JPH0544277B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0544277B2 JPH0544277B2 JP61103196A JP10319686A JPH0544277B2 JP H0544277 B2 JPH0544277 B2 JP H0544277B2 JP 61103196 A JP61103196 A JP 61103196A JP 10319686 A JP10319686 A JP 10319686A JP H0544277 B2 JPH0544277 B2 JP H0544277B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dna
- gene
- coli
- tyrosinase
- restriction enzyme
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/52—Genes encoding for enzymes or proenzymes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は複合組換えDNA,該DNAを含有する
原核生物細胞および該細胞を利用するL−ドーパ
の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a complex recombinant DNA, a prokaryotic cell containing the DNA, and a method for producing L-dopa using the cell.
[従来の技術とその問題点]
β−チロシナーゼはカテコールとピルビン酸お
よびアンモニアまたはアンモニウム塩からL−ド
ーパ(L−ジヒドロキシフエニルアラニン)を生
成する反応を行なう酵素として知られている
(FEBS,Lett.,21,39〜41,1972)。このβ−チ
ロシナーゼ活性を有する微生物としてはエルヴエ
ニア・ハービコラ(Erwinia herbicola)をは
じめとして種々知られており、これら微生物を用
いてL−ドーパを製造する方法も提案されてい
る。[Prior art and its problems] β-tyrosinase is known as an enzyme that performs a reaction to produce L-dopa (L-dihydroxyphenylalanine) from catechol, pyruvic acid, and ammonia or ammonium salt (FEBS, Lett. ., 21 , 39-41, 1972). Various microorganisms having this β-tyrosinase activity are known, including Erwinia herbicola , and methods for producing L-dopa using these microorganisms have also been proposed.
しかし、β−チロシナーゼ活性を有する微生物
の取扱いが不都合であつたり、L−ドーパの収率
が十分でない等の問題があつた。 However, there were problems such as inconvenience in handling microorganisms having β-tyrosinase activity and insufficient yield of L-dopa.
一方、ベンゼンからカテコールを生産する微生
物としては、シユードモナス(Pseudomonas)
属に属し、カテコール類を分解する酵素が欠失も
しくは低活性化した菌株、たとえばシユードモナ
ス・プチダ98−136株(FERM P−6970)など
が知られている。 On the other hand, Pseudomonas is a microorganism that produces catechol from benzene.
Pseudomonas putida strain 98-136 (FERM P-6970) and the like are known, which belong to the genus Pseudomonas putida and have a deletion or reduced activity of an enzyme that degrades catechols.
本発明者らは、L−ドーパを製造するにあた
り、原料としてカテコールよりも安価で、かつ安
定的に入手できるベンゼンを使用することについ
て検討した。 The present inventors investigated the use of benzene, which is cheaper and more stably available than catechol, as a raw material for producing L-dopa.
[問題点を解決するための手段]
まず、カテコールの生産に関与する遺伝子たる
ベンゼンオキシゲナーゼおよびベンゼングリコー
ルデヒドロゲナーゼ遺伝子とβ−チロシナーゼ遺
伝子をそれぞれ単離し、これら遺伝子を連絡した
複合組換えDNAを得、このDNAを大腸菌に導入
することによつてカテコール生産能とβ−チロシ
ナーゼ活性を同時に保有する微生物を得ることに
成功した。この微生物を用いることによつてカテ
コールの代りにベンゼンを原料として使用し、目
的とするL−ドーパを効率よく製造することが出
来る。[Means for solving the problem] First, the benzene oxygenase and benzene glycol dehydrogenase genes and the β-tyrosinase gene, which are genes involved in the production of catechol, are isolated, and a composite recombinant DNA in which these genes are linked is obtained. By introducing DNA into Escherichia coli, we succeeded in obtaining a microorganism that simultaneously possesses catechol production ability and β-tyrosinase activity. By using this microorganism, benzene can be used as a raw material instead of catechol, and the target L-dopa can be efficiently produced.
すなわち本発明は、第1に下記の酵素蛋白のア
ミノ酸配列をコードする領域,,および
を含む遺伝子ならびにβ−チロシナーゼ活性を有
し、塩基対数が1.7Kbであり、そのDNA鎖中に
制限酵素EcoRIで切断される個所を含むエルヴイ
ニア・ハービコラ由来のβ−チロシナーゼ遺伝子
を含有する複合組換えDNAに関する。
That is, the present invention first provides a region encoding the amino acid sequence of the enzyme protein shown below, and a gene containing β-tyrosinase activity, having a base pair number of 1.7 Kb, and containing the restriction enzyme EcoRI in its DNA strand. The present invention relates to a complex recombinant DNA containing a β-tyrosinase gene derived from Erwinia herbicola, including a site that is cleaved at.
