JPH07508647A - 組換えキシラナーゼ - Google Patents

組換えキシラナーゼ

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JPH07508647A JP6500969A JP50096994A JPH07508647A JP H07508647 A JPH07508647 A JP H07508647A JP 6500969 A JP6500969 A JP 6500969A JP 50096994 A JP50096994 A JP 50096994A JP H07508647 A JPH07508647 A JP H07508647A
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コモンウェルス・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ・オーガニゼイション
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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

【発明の詳細な説明】 組換えキシラナーゼ 発明の分野 本発明は、嫌気性菌類由来の組換えキシラナーゼおよび該組換えキシラナーゼの 製法ならびに該製法で用いるクローンに関する。
発明の背景 キシランはヘミセルロースの主要成分であって植物繊維の第2の主要成分である 。キシランはβ−1,4−結合したキシロース単位の骨格からなる。β−1,4 −キシロシド結合の酵素切断はエンド−β−1,4−キシラナーゼ(キシラナー ゼ)によって行われる。多くの微生物は細胞外キシラナーゼを産生ずる。過去1 0年間、多くのキシラナーゼ遺伝子がリグノセルロース分解性細菌が単離されて いるが、イー・コリ(E、 coli)において機能的発現を持つ菌類からのキ シラナーゼ遺伝子の単離は本発明に先立って記載されていない。
リグノセルロース分解性菌類は、通常、細菌よりも活性なキシラナーゼを産生じ 、特に、ヒツジのルーメンから単離された嫌気性菌類ネオカリマスティックス・ パトリンアルム(Neocallimastix patriciarug+) はキシラン分解につき高能力を有する。
本発明に対する背景となる先行技術として供される他の先行技術にも言及する。
かかる先行技術は以下のものを包含する:(1)レイモンド(Reysond) ら、ジーン(Gene)110 (1992) 57−63 ;(il)ウォン グ(long)ら、クリニカル・レビューズ・イン・バイオテクノロジー(CI in、 Reviews in Biotechnology)12413−4 35 (1992) :(ffl)オルビン(Orpin)ら、カレント−vイ クロバオロジー(Currentllicrobiology)第3巻(197 9) 、121−124頁;(tr) モウントフォルト(llountfor t)およびアッシャ−(Asher) l、「反御消化における原生動物および 菌類の役割(The Roles of Protozoa and Fung i inRuminant Digestion)、(1989)ベルナムブル ・ブックス(Pernambul Books) (オーストラリア); (V)ジョブリン(Joblin)ら、エフ・イー・エム・ニス・マイクロバイ オロジー・レターズ(FEMS llicrobiology Letters )65(1989)119−122 ;(@)ローウニ(Love)ら、アプラ イド・アンド・エンバイロンメンタル・マイクロバイオロジー(^pplied  and Environmental 11icrobio1ogy)6月号  1987.1216−1215頁:および (vi)ローウニ(Love)ら、アプライド・アンド・エンバイロンメンタル ・マイクロバイオロジー(^pplied and Environmenta l Microbiology)6月号 1987.1216−1223頁 細菌からのキシラナーゼ遺伝子のクローニングは、イー・コリ(E、 coli )で確立されているゲノミック・ライブラリーからの酵素的に活性なりローンの 単離によって達成できる。しかしながら、キシラナーゼの機能的発現を用いての 菌類ゲノミック・ライブラリーからのキシラナーゼ遺伝子の単離についてのアプ ローチは可能でない。これは、菌類が真核細胞微生物だからである。はとんどの 真核生物遺伝子はイントロンを含有し、イー・コリはイントロンをスプライシン グするためにmRNAの転写後修飾を行うことができない。従って、酵素的に機 能的な蛋白は、通常は、菌類ケノミック・ライブラリーから得られたクローンに おいて合成することかできない。
イー・コリにおける転写後修飾の問題を克服するためにcDNAクローニングア プローチを用いることができる。しかしながら、菌類におけるキシラナーゼは、 通常、糖鎖付加されており、糖鎖付加はしばしば多くの糖鎖付加酵素の生物学的 活性を要求する。クローン化遺伝子が酵母のごとき真核生物に移行されたならば 、この問題は解決できる。イー・コリにおけるcDNAクローンから生物学的に 機能的な蛋白を得るにおいてしばしば遭遇する他の問題は、(1)多くの真核生 物mRNAは、ベクター中に供給された翻訳スタートからクローン化蛋白の合成 を妨げる遺伝子の翻訳開始コドンの上流に翻訳停止コドンを含有すること、およ び(it)クローン化蛋白の合成は融合蛋白に基づいており、また、クローン化 蛋白の生物学的機能はしばしばクローニングベクターに由来する融合ペプチドに よって悪影響されることである。
従って、過去においては、この分野の研究者は、菌類多糖類ヒドロラーゼcDN AまたはゲラミックDNAクローンの単離のためにディファレンシャル(dif ferential)もしくはクロス・ハイブリターイゼーション、抗体プロー ブまたはオリゴヌクレオチドプローブを使用してきた。この点に関して関連する 文献は、レイモンド(Reymond)ら、エフ・イー・エム・ニス・マイクロ バイオロジー・レターズ(FEilS llicrobiology Lett ers)77 (1991) 107−112 ;テエリ(Teeri)らA バイオチクノロノー(Biotechnology)1 691−696 (1 983) ;シムズ(Sins)ら、ジーン(Gene)74 411−422  (1988) ;モロソリ(MorosoLi)およびドウランド(Dura nd)エフ・イー・エム・ニス・マイクロバイオロジー・レターズ(FEMSl licrobiology Letters) 51 217−224 (19 88) ;およびアゼベト(Azevedo)ら、ジャーナル・オブ・ジェネラ ル・マイクロバイオロジー(J、 Gen、11icrobiolog)’)1 362569−2576 (1990)を含む。しかしながら、これらの方法は 非常に時間がかかり、非常にしばしば広範な2段階のクローニング作業が酵素的 に機能的なりローンの単離に必要である。抗体またはオリゴヌクレオチドプロー ブについては、菌類キシラナーゼの精製も必要である。通常、前記アプローチを 用いて機能的酵素クローンを得るには1年以上を要する。
