JP2001511349A - Saccharopolysporaerythraea及びStreptomycesantibioticusにおける6−デオキシヘキソースの生合成及び移送のための遺伝子 - Google Patents
Saccharopolysporaerythraea及びStreptomycesantibioticusにおける6−デオキシヘキソースの生合成及び移送のための遺伝子Info
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Abstract
(57)【要約】
この発明は、エリスロマイシン生合成遺伝子のクラスターのeryG−eryAIII領域に対応する図2に表示された単離されたDNA配列(SEQ ID NO:1)及びエリスロマイシン生合成遺伝子のクラスターのeryAI−eryK領域に対応する図3に表示された単離されたDNA配列(SEQ ID NO:6)に関係する。この発明は又、オレアンドマイシン生合成遺伝子の領域に対応する図22に表示した単離されたDNA配列(SEQ ID NO:15の配列)にも関係する。
Description
【0001】 本発明は、Saccharopolyspora erythraeaにおける6−デオキシヘキソースの 生合成及び移送に関与する遺伝子並びに遺伝子操作によるエリスロマイシンのア
ナログの生産におけるそれらの利用を記載する。
ナログの生産におけるそれらの利用を記載する。
【0002】 エリスロマイシンAは、グラム陽性細菌Sac. erythraeaにより生成される臨床
的に重要なマクロライド系抗生物質である。エリスロマイシンの生合成のための
遺伝子は、ery遺伝子のクラスター内に組織化されており、それは又、エリス
ロマイシンに対する自己耐性のための遺伝子ermEをも含んでいる。
的に重要なマクロライド系抗生物質である。エリスロマイシンの生合成のための
遺伝子は、ery遺伝子のクラスター内に組織化されており、それは又、エリス
ロマイシンに対する自己耐性のための遺伝子ermEをも含んでいる。
【0003】 eryクラスターは、ポリケチドシンテターゼ(PKSと呼ばれる)及びこれに
隣接する2つの領域であってラクトン核(6−デオキシエリスロノリドB)のエリ
スロマイシンAへの変換の後続段階に関与する遺伝子を含む2つの領域を含む3
つのポリペプチドをコードする3つの主要な遺伝子eryAI、eryAII及
びeryAIII(遺伝子座eryA)を含んでいる。
隣接する2つの領域であってラクトン核(6−デオキシエリスロノリドB)のエリ
スロマイシンAへの変換の後続段階に関与する遺伝子を含む2つの領域を含む3
つのポリペプチドをコードする3つの主要な遺伝子eryAI、eryAII及
びeryAIII(遺伝子座eryA)を含んでいる。
【0004】 図1に表したエリスロマイシンA生合成プロセスにおいて、6−デオキシヘキ
ソースの生合成は、グルコース−1−ホスフェートから最終的な活性化された糖
dTDP−L−ミカロース又はdTDP−D−デソサミンへ導く全酵素反応を含
む。こうして生成されたdTDP−L−ミカロース又はdTDP−D−デソサミ
ンは、次に、これら2つのデオキシヘキソースのラクトン核への移送の基質とし
て用いられる。エリスロマイシンの形成は、ラクトン核のC−3位のヒドリルを
介するミカロースの結合及びC−5位のヒドリルを介するデソサミンの結合を必
要とする。ミカロースの生合成又は移送に関与するすべてのeryB遺伝子及び
デソサミンの生合成又は移送に関与するすべてのeryC遺伝子は、未だ、明確
には同定されていない。
ソースの生合成は、グルコース−1−ホスフェートから最終的な活性化された糖
dTDP−L−ミカロース又はdTDP−D−デソサミンへ導く全酵素反応を含
む。こうして生成されたdTDP−L−ミカロース又はdTDP−D−デソサミ
ンは、次に、これら2つのデオキシヘキソースのラクトン核への移送の基質とし
て用いられる。エリスロマイシンの形成は、ラクトン核のC−3位のヒドリルを
介するミカロースの結合及びC−5位のヒドリルを介するデソサミンの結合を必
要とする。ミカロースの生合成又は移送に関与するすべてのeryB遺伝子及び
デソサミンの生合成又は移送に関与するすべてのeryC遺伝子は、未だ、明確
には同定されていない。
【0005】 56kbの長さを有するeryクラスターは、21のオープンリーディングフ
レーム(ORF)を含んでおり、その番号付けは、Haydock等(1991)及びDonadio等
(1993)により確立されている。eryA遺伝子座は、ORF10、11及び12
を含んでいる。
レーム(ORF)を含んでおり、その番号付けは、Haydock等(1991)及びDonadio等
(1993)により確立されている。eryA遺伝子座は、ORF10、11及び12
を含んでいる。
【0006】 eryクラスターの左部分における遺伝子中断又は置換の初期の研究は、er
yCI遺伝子(ORF1)の最初の同定、その後のeryBI遺伝子(ORF2)の
同定、eryH遺伝子座(ORF3、4及び5)(これらの不活性化は、6−デオ キシエリスロノリドBの生成へと導く)の同定、eryBII遺伝子座(ORF7
及び8)及びeryCII遺伝子の同定を与えた(Weber等、1990)。
yCI遺伝子(ORF1)の最初の同定、その後のeryBI遺伝子(ORF2)の
同定、eryH遺伝子座(ORF3、4及び5)(これらの不活性化は、6−デオ キシエリスロノリドBの生成へと導く)の同定、eryBII遺伝子座(ORF7
及び8)及びeryCII遺伝子の同定を与えた(Weber等、1990)。
【0007】 後続のラクトン核の修飾に関与する酵素活性の内で、C6位のヒドロキシル化
の原因であるeryF遺伝子(ORF4)(Weber等、1991)及びC12位のヒドロ キシル化の原因であるeryK遺伝子(ORF20)(Stassi等、1993)は、同定さ
れている。更に、クラジノースへのミカロースのO−メチル化(3”位OH)の原
因であるeryG遺伝子(ORF6)は、同定されている(Weber等、1989)。エリ スロマイシンAは、こうして、エリスロマイシンB又はエリスロマイシンCを介
してエリスロマイシンDから、提示した図式(図1)に従って形成される。
の原因であるeryF遺伝子(ORF4)(Weber等、1991)及びC12位のヒドロ キシル化の原因であるeryK遺伝子(ORF20)(Stassi等、1993)は、同定さ
れている。更に、クラジノースへのミカロースのO−メチル化(3”位OH)の原
因であるeryG遺伝子(ORF6)は、同定されている(Weber等、1989)。エリ スロマイシンAは、こうして、エリスロマイシンB又はエリスロマイシンCを介
してエリスロマイシンDから、提示した図式(図1)に従って形成される。
【0008】 eryクラスターの右部分(ORF13〜19)に位置するeryB及びery
C遺伝子の機能的特性決定は、様々な雑誌に報告された断片的情報(Donadio等、
1993;Liu及びThorson、1994;Katz及びDonadio、1995)にもかかわらず、未だ、
正確には確立されていない。
C遺伝子の機能的特性決定は、様々な雑誌に報告された断片的情報(Donadio等、
1993;Liu及びThorson、1994;Katz及びDonadio、1995)にもかかわらず、未だ、
正確には確立されていない。
【0009】 マクロライド系抗生物質に対する商業的関心のために、新規な誘導体(特に、 有利な特性を有するエリスロマイシンアナログ)の獲得が熱心に追求されている 。エリスロマイシンのアグリコン部分(マクロラクトン)において又は/及びその
第二のヒドロキシル化において並びに糖部分(クラジノース及び/又はデソサミ ン)において、修飾は、望ましいであろう。
第二のヒドロキシル化において並びに糖部分(クラジノース及び/又はデソサミ ン)において、修飾は、望ましいであろう。
【0010】 現在の方法例えば化学的修飾は、困難であり且つエリスロマイシンから得るこ
とのできる生成物の種類が限られている。例えば、Sakakibara等(1984)は、エリ
スロマイシンA又はBから実施される化学的修飾(糖部分及びマクロラクトンの 両方)を概説している。
とのできる生成物の種類が限られている。例えば、Sakakibara等(1984)は、エリ
スロマイシンA又はBから実施される化学的修飾(糖部分及びマクロラクトンの 両方)を概説している。
【0011】 微生物Sac. erythraeaの遺伝子操作によるエリスロマイシンAのマクロラクト
ンの修飾は、国際特許出願WO93/13663に記載されており、PKSをコ
ードする染色体のeryA遺伝子座の特異的な遺伝的変化による新規なポリケチ
ド分子の獲得も記載されている。例えば、7−ヒドロキシエリスロマイシンA、
6−デオキシ−7−ヒドロキシエリスロマイシンA又は3−オキソ−3−デオキ
シ−5−デソサミニル−エリスロノリドAが、この方法で得られている。
ンの修飾は、国際特許出願WO93/13663に記載されており、PKSをコ
ードする染色体のeryA遺伝子座の特異的な遺伝的変化による新規なポリケチ
ド分子の獲得も記載されている。例えば、7−ヒドロキシエリスロマイシンA、
6−デオキシ−7−ヒドロキシエリスロマイシンA又は3−オキソ−3−デオキ
シ−5−デソサミニル−エリスロノリドAが、この方法で得られている。
【0012】 本発明は、ミカロース及びデソサミンの生合成又は結合に関与するSac. eryth
raeaの遺伝子(eryA遺伝子座の下流に位置するeryBII、eryCII I及びeryCII並びに上流に位置するeryBIV、eryBV、eryC
VI、eryBVI、eryCIV、eryCV及びeryBVII)の機能的 特性決定、それらのエリスロマイシンアナログの生産における利用並びにそれら
の製造方法に関するものである。
raeaの遺伝子(eryA遺伝子座の下流に位置するeryBII、eryCII I及びeryCII並びに上流に位置するeryBIV、eryBV、eryC
VI、eryBVI、eryCIV、eryCV及びeryBVII)の機能的 特性決定、それらのエリスロマイシンアナログの生産における利用並びにそれら
の製造方法に関するものである。
【0013】 それ故に、本発明の主題は、図2に示した単離された一本鎖又は二本鎖DNA
配列(SEQ ID NO:1の順行配列及び相補性配列)であって、これは、エリスロマイ
シン生合成遺伝子のクラスターのeryG−eryAIII領域に対応しており
、特別の主題は、下記を含む上記のDNA配列である: − ORF7(SEQ ID NO:1のヌクレオチド48〜1046の相補性配列)に対応
し、dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼを
コードするeryBII配列、 − ORF8(SEQ ID NO:1のヌクレオチド1046〜2308の相補性配列)に
対応し、デソサミニルトランスフェラーゼをコードするeryCIII配列、及
び − ORF9(SEQ ID NO:1のヌクレオチド2322〜3404の相補性配列)に
対応し、dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラー
ゼをコードするeryCII。
配列(SEQ ID NO:1の順行配列及び相補性配列)であって、これは、エリスロマイ
シン生合成遺伝子のクラスターのeryG−eryAIII領域に対応しており
、特別の主題は、下記を含む上記のDNA配列である: − ORF7(SEQ ID NO:1のヌクレオチド48〜1046の相補性配列)に対応
し、dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼを
コードするeryBII配列、 − ORF8(SEQ ID NO:1のヌクレオチド1046〜2308の相補性配列)に
対応し、デソサミニルトランスフェラーゼをコードするeryCIII配列、及
び − ORF9(SEQ ID NO:1のヌクレオチド2322〜3404の相補性配列)に
対応し、dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラー
ゼをコードするeryCII。
【0014】 図2に示した上記のDNA配列は、例えば、以下に詳しい説明を与える操作条
件に従ってSac. erythraeaのゲノムDNA断片の制限断片をサブクローン化する
ことにより得ることのできるゲノムDNA配列である。
件に従ってSac. erythraeaのゲノムDNA断片の制限断片をサブクローン化する
ことにより得ることのできるゲノムDNA配列である。
【0015】 この発明の一層特別の主題は、ORF7(SEQ ID NO:1のヌクレオチド48〜 1046の相補性配列)に対応するeryBII配列、ORF8(SEQ ID NO:1の
ヌクレオチド1046〜2308の相補性配列)に対応するeryCIII配列 又はORF9(SEQ ID NO:1のヌクレオチド2322〜3404の相補性配列)に
対応するeryCII配列から選択する図2に示した単離されたDNA配列及び
この配列又はその断片とハイブリダイズし且つ/又は有意の相同性を有し且つ同
じ機能を有する配列である。
ヌクレオチド1046〜2308の相補性配列)に対応するeryCIII配列 又はORF9(SEQ ID NO:1のヌクレオチド2322〜3404の相補性配列)に
対応するeryCII配列から選択する図2に示した単離されたDNA配列及び
この配列又はその断片とハイブリダイズし且つ/又は有意の相同性を有し且つ同
じ機能を有する配列である。
【0016】 この発明の全く特別の主題は、ORF8(SEQ ID NO:1のヌクレオチド104 6〜2308の相補性配列=SEQ ID NO:4の相補性配列)に対応し且つデソサミ ニルトランスフェラーゼをコードするeryCIII単離されたDNA配列(図 2に 表示)である。
【0017】 ORF7に対応するeryBII配列は、333アミノ酸を有するポリペプチ
ド(SEQ ID NO:2の配列)をコードし、ORF8に対応するeryCIII配列は
、421アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:5の配列)をコードし、そし
てORF9に対応するeryCII配列は、361アミノ酸を有するポリペプチ
ド(SEQ ID NO:3の配列)をコードする。
ド(SEQ ID NO:2の配列)をコードし、ORF8に対応するeryCIII配列は
、421アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:5の配列)をコードし、そし
てORF9に対応するeryCII配列は、361アミノ酸を有するポリペプチ
ド(SEQ ID NO:3の配列)をコードする。
【0018】 上に示したそれぞれの酵素活性は、以下に実験部において説明するように、対
応する遺伝子への内部欠失の導入により示されたものである。
応する遺伝子への内部欠失の導入により示されたものである。
【0019】 ハイブリダイズし且つ同じ機能を有する配列は、Sambrook等(1989)により記載
された高緊縮又は中緊縮の標準条件下で上記のDNA配列の1つとハイブリダイ
ズし且つ同じ酵素機能を有する蛋白質をコードするDNA配列を包含すると理解
される。用語同じ酵素機能は、類似の性質の基質例えばdTDP−6−デオキシ
ヘキソース又は裸の若しくはグリコシル化されたマクロラクトンに対する所定の
酵素活性を意味すると理解される。高緊縮の条件は、例えば、5×SSPE、1
0×デンハート、100μg/mlDNAss、1%SDS溶液中での65℃で
18時間でのハイブリダイゼーション(その後、2×SSC、0.05%SDS 溶液での20分間の洗浄を65℃で2回行い、その後、最後に1回、0.1×S
SC、0.1%SDS溶液での45分間の洗浄を65℃で行う)を含む。中緊縮 の条件は、例えば、最後の20分間にわたる0.2×SSC、0.1%SDS溶
液での65℃で1回の洗浄を含む。
された高緊縮又は中緊縮の標準条件下で上記のDNA配列の1つとハイブリダイ
ズし且つ同じ酵素機能を有する蛋白質をコードするDNA配列を包含すると理解
される。用語同じ酵素機能は、類似の性質の基質例えばdTDP−6−デオキシ
ヘキソース又は裸の若しくはグリコシル化されたマクロラクトンに対する所定の
酵素活性を意味すると理解される。高緊縮の条件は、例えば、5×SSPE、1
0×デンハート、100μg/mlDNAss、1%SDS溶液中での65℃で
18時間でのハイブリダイゼーション(その後、2×SSC、0.05%SDS 溶液での20分間の洗浄を65℃で2回行い、その後、最後に1回、0.1×S
SC、0.1%SDS溶液での45分間の洗浄を65℃で行う)を含む。中緊縮 の条件は、例えば、最後の20分間にわたる0.2×SSC、0.1%SDS溶
液での65℃で1回の洗浄を含む。
【0020】 有意の均一性を示し且つ同じ機能を有する配列は、上記のDNA配列の1つと
少なくとも60%のヌクレオチド配列同一性を有し且つ同じ酵素機能を有する蛋
白質をコードする配列を包含すると理解される。
少なくとも60%のヌクレオチド配列同一性を有し且つ同じ酵素機能を有する蛋
白質をコードする配列を包含すると理解される。
【0021】 この発明の主題は、上記のDNA配列の1つによりコードされるポリペプチド
でもあり、特別の主題は、ORF7(SEQ ID NO:2の配列を有する)、ORF8(S
EQ ID NO:5の配列を有する)又はORF9(SEQ ID NO:3の配列を有する)より選
択する図2に示したORFに対応するポリペプチド及びこのポリペプチドのアナ
ログである。
でもあり、特別の主題は、ORF7(SEQ ID NO:2の配列を有する)、ORF8(S
EQ ID NO:5の配列を有する)又はORF9(SEQ ID NO:3の配列を有する)より選
択する図2に示したORFに対応するポリペプチド及びこのポリペプチドのアナ
ログである。
【0022】 アナログは、生成物が同じ酵素機能を保持する限り、少なくとも一のアミノ酸
の置換、欠失又は付加により改変されたアミノ酸配列を有するポリペプチドを包
含すると理解される。これらの改変された配列は、例えば、当業者に公知の位置
指定突然変異導入技術を用いて製造することができる。
の置換、欠失又は付加により改変されたアミノ酸配列を有するポリペプチドを包
