JP2012024084A - New yeast, and method of producing δ5,7-sterol and hydrocortisone using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は医薬の中間体等として有用なΔ5,7−ステロール及びハイドロコルチゾンを製造する酵母およびそれを用いたΔ5,7−ステロール及びハイドロコルチゾンの製造法に関する。 The present invention relates to a yeast for producing Δ5,7-sterol and hydrocortisone useful as a pharmaceutical intermediate and the like, and a method for producing Δ5,7-sterol and hydrocortisone using the same.
ステロール類は動物、植物、真菌類に含まれている生命活動に必須の物質であり、細胞膜に遊離型ステロールの状態で含まれるほか、一部は脂肪酸とのエステル型として貯蔵される。このうち、C5,7−ジエン体ステロールはコレステロール骨格の5位と7位に炭素−炭素二重結合を有するステロールであるが、その中でもコレスタ−5,7,24−トリエン−3β−オール(別名、7−デヒドロデスモステロール、以下、TEOLと称する)は医薬品であるケノデオキシコール酸やウルソデオキシコール酸の合成原料として用いられるなど、医薬品の中間体などとして非常に有用な物質である。 Sterols are substances essential for life activities contained in animals, plants and fungi, and are contained in the cell membrane in the form of free sterols, and some are stored as ester forms with fatty acids. Among them, C5,7-diene sterol is a sterol having carbon-carbon double bonds at the 5-position and 7-position of the cholesterol skeleton, and among them, cholesta-5,7,24-trien-3β-ol (also known as 7-dehydrodesmosterol (hereinafter referred to as TEOL) is a very useful substance as an intermediate of pharmaceuticals, such as used as a raw material for synthesizing chenodeoxycholic acid and ursodeoxycholic acid, which are pharmaceuticals.
また、11β,17α,21-トリヒドロキシ-4-プレグネン-3,20-ジオン(ハイドロコルチゾン)は、その前駆物質であるプレグネノロン、プロゲステロン、7−デヒドロプレグネノロンとともに、医薬および医薬中間体として産業上有用な化合物である。プレグネノロンの既存の製造法として、コレステロールやジオスゲニン、スティグマステロールといった天然由来のステロール化合物を原料として、複数の有機合成反応により合成する方法が報告されている(非特許文献1)。 In addition, 11β, 17α, 21-trihydroxy-4-pregnene-3,20-dione (hydrocortisone), together with its precursors pregnenolone, progesterone, and 7-dehydropregnenolone, is industrially useful as a pharmaceutical and pharmaceutical intermediate. Compound. As an existing production method of pregnenolone, a method of synthesizing by a plurality of organic synthesis reactions using a naturally occurring sterol compound such as cholesterol, diosgenin, and stigmasterol as a raw material has been reported (Non-patent Document 1).
従来、C5,7−ジエン体ステロールは動物組織の抽出物から精製されたものが使用されている。一方で、酵母等の真菌類においてエルゴステロールの生合成経路が明らかにされる(非特許文献2)につれて、近年ではその生合成経路を改変して特定のステロールを蓄積させるという研究が進められている。 Conventionally, C5,7-diene sterols purified from animal tissue extracts have been used. On the other hand, as the biosynthesis pathway of ergosterol is clarified in fungi such as yeast (Non-patent Document 2), in recent years, studies have been conducted to accumulate specific sterols by modifying the biosynthesis pathway. Yes.
酵母、カビ等の真菌類において、エルゴステロール生合成酵素欠損株あるいはエルゴステロール生合成酵素遺伝子の過剰発現によりステロール組成を変えた研究例がいくつか報告されている。例えば、酵母サッカロミセス・セレビシエでステロールC−24メチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子(ERG6)を欠損させることにより、側鎖24位にメチル基を持たないステロールのみが蓄積するようにした例(非特許文献3)や、酵母でステロールC−22デサチュラーゼをコードする遺伝子(ERG5)を欠損させアラビドプシスのΔ7−ステロールリダクターゼを高発現するように代謝工学的に改変し、エルゴスタ−5,24−ジエノール、エルゴスタ−5−エネノール、エルゴスタ−5,22−ジエノールが蓄積するようにした例が報告されている(非特許文献4)。 In fungi such as yeast and mold, several studies have been reported in which the sterol composition is changed by overexpression of ergosterol biosynthetic enzyme deficient strain or ergosterol biosynthetic enzyme gene. For example, in the yeast Saccharomyces cerevisiae, the sterol C-24 methyltransferase-encoding gene (ERG6) is deleted so that only sterols having no methyl group at the side chain position 24 accumulate (Non-patent Document 3). ), Or a gene encoding sterol C-22 desaturase (ERG5) in yeast and modified by metabolic engineering so that Arabidopsis Δ7-sterol reductase is highly expressed. Ergosta-5,24-Dienol, Ergosta-5 -An example in which enenol and ergosta-5,22-dienol accumulate is reported (Non-patent Document 4).
また、特許文献1では、ステロールC−22デサチュラーゼ、および、ステロールC−24メチルトランスフェラーゼの両方の活性が低減化され、ステロールΔ7−リダクターゼ、および/またはステロールΔ5−デサチュラーゼが高発現化されるように代謝工学的に改変された真菌類(酵母、カビ)を培養し、培養物からステロール類を採取する方法が開示されている。
In
一方、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼはステロール化合物のエステル化を触媒する酵素であり、ステリルエステル加水分解酵素はステリルエステルの加水分解を触媒する酵素である。アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質であるARE1の発現を強化した酵母は非特許文献5に開示されており、ス
テリルエステル加水分解酵素活性を有するYEH1のC末端にプロテインAを付加した融合タンパク質を導入した酵母が非特許文献6に開示されている。しかしながら、これらの文献ではARE1やYEH1の発現強化のC5,7−ジエン体ステロールやエルゴステロールなどのΔ5,7−ステロール産生への効果については記載されておらず、また、ARE1とYEH1の両方の発現を強化した酵母はこれまで知られていない。
On the other hand, acyl CoA: sterol acyltransferase is an enzyme that catalyzes esterification of sterol compounds, and steryl ester hydrolase is an enzyme that catalyzes hydrolysis of steryl esters. A yeast with enhanced expression of ARE1, which is a protein having acyl CoA: sterol acyltransferase activity, is disclosed in Non-Patent
本発明は、C5,7−ジエン体ステロールやエルゴステロールなどのΔ5,7−ステロール及びハイドロコルチゾンを効率よく産生する改変酵母を提供すること、およびこれを用いてC5,7−ジエン体ステロールやエルゴステロールなどのΔ5,7−ステロール及びハイドロコルチゾンを効率よく製造する方法を提供することを課題とする。 The present invention provides a modified yeast that efficiently produces Δ5,7-sterol and hydrocortisone such as C5,7-diene sterol and ergosterol, and C5,7-diene sterol and ergo using the same. It is an object of the present invention to provide a method for efficiently producing Δ5,7-sterol such as sterol and hydrocortisone.
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った。
上記のとおり、ステロール化合物はその大半がエステル体として細胞内に蓄積される。従って所望のステロール化合物を効率よく蓄積させるにはステロール化合物のエステル化を促進することが重要と一般的には考えられ、当業者であれば、Δ5,7−ステロールを効率よく産生するためにはステロールをエステル化するアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ活性のみを増強し、逆にそのエステル体の加水分解を促進するステリルエステル加水分解酵素を低減化する、または改変しないと考えられる。しかしながら、本発明者らは、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子だけでなく、ステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現も同時に増強することを試みたところ、意外なことに、これらの両遺伝子の発現を増強することにより非常に効率よくΔ5,7−ステロールを産生させることができることを見出した。また、さらに酵母を改変することでハイドロコルチゾンも製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
The present inventors have intensively studied to solve the above problems.
As described above, most of the sterol compounds are accumulated in the cells as ester bodies. Therefore, it is generally considered that it is important to promote esterification of a sterol compound in order to efficiently accumulate a desired sterol compound. For those skilled in the art, in order to efficiently produce Δ5,7-sterol. Acyl CoA that esterifies sterols: It is thought that sterol ester hydrolase that enhances only the sterol acyltransferase activity and conversely promotes hydrolysis of the ester is reduced or not modified. However, when the present inventors tried to enhance not only the acyl CoA: sterol acyltransferase gene but also the expression of steryl ester hydrolase gene at the same time, surprisingly, the expression of both of these genes was enhanced. It has been found that Δ5,7-sterol can be produced very efficiently. Furthermore, the inventors have found that hydrocortisone can also be produced by modifying the yeast, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1]アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子とステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現が増強されるように改変された酵母。
[2]さらに、ステロールC−22デサチュラーゼ遺伝子(ERG5)及びステロールC−24メチルトランスフェラーゼ遺伝子(ERG6)の発現が低減するように改変された、[1]に記載の酵母。
[3]さらに、ステロールC−22デサチュラーゼ遺伝子(ERG5)の発現が低減するように改変された、[1]に記載の酵母。
[4]さらに、Δ7−還元活性、ステロール側鎖の20位及び22位との結合を切断する活性、ステロール3位酸化異性化活性、ステロイド17α水酸化活性、ステロイド21位水酸化活性、及びステロイド11β位水酸化活性から選択される少なくとも一つの活性を有
するように改変された[3]に記載の酵母。
[5]さらに、Δ7−還元活性、ステロール側鎖の20位及び22位との結合を切断する活性、ステロール3位酸化異性化活性、ステロイド17α水酸化活性、ステロイド21位水酸化活性、及びステロイド11β位水酸化活性を有するように改変された[3]に記載の酵母。
[6]サッカロミセス・セレビジエである、[1]〜[5]のいずれかに記載の酵母。
[7]親株がサッカロミセス・セレビジエYPH499株、サッカロミセス・セレビジエFY1679-06c株、サッカロミセス・セレビジエKA311A株またはサッカロミセス・セレビジエX2181-1B株である、[6]に記載の酵母。
[8] [1]〜[3]のいずれかに記載の酵母を培養してΔ5,7−ステロールを生成・蓄積させ、Δ5,7−ステロールを回収する、Δ5,7−ステロールの製造方法。
[9]培養する酵母が[1]又は[2]に記載の酵母であり、Δ5,7−ステロールがC5,7−ジエン体ステロールである、[8]に記載の方法。
[10]C5,7−ジエン体ステロールがコレスタ−5,7,24−トリエン−3β−オールまたは7−デヒドロコレステロールである、[9]に記載の方法。
[11]培養する酵母が[1]又は[3]に記載の酵母であり、Δ5,7−ステロールがエルゴスタ−5,7,24-トリエノールである、[8]に記載の方法。
[12]培養する酵母が[1]に記載の酵母であり、Δ5,7−ステロールがエルゴステロールである、[8]に記載の方法。
[13] [5]に記載の酵母を培養してハイドロコルチゾンを生成・蓄積させ、ハイドロコルチゾンを回収する、ハイドロコルチゾンの製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] Acyl CoA: yeast modified to enhance the expression of sterol acyltransferase gene and steryl ester hydrolase gene.
[2] The yeast according to [1], further modified so that expression of the sterol C-22 desaturase gene (ERG5) and the sterol C-24 methyltransferase gene (ERG6) is reduced.
[3] The yeast according to [1], further modified so that expression of a sterol C-22 desaturase gene (ERG5) is reduced.
[4] Further, Δ7-reducing activity, activity of cleaving the bond between
[5] Further, Δ7-reducing activity, activity of cleaving the bond between
[6] The yeast according to any one of [1] to [5], which is Saccharomyces cerevisiae.
[7] The yeast according to [6], wherein the parent strain is Saccharomyces cerevisiae YPH499 strain, Saccharomyces cerevisiae FY1679-06c strain, Saccharomyces cerevisiae KA311A strain or Saccharomyces cerevisiae X2181-1B strain.
[8] A method for producing Δ5,7-sterol, wherein the yeast according to any one of [1] to [3] is cultured to produce and accumulate Δ5,7-sterol and to recover Δ5,7-sterol.
[9] The method according to [8], wherein the yeast to be cultured is the yeast according to [1] or [2], and Δ5,7-sterol is a C5,7-diene sterol.
[10] The method according to [9], wherein the C5,7-diene sterol is cholesta-5,7,24-trien-3β-ol or 7-dehydrocholesterol.
[11] The method according to [8], wherein the yeast to be cultured is the yeast according to [1] or [3], and Δ5,7-sterol is ergosta-5,7,24-trienol.
[12] The method according to [8], wherein the yeast to be cultured is the yeast according to [1], and Δ5,7-sterol is ergosterol.
[13] A method for producing hydrocortisone, comprising culturing the yeast according to [5] to produce and accumulate hydrocortisone, and recovering hydrocortisone.
本発明の酵母を用いることにより、Δ5,7−ステロール及びハイドロコルチゾンを産生させることができる。本発明の方法によってΔ5,7−ステロール及びハイドロコルチゾンを製造し、これらを用いて医薬を合成すれば、医薬の製造プロセスの効率化にも寄与すると考えられる。 By using the yeast of the present invention, Δ5,7-sterol and hydrocortisone can be produced. If Δ5,7-sterol and hydrocortisone are produced by the method of the present invention, and a drug is synthesized using these, it is considered that the production process of the drug can be improved.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(1)本発明の酵母
本発明の酵母は、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子の発現とステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現が増強するように改変された酵母である。
(1) Yeast of the Present Invention The yeast of the present invention is a yeast modified so that expression of acyl CoA: sterol acyltransferase gene and expression of steryl ester hydrolase gene are enhanced.
本発明において、Δ5,7−ステロールはステロール骨格の5位と7位に炭素−炭素二重結合を有するステロールを意味し、好ましくはエルゴステロールおよびC5,7−ジエン体ステロールである。また、C5,7−ジエン体ステロールはコレステロール骨格の5位と7位に炭素−炭素二重結合を有するステロールを意味するが、TEOL(コレスタ−5,7,24−トリエン−3β−オール)、7-デヒドロコレステロールが好ましく、TEOLが特に好ましい。また、ハイドロコルチゾンを目的生成物とする場合には、エルゴスタ−5,7,24−トリエノールが好ましい。Δ5,7−ステロールやC5,7−ジエン体ステロールには、それぞれΔ5,7−ステロールやC5,7−ジエン体ステロールのエステル体も含まれる。 In the present invention, Δ5,7-sterol means a sterol having carbon-carbon double bonds at the 5th and 7th positions of the sterol skeleton, preferably ergosterol and C5,7-diene sterol. C5,7-diene sterol means a sterol having carbon-carbon double bonds at the 5-position and 7-position of the cholesterol skeleton, but TEOL (cholesta-5,7,24-trien-3β-ol), 7-dehydrocholesterol is preferred and TEOL is particularly preferred. When hydrocortisone is the target product, ergosta-5,7,24-trienol is preferred. Δ5,7-sterol and C5,7-diene sterol also include esters of Δ5,7-sterol and C5,7-diene sterol, respectively.
また、本発明において「アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子」とは、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ活性を有する蛋白質をコードする遺伝子を意味し、「ステリルエステル加水分解酵素遺伝子」とは、ステリルエステル加水分解酵素活性を有する蛋白質をコードする遺伝子を意味する。 In the present invention, “acyl CoA: sterol acyltransferase gene” means a gene encoding a protein having acyl CoA: sterol acyltransferase activity, and “steryl ester hydrolase gene” means steryl ester hydrolysis. It means a gene encoding a protein having enzyme activity.
「アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子の発現が増強した」とは、非改変株または親株と比較してアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子の発現が増強したことを意味する。アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子の発現の増強は、非改変株または親株と比較して、単位菌体重量当たり5倍以上増強されていることが好ましく、10倍以上増強されていることがより好ましい。
なお、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼは、ステロールのエステル化反応を触媒する酵素であり、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子の発現は定量PCR法などによって測定することができる。
The phrase “acyl CoA: sterol acyltransferase gene expression is enhanced” means that the expression of the acyl CoA: sterol acyltransferase gene is enhanced as compared with the unmodified strain or the parent strain. The enhancement of the expression of the acyl CoA: sterol acyltransferase gene is preferably enhanced by 5 times or more, more preferably enhanced by 10 times or more per unit cell weight as compared with the unmodified strain or the parent strain. .
Acyl CoA: sterol acyltransferase is an enzyme that catalyzes an esterification reaction of sterol, and the expression of an acyl CoA: sterol acyltransferase gene can be measured by a quantitative PCR method or the like.
「ステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現が増強した」とは、非改変株または親株と比較してステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現が増強したことを意味する。ステリルエステル加水分解酵素遺伝子発現の増強は、非改変株または親株と比較して、単位菌体重量当たり5倍以上増強されていることが好ましく、10倍以上増強されていることがより好ましい。
なお、ステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現は定量PCR法などによって測定することができる。
“The expression of the steryl ester hydrolase gene was enhanced” means that the expression of the steryl ester hydrolase gene was enhanced as compared with the unmodified strain or the parent strain. The enhancement of steryl ester hydrolase gene expression is preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more per unit cell weight, as compared to the unmodified strain or the parent strain.
The expression of steryl ester hydrolase gene can be measured by a quantitative PCR method or the like.
本発明に用いる酵母は、以下に示すような酵母を親株として用い、該親株を改変することによって得ることができる。
親株として用いる酵母の種類は特に限定されないが、サッカロミセス属、デバリオマイセス属、シゾサッカロマイセス属、キャンディダ属、ヤロウィア属、ロドトルラ属、リポマイセス属、クルイベロマイセス属、ロドスポリジウム属、トリコデルマ属または、トルロプシス属、または、ピキア属に属する酵母であることが好ましく、例えば、サッカロミ
セス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロミセス・バヤヌス(Saccharomyces bayanus)、デバリオマイセス・ニルソニ(Debaryomyces nilssonii)、デバリオマイセス・ハンセニ(Debaryomyces hansenii)、シゾサッカロマイセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、キャンディダ・グラブラータ(Candida glabrata)、キャンディダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、キャンディダ・ユティリス(Candida utilis)、キャンディダ・ボイディニィ(Candida boidinii)、ヤロウィア・リポリティカ(Yarrowia lipolytica)、ロドトルラ・グルティニス(Rhodotorula glutinis)、リポマイセス・リポフェラス(Lipomyces lipoferus)、クルイベロマイセス・ラクティス(Kluyveromyces lactis)、ロドスポリジウム・トルロイディス(Rhodosporidium toruloides)、トリコデルマ・リセイ(Trichoderma reesei)、トルロプシス・コリキュロサ(Torulopsis colliculosa)、ピキア・ファリノサ(Pichia farinosa)が挙げられる。
The yeast used in the present invention can be obtained by using a yeast as shown below as a parent strain and modifying the parent strain.
The type of yeast used as the parent strain is not particularly limited, but Saccharomyces, Devariomyces, Schizosaccharomyces, Candida, Yarrowia, Rhodotorula, Lipomyces, Kluyveromyces, Rhodosporidium, Trichoderma or And yeast belonging to the genus Torlopsis or Pichia, such as Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces bayanus, Debaryomyces nilssonii, mys han , Schizosaccharomyces pombe, Candida glabrata, Candida tropicalis, Candida utilis , Candida boidinii, Yarrowia lipolytica, Rhodotorula glutinis, Lipomyces lipoferus, Kluyveromyces lactis, Rodispoli (Rhodosporidium toruloides), Trichoderma reesei, Torulopsis colliculosa, Pichia farinosa.
これらの中で、代謝工学的手法が用いやすいことからサッカロミセス属が好適である。さらに、サッカロミセス属は、his3、leu2、trp1、ura3などの栄養要求性の遺伝型であることが望ましく、例えば、以下の株が例示される。
サッカロミセス・セレビジエYPH499株(MATa ura3 lys2 ade2 trp1 his3 leu2)(ATCC204679:American Type Culture Collection又はSTRATAGENE社より入手できる)、サッカロミセス・セレビジエFY1679-06c株(MATα ura3 leu2 trp1 his3)(Euroscarf社から入手できる)、サッカロミセス・セレビジエX2181-1B株(MATalpha his2 gal1 trp1 ade1
MAL SUC)(ATCC204822:American Type Culture Collectionより入手できる)。あるいは、サッカロミセス・セレビシエKA311A株(MATa his3 leu2 trp1 ura3)(Mol. Cell Biol. 13, 307-3083(1993))も用いることができ、KA311A株は、独立行政法人産業総合研究所特許生物寄託センターに受託番号:FERM P-19053として寄託されている。
Of these, Saccharomyces is preferable because metabolic engineering techniques are easy to use. Furthermore, the genus Saccharomyces is preferably an auxotrophic genotype such as his3, leu2, trp1, ura3, and examples thereof include the following strains.
Saccharomyces cerevisiae YPH499 strain (MATa ura3 lys2 ade2 trp1 his3 leu2) (ATCC204679: available from American Type Culture Collection or STRATAGENE), Saccharomyces cerevisiae FY1679-06c strain (available from MATα ura3 leu2 trp1 his3) (available from Euroscarf) Saccharomyces cerevisiae strain X2181-1B (MATalpha his2 gal1 trp1 ade1
MAL SUC) (ATCC204822: available from American Type Culture Collection). Alternatively, the Saccharomyces cerevisiae KA311A strain (MATa his3 leu2 trp1 ura3) (Mol. Cell Biol. 13, 307-3083 (1993)) can also be used. The deposit number is FERM P-19053.
アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子の発現およびステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現の増強は、遺伝子組換え法、例えば、該酵素をコードする遺伝子のコピー数を高めること、またはこの遺伝子のプロモーターを置換することによってこれらの遺伝子の発現量を増大させることによって行うことができる。 Increased expression of acyl CoA: sterol acyltransferase gene and steryl ester hydrolase gene expression may be achieved by genetic recombination methods, for example, increasing the copy number of the gene encoding the enzyme or replacing the promoter of this gene By increasing the expression level of these genes.
アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子として、ARE1遺伝子やARE2遺伝子が挙げられる。ARE1遺伝子およびARE2遺伝子は、多くの微生物で知られており、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードする限り特に限定されないが、例えば、それぞれ配列番号43または45の塩基配列を有するサッカロミセス・セレビジエ由来の遺伝子を挙げることができる。また、ARE1遺伝子およびARE2遺伝子は、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするものである限り、配列番号43または45の塩基配列の相補配列を有するDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA、またはこれらの塩基配列と80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するDNAのようなホモログであってもよい。ここで、ストリンジェントな条件としては、通常のサザンハイブリダイゼーションの洗いの条件である60℃、1×SSC,0.1%SDS、好ましくは、0.1×SSC、0.1%SDSに相当する塩濃度でハイブリダイズする条件が挙げられる。 Examples of a gene encoding a protein having acyl CoA: sterol acyltransferase activity include the ARE1 gene and the ARE2 gene. The ARE1 gene and the ARE2 gene are known in many microorganisms and are not particularly limited as long as they encode a protein having an acyl CoA: sterol acyltransferase activity. For example, Saccharomyces cerevisiae having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 43 or 45, respectively. A gene derived from cerevisiae can be mentioned. The ARE1 gene and ARE2 gene hybridize under stringent conditions with DNA having a complementary sequence of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 43 or 45 as long as it encodes a protein having acyl CoA: sterol acyltransferase activity. It may be DNA or a homologue such as DNA having a homology of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, particularly preferably 99% or more with these base sequences. Here, as stringent conditions, it corresponds to 60 ° C., 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 × SSC, 0.1% SDS, which is a normal washing condition for Southern hybridization. The conditions for hybridizing at a salt concentration are included.