イー・コリにおける発現系を用いることによる菌類キシラナーゼcDNAの単離 は、恐らく部分的には、不適当な発現ベクターを用いることによって酵素的に機 能的かキシラナーゼ・クローンを得るのに失敗したことにより、本発明の出現前 には報告されていない。発現ベクター系の選択は重要である。pUCベクターの ごときプラスミド発現ベクターを用い、かつクローン化酵素が細胞内に捕らえら れると、便宜なキンラン−寒天プレート技術によるキシラナーゼ・クローンにつ いてのスクリーニングは困難である。バクテリオファージベクターは、細胞の溶 解のため、クローン化酵素をキンラン−寒天培地に放出する点につき利点を有す る。しかしながら、通常使用されているバクテリオファージ発現ベクターλgt llおよびその誘導体は、LacZペプチドのC−末端においてポリクローナル 部位を有する。クローン化酵素に融合したLacZペプチドの大きな部分はクロ ーン化酵素の活性にしばしば悪影響する。
特に前記したレイモンドらの(1991)文献においては、エン・フロンタリ( N。
frontalis)である嫌気性菌類からの多糖類ヒドロラーゼ(すなわち、 セルラーゼ)遺伝子の分子クローニングの試みが記載されている。この文献では 、エン・フロンタリ(N、 frontalis)に由来するcDNAライブラ リーからのクローンが、トリコデルマ・レエセイ(Trichoderma r eesei)のエキソ−セロビオヒドロラーゼ(CBH1)の一部をコードする DNAプローブにハイブリダイズされている。しかしながら、引き続いて、レイ モンドらによって、私信において、エン・フロンタリ(N、 frontali s)に由来する特別のcDNAクローンはいずれの多糖類ヒドロラーゼをもコー ドしないことが明らかにされている。
さらに、レイモンドらの文献は、これらのクローンからの生物学的に機能的な酵 素の産生を記載していない。
菌類キシラナーゼ遺伝子の単離に関しては、本発明に先立ってこれまでに存在す る唯一の報告は前記したモロソリ(Morosoli)およびドウランド(Du rand)の文献であり、それは、ディファレンシャル・ハイブリダイゼーショ ン技術を用いて酵母クリプトコツカス・アルビドウス(Cryptococcu s albidus)からキシラナーゼ遺伝子を単離することを記載している。
しかしながら、この文献は、このキシラナーゼ遺伝子から生物学的に機能的な酵 素の産生を記載していない。
発明の詳細な陳述 本発明の目的は、キンランの加水分解に関して商業的に使用できる、嫌気性ルー メン菌類からの組換えキシラナーゼを提供することにある。
本発明のさらなる目的は、本発明の組換えキシラナーゼをコードし得る嫌気性ル ーメン菌類からキシラナーゼcDNAをクローニングする方法を提供することに ある。
本発明のさらなる目的は、前記した方法で産生され得るキシラナーゼ・クローン を提供することにある。
本発明のクローニング方法は、以下の工程:(i)嫌気性ルーメン菌類を培養し : (U工程(i)における培養から全RNAを単離し;(ffl)工程(ム)でい う全RNAからポリA″’mRNAを単離し:(tv)cDNA発現ライブラリ ーを構築し:(v)λZAP、λZAPIIまたは同様の特性のベクターから選 択されるバクテリオファージ発現ベクターにcDNAを連結し。
(vi)キンラン加水分解の検出によって、キシランを取り込んだ培地において キシラナーゼ陽性組換えクローンをスクリーニングし。
(vi) キシラナーゼ陽性組換えクローンを精製することよりなる。
嫌気性菌類からの組換えキシラナーゼの調製に関する前記工程(i)において、 特に消化管菌類を後記するごとくに培養する。これらの菌類は厳格な嫌気性であ り、その例は、ネオカリマスティックス・パトリンアルム(Neocallim astixpatriciar+m)、ネオカリマスティックス・フロンタリス (NeocallimastixfrontaHs)、ネオカリマスティックス ・フルレイエンシス(Neocalli+mastixhurleyensis )、ネオカリマスティックス・スタントルペンシス(Neocalli+*as tixstanthorpensis)、スフェロモナス・コミュニス(Sph aeromonas communis)、セコマイセス・エキイ(Caeco myces equi)、ピロマイセス・コミュニスCPiromycesCO ■−unis)、ピロマイセス・エキイ(Piro曹yces equi)、ピ ロマイセス・ドウンポニ力(Piromyces d+mbonica)、ピロ マイセス・レタルギクス(Piromyceslethargicus)、ピロ マイセス・マイ(Piromyces mai)、ルミノマイセイ・エレガンス (Ruminomyces elegans)、アオロマイセス・ムクロナトウ ス(Anaeromycesmucronatus)、オルピノマイセス・ボビ ス(Prpino+*yces bovis)およびオルピノマイセス・ジオヨ ニイ(Orpino園yces joyonii)である。前記した嫌気性消化 管菌類については、セコマイセス・エキイ(Caecomyces equi) 、ピノマイセス・エキイ(Piromyces equi)、ピロマイセス・ド ウンポニ力(Piromyces dumbonica凄よびピロマイセス・マ イ(Piro@yces mai)がウマで見い出されており、か(して、前記 した他の菌類と同様ウシのルーメンに極在しない。
培養は、ルーメン液を含有する適当な培地で行うことができ、また、嫌気性条件 下、炭素源としてアビセル(^vicel) (すなわち、マイクロクリスタリ ン・セルロースの形態)のごときセルロースを含有することもできる。菌類の培 養の後、全RNAがいずれかの適当な方法で得られる。かくして、まず、濾過1 こよって菌類の細胞を収穫し、続いて、機械的破壊によって適当な細胞溶解緩衝 液中で溶解する。また、適当なRNA保存性化合物を菌類細胞に添加して、さも なけれ:f菌類RNAを攻撃するかも知れないRNA5eを変性することによっ てRNAを無傷に維持することもできる。続いて、全RNAを、Cs C1tり 1.シタンを通じての超遠心によって、またはモレキュラー・クローニングニア ・ラボラトリ−・マニュアル(Molecular Cloning;^Lab oratory)第2版、コールド・スジ1ノング・ハーバ−・ラボラトリ−・ プレス(Cold Spring Harbor Laboratory Pr ess)、1989にサムプルツク(Sambrook)によって記載された別 の方法によるごと(、G)ずれかの適当な技術によってホモジネートから単離で きる。前記されたものζ;対して全菌類RNAの調製の別法は、パイオーテクニ ・ソクス(Bio−Techniques)14g−149,1990でブイサ ント(Puissant )およびホウデビン(tloudebine)l二よ ってNe載された手法に基づくものであってもよく、あるいはそれから適用され たものであってもよい。また、この別法技術における全菌類RNAは、pH4に お(Xでフェノールクロロホルムでの抽出によって前記ホモジネートから単離し てDNAおよび関連蛋白を除去することができる。さらに、塩化リチウム−尿素 溶液での洗浄によって全RNAを精製した。
次いで、オリゴ(dT)セルロースのごとき多重チミジン残基を含有する化合物 上のアフィニティークロマトグラフィーによって、ポリ(A)”mRNAを全R NAから単離することができる。別法として、ポリ(U ) −5ephade xのごとき多重ウラシル残基を含有する化合物を用いることもできる。次0で、 ボIJ(A)’mRN、Aを適当な緩衝液によってアフィニティーカラムから溶 出させることもできる。