含すると理解される。これらの改変された配列は、例えば、当業者に公知の位置
指定突然変異導入技術を用いて製造することができる。
【0023】 この発明の一層特別の主題は、図2に示したORF8に対応するポリペプチド
(SEQ ID NO:5の配列を有する)である(デソサミニルトランスフェラーゼ活性を 有し、EryCIIIと呼ばれる)。
(SEQ ID NO:5の配列を有する)である(デソサミニルトランスフェラーゼ活性を 有し、EryCIIIと呼ばれる)。
【0024】 この発明は、公知の遺伝子工学及び細胞培養法により、宿主細胞内での発現に
より得られるSac. erythraeaのEryCIII組換え蛋白質を記載する。
より得られるSac. erythraeaのEryCIII組換え蛋白質を記載する。
【0025】 精製された組換え蛋白質の獲得は、活性な糖dTDP−D−デソサミンのラク
トン核への移送を示すイン・ビトロ試験において、eryCIII遺伝子産物と
関連するグリコシルトランスフェラーゼ機能の特性表示の確認を与えた。
トン核への移送を示すイン・ビトロ試験において、eryCIII遺伝子産物と
関連するグリコシルトランスフェラーゼ機能の特性表示の確認を与えた。
【0026】 この発明の主題は又、チミジン5’−(トリヒドロゲンジホスフェート)、P’
−[3.4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−.キシロ.−ヘキ ソピラノシル]エステル(dTDP−D−デソサミン)及び塩基付加塩でもある(そ
の製造例は、以下に、実験部で記載する)。
−[3.4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−.キシロ.−ヘキ ソピラノシル]エステル(dTDP−D−デソサミン)及び塩基付加塩でもある(そ
の製造例は、以下に、実験部で記載する)。
【0027】 この発明の主題は又、エリスロマイシン生合成遺伝子のクラスターのeryA
I−eryK領域に対応する図3に示した単離されたDNA配列(SEQ ID NO:6 の配列)でもあり、特別の主題は、下記を含む上記のDNA配列である: − ORF13(SEQ ID NO:6のヌクレオチド242〜1207の配列)に対応し
、dTDP−4−セト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼをコード
するeryBIV配列、 − ORF14(SEQ ID NO:6のヌクレオチド1210〜2454の配列)に対応
し、ミカロシルトランスフェラーゼをコードするeryBV配列、 − ORF15(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2510〜3220の配列)に対応
し、dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − ORF16(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3308〜4837の配列)に対応
し、dTDP−4−セト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
をコードするeryBVI配列、 − ORF17(SEQ ID NO:6のヌクレオチド4837〜6039の配列)に対応
し、dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼをコードす
るeryCIV配列、 − ORF18(SEQ ID NO:6のヌクレオチド6080〜7546の配列)に対応
し、dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼをコー
ドするeryCV配列及び − ORF19(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配列)に対応
し、dTDP−4−セト−D−6−デオキシヘキソース3,5エピメラーゼをコ
ードするeryBVII。
I−eryK領域に対応する図3に示した単離されたDNA配列(SEQ ID NO:6 の配列)でもあり、特別の主題は、下記を含む上記のDNA配列である: − ORF13(SEQ ID NO:6のヌクレオチド242〜1207の配列)に対応し
、dTDP−4−セト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼをコード
するeryBIV配列、 − ORF14(SEQ ID NO:6のヌクレオチド1210〜2454の配列)に対応
し、ミカロシルトランスフェラーゼをコードするeryBV配列、 − ORF15(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2510〜3220の配列)に対応
し、dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − ORF16(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3308〜4837の配列)に対応
し、dTDP−4−セト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
をコードするeryBVI配列、 − ORF17(SEQ ID NO:6のヌクレオチド4837〜6039の配列)に対応
し、dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼをコードす
るeryCIV配列、 − ORF18(SEQ ID NO:6のヌクレオチド6080〜7546の配列)に対応
し、dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼをコー
ドするeryCV配列及び − ORF19(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配列)に対応
し、dTDP−4−セト−D−6−デオキシヘキソース3,5エピメラーゼをコ
ードするeryBVII。
【0028】 図3に示した上記のDNA配列は、例えば、以下に詳しい説明を与える操作条
件に従って、Sac. erythraeaのゲノムDNAライブラリーを含むコスミドの制限
断片をサブクローン化することにより得ることができるゲノムDNA配列である
。
件に従って、Sac. erythraeaのゲノムDNAライブラリーを含むコスミドの制限
断片をサブクローン化することにより得ることができるゲノムDNA配列である
。
【0029】 この発明の一層特別の主題は、図3に示したORF13(SEQ ID NO:6のヌク レオチド242〜1207の配列)に対応するeryBIV配列、ORF14(SE
Q ID NO:6のヌクレオチド1210〜2454の配列)に対応するeryBV配 列、ORF15(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2510〜3220の配列)に対応
するeryCVI配列、ORF16(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3308〜4 837の配列)に対応するeryBVI配列、ORF17(SEQ ID NO:6のヌクレ
オチド4837〜6039の配列)に対応するeryCIV配列、ORF18(SE
Q ID NO:6のヌクレオチド6080〜7546の配列)に対応するeryCV配 列又はORF19(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配列)に対
応するeryBVII配列及びこの配列とハイブリダイズし且つ/又はこの配列
との有意の相同性を示す配列又はその断片(同じ機能を有するもの)より選択する
単離されたDNA配列である。
Q ID NO:6のヌクレオチド1210〜2454の配列)に対応するeryBV配 列、ORF15(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2510〜3220の配列)に対応
するeryCVI配列、ORF16(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3308〜4 837の配列)に対応するeryBVI配列、ORF17(SEQ ID NO:6のヌクレ
オチド4837〜6039の配列)に対応するeryCIV配列、ORF18(SE
Q ID NO:6のヌクレオチド6080〜7546の配列)に対応するeryCV配 列又はORF19(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配列)に対
応するeryBVII配列及びこの配列とハイブリダイズし且つ/又はこの配列
との有意の相同性を示す配列又はその断片(同じ機能を有するもの)より選択する
単離されたDNA配列である。
【0030】 この発明の全く特別の主題は、eryBVという図3に示したORF14(SEQ ID NO:6のヌクレオチド1210〜2454の配列)に対応し、ミカロシルトラ
ンスフェラーゼをコードする単離されたDNA配列である。
ンスフェラーゼをコードする単離されたDNA配列である。
【0031】 ORF13に対応するeryBIV配列は、322アミノ酸を有するポリペプ
チド(SEQ ID NO:7)をコードし、RF14に対応するeryBV配列は、415
アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:8)をコードし、ORF15に対応す
るeryCVI配列は、237アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:9)を
コードし、ORF16に対応するeryBVI配列は、510アミノ酸を有する
ポリペプチド(SEQ ID NO:10)をコードし、ORF17に対応するeryCIV
配列は、401アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:14)をコードし、O
RF18に対応するeryCV配列は、489アミノ酸を有するポリペプチド(S
EQ ID NO:11)をコードし且つORF19に対応するeryBVII配列は、1
93アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:12)をコードする。
チド(SEQ ID NO:7)をコードし、RF14に対応するeryBV配列は、415
アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:8)をコードし、ORF15に対応す
るeryCVI配列は、237アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:9)を
コードし、ORF16に対応するeryBVI配列は、510アミノ酸を有する
ポリペプチド(SEQ ID NO:10)をコードし、ORF17に対応するeryCIV
配列は、401アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:14)をコードし、O
RF18に対応するeryCV配列は、489アミノ酸を有するポリペプチド(S
EQ ID NO:11)をコードし且つORF19に対応するeryBVII配列は、1
93アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:12)をコードする。
【0032】 上に示したそれぞれの酵素活性は、以下に実験部で示すように、内部欠失の対
応遺伝子への導入により示されたものである。
応遺伝子への導入により示されたものである。
【0033】 ハイブリダイズするDNA配列並びに有意の相同性を示し且つ同じ機能を有す
るDNA配列は、前に示したものと同じ意味を有する。
るDNA配列は、前に示したものと同じ意味を有する。
【0034】 この発明の主題は又、上記のDNA配列の1つによりコードされるポリペプチ
ドでもあり、特別の主題は、図3に示したORF13(SEQ ID NO:7の配列を有 する)、ORF14(SEQ ID NO:8の配列を有する)、ORF15(SEQ ID NO:9の
配列を有する)、ORF16(SEQ ID NO:10の配列を有する)、ORF17(SEQ
ID NO:14の配列を有する)、ORF18(SEQ ID NO:11の配列を有する)又は ORF19(SEQ ID NO:12の配列を有する)及びこのペプチドのアナログから選
択するORFに対応するポリペプチドである。
ドでもあり、特別の主題は、図3に示したORF13(SEQ ID NO:7の配列を有 する)、ORF14(SEQ ID NO:8の配列を有する)、ORF15(SEQ ID NO:9の
配列を有する)、ORF16(SEQ ID NO:10の配列を有する)、ORF17(SEQ
ID NO:14の配列を有する)、ORF18(SEQ ID NO:11の配列を有する)又は ORF19(SEQ ID NO:12の配列を有する)及びこのペプチドのアナログから選
択するORFに対応するポリペプチドである。
【0035】 ポリペプチドのアナログは、前に示したものと同じ意味を有する。
【0036】 この発明の一層特別の主題は、図3に示したORF14に対応し且つミカロシ
ルトランスフェラーゼ活性を有するポリペプチド(SEQ ID NO:8の配列を有する)
である(EryBVと呼ばれる)。
ルトランスフェラーゼ活性を有するポリペプチド(SEQ ID NO:8の配列を有する)
である(EryBVと呼ばれる)。
【0037】 上に示した及び図2又は3に示したこの発明の各eryB又はeryCDNA
配列の知識は、本発明を、例えば、化学合成の公知の方法により又は公知のハイ
ブリダイゼーション技術により若しくはPCR増幅によりオリゴヌクレオチド合
成プローブを用いてゲノムライブラリーをスクリーニングすることによって再現
することを可能にする。
配列の知識は、本発明を、例えば、化学合成の公知の方法により又は公知のハイ
ブリダイゼーション技術により若しくはPCR増幅によりオリゴヌクレオチド合
成プローブを用いてゲノムライブラリーをスクリーニングすることによって再現
することを可能にする。
【0038】 この発明のポリペプチドは、公知の方法により、例えば、化学合成により又は
組換えDNA法により原核若しくは真核宿主細胞内での発現により得ることがで
きる。
組換えDNA法により原核若しくは真核宿主細胞内での発現により得ることがで
きる。
【0039】 この発明の他の主題は、図2に示した配列eryBII(SEQ ID NO:1のヌク レオチド48〜1046の相補性配列)、eryCIII(SEQ ID NO:1のヌクレ
オチド1046〜2308の相補性配列)又はeryCII(SEQ ID NO:1のヌク
レオチド2322〜3404の相補性配列)、図3に示したeryBIV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド242〜1207の配列)、eryBV(SEQ ID NO:6のヌ
クレオチド1210〜2454の配列)、eryCVI(SEQ ID NO:6のヌクレオ
チド2510〜3220の配列)、eryBVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3
308〜4837の配列)、eryCIV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド4837
〜6039の配列)、eryCV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド6080〜754
6の配列)又はeryBVII(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156
の配列)から選択するDNA配列の少なくとも1つの、Sac. erythraeaにおける ハイブリッド二次代謝産物を合成するための利用に関係する。
オチド1046〜2308の相補性配列)又はeryCII(SEQ ID NO:1のヌク
レオチド2322〜3404の相補性配列)、図3に示したeryBIV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド242〜1207の配列)、eryBV(SEQ ID NO:6のヌ
クレオチド1210〜2454の配列)、eryCVI(SEQ ID NO:6のヌクレオ
チド2510〜3220の配列)、eryBVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3
308〜4837の配列)、eryCIV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド4837
〜6039の配列)、eryCV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド6080〜754
6の配列)又はeryBVII(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156
の配列)から選択するDNA配列の少なくとも1つの、Sac. erythraeaにおける ハイブリッド二次代謝産物を合成するための利用に関係する。
【0040】 ハイブリッド二次代謝産物は、エリスロマイシンのアナログ即ち糖部分に影響
を与える少なくとも一つの改変をを有し且つ抗生物質活性を有するエリスロマイ
シン誘導体又は 6−デオキシエリスロノリドB若しくは改変された若しくはさ
れてない少なくとも一つの糖残基が付加された抗生物質活性を有しないエリスロ
ノリドB等のエリスロマイシン前駆体の何れかを意味すると理解される。
を与える少なくとも一つの改変をを有し且つ抗生物質活性を有するエリスロマイ
シン誘導体又は 6−デオキシエリスロノリドB若しくは改変された若しくはさ
れてない少なくとも一つの糖残基が付加された抗生物質活性を有しないエリスロ
ノリドB等のエリスロマイシン前駆体の何れかを意味すると理解される。
【0041】 この発明のeryB又はeryCDNA合成の利用によるSac. erythraeaにお
けるハイブリッド二次代謝産物の合成は、例えば、上記のeryB又はeryC
遺伝子の少なくとも一つの不活性化及び少なくとも一つの外因性遺伝子又は例え