第2の本発明は、上記複合組換えDNAにより
形質転換された原核生物細胞に関する。ここで原
核生物としては各種のものがあるが、大腸菌(エ
シエリヒア・コリ)が好ましい。 The second invention relates to prokaryotic cells transformed with the above complex recombinant DNA. Although there are various types of prokaryotes, Escherichia coli (Escherichia coli) is preferred.
第3の本発明は、上記原核生物細胞もしくは該
細胞の処理物の存在下に、ベンゼンをピルビン酸
およびアンモニアまたはアンモニウム塩と反応さ
せ、反応液からL−ドーパを採取することを特徴
とするL−ドーパの製造方法に関する。 A third aspect of the present invention is characterized in that benzene is reacted with pyruvic acid and ammonia or an ammonium salt in the presence of the prokaryotic cells or a processed product of the cells, and L-dopa is collected from the reaction solution. -Relating to a method for producing dopa.
カテコール生産遺伝子であるベンゼンオキシゲ
ナーゼおよびベンゼングリコールデヒドロゲナー
ゼ遺伝子は少なくとも前記した4個の領域を含ん
でいればよく、その配列順序は問わない。また、
この遺伝子は第5の領域として下記の酵素蛋白の
アミノ酸配列をコードする領域を含むこともあ
る。
The benzene oxygenase and benzene glycol dehydrogenase genes, which are catechol producing genes, need only contain at least the four regions described above, and their sequence order does not matter. Also,
This gene may contain a region encoding the amino acid sequence of the enzyme protein described below as a fifth region.
カテコール生産遺伝子の塩基配列の例を第1図
に示す。このDNAは、そのDNA鎖中に制限酵素
EcoRI,SalI,PstI,Hindで切断される個所が
あり、たとえばSalIによる切断部位は1829番目の
Gと1830番目のTの間であり、PstIにより切断部
位は2133番目のCと2134番目のTの間、4025番目
のCと4026番目のTの間および5269番目のCと
5270番目のTとの間である。また、Hindによ
る切断部位は2172番目のAと2173番目のAの間で
ある。 An example of the base sequence of a catechol-producing gene is shown in FIG. This DNA contains restriction enzymes in its DNA strand.
There are sites that are cleaved with EcoRI, SalI, PstI, and Hind; for example, the cleavage site with SalI is between the 1829th G and 1830th T, and the cleavage site with PstI is between the 2133rd C and 2134th T. between 4025th C and 4026th T and between 5269th C and
It is between the 5270th T. Furthermore, the cleavage site by Hind is between the 2172nd A and the 2173rd A.
この遺伝子は、次のようにして調製することが
できる。ベンゼンオキシゲナーゼおよびベンゼン
グリコールデヒドロゲナーゼ遺伝子を有するカテ
コール類生産菌、たとえばシユードモナス属に属
し、カテコール類の分解酵素が欠失もしくは低活
性化した変異株(たとえばシユードモナス・プチ
ダ98−136株、FERM P−6970)から上記両遺
伝子を含む遺伝子領域を常法(たとえばJ.
Bacteriol.89,1065(1965)など)により取出し、
制限酵素Sau 3Aで部分的に切断して必要な
DNA断片(分子量約30Kb)を得る。一方、広宿
主域プラスミドRSF1010由来のコスミド
pMMB33(Gene24,299(1983))等をプラスミド
ベクターとして用い、これを制限酵素SmaI,
HpaIで別々に切断し、混合後、Bam HIで切断
し、前記DNA断片と混合してT4 DNAリガーゼ
で連結する。次いで、これを大腸菌(エシエリヒ
ア・コリ)に感染するウイルス、ラムダ・フアー
ジの殻に包み込み(in vitro packaging)、大腸
菌に感染させ、染色体DNAを組込だコスミドを
もつ大腸菌クローンを取得する(たとえば大腸菌
SI−300、FERM BP−1358)。 This gene can be prepared as follows. Catechol-producing bacteria having benzene oxygenase and benzene glycol dehydrogenase genes, such as mutant strains belonging to the genus Pseudomonas, in which catechol-degrading enzymes are deleted or have low activity (for example, Pseudomonas putida strain 98-136, FERM P-6970) The gene region containing both of the above genes was extracted using a conventional method (for example, J.
