JPH084510B2 - DNA encoding the BanI restriction endonuclease - Google Patents
DNA encoding the BanI restriction endonucleaseInfo
- Publication number
- JPH084510B2 JPH084510B2 JP1163662A JP16366289A JPH084510B2 JP H084510 B2 JPH084510 B2 JP H084510B2 JP 1163662 A JP1163662 A JP 1163662A JP 16366289 A JP16366289 A JP 16366289A JP H084510 B2 JPH084510 B2 JP H084510B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bani
- restriction endonuclease
- dna
- methylase
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (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BanI制限エンドヌクレアーゼをコードするDN
A、に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a DN encoding a BanI restriction endonuclease.
A, regarding.
II型制限酵素はいままでのところ細菌等から約120種
類のII型制限酵素が発見され商品化されている。II型制
限酵素はデオキシリボ核酸(DNA)鎖中のある特定の塩
基配列を認識し、これを切断する極めて特異性の高い酵
素であり、遺伝子工学の分野で幅広く利用されている。
また遺伝子診断による臨床検査にもその利用が期待され
ている。BanI制限エンドヌクレアーゼはII型制限酵素の
ひとつである。本酵素はDNAの塩基配列中のGGPyPuCCを
認識しこれを切断する酵素であり、バチルス アノイリ
ノリティカス(Bacillus aneurinolyticus)IAM1077に
おいて生産される酵素であるが、このバチルス アノイ
リノリティカス(Bacillus aneurinolyticus)IAM1077
は、BanI以外に他の制限酵素BanII,BanIIIを菌体内に同
時に生産するためこれらを除くことが非常に困難であり
製造上の問題を抱えていた。So far, about 120 types of type II restriction enzymes have been discovered from bacteria and commercialized as type II restriction enzymes. The type II restriction enzyme is an enzyme with a very high specificity that recognizes a specific base sequence in a deoxyribonucleic acid (DNA) chain and cleaves it, and is widely used in the field of genetic engineering.
It is also expected to be used for clinical tests by genetic diagnosis. BanI restriction endonuclease is one of the type II restriction enzymes. This enzyme is an enzyme that recognizes and cleaves GGPyPuCC in the nucleotide sequence of DNA, and is an enzyme produced in Bacillus aneurinolyticus IAM1077. This Bacillus aneurinolyticus IAM1077
Other than BanI, other restriction enzymes BanII and BanIII were produced at the same time in the bacterial cells, and it was very difficult to remove them, and there was a manufacturing problem.
一方、制限サイトメチラーゼは制限酵素の認識塩基配
列をメチル化するものであって、遺伝子操作では制限酵
素の認識配列をメチル化することによりそれに対応する
制限酵素による切断を防ぐことに使われているものであ
るが、BanI制限エンドヌクレアーゼの認識塩基配列をメ
チル化するBanIメチラーゼ、及びそのDNAを取得した例
は現在まで見当らない。On the other hand, the restriction site methylase methylates the recognition base sequence of the restriction enzyme, and it is used in gene manipulation to prevent the restriction enzyme from cleaving by methylating the recognition sequence of the restriction enzyme. However, up to now, no BanI methylase that methylates the recognition base sequence of BanI restriction endonuclease and its DNA have been found.
遺伝子操作技術を使用してバチルス アノイリノリテ
ィカス(Bacillus aneurinolyticus)以外の宿主にBanI
制限エンドヌクレアーゼを生産させることができれば、
該バチルス アノイリノリティカス(Bacillus aneurin
olyticus)に由来する夾雑酵素の問題は解決し、純粋な
BanI制限エンドヌクレアーゼを得ることが可能となる。
本発明の課題は、この遺伝子操作技術によりBanI制限エ
ンドヌクレアーゼを生産する際に、まず必要となる該酵
素をコードするDNAを提供することにある。BanI is applied to hosts other than Bacillus aneurinolyticus using genetic engineering technology
If you can produce a restriction endonuclease,
The Bacillus aneurin
The problem of contaminating enzymes derived from
It is possible to obtain BanI restriction endonuclease.
An object of the present invention is to provide a DNA coding for the enzyme which is first required when producing a BanI restriction endonuclease by this genetic engineering technique.
本発明者らはBanI制限エンドヌクレアーゼ生産菌から
染色体DNAを採取し得られた染色体DNAを適当な制限酵素
で消化してpBR322などのプラスミドに組み込み、このプ
ラスミドにより大腸菌等に形質転換し、形質転換菌を増
殖させてBanI制限エンドヌクレアーゼ、またはBanIメチ
ラーゼ生産菌をそれぞれ単離し、これら生産菌を培養す
ることにより、BanI制限エンドヌクレアーゼ及びBanIメ
チラーゼを採取するとともに、これら酵素をコードする
DNAを単離、同定することにも成功し、本発明を完成す
るに至ったものである。The present inventors collected chromosomal DNA from BanI restriction endonuclease-producing bacterium, digested the chromosomal DNA obtained with an appropriate restriction enzyme, and integrated it into a plasmid such as pBR322. The BanI restriction endonuclease and the BanI methylase-producing bacterium are each isolated by growing the bacterium, and the BanI restriction endonuclease and the BanI methylase are collected by culturing these producing bacteria and the enzymes are encoded.
The inventors have succeeded in isolating and identifying DNA, and have completed the present invention.