ば突然変異導入により得られるそれらの誘導体(他のマクロライド系抗生物質例 えばタイロジン、ピクロマイシン又はメチマイシンを生成する株において同じ機
能を有する酵素をコードするヌクレオチド配列を有する)の導入により行うこと ができる。特に、外因性遺伝子の導入は、「DNAシャッフリング」法(Stemmer
、1994)により又は例えば糖残基の移送に介入するこの発明のeryB若しくは eryC配列例えばeryCIII若しくはeryBV配列に由来するキメラD
NA配列の構築により得られるDNA配列の、及びマクロライド系抗生物質を産
生する株例えばStreptomyces fradiae、Streptomyces olivaceus、Streptomyces venezuelae若しくはStreptomyces antibioticusから単離された相同遺伝子のイ
ンテグレーションにより行うことができる。
けるハイブリッド二次代謝産物の合成は、例えば、上記のeryB又はeryC
遺伝子の少なくとも一つの不活性化及び少なくとも一つの外因性遺伝子又は例え
ば突然変異導入により得られるそれらの誘導体(他のマクロライド系抗生物質例 えばタイロジン、ピクロマイシン又はメチマイシンを生成する株において同じ機
能を有する酵素をコードするヌクレオチド配列を有する)の導入により行うこと ができる。特に、外因性遺伝子の導入は、「DNAシャッフリング」法(Stemmer
、1994)により又は例えば糖残基の移送に介入するこの発明のeryB若しくは eryC配列例えばeryCIII若しくはeryBV配列に由来するキメラD
NA配列の構築により得られるDNA配列の、及びマクロライド系抗生物質を産
生する株例えばStreptomyces fradiae、Streptomyces olivaceus、Streptomyces venezuelae若しくはStreptomyces antibioticusから単離された相同遺伝子のイ
ンテグレーションにより行うことができる。
【0042】 この発明は又、図2に示した配列eryBII(SEQ ID NO:1のヌクレオチド 48〜1046の相補性配列)、eryCIII(SEQ ID NO:1のヌクレオチド1
046〜2308の相補性配列)又はeryCII(SEQ ID NO:1のヌクレオチド
2322〜3404の相補性配列)、図3に示したeryBIV(SEQ ID NO:6の
242〜1207の配列)、eryBV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド1210〜
2454の配列)、eryCVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2510〜322
0の配列)、eryBVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3308〜4837の配
列)、eryCIV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド4837〜6039の配列)、 eryCV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド6080〜7546の配列)又はery
BVII(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配列)から選択する
DNA配列又はこの配列の断片の少なくとも1つのハイブリダイゼーションプロ
ーブとしての利用に関係する。
046〜2308の相補性配列)又はeryCII(SEQ ID NO:1のヌクレオチド
2322〜3404の相補性配列)、図3に示したeryBIV(SEQ ID NO:6の
242〜1207の配列)、eryBV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド1210〜
2454の配列)、eryCVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2510〜322
0の配列)、eryBVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3308〜4837の配
列)、eryCIV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド4837〜6039の配列)、 eryCV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド6080〜7546の配列)又はery
BVII(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配列)から選択する
DNA配列又はこの配列の断片の少なくとも1つのハイブリダイゼーションプロ
ーブとしての利用に関係する。
【0043】 この発明のeryB又はeryCDNA配列を用いて、少なくとも19ヌクレ
オチドのハイブリダイゼーションプローブを構成することができ、これは、フィ
ルター上に固定化した核酸の標準的ハイブリダイゼーション法又はPCR増幅を
用いることにより、Sambrook等(1989)により記載された条件に従って、マクロラ
イド系抗生物質を産生する株において相同な遺伝子を単離することを可能にする
。
オチドのハイブリダイゼーションプローブを構成することができ、これは、フィ
ルター上に固定化した核酸の標準的ハイブリダイゼーション法又はPCR増幅を
用いることにより、Sambrook等(1989)により記載された条件に従って、マクロラ
イド系抗生物質を産生する株において相同な遺伝子を単離することを可能にする
。
【0044】 この発明は、特に、図2に示したeryCIIIDNA(SEQ ID NO:1のヌク レオチド1046〜2308の相補性配列=SEQ ID NO:4の相補性配列)の、マ クロライド系抗生物質の産生株におけるマクロラクトンのグリコシル化の原因の
相同遺伝子を単離するためのハイブリダイゼーションプローブとしての利用に関
係する。
相同遺伝子を単離するためのハイブリダイゼーションプローブとしての利用に関
係する。
【0045】 この発明は、一層特に、相同遺伝子が、S. antibioticusにおけるオレアンド マイシン生合成遺伝子である上記の利用に関係する。
【0046】 この発明は、例として、eryCIII遺伝子の配列の、オレアンドマイシン
産生株において相同遺伝子を単離するためのハイブリダイゼーションプローブと
しての利用を記載する。用いたeryCIIIプローブは、デソサミン及びオレ
アンドロースのラクトン核への移送に関与するS. antibioticusにおけるグリコ シルトランスフェラーゼをコードするoleG1及びoleG2遺伝子の単離を
与えた。
産生株において相同遺伝子を単離するためのハイブリダイゼーションプローブと
しての利用を記載する。用いたeryCIIIプローブは、デソサミン及びオレ
アンドロースのラクトン核への移送に関与するS. antibioticusにおけるグリコ シルトランスフェラーゼをコードするoleG1及びoleG2遺伝子の単離を
与えた。
【0047】 oleG1及びoleG2遺伝子の機能的特性決定は、S. antibioticusにお けるオレアンドマイシン生合成遺伝子のクラスターの右部分の構成を規定するこ
とを可能にした。
とを可能にした。
【0048】 それ故、この発明の主題は、図22に示した単離されたDNA配列(SEQ ID NO
:15の配列)であり、それは、下記を含むオレアンドマイシン生合成遺伝子のク
ラスターの領域に対応する: − ORFoleP1のヌクレオチド184〜1386に対応する配列、 − グリコシルトランスフェラーゼ活性をコードするORFoleG1のヌクレ
オチド1437〜2714に対応する配列、 − グリコシルトランスフェラーゼ活性をコードするORFoleG2のヌクレ
オチド2722〜3999に対応する配列、 − ORFoleMのヌクレオチド3992〜4720に対応する配列(=SEQ I
D NO:20の配列)及び − ORFoleYのヌクレオチド4810〜5967に対応する配列。
:15の配列)であり、それは、下記を含むオレアンドマイシン生合成遺伝子のク
ラスターの領域に対応する: − ORFoleP1のヌクレオチド184〜1386に対応する配列、 − グリコシルトランスフェラーゼ活性をコードするORFoleG1のヌクレ
オチド1437〜2714に対応する配列、 − グリコシルトランスフェラーゼ活性をコードするORFoleG2のヌクレ
オチド2722〜3999に対応する配列、 − ORFoleMのヌクレオチド3992〜4720に対応する配列(=SEQ I
D NO:20の配列)及び − ORFoleYのヌクレオチド4810〜5967に対応する配列。
【0049】 図22に示した上記のDNA配列(SEQ ID NO:15の配列)は、例えば、オレア
ンドマイシン生合成遺伝子のクラスターの右部分をカバーするコスミドから以下
に詳述する操作条件に従ってeryCIIIプローブとのハイブリダイゼーショ
ンにより得ることのできるゲノムDNA配列である。
ンドマイシン生合成遺伝子のクラスターの右部分をカバーするコスミドから以下
に詳述する操作条件に従ってeryCIIIプローブとのハイブリダイゼーショ
ンにより得ることのできるゲノムDNA配列である。
【0050】 この発明の一層特別の主題は、図22に示したORFoleG1(SEQ ID NO: 15のヌクレオチド1437〜2714の配列)に対応しグリコシルトランスフ ェラーゼ活性をコードする配列及びORFoleG2(SEQ ID NO:15のヌクレ オチド2722〜3999の配列)に対応しグリコシルトランスフェラーゼ活性 をコードする配列より選択する単離されたDNA配列である。
【0051】 この発明の全く特別の主題は、ORFoleG1(SEQ ID NO:15のヌクレオ チド1437〜2714の配列)に対応し、デソサミニルトランスフェラーゼ活 性をコードする上記の単離されたDNA配列、並びにORFoleG2(SEQ ID
NO:15のヌクレオチド2722〜3999の配列)に対応し、オレアンドロシル
トランスフェラーゼ活性をコードする上記の単離されたDNA配列である。
NO:15のヌクレオチド2722〜3999の配列)に対応し、オレアンドロシル
トランスフェラーゼ活性をコードする上記の単離されたDNA配列である。
【0052】 ORFoleG1に対応する配列は、426アミノ酸を有するポリペプチド(S
EQ ID NO:17の配列)をコードし且つORFoleG2に対応する配列は、42
6アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:18の配列)をコードする。
EQ ID NO:17の配列)をコードし且つORFoleG2に対応する配列は、42
6アミノ酸を有するポリペプチド(SEQ ID NO:18の配列)をコードする。
【0053】 上に示したそれぞれの酵素活性は、以下に実験部で示すように、対応遺伝子の
変化により示されたものである。
変化により示されたものである。
【0054】 この発明の主題は又、ORFoleG1に対応するDNA配列によりコードさ
れ且つデソサミニルトランスフェラーゼ活性を有するポリペプチド(SEQ ID NO: 17の配列)及びORFoleG2に対応するDNA配列によりコードされ且つ オレアンドロシルトランスフェラーゼ活性を有するポリペプチド(SEQ ID NO:1 8)でもある。
れ且つデソサミニルトランスフェラーゼ活性を有するポリペプチド(SEQ ID NO: 17の配列)及びORFoleG2に対応するDNA配列によりコードされ且つ オレアンドロシルトランスフェラーゼ活性を有するポリペプチド(SEQ ID NO:1 8)でもある。
【0055】 それぞれOleG1及びOleG2と呼ばれる上記のポリペプチドは、上に示
した公知の方法により得ることができる。
した公知の方法により得ることができる。
【0056】 この発明の主題は又、Sac. erythraeaにおけるハイブリッド二次代謝産物の製
造方法でもあり、該方法においては: − 図2(SEQ ID NO:1の相補性配列)又は図3(SEQ ID NO:6の配列)に示したエ
リスロマイシンの生合成遺伝子のクラスターの少なくとも一のeryB配列又は
eryC配列を含むDNA配列を単離し、 − 該配列中に改変を造って、変化した配列を得、 − この変化した配列を宿主株の染色体中にインテグレートして、改変された株
を得、 − この改変された株を、ハイブリッド二次代謝産物の形成を与える条件下で培
養し、そして − このハイブリッド二次代謝産物を単離する。
造方法でもあり、該方法においては: − 図2(SEQ ID NO:1の相補性配列)又は図3(SEQ ID NO:6の配列)に示したエ
リスロマイシンの生合成遺伝子のクラスターの少なくとも一のeryB配列又は
eryC配列を含むDNA配列を単離し、 − 該配列中に改変を造って、変化した配列を得、 − この変化した配列を宿主株の染色体中にインテグレートして、改変された株
を得、 − この改変された株を、ハイブリッド二次代謝産物の形成を与える条件下で培
養し、そして − このハイブリッド二次代謝産物を単離する。
【0057】 このDNA配列の改変は、例えば、上記の対応する酵素の1つをコードするこ
の発明のeryB又はeryC配列における少なくとも1ヌクレオチドのDNA
配列の付加及び/又は欠失により行うことができる。
の発明のeryB又はeryC配列における少なくとも1ヌクレオチドのDNA
配列の付加及び/又は欠失により行うことができる。
【0058】 変化した配列の宿主株へのインテグレーションは、例えば、図4に示した図式
に従って行うことのできる相同組換え法により行うことができ、該方法は、Sac. erythraea株の染色体変異体の生成へと導くが、次いで、該変異体を細胞培養の
公知の一般的方法に従って培養する。
に従って行うことのできる相同組換え法により行うことができ、該方法は、Sac. erythraea株の染色体変異体の生成へと導くが、次いで、該変異体を細胞培養の
公知の一般的方法に従って培養する。
【0059】 この発明の特別の主題は、上記の方法であり、該方法においては、DNA配列
は、下記より選択する酵素の1つをコードする − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼ、 − デソサミニルトランスフェラーゼ、 − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラーゼ、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼ、 − ミカロシルトランスフェラーゼ、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼ、 − dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼ又は − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,5−エピメラーゼ。
は、下記より選択する酵素の1つをコードする − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼ、 − デソサミニルトランスフェラーゼ、 − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラーゼ、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼ、 − ミカロシルトランスフェラーゼ、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼ、 − dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼ又は − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,5−エピメラーゼ。
【0060】 この発明の一層特別の主題は、配列の変化が少なくとも一の上記の酵素の不活
性化を生じる上記の方法である。
性化を生じる上記の方法である。
【0061】 少なくとも一の酵素の不活性化は、一方では、エリスロマイシンの産生のない
ことにより示され、他方では、エリスロマイシンの前駆体例えば6−デオキシエ
リスロノリドB、エリスロノリドB又は3−α−ミカロシルエリスロノリドBの
蓄積及び/又は前に規定したハイブリッド二次代謝産物の対応改変株の培養上清
中への蓄積により示される。
ことにより示され、他方では、エリスロマイシンの前駆体例えば6−デオキシエ
リスロノリドB、エリスロノリドB又は3−α−ミカロシルエリスロノリドBの
蓄積及び/又は前に規定したハイブリッド二次代謝産物の対応改変株の培養上清
中への蓄積により示される。
【0062】 この発明は、全く特に、不活性化された酵素がdTDP−4−ケト−L−6−
デオキシヘキソース4−レダクターゼであるか又は不活性化された酵素がdTD
P−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼであるか又は酵素がミ
カロシルトランスフェラーゼであるか又は不活性化された酵素がdTDP−4−
ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼである上記の方法に関
係するものである。
デオキシヘキソース4−レダクターゼであるか又は不活性化された酵素がdTD
P−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼであるか又は酵素がミ
カロシルトランスフェラーゼであるか又は不活性化された酵素がdTDP−4−
ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼである上記の方法に関
係するものである。
【0063】 この発明は又、単離されたハイブリッド二次代謝産物が4”−ケト−エリスロ
マイシン、4’−ヒドロキシ−エリスロマイシン又は3”−Cデスメチル−2”
,3”−エン−エリスロマイシンから選択するエリスロマイシンアナログである
か又は単離されたハイブリッド二次代謝産物がデソサミニルエリスロノリドBで
ある上記の方法にも関係する。