Bacteriol. 89 , 1065 (1965), etc.),
Partially cut with the restriction enzyme Sau 3A to obtain the necessary
Obtain a DNA fragment (molecular weight approximately 30 Kb). On the other hand, cosmids derived from broad host range plasmid RSF1010
pMMB33 (Gene 24 , 299 (1983)) etc. is used as a plasmid vector, and this is injected with restriction enzymes SmaI,
They are cut separately with HpaI, mixed, then cut with BamHI, mixed with the DNA fragment, and ligated with T4 DNA ligase. Next, this is packaged in the shell of lambda phage, a virus that infects E. coli (E. coli), and infects E. coli to obtain an E. coli clone with a cosmid that incorporates chromosomal DNA (e.g., E. coli).
SI−300, FERM BP−1358).
この大腸菌が保持するコスミドpGR300を制限
酵素EcoRIで切断して得たDNA断片を、制限酵
素EcoRIで切断したプラスミドpUC8(Gene 19,
259(1982))に連結し、大腸菌JM83株に形質転換
し、カテコール類生産能を保持する大腸菌を選択
する。 The DNA fragment obtained by cutting the cosmid pGR300 held by E. coli with the restriction enzyme EcoRI was used as a plasmid pUC8 (Gene 19 ,
259 (1982)), the E. coli JM83 strain is transformed, and E. coli that retains the ability to produce catechols is selected.
この大腸菌形質転換体よりプラスミドを抽出
し、種々の制限酵素による切断解析を行ない、制
限酵素地図を作成する。次いで、これに基づき制
限酵素による切断およびエキソヌクレアーゼBal
−31を用いて欠失誘導体を作成し、各欠失プラス
ミドを保持する大腸菌JM83株を用いて目的とす
る遺伝子を含む領域を求める。 A plasmid is extracted from this E. coli transformant and subjected to cleavage analysis with various restriction enzymes to create a restriction enzyme map. Then, based on this, restriction enzyme cleavage and exonuclease Bal
-31 to create deletion derivatives, and use E. coli strain JM83 carrying each deletion plasmid to determine the region containing the gene of interest.
このようにして得た遺伝子領域の塩基配列を
M13フアージ・ジデオキシ法により決定した。 The base sequence of the gene region obtained in this way is
Determined by M13 phage dideoxy method.
この塩基配列から蛋白質をコードする領域を検
索して4または5の領域の存在を確認した。 A protein-encoding region was searched from this base sequence, and the existence of regions 4 or 5 was confirmed.
領域
第617〜619番目のATG配列から第1961〜1963
番目のTGA配列までの配列ベースを有する分子
量50208(448アミノ酸)の領域
領域
第2070〜2072番目のATG配列から第2631〜
2633番目のTAG配列までの配列ベースを有する
分子量22103(187アミノ酸)の領域
領域
第2963〜2965番目のATG配列から第4190〜
4192番目のTGA配列までの配列ベースを有する
分子量42819(409アミノ酸)の領域
領域
第4519〜4521番目のATG配列から第5014〜
5016番目のTGA配列までの配列ベースを有する
分子量17221(165アミノ酸)の領域
領域
第2688〜2690番目のATG配列から第2961〜
2963番目のTGA配列までの配列ベースを有する
91アミノ酸の領域
また、β−チロシナーゼ遺伝子はβ−チロシナ
ーゼ活性を保持する微生物から次のようにして調
製することができる。なお、β−チロシナーゼ活
性を保持する微生物は種々のものが知られてお
り、たとえば Agr.Biol.Chem.,36,No.11,
1861〜1868頁(1972)、特公昭47−22275号公報、
同51−5475号公報などに記載されている。しかし
本発明ではエルヴイニア・ハービコラ(Erwinia
herbicola)を用いる。エルヴイニア・ハービ
コラとしては、例えばATCC21433株,同21434株
などがある。Region 617th to 619th ATG sequence to 1961st to 1963th
A region with a molecular weight of 50208 (448 amino acids) having a sequence base up to the 2070th to 2072nd ATG sequences to the 2631st to 2072nd ATG sequences.
A region with a molecular weight of 22103 (187 amino acids) having a sequence base up to the 2633rd TAG sequence From the 2963rd to 2965th ATG sequences to the 4190th to 4190th
A region with a molecular weight of 42819 (409 amino acids) having a sequence base up to the 4192nd TGA sequence From the 4519th to 4521st ATG sequences to the 5014th to 5014th
A region with a molecular weight of 17221 (165 amino acids) having a sequence base up to the 5016th TGA sequence From the ATG sequence 2688th to 2690th to the 2961st to
Has a sequence base up to the 2963rd TGA sequence
91 amino acid region Furthermore, the β-tyrosinase gene can be prepared from a microorganism that retains β-tyrosinase activity as follows. Note that various microorganisms that retain β-tyrosinase activity are known; for example, Agr.Biol.Chem., 36 , No. 11,
Pages 1861-1868 (1972), Special Publication No. 1972-22275,
It is described in Publication No. 51-5475, etc. However, in the present invention, Erwinia herbicola ( Erwinia
herbicola ). Examples of Erwinia herbicola include ATCC21433 strain and ATCC21434 strain.