また、ARE1遺伝子およびARE2遺伝子は、それぞれ配列番号44または46のアミノ酸配列と80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、特に好ましくは99%以上の同一性を有し、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAであってもよい。 In addition, the ARE1 gene and the ARE2 gene have 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, particularly preferably 99% or more identity with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 44 or 46, respectively. It may be a DNA encoding a protein having CoA: sterol acyltransferase activity.
さらに、ARE1遺伝子およびARE2遺伝子は、配列番号44または46のアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入または付加された配列を有し、アシル
CoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAであってもよい。ここで、1または数個とは、好ましくは、1〜20個、より好ましくは1〜10個、特に好ましくは1〜5個を意味する。
Furthermore, the ARE1 gene and the ARE2 gene have a sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 44 or 46, and have acyl CoA: sterol acyltransferase activity. It may be DNA encoding a protein. Here, one or several means preferably means 1 to 20, more preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 5.
また、サッカロミセス・セレビジエ以外の酵母、または他の微生物又は動植物由来のARE1遺伝子およびARE2遺伝子を使用することもできる。微生物または動植物由来のARE1遺伝子およびARE2遺伝子は、既にその塩基配列が決定されている遺伝子、またはホモロジー等に基づいてアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子を微生物、動植物等の染色体より単離し、塩基配列を決定したものなどを使用することができる。また、塩基配列が決定された後には、その配列にしたがって合成した遺伝子を使用することもできる。これらはハイブリダイゼーション法やPCR法によりそのプロモーターおよびORF部分を含む領域を増幅することによって、取得することができる。 Moreover, ARE1 gene and ARE2 gene derived from yeast other than Saccharomyces cerevisiae, or other microorganisms or animals and plants can also be used. The ARE1 and ARE2 genes derived from microorganisms or animals and plants are genes whose base sequences have already been determined, or genes encoding proteins having acyl CoA: sterol acyltransferase activity based on homology, etc. More isolated and determined nucleotide sequences can be used. In addition, after the base sequence is determined, a gene synthesized according to the sequence can be used. These can be obtained by amplifying a region containing the promoter and the ORF portion by a hybridization method or a PCR method.
ステリルエステル加水分解酵素活性を有するタンパク質をコードする遺伝子として、YEH1遺伝子が挙げられる。YEH1遺伝子は、多くの微生物で知られており、ステリルエステル加水分解酵素活性を有するタンパク質をコードする限り特に限定されないが、例えば、配列番号47の塩基配列を有するサッカロミセス・セレビジエ由来の遺伝子を挙げることができる。また、YEH1遺伝子は、ステリルエステル加水分解酵素活性を有するタンパク質をコードするものである限り、配列番号47の塩基配列の相補配列を有するDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA、またはこれらの塩基配列と80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するDNAのようなホモログであってもよい。ここで、ストリンジェントな条件は、上記のとおりである。 As a gene encoding a protein having steryl ester hydrolase activity, YEH1 gene can be mentioned. The YEH1 gene is known in many microorganisms and is not particularly limited as long as it encodes a protein having steryl ester hydrolase activity. For example, a gene derived from Saccharomyces cerevisiae having the base sequence of SEQ ID NO: 47 is mentioned. Can do. In addition, as long as the YEH1 gene encodes a protein having steryl ester hydrolase activity, DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA having a complementary sequence of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 47, or these bases It may be a homologue such as DNA having a homology of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, particularly preferably 99% or more with the sequence. Here, the stringent conditions are as described above.
また、YEH1遺伝子は、それぞれ配列番号48のアミノ酸配列と80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、特に好ましくは99%以上の同一性を有し、ステリルエステル加水分解酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAであってもよい。
さらに、YEH1遺伝子は、配列番号48のアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入または付加された配列を有し、ステリルエステル加水分解酵素活性を有するタンパク質をコードするDNAであってもよい。ここで、1または数個とは、好ましくは、1〜20個、より好ましくは1〜10個、特に好ましくは1〜5個を意味する。
Each YEH1 gene has 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and particularly preferably 99% or more identity with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 48, and steryl ester hydrolase activity. It may be a DNA encoding a protein having
Furthermore, the YEH1 gene is a DNA encoding a protein having a sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 48 and having steryl ester hydrolase activity. There may be. Here, one or several means preferably means 1 to 20, more preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 5.
また、サッカロミセス・セレビジエ以外の酵母、または他の微生物又は動植物由来のYEH1遺伝子を使用することもできる。微生物または動植物由来のYEH1遺伝子は、既にその塩基配列が決定されている遺伝子、またはホモロジー等に基づいてステリルエステル加水分解酵素活性を有するタンパク質をコードする遺伝子を微生物、動植物等の染色体より単離し、塩基配列を決定したものなどを使用することができる。また、塩基配列が決定された後には、その配列にしたがって合成した遺伝子を使用することもできる。これらはハイブリダイゼーション法やPCR法によりそのプロモーターおよびORF部分を含む領域を増幅することによって、取得することができる。 In addition, YEH1 gene derived from yeast other than Saccharomyces cerevisiae, other microorganisms or animals and plants can also be used. The YEH1 gene derived from a microorganism or animal or plant is a gene whose base sequence has already been determined, or a gene encoding a protein having steryl ester hydrolase activity based on homology or the like, isolated from a chromosome of a microorganism, animal or plant, etc. Those having a determined base sequence can be used. In addition, after the base sequence is determined, a gene synthesized according to the sequence can be used. These can be obtained by amplifying a region containing the promoter and the ORF portion by a hybridization method or a PCR method.
アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子の発現、およびステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現を増強するためには、例えば、上記のようなDNAを宿主酵母で機能しうるプラスミドに発現可能に組込み、宿主酵母に導入すればよい。 In order to enhance the expression of the acyl CoA: sterol acyltransferase gene and the expression of the steryl ester hydrolase gene, for example, the DNA as described above is incorporated into a plasmid capable of functioning in the host yeast so as to be expressed in the host yeast. What is necessary is just to introduce.
上記遺伝子を組込むことができるプラスミドベクターとしては、宿主酵母内での複製増殖機能を司る遺伝子を少なくとも含むものであれば特に制限されない。酵母に遺伝子を導入するために使用できるプラスミドの具体例としては、2μmプラスミド由来のpAURベクター(タカラバイオ社製)やpESCベクター(STRATAGENE社製)などが
挙げられる。これらのベクターは市販されており容易に入手可能である。
The plasmid vector into which the above gene can be incorporated is not particularly limited as long as it contains at least a gene responsible for the replication growth function in the host yeast. Specific examples of plasmids that can be used for introducing genes into yeast include pAUR vectors (manufactured by Takara Bio Inc.) derived from 2 μm plasmids and pESC vectors (manufactured by STRATAGENE). These vectors are commercially available and can be easily obtained.
なお、DNAの切断、連結、その他、染色体DNAの調製、PCR、プラスミドDNAの調製、形質転換、プライマーとして用いるオリゴヌクレオチドの設定等の方法は、当業者によく知られている通常の方法を採用することができる。これらの方法は、Sambrook, J., Fritsch, E. F., and Maniatis, T., "Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, (1989)等に記載されている。 In addition, DNA cleavage, ligation, and other methods such as chromosomal DNA preparation, PCR, plasmid DNA preparation, transformation, setting of oligonucleotides used as primers, etc. adopt ordinary methods well known to those skilled in the art. can do. These methods are described in Sambrook, J., Fritsch, EF, and Maniatis, T., “Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, (1989), etc.
ARE1(またはARE2遺伝子)およびYEH1遺伝子を、上記したような酵母内で複製可能なプラスミドベクターの適当な部位に挿入して得られる組換えベクターで、サッカロミセス・セレビジエなどの酵母を形質転換することにより、これらの遺伝子の発現が増加した酵母が得られる。 By transforming yeast such as Saccharomyces cerevisiae with a recombinant vector obtained by inserting the ARE1 (or ARE2 gene) and YEH1 gene into the appropriate site of a plasmid vector that can replicate in yeast as described above. Yeast with increased expression of these genes is obtained.
形質転換は、例えば、エレクトロポレーション法(Fromm ME,et al.,(1986) Nature 319(6056):791-793)、スフェロプラスト法、酢酸リチウム法(Ito,H.et al, (1983) J. Bacteriol. 153(1), 163-168)等によって行うことができる。
また、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子およびステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現の増強は、公知の相同組換え法によって宿主のゲノム上でARE1(またはARE2遺伝子)およびYEH1遺伝子を多コピー化させることによって行うこともできる。例えば、ゲノム組込型プラスミドのうち多コピーがゲノムに組み込まれるベクターを用いる方法(Bio/Technol. 9, 1382-1385(1991))が挙げられる。ゲノム上の各遺伝子を含む発現単位の挿入箇所は、ステロール生合成関連遺伝子や生育関連遺伝子の発現が阻害されない箇所であれば何れのものでもよい。具体的には、ARE1遺伝子を適当なプロモーターの制御下となるように連結させたDNAを、宿主ゲノム上のARE1遺伝子座上などに挿入し、宿主ゲノム中のARE1遺伝子が2コピーとなるようにして、さらにYEH1遺伝子も同様のプロモーターの制御下となるように連結させたDNAを宿主ゲノム上のYEH1遺伝子座などに挿入して宿主ゲノム中のYEH1遺伝子が2コピーとなるようにゲノムを改変する方法などが好ましく用いられる。
Transformation can be performed, for example, by electroporation (Fromm ME, et al., (1986) Nature 319 (6056): 791-793), spheroplast method, lithium acetate method (Ito, H. et al, (1983 ) J. Bacteriol. 153 (1), 163-168).
Further, the expression of acyl CoA: sterol acyltransferase gene and steryl ester hydrolase gene is enhanced by making multiple copies of ARE1 (or ARE2 gene) and YEH1 gene on the host genome by a known homologous recombination method. It can also be done. For example, a method using a vector in which multiple copies of a genome integration plasmid are integrated into the genome (Bio / Technol. 9, 1382-1385 (1991)) can be mentioned. The place where the expression unit containing each gene on the genome is inserted may be any place as long as the expression of the sterol biosynthesis-related gene or the growth-related gene is not inhibited. Specifically, a DNA in which the ARE1 gene is linked so as to be under the control of an appropriate promoter is inserted into the ARE1 locus on the host genome so that there are two copies of the ARE1 gene in the host genome. Furthermore, the DNA is modified so that the YEH1 gene in the host genome becomes 2 copies by inserting the DNA ligated so that the YEH1 gene is also under the control of the same promoter into the YEH1 locus on the host genome. A method or the like is preferably used.
また、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子およびステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現の増強は、宿主ゲノム上でARE1(またはARE2遺伝子)およびYEH1遺伝子のプロモーターを置換または改変することによっても行うことができる。
上記組換えプラスミドによる導入または染色体上への相同組換えにおいて、ARE1(またはARE2遺伝子)およびYEH1遺伝子を発現させるためのプロモーター、または染色体上のARE1(またはARE2遺伝子)およびYEH1遺伝子のプロモーターを置換するために使用するプロモーターは、宿主酵母で機能しうるものであれば特に制限されないが、例えば、3−フォスフォグリセレートキナーゼ1遺伝子のプロモーター(以下、「PGK1プロモーター」と称することがある)あるいはアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子などの恒常的プロモーター、ないしは、GAL1やGAL10(Mol. Cell Biol. 4(8), 1440-1448(1984))などの誘導型プロモーター(例えば、STRATAGENE社製)などが挙げられる。
Further, the expression of acyl CoA: sterol acyltransferase gene and steryl ester hydrolase gene can be enhanced by replacing or modifying the promoters of ARE1 (or ARE2 gene) and YEH1 gene on the host genome.
Replacing the promoter for expressing the ARE1 (or ARE2 gene) and YEH1 gene, or the ARE1 (or ARE2 gene) and YEH1 gene on the chromosome by introduction with the above recombinant plasmid or homologous recombination on the chromosome The promoter used for this purpose is not particularly limited as long as it can function in the host yeast. For example, the promoter of 3-
なお、本発明の酵母は、アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子、およびステリルエステル加水分解酵素遺伝子の発現の増強に加えて、他の酵素遺伝子の発現が非改変株と比べて増強または低下するように改変されたものでもよい。
他の酵素の改変は目的とするΔ5,7−ステロールの種類により適宜選択される。
It should be noted that the yeast of the present invention is designed to enhance or decrease the expression of other enzyme genes in addition to the enhanced expression of acyl CoA: sterol acyltransferase gene and steryl ester hydrolase gene as compared to the unmodified strain. It may be modified.
The modification of other enzymes is appropriately selected depending on the type of target Δ5,7-sterol.
例えば、TEOLを生産する場合、ステロールC−22デサチュラーゼ遺伝子(ERG5)とステロールC−24メチルトランスフェラーゼ遺伝子(ERG6)の発現が低下するように改変することが好ましい。これらの改変は特開2004-141125に記載されている。
また、Δ5,7−ステロールとしてのエルゴスタ−5,7,24−トリエノールを中間体とし
てハイドロコルチゾンを目的生成物とする場合には、ステロールC−22デサチュラーゼ遺伝子(ERG5)のみの発現が低下するように改変することが好ましい。
For example, when producing TEOL, it is preferable to modify so that the expression of the sterol C-22 desaturase gene (ERG5) and the sterol C-24 methyltransferase gene (ERG6) decreases. These modifications are described in JP-A-2004-141125.
In addition, when hydrocortisone is the target product with ergosta-5,7,24-trienol as Δ5,7-sterol as an intermediate, the expression of only the sterol C-22 desaturase gene (ERG5) seems to decrease. It is preferable to modify it.
ステロールC−22デサチュラーゼは、各種ステロール類の側鎖の22位に二重結合を導入する能力を有する酵素であり、具体的には、例えばコレスタ−5,7,24−トリエノールをコレスタ−5,7,22,24−テトラエノールに、エルゴスタ−5,7−ジエノールをエルゴスタ−5,7,22−トリエノールに、エルゴスタ−5,24−ジエノールをエルゴスタ−5,22,24−トリエノールに、エルゴスタ−5,7,24−トリエノールをエルゴスタ−5,7,22,24−テトラエノールに変換する能力を有する酵素を指す。 Sterol C-22 desaturase is an enzyme having the ability to introduce a double bond at position 22 of the side chain of various sterols. Specifically, for example, cholesta-5,7,24-trienol is converted to cholesta-5. 7,22,24-tetraenol, ergosta-5,7-dienol in ergosta-5,7,22-trienol, ergosta-5,24-dienol in ergosta-5,22,24-trienol, ergosta It refers to an enzyme having the ability to convert 5,7,24-trienol to ergosta-5,7,22,24-tetraenol.
また、ステロールC−24メチルトランスフェラーゼは、S−アデノシルメチオニンから各種ステロール類の24位にメチル基を転移させる能力、さらには転移により付加されたメチル基にさらにメチル基を転移させる能力を有する酵素であり、具体的には、例えばザイモステロールをフェコステロールに変換する能力を有する酵素を指す。
これら酵素をコードする遺伝子は、既に単離され塩基配列が決定されているものもあり、例えば、ステロールC−22デサチュラーゼとしては、サッカロミセス・セレビシエ由来の遺伝子が報告されており(Biochem. Biophys. Acta 1299, 313-324(1996))、ステロールC−24メチルトランスフェラーゼとしては、サッカロミセス・セレビシエ由来の遺伝子が報告されている(Gene 169, 105-109(1996))。
The sterol C-24 methyltransferase is an enzyme having the ability to transfer a methyl group from S-adenosylmethionine to position 24 of various sterols, and further to transfer a methyl group to the methyl group added by the transfer. Specifically, for example, it refers to an enzyme having the ability to convert zymosterol to fecosterol.
Some of the genes encoding these enzymes have already been isolated and nucleotide sequences have been determined. For example, a gene derived from Saccharomyces cerevisiae has been reported as a sterol C-22 desaturase (Biochem. Biophys. Acta). 1299, 313-324 (1996)), a gene derived from Saccharomyces cerevisiae has been reported as a sterol C-24 methyltransferase (Gene 169, 105-109 (1996)).
ステロールC−22デサチュラーゼ、および、ステロールC−24メチルトランスフェラーゼの両方の活性低減化方法としては、エチルメタンスルホン酸(EMS)、N−メチル−N'−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)などの化学物質あるいはUVなどの変異源処理によって得られた両酵素遺伝子の欠損突然変異株を交配する方法、両遺伝子の転写をアンチセンス遺伝子の導入によりおさえる方法、両遺伝子の転写産物をRNAi技術によって抑制する方法、両酵素の特異的阻害剤で酵素活性を抑える方法などを用いることができる。 Examples of methods for reducing the activity of both sterol C-22 desaturase and sterol C-24 methyltransferase include ethylmethanesulfonic acid (EMS) and N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG). Method of mating mutant mutants of both enzyme genes obtained by treatment with chemical substances or UV, etc., method of suppressing transcription of both genes by introduction of antisense gene, and suppression of transcripts of both genes by RNAi technology And a method of suppressing enzyme activity with specific inhibitors of both enzymes can be used.
酵母においては、ステロールC−22デサチュラーゼおよびステロールC−24メチルトランスフェラーゼをそれぞれコードしている遺伝子断片中に、HIS3、LEU2、TRP1、URA3などの栄養要求性遺伝子DNAないしはジェネティシンやオーレオバシジンAなどの抗生物質や抗真菌薬に対する耐性遺伝子が挿入された遺伝子断片、あるいはその遺伝子断片がさらにベクターに挿入されたプラスミドを作製し、相同組換えにより宿主染色体中の該遺伝子を破壊する方法が好適に用いられる。 In yeast, in gene fragments encoding sterol C-22 desaturase and sterol C-24 methyltransferase, auxotrophic gene DNA such as HIS3, LEU2, TRP1, URA3 or geneticin, aureobasidin A, etc. A method in which a gene fragment into which a resistance gene for an antibiotic or antifungal drug is inserted, or a plasmid in which the gene fragment is further inserted into a vector, is prepared and the gene in the host chromosome is disrupted by homologous recombination is preferably used. It is done.
例えば、サッカロミセス・セレビシエにおいては、ステロールC−22デサチュラーゼをコードする遺伝子(ERG5)を含むDNA断片、ステロールC−24メチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子(ERG6)を含むDNA断片を制限酵素切断ないしはポリメラーゼチェーンリアクション法(以下これを「PCR」と略称することがある)によって得てベクターに組み込んで中間ベクターを作製する。この中間ベクターをERG5遺伝子およびERG6遺伝子の遺伝子内部にある任意の制限酵素部位で2つに切断し、酵母のHIS3、LEU2、TRP1、URA3などの栄養要求性遺伝子cDNAのいずれか1つを2つの中間ベクター同士で重ならないように選択し挿入することにより遺伝子破壊用ベクター、ないしはそれをPCRで増幅して得られる遺伝子破壊用DNA断片を作製する。次いでこの遺伝子破壊用ベクターないしは遺伝子破壊用DNA断片を酵母に遺伝子導入することで相同組換えを誘発し、目的遺伝子を破壊することができる。 For example, in Saccharomyces cerevisiae, a DNA fragment containing a gene encoding sterol C-22 desaturase (ERG5) and a DNA fragment containing a gene encoding sterol C-24 methyltransferase (ERG6) are subjected to restriction enzyme cleavage or polymerase chain reaction. An intermediate vector is prepared by obtaining it by the method (hereinafter sometimes abbreviated as “PCR”) and incorporating it into the vector. This intermediate vector is cleaved into two at any restriction enzyme site inside the ERG5 gene and ERG6 gene, and any one of yeast auxotrophic gene cDNAs such as HIS3, LEU2, TRP1, and URA3 is A gene disruption vector or a DNA fragment for gene disruption obtained by PCR amplification is prepared by selecting and inserting the intermediate vectors so as not to overlap each other. Subsequently, the gene for gene disruption or the DNA fragment for gene disruption is introduced into yeast to induce homologous recombination to destroy the target gene.
かくして構築される遺伝子破壊用DNA断片若しくは遺伝子破壊用ベクターの具体例として、ERG5遺伝子の内部371bpを欠失させ、この欠失部分にTRP1遺伝子が挿
入されているDNA断片(erg5::TRP1)若しくは該DNA断片を有するプラスミドpSK−erg5::TRP1、ERG6遺伝子の内部476bpを欠失させ、この欠失部分にHIS3遺伝子が挿入されているDNA断片(erg6::HIS3)若しくは該DNA断片を有するプラスミドpUC−erg6::HIS3(特開2004-141125号公報を参照)等が挙げられる。
As a specific example of the gene disruption DNA fragment or gene disruption vector thus constructed, a DNA fragment (erg5 :: TRP1) in which the internal 371 bp of the ERG5 gene has been deleted and the TRP1 gene has been inserted into the deleted portion, or Plasmid pSK-erg5 :: TRP1, ERG6 gene internal plasmid 476 bp having the DNA fragment deleted, and DNA fragment (erg6 :: HIS3) in which the HIS3 gene is inserted into the deleted portion or the DNA fragment pUC-erg6 :: HIS3 (see JP 2004-141125 A) and the like.
酵母における遺伝子破壊の確認は、特定の栄養要求性遺伝子が挿入された遺伝子部分が相同組換えにより酵母ゲノム中に組み込まれるために、宿主株が持っていた複数の栄養要求性のうち該当する栄養要求性が消失することで知ることができる。さらにERG5およびERG6遺伝子の5'末端と3'末端にそれぞれ設定したPCRプライマーを用いて、遺伝子破壊操作を受けた酵母株から抽出した染色体DNAを鋳型としてPCRを行い、PCR断片の長さが挿入した栄養要求性遺伝子の長さだけ大きくなっていることを確認することにより遺伝子破壊の確認を行うことができる。
かくして得られる遺伝子破壊株の具体例としては、遺伝子破壊用ベクターpSK−erg5::TRP1のerg5::TRP1断片でERG5遺伝子を破壊した、サッカロミセス・セレビシエKAΔ5−5株、さらに該Δ5−5株のERG6遺伝子をpUC−erg6::HIS3のerg6::HIS3断片で破壊したKAΔ5Δ6−1株、KAΔ5Δ6−4株、KAΔ5Δ6−5株等が挙げられる。
さらに、本発明の酵母としては、以下の(3)に記載の酵母も含まれる。
Confirmation of gene disruption in yeast is based on the fact that the gene part inserted with a specific auxotrophic gene is integrated into the yeast genome by homologous recombination. It can be known by the loss of demand. Furthermore, PCR was performed using chromosomal DNA extracted from the yeast strain subjected to gene disruption as a template using PCR primers set at the 5 ′ and 3 ′ ends of the ERG5 and ERG6 genes, respectively, and the length of the PCR fragment was inserted. By confirming that the length of the auxotrophic gene is increased, the gene disruption can be confirmed.
Specific examples of the gene-disrupted strain thus obtained include the Saccharomyces cerevisiae KAΔ5-5 strain in which the ERG5 gene is disrupted with the erg5 :: TRP1 fragment of the gene disruption vector pSK-erg5 :: TRP1, and the Δ5-5 strain Examples include KAΔ5Δ6-1 strain, KAΔ5Δ6-4 strain, and KAΔ5Δ6-5 strain in which the ERG6 gene is disrupted with the erg6 :: HIS3 fragment of pUC-erg6 :: HIS3.
Furthermore, as yeast of this invention, the yeast as described in the following (3) is also contained.
(2)Δ5,7−ステロールの製造方法
上記で説明した本発明の酵母を炭素源、窒素源、無機塩、アミノ酸、ビタミンなどを含有する培地中、好気条件下、温度、pHなどを調整しつつ培養を行えば、酵母菌体中にΔ5,7−ステロールが蓄積するのでこれを採取する。
(2) Δ5,7-sterol production method The yeast of the present invention described above is adjusted in a medium containing a carbon source, nitrogen source, inorganic salt, amino acid, vitamin, etc., under aerobic conditions, temperature, pH, etc. However, if culturing is carried out, Δ5,7-sterol accumulates in the yeast cells and is collected.