マイシン、4’−ヒドロキシ−エリスロマイシン又は3”−Cデスメチル−2”
,3”−エン−エリスロマイシンから選択するエリスロマイシンアナログである
か又は単離されたハイブリッド二次代謝産物がデソサミニルエリスロノリドBで
ある上記の方法にも関係する。
【0064】 この発明によるプロセスの手段の例を、実験部に与える。Sac. erythraeaの改
変株におけるハイブリッド二次代謝産物の蓄積も又、以下に記載する。
変株におけるハイブリッド二次代謝産物の蓄積も又、以下に記載する。
【0065】 この発明は又、下記より選択する酵素の少なくとも1つが不活性化され且つ少
なくとも一のハイブリッド二次代謝産物を生成しているSac. erythraeaの改変株
にも関係する − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼ、 − デソサミニルトランスフェラーゼ、 − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラーゼ、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼ、 − ミカロシルトランスフェラーゼ、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼ、 − dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼ又は − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,5−エピメラーゼ。
なくとも一のハイブリッド二次代謝産物を生成しているSac. erythraeaの改変株
にも関係する − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼ、 − デソサミニルトランスフェラーゼ、 − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラーゼ、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼ、 − ミカロシルトランスフェラーゼ、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼ、 − dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼ又は − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,5−エピメラーゼ。
【0066】 この発明は、特に、dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3
−レダクターゼが不活性化されていて3”−Cデスメチル−2”、3”−エン−
エリスロマイシンCを産生するSac. erythraeaの改変株BII92、dTDP−
4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼが不活性化されていて
4”−ケト−エリスロマイシンを産生するSac. erythraeaの改変株BIV87、
dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼが不活性化され
ていて4’−ヒドロキシエリスロマイシンDを産生するSac. erythraeaの改変株
CIV89並びにミカロシルトランスフェラーゼが不活性化されていてデソアミ
ニルエリスロマイシンBを産生するSac. erythraeaの改変株BV88に関係する
。上記の株の詳細な構築は、以下に、実験部で与える。
−レダクターゼが不活性化されていて3”−Cデスメチル−2”、3”−エン−
エリスロマイシンCを産生するSac. erythraeaの改変株BII92、dTDP−
4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼが不活性化されていて
4”−ケト−エリスロマイシンを産生するSac. erythraeaの改変株BIV87、
dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼが不活性化され
ていて4’−ヒドロキシエリスロマイシンDを産生するSac. erythraeaの改変株
CIV89並びにミカロシルトランスフェラーゼが不活性化されていてデソアミ
ニルエリスロマイシンBを産生するSac. erythraeaの改変株BV88に関係する
。上記の株の詳細な構築は、以下に、実験部で与える。
【0067】 この発明は又、S. antibioticusにおけるオレアンドマイシンの前駆体の製造 方法にも関係し、該方法においては、 − 宿主株の染色体中のORFoleG1(SEQ ID NO:15のヌクレオチド14 37〜2714の配列)に対応するDNA配列及びORFoleG2(SEQ ID NO:
15のヌクレオチド2722〜3999の配列)に対応するDNA配列から選択 した遺伝子の配列中に変化を造って、改変株を得、 − この改変株を、オレアンドマイシンの前駆体の蓄積を与える条件下で培養し
、そして − これらの前駆体を単離する。
15のヌクレオチド2722〜3999の配列)に対応するDNA配列から選択 した遺伝子の配列中に変化を造って、改変株を得、 − この改変株を、オレアンドマイシンの前駆体の蓄積を与える条件下で培養し
、そして − これらの前駆体を単離する。
【0068】 このDNA配列の変化は、例えば、相同組換え法によるプラスミドのインテグ
レーションによる例えばS. antibioticus株の標的遺伝子の中断によって行うこ とができ、野生型株の染色体変異体の生成を生じる。
レーションによる例えばS. antibioticus株の標的遺伝子の中断によって行うこ とができ、野生型株の染色体変異体の生成を生じる。
【0069】 この発明は、特に、変化をORFoleG1(SEQ ID NO:15のヌクレオチド 1437〜2714の配列)に対応するDNA配列中に造る上記のプロセスに関 係し、その結果は、少なくともデソアミニルトランスフェラーゼ活性の排除とオ
レアンドマイシン前駆体8,8a−デオキシオレアンドリドの蓄積である。
レアンドマイシン前駆体8,8a−デオキシオレアンドリドの蓄積である。
【0070】 oleG1遺伝子の中断により認められるオレアンドマイシンの非グリコシル
化前駆体8,8a−デオキシオレアンドリドの蓄積は、oleG2遺伝子を不活
性化する転写極性効果のためである。
化前駆体8,8a−デオキシオレアンドリドの蓄積は、oleG2遺伝子を不活
性化する転写極性効果のためである。
【0071】 上記のプロセスの手段の例は、以下に、実験部で与える。
【0072】 材料及び一般的方法 1.細菌株、プラスミド及び成長条件 この発明の実現のために用いたSac. erythraea株は、Sac. erythraea野生型株
NRRL2338の「レッドバリアント」と呼ばれる天然の表現型変異体(Hessl
er等、1997)であり、その成長は、固体培地R2T2(Weber等、1985により記載 されたペプトンを含まない培地R2T)、R2T20(Yamamoto等、1986)上で又 は寒天上M1−102(Kaneda等、1962)にて、又は液体培地TSB()にて30℃
で日常的方法にて行われる。
NRRL2338の「レッドバリアント」と呼ばれる天然の表現型変異体(Hessl
er等、1997)であり、その成長は、固体培地R2T2(Weber等、1985により記載 されたペプトンを含まない培地R2T)、R2T20(Yamamoto等、1986)上で又 は寒天上M1−102(Kaneda等、1962)にて、又は液体培地TSB()にて30℃
で日常的方法にて行われる。
【0073】 Hopwood等(1983)により記載されたStreptomyces lividans株1326(John In
nes Culture Collection)(大腸菌の複製起点のないプラスミド例えばpIJ70
2及びpIJ486の調製に使用)を、固体培地R2YE(R5)(Hopwood等、198
5)上に維持した。
nes Culture Collection)(大腸菌の複製起点のないプラスミド例えばpIJ70
2及びpIJ486の調製に使用)を、固体培地R2YE(R5)(Hopwood等、198
5)上に維持した。
【0074】 大腸菌XL1−blue(Stratagene)、JM110(Stratagene)及びDH5α
.MCR(GibcoBRL)株の成長を、日常的方法で、液体培地2×YT若しくはLB
中で又は寒天上の固体培地LBにて、Sambrook等(1989)により記載されたように
行った。大腸菌XL1−blue株を日常的クローニングに用いる。JM110
株を、制限部位例えばBclIを用いるクローニングに用いる。DH5α.MC
R株は、最適トランスフォーメーションのためにSac. erythraea中に導入するこ
とを意図したプラスミドの調製のために用いる。
.MCR(GibcoBRL)株の成長を、日常的方法で、液体培地2×YT若しくはLB
中で又は寒天上の固体培地LBにて、Sambrook等(1989)により記載されたように
行った。大腸菌XL1−blue株を日常的クローニングに用いる。JM110
株を、制限部位例えばBclIを用いるクローニングに用いる。DH5α.MC
R株は、最適トランスフォーメーションのためにSac. erythraea中に導入するこ
とを意図したプラスミドの調製のために用いる。
【0075】 大腸菌におけるプラスミドの選択を、100μg/mlのアンピシリン(Sigma
)にて行った。
)にて行った。
【0076】 Bacillus subtilisATCC6633又はBacillus pumilusATCC1488 4株を指標株として用いて、エリスロマイシンの産生を、抗生物質に対する細菌
の感受性の記録を用いる生物学的試験において評価した。
の感受性の記録を用いる生物学的試験において評価した。
【0077】 Litmus28、pUC18及びpUC19プラスミド(New England Biola
bs)を、日常的方法においてサブクローン化のために用いた。pIJ702ベク ター(Katz等、1983)を、John Innes Instituteから得た。pIJ486ベクター
(Ward等、1986)を、C.J.Thompson(Basle大学、スイス国)から得た。ファージミ ドpTZ18RをPharmacia Biotech.から得た。Sac. erythraea中への染色体イ
ンテグレーションに用いられたシャトルベクターcoli-streptomycespUWL2 18(Wehmeier、1995)を、W.Piepersberg(Wuppertal大学、ドイツ国)から得た。
bs)を、日常的方法においてサブクローン化のために用いた。pIJ702ベク ター(Katz等、1983)を、John Innes Instituteから得た。pIJ486ベクター
(Ward等、1986)を、C.J.Thompson(Basle大学、スイス国)から得た。ファージミ ドpTZ18RをPharmacia Biotech.から得た。Sac. erythraea中への染色体イ
ンテグレーションに用いられたシャトルベクターcoli-streptomycespUWL2 18(Wehmeier、1995)を、W.Piepersberg(Wuppertal大学、ドイツ国)から得た。
【0078】 2.DNA操作及び配列決定 用いた分子生物学の一般的方法は、Sambrook等、1989に記載されている。
【0079】 制限酵素(New England Biolabs及びBoehringer Mannheim)、DNAポリメラー
ゼIのクレノー断片(Boehringer Mannheim)を含む商業的起源の試薬を用いた。 「DNAライゲーションシステム」キット(Amersham)を用いて連結を行い、プラ
スミドMidiキット(Quiagen)又はRPMキット(Bio101 Inc.)をプラスミドD
NAの精製に用いた。
ゼIのクレノー断片(Boehringer Mannheim)を含む商業的起源の試薬を用いた。 「DNAライゲーションシステム」キット(Amersham)を用いて連結を行い、プラ
スミドMidiキット(Quiagen)又はRPMキット(Bio101 Inc.)をプラスミドD
NAの精製に用いた。
【0080】 λバクテリオファージのDNAの調製を、Ausubel等(1995)に従って行い、Sac
. erythraeaの染色体DNAの単離をHopwood等(1985)に従って行った。
. erythraeaの染色体DNAの単離をHopwood等(1985)に従って行った。
【0081】 S. lividansのトランスフォーメーション及びプラスミドの単離をHopwood等(1
985)に従って行った。
985)に従って行った。
【0082】 3.エリスロノリドB及び3−α−ミカロシルエリスロノリドBの調製 エリスロノリドB及び3−α−ミカロシルエリスロノリドBを、変異体ery
CI(Dhillon等、1989により記載されたクローンWHB2221)の培養抽出物 からアミノプロピルゲル上のクロマトグラフィー(LichroprepNH2 25-40μ、Merc
k)により、連続的ブチルクロリド/メチレンクロリド混合物(100:0、80 :20、50:50及び20:80)による溶出勾配とその後のブチルクロリド /メタノール混合物(99:1〜90:10まで変化する)による直線的溶出勾配
を用いて精製した。期待される生成物を含む画分を真空下で乾燥させ、次いで、
薄層クロマトグラフィー(TLC)により分析する。次いで、エリスロノリドBを
酢酸エチル/ヘキサン混合物から結晶化し、次いで、エタノールから再結晶させ
る。3−α−ミカロシルエリスロノリドBを酢酸エチル/ヘキサン混合物から2
回結晶化させる。
CI(Dhillon等、1989により記載されたクローンWHB2221)の培養抽出物 からアミノプロピルゲル上のクロマトグラフィー(LichroprepNH2 25-40μ、Merc
k)により、連続的ブチルクロリド/メチレンクロリド混合物(100:0、80 :20、50:50及び20:80)による溶出勾配とその後のブチルクロリド /メタノール混合物(99:1〜90:10まで変化する)による直線的溶出勾配
を用いて精製した。期待される生成物を含む画分を真空下で乾燥させ、次いで、
薄層クロマトグラフィー(TLC)により分析する。次いで、エリスロノリドBを
酢酸エチル/ヘキサン混合物から結晶化し、次いで、エタノールから再結晶させ
る。3−α−ミカロシルエリスロノリドBを酢酸エチル/ヘキサン混合物から2
回結晶化させる。
【0083】 挙げられる培地 1.R2T2: 1リットルの水溶液の調製に要するもの:ショ糖103g;K2SO40.25g
;イーストエキストラクト6.5g;トリプトン5.0g;バクトアガー22.
0g;蒸留水sqf860ml。この溶液を30分間120℃でオートクレーブ
にかけることにより滅菌する。使用時に、下記の無菌溶液を加える:20mlの
50%グルコース;25mlの1Mトリス−HCl(pH7.0);5mlの0.
5%KH2PO4;2.5mlの1N NaOH;50mlの1M CaCl2; 50mlの1M MgCl2・H2O及び2mlの「痕跡的元素」の溶液(Hopwood
等、1985)。
;イーストエキストラクト6.5g;トリプトン5.0g;バクトアガー22.
0g;蒸留水sqf860ml。この溶液を30分間120℃でオートクレーブ
にかけることにより滅菌する。使用時に、下記の無菌溶液を加える:20mlの
50%グルコース;25mlの1Mトリス−HCl(pH7.0);5mlの0.
5%KH2PO4;2.5mlの1N NaOH;50mlの1M CaCl2; 50mlの1M MgCl2・H2O及び2mlの「痕跡的元素」の溶液(Hopwood
等、1985)。
【0084】 2.R2T20: 1リットルの水溶液の調製に要するもの:206gのショ糖を含むR2T2培地
。
。
【0085】 3.M1−102(Kaneda等、1962): 1リットルの水溶液の調製に要するもの:グルコース5g;市販の赤砂糖10g
;トリプトン5g;イーストエキストラクト2.5g;ベルセン36mg;水道
水1000ml;最終pHをKOHで7.0〜7.2に調節する。この溶液を1
20℃で30分間オートクレーブにかけて滅菌する。
;トリプトン5g;イーストエキストラクト2.5g;ベルセン36mg;水道
水1000ml;最終pHをKOHで7.0〜7.2に調節する。この溶液を1
20℃で30分間オートクレーブにかけて滅菌する。
【0086】 4.R2YE(R5)(Hopwood等、1985) 1リットルの水溶液の調製に要するもの:ショ糖103g;K2SO40.25g
;MgCl2・6H2O 10.12g;カザミノ酸0.1g;「痕跡的元素」の
溶液2ml;イーストエキストラクト5g;TES5.72g;バクトアガー1
5g;蒸留水sqf940ml。この溶液を120℃で30分間オートクレーブ
にかけて滅菌する。使用時に、次の無菌溶液を加える:10mlの0.5%KH 2 PO4;20mlの1M CaCl2;15mlの20%L−プロリン;20m lの50%グルコース及び1mlの10mMCuCl2。
;MgCl2・6H2O 10.12g;カザミノ酸0.1g;「痕跡的元素」の
溶液2ml;イーストエキストラクト5g;TES5.72g;バクトアガー1
5g;蒸留水sqf940ml。この溶液を120℃で30分間オートクレーブ
にかけて滅菌する。使用時に、次の無菌溶液を加える:10mlの0.5%KH 2 PO4;20mlの1M CaCl2;15mlの20%L−プロリン;20m lの50%グルコース及び1mlの10mMCuCl2。
【0087】 5.2×TY: 1リットルの水溶液を調製するのに要するもの:トリプトン10g;イーストエ
キストラクト10g;NaCl5g。
キストラクト10g;NaCl5g。
【0088】 6.PT緩衝液: 1リットルの水溶液を調製するのに要するもの:ショ糖100g;K2SO40.
25g;MgCl2・6H2O 5.1g;「痕跡的元素」の溶液2ml;蒸留水
sqf875ml。この溶液を120℃で30分間オートクレーブにかけて滅菌
する。使用時に、次の無菌溶液を加える:5mlのCaCl2及び20mlの5 .3%TES。