まずはじめに、β−チロシナーゼ活性保持菌株
であるエルヴイニア・ハービコラから通常の
DNA抽出法(J.Mol.Biol.,3,208(1961))に
よつて染色体DNAを抽出し、制限酵素で切断し
て染色体DNA断片を得る。一方、適当なベクタ
ープラスミドを同じ制限酵素で切断したのち、こ
れを上記染色体DNAと連結させる。次いで、こ
の組換え体DNAをβ−チロシナーゼ活性を持た
ない微生物、たとえば大腸菌HB101株に対し通
常の方法(たとえばJ.Mol.Biol.,53,159
(1970))により形質転換する。常法によりクロー
ニングを行なつたのち単離した遺伝子β−チロシ
ナーゼ遺伝子であることを確認し、この遺伝子領
域の小型化を行なう。すなわち、形質転換株から
プラスミドDNAを抽出し、制限酵素で部分分解
して得たDNA断片のそれぞれを前述の如くベク
ターと連結し、大腸菌HB101株に対し形質転換
を行ない、目的とする遺伝子領域を有する株を選
抜する。次いで、選抜した菌株からプラスミド
DNAを抽出し、制限酵素による切断を行い、β
−チロシナーゼ遺伝子を得る。このものについて
制限酵素による切断解析を行なつて制限酵素地図
(第2図)を作成する。 First of all, we started with a normal strain of Erwinia herbicola that retains β-tyrosinase activity.
Chromosomal DNA is extracted by the DNA extraction method (J. Mol. Biol., 3 , 208 (1961)) and cut with restriction enzymes to obtain chromosomal DNA fragments. On the other hand, after cutting a suitable vector plasmid with the same restriction enzyme, this is ligated to the above-mentioned chromosomal DNA. Next, this recombinant DNA is infected with a microorganism that does not have β-tyrosinase activity, such as Escherichia coli HB101 strain, using a conventional method (for example, J. Mol. Biol., 53 , 159
(1970)). After cloning is carried out using a conventional method, the isolated gene is confirmed to be the β-tyrosinase gene, and this gene region is miniaturized. That is, plasmid DNA was extracted from the transformed strain, and each of the DNA fragments obtained by partial digestion with restriction enzymes was ligated with a vector as described above, and E. coli strain HB101 was transformed to transform the desired gene region. Select the stocks you own. Next, a plasmid is extracted from the selected strain.
Extract the DNA, cut it with restriction enzymes, and make β
- Obtain the tyrosinase gene. This product is subjected to restriction enzyme cleavage analysis to create a restriction enzyme map (Figure 2).
その結果、エルヴイニア・ハービコラ
ATCC21434株の場合、その染色体DNA由来の最
小DNA断片(1.7kb)がβ−チロシナーゼ活性を
発現させるためには少なくとも必要であることが
分かつた。 As a result, Erwinia herbicola
In the case of the ATCC21434 strain, it was found that at least the minimum DNA fragment (1.7 kb) derived from its chromosomal DNA is required to express β-tyrosinase activity.
上記のようにして調製したカテコール生産遺伝
子とβ−チロシナーゼ遺伝子は、たとえば下記の
方法によつて連結して複合組換えDNAを得るこ
とができる。 The catechol production gene and β-tyrosinase gene prepared as described above can be linked, for example, by the method described below to obtain a composite recombinant DNA.
遺伝子領域の小型化を行なつて得たβ−チロシ
ナーゼ遺伝子を含むDNA断片と、同様に小型化
したカテコール生産遺伝子を含むDNA断片なら
びに制限酵素で切断して調製したベクターDNA
断片の3者をT4−DNAリガーゼで連結して複合
組換えDNAを得る。 A DNA fragment containing the β-tyrosinase gene obtained by miniaturizing the gene region, a similarly miniaturized DNA fragment containing the catechol production gene, and vector DNA prepared by cutting with a restriction enzyme.
The three fragments are ligated using T4-DNA ligase to obtain a composite recombinant DNA.
次いで、この複合組換えDNAを用い常法によ
り大腸菌などの原核生物細胞を形質転換してベン
ゼンからのカテコール生産能力およびβ−チロシ
ナーゼ活性を有する微生物を得る。 Next, this composite recombinant DNA is used to transform prokaryotic cells such as Escherichia coli by a conventional method to obtain a microorganism having the ability to produce catechol from benzene and β-tyrosinase activity.
