JPH084511B2 - Novel protein gene - Google Patents
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- JPH084511B2 JPH084511B2 JP22930489A JP22930489A JPH084511B2 JP H084511 B2 JPH084511 B2 JP H084511B2 JP 22930489 A JP22930489 A JP 22930489A JP 22930489 A JP22930489 A JP 22930489A JP H084511 B2 JPH084511 B2 JP H084511B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、遺伝子に関するものであり、更に詳細に
は、蛋白質高生産菌バチルス・ブレビス(Bacillus bre
vis)HPD31の蛋白質特に細胞壁由来の菌体外蛋白質をコ
ードする遺伝子に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gene, and more specifically, to a protein-producing bacterium Bacillus brevis.
vis) HPD31 protein, particularly a gene encoding a cell wall-derived extracellular protein.
(従来の技術) 先に、鵜高らは、バチルス・ステアロサーモフィルス
(Bacillus stearothermophilus)DY−5の耐熱性α−
アミラーゼ遺伝子をプラスミドpUB110に組込んだpBAM10
1を保有するバチルス・ブレビス47及び枯草菌を37℃48
時間培養した時、バチルス・ブレビス47では約15,000U/
ml、枯草菌では3,000U/ml程度のα−アミラーゼをそれ
ぞれ培地中に生産蓄積するのを確認した〔J.Bacterio
l.,164,(3),1182−1187(1985)〕。(Prior Art) First, Utaka et al. Reported that the heat-resistant α- of Bacillus stearothermophilus DY-5.
PBAM10 with the amylase gene integrated in the plasmid pUB110
Bacillus brevis 47 and Bacillus subtilis possessing 1
Bacillus brevis 47 when cultured for about 15,000 U /
It was confirmed that approximately 3,000 U / ml of α-amylase was produced and accumulated in the culture medium for each of ml and Bacillus subtilis [J. Bacterio
L., 164, (3), 1182-1187 (1985)].
同じく鵜高らは、バチルス・ブレビス47株が2種類の
細胞壁蛋白質(OWP,MWP)を含有しており、これらの蛋
白質の完全なヌクレオチド配列も明らかにしている〔J.
Bacteriol.,168,(1),365−373(1986),J.Bacterio
l.,170,(2),935−945(1988)〕。Utaka et al. Also reveal that the Bacillus brevis 47 strain contains two types of cell wall proteins (OWP, MWP), and also revealed the complete nucleotide sequences of these proteins [J.
Bacteriol., 168, (1), 365-373 (1986), J. Bacterio
L., 170, (2), 935-945 (1988)].
たしかに鵜高らによって創製されたバチルス・ブレビ
ス47株は、菌体外に著量の蛋白質を生産する点ですぐれ
てはいるが、蛋白質分解酵素を菌体外に生産する性質も
併有しており、一旦生産された蛋白質を分解してしまう
という欠点を有している。Certainly, the Bacillus brevis 47 strain created by Utaka et al. Is excellent in that it produces a significant amount of protein outside the cells, but it also has the property of producing proteolytic enzymes outside the cells. However, it has a drawback that the protein once produced is decomposed.
そこで更に鵜高らは、菌体外に著量の蛋白質を生産す
るが蛋白質分解酵素を菌体外に生産しない新菌株をスク
リーニングして分離するのに成功した。そしてこの新菌
株をバチルス・ブレビスH102と命名し、微工研に寄託し
た(FERM BP−1087)(特開昭63−56277号)。Therefore, Utaka et al. Succeeded in screening and isolating a new strain that produces a large amount of protein outside the cell but does not produce proteolytic enzyme outside the cell. This new strain was named Bacillus brevis H102 and deposited with the Institute of Microtechnology (FERM BP-1087) (JP-A-63-56277).