次いで、酵素逆転写酵素によるポリ(A)”mRNAのcDNAへの変換(二基 づく標準的な技術を用いて、cDNA発現ライブラリーを構築すること力(でき る。
cDNAの第1鎖は逆転写酵素を用いて合成でき、また、cDNAの第2鎖1ま イー・コリのDNAポリメラーゼIを用いて合成できる。続(Aて、cDNAI ;i適当なサイズに分画でき、バクテリオファージ発現ベクター、好ましくはλ ZAPまたはλZAPIIに連結することができる。次いで、イー・コリの適当 な株のごときいずれかの適当な宿主細菌細胞を用いて、cDNAライブラリーを in vitroパッケンジの後に増幅できる。
工程(Y)におけるバクテリオファージ発現ベクターの選択は、かかる発現ベク ターが以下の特徴・ (i)イー・コリ・プロモーターを有すること:(if)翻訳開始コドンを有す ること;(坦)リポソーム結合部位を有すること。
(汁)該ベクターに由来する融合ペプチドは、クローン化蛋白の生物学的機能は 通常該ベクターに由来する融合ペプチドによって悪影響を受けるのでできる限り 小さくあるべきである。従って、バクテリオファージ発現ベクターのポリクロー ナル部位は、適当には、λZAPIIにおけるごと<IacZペプチドのN−末 端に位置する。
を有すべき点が重要である。
前記したことより、発現ベクターが前記したごとくに使用されるならば、生物学 的に機能的な酵素を得る機会が大いに増加することは明らかであろう。本発明に おける後記するごとき多くの酵素的に機能的なキノラナーゼクローンの単離はこ のアプローチを効果的なものとした。我々の知識に及ぶ限り、これは、前記した 発現ベクターを用いてのイー・コリにおける組換えバクテリオファージの発現に 基づいて、嫌気性菌類から、機能的酵素活性をもつキシラナーゼcDNAクロー ンを単離する最初の記録である。λZAPおよびλZAPIIはかかる発現ベク ターの例である。
従って、λZAPまたはλZAPIIと「同様の特性のベクター」なる語は、そ の範囲内に、前記した特徴(i)、(if)、(伍)および(汁)を有する発現 ベクターを包含する。
また、製造業者によって供給されたλZAPIIベクターを伴う産物の要約より 、融合蛋白の発現については、かかる融合蛋白は抗体プローブによってスクリ一 二ングされるだけであることも明らかである。明らかに、λZAPIIベクター は、適当な基質での酵素発現または生物学的活性によるいずれかの直接的スクリ ーニングを含めた、クローンのスクリーニングで用いることができる。本発明は 真核生物起源(すなわち、菌類起源)のcDNAのイー・コリのごとき細菌宿主 細胞における発現を含むことが実現されると、本発明の新規性は強調される。
キシラナーゼ陽性組換えクローンのスクリーニングは、キシランの加水分解に基 づくいずれかの適当な技術によって行うことができる。この手法において、クロ ーンを、キンランを取り込んだ培地で増殖させることができ、加水分解は、適当 な発色指示薬によって適当に助力されたキシラナーゼ陽性プラークの存在によっ て検出できる。次いで、キシラナーゼ陽性組換えクローンを精製し、次いで、c DNAインサートを切り出してpBluescrip (SK (−) )に入 れ、イー・コリにおけるキシラナーゼの発現を促進するλZAPII構築体と比 較して、簡単な構造の発現ベクターを得ることができる。
いずれの適当なイー・コリ・プロモーターも前記した発現ベクターで用いること ができる。適当なプロモーターは]acZ、Tac、バクテリオファージT7お よびラムグーPLを包含する。
次いで、組換えキシラナーゼ酵素を特徴付けることができ、確認された主要な特 徴は以下の通りである。
(i)クローン化キシラナーゼは高い特異的活性を有する。
(U)酵素はセルロースに対して残存する活性を有さず、一方、多くの他のキシ ラナーゼはいくらかのセルラーゼ活性を有する。キシラナーゼのこの特性は、セ ルロース繊維を損傷することなく植物繊維からキンランを除去しリグニンを解離 するバルブおよび紙工業へのその適用で特に有用である。
クローン化キノラナーゼの高い特異的活性はこの菌類キシラナーゼの優れた固有 の性質である。キシラナーゼcDNAの本構築体の発現レベルはさらに遺伝子お よびプロモーターを操作することによって改善できる。
1、微生物株、ベクターおよび培地 オルピン(Orpin)およびムン(Munn) (1986) [トランス・ プル・マイコル・ツク(Trans、 Br、 Mycol、 Soc、)86  178−181]によって、嫌気性菌類ネオカリマスティックス・パトリンア ルム(Neocallimastix patriciarum) (タイプ種 )をヒツジ・ルーメンから単離し、リグノセルロース基質による選択下、何年間 も、実験室で培養した。cDNAクローニングについての宿主株および組換えキ シラナーゼの特徴付けはイー・コリPLK−F、XL1−B]ueおよびJM8 3であった。
ベクターはλZAPII、 pBluescript (SK−Xストラタジー ン(Stratagene))であった。エン・パトリノアルム(N、 pat riciarum)培養を、ケンプ(Keep)ら(1984)によって記載さ れているごとくに、10%ルーメン液を含有する培地で維持した。イー・コリ株 を、一般的目的のために、サムプルツク(Sambrook)ら(1989)に よって記載されているごとくにL−ブロス中で増殖させた。組換えファージは、 ストラタジーンの指示に従って、NZY培地を用いて、イー・コリ株中で増殖さ せた。
2、一般的な組換えDNA技術 アガロース電気泳動、制限酵素およびT4 DNANカリゼを用いるイー・コリ の形質転換およびDNAの修飾は前記したサムプルツクに記載されている通りで あった。ヌクレイツク・アンッズ・リサーチズ(Nucl、 Ac1ds、 R es、)7 1513−1523 (1976)に記載されているビルンボイム (Birnbois)およびドリイ(Doly)のアリカリ性溶解を用いてプラ スミドを単離した。ポリメラーゼ鎖反応(PCR)によるin vitroDN A増幅は、サイキ(Saiki) (1989) [ビイ・シイ・アール・テク ノロジー(OCRTechnology) (エイチ・エイ・エーリツヒ(n、 ^、 Er1ich)編)、7−16頁、エム・ストックトン・プレス(M、  5tockton Press)、ニューヨーク]によって記載された手法に基 づくものであった。
3、RNAの調製のためのルーメン嫌気性菌類、エン・/クトリシアルム(N、  patriciar+m)の培養エン・バトリシアルム(N、 patric iarum)は、1%Avicelの存在下、嫌気性条件下、39℃にて、48 時間、ケンプ(Kemp)ら[ジャーナル・オブ・ジェネラル・マイクロバイオ ロジー(J、 Gen、 Microbjol、)130 27−37 (19 84)コによって記載されているごとくにルーメン液含有培地で増殖させた(フ ィリップス(Philips)およびゴルドン(Gordon)によってアブル ン・エンピロン・マイクロパイオル(^ppln、 Environ、 Mic robiol、)55 1695−1702で、ローウニ(Love)によって ジャーナル・オブ・ジェネラル・マイクロバイオロジー(J、 Gen、 1l icrobio1.)乳鉢および乳棒を用い、液体窒素下、凍結した菌糸を微細 な粉末に摩砕した。