さらに、この原核生物細胞もしくはその処理物
の存在下にカテコールをピルビン酸およびアンモ
ニアもしくはアンモニウム塩と反応させることに
よつてL−ドーパを効率よく製造することができ
る。 Furthermore, L-dopa can be efficiently produced by reacting catechol with pyruvic acid and ammonia or an ammonium salt in the presence of the prokaryotic cells or their processed material.
[発明の効果]
本発明によりカテコール生産遺伝子とβチロシ
ナーゼ遺伝子を含む複合組換えDNAが提供され、
該DNAを用いて大腸菌などの原核生物細胞を形
質転換してベンゼンからのカテコール生産能力お
よびβ−チロシナーゼ活性を有する微生物を得る
ことができる。[Effects of the Invention] The present invention provides a composite recombinant DNA containing a catechol production gene and a β-tyrosinase gene,
The DNA can be used to transform prokaryotic cells such as Escherichia coli to obtain a microorganism having the ability to produce catechol from benzene and β-tyrosinase activity.
さらに、この微生物を用いることによつて、安
価かつ安定的に入手できるベンゼンを原料として
L−ドーパを製造することが可能である。L−ド
ーパはパーキンソン氏病の特効薬として知られて
いる有用な医薬品である。 Furthermore, by using this microorganism, it is possible to produce L-dopa using benzene, which is inexpensive and stably available, as a raw material. L-dopa is a useful drug known as a specific drug for Parkinson's disease.
[実施例] 次に、本発明を実施例により説明する。[Example] Next, the present invention will be explained by examples.
実施例 1
(1) ベンゼンオキシゲナーゼおよびベンゼングリ
コールデヒドロゲナーゼ遺伝子を含むプラスミ
ドpGR300(大腸菌SI300、FERM BP−1358が
保持している)を制限酵素EcoRIで切断して得
たDNA断片を、予め制限酵素EcoRIで切断し
たプラスミドpUC8(Gene 19,259(1982))に
連結し、大腸菌JM83に形質転換してカテコー
ル生産能を有する大腸菌を選択した。なお、こ
のときの制限考素切断条件,連結反応条件,形
質転換等の組換えDNA技術は常法(たとえば
T.Maniatis,E.F.Fritsh,J.Sambrook,
Molecular Cloning,Cold Spring Harber
Laboratory刊、1982年)にしたがつた。Example 1 (1) A DNA fragment obtained by cutting plasmid pGR300 (held by Escherichia coli SI300, FERM BP-1358) containing benzene oxygenase and benzene glycol dehydrogenase genes with restriction enzyme EcoRI was preliminarily digested with restriction enzyme EcoRI. It was ligated to the cut plasmid pUC8 (Gene 19 , 259 (1982)) and transformed into E. coli JM83 to select E. coli capable of producing catechol. At this time, the restriction element cleavage conditions, ligation reaction conditions, transformation, and other recombinant DNA techniques were determined using conventional methods (e.g.
T. Maniatis, EFFritsh, J. Sambrook,
Molecular Cloning,Cold Spring Harbor
Laboratory, 1982).
得られた大腸菌形質転換体よりプラスミドを
抽出し、制限酵素により切断して小型化したプ
ラスミドpGR115(第3図)を制限酵素EcoRIお
よびBamHIで切断してDNA断片を得た。 A plasmid was extracted from the obtained E. coli transformant, and the plasmid pGR115 (Fig. 3), which was reduced in size by cutting with restriction enzymes, was cut with restriction enzymes EcoRI and BamHI to obtain a DNA fragment.
(2) β−チロシナーゼ遺伝子を含む染色体DNA
(エルヴイニア・ハービコラATCC21434株が保
持している)を制限酵素BamHIで切断(37℃,
15分間)して得たDNA断片を、予め制限酵素
BamHIで切断(37℃,2時間)し、さらにア
ルカリフオスフアターゼ処理を行なつたベクタ
ーpBR322に連結(ATP,ジチオスレイトー
ル,MgCl2存在下にT4−DNAリガーゼにて4
℃で24時間反応)し、大腸菌HB101に通常の
方法(J.Mol.Biol.,53,159(1970))により形
質転換してβ−チロシナーゼ活性を有する大腸
菌を選択した。(2) Chromosomal DNA containing the β-tyrosinase gene
(held by Erwinia herbicola ATCC21434 strain) was cut with the restriction enzyme BamHI (37℃,
15 minutes) and pre-treated with restriction enzymes.
Digested with BamHI (37°C, 2 hours) and ligated to vector pBR322, which was further treated with alkaline phosphatase (44% with T4-DNA ligase in the presence of ATP, dithiothreitol, and MgCl2 ).