(発明が解決しようとする問題点) この新菌バチルス・ブレビスH102(FERM BP−1087)
は、30g/lという非常に多量の細胞壁由来の蛋白質を菌
体外に蓄積するのみでなく、異種遺伝子産物の分泌能力
も高く、好熱菌由来のα−アミラーゼを3g/lもの量分泌
するという顕著な有用性も更に発見され、そこで本菌に
ついて整理を行って、H102をHPD31に改称した。したが
って以下、H102株はバチルス・ブレビスHPD31株という
こととする。(Problems to be solved by the invention) This new bacterium Bacillus brevis H102 (FERM BP-1087)
Not only accumulates a very large amount of cell wall-derived protein of 30 g / l outside the cells, but also has a high ability to secrete heterologous gene products, and secretes 3 g / l of α-amylase derived from thermophiles. The remarkable usefulness was further discovered, and the bacteria were sorted out and H102 was renamed HPD31. Therefore, the H102 strain is hereinafter referred to as Bacillus brevis HPD31 strain.
B.ブレビスHPD31の細胞壁は1層の蛋白質層とペプチ
ドグリカン層とからなり、この細胞壁構成蛋白質は135K
Daから成り、それはHWPないしメイン蛋白質と称されて
いる。The cell wall of B. brevis HPD31 consists of a protein layer and a peptidoglycan layer, and this cell wall constituent protein is 135K.
It consists of Da, which is called HWP or main protein.
そこで上記した有用性に鑑み、HPD31由来の蛋白質を
更に大量に生産するシステムの開発が当業界において強
く希求されるようになった。Therefore, in view of the above-mentioned usefulness, there has been a strong demand in the art for development of a system for producing HPD31-derived protein in a larger amount.
そこで上記業界におけるニーズに応えるために各方面か
ら検討を行った結果、遺伝子、特にHWPをコードする遺
伝子構造の解明が必要となってきた。Therefore, as a result of conducting various studies to meet the needs in the above industry, it has become necessary to elucidate the gene structure of a gene, particularly HWP.
(発明が解決するための手段) 本発明は、この目的を達成するためになされたもので
あって、Bacillus brevis HPD31の細胞壁構成蛋白質遺
伝子のクローン化を行うためになされたものである。(Means for Solving the Invention) The present invention has been made in order to achieve this object, and was made in order to clone the cell wall constituent protein gene of Bacillus brevis HPD31.
そこで鋭意研究した結果、B.ブレビス47のMWP蛋白質
の抗体を用いてウェスタン ブロッティングを行ったと
ころHWPが上記抗体とクロスリアクトするという知見を
得たので、HWP遺伝子とMWP遺伝子とはホモロジーが高い
ことを予想した。As a result of diligent research, we obtained the finding that HWP cross-reacts with the above antibody when western blotting was performed using an antibody of the B. brevis 47 MWP protein, indicating that the HWP gene and MWP gene have high homology. I expected.
そしてこの予想のもち、既に鵜高らによってクローン
化されているMWP遺伝子をプローブとして用いてHPD31の
染色体DNA断片を処理したところ、HWP遺伝子のクローニ
ングに成功し、本発明に完成に至ったものである。And with this expectation, when the chromosomal DNA fragment of HPD31 was treated using the MWP gene already cloned by Utaka et al. As a probe, the HWP gene was successfully cloned, and the present invention was completed. is there.
以下、本発明について詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
すなわち本発明においては、染色体DNA源としてはバ
チルス・ブレビスHPD31(B.ブレビスH102)(FERM BP−
1087)を用い、制限酵素等で切断したDNA断片につい
て、これらをファージに取り込ませ、これらのDNA断片
を取り込んだ各々のファージの中から、B.ブレビス47由
来のDNA断片,プローブAを用いてHWP遺伝子を取り込ん
だファージをつり上げる。That is, in the present invention, as a chromosomal DNA source, Bacillus brevis HPD31 (B. brevis H102) (FERM BP-
1087), a DNA fragment cleaved with a restriction enzyme or the like was incorporated into a phage, and a B. brevis 47-derived DNA fragment and probe A were used from among the phages incorporating these DNA fragments. Pick up the phage that has incorporated the HWP gene.
次に、このようにして得られたDNA断片の1部をプロ
ーブBとし、これを用いてHPD31由来の染色体DNA断片の
内、HWP遺伝子ないしメイン蛋白質遺伝子部分をつり上
げる。Next, a part of the DNA fragment thus obtained is used as probe B, and this is used to lift the HWP gene or main protein gene part of the HPD31-derived chromosomal DNA fragment.