すなわち本発明は、 (1)バチルスアノイリノリティカス(Bacillusaneuri
nolyticus)由来のBanI制限エンドヌクレアーゼをコー
ドするDNA断片であって、次に式Iで表わされるアミノ
酸配列をコードする塩基配列を有するDNA断片。That is, the present invention provides (1) Bacillus aneinolyticus (Bacillus aneuri)
DNA fragment encoding a BanI restriction endonuclease derived from Nolyticus) and having a base sequence encoding the amino acid sequence represented by Formula I below.
式I (2)(1)記載のDNA断片を含む発現ベクター。Formula I (2) An expression vector containing the DNA fragment according to (1).
に関する。About.
以下に本発明を詳述する。 The present invention is described in detail below.
本発明のBanI制限エンドヌクレアーゼ遺伝子を含むプ
ラスミドは例えばエシェリヒア(Esheri−chia)属に属
する微生物の染色体外遺伝子(プラスミド)として知ら
れるコリシンE1因子等の培養された細胞内で増殖しうる
型式をとるプラスミドにバチルス アノイリノリティカ
ス(Bacillus aneurinolyticus)IAM1077由来のBanI制
限エンドヌクレアーゼ遺伝子、BanIメチラーゼ遺伝子を
含むDNA断片、およびBanIメチラーゼのみを含むDNA断片
を組み込んでなるプラスミドであり、前記ベクターDNA
としては天然に存在するものを抽出したものの他、増殖
に必須な部分以外のDNAの部分が一部欠失しているもの
でもよくColE1の系統、pBR322の系統、pSC101の系統、p
MB9の系統、ラムダファージの系統が挙げられる。The plasmid containing the BanI restriction endonuclease gene of the present invention has a form capable of growing in cultured cells such as colicin E1 factor known as an extrachromosomal gene (plasmid) of a microorganism belonging to the genus Esheri-chia. A plasmid comprising a BanI restriction endonuclease gene derived from Bacillus aneurinolyticus IAM1077, a DNA fragment containing the BanI methylase gene, and a DNA fragment containing only the BanI methylase in the plasmid, wherein the vector DNA
In addition to those extracted from naturally occurring, it may be partially deleted in a portion of the DNA other than the essential part for proliferation ColE1 strain, pBR322 strain, pSC101 strain, p
Examples include MB9 strains and lambda phage strains.
また前記ベクターDNAに前記染色体DNA断片を組み込む
方法は既知のいずれの方法も適用しうる。例えば適当な
制限酵素で処理して染色体DNAを特定部位で切断し、つ
いで同様に処理したベクターDNAと混合しリガーゼによ
って再結合する方法が用いられる。As a method for incorporating the chromosomal DNA fragment into the vector DNA, any known method can be applied. For example, a method is used in which chromosomal DNA is cleaved at a specific site by treatment with an appropriate restriction enzyme, then mixed with vector DNA treated in the same manner and religated with ligase.
ベクターDNAとしてpBR322プラスミドを用いこれにバ
チルス アノイリノリティカス(Bacillusaneurinolyti
cus)IAM1077から調製された染色体DNA断片を組み込む
ことにより、新規プラスミドpBANIRM 8が得られる。p
BANIRM 8プラスミドの制限酵素地図を第1図に示す。
第1図に示す様にこのプラスミドはpBR322プラスミドの
制限サイトにバチルス アノイリノリティカス(Bacill
us aneurinolyticus)IAM1077のBanI制限エンドヌクレ
アーゼ遺伝子、およびBanIメチラーゼ遺伝子を含むDNA
断片が組み込まれた8kbの塩基対を有するプラスミドで
ある。The pBR322 plasmid was used as the vector DNA and the Bacillus anoillinolyticus
cus) IAM1077, a novel plasmid pBANIRM 8 can be obtained by incorporating the chromosomal DNA fragment. p
The restriction enzyme map of BANIRM 8 plasmid is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, this plasmid was found in the restriction site of pBR322 plasmid, Bacillus anoillinolyticus.
DNA containing the BanI restriction endonuclease gene and BanI methylase gene of IAM1077
It is a plasmid having an 8 kb base pair in which a fragment is integrated.
本発明のBanI制限エンドヌクレアーゼ遺伝子、および
BanIメチラーゼ遺伝子は次の同様にして同定できる。The BanI restriction endonuclease gene of the invention, and
The BanI methylase gene can be identified as follows.
まず本発明者らは、BanI制限エンドヌクレアーゼ遺伝
子を同定するため本プラスミド菌株エッシェリヒア コ
リ(Escherichia coli)HB101(pBanIRM8)(FERM P−
9424)〔エッシェリヒア コリ(Escherichia coli)H
B101(pBAN11)と同じである。〕を培養し、菌体を取得
した。First, the present inventors used the present plasmid strain Escherichia coli HB101 (pBanIRM8) (FERM P- to identify the BanI restriction endonuclease gene.
9424) [Escherichia coli H
It is the same as B101 (pBAN11). ] Was cultured and the bacterial cells were obtained.
本菌体よりBanI制限エンドヌクレアーゼ、BanIメチラ
ーゼをそれぞれ電気泳動(SDS PAGE)でシングルバンド
になるまで精製純化し本標品にてアミノ酸シーケンサー
によりN末端アミノ酸配列を決定した。BanI restriction endonuclease and BanI methylase were purified and purified from the cells by electrophoresis (SDS PAGE) to obtain a single band, and the N-terminal amino acid sequence of this sample was determined by an amino acid sequencer.