炭素源としては、例えばグルコース、グリセロール、フルクトース、シュークロース、マルトース、マンノース、澱粉、澱粉加水分解液、糖蜜、などの炭水化物、酢酸、ピルビン酸、メバロン酸などの各種有機酸が使用できる。さらに酵母の資化性によって、炭化水素、アルコールなども用いられる。特に廃糖蜜は好適にもちいられる。
窒素源としては、例えばアンモニア、または塩化アンモニウム、炭酸アンモニウムなどの各種無機塩および有機アンモニウム塩類あるいはペプトン、肉エキス、酵母エキス、カゼイン加水分解物など種々のものが使用可能である。
無機塩としては、例えばリン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウムなどを使用する。ビタミン、アミノ酸としては、使用する酵母の種類によってことなるが、必要に応じ添加する。また使用する菌株が、栄養要求性を示す場合は、その要求物質を添加する。
As the carbon source, for example, carbohydrates such as glucose, glycerol, fructose, sucrose, maltose, mannose, starch, starch hydrolyzate, molasses, and various organic acids such as acetic acid, pyruvic acid, and mevalonic acid can be used. Further, depending on the assimilation ability of the yeast, hydrocarbons, alcohols and the like are also used. In particular, molasses is preferably used.
As the nitrogen source, for example, ammonia, various inorganic salts such as ammonium chloride and ammonium carbonate, and organic ammonium salts, or various substances such as peptone, meat extract, yeast extract, and casein hydrolyzate can be used.
As the inorganic salt, for example, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, ammonium sulfate, ammonium chloride, magnesium sulfate, sodium chloride and the like are used. Vitamins and amino acids vary depending on the type of yeast used, but are added as necessary. Moreover, when the strain to be used shows auxotrophy, the required substance is added.
培養は使用する菌株に応じて適切な条件で行うが、通常は、振盪培養または通気攪拌培養などの好気的条件下に行う。生産株として、サッカロミセス・セレビシエを用いる場合は、培養温度は20〜40℃が好適であり、培地のpHは弱酸性付近に維持する事が望ましい。培養期間は通常1〜15日間で菌体中にΔ5,7−ステロールが蓄積する。また、培養期間中に上記に記載した炭素源や窒素源、無機塩、ビタミン、アミノ酸を連続的、あるいは断続的に添加する流加培養や連続培養を行うことにより、菌体の生育やΔ5,7−ステロールの蓄積をさらに伸ばすことが可能である。 The culture is performed under appropriate conditions depending on the strain to be used, but is usually performed under aerobic conditions such as shaking culture or aeration and agitation culture. When Saccharomyces cerevisiae is used as the production strain, the culture temperature is preferably 20 to 40 ° C., and the pH of the medium is preferably maintained near weak acidity. The culture period is usually 1 to 15 days, and Δ5,7-sterol accumulates in the cells. In addition, by performing fed-batch culture or continuous culture in which the above-described carbon source, nitrogen source, inorganic salt, vitamin, and amino acid are added continuously or intermittently during the culture period, cell growth and Δ5, It is possible to further extend the accumulation of 7-sterols.
培養終了後のΔ5,7−ステロールの抽出は一般に生物組織からステロール類を抽出する方法により行うことができる。具体的には、例えば、菌体を海砂とともにそのままアセトン中で破砕し酢酸エチルで抽出するか、又は、2MのNaOHを含む50%エタノール中で2時間煮沸し鹸化したのちヘプタンないしはクロロホルム/メタノール/水(体積比86:16:1)混液で抽出し、薄層クロマトグラフィーにかけステロール画分を掻き取
って、窒素気流下で乾燥させメタノール/クロロホルム混液に溶解することで総ステロールを菌体から抽出することができる。
Extraction of Δ5,7-sterol after completion of the culture can be generally performed by a method of extracting sterols from a biological tissue. Specifically, for example, the cells are crushed together with sea sand in acetone and extracted with ethyl acetate, or boiled in 50% ethanol containing 2M NaOH for 2 hours and then saponified, and then heptane or chloroform / methanol. / Water (volume ratio 86: 16: 1) extracted with a mixed solution, subjected to thin layer chromatography, scraped off the sterol fraction, dried under a nitrogen stream, and dissolved in a methanol / chloroform mixed solution to obtain total sterol from the cells. Can be extracted.
次いでステロールの種類の同定は、薄層クロマトグラフィーで分離抽出したステロール画分を、それ自体公知の適当な溶媒およびカラムの組み合わせでガスクロマトグラフィーないしは高速液体クロマトグラフィーにかけて、現れるピークの保持時間を標準試料の保持時間と比較することで行うことができる。また、同定された各種ステロールの総ステロール中にしめる割合は各ピークの面積から算出することができる。さらに、これらの主要なステロールのピークが目的化合物であることの確認は、マススペクトロメトリーを用いて、分子量および開裂パターンを調べることで行うことができる。また、GC−MSあるいはHPLC−MSを用いることによりさらに効率よく抽出されたステロール類を同定することができる。 Next, the sterol type is identified by subjecting the sterol fraction separated and extracted by thin layer chromatography to gas chromatography or high performance liquid chromatography using a combination of a suitable solvent and column known per se, and standardizing the retention time of the peak that appears. This can be done by comparing with the retention time of the sample. In addition, the proportion of each identified sterol in the total sterol can be calculated from the area of each peak. Furthermore, confirmation that these major sterol peaks are the target compound can be carried out by examining the molecular weight and cleavage pattern using mass spectrometry. Further, sterols extracted more efficiently can be identified by using GC-MS or HPLC-MS.
得られたΔ5,7−ステロールは各種医薬等の中間体となりうる。
例えば、TEOLはケノデオキシコール酸やウルソデオキシコール酸の合成原料として有用である。特開2007-210888号公報および特開2006-056877号公報に、TEOLからのウルソデオキシコール酸の合成方法が開示されている。
具体的には、TEOLを原料として、以下の4つの工程、すなわち
(I)3位水酸基の酸化と5位2重結合の4位への異性化を行う工程
(II)側鎖の酸化的切断により24位をカルボキシル基またはそのエステル誘導体とする工程
(III)7位に酸素官能基を導入する工程
(IV)4位2重結合の還元飽和化による5β立体構築を行う工程
を経て5β−3,7−ジオキソコラン酸を製造し、これを還元することによってウルソデオキシコール酸を製造することができる。
5β−3,7−ジオキソコラン酸のウルソデオキシコール酸への還元反応は、金属還元または接触水素化によって行うことができる。また、5β−3,7−ジオキソコラン酸からウルソデオキシコール酸への変換は、特開昭60-228500号公報及び特開平5-32692号公報の記載を参酌して行うことができる。
The obtained Δ5,7-sterol can be an intermediate for various drugs.
For example, TEOL is useful as a raw material for the synthesis of chenodeoxycholic acid and ursodeoxycholic acid. JP 2007-210888 A and JP 2006-056877 A disclose a method for synthesizing ursodeoxycholic acid from TEOL.
Specifically, using TEOL as a raw material, the following four steps are performed: (I) oxidation of 3-position hydroxyl group and isomerization of 5-position double bond to 4-position (II) side chain oxidative cleavage Step (III) Introducing an oxygen functional group at the 7-position (IV) 5β-3 through a step of reductive saturation of the 4-position double bond Ursodeoxycholic acid can be produced by producing 1,7-dioxocholanic acid and reducing it.
The reduction reaction of 5β-3,7-dioxocholanic acid to ursodeoxycholic acid can be performed by metal reduction or catalytic hydrogenation. Further, the conversion from 5β-3,7-dioxocholanic acid to ursodeoxycholic acid can be carried out in consideration of the descriptions in JP-A-60-228500 and JP-A-5-32692.
(3)ハイドロコルチゾンの製造方法
上記酵母で、以下の活性を有するものを上記(2)と同様にして培養することによりハイドロコルチゾンが生成される。活性を有する酵母とは、該酵母自体がそれぞれの活性を有していてもよいし、該活性を有する物質を培養液中に添加してもよいし、該活性を有する酵母の菌体あるいはその処理物を培養液中に添加することでもよい。
(3) Method for producing hydrocortisone Hydrocortisone is produced by culturing the yeast having the following activity in the same manner as in (2) above. The yeast having activity may have its own activity, a substance having the activity may be added to the culture solution, or the yeast cell having the activity or its You may add a processed material in a culture solution.
ハイドロコルチゾンの生成にさらに必要な活性とは、Δ7−還元活性、ステロール側鎖の20位及び22位との結合を切断する活性、ステロール3位酸化異性化活性、ステロイド17α水酸化活性、ステロイド21位水酸化活性、及びステロイド11β位水酸化活性である。本発明の酵母には、上記活性のうち少なくとも1つを有するものも含まれる。ハイドロコルチゾン生成を目的とする本発明の酵母としては、上記活性を有する蛋白質を生成するものが好ましく、また、発現するための遺伝子及びその活性に必要な補酵素などの遺伝子の全てを導入したものも好ましく挙げられる。上記活性を有する蛋白質を生成するためには、該蛋白質をコードするDNAを上記の発現ベクターに挿入して、上記酵母を形質転換した形質転換酵母を用いる方法が好ましく用いられる。
Activities necessary for the production of hydrocortisone include Δ7-reduction activity, activity of cleaving the bond between
ステロール側鎖の20位及び22位との結合を切断する活性を有する蛋白質を生成する活性を獲得する方法としては、 (i) 例えば、WO2010/079594公報に記載の酵素蛋白質(CYP204A1やCYPSS204A)をコードする遺伝子やその他の遺伝子がコードする同様の活性を有する酵素遺伝子と、該酵素蛋白質への電子伝達活性を有するフェレドキシン蛋白質、およ
び該フェレドキシン蛋白質への電子伝達活性を有するフェレドキシン還元酵素蛋白質のそれぞれをコードする遺伝子の混合物、あるいは(ii)上記酵素蛋白質と該酵素蛋白質への電子伝達活性を有するフェレドキシン蛋白質、および該フェレドキシン蛋白質への電子伝達活性を有するフェレドキシン還元酵素蛋白質の融合蛋白質をコードする遺伝子が発現するように該酵母に遺伝子導入する方法などが挙げられる。
As a method for obtaining an activity for producing a protein having an activity of cleaving the bond between the 20-position and the 22-position of the sterol side chain, (i) For example, an enzyme protein (CYP204A1 or CYPSS204A) described in WO2010 / 079594 is used. Enzyme genes having the same activity as encoded by genes and other genes, ferredoxin protein having electron transfer activity to the enzyme protein, and ferredoxin reductase protein having electron transfer activity to the ferredoxin protein A mixture of genes encoding, or (ii) a gene encoding the enzyme protein, a ferredoxin protein having electron transfer activity to the enzyme protein, and a ferredoxin reductase protein fusion protein having electron transfer activity to the ferredoxin protein For example, a method of gene introduction into the yeast so that it can be expressed. It is.
ここで、電子伝達活性を有するフェレドキシン蛋白質、および該フェレドキシン蛋白質への電子伝達活性を有するフェレドキシン還元酵素蛋白質は両者の活性を有する1種の蛋白質でもよい。例えば、Bacillus megateriumのP450-BM3遺伝子のP450還元酵素ドメインを酵素蛋白質(P450 2C11)に連結し、人工的に作製した融合蛋白質を利用できる(Helvig, C. and Capdevila, J. H., Biochemistry, (2000)39, 5196-5205)。 Here, the ferredoxin protein having electron transfer activity and the ferredoxin reductase protein having electron transfer activity to the ferredoxin protein may be one kind of protein having both activities. For example, an artificially produced fusion protein can be used by linking the P450 reductase domain of the P450-BM3 gene of Bacillus megaterium to an enzyme protein (P450 2C11) (Helvig, C. and Capdevila, JH, Biochemistry, (2000) 39, 5196-5205).
フェレドキシン還元酵素は、例えば以下の中から選択される。
ホウレン草由来のフェレドキシンレダクターゼ、
シュードモナス プチダ(Pseudomonas putida)由来プチダレドキシンレダクターゼ、
動物由来のアドレノドキシンレダクターゼ、
ノボスフィンゴビウム サブテラニウム(Novosphingobium subterraneum)由来フェレドキシンレダクターゼ、
ノボスフィンゴビウム アロマティシボランス(Novosphingobium aromaticivorans)由来フェレドキシンレダクターゼ、
エシェリヒア コリ(Escherichia coli)由来フラボドキシンレダクターゼやフェレドキシンレダクターゼ、
サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)由来フェレドキシンレダクターゼ、
またはその他のフェレドキシンレダクターゼ。
Ferredoxin reductase is selected from among the following, for example.
Spinach-derived ferredoxin reductase,
Putidaredoxin reductase from Pseudomonas putida,
Animal-derived adrenodoxin reductase,
Ferredoxin reductase from Novosphingobium subterraneum,
Ferredoxin reductase from Novosphingobium aromaticivorans,
Flavodoxin reductase or ferredoxin reductase from Escherichia coli,
Ferredoxin reductase from Saccharomyces cerevisiae,
Or other ferredoxin reductase.
フェレドキシンは、例えば以下の中から選択される;
ホウレン草由来のフェレドキシン、
シュードモナス プチダ(Pseudomonas putida)由来プチダレドキシン、
動物由来のアドレノドキシン、
ノボスフィンゴビウム サブテラニウム(Novosphingobium subterraneum)由来フェレドキシン、
ノボスフィンゴビウム アロマティシボランス(Novosphingobium aromaticivorans)由来フェレドキシン、
エシェリヒア コリ(Escherichia coli)由来フラボドキシンやフェレドキシン、
サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)由来フェレドキシン、
またはその他のフェレドキシン型蛋白質。
Ferredoxin is selected, for example, from:
Ferredoxin from spinach,
Putidaredoxin from Pseudomonas putida,
Animal-derived adrenodoxin,
Ferredoxin from Novosphingobium subterraneum,
Ferredoxin from Novosphingobium aromaticivorans,
Flavodoxin and ferredoxin from Escherichia coli,
Ferredoxin from Saccharomyces cerevisiae,
Or other ferredoxin-type protein.
ステロイド17α位水酸化酵素蛋白質、ステロイド21位水酸化酵素蛋白質、ステロイド11β位水酸化酵素蛋白質、ステロール3位酸化異性化酵素蛋白質は、例えば、Molecular and Cellular Endocrinology 1990, 73, 73-80に記載のものが用いられる。
また、ステロールΔ7−還元酵素蛋白質は、Journal of Biological Chemistry 1996, 271, 10866-10873記載のシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)由来のもの、あるいはApplied and Environmental Microbiology 2007, 73, 1736-1741記載のモルティエレラ(Mortierella)属カビ由来ものが用いられる。
具体的には、ステロールΔ7−還元酵素蛋白質はシロイヌナズナ由来NADPH−ステロールΔ7−還元酵素モルティエレラ・アルピナ(Mortierella alpina)由来ステロー
ルΔ7−還元酵素(MoDELTA7SR)が好ましい。
ステロイド17α位水酸化酵素蛋白質は、例えば、ウシ、マウス、ラット、あるいはヒト由来シトクロムP450c17が好ましい。
また、ステロイド21位水酸化酵素蛋白質は、ウシ、マウス、ラット、あるいはヒト由来シトクロムP450c21が好ましい。
ステロイド11β位水酸化酵素蛋白質としてはウシ、マウス、ラット、あるいはヒト由来シトクロムP450c11やクルブラリア・ルナタ(Curvularia lunata)由来P-450lun等が好ましい。
さらにステロール3位酸化異性化酵素蛋白質はウシ、マウス、ラット、あるいはヒト由来3β−ヒドロキシステロイド脱水素酵素(3βHSD)やストレプトミセス(Streptomyces)属細菌由来コレステロール酸化酵素が好ましい。
Steroid 17α-position hydroxylase protein, steroid 21-position hydroxylase protein, steroid 11β-position hydroxylase protein, and sterol 3-position oxidase protein are described in, for example, Molecular and Cellular Endocrinology 1990, 73, 73-80. Things are used.
The sterol Δ7-reductase protein is derived from Arabidopsis thaliana described in Journal of Biological Chemistry 1996, 271, 10866-10873, or Mortierella described in Applied and Environmental Microbiology 2007, 73, 1736-1741. ) The one derived from the genus mold is used.
Specifically, the sterol Δ7-reductase protein is preferably an Arabidopsis derived NADPH-sterol Δ7-reductase Mortierella alpina-derived sterol Δ7-reductase (MoDELTA7SR).
The steroid 17α hydroxylase protein is preferably, for example, bovine, mouse, rat, or human-derived cytochrome P450c17.
The steroid 21 hydroxylase protein is preferably bovine, mouse, rat, or human cytochrome P450c21.
As the steroid 11β-position hydroxylase protein, bovine, mouse, rat, or human-derived cytochrome P450c11, Curvularia lunata-derived P-450lun, or the like is preferable.
Furthermore, the sterol 3-position oxidase protein is preferably bovine, mouse, rat, or human-derived 3β-hydroxysteroid dehydrogenase (3βHSD) or Streptomyces genus-derived cholesterol oxidase.
ここで、好ましく用いられる酵母としては、サッカロミセス(Saccharomyces)属酵母、ピキア(Pichia)属酵母、シゾサッカロミセス(Schizosaccharomyces)属酵母、ヤロウィア(Yarrowia)属酵母、アスペルギルス(Aspergillus)属、モルティエレラ(Mortierella)属があげられる。より好ましくは、サッカロミセス属酵母があげられる。具体的にはサッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)であり、より具体的には、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)FY1679-28c株(JP2004-528827 A1)、以下同様に、FY1679-18b株(JP2004-528827 A1)、KA311A株(FERM:P-19053)、YPH499株(ATCC#204679)、YPH500株(ATCC#204680)等が挙げられ、それぞれの酵素蛋白質をコードするDNAは、pESC-LEU(Stratagene社)等の発現ベクターや酵母菌の染色体に挿入されていることが好ましい。 Here, yeasts preferably used include yeasts of the genus Saccharomyces, yeasts of the genus Pichia, yeasts of the genus Schizosaccharomyces, yeasts of the genus Yarrowia, genus Aspergillus, and Mortierella. ) Genus. More preferred is Saccharomyces yeast. Specifically, it is Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae), more specifically, Saccharomyces cerevisiae FY1679-28c strain (JP2004-528827 A1), and similarly, FY1679-18b strain (JP2004-528827) A1), KA311A strain (FERM: P-19053), YPH499 strain (ATCC # 204679), YPH500 strain (ATCC # 204680) and the like. DNA encoding each enzyme protein is pESC-LEU (Stratagene) It is preferable to be inserted into an expression vector such as a yeast chromosome.
また、これらの酵母が、以下(1)−(5)の性質のいずれかまたはすべてを持つことが好ましい。
(1)ステロール−22デサチュラーゼ蛋白質をコードする遺伝子またはその発現を制御する領域のDNA配列を改変することで内在性のステロールの22位と23位の間が不飽和化されない、
(2)NADP−シトクロムP450還元酵素蛋白質の発現が本蛋白質をコードする遺伝子をその発現制御領域とともに1コピー以上宿主細胞に導入することで、強化されている、
(3)ステロールエステル加水分解酵素の発現が本蛋白質をコードする遺伝子をその発現制御領域とともに1コピー以上宿主細胞に導入することで、強化されている、
(4)ステロイド17α水酸化酵素、ステロイド21位水酸化酵素、ステロイド11β位水酸化酵素に電子を伝達するフェレドキシン型蛋白質および該蛋白質へ電子伝達活性を有するフェレドキシン還元酵素蛋白質のそれぞれをコードする遺伝子をその発現制御領域とともに宿主細胞に導入することで、該蛋白質の発現が強化されている、
(5)ステロール−24メチル基転移酵素蛋白質をコードする遺伝子またはその発現を制御する領域のDNA配列を改変することで内在性のステロールの24位にメチル基が存在しない。
In addition, these yeasts preferably have any or all of the following properties (1) to (5).
(1) A gene encoding a sterol-22 desaturase protein or a DNA sequence of a region controlling its expression is not desaturated between
(2) NADP-cytochrome P450 reductase protein expression is enhanced by introducing one or more copies of the gene encoding this protein into the host cell together with its expression control region.
(3) The expression of sterol ester hydrolase is enhanced by introducing one or more copies of the gene encoding this protein together with its expression control region into the host cell.
(4) steroid 17α hydroxylase, steroid 21-hydroxylase, ferredoxin-type protein that transfers electrons to steroid 11β-hydroxylase, and genes encoding ferredoxin reductase proteins that have electron transfer activity to the protein. By introducing it into a host cell together with its expression control region, the expression of the protein is enhanced.
(5) The methyl group does not exist at the 24th position of the endogenous sterol by modifying the DNA sequence of the gene encoding the sterol-24 methyltransferase protein or the region controlling its expression.
反応混合物からハイドロコルチゾンを分画する方法は特に限定されず、当業者に公知の分離又は精製のための手法を用いることができる。例えば、溶媒抽出、晶析、樹脂吸着、カラムクロマトグラフィー等により行うことができるが、これに限定されるものではない。 The method for fractionating hydrocortisone from the reaction mixture is not particularly limited, and techniques for separation or purification known to those skilled in the art can be used. For example, it can be carried out by solvent extraction, crystallization, resin adsorption, column chromatography, etc., but is not limited thereto.
また、上記で製造したハイドロコルチゾンからは、各種の誘導体を公知の方法で製造することができる。さらに、かくして製造されたハイドロコルチゾンおよびその誘導体は、それ自体既知の方法により試験管内、あるいは生体内における薬理学的または生理学的試験により、その医薬としての活性や安全性のスクリーニングを行なうことにより疾病治療薬とすることができる。この場合、上記工程により得た化合物を有効成分とする医薬組成物を製造する方法も本発明に含まれる。 Moreover, various derivatives can be manufactured by a well-known method from the hydrocortisone manufactured above. Furthermore, the hydrocortisone and derivatives thereof thus produced can be obtained by screening their pharmaceutical activity and safety by pharmacological or physiological tests in vitro or in vivo by methods known per se. Can be a therapeutic agent. In this case, a method for producing a pharmaceutical composition containing the compound obtained in the above step as an active ingredient is also included in the present invention.
具体的には、ハイドロコルチゾンそれ自体を単独で用いることも可能であるが、薬学的に許容され得る担体と配合して医薬組成物として用いることもできる。かくして得られる医薬化合物はそれ自体を単独で用いることも可能であるが、薬学的に許容され得る担体と配合して医薬組成物として用いることもできる。この時の有効成分の担体に対する割合は、0.01〜90重量%の間で変動され得る。 Specifically, hydrocortisone itself can be used alone, but can also be used as a pharmaceutical composition by blending with a pharmaceutically acceptable carrier. The pharmaceutical compound thus obtained can itself be used alone, but can also be used as a pharmaceutical composition by blending with a pharmaceutically acceptable carrier. The ratio of the active ingredient to the carrier at this time can vary between 0.01 and 90% by weight.
