JPS6387982A - BamHI制限修飾系のクローニング - Google Patents

BamHI制限修飾系のクローニング

Info

Publication number
JPS6387982A
JPS6387982A JP62141310A JP14131087A JPS6387982A JP S6387982 A JPS6387982 A JP S6387982A JP 62141310 A JP62141310 A JP 62141310A JP 14131087 A JP14131087 A JP 14131087A JP S6387982 A JPS6387982 A JP S6387982A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gene
restriction
dna
host cell
plasmid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62141310A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2647847B2 (ja
Inventor
ジヨアン・ブルツクス
キンバリー・ハワード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New England Biolabs Inc
Original Assignee
New England Biolabs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New England Biolabs Inc filed Critical New England Biolabs Inc
Publication of JPS6387982A publication Critical patent/JPS6387982A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2647847B2 publication Critical patent/JP2647847B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1003Transferases (2.) transferring one-carbon groups (2.1)
    • C12N9/1007Methyltransferases (general) (2.1.1.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C12N9/22Ribonucleases RNAses, DNAses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

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、制限修飾系をクローニングするための方法、
該方法により作製されたクローン、並びに該クローンか
ら制限及び/又は修飾酵素を産生するための方法に係る
。本発明は更に、Dde l及びBamHI制限エンド
ヌクレアーゼ及び修飾メチラーゼのクローン、及びこれ
らのクローン及び酵素を産生ずるための関連方法に係る
制限エンドヌクレアーゼは細菌中に天然に存在している
酵素の一類である。他の細菌成分不純物から精製された
制限エンドヌクレアーゼはDNA分子を厳密なフラグメ
ントに分断するために実験室で使用することができる。
この特性によりDNA分子を個々に同定することができ
、構成遺伝子に断片化することができる。制限エンドヌ
クレアーゼは、最近の遺伝子研究で不可欠な手段である
ことが立証された。制限エンドヌクレアーゼは遺伝子工
学及び分析に用いられる生化学的「はさみ」(scis
sors)である。
制限エンドヌクレアーゼはDNA分子に沿って特定のヌ
クレオチド配列(「認識配列」)を認識し且つ該配列に
結合する機能を有する。制限エンドヌクレアーゼはいっ
たん結合すると、該配列の範囲内又はその片側で分子を
開裂する。異なる制限エンドヌクレアーゼは夫々異なる
認識配列に対して親和性を有している。今日までに試験
されている数百種類の細菌種のうちで、100種類に近
い制限エンドヌクレアーゼが同定されている。
細菌は、多くても稲光たり非常に少数の制限エンドヌク
レアーゼしか保有しないという傾向がある。エンドヌク
レアーゼは典型的には起源となる細菌に従って命名され
ている。セdユ m土り2種は例えば3種類の異なる制限エンドヌクレア
ーゼ、Hae I 、 HaeI[及びHae mを合
成する。
これらの酵素は夫々配列(^T)にGCC(八T)、P
uGCGCPy及びGGCCを認識し、開裂する。他方
、大腸菌(Escherichia coli) RY
13は、配列G^^TTCを認識するただ1種類の酵素
EcoRILか合成しない。
天然には、制限エンドヌクレアーゼは細菌細胞の繁栄に
おいて保護の役割を果たす。制限エンドヌクレアーゼは
、細菌を殺すか又はこれに寄生するウィルス及びプラス
ミドのような外来DNA分子による感染に対する耐性を
細菌に与える。制限エンドヌクレアーゼは、感染DNA
分子の長さを走査し、認識配列が出現する毎にこの長さ
を切断することにより耐性を与える。切断が生じると、
感染遺伝子の多くは不能になり、そのDNAは非特異的
エンドヌクレアーゼにより更に分解される。
細菌保護系の第2の成分は修飾メチラーゼである。これ
らの酵素は制限エンドヌクレアーゼに相補的であり、細
菌に自己のDNAを認識させ、外来感染DNAから区別
させる手段を構成する。修飾メチラーゼは、対応する制
限エンドヌクレアーゼと同一のヌクレオチド認識配列を
認識し、これに結合するが、DNAを切断する代わりに
、メチル基を加えることにより該配列内で所定のヌクレ
オチドを化学的に修飾する。このメチル化の結果、認識
配列はもはや制限エンドヌクレアーゼにより結合又は開
裂されない。細菌細胞のDNAはその修飾メチラーゼに
より常に完全に修飾されており、従って、内因性制限エ
ンドヌクレアーゼの存在に対して無感応である。制限エ
ンドヌクレアーゼの認識及び攻撃に対して悪巧性を有す
るのは、未修飾、従って外来性と判断されるDNAに限
られる。
遺伝子工学技術の出現に伴い、遺伝子をクローニングし
、遺伝子によりコードされるタンパク質及び酵素を従来
の精製技術で得られるよりも大量に生産することが今日
では可能である。制限エンドヌクレアーゼクローンを単
離するための鍵は、10−4〜10−3程度の低い頻度
で発生する場合、複合「ライブラリー」、即ち「ショッ
トガンj法により得られるクローン集団内でこのような
りローンを同定するための簡単で信頼できる方法を開発
することにある。好ましくは該方法は、不要な大多数の
クローンが破壊され且つ数少ない所望のクローンが生存
できるように選択的とすべきである。
■型の制限修飾系のクローニングは非常な勢いでされつ
つある。最初にクローニングされた系では、制限エンド
ヌクレアーゼクローンを選択的に単離する手段としてバ
クテリオファージ感染を使用した(Pst I  Wa
lder他、Proc、Nat、^cad、sci、7
4−1503−1507(1981)、  HhaII
Mann他、 Gene  %:  9フー112(1
981))。細菌中に制限修飾系が存在していることに
より、鎖糸はバクテリオファージによる感染に抵抗し得
るので、クローニングされた制限修飾遺伝子をもってい
る細胞は、゛原則としてファージにさらされたライブラ
リーから生存体として選択的に単離され得る。しかしな
がら、この方法の価値は限られたものであることがわか
った。具体的にいうと、クローニングされた制限修飾遺
伝子は選択的な生存をもたらすに十分なファージ耐性を
常に示すとは限らないことがわかった。別のクローニン
グのアプローチは、プラスミド耐性として初期に特徴付
けられた系を大腸菌クローニングプラスミドに形質転換
するものである(EcoRV、 Bou−gueler
et他、Nuc l 、^cid、Res、129:3
659−36)6 1984;PaeR7、Ginge
ras及びBrooks、 Proe、Na1.^ca
d、sci。
us八へ0:402−4061983. Theria
ult及びRay、 1982;PvuI[、Blum
enthal他、J、Bacteriol 、164:
501−5091985) 、更に、今日では活性メチ
ラーゼ遺伝子を選択することによりクローニングされる
系の数が増しつつある(BsuRI 、 K15s他、
Nuc l 、^aid、 Res。
13:6403−64211986;Taq I )。
2つの遺伝子は多くの場合近接して連結しているので、
同時にクローニングされる。しかしながら、メチラーゼ
選択は必ずしも完全な制限系をもたらさない(BspR
I。
Szomolanyi他、 Gene  lo:219
−225 1980;  Msp I  。
Walder他、J、Biol、Chem、258:1
235−12411983>。
メチラーゼ遺伝子に隣接するより大きい領域をクローニ
ングしても、活性なエンドヌクレアーゼ遺伝子を作製す
ることはできるとは限らない。
所定の系では、メチル化により十分に保護されていない
宿主にエンドヌクレアーゼ遺伝子を導入しようとする際
にクローニングの開題が生じ得る。
メチラーゼ遺伝子とエンドヌクレアーゼ遺伝子とが共通
のDNAフラグメントに導入される場合、メチラーゼ遺
伝子生成物はエンドヌクレアーゼ遺伝子生成物が宿主ゲ
ノムを開裂する前に宿主を修飾しなければならない。
各種のメチラーゼをクローニングする過程で、これらの
系を大腸菌中にクローニングする際の別の障害が発見さ
れた。多くの大腸菌株(一般にクローニングで使用され
ているものを含む)は、異種メチル化シトシンを含むD
NAが細胞に導入されるのを阻止する系を有している(
Raleigh及びWilson)。従って、どの大腸
菌株をクローニングに使用すべきかについて入念に検討
することも必要である。
精製された制限エンドヌクレアーゼ、及び修飾メチラー
ゼについても、これらは実験室でDNAを特徴付は及び
再配列するための有用な手段であるので、これらの酵素
を大量に合成する細菌株を得る方法を開発することは産
業上奨励されている。
このような菌株は精製作業を単純化すると共に産業上有
効な量を産生する手段を提供するという点で有用である
本発明によると、制限酵素及び/又は対応する修飾酵素
をコードする遺伝子をクローニングし、遺伝子を高いレ
ベルで発現できるようにすることにより、制限酵素及び
/又は対応する修飾酵素を産生する新規アプローチが提
供される。より特定的には、これらの酵素をクローニン
グする新規方法、こうして作製されたクローン、及び酵
素自体の産生方法が提供され、この産生方法は、メチル
化により宿主を十分に保護するように適当な宿主内でメ
チラーゼ遺伝子をクローニング及び発現させ、第2段階
として、メチラーゼ遺伝子に比較して低いレベルでエン
ドヌクレアーゼを発現するベクター上のエンドヌクレア
ーゼ遺伝子を、メチラーゼクローンを含む宿主にクロー
ニング及び導入することから成る。
以下、夫々Desulfovibrio desulf