更にBanI制限エンドヌクレアーゼを生産する上記菌株
を培養しその培養菌体よりプラスミドを調製した。本プ
ラスミドは当然ながらBanI制限エンドヌクレアーゼを暗
号化しているDNAとBanIメチラーゼを暗号化しているDNA
を保有しており、これを用いて塩基配列を決定できる。
DNA塩基配列を決めるため本プラスミドより上記2つの
酵素を暗号化していると思われる領域のDNA断片を塩基
配列決定に適したベクター、例えばpUC18,M13mp18に移
し、M13−ジオキシ法(Sanger,Pro.Natl.Acad.Sci.74,5
463−5467(1977)より決定した。即ちpUC18,M13mp18に
組み換えプラスミドに変えた後、種々制限酵素による制
限酵素サイトの決定、及びサブクローニング、マグビー
ンヌクレアーゼ、エキソヌクレアーゼIIIを用いるデレ
ーション法により、種々デレーションミュータントを作
成しBanI制限エンドヌクレアーゼ遺伝子、BanIメチラー
ゼ遺伝子の領域を決定した。さらに、デレーション ミ
ュータントの挿入DNA断片の塩基配列を決定した。ま
た、制限酵素活性、メチラーゼ活性のうち前者の活性の
みが発現するデレーション ミュータントでは菌が死滅
するため、塩基配列を決めるべき領域のDNAが取れない
ため塩基配列が決められないことがある。そのような場
合、カスタムプライマー法等を活用して決定した。Further, the above strain producing BanI restriction endonuclease was cultured, and a plasmid was prepared from the cultured bacterial cell. This plasmid is naturally a DNA encoding BanI restriction endonuclease and a DNA encoding BanI methylase.
, Which can be used to determine the base sequence.
In order to determine the DNA base sequence, a DNA fragment in the region that seems to encode the above two enzymes from this plasmid was transferred to a vector suitable for base sequence determination, for example, pUC18, M13mp18, and the M13-dioxy method (Sanger, Pro. Natl.Acad.Sci.74,5
Determined from 463-5467 (1977). That is, pUC18, M13mp18 after changing to a recombinant plasmid, by determining the restriction enzyme site by various restriction enzymes, and by the cloning method using subcloning, magbean nuclease, exonuclease III, to create various deletion mutants BanI restriction endonuclease The region of the gene, the BanI methylase gene, was determined. Furthermore, the nucleotide sequence of the insertion mutant DNA fragment was determined. In addition, in the deletion mutant in which only the former one of the restriction enzyme activity and the methylase activity is expressed, the bacterium is killed, and the base sequence may not be determined because the DNA in the region where the base sequence should be determined cannot be obtained. In such a case, it was determined by utilizing the custom primer method or the like.
その結果、 式II で表されるBanI制限エンドヌクレアーゼをコードするDN
A配列及び 式IV で表されるBanIメチラーゼをコードするDNA配列を決定
した。As a result, the formula II DN encoding the BanI restriction endonuclease represented by
A sequence and formula IV The DNA sequence encoding the BanI methylase represented by was determined.
塩基配列から決定したN末端のアミノ酸配列は精製Ba
nI制限エンドヌクレアーゼ、BanIメチラーゼ標品から得
たN末端のアミノ酸配列と一致した。ここで塩基配列を
決定したDNA配列を利用して各々の遺伝子を採取するこ
とが可能となると同時に遺伝子操作の手法を利用してBa
nI制限エンドヌクレアーゼ、BanIメチラーゼの生産系を
構築することができる。遺伝子操作の手法を用いて物質
生産を行うには大腸菌、酵母または動物細胞を用いた系
のいずれを使用してもよい。(日本生化学会編“遺伝子
研究法II"pp126−150,pp170−204(1986))。例えば大
腸菌を宿主としてBanI制限エンドヌクレアーゼを生産す
るには前記のDNA配列に発現のため制御部位、例えばト
リプトファンオペロンのプロモーターとSD配列を付加し
たDNA配列をBanIメチラーゼ遺伝子を付加したpBR322な
どのベクターDNAに連結し、大腸菌に導入すればよい。The N-terminal amino acid sequence determined from the nucleotide sequence is the purified Ba
It coincided with the N-terminal amino acid sequence obtained from the nI restriction endonuclease, BanI methylase preparation. Here, it becomes possible to collect each gene using the DNA sequence whose nucleotide sequence has been determined, and at the same time, using the method of gene manipulation, Ba
A production system for nI restriction endonuclease, BanI methylase can be constructed. Any of the systems using Escherichia coli, yeast, or animal cells may be used to carry out the substance production using the method of genetic manipulation. ("Biotechnology Research Method II", pp126-150, pp170-204 (1986), edited by the Japanese Biochemical Society). For example, in order to produce BanI restriction endonuclease using E. coli as a host, a control site for expression in the above DNA sequence, for example, a DNA sequence in which a promoter of the tryptophan operon and an SD sequence are added, and a vector DNA such as pBR322 in which a BanI methylase gene is added. And then introduced into E. coli.
酵母を宿主とする場合、発現の制御部位としては、抑
制性酸性フォスファターゼ遺伝子やグリセロアルデヒド
3−リン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子のプロモーターなど
が知られており、酵母内での複製オリジンとしては2μ
mプラスミド由来、酵母染色体由来のものを用いるとよ
い。動物細胞を宿主とする場合、発現制御部位としたSV
40プロモーターやHBウイルス遺伝子のプロモーターなど
がしられており、複製開始としてはSV40やポリオーマウ
イルスのものを用いるとよい。また、BanI制限エンドヌ
クレアーゼをコードするDNAのみを使用する場合には宿
主が増殖できない場合があるから本発明のBanI制限エン
ドヌクレアーゼをコードするDNAと、BanIメチラーゼを
コードするDNAと併用して上記のような発現系を構築す
れば、BanI制限エンドヌクレアーゼを大量に生産するこ
とができる。BanIメチラーゼのみを生産したい時は上記
発現系にBanIメチラーゼ遺伝子のみ利用すれば本酵素の
みを大量に生産できる。When yeast is used as a host, the inhibitory acid phosphatase gene and the promoter of the glyceroaldehyde 3-phosphate dehydrogenase gene are known as the expression control site, and the replication origin in yeast is 2 μm.
