〜5図から明らかになる。この際、第1図及
び第2図からは、ペル化合物0.1%の濃度において、3
0分の恒温保持時間において、かつ80℃の温度におい
て、ペル化合物として過酢酸及びナトリウムペルオキシ
ドを使用する場合のみ、塩基対(bp)500を越える長
さのDNA−フラグメントを検出しない。第3図は0.5
%の濃度のペルオキソモノスルフエートの使用がプラス
ミド−DNAの十分なフラグメント化を与えることを示
す。第4図からは80℃の温度で、恒温保持時間30分
で、濃度0.1%の過酢酸の使用がプラスミド−DNAの
十分な分解に導びき、ゲル画像中に塩基対500を越え
る長さのフラグメントが全く認められないということが
明らかになる。第5図は温度80℃で、かつ恒温保持時
間30分で濃度0.5%のペルオキソモノスルフエートを
使用する際、同様に十分なプラスミド−DNAフラグメ
ント化が達せられるということを示します。
例2 プラスミドpBR322の溶液を、例1に記載されてい
るように0.05%過酢酸で30分間、異なる温度で恒温保
持した。しかしながら、プラスミド−DNA30μg/
mのかわりにプラスミドDNA50μg/mを使用
した。それぞれ使用した温度を次の第6表に示す。
第6表 痕 跡 温 度 1 RT,過酢酸なし 2 80℃,過酢酸なし 3 RT 4 50℃ 5 60℃ 6 70℃ 7 80℃ 8 λ−鎖長標準 この溶液を例1に記載したように、アガロースゲル−電
気泳動プレート上で分離する。比較溶液としてはTE−
緩衝液20μ及び試料緩衝液5μ中のpBR322
1μgを使用した。鎖長標準の濃度は例1と同様であ
つた。結果を第6図に示す。この際、60℃で30分間
の恒温保持時間においてプラスミド−DNAの十分なフ
ラグメント化が達せられ、かつ70℃においてはゲル画
像中には500bpより大きいフラグメントは全く検出さ
れなかつた。
例3 形質転換した微生物大腸菌ED/pBT2a−I(DS
M3143)をヨーロツパ特許第187138号明細書
中に記載されているように培養した。培養液0.1mを
取り出し、本発明により80℃で30分間種種の濃度の
過酢酸と恒温保持し、引き続きプロテイナーゼK10mg
/mを含有する溶液10μと混合し、膜結合DNA
を分離させるために37℃で30分間恒温保持する。遠
心分離(Eppendorf遠心分離機1400rpm/5分間)の
後、このように処理した培養液各20μを電気泳動に
かける。過酢酸の濃度並びにそのつど使用した恒温保持
条件を第7表に示す。
結果を第7図中に示した。30分間の恒温保持時間及び
80℃の温度で0.2%過酢酸で処理した後、培養液中に
も500bpをこえるDNA−フラグメントは検出されな
いということが示された。
例4 a)真核細胞の過酢酸での不活性化 ハイブリドーム細胞ECACC84122003をヨー
ロツパ特許第150309号明細書中に記載されている
ように培養した。種々の配合において、このハイブリド
ーム細胞を過酢酸と恒温保持した。条件を次の第8表に
記載する: 第8表 痕 跡 過酢酸の濃度 温度/恒温保持時間 1 0 % 室温 2 0 % 80℃/30分 3 0.2% 80℃/30分 試料1〜3として細胞10/100μの懸濁液各2
0μをアガロースゲル−電気泳動プレート上に担持さ
せ、かつ分離した。結果を第8図に示す。0.2%の濃度
の過酢酸を用いて恒温保持温度80℃、恒温保持時間3
0分においてDNAは500bpを越える長さのDNA−
フラグメントを検出することができない程度に破壊され
る。
b)過酢酸での処理後、真核細胞の存在においてpBR
322の形質転換能力の検査 試料溶液としては、付加的にpBR322 5μg/0.
1mを含有する、a)により得られたハイブリドーム
細胞を0.1mあたり10含有する懸濁液を使用し
た。この溶液を過酢酸で処理した。恒温保持条件を次の
第9表に記載する: 第9表 痕 跡 過酢酸の濃度 温度/恒温保持時間 4 0 % 室温 5 0 % 80℃/30分 6 0.2% ″ 7 1 % ″ 8 λ−鎖長標準 −−− この混合物各20μをアガロースゲル電気泳動法によ
り分離した。結果は第8図からわかる。0.2%の濃度の
過酢酸は恒温保持時間30分間及び恒温保持温度80℃
でDNAを十分に分解し、500bpを越えるDNA−フ
ラグメントはもはや含有されない。
b)により製造した試料4〜7を過酢酸で恒温保持した
後、それぞれ1部をTE−緩衝液、pH7.5に対して透析
した。この際得られた溶液から大腸菌HB101(DS
M1607)の形質転換のために、それぞれ20μを
マニアテイスによる“Molecular Cloning”第250〜
251頁に記載されている塩化カルシウム法により形質
転換した。
使用した条件並びに得られた生存菌数(LKZ)は次の
第10表からわかる。
a)TE−緩衝液、pH7.5 20μ中の純粋なプラス
ミド溶液1μg b)細胞培養液中のプラスミド(ヌクレアーゼによる部
分消化;透析;このうち20μを大腸菌中に形質転
換) LKZの測定のために細菌を含有する溶液を10−1
10−6−倍の希釈で、LB−培地を有するアンピシリ
ン含有(50μg)又は不含寒天プレート上にひろげ、
37℃で1夜培養し、生長したコロニーの数を視覚的に
調べる。
80℃の恒温保持温度及び30分間の恒温保持時間にお
いて0.2%過酢酸との恒温保持は細胞の完全な死滅に導
びいたということを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シユーマツハー,ギユンター ドイツ連邦共和国 D‐8139 ベルンリー ト カペレンヴエーク 20 (72)発明者 ムンスター,マイクル ジヨン ドイツ連邦共和国 D‐8122 ペンツベル ク グルーベ 17 (72)発明者 ザイトラー,ボド ドイツ連邦共和国 D‐8120 ヴアイルハ イム ヘルツオークシュタントシュトラー セ 35

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】DNAを含有するバイオマスに炭素原子数
    1〜3のペルカルボン酸、その塩、アルカリペルオキシ
    ド又はアルカリペルオキソモノスルフエートを添加し、
    引き続き該混合物を60〜100℃に加熱することを特
    徴とするDNAの生物学的活性の不活性化法。
  2. 【請求項2】ペル化合物を0.05〜5%の量で使用する請
    求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】クロマトグラフイーにおいて塩基対500
    を越える鎖長を有するDNAがもはや検出されなくなる
    まで加熱を行なう請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】pH値が6〜11の範囲である請求項1から
    3までのいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】pH値が7〜10の範囲である請求項4記載
    の方法。
JP63505715A 1987-10-07 1988-07-04 Dnaの生物学的活性の不活性化法 Expired - Lifetime JPH0642831B2 (ja)

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PCT/EP1988/000592 WO1989003226A1 (en) 1987-10-07 1988-07-04 Process for inactivating recombinant dna

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EP (1) EP0334904B1 (ja)
JP (1) JPH0642831B2 (ja)
AT (1) ATE76585T1 (ja)
AU (1) AU598945B2 (ja)
DE (2) DE3733921A1 (ja)
DK (1) DK167852B1 (ja)
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FI892769A0 (fi) 1989-06-06
AU1988888A (en) 1989-05-02
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