本発明で得られたΔ5,7−ステロールやハイドロコルチゾンを含む医薬組成物は、必要に応じて糖衣を施した錠剤、カプセル剤、軟カプセル剤、散剤、顆粒剤、細粒剤、シロップ剤、乳剤、懸濁剤、液剤等の剤形として経口的に投与してもよいし、あるいは薬学的に許容し得る液との無菌性溶液または懸濁剤形等の注射剤として、例えば静脈内投与、筋肉内投与、局所内投与、皮下投与してもよい。また坐薬や舌下錠、経鼻、経肺製剤等の粘膜投与、さらには軟膏や貼付剤等の外用剤としての投与も可能である。経口、非経口の組成物を調製する場合には、有機または無機の固体または液体の担体、希釈剤とともに通常用いられる単位容量形態で混和することによって行うことができる。これら製剤における有効成分量は、指示された範囲の適当な容量が得られるようにするものである。 Pharmaceutical compositions containing Δ5,7-sterol and hydrocortisone obtained in the present invention are tablets, capsules, soft capsules, powders, granules, fine granules, syrups, if necessary. It may be administered orally as a dosage form such as an emulsion, suspension or liquid, or as an injection such as a sterile solution or suspension with a pharmaceutically acceptable liquid, for example, intravenous administration , Intramuscular administration, topical administration, and subcutaneous administration. In addition, mucosal administration such as suppositories, sublingual tablets, nasal and pulmonary preparations, and administration as external preparations such as ointments and patches are also possible. When an oral or parenteral composition is prepared, it can be mixed by mixing in an organic or inorganic solid or liquid carrier or diluent in a unit volume form usually used. The amount of active ingredient in these preparations is such that an appropriate volume within the indicated range can be obtained.
経口投与および粘膜投与のための固形製剤を製造する際に用いられる賦形剤としては、例えば乳糖、ショ糖、デンプン、タルク、セルロース、デキストリン、カオリン、炭酸カルシウム等が用いられる。経口投与のための液体製剤、すなわちシロップ剤、懸濁剤、液剤等は、一般的に用いられる不活性な希釈剤、例えば水、植物油等を含む。この製剤は、不活性な希釈剤以外に補助剤、例えば湿潤剤、懸濁補助剤、甘味剤、香味剤、着色剤、保存剤、安定剤等を含むこともできる。注射剤、粘膜投与剤等の製造に用いられる溶剤または懸濁化剤としては、例えば水、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ベンジルアルコール、オレイン酸エチル、レシチン等が挙げられる。坐剤に用いられる基剤としては、例えばカカオ脂、乳化カカオ脂、ラウリン脂、ウィテップゾール等が挙げられる。外用剤の製造には、溶解剤または溶解補助剤としてアルコ−ル、脂肪酸エステル類、プロピレングリコール等が、粘着剤としてカルボキシビニルポリマ−、多糖類等が、乳化剤として界面活性剤等などが使用される。 Examples of excipients used in producing solid preparations for oral administration and mucosal administration include lactose, sucrose, starch, talc, cellulose, dextrin, kaolin, calcium carbonate and the like. Liquid preparations for oral administration, i.e. syrups, suspensions, solutions, etc., contain generally used inert diluents such as water, vegetable oils and the like. In addition to the inert diluent, the preparation can also contain adjuvants such as wetting agents, suspending aids, sweetening agents, flavoring agents, coloring agents, preservatives, stabilizers and the like. Examples of the solvent or suspending agent used in the manufacture of injections, mucosal administration agents and the like include water, propylene glycol, polyethylene glycol, benzyl alcohol, ethyl oleate, lecithin and the like. Examples of bases used for suppositories include cocoa butter, emulsified cocoa butter, laurin butter, witepsol and the like. For the preparation of external preparations, alcohol, fatty acid esters, propylene glycol, etc. are used as a solubilizing agent or solubilizing agent, carboxyvinyl polymer, polysaccharides, etc. are used as adhesives, surfactants, etc. are used as emulsifiers. The
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.
(実施例1)
サッカロミセス・セレビジエ YPH499、FY1679−06c株、KA311A株、X2181−1B株のerg5およびerg6遺伝子の二重破壊及びARE1およびYEH1増強株の作製
(1)酵母染色体DNAの調製
サッカロミセス・セレビジエ S288C株(ATCCより入手 ATCC20458)の染色体DNAは、特開2004-141125と同様の方法で調製された。
Example 1
Saccharomyces cerevisiae YPH499, FY1679-06c strain, KA311A strain, X2181-1B strain erg5 and erg6 gene double disruption and ARE1 and YEH1 enhanced strain preparation (1) Preparation of yeast chromosomal DNA Saccharomyces cerevisiae S288C strain (from ATCC) Obtained ATCC20458) chromosomal DNA was prepared in the same manner as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-141125.
(2)遺伝子破壊用DNA断片erg5::TRP1の導入によるerg5遺伝子破壊株SX1311、SX1306、SX1334の作製
サッカロミセス・セレビジエ由来ステロールC−22デサチュラーゼをコードする遺伝子ERG5破壊用のプラスミドpSK−erg5::TRP1(特開2004−141125号公報を参照)を制限酵素Sac I(タカラバイオ社製、以下、特に記載のない限り、制限酵素はタカラバイオ社製である)とKpn Iで切断した。このDNA断片をサッカロミセス・セレビジエYPH499株(MATa ura3 lys2 ade2 trp1 his3 leu2)(STRATAGENE社より入手)とFY1679−06c株(MATα ura3 leu2 trp1 his3)(Euroscarf
社より入手)、X2181−1B(MATalpha his2 gal1 trp1 ade1 MAL SUC)(ATCCより入手)に酢酸リチウム法(Ito,H.et al, (1983) J. Bacteriol. 153(1), 163-168)、もしくはエレクトロポレーション法(Fromm ME,et al.,(1986) Nature 319(6056):791-793)で形質転換し、YPH499株は各20mg/lのアデニン、L−ヒスチジン、ウラシル、30mg/l L−リジン、100mg/l L−ロイシンを、FY1679−06c株は各20mg/lのL−ヒスチジン、ウラシル、100mg/l L−ロイシンを、X2181−1B株は20mg/l アデニンをそれぞれ含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
(2) Preparation of erg5 gene disruption strains SX1311, SX1306 and SX1334 by introduction of DNA fragment erg5 :: TRP1 for gene disruption Plasmid pSK-erg5 :: TRP1 for disrupting gene ERG5 encoding Saccharomyces cerevisiae-derived sterol C-22 desaturase (See JP-A No. 2004-141125) was cleaved with restriction enzyme Sac I (Takara Bio, unless otherwise specified) and Kpn I. Saccharomyces cerevisiae YPH499 strain (MATa ura3 lys2 ade2 trp1 his3 leu2) (obtained from STRATAGENE) and FY1679-06c strain (MATα ura3 leu2 trp1 his3f) (Euroscal)
X2181-1B (MATalpha his2 gal1 trp1 ade1 MAL SUC) (obtained from ATCC) and lithium acetate method (Ito, H. et al, (1983) J. Bacteriol. 153 (1), 163-168) Or by electroporation (Fromm ME, et al., (1986) Nature 319 (6056): 791-793), and YPH499 strains are each 20 mg / l adenine, L-histidine, uracil, 30 mg / l SD containing l L-lysine, 100 mg / l L-leucine, FY1679-06c strain each containing 20 mg / l L-histidine, uracil, 100 mg / l L-leucine, and X2181-1B strain containing 20 mg / l adenine. Seed on agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (Difco), 2% glucose, 2% agar) And cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたトリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%
酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーTRP1−outF(配列番号1)とリバースプライマーERG5−D31(配列番号2)の組み合わせでPCRを行い、ERG5遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRはTaKaRa ExTaq DNA ポリメラーゼ(タカラバイオ社製)を用いて(1)94℃、2分、(2)94℃、1分、(3)53℃、1分、(4)72℃、3分、(2)から(4)の反応を30回繰り返した後、4℃で冷却の条件で反応を行った。比較対照として、特開2004-141125に記載されたKAΔ5−5株、およびYPH499株、FY1679−06c株、X2181−1B株の染色体DNAを鋳型として同様にPCRを行った。
Tryptophan non-requiring colonies grown on an agar medium were treated with YPD liquid medium (1%
Yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose) was inoculated into 2 ml, and cultured with shaking at 30 ° C. for 16 hours. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer TRP1-outF (SEQ ID NO: 1) and reverse primer ERG5-D31 (SEQ ID NO: 2), and the presence or absence of homologous recombination on the ERG5 locus was examined. PCR uses TaKaRa ExTaq DNA Polymerase (Takara Bio Inc.) (1) 94 ° C., 2 minutes, (2) 94 ° C., 1 minute, (3) 53 ° C., 1 minute, (4) 72 ° C., 3 minutes The reaction from (2) to (4) was repeated 30 times, and then the reaction was performed at 4 ° C. under cooling conditions. As a comparative control, PCR was performed in the same manner using the chromosomal DNAs of the KAΔ5-5 strain, YPH499 strain, FY1679-06c strain, and X2181-1B strain described in JP-A-2004-141125 as templates.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1311(YPH499株由来)、SX1306(FY1679−06c株由来)、SX1334(X2181−1B株由来)と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約1.93kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1311、SX1306、SX1334株は相同組換えによりERG5遺伝子が破壊されたことが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, the transformants named SX1311 (derived from YPH499 strain), SX1306 (derived from FY1679-06c strain), and SX1334 (derived from X2181-1B strain) were about 1. A 93 kbp DNA fragment was detected. Therefore, it was confirmed that the ERG5 gene was disrupted by homologous recombination in the SX1311, SX1306, and SX1334 strains.
(3)SX1311、SX1306株への遺伝子破壊用DNA断片erg6::HIS3の導入、およびSX1334株への遺伝子破壊用DNA断片erg6::HIS2の導入によるerg5、erg6二重遺伝子破壊株SX1313、SX1312、SX1340株の作製
(i)遺伝子破壊用DNA断片erg6::HIS3導入によるerg5、erg6二重破壊株SX1313、SX1312株の作製
サッカロミセス・セレビジエ由来ステロールC−24メチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子ERG6破壊用のプラスミドpUC−erg6::HIS3(特開2004-141125を参照)を制限酵素ScaIとEcoRIで切断した。このDNA断片を上記(2)で作製したSX1311、SX1306株に上記(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、SX1311株は各20mg/lのアデニン、ウラシル、30mg/l L−リジン、100mg/l L−ロイシンを、SX1306株は20mg/l ウラシル、100mg/l L−ロイシンをそれぞれ含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
(3) DNA fragment erg6 :: HIS3 for gene disruption into SX1311, SX1306 strain, and DNA fragment erg6 :: HIS2 for gene disruption into SX1334 strain, erg5, erg6 double gene disruption strains SX1313, SX1312, Preparation of SX1340 strain (i) Gene fragment DNA erg6 :: Preparation of erg5 and erg6 double disruption strains SX1313 and SX1312 by introduction of HIS3 Plasmid for destroying gene ERG6 encoding sterol C-24 methyltransferase derived from Saccharomyces cerevisiae pUC-erg6 :: HIS3 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-141125) was cleaved with restriction enzymes ScaI and EcoRI. This DNA fragment was transformed into the SX1311 and SX1306 strains prepared in (2) above by the lithium acetate method or electroporation method in the same manner as in (2) above. The SX1311 strains were each 20 mg / l adenine, uracil, 30 mg. / L L-lysine, 100 mg / l L-leucine, SX1306 strain is 20 mg / l uracil and 100 mg / l L-leucine, respectively. SD agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (Difco) Manufactured), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3-5 days.
寒天培地上に生育してきたヒスチジンおよびトリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、 2%ポリペプトン、 2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーERG6−U52(配列
番号3)とリバースプライマーERG6−D34(配列番号4)の組み合わせでPCRを行い、ERG6遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記(2)で述べた条件で行った。比較対照として、特開2004-141125に記載されたKAΔ5Δ6−1株、およびYPH499株、FY1679−06cの染色体DNAを鋳型として同様にPCRを行った。
Colonies that do not require histidine and tryptophan grown on an agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose) and cultured with shaking at 30 ° C. for 16 hours. It was. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer ERG6-U52 (SEQ ID NO: 3) and reverse primer ERG6-D34 (SEQ ID NO: 4), and the presence or absence of homologous recombination on the ERG6 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in (2) above. As a comparative control, PCR was performed in the same manner using the chromosomal DNA of KAΔ5Δ6-1 strain, YPH499 strain, FY1679-06c described in JP-A-2004-141125 as a template.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1313(YPH499株由来)、SX1312(FY1679−06c株由来)と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約1.78kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1313,SX1312株は相同組換えによりERG6遺伝子が破壊されたことが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 1.78 kbp having the same size as the target size was detected in transformants named SX1313 (derived from YPH499 strain) and SX1312 (derived from FY1679-06c strain). Accordingly, it was confirmed that the ERG6 gene was disrupted by homologous recombination in the SX1313 and SX1312 strains.
(ii)破壊用ERG6、酵母発現用HIS2遺伝子断片の調製
サッカロミセス・セレビジエ由来ステロールC−24メチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子(ERG6)を含むDNA断片、HIS2遺伝子を含むDNA断片は、上記(1)で取得したサッカロミセス・セレビジエ S288C株の染色体DNAを鋳型にしてPCRにて合成、単離した。以下にその方法の詳細を示す。
(Ii) Preparation of ERG6 for disruption and HIS2 gene fragment for yeast expression A DNA fragment containing a
ERG6遺伝子断片のPCRによる合成には、フォワードプライマーERG6−5L(配列番号5)とリバースプライマーERG6−3L(配列番号6)を用いた。このプライマーの組み合わせでERG6の蛋白質コード領域を含み、開始コドンの238塩基前から終始コドンの258塩基後までを増幅することができる。また、5’側には制限酵素PstIの認識配列を、3’側にはEcoRIの認識配列を含んだ形で合成することができる。
HIS2遺伝子断片のPCRによる合成には、フォワードプライマーHIS2−F(配列番号7)とリバースプライマーHIS2−R(配列番号8)を用いた。このプライマーの組み合わせでHIS2の蛋白質コード領域を含み、開始コドンの430塩基前から終始コドンの290塩基後までを増幅することができる。また、5’側には制限酵素SmaIの認識配列を、3’側にはEcoRIの認識配列を含んだ形で合成することができる。
PCRは、PrimeSTAR HS DNA ポリメラーゼ(タカラバイオ社製)を用いて、(1)98℃、2分、(2)98℃、10秒、(3)55℃、5秒、(4)72℃、2分、(2)から(4)の反応を30回繰り返し、(5)72℃、2分間反応させた後、4℃で冷却の条件で反応を行った。次にPCR産物をアガロースゲル電気泳動し、約1.65kbpのERG6遺伝子断片を、約1.73kbpのHIS2遺伝子断片を確認した。
For the synthesis of the ERG6 gene fragment by PCR, the forward primer ERG6-5L (SEQ ID NO: 5) and the reverse primer ERG6-3L (SEQ ID NO: 6) were used. This primer combination includes the protein coding region of ERG6 and can amplify from 238 bases before the start codon to 258 bases after the stop codon. Furthermore, the restriction enzyme PstI recognition sequence can be synthesized on the 5 ′ side and the EcoRI recognition sequence can be synthesized on the 3 ′ side.
For the synthesis of the HIS2 gene fragment by PCR, the forward primer HIS2-F (SEQ ID NO: 7) and the reverse primer HIS2-R (SEQ ID NO: 8) were used. This primer combination includes the HIS2 protein coding region and can amplify from 430 bases before the start codon to 290 bases after the stop codon. Further, the restriction enzyme SmaI can be synthesized on the 5 ′ side and the EcoRI recognition sequence on the 3 ′ side.
PCR was performed using PrimeSTAR HS DNA polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.) (1) 98 ° C., 2 minutes, (2) 98 ° C., 10 seconds, (3) 55 ° C., 5 seconds, (4) 72 ° C. The reaction from (2) to (4) was repeated 30 times for 2 minutes, (5) after reacting at 72 ° C. for 2 minutes, the reaction was performed at 4 ° C. under cooling conditions. Next, the PCR product was subjected to agarose gel electrophoresis, and an ERG6 gene fragment of about 1.65 kbp and a HIS2 gene fragment of about 1.73 kbp were confirmed.
(iii)erg6破壊用プラスミドpUC−erg6::HIS2の作製
pUC19(タカラバイオ社製)を制限酵素PstIとEcoRIで切断したものと、上記(ii)でPCR合成したERG6遺伝子断片をPstIとEcoRIで切断したものとをTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1% NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素HincIIによる切断で、約0.64kbpと3.66kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pUC−ERG6Lと名付けた。
次に、pGEM−T Easy Vector Systems(プロメガ社製)を用いて、pGEM−T Easy(プロメガ社製)のクローニングサイトに上記(ii)でPCR合成したHIS2遺伝子断片をダイレクトクローニングにより連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1% NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素Sm
aIとEcoRIによる切断で、約3.0kbpと1.73kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pGEM−T−HIS2と名付けた。
(Iii) Preparation of erg6 disruption plasmid pUC-erg6 :: HIS2 The pUC19 (manufactured by Takara Bio Inc.) was cleaved with restriction enzymes PstI and EcoRI, and the ERG6 gene fragment PCR-synthesized in (ii) above was prepared with PstI and EcoRI. The digested DNA was ligated with TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid in which about 0.64 kbp and 3.66 kbp fragments were confirmed by agarose gel electrophoresis and cleaved with the restriction enzyme HincII was named pUC-ERG6L.
Next, using pGEM-T Easy Vector Systems (manufactured by Promega), the HIS2 gene fragment PCR-synthesized in (ii) above was linked to the cloning site of pGEM-T Easy (manufactured by Promega) by direct cloning. This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. By agarose gel electrophoresis, restriction enzyme Sm
A plasmid in which about 3.0 kbp and 1.73 kbp fragments were confirmed by digestion with aI and EcoRI was named pGEM-T-HIS2 as a target plasmid.
さらに、上記pUC−ERG6Lを制限酵素BspT104Iで切断し、cloned
DNA Polymerase I(タカラバイオ社製)を用いてDNA末端平滑化処理を行った後に、Alkaline Phosphatase(E.coli C75)(タカラバイオ社製)を用いて脱リン酸化処理を行ったものと、プラスミドpGEM−T−HIS2を制限酵素SmaIとXbaIで切断し、DNA Polymerase I(タカラバイオ社製)を用いてDNA末端平滑化処理を行ったものとをTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1% NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素ScaIによる切断で、約1.71kbpと1.67kbp、1.89kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pUC−erg6::HIS2と名付けた。
Further, the above pUC-ERG6L was cleaved with the restriction enzyme BspT104I and cloned.
DNA plasmid blunting treatment using DNA Polymerase I (Takara Bio Inc.), dephosphorylation treatment using Alkaline Phosphatase (E. coli C75) (Takara Bio Inc.), and plasmid pGEM-T-HIS2 was digested with restriction enzymes SmaI and XbaI and subjected to DNA end blunting treatment using DNA Polymerase I (manufactured by Takara Bio Inc.). TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid in which about 1.71 kbp, 1.67 kbp, and 1.89 kbp fragments were confirmed by digestion with the restriction enzyme ScaI by agarose gel electrophoresis was named pUC-erg6 :: HIS2.
(iv)erg5、erg6二重遺伝子破壊株SX1340の作製
上記(iii)で作製したERG6破壊用のプラスミドpUC−erg6::HIS2を制限酵素EcoRIとPstIで切断した。このDNA断片を上記(2)で作製したSX1334株に上記(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、20mg/l アデニンを含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
(Iv) Preparation of erg5, erg6 double gene disruption strain SX1340 Plasmid pUC-erg6 :: HIS2 for ERG6 disruption prepared in (iii) above was digested with restriction enzymes EcoRI and PstI. This DNA fragment was transformed into the SX1334 strain prepared in the above (2) by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in the above (2), and an SD agar medium (0.67% Yeast containing 20 mg / l adenine). Nitrogen Base w / o Amino Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたヒスチジンおよびトリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、 2%ポリペプトン、 2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーERG6−U52(配列番号3)とリバースプライマーERG6−D34(配列番号4)の組み合わせでPCRを行い、ERG6遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記(i)で述べた条件で行った。比較対照として、特開2004-141125に記載されたKAΔ5Δ6−1株、およびX2181−1B株の染色体DNAを鋳型として同様にPCRを行った。
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1340と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.76kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1340株は相同組換えによりERG6遺伝子が破壊されたことが確認された。
Colonies that do not require histidine and tryptophan grown on an agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose) and cultured with shaking at 30 ° C. for 16 hours. It was. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer ERG6-U52 (SEQ ID NO: 3) and reverse primer ERG6-D34 (SEQ ID NO: 4), and the presence or absence of homologous recombination on the ERG6 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in (i) above. As a comparative control, PCR was performed in the same manner using the chromosomal DNA of the KAΔ5Δ6-1 strain and the X2181-1B strain described in JP-A-2004-141125 as a template.
As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.76 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1340. Therefore, it was confirmed that the ERG6 gene was disrupted by homologous recombination in the SX1340 strain.
(4)erg5、erg6二重破壊株へのARE1遺伝子導入株の作製
(i)酵母発現用プラスミドpPG−LEUの作製
酵母細胞内で外来遺伝子を構成的に発現させるための3−ホスホグリセレートキナーゼ1遺伝子(PGK1)のプロモーター領域は、サッカロミセス・セレビジエKA311A株(受託番号:FERM P−19053)の染色体DNAを鋳型にし、フォワードプライマーPPGK1−5A(配列番号9)、リバースプライマーPPGK1−3A(配列番号10)を用いたPCRにて合成した。このプライマーの組み合わせで5'側に制限酵素BamH I、3'側に制限酵素EcoR Iの認識配列を含んだ形で合成することができる。PCRはTaKaRa ExTaq DNA ポリメラーゼ(タカラバイオ社製)を用いて(1)94℃、2分、(2)94℃、1分、(3)55℃、1分、(4)72℃、1分、(2)から(4)の反応を30回繰り返し、(5)72℃、4分間反応させた後、4℃で冷却の条件で反応を行った。次にPCR産物をアガロースゲル電気泳動し、約0.6kbpのPGK1プロモーターのDNA断片を確認した。
このPCR産物をpCR2.1(Invitrogen社製)に連結した。連結物を用
いてエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、得られたコロニーからプラスミド抽出を行った。
得られたプラスミドをBamH I、EcoR Iで切断し、アガロースゲルから約0.6kbpのDNA断片(PGK1プロモーター)をGENE CLEAN II KIT(フナコシ社製)により抽出した。
(4) Preparation of ARE1 gene introduction strain into erg5, erg6 double disruption strain (i) Preparation of plasmid pPG-LEU for yeast expression 3-phosphoglycerate kinase for constitutive expression of foreign genes in yeast cells The promoter region of 1 gene (PGK1) is a primordial primer PPGK1-5A (SEQ ID NO: 9), reverse primer PPGK1-3A (SEQ ID NO: 9) using the chromosomal DNA of Saccharomyces cerevisiae KA311A strain (Accession No .: FERM P-19053) as a template. It was synthesized by PCR using 10). With this primer combination, it can be synthesized in a form including a restriction enzyme BamHI on the 5 ′ side and a recognition sequence for the restriction enzyme EcoR I on the 3 ′ side. PCR uses TaKaRa ExTaq DNA Polymerase (Takara Bio Inc.) (1) 94 ° C., 2 minutes, (2) 94 ° C., 1 minute, (3) 55 ° C., 1 minute, (4) 72 ° C., 1 minute The reaction from (2) to (4) was repeated 30 times, and (5) the reaction was carried out at 72 ° C. for 4 minutes, followed by reaction at 4 ° C. under cooling conditions. Next, the PCR product was subjected to agarose gel electrophoresis, and a DNA fragment of about 0.6 kbp PGK1 promoter was confirmed.