℃ for 24 hours), and E. coli HB101 was transformed by a conventional method (J. Mol. Biol., 53 , 159 (1970)) to select E. coli having β-tyrosinase activity.
この菌株よりプラスミドDNAを抽出
(Nucleic Acid Research,7,1513(1973))
し、制限酵素Sau3AIで部分分解(37℃,15分
間)した。生じたDNA断片を予めBamHIで切
断したベクターpBR322と混合し、T4−DNA
リガーゼにより連結したのち、大腸菌HB101
株に対して形質転換を行なつた。アンピシリン
50μg/ml,L−チロシン2mg/mlを含むLB−
プレート上に生育し、大きなクリアーゾーンを
形成する菌株を選択し、この菌株からプラスミ
ドDNAを抽出(pSI2074)し、制限酵素SalIお
よびHindで切断してβ−チロシナーゼ遺伝
子を含むDNA断片(3.7Kb)を得た。 Extract plasmid DNA from this strain (Nucleic Acid Research, 7 , 1513 (1973))
Then, it was partially digested with the restriction enzyme Sau3AI (37°C, 15 minutes). The resulting DNA fragment was mixed with vector pBR322 previously cut with BamHI, and T4-DNA
After ligation with ligase, E. coli HB101
The strain was transformed. ampicillin
LB- containing 50μg/ml, L-tyrosine 2mg/ml
A strain that grows on the plate and forms a large clear zone is selected, and plasmid DNA is extracted from this strain (pSI2074) and cut with restriction enzymes SalI and Hind to obtain a DNA fragment (3.7Kb) containing the β-tyrosinase gene. I got it.
このDNA断片と、予め制限酵素SalI,Hind
で切断したベクターpUC18をT4−DNAリガ
ーゼで連結してプラスミドpSI2284を得た。さ
らに、このpSI2284を制限酵素BamHIおよび
Hindで切断し、β−チロシナーゼ遺伝子含
有DNA断片を分取した。 This DNA fragment and the restriction enzymes SalI, Hind
The cleaved vector pUC18 was ligated with T4-DNA ligase to obtain plasmid pSI2284. Furthermore, this pSI2284 was digested with the restriction enzymes BamHI and
The DNA fragment containing the β-tyrosinase gene was separated by cutting with Hind.
(3) 次に、上記カテコール生産遺伝子DNA断片
とβ−チロシナーゼ遺伝子DNA断片および予
め制限酵素EcoRI,Hindで切断したベクタ
ーpUC18DNA断片の3者をT4−DNAリガー
ゼで連結して複合組換えDNAを得た。(3) Next, the above-mentioned catechol production gene DNA fragment, β-tyrosinase gene DNA fragment, and vector pUC18 DNA fragment previously cut with restriction enzymes EcoRI and Hind were ligated with T4-DNA ligase to obtain a composite recombinant DNA. Ta.
この複合組換えDNAを用いて大腸菌HB101
を形質転換し、ベンゼンからのカテコール生産
能力およびβ−チロシナーゼ活性を有する微生
物(大腸菌SI−10)を得た。 Using this composite recombinant DNA, E. coli HB101
A microorganism (E. coli SI-10) having the ability to produce catechol from benzene and β-tyrosinase activity was obtained.
この大腸菌SI−10株より保有プラスミドを分
離し、制限酵素による切断を行なつたところ第
4図に示す制限酵素地図をもつプラスミド
pJ10が得られた。 A plasmid possessed by this E. coli strain SI-10 was isolated and cut with restriction enzymes, resulting in a plasmid with the restriction enzyme map shown in Figure 4.
pJ10 was obtained.
実施例2および比較例1,2
プラスミドpJ10により形質転換された大腸菌
SI−10株をLB培地(バクト−トリプトン10g/
,バクト−酵母エキス5g/,塩化ナトリウ
ム5g/,PH7.0)10mlに接種し、30℃で20時
間培養した。Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 E. coli transformed with plasmid pJ10
SI-10 strain was grown in LB medium (Bacto-tryptone 10g/
, Bacto yeast extract 5g/, sodium chloride 5g/, pH 7.0) was inoculated into 10ml and cultured at 30°C for 20 hours.
培養終了後、培養液より集菌した菌体を生理食
塩水で洗浄したのち下記反応液10mlに懸濁した。 After the culture was completed, the bacterial cells collected from the culture solution were washed with physiological saline and then suspended in 10 ml of the following reaction solution.