チオンアン酸グアニジウム溶液(4Mチオンアン酸グアニジウム、0.5%ラウ リルサルコンンナトリウム、25mMクエン酸ナトリウム、pH7,0,1mM EDTAおよび0.IM β−メルカプトエタノール)の5〜10倍容量を、凍 結した菌糸粉末に添加し、乳鉢および乳棒を用いて混合物を5分間、ポリトロン (Polytron)ホモゲナイサーを用いて全速度にてさらに2分間ホモジネ ートした。CsC]クッションを通しての超遠心によって全RNAをホネジネー トから単離した(サムプルツク(Sambrook)ら、1989) (ブイサ ンド(Puissant)およびホウデビン(tloudebine)によって バイオ−テクニックス(Bio−Techniques)148−149.19 90に記載されている手法の適用のごとき、全菌類RNAの別調製法を用いるこ ともてきる)。
5 ポリA”mRNA精製 ポリ八゛は、オリゴ(dT)セルロースクロマトグラフィーによって全RNAか ら精製した(サムプルツク(Sambrook)、1989)。
cDNAライブラリーは、基本的には製造業者の指示に従い、トスラタジーン( Stratagene)のλZAPcDNA合成キットを用いて構築した。
該手法は簡単に述べると以下の通りである Xholリンカー−オリゴ(dT) プライマーおよび5−メチルdCTPを用い、ポリA゛、RNAを逆転写酵素に よって第1鎖cDNAに変換した。RNA5eHおよびDNAポリメラーゼ■の 作用によって二本鎖鎖cDNAを該第1鎖cDNAから合成した。cDNAを平 滑末端とした後、該cDNAをEcoRIアダプターで連結し、リン酸化し、X holで消化して、5°領域にEcoR1部位および3゛領域にXho1部位を 持つcDNAを得た。該cDNAを1%低融点アガロースゲル電気泳動によって サイズ分画し、1.2−8kbのサイズのcDNAをフェノール抽出によって回 収した(サムプルツク(Sambrook)、1989)、該サイズ分画したc DNAを、次いで、EcoRI/Xhol消化のλZAPIIベクターに連結し た。
該cDNAライブラリーをin vitroにてパッケージし、イー・コリPL K−F’を平板培養細胞として用いて増幅した。
7、キシラナーゼ陽性組換えバクテリオファージクローンのスクリーニング0. 1%キシランおよび10mMイソプロピル−β−チオーガラクトピラノンド(I  PTGSLacZプロモーター制御の遺伝子発現のための指示薬)を含有する 0、7%頂部寒天中のイー・コリX L 1−Blueにて組換えファージを増 殖させた。37℃における一晩のインキュベーションの後、0.5%コンゴーレ ッド溶液を該頂部寒天に添加した。15分間のRTにおけるインキュベーション の後、未結合染料を、IM NaClでの洗浄によって除去した。キシラナーゼ 産生ファンプラークは、赤色のバックグラウンドに対して、黄色のハローによっ て囲まれていた。
キシラナーゼ陽性組換えファージを、再度平板培養し、該ファージを前記したご とく2〜3回再スクリーニングすることによって均質に精製した。
キシラナーゼ陽性ファージ中のcDNAインサートを、R408ヘルパーフアー ジを用いて切り出してpBluescript SK (−)に入れた。
8、キシラナーゼおよび関連酵素アッセイキシラナーゼ陽性組換えプラスミドを 有するイー・コリからのクローン化酵素抽出物は、細胞を遠心によって収穫する ことによって調製した。細胞ペレットを、リゾチーム(0,25mg/ml)を 含有する25mM トリス−CI/2mMEDTAに!濁し、氷上で60分間イ ンキュベートした。凍結、解凍およびホモジネート化の後、粗製細胞溶解物を酵 素アッセイに用いた。
該酵素を、明細書に特記する以外は、5〇−關クエン酸ナトリウム、pH6,5 中、40℃にてキシランおよび他の基質の加水分解についてアッセイした。キン ランまたは他の植物多糖類(Avicel)から放出された還元糖は、アナル・ バイオケム(^na1. Biochem、)47 273−279.1972 にレバー(Lever)によって記載されているごとくに測定した。
クラフトバルブに対するキシラナーゼ活性は以下のごとくに行った:クラフトバ ルブを水道水に懸濁し、1M硫酸でpHを7に調整した。キシラナーゼ抽出物を クラフトパルプ墾濁液に添加し、放出された還元糖を前記したごとくに測定した 。
9、DNA配列決定 一重鎮ブラスミドDNAは基本的にはストラタジーン(Stratagene) のプロトコルに従って調製した。得られたDNAの配列決定は、T7 DNAポ リメラーゼ配列決定キット(プロメガ(Proa+ega))の製造業者によっ て推奨されたプロトコルら基づくものであった。
10、pNX−Tacクローンの増殖条件の最適化pNX−Tacプラスミドを 保有するイー・コリ株JM83は、LB/Amp9.。。gg/lI中、30℃ にて一晩増殖させた。−晩培養物1mlを表5に示したように100m1の培地 に接種した。IPTGを増殖の異なる時点で添加した。培養物を30℃で17時 間、24時間および30時間増殖させた。キシラナーゼ収率の測定のために細胞 を収穫した。
^vicellを唯一の炭素源として増殖させたエン・パトリシアルム(N。
patriciarum)から単離したmRNAを用い、106クローンからな るcDNAライブラリーを構築した。キンランを加水分解した31の組換えバク テリオファージを、ライブラリーからの5X10’クローンの最初のスクリーニ ングの後に同定し、16の強いキシラナーゼ陽性のファージおよび2つの弱いキ シラナーゼ陽性のファージを単離し、精製した。これらの組換えバクテリオファ ージクローンのキシラナーゼ活性は、キンラン−加水分解ゾーンをスコア取りし た後に最初に分析した(図1および表1)。
これらの16の強いキシラナーゼ陽性のクローンを、まず、ザ・ユニバーンティ ・オブ・ニューキャッスルーアポンーチュ−:/ (The Universi ty of Newcatsle−upon−Tyne)のエイチ・ジェイ・ギ ルバート(HJ G11bert)博士およびジエイ・ビイ・ハズレウッド(G  P Hazlevood)博士、および英国の動物生理学および遺伝研究のA FRC研究所(A F RCIn5titute of Animal Phy siology and GeneticsResearch)に送り、そこで 、制限マツピングおよびハイブリダイゼーション分析ならびに最長クローンの配 列決定を含めたこれらのクローンのさらなる研究が行われた。この点に関し、エ イチ・ジェイ・ギルバート(HJ G11bert)、ジエイ・ビイ+ハズレウ ッド(G P llazlewood)、ジエイ・アイ・ラウリー(J、 1.  Laurie)、シイ・シイ・オルピン(C,G、 0rpin)およびシイ ・ビイ・キュー(G、 P、 Xue)による、モレクユラー・マイクロバイオ ロジー(Molecular MicroBiology) (1992)6  (15) 2065−2072に発表された論文rBomogenous ca talytic do+aains in a rum■■ fungal xylanase; evidence for gene d uplication and prokaryolic 盾窒奄■奄獅i に言及すべきである。この刊行物で言及されている最長クローンはpNXlと命 名され、これは後記するクローンpNPX21に対応する。前記したギルバート らの文献においては、他のプラスミドpNX2、pNX3、pNX4、pNX5 、pNX6およびpNX7が、制限酵素によってpNXlの切形の結果として産 生されている。
