【発明の詳細な説明】
β−1,3−グルカナーゼ活性を有する新規な酵素
発明の分野
本発明は、β−1,3−グルカナーゼ活性を示す新規な酵素に関する。さらに
詳しくは、新規な酵素をコードするDNA 構築物、前記DNA 構築物を含んでなる発
現ベクター、前記DNA 構築物または前記組換え発現ベクターを含んでなる細胞、
前記新規な酵素を生産する方法、前記新規な酵素を含んでなる酵素調製物、およ
びβ−グルカンを含有する物質を分解または変更するための酵素の使用に関する
。
発明の背景
非運動性、従属栄養性、真核生物の大きい多様な群は、集合的に真菌と呼ばれ
ている。大部分の真菌は腐生菌である、すなわち、死亡した生物材料から食物を
獲得する。従属栄養性を有する、すなわち、炭素源として生物材料を使用するの
で、多数の真菌は工業的重要性を有する代謝物質を生産する。ある種は食物源と
してさらに有用であるが、他の種はそれらが接触するようになる生物材料のほと
んどを腐らせるの原因となる。
真菌細胞の大きさは、微視的単細胞の生物から巨視的、例えば、キノコの大き
さの範囲である。真の真菌は、一般に、陸生であり、そして接合菌綱(Zygomycet
es)、例えば、リゾプス(Rhizopus)、担子菌綱(Basidiomycetes)、例えば、
プッシニア・グラミニス(Puccinia graminis)、子嚢菌綱(Ascomycetes)、例えば
、ニューロスポラ(Neurospora)およびサッカロミセス(Saccharomyces)およ
び不完全菌綱(Deuteromycetes)、例えば、ペニシリウム(Penicillium)および
アスペルギルス(Aspergillus)である。
真菌細胞
真菌微生物は多細胞ならびに単細胞の生物を包含し、そして一般に酵母および
カビから成ると考えられる。単細胞真菌は主として酵母であるが、カビという用
語は主として菌糸体である真菌について使用される。
真菌細胞は非常に複雑な構造を有し、細胞質から構築されており、核、ミトコ
ンドリア、ミクロボディーなどを含んでなり、細胞質膜により包まれている。化
学的および構造的に、細胞質膜は異なるタンパク質がその中に挿入されたリン脂
質の2層から成る。
細胞質膜は剛性細胞壁により囲まれている。
真菌細胞壁の構造
大部分の真菌微生物の細胞壁は、細胞壁の強度を与えるグルカンの網状構造を
含有する。さらに、主要な真菌細胞壁の構成成分はマンノタンパク質およびキチ
ンである。
グルカンおよびキチンは、多数の主要な真菌様生物、例えば、卵菌綱(Oomycet
es)の細胞壁の主要な構成成分であるセルロースよりも、微生物の分解に対して
さらにいっそう耐性である。
グルカンは主としてβ−1,3結合されており、1,6−結合を介する多少の
分岐を有し(Manncrs 他、Biotechnol.Bioeng.,38,p.977,1973)、そしてあ
る種のβ−1,3−グルカナーゼ系により分解可能であることが知られている。
β−1,3−グルカナーゼは、また、ラミナリナーゼと呼ばれるエンド−β−
1,3−グルカナーゼの群を包含する(E.C.3.2.1.39およびE.C.
3.2.1.6,Enzyme Nomenclature,Academic Press,Inc.1992)。
Pegg他、Pysiol.Plant Pathol.,21,p.389-409,1982 において、トマトか
ら精製されたエンド−β−1,3−グルカナーゼと真菌由来のエキソ−β−1,
3−グルカナーゼとの組み合わせは、真菌ペルティシリウム・アルボアトルム(
Verticillium alboatrum)の単離された細胞壁を加水分解できることが示された
。
さらに、Keen他、Plant Physiol.,71,p.460-465において、大豆から精製さ
れたβ−1,3−グルカナーゼが真菌の単離された細胞壁を分解できることが示
された。
真菌細胞壁の大規模分解
細胞崩壊の単位操作は、細胞内産物の分離および価値ある細胞内産物の下流の
プロセシングのための必須の第1ステップとして現れる。
大規模の細胞崩壊は、一般に、強い化学物質および/または機械的手段の使用
を包含する、むしろ激しい処理により実施される。これは汚染物質の非常に複雑
な混合物を有する標的タンパク質を残す。
これに関して、慣用の微生物細胞の崩壊技術に対する別のアプローチの工業的
実行は、適切さを増加するようになっている(Asenjo他、Bio/Technol.,11,p
.214,1993;De la Fuente et al.,Appl.Microbiol.Biotechnol.,38,p.7
63,1993)。
細胞内産物の下流のプロセシングを簡素化することによってバイオプロセスの
生産性、経済性および産物の品質を増加する手段として、選択的細胞透過性化(
Selective Cell Permeabilization)(SCP)および選択的タンパク質回収(Select
ive Protein Recovery)(SPR)は、それらの精妙さおよび特異性により非常に
魅力的であることが証明された(Asenjo他、1993、前述:Shen他、Gene,84,p.
1989)。
SCP およびSPR は、真菌細胞壁の多孔度を増加し(非常に制限された細胞溶解
を伴う)かつ細胞内タンパク質の解放を促進するために、細胞壁分解性β−グル
カナーゼの純粋な調製物を使用することを包含する。このようにして、SCP は標
的産物のその主要な汚染物質のあるものからの主な分離を与える。このアプロー
チの主要な制限は、酵母溶解酵素の生産に使用される細菌において現在得られる
前記酵素の発現のレベルが比較的低いことである(例えば、エルスコビア・キサ
ンチンオリチカ(Oerskovia Xanthineolytica)、Andrews およびAsenjo,Biotech
.Bioeng.30,p.628,1987)。今日、エルスコビア・キサンチンオリチカ(Oers
kovia Xanthineolytica)は、時々セルロモナス・セルランス(Cellulomonas Cel
lulans)と呼ばれる。しかしながら、下記において名称エルスコビア・キサンチ
ンオリチカを使用する。
真菌細胞の酵素溶解において多数の有用な市販の酵素組成物が入手可能である
。このような産物は、通常、多数の酵素活性を含んでなり、このような酵素活性
は、例えば、β−1,3−グルカナーゼおよびβ−1,6−グルカナーゼ、プロ
テアーゼ、キチナーゼ、マンナーゼおよび細胞壁成分を分解できる他の酵素を包
含する。
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109の溶解系
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109の溶解酵素系は部分的に単離および
精製され、そしてグルカナーゼおよびプロテアーゼの成分のあるものは特徴づけ
られた(VentomおよびAsenjo,Enzyme Microb.Technol.,13,p.71,1991)。
溶解性β−1,3−グルカナーゼの単一分子種はエルスコビア・キサンチンオ
リチカLLG109から特性決定されたが、大部分のエルスコビアは多数のβ−1,3
−グルカナーゼ系を有するように思われる(Doi およびDoi,J.Bacteriol.,16
8,p.1272,1986)。
これらの酵素のすべての観察された分子の形態はβ−1,3−グルカンに対す
る加水分解活性(β−1,3−グルカナーゼ活性)を有するが、わずかにあるも
ののみが酵母グルカンを容易に可溶化しかつ生活可能な酵母細胞の溶解を誘発す
ることができる。
対照的に、エンド−β−1,3−グルカナーゼの他のタイプはグルカンを部分
的にのみ可溶化し、制限された細胞溶解のみを引き起こすであろう(Doi および
Doi、上記、1986)。エルスコビアにより生産される、この多数の酵素種は部分
的にタンパク質分解的プロセシングによることがある。
これまでにクローニングされた酵母溶解酵素の数は非常に制限されるので、こ
れらの酵素の間の遺伝的関係はまだ不明瞭である。その結果、遺伝子の構造およ
びタンパク質の機能に関係についての知識はまだ限定されている(Shen他、J.B
iol.Chem.266,p.1058,1991;ShimolおよびTademura,J.Biochm.,110,60
8,1991:Watanabe 他、J.Bacteriol.,174(1),p.186,1992:Yamamoto 他、
Biosci.Biotechnol.Biochem.,57,p.1518-1525,1993)。
エルスコビア・キサンチンオリチカからの酵母溶解酵素の特性決定
精製された溶解性β−1,3−グルカナーゼは、SDS−PAGEにより推定したと
き、約31KDa の分子量および5.0 のpIを示した。また、アミノ酸組成が決定され
た。収量は連続的培養法により最適化されたが、収量はまだ低かった。
この酵素の比活性は11.1U/mgであった。酵母グルカンに対するβ−1,3−
グルカナーゼ活性についてのKmは、ラミナリン(可溶性β−1,3−グルカン)
0.95mg/mlについて 2.5mg/mlであった。β−1,3−グルカナーゼについての
最適pHは酵母グルカンについて8.0 であり、そしてラミナリン基質について6.0
であった。溶
解性β−1,3−グルカナーゼは生活可能な酵母(サッカロミセス・セレビシエ
(Saccharomyces cerevisiae))細胞に対して制限された溶解活性のみを引き起
こした(VentomおよびAsenjo、上記、1991)が、これは溶解性プロテアーゼ成分
により相乗的に刺激された。
さらに、清浄化されたエルスコビア・キサンチンオリチカの連続発酵ブロスの
中に他のβ−1,3−グルカナーゼ成分が検出されたが、それは均質に精製され
ず、引き続いて特性決定された。
特許文献
多数のβ−1,3−グルカナーゼ遺伝子およびそれらの使用が特許されてきて
いる。
1例はDD226012号明細書(Akad.Wissenshaft DDR)であり、これはバシラス(B
acillus)のβ−1,3−グルカナーゼの製造方法に関する。
さらに、JP61040792A号明細書(DOI K)には、酵母の細胞壁を除去するための
細胞壁シトラーゼβ−1,3−グルカナーゼ組換えプラスミドが記載されている
。遺伝子をアルスロバクター(Arthrobacter)から誘導し、エシェリキア(Esche
richia)群の細菌の中に形成する。
EP440,304 号明細書は、細胞内キチナーゼ、または細胞内または細胞外のβ−
1,3−グルカナーゼをコードする少なくとも1つの遺伝子で形質転換された病
原性真菌に対する改良された耐性を有する植物に関する。また、合致する組換え
ポリヌクレオチドが開示されている。
WO87/01388号明細書には、エルスコビアにより産生されることができる細胞溶
解酵素、例えば、β−1,3−グルカナーゼを製造する方法が記載されている。
WO92/03557号明細書には、エルスコビア・キサンチンオリチカから誘導され、
β−1,3−グルカナーゼをコードする 2.7KbのDNA 配列を含んでなる組換えDN
A 発現ベクターが開示されている。前記グルカナーゼは、大腸菌の中で発現され
、グルカナーゼ活性を示すが、プロテアーゼ活性を示さない。
大腸菌は、大規模工業的酵素生産に関して多数の欠点を有する。まず第1にグ
ルカナーゼは細胞内で発現される。結局、酵素に対するアクセスを得るために細
胞を開くことが必要である。これは酵素の回収を困難な、費用がかかるものとす
る。
β−1,3−グルカナーゼ活性を有する新規なタンパク質をコードする組換え
DNA 配列は、WO92/16632号明細書から知られている。この遺伝子は大豆から誘導
される。
先行技術の説明
真菌細胞の溶解に使用する大部分の現在入手可能な酵素調製物は、プロテアー
ゼ活性を含有し、この活性は汚染物質の非常に複雑な混合物とともに溶解した標
的タンパク質を残す。
したがって、プロテアーゼ活性を実質的に含有せず、おだやかな方法で細胞壁
を開くことができるβ−1,3−グルカナーゼを提供することが望ましい。これ
は標的タンパク質の回収および精製を促進する。
さらに、生産収量を増加することができる異種宿主細胞中で、標的タンパク質
をコードする遺伝子を発現することが有利であろう。
発明の要約
驚くべきことには、新規なβ−1,3−グルカナーゼを提供することによって
、前述の問題のいくつかを解決することに成功した。
まず第1に、β−1,3−グルカナーゼ活性を示す新規な26kDa
の酵素をコードする新規なDNA 配列を単離し、そして特性決定した。本発明によ
れば、新規な単一成分のβ−1,3−グルカナーゼを製造することができる。
したがって、第1面において、本発明は、β−1,3−グルカナーゼ活性を示
す新規な酵素をコードするDNA 配列を含んでなるDNA 構築物に関し、前記DNA 配
列は、
a)配列番号1に示すDNA 配列を含んでなるか、または
b)配列番号1に示すDNA 配列の類似体を含んでなり、前記類似体は、
i)配列番号1に示すDNA 配列と同一のオリゴヌクレオチドプローブとハイブ
リダイゼーションし、そして
ii)配列番号1に示すDNA 配列を含んでなるDNA 配列によりコードされるポリ
ペプチドと相同であるポリペプチドをコードするか、または
iii)エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109から誘導された配列番号1に
示すDNA 配列によりコードされる精製されたβ−1,3−グルカナーゼに対して
生じた抗体と免疫学的に反応性であるポリペプチドをコードする。
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109は、ブダペスト条約に従い、ドイチ
ェ・ザムルング・フォン・ミクロオルガニズメン・ウント・ゼルクルツレン(De
utshe Sammlung von Mikroorganismen und Zcllkulturen)GmbH.(DSM)に寄託さ
れた。
本発明の文脈において、配列番号1に示すDNA 配列の「類似体」という表現は
、β−1,3−グルカナーゼ活性を示し、上記の性質i)〜iii)を有する酵素
をコードする任意のDNA 配列を示すことを意図する。典型的には、類似のDNA 配
列は、
− 配列番号1に示すDNA 配列の任意のものに基づいて、例えば、
本明細書において記載する手法を使用して、β−1,3−グルカナーゼ活性を有
する酵素を産生することが知られているか、または産生すると考えられる、他の
または関係する(例えば、同一の)生物から単離されるか、または
− 配列番号1に示すDNA 配列の任意のものに基づいて、例えば、DNA 配列によ
りコードされるβ−1,3−グルカナーゼの他のアミノ酸配列を生じないが、酵
素の生産に意図される宿主生物のコドンの使用に対応するヌクレオチド置換の導
入によるか、または異なるアミノ酸配列を生じ、したがって、多分、天然の酵素
と異なる性質を有するβ−1,3−グルカナーゼ変異体を生ずる異なるタンパク
質構造物を生ずるヌクレオチド置換の導入により、構築される。可能な修飾の他
の例は、配列の中への1または2以上のヌクレオチドの挿入、配列のいずれかの
末端における1または2以上のヌクレオチドの付加、またはいずれかの末端にお
けるか、または配列内の1または2以上のヌクレオチドの欠失である。例えば、
類似のDNA 配列は、コードされたタンパク質がそれに対してβ−1,3−グルカ
ナーゼ活性を示す、配列番号1に示すDNA 配列のサブ配列であることができる。
上記i)において言及するハイブリダイゼーションは、下記の材料および方法
の節において詳細に説明する、ある種の特定した条件下に、新規な26kDa のβ−
1,3−グルカナーゼ酵素をコードするDNA 配列と同一のプローブに対して、類
似のDNA 配列がハイブリダイゼーションすることを示すことを意図する。
通常、類似のDNA 配列はDNA 配列に対して高度に相同であり、例えば、本発明
のβ−1,3−グルカナーゼをコードする上に示す配列に対して少なくとも60%
相同であり、例えば、下記の配列番号1に示す配列に対して少なくとも70%、少
なくとも75%、少なくとも
80%、少なくとも85%、少なくとも90%またはなお少なくとも95%相同である。
上記ii)において言及した相同の程度は、第1配列からの第2配列の誘導を示
す2つの配列の間の同一性の程度として決定される。相同はこの分野において知
られているコンピュータープログラム、例えば、GCG プログラムのパッケージで
提供されるGAP により適切に決定することができる(Needleman,S.B.およびWu
nsch,C.D.,(1970),Journal of Molecular Biology,48,443-453)。DNA 配
列の比較のために下記の設定:5.0 のGAP 発生のペナルティーおよび0.3 のGAP
伸長のペナルティーを有するGAP を使用すると、DNA 配列のコーディング領域は
、DNA 配列番号1を含んでなるDNA 構築物によりコードされる酵素と、好ましく
は少なくとも60%、例えば、少なくとも75%または90%の同一性の程度を有する
。
上記iii)の性質に関して用語「から誘導された」は、エルスコビア・キサン
チンオリチカLLG109により産生されるβ−1,3−グルカナーゼを示すばかりで
なく、かつまたエルスコビア・キサンチンオリチカLLG109から単離されたDNA 配
列によりコードされ、そして前記DNA 配列を含んでなるベクターで形質転換され
た宿主生物において産生されたβ−1,3−グルカナーゼを示すことを意図する
。免疫学的反応性は、下記の材料および方法の節において記載した方法により決
定することができる。
他の面において、本発明は、本発明のDNA 構築物を収容する発現ベクターの構
築、DNA 構築物または発現ベクターを含んでなる細胞、およびβ−1,3−グル
カナーゼ活性を示す新規な酵素を生産する方法に関し、前記方法は酵素の産生を
可能とする条件下に前記細胞を培養し、そして培養物から酵素を回収することを
含んでなる。
なお他の面において、β−1,3−グルカナーゼ活性を示す新規
な酵素に関し、前記酵素は、
a)本発明のDNA 構築物によりコードされ、
b)本発明の方法により生産され、および/または
c)エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109から誘導された配列番号1に示
すDNA 配列によりコードされる精製されたβ−1,3−グルカナーゼに対して生
じた抗体と免疫学的に反応性である。
本発明は、また、β−グルカンを含有する物質、特に微生物細胞壁物質の分解
または変更に有用な酵素調製物に関し、前記組成物は、前述したように、β−1
,3−グルカナーゼ活性を示す酵素により濃縮される。
最後に、真菌のプロトプラストまたは真菌の抽出物、特に酵母エキスの調製に
ついて新規な酵素または酵素調製物の使用が本発明において考えられる。
本発明の最後の目的は、問題の真菌細胞を新規なβ−1,3−グルカナーゼま
たはその酵素調製物に暴露することによって、真菌細胞から生物学的成分を回収
する方法を提供することである。
図面の簡単な説明
第1図は、プラスミドpPFF1 の地図を示す。
第2図は、プラスミドpPF8A の地図を示す。
第3図は、予測されるアミノ酸配列および部分的に決定されたアミノ酸配列と
比較した本発明による 1.5kbのBamHI−KpnIを示す。
第4図は、プラスミドpPF15BK の地図を示す。
第5図は、プラスミドpPF11BgKの地図を示す。
発明の詳細な説明
本発明者らは、今回、驚くべきことには、プロテアーゼ活性を実質的に含有し
ない新規なβ−1,3−グルカナーゼを提供することに成功した。所望の細胞内
成分へのアクセスを得るために新規なβ−1,3−グルカナーゼを使用すること
によって、回収プロセスが促進される。新規な酵素はおだやかな方法において細
胞を開き、この方法は細胞壁の中に大きい、多数の孔を形成することを含む。さ
らに、この方法は汚染物質の量を減少する。
さらに、本発明者らは、適当な異種宿主細胞において新規なβ−1,3−グル
カナーゼをコードする遺伝子を発現することを達成した。詳しくは、大規模な工
業的生産に適当な、バシラス・サチリス(B.subtilis)において、新規なβ−1
,3−グルカナーゼの収量は、遺伝子が由来する親細胞に比較して増加する。
β−1,3−グルカナーゼ活性を示す酵素をコードする本発明のDNA 配列は、
下記の工程を含む一般的方法により単離することができる:
− 適当なベクターにおいて、エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109からの
DNA 構築物をクローニングし、
− 適当な宿主細胞で前記ベクターを形質転換し、
− 問題の任意の酵素を発現する適当な条件下に宿主細胞を培養し、
− このようなクローンにより産生される酵素のβ−1,3−グルカナーゼ活性
を決定することによって、陽性のクローンについてスクリーニングし、
− クローンを選択し、そして
− このようなクローンからDNA をコードする酵素を単離する。
一般的方法は、WO93/11249号(これは引用することによって本明細書の一部と
される)にさらに開示されている。この方法を下記に
おいていっそう詳細に説明する。
酵素をコードするDNA 配列は、例えば、エルスコビア・キサンチンオリチカの
LLG109株から単離することができ(Lechevalier,Int.J.Sys.Bacteriol.,22
(4),p.260,1972)、そして適当な酵素活性を発現するクローンについて選択