It is preferable to use those derived from m plasmid or yeast chromosome. When using an animal cell as a host, SV used as an expression control site
Since the 40 promoter and the promoter of the HB virus gene are known, it is preferable to use SV40 or polyoma virus as the replication initiation. Further, when using only the DNA encoding the BanI restriction endonuclease, the host may not be able to grow, so that the DNA encoding the BanI restriction endonuclease of the present invention is used in combination with the DNA encoding the BanI methylase described above. By constructing such an expression system, BanI restriction endonuclease can be produced in large quantities. When it is desired to produce only BanI methylase, this enzyme alone can be produced in large quantities by using only the BanI methylase gene in the above expression system.
以下実施例により本発明を具体的に説明する。 The present invention will be specifically described below with reference to examples.
実施例1 (1) BanI制限エンドヌクレアーゼの遺伝子をもつ染
色体DNAの調製 バチルス アノイリノリティカス(Bacillusaneurino
lyticus)IAM1077をL−broth培地(純水1当りトリ
プトン(Difco)10g,酵母エキス5g,NaCl 10gをpH7.0に
調製したもの)50mlに接種し、30℃で振とう培養をおこ
ない、14時間後菌体を集めた。次に集めた菌体を10mg/m
lのリゾチーム(太陽化学(株)製)、20%ショ糖、1mM
EDTAを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH7.6)20mlに懸濁
し、37℃で10分間静置した。次に1%ラウロイルサルコ
シン酸を含む0.1M EDTA溶液(pH9.6)44ml及び5.44mg/m
lのプロナーゼ溶液2.0mlを加え、500℃で30分間静置し
た。次に塩化セシウム66g,10mg/mlのエチジウムブロマ
イド溶液3.3mlを加え、混合した後に38,000rpm、40時間
の遠心分離をおこなった。DNAを注射器で抜取り、n−
ブタノール抽出によってエチジウムブロマイドを除去
し、1mM EDTAを含む10mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)に
透析することにより約500μgの染色体DNAを取得した。Example 1 (1) Preparation of chromosomal DNA containing BanI restriction endonuclease gene Bacillus anoillinolyticus (Bacillusa neurino)
lyticus) IAM1077 was inoculated into 50 ml of L-broth medium (10 g of tryptone (Difco), 5 g of yeast extract, 10 g of NaCl adjusted to pH 7.0 per 1 pure water), and shake culture was performed at 30 ° C. for 14 hours. The post-microbial cells were collected. Next, collect 10 mg / m
l lysozyme (manufactured by Taiyo Kagaku Co., Ltd.), 20% sucrose, 1 mM
The cells were suspended in 20 ml of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.6) containing EDTA and left standing at 37 ° C for 10 minutes. Next, 44 ml of 0.1 M EDTA solution (pH 9.6) containing 1% lauroyl sarcosinic acid and 5.44 mg / m
2.0 ml of the pronase solution (1) was added, and the mixture was allowed to stand at 500 ° C for 30 minutes. Next, 66 g of cesium chloride and 3.3 ml of an ethidium bromide solution containing 10 mg / ml were added, mixed, and then centrifuged at 38,000 rpm for 40 hours. Remove the DNA with a syringe, n-
Ethidium bromide was removed by butanol extraction and dialyzed against 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 1 mM EDTA to obtain about 500 μg of chromosomal DNA.
(2)染色体DNA断片のベクターへの挿入 (1)で得られた染色体DNA3μgについて0.02ユニッ
トのSAu3AI制限エンドヌクレアーゼを加え、37℃、1時
間の反応を行うことにより、これを部分分解した。次に
ベクタープラスミドpBR322(東洋紡績製)1μgについ
て4ユニットのBamHI制限酵素を加え、37℃、1時間の
反応を行うことによりこれを完全分解し、更に1ユニッ
トのアルカリフォスファターゼを加え、37℃、1時間の
反応を行うことにより、5′末端のリン酸を除去した。
以上の方法により得られた3μgの染色体DNA断片と1
μgのpBR322のDNA断片を混合し、更に1mMATP及び5mMジ
チオスライトールの存在下に5ユニットのT4ファージ由
来のDNAリガーゼを用いて15℃,16時間の連結反応を行う
ことにより染色体DNAを組込んだプラスミドDNAを取得し
た。(2) Insertion of a chromosomal DNA fragment into a vector About 3 μg of the chromosomal DNA obtained in (1), 0.02 unit of SAu3AI restriction endonuclease was added, and the reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour to partially decompose it. Next, 4 μl of BamHI restriction enzyme was added to 1 μg of vector plasmid pBR322 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), and this was completely decomposed by carrying out a reaction at 37 ° C. for 1 hour. By carrying out the reaction for 1 hour, the phosphoric acid at the 5'end was removed.
3 μg of chromosomal DNA fragment obtained by the above method and 1
Chromosomal DNA was integrated by mixing μg of pBR322 DNA fragment and further ligating 5 units of T4 phage-derived DNA ligase in the presence of 1 mM ATP and 5 mM dithiothreitol at 15 ° C for 16 hours. The plasmid DNA was obtained.