25g;MgCl2・6H2O 5.1g;「痕跡的元素」の溶液2ml;蒸留水
sqf875ml。この溶液を120℃で30分間オートクレーブにかけて滅菌
する。使用時に、次の無菌溶液を加える:5mlのCaCl2及び20mlの5 .3%TES。
【0089】 7.ショ糖−スクシネート(Caffrey等、1992) 1リットルの水溶液を調製するのに要するもの:ショ糖0.2M;コハク酸20
mM;リン酸カリウム20mM(pH6.6);硫酸マグネシウム5mM;硝酸カ
リウム100mM;「痕跡的元素」の溶液2ml。この溶液を120℃で30分
間オートクレーブにかけて滅菌する。
mM;リン酸カリウム20mM(pH6.6);硫酸マグネシウム5mM;硝酸カ
リウム100mM;「痕跡的元素」の溶液2ml。この溶液を120℃で30分
間オートクレーブにかけて滅菌する。
【0090】 添付の図面は、この発明のある面を説明している。 図1は、エリスロマイシンAの生合成経路を表している。 図2は、ORF7、8及び9を含むエリスロマイシンの生合成遺伝子のクラス
ターのeryG−eryAIII領域のヌクレオチド配列(SEQ ID NO:1の順行 配列及び相補性配列)及びそれらの演繹された蛋白質配列を表している。 図3は、ORF13〜19を含むエリスロマイシンの生合成遺伝子のクラスタ
ーのeryAI−eryK領域のヌクレオチド配列(SEQ ID NO:6の配列)及びそ
れらの演繹された蛋白質配列を表している。 図4は、相同組換えによる遺伝子置換についての図式を示している。 図5Aは、Sac. erythraeaにおけるエリスロマイシンの生合成遺伝子のクラス
ターの左部分の構成(ORF1〜9を矢印により示してある)並びにプラスミドp
K62、pBCK1、pKB22、pBK44、pBIISB、pEco2及び
pK23(ゲノムクローンλSE5.5より生成)の制限地図を表している。(制 限酵素の略号:B、BamHI;Bc、BclI;Bg、BglII;E、Ec
oRI;K、KpnI;M、MluI;P、PstI;S、SacI;Sa、S
alI。) 図5Bは、Sac. erythraeaにおけるエリスロマイシンの生合成遺伝子のクラス
ターの右部分の構成(ORF13〜21を矢印により示してある)並びにプラスミ
ドpBK6−12、pCN9、pNCO28、pNB49、pNCO62、pP
SP4、pNCO62X及びpBAB18の制限地図を表している。(制限酵素 の略号:B、BamHI;Ba、BalI;Bc、BclI;C、ClaI;E
、EcoRI;K、KpnI;N、NcoI;Ns、NsiI;P、PstI;
Pv、PvuII;S、SacI;Sc、ScaI;Sh、SphI;Sp、S
peI;X、XbaI;Xh、XhoI)。 図6Aは、プラスミドpBIIΔの構築の図式を表している。 図6Bは、プラスミドpUWL218の制限地図を表している。 図6Cは、プラスミドpBIIΔの制限地図を表している。 図7Aは、プラスミドpde188の構築の図式を表している。 図7Bは、プラスミドpde188Aの構築の図式を表している。 図7Cは、プラスミドpOBBの構築の図式を表している。 図7Dは、プラスミドpCIIIΔの構築の図式及び制限地図を表している。 図8Aは、プラスミドpCIIΔの構築の図式を表している。 図8Bは、プラスミドpORT1の制限地図を表している。 図8Cは、プラスミドpCIIΔの制限地図を表している。 図9Aは、プラスミドpBIVΔの構築の図式を表している。 図9Bは、プラスミドpBIVΔの制限地図を表している。 図10Aは、プラスミドpBVΔの構築の図式を表している。 図10Bは、プラスミドpBVΔの制限地図を表している。 図11Aは、プラスミドpPSTIの構築の図式を表している。 図11Bは、プラスミドpPSTIの制限地図を表している。 図12Aは、プラスミドpXhoIの構築の図式を表している。 図12Bは、プラスミドpXhoIの制限地図を表している。 図13Aは、プラスミドpCIVΔの構築の図式を表している。 図13Bは、プラスミドpCIVΔの制限地図を表している。 図14Aは、プラスミドpCVΔの構築の図式を表している。 図14Bは、プラスミドpCVΔの制限地図を表している。 図15は、変異株BII92、CIII68、CII62、BIV87、BV
88、CIV89及びCV90のサザーンブロットによる分析(Wtと記した野 生型株「レッドバリアント」との比較)を表している。各変異体について、用い た制限酵素を各ブロットの下に示し、各ブロットの前に検出されたバンドのサイ
ズを分子量マーカーλ−HindIII及びλ−BstEIIに対して評価して
ある(オートラジオグラフィーでは検出できない)。 図16は、変異株BII91、CIII68、CII62、BIV87、BV
88、CIV89及びCV90のPCRによる分析(Wtで記した野生型株「レ ッドバリアント」との比較並びに相同組換えにより変異体を得るためにそれぞれ
用いたプラスミドpBIIΔ、pCIIIΔ、pCIIΔ、pBIVΔ、pBV
Δ、PCIVΔ及びpCVΔとの比較)を表している。エチジウムブロミド染色 により検出されたバンドのサイズを、分子量マーカーΦX174−HaeIII
又はλ−BstEIIに対して評価してある。 図17は、変異株BII92、CIII68、CII62、BIV87、BV
88、CIV89及びCV90により生成された代謝産物のTLCによる分析( 標準生成物エリスロマイシンA(ErA)、エリスロマイシンB(EB)及び3−α
−ミカロシルエリスロノリドB(MEB)との比較)を表している。 図18は、7M尿素(ライン2)、Qセファロースクロマトグラフィー(ライン 3)、スーパーデックスクロマトグラフィー(ライン4)、Qソースクロマトグラ フィー(ライン6)を連続的に用いる抽出の後の、EryCIII蛋白質の精製物
のSDS−PAGEによる分析(標準分子量マーカー(ライン1及び5)使用)を表
している。 図19は、EryCIII蛋白質の、d−TDP−D−デソサミン(ライン2)
との又はd−TDP−D−デソサミン及び3−α−ミカロシルエリスロノリドB
(MEB)(ライン3)とのインキュベーション(MEB対照(ライン1)及びエリス ロマイシンA対照(ライン4)との比較)による生物活性試験のTLCによる分析 を表している。点線は、B. pumilusについてのオートラジオグラムを用いて、抗
生物質活性を示す領域を表している。 図20は、オレアンドマイシン生合成遺伝子の全クラスターをカバーする6つ
のコスミド(cosAB35、cosAB76、cosAB87、cosAB6 7、cosAB63及びcosAB61)の局在性を表している。strM、D 、Eと記したプローブとハイブリダイズする制限断片BamHI(Bと記してあ る)及びプローブeryCIIIとハイブリダイズするBamHI断片(3.5k
b及び2.7kb)を示してある。 図21は、S.antibioticusにおけるオレアンドマイシン生合成遺伝子のクラス
ターの右部分の構成(種々のORF(oleP1、oleG1、oleG2、ol
eM、oleY、oleP及びoleBと記してある)を矢印で示してある)並び
にプラスミドpCO35−S及びpCO35−Sから生成されたプラスミドpC
O3のインサートの制限地図を表している。二重矢印は、図22の配列に対応す
るインサートを示している(制限酵素の略号:B、BamHI;Bg、BglI I;K、KpnI;S、SacI;Sh、SphI;星印は、それがユニーク部
位でないことを示している)。 図22は、oleP1、oleG1、oleG2、oleM及びoleYオレ
アンドマイシン生合成遺伝子をカバーする領域のヌクレオチド配列(SEQ ID NO: 15の配列)及びそれらの演繹された蛋白質配列を表している。
ターのeryG−eryAIII領域のヌクレオチド配列(SEQ ID NO:1の順行 配列及び相補性配列)及びそれらの演繹された蛋白質配列を表している。 図3は、ORF13〜19を含むエリスロマイシンの生合成遺伝子のクラスタ
ーのeryAI−eryK領域のヌクレオチド配列(SEQ ID NO:6の配列)及びそ
れらの演繹された蛋白質配列を表している。 図4は、相同組換えによる遺伝子置換についての図式を示している。 図5Aは、Sac. erythraeaにおけるエリスロマイシンの生合成遺伝子のクラス
ターの左部分の構成(ORF1〜9を矢印により示してある)並びにプラスミドp
K62、pBCK1、pKB22、pBK44、pBIISB、pEco2及び
pK23(ゲノムクローンλSE5.5より生成)の制限地図を表している。(制 限酵素の略号:B、BamHI;Bc、BclI;Bg、BglII;E、Ec
oRI;K、KpnI;M、MluI;P、PstI;S、SacI;Sa、S
alI。) 図5Bは、Sac. erythraeaにおけるエリスロマイシンの生合成遺伝子のクラス
ターの右部分の構成(ORF13〜21を矢印により示してある)並びにプラスミ
ドpBK6−12、pCN9、pNCO28、pNB49、pNCO62、pP
SP4、pNCO62X及びpBAB18の制限地図を表している。(制限酵素 の略号:B、BamHI;Ba、BalI;Bc、BclI;C、ClaI;E
、EcoRI;K、KpnI;N、NcoI;Ns、NsiI;P、PstI;
Pv、PvuII;S、SacI;Sc、ScaI;Sh、SphI;Sp、S
peI;X、XbaI;Xh、XhoI)。 図6Aは、プラスミドpBIIΔの構築の図式を表している。 図6Bは、プラスミドpUWL218の制限地図を表している。 図6Cは、プラスミドpBIIΔの制限地図を表している。 図7Aは、プラスミドpde188の構築の図式を表している。 図7Bは、プラスミドpde188Aの構築の図式を表している。 図7Cは、プラスミドpOBBの構築の図式を表している。 図7Dは、プラスミドpCIIIΔの構築の図式及び制限地図を表している。 図8Aは、プラスミドpCIIΔの構築の図式を表している。 図8Bは、プラスミドpORT1の制限地図を表している。 図8Cは、プラスミドpCIIΔの制限地図を表している。 図9Aは、プラスミドpBIVΔの構築の図式を表している。 図9Bは、プラスミドpBIVΔの制限地図を表している。 図10Aは、プラスミドpBVΔの構築の図式を表している。 図10Bは、プラスミドpBVΔの制限地図を表している。 図11Aは、プラスミドpPSTIの構築の図式を表している。 図11Bは、プラスミドpPSTIの制限地図を表している。 図12Aは、プラスミドpXhoIの構築の図式を表している。 図12Bは、プラスミドpXhoIの制限地図を表している。 図13Aは、プラスミドpCIVΔの構築の図式を表している。 図13Bは、プラスミドpCIVΔの制限地図を表している。 図14Aは、プラスミドpCVΔの構築の図式を表している。 図14Bは、プラスミドpCVΔの制限地図を表している。 図15は、変異株BII92、CIII68、CII62、BIV87、BV
88、CIV89及びCV90のサザーンブロットによる分析(Wtと記した野 生型株「レッドバリアント」との比較)を表している。各変異体について、用い た制限酵素を各ブロットの下に示し、各ブロットの前に検出されたバンドのサイ
ズを分子量マーカーλ−HindIII及びλ−BstEIIに対して評価して
ある(オートラジオグラフィーでは検出できない)。 図16は、変異株BII91、CIII68、CII62、BIV87、BV
88、CIV89及びCV90のPCRによる分析(Wtで記した野生型株「レ ッドバリアント」との比較並びに相同組換えにより変異体を得るためにそれぞれ
用いたプラスミドpBIIΔ、pCIIIΔ、pCIIΔ、pBIVΔ、pBV
Δ、PCIVΔ及びpCVΔとの比較)を表している。エチジウムブロミド染色 により検出されたバンドのサイズを、分子量マーカーΦX174−HaeIII
又はλ−BstEIIに対して評価してある。 図17は、変異株BII92、CIII68、CII62、BIV87、BV
88、CIV89及びCV90により生成された代謝産物のTLCによる分析( 標準生成物エリスロマイシンA(ErA)、エリスロマイシンB(EB)及び3−α
−ミカロシルエリスロノリドB(MEB)との比較)を表している。 図18は、7M尿素(ライン2)、Qセファロースクロマトグラフィー(ライン 3)、スーパーデックスクロマトグラフィー(ライン4)、Qソースクロマトグラ フィー(ライン6)を連続的に用いる抽出の後の、EryCIII蛋白質の精製物
のSDS−PAGEによる分析(標準分子量マーカー(ライン1及び5)使用)を表
している。 図19は、EryCIII蛋白質の、d−TDP−D−デソサミン(ライン2)
との又はd−TDP−D−デソサミン及び3−α−ミカロシルエリスロノリドB
(MEB)(ライン3)とのインキュベーション(MEB対照(ライン1)及びエリス ロマイシンA対照(ライン4)との比較)による生物活性試験のTLCによる分析 を表している。点線は、B. pumilusについてのオートラジオグラムを用いて、抗
生物質活性を示す領域を表している。 図20は、オレアンドマイシン生合成遺伝子の全クラスターをカバーする6つ
のコスミド(cosAB35、cosAB76、cosAB87、cosAB6 7、cosAB63及びcosAB61)の局在性を表している。strM、D 、Eと記したプローブとハイブリダイズする制限断片BamHI(Bと記してあ る)及びプローブeryCIIIとハイブリダイズするBamHI断片(3.5k
b及び2.7kb)を示してある。 図21は、S.antibioticusにおけるオレアンドマイシン生合成遺伝子のクラス
ターの右部分の構成(種々のORF(oleP1、oleG1、oleG2、ol
eM、oleY、oleP及びoleBと記してある)を矢印で示してある)並び
にプラスミドpCO35−S及びpCO35−Sから生成されたプラスミドpC
O3のインサートの制限地図を表している。二重矢印は、図22の配列に対応す
るインサートを示している(制限酵素の略号:B、BamHI;Bg、BglI I;K、KpnI;S、SacI;Sh、SphI;星印は、それがユニーク部
位でないことを示している)。 図22は、oleP1、oleG1、oleG2、oleM及びoleYオレ
アンドマイシン生合成遺伝子をカバーする領域のヌクレオチド配列(SEQ ID NO: 15の配列)及びそれらの演繹された蛋白質配列を表している。
【0091】実施例1 :エリスロマイシンの生合成遺伝子のクラスターのeryG−eryA
III領域のクローニング及び配列決定 特にORF3〜9をカバーし、クローンλSE5.5に対応するermE遺伝
子の下流の>20kbを有するSac. erythraeaNRRL2338のゲノムDNA
断片並びにermE遺伝子の3’末端から3.7〜8.0kbの間に含まれるe
ryクラスターの領域に対応しORF3、4、5及び6を含む4.5kbの断片
のヌクレオチド配列がHaydock等(1991)により記載された。
III領域のクローニング及び配列決定 特にORF3〜9をカバーし、クローンλSE5.5に対応するermE遺伝
子の下流の>20kbを有するSac. erythraeaNRRL2338のゲノムDNA
断片並びにermE遺伝子の3’末端から3.7〜8.0kbの間に含まれるe
ryクラスターの領域に対応しORF3、4、5及び6を含む4.5kbの断片
のヌクレオチド配列がHaydock等(1991)により記載された。
【0092】 Haydock等(1991)により示された制限地図を考慮して、サブクローンをクロー ンλSE5.5から制限断片をpUC19中にサブクローン化することにより導
いた。こうして、プラスミドpKB22、pBK44、pBIISB及びpEc
o2を、下記の仕方で図5Aに従って生成した:
いた。こうして、プラスミドpKB22、pBK44、pBIISB及びpEc
o2を、下記の仕方で図5Aに従って生成した:
【0093】 KpnI制限酵素により消化したクローンλSE5.5のDNAから、プラス
ミドpK62及びpK66を、5.8kbのKpnI断片のpUC19中でのサ
ブクローニングにより直接構築した(プラスミドpK66は、ベクターに対して インサートを逆向きでサブクローン化した同じKpnI断片に対応する)。次い で、2.9kbのインサートを含むプラスミドpKB22を、プラスミドpK6
6から、ORF8並びにORF7及び9の部分をカバーするBamHI−Bgl
II断片(2.9kb)のBamHI及びBglII制限酵素消化による切り出し
により導いた。同様にして、2.9kbのインサートを含むプラスミドpKB4
4をプラスミドpK62から、ORF5及び6に対応するeryG遺伝子並びに
ORF4に対応するeryF遺伝子をカバーするBamHI−BglII断片( 2.9kb)の切り出しにより得た。
ミドpK62及びpK66を、5.8kbのKpnI断片のpUC19中でのサ
ブクローニングにより直接構築した(プラスミドpK66は、ベクターに対して インサートを逆向きでサブクローン化した同じKpnI断片に対応する)。次い で、2.9kbのインサートを含むプラスミドpKB22を、プラスミドpK6
6から、ORF8並びにORF7及び9の部分をカバーするBamHI−Bgl
II断片(2.9kb)のBamHI及びBglII制限酵素消化による切り出し
により導いた。同様にして、2.9kbのインサートを含むプラスミドpKB4
4をプラスミドpK62から、ORF5及び6に対応するeryG遺伝子並びに
ORF4に対応するeryF遺伝子をカバーするBamHI−BglII断片( 2.9kb)の切り出しにより得た。
【0094】 プラスミドpBIISBを、プラスミドpBK44から、SalI制限酵素で
消化したプラスミドpBK44から得た600bpのSalI断片のpUC19
中でのサブクローン化により導いた(図5A)。
消化したプラスミドpBK44から得た600bpのSalI断片のpUC19
中でのサブクローン化により導いた(図5A)。
【0095】 EcoRI制限酵素により消化したクローンλSE5.5のDNAから、プラ
スミドpEco2を、EcoRI断片(2.2kb)のpUC19中でのサブクロ
ーン化により直接構築した。
スミドpEco2を、EcoRI断片(2.2kb)のpUC19中でのサブクロ
ーン化により直接構築した。
【0096】 こうして得たサブクローンpKB22、pBK44、pBIISB及びpEc
o2を、次いで、配列決定した。分析を、Quiagen100カラム(Quiagen)で前もっ て精製したプラスミド化DNA試料につき、ABIプリズム377自動シーケン