することができる(すなわち、適当な基質、例えば、ラミナリンまたはAZCL−ク
ルドランのβ−1,3−グルカン結合を加水分解する酵素の能力により定めたβ
−1,3−グルカナーゼ活性、下記の材料および方法の節を参照のこと)。
エルスコビア・キサンチンオリチカのLLG109株は、特許手続きの目的のための
微生物の寄託の国際的承認についてのブダペスト条約の規定に従い、ドイチェ・
ザムルング・フォン・ミクロオルガニズメン・ウント・ゼルクルツレン(Deutsh
e Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen)GmbH.(DSM)に寄託された
。寄託日:1995年10月13日。寄託者の参照:NN049107((Oerskovia Xanthineoly
tica LLG109)。DSM表示:Oerskovia Xanthineolytica(またはCellulomonas Cell
ulans)DSM No.10297。
ドイチェ・ザムルング・フォン・ミクロオルガニズメン・ウント・ゼルクルツ
レンGmbHは、ブダペスト条約下の国際寄託の権威であるので、前記条約の規則お
よび規定従い寄託の恒久性を与える、特に規則9を参照のこと。寄託物へのアク
セスは、この特許出願が係属している間において、米国特許および商標局の長官
により37C.F.R.Par .1.14および35U.S.C.Par.122下に権利を与
えられると決定されたものに対して可能である。また、前述の寄託は、規則28EP
C に従い微生物に関する欧州特許出願の要件を満足する。
前述の寄託は、単離された細菌の実質的に純粋な培養物を表す。
主題の出願の同等物、またはその結果物が提出された国における外国の特許法に
より要求されるとき、寄託は入手可能である。しかしながら、寄託された株の入
手可能性は、政府活動により許可された特許権の取り消しにおいて、主題の発明
を実施するための実施契約を構成しないことを理解すべきである。
次いで、標準的手法により、例えば、材料および方法の節に記載されているよ
うに、適当なDNA 配列をクローンから単離することができる。
本発明によれば、DNA 構築物は、DNA 配列を含んでなり、前記DNA 配列は、
a)配列番号1に示すDNA 配列を含んでなるか、または
b)配列番号1に示すDNA 配列の類似体を含んでなり、前記類似体は、
i)配列番号1に示すDNA 配列と同一のオリゴヌクレオチドプローブとハイブ
リダイゼーションし、そして
ii)配列番号1に示すDNA 配列を含んでなるDNA 配列によりコードされるポリ
ペプチドと相同であるポリペプチドをコードするか、または
iii)エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109から誘導された配列番号1に
示すDNA配列によりコードされる精製されたβ−1,3−グルカナーゼに対して
生じた抗体と免疫学的に反応性であるポリペプチドをコードする。
本発明の態様において、DNA 構築物は配列番号1または配列番号3に示す配列
を含んでなる。
配列番号1および配列番号3に示す前記DNA 配列によりコードされるポリペプ
チドは、配列番号2および配列番号3に示されている。
特定のDNA 配列を増幅する好ましい方法は、合成された縮重オリゴヌクレオチ
ドプローブを利用するポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用する方法である。
例えば、PCR は米国特許第 4,683,202号明細書またはR.K.Saiki 他(1988)
、Science,239,487-491に記載されている技術により実施することができる。
相同酵素をコードするDNA 配列、すなわち、類似するDNA 配列は他の微生物か
ら得ることができることが期待される。例えば、DNA 配列は他の微生物、特に真
菌または細菌から誘導することができる。
このようなDNA 配列は、アスペルギルス種の株、特にアスペルギルス・アクレ
アツス(A.aculeatus)、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)の株、
トリコデルマ(Trichoderma)種の株、特にトリコデルマ・リーシエ(T.reesie)、
トリコデルマ・ビリデ(T.viride)、トリコデルマ・ロンギブラキアツム(T.lo
ngibrachiatum)またはトリコデルマ・コニンギイ(T.koningii)、トリコデルマ
・ハルジアヌム(T.harzianum)の株またはフザリウム(Fusarium)種の株、特
にフザリウム・オキシスポラム(F.oxysporum)の株、またはフミコラ(Humico
la)種の株を含んでなる真菌から由来することができる。
さらに、相同酵素をコードするDNA 配列を、エルスコビアの他の株、またはア
ルスロバクター(Arthrobacter)種、サイトファガ(Cytophaga)株、ロドテルム
ス(Rhodothermus)種の株、特にロドテルムス・マリナス(Rh.marinus)の株ま
たはクロストリウム(Clostrium)、特にクロストリウム・セルモセラム(Cl.the
rmocellum)の株、バシラス(Bacillus)種の株、特にバシラス・リヘニフォル
ミス(B.licheniformis)、バシラス・アミロリクファシエンス(
B.amyloliquefaciens)、またはバシラス・サーキュランス(B.circulans)の
株から誘導できることが期待される。
また、本発明のβ−1,3−グルカナーゼをコードするDNA は、よく知られた
手法に従い、前述の生物の任意のものからのDNA から、本明細書において記載す
るDNA 配列に基づいて調製した合成オリゴヌクレオチドプローブを使用して好都
合に単離することができる。例えば、適当なオリゴヌクレオチドプローブは、配
列番号1に示す部分的ヌクレオチド配列に基づいて調製することができる。
引き続いて、DNA 配列を組換え発現ベクターの中に挿入することができる。こ
れは組換えDNA 手法に好都合にかけることができる任意のベクターであることが
でき、そしてベクターの選択はそれを導入すべき宿主細胞にしばしば依存するで
あろう。したがって、ベクターは自律的に複製するベクター、すなわち、染色体
外の実在物として存在し、その複製が染色体の複製に対して独立であるベクター
、例えば、プラスミドであることができる。また、ベクターは、宿主細胞の中に
導入したとき、宿主細胞のゲノムの中に組込まれ、そしてそれを組込まれた1ま
たは2以上の染色体と一緒に複製されるものであることができる。
ベクターにおいて、β−1,3−グルカナーゼをコードするDNA 配列は、適当
なプロモーターおよびターミネーターの配列に作用可能に接続されるべきである
。プロモーターは選択した宿主細胞において転写活性を示す任意のDNA 配列であ
ることができ、そして宿主細胞に対して相同または異種のタンパク質をコードす
る遺伝子から誘導することができる。
バシラス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)および/
またはバシラス・ステアロサーモフィラスのシグナルからのマルトジェニック(
maltogenic)β−1,3−アミラーゼの
ためのプロモーターの制御下にベクターを使用することが好ましい。
特定の態様において、発現ベクターは第1図に示すプラスミドpPFF1 を含んで
なる。
それぞれ、β−1,3−グルカナーゼをコードするDNA 配列、プロモーターお
よびターミネーターを結合し、そしてそれらを適当なベクターの中に挿入するた
めに使用する手法は当業者によく知られている(例えば、Sambrook他、Molecula
r Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,NY,1989 を参照のこ
と)。
本発明の酵素をコードするDNA 配列で形質転換された宿主細胞は、真核細胞ま
たは原核細胞であることができる。
適当な原核宿主細胞は特に細菌細胞である。
培養したとき、本発明の新規な酵素を産生することができるこのような細菌宿
主細胞の例は、グラム陽性細菌、例えば、バシラスの株、例えば、バシラス・サ
チリス、バシラス・リヘニフォルミス、バシラス・レンツス(B.lentus)、バシ
ラス・ブレビス(B.brevis)、バシラス・ステアロサーモフィラス、バシラス・
アルカロフィルスバシラス(B.alkalophilus)、バシラス・アミロリクファシエ
ンス、バシラス・コアギュランス(B.coagulans)、バシラス・サーキュランス
、バシラス・ラウツス(B.lautus)、バシラス・メガテリウム(B.megaterium)ま
たはバシラス・スリンジェンシス(B.thuringiensis)の株、またはストレプト
マイセス(Streptomyces)、例えば、ストレプトミセス・リビダンス(S.livida
ns)またはストレプトマイセス・ムリヌス(S.murinus)の株、またはグラム陰
性細菌、例えば、大腸菌である。細菌の形質転換は、プロトプラストの形質転換
によるか、またはそれ自体知られている方法においてコンピテント細胞を使用す
ることによって実施することができる
。細菌の形質転換は、プロトプラストの形質転換によるか、またはそれ自体知ら
れている方法においてコンピテント細胞を使用することによって実施することが
できる(Sambrook他、前述、1989を参照のこと)。
細菌、例えば、大腸菌中で酵素を発現するとき、ポリペプチドは細胞質の中に
、典型的には不溶性顆粒(封入体として知られている)として保持されるか、ま
たは細菌の分泌配列により周辺質空間に向けることができる。前者の場合におい
て、細胞を溶解し、顆粒を回収し、変性し、次いで変性剤を希釈することによっ
てポリペプチドを再折りたたみする。後者の場合において、細胞を、例えば、超
音波処理または浸透圧のショックにより、崩壊させて、周辺質空間の内容物を解
放し、ポリペプチドを回収することによって、ポリペプチドを周辺質空間から回
収することができる。
本発明の特定の態様において、細菌の宿主細胞はバシラス・サチリスの株、特
にバシラス・サチリスDN1885株またはプロテアーゼ欠乏バシラス・サチリスToC4
6 株である。
適当な真核細胞は特に真菌細胞、例えば、酵母または糸状菌細胞である。
適当な酵母細胞の例は、サッカロミセス種、特にサッカロミセス・セレビシエ
、サッカロミセス・クルイベリ(Saccharomyces kluyveri)、サッカロミセス・
ウバラム(Saccharomyces uvarum)、またはシゾサッカロミセス(Schizosacchar
omyces)種、例えば、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)
の細胞を含有する。
酵母細胞を異種DNA で形質転換し、そしてそれから異種ポリペプチドを製造す
る方法は、例えば、下記の文献に記載されている:米国特許第 4,599,311号、米
国特許第 4,931,373号、米国特許第 4,8
70,008号、米国特許第 5,037,743号、および米国特許第 4,845,075号明細書(そ
れらのすべては引用することによって本明細書の一部とされる)。通常薬物耐性
の選択可能なマーカーによるか、または特定の栄養素、例えば、ロイシンの非存
在において増殖する能力により決定された表現型により、形質転換された細胞を
選択する。酵母において使用するために好ましいベクターは、米国特許第 4,931
,373号明細書に開示されているPOT1ベクターである。本発明のポリペプチドをコ
ードするDNA 配列の前に、例えば、前述したように、シグナル配列および必要に
応じてリーダー配列が存在することができる。適当な酵母細胞の他の例は、クル
イベロミセス(Kluyveromyces)種、例えば、クルイベロミセス・ラクチス(Kluyv
eromyces lactis)、またはハンゼヌラ(Hansenula)種、例えば、ハンゼヌラ・ポ
リモルファ(Hansenula polymorpha)、またはピチア(Pichia)種、例えば、ピ
チア・パストリス(Pichia pastoris)、ヤロウィア(Yarrowia)種、例えば、ヤ
ロウィア・リポリチカ(Yarrowia lipolytica)の株である(Gleeson 他、J.Gen
.Microbiol.132,1986,pp.3459-3465;米国特許第 4,882,279号明細書を参
照のこと)。
他の真菌細胞の例は、糸状菌、例えば、アスペルギルス種、ニューロスポラ種
、フザリウム種、またはトリコデルマ種、特にアスペルギルス・オリゼ(A.oryz
ae)、アスペルギルス・ニヅランス(Aspergillus nidulans)またはアスペルギ
ルス・ニガーの株の細胞である。タンパク質の発現のためのアスペルギルスの使
用は、例えば、欧州特許(EP)第 272,277号、欧州特許(EP)第 238,023号およ
び欧州特許(EP)第 184,438号明細書に記載されている。フザリウム・オキシス
ポラムは、例えば、Malardier他、Gene 78,p.147-156,1989 に記載されてい
るように実施することができる。
糸状菌を宿主細胞として使用するとき、それは、好都合には宿主の染色体の中
に本発明のDNA 構築物を組込んで組み換え宿主細胞を得ることによって、DNA 構
築物で形質転換することができる。この組込みは、DNA 配列が細胞の中で安定に
維持されるように思われるので、一般に有利であると考えられる。DNA 構築物の
宿主染色体の中への組込みは、慣用法に従い、例えば、相同または異種組換えに
より、実施することができる。
なお他の面において、本発明は酵素を生産する方法に関し、この方法において
、酵素をコードするDNA 配列で形質転換された適当な宿主細胞を酵素の生産を可
能とする条件下に培養し、そして生ずる酵素を培養物から回収する。
細胞を培養するために使用する培地は宿主細胞の増殖に適当な任意の慣用の培
地、例えば、適当な補助成分を含有する最小培地または複合培地である。適当な
培地は商業的供給業者から入手可能であるか、または発表された処方(例えば、
the American Type Culture Collectionのカタログにおいて)に従い調製するこ
とができる。
次いで、細胞により産生される発現されたβ−1,3−グルカナーゼを培地か
ら慣用の手法により回収することができる。慣用の手法は、遠心または濾過、塩
、例えば、硫酸アンモニウムにより上清または濾液のタンパク質成分の沈降、種
々のクロマトグラフィーの手法、例えば、問題のポリペプチドのタイプに依存し
て、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー、アフィニテ
ィークロマトグラフィーなどにより精製によって、宿主細胞を培地から分離する
ことを包含する。
なお他の面において、本発明は、β−グルカンを含有する物質の変更または分
解に有用な新規な酵素調製物に関し、前記調製物は前述したようなβ−1,3−
グルカナーゼ活性を示す酵素を濃縮して
有する。
本発明の新規なβ−1,3−グルカナーゼ酵素が濃縮された酵素調製物は、例
えば、多数の酵素活性を含んでなる酵素調製物、特に微生物細胞壁の変更または
分解に要求される異なる酵素活性を含んでなる酵素調製物であることができる。
このような酵素調製物の例は、溶解酵素系、特に微生物(真菌または細菌)由
来の溶解酵素合成、例えば、トリコデルマ、例えば、トリコデルマ・ハルジアヌ
ム、トリコデルマ・ビリデまたはトリコデルマ・リーシエの株、エルスコビア種
、例えば、エルスコビア・キサンチンオリチカ(時にはセルロモナス・セルラン
ス(Cellulomonas Cellulans)と呼ばれる)の株、アルスロバクター種、例えば
、アルスロバクター・ルテウス(Arthrobacter luteus)の株、リゾクトニア(Rhiz
octonia)種またはサイトファガ(Cytophaga)種の株、スタヒロコッカス(Staphyl
ococcus)種の株、またはストレプトマイセス株の株から誘導された溶解酵素系
を包含する。
本発明の酵素で好都合に促進できる商業的に入手可能な酵素調製
/S、デンマーク国、から入手可能である)、Cellulase(Merk から入手可能であ
る)、Cellulase CPおよびCellulase CT(両者はSturgeから入手可能である)、
および/またはChitinase(Sigmaから入手可能である)、Zymolase(Kirin Brew
eries から入手可能である)を包含する。
本発明に関して、用語「濃縮」は、好都合には前述の方法により調製された本
発明の酵素の添加のために、酵素調製物のβ−1,3−グルカナーゼ活性が増加
している、例えば、少なくとも1.1 の濃縮係数で増加している、ことを示すこと
を意図する。
また、β−1,3−グルカナーゼ活性を示す酵素が濃縮している
酵素調製物は、主要な酵素成分として本発明の酵素を含んでなる調製物、例えば
、1成分の酵素組成物であることができる。
酵素調製物はこの分野において知られている方法に従い調製することができ、
そして液体または乾燥した調製物の形態であることができる。例えば、酵素調製
物は顆粒または微小顆粒の形態であることができる。調製物の中に含めるべき酵
素は、この分野において知られている方法により安定化することができる。
本発明の酵素調製物は、本発明のβ−1,3−グルカナーゼに加えて、1また
は2以上の他の細胞壁分解酵素、例えば、セルロース分解、マンノース分解、キ
チン分解またはタンパク質分解活性を有する酵素、例えば、エンド−およびエキ
ソ−グルカナーゼ、マンナーゼ、エンド−およびエキソ−キチナーゼ、プロテア
ーゼ、またはα−またはβ−マンノシダーゼを含有することができる。追加の1
または2以上の酵素は、アスペルギルス属、好ましくはアスペルギルス・ニガー
、アスペルギルス・アクレアツス、アスペルギルス・アワモリ(Aspergillus awa
mori)またはアスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)、またはトリコデ
ルマ属、またはエルスコビア属、サイトファガ属、またはアルスロバクター属に
属する微生物、または前述の微生物の任意のものと商業的に入手可能な酵素調製
物との組み合わせにより生産可能であることができる。
本発明の酵素調製物の好ましい使用の例は下記において与えられている。本発
明の酵素組成物の投与量および組成物を使用する条件は、この分野において知ら
れている方法に基づいて決定することができる。
本発明による酵素調製物は、好ましくは、β−グルカンを含有する物質、例え
ば、微生物の細胞壁の分解剤または変更剤として使用される。特に、本発明の酵
素調製物は微生物の細胞壁を破壊または
溶解し、これにより微生物により生産された所望の産物の回収を可能とするため
に使用できる。
使用すべき酵素調製物の特定の組成は、破壊または溶解すべき細胞壁の組成に
適合させるべきであることが理解されるであろう。例えば、酵母の細胞壁は2つ
の主要な層、すなわち、タンパク質−マンナン複合体の外側層および内側のグル
カン層、を含んでなることが見出された。酵母の細胞壁を効率よく破壊するため
に、酵素調製物は少なくともプロテアーゼ活性、マンナーゼおよびβ−グルカナ
ーゼ活性を含んでなることが望ましい。
微生物の細胞壁の破壊後に回収される抽出物は、通常、多数の異なる成分、例
えば、顔料、ビタミン、着色剤および香味剤を含んでなる。酵母の破壊から得ら
れた抽出物、すなわち、酵母エキスは、そのまま、例えば、食物または供給用途
に使用されるか、またはその成分を回収し、必要に応じてさらに処理することが
できる。
このような産物の例は、ビタミン、着色剤(例えば、カロテノイド、Q−10お
よびアスタキサンチン)、酵素、タンパク質および香味剤成分または香味剤増強
剤(例えば、MSG,5’−GMP および5’−IPM)を包含する。回収すべき産物は問
題の微生物の固有の産物であるか、または微生物が、例えば、組換え産物を産生
するように、構築された産物であることができる。
さらに、本発明の酵素調製物は、酵母(例えば、サッカロミセス)種またはシ
ゾサッカロミセス種の)または真菌(例えば、アスペルギルス種またはペニシリ
ウム種の)からのプロトプラストの生産において使用できる。このような生物か
らのプロトプラストの調製および再生は、融合、形質転換およびクローニングの
研究において重要である。プロトプラストの生産はこの分野において知られてい
る方法に従い実施することができる。
本発明は、また、真菌の形質転換を改良するために使用できる。
さらに、本発明による酵素または酵素調製物は、製剤、特に細胞質膜、周辺質
空間および/または細胞壁において細胞の内側に捕捉された産物の調製において
使用することができる。
さらに、本発明の酵素調製物はβ−グルカン、例えば、クルドランおよびラミ
ナリンの変更において使用することができる。
下記の実施例により、本発明をさらに説明する。これらの実施例はいかなる方
法においても本発明の範囲を限定することを意図しない。
材料および方法
ドナー生物:
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109(M.Lechevalier,Int.J.Sys.B
acteriol.22(4),p.260,1972)。
エルスコビア・キサンチンオリチカ73/14(Shen他、J.Biol.Chem.266,p.