(3)BanI制限エンドヌクレアーゼ遺伝子を含む 組換えプラスミドによる形質転換 エシェリヒア・コリk−12株とエシリヒア・コリB株
のハイブリッド株であるエシェリヒア・コリHB101株をL
B培地(純水1当りトリプトン(Difco)10g,酵母エキ
ス5g,NaCl 10gをpH7.0に調製したもの)10mlに接種し、
37℃で振とう培養を行い、対数増殖期まで生育させた後
に集菌した。これを氷冷下、最終濃度で0.03M CaCl2の
溶液に懸濁させてコンピテントな細胞とした。この細胞
懸濁液に(2)で得たプラスミドDNAの溶解液を加え
て、氷冷下で60分反応させ、42℃,1−2分間ヒートショ
ックをあたえて、前記プラスミドDNAを細胞内にとり込
ませた。次いでこの細胞懸濁液を別途前記LB培地に接種
し、37℃,3−5時間振とう培養して且つBanI制限エンド
ヌクレアーゼを生産する株を分離し、エシェリヒア・コ
リHB101(pBanIRM8)(FERM P−9424)を得た。この形
質転換微生物に含まれるプラスミドpBanIRM8の制限酵素
地図を第1図に示す。またpBanIRM8をサブクローニング
してBanIメチラーゼを生産する株を分離しエシェリヒア
・コリ(pBanIM4)(FERM P−10741)を得た。(3) Transformation with recombinant plasmid containing BanI restriction endonuclease gene Escherichia coli HB101 strain which is a hybrid strain of Escherichia coli k-12 strain and Escherichia coli B strain L
Inoculate 10 ml of B medium (10 g of tryptone (Difco), 5 g of yeast extract, 10 g of NaCl adjusted to pH 7.0 per 1 pure water),
The cells were harvested by shaking culture at 37 ° C. and growing to the logarithmic growth phase. This was suspended in a solution of 0.03M CaCl 2 at a final concentration under ice cooling to obtain competent cells. The lysis solution of the plasmid DNA obtained in (2) was added to this cell suspension, and the mixture was allowed to react for 60 minutes under ice-cooling and subjected to heat shock at 42 ° C for 1-2 minutes to take the plasmid DNA into the cells. I put it in. Then, this cell suspension was separately inoculated into the LB medium, shake-cultured at 37 ° C. for 3-5 hours, and a strain producing a BanI restriction endonuclease was isolated, and Escherichia coli HB101 (pBanIRM8) (FERM P -9424) was obtained. The restriction enzyme map of the plasmid pBanIRM8 contained in this transformed microorganism is shown in FIG. Further, pBanIRM8 was subcloned to isolate a strain producing BanI methylase to obtain Escherichia coli (pBanIM4) (FERM P-10741).
(4)エシェリヒア・コリHB101(pBanIRM8)によるBan
I制限エンドヌクレアーゼの生産 (3)で得られた形質転換株エシェリヒア・コリHB10
1(pBanIRM8)(FERM P−9424)を前記LB培地200L発酵
タンクで37℃,16時間通気攪拌培養を行った。これを遠
心分離して集菌、培養菌体385gをえた。得られた菌体10
0gよりBanI制限エンドヌクレアーゼを精製した。菌体10
0gをBufferA(10mM MgCl2,7mM2−メルカプトエタノール
を含んだ20mMトリス塩酸緩衝液pH7.5)500mlに懸濁し
た。この懸濁液を超音波破砕器ソニファイアにて10分間
破砕後、上澄液を調製した。上澄液を0.2MNaCl存在下で
ポリエチレンイミンを0.2%になるように添加し、8000r
pm、20分間遠心分離を行い上澄液を得た。この上澄液に
硫安を70%飽和加え、硫安沈澱後沈澱物を集め、10mMMg
Cl2,7mM2−メルカプトエタノールを含む20mMのトリス塩
酸緩衝液(pH7.5)に懸濁し透析を行った。透析後、フ
ォスフォセルロースカラム(体積200ml)クロマトグラ
フィを行った。BanI制限エンドヌクレアーゼはKCI濃度
0.5M付近で溶出された。溶出された酵素液を透析チュー
ブに入れ透析した。透析液を更にヒドロキシアパタイト
カラム(80ml)クロマトグラフィを行った。リン酸濃度
0.3MにてBanI画分が溶出された。更にこの画分を透析後
DEAE−セファロース(40ml)クロマトグラフィを行うと
BanIは洗浄画分に溶出することが認められた。この画分
を濃縮後セファクリルS−200ゲル濾過を実施した。ゲ
ル濾過BanI画分を透析チューブに入れ、2mM メルカプ
トエタノール、50%グリセロールを含んだリン酸緩衝液
に透析することにより2.8mlの酵素液が得られた。(4) Ban by Escherichia coli HB101 (pBanIRM8)
Production of I restriction endonuclease (3) Transformant Escherichia coli HB10
1 (pBanIRM8) (FERM P-9424) was subjected to aeration and stirring culture at 37 ° C. for 16 hours in the 200 L fermentation tank of the LB medium. This was centrifuged to collect microbial cells and obtain 385 g of cultured bacterial cells. Obtained fungus body 10
BanI restriction endonuclease was purified from 0 g. Fungus body 10
0 g was suspended in 500 ml of Buffer A (20 mM Tris-HCl buffer pH 7.5 containing 10 mM MgCl 2 , 7 mM 2- mercaptoethanol). This suspension was crushed with an ultrasonic crusher sonicator for 10 minutes, and then a supernatant was prepared. Add polyethyleneimine to 0.2% in the presence of 0.2M NaCl, and add 8000r.