サーにて行った。配列決定反応を、慣用のM13プライマー又は合成プライマー
及び蛍光化ジデオキシヌクレオシド三リン酸及びTaqFSポリメラーゼ(Perki
n Elmer)を用いるサンガー法(1977)により、5%ジメチルスルホキシドの存在下
で行い、用いた合成プライマーは、下記の配列を有した: C3R2 TCCTCGATGGAGACCTGCC (SEQ ID NO:22) B2R1 GAGACCATGCCCAGGGAGT (SEQ ID NO:23) C3S2 TCTGGGAGCCGCTCACCTT (SEQ ID NO:24) C2R1 GACGAGGCCGAAGAGGTGG (SEQ ID NO:25) C2S GCACACCGGAATGGATGCG (SEQ ID NO:26) fullC3S CCGTCGAGCTCTGAGGTAA (SEQ ID NO:27) fullC3R GCCCGAGCCGCACGTGCGT (SEQ ID NO:28)及び C4 TGCACGCGCTGCTGCCGACC (SEQ ID NO:29)。
o2を、次いで、配列決定した。分析を、Quiagen100カラム(Quiagen)で前もっ て精製したプラスミド化DNA試料につき、ABIプリズム377自動シーケン
サーにて行った。配列決定反応を、慣用のM13プライマー又は合成プライマー
及び蛍光化ジデオキシヌクレオシド三リン酸及びTaqFSポリメラーゼ(Perki
n Elmer)を用いるサンガー法(1977)により、5%ジメチルスルホキシドの存在下
で行い、用いた合成プライマーは、下記の配列を有した: C3R2 TCCTCGATGGAGACCTGCC (SEQ ID NO:22) B2R1 GAGACCATGCCCAGGGAGT (SEQ ID NO:23) C3S2 TCTGGGAGCCGCTCACCTT (SEQ ID NO:24) C2R1 GACGAGGCCGAAGAGGTGG (SEQ ID NO:25) C2S GCACACCGGAATGGATGCG (SEQ ID NO:26) fullC3S CCGTCGAGCTCTGAGGTAA (SEQ ID NO:27) fullC3R GCCCGAGCCGCACGTGCGT (SEQ ID NO:28)及び C4 TGCACGCGCTGCTGCCGACC (SEQ ID NO:29)。
【0097】 配列データの編集を、オートアセンブラー(商標)ソフトウェアパッケージ(App
lied Biosystem)を用いて行った。これらの配列を、ソフトウェアのGCGセッ ト(Devereux 1984)を用いて分析した。
lied Biosystem)を用いて行った。これらの配列を、ソフトウェアのGCGセッ ト(Devereux 1984)を用いて分析した。
【0098】 得られたヌクレオチド配列は、図2の3412bpのヌクレオチド配列(SEQ I
D NO:1の順行及び相補性配列)を確立させたが、その中に3つのORF(7、8 及び9)が、それぞれ、ヌクレオチド8957〜7959、10219〜895 7及び11315〜10233(図2では、ermE遺伝子の5’末端に位置す るBamHI部位から番号付けしてある)に同定され(それぞれ、SEQ ID NO:1の
相補性配列、ヌクレオチド48〜1046、1046〜2308及び2322〜
3404)、それぞれ、Liu及びThorson(1994)によるeryBII、eryCI II及びeryCII遺伝子(これらの機能的特性表示は、未だ同定されていな かった)に対応している。これら3つのORF7、8及び9は、同じ向きを有し 、読みは、eryAIII遺伝子の3’領域から行われる。
D NO:1の順行及び相補性配列)を確立させたが、その中に3つのORF(7、8 及び9)が、それぞれ、ヌクレオチド8957〜7959、10219〜895 7及び11315〜10233(図2では、ermE遺伝子の5’末端に位置す るBamHI部位から番号付けしてある)に同定され(それぞれ、SEQ ID NO:1の
相補性配列、ヌクレオチド48〜1046、1046〜2308及び2322〜
3404)、それぞれ、Liu及びThorson(1994)によるeryBII、eryCI II及びeryCII遺伝子(これらの機能的特性表示は、未だ同定されていな かった)に対応している。これら3つのORF7、8及び9は、同じ向きを有し 、読みは、eryAIII遺伝子の3’領域から行われる。
【0099】 上記のORFのコード領域を含む大腸菌XL1−blueの試料を、Collecti
on Nationale de Cultures de Microorganismes (CNCM) INSTITUTE PASTEUR, 25
,Rue du Docteur Roux 75724 PARIS CEDEX 15 FRANCEに、1997年7月16日
に寄託した: − ORF7、ORF8及びORF9の部分のコード配列を含むプラスミドpK
62を番号I−1897で寄託、 − ORF9及びORF8の部分のコード配列を含むプラスミドpEco2を番
号I−1899で寄託。
on Nationale de Cultures de Microorganismes (CNCM) INSTITUTE PASTEUR, 25
,Rue du Docteur Roux 75724 PARIS CEDEX 15 FRANCEに、1997年7月16日
に寄託した: − ORF7、ORF8及びORF9の部分のコード配列を含むプラスミドpK
62を番号I−1897で寄託、 − ORF9及びORF8の部分のコード配列を含むプラスミドpEco2を番
号I−1899で寄託。
【0100】実施例2 :プラスミドpBIIΔの構築 ORF7をコードするeryBII遺伝子中に欠失を有するpBIIΔと呼ば
れる組込み型プラスミドを、図6Aの図式に従って構築した。
れる組込み型プラスミドを、図6Aの図式に従って構築した。
【0101】 実施例1で得たプラスミドpK62中の598bpのBclI−BamHI断
片を、BclI及びBamHI酵素での消化により欠失させた。その結果生成し
たプラスミドpBCK1を、次いで、図2の配列のヌクレオチド8011〜88
63のORF7内の853bpを欠失するようにMluI及びBglII制限酵
素で消化した。これらの末端をDNAポリメラーゼIのクレノー断片を用いて埋
めた後に、この欠失を含むプラスミドを連結して大腸菌XL1−blue中にト
ランスフォームした。こうして生成したプラスミドp19BIIΔから、この欠
失を有するKpnI−HindIII断片(4.3kb)を、プラスミドpUWL
218中にサブクローン化した(図6B)。こうして生成したプラスミドpBII
Δ(図6C)中のヌクレオチド8011〜8863の853bpの欠失の存在を、
配列決定により確認した。このプラスミドpBIIΔを、次いで、大腸菌DH5
αMRC株中に移し、その後、Sac. erythraeaをトランスフォームするのに用い
た。
片を、BclI及びBamHI酵素での消化により欠失させた。その結果生成し
たプラスミドpBCK1を、次いで、図2の配列のヌクレオチド8011〜88
63のORF7内の853bpを欠失するようにMluI及びBglII制限酵
素で消化した。これらの末端をDNAポリメラーゼIのクレノー断片を用いて埋
めた後に、この欠失を含むプラスミドを連結して大腸菌XL1−blue中にト
ランスフォームした。こうして生成したプラスミドp19BIIΔから、この欠
失を有するKpnI−HindIII断片(4.3kb)を、プラスミドpUWL
218中にサブクローン化した(図6B)。こうして生成したプラスミドpBII
Δ(図6C)中のヌクレオチド8011〜8863の853bpの欠失の存在を、
配列決定により確認した。このプラスミドpBIIΔを、次いで、大腸菌DH5
αMRC株中に移し、その後、Sac. erythraeaをトランスフォームするのに用い
た。
【0102】実施例3 :Sac. erythraea eryBIIΔ株(BII92)の構築 eryBII遺伝子が実施例2で作製したプラスミドpBIIΔ中に導入した
ような内部欠失を有するSac. erythraea株の構築及びインテグレーションプロセ
スを下記の仕方で行った:
ような内部欠失を有するSac. erythraea株の構築及びインテグレーションプロセ
スを下記の仕方で行った:
【0103】 プロトプラストの調製を、Weber及びLosick(1988)により記載された方法に従 って、記載されたPEG1000の代わりのPEG3350(Sigma)及びP、L 又はT緩衝液の代わりのMgCl2を含みPO4H2Kを含まない改変P緩衝液(P
Tと呼ばれる)を用いて、下記の操作条件に従って行った:
Tと呼ばれる)を用いて、下記の操作条件に従って行った:
【0104】 Sac. erythraea「レッドバリアント」(その試料を、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes (CNCM) INSTITUTE PASTEUR, 25,Rue du Docteur Roux 75724 PARIS CEDEX 15 FRANCEに、1997年7月16日に、番号I−1 902で寄託した)の細胞(少なくとも108の芽胞)を50mlのTBS培地にて
3〜5日間、30℃で成長させ、その後、10.3%ショ糖で洗った。これらの
細胞を、2〜5mg/mlのリゾチーム(Sigma)を含む50mlのPT緩衝液中 に再懸濁させ、次いで、30℃で、1〜2時間インキュベートした(菌糸体マス 非分離で、菌糸体の少なくとも50%がプロトプラストに変換されるまで)。こ れらのプロトプラストを、50mlのPT緩衝液で洗い、同緩衝液12.5〜2
5mlに再懸濁させ、ゆっくり凍結させてから−80℃に200μlのアリコー
トで保存した。
3〜5日間、30℃で成長させ、その後、10.3%ショ糖で洗った。これらの
細胞を、2〜5mg/mlのリゾチーム(Sigma)を含む50mlのPT緩衝液中 に再懸濁させ、次いで、30℃で、1〜2時間インキュベートした(菌糸体マス 非分離で、菌糸体の少なくとも50%がプロトプラストに変換されるまで)。こ れらのプロトプラストを、50mlのPT緩衝液で洗い、同緩衝液12.5〜2
5mlに再懸濁させ、ゆっくり凍結させてから−80℃に200μlのアリコー
トで保存した。
【0105】 トランスフォーメーションのために、一のアリコートを解凍して、50μlを
取り出し、次いで、15mlの試験管に移した。1〜10μgのプラスミドDN
ApBIIΔ(実施例2で大腸菌DH5αMRC株から調製)を、5〜10μlの
TE緩衝液(10mM トリスHCl pH7.5、1mM EDTA)に溶解さ
せ、次いで、傾けた試験管壁に付着させ、それに2×PT緩衝液中で1/2に希
釈する50%水溶液から即座に調製したPT緩衝液中のPEG3350溶液0.
5mlを加えた。3〜5mlのPT緩衝液での希釈とその後の2500rpmで
15分間の遠心分離の後に、ペレットを0.5mlのPT緩衝液中に解離させ、
こうして得られたトランスフォームされたプロトプラストの懸濁液を直ちに2〜
3の非常に乾燥したR2T2ディッシュ上に分配する(層流フード中で3時間)。
これらのディッシュを、次いで、32℃で16〜24時間、プロトプラストの再
生フィルムが現れるまでインキュベートした。DMSO中の50mg/mlのチ
オストレプトン(Sigma)のストック溶液から適当量を0.5〜1mlの水で希釈 してから、これらのディッシュ上に、ゲロース1ml当たり20μgのチオスト
レプトンの終濃度になるように噴霧した。抗生物質の完全な吸収の後に、これら
のディッシュを32℃で3〜4日間インキュベートして、これらのトランスフォ
ーマントを可視化した。これらのディッシュを更に数日間、芽胞が完全に発生す
るまでインキュベートした。
取り出し、次いで、15mlの試験管に移した。1〜10μgのプラスミドDN
ApBIIΔ(実施例2で大腸菌DH5αMRC株から調製)を、5〜10μlの
TE緩衝液(10mM トリスHCl pH7.5、1mM EDTA)に溶解さ
せ、次いで、傾けた試験管壁に付着させ、それに2×PT緩衝液中で1/2に希
釈する50%水溶液から即座に調製したPT緩衝液中のPEG3350溶液0.
5mlを加えた。3〜5mlのPT緩衝液での希釈とその後の2500rpmで
15分間の遠心分離の後に、ペレットを0.5mlのPT緩衝液中に解離させ、
こうして得られたトランスフォームされたプロトプラストの懸濁液を直ちに2〜
3の非常に乾燥したR2T2ディッシュ上に分配する(層流フード中で3時間)。
これらのディッシュを、次いで、32℃で16〜24時間、プロトプラストの再
生フィルムが現れるまでインキュベートした。DMSO中の50mg/mlのチ
オストレプトン(Sigma)のストック溶液から適当量を0.5〜1mlの水で希釈 してから、これらのディッシュ上に、ゲロース1ml当たり20μgのチオスト
レプトンの終濃度になるように噴霧した。抗生物質の完全な吸収の後に、これら
のディッシュを32℃で3〜4日間インキュベートして、これらのトランスフォ
ーマントを可視化した。これらのディッシュを更に数日間、芽胞が完全に発生す
るまでインキュベートした。
【0106】 最初の組換え事象(図4)に対応するインテグラントの選択を、胞子形成したデ
ィッシュのビロードを用いる複製により又は芽胞の懸濁液をチオストレプトンを
含むR2T2ディッシュ上に広げてから、潜在的インテグラントのクローンを成
長させる32℃でのインキュベーションにより行った。
ィッシュのビロードを用いる複製により又は芽胞の懸濁液をチオストレプトンを
含むR2T2ディッシュ上に広げてから、潜在的インテグラントのクローンを成
長させる32℃でのインキュベーションにより行った。
【0107】 第二の組換え事象(図4)を受けたクローンの選択のために、上で得られた5〜
10のチオストレプトン耐性クローンを、8mlのTSB液体培地中で、30℃
で3〜4日間培養した。50〜100μlを取り出して同じ条件下で再培養した
。チオストレプトン耐性マーカーの喪失を促進することを意図した希釈と培養の
4連続サイクルの後に、これらの細胞から上に示したようにプロトプラストを、
プラスミドを放出するように調製した。次いで、これらのプロトプラストを、個
別化されたコロニーを得るように、R2T2ディッシュ上に広げ、それらのチオ
ストレプトンに対する感受性を、チオストレプトンを含むR2T2ディッシュ上
での複製により測定した。
10のチオストレプトン耐性クローンを、8mlのTSB液体培地中で、30℃
で3〜4日間培養した。50〜100μlを取り出して同じ条件下で再培養した
。チオストレプトン耐性マーカーの喪失を促進することを意図した希釈と培養の
4連続サイクルの後に、これらの細胞から上に示したようにプロトプラストを、
プラスミドを放出するように調製した。次いで、これらのプロトプラストを、個
別化されたコロニーを得るように、R2T2ディッシュ上に広げ、それらのチオ
ストレプトンに対する感受性を、チオストレプトンを含むR2T2ディッシュ上
での複製により測定した。
【0108】 第二の組換え事象の欠失部位に対する位置に依って(図4)、チオストレプトン
に感受性のコロニーの表現型が野生型であるか又は欠失を有する変異型であるこ
とが予想され得る。
に感受性のコロニーの表現型が野生型であるか又は欠失を有する変異型であるこ
とが予想され得る。
【0109】 チオストレプトンに感受性のコロニーの内で、ery-の表現型を有する変異 体の選択を、エリスロマイシンに感受性であるB. pumilusATCC14884株
についての抗生物質に対する細菌の感受性の記録によって、行った。このB. pum
ilus株を、抗生物質に対する細菌の感受性の記録による生物学的試験においてエ
リスロマイシンの産生を評価するための指標株として用いた。これらのコロニー
を、白金耳を用いてR2T2ディッシュ上に広げ、次いで、30℃で3〜4日間
インキュベートした。次いで、変異体が集密的に成長したこれらの寒天領域をパ
ンチを用いて取り出して、B. pumilusの芽胞の懸濁液を接種した0.5×AMe
rck(抗生物質寒天No.1Merck)の4mlの上層で被覆したA−Mer
ckディッシュ上に置き、その後、37℃に一晩インキュベートした。
についての抗生物質に対する細菌の感受性の記録によって、行った。このB. pum
ilus株を、抗生物質に対する細菌の感受性の記録による生物学的試験においてエ
リスロマイシンの産生を評価するための指標株として用いた。これらのコロニー
を、白金耳を用いてR2T2ディッシュ上に広げ、次いで、30℃で3〜4日間
インキュベートした。次いで、変異体が集密的に成長したこれらの寒天領域をパ
ンチを用いて取り出して、B. pumilusの芽胞の懸濁液を接種した0.5×AMe
rck(抗生物質寒天No.1Merck)の4mlの上層で被覆したA−Mer
ckディッシュ上に置き、その後、37℃に一晩インキュベートした。
【0110】 次いで、この変異体の染色体中の予想される欠失(図2のヌクレオチド801 1〜8863の853bpの欠失)の存在を、サザーンブロットを用いるゲノム 分析並びに下記の様式のPCRによって確認した:
【0111】 サザーンブロットによる分析のために、適当な制限酵素で予め消化したゲノム
DNAのジーンスクリーンプラス(Dupont NEN)膜上への移送を、Ausubel等(1995
)に従って、0.4N NaOH中で行った。これらのハイブリダイゼーション を、Sambrook等(1989)に従って、[γ32P]ATP(Amersham)及びポリヌクレオチ
ドキナーゼ(Boehringer Mannheim)を用いて5’末端を標識した下記の配列を有 するオリゴヌクレオチドをプローブとして用いて行った: B2−S TTGGCGAAGTCGACCAGGTC (SEQ ID NO:30) (EMBLベースに参照番号X60379で寄託されHaydock等(1991)により記載
された配列の4118〜4137位に位置するeryG遺伝子の開始のDNA領
域に対応する)。これらのハイブリダイゼーションを、迅速ハイブリダイゼーシ ョン緩衝液(Amersham)及び次の洗浄条件を用いて行った:2×5分間、2×SS
C、20℃;30分間、2×SSC、65℃;30分間、0.1×SSC、20
℃。
DNAのジーンスクリーンプラス(Dupont NEN)膜上への移送を、Ausubel等(1995