1058,1991)。
寄託された生物:
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109株は、ドイチェ・ザムルング・フォ
ン・ミクロオルガニズメン・ウント・ゼルクルツレン(Deutshe Sammlung von M
ikroorganismen und Zellkulturen)GmbH.(DSM)に寄託された。
寄託日:1995年10月13日。
寄託者の参照:NN049107((Oerskovia Xanthineolytica LLG109)。
DSM 表示:Oerskovia Xanthineolytica(またはCellulomonas Cellulans)DSM N
o.10297。
宿主生物:
バシラス・サチリスDN1885(Diderichen他、Journal of Bacteri
ology,vol.172,p.4315-4321,1990)。
バシラス・サチリスプロテアーゼ欠如株ToC46(Diderichsen他、上記、1990)
。
大腸菌JM109(Yanish-Perron他、Gene 33,p.103-199,1985)。
PF8A: プラスミドpPF8A を収容する大腸菌JM109
PF15BK: プラスミドpPF15BK を収容するバシラス・サチリス
DN1885
PF11BgK: プラスミドpPF11BgKを収容するバシラス・サチリス
DN1885
FF1: プラスミドpPFF1 を収容するバシラス・サチリスDN
1885
プライマー:
エルスコビア・キサンチンオリチカ73/14からの酵母溶解性の57kDa のβ−1
,3−グルカナーゼの5’領域のために合成されたプライマー。
Y=CまたはT
R=AまたはT
K=GまたはT
N=C,T,AまたはG
β−1,3−グルカナーゼの既知のアミノ酸配列に従い合成された(Ventomお
よびAsenjo、上記、1991)。
PCR によるプラスミドpDN1777DNAの増幅のために使用するプライマー。
二重の下線が引かれているヌクレオチド配列はバシラス・ステアロサーモフィ
ラスに対応するが、下線が引かれているヌクレオチド配列はエルスコビア・キサ
ンチンオリチカLLG109に対応する。
プラスミド:
pPFF1:第1図を参照のこと。
pPF8A:エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109からの 2.7kbのBamHI−Bam
HI断片(第2図を参照のこと)。
pDN520:(Diderichsen,B.およびChristiansen,L.,FEMS Microbiology Le
tters 56,p.53-60,1988)。
pUC18:(Yanish-Perron,C.Viera,J およびMessing,J.,Gene,33,p.103
-199,1985)。
pDN2801:(Diderichsen,B.,Wested,U.,Hedegaard,L.,Jen
.4315-4321,1990)。
プロモーター:
バシラス・ステアロサーモフィラスからのマルトジェニックアルファーアミラ
ーゼ(Diderichsen 他、上記、1988)。
方法:
ゲノムDNA の単離:
エルスコビア・キサンチンオリチカからの染色体DNA をMeade 他、J.Bacteri
ol.,149(1),p.114-122,1982、に従い調製した。
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109のためのゲノムDNA の部分的ライブ ラリーの構築:
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109からの染色体DNA をBamHIで部分的
に消化した。消化されたDNA をアガロースゲル電気泳動により分画した。約 1.6
〜4kbの大きさを有する断片を単離し、精製した。得られるBamHI断片をBamHI
消化−細菌のアルカリ性脱リン酸化pUC18 プラスミドベクター(Pharmacia から
のpUC18 BamHI/BAP)と混合し、T4リガーゼ(BRL)と結合した。この結合混合
物を使用してエレクトロポレーションにより、エレクトロコンピテント大腸菌JM
109 細胞を形質転換した(Bio−Rad Gene Pulser;125 μFDキャパシタンス、200
Ωの抵抗)。大腸菌JM109 細胞を、Sambrook他“Molecular Clonlng:A Laborat
ory Manual”,Cold Spring Harbor Laboratory Press,New York,1989、に従
い、コンピテントとした。
放射性標識化DS140/DS143PCR生成物を使用するエルスコビア・キサンチンオリ チカLLG109からの部分的DNA ライブラリーのスクリーニング:
LLG109株からの部分的DNA ライブラリーを、合計11プレート中に塗布した(約
50の白色(組換え)コロニー/プレートを有する)。Sambrook、上記、1989に記
載されているように、このライブラリーを無菌のナイロン膜(Hybond−N,Amer
sham)上で複製した。Sambrook、上記、1989に従い下記条件下に、レプリカ膜を
放射性標識化PCR 生成物でプロービングした:ハイブリダイゼーション温度:65
℃、ハイブリダイゼーション溶液(100ml)6×SSC,0.5%非脂肪乾
燥ミルク。ハイブリダイゼーションを一夜(18時間)実施した。ハイブリダイゼ
ーション後、フィルターを下記のようにして洗浄した:65℃において 200mlの2
×SSC 中で10分+15分、そして65℃において 0.2×SSC,0.1% SDS中で5分。フ
ィルターを−70℃において一夜オートラジオグラフィー(Fuji Film)にかけて、
フィルター上の32P標識化プローブを検出した。
PCR( ポリメラーゼ連鎖反応)増幅:
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109からのPCR 増幅
100pmol の各縮重プライマー/反応を使用して、PCR 反応を実施した。100ng
の量のエルスコビアDNA を反応について使用した。製造業者が推奨する条件下に
、taqDNAポリメラーゼ(Promega から)を使用した。サイクリングの条件は下記
の通りであった:ホットスタート:95℃,1分、40サイクル。
引き続く配列決定のために、Kanungo およびPandey,Biotechniques,14(6),
p.912,1993に記載されているように、PCR 生成物をpUC18/Smal中でクローニン
グした。
DNA のゲル電気泳動およびサザンブロッティング:
Sambrook他、上記、1989に従い、アガロースゲル電気泳動、およびサザンブロ
ッティングを使用して、プラスミド、制限エンドヌクレアーゼ断片分析した。
Sambrook他、上記、1989に従い、アガロースゲルからDNA を回収した。
二本鎖DNA 断片の放射性標識化:
Sambrook他、上記、1989に従い、二本鎖DNA 断片を放射性標識化した。
DNA ハイブリダイゼーション実験:
Sambrook他、上記、1989に記載されている方法に従い、ナイロン
フィルター(Hybond−N,Amersham)上のサザンブロットを32P標識化プローブ
とハイブリダイゼーションさせた。ハイブリダイゼーションの条件は下記の通り
であった:ハイブリダイゼーション温度:65℃。ハイブリダイゼーション溶液:
6×SSC,0.5%非脂肪乾燥ミルク。ハイブリダイゼーションは一夜実施した。
大腸菌の形質転換:
バイオ−ラド(BIO−RAD)遺伝子パルサーエレクトロポレーション装置のための
マニュアルに記載されているように、大腸菌の細胞をエレクトロポレーションに
より形質転換した。
バシラス・サチリスの形質転換:
Yasbin,R.E.,Wilson,G.A.およびYoung,F.E.,J.Bacteriol.,vol.12
1,p.296-304,1975 に記載されているように、コンピテント細胞を調製し、形
質転換した。
陽性クローンの同定:
Sambrook他、上記、1989に従いに、同定を実施した。
DNA の配列決定:
製造業者の推奨に従いUSBIからの同一のSEQUENASE 配列決定キットを使用して
、DNA 配列を配列決定した。7−デアザーdGTPおよびシークエナーゼ(また、US
BIから)を使用するDNA 配列決定のための試薬キットを使用することによって、
DNA の圧縮物を分離した。
プラスミドDNA の単離:
大腸菌:Sambrook他、上記、1989に従い、Promega Protocols and Applicatio
n Guide に記載されている方法を使用して、大腸菌プラスミドの単離を実施した
。
バシラス・サチリス:Kieser,T.,Plasmid,12,p.19-36,1984 に記載され
ているように、バシラス・サチリスの単離を実施した。
免疫学的交差反応性:
精製されたβ−1,3−グルカナーゼを使用して、免疫学的交差反応性の決定
において使用すべき抗体を調製することができる。さらに詳しくは、本発明のβ
−1,3−グルカナーゼ抗血清は、下記の文献に記載されている手法に従い、ウ
サギ(または他の齧歯類)を免疫化することによって発生させることができる:
N.Axelsen他、A Manual Quantitative Immunoelectrophresis,Blackwell Scie
ntific Publications,1973,Chapter 23、またはJohnstone およびR.Thorpe,
Immunochemistry in Practice,Blackwell Scientific Publications,1982(さ
らに詳しくは、p.27-31)。精製された免疫グロブリンは抗血清から、例えば、
塩沈降((NH4)SO4)、次いで透析およびイオン交換クロマトグラフィー、例えば
、DEAE−セファデックス(Sephadex)のイオン交換クロマトグラフィーにより、
得ることができる。アウトテェルロニイ(Outcherlony)二重拡散分析(O.Outcher
lony,Handbook of Experimental Immunology(D.M.Weir 編)、Blackwell Sc
ientific Publications,1967,p.655-706)、交差免疫電気泳動(N.Axelsen他
、上記、Chapter 3および4)、またはロケット免疫電気泳動(N.Axelsen他、
2章)により、タンパク質の免疫化学的特性決定を実施した。
培地:
LB 寒天:
バクト−トリプトファン 10g/l
パクト酵母エキス 5g/l
NaCl 10g/l
パクト寒天 15g/l
NaOHでpH7.5 に調節した。
すべてを 121℃において30分間オートクレーブ処理した。
LBGP 寒天:
10mMのリン酸カリウム、pH7.0,0.4%のグルコースを含有するLB寒天。
すべてを 121℃において30分間オートクレーブ処理した。
Jacm −7−培地:
マルトデキストリン02 40g
(平均鎖長=12)
スクロース 20g
MgSO4・7H2O 0.64g
KH2PO4 10g
Na2HPO4・2H2O 10g
ミクロソイ(Mikrosoy) 10ml
水道水 1リットルにする量
NaOHでpH7.0 に調節した。
濃厚溶液としてオートクレーブ処理した後、窒素源、カシトン(Casitone)お
よび(NH4)HPO4を別々に添加し、最終濃度は下記の通りであった:
カシトン 9.6g/l
(NH4)2HPO4 10.8g/l
すべてを 121℃において60分間オートクレーブ処理した。
発酵ブロス−1:
カシトン 152g
KH2PO4 5.16g
Na2HPO4・2H2O 5.12g
K2SO4 1.09g
MgCl2・6H2O 1.11g
Lic微量金属 20ml
泡消剤SB2121 1ml
(StruKtol SB2121,Schill & Seilacher GmbH、ハンブルグ、ドイツ国)
体積を水道水で 1.0リットルに調節した。pHをH2PO4で5.0 に調節した後、オ
ートクレーブ中で 121℃において60分間滅菌した。
スクロース供給溶液:1リットルのフラスコ中の内容物
MgCl2・6H2O 8.08g
Lic微量金属 34ml
泡消剤SB2121 1.3ml
スクロース 241g
水道水 500mlにする量
また、121℃において60分間オートクレーブ処理した。
CAL 18 −2培地:
酵母エキス 40.0g
MgSO4 1.3g
マルトデキストリン02 50.0g
NaH2PO4 20.0g
微量金属1 6.67ml
脱イオン水 1リットルにする量
pHをNaOHで6.0 に調節し、121℃において60分間オートクレーブ処理した。
微量金属溶液
ミクロソイ: mg/l
MnSO4・H2O 500
FeSO4・7H2O 2000
CuSO4・5H2O 200
ZnCl2 200
Na2B4O7・10H2O 1000
BaCl2・2H2O 100
(NH4)6Mo7O24・4H2O 100
Na8−citrat・H2O 10000
すべてを 121℃において60分間オートクレーブ処理した。
ミクロソイ: mg/l
MnSO4・H2O 500
FeSO4・7H2O 2000
CuSO4・5H2O 200
ZnCl2 200
Na2B4O7・10H2O 1000
BaCl2・2H2O 100
(NH4)6Mo7O24・4H2O 100
Na8−citrat・H2O 10000
すべてを 121℃において60分間オートクレーブ処理した。微量金属1:
MnSO4 4.48g
FeCl8・6H2O 3.33g
CuSO4・5H2O 0.625g
ZnSO4・7H2O 7.12g
Na2MoO4 2.0g
KI 1.0g
脱イオン水 1リットルにする量
Lic 微量金属: mg/l
MnSO4・H2O 500
FeSO4・7H2O 2000
CuSO4・5H2O 200
ZnCl2 200
すべてを 121℃において60分間オートクレーブ処理した。
酵素:
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109からの天然のβ−1,3−グルカナ
ーゼ(VentomおよびAsenjo,Enzyme Microb.Technol.,13,p.71,1991)。
基質:
AZCL−クルダラン:Megazyme、シドニー、オーストラリア国。
ラミナリン:Sigma。
酵素のアッセイ:
アッセイの条件:
震盪水浴:37℃において1時間。
インキュベーション混合物:0.5ml の上清+0.5ml の1w/v%のAZCL−クル
ダラン+0.5ml のアセテート緩衝液(pH4.0)。また、クルダランをアセテート緩
衝液中に溶解した。反応を3mlの停止試薬で停止させた。不溶性クルダランを遠
心機により回転し、溶解した青色の部分を日立分光光度計で 590nm,1cmにおい
て測定した。
停止試薬:
酢酸ナトリウム 40g
酢酸亜鉛 4g
脱イオン水 200mlにする量
pHを5.0 に調節した後、800ml の2−メトキシエタノールと混合した。
実施例
実施例1 エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109からの天然のゲノムDNA のPCR 増幅
エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109からの天然のゲノムDNA を前述した
ように調製し、PCR 技術により増幅した。
推定上の出発コドンから出発してエルスコビア・キサンチンオリチカLLG109か
らの酵母溶解性57kDa のβ−1,3−グルカナーゼ遺伝子の5’領域、および推
定上の停止コドンからちょうど下流の3’領域のために、プライマーDS96および
DS97を合成した。EcoRIおよびBamHIの配列のための塩基を5’プライマー(DS
96)および3’プライマー(DS97)に導入した。
これらのプライマーを使用してエルスコビア・キサンチンオリチカLLG109株か
らのゲノムDNA からPCR 増幅を行うと、1.7kb のDNA 断片が得られた。PCR 断片
を遺伝子に対して内部の種々の制限部位において消化することによって、PCR 断
片を検査した。
実施例2 エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109からの26kDa の溶解β−1,3−グル カナーゼからの部分的アミノ酸配列の決定
天然のβ−1,3−グルカナーゼのN−末端から、および天然の酵素のトリプ
シン消化により発生したペプチドから、下記のアミノ酸配列を最初に得た。
タンパク質分解消化、ペプチドの分離、およびアミノ酸の配列決定を標準的手
法に従い実施した。
N−末端の天然酵素:
N−Ala−Pro−Gly−Asp−Leu−Leu−Trp−Xaa−As
p−Glu−Phe−
ペプチド1:
Tyr−Gln−Pro−Gln−Tyr−Gly−Arg−Ile−Glu−
Ala−Arg−Ile−Gln−Pro−Arg−Gly−
ペプチド2:
Phe−Val−Asp−Gly−Gln−Gln−Phe−Xaa−Arg−
Val−
ペプチド3:
Val−Asp−Tyr−Val−Arg−Val−Tyr−Asp−
実施例3 PCR によるエルスコビア・キサンチンオリチカLLG109の染色体DNA の増幅
β−1,3−グルカナーゼからのアミノ酸配列の逆翻訳に基づいて合成された
混合オリゴヌクレオチドの異なる組み合わせを使用して、PCR により、エルスコ
ビア・キサンチンオリチカLLG109からの染色体DNA を増幅した。
プライマーDS140(ペプチド2からのアミノ酸配列FVDGQQF のアンチセンス翻訳
)およびDS143(ペプチド3からのアミノ酸配列DYVRVYのアンチセンス翻訳)を使用
するPCR 反応は、180bp のDNA 断片を生成した。このPCR 生成物を引き続いてpU
C18 の中にクローニングし、大腸菌JM109 の中に形質転換して、その完全なヌク
レオチド配列を決定した(配列番号3を参照のこと)。
実施例4 プローブとしてDS140/DS143 を使用するLLG109株からの染色体DNA のサザンブロ ットハイブリダイゼーション分析
ストリンジェント条件下にプローブとして放射性標識化DS140/DS143PCR生成物
を使用して、サザンブロッティングにより、LLG109株からの染色体DNA を分析し
た。ほぼ2.65kbのBamHI−BamHIバンドから、または約8kbの KpnI− KpnIバ
ンドまたは 1.5kbのBamHI− KpnIバンドからの強い陽性のシグナル。
対照的に、73/14株からの染色体DNA のサザンブロットハイブリダイゼーショ
ン分析において、PCR プローブは8kbのBamHI−BamHIバンド、8kbの KpnI−
KpnIバンドまたは約5kbのBamHI− KpnIバンドに強くハイブリダイゼーショ
ンした(同一条件下に)。双方の場合において、放射性標識化プローブに対する
強いハイブリダイゼーションを示す双方のエルスコビア株からのサザンブロット
において、バンドのパターンは、PCR 生成物DS133/DS135 を使用して観察された
ものと異なった。
したがって、エルスコビア・キサンチンオリチカの双方のLLG109株および73/
14株は多分少なくとも2つの異なるβ−1,3−グルカナーゼ遺伝子を有した。
実施例5 大腸菌におけるエルスコビア・キサンチンオリチカLLG109からの26kDa のβ−1 ,3−グルカナーゼ遺伝子のクローニング
DS140/DS143PCR−プローブに対してハイブリダイゼーションする 2.7kbのBamH
I断片をクローニングするために、LLG109株の染色体からの適当な大きさ(2.7kb
±0.5kb)のBamHIのDNA 断片を精製し、pUC18 のBamHI部位に結合した。大腸菌
JM109 を結合物とのエレクトロポレーションにより形質転換し、前述と同一のDS
140/DS143PCR−プローブおよび条件を使用してコロニーハイブリダイゼーション
によりスクリーニングした。
組換えプラスミドpPF8A を収容する部分的遺伝子バンクからのクローンを単離
した。このプラスミドを制限酵素分析によりマッピングした。
DS140/DS143PCR−プローブに対して相同のプラスミドの領域の位置および挿入
の向きを、サザンブロッティングにより決定した。プラスミドpPF8A は 2.7kbの
BamHIインサートを含有した。プラスミ
ドにおいて、プローブは 2.7kbのBamHIインサートの中に含有される 1.5kbのBa
mHI− KpnI断片にハイブリダイゼーションしていた。この事実は、DS140/DS14
3PCR−プローブを使用するゲノムサザンブロットハイブリダイゼーションの結果
と一致した。