After centrifugation at pm for 20 minutes, a supernatant was obtained. Ammonium sulfate was added to this supernatant liquid to 70% saturation, and the precipitate was collected after precipitation with ammonium sulfate.
The suspension was suspended in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing Cl 2 , 7 mM 2- mercaptoethanol and dialyzed. After dialysis, phosphocellulose column (volume 200 ml) chromatography was performed. BanI restriction endonuclease has KCI concentration
It was eluted around 0.5M. The eluted enzyme solution was put into a dialysis tube and dialyzed. The dialysate was further subjected to hydroxyapatite column (80 ml) chromatography. Phosphoric acid concentration
The BanI fraction was eluted at 0.3M. After dialysis of this fraction
DEAE-Sepharose (40 ml) chromatography
BanI was found to elute in the washed fraction. After this fraction was concentrated, Sephacryl S-200 gel filtration was performed. The gel filtered BanI fraction was placed in a dialysis tube and dialyzed against a phosphate buffer containing 2 mM mercaptoethanol and 50% glycerol to obtain 2.8 ml of enzyme solution.
この精製BanI酵素をSDS−PAGE法にて蛋白純度を調べ
ると単一のBanI蛋白であることがわかった。またセファ
クリルS−200の溶出位置によりBanIの分子量は約72,00
0(SDS−PAGEよりサブユニット分子量36,000のダイマ
ー)と推定された(第2図)。本酵素標品についてアミ
ノ酸シーケンサーにてN末端アミノ酸配列を決めるとAl
a−Gln−Leu−Lys−Tyr−Asn−Lys−Asp−Ile−Asp−Gl
u−Leu−Gluであることが判明した。When this purified BanI enzyme was examined for protein purity by SDS-PAGE, it was found to be a single BanI protein. The molecular weight of BanI was about 72,00 depending on the elution position of Sephacryl S-200.
It was estimated to be 0 (dimer with a subunit molecular weight of 36,000 by SDS-PAGE) (Fig. 2). When the N-terminal amino acid sequence of this enzyme preparation was determined using an amino acid sequencer, Al
a-Gln-Leu-Lys-Tyr-Asn-Lys-Asp-Ile-Asp-Gl
It was found to be u-Leu-Glu.
(5)BanIメチラーゼ遺伝子を含む組換えプラスミドに
よる形質転換 BanI制限エンドヌクレアーゼのDNAを含む組換えプラ
スミドpBanIRM8よりメチラーゼ遺伝子のみを含むBanIII
−SphI断片をpUC18のAccI−SphIサイトに挿入しpBanIM4
を調製した(第3図)。次いでpBanIM4を用いて常法に
よりE.coliHB101を形質転換した。(5) Transformation with recombinant plasmid containing BanI methylase gene Recombinant plasmid pBanIRM8 containing DNA of BanI restriction endonuclease BanIII containing only methylase gene
-SphI fragment was inserted into the AccI-SphI site of pUC18 and pBanIM4
Was prepared (Fig. 3). Then, E. coli HB101 was transformed with pBanIM4 by a conventional method.
(6)エシェリヒア・コリHB101(pBanIM4)によるBanI
メチラーゼの生産 BanIメチラーゼをコードするDNAをもつpBanIM4を含有
するE.coli HB101(pBanIM4)(FERM P−10741)をL−
broth培地で0.5lフラスコを用いて培養し、菌体を集め
た。菌体をBufferA50mlに懸濁後超音波破砕(3A、10
分)した。35,000rpm、30分遠心して上澄液に得た。こ
の上澄液をフォスフォセルロースカラム(40ml)クロマ
トグラフィを実施した。BanIメチラーゼはカラムを通過
するのでこれを集め、DEAEカラムクロマトグラフィを行
った。BanIメチラーゼはKCl0.3Mで溶出される。この画
分を再びフォスフォセルロースカラム(20ml)クロマト
を実施した。BanIメチラーゼは0.45M KClで溶出され
た。この画分を濃縮し、セファクリルS−200ゲル濾過
(2cm×37cm)をおこなった。BanIメチラーゼ画分を透
析し更にヘパリン(10ml)カラムクロマトグラフィを行
った。溶出画分をポリエチレングリコール濃縮後、50%
グリセロール溶液で透析した。全活性4キロユニットの
BanIメチラーゼを得た。(6) BanI by Escherichia coli HB101 (pBanIM4)
Production of methylase E. coli HB101 (pBanIM4) (FERM P-10741) containing pBanIM4 having DNA encoding BanI methylase was transformed into L-
The cells were cultured in a broth medium using a 0.5 l flask to collect the cells. Suspend the cells in 50 ml of Buffer A and sonicate (3A, 10
Minutes) The supernatant was obtained by centrifugation at 35,000 rpm for 30 minutes. The supernatant was subjected to phosphocellulose column (40 ml) chromatography. Since BanI methylase passes through the column, it was collected and subjected to DEAE column chromatography. BanI methylase is eluted with KCl 0.3M. This fraction was again subjected to phosphocellulose column (20 ml) chromatography. BanI methylase was eluted with 0.45 M KCl. This fraction was concentrated and subjected to Sephacryl S-200 gel filtration (2 cm × 37 cm). The BanI methylase fraction was dialyzed and further subjected to heparin (10 ml) column chromatography. Concentrate the eluted fraction with polyethylene glycol, then 50%
It was dialyzed against a glycerol solution. 4 kg of total activity
We obtained BanI methylase.