)に従って、0.4N NaOH中で行った。これらのハイブリダイゼーション を、Sambrook等(1989)に従って、[γ32P]ATP(Amersham)及びポリヌクレオチ
ドキナーゼ(Boehringer Mannheim)を用いて5’末端を標識した下記の配列を有 するオリゴヌクレオチドをプローブとして用いて行った: B2−S TTGGCGAAGTCGACCAGGTC (SEQ ID NO:30) (EMBLベースに参照番号X60379で寄託されHaydock等(1991)により記載
された配列の4118〜4137位に位置するeryG遺伝子の開始のDNA領
域に対応する)。これらのハイブリダイゼーションを、迅速ハイブリダイゼーシ ョン緩衝液(Amersham)及び次の洗浄条件を用いて行った:2×5分間、2×SS
C、20℃;30分間、2×SSC、65℃;30分間、0.1×SSC、20
℃。
【0112】 Hopwood等(1985)に従って単離し、その後、KpnI制限酵素により消化した ゲノムDNAについてのサザーンハイブリダイゼーションにより、「レッドバリ
アント」野生型株からの5.8kbのバンド及び変異体BII92からの4.9
kbのバンドが検出された。図15に示したこれらの結果は、この変異体中のこ
の染色体領域における約900bpの欠失の存在を示している。
アント」野生型株からの5.8kbのバンド及び変異体BII92からの4.9
kbのバンドが検出された。図15に示したこれらの結果は、この変異体中のこ
の染色体領域における約900bpの欠失の存在を示している。
【0113】 PCRによる分析のために、TSB培地での3日培養の試料100μlを遠心
分離した。得られたペレットを10μlのTSB培地に再懸濁し、その後、ge
nAmpPCRシステム9600装置(Perkin Elmer Cetus)での増幅に用いた。
この試料を3分間94℃に加熱した後に、次の増幅条件を用い:94℃、1分間
;55℃、1分間;72℃、3分間;30サイクル;AmpliTaqポリメラ
ーゼ(Perkin Elmer)(10%ジメチルスルホキシド(v/v)の存在下)、その後、
72℃で3分間の伸長を行った。この増幅を、上記のオリゴヌクレオチドB2S
及び下記の配列を有するオリゴヌクレオチドを用いて行った: B2−R GCCGCTCGGCACGGTGAACTTCA (SEQ ID NO:31) (5’末端に3つのヌクレオチドを加えた図2の配列の8873〜8892位に 位置するDNA領域の相補鎖の配列に対応し、ORF7に内部欠失を有する領域
のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)。
分離した。得られたペレットを10μlのTSB培地に再懸濁し、その後、ge
nAmpPCRシステム9600装置(Perkin Elmer Cetus)での増幅に用いた。
この試料を3分間94℃に加熱した後に、次の増幅条件を用い:94℃、1分間
;55℃、1分間;72℃、3分間;30サイクル;AmpliTaqポリメラ
ーゼ(Perkin Elmer)(10%ジメチルスルホキシド(v/v)の存在下)、その後、
72℃で3分間の伸長を行った。この増幅を、上記のオリゴヌクレオチドB2S
及び下記の配列を有するオリゴヌクレオチドを用いて行った: B2−R GCCGCTCGGCACGGTGAACTTCA (SEQ ID NO:31) (5’末端に3つのヌクレオチドを加えた図2の配列の8873〜8892位に 位置するDNA領域の相補鎖の配列に対応し、ORF7に内部欠失を有する領域
のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)。
【0114】 全細胞についてのPCR増幅による分析は、野生型株において約1kbのバン
ドを、変異体BII92において0.16kbのバンドを、プラスミドpBII
Δを用いて得られたシグナルと同じ様式で検出した。図16に示したこれらの結
果は、サザーン分析により検出された約900bpの欠失がプラスミドpBII
Δにより運ばれるもの(853bp)と同じであることを確認した。
ドを、変異体BII92において0.16kbのバンドを、プラスミドpBII
Δを用いて得られたシグナルと同じ様式で検出した。図16に示したこれらの結
果は、サザーン分析により検出された約900bpの欠失がプラスミドpBII
Δにより運ばれるもの(853bp)と同じであることを確認した。
【0115】 こうして得られた組換え株(BII92と呼ぶ)を、次いで、この株により生成
される代謝産物を同定するために培養した。
される代謝産物を同定するために培養した。
【0116】実施例4 :BII92株の発酵及び生成された二次代謝産物の同定 この株の肉汁培養培地の抽出物を、エリスロマイシンA、エリスロマイシンB
及び3−α−ミカロシルエリスロノリドBを標準として薄層クロマトグラフィー
(TLC)により分析した。
及び3−α−ミカロシルエリスロノリドBを標準として薄層クロマトグラフィー
(TLC)により分析した。
【0117】 BII92株を、50ml三角フラスコ内で、エリスロマイシンA及びその誘
導体の最適生成を与える条件下で培養した。それは、細胞の予備培養を、EP1
培地(ソルリスL−コーンスティープリカー(Roquette freres)5g/l;脱脂し
た大豆粉末(Cargill)10g/l;CO3Ca2g/l;NaCl5g/l;pH
=6.8;グルコースsqf15g/l(オートクレーブ後添加))中で、28℃ で48時間行うことと、その後の、EP2培地(脱脂した大豆粉末10g/l; CO3Ca0.2g/l;Cl2Co−6H2O1mg/l;pH=6.8〜7. 0;グルコースsqf20g/l(オートクレーブ後添加))での7%v/vへの 希釈後の72時間の培養からなる。
導体の最適生成を与える条件下で培養した。それは、細胞の予備培養を、EP1
培地(ソルリスL−コーンスティープリカー(Roquette freres)5g/l;脱脂し
た大豆粉末(Cargill)10g/l;CO3Ca2g/l;NaCl5g/l;pH
=6.8;グルコースsqf15g/l(オートクレーブ後添加))中で、28℃ で48時間行うことと、その後の、EP2培地(脱脂した大豆粉末10g/l; CO3Ca0.2g/l;Cl2Co−6H2O1mg/l;pH=6.8〜7. 0;グルコースsqf20g/l(オートクレーブ後添加))での7%v/vへの 希釈後の72時間の培養からなる。
【0118】 次いで、この培養上清を、pH9〜10で、酢酸エチルで抽出した。有機相を
MgSO4上で乾燥し、減圧下で乾燥してから、60F254シリカゲル(Merck)
上のでTLC[ジクロロメタン/メタノール(90:10、v/v)又はイソプロ ピルエーテル/メタノール/25%NH4OH(75:35:2、v/v)]により
分析した。或いは、この分析を、NH2F254型の結合シリカゲルプレート(Me
rck)上でのTLC[塩化ブチル/メタノール(90:10、v/v)]により行った
。
MgSO4上で乾燥し、減圧下で乾燥してから、60F254シリカゲル(Merck)
上のでTLC[ジクロロメタン/メタノール(90:10、v/v)又はイソプロ ピルエーテル/メタノール/25%NH4OH(75:35:2、v/v)]により
分析した。或いは、この分析を、NH2F254型の結合シリカゲルプレート(Me
rck)上でのTLC[塩化ブチル/メタノール(90:10、v/v)]により行った
。
【0119】 これらのプレートの化学的暴露を、p−アニスアルデヒド−98%硫酸−エタ
ノール(1:1:9、v/v)溶液の噴霧化とその後数分間の80℃での加熱によ
り行った。潜在的抗生物質活性を、TLCプレートの、B. pumilusATCC14
884を接種した寒天上での直接バイオオートグラフィーにより分析した。
ノール(1:1:9、v/v)溶液の噴霧化とその後数分間の80℃での加熱によ
り行った。潜在的抗生物質活性を、TLCプレートの、B. pumilusATCC14
884を接種した寒天上での直接バイオオートグラフィーにより分析した。
【0120】 化学的暴露により得られた結果(図17)は、BII92株が、eryB変異体
に期待されるように、優先的にエリスロマイシンBを蓄積することを示している
。
に期待されるように、優先的にエリスロマイシンBを蓄積することを示している
。
【0121】 抗生物質活性を示す低移動度の少しの代謝産物も検出された。これらの代謝産
物を、酢酸エチルで抽出して、質量分析法と結合した逆相高性能液体クロマトグ
ラフィー(RP−HPLC)により同定した。RP−HPLCを、Kromasil C185
μのカラム(250×4.6mm)にて、アセトニトリル/メタノール/酢酸アン
モニウム0.065M pH6.7混合物(350:150:500、v/v)を
移動相として用いて、FinninganTSQ7000質量分析機を備えたW
atersクロマトグラフにて行った。
物を、酢酸エチルで抽出して、質量分析法と結合した逆相高性能液体クロマトグ
ラフィー(RP−HPLC)により同定した。RP−HPLCを、Kromasil C185
μのカラム(250×4.6mm)にて、アセトニトリル/メタノール/酢酸アン
モニウム0.065M pH6.7混合物(350:150:500、v/v)を
移動相として用いて、FinninganTSQ7000質量分析機を備えたW
atersクロマトグラフにて行った。
【0122】 エリスロマイシンA、B、C及びDの証跡と並んで、M1〜M4と呼ばれる4
つの少量の代謝産物が検出された: − M1は、m/z704に親ピークを、m/z576とm/z158に断片化
生成物を生じる。デサミニル−エリスロノリドA(m/z576)の存在は、m/
zの、エリスロマイシンA(m/z734)と比べての30の差又はエリスロマイ
シンC(m/z720)と比べての16の差が、中性糖残基により運ばれることを
示している。M1について提案される構造は、3”−Cデスメチル−2”,3”
−エン−エリスロマイシンCである。 − M2は、m/z706に親ピークを、m/z576とm/z158に断片化
生成物を生じる。デサミニル−エリスロノリドA(m/z576)の存在は、m/
zの、エリスロマイシンA(m/z734)と比べての28の差又はエリスロマイ
シンC(m/z720)と比べての14の差が、中性糖残基により運ばれることを
示している。M2について提案される構造は、3”−Cデスメチル−エリスロマ
イシンCである。 − M3は、m/z690に親ピークを、m/z560とm/z158に断片化
生成物を生じる。デサミニル−エリスロノリドB(m/z560)の存在は、m/
zの、エリスロマイシンB(m/z718)と比べての28の差又はエリスロマイ
シンD(m/z704)と比べての14の差が、中性糖残基により運ばれることを
示している。M3について提案される構造は、3”−Cデスメチル−エリスロマ
イシンDである。 − M4は、m/z720に親ピークを、m/z576とm/z158に断片化
生成物を生じる。このプロフィルは、デソサミニルエリスロノリドA(m/z5 76)の存在とアミノ化糖残基の消失を伴うエリスロマイシンC(m/z720) のものと同じであるが、代謝産物M4は、RP−HPLCにおいてエリスロマイ
シンと同じ滞留間を有しない。M4について提案される構造は、3”−Cデスメ
チル−エリスロマイシンAである。
つの少量の代謝産物が検出された: − M1は、m/z704に親ピークを、m/z576とm/z158に断片化
生成物を生じる。デサミニル−エリスロノリドA(m/z576)の存在は、m/
zの、エリスロマイシンA(m/z734)と比べての30の差又はエリスロマイ
シンC(m/z720)と比べての16の差が、中性糖残基により運ばれることを
示している。M1について提案される構造は、3”−Cデスメチル−2”,3”
−エン−エリスロマイシンCである。 − M2は、m/z706に親ピークを、m/z576とm/z158に断片化
生成物を生じる。デサミニル−エリスロノリドA(m/z576)の存在は、m/
zの、エリスロマイシンA(m/z734)と比べての28の差又はエリスロマイ
シンC(m/z720)と比べての14の差が、中性糖残基により運ばれることを
示している。M2について提案される構造は、3”−Cデスメチル−エリスロマ
イシンCである。 − M3は、m/z690に親ピークを、m/z560とm/z158に断片化
生成物を生じる。デサミニル−エリスロノリドB(m/z560)の存在は、m/
zの、エリスロマイシンB(m/z718)と比べての28の差又はエリスロマイ
シンD(m/z704)と比べての14の差が、中性糖残基により運ばれることを
示している。M3について提案される構造は、3”−Cデスメチル−エリスロマ
イシンDである。 − M4は、m/z720に親ピークを、m/z576とm/z158に断片化
生成物を生じる。このプロフィルは、デソサミニルエリスロノリドA(m/z5 76)の存在とアミノ化糖残基の消失を伴うエリスロマイシンC(m/z720) のものと同じであるが、代謝産物M4は、RP−HPLCにおいてエリスロマイ
シンと同じ滞留間を有しない。M4について提案される構造は、3”−Cデスメ
チル−エリスロマイシンAである。
【0123】 不飽和中性糖を有する少量代謝産物M1(3”−Cデスメチル−2”,3”− エン−エリスロマイシンC)のMS−MSによる検出は、dTDP−ミカロース の生合成経路において、eryBII遺伝子がdTDP−4−ケト−L−6−デ
オキシヘキソース2,3−レダクターゼをコードすることを示す。 BII92株を、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes (CNC
M) INSTITUTE PASTEUR, 25,Rue du Docteur Roux 75724 PARIS CEDEX 15 FRANCE
に、1997年7月16日に、番号I−1903で寄託した。
オキシヘキソース2,3−レダクターゼをコードすることを示す。 BII92株を、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes (CNC
M) INSTITUTE PASTEUR, 25,Rue du Docteur Roux 75724 PARIS CEDEX 15 FRANCE
に、1997年7月16日に、番号I−1903で寄託した。
【0124】実施例5 :プラスミドpCIIIΔの構築 ORF8は、翻訳において、下流に位置するORF7と結合され得る(極性効 果を回避するために、同相(in phase)欠失を導入した)。かかる欠失を運ぶpC IIIΔと呼ばれる組込みプラスミドを、図7(A〜D)の図式に従って構築した
。
。
【0125】 プラスミドpde188(図7A)を生成するために、ORF8中に、663b
pのSalI欠失を、図2の配列のヌクレオチド9384〜10046に、実施
例1で得たプラスミドpBK44から単離した2つのSalI断片(図5Aに示 したa:794bp及びb:631bp)をプラスミドpUC19中にサブクロ ーン化することにより導入した。この663bpの欠失の存在を、配列決定によ
り確認した。次いで、このプラスミドpde188を、欠失部位の両側の相同組
換えに利用できる染色体領域を広げるように、更なる2つのサブクローニングに
かけた。先ず、プラスミドpde188A(図7B)を生成するために、プラスミ
ドpde188のSacI断片(450bp)を、実施例1で得られたプラスミド
pEco2のSacI断片(1.1kb)により置き換えた。次いで、ORF8中
に欠失を有するEcoRI断片(1.5kb)を、プラスミドpde188Aから
単離してプラスミドpOBB中の完全なORFを有するEcoRI断片(1.6 6kb)を置き換えるのに用いた。図7Cに表示したプラスミドpOBBは、実 施例1で調製したプラスミドpBK44に対応し、そのPstI部位には、スト
レプトミセス複製起点並びにチオストレプトン耐性遺伝子を運ぶプラスミドpI
J486の4kbのPstI断片(PstI制限酵素消化により得られたもの)が
サブクローン化された。合成されたプラスミドpCIIIΔは、欠失部位の上流
及び下流にそれぞれ1.27kb及び1.38kbの相同組換えのための染色体
領域を有する。こうして得られたプラスミドpCIIIΔ(図7D)を、次いで、
大腸菌DH5αMRC株中に移してから、Sac. erythraeaをトランスフォームす
るために用いた。
pのSalI欠失を、図2の配列のヌクレオチド9384〜10046に、実施
例1で得たプラスミドpBK44から単離した2つのSalI断片(図5Aに示 したa:794bp及びb:631bp)をプラスミドpUC19中にサブクロ ーン化することにより導入した。この663bpの欠失の存在を、配列決定によ
り確認した。次いで、このプラスミドpde188を、欠失部位の両側の相同組
換えに利用できる染色体領域を広げるように、更なる2つのサブクローニングに
かけた。先ず、プラスミドpde188A(図7B)を生成するために、プラスミ
ドpde188のSacI断片(450bp)を、実施例1で得られたプラスミド
pEco2のSacI断片(1.1kb)により置き換えた。次いで、ORF8中
に欠失を有するEcoRI断片(1.5kb)を、プラスミドpde188Aから
単離してプラスミドpOBB中の完全なORFを有するEcoRI断片(1.6 6kb)を置き換えるのに用いた。図7Cに表示したプラスミドpOBBは、実 施例1で調製したプラスミドpBK44に対応し、そのPstI部位には、スト
レプトミセス複製起点並びにチオストレプトン耐性遺伝子を運ぶプラスミドpI
J486の4kbのPstI断片(PstI制限酵素消化により得られたもの)が
サブクローン化された。合成されたプラスミドpCIIIΔは、欠失部位の上流
及び下流にそれぞれ1.27kb及び1.38kbの相同組換えのための染色体
領域を有する。こうして得られたプラスミドpCIIIΔ(図7D)を、次いで、
大腸菌DH5αMRC株中に移してから、Sac. erythraeaをトランスフォームす
るために用いた。
【0126】実施例6 :Sac. erythraeaeryCIIIΔ株(CIII68)の構築 eryCIII遺伝子が実施例5で得られたプラスミドpCIIIΔ中に導入
されたような内部欠失を有する株を、Sac. erythraeaのプロトプラストのプラス
ミドpCIIIΔでのトランスフォーメーションにより調製した。