uricans及びBacillus a+* loi
 uefaciensのOde r及びBa+aHl制
限及び修飾遺伝子にこの方法を適用する例、及びこの方
法により作製され、Dde I及びBamHI制限及び
修飾酵素を精製するための新規で有益な方法の基礎とな
るクローンについて詳細に説明する。
本発明は、2段階法を使用する制限修飾系をクローニン
グし、該方法によって産生された制限酵素を採取するた
めの新規アプローチを提供するものである。このアプロ
ーチは、対応する制限遺伝子の認識配列がクローン又は
宿主内に存在している場合、このような修飾遺伝子を含
んでいるクローンを含んでいる宿主が対応する制限遺伝
子の認識配列内でそれ自体のDNAをメチル化するとい
う事実を利用するものである。従って、このようなりロ
ーンは対応する制限エンドヌクレアーゼによるin v
itroでの消化に耐性である。従って、これらのクロ
ーンを含んでいる宿主に制限エンドヌクレアーゼ遺伝子
を導入すると、メチラーゼで保護された宿主が選択的に
生存する。
第1段階で所望の制限遺伝子に対応するメチラーゼ遺伝
子はクローニングされ、好ましくは高レベルのメチラー
ゼを発現する誘導体が構成される。
次に第2段階で制限遺伝子はメチラーゼ遺伝子を含んで
いる宿主にクローニングされ、エンドヌクレアーゼ活性
をスクリーニングされる。対応するメチラーゼ遺伝子に
より十分保護された宿主内でエンドヌクレアーゼ遺伝子
は発現される。
理論に拘束されるつもりはないが、発明者らの確信する
処では、従来のクローニングシステムは共通のDNAフ
ラグメント上のメチラーゼ遺伝子及びエンドヌクレアー
ゼ遺伝子を宿主に導入しなければならず、クローン及び
その宿主のメチル化が不十分であるので、対応するエン
ドヌクレアーゼが宿主ゲノムを開裂することを許すので
、しばしば、活性エンドヌクレアーゼ遺伝子を産生ずる
ことができなかった。本発明によるとこのような問題は
、まずメチラーゼ遺伝子を導入及び発現させるか又はそ
の発現の程度を増加させ、次にメチラーゼに比較して低
いレベルでエンドヌクレアーゼを発現するベクター上に
エンドヌクレアーゼ遺伝子をクローニングすることによ
り克服される。
制限遺伝子を好適にクローニング及び発現させる本発明
の方法は、以下の段階を含んでいる。
^、メ −−ゼ゛ −のクローニン 1、クローニングすべき細菌種のDNAを精製する。
ウィルスも制限修飾系を含んでおり、従って原料として
使用してもよいことが最近になって発見された。
20)DNAを適当な制限エンドヌクレアーゼで部分的
又は完全に消化させる。
3、得られたフラグメントを、pBR3220)pUC
8,9,18もしくは19又はpBR328のようなり
ローニング用ベクター、あるいは例えばリンカ−を含む
これらの誘導体に連結反応させ、混合物を使用して大腸
菌細胞のような適当な宿主細胞を形質転換させる。
4、ON^/細胞混合物を形質転換細胞に選択的な抗生
物質培地で平板培養する。インキュベーション後、形質
転換細胞コロニーを集め、懸濁させ、飽和に達するまで
増殖させて一次細胞ライブラリーを形成する。
5、−次細胞ライブラリーから組換体プラスミドを完全
に精製し、−次ブラスミドライブラリーを形成する。
6、次に、所望のメチラーゼ遺伝子に対応する制限酵素
でプラスミドライブラリーをin vitroで完全に
消化させる。エキソヌクレアーゼ及び/又はフォスファ
ターゼを消化物に加えて非メチラーゼクローンの破壊を
助長してもよい。
7、消化されたDNAを大腸菌に形質転換させ、抗生物
質プレートで平板培養すると形質転換コロニーが再び得
られる。これらのコロニー、即ち二次細胞個体のいくつ
かを採取し、それらのDNAにメチラーゼ遺伝子が存在
しているかどうかを分析できる。残っているコロニーを
掻き集めて二次細胞ライブラリーを形成し、その後この
ライブラリーから二次プラスミドライブラリーを作成す
る。
8、二次プラスミドライブラリーを制限エンドヌクレア
ーゼ(エキソヌクレアーゼ又はフォスファターゼを併用
するか又は併用せずに)で再び消化し、選択を繰り返し
、三次細胞個体、三次細胞ライブラリー及び三次プラス
ミドライブラリーを回収する。
9、各回の制限エンドヌクレアーゼ消化により、非メチ
ラーゼクローンを選択的に破壊し、所望のメチラーゼを
有するクローンの相対頻度を増加させる。
10、二次及び三次集団のうちで生存しているコロニー
を採取し、メチラーゼ遺伝子の存在を分析する。
11、以下に述べる4種類の間車な試験により、メチラ
ーゼスクリーニングを実施する。
(1)クローンの組換体プラスミドDNA分子を精製し
、in vitroで選択制限エンドヌクレアーゼにさ
らし、消化に対して耐性であることを確認する。プラス
ミドベクターがエンドヌクレアーゼに対応する部位を数
個有しているのであれば、耐性は突然変異による部位損
失よりも修飾を意味する。
(b)供与体細菌DNAを断片化するために初めに使用
した酵素で組換体プラスミドを消化させる。クローン中
に存在しているフラグメントは、メチラーゼ遺伝子をコ
ードするのに十分な大きさく即ち500塩基対を上回る
)を有していると理解されるべきであり、最も重要な点
として、各種の独立して形成されたクローンに共通して
言えることであるが、 。
全クローンに同一のフラグメントが存在しているべきで
ある。
(e)クローンの全クロモソームDNA、又は細胞中で
増殖したファージから細胞又はDNAに導入された第2
のプラスミドDNAを精製し、選択的制限エンドヌクレ
アーゼにさらす。クローンがメチラーゼ遺伝子をもって
いるなら、細菌クロモソーム、プラスミド又はファージ
DNAは部分的又は完全にメチル化され、消化に耐性で
あるべきである。
(d)クローンからの細胞抽出物を調製し、メチラーゼ
活性をin vitroで試験する(メチラーゼ保護及
び放射線標識)、特異的なメチラーゼ活性がしばしば認
められる。
120)メチラーゼ遺伝子をシトシン又はアデニンメチ
ラーゼのいずれかとして特徴付け、対応するエンドヌク
レアーゼ遺伝子をクローニングするための適当な宿主を
決定する。あるいは一連の宿主系を使用してメチラーゼ
遺伝子をクローニングし、そのメチル化特異性を決定し
てもよい。
B、エンドヌクレアーゼ)−のクローニング1、エンド
ヌクレアーゼ及びメチラーゼ遺伝子は多くの場合近接し
て結合しているので、メチラーゼ遺伝子を含んでいるク
ローンを同種タンパク質から構成されたエンドヌクレア
ーゼ遺伝子のプローブとして使用するサザンプロットに
より、ゲノム上のメチラーゼ遺伝子を包囲している領域
をマツピングする。地図中でのメチラーゼクローンと細
菌クロモソームとの間に何らかの不一致により、DNA
再配列が発生した位置が確認され、実際にエンドヌクレ
アーゼ遺伝子の位置が示される。
20)制限地図を利用して細菌種のDNAを再び適当な
制限酵素で消化させる。プローブにハイブリダイズする
適当な寸法範囲のフラグメントを精製し、メチラーゼに
比較して低いレベルでエンドヌクレアーゼを発現するク
ローニング用ベクターに連結反応させる。適当なベクタ
ーは、好ましくはメチラーゼ遺伝子を含むクローニング
用ベクターに適合性のベクターである。この混合物を使
用して次にメチラーゼプラスミドを有している宿主細胞
を形質転換させる。好適な例ではないが、工ンドヌフレ
アーゼ遺伝子の発現が低いか又はプロモーターにより厳
重に制御されるなら、メチラーゼ遺伝子を含むクローニ
ング用ベクターにエンドヌクレアーゼ遺伝子を導入して
もよい。混合物を使用し、メチラーゼプラスミドを使用
するか又は使用せずに宿主細胞を形質転換させる。いず
れの場合も、DNA/細胞混合物は形質転換細胞に選択
的な抗生物質培地で平板培養する。
3、制限エンドヌクレアーゼスクリーニングは以下に述
べる3種類の方法で実施することができる。
(1)クローンからの細胞抽出物を調製し、感受性DN
Aを消化する能力をin vitroで試験した。制限
エンドヌクレアーゼ活性が認められるべきである。
(b)細胞自体がファージ感染に抵抗する能力を1nv
ivoで試験する。ファージ感染に対する耐性は、制限
修飾系の存在を意味している。
(e)エンドヌクレアーゼ遺伝子に対して形成されたオ
リゴヌクレオチドプローブの配列に相補的な配列及び/
又はメチラーゼ遺伝子のプローブに隣接し且つ該プロー
ブ中に含まれない領域が形質転換コロニーに存在してい
るか否かをハイブリダイゼーションにより試験すること
もできる。
以上要約した段階は本発明を実施するための好適方法を
示すものであるが、当該技術分野で既知の技術に従って
上記方法を変更できることは当業者に自明であろう。
Dde I及びBamHIの制限及び修飾遺伝子を含ん
でいるクローンを、本発明に従って作製した。上記遺伝
子を含むDNAの原料は、Desulfoibri。
desulfuricans(Dde I ) (MC
IB83120)及びBacillusシリュoi u
efaciens HBamHl (試料は^meri
canType Cu1ture Co11ectio
nに^TCC53495で寄託されている)とした。
制限及び修飾遺伝子の適切なりローニングを妨げる一因
は、宿主として使用される大腸菌株にある。多くの細菌
は大腸菌を含む制限修飾系を有している。大腸菌で最も
よく知られている系は、宿主特異性決定基又はHsd系
であるが、特にPl及びEcoR系のような他の系も存
在している(Roberts、R。
J、、 Nucl、^cids Res、 12S:R
167−204(1984))、これらの系は形質転換
中にもたらされるDNAを破壊するので、クローニング
を牛渉し、形質転換体の数は少なく非典型的なライブラ
リーが形成される。
従って、一般に本発明の実施にあたり、好適な大腸菌は
制限系が突然変異又は欠失によって不活性化されている
ような種類である。これらの系が不活性化されているか
又は不在であり且つ一般的なりローニングの目的で使用
できる好適な菌株は、HBlol(hsdR−M−)^
TCC33694、RRI(hsdR−M−)^TCC
31343、K802、HB101、RR1、K803
(hsdR”M−)^TCC33528、K802、H
B101、RR1、K803(hsdR−M−)^TC
C27065及びMM294(hsdR−M−)^TC
C33625及びER1467(hsdR−M−)を含
み、このうち最後の菌株の試料は^merican T
ype Cu1ture Co11ectionに^T
CC53496で寄託しである。
特に外来制限及び/又は修飾遺伝子の大腸菌クローニン
グに間しては、適切なりローニングを妨害する別の系も
存在している。系は不明であり、”Rgl”系と呼称さ
れる(Revel、H,R,、Bacterio ha
 eT4. pp、156−165^merican 
5ociety of Microbi−ology 
(1983)及びReve I他、^nnual Re
vieu+ ofGenetics 4:177−19
2(1970))。より特定的には、大腸菌Rgl系は
メチル化シトシン残基を有するDN八へ子を制限し、従
ってまさに単離すべき自己メチル化されたプラスミドク
ローンを破壊する。Rgl系はncrB(modifi
ed c3tosine restriction。