本漂品をSDS−PAGE後銀染色法にて蛋白純度を調べる
と単一のバンド(第8図)を示した。またこの場合、分
子量は約44,000であった。ゲル濾過法では約45,000であ
った(第4図)。本酵素はモノマー酵素であると推定さ
れた。When this bleached product was examined for protein purity by SDS-PAGE and then silver staining, a single band (Fig. 8) was shown. In this case, the molecular weight was about 44,000. It was about 45,000 by the gel filtration method (Fig. 4). This enzyme was presumed to be a monomer enzyme.
(7)BanI制限エンドヌクレアーゼ、BanIメチラーゼを
コードするDNAの単離及び塩基配列の決定 (3)で得られたBanI制限エンドヌクレアーゼを生産
する株エシェリヒア・コリHB101(pBanIRM8)(FERM P
−9424)を培養し常法により組み換えプラスミド(pBan
IRM8)を調製した。調製したpBanIRM8を制限酵素HindII
I,SphIで切断し、BanI制限エンドヌクレアーゼ、BanIメ
チラーゼをコードするDNA断片(6.2kb)を切り出しクレ
ノーフラグメントに平滑末端化した後、これをpUC18のH
incIIサイトに挿入しpBanIRM6.2を作成した(第5
図)。このpUC18に挿入されたpBanIRM8由来のDNA断片の
制限酵素地図を示す(第6図)。(7) Isolation of DNA encoding BanI restriction endonuclease and BanI methylase and determination of nucleotide sequence Escherichia coli HB101 (pBanIRM8) (FERM P) producing the BanI restriction endonuclease obtained in (3)
-9424) and the recombinant plasmid (pBan
IRM8) was prepared. Prepared pBanIRM8 with restriction enzyme HindII
After digesting with I and SphI, the DNA fragment (6.2 kb) encoding BanI restriction endonuclease and BanI methylase was excised and blunt-ended into Klenow fragment.
Inserted into the incII site and created pBanIRM6.2 (5th
Figure). A restriction enzyme map of the pBanIRM8-derived DNA fragment inserted into pUC18 is shown (Fig. 6).
また、この挿入断片におけるBanI制限エンドヌクレア
ーゼ及びBanIメチラーゼのコーディング領域を第7図に
示す。図中、BanIRはBanI制限エンドヌクレアーゼのコ
ーディング領域を表わし、BanIMはBanIメチラーゼのコ
ーディング領域を表わす。なお、Cmp1〜4は塩基配列を
決定するのに使用したカスタムメイトプライマーを示
す。The BanI restriction endonuclease and BanI methylase coding regions in this insert are shown in FIG. In the figure, BanIR represents the coding region of BanI restriction endonuclease, and BanIM represents the coding region of BanI methylase. Cmp1 to Cmp4 are custom mate primers used for determining the nucleotide sequence.
次にpBanIRM6.2を制限酵素、BamHI,KpnIで切断しBamH
I−KpnIDNA断片を調製した。このDNA断片をエキソヌク
レアーゼIII,マングビーンヌクレアーゼでBanI制限エン
ドヌクレアーゼ遺伝子側より漸次的欠失(Deletion)を
行い、得られた漸次的デレーション ミュタントを作成
し、ジオキシ法にてシーケンス決定を行った。これによ
りDNAの1方の鎖の塩基配列が決定された。他方の鎖に
ついては、上述のとおり決定した塩基配列に相補的なヌ
クレオチド(17mer)を合成しこれらをプライマーとし
ジオキシ方にて塩基配列の決定を行った。その結果、前
記式II及びIVに示されるBanI制限エンドヌクレアーゼを
コードするDNA及びBanIメチラーゼをコードするDNAの塩
基配列を決定した。Next, pBanIRM6.2 was digested with restriction enzymes BamHI and KpnI to obtain BamH.
An I-KpnI DNA fragment was prepared. This DNA fragment was subjected to gradual deletion (Deletion) from the BanI restriction endonuclease gene side with exonuclease III and mung bean nuclease, and the resulting gradual deletion mutant was prepared and sequenced by the dioxy method. . Thereby, the base sequence of one strand of DNA was determined. Regarding the other strand, nucleotides (17mer) complementary to the base sequence determined as described above were synthesized, and the base sequence was determined by the dioxy method using these as primers. As a result, the nucleotide sequences of the DNA encoding the BanI restriction endonuclease and the DNA encoding the BanI methylase represented by the above formulas II and IV were determined.
また、このII及びIVの塩基配列に対応する前記式Iの
アミノ酸配列及び 式III のアミノ酸配列は、N末端において精製BanI制限エンド
ヌクレアーゼ及びBanIメチラーゼ標品から得たN末端の
アミノ酸配列とそれぞれ一致した。In addition, the amino acid sequences of the above formula I corresponding to the base sequences of these II and IV and the formula III At the N-terminus matched the amino acid sequences at the N-terminus obtained from the purified BanI restriction endonuclease and BanI methylase preparations, respectively.
(発明の効果) 本発明により、BanI制限エンドヌクレアーゼをコード
するDNAを提供することができた。これにより夾雑酵素
を含有しない純粋なBanI制限エンドヌクレアーゼ標品を
遺伝子操作技術を用いることにより効率的かつ大量に生
産することが可能となる。(Effect of the invention) The present invention has made it possible to provide a DNA encoding a BanI restriction endonuclease. This makes it possible to efficiently produce a large amount of a pure BanI restriction endonuclease preparation containing no contaminating enzyme efficiently and in large amounts by using a gene manipulation technique.
