JPS59179081A - プラスミドpTP1102 - Google Patents

プラスミドpTP1102

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JPS59179081A
JPS59179081A JP58053051A JP5305183A JPS59179081A JP S59179081 A JPS59179081 A JP S59179081A JP 58053051 A JP58053051 A JP 58053051A JP 5305183 A JP5305183 A JP 5305183A JP S59179081 A JPS59179081 A JP S59179081A
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plasmid
solution
ptp1102
dna
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恵 河野
Tomonori Sasazu
備規 笹津
Takashi Aoki
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/77Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Corynebacterium; for Brevibacterium

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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】 本発明は新規なプラスミドに関するものである。
近年、ベクターとして使用可能と思われるプラスミドの
種々のものが知られるようになったが、更に多くの有用
なプラスミドの開発が期待されている。
本発明者は、コリネバクテリウム由来のプラスミドとブ
ドウ球菌由来のプラスミドに由来するプラスミドが枯草
菌(Bacillus 5ubtilis )に安定に
存在し、制限酵素による切断点があり、かつ薬剤耐性を
有していることを利用して本発明を完成した。
すなわち、コリネバクテリウム・キセロシス(Cory
nebacterium xeroSis )からプラ
スミドpTPIQを分離し、これで枯草菌を形質転換後
再びプラスミド(pTPll)を分離し、このものとブ
ドウ球菌出来のプラスミドpNs1(Gene 21,
105〜112(1983))を制限酵素Hind I
で切断した後ライゲイジョンすることにより分子紙が約
4・、、3Mdであるプラスミド1)TPII(12が
得られる。
これらの工程における処理手段は公知の一般的方法を使
用することができ2例えば次のような方法が用いられる
コリネバクテリウムの培養と溶菌は5hillerらの
方法(Antimicrob、 Agents Che
mother、 18.’814〜82N1980))
に準じて行ない、アルカリ変性法によるDNAの抽出は
Hansenおよび01senの方法(J、 Bact
eriol、 135.227〜238(1978))
に従って行なえばよい。
枯草菌の形質転換はChangおよびCohenのプロ
トプラスト法(Molecogen、 Genet、 
168 、111〜115(1979))に準じて行な
えばよい。
プラスミドの分離にはアガロースゲル電気泳動法や密度
勾配遠心法のような一般的な方法を用いることができ、
また、プラスミドDNAの制限酵累による切断と、DN
A鎖の連結酵累(リガーゼ)による結合(ライゲイジョ
ン)も常法によって行なうことができる。
次に9本発明のプラスミドの製造法を実験例により詳述
するが、使用したコリネバクテリウム・キセロシスM8
2B株は2本発明者が分離した菌株であり9分子量が8
0.4±2.7Mdのプラスミドを保有しており、この
プラスミド上にエリスロマイシン、カナマイシン、クロ
ラムフェニコール、テトラサイクリン耐性遺伝子を持っ
ている。また、染色体上にもストレプトマイ・′−シン
耐性遺伝子を有している。
例1:コリネバクテリウム・キセロシスM82B株から
のプラスミドDNAの分離 トリプトソイブイヨン培地(トリプトン17り、ソイペ
プトン3g、ブドウ糖2.5p、  リン酸−水素カリ
ウム2.59.塩化ナトリウム59゜蒸留水1 l、 
pH7,3)によるM2B5株の一夜培養液を新鮮同培
地に1/100量接種し。
37°Cで約3時間振盪培養した後、ペニシリンGを最
終濃度5111;l/−となるように加え、さらに2時
間振盪培養した。
この培養液を冷却遠心し、得られたベレットをTEバッ
ファ(10mM)リスアミノメタン。
Q、5mM  EDTA、pH8,0)で2回洗浄後。
TEバッファに溶かした0、5Mシュークロースに懸濁
した。この懸濁液にリゾチーム(シグマ)を最終濃度1
01t9/−となるように加え87℃で2時間インキュ
ベートした。
この溶液に10%sns (ドデシル硫酸ナトリウム)
溶液を最終濃度1%になるように加え。
55°Cで30分間静置した。次に新たに調整した3N
水酸化ナトリウム溶液を加えてpH1,2,1〜12.
8とし軽く混和後、2Mトリス溶液(pH7,0)を水
酸化ナトリウム溶液の2倍量加えた。
さらに5M塩化ナトリウム溶液を最終濃度IMとなるよ
うに加えた後4°Cで一夜放置した0その後10.00
 Orpm、80分の冷却遠心により上清を分取し、T
IEバッファで飽和した等量の再蒸留ツーノールを加え
よく混和した。
10.00 Orpm、20分の冷却遠心により水J・
aを分取し、−20°Cのエタノールを3倍量加えて、
−20°Cで一夜放置した。 10+000rpm80
分間の冷却遠心によりペレットを集め、TEバッファー
に溶解し、DNA溶液とした。
例2:M82B株より抽出されたプラスミドpTP10
  DNAによる枯草菌の形質転換 枯草菌168 L u A H761222(1eu−
met−、IL(18−、hir−)株のバクトーペン
アッセイブロス(ディ7コ;バクトービー7抽出物1.