Raleigh及びWilson前掲)と命名されてい
る遺伝子座により調節されることが最近示された。従っ
て、このようなメチラーゼ遺伝子をクローニングするた
めには、Hsd (普遍)系及びRgl(特異)系の両
方を欠失している大腸菌宿主を使用すると好適である。
’ mcrB’遺伝子座をTnlO挿入で不活性化する
ことにより、新規系のクローニング株を構成した。メチ
ラーゼ遺伝子がシトシン型のクローンである場合に好適
に使用されるこのような菌株の一例はER1467であ
り、この菌株はmcrBにTnlO挿入を含むJC15
52の誘導様(Bachman、Bacteriol、
Rev、36:525;1972)である。しかしなが
ら、クローニングされたメチラーゼ遺伝子の総てが感受
性という訳ではない。より特定的には、アデニン残基を
メチル化する遺伝子はシトシン残基をメチル化する遺伝
子に較べて8gl系による影響を全く受けないように思
われる。
理論に拘束される意図はないが、発明者らの確信する処
では、8gl系はRgIA及びRglBと呼称される2
種の成分から構成されている。RglBはシトシン−メ
チラーゼを含む多くのDNAを制限するが、現時点では
RgIAはただ1種の特異性クローン(HpaII)し
か制限しないものとして知られている。
特徴付けされていない制限−修飾系の制限及び/又は修
飾遺伝子、又はシトシンをメチル化することがわかって
いる該遺伝子をクローニングするための宿主を選択する
に当たり、好適な宿主は三重突然変異株である大腸菌株
であり、即ち■sd、RglA及びR,lB系を欠失し
ている菌株である。このような菌株にはに802がある
。Dde Iに好適な宿主はhstR−M−及びrgl
^゛B−であるER1467である。他方、修飾系がア
デニン−メチラーゼ型の系であるとわかっている場合、
宿主のRgl活性は無視できる。
rglはアデニンメチラーゼに干渉しないが、大腸菌/
に於ける他の更に貧弱にしか特徴付けられていない系も
アデニンメチル化に作用し得る。従って、宿主の選択は
クローニングすべき修飾遺伝子の特徴に依存する。第1
表は、数種類の修飾遺伝子のクローニングに関する数種
類の大腸菌株の適  。
合作を要約したものである。
以下の実施例は、現在好適に実施される本発明の実施態
様を示すためのものである。これらの実施例は例示に過
ぎず、本発明は特許請求の範囲に示されている以外はこ
れらの実施例に限定されないものと理解されたい。
えI鮪■ 1、DNA精製: D、desulfuricans DNAを以下の方法
により精製した。5gの凍結細胞を20H1の25%シ
ョ糖、50a+MTris、 pH8,0に再懸濁した
。1011の0.25M EDTA、pH8,0と、0
.25M Tris、 pl!8.0中の10IIg/
xiのリゾチーム6、Ozlとを加えた。懸濁液を氷上
に2時間放置した。その後、24x1の溶菌緩衝液(1
%Tr i tonX−100,50mM Tris、
 pH8,0,67mM EDTA)と、5111の1
0%SOSとを加えて混合し、細胞を溶解させた。
等量のフェノール(100mM Tris、 pH8,
0で平衡化)を加え、溶液を振蕩により乳化させた。次
に70tj!のクロロホルムを加え、10分間振蕩させ
た。次に混合物をBeckman遠心機でIOKで30
分間遠心し、DNAを含んでいる頂部水層を新しいびん
に移し、フェノール/クロロホルムで更に2回再抽出し
た。
次に10mM Tris、 1mM EDTA、 pH
8,0を4回交換して24時間にわたって水層を透析し
た。透析したDNA溶液を0.1容量のRNアーゼ(1
0zg/zl)で37°Cで1時間処理した。最終濃度
が0.4M NaClに達するまで58 dacl溶液
を加え、2容量のエタノールを溶液の頂部に積層させた
。DNAをガラス棒に巻き付け、70%エタノールで1
回洗い、次に1511の101M Tris。
1gM EDTA、 pH8,0に溶解させた。DNA
を一20℃で  。
凍結保存した。5gの細胞から、1.51117の精製
[18^が回収された。
20)完全消化: 100111の反応液中で、)IindIII[街液(
10mM Tris。
pH7,5;  10mM MgCl2; 50mM 
Na1l;  10mM B−メルカプトエタノール)
中の15単位の旧ndl[[と共に1011gの精製り
、desulfuricans DNAを37℃で1時
間インキュベートすることにより、D、desulfu
ricansライブラリーを作成した。
3、連結反応 1000単位のT4 DNAリガーゼ(New Eng
land Blo−1abs)と共に5On+M Tr
is、 pH7,5,10mM HgCl□。
10nM DTT、 0.5mM^TPを含むtoou
iの反応液容量中で、消化されたDNA41gを、Fl
indIIIで開裂し脱リン酸化したpBR322(N
ew England Biolabs)2pyに連結
反応させた。連結反応は16℃で4時間継続した。
次に試料をクロロホルムで処理し、(50mM CaC
Iz中の)200.fの氷冷コンピテントRRI細胞を
形質転換させるために使用した。細胞に42℃で2分間
熱シヨツクを与え、511Nのルリアブロス(L−Br
oth)で希釈し、37°Cで飽和に達するまで増殖し
た。
4、影響転換細胞を遠心分雛(4に、10分、 Bec
kman遠心機)により採取し、250μlのし一グロ
スに再懸濁させ、100py/z1のアンピシリンを含
むし寒天プレート上にのせ、37℃で一晩インキユベー
トした。
2.5xlの10mM Tris、 pH7,5,10
mM MHC1211衝液を使用し、約105の形質転
換体から成る混合集団をプレートから決別した。
5、この混合物を100μg7x1のアンピシリンを含
む500a+lのLBに接種し、37℃で一晩インキユ
ベートした。培養株を37℃で一晩振蕩させ、その後、
細胞を再び回収した(4に、5分)。細胞を室温で10
11の25%ショ糖、50mM Tris、pH8,0
に再懸濁させた。5友lの0.25M EDTA pH
8,o及び3xlのIOB/znリゾチームを加えた。
溶液を4°Cに1時間維持し、1211の溶菌緩衝液を
加えて細胞懸濁液を静かに混合した。
溶解後、溶解物を15にで1時間遠心した。上清をチー
ズクロースで傾瀉した。固体塩化セシウム(0,93y
awl)を加え、臭化エチジウムを濃度100py/z
βまで加えた。管に充填し、平衡化し、Beck7ma
n超遠心機のBeckman Ti70ヘツドで440
0Orpmで17℃で48時間遠心した。エチジウム染
色したDNAのバンドを注射器で抽出し、凍結時、DN
Aをエタノールに沈降させた。12にで20分間遠心す
ることにより、プラスミドDNAを収集した。111の
10mM Tris、 pH8,0,1mM EDTA
に再懸濁後、DNAをフェノールで1回抽出し、クロロ
ホルムで1回抽出し、2容量のエタノールに沈降させ、
乾燥させ、100uNの10a+MTris、 pH8
,0,1fiM EDTA[漬液に再懸濁させた。
6、Dde I開裂 10mM Tris、 pH7,5,10mM Mgc
12. 10mM B−メルカプトエタノール、100
mM NaClを含む100.lの反応液中で、5I1
17の一次プラスミドブールを80単位のDde [エ
ンドヌクレアーゼで1時間消化した。
7、形質転換: 101J1)反応混合物を使用しテ20011?7)R
R1+l胞を上述のように形質転換させた。2分間熱処
理後、直ちに、形質転換混合物をL−寒天に100p1
00pアンピシリンを加えたプレート培地上にまいた。
プレートを37℃で一晩インキユベートした。Dde 
Iで処理した組換体プラスミドと処理しないものとを比
較した処、103の選択性が認められた。アンピシリン
を含む10肩!のL−ブロスにコロニーを接種してミニ
培養株を作製し、LB及びアンピシリンプレートで画線
培養した。
8、ミニプレツブ手順: 各培養株を次のように処理した。−晩培養した1011
の培養株を6K rpms分間でベレット状にし、IH
/x1のリゾチームを含む1xlの25mM Tris
、 pH8,0゜10mM EDTA、 50ff1M
グルコースに再懸濁させた。室温で10分間経過後、2
dの0.2M Na1l(、1% SOS溶液を加え、
管を混合し、5分間4℃にした。1,5aの3M酢酸ナ
トリウムpH4,8を加え、混合し、氷上で5分間イン
キュベートした。混合物を15K rp+aで10分間
遠心分離した。 3.0xlのイソプロパツールを含む
遠心分離管に上清を注入した。室温で10分間放置後、
管を15K rps+で10分間遠心した。ベレットを
室温で空気乾燥し、0.85m/の10+oM Tri
s、 1mMEDTA p)18.0に再懸濁させた。
75.Nの5M NaC1を加え、DNAイソプロパツ
ールを再び室温で沈降させた。eppenciorf遠
心器で1分間遠心遠心へレットを空気乾燥させ、20μ
g7mlのRNアーゼを含有する50μ!の1On+M
 Tris、 pf18.o、 1mM EDTAに再
懸濁させた。
9、メチラーゼ遺伝子クローン: プラスミドミニブレツブをまずDde I感作により分
析し、次にHindll[消化により分析しな。生存株
のうちで、2種類の型がDde fエンドヌクレアーゼ
による開裂に対して耐性であった。これらの型はpBR
322に関して逆の方位に3.0kbの旧ndlI[フ
ラグメントを有していた。これらのプラスミドはその後
、Dde I修飾メチラーゼ遺伝子を有していることが
認められた。Gingeras及びBrooks 、 
PNAS (米国)80:402(1985)に記載の
標準命名法を使用して、この2種頚のプラスミドをpD
deM3.oa及びp[ldeM3.0bと呼称した。
これらのクローンの粗抽出物(後述の8−5の欄を参照
のこと)はDde lエンドヌクレアーゼ活性を示さな
かった。
3.0kb HindI[[フラグメント内におけるメ
チラーゼの位置は、一連のTn5突然変異誘発実験(第
1図^)により決定した(Berg、D、E、(197
7) DNA In5er−巨」互E I em+狙卦
−Plasm±dsandEi互ザシ、。
Bukhari 、^、1..5hapiroj、^、
及び^dhya、S、L、Jji集。
pp205−212.Co1d Spring Har
bor Laboratoires。
New York)。メチラーゼプラスミドpDdeM
3.oa又はpDdeM3.Obを有しているHBIO
I (rec^)を、1oOuy/z1アンピシリンと
0.2%マルトースとを含むL−グロスで30℃で一晩
増殖させた。飽和した培養株を51.1のLB+アンピ
シリン+マルトースで1+100に希釈し、細胞密度が
約10’/zZに達するまで増殖させた。
これらの細胞1xlを一、o、i、=0.1でTi5を
有するバクテリオファージ(E、Raleighを介し
てN、Klecknerから入手したλ467 : :
Ti5)と混合した。混合物を3゜℃で2時間インキュ
ベートした。50μg/z(lのカナマイシンと、10
0py/z1のアンピシリンとを含むLBプレート上に
0.2zlのアリコートをのせた。プレートを30℃で
48時間インキュベートした。
コロニーを5zlの25mM Tris、 pt18.