そして、得られたメイン蛋白DNAを、DNAリガーゼ等を
用いてプラスミドベクター断片に結合させ、目的とする
遺伝子を含む組換えDNAを作成するのである。Then, the obtained main protein DNA is ligated to a plasmid vector fragment using a DNA ligase or the like to prepare a recombinant DNA containing the gene of interest.
HPD31株由来の染色体DNAは、本菌を、例えばT2液体培
地(1%グルコース、1%ペプトン、0.5%肉エキス、
0.2%酵母エキス、pH7.0)で約1〜3日間振とう培養な
いし通気攪拌培養し、得られる培養物を遠心分離によっ
て集菌し、次いで溶菌させることによって得ることがで
きる。The chromosomal DNA derived from the HPD31 strain can be obtained by transforming this strain into, for example, T2 liquid medium (1% glucose, 1% peptone, 0.5% meat extract,
It can be obtained by shaking culture or aeration stirring culture with 0.2% yeast extract, pH 7.0) for about 1 to 3 days, collecting the obtained culture by centrifugation, and then lysing.
それには既知の方法が適宜使用され、例えばSaito,Mi
uraの方法(Saito,H.and Miura,K.,Biochim.Biophys.Ac
ta,72,619,(1964))、Rodoriguezらの方法(Rodorigu
ez and Tait,Recombinant DNA Techniques(Addison−W
esleypub.Co)(1983))が利用できる。Known methods are appropriately used for this, for example, Saito, Mi
ura's method (Saito, H. and Miura, K., Biochim. Biophys.Ac
ta, 72 , 619, (1964)), the method of Rodoriguez et al. (Rodorigu
ez and Tait, Recombinant DNA Techniques (Addison−W
esleypub.Co) (1983)) is available.
以後の処理は既知の方法によって行い、溶菌方法は、
例えば、リゾチームやβ−グルカナーゼなどの細胞壁溶
解酵素による処理や超音波処理などが用いられる。ま
た、必要によりプロテアーゼ、リボヌクレアーゼなどの
他の酵素剤やラウリル硫酸ナトリウムなどの界面活性剤
が併用される。また凍結融解処理を施すこともある。こ
のようにして得られる溶菌物からDNAを分離、精製する
には、常法にしたがって、例えばフェノール抽出、除蛋
白処理、プロテアーゼ処理、リボヌクレアーゼ処理、ア
ルコール沈澱、遠心分離などの方法を適宜組み合わせる
ことによって行うことができる。Subsequent processing is performed by a known method, and the lysis method is
For example, treatment with a cell wall lytic enzyme such as lysozyme or β-glucanase, ultrasonic treatment, or the like is used. If necessary, other enzyme agents such as protease and ribonuclease and a surfactant such as sodium lauryl sulfate are used together. In addition, freeze-thaw treatment may be applied. In order to separate and purify DNA from the lysate thus obtained, by appropriately combining methods such as phenol extraction, deproteinization treatment, protease treatment, ribonuclease treatment, alcohol precipitation and centrifugation according to a conventional method. It can be carried out.
DNAを切断する方法は、例えば、超音波処理、制限酵
素処理などにより行うことができる。切断後、必要に応
じてホスファターゼやDNAポリメラーゼ等の修飾酵素が
用いられる。また種々のリンカーやアダプターを用いる
ことによりDNA断片末端の塩基配列を変えることができ
る。The method of cleaving DNA can be performed by, for example, ultrasonic treatment, restriction enzyme treatment, or the like. After cleavage, a modifying enzyme such as phosphatase or DNA polymerase is used if necessary. The nucleotide sequence at the end of the DNA fragment can be changed by using various linkers and adaptors.
切断されたDNA断片から、蔗糖密度勾配遠心法や電気
泳動したゲルからの抽出等によって最適な長さの断片の
みを得られる。From the cleaved DNA fragment, only a sucrose density gradient centrifugation method, extraction from an electrophoresed gel, or the like can be used to obtain only a fragment having an optimum length.
ベクターとしては、宿主微生物で自律的に増殖し得る
ファージまたはプラスミドが適している。Suitable vectors are phages or plasmids that can autonomously grow in the host microorganism.
ファージとしては、例えば、エシェリヒア コリ(Es
cherichia coli)を宿主微生物とする場合には、λファ
ージやM13ファージなどが使用出来る。Examples of the phage include Escherichia coli (Es
When cherichia coli) is used as the host microorganism, λ phage and M13 phage can be used.