This PCR product was ligated to pCR2.1 (manufactured by Invitrogen). The ligated product was used to transform Escherichia coli JM109, and plasmids were extracted from the resulting colonies.
The obtained plasmid was cleaved with BamH I and EcoR I, and a DNA fragment (PGK1 promoter) of about 0.6 kbp was extracted from the agarose gel with GENE CLEAN II KIT (Funakoshi).
一方、酵母発現用ベクターpADNSΔE(特開2004-141125)も同じくBamH I、EcoR Iで切断し、アガロースゲルから約6.58kbpのDNA断片を抽出した。
上記2つのDNA断片をTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結し、エッシェリシア・コリJM109に形質転換し、得られたコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により約7.2kbpを確認したプラスミドを目的プラスミドとし、pPG−LEUと名付けた。pPG−LEUはプロモーターとしてPGK1プロモーター、ターミネーターとしてアルコールデヒドロゲナーゼ1遺伝子(ADH1)由来のADH1ターミネーターを持つ。
On the other hand, the yeast expression vector pADNSΔE (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-141125) was also cut with BamHI and EcoRI, and a DNA fragment of about 6.58 kbp was extracted from the agarose gel.
The above two DNA fragments were added to TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.), transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from the obtained colonies. A plasmid whose size was confirmed to be about 7.2 kbp by agarose gel electrophoresis was designated as a target plasmid and named pPG-LEU. pPG-LEU has a PGK1 promoter as a promoter and an ADH1 terminator derived from the
(ii)酵母組換え用プラスミドpPG−LEU(−2μ)の作製
上記(i)で作製したプラスミドpPG−LEUを制限酵素Hpa IとEco47IIIで切断し、アガロースゲルから約5.4kbpのDNA断片を抽出することで2μm
DNAを除き、得られたDNA断片を自己連結し、エッシェリシア・コリJM109に形質転換し、得られたコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により約5.4kbpを確認したプラスミドを目的プラスミドとし、pPG−LEU(−2μ)と名付けた。
(Ii) Preparation of yeast recombination plasmid pPG-LEU (-2μ) The plasmid pPG-LEU prepared in (i) above was cleaved with restriction enzymes Hpa I and Eco47III, and a DNA fragment of about 5.4 kbp was obtained from the agarose gel. 2μm by extracting
DNA was removed, the resulting DNA fragment was self-ligated, transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from the resulting colony. The plasmid which confirmed about 5.4 kbp by agarose gel electrophoresis was made into the target plasmid, and it was named pPG-LEU (-2 micro | micron | mu).
(iii)酵母発現用のARE1、URA3、ADE1遺伝子断片の調製
サッカロミセス・セレビジエ由来アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子(ARE1)を含むDNA断片、URA3、ADE1を含むDNA断片は、上記(1)で取得したサッカロミセス・セレビジエ S288C株の染色体DNAを鋳型にしてPCRにて合成、単離した。以下にその方法の詳細を示す。
ARE1遺伝子断片のPCRによる合成には、フォワードプライマーARE1−Sma
I(F)(配列番号11)とリバースプライマーARE1−EcoR I(R)(配列番号12)を用いた。このプライマーの組み合わせでARE1の蛋白質コード領域である開始コドンから終始コドンまでを増幅することができる。また、5'側には制限酵素Sma Iの認識配列を、3'側にはEcoR Iの認識配列を含んだ形で合成することができる。 URA3遺伝子断片のPCRによる合成には、フォワードプライマーURA3−2F(配列番号13)とリバースプライマーURA3−1R(配列番号14)を用いた。このプライマーの組み合わせでURA3の蛋白質コード領域を含み、開始コドンの254塩基前から終始コドンの178塩基後までを増幅することができる。また、合成された遺伝子断片中には開始コドンの223塩基前と終始コドンの136塩基後にHind IIIの認識配列が含まれた形で合成される。ADE1遺伝子断片のPCRによる合成には、フォワードプライマーADE1−F(配列番号15)とリバースプライマーADE1−R(配列番号16)を用いた。このプライマーの組み合わせでADE1の蛋白質コード領域を含み、開始コドンの346塩基前から終始コドンの312塩基後までを増幅することができる。また、合成された遺伝子断片中には終始コドンの106塩基後にEcoRVの認識配列が含まれた形で合成される。PCRは、PrimeSTAR HS DNA ポリメラーゼ(タカラバイオ社製)を用いて、(1)98℃、2分、(2)98℃、10秒、(3)55℃、5秒、(4)72℃、2分、(2)から(4)の反応を30回繰り返し、(5)72℃、7分間反応させた後、4℃で冷却の条件で反応を行った。次にPCR産物をアガロースゲル電気泳動し、約1.83kbpのARE1遺伝子断片を、約1.23kbpのURA3遺伝子断片を、約1.57kbpのADE1遺伝子断片を確認した。
(Iii) Preparation of ARE1, URA3, and ADE1 gene fragments for yeast expression A DNA fragment containing Saccharomyces cerevisiae-derived acyl CoA: sterol acyltransferase-encoding gene (ARE1), and a DNA fragment containing URA3 and ADE1 The Saccharomyces cerevisiae S288C strain chromosomal DNA obtained in (1) was synthesized and isolated by PCR. Details of the method are shown below.
For synthesis of the ARE1 gene fragment by PCR, the forward primer ARE1-Sma
I (F) (SEQ ID NO: 11) and reverse primer ARE1-EcoR I (R) (SEQ ID NO: 12) were used. This primer combination can be used to amplify the ARE1 protein coding region from the start codon to the end codon. Further, the restriction enzyme Sma I recognition sequence can be synthesized on the 5 ′ side, and the EcoR I recognition sequence can be synthesized on the 3 ′ side. For the synthesis of the URA3 gene fragment by PCR, the forward primer URA3-2F (SEQ ID NO: 13) and the reverse primer URA3-1R (SEQ ID NO: 14) were used. This primer combination includes the protein coding region of URA3 and can amplify from 254 bases before the start codon to 178 bases after the stop codon. The synthesized gene fragment is synthesized in such a manner that a recognition sequence for Hind III is included 223 bases before the start codon and 136 bases after the start codon. For the synthesis of the ADE1 gene fragment by PCR, the forward primer ADE1-F (SEQ ID NO: 15) and the reverse primer ADE1-R (SEQ ID NO: 16) were used. This primer combination includes the ADE1 protein coding region and can amplify from 346 bases before the start codon to 312 bases after the stop codon. Further, the synthesized gene fragment is synthesized in such a way that an EcoRV recognition sequence is included 106 bases after the termination codon. PCR was performed using PrimeSTAR HS DNA polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.) (1) 98 ° C., 2 minutes, (2) 98 ° C., 10 seconds, (3) 55 ° C., 5 seconds, (4) 72 ° C. The reaction from (2) to (4) was repeated 30 times for 2 minutes, (5) the reaction was performed at 72 ° C. for 7 minutes, and then the reaction was performed at 4 ° C. under cooling conditions. Next, the PCR product was subjected to agarose gel electrophoresis, and an ARE1 gene fragment of about 1.83 kbp, an URA3 gene fragment of about 1.23 kbp, and an ADE1 gene fragment of about 1.57 kbp were confirmed.
(5)ARE1発現用プラスミドpPGU−ARE1(−2μ)、pPGADE1−ARE1(−2μ)の作製
上記(2)で作製したプラスミドpPG−LEU(−2μ)を制限酵素SmaIとEcoRIで切断したものと、PCR合成したARE1遺伝子断片をSmaIとEcoRIで切断したものとをTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1% NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素SmaIとEcoRIによる切断で、約5.4kbpと1.83kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pPGL−ARE1(−2μ)と名付けた。
(5) Preparation of ARE1 expression plasmids pPGU-ARE1 (-2μ) and pPGADE1-ARE1 (-2μ) Plasmid pPG-LEU (-2μ) prepared in (2) above was digested with restriction enzymes SmaI and EcoRI A PCR-synthesized ARE1 gene fragment cleaved with SmaI and EcoRI was prepared using TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid in which about 5.4 kbp and 1.83 kbp fragments were confirmed by agarose gel electrophoresis and digested with restriction enzymes SmaI and EcoRI was named pPGL-ARE1 (−2 μ).
次に、pUC18(タカラバイオ社製)をHindIIIで切断し、Alkaline
Phosphatase(E.coli C75)(タカラバイオ社製)を用いて脱リン酸化処理を行ったものと、PCR合成したURA3遺伝子断片をHindIIIで切断したものとをTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1% NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素Hind IIIによる切断で、約2.68kbpと1.23kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pUC−URA3と名付けた。
Next, pUC18 (manufactured by Takara Bio Inc.) was cut with HindIII, and Alkaline
A product obtained by dephosphorylation using Phosphatase (E. coli C75) (manufactured by Takara Bio Inc.) and a product obtained by cleaving the PCR-synthesized URA3 gene fragment with HindIII were prepared using TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid in which fragments of about 2.68 kbp and 1.23 kbp were confirmed by digestion with restriction enzyme Hind III by agarose gel electrophoresis was named pUC-URA3 as a target plasmid.
また、pCR−Blunt(invitrogen社製)のクローニングサイトに上記(iii)でPCR合成したADE1遺伝子断片をダイレクトクローニングにより連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1% NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素SpeIとPstIによる切断で、約3.47kbpと1.62kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pCR−B−ADE1と名付けた。 Further, the ADE1 gene fragment PCR-synthesized in (iii) above was ligated to the cloning site of pCR-Blunt (manufactured by Invitrogen) by direct cloning. This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid that had been confirmed to have fragments of about 3.47 kbp and 1.62 kbp by digestion with restriction enzymes SpeI and PstI by agarose gel electrophoresis was named pCR-B-ADE1 as a target plasmid.
続いて、pUC19(タカラバイオ社製)をXbaIとSmaIで切断し、cloned DNA Polymerase I(タカラバイオ社製)を用いてDNA末端平滑化処理を行った後に、Alkaline Phosphatase(E.coli C75)(タカラバイオ社製)を用いて脱リン酸化処理を行ったものと、上記pCR−B−ADE1をSpeIとEcoRVで切断し、cloned DNA Polymerase I(タカラバイオ社製)を用いてDNA末端平滑化処理を行ったものをTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1% NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素EcoRIによる切断で、約1.01kbpと0.39kbp、2.68kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pUC19−ADE1と名付けた。 Subsequently, pUC19 (manufactured by Takara Bio Inc.) was cleaved with XbaI and SmaI, subjected to DNA end blunting using cloned DNA Polymerase I (manufactured by Takara Bio Inc.), and then Alkaline Phosphatase (E. coli C75) ( PCR-B-ADE1 was cleaved with SpeI and EcoRV, and DNA end smoothing treatment was performed using cloned DNA Polymerase I (manufactured by Takara Bio Inc.). Were subjected to TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid in which about 1.01 kbp, 0.39 kbp and 2.68 kbp fragments could be confirmed by digestion with restriction enzyme EcoRI by agarose gel electrophoresis was named pUC19-ADE1.
さらに、上記pPGL−ARE1(−2μ)をSspIで切断し、Alkaline Phosphatase(E.coli C75)(タカラバイオ社製)を用いて脱リン酸化処理を行ったものと、上記pUC−URA3をHindIIIで切断し、cloned DNA PolymeraseI(タカラバイオ社製)を用いてDNA末端平滑化処理を行ったもの、上記pUC19−ADE1をPstIとKpnIで切断し、clone
d DNA PolymeraseI(タカラバイオ社製)を用いてDNA末端平滑化処理を行ったものとをそれぞれTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1%NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素EcoR IとPst Iによる切断で、約3.56kbpと3.07kbpの断片が確認できたもの、制限酵素BspT104Iによる切断で、約3.74kbpと1.29kbp、1.85kbpの断片が確認できたものをそれぞれ目的プラスミドとして、pPGU−ARE1(−2μ)、pPGADE1−ARE1(−2μ)と名付けた。
Furthermore, the above-described pPGL-ARE1 (-2 μ) was cleaved with SspI and subjected to dephosphorylation using Alkaline Phosphatase (E. coli C75) (manufactured by Takara Bio Inc.), and pUC-URA3 was treated with HindIII. Cleaved and subjected to DNA end blunting treatment using cloned DNA Polymerase I (Takara Bio Inc.), pUC19-ADE1 was cleaved with PstI and KpnI, and cloned.
d DNA Polymerase I (manufactured by Takara Bio Inc.) and those subjected to DNA end blunting treatment were respectively used in TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. By agarose gel electrophoresis, fragments of about 3.56 kbp and 3.07 kbp were confirmed by cleavage with restriction enzymes EcoR I and Pst I, and about 3.74 kbp and 1.29 kbp by cutting with restriction enzyme BspT104I. Those in which a fragment of .85 kbp could be confirmed were named pPGU-ARE1 (−2 μ) and pPGADE1-ARE1 (−2 μ), respectively, as target plasmids.
(6)erg5、erg6二重破壊株SX1313、SX1312、KAΔ5−4、SX1340へのARE1遺伝子導入株SX1314、SX1318、SX1315、SX1350株の作製
erg5、erg6二重破壊株SX1313、SX1312、特開2004-141125に記載されたKAΔ5−4(以後、SX1307と記載する)のゲノム上のARE1遺伝子座へさらにARE1遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステロールアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子ARE1発現用のプラスミドpPGU−ARE1(−2μ)を制限酵素Xho I(ARE1遺伝子中)で切断した。このDNA断片を上記(3)で作製したSX1313、SX1312株、SX1307株に上記(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、100mg/l L−ロイシンを含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino
Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。なお、SX1313株の形質転換を行ったSD寒天培地にのみ20mg/l アデニン、30mg/l L−リジンを添加した。
(6) Production of ARE1 gene-introduced strains SX1314, SX1318, SX1315, SX1350 strains into erg5, erg6 double disruptive strains SX1313, SX1312, KAΔ5-4, SX1340 erg5, erg6 double disruptive strains SX1313, SX1312, For the purpose of further introducing the ARE1 gene into the ARE1 locus on the genome of KAΔ5-4 described in 141125 (hereinafter referred to as SX1307), the following steps were performed. Saccharomyces cerevisiae-derived sterol acyl CoA: A plasmid pPGU-ARE1 (-2 μ) for expression of the gene ARE1 encoding sterol acyltransferase was cleaved with a restriction enzyme Xho I (in the ARE1 gene). This DNA fragment was transformed into the SX1313, SX1312, and SX1307 strains prepared in (3) above by the lithium acetate method or electroporation method as in (2) above, and SD agar containing 100 mg / l L-leucine. Medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino
Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days. In addition, 20 mg / l adenine and 30 mg / l L-lysine were added only to the SD agar medium in which the SX1313 strain was transformed.
寒天培地上に生育してきたウラシルおよびヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーARE1−check(配列番号18)の組み合わせでPCRを行い、ARE1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記(2)で述べた条件で行った。 Uracil, histidine and tryptophan non-requiring colonies grown on an agar medium were inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose) and cultured at 30 ° C. for 16 hours with shaking. Went. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of the forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and the reverse primer ARE1-check (SEQ ID NO: 18), and the presence or absence of homologous recombination on the ARE1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1314(YPH499株由来)、SX1318(FY1679−06c株由来)、SX1315(KA311A株由来)と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.6kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1314、SX1318、SX1315株のゲノムのARE1遺伝子座に上記相同組換えによりARE1遺伝子が導入され、合計2コピー存在することが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, as a result, transformants named SX1314 (derived from YPH499 strain), SX1318 (derived from FY1679-06c strain), and SX1315 (derived from KA311A strain) have a size of about 2.6 kbp which is the same as the target size. A DNA fragment was detected. Accordingly, the ARE1 gene was introduced into the ARE1 locus of the genomes of the SX1314, SX1318, and SX1315 strains by the homologous recombination, and it was confirmed that there were 2 copies in total.
さらに、erg5、erg6二重破壊株SX1340のゲノム上のARE1遺伝子座へさらにARE1遺伝子を導入することを目的として、上記と同様に以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステロールアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子ARE1発現用のプラスミドpPGADE1−ARE1(−2μ)を制限酵素Xho I(ARE1遺伝子中)で切断した。また、ARE1を導入していない対照株を作製するため、上記(5)で作製したpUC19−ADE1を制限酵素HpaIで切断した。これらのDNA断片を上記(3)で作製したSX1340株に上記(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、SD
寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino
Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
Furthermore, the following steps were performed in the same manner as described above for the purpose of further introducing the ARE1 gene into the ARE1 locus on the genome of the erg5, erg6 double disruption strain SX1340. Saccharomyces cerevisiae-derived sterol acyl CoA: A plasmid pPGADE1-ARE1 (-2 μ) for expression of the gene ARE1 encoding sterol acyltransferase was cleaved with a restriction enzyme Xho I (in the ARE1 gene). In order to prepare a control strain into which ARE1 had not been introduced, pUC19-ADE1 prepared in (5) above was cleaved with the restriction enzyme HpaI. These DNA fragments were transformed into the SX1340 strain prepared in (3) above by the lithium acetate method or electroporation method in the same manner as in (2) above.
Agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino
Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたアデニンおよびヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーARE1−check(配列番号18)の組み合わせでPCRを行い、ARE1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記(2)で述べた条件で行った。 Adenine, histidine, and tryptophan non-requiring colonies grown on an agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose) and cultured at 30 ° C. for 16 hours with shaking. Went. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of the forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and the reverse primer ARE1-check (SEQ ID NO: 18), and the presence or absence of homologous recombination on the ARE1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1350(X2181−1B株由来)と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.6kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1350株のゲノムのARE1遺伝子座に上記相同組換えによりARE1遺伝子が導入され、合計2コピー存在することが確認された。
また、pUC19−ADE1をHpaIで切断したDNA断片を用いて形質転換を行った株については、フォワードプライマーADE1−1F(配列番号19)とリバースプライマーM13 forward(配列番号20)の組み合わせでPCRを行い、ADE1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記(2)で述べた条件で行った。PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1353と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約1.45kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1353株は相同組換えによりADE1遺伝子が相補されたことが確認された。
As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.6 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1350 (derived from X2181-1B strain). Therefore, the ARE1 gene was introduced into the ARE1 locus of the genome of the SX1350 strain by the homologous recombination, and it was confirmed that a total of 2 copies exist.
Moreover, about the strain | stump | stock which transformed using the DNA fragment which cut | disconnected pUC19-ADE1 by HpaI, PCR was performed by the combination of forward primer ADE1-1F (sequence number 19) and reverse primer M13 forward (sequence number 20). The presence or absence of homologous recombination on the ADE1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in (2) above. As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 1.45 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1353. Therefore, it was confirmed that ADE1 gene was complemented by homologous recombination in SX1353 strain.
(7)ARE1遺伝子を導入したerg5、erg6二重破壊株へのYEH1遺伝子導入株の作製
(i)酵母発現用のYEH1、GAL1遺伝子断片の調製
サッカロミセス・セレビジエ由来ステリルエステル加水分解酵素をコードする遺伝子(YEH1)を含むDNA断片、GAL1を含むDNA断片は、上記(1)で取得したサッカロミセス・セレビジエS288C株の染色体DNAを鋳型にしてPCRにて合成、単離した。以下にその方法の詳細を示す。
YEH1遺伝子断片のPCRによる合成には、フォワードプライマーYLL−OF(配列番号21)とリバースプライマーYLL−OR(配列番号22)を用いた。このプライマーの組み合わせでYEH1の蛋白質コード領域である開始コドンから終始コドンまでを増幅することができる。また、5'側と3'側の両側に制限酵素EcoR Iの認識配列を含んだ形で合成することができる。
(7) Preparation of YEH1 gene introduction strain into erg5, erg6 double disruption strain introduced with ARE1 gene (i) Preparation of YEH1, GAL1 gene fragment for yeast expression Gene encoding Saccharomyces cerevisiae steryl ester hydrolase A DNA fragment containing (YEH1) and a DNA fragment containing GAL1 were synthesized and isolated by PCR using the chromosomal DNA of Saccharomyces cerevisiae S288C obtained in (1) above as a template. Details of the method are shown below.
For the synthesis of the YEH1 gene fragment by PCR, the forward primer YLL-OF (SEQ ID NO: 21) and the reverse primer YLL-OR (SEQ ID NO: 22) were used. This primer combination can be used to amplify from the start codon to the end codon, which is the protein coding region of YEH1. Alternatively, the restriction enzyme EcoR I recognition sequence can be synthesized on both the 5 ′ side and the 3 ′ side.
GAL1遺伝子断片のPCRによる合成には、フォワードプライマーGAL1−51(配列番号23)とリバースプライマーGAL1−31(配列番号24)を用いた。このプライマーの組み合わせでGAL1の蛋白質コード領域を含み、開始コドンの499塩基前から終始コドンの230塩基後までを増幅することができる。また、5’側と3’側の両側に制限酵素SmaIの認識配列を含んだ形で合成することができる。 The forward primer GAL1-51 (SEQ ID NO: 23) and the reverse primer GAL1-31 (SEQ ID NO: 24) were used for the synthesis of the GAL1 gene fragment by PCR. This primer combination includes the GAL1 protein coding region and can amplify from 499 bases before the start codon to 230 bases after the stop codon. Further, it can be synthesized in such a way that a recognition sequence for the restriction enzyme SmaI is included on both the 5 'side and the 3' side.
PCRは、PrimeSTAR HS DNA ポリメラーゼ(タカラバイオ社製)を用いて、(1)98℃、2分、(2)98℃、10秒、(3)55℃、5秒、(4)72℃、2分、(2)から(4)の反応を30回繰り返し、(5)72℃、7分間反応させた後、4℃で冷却の条件で反応を行った。次にPCR産物をアガロースゲル電気泳動し、約1.72kbpのYEH1遺伝子断片を、約2.33kbpのGAL1遺伝子断片を確認した。 PCR was performed using PrimeSTAR HS DNA polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.) (1) 98 ° C., 2 minutes, (2) 98 ° C., 10 seconds, (3) 55 ° C., 5 seconds, (4) 72 ° C. The reaction from (2) to (4) was repeated 30 times for 2 minutes, (5) the reaction was performed at 72 ° C. for 7 minutes, and then the reaction was performed at 4 ° C. under cooling conditions. Next, the PCR product was subjected to agarose gel electrophoresis, and a YEH1 gene fragment of about 1.72 kbp and a GAL1 gene fragment of about 2.33 kbp were confirmed.
(ii)YEH1発現用プラスミドpPGL−YEH1(−2μ)、pPGGAL−YEH1(−2μ)の作製
上記(4)(ii)で作製したプラスミドpPG−LEU(−2μ)を制限酵素EcoR Iで切断し、Alkaline Phosphatase(E.coli C75)(タカラバイオ社製)を用いて脱リン酸化処理を行ったものと、PCR合成したYEH1遺伝子断片をEcoR Iで切断したものとをTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1%NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素EcoRIによる切断で、約5.4kbpと1.72kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pPGL−YEH1(−2μ)と名付けた。
(Ii) Preparation of YEH1 expression plasmids pPGL-YEH1 (-2μ) and pPGGAL-YEH1 (-2μ) The plasmid pPG-LEU (-2μ) prepared in (4) (ii) above was digested with the restriction enzyme EcoR I. The one obtained by dephosphorylation using Alkaline Phosphatase (E. coli C75) (manufactured by Takara Bio Inc.) and the one obtained by cleaving the PCR-synthesized YEH1 gene fragment with EcoR I were prepared using TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid in which about 5.4 kbp and 1.72 kbp fragments were confirmed by agarose gel electrophoresis and digested with the restriction enzyme EcoRI was named pPGL-YEH1 (−2 μ).