0.10nM EDT^。
50mMグルコースでプレートから決別し、上述のよう
にミニプレツブを作成したくミニプレツブの手順に関す
る8欄参照)。
ミニプレツブを使用してzooulの水冷コンピテント
1(B101細胞(50mM CaC1z中)を形質転
換させた。
細胞に42℃で2分間熱シヨツクを与え、1111のL
−ブロスで希釈し、1時間インキュベートした。L−ブ
ロスに50uy/z1のカナマイシンと1001g/z
1のアンビシリ・ンとを加えて細胞を平板培養した。
プラスミドDNAのミニプレツブを旧ndlllで消化
させることにより、形質転換体にTn5を有するプラス
ミドが存在しているかどうかをスクリーニングした。ミ
ニプレツブをDde Iエンドヌクレアーゼで感作する
ことにより、Tn5を有するプラスミドのDde lメ
チラーゼ活性を試験した。
第1図(^)に示すように、C1a IとHindl1
部位との間にTn5が挿入されているだけで、Dde 
lメチラーゼ活性の損失が生じ、遺伝子がこれらの部位
間の領域に含まれていることが暗示される。ρDdeM
3、OaのC1a I欠失株を作成することにより、メ
チラーゼ活性を維持しているサブクローンpDdeM1
.6が形成され、メチラーゼ遺伝子がこの1.6kb領
域内に位置していることが確認された(第1図(B))
以下に述べるようなin vivo保護アッセイ及びi
n vitro3H−メチル取り込みアッセイを使用し
て、3種類のM、Dde Iクローンのメチラーゼ活性
を比較した。
a、in vitro31(−メチル取り込みアッセイ
(Gingeras及びBrooks 、前掲): メチル化を試験するために、3種−類の混合物を調製し
た。
1.10Xメチル化緩衝液+ LM NaC1,0,5
M Tris、 pH7,5,0,IM EDT^及び
50Iβ−メルカプトエタノール。
20)メチル化反応混合物:EcoRIで線状化した基
質pBR322を次のように調製した。 100!1+
8 NaCl、 10mMTris、 pH7,5,1
0mM HgC1□中に2011g7m1の濃度で溶解
された20倍過剰のEcoRlと共にpBR322をイ
ンキュベートした。37℃で1時間インキュベート後、
線状化したプラスミドをフェノール抽出し、エタノール
沈降させ、ベレットを空気乾燥させた。線状化したプラ
スミドの最終濃度が1ag/zlに達するまでDMAを
10mM Tris、 pH8,0,1mM EDT^
に再懸濁させた。メチル化反応混合物は、1uy(= 
1pf)の線状化したpBR322と2.5μlの10
×メチル化緩衝液と0.5μlの″H−S−アデノシル
−メチオニン及び20u1までのH2Oを含んでいた。
3、細胞抽出物を次のように調製した。
試験すべきクローンの培養株51!を100py/ij
!のアンピシリンを含むし一ブロスで37℃−晩増殖さ
せた。飽和後、5K rpmで10分間遠心分離するこ
とにより細胞をベレット状にした。ベレットを5001
1(の音波処理緩衝液(10mM Tris、 pH7
,5,10mMβ−メルカプトエタノール)に再懸濁さ
せた。この混合物に25μ!のりゾチーム(10mg#
jりと50μpのEDT^(100mM)とを加えた。
試料を凍結させてから氷上で融解させた。単一の10秒
バーストを使用してこれらの試料を音波処理した。5μ
lの1MMgCl□を加20.1のメチル化反応混合物
に加え、37℃で30分間インキュベートした。25u
1の全反応液を1インチ平方の3mmの紙にピペットで
移した。紙を空気乾燥後、10%T、C,^、 (15
011)で2回洗い、次に200yNのイソプロパツー
ルで2回洗った。紙を再び空気乾燥後、管に配置し、シ
ンチレーション流体(Omniflour、 NEN)
で被覆した。メチル化のレベルを検出するために、試料
の3−メチル取り込みを計数した。
b、in vivoλ保護アッセイ 上述の形質転換手順により、メチラーゼを含有するプラ
スミドpDdeM3.oa、 pDcleM3.ob及
びpDdeMl、6を菌株ER1467に形質転換させ
た。これらのクローンを100νgoalのアンピシリ
ンを含むし一グロス中で飽和に達するまで増殖させた。
アンピシリン遠心分離によりベレット状にした。細胞ベ
レットを10mM  Tris、  pH7,4,5m
M  Mgc120.2M  NaC1,0,1%ゲル
から成るファージ緩衝液1x1に再懸濁させた。 lo
o、lのλファージ(10”ファージ/1)を加え、混
合し、37℃で30分間インキュベートした。 9zl
のファージIII漬液を加えることにより混合物を希釈
し、5Krpmで10分間再び遠心分離した。1100
p#Nアンピシリンを含む10i+fのし一ブロスにペ
レットを再懸濁させ、37℃で一晩インキユベートした
次のようにしてファージDNAを調製した。溶解細胞を
遠心管に移し、3滴のクロロホルムを加えた。試料に渦
形成してから10Krpmで10分間遠心分離した。ペ
レットを廃棄し、等量のフェノールを加え、渦形成し、
5Krpmで5分間遠心分離することにより、上清をフ
ェノール抽出した。次に水層をクロロホルムで抽出し、
渦形成し、再度遠心分離した。頂部層を新しい管に移し
、これに2容量のエタノールを加えてDNAを沈降させ
た。10Krpmで20分間遠心分離後、ペレットを空
気乾燥し、1xlの10mM Tris、 p)1B、
0.1mM EDT^、 20!g/xl RNアーゼ
に再懸濁させた。
ファージDNへの修飾を試験するために、20〜40 
   ・11!のファージDNAを(50,ffiの反
応容量中の)5IIfの10Dde I緩衝液(IM 
NaCl、 100mM Tris、 pH7,5及び
100+*14 MgC1z)及び1.5μfのDde
 Iエンドヌクレアーゼ(10,000単位/11)と
混合した。試料全体を第2図に示すようにゲル電気泳動
により分析した。
in vitro及びin vivoアッセイの結果、
メチラーゼ活性の段階が明らかになり、pDdeM3.
obは最低の活性を有しており、pDdeMl、6は最
高の活性を有しており、pDdeMl、6のみがλファ
ージをin viv。
で完全に保護するに十分な活性を有していた。1nvi
troアツセイはこれらの結果に一致していた。
従って、この後の試みではpDdeMl 、6を使用し
てエンドヌクレアーゼ遺伝子をクローニングしたく以下
参照)。
λDNAは2532位でオーバーラツプする5au3a
 (GATC)及びDde I (cTNAG)部位+
5’−GATCTCAG−3’を含んでいることから、
M、Dde Iはアデニンメチラーゼよりもむしろシト
シンメチラーゼであると立証することが可能である。(
Suggs、S、V、Jailace、R,B、。
Hirose、T、、Kamashina、E、H,及
びItakura、に、(1981)PNAS (米国
)78.6613−6617. Sanger、F、、
Coulson、^。
R−−)1ong、CF−、Hill、D、F、7Mび
Petersen、G、13.(1982)J、Moh
  Biol、162,729−773)。
λDNAを5au3aで開裂すると、この領域から16
5bp及び487bpのフラグメントが形成される。 
5.0kb旧uIフラグメントは、オーバーラツプする
5au3a及びDde I部位を含んでいる。関連する
5au3aフラグメントを良好に視覚化できるようにこ
のフラグメントを単離した。このλフラグメントをM、
Dde Iで処理後、5au3aで怒作した。M、Dd
e Iがアデニンメチラーゼであるなら、5au3a認
識部位の外側のこの配列内で第2のアデニンに修飾が形
成されよう。従って、5au3a開裂により正常な16
5bp及び487bpフラグメントが形成される。一方
、M、Dde Iがシトシンメチラーゼであるなら、5
au3a認識配列内でシトシンに修飾が生じるであろう
。5au3a部位内に半メチル化が形成されると5au
3aの開裂が阻止され、単に一重鎖のニラキングが形成
される(Streek、R,E、(1980) Gen
e12,267)。5au3a処理の結果、新しい65
2bpフラグメントが出現する。
第3図に示すように、実際に新しいバンドが現れ、M、
Dde Iがシトシンメチラーゼであることが示される
M、Ddelがシトシンメチラーゼであることがわかっ
たので、次の現象を説明し易くなった。pDde81.
6を有するほとんどのメチラーゼを産生ずるクローンは
本発明のクローニング株RRI中のp1MeM3.0b
よりも生存能力が著しく低かった。pDde81.6を
有しているRRIの培養株が静止相に達した時、RR+
単独から成る類似の培養株と同様に生存可能な細胞の数
は6%に過ぎなかった(第■表)。ある種の大腸菌株は
シトシンメチル化を含むDNAの導入を阻止するシステ
ムを有していることが最近になって明らかにされ(Ra
leigh他、印刷中)、この活性に関与する遺伝子座
は’ mcrB’ (modif 1edcytosi
ne restriction)と呼称された。RRI
の場合、この遺伝子座は大腸菌Bから誘導され、異なる
特異性と明らかに弱い活性とを有している(Ralei
gh他、前掲、Revel、H,R,(1967)、V
irology 31,6MM−701)。mcrB遺
伝子座をTnlO挿入で不活性化することにより、新し
い系列のクローニング株が構成された。本発明のメチラ
ーゼクローンをこれらの菌株の1ツER1467に導入
し、pDdeM3.oa、pDdeM3.ob。
pDde81.6及びER1467単独を比較゛した処
、生存能力が完全に復元されていることが分かり、飽和
状態におけるコロニー形成単位(c、f、u、)の数が
若干異なるのみであった。従って、ER1467でDd
e l系を更にクローニング及び特徴付けした。
第■表: RRI及びER1467中のメチラーゼクロ
ーンの生存能力 1:生存能力は飽和状態における宿主(RRI又はER
1467)単独のc、f、u、/xNに対する試験菌株
のc、f 、u、/肩lの比として表す。
B、エンドヌクレアーゼ遺伝子のクローニングエンドヌ
クレアーゼ及びメチラーゼ遺伝子は多くの場合近接に連
結しているので、R,Ddel遺伝子はメチラーゼ遺伝
子と近接する領域に位置していると予想することが妥当
であると思われる。D。
desulfuricansゲノム上のメチラーゼ遺伝
子の周囲の領域をpDdeM3.oaからの3.Okb
旧ndI[Iフラグメントでサザンプロット分析により
マツピングした。
結果を第4図(^)に示す。
エンドヌクレアーゼ遺伝子の5′末端に特異的なオリゴ
ヌクレオチドプローブを合成した。
段階1:Ddelエンドヌクレアーゼの精製による均一
化 Dde Iエンド フレアーゼ D、desulfuricansの凍結ベレット23F
Iを氷上で融解させ、120zffiの音波処理M漬液
(10mM KPO,。
pH6,9,10mMβ−メルカプトエタノール、 0
.1mMEDT^)、50mM NaClに再懸濁した
。以下に記載する全段階は4℃で実施した。最終濃度が
3001y/zfに達するまでリゾチームを加え、細胞
を音波処理により破裂させた。細胞溶解物を10,0O
Oxyで45分間遠心分離した。
音波緩衝液150mM NaC1で平衡化した20)5
X 15cmのホスホセルロースpH(Whatn+a
n)カラムに120zfの上清を充填した。150mM
〜INのNaCl 700m1の直線勾配で酵素を溶出
させた。エンドヌクレアーゼは約0.5HのNaClで
溶出した。ピークフラクションを収集し、音波処理lI
衝漬液0IIM NaClで透析した。
ホスホセルロースカラムからの酵素プール170m1を
、音波処理緩衝液25mM NaC1で平衡化した1、
5×15cmのヘパリンセルロース(Pharmaei
1)カラムに充填した。 25mM〜IMのNaC1の
勾配3401Ffを使用した処、酵素は約0.58 M
ailで溶出した。エンドヌクレアーゼ活性を有するフ
ラクションをプールし、1(PLC[漬液(20mM 
Tris、 pH7,5,10+Mβ−メルカプトエタ
ノール)、 50IIMKCIで透析した。
101Nの酵素プールをMono Qカラム(Phar
maei1)及びPo1yanion SIカラム(P
har+*aci1)に通し、50mM KCIでl 
X 8cmのMono Sカラム(Pharmac i
1)に吸着させた。 50mM〜INのKCIで531
1の直線勾配を構成した。エンドヌクレアーゼは約0.