また、プラスミドとしては、例えば、エシェリヒア
コリを宿主微生物とする場合には、pUC118、pBR322、pU
C18やそれらの派生体などが使用できる。更に、例え
ば、エシェリヒア コリ、バチルス ズブチリスなどの
二種類以上の宿主微生物で自律的増殖の可能な、例え
ば、pHY300PLK、酵母のベクターを利用することも可能
である。このようなベクターを、先に述べたDNAと同様
に制限酵素などで切断し、ベクター断片を得る。DNA断
片とベクター断片とを結合させる方法は、公知のDNAリ
ガーゼを用いる方法であればよく、例えば、DNA断片と
ベクター断片とをアニーリングの後、生体外で適当なDN
Aリガーゼの作用により組換えDNAを作成する。必要なら
ば、アニーリングの後、宿主微生物に導入して、生体内
のDNAリガーゼを利用して組換えDNAにすることもでき
る。Further, as the plasmid, for example, Escherichia
When using Escherichia coli as the host microorganism, pUC118, pBR322, pU
C18 and their derivatives can be used. Furthermore, it is also possible to use, for example, a pHY300PLK or yeast vector capable of autonomous growth in two or more types of host microorganisms such as Escherichia coli and Bacillus subtilis. Such a vector is cut with a restriction enzyme or the like in the same manner as the DNA described above to obtain a vector fragment. The method of ligating the DNA fragment and the vector fragment may be a method using a known DNA ligase. For example, after annealing the DNA fragment and the vector fragment, an appropriate DN in vitro is used.
Recombinant DNA is created by the action of A ligase. If necessary, it can be introduced into a host microorganism after annealing and then converted into a recombinant DNA by utilizing in vivo DNA ligase.
宿主微生物としては、組換えDNAが安定かつ自律的増
殖が可能でその形質発現のできるものであればよい。Any host microorganism may be used as long as the recombinant DNA is capable of stable and autonomous growth and capable of expressing its trait.
宿主微生物に組替えDNAを導入する方法は、公知の方
法、例えば、宿主微生物がエシェリヒアコリの場合には
カルシウム法(Lederberg,E.M.and Cohen,S.N.,J.Bacte
riol.,119,1072,(1974))などを採用することができ
る。The method for introducing the recombinant DNA into the host microorganism is a known method, for example, the calcium method (Lederberg, EM and Cohen, SN, J. Bacte when the host microorganism is Escherichia coli).
riol., 119 , 1072, (1974)) can be adopted.
λファージDNAであれば、イン ビトロ パッケイジ
ング法(Horn,B.,Methods in Enzymology,68,299,(197
9))によりλファージ粒子を形成し、このλファージ
粒子をエシェリヒア コリの培養菌懸濁液に添加して、
HWP生産能を保有する特殊形質導入ファージを得ること
ができる。For λ phage DNA, in vitro packaging method (Horn, B., Methods in Enzymology, 68 , 299, (197
9)) was used to form λ phage particles, and the λ phage particles were added to the culture suspension of Escherichia coli,
It is possible to obtain a special transduction phage having HWP-producing ability.
組換えDNAが導入された形質転換微生物の選択方法
は、目的遺伝子とホモロジーの高い遺伝子をプローブに
用い、DNA−DNAハイブリダイゼーション法にて行う。液
体選択培地にはベクター上のマーカーによって、最小培
地や、抗生物質添加培地が適宜用いられる。The method for selecting the transformed microorganism into which the recombinant DNA has been introduced is the DNA-DNA hybridization method using a gene having a high homology with the target gene as a probe. As the liquid selection medium, a minimal medium or an antibiotic-containing medium is appropriately used depending on the marker on the vector.
以下、本発明を、実施例により更に詳細に且つ具体的
に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail and specifically with reference to Examples.