実施例6 β−1,3−グルカナーゼ遺伝子のヌクレオチド配列
pPF8A からの 1.5kbのBamHI− KpnI断片のヌクレオチド配列を、ジデオキシ
連鎖停止法により決定した。二本鎖DNA をアルカリまたは熱処理により変性した
後、それを配列決定反応のための鋳型として使用した。pPF8A からのこの領域の
双方の鎖は、示した配列戦略に従う配列であった。
1.5kb のBamHI− KpnI断片の完全なヌクレオチド配列および推定されたアミ
ノ酸配列を、下記の配列番号1に示す。
ヌクレオチド配列は、306 アミノ酸から構成されたタンパク質をコードする92
1 ヌクレオチドのオープンリーディングフレーム(ORF)を含有する。天然のタン
パク質の中に存在するアミノ酸配列と同一であるか、またはそれらに非常に類似
するアミノ酸配列は、DNA 配列から予測されたアミノ酸配列に沿って存在した(
異なるアミノ酸残基は後において論じられる)。このORF において、コドンATG
を開始コドンとして使用する。推定上のリボソーム結合部位(RBS)は、開始コ
ドンより4ヌクレオチド上流に存在する。このORF の上流に、2つの他のインフ
レームATG コドン(ヌクレオチド321 および351)が存在する。しかしながら、こ
れらの前の期待される位置に推定上のRBS が存在しないので、これらのいずれも
開始コドンとして機能するようには思われない。コーディング領域から上流の配
列のコンピューター走査により、大腸菌型のプロモーターと適合性の配列は発見
できなかった。停止コドンTGA から下流に存在する3’
−フランキング領域において、G+Cに富んだ領域(69%のG+C)の13塩基対
の逆転反復配列が存在する。この配列は幹−ループ構造を作ることができ、そし
て多分転写停止シグナルとして機能することができる。1.5kbのBamHI− KpnI
のDNA 断片は67%のG+C含量を有し、そしてORF のG+C含量は以前に報告さ
れたエルスコビアの染色体DNA のそれ(70〜75%のG+C)に類似した(Stacke
brandtおよびPrauser,System.Appl.Microbiol.,14 p.261-265,1991)。
β−1,3−グルカナーゼの前駆体のアミノ酸配列
β−1,3−グルカナーゼ遺伝子のORF は306 アミノ酸のタンパク質をコード
する。推定されたアミノ酸配列のNH2末端は、他の分泌されたタンパク質の中に
見出されたシグナル配列の特性を示す(von Heine,Nucl.Acids Res.,14(11),
p.4683,1986)。開始コドンの後に、3つの正に帯電したアミノ酸残基(ヒスチ
ジン5およびアルギニン12および13)が存在し、これらの後に疎水性アミノ酸の
長いストレッチ存在する(Leu17−Ala23およびAla26−Ala35)。原核性分泌シグナ
ル配列についてのコンピューター予測は、最良の潜在的切断部位として下記の位
置を与えた:i)位置35および36の潜在的切断部位。LLG109株の発酵ブロスから
、VentomおよびAsenjo、上記、1991により精製されたβ−1,3−グルカナーゼ
の天然の成熟形態のNH2末端配列は、APGLLWSDEFDGAAGSとして
決定された。このアミノ酸配列は、位置Thr64−Ser80におけるヌクレオチド配列
から予測されるものに対して高い類似性を示す:TPESLAWSDEFDGA
AGSを示す。予測されるアミノ酸配列と天然のβ−1,3−グルカナーゼから
得られた配列との間において観察されたアミノ酸の差(第3図参照)(下線が引
かれているアミノ酸残基)により、pPF8A において見出されたORF は異な
るβ−1,3−グルカナーゼ、すなわち、VentomおよびAsenjo、上記、1991に記
載されている酵素に対するイソ酵素をコードできることが示唆される。結局、ア
ミノ酸残基Thr64はβ−1,3−グルカナーゼのイソ酵素のNH2末端を形成する。
それゆえ、63アミノ酸を含有するペプチド(Met1−Val63)はプレプロ領域として
考えるべきである。成熟β−グルカナーゼ(Thr64−Gln243)の分子量は26.278で
あると計算され、これは特性決定されたβ−1,3−グルカナーゼについて、以
前にVentomおよびAsenjo、上記、1991により SDS−PAGEから計算された分子量に
類似する。この新規な酵素について予測されるpIは3.77であり、これは以前に報
告された(VentomおよびAsenjo、上記、1991)5.0 のpIよりも非常に低いので、
新規な従来未知のβ−グルカナーゼが発見されたことが明らかである。
実施例7 バシラス・サチリスにおける26kDa のβ−1,3−グルカナーゼ遺伝子のクロー ニングおよび発現
pPF8A からの 1.5kbのBamHI− KpnI断片を、バシラス・サチリスDN1885にお
いてプラスミドpDN2801 上で、プラスミドpPF15BK を産生するバシラス・ステア
ロサーモフィラスからのマルトジェニックα−アミラーゼ(Diderichsen,supra
,1990)のプロモーターの制御下にクローニングした(第4図)。1.5kbのBamH
I− KpnI断片の中に含有される1.1kbの BglII− KpnI断片を同一方法におい
てクローニングすると、pPF11BgKが得られた(第5図)。しかしながら、バシラ
ス・サチリスDN1885の中に形質転換されたプラスミド(Yasbin他、J.Bacteriol
.12.,296-304,1975)はAZCL−クルドランを含有するLBGP寒天プレート上で、
または液体培養(CAL 18−2,3日、30℃,250rpm)上清中で、検出可能なβ−
1,3−グルカナーゼ活性を発生しなかった。また、天然の発現シグナルを前述
のよく発現したバシラス・ステアロサーモフィラス遺伝子と置換することによっ
て、β−グルカナーゼ遺伝子の発現を実施した。バシラス・ステアロサーモフィ
ラスからのマルトジェニックアルファ−アミラーゼ遺伝子のプロモーター、RBS
およびシグナルペプチドのヌクレオチド配列およびThr64 のコドンおよび、ター
ミネーターを含む、β−1,3−グルカナーゼのORF の残部の完全な融合を行っ
た。この最終構築物pPFF1 を下記のようにして作った:pPF11BgKからの 0.2kbの
HindIII− AvaI断片を、PCR により作った0.15kbのHindIII− AvaI断片と置換
した。PCR 断片は、バシラス・ステアロサーモフィラスのマルトジェニックα−
アミラーゼのRBS およびシグナルペプチドのコーディング領域を含有した。プラ
イマーDK15およびDK16を使用してpDN520(Diderichsen 他、上記、1988)DNA 増
幅により、PCR 断片を得た。プラスミドpPFF1 を最後にバシラス・サチリスDN18
85(Yasbin他、上記、1975)の中に形質転換した。この場合において、37℃にお
いてラミナリン(0.04%)を含有するLB寒天プレート上において24時間後コンゴ
レッドの染色により、β−1,3−グルカナーゼ活性を検出することができた。
最後に、プロテアーゼを欠如する宿主バシラス・サチリスToC46 の中にpPFF1
を形質転換した。
実施例8 バシラス・サチリスDN1885/pPFF1 からのβ−1,3−グルカナーゼの発酵およ び生産
磁気連結撹拌機ドライブ、pHおよび温度の制御および固定速度において炭素源
を供給する蠕動ポンプを装備する2リットルの発酵槽の中で、バシラス・サチリ
スDN1885/pPFF1 株を増殖した。DN1885/pPFF1 株の−80℃のストック培養物の
100μlを使用して、100mlのJacm−7−ブロスおよび1mgのクロラムフェニコー
ルを含有す
る 500mlの震盪フラスコを接種し、そして回転テーブル上で250rpmおよび30℃に
おいて24時間増殖させた。この培養物(pH=7.3 および OD600=22)を使用して
、1.0リットル発酵ブロス1を既に含有する発酵槽を接種した。
バイオマスの増殖および酵素の産生
前述したように培養物の接種の前に、32gのスクロース溶液を発酵槽に添加し
た。また、滅菌濾過した空気を下部のドライブにおいて1リットル/分の速度で
発酵槽の中にスパージした。撹拌速度を最初に500rpmに設定したが、20%のDOT(
溶解酸素張力)の設定点に溶解酸素張力のシグナルに自動的に連結した。蠕動ワ
トソン−マーロウ(Watson−Marlow)ポンプを使用して、10時間の増殖後におい
て 7.1g/時の一定速度でスクロース供給溶液を供給し、これにより1100rpm の
最大値近くに撹拌機を回転させ、DOT を0近くにした。したがって、19時間後、
スクロース供給速度を約 6.0g/時に減少し、約82時間の発酵時間後に、びんが
空になるまで、前記供給速度を維持した。93時間後、発酵を停止し、4℃に冷却
し、後の回収のために貯蔵した。
温度を34℃±0.1 ℃に制御し、アンモニアの水中の希釈液複製起点5v/v%
のH3PO4の添加により、pHを6.00±0.10制御した。
試料を毎日採り、pH、バイオマスの乾燥重量およびβ−1,3−グルカナーゼ
活性を材料および方法の節に記載するように決定した。培養上清中の酵素濃度を
AZCL−クルドランの加水分解により測定した。
発酵の結果を表1に示す。
実施例9 CAL 18 −2培地上の増殖および酵素の発現
10μg/mlのクロラムフェニコールを含有するLB寒天プレート上で30℃におい
て3日間、バシラス・サチリスDN1885/pPFF1 を増殖させた。100mlのCAL 18−
2培地および1mgのクロラムフェニコールを含有し 500mlの震盪フラスコに、単
一のコロニーを移した。250RPMの回転テーブル上で30℃において3日間、増殖を
続けた、試料を毎日採り、pH、OD600およびバイオマスの乾燥重量を決定した。
活性の決定は材料および方法の節に記載するように実施したが、ただし0.05mlの
上清+0.25mlのクルドラン+0.2ml の抽出を使用し、2mlの停止試薬で停止させ
た。また、インキュベーション加熱を20時間に延長した。
発酵の結果を表2に示す。
実施例10 N−末端のアミノ酸配列の決定および精製された組換えβ−1,3−グルカナー ゼの質量分析
組換えβ−1,3−グルカナーゼを含有する発酵ブロスを限外濾過し、ミニセ
ッテ(Minisette)の10kDa の膜を装備したフィルトロン(Filtron)濃縮器中で20mM
のTris−HCl,pH8.5で洗浄した。試料をTris−HCl,pH8.5と平衡化したQ−セフ
ァローズカラム上に適用し、β−1,3−グルカナーゼを10カラム体積の0〜1
MのNaCl直線の勾配で溶離した。β−1,3−グルカナーゼ活性を含有する画分
をプールした。プールを硫酸アンモニウムに関して 1.7Mとし、pHを6.5 に調節
した。1.7Mの硫酸アンモニウムを含有する30mMのMOPS,pH6.5 と平衡化したフ
ェニル−セファローズカラムで、プールをさらに精製した。10カラム体積の直線
の勾配を使用して10mMのTris−HCl,pH8.5で、β−1,3−グルカナーゼを溶離
した。β−1,3−グルカナーゼ活性を含有する画分をプールし、10mMのホウ酸
ナトリウムpH9.0 に対して広範に透析した。透析した試料を10mMのホウ酸ナトリ
ウムと平衡化したモノQカラム上に適用し、β−1,3−グルカナーゼを40カラ
ム体積の0〜1MのNaClで溶離した。
精製された組換えβ−1,3−グルカナーゼのN−末端のアミノ
酸配列は、配列番号1からの推定されたN−末端の配列と同一である。
精製された組換えβ−1,3−グルカナーゼのフライト質量分析のマトリック
ス補助レーザー脱着イオン化時間は26,462Daの質量を与え、これは実験誤差の範
囲内でアミノ酸配列から計算された質量に従う。
略号
アミノ酸
A=Ala=アラニン
V=Val=バリン
L=Leu=ロイシン
I=Ile=イソロイシン
P=Pro=プロリン
F=Phe=フェニルアラニン
W=Trp=トリプトファン
M=Met=メチオニン
G=Gly=グリシン
S=Ser=セリン
T=Thr=スレオニン
C=Cys=システイン
Y=Tyr=チロシン
N=Asn=アスパラギン
Q=Gln=グルタミン
D=Asp=アスパラギン酸
E=Glu=グルタミン酸
K=Lys=リジン
R=Arg=アルギニン
H=His=ヒスチジン
核酸塩基
A=アデニン
G=グアニン
C=シトシン
T=チミン(DNA においてのみ)
U=ウラシル(RNA においてのみ)
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Novel enzyme having β-1,3-glucanase activity
Field of the invention
The present invention relates to a novel enzyme exhibiting β-1,3-glucanase activity. further
Specifically, a DNA construct encoding a novel enzyme, and a DNA construct comprising the DNA construct
A cell comprising the current vector, the DNA construct or the recombinant expression vector,
A method for producing the novel enzyme, an enzyme preparation comprising the novel enzyme, and
Use of enzymes to decompose or alter substances containing .beta.-glucan
.
Background of the Invention
A large and diverse group of non-motile, heterotrophic, eukaryotes are collectively called fungi
ing. Most fungi are saprophytes, that is, they feed from dead biological material.
To win. Heterotrophic, that is, using biological material as a carbon source
Many fungi produce metabolites of industrial importance. Some are food sources
Other species are more useful, but other species are
May cause rottenness.
The size of a fungal cell can range from a microscopic unicellular organism to a macroscopic one, for example, a mushroom.
Range. True fungi are generally terrestrial, and zygomycetes (Zygomycet
es), for example, Rhizopus, Basidiomycetes, for example,
Puccinia graminis, Ascomycetes, for example
, Neurospora and Saccharomyces and
And Deuteromycetes, such as Penicillium and
It is Aspergillus (Aspergillus).
Fungal cells
Fungal microorganisms include multicellular as well as unicellular organisms, and generally include yeast and
It is thought to consist of mold. Unicellular fungi are mainly yeast,
The term is mainly used for fungi that are mycelium.
Fungal cells have a very complex structure and are built from the cytoplasm,
Andria, microbodies, etc., are enveloped by the cytoplasmic membrane. Conversion
Chemically and structurally, the cytoplasmic membrane is a phospholipid with different proteins inserted into it.
It consists of two layers of quality.
The cytoplasmic membrane is surrounded by rigid cell walls.
Fungal cell wall structure
The cell wall of most fungal microorganisms has a glucan network that provides the strength of the cell wall.
contains. In addition, the major fungal cell wall components are mannoproteins and kites.
It is.
Glucans and chitin are found in a number of major fungal-like organisms, such as Oomycetes (Oomycet
es) is more resistant to microbial degradation than cellulose, a major component of the cell wall.
It is even more resistant.
Glucan is mainly β-1,3 linked, and some
It has a branch (Manncrs et al., Biotechnol. Bioeng., 38, p. 977, 1973), and
It is known that it can be degraded by certain β-1,3-glucanase systems.
β-1,3-glucanase also has an endo-β- called laminalinase.
Includes the group of 1,3-glucanases (EC 3.2.1.39 and EC.
3.2.1.6, Enzyme Nomenclature, Academic Press, Inc. 1992).
Pegg et al., Pysiol. Plant Pathol., 21, p. 389-409, 1982.
Purified endo-β-1,3-glucanase and fungal exo-β-1,
In combination with 3-glucanase, the fungus Perticillium arboatrum (
Verticillium alboatrum) has been shown to be able to hydrolyze the isolated cell wall
.
Further, Keen et al., Plant Physiol., 71, p. 460-465, purified from soy
Β-1,3-glucanase can degrade the isolated cell wall of fungi.
Was done.
Large-scale degradation of fungal cell walls
The unit operation of cell disruption involves separation of intracellular products and downstream of valuable intracellular products.
Appears as an essential first step for processing.
Large-scale cell disruption generally involves the use of strong chemical and / or mechanical means.
Or rather by vigorous processing. This is very complicated of pollutants
Leave the target protein with a good mixture.