前記したイー・コリ株X L 1−BlueにおけるクローンpNX1に対応す るクローンは、1992年6月22日、受託番号N92/27542の下、国際 寄託当局、オートスラリア政府分析研究所(Australian Gover nment AnalyticalLaboratories)に寄託した。
より高活性のキシラナーゼを得る試において、該ライブラリーからの4 X 1 0’クローンのさらなるスクリーニングを行い、その結果、〉200のキシラナ ーゼ陽性クローンが得られた。10の高活性クローンを単離し、精製した。これ らの組換えバクテリオファージ・クローンのうち2つは(λNPX29およびλ NPX30)は、従前に単離した高活性クローンよりもかなり強いキシラナーゼ 活性を有していた(表1参照)。
ネオカリマスティックス・パトリシアルム(Neocallimastix p atriciar+m)キシラナーゼをコードする該cDNAインサートをバク テリオファージ(λZAP11)形態から切り出し、プラスミドpB1uesc rip S K−形態に入れた。高いキシラナーゼ活性を持ついくつかのクロー ンを、基質特異性につき分析した(表2に示した4つのクローン)。これらのク ローンによって産生されたキシラナーゼは、カルボキシメチルセルロース(CM C,エンド−グルカナーゼについての基質)またはAvicel (Avice lは結晶セルロースであって、エンド−グルカナーゼの基質である)に対して活 性を有しない。代表的なりローンの制限地図を図2に示す。これらの4つのキシ ラナーゼcDNAは同一の制限パターンを有するが、長さは異なっているようで ある。pNPX13およびpNPX29はpNPX21よりも短い長さを有する が、pNPX21よりはかなり高い活性を有している。興味あることニハ、pN PXS0はpNPX21と同様の長さを有するが、pNPX21より約15倍も 高いキシラナーゼ活性を有する。pNPX21とpNPXS0との間の酵素活性 の顕著な差異ため、pNPX3QクローンのキシラナーゼcDNAを配列決定し た。結果は、pNPXS0のDNA配列は、cDNAの大部分において、pNP X21と同一の配列を共に有するが、5°および3′の両頭域で異なることを示 す(図3)。pNPX30cDNAは全長ではない。興味あることには、pNP X30キシラナーゼのN−末端は6つの反復したアルギニン/グルタミン酸残基 を有する(図4)。
pNPX21およびpNPXS0によって産生されたキシラナーゼのpHおよび 温度の最適を調べた。これらの酵素は、広範囲のpHで、好ましくはpH5−8 で活性であった。これらの酵素の熱安定性を30℃−60℃の温度でテストした 。該酵素は30℃−55℃、好ましくは40℃−50℃で活性である。
エン・バトリノアルム・キシラナーゼcDNAの遺伝的修飾pNPX30 (お よびpNPX21)は、2つの大きい反復したドメインを含有する。3つの主要 な構築体はpNPXS0から産生された。
pNXD−Tac pNPX30プラスミド(pNPX21も使用できる)を、プライマー■および ブライ7−Nを用いるpNXD−Tacの構築用PCHによるin vitro DNA増幅についての鋳型として使用した(図5)。増幅したDNAをEcoR IおよびHjndIIIで消化し、EcoRIおよびHindIII消化のpB Tac (イーリンガ−(Boehringer))に連結してpNXD−Ta cを得た。
pNXS−Tac pNXD−TacプラスミドをHindIIIで消化し、フレノウで満たすこと によって平滑とし、続いて、Sac Iで部分的に消化した。LMTアガロース ゲル上での分画の後、5.3Kbバンドを該ゲルから回収し、連結してpDGX S構築体が得られ、これはキシラナーゼ活性を有している。pDGXSプラスミ ドを、プライマー■およびプライマーIIを用いるpNPXS−Tacの構築用 の1nvitroD N A増幅のための鋳型として使用した(図5)。増幅し たDNAをEcoRIおよびHindIIIで消化し、EcoRIおよびHin dIII消化のpBTac2ベクターに連結してpNPXS−Tacを得た。
pNX−Ta c pNPX30プラスミド(図2にリストしたpNPX21または他のキシラナー ゼcDNAを使用できる)をRsalで消化し、図5に示した709bp断片を アガロースゲル電気泳動での分画の後に単離した。該709bp断片をSma  1およびPstl消化のpUc18に連結した(Pstl末端はT4DNAポリ メラーゼで平滑とした)。この構築体をpNXP2と命名し、pNPXS0から の切形キシラナーゼcDNAの右側向きを持つ二の構築体のキシラナーゼ活性に より、該cDNAのこの断片が触媒的に機能的なドメインをコードすることが確 認された。2つのオリゴヌクレオチドブライマー、プライマーIIIおよびプラ イマーIV(図5)を、次いで、pNXP2キシラナーゼcDNAインサートの PCR増幅のために消化した。該PCR増幅断片をEcoRIおよびHincH IIで消化し、EcoRIおよびHindlll消化のpBTacベクターに連 結してpNX−Tacが得られた。
これらの構築体をすべて切形キシラナーゼcDNAのN−末端配列にて修飾し、 翻訳停止コドン(TAA)を該切形キノラナーゼ暗号領域の末端に導入した。キ シラナーゼの発現はTacプロモーター(図6)によって制御し、これらの構築 体におけるキシラナーゼは非融合蛋白として合成される。pNX−Tacにおけ る修飾したキノラナーゼcDNA配列を図7に示す。
pNXD−Tac、pNXS−TacおよびpNX−Tacクローンの粗製キシ ラナーゼ調製物の特異的活性は、50℃における50mMクエン酸ナトリウム緩 衝液(pH6)中で測定して、各々、イー・コリの合計細胞蛋白の22訳124 および672U/mgであった(図5)。りo−ンpNX−Tacによって合成 されたキシラナーゼは主として細胞ペレット中に見いだされ、少量のキシラナー ゼ(約5%)が培地に放出された(表3)。該pNX−TacキシラTa上は5 0℃の最適温度を有し、40ないし55℃で最大活性の〉80%、60℃で該活 性の55%を有していた(図8)。pNX−Tacキシラナーゼは広範囲のpH 範囲を有しく図9) 、pH5−7,5で最も活性であり、pH8,5で50% 、およびpH9,5で20%であった。該pNX−TacキシラTa上は、水道 水中にての(pHは硫酸でpH7に調整した、図8参照)、かつ55℃における クラフトパルプからの還元糖の放出において高活性を有し、pH7で少な(とも 3時間、55℃における該パルプからのキシランの加水分解において活性を保持 していた(図10)。pNX−Tacキシラナーゼはワーカリおよびマツのクラ フトバルブからかなりの量のキシランを加水分解できる(表4)。
pNX−丁aCクローンの増殖条件の最適化キシラン生産のコストを減少させる ため、pNX−Tacプラスミドを有するイー・コリ株JM83の増殖条件を調 べた。表5は、実験室規模において、pNX−Tacクローンは、好ましくは、 30℃において24時間増殖させ、それにより、LBSの2倍高いキシラナーゼ 収量を産生ずることを示す。好ましくは、IPTGを培養の最初に添加する(表 6)。