実施例 バチルス・ブレビス(Bacillus brevis)HPD31(FERM
BP−1087)37℃で振とう培養した後、遠心分離によっ
て集菌、洗滌し、得られた菌からSaito,Miuraの方法(S
aito,H.and Miura,K.,Biochim.Biophys.Acta,72,619(1
964))によって染色体DNAを分離した。分離した染色体
DNAをトリスバッハァーに溶解し、制限酵素Bam HI(宝
酒造社製)を添加して37℃で部分分解した後、分解物を
電気泳動し、ゲルからの抽出により染色体DNA断片を分
離、取得した。Example Bacillus brevis HPD31 (FERM
BP-1087) After shaking culture at 37 ° C., the cells were collected by centrifugation and washed, and the bacteria obtained were subjected to the method of Saito, Miura (S
aito, H.and Miura, K., Biochim.Biophys.Acta , 72, 619 (1
964)) to separate the chromosomal DNA. Isolated chromosome
The DNA was dissolved in Trisbacher, the restriction enzyme Bam HI (Takara Shuzo Co., Ltd.) was added, and it was partially digested at 37 ° C. Then, the digested product was electrophoresed and the chromosomal DNA fragment was isolated and obtained by extraction from the gel. .
ベクターとしては、λ−ファージ クローニング ベ
クター EMBL3を用いた。このファージベクターEMBL3を
Bam HIで切断して得られたEMBL3DNAと上記のバチルス・
ブレビスHPD31株から得られた染色体DNA断片とを混合
し、T4DNAリガーゼ(宝酒造社製)を添加して連結処理
した(Weiss,B.Sablon,A.J.,Live,T.R.,Fareed,G.C.and
Richardson,C.C.,J.Biol.Chem.,243,4543(1968))。The λ-phage cloning vector EMBL3 was used as the vector. This phage vector EMBL3
EMBL3 DNA obtained by cutting with Bam HI and the above Bacillus
The chromosomal DNA fragment obtained from Brevis HPD31 strain was mixed, and T4DNA ligase (Takara Shuzo) was added for ligation treatment (Weiss, B.Sablon, AJ, Live, TR, Fareed, GCand).
Richardson, CC, J. Biol. Chem., 243, 4543 (1968)).
このようにして得られた処理液を、イン ビトロ パ
ッケイジング キット(STARATGENE社製)に添加して、
イン ビトロ パッケイジング法(Horn,B.,Methods in
Enzymology,68,299(1979))により当該DNAをファー
ジ粒子に導入して、B.ブレビスHPD31株のDNAライブラリ
ーを作製した。The treatment liquid thus obtained was added to an in vitro packaging kit (manufactured by STARAT GENE),
In vitro packaging method (Horn, B., Methods in
The DNA was introduced into phage particles by Enzymology, 68,299 (1979) to prepare a DNA library of B. brevis HPD31 strain.
これをエシェリヒア コリ Q359に感染せしめた後、
バチルス・ブレビス47株のMWP遺伝子をプローブAとし
てプラーク ハイブリダイゼーションを行い、陽性を示
す組換えDNAφ−SK10を得た。After infecting this with Escherichia coli Q359,
Plaque hybridization was carried out using the MWP gene of Bacillus brevis strain 47 as probe A to obtain positive recombinant DNA φ-SK10.
なおバチルス・ブレビス47のMWP遺伝子は、本発明者
らによって既に解明されており、(J.Bacteriol.,170,9
35(1988)),そのうちのHpa I−Hpa I断片(プラスミ
ドpCWP300)をプローブAとして使用した(第3図)。The MWP gene of Bacillus brevis 47 has already been elucidated by the present inventors (J. Bacteriol., 170, 9
35 (1988)), of which the Hpa I-Hpa I fragment (plasmid pCWP300) was used as probe A (Fig. 3).
そして得られたφ−SK10nには14kbのBam HI挿入断片
が認められたが、これはHWPの構造遺伝子の5′側の半
分しか含んでいないことを確認した(第4図)。A 14 kb BamHI insert fragment was observed in the obtained φ-SK10n, and it was confirmed that this fragment contained only the 5'half of the HWP structural gene (Fig. 4).
そこで3′側のBg1 II2.7kb部分を、以下に示す処理
によってプラスミドpUC118で大腸菌にクローン化し、プ
ラスミドpSK31C(5.3kb)を得た(第4図)。Then, the Bg1 II 2.7 kb portion on the 3'side was cloned into Escherichia coli with the plasmid pUC118 by the following treatment to obtain the plasmid pSK31C (5.3 kb) (Fig. 4).