28 KCIで単一のピークとして溶出した。
Waters As5ociatesの液体クロマトグ
ラフを使用して次のようにタンパク質配列用の試料を作
成した。Dcle Iエンドヌクレアーゼ試料(15μ
g)をVyaclac C4214TP54(5um、
4.6X300mm)300オングストローム多孔逆相
カラムでクロマトグラフィにかけ、1zl/minの流
量で25分にわたって0.1%トリフルオロ酢酸中の5
%のアセトニトリルの直線勾配で展開させ、214nm
で検出した。個々のピークを手作業で収集し、凍結乾燥
した。
八pplied Biosystems470八型気相
シーゲンサー(Strickler、J、E、、Hun
kapi 11er、M、14.及び1llilson
、K。
S、(1984)^nalytical Bioche
mistry 140,553−566)を使用してタ
ンパク質の逐次分解を実施した。従来の記載(Hunk
apiiler、MJ、及びHood、L、E、(19
83)Methods in Enzymology、
旧rs、 C,H,14,及びTima−sheff、
S、N、Eds、、 Vo191. pp、486−4
93.^cademicPress、 New Yor
k)の勾配変化を僅かに変えてIBMCyano(um
、 4.5x 250+m)カラムで高性能液体クロマ
トグラフィを実施した処、最初の19個のフェニルチオ
ヒダントインがはっきりと同定された。
タンパク質配列を使用して最小の縮重でDNAを誘導し
た。この14ヌクレオチドフラグメントはDNA合成キ
ット(New England Biolabs)を使
用して合成し、Water As5ociates C
8(10pm、0.5X 10cm)Radial P
akカラムでクロマトグラフィ精製した。
エンドヌクレアーゼの最初の19種のアミノ酸は、セエ
」Lヒ尤l]↓とユむ一^5p−Gln−Glu−Le
u−^rg−Lys−Leu−11e−Val−Leu
−Tyr−^sn−^5n−Valである。下線で示し
た5種類のアミノ酸を使用して、配列5′−^TG−^
八R−GへN−GCN−^C−3’ (Rはヌクレオチ
ド^又はG、Nはヌクレオチド^、G、C又はT)によ
り混合14ヌクレオチドフラグメントプローブを作成し
た。ゲノムDNA消化物のサザンプロットをプローブで
ハイブリダイズした。エンドヌクレアーゼプローブはメ
チラーゼ遺伝子を含んでいることがわかっている3、O
kb Hindlnフラグメントにハイブリダイズしな
い。
サザンハイブリダイゼーション: 1、ニックトランスレートされたフラグメントの使用 推薦される条件(New England Biola
bs>に従って1〜zpyのゲノムDNAを20倍過剰
のエンドヌクレアーゼ、即ちPstl、 5all、 
BglI[、Bcll、 Hind[[、EcoRI 
、 BamHIで消化させた。消化物をアガロースゲル
電気泳動にかけ、消化されたDNAをサチン法(Sou
thern、 E、M、<1975)J、Mo1.Bi
ol、 98゜503−517)によりニトロセルロー
ス紙に移した。
これらのニトロセルロースフィルターをpDdeH3.
0aからの3.Okbの旧ndl[フラグメントでハイ
ブリダイズした。このフラグメントは次のようなゲル精
製法により作成した。即ちpDdeM3.oaを20倍
過剰の旧ndllで消化させ、1%アガロース、0.5
μg/xi臭化エチジウムで構成したゲル上で電気泳動
にかけた。Dde lメチラーゼ遺伝子を含んでいる3
、Okbフラグメントをゲルから切り出し、21.5ゲ
ージ針で押し出して細分し、Tris−酢酸塩緩衝液に
懸濁させ、4℃で35分間5W50 、1型ローター(
Beekw+an)で290 、000 X yで超遠
心分離した。上清を0.4M NaC1に加え、DNA
をイソプロパツールで沈降させた。DNAを再懸濁させ
、フェノールで2回抽出し、エタノールで沈降させ、1
0aM Tris、 1mMEDT^、 pH8,0に
再懸濁させた。100p110+(Zコ2P−dATP
(New England Biolabs 800C
i/mmol)を6111のフラグメント(lug)、
1.Nの10×ニツクトランスレーシヨン緩衝液(0,
5M Tris、 pH7,2,0,IM Hg5O<
、 1!INDTT、 500py/1lBSΔ)、1
パのdGTP(1mM) 、dTTP(1mM) 。
clcTP(1mM)混合物、1.Nの大腸菌DNAポ
リメラーゼI (New England、Biola
bs)、及び1μ!のDNアーゼI(SiFim1)希
釈液(3ag/zlのストック31J1を10′R1の
1120で希釈)と結合することにより、このフラグメ
ント1μgをニックトランスレートした。、15℃で2
時間インキュヘート後、5011(7) 2018 E
DTA及び2oolJlノ10mM Tris、 pH
8,0,1mM EDTAを加えた。これをフェノール
で1回抽出し、クロロホルムで1回抽出し、変性したサ
ケ***DNA611gを加えた。 10mM Tris
pH8,0,1mM EDTAで容量を111まで増加
させた。10分間煮沸後、ニックトランスレートしたフ
ラグメントをニトロセルロースフィルターに加えるよう
に準備した。
ニックトランスレートしたプローブをハイブリダイズす
る以前に、3111の50x Denhardtのスト
ック(5gFicoll、 5yポリビニルピロリドン
、5g BS^。
500x1まr (7) H2O)、4.5ii’(7
)20X 5SPEストツク(17h NaCl、 2
7.6gNaHzPO4,H2O,7,41FEDT^
;pHはNaOHで7.4に調整、11までの820>
 、0.3μ!の1O%SDS、3xlf) 50%7
”r ス) ラ’/ Ta 112.4.211f) 
LOカら成るプレハイブリダイゼーション混合物中で室
温で4時間プレハイブリダイズした。
ハイブリダイズするために、ニックトランスレートした
プローブをプレハイブリダイズしたフィルター〈プレハ
イブリダイゼーション混合物を含む)に加え、65℃で
一晩インキユベートした。ハイブリダイズしたフィルタ
ーを2x 5SPE(100zl)で室温で5分間2回
洗い、2xSSPEト0.5%SDS、!−テ55℃で
30分間2回洗った。次にフィルターを空気乾燥させ、
X線フィルムに露光させた。
20)オリゴヌクレオチドプローブの使用1〜2目のゲ
ノムDNA又は0.5〜1μgのプラスミドDNAを消
化させ、ゲル電気泳動にかけ、従来記載されているよう
にニトロセルロースフィルターに移した。これらのフィ
ルムを次のようにオリゴヌクレオチドプローブにハイブ
リダイズした。2−ノフローブ(25〜50ug/xl
’)と2.5p1(7) 10x M浸液(0,5M 
Tris、  pH7,6,0,IM Hgcl、、 
 50mM DTT、  1mMスペルミジン、 1m
M EDTA)、15μlのH2O,5,fのγ−32
村P−^TP(New England Nuclea
r、  3000Ci/mmol)、及び0.5.1の
ポリヌクレオチドキナーゼ(NewEngland B
iolabs又はBoehringe? Mannhe
im)を混合し、37℃で30分間インキュベートした
。次に混合物を65℃まで10分間加熱した。標識した
プローブに1μ!の1O蒙M Tris、 pH7,0
,1mM EDTAを加えた。
これをプレハイブリダイズしたニトロセルロースフィル
ター(上記記載)に加え、室温で一晩インキユベートし
た。
ハイブリダイズしたフィルターを2 x 5SPE (
200zl)で室温で5分間2回洗い、2 x 5SP
Eと0.5%SDSとで30℃で30分間2回洗った。
次にフィルターを空気乾燥し、X線フィルムに露光した
サザンプロットを使用して第4図(B)に示すような制
限地図を作成した。2種類の酵素消化物は、両方のプロ
ーブにハイブリダイズし且つメチラーゼ及び/又はエン
ドヌクレアーゼをコードするに十分な大きさを有するフ
ラグメントを形成した。
両方のプローブは第4図(^)の(1)列に示すような
単一のPst Iフラグメントにハイブリダイズするの
で、エンドヌクレアーゼ及びメチラーゼ遺伝子Φ の両方ともこの4.8kb片のDNAに位置していると
か考えられる。更に、両方のプローブは第4図(^)の
(g)列に示すように5.3kbBamHIフラグメン
トにハイブリダイズする。このフラグメントはメチラー
ゼ遺伝子の一部を含んでおり、完全なエンドヌクレアー
ゼ遺伝子をコードするのに十分な大きさを有している。
エンドヌクレアーゼ及びメチラーゼ遺伝子を別々に適合
性のプラスミドに導入した。 D、desulfu−r
icans DHへの2.3kbBamHlフラグメン
トをpAcYc1134(chang及びCohen、
J、Bacteriol 、134:1131(197
8))に次のようにクローニングした。50目の(1,
desuifuricans DNAをBaa+ll 
Iで切断し、電気泳動にかけた。適当な寸法範囲のフラ
グメントを従来記載されているようにゲル精製し、約1
100nのDNAを回収し、この量をBamHIで切断
し且つ脱リン酸化したpAcYc184に仔つシ腸アル
カリフォスファターゼ(Boehringer Man
、)を使用して連結反応させた。
この連結反応混合物を使用してM、Dde lクローン
pDDE141.8を有するER1467細胞を形質転
換させた。
L−寒天に100目7xiのアンピシリン、30py/
zlのクロラムフェニコールを加えた培地で平板培養す
ることにより、形質転換体を選択した。培地は37℃で
一部インキユベートした。
5、制限エンドヌクレアーゼスクリーニング:夫々10
0pj!のL−ブロスと1100II/lf1のアンピ
シリンと3011g/xlのクロラムフェニコールとを
含んでいる微量滴定ウェル(Nunc)に無菌よう技を
挿入して50個の形質転換体を任意に採取した。37℃
で6時間インキュベート後、L−寒天、アンピシリン、
クロラムフェニコール及び104〜10sフアージ/培
地からのλvlrファージ希釈液を含んでいる6個のプ
レートでレプリカ平板培養した。これらのプレートを3
7°Cで一部インキュベート後、1個の形質転換体は約
10− ’のレベルでファージを制限した。
活性Dde lエンドヌクレアーゼの存在を確認するた
めに、この形質転換体の粗抽出物(従来記載)を作成し
た。111りのpBR322(= b+f)に、5μp
の10×dDe I M 浸液(100mM Tris
、 pH7,5,1100II MgCh及び18 N
aC1)、43u1のH2O及びtpzの粗抽出物を加
え、37℃で30分間インキュベート後、アガロースゲ
ル電気泳動にかけた。このクローンからのDNAを作成
し、予備的制限マツピングを行った処、この2.3kb
 BamHIフラグメントは第6図に示すようにpDD
EMl、8のHindl[[部分にBamHIをオーバ
ーラツプすることがわかった。従って、Dde l系は