In this regard, another approach to conventional microbial cell disruption techniques is the industrial
Implementation has been adapted to increase adequacy (Asenjo et al., Bio / Technol., 11, p.
. 214, 1993; De la Fuente et al., Appl. Microbiol. Biotechnol., 38, p. 7
63, 1993).
Bioprocessing by simplifying downstream processing of intracellular products
As a means of increasing productivity, economics and product quality, selective cell permeabilization (
Selective Cell Permeabilization (SCP) and Selective Protein Recovery (Select)
ive Protein Recovery (SPR) is highly
Proven attractive (Asenjo et al., 1993, supra: Shen et al., Gene, 84, p.
1989).
SCP and SPR increase the porosity of the fungal cell wall (very limited cell lysis)
Cell wall degradable β-glucose to promote the release of intracellular proteins.
It involves using a pure preparation of canase. In this way, the SCP
Gives a major separation of the primary product from some of its major contaminants. This approach
Major limitations are currently obtained in bacteria used for the production of yeast lytic enzymes
A relatively low level of expression of the enzyme (e.g., Elscobia
Oerskovia Xanthineolytica, Andrews and Asenjo, Biotech
. Bioeng. 30, p. 628, 1987). Today, Elscovia Xanthin Orichka (Oers
kovia Xanthineolytica) is sometimes called Cellulomonas Cellance
lulans). However, in the following the name Elscobia Xanthi
Use Nitrichika.
Many useful commercial enzyme compositions are available for enzyme lysis of fungal cells
. Such products usually comprise a large number of enzymatic activities, and such enzymatic activities
Are, for example, β-1,3-glucanases and β-1,6-glucanases,
Includes proteases, chitinases, mannases and other enzymes that can degrade cell wall components
Include.
Elscovia xanthine orichika LLG109 dissolution system
The lytic enzyme system of Elscovia xanthine orlitica LLG109 was partially isolated and
Purified and characterized for some components of glucanase and protease
(Ventom and Asenjo, Enzyme Microb. Technol., 13, p. 71, 1991).
The single molecular species of soluble β-1,3-glucanase is Elscobia xanthino.
Characterized from Ritica LLG109, most Elscobia have a large number of β-1,3
-Seems to have a glucanase system (Doi and Doi, J. Bacteriol., 16
8, p. 1272, 1986).
All observed molecular forms of these enzymes are associated with β-1,3-glucan.
Hydrolysis activity (β-1,3-glucanase activity), but slightly
Alone readily solubilizes yeast glucan and induces lysis of viable yeast cells
Can be
In contrast, other types of endo-β-1,3-glucanase have glucans partially
Solubilization only and will cause only limited cell lysis (Doi and
Doi, supra, 1986). This large number of enzyme species produced by Elscovia
It may be due to proteolytic processing.
The number of yeast lytic enzymes cloned so far is very limited,
The genetic relationship between these enzymes is still unclear. As a result, the gene structure and
Knowledge of the relationship to protein and protein function is still limited (Shen et al., JB
iol. Chem. 266, p. 1058, 1991; Shimol and Tademura, J.M. Biochm., 110, 60
8, 1991: Watanabe et al. Bacteriol., 174 (1), p. 186, 1992: Yamamoto et al.
Biosci. Biotechnol. Biochem., 57, p. 1518-1525, 1993).
Characterization of yeast lytic enzymes from Elscovia xanthine orythica
Purified soluble β-1,3-glucanase was estimated by SDS-PAGE.
As a result, it showed a molecular weight of about 31 KDa and a pI of 5.0. Also, the amino acid composition is determined
Was. The yield was optimized by the continuous culture method, but the yield was still low.
The specific activity of this enzyme was 11.1 U / mg. Β-1,3- against yeast glucan
Km for glucanase activity is laminarin (soluble β-1,3-glucan)
2.5 mg / ml for 0.95 mg / ml. About β-1,3-glucanase
The pH optimum is 8.0 for yeast glucan and 6.0 for laminarin substrate.
Met. Dissolution
Degradable β-1,3-glucanase is a viable yeast (Saccharomyces cerevisiae)
(Saccharomyces cerevisiae)) causes only limited lytic activity on cells
(Ventom and Asenjo, supra, 1991), which is a soluble protease component.
Stimulated synergistically.
In addition, continuous fermentation broth of purified Elscovia xanthin orythica
Other β-1,3-glucanase components were detected in it, but it was purified to homogeneity.
And were subsequently characterized.
Patent literature
A number of β-1,3-glucanase genes and their uses have been patented.
I have.
One example is DD226012 (Akad. Wissenshaft DDR), which is based on Bacillus (B.
acillus), a process for producing β-1,3-glucanase.
Further, JP61040792A (DOI K) discloses a method for removing yeast cell walls.
A cell wall citase β-1,3-glucanase recombinant plasmid has been described.
. The gene was derived from Arthrobacter and was
(richia) formed in bacteria.
EP 440,304 discloses intracellular chitinase or intracellular or extracellular β-
Disease transformed with at least one gene encoding 1,3-glucanase
The present invention relates to plants having improved resistance to protozoal fungi. In addition, matching recombination
Polynucleotides are disclosed.
WO 87/01388 describes cell lysis that can be produced by Elscobia.
A method for producing a protease, for example, β-1,3-glucanase, is described.
WO92 / 03557 discloses that it is derived from Elscovia xanthine orythica,
Recombinant DN comprising a 2.7 Kb DNA sequence encoding β-1,3-glucanase
A expression vectors are disclosed. The glucanase is expressed in E. coli.
Shows glucanase activity but no protease activity.
E. coli has a number of disadvantages for large-scale industrial enzyme production. First of all
Lucanase is expressed intracellularly. After all, to gain access to the enzyme,
It is necessary to open the cell. This makes recovery of the enzyme difficult and expensive.
You.
Recombination encoding a novel protein having β-1,3-glucanase activity
The DNA sequence is known from WO 92/16632. This gene is derived from soy
Is done.
Description of the prior art
Most currently available enzyme preparations used to lyse fungal cells are protein
Activity, which can be dissolved with a very complex mixture of contaminants.
Leave the target protein.
Therefore, it contains substantially no protease activity and has a gentle
It is desirable to provide a β-1,3-glucanase that is able to open. this
Facilitates recovery and purification of the target protein.
Furthermore, in heterologous host cells capable of increasing the production yield, the target protein
It may be advantageous to express a gene encoding
Summary of the Invention
Surprisingly, by providing a novel β-1,3-glucanase
Successfully solved some of the aforementioned problems.
First, a novel 26 kDa that exhibits β-1,3-glucanase activity
A novel DNA sequence encoding this enzyme was isolated and characterized. According to the invention
Then, a novel single-component β-1,3-glucanase can be produced.
Thus, in a first aspect, the present invention provides for β-1,3-glucanase activity.
A DNA construct comprising a DNA sequence encoding a novel enzyme.
The columns are
a) comprising the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1, or
b) comprises an analog of the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1, said analog comprising:
i) oligonucleotide probe and hive identical to the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1
Redistribution, and
ii) a poly-encoded by a DNA sequence comprising the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1.
Encodes a polypeptide that is homologous to the peptide, or
iii) SEQ ID NO: 1 derived from Elscovia xanthine orythica LLG109
For the purified β-1,3-glucanase encoded by the DNA sequence shown.
Encodes a polypeptide that is immunologically reactive with the resulting antibody.
Elscovia Xanthin Oryka LLG109 is in compliance with the Budapest Treaty
E Samrung von Microorganizmen und Zerkulzlen (De
utshe Sammlung von Mikroorganismen und Zcllkulturen) GmbH. (DSM)
Was.
In the context of the present invention, the expression “analog” of the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1
Exhibiting β-1,3-glucanase activity and having the above properties i) to iii)
Is intended to indicate any DNA sequence that encodes Typically, similar DNA sequences
The columns are
-Based on any of the DNA sequences shown in SEQ ID NO: 1
Using the techniques described herein, have β-1,3-glucanase activity.
Other enzymes that are known to produce, or are thought to produce, enzymes that
Or is isolated from a related (eg, identical) organism, or
-Based on any of the DNA sequences shown in SEQ ID NO: 1
Produces no other amino acid sequence of the encoded β-1,3-glucanase,
Derivation of nucleotide substitutions corresponding to the codon usage of the host organism intended for elemental production
Or different amino acid sequences, and therefore, probably
Different proteins producing β-1,3-glucanase variants having different properties from
Constructed by the introduction of nucleotide substitutions resulting in a conformational structure. Other possible modifications
Examples are the insertion of one or more nucleotides into a sequence, any of the sequences
The addition of one or more nucleotides at the termini, or
Or deletion of one or more nucleotides in the sequence. For example,
A similar DNA sequence indicates that the encoded protein has a corresponding β-1,3-gluca.
It can be a subsequence of the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1 that exhibits a kinase activity.
The hybridization referred to in the above i) is carried out by the following materials and methods.
Under certain specified conditions, as described in detail in the section below, a novel 26 kDa β-
For a probe identical to the DNA sequence encoding the 1,3-glucanase enzyme,
It is intended to indicate that similar DNA sequences hybridize.
Usually, similar DNA sequences are highly homologous to the DNA sequence;
At least 60% relative to the above sequence encoding β-1,3-glucanase
Homologous, for example, at least 70% less than the sequence shown in SEQ ID NO: 1
At least 75%, at least
80%, at least 85%, at least 90% or even at least 95% homologous.
The degree of homology mentioned in ii) above indicates the derivation of the second sequence from the first sequence.
It is determined as the degree of identity between two sequences. Homology is known in the art.
Computer programs, such as the GCG program package
Appropriate decisions can be made by the GAP provided (Needleman, SB and Wu
nsch, C.I. D., (1970), Journal of Molecular Biology, 48, 443-453). DNA distribution
The following settings for row comparison: GAP occurrence penalty of 5.0 and GAP of 0.3
Using a GAP with an extension penalty, the coding region of the DNA sequence
An enzyme encoded by a DNA construct comprising DNA SEQ ID NO: 1;
Have a degree of identity of at least 60%, for example, at least 75% or 90%
.
The term "derived from" with respect to the properties of iii) above refers to Elscobia xanthan
Only showing β-1,3-glucanase produced by L.
DNA sequence isolated from Elscovia xanthine Orytica LLG109
Sequence and is transformed with a vector comprising said DNA sequence.
Β-1,3-glucanase produced in a living host organism
. Immunological reactivity was determined by the methods described in the Materials and Methods section below.
Can be specified.
In another aspect, the invention relates to the construction of an expression vector harboring the DNA construct of the invention.
Cells comprising the DNA construct or expression vector, and a β-1,3-glu
A method for producing a novel enzyme exhibiting canase activity, the method comprising:
Culturing the cells under conditions that permit and recovering the enzyme from the culture.
Comprising.
In still another aspect, a novel compound exhibiting β-1,3-glucanase activity is disclosed.
The enzyme,
a) encoded by the DNA construct of the present invention;
b) produced by the method of the invention and / or
c) as shown in SEQ ID NO: 1 derived from Elscobia xanthine orlitica LLG109
To purified β-1,3-glucanase encoded by the DNA sequence
Immunologically reactive with the same antibody.
The invention also relates to the degradation of substances containing β-glucan, in particular microbial cell wall substances.
Alternatively, for enzyme preparations useful for modification, the composition may comprise β-1 as described above.
, 3-glucanase activity.
Finally, for the preparation of fungal protoplasts or fungal extracts, especially yeast extracts
The use of novel enzymes or enzyme preparations is also contemplated in the present invention.
A final object of the present invention is to transfer the fungal cells in question to a novel β-1,3-glucanase.
Or recovery of biological components from fungal cells by exposure to the enzyme preparation
Is to provide a way to
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 shows a map of the plasmid pPFF1.
FIG. 2 shows a map of the plasmid pPF8A.
FIG. 3 shows the predicted and partially determined amino acid sequences.
1 shows a 1.5 kb BamHI-KpnI according to the invention in comparison.
FIG. 4 shows a map of the plasmid pPF15BK.
FIG. 5 shows a map of the plasmid pPF11BgK.
Detailed description of the invention
The present inventors have now surprisingly found that they substantially contain protease activity.
And succeeded in providing a novel β-1,3-glucanase. In the desired cell
Use of novel β-1,3-glucanases to gain access to components
Facilitates the recovery process. Novel enzymes are delicate in a gentle way
The vesicle is opened and the method involves forming large, multiple pores in the cell wall. Sa
Furthermore, this method reduces the amount of pollutants.
Furthermore, the present inventors have developed novel β-1,3-glucose in suitable heterologous host cells.
Expression of the gene encoding canase was achieved. For details,
In B. subtilis, suitable for industrial production, a novel β-1
, 3-glucanase yield is increased compared to the parent cell from which the gene is derived.
The DNA sequence of the present invention, which encodes an enzyme exhibiting β-1,3-glucanase activity, comprises:
It can be isolated by a general method comprising the following steps:
-In a suitable vector, from Elscovia xanthine Orythica LLG109
Clone the DNA construct,
Transforming said vector with a suitable host cell,
-Culturing the host cells under suitable conditions that express any enzyme of interest;
The β-1,3-glucanase activity of the enzyme produced by such a clone
Screening for positive clones by determining
-Select a clone, and
-Isolating the DNA-encoding enzyme from such clones.
The general method is described in WO 93/11249, which is hereby incorporated by reference.
Is further disclosed. This method is described below
This will be described in more detail.
The DNA sequence encoding the enzyme is, for example, that of Elscovia xanthin orythica.
LLG109 strain (Lechevalier, Int. J. Sys. Bacteriol., 22
(4), p. 260, 1972), and select for clones that express appropriate enzyme activity
(Ie, a suitable substrate such as laminarin or AZCL-co).
Β determined by the ability of the enzyme to hydrolyze the β-1,3-glucan bond of rudran
-1,3-glucanase activity, see Materials and Methods section below).
Elscovia Xanthin Oryka's LLG109 strain has been
In accordance with the provisions of the Budapest Treaty on the international recognition of the deposit of microorganisms,
Zamrun von Microorganizmen und Zerkulzlen (Deutsh
e Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen) GmbH. (DSM)
. Deposit date: October 13, 1995. Depositary reference: NN049107 ((Oerskovia Xanthineoly
tica LLG109). DSM display: Oerskovia Xanthineolytica (or Cellulomonas Cell
ulans) DSM No. 10297.
Deutsche Zamrun von Micro-Organizmen und Selkultz
Ren GmbH is the authority for international deposits under the Budapest Treaty,
And the provision of the permanence of the deposit in accordance with the regulations, in particular see Rule 9. Access to the deposit
Seth was the Director of the United States Patent and Trademark Office while the patent application was pending.
37C. F. R. Par. 1. 14 and 35 U.S. S. C. Par. Grant rights under 122
It is possible for what is determined to be obtained. Also, the aforementioned deposits are governed by Rule 28EP
Satisfies the requirements of European patent applications for microorganisms according to C.
The foregoing deposit represents a substantially pure culture of the isolated bacterium.
Foreign patent law in the country where the subject application is filed or its equivalent is filed.
Deposits are available when more required. However, the entry of the deposited strain
The possibility of the revocation of a patent granted by a government activity is subject to the invention of the subject matter.
It should be understood that there is no implementation contract for implementing
Then use standard techniques, for example, as described in the Materials and Methods section.
Thus, the appropriate DNA sequence can be isolated from the clone.
According to the present invention, the DNA construct comprises a DNA sequence, said DNA sequence comprising:
a) comprising the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1, or
b) comprises an analog of the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1, said analog comprising:
i) oligonucleotide probe and hive identical to the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1
Redistribution, and
ii) a poly-encoded by a DNA sequence comprising the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1.
Encodes a polypeptide that is homologous to the peptide, or
iii) SEQ ID NO: 1 derived from Elscovia xanthine orythica LLG109
For the purified β-1,3-glucanase encoded by the DNA sequence shown
Encodes a polypeptide that is immunologically reactive with the resulting antibody.
In an embodiment of the present invention, the DNA construct has the sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3.
Comprising.
Polypeptide encoded by the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3
The tide is shown in SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3.
A preferred method of amplifying a specific DNA sequence is to use synthetic degenerate oligonucleotides.
This is a method using a polymerase chain reaction (PCR) using a probe.
For example, PCR is described in U.S. Pat. K. Saiki et al. (1988)
, Science, 239, 487-491.
Is the DNA sequence encoding the homologous enzyme, that is, a similar DNA sequence
Is expected to be obtained. For example, DNA sequences may be
It can be derived from fungi or bacteria.
Such DNA sequences can be found in strains of the species Aspergillus, especially Aspergillus acres.
Atus (A. aculeatus), strain of Aspergillus niger,
Strains of the Trichoderma species, especially T. reesie,
Trichoderma viride (T. viride), Trichoderma longibrachiatum (T. lo
ngibrachiatum) or Trichoderma koningii (T. koningii), Trichoderma
Strains of T. harzianum or Fusarium species,
Strains of Fusarium oxysporum (F. oxysporum) or Humicola (Humico)
la) can be derived from fungi comprising strains of the species.
In addition, the DNA sequence encoding the homologous enzyme can be modified using other strains of Elscovia or
Arthrobacter species, Cytophaga strain, Rhodotherm
Rhodothermus strains, especially Rhodmarinus strains
Or Clostrium, in particular, Clostorium sermoserum (Cl. The
rmocellum), strains of the Bacillus species, especially Bacillus riheniphor
Miss (B. licheniformis), Bacillus amyloliquefaciens (
B. amyloliquefaciens) or Bacillus circulans
It is expected that it can be derived from the strain.
The DNA encoding the β-1,3-glucanase of the present invention is a well-known DNA.
In accordance with the techniques described herein, DNA from any of the aforementioned organisms is described herein.
Using synthetic oligonucleotide probes prepared based on the DNA sequence
Can be isolated. For example, suitable oligonucleotide probes are
It can be prepared based on the partial nucleotide sequence shown in column number 1.
Subsequently, the DNA sequence can be inserted into a recombinant expression vector. This
It can be any vector that can be conveniently applied to recombinant DNA techniques.
And the choice of vector often depends on the host cell into which it is to be introduced.
There will be. Thus, vectors are autonomously replicating vectors, i.e., chromosomes.
A vector that exists as a foreign entity and whose replication is independent of chromosomal replication
For example, it can be a plasmid. In addition, the vector is contained in the host cell.
Upon introduction, it is integrated into the genome of the host cell, and one of the integrated
Or can be replicated together with two or more chromosomes.
In the vector, the DNA sequence encoding β-1,3-glucanase is
Should be operably connected to the appropriate promoter and terminator sequences
. A promoter is any DNA sequence that exhibits transcription activity in a selected host cell.