次に、pUC19(タカラバイオ社製)をSmaIで切断し、Alkaline Phosphatase(E.coli C75)(タカラバイオ社製)を用いて脱リン酸化処理を行ったものと、PCR合成したGAL1遺伝子断片をSmaIで切断したものとをTAKARA DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1%NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素PvuIIによる切断で、約0.48kbpと0.72kbp、1.45kbp、2.36kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pUC19−GAL1と名付けた。
続いて、上記pPGL−YEH1(−2μ)をSspIで切断し、Alkaline Phosphatase(E.coli C75)(タカラバイオ社製)を用いて脱リン酸化処理を行ったものと、上記pUC19−GAL1をSmaIで切断したものとをTAKARA DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1%NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素EcoRIによる切断で、約3.30kbpと2.66kbpの断片が確認でき、さらに制限酵素ScaIによる切断で、約1.28kbpと4.68kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pPG−GAL1(−2μ)と名付けた。さらに、上記pPGL−YEH1(−2μ)をBamHIで切断し、Alkaline Phosphatase(E.coli C75)(タカラバイオ社製)を用いて脱リン酸化処理を行ったものと、上記pPG−GAL1(−2μ)をBamHIで切断したものとをTAKARA DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1%NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素HindIIIによる切断で、約0.37kbpと0.57kbpと0.19kbpと3.73kbpと2.82kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pPGGAL1−YEH1(−2μ)と名付けた。
Next, pUC19 (manufactured by Takara Bio Inc.) was digested with SmaI, dephosphorylated using Alkaline Phosphatase (E. coli C75) (manufactured by Takara Bio Inc.), and the PCR-synthesized GAL1 gene fragment. What was cut | disconnected with SmaI and TAKARA DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid in which about 0.48 kbp, 0.72 kbp, 1.45 kbp, and 2.36 kbp fragments were confirmed by agarose gel electrophoresis and digested with the restriction enzyme PvuII was named pUC19-GAL1.
Subsequently, the pPGL-YEH1 (−2 μ) was cleaved with SspI and subjected to dephosphorylation using Alkaline Phosphatase (E. coli C75) (manufactured by Takara Bio Inc.), and the pUC19-GAL1 was treated with SmaI. Cleaved with TAKARA DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. By agarose gel electrophoresis, fragments of about 3.30 kbp and 2.66 kbp were confirmed by cleavage with restriction enzyme EcoRI, and fragments of about 1.28 kbp and 4.68 kbp were confirmed by cleavage with restriction enzyme ScaI. Was designated as pPG-GAL1 (-2μ) as the target plasmid. Furthermore, the above-described pPGL-YEH1 (-2 μ) was cleaved with BamHI and subjected to dephosphorylation using Alkaline Phosphatase (E. coli C75) (manufactured by Takara Bio Inc.), and the above-described pPG-GAL1 (-2 μm). ) Was digested with BamHI and TAKARA DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A fragment of about 0.37 kbp, 0.57 kbp, 0.19 kbp, 3.73 kbp, and 2.82 kbp, which was confirmed by agarose gel electrophoresis and digested with the restriction enzyme HindIII, was used as a target plasmid. 2μ).
(iii)ARE1遺伝子を導入したerg5、erg6二重破壊株SX1314、SX1318、SX1315、SX1350へのYEH1遺伝子導入株SX1317、SX1320、SX1322、SX1351株の作製
ARE1遺伝子を導入したerg5、erg6二重破壊株SX1314、SX1318、SX1315のゲノム上のYEH1遺伝子座へさらにYEH1遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステリルエステル加
水分解酵素をコードする遺伝子YEH1発現用のプラスミドpPGL−YEH1(−2μ)を制限酵素Nde I(YEH1遺伝子中)で切断した。また、YEH1を導入していない対照株を作製するため、(4)(ii)で作製した酵母組換え用プラスミドpPG−LEU(−2μ)を制限酵素Bsp1407 Iで切断した。これらのDNA断片を上記(6)で作製したSX1314、SX1318、SX1315株に上記(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、SD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。なお、SX1314株に対して形質転換を行ったSD寒天培地にのみ20mg/lアデニン、30mg/l L−リジンを添加した。
(Iii) Preparation of YEH1 gene-introduced strains SX1317, SX1320, SX1322, and SX1351 strains into erg5 and erg6 double-disrupted strains SX1314, SX1318, SX1315, and SX1350 into which ARE1 gene was introduced erg5 and erg6 double-disrupted strains into which ARE1 gene was introduced For the purpose of further introducing the YEH1 gene into the YEH1 locus on the genomes of SX1314, SX1318, and SX1315, the following steps were performed. The plasmid pPGL-YEH1 (-2μ) for expression of the gene YEH1 encoding the Saccharomyces cerevisiae-derived steryl ester hydrolase was cleaved with the restriction enzyme NdeI (in the YEH1 gene). Further, in order to prepare a control strain into which YEH1 had not been introduced, the yeast recombination plasmid pPG-LEU (-2 μ) prepared in (4) (ii) was cleaved with the restriction enzyme Bsp1407 I. These DNA fragments were transformed into the SX1314, SX1318, and SX1315 strains prepared in (6) above by the lithium acetate method or the electroporation method as in (2) above, and the SD agar medium (0.67% Yeast Nitrogen) was transformed. Base w / o Amino Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days. In addition, 20 mg / l adenine and 30 mg / l L-lysine were added only to the SD agar medium which transformed SX1314 strain.
寒天培地上に生育してきたロイシンおよびウラシル、ヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーYEH1−RR(配列番号25)の組み合わせでPCRを行い、YEH1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記(2)で述べた条件で行った。 The leucine and uracil, histidine, and tryptophan non-requiring colonies grown on the agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and shaken at 30 ° C. for 16 hours. Culture was performed. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and reverse primer YEH1-RR (SEQ ID NO: 25), and the presence or absence of homologous recombination on the YEH1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1317(YPH499株由来)、SX1320(FY1679−06c株由来)、SX1322(KA311A株由来)と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.0kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1317,SX1320、SX1322株のゲノムには上記相同組換えによりYEH1遺伝子が導入され、2コピー存在していることが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, the transformants named SX1317 (derived from the YPH499 strain), SX1320 (derived from the FY1679-06c strain), and SX1322 (derived from the KA311A strain) have a size of about 2.0 kbp which is the same as the target size. A DNA fragment was detected. Therefore, the YEH1 gene was introduced into the genomes of the SX1317, SX1320, and SX1322 strains by the homologous recombination, and it was confirmed that two copies existed.
また、プラスミドpPG−LEU(−2μ)をBsp1407Iで切断したDNA断片を用いて形質転換を行った株については、フォワードプライマーPPGK1−R1(配列番号26)とリバースプライマーLEU2−R2(配列番号27)の組み合わせでPCRを行い、leu2遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記(2)で述べた条件で行った。 In addition, for a strain transformed with a DNA fragment obtained by cutting plasmid pPG-LEU (-2μ) with Bsp1407I, forward primer PPGK1-R1 (SEQ ID NO: 26) and reverse primer LEU2-R2 (SEQ ID NO: 27). PCR was performed with the combination of the above, and the presence or absence of homologous recombination on the leu2 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1316(YPH499株由来)、SX1319(FY1679−06c株由来)、SX1321(KA311A株由来)と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.0kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1316,SX1319、SX1321株は相同組換えによりLEU2遺伝子が相補されたことが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, the transformants named SX1316 (derived from YPH499 strain), SX1319 (derived from FY1679-06c strain), and SX1321 (derived from KA311A strain) were about 2.0 kbp which is the same size as the target size. A DNA fragment was detected. Therefore, it was confirmed that SX1316, SX1319, and SX1321 strains were complemented with the LEU2 gene by homologous recombination.
さらに、ARE1遺伝子を導入したerg5、erg6二重破壊株SX1350のゲノム上のYEH1遺伝子座へさらにYEH1遺伝子を導入することを目的として、上記と同様に以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステリルエステル加水分解酵素をコードする遺伝子YEH1発現用のプラスミドpPGGAL1−YEH1(−2μ)を制限酵素Bsp1407 I(YEH1遺伝子中)で切断した。このDNA断片を上記(6)で作製したSX1350株に上記(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、SG寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%ガラクトース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。 Further, for the purpose of further introducing the YEH1 gene into the YEH1 locus on the genome of the erg5 and erg6 double disruption strain SX1350 into which the ARE1 gene was introduced, the following steps were performed in the same manner as described above. The plasmid pPGGAL1-YEH1 (-2 μ) for expression of the gene YEH1 encoding the Saccharomyces cerevisiae-derived steryl ester hydrolase was cleaved with the restriction enzyme Bsp1407 I (in the YEH1 gene). This DNA fragment was transformed into the SX1350 strain prepared in the above (6) by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in the above (2), and SG agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino) was obtained. Acids (manufactured by Difco), 2% galactose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
ガラクトースを炭素源として寒天培地上に生育してきたアデニンおよびヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養
液から上記(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーYEH1−RR(配列番号25)の組み合わせでPCRを行い、YEH1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記(2)で述べた条件で行った。
Adenine, histidine, and tryptophan non-requiring colonies grown on an agar medium using galactose as a carbon source were inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and 16 ml at 30 ° C. Shaking culture was performed for a time. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and reverse primer YEH1-RR (SEQ ID NO: 25), and the presence or absence of homologous recombination on the YEH1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1351(X2181−1B株由来)と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.0kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1351株のゲノムのARE1遺伝子座に上記相同組換えによりYEH1遺伝子が導入され、合計2コピー存在することが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.0 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1351 (derived from X2181-1B strain). Accordingly, the YEH1 gene was introduced into the ARE1 locus of the genome of the SX1351 strain by the homologous recombination, and it was confirmed that there were 2 copies in total.
(実施例2)
erg5、erg6二重破壊株SX1312の発現locusの異なるARE1およびYEH1増強株の作製
(1)erg5、erg6二重破壊株SX1312へのARE1遺伝子導入株SX1326の作製
erg5、erg6二重破壊株SX1312のゲノム上のARE1遺伝子座へさらにARE1遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステロールアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子ARE1発現用のプラスミドpPGL−ARE1(−2μ)を制限酵素Xho I(ARE1遺伝子中)で切断した。このDNA断片を上記実施例1(3)で作製したSX1312株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、20mg/l ウラシルを含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
(Example 2)
Expression of erg5, erg6 double disruption strain SX1312 Production of ARE1 and YEH1 enhanced strains with different locus (1) Preparation of ARE1 gene-introduced strain SX1326 into erg5, erg6 double disruption strain SX1312 For the purpose of further introducing the ARE1 gene into the above ARE1 locus, the following steps were performed. Saccharomyces cerevisiae-derived sterol acyl CoA: A plasmid pPGL-ARE1 (-2 μ) for expression of the gene ARE1 encoding sterol acyltransferase was cleaved with a restriction enzyme Xho I (in the ARE1 gene). This DNA fragment was transformed into the SX1312 strain prepared in Example 1 (3) by the lithium acetate method or electroporation method as in Example 1 (2), and an SD agar medium containing 20 mg / l uracil. (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar), and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたロイシンおよびヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーARE1−check(配列番号18)の組み合わせでPCRを行い、ARE1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1326と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.6kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1326株のゲノムのARE1遺伝子座に上記相同組換えによりARE1遺伝子が導入され、合計2コピー存在することが確認された。
Colonies that do not require leucine, histidine, and tryptophan grown on an agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and cultured at 30 ° C. for 16 hours with shaking. Went. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of the forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and the reverse primer ARE1-check (SEQ ID NO: 18), and the presence or absence of homologous recombination on the ARE1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.6 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1326. Therefore, the ARE1 gene was introduced into the ARE1 locus of the genome of the SX1326 strain by the homologous recombination, and it was confirmed that a total of 2 copies were present.
(2)ARE1遺伝子を導入したSX1318、SX1326株への発現locusの異なるYEH1遺伝子導入株SX1325、SX1332の作製
(i)YEH1発現用プラスミドpPGU−YEH1(−2μ)の作製
上記実施例1(5)で作製したプラスミドpPGU−ARE1(−2μ)を制限酵素BamHIで切断し、Alkaline Phosphatase(E.coli C75)(タカラバイオ社製)を用いて脱リン酸化処理を行ったものと、pPGL−YEH1(−2μ)をBamH Iで切断したものとをTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1%NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素SmaIによる切断で、約4.88kbpと1.64kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pPGU−YEH1(−2μ)と名付けた。
(2) Preparation of YEH1 gene-introduced strains SX1325 and SX1332 having different expression locus into SX1318 and SX1326 strains into which ARE1 gene has been introduced (i) Preparation of YEH1 expression plasmid pPGU-YEH1 (-2μ) Example 1 (5) The plasmid pPGU-ARE1 (−2 μ) prepared in (1) was cleaved with the restriction enzyme BamHI and dephosphorylated using Alkaline Phosphatase (E. coli C75) (manufactured by Takara Bio Inc.), and pPGL-YEH1 ( -2μ) was digested with BamHI and TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid in which fragments of about 4.88 kbp and 1.64 kbp were confirmed by agarose gel electrophoresis and digested with the restriction enzyme SmaI was named pPGU-YEH1 (−2 μ).
(ii)ARE1遺伝子を導入したerg5、erg6二重破壊株SX1318、1326への発現locusの異なるYEH1遺伝子導入株SX1325、SX1332株の作製
ARE1遺伝子を導入したerg5、erg6二重破壊株SX1318のleu2遺伝子座と、SX1326のゲノム上のura3遺伝子座へさらにYEH1遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステリルエステル加水分解酵素をコードする遺伝子YEH1発現用のプラスミドpPGL−YEH1(−2μ)を制限酵素BstEII(leu2遺伝子中)で切断し、pPGU−YEH1(−2μ)を制限酵素StuI(ura3遺伝子中)で切断した。これらのDNA断片をSX1318とSX1326株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、SD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
(Ii) Preparation of YEH1 gene-introduced strains SX1325 and SX1332 having different expression locus in erg5 and erg6 double-disrupted strains SX1318 and 1326 introduced with ARE1 gene leu2 gene of erg5 and erg6 double-disrupted strain SX1318 introduced with ARE1 gene The following steps were performed for the purpose of further introducing the YEH1 gene into the locus and the ura3 locus on the SX1326 genome. A plasmid pPGL-YEH1 (-2 μ) for expression of the gene YEH1 encoding the steryl ester hydrolase derived from Saccharomyces cerevisiae was cleaved with the restriction enzyme BstEII (in the leu2 gene), and pPGU-YEH1 (-2 μ) was cleaved with the restriction enzyme StuI ( cleaved at ura3 gene). These DNA fragments were transformed into the SX1318 and SX1326 strains by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in Example 1 (2) above, and the SD agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids). (Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3-5 days.
寒天培地上に生育してきたロイシンおよびウラシル、ヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーLEU2−R2(配列番号27)とリバースプライマーYLL−Seq3R(配列番号28)、フォワードプライマーURA3−RR(配列番号29)とリバースプライマーYEH1−seqR1(配列番号30)の組み合わせでそれぞれPCRを行い、leu2遺伝子座上とura3遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。 The leucine and uracil, histidine, and tryptophan non-requiring colonies grown on the agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and shaken at 30 ° C. for 16 hours. Culture was performed. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in (1) above. Using this as a template, a combination of forward primer LEU2-R2 (SEQ ID NO: 27) and reverse primer YLL-Seq3R (SEQ ID NO: 28), forward primer URA3-RR (SEQ ID NO: 29) and reverse primer YEH1-seqR1 (SEQ ID NO: 30) PCR was performed to examine the presence or absence of homologous recombination on the leu2 locus and the ura3 locus. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1325(leu2遺伝子座)とSX1332(ura3遺伝子座)と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.8kbpと約2.6kbpのDNA断片がそれぞれ検出された。従って、SX1325,SX1332株のゲノムには上記相同組換えによりYEH1遺伝子が導入され、2コピー存在していることが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, the transformants named SX1325 (leu2 locus) and SX1332 (ura3 locus) had DNA fragments of about 2.8 kbp and about 2.6 kbp, which were the same size as the target size, respectively. was detected. Therefore, the YEH1 gene was introduced into the genome of the SX1325 and SX1332 strains by the homologous recombination, and it was confirmed that two copies existed.
(3)erg5、erg6二重破壊株SX1312への発現locusの異なるARE1遺伝子導入株SX1327の作製
erg5、erg6二重破壊株SX1312のゲノム上のura3遺伝子座へさらにARE1遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステロールアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子ARE1発現用のプラスミドpPGU−ARE1(−2μ)を制限酵素StuI(ura3遺伝子中)で切断した。このDNA断片を上記実施例1(3)で作製したSX1312株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、100mg/l L−ロイシンを含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
寒天培地上に生育してきたウラシルおよびヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーURA3−RR(配列番号29)とリバースプライマーARE1−RR(配列番号31)の組み合わせでPCRを行い、ARE1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。
(3) Preparation of ARE1 gene-introduced strain SX1327 with different expression locus in erg5 and erg6 double-disrupted strain SX1312 For the purpose of further introducing the ARE1 gene into the ura3 locus on the genome of erg5 and erg6 double-disrupted strain SX1312 The following steps were performed. Saccharomyces cerevisiae-derived sterol acyl CoA: a plasmid pPGU-ARE1 (-2 μ) for expression of the gene ARE1 encoding sterol acyltransferase was cleaved with the restriction enzyme StuI (in the ura3 gene). This DNA fragment was transformed into the SX1312 strain prepared in Example 1 (3) by the lithium acetate method or electroporation method as in Example 1 (2), and SD containing 100 mg / l L-leucine. The cells were seeded on an agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
Uracil, histidine and tryptophan non-requiring colonies grown on an agar medium were inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose) and cultured at 30 ° C. for 16 hours with shaking. Went. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer URA3-RR (SEQ ID NO: 29) and reverse primer ARE1-RR (SEQ ID NO: 31), and the presence or absence of homologous recombination on the ARE1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1326と名付けた形質転
換体は目的サイズと同じ約2.5kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1327株のゲノムのura3遺伝子座に上記相同組換えによりARE1遺伝子が導入され、合計2コピー存在することが確認された。
As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.5 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1326. Therefore, the ARE1 gene was introduced into the ura3 locus of the SX1327 strain genome by the above homologous recombination, and it was confirmed that there were 2 copies in total.
(4)ARE1遺伝子を導入したSX1327株へのYEH1遺伝子導入株SX1333の作製
ARE1遺伝子を導入したerg5、erg6二重破壊株SX1327のゲノム上のYEH1遺伝子座へさらにYEH1遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステリルエステル加水分解酵素をコードする遺伝子YEH1発現用のプラスミドpPGL−YEH1(−2μ)を制限酵素NdeI(YEH1遺伝子中)で切断した。このDNA断片をSX1327株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、SD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
寒天培地上に生育してきたロイシンおよびウラシル、ヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーYEH1−RR(配列番号25)の組み合わせでそれぞれPCRを行い、YEH1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。
(4) Preparation of YEH1 gene-introduced strain SX1333 into SX1327 strain into which ARE1 gene was introduced For the purpose of further introducing YEH1 gene into YEH1 locus on the genome of erg5 and erg6 double-disrupted strain SX1327 into which ARE1 gene was introduced The following steps were performed. The plasmid pPGL-YEH1 (-2 μ) for expression of the gene YEH1 encoding the Saccharomyces cerevisiae-derived steryl ester hydrolase was cleaved with the restriction enzyme NdeI (in the YEH1 gene). This DNA fragment was transformed into the SX1327 strain by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in Example 1 (2) above, and the SD agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (Difco) Manufactured), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3-5 days.
The leucine and uracil, histidine, and tryptophan non-requiring colonies grown on the agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and shaken at 30 ° C. for 16 hours. Culture was performed. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was carried out using a combination of forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and reverse primer YEH1-RR (SEQ ID NO: 25), and the presence or absence of homologous recombination on the YEH1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1333(YEH1遺伝子座)と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.0kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1333株のゲノムのYEH1遺伝子座には上記相同組換えによりYEH1遺伝子が導入され、2コピー存在していることが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.0 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1333 (YEH1 locus). Therefore, the YEH1 gene was introduced by homologous recombination into the YEH1 locus of the SX1333 genome, and it was confirmed that two copies existed.
(5)ARE1、YEH1遺伝子を導入していないerg5、erg6二重破壊株SX1335株の作製
ARE1、YEH1を導入していない対照株を作製するため、上記実施例1(5)で作製した酵母組換え用プラスミドpUC−URA3を制限酵素StuIで切断した。これらのDNA断片を上記実施例1(3)で作製したerg5、erg6二重破壊株SX1312に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、100mg/l L−ロイシンを含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
寒天培地上に生育してきたウラシルおよびヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーM13 forward(配列番号20)とリバースプライマーURA3−RR(配列番号29)の組み合わせでPCRを行い、ura3遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。
(5) Preparation of erg5, erg6 double disruption strain SX1335 strain not introducing ARE1, YEH1 gene In order to prepare a control strain not introducing ARE1, YEH1, yeast group prepared in Example 1 (5) above The replacement plasmid pUC-URA3 was cleaved with the restriction enzyme StuI. These DNA fragments were transformed into the erg5 and erg6 double disruption strain SX1312 prepared in Example 1 (3) by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in Example 1 (2). l Seed on SD agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) containing L-leucine and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
Uracil, histidine and tryptophan non-requiring colonies grown on an agar medium were inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose) and cultured at 30 ° C. for 16 hours with shaking. Went. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer M13 forward (SEQ ID NO: 20) and reverse primer URA3-RR (SEQ ID NO: 29), and the presence or absence of homologous recombination on the ura3 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1329と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約1.2kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1329株は相同組換えによりURA3遺伝子が相補されたことが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 1.2 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1329. Therefore, it was confirmed that the URA1 gene was complemented in the SX1329 strain by homologous recombination.
次に、酵母組換え用プラスミドpPG−LEU(−2μ)を制限酵素Bsp1407 Iで切断した。このDNA断片を上記で作製したSX1329株に上記実施例1(2)と
同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、SD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
Next, the yeast recombination plasmid pPG-LEU (-2μ) was cleaved with the restriction enzyme Bsp1407I. This DNA fragment was transformed into the SX1329 strain prepared above by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in Example 1 (2), and the SD agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino) was transformed. Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたロイシンおよびウラシル、ヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−R1(配列番号26)とリバースプライマーLEU2−R2(配列番号27)の組み合わせでPCRを行い、leu2遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。 The leucine and uracil, histidine, and tryptophan non-requiring colonies grown on the agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and shaken at 30 ° C. for 16 hours. Culture was performed. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of the forward primer PPGK1-R1 (SEQ ID NO: 26) and the reverse primer LEU2-R2 (SEQ ID NO: 27), and the presence or absence of homologous recombination on the leu2 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1335と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.1kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1335株は相同組換えによりLEU2遺伝子が相補されたことが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.1 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1335. Therefore, it was confirmed that the SX1335 strain was complemented with the LEU2 gene by homologous recombination.