2.9kbのり、desulfuricans DNA
に含まれている。
実J1烈」− BamHI制 修飾遺伝子のクローニング1、Baci
llus amyloliquefaciens Hの
DNAを作成するために、5.の新たに増殖した細胞ペ
ーストを25%ショ糖、50mM Tris、 pH8
,0に゛再懸濁させた。1011の0.25M EDT
A、 pH8,0と8 、Oxlの10凝gazeリゾ
チーム(0,25M Tris pH8,o中)を加え
た。懸濁液を氷上に2時間放置した。その後、24zl
の溶菌緩衝液(1%Triton  X−100,50
mM  Tris  pH8,o  67mM  ED
TA)と5z1の10%SDSとを加え、混合し、細胞
を溶解させた。等量のフェノール(100mM Tri
s、pH8で平衡化)を加え、溶液を振蕩により乳化さ
せた。次に70zlのクロロホルムを加え、10分間振
蕩させた。
次に混合物をBeckman遠心機でIOKで30分間
遠心し、DNAを含んでいる頂部水層を新しいびんに移
し、フェノール−クロロホルムで更に2回再抽出した。
次に上部層を4X 11 TE(10mM Tris、
 1mM EDTA。
p118.0)で24時間以上透析した。透析後、DN
Aを0.1容量のRNアーゼ(10μIF/11)で3
7℃で1時間処理した。
最終濃度が0.48 NaClに達するまで5MMaC
1溶液を加え、頂部に2容量のエタノールを積層した。
DNAをガラスロッドに巻き取り、70%EDT^で1
回洗い、次に15i+1のTHに再溶解させ、−20℃
で凍結保存した。 DNAの最終濃度は100uy/z
fであった。
20)部分消化:211のBan DNA(100uy
#+4)を旧ndnI緩衝液(10IIM Tris 
pH7,5; 10+++M Hgc12.50mM 
NaCl。
10mNメルカプトエタノール)中で10本の管に加え
た(200ui’/管)、 HindI[[酵素を一連
の2×希釈液として管に加え、即ち40単位を管1に加
え、20単位を管2に加え、以下同様とした。消化は3
7℃で1時間実施し1反応物を72℃で15分間インキ
ュベートすることにより、酵素を熱で不活化した。各消
化物710■を除去し、ゲル電気泳動により分析した。
部分開裂を示す試料を混合し、使用した。
3、連結反応: 50mM Tris pH7,5,1
01M MgC1z、10mHDTT、0.5mHAT
P及び1000単位のT4DNAリガーゼ(N。
E、Biolabs)を含む100.fの反応容量中で
、Hindnlにより消化した4111?のBamDN
Aをアルカリフォスファターゼで処理したpBR322
(New England Biolabs)2目と1
6℃で4時間連結反応させた。試料をクロロホルムで処
理し、10個のアリコ゛−トに分割し、夫々を使用して
Zoo、1の水冷コンピテントRRI細胞(50Mm 
CaCl2中)を形質転換した。細胞に42℃で2分間
熱シヨツクを与え、5zlのルリアブロス(L−ブロス
)で希釈し、37℃で飽和に達するまで増殖した。
4、形質転換した細胞を遠心分離(4K 10分)によ
り採取し、250μlのし一グロスに再懸濁させ、10
0.り/肩!のアンピシリンを含むし寒天プレートにの
せ、37℃で一部インキユベートした。形質転換体を2
.5xlの10mM Tris pH7,5; 10m
M MgCLで培地から決別した。
5、この混合物を使用して、1001g/xi’のアン
ピシリンを含むL−ブロス500a+l/接種した。培
養株を37℃で一部振蕩させた後、細胞を再採取した(
4に、5分)。
細胞を10i+4の25%ショ糖、室温の50mM T
ris pH8,0,5xfの0.25M EDTA 
pH8及び3zlの10肩g/x1リゾチーム(H2O
中)に再懸濁させた。溶液を40°Cに一時間維持した
後、121Nの溶菌y11街液加え、細胞懸濁液を静か
に混合した。溶解後、溶解物を15にで1時間遠心した
。上清をチーズクロースで傾瀉した。固体CsClを加
え(0,93g/xi’)、濃度が100.g/11に
達するまで臭化エチジウムを加えた。管に充填し、平衡
化し、Beck+an超遠心機のBeekman Ti
70ヘツドで17℃で48時間44,000rpmで遠
心した。エチジウム染色したDNAバンドを注射器で収
集した。
2容量のエタノールを加えて凍結させることによりプラ
スミドを沈降させ、12,0OOrp翰で20分間遠心
することによりプラスミドDNAを収集した。DNAを
11!のTE)!浸液に再懸濁させた後、フェノールで
1回抽出し、クロロホルムで1回抽出し、その後、2容
量のエタノールに沈降させ、乾燥させ、100./のT
E[街液に再懸濁させた。
6、Ba―感作: 10mM Tris pH7,5,
10+sM MgCl2,100mMNaCl ; 1
0nMβ−メルカプトエタノール中に20.。
のプラスミドDNAを含有する5X100pfのアリコ
ート反応液中で、−次プラスミドブール(100uN中
に約100.、のDNAを含む)を消化させた。100
単位のBamHI (N、E、Biolabs)を第1
の管に加え、50単位を第2の管に加え、以下同様にし
て管を37℃で1時間インキュベートした。
7、形質転換:各反応液からの1aplを使用してRR
l[胞100,1を上述のように形質転換させた。2分
間熱処理した直後に形質転換混合物を平板にのせ、L−
寒天及びアンピシリン上で37℃で一部インキユベート
した。
その後の実験で明らかになったことであるが、2.5単
位のエキソヌクレアーゼm (N、E、Biolabs
)又は10単位のアルカリフォスファターゼ(Boeh
rin−ger)を加える制限反応処理の結果、選択性
は103又は10’増加した。生存数が最小のプレート
から約200個のコロニーを採取した。
8、各コロニーを101のし一ブロスとアンピシリンと
に接種し、同様にLBとアンピシリンを含むマスタープ
レート上で画線培養した。
各培養株を使用して「ミニプレツブJDNAを次のよう
に作成した。10zZの培養株を採取しく6にで5分間
)、111の25mM Tris、 10mM EDT
^、 50mMグルコース、 pH8及びIH7x1の
りゾチームに再懸濁させた。
室温テ10分間維持しり後、2ij’(’)0.2M 
NaOH,1%SDS溶液を加え、管を混合し、5分間
4℃に維持した。 1.5mlの3M酢酸ナトリウムp
n+、aを加え、混合し、氷上で5分間インキュベート
した。混合物を15にで10分間遠心し、上清を傾瀉し
、3.0zf’のイソプロパツールに加えた。室温に1
0分間維持した後、管を15にで10分間遠心した。ペ
レットを乾燥し、0.85z1のTEに再懸濁した。7
5面の5MMaClを加え、DNAをアルコールで室温
でもう一度沈降させた。
Eppendorf遠心機で1分間遠心分離後、DNA
ベレットを乾燥し、20μg7x1のRNアーゼを含ん
でいる50μlのTE p)18.0に再懸濁させた。
次に、個体プラスミド調製物の旧ndll[フラグメン
トの成分及びBamHlエンドヌクレアーゼに対する耐
性を試験した。
4個の各コロニーがBam)I 1に耐性であり複数の
旧ndllrフラグメントを含んでいることが認められ
た。4個のコロニーの各々を更に分析した。各クローン
の少量(10z1)の細胞培養株を増殖させ、完全クロ
モソームONへを作成した(1欄参照)、このうち1個
はBawl I開裂に耐性の宿主DNAを含んでおり、
その後の実験に使用した。
9、メ −−ゼアッセイ: 実施例Iの記載と同様にしてBamHl抽出物の1nv
itro及びin vivoアッセイを実施した。但し
1nvitroアツセイで使用した基質は連結反応した
Bawl lリンカ−(dpCGGATCCG) (N
、E、Biolabs)とし、以下に述べる方法で調製
した。
1000単位のT4 DNAリガーゼ(N、E、Bio
labs)と共に50mM Tris、 pH8; 2
011M DTT、 2mM^TP、 10mMMgC
1z 50y/zlウシ血清アルブミン(Pentax
)を含む100.1の反応液中で、10.0.単位のB
amHlリンカ−を室温で一晩連結反応させた1反応液
を10分間70℃に加熱して不活性化させた。0.00
500単位のリンカ−を各メチラーゼ反応液に加え、[
3H]−S−アデノシルメチオニンと反応させた。
in vivoアッセイは実施例Iで述べたようにλフ
ァージを使用して実施した。
同様にメチラーゼクローンのエンドヌクレアーゼ活性を
試験した[粗抽出物のエンドヌクレアーゼアッセイは、
10単位のPst lエンドヌクレアーゼ(H,E、B
iolabs)で線状化したIIIIFのpBR32Z
を基質として使用した以外は実施例1と同様に実施した
コ。
活性は何ら検出されなかった。
B、エンドヌクレアーゼ遺伝子のクローニング=1、メ
チラーゼプラスミドのマツピング製造業者の推薦する条
件の従って制限エンドヌクレアーゼで一連の二重消化物
を形成することにより、Hindl[フラグメントの順
序を決定した(第5図)。
更に、同種Ba1l lエンドヌクレアーゼから推定し
た配列から作成したオリゴヌクレオチドプローブ(Dd
eプローブに類似、実施例Iを参照)を使用して、次の
ように旧ndlllフラグメントを配列した。
10mM Tris p)17.5.10mM MgC
L、 50mM NaCl中に15、、のBaaメチラ
ーゼプラスミドを含有する反応液150μlを混合し、
9個の管に収容し、最初の管には30u1を収容した。
2単位のBindl[エンドヌクレアーゼ[N、E、B
iolabs]を第1の管に加え、容量の2分の1を第
2の管に移し、以下同様にして連続的希釈液を作成した
。1時間後、反応(37℃でインキュベート)を終了さ
せ、消化物を0.7%アガロースゲル上で電気泳動にか
けた。次に実施例■に記載したように電気泳動材料をニ
トロセルロースフィルターに移し、これを使用してオリ
ゴヌクレオチドプローブとハイブリダイズさせた。尚、
該プローブには実施例Iで述べたように、γ”P AT
P[NewEnglancl Nuclear]及びT
4ポリヌクレオチドキナーゼ[N、E、Biolabs
]で処理することにより放射活性を与えておいた。こう
してプローブにハイブリダイズする20)2kbのフラ
グメントが見いだされた。
20)メチラーゼ遺伝子のマツピング及びサブクローニ
ング メチラーゼ遺伝子を含んでいるプラスミド(pDHlと
呼称する)をCILC12処理により11B101細胞
に形質転換させた。511iilに詳述したように、プ
ラスミドDNAをCsCI勾配で精製した。
1)pDHlを含んでいる)IBIOI細胞をλ467
 ニアTn5で怒染させ、トランスボゾン突然変位誘発
によりメチラーゼ機能をマツピングした。この方法の詳
細については実施例Iに示した。
b)メチラーゼ遺伝子は2.2kbの旧ndII[フラ
グメントに位置しているようであった。 100IIy
のp[l旧DNAをHindI[Iで完全に消化させ、
予備の0.7%アガロースゲル上で泳動させた。 2.