すなわち、バチルス・ブレビスHPD31の染色体DNAを常
法にしたがって分離した後、制限酵素Bgl IIを用いてDN
Aを完全消化した後、常法により染色体DNA断片を分離、
取得した。That is, after chromosomal DNA of Bacillus brevis HPD31 was isolated by a conventional method, DNase was digested with the restriction enzyme Bgl II.
After completely digesting A, chromosomal DNA fragments are separated by a conventional method,
I got it.
一方、ベクターとして使用するプラスミドpUC118を制
限酵素Bam HIで処理しておき、上記によって得たDNA断
片と接触せしめて両者をリガーゼにより連結処理した。
この処理液を用い、エシェリヒア・コリ JM103株を宿
主として、Lederberg,Cohen法(Lederberg,E.M.and Coh
em,S.N.,J.Bacteriol.,119,1072(1974))によりプラ
スミドを導入し、形質転換体を作成した。On the other hand, the plasmid pUC118 used as a vector was treated with the restriction enzyme Bam HI, brought into contact with the DNA fragment obtained above and ligated with ligase.
Using this treatment solution, using the Escherichia coli JM103 strain as a host, the Lederberg, Cohen method (Lederberg, EMand Coh
The plasmid was introduced by em, SN, J. Bacteriol., 119, 1072 (1974) to prepare a transformant.
得られた形質転換体について、先に得たφ−SK10のCl
aI−Bam HI 400bp断片をプローブBとして用い、コロニ
ーハイブリダイゼーションを行った。Regarding the obtained transformants, Cl of φ-SK10 obtained above was used.
Colony hybridization was performed using the aI-Bam HI 400 bp fragment as probe B.
そこで陽性を示すコロニーをスクリーニングしそれか
らプラスミドを分離した。このプラスミドは、従来未知
の新規なものであって、これをプラスミドpSK31Cと命名
した(第4図)。そしてひき続き、HWP遺伝子を含有す
るDNA断片について塩基配列の決定を行い、そしてそれ
から予想されるアミノ酸配列について第1図の結果を得
た。そして第2図にその5′側を拡大して示した。There, positive colonies were screened and the plasmid was isolated therefrom. This plasmid was a novel one which was unknown so far, and was named plasmid pSK31C (Fig. 4). Then, subsequently, the nucleotide sequence of the DNA fragment containing the HWP gene was determined, and the results shown in FIG. 1 were obtained for the amino acid sequence predicted therefrom. The 5'side is shown enlarged in FIG.
第1図に示したClaIからBglIIまでの4.3kbについての
塩基配列図において、HWP遺伝子はTTGもしくはATGを開
始コドンとし、TGAを終止コドンとしていることが判
る。In the nucleotide sequence diagram for 4.3 kb from ClaI to BglII shown in FIG. 1, it can be seen that the HWP gene has TTG or ATG as the start codon and TGA as the stop codon.
そこで、HWPのN末端アミノ酸配列を決定したとこ
ろ、第1図の下線を付した15個のアミノ酸と一致するこ
とが確認された。よって、翻訳開始点は不明であるが、
HWPは53個もしくは23個のアミノ酸からなるシグナルペ
プチドを含む前駆体蛋白質として合成され、その成熟体
はアラニン(1の位置)をN末端としバリン(終止コド
ンTGAの前の位置)をC末端とする分子量約118,000の蛋
白質であることが充分に示唆された。つまりメイン蛋白
遺伝子であるHWP遺伝子は、アラニンに対応するGCA(1
の位置)からバリンに対応するGTGまでの塩基配列を含
むものである。Therefore, when the N-terminal amino acid sequence of HWP was determined, it was confirmed that it coincided with the 15 underlined amino acids in FIG. Therefore, although the translation start point is unknown,
HWP is synthesized as a precursor protein containing a signal peptide consisting of 53 or 23 amino acids, and its mature form has alanine (position 1) at the N-terminus and valine (position before the stop codon TGA) at the C-terminus. It was fully suggested that the protein has a molecular weight of about 118,000. In other words, the HWP gene, which is the main protein gene, has a GCA (1
Position) to the GTG corresponding to valine.