キシラナーゼは、パルプおよび紙工業、食品加工、飼料工業および動物生産業の ごとき多くの産業への適用を有する。これらの組換えキシラナーゼクローンによ って産生された酵素はセルラーゼ活性を有さす、パルプの酵素的前処理で用いる 条件に合致したpHおよび温度プロフィールを有する(特に、遺伝的に修飾した キシラナーゼ・クローン、pNX−Tac)。従って、本発明のキシラナーゼは 紙およびパルプ工業に適用できると信する。
米国のサントス・プロダクツ・ピティ・リミテッド(Sandoz Produ cts PtyLtd)は、菌類キシラナーゼであって(粗製)、30℃−55 ℃、pH3ないし5で活性で、2つのキシラナーゼを含有し、力りIUのキシラ ナーゼ7gバルブを用いて塩素の25−33%の減少が可能であることが見いだ されたその産物Cartazy■eを用いて、現実的な試みを行った。また、該 産物は、化学品を単独で使用した場合よりも鮮やかである。該キシラナーゼのも う1つの利点は、化学品は低リグニン含量でセルロースを攻撃でき、繊維強度の 減少および他の望ましくない物理的特性に導くが、それは特異的であるというこ とである。従って、キシラナーゼはパルプ漂白でより重要となり得、その特異性 および高レベルの発現のため組み換えたものは特にそうであることは明らかであ る。特に、pNX−Tacキシラナーゼはクラフトバルブからのキシランの加水 分解において非常に活性である。
また、本発明のキシラナーゼは、糖工業において、効率的な処理のため、ならび に食品の処理のために、バガスまたは他の産物を処理して栄養価値を改善する関 係において、価値ある適用を有すると信する。遺伝的に修飾されたキシラナーゼ 遺伝子はルーメン細菌の修飾に使用して反部動物による植物繊維の利用を改善す る二ともできる。
従って、前記したことより、本発明はその範囲内に、前記した組換えキシラナー ゼのみならず、本明細書中に記載した方法によつて調製し得る前記した他の嫌気 性菌類由来のキシラナーゼも包含することは明らかであろう。
本発明は、また、その範囲内に、 (i)これらのキシラナーゼcDNA由来のDNA配列(特に、pNPX30、 pNXD−Tac、pNXS−TacおよびpNX−Tacにおける配列)およ びサムプルツク(Sambrook)ら(1989)に記載された標準的な核酸 /%イブリダイゼーション技術を用いてそれにハイブリダイズできるDNA配列 ;(if)適当な発現宿主においてキシラナーゼ活性を有するポリペプチドの発 現または過剰発現を指示できる調節領域に作動可能に連結した(i)におけるご ときDNA配列を含有するDNA構築体;(迅)前記したキシラナーゼ構築体を 有する、菌類キシラナーゼの発現または過剰発現ができる形質転換微生物宿主。
(iv) (世)におけるごとき微生物宿主を用いた発現によって産生されたキ シラナーゼ活性活性を有するポリペプチド:(v)当業者により、キシラナーゼ 、それからの切形および修飾から誘導されるアミノ酸配列; を包含する。
イ−−:fflJ株JM83中のプラスミドpNX−Tacは、1993年3月 17日に、受託番号N93/12211の下、国際寄託当局、すなわち、オース トラリア政府分析研究所(^ustralian Government An alytical Laboratories)に寄託した。
要約すると、本発明のクローニング方法は、イー・コリで機能的に発現されたエ ン・バトリノアルムのごとき嫌気性ルーメン菌類からの、強力なキシラナーゼ活 性を有する数多くの組換えキシラナーゼ・クローンを得ることに基づ(。菌類キ シラナーゼまたはセルラーゼのごとき他の植物多糖類ヒドロラーゼの単離につい てのこのアプローチは本発明以前には記載されていない。本発明で用いたアプロ ーチは非常に効率的であり、嫌気性菌類から生物学的に機能的なキシラナーゼを 得るのに、単一のクローニング工程のみを要する。従って、前記した先行技術に 記載されている菌類から植物多糖類ヒドロラーゼを単離するための従前のアプロ ーチと比較して、菌類源から生物学的に機能的なキシラナーゼ・クローンを得る のに非常に短い時間がかかるだけである。
添付する請求の範囲で用いる「実質的」なる語は、図3.4.5および7に示し た配列と70−100%同一性を有する配列をその範囲内に包含する。
キンラン−ブレートアッセイに対する組換えバクテリオファージ・クローンのキ シラナーゼ活性 主シランー除去ゾーン 込PX11 L 訳PX12 −5 INPX13 L+++ (9mml WPX14 L χNPX15 L+ χNPX16 L 法PX17 S (4mml 川PX用8 、 L+ 川PX19 L 法PX20 L 込PX23’ L 込PX24 L υJPX25 L+ λNPX28 L+ 括弧に入れた値1はゾーンの直径である。
さらなるスクリーニングの後に単離した。
表2 エン・パトリンアルムからのクローン化キシラナーゼの特異的活性特異的活性( U/mg蛋白) キシラン CMC* 結晶セルロース pNPX13 41.6 0 0 pNPX21 7.8 0 0 pNPX29 73.5 0 0 pNPX30 113 0 0 粗製酵素抽出物を酵素アッセイで用いた。反応は0.25%キシランまたは1% Av4calを含有する50mMクエン酸ナトリウム(pH6,5)中、40℃ で行った。
pNX−Tacキシラナーゼの特異的活性細胞ペレット キシラン 672 726 23 CMC* 0 結晶セルロース 0 *CMC−プレートで分析 pNX−Tacプラスミドを有するイー・コリ株JM83を30℃で17時間、 L−ブロス中で増殖させた。
キシラナーゼ活性は0.25%キシランを含有する50mMクエン酸ナトリウム (pH6)中、50℃で測定し、放出された還元糖は前記した方法で測定した。
表4 クラフトパルプから放出された還元糖 は52℃で3時間行った。
pNX−Tacプラスミドを有するイー・コリJM83の増殖条件の最適化キシ ラナーゼ収率 LBS O,SmM 10 100% 100%LBSG 11 55% 55 % LBMG 0.1mM 22 168% 168%0.5mM 22 151%  200% 200%2.5mM 22 190% 190%LBMHG 0. 5mM 20 110% 110%pNX−Tacプラスミドを有するイー・コ リ株JM83は、30℃にて、50%g/ml Ampを含有する特別の培地で 増殖させ、IPTGは培養の最初に添加した。
表6 pNX−Tacクローンの誘導時間の最適化IPTGの添加時間 キシラナーゼ 収率(相対活性)0時間 100% 8時間 82% 16時間 40% pNX−Tacプラスミドを有するイー・コリ株JM83は、30℃において、 50%g/ml Ampおよび0.5mM IPTGを含有するLBMG中で2 4時間増殖させた。
説明一覧 図1 (a) 、1 (b) 、1 (c)および1(d)各々、クローンλN PX13、λNPX17、λNPX21およびλNPX26に関するエン・バト リンアルムについてのキシラナーゼcDNAを含有する組換えバクテリオファー ジ・クローンのキンラン−除去ゾーン図2 ネオカリマスティックス・パトリシアルムcDNAライブラリーから単離した高 活性クローンの制隔地図 制限酵素の略字 B、Bs tXl ;ElEcoRI ;H,Hpal :に、Kpnl ;P 、PvuI I ; S、5acl ;5c1Scal ;X、Xho1図3 pNPX30キシラナーゼcDNAのDNA配列。小文字でタイプした配列はp Bluescript S Kベクターから来たものである。