2kbのフラグメントを長波長Uvで可視化させ、メス
で切り出し、製造業者の指示に従ってIBI型UE^分
析電気溶出装置で電気溶出させた。フラグメントを2容
量のエタノールに沈降させ、3001のTHに再懸濁さ
せ、フェノール抽出し、クロロホルム抽出し、エタノー
ルと0.28のLiC1で再沈降させた。次にDNAフ
ラグメントを100μりのTEに再懸濁させ、−20℃
で凍結させた。
c)2ulFのこのフラグメントを0.1μgの(アル
カリフォスファターゼ処理した)pBR322−1(i
ndlll又はアルカリフォスファターゼ化した0、1
■のpUC19−)! ind IIIに連結反応させ
、連結反応物を室温で一部インキユベートした。連結反
応混合物(連結反応の詳細については^−3の欄を参照
)をクロロホルムで1回抽出し、次にこれを使用してコ
ンピテントHB101+IB胞を形質転換させた。形質
転換体をミニプレツブとし、プラスミドのメチラーゼ活
性(^−9の欄参照)を試験した。 pBR322及び
pUC19の両方に2.2kbのフラグメントを含んで
いる構成物はBaII+メチラーゼ産生するものであっ
た。これらのプラスミドを夫々pD)12及びpD)1
3と呼称した。
cl)pDHlを標準手段によりマツピングし、同様に
エンドヌクレアーゼプローブをフラグメントにマツピン
グした(第6図)。適当なXn+n 1部位が1つのH
indllI部位の上流的450bpで且つオリゴヌク
レオチドプローブがハイブリダイズしていた位置に近接
する場所に位置していた。
10ugの精製した20)2kbフラグメントをXmn
 Iエンドヌクレアーゼで徹底的に消化し、反応混合物
をフェノールで抽出し、クロロホルムで抽出し、エタノ
ールで沙に5六+3− 甫縣遺気捗か 翳、d−め[I
NAを旧nd[及びSea Iで二重に消化させた0、
5uyのp[Ic8に連結反応させた。連結反応混合物
を使用してコンピテントに802tal胞を形質転換さ
せた。
個々の形質転換体をミニプレツブ化し、プラスミド構造
を観察すると共に、クローンのBa1mメチラーゼ活性
を(in vivoで〉試験した。′1つのクローンは
1.75kbの旧nd■−X糟nlフラグメント及びメ
チラーゼ活性を有していることが認められた(0.45
kbのフラグメントを有している他のクローンはエンド
ヌクレアーゼプローブに対して維持され、Bamメチラ
ーゼ活性を有していなかった)。依然としてBamメチ
ラーゼ陽性であったこの短縮された構成体をpDH5と
呼称した。
e)エンドヌクレアーゼ遺伝子のBal1lクロモソー
ムへのマツピング 精製したBacillus amyloiquefac
iens ON八を標準条件下で一連の制限エンドヌク
レアーゼで消化させ、消化物を0.5%アガロースゲル
上で泳動させた。実施例Iに詳細に記載したようにDN
Aをニトロセルロースフィルターに移した。次にサザン
プロット転移体をキナーゼ化Ba−オリゴヌクレオチド
プローブ[配列:5’ TCC(T)TTC(T)TC
G(TC八)八CC(T)TCCAT3’ ]及びニッ
クトランスレートした精製Z、Zkbフラグメント[ニ
ックトランスレーション手順は実施例Iに記載したコと
同様にハイブリダイズした。
オリゴプローブハイブリダイゼーション及び洗浄はあま
り厳重には実施せず、従って特異的なハイブリダイゼー
ションは余り形成されないが、どちらの部分もBanク
ロモソームの同一領域にハイブリダイズしていることは
明らかであった(第7図)、特に、両方のプローブはB
aa+クロモソームの4.5kbHindl[Iフラグ
メントにハイブリダイズした。
3、エンドヌクレアーゼ遺伝子の発見 11001Jの精製[3smDNAを200単位の旧n
dl[[エンドヌクレアーゼで完全に消化させた。 D
NAを予備0.5%アガロースゲル上で泳動させ、切り
出し、上述のように電気溶出させた。
10同の精製4.5kbフラグメントを、Hindll
[で消化させアルカリフォスファターゼで処理した11
119のpAcYc184ベクターに連結反応させた。
連結反応混合物をクロロホルム処理後、′100〜30
0uNに希釈した。100ufを使用して、あらかじめ
pDH5で形質転換されているコンピテントに80Z1
11胞を形質転換させた。
八mp’Cam’に相当する形質転換体を選択した。よ
う技を挿入してこれらの形質転換体の350個を採取し
、toozのし一ブロス十へmp+cam(クロラムフ
ェニコール;最終濃度30uy/if)を含む無菌微量
滴定皿[Nunclに移し、37℃で一晩増殖させた。
翌日、多枝接種装置を使用してコロニーを[、B+^m
p+camプレートに押し当て、プレート化たり50コ
ロニーの割合で37℃で一晩インキユベートした。
エンドヌクレアーゼ活性の試験ニア個のマスタープレー
トに5zNの音波緩衝液(100sM、 Tris p
H8゜10mMメルカプトエタノール)を加え、コロニ
ーをプレートの表面から決別した。細胞懸濁液を5にで
10分間遠心して細胞を採取し、0.5zj!の音波緩
衝液に再懸濁させた。細胞を2hNのりゾチーム(10
B/zl)と50.1の0.IM EDTA pH7,
oとで処理後、マイクロチップで15秒間音波処理し、
凍結融解させた。101JlのLM MgCl□を添加
後、低速遠心分離(Eppendo+(で5分間)によ
り音波処理物からの細胞破片を除去した。10ut’の
Pst ■を反応混合物(10mM。
Tris、 pH8,10mM MgCl□、 100
mM NaC1)に加えることにより、直線化した11
1yのpBR322DN八を、プールした各抽出物1.
1を使用して消化した。アガロースゲルで消化物をt分
M後、プレート#5に有望な徴候が認められた。従って
、各コロニーからの細胞を5zNのしB+^mp+ca
mに接種し、−晩増殖させ、夫々個々に採取し、Ba+
mHIエンドヌクレアーゼ活性を試験した。
更に、コロニーのファージ制限を検査した(実施例I参
照)、 Bagエンドヌクレアーゼ活性を有するコロニ
ーが1つ認められた。
【図面の簡単な説明】
第1図はメチラーゼを有するプラスミドpDdeM3、
OaのTnマツピング及び、高いレベルのDde lメ
チラーゼを発現するクローンであるpDdeMl 、6
の構造を示しており、第2図はM、Dde ■クローン
の1nvivo保護アツセイの結果を示しており、第3
図はM、Dde lがシトシン型メチラーゼであること
を示しており、第4図はDde Iクローンのサザンプ
ロット分析及び制限地図を示しており、第4図はゲノム
DNA消化物をプローブするためにpDdeM3.oa
からの3.Okbの旧ndI[[インサートを使用する
サザンプロット(^)及びDde l系及び誘導体プラ
スミドを含んでいる領域におけるり、desulfur
icansゲノムの制限地図(B)を示しており、第5
図はメチラーゼを有するプラスミドのBall1)I 
Iに関するマッピングを示しており、第6図はpDH2
エンドヌクレアーゼを有するプラスミドのBamHIに
関するマツピングを示しており、第7図はBagクロモ
ソームを示している。 代理人弁理士 中  村    至 図面の洋芭(内容に変更なし) FIG、 1 abca”e FIG、2 bc FIG、3 手続ネ1■正書(方式) 昭和62年10月7 日 1、事件の表示   昭和62年特訂願第141310
号20)発明の名称   制限ri篩系をクローニング
するための方法3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称   ニュー・イングランド・バイオレイブス・
インコーホレイテッド 4、代 理 人   東京都新宿区新宿1丁目1?IF
14号 山田ビル5、補正指令の日付  昭和62年8
月5日6、補正により増加する発明の数 7、補正の対象   願廁中、出願人の代表者の欄、図
面及び委任状 8、補正の内容 (1)黒色で鮮明に描いた適正な図面を別紙の通り補充
する。 (内容に変更なし) ■出願人の代表者を記載した適正な願書及び委任状につ
いては、昭和62年7月23日付の手続補正書(自発)
にて提出致しました。 尚、同日付にて本願に関する上申書を提出致しました。 手続補正書 昭和62年10月78 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 名 称    ニュー・イングランド・バイオレイブス
・インコーホレイテッド 4、代 埋 人   東京都新宿区新宿1丁目1番14
号 山田ピル(郵便番号160) 1!話(03)  
354−86236、補正により増加する発明の数 7、補正の対象    明細書 8、補正の内容 (1)明細書中、第77頁第9行目に「示しており、」
とあるを、「示す写真であり、」と補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)制限修飾系をクローニングするための方法であっ
    て、 (a)修飾遺伝子をクローニング用ベクターに導入し、
    該遺伝子を適当な宿主細胞中で発現させ、(b)修飾遺
    伝子を含む宿主細胞に制限遺伝子を導入することから成
    る方法。 (2)修飾遺伝子をクローニング用ベクターに導入し、
    該遺伝子を適当な宿主細胞中で発現させる段階が、 (a)クローニングすべき制限修飾系を含んでいる原料
    からDNAを精製する段階、 (b)精製したDNAを少なくとも部分的に消化してD
    NAフラグメントを形成する段階、 (c)フラグメントをクローニング用ベクターに連結反
    応させる段階、 (d)宿主細胞を段階(c)のクローニング用ベクター
    で形質転換してライブラリーを形成する段階、(e)ラ
    イブラリー中で修飾遺伝子を含んでいるクローンをスク
    リーニングする段階、及び (f)段階(e)のクローンを含んでいる宿主細胞を培
    養する段階とから成る特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 (3)DNA原料が制限修飾系を含んでいる細菌又はウ
    ィルスから選択される特許請求の範囲第2項に記載の方
    法。 (4)クローニング用ベクターがプラスミド又はウィル
    スDNA分子である特許請求の範囲第2項に記載の方法
    。 (5)プラスミドがpBR322、pUC8、pUC9
    、pUC18又はpUC19である特許請求の範囲第4
    項に記載の方法。 (6)制限遺伝子を宿主細胞に導入する段階が、修飾遺
    伝子を含んでいるプラスミドに適合性の第2のプラスミ
    ドに制限遺伝子を導入し、宿主細胞を第2のプラスミド
    で形質転換することから成る特許請求の範囲第5項に記
    載の方法。 (7)制限遺伝子を宿主細胞に導入する段階が、修飾遺
    伝子を含んでいるプラスミドに制限遺伝子を導入するこ
    とから成る特許請求の範囲第5項に記載の方法。 (8)宿主細胞が、ER1467、K802、HB10
    1、RR1、K803及びMM294から成る群から選
    択される特許請求の範囲第4項に記載の方法。 (9)特許請求の範囲第1項に記載の方法に従って作製
    されたクローン。 (10)クローニングすべき系がDdeI制限修飾系か
    ら成る特許請求の範囲第9項に記載のクローン。 (11)クローニングすべき系がBamHI制限修飾系
    から成る特許請求の範囲第9項に記載のクローン。 (12)制限酵素の産生方法であって、 (1)クローニングすべき制限修飾系を含んでいる原料
    からDNAを精製する段階、 (b)精製したDNAを少なくとも部分的に消化してD
    NAフラグメントを形成する段階、 (c)フラグメントをクローニング用ベクターに連結反
    応させる段階、 (d)適当な宿主細胞を段階(c)のクローニング用ベ
    クターで形質転換してライブラリーを形成する段階、 (e)ライブラリー中で修飾遺伝子を含んでいるクロー
    ンをスクリーニングする段階、 (f)修飾遺伝子を含んでいる宿主細胞に制限遺伝子を
    導入する段階、 (g)段階(f)のクローンを含んでいる宿主細胞を培
    養する段階、及び (h)培養株から制限酵素を回収する段階とから成る方
    法。 (13)DNA原料が制限修飾系を含んでいる細菌又は
    ウィルスから選択される特許請求の範囲第12項に記載
    の方法。 (14)クローニング用ベクターがプラスミド又はウィ
    ルスDNA分子である特許請求の範囲第12項に記載の
    方法。 (15)プラスミドがpBR322、pUC8、pUC
    9、pUC18又はpUC19である特許請求の範囲第
    14項に記載の方法。 (16)制限遺伝子を宿主細胞に導入する段階が、修飾
    遺伝子を含んでいるプラスミドに適合性の第2のプラス
    ミドに制限遺伝子を導入し、宿主細胞を第2のプラスミ
    ドで形質転換することから成る特許請求の範囲第15項
    に記載の方法。 (17)制限遺伝子を宿主細胞に導入する段階が、修飾
    遺伝子を含んでいるプラスミドに制限遺伝子を導入する
    ことから成る特許請求の範囲第15項に記載の方法。 (18)宿主細胞が、ER1467、K802、HB1
    01、RR1、K803及びMM294から成る群から
    選択される特許請求の範囲第15項に記載の方法。 (19)クローニングされたBamHIエンドヌクレア
    ーゼ遺伝子。 (20)特許請求の範囲第19項に記載のクローンで形
    質転換された宿主。 (21)クローニングされたDdeIエンドヌクレアー
    ゼ遺伝子。 (22)特許請求の範囲第21項に記載のクローンで形
    質転換された宿主。
JP62141310A 1986-06-06 1987-06-05 BamHI制限修飾系のクローニング Expired - Lifetime JP2647847B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US87204686A 1986-06-06 1986-06-06
US872046 1986-06-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6387982A true JPS6387982A (ja) 1988-04-19
JP2647847B2 JP2647847B2 (ja) 1997-08-27

Family

ID=25358720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62141310A Expired - Lifetime JP2647847B2 (ja) 1986-06-06 1987-06-05 BamHI制限修飾系のクローニング

Country Status (7)

Country Link
US (2) US5137823A (ja)
EP (3) EP0618296B1 (ja)
JP (1) JP2647847B2 (ja)
CN (1) CN87104039A (ja)
AT (1) ATE113653T1 (ja)
AU (1) AU607141B2 (ja)
DE (3) DE3751923T2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0257185A (ja) * 1988-08-22 1990-02-26 Toyobo Co Ltd 新規なBamHI制限エンドヌクレアーゼの製造方法
WO1997034006A1 (fr) * 1996-03-13 1997-09-18 Takara Shuzo Co., Ltd. Plasmide
JP2009528839A (ja) * 2006-03-08 2009-08-13 ニユー・イングランド・バイオレイブス・インコーポレイテツド 大腸菌におけるStuI制限エンドヌクレアーゼ及びStuIメチラーゼのクローニング及び発現方法

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN166864B (ja) * 1985-03-01 1990-07-28 New England Biolabs Inc
ATE127154T1 (de) * 1987-10-15 1995-09-15 New England Biolabs Inc Verfahren zur herstellung der afl ii restriktionsendonuklease.