ピルビン酸ナトリウム 10g/
酢酸アンモニウム 5g/
EDTA 1g/
亜硫酸ナトリウム 2g/
アンモニアでPH8.0に調整後、ベンゼン20μを
添加)
次いで、30℃で2時間反応を行なつた後、L−
ドーパの生産を確認した。結果を第1表に示す。
なお、比較のため、大腸菌HB101およびエルヴ
イニア・ハービコラATCC21434株を用いて同様
に行なつた結果を第1表に示す。(Sodium pyruvate 10g/Ammonium acetate 5g/EDTA 1g/Sodium sulfite 2g/After adjusting the pH to 8.0 with ammonia, add benzene 20μ) Next, after reacting at 30°C for 2 hours, L-
Confirmed production of dopa. The results are shown in Table 1.
For comparison, Table 1 shows the results of similar experiments using Escherichia coli HB101 and Erwinia herbicola ATCC21434.
第1表
L−ドーパ*
菌 株 (mg/)
エルヴイニア・ハービコラ 0
ATCC21434
大腸菌HB101 0
大腸菌SI−10 450
*高速液体クロマトグラフイー(日本分光製、
カラム;カテコールパツク)を用いてL−ド
ーパ標準液との比較により算出した。 Table 1 L-Dopa * strain (mg/) Erwinia herbicola 0 ATCC21434 Escherichia coli HB101 0 Escherichia coli SI-10 450 *High performance liquid chromatography (Japan Bunko Co., Ltd.,
Calculated by comparison with an L-dopa standard solution using a column (catechol pack).
第1図はカテコール生産遺伝子の塩基配列、第
2図はβ−チロシナーゼ遺伝子pSI2283Aおよび
pSI2283Bの造成方法とその制限酵素地図、第3
図はカテコール生産遺伝子pGR115の制限酵素地
図、第4図は複合組換えDNAプラスミドpJ10の
造成方法とその制限酵素地図である。
Figure 1 shows the nucleotide sequence of the catechol production gene, Figure 2 shows the β-tyrosinase gene pSI2283A and
Construction method of pSI2283B and its restriction enzyme map, Part 3
The figure shows the restriction enzyme map of the catechol production gene pGR115, and Figure 4 shows the method for constructing the composite recombinant DNA plasmid pJ10 and its restriction enzyme map.
Claims (1)
領域,,およびを含む遺伝子ならびにβ
−チロシナーゼ活性を有し、塩基対数が1.7Kbで
あり、そのDNA鎖中に制限酵素EcoRIで切断さ
れる個所を含むエルヴイニア・ハービコラ由来の
β−チロシナーゼ遺伝子を含有する複合組換え
DNA。 2 下記の酵素蛋白のアミノ酸配列をコードする
領域,,およびを含む遺伝子ならびにβ
−チロシナーゼ活性を有し、塩基対数が1.7Kbで
あり、そのDNA鎖中に制限酵素EcoRIで切断さ
れる個所を含むエルヴイニア・ハービコラ由来の
β−チロシナーゼ遺伝子を含有する複合組換え
DNAにより形質転換された原核生物細胞。 3 原核生物が大腸菌である特許請求の範囲第2
項記載の細胞。 4 大腸菌がエシエリヒア・コリHB101/SI−
10である特許請求の範囲第3項記載の細胞。 5 下記の酵素蛋白のアミノ酸配列をコードする
領域,,およびを含む遺伝子なびにβ−
チロシナーゼ活性を有し、塩基対数が1.7Kbであ
り、そのDNA鎖中に制限酵素EcoRIで切断され
る個所を含むエルヴイニア・ハービコラ由来のβ
−チロシナーゼ遺伝子を含有する複合組換え
DNAにより形質転換された原核生物細胞もしく
は該細胞の処理物の存在下に、ベンゼンをピルビ
ン酸およびアンモニアまたはアンモニウム塩と反
応させ、反応液からL−ドーパを採取することを
特徴とするL−ドーパの製造方法。 6 原核生物細胞が大腸菌である特許請求の範囲
第5項記載の方法。 7 大腸菌がエシエリヒア・コリHB101/SI−
10である特許請求の範囲第6項記載の方法。[Scope of Claims] 1. A region encoding the amino acid sequence of the following enzyme protein, and a gene containing β.
- A complex recombinant containing the β-tyrosinase gene derived from Erwinia herbicola, which has tyrosinase activity, has a base pair number of 1.7 Kb, and contains a site that can be cut with the restriction enzyme EcoRI in its DNA strand.
DNA. 2. A region encoding the amino acid sequence of the enzyme protein shown below, and a gene containing β.
- A complex recombinant containing the β-tyrosinase gene derived from Erwinia herbicola, which has tyrosinase activity, has a base pair number of 1.7 Kb, and contains a site that can be cut with the restriction enzyme EcoRI in its DNA strand.