図4 pNPX30キノラナーゼのアミノ酸配列。下線を施したアミノ酸残基は、La cZペプチドのN−末端から来たものであり、pBluescript S K ベクターにおけるポリリンカー配列によってコードされている。
図5 キシラナーゼcDNAの遺伝的に修飾した構築体ベクター・pBTac2 プライマm: PI: 5’−CGGAATTCATG GCT AGCAGA TTA AC CGTCGGT AAT GGT CP115’−ATACGTAAGCTTA AACAGTACCAGTGGAGGTAGpHl: 5’−CGGAA TT CAT GGCTA GCAAT GGTAA AAAGT nACT GPI V5’−ATACG TAAGCTrAACGAGGA GCGGCAGAGG  TGG制限酵素についての略字 B、BstXl;E、EcoRI;H,Hpal;に、Kpnl;P、Pvul l :S、5acl ;Sc、5cal ;X、Xho1図6 pNX−Tac構築体 図7 pNX−Tacにおける修飾したキシラナーゼcDNAの配列図8 pNX−Tacキノラナーゼの活性に対するインキュベーション温度の影響キシ ラナーゼアッセイは、種々の温度で30分間、50mMクエン酸ナトリウム(p H7)および025%(W/V)キンラン中で行った。
図9 pNX−Tacキノラナーゼの活性に対するpHの効果キノラナーゼアッセイは 0.25%キシランを含む50mMクエン酸ナトリウム(pH5−7)または2 5mM)リス−C1150mM NaC1(pH7゜5−9.5)中で50Cで 30分間行った。緩衝液のpHは室温で測定した。
図10 ユーカリ・クラフトバルブに対するI)NX−Tacキ/ラーゼ活性の時間経過 加水分解はpH7,0にて、警濁バルブ水道水中、55℃で行った。
pNPX30牛ノラナーゼcDNA FTGtJRE 3 MTM工TPSSKLTLTKGNKSWSSTAVAAALELVDPPGC RNSARGERERERERERERAQWGGGGASAGQRLTVGN GQTQHKGVADGYSYEIWLDH7GGSGSMTLGSGATFK AEWNASVNRGNFLARRGLDFGSQKKATDYSY工GLDY TATYRQTGSASGNSRLCVYGWFQNRGVQGVPLVEYY エエEDWVDWVPDAQGRMVTよりGAQYK工FQMDHTGPT工 NGGSETFKQYFSVRQQKRTSGH工TVSDHFKEWDVYT TQKGSNPAPTSTGTVPSSSAGGSTANGKKFTVGNGQ NQHKGVNDGFSYE工WLDNTGGNGSM’rLGSGATFKA EWNAAVNRGNFLARRGLDFGSQKKATDYDY工GLDYA ATYKQTASASGNSRLCVYGWFQNRGLNGVPLVEYYI IEDWVDWVPDAQGKMVTよりGAQYK工FQMDHTGPT工N GGSETFKQYFSVRQQKRTSGH工TVSDHFKEWAKQGW GIGNLYEVALNAEGWQSSGVADVTLLDVYTTPKGSS  PATSAAPRTTTRTTTRTKSLPTNYNKC5ARITAQG YKCC5DPNCVVYYTDEDGTWGVEN NDWCGCGVEQC SSK工TSQGYKCC5DPNCVVFYTDDDGKWGAENNDWC GCGFFigure 6 ACCGTGGACTTAATGGCGTTCCTrTAGTAGAATACT ACATC:aTTGAAGATTGGGTTGACTNRGLNGVPLVE YYI IEDWVDGGGTTCCAGATGCACAAGGkAAAATG GTMCCATTGATGGAGCTCAATATAAGATTTT’CCWV PDAQGKHVTIDGAQYKIFAAATGGATCACAC丁GGTC CAACTA 丁CAATGGTGGTAGTGAAACCTTTAAGCAA  丁ACTTCAQMDHTGPT 工 NGGSETFKQYFGGGCCA AACAAGGTTGGGGTATTGGTAACCmA丁GAAGTTGC’ r’r’TGkACGCCGAAGGTTWAKQG$、IGIGNLYEVA LNAEGGGCAAAGTAGTGGTGTTGCTGATGTCACCTr ATrAGAτGTTTACACA)rcTcckAAGGGTTWQSSGV ADVTLLDVYTTPKGFigure 7 八 搗♀嬶−464十□□□禰 FIGLIRE 9 FIGURE 10 国際調査報告 □□80 PCrfAU 9370112s4 国際調査報告 −一□陶 PCT/AU93/mN 国際調査報告 −/AU93jDa194謬ゲ==工=二≧コ=1;電−=Pa m?”Om−二雪:習for these particulan which  are merely give++ for山e purpose of  1獅■盾氏{w+on。
フロントページの続き (51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号//(C12N 151 09 ZNA C12R1:645) (C12N 1/21 C12R1:19) (C12N 9/38 C12R1:19) (31)優先権主張番号 PL 8100(32)優先臼 1993年4月1日 (33)優先権主張国 オーストラリア(AU)FI C12R1:645) (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE) 、0A(BF、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,NE 、SN。
TD、TG)、AT、AU、BB、BG、BR,BY。
CA、CH,CZ、DE、DK、ES、FI、GB、HU、JP、KP、KR, KZ、LK、LU、MG、MN、MW、NL、No、NZ、PL、PT、RO, RU。
SD、SE、SK、UA、US、VN

Claims (49)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.(i)嫌気性ルーメン菌類を培養し;(ii)工程(i)における培養から 全RNAを単離し;(iii)工程(ii)でいう全RNAからポリA+mRN Aを単離し;(iv)cDNA発現ライブラリーを構築し;(v)λZAP、λ ZAPHまたは同様の特性のベクターから選択されたバクテリオファージ発現ベ クターにcDNAを連結し;(vi)キシラン加水分解の検出によって、キシラ ンを取り込んだ培地中でキシラナーゼ陽性の組換えクローンをスクリーニングし ;次いで、(vii)キシラナーゼ陽性組換えクローンを精製する;工程よりな ることを特徴とする嫌気性ルーメン菌類からキシラナーゼ・クローンをクローニ ングする方法。
  2. 2.該発現ベクターがλZAPHである請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 3.酸素加水分解の該検出を発色指示薬コンゴーレッドを用いて行う請求の範囲 第1項記載の方法。
  4. 4.キシラナーゼ陽性クローンの生産の後、かかるクローン中のcDNAインサ ートをヘルパーファージを用いて切り出してpBluescriptに入れる請 求の範囲第1項記載の方法。