And encodes a protein homologous or heterologous to the host cell.
Can be derived from the gene.
Bacillus stearothermophilus and / or
Or maltogenic from the signal of Bacillus stearothermophilus (
maltogenic) of β-1,3-amylase
It is preferred to use the vector under the control of a promoter for the purpose.
In certain embodiments, the expression vector comprises the plasmid pPFF1 shown in FIG.
Become.
The DNA sequence encoding β-1,3-glucanase, the promoter and
And terminator, and insert them into an appropriate vector.
The techniques used for this are well known to those skilled in the art (eg, Sambrook et al., Molecula
r Cloning: See A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, NY, 1989.
When).
A host cell transformed with a DNA sequence encoding the enzyme of the present invention can be a eukaryotic cell.
Or a prokaryotic cell.
Suitable prokaryotic host cells are in particular bacterial cells.
Such a bacterium host capable of producing the novel enzyme of the present invention when cultured.
Examples of primary cells include gram-positive bacteria, for example, strains of Bacillus, for example,
Ciris, Bacillus ligeniformis, Bacillus lentus, Bashi
Las Brevis, Bacillus stearothermophilus, Bacillus
B. alkalophilus, Bacillus amyloliquefacier
Bacillus coagulans, Bacillus circulans
, B. lautus, B. megaterium, etc.
Or a strain of B. thuringiensis or streptococcus
Streptomyces, such as Streptomyces lividans
ns) or a strain of Streptomyces murinus, or gram shade
Sex bacteria, for example, E. coli. Bacterial transformation is protoplast transformation
Or use competent cells in a manner known per se
Can be implemented by
. Bacterial transformation may be by protoplast transformation or by itself.
Can be performed by using competent cells in a
(See Sambrook et al., Supra, 1989).
When expressing an enzyme in a bacterium, for example, E. coli, the polypeptide is located in the cytoplasm.
, Typically retained as insoluble granules (known as inclusion bodies) or
Or it can be directed to the periplasmic space by bacterial secretory sequences. In the case of the former
By lysing the cells, collecting and denaturing the granules, and then diluting the denaturant.
To refold the polypeptide. In the latter case, the cells are
Disintegrate by sonication or osmotic shock to dissolve the contents of the periplasmic space.
Release and recover the polypeptide to recover it from the periplasmic space.
Can be collected.
In certain embodiments of the invention, the bacterial host cell is a strain of Bacillus subtilis, particularly
Bacillus subtilis DN1885 strain or protease-deficient Bacillus subtilis ToC4
There are six shares.
Suitable eukaryotic cells are in particular fungal cells, for example yeast or filamentous fungal cells.
Examples of suitable yeast cells are Saccharomyces species, especially Saccharomyces cerevisiae.
, Saccharomyces kluyveri, Saccharomyces
Ubalam (Saccharomyces uvarum) or Schizosaccharomyces (Schizosacchar)
omyces) species, such as Schizosaccharomyces pombe
Cells.
Yeast cells are transformed with heterologous DNA, and heterologous polypeptides are produced therefrom.
Methods are described, for example, in the following documents: US Pat. No. 4,599,311;
National Patent No. 4,931,373, U.S. Patent No. 4,8
Nos. 70,008, U.S. Pat. No. 5,037,743, and U.S. Pat.
All of which are incorporated herein by reference). Normal drug resistance
The absence of specific nutrients, such as leucine
Transformed cells by a phenotype determined by their ability to grow in
select. A preferred vector for use in yeast is U.S. Pat.
No. 373, the POT1 vector. The polypeptide of the present invention
Before the DNA sequence to be loaded, for example, as described above, the signal sequence and
Optionally, a leader sequence can be present. Another example of a suitable yeast cell is
Kluyveromyces species, for example, Kluyveromyces lactis (Kluyv
eromyces lactis), or Hansenula species, such as Hansenula po
Limorpha (Hansenula polymorpha) or Pichia species, for example,
Chia pastoris (Pichia pastoris), Yarrowia species, for example,
A strain of Yarrowia lipolytica (Gleeson et al., J. Gen.
. Microbiol. 132,1986, pp. 3459-3465; see U.S. Pat. No. 4,882,279.
See).
Examples of other fungal cells include filamentous fungi, such as Aspergillus sp., Neurospora sp.
, Fusarium species, or Trichoderma species, especially Aspergillus oryzae (A. oryz)
ae), Aspergillus nidulans or Aspergillus nidulans
It is a cell of Russ Niger strain. Using Aspergillus for protein expression
For example, European Patent (EP) 272,277, European Patent (EP) 238,023 and
And EP 184,438. Fusarium Oxys
Polam is described, for example, in Malardier et al., Gene 78, p. 147-156, 1989
It can be implemented as follows.
When a filamentous fungus is used as a host cell, it is conveniently located within the host chromosome.
By obtaining the recombinant host cell by incorporating the DNA construct of the present invention into the DNA construct,
It can be transformed with a building. This integration ensures that the DNA sequence is stable in the cell
It is generally considered advantageous because it seems to be maintained. DNA constructs
Integration into the host chromosome is performed according to conventional methods, for example, by homologous or heterologous recombination.
Can be implemented.
In yet another aspect, the invention relates to a method for producing an enzyme, wherein the method comprises the steps of:
The appropriate host cell transformed with the DNA sequence encoding the enzyme to allow production of the enzyme.
The cells are cultured under operable conditions, and the resulting enzyme is recovered from the culture.
The medium used to culture the cells may be any conventional medium suitable for growing the host cells.
For example, a minimum medium or a complex medium containing appropriate auxiliary components. Appropriate
Media is available from commercial suppliers or published formulations (eg,
in the catalog of the American Type Culture Collection).
Can be.
The expressed β-1,3-glucanase produced by the cells is then added to the medium.
Can be recovered by a conventional method. Conventional techniques include centrifugation or filtration, salting
Precipitation of protein components of the supernatant or filtrate with, for example, ammonium sulfate, seeds
Various chromatographic techniques, for example depending on the type of polypeptide in question
And ion exchange chromatography, gel filtration chromatography, affinity
Host cells are separated from the culture medium by purification, such as by chromatography.
It is included.
In yet another aspect, the present invention provides a method for modifying or separating a substance containing β-glucan.
With respect to a novel enzyme preparation useful for the solution, said preparation comprises a β-1,3-
Concentrate enzymes showing glucanase activity
Have.
An enzyme preparation enriched in the novel β-1,3-glucanase enzyme of the present invention is described in Examples
For example, enzyme preparations comprising a large number of enzymatic activities, in particular the modification of microbial cell walls or
It can be an enzyme preparation comprising the different enzymatic activities required for degradation.
Examples of such enzyme preparations include lytic enzyme systems, especially those derived from microorganisms (fungi or bacteria).
Conventional lytic enzyme synthesis, eg, Trichoderma, eg, Trichoderma harzianu
Strains of Trichoderma viride or Trichoderma ricies, Elskobia
For example, Elscobia xanthine orythica (sometimes Cellulomonas cellulans)
(Called Cellulomonas Cellulans), a species of Arthrobacter, for example
, A strain of Arthrobacter luteus, Rhizoctonia (Rhiz
octonia) or Cytophaga, Staphyl.
ococcus) strain or a lytic enzyme system derived from a Streptomyces strain
Is included.
Commercially available enzyme preparations that can be conveniently facilitated with the enzymes of the invention
/ S, available from Denmark), Cellulase (available from Merk)
Cellulase CP and Cellulase CT (both are available from Sturge),
And / or Chitinase (available from Sigma), Zymolase (Kirin Brew
eries).
In the context of the present invention, the term "concentrate" is advantageously used for a book prepared by the method described above.
Increased β-1,3-glucanase activity of the enzyme preparation due to the addition of the enzyme of the invention
Indicate, for example, that it is increasing at an enrichment factor of at least 1.1.
Intended.
In addition, enzymes showing β-1,3-glucanase activity are concentrated.
Enzyme preparations are preparations comprising the enzyme of the invention as the main enzyme component, for example,
It can be a one-component enzyme composition.
Enzyme preparations can be prepared according to methods known in the art,
And can be in the form of a liquid or dried preparation. For example, enzyme preparation
The object can be in the form of granules or microgranules. Yeast to be included in the preparation
The element can be stabilized by methods known in the art.
The enzyme preparation of the present invention comprises, in addition to the β-1,3-glucanase of the present invention,
Can be used to degrade two or more other cell wall degrading enzymes such as cellulolytic, mannose,
Enzymes having a proteolytic or proteolytic activity, such as endo- and
So-glucanases, mannases, endo- and exo-chitinases, protea
Or α- or β-mannosidase. Additional one
Or two or more enzymes are of the genus Aspergillus, preferably Aspergillus niger
, Aspergillus acreatus, Aspergillus awamori
mori) or Aspergillus oryzae, or Trichode
Luma, or Elscobia, Cytofaga, or Arthrobacter
Microorganisms belonging to, or any of the aforementioned microorganisms, and commercially available enzyme preparations
It can be produced in combination with an object.
Examples of preferred uses of the enzyme preparation according to the invention are given below. Departure
The dosages of the bright enzyme compositions and conditions for using the compositions are known in the art.
Can be determined based on the method being used.
The enzyme preparation according to the invention is preferably a substance containing β-glucan, such as e.g.
For example, it is used as a decomposing or modifying agent for the cell wall of microorganisms. In particular, the yeast of the present invention
Elemental preparations destroy the cell walls of microorganisms or
Lysing, thereby allowing the recovery of the desired product produced by the microorganism
Can be used for
The specific composition of the enzyme preparation to be used depends on the composition of the cell wall to be disrupted or lysed.
It will be appreciated that it should be adapted. For example, there are two yeast cell walls
The outer layers and the inner glue of the protein-mannan complex.
And a can layer. To destroy yeast cell wall efficiently
In addition, the enzyme preparation has at least protease activity, mannase and β-glucana.
Desirably, it comprises a protease activity.
The extract recovered after disruption of the microbial cell wall usually contains a number of different components, e.g.
For example, they comprise pigments, vitamins, colorants and flavors. Obtained from the destruction of yeast
The extracted extract, i.e., yeast extract, can be used as such,
Or its components can be recovered and further processed as necessary
it can.
Examples of such products include vitamins, colorants (eg, carotenoids, Q-10 and
And astaxanthin), enzymes, proteins and flavoring ingredients or flavor enhancers
Agents (e.g., MSG, 5'-GMP and 5'-IPM). What products should be collected
A unique product of the subject microorganism or the microorganism produces, for example, a recombinant product
As such, it can be a constructed product.
In addition, the enzyme preparations of the present invention may be prepared from yeast (eg, Saccharomyces)
Zosaccharomyces sp.) Or fungi (eg, Aspergillus sp.
Um species). Such a creature
The preparation and regeneration of these protoplasts involves fusion, transformation and cloning.
Important in research. Protoplast production is known in the art.
It can be carried out according to the following method.
The invention can also be used to improve fungal transformation.
Furthermore, the enzymes or enzyme preparations according to the invention can be used in preparations, in particular in
In the preparation of products trapped inside cells in space and / or cell wall
Can be used.
In addition, the enzyme preparations of the present invention may comprise β-glucans such as Kurdulane and Lami
Can be used in changing Narin.
The following examples further illustrate the invention. These examples are for anyone
Nor is the law intended to limit the scope of the invention.
Materials and methods
Donor organism:
Elscovia xanthine orlitica LLG109 (M. Lechevalier, Int. J. Sys. B
acteriol. 22 (4), p. 260, 1972).
Elscobia xanthine orythica 73/14 (Shen et al., J. Biol. Chem. 266, p.
1058, 1991).
Deposited organism:
Elscovia Xanthin Oryka LLG109 strain is Deutsche Zamlung For
Micro organizmen und Zerkulzulen (Deutshe Sammlung von M
ikroorganismen und Zellkulturen) GmbH. (DSM).
Deposit date: October 13, 1995.
Depositary reference: NN049107 ((Oerskovia Xanthineolytica LLG109).
DSM display: Oerskovia Xanthineolytica (or Cellulomonas Cellulans) DSM N
o. 10297.
Host organism:
Bacillus subtilis DN1885 (Diderichen et al., Journal of Bacteri
ology, vol. 172, p. 4315-4321, 1990).
Bacillus subtilis protease deficient strain ToC46 (Diderichsen et al., Supra, 1990)
.
E. coli JM109 (Yanish-Perron et al., Gene 33, p.103-199, 1985).
PF8A: E. coli JM109 harboring plasmid pPF8A
PF15BK: Bacillus subtilis harboring plasmid pPF15BK
DN1885
PF11BgK: Bacillus subtilis harboring plasmid pPF11BgK
DN1885
FF1: Bacillus subtilis DN harboring plasmid pPFF1
1885
Primer:
Yeast-soluble 57 kDa β-1 from Elscobia xanthine orythica 73/14
, Primers synthesized for the 5 'region of 3-glucanase.
Y = C or T
R = A or T
K = G or T
N = C, T, A or G
It was synthesized according to the known amino acid sequence of β-1,3-glucanase (Ventom and
And Asenjo, supra, 1991).
Primers used for amplification of plasmid pDN1777 DNA by PCR.
The double underlined nucleotide sequence is Bacillus stearothermophyte.
The underscored nucleotide sequence corresponding to the ras
Corresponds to Ningin Oryka LLG109.
Plasmid:
pPFF1: See FIG.
pPF8A: 2.7 kb BamHI-Bam from Elscobia xanthine orlitica LLG109
HI fragment (see FIG. 2).
pDN520: (Diderichsen, B. and Christiansen, L., FEMS Microbiology Le
tters 56, p. 53-60, 1988).
pUC18: (Yanish-Perron, C. Viera, J and Messing, J., Gene, 33, p. 103
-199, 1985).
pDN2801: (Diderichsen, B., Wested, U., Hedegaard, L., Jen
. 4315-4321, 1990).
promoter:
Maltogenic alpha-amilla from Bacillus stearothermophilus
(Diderichsen et al., Supra, 1988).
Method:
Genomic DNA isolation:
Chromosomal DNA from Elscobia xanthine orythica was purified by Meade et al. Bacteri
ol., 149 (1), p. 114-122, 1982.
Partial live genomic DNA for Elscovia Xanthin Oryka LLG109 Rally building:
Partial chromosomal DNA from Elscovia xanthine Orythica LLG109 with BamHI
Digested. The digested DNA was fractionated by agarose gel electrophoresis. About 1.6
A fragment having a size of 44 kb was isolated and purified. The resulting BamHI fragment was converted to BamHI
Digestion-Bacterial alkaline dephosphorylated pUC18 plasmid vector (from Pharmacia)
PUC18 BamHI / BAP) and bound to T4 ligase (BRL). This bond mixture
Electrocompetent E. coli JM by electroporation using
109 cells were transformed (Bio-Rad Gene Pulser; 125 μFD capacitance, 200
Ω resistance). E. coli JM109 cells were transferred from Sambrook et al., “Molecular Clonlng: A Laborat.
ory Manual ”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989.
No, it was competent.
Elscovia xanthine oligos using radiolabeled DS140 / DS143 PCR products Screening of a partial DNA library from Chika LLG109:
A partial DNA library from the LLG109 strain was spread on a total of 11 plates (approximately
With 50 white (recombinant) colonies / plate). Sambrook, supra, 1989.
As described, this library was prepared using a sterile nylon membrane (Hybond-N, Amer).
sham). Sambrook, 1989.
Probed with radiolabeled PCR product: hybridization temperature: 65
℃, hybridization solution (100ml) 6 × SSC, 0.5% non-fat dry
Dry milk. Hybridization was performed overnight (18 hours). Hybridization
After the filtration, the filters were washed as follows: 200 ml of 2 at 65 ° C.
10 min + 15 min in x SSC, and 5 min in 0.2 x SSC, 0.1% SDS at 65 ° C. H
The filter was subjected to autoradiography (Fuji Film) at -70 ° C overnight.
On the filter32P-labeled probe was detected.
PCR ( Polymerase chain reaction) amplification:
PCR amplification from Elscovia xanthine orichika LLG109
PCR reactions were performed using 100 pmol of each degenerate primer / reaction. 100ng
Of Elscobia DNA was used for the reaction. Under conditions recommended by the manufacturer
, Taq DNA polymerase (from Promega) was used. Cycling conditions are as follows
Hot start: 95 ° C., 1 minute, 40 cycles.
For subsequent sequencing, see Kanungo and Pandy, Biotechniques, 14 (6),
p. PCR products were cloned in pUC18 / Smal as described in 912, 1993.
I did it.
DNA Gel electrophoresis and Southern blotting:
Agarose gel electrophoresis and Southern blot, according to Sambrook et al., Supra, 1989.
Plasmids, restriction endonuclease fragments were analyzed using the setting.
DNA was recovered from agarose gel according to Sambrook et al., 1989, supra.
Radiolabeling of double-stranded DNA fragments:
The double-stranded DNA fragment was radiolabeled according to Sambrook et al., 1989, supra.
DNA Hybridization experiments:
Nylon according to the method described in Sambrook et al., Supra, 1989.
Southern blots on filters (Hybond-N, Amersham)32P-labeled probe
And hybridization. Hybridization conditions are as follows
Was: hybridization temperature: 65 ° C. Hybridization solution:
6 × SSC, 0.5% non-fat dry milk. Hybridization was performed overnight.
Transformation of E. coli:
Bio-Rad (BIO-RAD) Gene Pulser for Electroporation Device
E. coli cells were electroporated as described in the manual.
Was transformed.
Transformation of Bacillus subtilis:
Yasbin, R.A. E., Wilson, G .; A. and Young, F .; E., J. Bacteriol., Vol. 12
1, p. 296-304, 1975. Prepare competent cells and transform
The quality has changed.
Identification of positive clones:
Identification was performed according to Sambrook et al., Supra, 1989.
DNA Sequencing:
Using the same SEQUENASE sequencing kit from USBI according to the manufacturer's recommendations
The DNA sequence was sequenced. 7-death dGTP and sequenase (also US
By using a reagent kit for DNA sequencing (using BI)
The DNA compact was separated.
Isolation of plasmid DNA:
E. coli: Promega Protocols and Applicatio according to Sambrook et al., Supra, 1989.
n E. coli plasmid isolation was performed using the method described in the Guide.
.
Bacillus subtilis: Kieser, T., Plasmid, 12, p. 19-36, 1984
The isolation of Bacillus subtilis was performed as described.
Immunological cross-reactivity:
Determination of immunological cross-reactivity using purified β-1,3-glucanase
Can be prepared. More specifically, the β of the present invention
The -1,3-glucanase antiserum was prepared according to the method described in the following literature.