A prokaryotic cell transformed by DNA. 3 Claim 2 in which the prokaryote is Escherichia coli
Cells described in Section. 4 E. coli is Escherichia coli HB101/SI−
10. The cell according to claim 3, wherein the cell number is 10. 5 The region encoding the amino acid sequence of the enzyme protein shown below, and the gene containing β-
β derived from Erwinia herbicola that has tyrosinase activity, has a base pair number of 1.7 Kb, and contains a site that can be cut with the restriction enzyme EcoRI in its DNA strand.
- Complex recombination containing the tyrosinase gene
L-dopa, which comprises reacting benzene with pyruvic acid and ammonia or an ammonium salt in the presence of prokaryotic cells transformed with DNA or a processed product of the cells, and collecting L-dopa from the reaction solution. manufacturing method. 6. The method according to claim 5, wherein the prokaryotic cell is E. coli. 7 E. coli is Escherichia coli HB101/SI−
10. The method according to claim 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103196A JPS62259590A (en) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Composite recombinant dna, prokaryotic cell containing said dna and production of l-dopa utilizing said cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103196A JPS62259590A (en) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Composite recombinant dna, prokaryotic cell containing said dna and production of l-dopa utilizing said cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62259590A JPS62259590A (en) | 1987-11-11 |
| JPH0544277B2 true JPH0544277B2 (en) | 1993-07-05 |
Family
ID=14347762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61103196A Granted JPS62259590A (en) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Composite recombinant dna, prokaryotic cell containing said dna and production of l-dopa utilizing said cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62259590A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0728747B2 (en) * | 1986-05-28 | 1995-04-05 | 出光興産株式会社 | Benzene oxygenase gene and prokaryotic cell transformed with the gene |
| EP0394479A4 (en) * | 1988-10-06 | 1991-11-13 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Gene coding for tyrosine phenol-lyase and its utilization |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP61103196A patent/JPS62259590A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62259590A (en) | 1987-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4705089B2 (en) | Process for producing (S)-or (R) -3,3,3-trifluoro-2-hydroxy-2-methylpropionic acid | |
| NO328690B1 (en) | Variant microorganism as well as process for producing a carboxylic acid using the microorganism | |
| JP3880624B2 (en) | Various improved mutants of (2.5-DKG) reductase | |
| JP3009257B2 (en) | Genetic DNA encoding aspartase and use thereof | |
| JPH0544277B2 (en) | ||
| US5863788A (en) | Recombinant L-methionine Y-lyase | |
| WO2000055329A1 (en) | Sorbitol dehydrogenase, gene encoding the same and use thereof | |
| JP2003024073A (en) | Dna coding d-hydantoin haydrolase, dna coding n- carbamyl-d-amino acid haydrolase, recombinant dna containing the former gene, cell transformed by the recombinant gene, method for producing protein by using the transformed cell, and method for producing d-amino acid | |
| JPH0587234B2 (en) | ||
| JP2003514582A (en) | Tetrahydropyrimidine dioxygenase gene, polypeptide encoded by the gene, and method for producing the same | |
| JP2587764B2 (en) | Method for producing N-acylneuraminic acid aldolase | |
| JP4505917B2 (en) | Novel microorganism and method for producing L-amino acid using the same | |
| JPH0698003B2 (en) | DNA fragment having β-tyrosinase activity and transformed prokaryotic cell | |
| JP3085131B2 (en) | Genes involved in the esterase secretion mechanism | |
| HU215231B (en) | Genetechnologic process for producing s-/+/-2,2-dimethylcyclopropanecarboxamide by micro-organism | |
| JPH06303981A (en) | Dna having genetic information on protein having formaldehyde dehydrogenase activity and production of formaldehyde dehydrogenase | |
| JPH0824585B2 (en) | Gene encoding esterase and novel microorganism containing the gene | |
| JP3518501B2 (en) | Oxidoreductase gene, cloning of the gene and method for producing the enzyme | |
| JPH05344890A (en) | Gene encoding NADH oxidase and use thereof | |
| JP3496640B2 (en) | Oxidoreductase, gene encoding the enzyme, transformant containing the enzyme gene, and method for producing the enzyme | |
| JP3468216B2 (en) | Oxidoreductase, gene encoding the enzyme and cloning of the gene | |
| JP3358686B2 (en) | Gene encoding novel glutamate dehydrogenase and method for producing glutamate dehydrogenase using the gene | |
| JP3113947B2 (en) | Bile acid sulfate sulfatase gene, novel recombinant DNA and method for producing bile acid sulfate sulfatase | |
| JPH0728747B2 (en) | Benzene oxygenase gene and prokaryotic cell transformed with the gene | |
| JP2003210176A (en) | 5-substituted hydantoin racemase, dna encoding the same, recombinant dna, transformed cell and method for producing optically active amino acid |