  5. 5.該ヘルパーファージがR408ヘルパーファージである請求の範囲第1項記 載の方法。
  6. 6.請求の範囲第1項記載の方法によって産生されたキシラナーゼ陽性組換えク ローン。
  7. 7.以下の特性: (i)エヌ・パトリシアルム由来のキシラナーゼcDNAを含有する培養中にキ シラン除去ゾーンを生成すること; (ii)キシランの加水分解における活性を有するが、CMCまたは結晶セルロ ースに関する活性を有しない; を有するキシラナーゼ陽性組換えクローン。
  8. 8.1992年6月22日に、受託番号N92/27542下、オーストラリア 政府分析研究所(Australian Government Analyt ical Laboratories)に寄託した組換えキシラナーゼ・クロー ンpNPX21。
  9. 9.それにハイブリダイズできるDNA配列を含めた図3に示したpNPX30 キシラナーゼcDNAに実質的に対応するDNA配列を包含する単離されたDN A分子。
  10. 10.実質的に図4に示したpNPX30キシラナーゼのアミノ酸配列を包含す るポリペプチド。
  11. 11.それにハイブリダイズできるDNA配列を含めた実質的に図5に示したp NXD−Tacに対応するDNA配列を含めた単離されたDNA分子。
  12. 12.それにハイブリダイズできるDNA配列を包含する実質的に図5に示した pNXS−Tacに対応するDNA配列を含めた単離されたDNA分子。
  13. 13.それにハイブリダイズできるDNA配列を包含する実質的に図5に示した pNX−Tacに対応するDNA配列を含めた単離されたDNA分子。
  14. 14.図5に示したプライマーPI。
  15. 15.図5に示したプライマーPII。
  16. 16.図5に示したプライマーPIII。
  17. 17.図5に占めたプライマーPIV。
  18. 18.それにハイブリダイズできるDNA配列を包含する実質的に図7に示した DNA配列を含めた単離されたDNA分子。
  19. 19.請求の範囲第6項に記載の組換えキシラナーゼ・クローンから産生された キシラナーゼ。
  20. 20.請求の範囲第7項に記載の組換えキシラナーゼ・クローンから産生された キシラナーゼ。
  21. 21.適当な発現宿主中において、キシラナーゼ活性を有するポリペプチドの発 現または過剰発現を指示できる調節領域に作動可能に連結した請求の範囲第9項 に記載のDNA配列を含有するDNA構築体。
  22. 22.適当な発現宿主中において、キシラナーゼ活性を有するポリペプチドの発 現または過剰発現を指示できる調節領域に作動可能に連結した請求の範囲第11 項に記載のDNA配列を含有するDNA構築体。
  23. 23.適当な発現宿主中において、キシラナーゼ活性を有するポリペプチドの発 現または過剰発現を指示できる調節領域ご作動可能に連結した請求の範囲第12 項に記載のDNA配列を含有するDNA構築体。
  24. 24.適当な発現宿主中において、キシラナーゼ活性を有するポリペプチドの発 現または過剰発現を指示できる調節領域に作動可能に連結した請求の範囲第13 項に記載のDNA配列を含有するDNA構築体。
  25. 25.適当な発現宿主中において、キシラナーゼ活性を有するポリペプチドの発 現または過剰発現を指示できる調節領域に作動可能に連結した請求の範囲第18 項に記載のDNA配列を含有するDNA構築体。
  26. 26.請求の範囲第21項に記載のキシラナーゼ構築体を有する菌類キシラナー ゼの発現または過剰発現が可能な形質転換微生物宿主。
  27. 27.請求の範囲第22項に記載のキシラナーゼ構築体を有する菌類キシラナー ゼの発現または過剰発現が可能な形質転換微生物宿主。
  28. 28.請求の範囲第23項に記載のキシラナーゼ構築体を有する菌類キシラナー ゼの発現または過剰発現が可能な形質転換微生物宿主。
  29. 29.請求の範囲第24項に記載のキシラナーゼ構築体を有する菌類キシラナー ゼの発現または過剰発現が可能な形質転換微生物宿主。
  30. 30.請求の範囲第25項に記載のキシラナーゼ構築体を有する菌類キシラナー ゼの発現または過剰発現が可能な形質転換微生物宿主。
  31. 31.請求の範囲第26項に記載の微生物宿主を用いる発現によって産生された キシラナーゼ活性を有するポリペプチド。
  32. 32.請求の範囲第27項に記載の微生物宿主を用いる発現によって産生された キシラナーゼ活性を有するポリペプチド。
  33. 33.請求の範囲第28項に記載の微生物宿主を用いる発現によって産生された キシラナーゼ活性を有するポリペプチド。
  34. 34.請求の範囲第29項に記載の微生物宿主を用いる発現によって産生された キシラナーゼ活性を有するポリペプチド。
  35. 35.請求の範囲第30項に記載の微生物宿主を用いる発現によって産生された キシラナーゼ活性を有するポリペプチド。
  36. 36.その切形された形態および修飾された形態を含めた請求の範囲第31項に 記載のポリペプチドに由来するアミノ酸配列を包含するポリペプチド。
  37. 37.その切形された形態および修飾された形態を含めた請求の範囲第32項に 記載のポリペプチドに由来するアミノ酸配列を包含するポリペプチド。
  38. 38.その切形された形態および修飾された形態を含めた請求の範囲第33項に 記載のポリペプチドに由来するアミノ酸配列を包含するポリペプチド。
  39. 39.その切形された形態および修飾された形態を含めた請求の範囲第34項に 記載のポリペプチドに由来するアミノ酸配列を包含するポリペプチド。
  40. 40.その切形された形態および修飾された形態を含めた請求の範囲第35項に 記載のポリペプチドに由来するアミノ酸配列を包含するポリペプチド。
  41. 41.1993年、3月17日に、受託番号N93/12211の下、オースト ラリア政府分析研究所(Australian Government Ana lytical Laboratories)に寄託された組換えキシラナーゼ ・クローンpNX−Tac。
  42. 42.機能的ネオカリマスティックス(Neocallimastix)キシラ ナーゼをコードする単離されたcDNA分子。
  43. 43.機能的ネオカリマスティックス・パトリシアルム(Neocallima stixpatriciarum)キシラナーゼをコードする単離されたcDN A分子。
  44. 44.請求の範囲第42項に記載のcDNA分子を有する菌類キシラナーゼの発 現または過剰発現が可能な形質転換微生物宿主。
  45. 45.請求の範囲第43項に記載のcDNA分子を有する菌類キシラナーゼの発 現または過剰発現が可能な形質転換微生物宿主。
  46. 46.請求の範囲第44項に記載の微生物宿主を用いる発現によって産生された キシラナーゼ活性を有するポリペプチド。
  47. 47.請求の範囲第45項に記載の微生物宿主を用いる発現によって産生された キシラナーゼ活性を有するポリペプチド。
  48. 48.その切形された形態および修飾された形態を含めた請求の範囲第46項に 記載のペプチドに由来するアミノ酸配列。
  49. 49.その切形された形態および修飾された形態を含めた請求の範囲第46項に 記載のペプチドに由来するアミノ酸配列。
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