(実施例3)
erg5、erg6二重破壊株SX1312のARE2およびYEH1増強株の作製
(1)erg5、erg6二重破壊株SX1312へのARE2遺伝子導入株SX1342の作製
(i)酵母発現用のARE2遺伝子断片の調製
サッカロミセス・セレビジエ由来アシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子(ARE2)を含むDNA断片は、上記実施例1(1)で取得したサッカロミセス・セレビジエ S288C株の染色体DNAを鋳型にしてPCRにて合成、単離した。以下にその方法の詳細を示す。
ARE2遺伝子断片のPCRによる合成には、フォワードプライマーARE2−SmaI(F)(配列番号32)とリバースプライマーARE2−EcoRI(R)(配列番号33)を用いた。このプライマーの組み合わせでARE2の蛋白質コード領域である開始コドンから終始コドンまでを増幅することができる。また、5’側には制限酵素SmaIの認識配列を、3’側にはEcoRIの認識配列を含んだ形で合成することができる。PCRは、PrimeSTAR HS DNA ポリメラーゼ(タカラバイオ社製)を用いて、(1)98℃、2分、(2)98℃、10秒、(3)55℃、5秒、(4)72℃、2分、(2)から(4)の反応を30回繰り返し、(5)72℃、7分間反応させた後、4℃で冷却の条件で反応を行った。次にPCR産物をアガロースゲル電気泳動し、約1.93kbpのARE2遺伝子断片を確認した。
(Example 3)
Production of ARE2 and YEH1-enhanced strains of erg5, erg6 double disruption strain SX1312 (1) Production of ARE2 gene introduction strain SX1342 in erg5, erg6 double disruption strain SX1312 (i) Preparation of ARE2 gene fragment for yeast expression Saccharomyces A DNA fragment containing the cerevisiae-derived acyl CoA: sterol acyltransferase-encoding gene (ARE2) was synthesized and isolated by PCR using the chromosomal DNA of Saccharomyces cerevisiae S288C obtained in Example 1 (1) as a template. did. Details of the method are shown below.
For the synthesis of the ARE2 gene fragment by PCR, the forward primer ARE2-SmaI (F) (SEQ ID NO: 32) and the reverse primer ARE2-EcoRI (R) (SEQ ID NO: 33) were used. This primer combination can be used to amplify the ARE2 protein coding region from the start codon to the end codon. Further, the restriction enzyme SmaI can be synthesized on the 5 ′ side and the EcoRI recognition sequence on the 3 ′ side. PCR was performed using PrimeSTAR HS DNA polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.) (1) 98 ° C., 2 minutes, (2) 98 ° C., 10 seconds, (3) 55 ° C., 5 seconds, (4) 72 ° C. The reaction from (2) to (4) was repeated 30 times for 2 minutes, (5) the reaction was performed at 72 ° C. for 7 minutes, and then the reaction was performed at 4 ° C. under cooling conditions. Next, the PCR product was subjected to agarose gel electrophoresis, and an ARE2 gene fragment of about 1.93 kbp was confirmed.
(ii)ARE2発現用プラスミドpPGL−ARE2(−2μ)の作製
上記実施例1(4)で作製したプラスミドpPG−LEU(−2μ)を制限酵素SmaIとEcoRIで切断したものと、PCR合成したARE2遺伝子断片をSmaIとEcoRIで切断したものとをTaKaRa DNA Ligation Kit Ver.2(タカラバイオ社製)により連結した。これをエッシェリシア・コリJM109に形質転換し、100mg/lのアンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、1%NaCl、2%寒天)上に生育したコロニーからプラスミドを抽出した。アガロースゲル電気泳動により、制限酵素SmaIとEcoRIによる切断で、約5.4kbpと1.93kbpの断片が確認できたものを目的プラスミドとして、pPGL−ARE2(−2μ)と名付けた。
(Ii) Preparation of ARE2 expression plasmid pPGL-ARE2 (-2μ) Plasmid pPG-LEU (-2μ) prepared in Example 1 (4) above was digested with restriction enzymes SmaI and EcoRI, and PCR-synthesized ARE2 A gene fragment cleaved with SmaI and EcoRI was prepared using TaKaRa DNA Ligation Kit Ver. 2 (manufactured by Takara Bio Inc.). This was transformed into Escherichia coli JM109, and a plasmid was extracted from colonies grown on LB agar medium (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl, 2% agar) containing 100 mg / l ampicillin. did. A plasmid in which about 5.4 kbp and 1.93 kbp fragments were confirmed by digestion with restriction enzymes SmaI and EcoRI by agarose gel electrophoresis was named pPGL-ARE2 (−2 μ).
(iii)erg5、erg6二重破壊株SX1312へのARE2遺伝子導入株SX1342株の作製
erg5、erg6二重破壊株SX1312のゲノム上のARE2遺伝子座へさらにARE2遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステロールアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子ARE2発現用のプラスミドpPGL−ARE2(−2μ)を制限酵素SalI(ARE2遺伝子中)で切断した。このDNA断片を上記実施例1(3)で作製したSX1312株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、20mg/l ウラシルを含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
寒天培地上に生育してきたロイシンおよびヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーARE2−R1(配列番号34)の組み合わせでPCRを行い、ARE2遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。
(Iii) Preparation of ARE2 gene introduction strain SX1342 into erg5, erg6 double disruption strain SX1312 For the purpose of introducing the ARE2 gene into the ARE2 locus on the genome of erg5, erg6 double disruption strain SX1312, the following The process was performed. Saccharomyces cerevisiae-derived sterol acyl CoA: a plasmid pPGL-ARE2 (-2 μ) for expression of the gene ARE2 encoding sterol acyltransferase was cleaved with the restriction enzyme SalI (in the ARE2 gene). This DNA fragment was transformed into the SX1312 strain prepared in Example 1 (3) by the lithium acetate method or electroporation method as in Example 1 (2), and an SD agar medium containing 20 mg / l uracil. (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar), and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
Colonies that do not require leucine, histidine, and tryptophan grown on an agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and cultured at 30 ° C. for 16 hours with shaking. Went. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and reverse primer ARE2-R1 (SEQ ID NO: 34), and the presence or absence of homologous recombination on the ARE2 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1342と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.6kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1342株のゲノムのARE2遺伝子座に上記相同組換えによりARE2遺伝子が導入され、合計2コピー存在することが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.6 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1342. Therefore, the ARE2 gene was introduced into the ARE2 locus of the SX1342 genome by the homologous recombination, and it was confirmed that a total of 2 copies were present.
(2)ARE2遺伝子を導入したSX1342株へのYEH1遺伝子導入株SX1346の作製
ARE2遺伝子を導入したerg5、erg6二重破壊株SX1342のゲノム上のYEH1遺伝子座へさらにYEH1遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステリルエステル加水分解酵素をコードする遺伝子YEH1発現用のプラスミドpPGU−YEH1(−2μ)を制限酵素Bsp1407I(YEH1遺伝子中)で切断した。また、YEH1を導入していない対照株を作製するため、上記実施例1(5)で作製した酵母組換え用プラスミドpUC−URA3を制限酵素StuIで切断した。これらのDNA断片を上記(1)で作製したSX1342株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、SD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
(2) Production of YEH1 gene-introduced strain SX1346 into SX1342 strain into which ARE2 gene has been introduced For the purpose of further introducing YEH1 gene into the YEH1 locus on the genome of erg5 and erg6 double-disrupted strain SX1342 into which ARE2 gene has been introduced The following steps were performed. Plasmid pPGU-YEH1 (-2μ) for expression of gene YEH1 encoding Saccharomyces cerevisiae-derived steryl ester hydrolase was cleaved with restriction enzyme Bsp1407I (in YEH1 gene). Moreover, in order to produce a control strain into which YEH1 had not been introduced, the yeast recombination plasmid pUC-URA3 produced in Example 1 (5) above was cleaved with the restriction enzyme StuI. These DNA fragments were transformed into the SX1342 strain prepared in (1) above by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in Example 1 (2) above, and the SD agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base) was transformed. W / o Amino Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたロイシンおよびウラシル、ヒスチジン、トリプトファン非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーYEH1−RR(配列番号25)の組み合わせでPCRを行い、YEH1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1346と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.0kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1346株のゲノムには上記相同組換えによりYEH1遺伝子が導入され、2コピー存在していることが確認された。
The leucine and uracil, histidine, and tryptophan non-requiring colonies grown on the agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and shaken at 30 ° C. for 16 hours. Culture was performed. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and reverse primer YEH1-RR (SEQ ID NO: 25), and the presence or absence of homologous recombination on the YEH1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.0 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1346. Therefore, the YEH1 gene was introduced into the genome of the SX1346 strain by the above homologous recombination, and it was confirmed that two copies existed.
また、プラスミドpUC−URA3をStuIで切断したDNA断片を用いて形質転換を行った株については、フォワードプライマーM13 forward(配列番号20)
とリバースプライマーURA3−RR(配列番号29)の組み合わせでPCRを行い、ura3遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。
For a strain transformed with a DNA fragment obtained by cutting plasmid pUC-URA3 with StuI, forward primer M13 forward (SEQ ID NO: 20)
And reverse primer URA3-RR (SEQ ID NO: 29) were used for PCR, and the presence or absence of homologous recombination at the ura3 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1347と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約1.2kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1347株は相同組換えによりURA3遺伝子が相補されたことが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 1.2 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1347. Therefore, it was confirmed that the URA3 gene was complemented in the SX1347 strain by homologous recombination.
(実施例4)
サッカロミセス・セレビジエ FY1679−06c株のARE1およびYEH1増強株の作製
(1)FY1679−06c株へのARE1遺伝子増強株SX1330の作製
サッカロミセス・セレビジエ FY1679−06c株のゲノム上のARE1遺伝子座へさらにARE1遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステロールアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子ARE1発現用のプラスミドpPGU−ARE1(−2μ)を制限酵素Xho I(ARE1遺伝子中)で切断した。このDNA断片をFY1679−06c株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、各20mg/l L−ヒスチジン、トリプトファン、100mg/l L−ロイシンを含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
Example 4
Saccharomyces cerevisiae FY1679-06c ARE1 and YEH1 enhanced strains (1) ARE1 gene-enhanced strain SX1330 to FY1679-06c strain Saccharomyces cerevisiae FY1679-06c strain ARE1 The following steps were carried out for the purpose of introduction. Saccharomyces cerevisiae-derived sterol acyl CoA: A plasmid pPGU-ARE1 (-2 μ) for expression of the gene ARE1 encoding sterol acyltransferase was cleaved with a restriction enzyme Xho I (in the ARE1 gene). This DNA fragment was transformed into FY1679-06c strain by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in Example 1 (2), and 20 mg / l L-histidine, tryptophan, and 100 mg / l L-leucine were obtained. The cells were seeded on an SD agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたウラシル非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーARE1−check(配列番号18)の組み合わせでPCRを行い、ARE1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。 The uracil non-requiring colonies grown on the agar medium were inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and cultured with shaking at 30 ° C. for 16 hours. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of the forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and the reverse primer ARE1-check (SEQ ID NO: 18), and the presence or absence of homologous recombination on the ARE1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1330と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.6kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1330株のゲノムのARE1遺伝子座に上記相同組換えによりARE1遺伝子が導入され、合計2コピー存在することが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.6 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1330. Therefore, the ARE1 gene was introduced into the ARE1 locus of the genome of the SX1330 strain by the homologous recombination, and it was confirmed that a total of 2 copies were present.
(2)ARE1遺伝子を導入したSX1330株へのYEH1遺伝子導入株SX1337の作製
ARE1遺伝子を導入したSX1330株のゲノム上のYEH1遺伝子座へさらにYEH1遺伝子を導入することを目的として、以下の工程を行った。サッカロミセス・セレビジエ由来ステリルエステル加水分解酵素をコードする遺伝子YEH1発現用のプラスミドpPGL−YEH1(−2μ)を制限酵素Nde I(YEH1遺伝子中)で切断した。また、YEH1を導入していない対照株を作製するため、上記実施例1(4)(ii)で作製した酵母組換え用プラスミドpPG−LEU(−2μ)を制限酵素Bsp1407 Iで切断した。これらのDNA断片を上記(1)で作製したSX1330株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、各20mg/l L−ヒスチジン、トリプトファンを含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
(2) Preparation of YEH1 gene-introduced strain SX1337 into SX1330 strain into which ARE1 gene was introduced The following steps were carried out for the purpose of further introducing YEH1 gene into the YEH1 locus on the genome of SX1330 strain into which ARE1 gene was introduced. It was. The plasmid pPGL-YEH1 (-2μ) for expression of the gene YEH1 encoding the Saccharomyces cerevisiae-derived steryl ester hydrolase was cleaved with the restriction enzyme NdeI (in the YEH1 gene). In order to prepare a control strain into which YEH1 had not been introduced, the yeast recombination plasmid pPG-LEU (-2 μ) prepared in Example 1 (4) (ii) was cleaved with the restriction enzyme Bsp1407 I. These DNA fragments were transformed into the SX1330 strain prepared in the above (1) by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in Example 1 (2), and each contained 20 mg / l L-histidine and tryptophan. The cells were seeded on an SD agar medium (0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたロイシンおよびウラシル非要求性のコロニーをYPD液体培
地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−F(配列番号17)とリバースプライマーYEH1−RR(配列番号25)の組み合わせでPCRを行い、YEH1遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。
The leucine and uracil non-requiring colonies grown on the agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose) and cultured with shaking at 30 ° C. for 16 hours. It was. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer PPGK1-F (SEQ ID NO: 17) and reverse primer YEH1-RR (SEQ ID NO: 25), and the presence or absence of homologous recombination on the YEH1 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1337と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.0kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1337株のゲノムには上記相同組換えによりYEH1遺伝子が導入され、2コピー存在していることが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.0 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1337. Therefore, the YEH1 gene was introduced into the genome of the SX1337 strain by the homologous recombination, and it was confirmed that two copies existed.
また、プラスミドpPG−LEU(−2μ)をBsp1407Iで切断したDNA断片を用いて形質転換を行った株については、フォワードプライマーPPGK1−R1(配列番号26)とリバースプライマーLEU2−R2(配列番号27)の組み合わせでPCRを行い、leu2遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。 In addition, for a strain transformed with a DNA fragment obtained by cutting plasmid pPG-LEU (-2μ) with Bsp1407I, forward primer PPGK1-R1 (SEQ ID NO: 26) and reverse primer LEU2-R2 (SEQ ID NO: 27). PCR was performed with the combination of the above, and the presence or absence of homologous recombination on the leu2 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1338と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.1kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1338株は相同組換えによりLEU2遺伝子が相補されたことが確認された。 As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.1 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1338. Therefore, it was confirmed that the SX1338 strain was complemented with the LEU2 gene by homologous recombination.
(3)ARE1、YEH1遺伝子を導入していない対照株SX1348の作製
ARE1、YEH1を導入していない対照株を作製するため、上記実施例1(5)で作製した酵母組換え用プラスミドpUC−URA3を制限酵素StuIで切断した。このDNA断片をFY1679−06c株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、各20mg/l L−ヒスチジン、トリプトファン、100mg/l L−ロイシンを含むSD寒天培地(0.67% Yeast
Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
(3) Preparation of control strain SX1348 without ARE1 and YEH1 genes introduced In order to prepare a control strain without ARE1 and YEH1 introduced, plasmid pUC-URA3 for yeast recombination prepared in Example 1 (5) above was used. Was digested with the restriction enzyme StuI. This DNA fragment was transformed into FY1679-06c strain by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in Example 1 (2), and 20 mg / l L-histidine, tryptophan, and 100 mg / l L-leucine were obtained. SD agar medium containing (0.67% Yeast
Nitrogen Base w / o Amino Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたウラシル非要求性のコロニーをYPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーM13 forward(配列番号20)とリバースプライマーURA3−RR(配列番号29)の組み合わせでPCRを行い、ura3遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。 The uracil non-requiring colonies grown on the agar medium were inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose), and cultured with shaking at 30 ° C. for 16 hours. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of forward primer M13 forward (SEQ ID NO: 20) and reverse primer URA3-RR (SEQ ID NO: 29), and the presence or absence of homologous recombination on the ura3 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1343と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約1.2kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1343株は相同組換えによりURA3遺伝子が相補されたことが確認された。
次に、酵母組換え用プラスミドpPG−LEU(−2μ)を制限酵素Bsp1407 Iで切断した。このDNA断片を上記で作製したSX1343株に上記実施例1(2)と同様に酢酸リチウム法、もしくはエレクトロポレーション法で形質転換し、各20mg/l L−ヒスチジン、トリプトファンを含むSD寒天培地(0.67% Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acids(Difco社製)、2%グルコース、2%寒天)に播き、30℃で3〜5日間培養した。
As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 1.2 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1343. Therefore, it was confirmed that the URA1 gene was complemented in the SX1343 strain by homologous recombination.
Next, the yeast recombination plasmid pPG-LEU (-2μ) was cleaved with the restriction enzyme Bsp1407I. This DNA fragment was transformed into the SX1343 strain prepared above by the lithium acetate method or the electroporation method in the same manner as in Example 1 (2), and an SD agar medium containing 20 mg / l L-histidine and tryptophan ( 0.67% Yeast Nitrogen Base w / o Amino Acids (manufactured by Difco), 2% glucose, 2% agar) and cultured at 30 ° C. for 3 to 5 days.
寒天培地上に生育してきたロイシンおよびウラシル非要求性のコロニーをYPD液体培
地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース)2mlに植菌し、30℃で16時間、振とう培養を行った。この培養液から上記実施例1(1)で述べた方法で染色体DNAを抽出した。これを鋳型としてフォワードプライマーPPGK1−R1(配列番号26)とリバースプライマーLEU2−R2(配列番号27)の組み合わせでPCRを行い、leu2遺伝子座上での相同組換えの有無を調べた。PCRは上記実施例1(2)で述べた条件で行った。
PCR産物をアガロースゲル電気泳動で解析した結果、SX1348と名付けた形質転換体は目的サイズと同じ約2.1kbpのDNA断片が検出された。従って、SX1348株は相同組換えによりLEU2遺伝子が相補されたことが確認された。
The leucine and uracil non-requiring colonies grown on the agar medium are inoculated into 2 ml of YPD liquid medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose) and cultured with shaking at 30 ° C. for 16 hours. It was. Chromosomal DNA was extracted from this culture solution by the method described in Example 1 (1) above. Using this as a template, PCR was performed with a combination of the forward primer PPGK1-R1 (SEQ ID NO: 26) and the reverse primer LEU2-R2 (SEQ ID NO: 27), and the presence or absence of homologous recombination on the leu2 locus was examined. PCR was performed under the conditions described in Example 1 (2) above.
As a result of analyzing the PCR product by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 2.1 kbp having the same size as the target size was detected in the transformant named SX1348. Therefore, it was confirmed that the LEU2 gene was complementary to the SX1348 strain by homologous recombination.
(実施例5)
ARE1、YEH1遺伝子を増強した各種株のステロール類の分析
(1)各種酵母株の培養、およびステロール類の分析
実施例1〜4で作製した各種株を0.5%グルコースを炭素源とした2mlのYPAD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース、40mg/lアデニン)に1白金耳植菌し、30℃、18時間培養し、種菌とした。この酵母培養液から初期OD660=0.2となる分量の培養液を回収し、4℃、10,000rpm、3分間遠心分離を行い、培養上清を除去した。菌体ペレットに0.1mlの0.85%生理食塩水を添加、懸濁し、2%グルコースを炭素源とした5mlのYPAD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%グルコース、40mg/lアデニン)に播種し、30℃、72時間培養を行った。酵母培養液0.5mlを4℃、14,000rpm、3分間遠心分離を行い、菌体を回収した。菌体ペレットにエタノール0.4mlと40%水酸化カリウム水溶液0.02mlを添加し、80℃、90分間振とうを行い、菌体内に蓄積したステロールエステルのケン化処理を行った。この液を35℃で減圧濃縮機にかけ、濃縮乾固させた。
得られた濃縮乾固物にエタノール0.1mlと滅菌水0.05mlを加え懸濁し、さらにヘプタン0.8mlを添加し激しく混和した後、室温で14,000rpm、1分間遠心分離することで水層と油層に分離した。上層のヘプタン層を別のチューブに取り、残った水層に再度、エタノール0.1mlとヘプタン0.8mlを添加し、抽出操作を繰り返した。抽出した約1.6mlのヘプタン溶液に滅菌水0.04mlを添加し、激しく混和した後、再度、室温で14,000rpm、1分間遠心分離することで水層と油層に分離した。約1.6mlのヘプタン層を回収し、35℃で減圧濃縮機にかけ、濃縮乾固させた。得られた濃縮乾固物は0.2mlトルエンに再溶解し、テストステロンを内部標準としてガスクロマトグラフィーによるステロール類の分析を行った。結果を図1〜8に示す。
(Example 5)
Analysis of sterols of various strains with enhanced ARE1 and YEH1 genes (1) Culture of various yeast strains and analysis of
The obtained concentrated dried product is suspended by adding 0.1 ml of ethanol and 0.05 ml of sterilized water, further adding 0.8 ml of heptane and mixing vigorously, and then centrifuging at 14,000 rpm for 1 minute at room temperature. Separated into a layer and an oil layer. The upper heptane layer was taken in another tube, and 0.1 ml of ethanol and 0.8 ml of heptane were added again to the remaining aqueous layer, and the extraction operation was repeated. 0.04 ml of sterilized water was added to about 1.6 ml of the extracted heptane solution, mixed vigorously and then centrifuged again at 14,000 rpm for 1 minute at room temperature to separate into an aqueous layer and an oil layer. About 1.6 ml of a heptane layer was collected and concentrated in a vacuum concentrator at 35 ° C. to dryness. The obtained concentrated dried product was redissolved in 0.2 ml toluene, and sterols were analyzed by gas chromatography using testosterone as an internal standard. The results are shown in FIGS.
(2)ARE1、YEH1遺伝子を増強したerg5、erg6二重破壊株のステロール類の分析
図1(a)に示した通り、YPH499を親株として作製したARE1のみを増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1316)に対して、ARE1とYEH1を増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1317)では、ZYMOの蓄積量が減少し、TEOLの蓄積量が増加していることがわかった。このことからARE1増強下においてYEH1を増強することにより、TEOLの前駆体であるZYMOを減らし、TEOLの蓄積を向上させることが明らかとなった。
一方、図2(a)に示した通り、FY1679−06cを親株として作製したARE1のみを増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1319)に対して、さらにYEH1を増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1320)でも、ZYMO蓄積量が減少し、TEOL蓄積量が増加した。これらのことからARE1増強下においてYEH1を増強することにより、TEOLの前駆体であるZYMOを減らし、TEOLの蓄積を向上させることがFY1670−06cを親株とした場合でも明らかとなった。
(2) Analysis of sterols of erg5 and erg6 double disruption strains with enhanced ARE1 and YEH1 genes As shown in FIG. 1 (a), erg5 and erg6 double disruption strains with only ARE1 produced using YPH499 as a parent strain In contrast to (SX1316), in the erg5 and erg6 double disruption strain (SX1317) in which ARE1 and YEH1 were enhanced, it was found that the ZYMO accumulation amount decreased and the TEOL accumulation amount increased. From this, it was clarified that by enhancing YEH1 under the enhancement of ARE1, ZYMO, which is a precursor of TEOL, is reduced, and accumulation of TEOL is improved.
On the other hand, as shown in FIG. 2 (a), erg5 and erg6 double disruption strains (SX1319) that enhanced only ARE1 produced using FY1679-06c as a parent strain were further enhanced against erg5 and erg6 double disruptions that enhanced YEH1. Also in the strain (SX1320), the ZYMO accumulation amount decreased and the TEOL accumulation amount increased. From these facts, it was revealed that by enhancing YEH1 under the enhancement of ARE1, ZYMO, which is a precursor of TEOL, is reduced and TEOL accumulation is improved even when FY1670-06c is used as a parent strain.