It can be generated by immunizing herons (or other rodents):
N. Axelsen et al., A Manual Quantitative Immunoelectrophresis, Blackwell Scie
ntific Publications, 1973, Chapter 23, or Johnstone and R.C. Thorpe,
Immunochemistry in Practice, Blackwell Scientific Publications, 1982
For further details, see p. 27-31). Purified immunoglobulin is obtained from antiserum, for example,
Salt precipitation ((NHFour) SOFour) Followed by dialysis and ion exchange chromatography, for example
, By DEAE-Sephadex ion exchange chromatography,
Obtainable. Outcherlony double diffusion analysis (O. Outcher
lony, Handbook of Experimental Immunology (Edited by DM Weir), Blackwell Sc
ientific Publications, 1967, p. 655-706), cross immunoelectrophoresis (N. Axelsen et al.
, Supra, Chapters 3 and 4), or rocket immunoelectrophoresis (N. Axelsen et al.,
(Chapter 2), immunochemical characterization of the protein was performed.
Culture medium:
LB Agar:
Bacto-tryptophan 10g / l
Pact yeast extract 5g / l
NaCl 10g / l
Pact agar 15g / l
The pH was adjusted to 7.5 with NaOH.
All were autoclaved at 121 ° C. for 30 minutes.
LBGP Agar:
LB agar containing 10 mM potassium phosphate, pH 7.0, 0.4% glucose.
All were autoclaved at 121 ° C. for 30 minutes.
Jacm -7-medium:
Maltodextrin 02 40g
(Average chain length = 12)
20g sucrose
MgSOFour・ 7HTwoO 0.64g
KHTwoPOFour 10g
NaTwoHPOFour・ 2HTwoO 10g
Mikrosoy 10ml
Tap water 1 liter
The pH was adjusted to 7.0 with NaOH.
After autoclaving as a concentrated solution, nitrogen source, Casitone and
And (NHFour) HPOFourWere added separately and the final concentrations were as follows:
Cassiton 9.6g / l
(NHFour)TwoHPOFour 10.8g / l
All were autoclaved at 121 ° C for 60 minutes.
Fermentation broth-1:
Cassiton 152g
KHTwoPOFour 5.16g
NaTwoHPOFour・ 2HTwoO 5.12g
KTwoSOFour 1.09g
MgClTwo・ 6HTwoO 1.11g
Lic trace metal 20ml
Antifoam SB2121 1ml
(StruKtol SB2121, Schill & Seilacher GmbH, Hamburg, Germany)
The volume was adjusted to 1.0 liter with tap water. pH to HTwoPOFourAfter adjusting to 5.0 with
Sterilized in autoclave at 121 ° C. for 60 minutes.
Sucrose feed solution:Contents in 1 liter flask
MgClTwo・ 6HTwoO 8.08g
Lic trace metal 34ml
Antifoam SB2121 1.3ml
241g sucrose
Amount to make tap water 500ml
Autoclave treatment was performed at 121 ° C. for 60 minutes.
CAL 18 -2 medium:
Yeast extract 40.0g
MgSOFour 1.3g
Maltodextrin 02 50.0g
NaHTwoPOFour 20.0g
Trace metal 1 6.67ml
Deionized water 1 liter
The pH was adjusted to 6.0 with NaOH and autoclaved at 121 ° C for 60 minutes.
Trace metal solution
Micro Soy: mg / l
MnSOFour・ HTwoO 500
FeSOFour・ 7HTwoO 2000
CuSOFour・ 5HTwoO 200
ZnClTwo 200
NaTwoBFourO7・ 10HTwoO 1000
BaClTwo・ 2HTwoO 100
(NHFour)6Mo7Otwenty four・ 4HTwoO 100
Na8−citrat ・ HTwoO 10000
All were autoclaved at 121 ° C for 60 minutes.
Micro Soy: mg / l
MnSOFour・ HTwoO 500
FeSOFour・ 7HTwoO 2000
CuSOFour・ 5HTwoO 200
ZnClTwo 200
NaTwoBFourO7・ 10HTwoO 1000
BaClTwo・ 2HTwoO 100
(NHFour)6Mo7Otwenty four・ 4HTwoO 100
Na8−citrat ・ HTwoO 10000
All were autoclaved at 121 ° C for 60 minutes.Trace metal 1:
MnSOFour 4.48g
FeCl8・ 6HTwoO 3.33g
CuSOFour・ 5HTwoO 0.625g
ZnSOFour・ 7HTwoO 7.12g
NaTwoMoOFour 2.0g
KI 1.0g
Deionized water 1 liter
Lic Trace metals: mg / l
MnSOFour・ HTwoO 500
FeSOFour・ 7HTwoO 2000
CuSOFour・ 5HTwoO 200
ZnClTwo 200
All were autoclaved at 121 ° C for 60 minutes.
enzyme:
Natural β-1,3-glucana from Elscovia xanthine orythica LLG109
(Ventom and Asenjo, Enzyme Microb. Technol., 13, p. 71, 1991).
Substrate:
AZCL-Kurdaran: Megazyme, Sydney, Australia.
Laminarin: Sigma.
Enzyme assays:
Assay conditions:
Shaking water bath: 1 hour at 37 ° C.
Incubation mixture: 0.5 ml of supernatant + 0.5 ml of 1% w / v AZCL-cle
Darane + 0.5 ml acetate buffer (pH 4.0). Also, Kurudaran acetate is relaxed.
Dissolved in the buffer. The reaction was stopped with 3 ml of stop reagent. Far away insoluble Kurdalan
Rotated by a core machine, the dissolved blue part is 590nm, 1cm by Hitachi spectrophotometer
Measured.
Stop reagent:
40 g of sodium acetate
4 g of zinc acetate
Amount to make 200 ml of deionized water
After adjusting the pH to 5.0, it was mixed with 800 ml of 2-methoxyethanol.
Example
Example 1 PCR amplification of natural genomic DNA from Elscovia xanthine Oryka LLG109
Natural genomic DNA from Elscovia xanthine Orythica LLG109 was described above.
And amplified by PCR technique.
Elscovia xanthine orichika LLG109 starting from putative start codon?
5 'region of the yeast soluble 57 kDa β-1,3-glucanase gene and
For the 3 'region just downstream from the constant stop codon, primers DS96 and
DS97 was synthesized. The bases for the EcoRI and BamHI sequences were replaced with 5 'primers (DS
96) and 3 'primer (DS97).
Escovia xanthine orlitica LLG109 strain can be obtained using these primers.
When PCR amplification was performed from these genomic DNAs, a 1.7 kb DNA fragment was obtained. PCR fragment
Digestion at various restriction sites internal to the gene
The pieces were inspected.
Example 2 26 kDa dissolved β-1,3-glu from Elscovia xanthine Orythica LLG109 Determination of partial amino acid sequence from canase
From the N-terminus of the native β-1,3-glucanase and from the native enzyme
The following amino acid sequence was initially obtained from the peptide generated by syn digestion.
Standard procedures for proteolytic digestion, peptide separation, and amino acid sequencing
Performed according to the law.
N-terminal natural enzyme:
N-Ala-Pro-Gly-Asp-Leu-Leu-Trp-Xaa-As
p-Glu-Phe-
Peptide 1:
Tyr-Gln-Pro-Gln-Tyr-Gly-Arg-Ile-Glu-
Ala-Arg-Ile-Gln-Pro-Arg-Gly-
Peptide 2:
Phe-Val-Asp-Gly-Gln-Gln-Phe-Xaa-Arg-
Val-
Peptide 3:
Val-Asp-Tyr-Val-Arg-Val-Tyr-Asp-
Example 3 PCR Of chromosomal DNA of Elscovia xanthine Orytica LLG109 by PCR
Synthesized based on back translation of amino acid sequence from β-1,3-glucanase
Elsco by PCR using different combinations of mixed oligonucleotides
Chromosomal DNA from Via Xanthin Oryka LLG109 was amplified.
Primer DS140 (antisense translation of amino acid sequence FVDGQQF from peptide 2)
) And DS143 (antisense translation of amino acid sequence DYVRVY from peptide 3)
The PCR reaction yielded a 180 bp DNA fragment. The PCR product is subsequently
Cloned into C18, transformed into E. coli JM109,
The leotide sequence was determined (see SEQ ID NO: 3).
Example 4 Southern blot of chromosomal DNA from LLG109 strain using DS140 / DS143 as probe Hybridization analysis
Radiolabeled DS140 / DS143 PCR products as probes under stringent conditions
To analyze chromosomal DNA from strain LLG109 by Southern blotting
Was. From the BamHI-BamHI band of approximately 2.65 kb or the KpnI-KpnI band of approximately 8 kb.
Or strong positive signal from the 1.5 kb BamHI-KpnI band.
In contrast, Southern blot hybridization of chromosomal DNA from 73/14 strain
In the analysis, the PCR probes were 8 kb BamHI-BamHI band and 8 kb KpnI-
Strong hybridization to KpnI band or BamHI-KpnI band of about 5 kb
(Under the same conditions). In both cases, the radiolabeled probe
Southern blots from both Elscobia strains showing strong hybridization
In, a band pattern was observed using the PCR products DS133 / DS135
Different from the ones.
Therefore, both LLG109 strains of 73 and 73 /
Fourteen strains probably had at least two different β-1,3-glucanase genes.
Example 5 26 kDa β-1 from Elscobia xanthine orlitica LLG109 in Escherichia coli Of the 3,3-glucanase gene
2.7 kb BamH hybridizing to DS140 / DS143 PCR-probe
In order to clone the I fragment, an appropriate size (2.7 kb) from the chromosome of the LLG109 strain was used.
A DNA fragment of BamHI (± 0.5 kb) was purified and ligated to the BamHI site of pUC18. E. coli
JM109 was transformed by electroporation with the conjugate and the same DS
140 / DS143 PCR-Colony Hybridization Using Probes and Conditions
Screened.
Isolate clones from a partial gene bank containing the recombinant plasmid pPF8A
did. This plasmid was mapped by restriction analysis.
DS140 / DS143 PCR-location and insertion of regions of the plasmid homologous to the probe
Was determined by Southern blotting. Plasmid pPF8A has a 2.7 kb
BamHI insert was included. Plasmi
In the probe, the probe is a 1.5 kb Ba contained within a 2.7 kb BamHI insert.
It hybridized to the mHI-KpnI fragment. This fact is due to DS140 / DS14
Results of genomic Southern blot hybridization using 3PCR-probe
And matched.
Example 6 Nucleotide sequence of β-1,3-glucanase gene
The nucleotide sequence of the 1.5 kb BamHI-KpnI fragment from pPF8A was
Determined by the chain termination method. Double-stranded DNA was denatured by alkali or heat treatment
Later, it was used as a template for the sequencing reaction. This region from pPF8A
Both strands were sequences according to the indicated sequence strategy.
The complete nucleotide sequence of the 1.5 kb BamHI-KpnI fragment and the predicted amino acid sequence.
The noic acid sequence is shown in SEQ ID NO: 1 below.
The nucleotide sequence encodes a protein composed of 306 amino acids.
Contains a one nucleotide open reading frame (ORF). Natural tongue
Identical or very similar to the amino acid sequence present in the protein
The amino acid sequence was found along with the amino acid sequence predicted from the DNA sequence (
The different amino acid residues will be discussed later). In this ORF, the codon ATG
Is used as the start codon. The putative ribosome binding site (RBS)
It is 4 nucleotides upstream of the don. Upstream of this ORF, two other infrastructures
There are lame ATG codons (nucleotides 321 and 351). However, this
Since there is no putative RBS at the previous expected position, neither of these
Does not seem to function as a start codon. Distribution upstream from coding region
Computer scan of rows finds sequences compatible with E. coli-type promoters
could not. 3 'downstream from the stop codon TGA
13 base pairs in the G + C rich region (69% G + C) in the flanking region
There are inverted repeats of This arrangement can create a stem-loop structure, and
And possibly function as a transcription termination signal. 1.5 kb BamHI-KpnI
DNA fragment has a G + C content of 67%, and the G + C content of the ORF was previously reported.
(70-75% G + C) similar to that of isolated Elscobia chromosomal DNA (Stacke
brandt and Prauser, System. Appl. Microbiol., 14 p. 261-265, 1991).
Amino acid sequence of precursor of β-1,3-glucanase
β-1,3-glucanase gene ORF encodes a 306 amino acid protein
I do. NH of deduced amino acid sequenceTwoEnds are inside other secreted proteins
The characteristics of the found signal sequence are shown (von Heine, Nucl. Acids Res., 14 (11),
p. 4683, 1986). After the start codon, three positively charged amino acid residues (histo
Gins 5 and arginines 12 and 13) are present, followed by hydrophobic amino acids
Long stretch exists (Leu17−Alatwenty threeAnd Ala26−Ala35). Prokaryotic secretory signa
Computer predictions for the sequence
The positions were given: i) Potential cleavage sites at positions 35 and 36. From fermentation broth of LLG109 strain
Β-1,3-glucanase purified by Ventom and Asenjo, 1991, supra.
Natural mature form of NHTwoThe terminal sequence is APGLLWSDEFDGAAGS
It has been determined. This amino acid sequence has the position Thr64−Ser80Nucleotide sequence in
Shows high similarity to what is predicted from:TPESLAWSDEFDGA
Indicates AGS. From the predicted amino acid sequence and the natural β-1,3-glucanase
Amino acid differences observed between the obtained sequences (see FIG. 3) (underlined
ORFs found in pPF8A differ
Β-1,3-glucanases, ie, Ventom and Asenjo, supra, 1991.
It is suggested that isoenzymes for the listed enzymes can be encoded. After all,
Amino acid residue Thr64Is NH of isoenzyme of β-1,3-glucanaseTwoForm ends.
Therefore, a peptide containing 63 amino acids (Met1−Val63) As pre-pro area
You have to think. Mature β-glucanase (Thr64−Gln243) Has a molecular weight of 26.278
Calculated for the characterized β-1,3-glucanase.
Previously calculated from SDS-PAGE by Ventom and Asenjo, supra, 1991.
Similar. The predicted pI for this novel enzyme is 3.77, which was previously reported.
(Ventom and Asenjo, supra, 1991), which is much lower than the 5.0 pI,
It is clear that a new hitherto unknown β-glucanase has been discovered.
Example 7 Cloning of a 26 kDa β-1,3-glucanase gene in Bacillus subtilis And expression
A 1.5 kb BamHI-KpnI fragment from pPF8A was ligated into Bacillus subtilis DN1885.
Bacillus stear producing plasmid pPF15BK on plasmid pDN2801
Maltogenic α-amylase from Rothermophilus (Diderichsen, supra
, 1990) (Fig. 4). 1.5kb BamH
The 1.1 kb BglII-KpnI fragment contained in the I-KpnI fragment was subjected to the same method.
Cloning yielded pPF11BgK (FIG. 5). However, Basilah
Plasmid transformed into S. subtilis DN1885 (Yasbin et al., J. Bacteriol).
. 12., 296-304, 1975) on an LBGP agar plate containing AZCL-kuldran,
Alternatively, detectable β- in liquid culture supernatant (CAL 18-2, 3 days, 30 ° C, 250 rpm)
It did not generate 1,3-glucanase activity. In addition, the natural expression signal
By replacing the well-expressed Bacillus stearothermophilus gene
Thus, expression of the β-glucanase gene was performed. Bacillus stearothermophy
The promoter of the maltogenic alpha-amylase gene from Las, RBS
And signal peptide nucleotide sequences and Thr64 codons and
Complete fusion of the remainder of the ORF of β-1,3-glucanase, including the minator
Was. This final construct pPFF1 was made as follows: 0.2 kb from pPF11BgK
Replace the HindIII-AvaI fragment with the 0.15 kb HindIII-AvaI fragment generated by PCR
did. The PCR fragment was obtained from Bacillus stearothermophilus maltogenic α-
It contained the RBS of amylase and the coding region of the signal peptide. Plastic
PDN520 (Diderichsen et al., Supra, 1988) DNA amplification using immersion kits DK15 and DK16.
Depending on the width, PCR fragments were obtained. Plasmid pPFF1 is finally added to Bacillus subtilis DN18
85 (Yasbin et al., Supra, 1975). In this case, at 37 ° C
After 24 hours on an LB agar plate containing laminarin (0.04%)
By red staining, β-1,3-glucanase activity could be detected.
Finally, pPFF1 in the host lacking protease Bacillus subtilis ToC46
Was transformed.
Example 8 Fermentation of β-1,3-glucanase from Bacillus subtilis DN1885 / pPFF1 and And production
Magnetically coupled stirrer drive, pH and temperature control and carbon source at fixed speed
Bacillus subtilis in a 2 liter fermenter equipped with a peristaltic pump that feeds
Strain DN1885 / pPFF1 was grown. Of a stock culture of the DN1885 / pPFF1 strain at -80 ° C.
Using 100 μl, add 100 ml of Jacm-7-broth and 1 mg of chloramphenicol
Contains
Inoculate a 500 ml shake flask and bring to 250 rpm and 30 ° C on a rotating table.
And grown for 24 hours. This culture (pH = 7.3 and OD600= 22) using
, A fermenter already containing 1.0 liter fermentation broth 1 was inoculated.
Biomass growth and enzyme production
Prior to inoculation of the culture as described above, 32 g of the sucrose solution was added to the fermentor.
Was. Also, sterile filtered air is passed through the lower drive at a rate of 1 liter / minute.
It was sparged into the fermentor. Stirring speed was initially set at 500 rpm, but 20% DOT (
The dissolved oxygen tension signal was automatically linked to the set point of dissolved oxygen tension). Peristalsis
Using a Watson-Marlow pump, remove after 10 hours of growth.
The sucrose feed solution at a constant rate of 7.1 g / hr.
The stirrer was rotated near the maximum value and DOT was set to near zero. So, after 19 hours,
The sucrose feed rate was reduced to about 6.0 g / h, and after about 82 hours of fermentation time,
The feed rate was maintained until empty. After 93 hours, stop fermentation and cool to 4 ° C
And stored for later recovery.
The temperature is controlled at 34 ° C. ± 0.1 ° C., and the origin of the dilution of ammonia in water is 5 v / v%
HThreePOFourWas added to control the pH 6.00 ± 0.10.
Samples were taken daily, pH, dry weight of biomass and β-1,3-glucanase.
Activity was determined as described in the Materials and Methods section. Enzyme concentration in culture supernatant
It was determined by hydrolysis of AZCL-Culdran.
Table 1 shows the results of the fermentation.