5シ、バクトー酵母抽出物1.59.バタトペブトン5
り、バタトーデキストロース1り、塩化ナトリウム8.
5g、  リン酸二カリウム8..689 。
リン酸−カリウムL829.蒸留水17.pH7,0±
0.1)による−夜培養液を新しい同培地に1/loo
量接種し87℃で吸光度(OD)  。
0.4 (600nm)まで振盪培養した。菌体を遠心
により集菌し、SMMPバッファー(0,5Mシューク
ロース、0.02Mマレイン酸二ナトリウム、1M塩化
マグネシウムを2倍濃度のバクトーベンアッセイブロス
に溶解)に懸濁した後。
最終濃度21n9/−となるようにリゾチームを加えた
。37°C約1時間の培養の後8,00 Orpm15
分の遠心により集菌し、SMMPバッファーで一度洗浄
後、菌体を64のSMMPバッファーに懸濁し、プロト
プラスト溶液とした。
例1で得たDNA溶液50μl(約DNA0.5μり)
に同量の二倍濃度のSMMバ、ファー(l k(シュー
クロース、0.04Mマレイン酸二ナトリウム、2M塩
化マグネシウム)を加えた後、上述のプロトプラスト溶
液l記を加えた。
さらに40%ポリエチレングリコール6000溶液3−
を加えて、0°C2分間静置後5−のSMMPバッファ
ーを加え8,000rpm  10分間の遠心により集
菌した。集めたプロトブラストペレットを1記のS M
 M pバッファーに懸濁し80°Cで1.5時間培養
後、その0.1−をクロラムフェニコール25μ9./
d金含有DM−3再生培地(リン酸二カリウム3.5り
、リン酸−カリウム1.59.カザミノ酸5g、塩りマ
グネシウム4.069.  コハク酸ナトリウム131
゜酵母抽出物5り、グルコース59.寒天89゜牛血清
アルブミン0.05り、蒸留水11.pH7,8)に塗
抹し、87°Cで2・〜8日間培養することにより形質
転換株を得た。
例8:形質転換株からのプラスミドDNAの分離 得られたクロラムフェニコール耐性の形質転換株をディ
フコラボラドリース社製プレインハートインフュージョ
ン培地(BHI培地)10dに接種し、−夜装置培養し
た。この培養液をCY培地(リン酸二カリウム0.7%
、リン酸−カリウム0.3%、硫酸アンモニウム0.1
%、クエン酸ナトリウム0.05%、カザミノ酸0.2
%。
酵母抽出物0.1%、硫酸マグネシウム0.025%、
ブドウ糖0.5%、pH7,0)10−に吸光度0.1
(60(IrLm)になるように加えた。
87℃で振盪培養し、吸光度0.8(600rLm)の
時にデオキシアデノシンを最終濃度250〃〜になるよ
うに加えた。8分後トリチウム標識チミジンを最終濃度
10μCii/−になるように加えた。
吸光度0.8(60(1m)の時点で氷にて発育を停止
させ、No、0OOXgで15分間4°Cに於て遠心し
てプロスから菌体を分離し、菌体ペレットをTES緩衝
液(0,05M塩化ナトリウム、0.005M  ED
TA含有トリス−塩酸緩衝液(pH8,0))に再懸濁
した。
次に、0.5M EDTA液0.2i、 1 orn9
/i濃度のリゾチーム液0.1−を加え、混合物を10
分間37℃で培養した。これにプリジー58(花王アト
ラス■)を最終濃度0.5%となるように加え、87℃
で1o分間培養した。次にN−ラウロイルサルコシンナ
トリウムを最終濃度2.5%になるように加え、50°
Cで30分間培養し溶菌を行った。
溶菌液をピペットにて粘性をとり、軟化させたのち、塩
化セシウムおよび臭化エチジウムと混合し、密度1.5
58の溶液とした。この溶液を126,0OOXりで平
衡まで(約40時間)遠心した。
遠心管下部末端より、溶液を分画分取し、各分画ごとに
10μlをワットマンろ紙CF / Aに吸着させ、こ
のろ紙に吸着されたトリチウムの放射活性を液体シンチ
レーションカウンター(パラカードaaoo )にて測
定しcpmにて表わすと、染色体DNAに由来する高活
性を示す分画の大きなピークとプラスミドDNAに由来
する小さなピークの2つが得られた。この小さなピーク
を示した分画をとり、n−オクタツールで2回処理する
ことにより、臭化エチジウムを抽出除去した。次に水層
をSSG緩衝液(0,15M塩化ナトリウム、0.01
!MJクエン酸ナトリウムT I)H’i、o )の1
0倍希釈液に対して透析してプラスミドを分離した。分
離したプラスミドDNAの分子量を電子顕微鏡により測
定したところ4.7Mdであった。本プラスミドをpT
Pllとする。また本プラスミドを所有する菌株を枯草
菌LMAH(pTPll)株と名付けた。本プラスミド
のコピー数は約20であった。