次に、図3(a)に示した通り、KA311Aを親株として作製したARE1のみを増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1321)に対して、さらにYEH1を増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1322)でも、ZYMO蓄積量が減少し、TEOL蓄積量が増加した。これらのことからARE1増強下においてYEH1を増強することにより、TEOLの前駆体であるZYMOを減らし、TEOLの蓄積を向上させることがKA311Aを親株とした場合でも明らかとなった。
さらに、図4(a)に示した通り、X2181−1Bを親株として作製したARE1のみを増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1350)に対して、さらにYEH1を増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1351)でも、ZYMO蓄積量が減少し、TEOL蓄積量が増加した。これらのことからARE1増強下においてYEH1を増強することにより、TEOLの前駆体であるZYMOを減らし、TEOLの蓄積を向上させることがX2181−1Bを親株とした場合でも明らかとなった。
Next, as shown in FIG. 3 (a), erg5 and erg6 double disruption strains (SX1321) that only enhanced ARE1 produced using KA311A as a parent strain were further compared to erg5 and erg6 double disruption strains that further enhanced YEH1. Even in (SX1322), the ZYMO accumulation amount decreased and the TEOL accumulation amount increased. From these facts, it was revealed that by enhancing YEH1 under ARE1 enhancement, ZYMO, which is a TEOL precursor, is reduced and TEOL accumulation is improved even when KA311A is used as a parent strain.
Furthermore, as shown in FIG. 4 (a), erg5 and erg6 double disruption strains (SX1350) that enhanced only ARE1 produced using X2181-1B as a parent strain, and erg5 and erg6 double disruptions that further enhanced YEH1. Also in the strain (SX1351), the ZYMO accumulation amount decreased and the TEOL accumulation amount increased. From these facts, it was revealed that by enhancing YEH1 under the enhancement of ARE1, ZYMO, which is a TEOL precursor, is reduced and TEOL accumulation is improved even when X2181-1B is used as a parent strain.
(3)発現locusの異なるARE1、YEH1を増強したerg5、erg6二重破壊株のステロール類の分析
図5(a)に示した通り、FY1679−06cを親株として作製した、発現locusの異なるYEH1を増強したerg5、erg6二重破壊、ARE1増強株において、YEH1、URA3、LEU2いずれのlocusでYEH1を発現させた株でも同等のTEOL蓄積を示した。このことからARE1増強下においてYEH1をどのようなlocusで発現増強させても、TEOLの前駆体であるZYMOを減らし、TEOLの蓄積を向上させることが明らかとなった。
一方、図6(a)に示した通り、FY1679−06cを親株として作製した、発現locusの異なるARE1を増強したerg5、erg6二重破壊、YEH1増強株において、ARE1、URA3いずれのlocusでARE1を発現させた株でも同等のTEOL蓄積を示した。このことからYEH1増強下においてARE1をどのようなlocusで発現増強させても、TEOLの前駆体であるZYMOを減らし、TEOLの蓄積を向上させることが明らかとなった。
(3) Analysis of sterols of erg5 and erg6 double disruption strains in which ARE1 and YEH1 having different expression loci were enhanced As shown in FIG. 5 (a), In the enhanced erg5, erg6 double disruption, and ARE1-enhanced strains, the strain in which YEH1 was expressed in any of YEH1, URA3, and LEU2 locus showed equivalent TEOL accumulation. From this, it has been clarified that, regardless of the locus of YEH1 expression enhancement under ARE1 enhancement, ZYMO, which is a precursor of TEOL, is reduced, and TEOL accumulation is improved.
On the other hand, as shown in FIG. 6 (a), in the erg5, erg6 double disruption, and YEH1-enhanced strains in which ARE1 having different expression locus was enhanced and FY1679-06c was produced as a parent strain, ARE1 was expressed in either ARE1 or URA3 locus. The expressed strain also showed equivalent TEOL accumulation. From this, it was clarified that the expression of ARE1 under any Ycus1 enhancement causes the ZOLMO precursor TEOL to be reduced and the TEOL accumulation to be improved.
(4)ARE2、YEH1を増強したerg5、erg6二重破壊株のステロール類の分析
図7(a)に示した通り、FY1679−06cを親株として作製したARE2のみを増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1347)に対して、さらにYEH1を増強したerg5、erg6二重破壊株(SX1346)でも、ZYMO蓄積量が減少し、TEOL蓄積量が増加した。これらのことからARE2増強下においてYEH1を増強することにより、TEOLの前駆体であるZYMOを減らし、TEOLの蓄積を向上させることが、ARE2をステロールアシルCoA:ステロールアシルトランスフェラーゼとして用いた場合でも明らかとなった。
(4) Analysis of sterols of erg5 and erg6 double disruption strains with enhanced ARE2 and YEH1, as shown in FIG. 7 (a), erg5 and erg6 double disruption with only ARE2 prepared using FY1679-06c as a parent strain The erg5 and erg6 double disruption strain (SX1346) further enhanced YEH1 compared to the strain (SX1347) also decreased the ZYMO accumulation amount and increased the TEOL accumulation amount. From these facts, it is clear that by enhancing YEH1 under ARE2 enhancement, ZYMO which is a precursor of TEOL is reduced and TEOL accumulation is improved, even when ARE2 is used as a sterol acyl CoA: sterol acyl transferase. became.
(5)ARE1、YEH1を増強した株のステロール類の分析
図8(a)に示した通り、FY1679−06cを親株として作製したARE1のみを増強した株(SX1338)に対して、さらにYEH1を増強した株(SX1337)でも、ZYMO蓄積量が減少し、ERGO蓄積量が増加した。これらのことからARE1増強下においてYEH1を増強することにより、TEOLの前駆体であるZYMOを減らし、TEOLの蓄積を向上させることが、erg5erg6二重破壊をしていない株を用いた場合でも明らかとなった。
(5) Analysis of sterols of strains in which ARE1 and YEH1 were enhanced As shown in FIG. 8 (a), YEH1 was further enhanced with respect to a strain (SX1338) in which only ARE1 produced using FY1679-06c as a parent strain was enhanced. In the same strain (SX1337), the ZYMO accumulation amount decreased and the ERGO accumulation amount increased. From these facts, it is clear that by enhancing YEH1 under ARE1 enhancement, ZYMO, which is a precursor of TEOL, is reduced and TEOL accumulation is improved, even when a strain without erg5erg6 double disruption is used. became.
(実施例6)
ARE1、YEH1遺伝子を増強した各種株の転写量の分析
(1)酵母からの全RNAの調製
実施例5で調製した各種株について、RNeasy plus Mini Kitおよ
びRNase−Free DNase Set(いずれもQIAGEN社製)を用いて全RNAを以下のとおり調製した。
上記実施例5と同様に菌体を培養した後、回収した培養液を用いて、2×107個になるよう酵母菌体溶液を調製し(OD660=1が、約1.5×107個として細胞数を調製)、4℃、14,000rpm、1分間遠心分離して得られた菌体を0.85%生理食塩水に懸濁し、再度、4℃、10,000rpm、2分間遠心分離を行った。得られた菌体は、キット付属のBuffer RLT 0.6mlと2−メルカプトエタノール 6μlで懸濁し、この懸濁液をMagNA Lyser Green Beads(Roche社製)のチューブに移し、MagNA Lyser(Roche社製)を用いて室温で6,000rpm、1分間破砕を行った。この菌体破砕液をゲノムDNA除去ミニスピンカラムに入れ、RNeasy plus Mini Kit付属の使用説明書に従い、全RNAの調製を行った。オプションとして全RNAのカラム吸着後にDNase mix solution 0.08mlを添加し、室温で15分間静置し、染色体DNAの分解を行った。また、最後に50℃で保温したRNase−free waterを加え、室温で1分間静置し、遠心分離にて全RNAを溶出した。
(Example 6)
Analysis of transcription amounts of various strains with enhanced ARE1 and YEH1 genes (1) Preparation of total RNA from yeast For the various strains prepared in Example 5, RNeasy plus Mini Kit and RNase-Free DNase Set (both manufactured by QIAGEN) ) Was used to prepare total RNA as follows.
After culturing the microbial cells in the same manner as in Example 5, a yeast microbial cell solution was prepared using the collected culture solution so as to have 2 × 10 7 cells (OD660 = 1 was about 1.5 × 10 7). The cell number obtained by centrifuging at 4 ° C., 14,000 rpm for 1 minute is suspended in 0.85% physiological saline and centrifuged again at 4 ° C., 10,000 rpm for 2 minutes. Separation was performed. The obtained cells are suspended in 0.6 ml of Buffer RLT attached to the kit and 6 μl of 2-mercaptoethanol, and this suspension is transferred to a tube of MagNA Lyser Green Beads (Roche), MagNA Lyser (Roche). ) At room temperature at 6,000 rpm for 1 minute. This cell disruption solution was placed in a genomic DNA-removed mini spin column, and total RNA was prepared according to the instruction manual attached to the RNeasy plus Mini Kit. As an option, 0.08 ml of DNase mix solution was added after column adsorption of total RNA, and allowed to stand at room temperature for 15 minutes to decompose chromosomal DNA. Finally, RNase-free water kept at 50 ° C. was added, allowed to stand at room temperature for 1 minute, and total RNA was eluted by centrifugation.
(2)逆転写反応
上記(1)で調製した全RNAを鋳型として、SuperScript III First−Strand Synthesis System for RT−PCR(invitrogen社製)を用いて、付属の使用説明書に従い、逆転写反応を行い、一本鎖cDNAを合成した。逆転写反応には、300ngの全RNA、プライマーとして50μM Oligo(dT)20を使用した。
(2) Reverse Transcription Reaction Using the total RNA prepared in (1) above as a template, SuperScript III First-Strand Synthesis System for RT-PCR (manufactured by Invitrogen) is used to perform the reverse transcription reaction according to the attached instruction manual. To synthesize single-stranded cDNA. In the reverse transcription reaction, 300 ng of total RNA and 50 μM Oligo (dT) 20 were used as primers.
(3)定量PCR
定量PCRの反応は、SYBR premix Ex Taq(Perfect Real Time)(タカラバイオ社製)を用いて、付属の使用説明書に従って反応を行い、(1)95℃、10秒、(2)95℃、5秒、(3)60℃、20秒、(2)から(3)の反応を40回繰り返した。温度変化速度はいずれも20℃/秒とした。また、融解曲線分析を(1)95℃、0秒、(2)65℃、15秒、(3)95℃、0秒で行い、温度変化速度はいずれも20℃/秒とした。PCRプライマーとして、ARE1の定量PCRにはARE1−F(配列番号35)とARE1−R(配列番号36)、ARE2の定量PCRにはARE2−F(配列番号37)とARE2−R(配列番号38)、YEH1の定量PCRにはYEH1−F(配列番号39)とYEH1−R(配列番号40)を使用した。また、発現コントロールとしてアクチンをコードしているACT1を用い、ACT1−F(配列番号41)とACT1−R(配列番号42)をプライマーとして使用した。
定量分析には、Roche Diagnostics社製のLight−Cycler、およびLight−Cycler Software Ver.3.5を用い、Fit
Point法を用いて分析を行った。この結果を図1および図2の(b)、(c)に示す。
(3) Quantitative PCR
Quantitative PCR reaction is performed according to the attached instruction manual using SYBR premix Ex Taq (Perfect Real Time) (manufactured by Takara Bio Inc.). (1) 95 ° C., 10 seconds, (2) 95 ° C. The reaction of (3) 60 ° C., 20 seconds, (2) to (3) was repeated 40 times for 5 seconds. The temperature change rate was 20 ° C./sec. Melting curve analysis was performed at (1) 95 ° C., 0 seconds, (2) 65 ° C., 15 seconds, (3) 95 ° C., 0 seconds, and the temperature change rate was 20 ° C./second. As PCR primers, ARE1-F (SEQ ID NO: 35) and ARE1-R (SEQ ID NO: 36) are used for quantitative PCR of ARE1, and ARE2-F (SEQ ID NO: 37) and ARE2-R (SEQ ID NO: 38) are used for quantitative PCR of ARE2. ), YEH1-F (SEQ ID NO: 39) and YEH1-R (SEQ ID NO: 40) were used for quantitative PCR of YEH1. In addition, ACT1 encoding actin was used as an expression control, and ACT1-F (SEQ ID NO: 41) and ACT1-R (SEQ ID NO: 42) were used as primers.
For quantitative analysis, Light-Cycler manufactured by Roche Diagnostics, and Light-Cycler Software Ver. 3.5, Fit
Analysis was performed using the Point method. The results are shown in FIGS. 1 and 2 (b) and (c).
(4)ARE1、YEH1遺伝子を増強したerg5、erg6二重破壊株の転写量の分析
図1(b)、(c)で示した通り、YPH499のerg5、erg6二重破壊株を親株とした株における転写解析を行った結果、ARE1のみを増強したSX1316ではARE1の転写量が、SX1313に比べ増加しており、発現増強されていることが確認できた。また、ARE1とYEH1をともに増強したSX1317のARE1、YEH1それぞれの転写量もSX1313に比べて増加していることから、両遺伝子とも発現増強されていることが確認できた。
同様に、FY1679−06cのerg5、erg6二重破壊株を親株とした株における転写解析の結果(図2(b)、(c))、SX1312に対して、ARE1のみを増強
したSX1319はARE1の転写量が増加し、ARE1とYEH1をともに増強したSX1320はARE1とYEH1それぞれの転写量が増加していることが確認できた。
(4) Analysis of transcription amount of erg5 and erg6 double disruption strains with enhanced ARE1 and YEH1 genes As shown in FIGS. 1 (b) and (c), strains having Yerg499 erg5 and erg6 double disruption strains as parent strains As a result of the transcription analysis in SX1316, the amount of ARE1 transferred was increased in SX1316 in which only ARE1 was enhanced, confirming that expression was enhanced. Moreover, since the transcription amounts of ARE1 and YEH1 of SX1317 in which both ARE1 and YEH1 were enhanced were also increased compared to SX1313, it was confirmed that the expression of both genes was enhanced.
Similarly, as a result of transcriptional analysis in strains in which the erg5 and erg6 double disruption strains of FY1679-06c are parent strains (FIGS. 2 (b) and 2 (c)), SX1319, which only enhanced ARE1, was compared to SX1312. It was confirmed that the amount of transcription of ARE1 and YEH1 was increased in SX1320 in which the amount of transcription increased and both ARE1 and YEH1 were enhanced.
続いて、KA311Aのerg5、erg6二重破壊株を親株とした株における転写解析の結果(図3(b)、(c))、SX1307に対して、ARE1のみを増強したSX1321はARE1の転写量が増加し、ARE1とYEH1をともに増強したSX1322はARE1とYEH1それぞれの転写量が増加していることが確認できた。
さらに、X2181−1Bのerg5、erg6二重破壊株を親株とした株における転写解析の結果(図4(b)、(c))、SX1353に対して、ARE1のみを増強したSX1350はARE1の転写量が増加し、ARE1とYEH1をともに増強したSX1351はARE1とYEH1それぞれの転写量が増加していることが確認できた。
Subsequently, as a result of transcription analysis in the KA311A erg5, erg6 double disruption strain as a parent strain (FIGS. 3 (b) and 3 (c)), SX1321 in which only ARE1 is enhanced with respect to SX1307 is the transcription amount of ARE1. It was confirmed that SX1322 in which both ARE1 and YEH1 were enhanced increased the transcription amounts of ARE1 and YEH1.
Furthermore, as a result of transcription analysis in a strain in which the erg5 and erg6 double disruption strains of X2181-1B are parent strains (FIGS. 4 (b) and (c)), SX1350 in which only ARE1 is enhanced relative to SX1353 is transcription of ARE1. It was confirmed that the amount of transcription of ARE1 and YEH1 was increased in SX1351 in which the amount was increased and both ARE1 and YEH1 were enhanced.
(5)発現locusの異なるARE1、YEH1を増強したerg5、erg6二重破壊株の転写量の分析
FY1679−06cのerg5、erg6二重破壊、ARE1増強株を親株として、発現locusの異なるYEH1を強化した株における転写解析の結果(図5(b)、(c))、SX1319に対して、SX1320(YEH1 locus)、SX1332(URA3 locus)、SX1325(LEU2 locus)いずれの株も、YEH1の転写量が増加していることが確認できた。
(5) Analysis of transcription amount of erg5 and erg6 double disruption strains with enhanced ARE1 and YEH1 with different expression loci Strengthening YEH1 with different expression locus as the parent strain of erg5 and erg6 double disruption and ARE1 enhancement strains of FY1679-06c Results of transcription analysis in the strains (Figs. 5 (b) and (c)), SX1319, SX1320 (YEH1 locus), SX1332 (URA3 locus), and SX1325 (LEU2 locus) all strains of YEH1 transcription Was confirmed to increase.
さらに、FY1679−06cのerg5、erg6二重破壊株を親株として、発現locusの異なるARE1をYEH1とともに強化した株における転写解析の結果(図6(b)、(c))、SX1335に対して、SX1320(ARE1 locus)、SX1333(URA3 locus)いずれの株も、ARE1とYEH1それぞれの転写量が増加していることが確認できた。 Furthermore, as a result of transcriptional analysis in strains in which ARE5 and erg6 double disruption strains of FY1679-06c were parental strains and ARE1 having different expression locus was enhanced together with YEH1 (FIGS. 6 (b) and (c)), SX1335, It was confirmed that both SX1320 (ARE1 locus) and SX1333 (URA3 locus) strains increased the transcription amounts of ARE1 and YEH1.
(6)ARE2、YEH1を増強したerg5、erg6二重破壊株の転写量の分析
FY1679−06cのerg5、erg6二重破壊株を親株とした株における転写解析の結果(図7(b)、(c))、SX1335に対して、ARE2のみを増強したSX1347はARE2の転写量が増加し、ARE2とYEH1をともに増強したSX1346はARE2とYEH1それぞれの転写量が増加していることが確認できた。
(6) Analysis of transcription amount of erg5 and erg6 double disruption strains with enhanced ARE2 and YEH1 Results of transcription analysis in strains of FY1679-06c using erg5 and erg6 double disruption strains as parent strains (FIG. 7 (b), ( c)) Compared with SX1335, it was confirmed that SX1347 enhanced only ARE2 increased the transcription amount of ARE2, and SX1346 enhanced both ARE2 and YEH1 increased the transcription amounts of ARE2 and YEH1. .
(7)ARE1、YEH1を増強した株の転写量の分析
FY1679−06cを親株とした株における転写解析の結果(図8(b)、(c))、SX1348に対して、ARE1のみを増強したSX1338はARE1の転写量が増加し、ARE1とYEH1をともに増強したSX1337はARE1とYEH1それぞれの転写量が増加していることが確認できた。
(7) Analysis of transcription amount of strains with enhanced ARE1 and YEH1 Results of transcription analysis in strains with FY1679-06c as the parent strain (FIGS. 8 (b) and (c)), only ARE1 was enhanced relative to SX1348 It was confirmed that SX1338 increased the transcription amount of ARE1, and SX1337 which enhanced both ARE1 and YEH1 increased the transcription amounts of ARE1 and YEH1.
なお、表1に、図1(a)、(b)、(c)の数値データを示す。数値は、(A)乾燥菌体重量1gあたりのステロール蓄積量mgで示した。(B)ACT1に対する転写量比として、ARE1とACT1、YEH1とACT1の発現量比をそれぞれ示した。 Table 1 shows numerical data of FIGS. 1A, 1B, and 1C. The numerical value is shown as (A) mg of sterol accumulation per 1 g of dry cell weight. (B) Expression ratios of ARE1 and ACT1, and YEH1 and ACT1 are shown as a transcription amount ratio to ACT1, respectively.
また、表2に、図2(a)、(b)、(c)の数値データを示す。数値は、(A)乾燥菌体重量1gあたりのステロール蓄積量mgで示した。(B)ACT1に対する転写量比として、ARE1とACT1、YEH1とACT1の発現量比をそれぞれ示した。 Table 2 shows numerical data of FIGS. 2 (a), (b), and (c). The numerical value is shown as (A) mg of sterol accumulation per 1 g of dry cell weight. (B) Expression ratios of ARE1 and ACT1, and YEH1 and ACT1 are shown as a transcription amount ratio to ACT1, respectively.
表3に、図3(a)、(b)、(c)の数値データを示す。数値は、(A)乾燥菌体重
量1gあたりのステロール蓄積量mgで示した。(B)ACT1に対する転写量比として、ARE1とACT1、YEH1とACT1の発現量比をそれぞれ示した。
Table 3 shows numerical data in FIGS. 3A, 3B, and 3C. The numerical value is shown as (A) mg of sterol accumulation per 1 g of dry cell weight. (B) Expression ratios of ARE1 and ACT1 and YEH1 and ACT1 are shown as the transcription amount ratio to ACT1, respectively.
表4に、図4(a)、(b)、(c)の数値データを示す。数値は、(A)乾燥菌体重量1gあたりのステロール蓄積量mgで示した。(B)ACT1に対する転写量比として、ARE1とACT1、YEH1とACT1の発現量比をそれぞれ示した。 Table 4 shows numerical data of FIGS. 4A, 4B, and 4C. The numerical value is shown as (A) mg of sterol accumulation per 1 g of dry cell weight. (B) Expression ratios of ARE1 and ACT1, and YEH1 and ACT1 are shown as a transcription amount ratio to ACT1, respectively.
表5に、図5(a)、(b)、(c)の数値データを示す。数値は、(A)乾燥菌体重量1gあたりのステロール蓄積量mgで示した。(B)ACT1に対する転写量比として、ARE1とACT1、YEH1とACT1の発現量比をそれぞれ示した。 Table 5 shows numerical data of FIGS. 5A, 5B, and 5C. The numerical value is shown as (A) mg of sterol accumulation per 1 g of dry cell weight. (B) Expression ratios of ARE1 and ACT1, and YEH1 and ACT1 are shown as a transcription amount ratio to ACT1, respectively.
表6に、図6(a)、(b)、(c)の数値データを示す。数値は、(A)乾燥菌体重量1gあたりのステロール蓄積量mgで示した。(B)ACT1に対する転写量比として、ARE1とACT1、YEH1とACT1の発現量比をそれぞれ示した。 Table 6 shows numerical data of FIGS. 6 (a), (b), and (c). The numerical value is shown as (A) mg of sterol accumulation per 1 g of dry cell weight. (B) Expression ratios of ARE1 and ACT1, and YEH1 and ACT1 are shown as a transcription amount ratio to ACT1, respectively.
表7に、図7(a)、(b)、(c)の数値データを示す。数値は、(A)乾燥菌体重量1gあたりのステロール蓄積量mgで示した。(B)ACT1に対する転写量比として、ARE2とACT1、YEH1とACT1の発現量比をそれぞれ示した。 Table 7 shows numerical data of FIGS. 7 (a), (b), and (c). The numerical value is shown as (A) mg of sterol accumulation per 1 g of dry cell weight. (B) Expression ratios of ARE2 and ACT1, and YEH1 and ACT1 are shown as the transcription ratio for ACT1, respectively.
表8に、図8(a)、(b)、(c)の数値データを示す。数値は、(A)乾燥菌体重量1gあたりのステロール蓄積量mgで示した。(B)ACT1に対する転写量比として、ARE1とACT1、YEH1とACT1の発現量比をそれぞれ示した。 Table 8 shows numerical data of FIGS. 8A, 8B, and 8C. The numerical value is shown as (A) mg of sterol accumulation per 1 g of dry cell weight. (B) Expression ratios of ARE1 and ACT1, and YEH1 and ACT1 are shown as a transcription amount ratio to ACT1, respectively.
本発明によって製造されるΔ5,7−ステロールは、医薬分野、化粧品分野、食品分野等で有用である。 The Δ5,7-sterol produced by the present invention is useful in the pharmaceutical field, cosmetic field, food field and the like.
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