JPH022365A (ja) * 1987-12-17 1990-01-08 New England Biolabs Inc BanI制限エンドヌクレアーゼおよびメチラーゼの製造方法
US4987074A (en) * 1987-12-17 1991-01-22 New England Biolabs, Inc. Method for producing the HgiAI restriction endonuclease and methylase
US4983522A (en) * 1987-12-17 1991-01-08 New England Biolabs, Inc. Method for producing the HinPI restriction endonuclease and methylase
US4999293A (en) * 1987-12-17 1991-03-12 New England Biolabs, Inc. Method for producing the HhaI restriction endonuclease and methylase
US4999294A (en) * 1987-12-17 1991-03-12 New England Biolabs, Inc. Method for producing the FokI restriction endonuclease and methylase
US4988620A (en) * 1987-12-17 1991-01-29 New England Biolabs, Inc. Method for producing the FnuDI restriction endonuclease and methylase
US4983542A (en) * 1987-12-21 1991-01-08 New England Biolabs, Inc. Method for producing the XbaI restriction endonuclease and methylase
US5194387A (en) * 1988-05-09 1993-03-16 Merck & Co., Inc. Process for the incorporation of DNA molecules into microorganisms with methyl-specific restriction systems
EP0341776A3 (en) * 1988-05-09 1990-07-25 Merck & Co. Inc. Process for the incorporation of dna molecules into microorganisms with methyl-specific restriction systems
US5139942A (en) * 1988-05-19 1992-08-18 New England Biolabs, Inc. Method for producing the nde i restriction endonuclease and methylase
US5298404A (en) * 1989-10-13 1994-03-29 New England Biolabs, Inc. Method for producing the Hpa I restriction endonuclease and methylase
DE4018441A1 (de) * 1990-06-08 1991-12-12 Boehringer Mannheim Gmbh Rekombinantes restriktionsenzym sau3ai
US5278060A (en) * 1990-08-30 1994-01-11 New England Biolabs, Inc. Method for producing the Nla III restriction endonuclease and methylase
US5288696A (en) * 1990-09-07 1994-02-22 New England Biolabs, Inc. Method for producing and cloning SacII restriction endonuclease and methylase
US5202248A (en) * 1990-11-02 1993-04-13 New England Biolabs, Inc. Method for cloning and producing the nco i restriction endonuclease and methylase
US5196330A (en) * 1991-06-03 1993-03-23 New England Biolabs, Inc. Type ii restriction endonuclease, pme i, obtainable from pseudomonas mendocina and a process for producing the same
US5231021A (en) * 1992-04-10 1993-07-27 Life Technologies, Inc. Cloning and expressing restriction endonucleases and modification methylases from xanthomonas
US5472872A (en) * 1994-01-13 1995-12-05 Mead; David Recombinant CviJI restriction endonuclease
US5434068A (en) * 1993-04-09 1995-07-18 New England Biolabs, Inc. Method for cloning and producing the BglII restriction endonuclease and modification methylase
JP3836168B2 (ja) * 1995-02-03 2006-10-18 タカラバイオ株式会社 BalI制限・修飾系酵素遺伝子
US5945326A (en) * 1997-03-20 1999-08-31 New England Biolabs, Inc. Method for cloning and producing the Spel restriction endonuclease
US6048731A (en) * 1998-09-03 2000-04-11 New England Biolabs, Inc. Method for cloning and producing the SgrAI restriction endonuclease
US6048719A (en) * 1999-01-22 2000-04-11 New England Biolabs, Inc. Method for cloning and producing the DraIII restriction endonuclease
US6245545B1 (en) 1999-04-27 2001-06-12 New England Biolabs, Inc. Method for cloning and producing the SwaI restriction endonuclease
US6191267B1 (en) 2000-06-02 2001-02-20 New England Biolabs, Inc. Cloning and producing the N.BstNBI nicking endonuclease
US6846658B1 (en) 2000-10-12 2005-01-25 New England Biolabs, Inc. Method for cloning and producing the Msel restriction endonuclease
US6413758B1 (en) * 2000-10-20 2002-07-02 New England Biolabs, Inc. Method for cloning and expression of Bpml restriction endonuclease in E. coli
US6335190B1 (en) * 2000-10-20 2002-01-01 New England Biolabs, Inc. Method for cloning and producing the BsmI restriction endonuclease in E. coli
US20030211506A1 (en) * 2001-06-01 2003-11-13 Huimin Kong N. bstnbi nicking endonuclease and methods for using endonucleases in single-stranded displacement amplification
US7081358B2 (en) 2001-08-23 2006-07-25 New England Biolabs, Inc. Method for engineering strand-specific, sequence-specific, DNA-nicking enzymes
US6764843B2 (en) * 2001-09-28 2004-07-20 New England Biolabs, Inc. Method of cloning and expression of BsmBI restriction endonuclease and BsmBI methylase in E. coli and purification of BsmBI endonuclease
WO2005087932A2 (en) * 2003-10-03 2005-09-22 Promega Corporation Vectors for directional cloning
US8293503B2 (en) * 2003-10-03 2012-10-23 Promega Corporation Vectors for directional cloning
KR100683852B1 (ko) * 2004-07-02 2007-02-15 삼성전자주식회사 반도체 소자의 마스크롬 소자 및 그 형성 방법
EP2562252A1 (en) 2005-08-04 2013-02-27 New England Biolabs, Inc. Novel restriction endonucleases, DNA encoding these endonucleases and methods for identifying new endonucleases with the same or varied specificity
CN101595214B (zh) * 2006-11-29 2013-06-12 诺维信股份有限公司 改进向细菌细胞中导入dna的方法
CN101225396B (zh) * 2008-02-04 2011-11-30 金普诺安蛋白质工程技术(北京)有限公司 利用基因工程生产限制性内切酶的方法
WO2019016051A1 (en) 2017-07-21 2019-01-24 Basf Se PROCESS FOR TRANSFORMING BACTERIAL CELLS

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4530904A (en) * 1982-09-03 1985-07-23 Eli Lilly And Company Method for conferring bacteriophage resistance to bacteria

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NUCLEIC ACIDS RESEARCH=1985 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0257185A (ja) * 1988-08-22 1990-02-26 Toyobo Co Ltd 新規なBamHI制限エンドヌクレアーゼの製造方法
WO1997034006A1 (fr) * 1996-03-13 1997-09-18 Takara Shuzo Co., Ltd. Plasmide
JP2009528839A (ja) * 2006-03-08 2009-08-13 ニユー・イングランド・バイオレイブス・インコーポレイテツド 大腸菌におけるStuI制限エンドヌクレアーゼ及びStuIメチラーゼのクローニング及び発現方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE3751730T2 (de) 1996-09-12
DE3751923D1 (de) 1996-11-14
ATE113653T1 (de) 1994-11-15
CN87104039A (zh) 1988-03-23
DE3751923T2 (de) 1997-04-03
US5137823A (en) 1992-08-11
DE3750708D1 (de) 1994-12-08
EP0618295A1 (en) 1994-10-05
US5320957A (en) 1994-06-14
EP0618295B1 (en) 1996-03-06
EP0248678A2 (en) 1987-12-09
JP2647847B2 (ja) 1997-08-27
DE3750708T2 (de) 1995-06-29
AU607141B2 (en) 1991-02-28
AU7389287A (en) 1988-01-07
EP0248678B1 (en) 1994-11-02
DE3751730D1 (de) 1996-04-11
EP0618296A1 (en) 1994-10-05
EP0248678A3 (en) 1988-02-24
EP0618296B1 (en) 1996-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6387982A (ja) BamHI制限修飾系のクローニング
JP2952003B2 (ja) XmaI制限エンドヌクレアーゼ及びメチラーゼの生産方法
JP2563258B2 (ja) 制限および修飾遺伝子のクロ−ニング
JP4108173B2 (ja) SpeI制限エンドヌクレアーゼをクローン化及び作製する方法
JP4036892B2 (ja) 大腸菌においてヌクレアーゼ遺伝子を直接クローン化する方法
JPH02150279A (ja) EagI制限エンドヌクレアーゼおよびメチラーゼの製造方法
JP2761227B2 (ja) HinPI制限エンドヌクレアーゼおよびメチラーゼの製造方法
JP4825383B2 (ja) MseI制限エンドヌクレアーゼをクローニングする方法及び製造する方法
JP4485644B2 (ja) SwaI制限エンドヌクレアーゼのクローニングおよび精製のための方法
JPH06189776A (ja) AatII制限エンドヌクレアーゼ及びメチラーゼのクローニング及び産生方法並びに制限エンドヌクレアーゼの過剰発現関連方法
JP3195604B2 (ja) SfiI制限エンドヌクレアーゼおよびメチラーゼのクローニングおよび製造方法
JP3889098B2 (ja) 大腸菌によりScaI制限エンドヌクレアーゼをクローニングし生産する方法
JPH04293489A (ja) NlaIII制限エンドヌクレアーゼ及びメチラーゼの製造方法
US20220081692A1 (en) Combinatorial Assembly of Composite Arrays of Site-Specific Synthetic Transposons Inserted Into Sequences Comprising Novel Target Sites in Modular Prokaryotic and Eukaryotic Vectors
JP2005046153A (ja) NotI制限エンドヌクレアーゼをコードする単離DNA及びその製造に関する方法
JP2005237393A (ja) BglII制限エンドヌクレアーゼ及び修飾メチラーゼのクローニング及び産生方法
JPH06205683A (ja) SphI制限エンドヌクレアーゼをコードする単離DNA及び該制限エンドヌクレアーゼを製造するための方法
JPH0698779A (ja) NaeI制限エンドヌクレアーゼ及びメチラーゼをクローン化し産生する方法
JPH1057082A (ja) 大腸菌中で制限エンドヌクレアーゼSapIをクローニング及び産生する方法
WO1997034006A1 (fr) Plasmide
JP2703786B2 (ja) AccI制限エンドヌクレアーゼの製造方法。
US5354680A (en) Method for producing the DdeI restriction endonuclease and methylase
WO2001021776A1 (en) A NOVEL TYPE II RESTRICTION ENDONUCLEASE, HpyCH4V, OBTAINABLE FROM HELICOBACTER PYLORI CH4 AND A PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
JPH05219950A (ja) アースロバクター・プロトフォーミア(arthrobacter protophormiae)から入手可能な新規のタイプii制限エンドヌクレアーゼapo i及び該エンドヌクレアーゼの製造方法
US5731185A (en) Isolated DNA encoding the hphi restriction endonuclease and related methods for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080509

Year of fee payment: 11