このHWPのアミノ酸配列についてみると、疎水性アミ
ノ酸が43%という多量含まれており、酸性アミノ酸も18
%と比較的多量に含まれており、各種細菌の表層蛋白質
のアミノ酸配列と一致しているが、システインが1分子
含まれている点で、従来既知のものと大きく相違してい
る。The amino acid sequence of this HWP contains a large amount of 43% hydrophobic amino acids and 18 amino acid amino acids.
%, Which is contained in a relatively large amount, which is in agreement with the amino acid sequences of surface proteins of various bacteria, but is greatly different from the conventionally known one in that one molecule of cysteine is contained.
また、第2図からも明らかなように、本塩基配列には
シグナルが2ケ所(−23及び−53の位置)存在してお
り、特徴的である。そしてその上流にはSD1配列も認め
られている。Further, as is clear from FIG. 2, this base sequence has two signals (positions at −23 and −53), which is characteristic. And the SD 1 sequence is found upstream of it.
そして、HWP遺伝子についてその転写開始領域をSlマ
ッピングにより調べた結果、第2図に示すようにP1、
P2、P3、P4、P5で示される5個の転写開始領域が確認さ
れた。これらのプロモーターはいずれも強力であるの
で、このプロモーター部分を活用して、他の有用遺伝子
を結合しこれを強力に発現することができる。プロモー
ターは原菌(宿主)のものであるので、発現性は良好で
あり、非常に有効である。As a result of investigating the transcription initiation region of the HWP gene by Sl mapping, as shown in FIG. 2, P 1 ,
Five transcription initiation regions indicated by P 2 , P 3 , P 4 , and P 5 were confirmed. Since all of these promoters are strong, it is possible to utilize this promoter portion to bind other useful genes and express them strongly. Since the promoter is that of the original bacterium (host), its expression is good and it is very effective.
また、本発明によれば自己のプロモーター、メイン蛋
白遺伝子を再導入することができ、それによって同一の
遺伝子を複数にし、蛋白生産量を大幅に向上せしめるこ
とができる。その結果、食料蛋白、飼料用の蛋白の生産
が大幅に増加し、コストダウンも可能となる。Further, according to the present invention, the self promoter and main protein gene can be re-introduced, whereby the same gene can be duplicated and the protein production amount can be greatly improved. As a result, the production of food proteins and feed proteins will be greatly increased, and costs will be reduced.
そして更に、全DNA塩基配列が第1図に示したように
明らかになっているので、有用な部分、目的とする部分
のみの断片に加工し、発現させることができるので、本
発明は各種の用途に広範に対応利用することもできる。Furthermore, since the entire DNA base sequence is clarified as shown in FIG. 1, it is possible to process and express a useful portion, a fragment of only a desired portion, and thus the present invention can be applied to various kinds of fragments. It can also be used in a wide range of applications.
そしてこの全塩基配列の終止コドンTGAの下流にはタ
ーミネーターと思われるInverted repeatが2個認めら
れ、これらによってHWP遺伝子の転写が終結しているこ
とが示唆されている。Two Inverted repeats, which are considered to be terminators, were found downstream of the termination codon TGA in this entire nucleotide sequence, and it is suggested that these terminate transcription of the HWP gene.
(発明の効果) 本発明によってはじめてHWP遺伝子のクローン化が行
われ、その遺伝子構造が解明された。(Effects of the Invention) The HWP gene was cloned for the first time by the present invention, and its gene structure was clarified.
したがってこのHWP遺伝子を発現させることにより、H
WPを大量に生産することができ、食料蛋白ないし飼料蛋
白として有効利用することができる。Therefore, by expressing this HWP gene, H
WP can be produced in large quantities and can be effectively used as food protein or feed protein.
また、本遺伝子におけるP1〜P5の5つのプロモーター
はいずれも強力であるので、このプロモーター部分を活
用して、他に有用遺伝子を結合しこれを強力に発現する
ことができる。プロモーターは原菌(宿主)のものであ
るので、発現性は良好であり、非常に有効である。Further, since the five promoters P 1 to P 5 in the gene is a potent both leverages this promoter portion, combining useful genes other can strongly express this. Since the promoter is that of the original bacterium (host), its expression is good and it is very effective.