Example 9 CAL 18 -2 Growth on medium and expression of enzyme
At 30 ° C on LB agar plates containing 10 μg / ml chloramphenicol
Bacillus subtilis DN1885 / pPFF1 was grown for 3 days. 100ml CAL 18-
2 medium and 1 mg chloramphenicol into a 500 ml shake flask
One colony was transferred. Grow on a rotary table at 250 RPM for 3 days at 30 ° C.
Continued, taking samples daily, pH, OD600And the dry weight of biomass was determined.
Activity determinations were performed as described in the Materials and Methods section, except that 0.05 ml
Stop using 2 ml of stop reagent using supernatant + 0.25 ml of Kurdlan + 0.2 ml of extraction
Was. Incubation heating was also extended to 20 hours.
Table 2 shows the results of the fermentation.
Example 10 Determination of N-terminal amino acid sequence and purified recombinant β-1,3-glucaner Mass spectrometry
The fermentation broth containing the recombinant β-1,3-glucanase was subjected to ultrafiltration and
20 mM in a Filtron concentrator equipped with a Minisette 10 kDa membrane
Was washed with Tris-HCl, pH 8.5. The sample was equilibrated with Tris-HCl, pH 8.5.
Applied on a column, and β-1,3-glucanase was added to 10 column volumes of 0-1.
Eluted with a linear gradient of M NaCl. Fraction containing β-1,3-glucanase activity
Was pooled. Make pool 1.7M with respect to ammonium sulfate and adjust pH to 6.5
did. F equilibrated with 30 mM MOPS, pH 6.5, containing 1.7 M ammonium sulfate.
The pool was further purified on a phenyl-Sepharose column. 10 column volume straight line
Of β-1,3-glucanase with 10 mM Tris-HCl, pH 8.5 using a gradient of
did. Fractions containing β-1,3-glucanase activity were pooled and 10 mM boric acid
Extensive dialysis against sodium pH 9.0. The dialyzed sample was treated with 10 mM sodium borate.
Β-1,3-glucanase applied on a Mono Q column equilibrated with
Eluted with a volume of 0-1 M NaCl.
N-terminal amino acid of purified recombinant β-1,3-glucanase
The acid sequence is identical to the deduced N-terminal sequence from SEQ ID NO: 1.
Matrix for Flight Mass Spectrometry of Purified Recombinant β-1,3-Glucanase
Auxiliary laser desorption ionization time gives a mass of 26,462 Da, which is within experimental error
According to the mass calculated from the amino acid sequence in the box.
Abbreviation
amino acid
A = Ala = alanine
V = Val = Valine
L = Leu = leucine
I = Ile = isoleucine
P = Pro = proline
F = Phe = phenylalanine
W = Trp = Tryptophan
M = Met = methionine
G = Gly = glycine
S = Ser = Serine
T = Thr = Threonine
C = Cys = cysteine
Y = Tyr = Tyrosine
N = Asn = asparagine
Q = Gln = Glutamine
D = Asp = aspartic acid
E = Glu = glutamic acid
K = Lys = Lysine
R = Arg = arginine
H = His = histidine
Nucleic acid base
A = Adenine
G = guanine
C = cytosine
T = thymine (only in DNA)
U = uracil (only for RNA)
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】1997年1月13日
【補正内容】
請求の範囲
1.ベータ−1,3−グルカナーゼ活性を示し、そして細胞壁を透過性とする
ことによって細胞壁を開くことができる酵素をコードするDNA 配列を含んでなる
DNA 構築物であって、前記DNA 配列は、
a)配列番号1に示すDNA 配列を含んでなるか、または
b)配列番号1に示すDNA 配列の類似体を含んでなり、前記類似体は、
i)配列番号1に示すDNA 配列と同一のオリゴヌクレオチドプローブとハイブ
リダイゼーションし、そして
ii)配列番号1に示すDNA 配列を含んでなるDNA 配列によりコードされるポリ
ペプチドと少なくとも70%相同であるポリペプチドをコードするか、または
iii)エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109から誘導された配列番号1に
示すDNA 配列によりコードされる精製されたベータ−1,3−グルカナーゼに対
して生じた抗体と免疫学的に反応性であるポリペプチドをコードする、DNA 構築
物。
2.ベータ−1,3−グルカナーゼ活性を示す酵素をコードするDNA 配列を含
んでなり、前記DNA 配列が配列番号1に示すDNA 配列を含んでなる、請求項1に
記載のDNA 構築物。
3.DNA 配列が配列番号3に示すDNA 配列を含んでなる、請求項1および2に
記載のDNA 構築物。
4.DNA 配列が微生物から誘導されたものである、請求項1〜3のいずれか1
項に記載のDNA 構築物。
5.DNA 配列が糸状菌または酵母から誘導されたものである、請求項4に記載
のDNA 構築物。
6.DNA 配列がアスペルギルス、トリコデルマ、フザリウムまた
はフミコラからなる群から誘導されたものである、請求項5に記載のDNA 構築物
。
7.DNA 配列が細菌から誘導されたものである、請求項4に記載のDNA 構築物
。
8.DNA 配列がバシラス、特にバシラス・リヘニフォルミス、バシラス・アミ
ロリクファシエンス、バシラス・サーキュランス、またはクロストリジウム、特
にクロストリジウム・テルモルム、またはエルスコビア、アルスロバクター、サ
イトファガまたはロドテルムスからなる群からの細菌から誘導されたものである
、請求項7に記載のDNA 構築物。
9.DNA 配列がエルスコビア・キサンチンオリチカ、特にエルスコビア・キサ
ンチンオリチカLLG109(DSM No.10297)から誘導されたものである、請求項8に
記載のDNA 構築物。
10.請求項1〜9のいずれか1項に記載のDNA 構築物を含んでなる組換え発現
ベクター。
11.前記ベクターがバシラス・ステアロサーモフィラスのマルトジェニックア
ルファ−アミラーゼのプロモーターを含んでなる、請求項10に記載の組換え発現
ベクター。
12.前記ベクターがバシラス・ステアロサーモフィラスのマルトジェニックア
ルファ−アミラーゼのシグナルを含んでなる、請求項10および11に記載の組換え
発現ベクター。
13.pPFF1 プラスミドからの配列を含んでなる、請求項10〜12のいずれか1項
に記載の組換え発現ベクター。
14.請求項1〜9のいずれか1項に記載のDNA 構築物または請求項10〜13のい
ずれか1項に記載の組換え発現ベクターを含んでなる細胞。
15.細胞が微生物細胞である、請求項14に記載の細胞。
16.細胞が細菌細胞である、請求項15に記載の細胞。
17.細菌が細菌、例えば、エルスコビア、アルスロバクター、サイトファガ、
ロドテルムス、またはバシラスの株、例えば、バシラス・サチリス、バシラス・
リヘニフォルミス、バシラス・レンツス、バシラス・ブレビス、バシラス・ステ
アロサーモフィラス(B.stcarothermophilus)、バシラス・アルカロフィルスバ
シラス、バシラス・アミロリクファシエンス、バシラス・コアギュランス、バシ
ラス・サーキュランス、バシラス・ラウツス、バシラス・メガテリウムまたはバ
シラス・スリンジェンシスの株、またはストレプトマイセス、例えば、ストレプ
トミセス・リビダンスまたはストレプトマイセス・ムリヌスの株、またはエシェ
リキア(Escherichia)、例えば、大腸菌の株からなる群から選択される細菌細胞
である、請求項16に記載の細胞。
18.細菌細胞がバシラス・サチリスDN1885である、請求項16および17に記載の
細胞。
19.細菌細胞がバシラス・サチリスToC46 である、請求項16および17に記載の
細胞。
20.細胞がDNA 配列が由来する細胞と異なる細菌細胞である、請求項14および
15に記載の細胞。
21.細胞が真菌細胞である、請求項14および15に記載の細胞。
22.真菌細胞がアスペルギルス、トリコデルマ、フザリウム、またはフミコラ
の株の群から選択される真菌細胞である、請求項21に記載の細胞。
23.細胞がDNA 配列が由来した細胞と異なる真菌細胞である、請求項14および
15に記載の細胞。
24.ベータ−1,3−グルカナーゼ活性を示す酵素の生産を可能とする条件下
に、請求項14〜23のいずれか1項に記載の細胞を培養
し、そして前記酵素を培養物から回収することを含んでなる、前記酵素を生産す
る方法。
25.a)請求項1〜9のいずれか1項に記載のDNA 構築物によりコードされ、
b)請求項24に記載の方法により生産される、
ベータ−1,3−グルカナーゼ活性を示す新規な酵素。
26.エルスコビア・キサンチンオリチカLLG109から誘導された配列番号1に示
すDNA 配列によりコードされる精製されたベータ−1,3−グルカナーゼに対し
て発生した抗体と免疫学的に反応性である、請求項25に記載の新規な酵素。
27.前記酵素が約26kDa の見掛けの分子量を有する、請求項25および26に記載
の新規な酵素。
28.前記酵素が約 3.5〜4の範囲のpIを有する、請求項25〜27のいずれか1項
に記載の新規な酵素。
29.請求項25〜28のいずれか1項に記載の新規な酵素を含んでなる、ベータ−
グルカンを含有する物質の変更または分解に有用な酵素調製物。
30.セルロース分解、マンノース分解、キチン分解またはタンパク質分解活性
を有する酵素の群から選択される、1または2以上の他の細胞壁分解酵素を含ん
でなる、請求項29に記載の酵素調製物。
31.前記酵素がエンドグルカナーゼ、例えば、セルラーゼおよびベータ−1,
6−グルカナーゼ、およびマンナナーゼ、エンド−またはエキソ−キチナーゼ、
プロテアーゼ、およびアルファ−またはベータ−マンノシダーゼからなる群から
選択される、請求項30に記載の酵素。
200L、セルラーゼ(Cellulase)、セルラーゼ(Cellulase)CP およ
びセルラーゼ(Cellulase)CT、および/またはキチナーゼ(Chitinase)を含む群
からの酵素を含んでなる、請求項30および31に記載の酵素調製物。
33.請求項29〜32のいずれか1項に記載の酵素または酵素調製物をベータ−グ
ルカンを含有する物質の変更または分解のために使用する、請求項25〜28のいず
れか1項に記載の酵素の使用。
34.酵素または酵素調製物をプロトプラストの調製において使用する、請求項
33に記載の使用。
35.酵素または酵素調製物を顔料、着色剤、香味剤、酵母エキスの製造におい
て使用する、請求項33に記載の酵素の使用。
36.酵素または酵素調製物を製剤の製造において使用する、請求項33に記載の
酵素の使用。
37.酵素または酵素調製物を製剤において使用する、請求項33に記載の酵素の
使用。[Procedure for Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act [Date of Submission] January 13, 1997 [Contents of Amendment] Claims 1. A DNA construct comprising a DNA sequence that encodes an enzyme that exhibits beta-1,3-glucanase activity and is capable of opening a cell wall by permeating the cell wall, said DNA sequence comprising: a) a sequence comprising: Comprising the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1, or b) comprising an analog of the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1, said analog comprising: i) an oligonucleotide probe identical to the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1 And ii) encodes a polypeptide that is at least 70% homologous to the polypeptide encoded by the DNA sequence comprising the DNA sequence set forth in SEQ ID NO: 1, or iii) Elscobia xanthine orytica LLG109 Antibodies raised against purified beta-1,3-glucanase encoded by the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1 derived from Encodes a polypeptide that is epidemiologically reactive, DNA construct. 2. The DNA construct according to claim 1, comprising a DNA sequence encoding an enzyme exhibiting beta-1,3-glucanase activity, wherein the DNA sequence comprises the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1. 3. A DNA construct according to claims 1 and 2, wherein the DNA sequence comprises the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 3. 4. The DNA construct according to any one of claims 1 to 3, wherein the DNA sequence is derived from a microorganism. 5. The DNA construct according to claim 4, wherein the DNA sequence is derived from a filamentous fungus or yeast. 6. The DNA construct according to claim 5, wherein the DNA sequence is derived from the group consisting of Aspergillus, Trichoderma, Fusarium or Humicola. 7. The DNA construct of claim 4, wherein the DNA sequence is derived from a bacterium. 8. The DNA sequence is derived from a bacterium from Bacillus, in particular Bacillus liheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus circulans, or Clostridium, especially Clostridium termorum, or Elscobia, Arthrobacter, Cytofaga or Rhodotermus. The DNA construct according to claim 7, which is a DNA construct. 9. 9. A DNA construct according to claim 8, wherein the DNA sequence is derived from Elscovia xanthine orlitica, in particular LSG109 (DSM No. 10297). Ten. A recombinant expression vector comprising the DNA construct according to any one of claims 1 to 9. 11. 11. The recombinant expression vector according to claim 10, wherein said vector comprises a Bacillus stearothermophilus maltogenic alpha-amylase promoter. 12. 12. The recombinant expression vector according to claims 10 and 11, wherein said vector comprises a Bacillus stearothermophilus maltogenic alpha-amylase signal. 13. 13. The recombinant expression vector according to any one of claims 10 to 12, comprising a sequence from the pPFF1 plasmid. 14. A cell comprising the DNA construct according to any one of claims 1 to 9 or the recombinant expression vector according to any one of claims 10 to 13. 15. 15. The cell according to claim 14, wherein the cell is a microbial cell. 16. 16. The cell according to claim 15, wherein the cell is a bacterial cell. 17. The bacterium is a bacterium, such as a strain of Elscovia, Arthrobacter, Cytofaga, Rhodotermus, or Bacillus, such as Bacillus subtilis, Bacillus ligeniformis, Bacillus lentus, Bacillus brevis, Bacillus stearothermophilus. ), A strain of Bacillus alcalophilus Bacillus, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus coagulans, Bacillus circulans, Bacillus lactus, Bacillus megaterium or Bacillus slingensis, or Streptomyces, for example, Streptomyces 17. The cell of claim 16, which is a bacterial cell selected from the group consisting of a strain of Rividans or Streptomyces murinus, or a strain of Escherichia, for example, E. coli. 18. 18. The cell according to claims 16 and 17, wherein the bacterial cell is Bacillus subtilis DN1885. 19. 18. The cell according to claims 16 and 17, wherein the bacterial cell is Bacillus subtilis ToC46. 20. 16. The cell of claim 14, wherein the cell is a bacterial cell different from the cell from which the DNA sequence is derived. twenty one. 16. The cell according to claim 14, wherein the cell is a fungal cell. twenty two. 22. The cell of claim 21, wherein the fungal cell is a fungal cell selected from the group of strains of Aspergillus, Trichoderma, Fusarium, or Humicola. twenty three. 16. The cell of claim 14, wherein the cell is a fungal cell different from the cell from which the DNA sequence was derived. twenty four. 24. Culturing the cell according to any one of claims 14 to 23 under conditions enabling production of an enzyme exhibiting beta-1,3-glucanase activity, and recovering the enzyme from the culture. A method for producing said enzyme, comprising: twenty five. A novel enzyme exhibiting beta-1,3-glucanase activity, which is a) encoded by the DNA construct of any one of claims 1 to 9, and b) produced by the method of claim 24. 26. 26. The antibody is immunologically reactive with antibodies raised against purified beta-1,3-glucanase encoded by the DNA sequence shown in SEQ ID NO: 1 derived from Elscobia xanthine orlitica LLG109. Novel enzyme according to 1. 27. 27. The novel enzyme of claims 25 and 26, wherein said enzyme has an apparent molecular weight of about 26 kDa. 28. 28. The novel enzyme according to any one of claims 25 to 27, wherein said enzyme has a pI in the range of about 3.5-4. 29. An enzyme preparation useful for modifying or degrading a substance containing beta-glucan, comprising the novel enzyme according to any one of claims 25 to 28. 30. 30. The enzyme preparation of claim 29, comprising one or more other cell wall degrading enzymes selected from the group of enzymes having cellulolytic, mannose, chitin or proteolytic activity. 31. 31. The enzyme of claim 30, wherein the enzyme is selected from the group consisting of endoglucanases, e.g., cellulases and beta-1,6-glucanases, and mannanases, endo- or exo-chitinases, proteases, and alpha- or beta-mannosidases. Enzymes. 32. The enzyme preparation according to claims 30 and 31, comprising 200L, an enzyme from the group comprising Cellulase, Cellulase CP and Cellulase CT, and / or Chitinase. 33. The enzyme according to any one of claims 25 to 28, wherein the enzyme or the enzyme preparation according to any one of claims 29 to 32 is used for modifying or degrading a substance containing beta-glucan. Use of. 34. 34. Use according to claim 33, wherein the enzyme or enzyme preparation is used in the preparation of protoplasts. 35. 34. Use of an enzyme according to claim 33, wherein the enzyme or enzyme preparation is used in the production of pigments, colorants, flavors, yeast extracts. 36. 34. Use of an enzyme according to claim 33, wherein the enzyme or enzyme preparation is used in the manufacture of a formulation. 37. 34. Use of an enzyme according to claim 33, wherein the enzyme or enzyme preparation is used in a formulation.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
(C12N 1/21
C12R 1:125)
(C12N 9/24
C12R 1:125)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG),
AL,AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,C
A,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI
,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,
KR,KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,M
G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT
,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,
TM,TT,UA,UG,US,UZ,VN
(72)発明者 ヘデガールト,リズベス
デンマーク国,デーコー−2880 バクスバ
エルト ノボ アレ,ノボ ノルディスク
アクティーゼルスカブ(番地なし)
(72)発明者 ハルキエール トルベン
デンマーク国,デーコー−2880 バクスバ
エルト ノボ アレ,ノボ ノルディスク
アクティーゼルスカブ(番地なし)
(72)発明者 アセンジョ,ジュアン ア.
チリ国,サンティアゴ,ラ レイナ ラス
ペルディセス,0277−セー
(72)発明者 サバ,デミトリス
イギリス国,リーディング アールジー6
2ワイジェイ,ノースバーン クロース
17──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI (C12N 1/21 C12R 1: 125) (C12N 9/24 C12R 1: 125) (81) Designated country EP (AT, BE, CH) , DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR) , NE, SN, TD, TG), AP (KE, MW, SD, SZ, UG), AL, AM, AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, HU, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LK, LR, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, TJ, TM, TT, UA, UG, US, UZ, VN (72) Inventor Hedegaard, Lisbeth Denmark, Decor-2880 Baksba Elt Novo Are, Novo Nordisk Actiesel Skab (no address) (72) Inventor Harquier Torven, Denmark, Denmark-2880 Baksba Elt Novo Are, Novo Nordisk Actiesel Sukab (no address) (72) Inventors Asenjo, Juan A. La Reina Las Perdisses, Santiago, Chile, 0277-See (72) Inventors Sabah, Demitris United Kingdom, Reading Earl G6 2, Wyjay, Northburn Claus 17