例4=プラスミドpTpHによる枯草菌RM125株の
形質転換 枯草菌LMAH(pTPll )株よりプラスミドDN
Aを下記の方法により調整した。
枯草菌LMAH(pTPll )株をBHI培地100
m1に接種し、87℃で約18〜24時間振盪培養する
この細胞懸濁液を1%の率で同培地の20本のフラスコ
に接種するのに使用する。87°Cで18〜24時間振
盪培養後、10,000X9で約15分間4℃に於て遠
心し上澄を傾斜で除く。
得た菌体ペレットをTES緩衝液によって2回洗浄後、
100−の25%蔗糖含有TES緩衝液に再懸濁する。
次に0.5M−EDTA溶液40 m7.10m9/r
nl濃度のリゾチーム溶液29tdを加え混合物を30
分間37℃で培養する。次に50■/−濃度のプリジー
58204を加え、混合物を87°Cで10分間培養す
る。さらに2507+19/ml濃度のN−ラウロイル
サルコシンナトリウム20WL/を加え、50°Cで1
0〜80分間培養する(細胞破壊)。
溶解物を26,0OOXり、30分間冷却遠心後、上澄
に5M塩化す) IJウム溶液50−を加え一夜放置後
、ポリエチレングリコール6000を最終濃度10%と
なるように加え、さらに−夜4°Cにて放置した。この
混合物を10,000Xi、15分間遠心し、得られた
ペレットをTES緩衝液に溶解した。
この溶液を塩化セシウムおよび臭化エチジウムと混合し
て密度1.553の溶液を製する。この溶液を126,
0OOXりで平衡まで(約40時間)遠心する。紫外線
照射下で(865nm)線状染色体およびプラスミドD
NAは強い螢光を発するバンドとして遠心機チー−ブの
中に見られる。
このプラスミドDNAを密度勾配から取り出し、n−オ
クタツールで2回抽出することにより臭化エチジウムを
除き7次に水層を10倍希釈5sca衝液に対して透析
してpTPllを得た。
得られたpTPll DNAを前述のプロトプラスト法
により枯草菌の制限欠損−修飾欠損株であるRM125
株へ形質転換した。
i らht、=クロラムフェニコール耐性コロニーのひ
とつを使い、トリチウム標識チミジンラベル法によりプ
ラスミドの検出を行ったところpTPllと全く同じ分
子量のプラスミドを検出することが出来た。本実験より
プラスミドpTP11上にはクロラムフェニコール耐性
遺伝子が存在していることが確認された。
例5ニブラスミドpTP11の制限酵素開裂意地図の作
成 制限酵素によるプラスミドDNAの消化は次の条件によ
り行った。また、2種の制限酵素を組み合わせて反応さ
せる場合は、一方の酵素反応をフェノールで停止させ、
さらにフェノールをエーテル抽出した後に2倍量のエタ
ノールを加え、析出したDNAを遠心によって集めTE
バッファーに溶解した後2次の酵素反応を行った。
EcoRI  10 mM )リス−塩酸緩衝液(pH
7,2)。
5mM塩化マグネシウム、2mMメルカプトエタノール
、50mM塩化ナトリウム、87℃ HpalI  20mM)リス−塩酸緩衝液(pH7,
4)。
7mM塩化マグネシウム11mMジチオスレイトール(
DTT)、87°C Xbal  6?l1M)リスー塩酸綴衝液(pH7,
4) 。
100 mM塩化ナトリウム、6mM塩化マグネシウム
、37℃ BclI  12mM)リス−塩酸緩衝液(pH7,4
L12mM塩化マグネシウム+12”M@化ナナトリウ
ム 0.5 mM D T T、 50’CHindl
l  20 mM )リス−塩酸緩衝液(p)(7−4
L7mM塩化マグネシウム、60mM塩化ナトリウム、
87°C 消化混合物はシャープ等によってつくられた1%アガロ
ースゲル中で分析した( J、 5harp et2L
l、 Biochemistry、 128055〜3
068 (1978) )。
EcoRl消化λDNAを分子量対照として使用した(
 Thomasら、 J、 Mo1. Biol、、 
 91 315〜828(1975))。
pTPllの制限酵素開裂点の数および開裂断片の分子
量を表に示し、開裂黒地図は図1に示した。
例6:プラスミドpTP1102の製造枯草菌RIJ1
25 (pNsl )株(Gene 21゜105〜1
12(1983))よりプラスミドpNS I DNA
(制限酵素開裂意地図を図2に示す)を前述の方法(例
4)と同様にして抽出し、プラスミドpTP11 DN
Aと混合後制限酵素)(ind Nで切断した。すなわ
ち、、pTPllDNA 1%と1)NSI lpgを
20mλ(トリス塩酸緩衝液(pH7,4)、  7 
mM塩化マグネシウム。
6QmM塩化ナトリウム、 [(indl  10単位