また、本発明によれば自己のプロモーター、メイン蛋
白遺伝子を再導入することができ、それによって同一の
遺伝子を複数にし、蛋白生産量を大幅に向上せしめるこ
とができる。その結果、食料蛋白、飼料用の蛋白の生産
が大幅に増加し、コストダウンも可能となる。Further, according to the present invention, the self promoter and main protein gene can be re-introduced, whereby the same gene can be duplicated and the protein production amount can be greatly improved. As a result, the production of food proteins and feed proteins will be greatly increased, and costs will be reduced.
そして更に、全DNA塩基配列が第1図に示したように
明らかになっているので、有用な部分、目的とする部分
のみの断片に加工し、発現させることができるので、本
発明は各種の用途に広範に対応利用することもできる。Furthermore, since the entire DNA base sequence is clarified as shown in FIG. 1, it is possible to process and express a useful portion, a fragment of only a desired portion, and thus the present invention can be applied to various kinds of fragments. It can also be used in a wide range of applications.
第1図は、本発明に係る遺伝子の全塩基配列を示した図
であり、第2図はその上流部分の拡大図である。 第3図は、B.ブレビス47のメイン蛋白質DNAの制限酵素
切断点地図である。 第4図は、B.ブレビスHPD31のDNA断片(φ−SK10内)の
制限酵素切断地図、HPD31株のメイン蛋白質のDNAの制限
酵素切断点地図、及びプラスミドpSK31Cを示した図面で
ある。FIG. 1 is a diagram showing the entire base sequence of the gene according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of the upstream portion thereof. FIG. 3 is a restriction enzyme map of the main protein DNA of B. brevis 47. FIG. 4 is a drawing showing a restriction enzyme digestion map of the DNA fragment of B. brevis HPD31 (in φ-SK10), a restriction enzyme digestion map of DNA of the main protein of HPD31 strain, and plasmid pSK31C.
───────────────────────────────────────────────────── 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 1:08) (72)発明者 塚越 規弘 愛知県名古屋市名東区猪高台2―510 (72)発明者 鵜高 重三 愛知県名古屋市名東区植園町1―24―3─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI technical display location C12R 1:08) (72) Inventor Norihiro Tsukakoshi 2-510 Inotakadai, Meito-ku, Nagoya, Aichi Prefecture (72) ) Inventor Shigezo Utaka 1-24-3 Uenoencho, Meito-ku, Nagoya-shi, Aichi
Claims (4)
まり最終位置(バリン)で終了するアミノ酸配列に対応
する塩基配列を有するDNA。1. A DNA having a nucleotide sequence corresponding to an amino acid sequence starting from the +1 position (alanine) in FIG. 1 and ending at the final position (valine).
又は−53の位置(メチオニン)の翻訳開始点を含み、且
つ+1の位置(アラニン)からはじまり最終位置(バリ
ン)で終了するアミノ酸配列に対応する塩基配列を有す
るDNA。2. The position (methionine) at -23 in FIG. 1 and / or
Alternatively, a DNA having a base sequence corresponding to an amino acid sequence containing a translation start point at position -53 (methionine) and starting from position +1 (alanine) and ending at the final position (valine).
位置の転写開始点を含み、且つ−23の位置(メチオニ
ン)及び/又は−53の位置(メチオニン)の翻訳開始点
を含み、そして更に+1の位置(アラニン)からはじま
り最終位置(バリン)で終了するアミノ酸配列に対応す
る塩基配列を有するDNA。3. A transcription start point at the position of P 1 , P 2 , P 3 , P 4 and / or P 5 in FIG. 1 and at a position of -23 (methionine) and / or a position of -53. A DNA having a base sequence corresponding to the amino acid sequence including the translation initiation point of (methionine) and further starting from the +1 position (alanine) and ending at the final position (valine).
る第1図に図示した塩基配列を有するDNA。4. A DNA having the nucleotide sequence shown in FIG. 1 from the first codon ATC to the final codon TCT.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22930489A JPH084511B2 (en) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Novel protein gene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22930489A JPH084511B2 (en) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Novel protein gene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0394683A JPH0394683A (en) | 1991-04-19 |
| JPH084511B2 true JPH084511B2 (en) | 1996-01-24 |
Family
ID=16890042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22930489A Expired - Lifetime JPH084511B2 (en) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Novel protein gene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084511B2 (en) |
-
1989
- 1989-09-06 JP JP22930489A patent/JPH084511B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0394683A (en) | 1991-04-19 |
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