第1図はpBanIRM8のプラスミドの制限酵素地図、第2図
はpBanI制限エンドヌクレアーゼの分子量の測定結果を
示す図、第3図はpBanIRM8よりpBanIM4への構築図、第
4図はBanIメチラーゼ分子量の測定結果を示す図、第5
図はpBanIRM6.2の構築図、第6図はpBanIRM6.2の作成に
際し、pUC18に挿入されたpBanIRM8由来のDNA断片の制限
酵素地図を、第7図はpUC18に挿入されたpBanIRM8由来
のDNA断片におけるBanI制限エンドヌクレアーゼ及びBan
Iメチラーゼのコーディング領域、並びにこれら酵素のD
NA塩基配列決定のストラキジーを示す図である。 第8図は本発明により得られたBanIメチラーゼの電気泳
動パターンを表わす写真である。Fig. 1 shows the restriction enzyme map of pBanIRM8 plasmid, Fig. 2 shows the measurement results of the molecular weight of pBanI restriction endonuclease, Fig. 3 shows the construction diagram of pBanIRM8 to pBanIM4, and Fig. 4 shows the measurement of BanI methylase molecular weight. Figure showing the results, No. 5
The figure is a construction diagram of pBanIRM6.2, Fig. 6 is a restriction map of the pBanIRM8-derived DNA fragment inserted into pUC18 when constructing pBanIRM6.2, and Fig. 7 is a pBanIRM8-derived DNA fragment inserted into pUC18. BanI restriction endonuclease and Ban in Escherichia coli
Coding region of I-methylase, and D of these enzymes
It is a figure which shows the strategy of NA base sequence determination. FIG. 8 is a photograph showing the electrophoretic pattern of BanI methylase obtained by the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:07) (C12N 9/16 A C12R 1:19) C12R 1:07) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location C12R 1:07) (C12N 9/16 A C12R 1:19) C12R 1:07)
Claims (2)
aneurinolyticus)由来のBanI制限エンドヌクレアーゼ
をコードするDNA断片であって、次の式Iで表わされる
アミノ酸配列をコードする塩基配列を有するDNA断片。 式I 1. A Bacillus anoillinolyticus (Bacillus)
aneurinolyticus) -derived BanI restriction endonuclease, which has a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence represented by the following formula I. Formula I
ー。2. An expression vector containing the DNA fragment according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1163662A JPH084510B2 (en) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | DNA encoding the BanI restriction endonuclease |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1163662A JPH084510B2 (en) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | DNA encoding the BanI restriction endonuclease |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0330679A JPH0330679A (en) | 1991-02-08 |
| JPH084510B2 true JPH084510B2 (en) | 1996-01-24 |
Family
ID=15778204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1163662A Expired - Lifetime JPH084510B2 (en) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | DNA encoding the BanI restriction endonuclease |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084510B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022365A (en) * | 1987-12-17 | 1990-01-08 | New England Biolabs Inc | Production of bani restriction endonuclease and methylase |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP1163662A patent/JPH084510B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0330679A (en) | 1991-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR960016560B1 (en) | Human granulocyte colony stimulator polypeptide derivative, DNA encoding the same, recombinant plasmid containing DNA, microorganism containing plasmid and method for producing polypeptide | |
| JP2610783B2 (en) | Gene encoding polykringle plasminogen activator and vector containing the same | |
| Steiert et al. | A Gene Coding for a Membrane–Bound Hydrolase is Expressed as a Secreted, Soluble Enzyme in Streptomyces Lividans | |
| EP0099871B1 (en) | Separation of plasma proteins from cell culture systems | |
| HU204097B (en) | Process for producing cloning system relating to kluyveromyces species | |
| Yeung et al. | The purification of the Escherichia coli UvrABC incision system | |
| JPH0669376B2 (en) | Ultra-high prokaryotic expression system | |
| SU1739856A3 (en) | Method for constructing of recombinant plasmid dna, encoding enzyme deacet-oxycephalosporine c- synthetase/deacetylcephalosporine c-synthetase | |
| Smolar et al. | DNA sequences of polyoma virus early deletion mutants | |
| JP2577876B2 (en) | Enzymes for the production of vitamin C precursors using genetically modified organisms and methods for their production | |
| JP2754975B2 (en) | Farnesyl diphosphate synthase and DNA sequence encoding the same | |
| JP2561674B2 (en) | Method of producing protein | |
| JPH0587234B2 (en) | ||
| JPH084510B2 (en) | DNA encoding the BanI restriction endonuclease | |
| EP0374771B1 (en) | Production method for PvuI restriction endonuclease | |
| RU2143492C1 (en) | Recombinant plasmid encoding fused protein as precursor of human insulin (variants), strain of bacterium escherichia coli - producer of fused protein as precursor of human insulin (variants), method of human insulin preparing | |
| RU2127758C1 (en) | Method of recombinant streptokinase preparing | |
| JP2518051B2 (en) | Method for producing AccI restricted endonuclease | |
| JPS63102684A (en) | Gene and use thereof | |
| Ishii et al. | Purification and characterization of the N gene product of bacteriophage lambda | |
| EP0190252A1 (en) | Recombinant dna molecule, transformed microorganisms and process for producing penicillin v amidase | |
| JPH08103278A (en) | Method for producing active human ALT | |
| RU2144082C1 (en) | Recombinant plasmid encoding fused protein-precursor of human insulin (variants), strain of bacterium escherichia coli - producer of fused protein-precursor of human insulin (variants), method of human insulin preparing | |
| Hauser et al. | Precursor-product relationship of larger to smaller molecular forms of the BAL 31 nuclease from Alteromonas espejiana: preferential removal of duplex exonuclease relative to endonuclease activity by proteolysis | |
| JPH11313683A (en) | Novel xylosidase gene, vector, transformant using the same, and use thereof |