含有溶液中で87°C,1時間の反応により切断する。
反応をツーノールを加えることにより停止させ、エーテ
ル抽出によりフェノールを除去後2倍量のエタノールを
加え、DNAを沈殿させた。
沈殿したDNAペレットを66ff1M)リス塩酸緩衝
液(pH7,6) 、 6’、6 mM塩化マグネシウ
ム、1omMジチオスレイトール、4fiM了デノシン
三リン酸溶液100μlに溶解後、T4DNAリガーゼ
0.01単位を加え16°C,16時間の反応によって
DNAを連結させた。フェノールにより反応を停止させ
、エーテル抽出によりフェノールを除去後、2倍量のエ
タノールを加えDNAを沈殿させた。沈殿したDNAを
滅菌蒸留水50μlに溶解し、形質転換用D I=I 
A試料として用いた。
形質転換は例2に記載したプロトプラスト法により行っ
た。受容菌には枯草菌RM125株を用いた。
得られたクロラムフェニコール、テトラサイクリン両耐
性を持つコロニーについてプラスミドDNAの検索を行
った。すなわち、得られたコロニーを溶菌用緩衝液(リ
ゾチーム2μシ/ ml。
RNase 0. I M9/ yd、 25%シュー
クロースとなるようにTEバッファーに溶解)40μl
に懸濁し37°C,2時間反応させた。この溶液に5%
SDS溶液10μlを加え、完全に溶菌後、フェノール
50μlを加え10.00Orpm10分間の遠心後、
水層を分取した。
この水層についてアガロースゲル電気泳動法により、プ
ラスミドIJNAの確認を行い1分子量が最も小さいプ
ラスミドDNAを持っているいくつかの形質転換株を選
択した。
各形質転換株より前述の方法でプラスミドDNAを調製
し、  EcoRl、 HinduおよびKpn 1に
関する制限酵素開裂意地図を作成した。Kpn 1の反
応条件は6mM)’Jスス−酸緩衝液(pH7,5)、
6mM塩化ナトリウム、6mM塩化マグネシウム、((
mM  2−メルカプトエタノール。
87°Cである。
この結果、pN31由来のHindEl −A断片ミド
pTpH01とpTP1102をそれぞれ持つ2種の形
質転換株が存在することが確認された。
pTPllolとpTP1102の制限酵素開裂意地図
を図3と図4および図5に示した。
また、コピー数はおのおの約100コピーであった。
以上に述べたように9本発明のプラスミドは分子量が約
4.3Mdと取扱いに適当でコピー数が多く、かつテト
ラサイクリン耐性、クロラムフェニコール耐性の二つの
マーカーを有しているので極めて有用なものである。
また5以上の例で用いた微生物は工業技術院微生物工業
技術研究所に寄託されており1次の番号を有している。
コリネバクテリウム・キセロシスM828FERM  
P−6971 枯草菌168LMAH761222 FERM  P−6972 枯草菌RM125    FERM  P−6973枯
草菌RM125 (pNsl ) F E B M  P −7008
【図面の簡単な説明】
図1乃至図5は、プラスミドの制限酵素開裂意地図であ
る。 丁C ドーーーーーーーー UP +とL→

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. テトラサイクリン耐性遺伝子およびクロラムツー二コー
    ル耐性遺伝子を有し1分子量が約4・8メガダルトンで
    あり、制限酵素開裂意地図が次の通りであるプラスミド
    pTP1102
JP58053051A 1983-03-29 1983-03-29 プラスミドpTP1102 Granted JPS59179081A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61104791A (ja) * 1984-10-30 1986-05-23 Asahi Chem Ind Co Ltd テトラサイクリン耐性遺伝子を含むdna断片および該dna断片を含むベクタ−プラスミド

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61104791A (ja) * 1984-10-30 1986-05-23 Asahi Chem Ind Co Ltd テトラサイクリン耐性遺伝子を含むdna断片および該dna断片を含むベクタ−プラスミド
JPH0224518B2 (ja) * 1984-10-30 1990-05-29 Asahi Chemical Ind

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