されたような内部欠失を有する株を、Sac. erythraeaのプロトプラストのプラス
ミドpCIIIΔでのトランスフォーメーションにより調製した。
【0127】 プロトプラストの調製、組込みプロセス及びery-表現型を有する変異体の 選択は、実施例3と同様にして行った。
【0128】 更に、染色体中に予想される欠失(図2の配列のヌクレオチド9384〜10 046の663bpの欠失)の存在を、実施例3に記載した条件に従うサザーン ブロット並びにPCR増幅によるゲノム分析により確認した。
【0129】 下記の配列を有するオリゴヌクレオチドをプローブとして用いるEcoRI制
限酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼーションを
用いて、野生型株から2.2kbのバンド及び変異体CIII68から1.5k
bのバンドが検出された: C3−S ATGCGCGTCGTCTTCTCCTCCATG (SEQ ID NO:32) (図2の配列の10196〜10219位に位置するDNA領域の相補鎖に対応 する)。図15に示した結果は、この変異体において、染色体のこの位置に約7 00bpの欠失が存在することを示している。
限酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼーションを
用いて、野生型株から2.2kbのバンド及び変異体CIII68から1.5k
bのバンドが検出された: C3−S ATGCGCGTCGTCTTCTCCTCCATG (SEQ ID NO:32) (図2の配列の10196〜10219位に位置するDNA領域の相補鎖に対応 する)。図15に示した結果は、この変異体において、染色体のこの位置に約7 00bpの欠失が存在することを示している。
【0130】 PCR増幅を、上記のオリゴヌクレオチドC3−S及び下記の配列を有するオ
リゴヌクレオチドを用いて行った C3−R TCATCGTGGTTCTCTCCTTCC (SEQ ID NO:33) (図2の配列の8954〜8974位に位置する配列に対応し、ORF8に内部 欠失を有する領域のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)。PCR増幅 による分析は、pBIIデルタで得られたシグナルと同じ様式で、野生型株にお
いて約1.2kbのバンドを及び変異体CIII68において約0.6kbのバ
ンドを検出を与えた。図16に示した結果は、サザーン分析により検出された約
700bpの欠失がプラスミドpCIIIΔにより運ばれたもの(633bp)と
同じであることを確認した。
リゴヌクレオチドを用いて行った C3−R TCATCGTGGTTCTCTCCTTCC (SEQ ID NO:33) (図2の配列の8954〜8974位に位置する配列に対応し、ORF8に内部 欠失を有する領域のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)。PCR増幅 による分析は、pBIIデルタで得られたシグナルと同じ様式で、野生型株にお
いて約1.2kbのバンドを及び変異体CIII68において約0.6kbのバ
ンドを検出を与えた。図16に示した結果は、サザーン分析により検出された約
700bpの欠失がプラスミドpCIIIΔにより運ばれたもの(633bp)と
同じであることを確認した。
【0131】 こうして得られた組換え株(CIII68と呼ばれる)を、次いで、この株によ
り生成される代謝産物を同定するために培養した。
り生成される代謝産物を同定するために培養した。
【0132】実施例7 :CIII68株の発酵及び生成された二次代謝産物の同定 CIII68株の培養及びTLCとその後のバイオオートグラフィーによる分
析を実施例4に示した条件に従って行った。
析を実施例4に示した条件に従って行った。
【0133】 これらのTLCの結果(図17)は、CII68株が、eryC変異体に予想さ
れるように、優先的に、3−α−ミカロシルエリスロノリドB並びに少量のエリ
スロノリドBを蓄積することを示している。
れるように、優先的に、3−α−ミカロシルエリスロノリドB並びに少量のエリ
スロノリドBを蓄積することを示している。
【0134】 eryCIII配列は、他の推定のグルコシルトランスフェラーゼ例えばS. p
euceticus(Otten等、1995)及びStreptomyces sp C5 (Dickens等、1996)における
ダウノルビシンの生合成に関与するDauH(蛋白質レベルで43%同一性)及び
DnrS(47%同一性)並びにS. fradiae中でのチロシンの生合成経路における
ミカミノースのチラクトン上への移送に関与するTylM2(50%同一性)と強
い相同性を有する(Gandecha等、1997)。
euceticus(Otten等、1995)及びStreptomyces sp C5 (Dickens等、1996)における
ダウノルビシンの生合成に関与するDauH(蛋白質レベルで43%同一性)及び
DnrS(47%同一性)並びにS. fradiae中でのチロシンの生合成経路における
ミカミノースのチラクトン上への移送に関与するTylM2(50%同一性)と強
い相同性を有する(Gandecha等、1997)。
【0135】 これらの観察は、eryCIII遺伝子がエリスロマイシンの生合成経路にお
けるデソサミニルトランスフェラーゼをコードすることを示す。
けるデソサミニルトランスフェラーゼをコードすることを示す。
【0136】実施例8 :プラスミドpCIIΔの構築 pCIIΔと呼ばれ且つORF9をコードするeryBII遺伝子中に欠失を
有する組込みプラスミドを、図8Aの図式に従って構築した。
有する組込みプラスミドを、図8Aの図式に従って構築した。
【0137】 プラスミドpK23(図5A)を、KpnI制限酵素により消化したクローンλ
SE5.5のDNAから単離された10kbのKpnI断片をpUC19中にサ
ブクローニングすることにより得た。
SE5.5のDNAから単離された10kbのKpnI断片をpUC19中にサ
ブクローニングすることにより得た。
【0138】 先ず第一に、図8Bに示したシャトルベクターpORT1を、チオストレプト
ン耐性遺伝子及びストレプトミセスレプリコンを含むプラスミドpIJ486の
PstI制限酵素での消化により単離した4kbのPstI断片をpUC19の
PstI部位にサブクローニングすることにより得た。
ン耐性遺伝子及びストレプトミセスレプリコンを含むプラスミドpIJ486の
PstI制限酵素での消化により単離した4kbのPstI断片をpUC19の
PstI部位にサブクローニングすることにより得た。
【0139】 304bpの相外(out-of-phase)欠失を、ORF9中に、図2の配列のヌクレ
オチド10881〜11184に、プラスミドpK23のSacI−KpnI断
片(1.1kb)を、実施例1で得たプラスミドpEco2のEcoRI−Kpn
I断片(1.7kb)と共に、予めSacIとEcoRI制限酵素で消化した上記
のプラスミドpORT1中にサブクローニングすることにより導入した。こうし
て得られた組込みプラスミドpCII(図8C)を、次いで、大腸菌DH5αMR
C株中に移してからSac. erythraeaをトランスフォームするのに用いた。
オチド10881〜11184に、プラスミドpK23のSacI−KpnI断
片(1.1kb)を、実施例1で得たプラスミドpEco2のEcoRI−Kpn
I断片(1.7kb)と共に、予めSacIとEcoRI制限酵素で消化した上記
のプラスミドpORT1中にサブクローニングすることにより導入した。こうし
て得られた組込みプラスミドpCII(図8C)を、次いで、大腸菌DH5αMR
C株中に移してからSac. erythraeaをトランスフォームするのに用いた。
【0140】実施例9 :Sac. erythraeaeryCIIΔ株(CII62)の構築 eryCII遺伝子が実施例8で得たプラスミドpCIIΔに導入したような
内部欠失を有する株を、Sac. erythraeaのプロトプラストをプラスミドpCII
Δを用いてトランスフォームすることにより調製した。
内部欠失を有する株を、Sac. erythraeaのプロトプラストをプラスミドpCII
Δを用いてトランスフォームすることにより調製した。
【0141】 これらのプロトプラストの調製、組込みプロセス及びery-表現型を有する 変異体の選択は、実施例3のようにして行った。
【0142】 更に、染色体中に予想される欠失(図2の配列のヌクレオチド10881〜1 1184の304bp)の存在を、実施例3に記載した条件に従うサザーンブロ ット並びにPCRによるゲノム分析により確認した。
【0143】 上記の配列を有するオリゴヌクレオチドC3−Sをプローブとして用いるEc
oRI制限酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼー
ションを用いて、2.2kbのバンドが野生型株から、1.8kbのバンドが変
異体CII62から検出された。図15に示したこれらの結果は、変異体におけ
る染色体のこの領域内の約400bpの欠失の存在を示している。
oRI制限酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼー
ションを用いて、2.2kbのバンドが野生型株から、1.8kbのバンドが変
異体CII62から検出された。図15に示したこれらの結果は、変異体におけ
る染色体のこの領域内の約400bpの欠失の存在を示している。
【0144】 下記の配列を有するオリゴヌクレオチド C2−S GGAATTCATGACCACGACCGATC (SEQ ID NO:34) (参照番号X62569でEMBLベースに寄託され、Bevitt等、1992により記 載された配列の20258〜20280位に位置するeryAIII遺伝子の末
端のDNA領域の相補鎖に対応する)及び下記の配列 C2−R CGCTCCAGGTGCAATGCCGGGTGCAGGC (SEQ ID NO:35) (図2の配列の10558〜10585位に位置する配列に対応し、ORF9に 内部欠失を有する領域のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)を有する オリゴヌクレオチドを用いてPCR増幅を行った。PCR増幅による分析は、プ
ラスミドpCIIΔで得られたシグナルと同じ様式で、野生型株において約76
0bpのバンドを、変異体CII62において約460bpのバンドの検出を与
えた。図16に示した結果は、サザーン分析により検出された約400bpの欠
失がプラスミドpCIIΔにより運ばれたもの(304bp)と同じであることを
確認した。
端のDNA領域の相補鎖に対応する)及び下記の配列 C2−R CGCTCCAGGTGCAATGCCGGGTGCAGGC (SEQ ID NO:35) (図2の配列の10558〜10585位に位置する配列に対応し、ORF9に 内部欠失を有する領域のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)を有する オリゴヌクレオチドを用いてPCR増幅を行った。PCR増幅による分析は、プ
ラスミドpCIIΔで得られたシグナルと同じ様式で、野生型株において約76
0bpのバンドを、変異体CII62において約460bpのバンドの検出を与
えた。図16に示した結果は、サザーン分析により検出された約400bpの欠
失がプラスミドpCIIΔにより運ばれたもの(304bp)と同じであることを
確認した。
【0145】 こうして得られた組換え株(CII62と呼ばれる)を、次いで、この株により
生成される代謝産物を同定するために培養した。
生成される代謝産物を同定するために培養した。
【0146】実施例10 :CII62株の発酵及び生成された二次代謝産物の同定 CII株の培養及びTLCとその後のバイオオートグラフィーによる分析を、
実施例4に示した条件に従って行った。
実施例4に示した条件に従って行った。
【0147】 これらのTLCの結果(図17)は、CII62株が、eryC変異体に予想さ
れるように、優先的に3−α−ミカロシルエリスロノリドB並びに少量のエリス
ロノリドBを蓄積することを示している。
れるように、優先的に3−α−ミカロシルエリスロノリドB並びに少量のエリス
ロノリドBを蓄積することを示している。
【0148】 eryCII配列は、ダウノサミン(DnrQ、蛋白質レベルで38%同一性 、Otten等、1995)及びミカミノース(ORF1*によりコードされる蛋白質、蛋白
質レベルで40%同一性、Gandecha等、1997)の生合成経路に関与する遺伝子(ケ
ト基を隣接する炭素から3位に移すのにも必要である)と強い相同性を有する。
質レベルで40%同一性、Gandecha等、1997)の生合成経路に関与する遺伝子(ケ
ト基を隣接する炭素から3位に移すのにも必要である)と強い相同性を有する。
【0149】 これらの観察は、eryCII遺伝子が、dTDP−デソサミンの生合成経路
におけるdTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラー
ゼをコードすることを示している。
におけるdTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラー
ゼをコードすることを示している。
【0150】実施例11 :エリスロマイシン生合成遺伝子のクラスターのeryAI−ery
K領域のクローニング及び配列決定 ery遺伝子のクラスターのeryAI−eryK領域を含むコスミド例えば
コスミドCos6Bを、コスミドベクターpWE15(Stratagene)中のSac. ery
thraeaのゲノムDNAライブラリーを、eryAI遺伝子の全体を含む13.2
kbのプローブDNA断片(図3の配列の44382位に位置するNcoI部位 とX62569配列(Bevitt等、1992)の392位に位置するNcoI部位との間
に含まれるDNA領域に対応する)を用いてスクリーニングすることにより単離 した。このプローブを、次の仕方で調製した:先ず、13.2kbのNcoI断
片をBevitt等、1992に記載されたプラスミドpBK25から単離し、NcoI末
端をクレノー断片を用いて埋めた後にpUC18のSmaI部位中にサブクロー
ニングした。こうして生成したプラスミドpNCO12から、13.2kbの断
片を、NcoI制限酵素での消化により単離した。
K領域のクローニング及び配列決定 ery遺伝子のクラスターのeryAI−eryK領域を含むコスミド例えば
コスミドCos6Bを、コスミドベクターpWE15(Stratagene)中のSac. ery
thraeaのゲノムDNAライブラリーを、eryAI遺伝子の全体を含む13.2
kbのプローブDNA断片(図3の配列の44382位に位置するNcoI部位 とX62569配列(Bevitt等、1992)の392位に位置するNcoI部位との間
に含まれるDNA領域に対応する)を用いてスクリーニングすることにより単離 した。このプローブを、次の仕方で調製した:先ず、13.2kbのNcoI断
片をBevitt等、1992に記載されたプラスミドpBK25から単離し、NcoI末
端をクレノー断片を用いて埋めた後にpUC18のSmaI部位中にサブクロー
ニングした。こうして生成したプラスミドpNCO12から、13.2kbの断
片を、NcoI制限酵素での消化により単離した。
【0151】 こうして得たコスミドcos6Bを、NcoI制限酵素により消化し、生成し
た2.8kb及び6.1kbの断片をベクターLitmus28のNcoI部位
にクローン化して、それぞれ、図5Bに示したプラスミドpNCO28及びpN
CO62を生成した。
た2.8kb及び6.1kbの断片をベクターLitmus28のNcoI部位
にクローン化して、それぞれ、図5Bに示したプラスミドpNCO28及びpN
CO62を生成した。
【0152】 プラスミドpNCO28を、Erase−a−Baseキット(Promega)の供 給業者の指示に従って、エキソヌクレアーゼIIIを用いてサブクローンを生成
することにより、それぞれ逆向きに、制限酵素SacI/XbaI及びNsiI
/BamHIでの消化により配列決定した。この配列を、下記の配列を有する合
成オリゴヌクレオチドをプライマーとして用いて完成させた 644 GATCACGCTCTTCGAGCGGCAG (SEQ ID NO:36) 645 GAACTCGGTGGAGTCGATGTC (SEQ ID NO:37)及び 650 GTTGTCGATCAAGACCCGCAC (SEQ ID NO:38)。
することにより、それぞれ逆向きに、制限酵素SacI/XbaI及びNsiI
/BamHIでの消化により配列決定した。この配列を、下記の配列を有する合
成オリゴヌクレオチドをプライマーとして用いて完成させた 644 GATCACGCTCTTCGAGCGGCAG (SEQ ID NO:36) 645 GAACTCGGTGGAGTCGATGTC (SEQ ID NO:37)及び 650 GTTGTCGATCAAGACCCGCAC (SEQ ID NO:38)。
【0153】 プラスミドpNCO62の配列決定のために、テンプレートをBankier等(1987
)に従ってDNAの超音波処理によりプライマーとしてpUC18例えばベクタ ーを用いて生成した。この配列を、下記の配列を有する合成オリゴヌクレオチド
を用いて完成させた: 646 CATCGTCAAGGAGTTCGACGGT (SEQ ID NO:39) 647 TGCGCAGGTCCATGTTCACCACGTT (SEQ ID NO:40) 648 GCTACGCCCTGGAGAGCCTG (SEQ ID NO:41) 649 GTCGCGGTCGGAGAGCACGAC (SEQ ID NO:42)及び 874 GCCAGCTCGGCGACGTCCATC (SEQ ID NO:43)。
)に従ってDNAの超音波処理によりプライマーとしてpUC18例えばベクタ ーを用いて生成した。この配列を、下記の配列を有する合成オリゴヌクレオチド
を用いて完成させた: 646 CATCGTCAAGGAGTTCGACGGT (SEQ ID NO:39) 647 TGCGCAGGTCCATGTTCACCACGTT (SEQ ID NO:40) 648 GCTACGCCCTGGAGAGCCTG (SEQ ID NO:41) 649 GTCGCGGTCGGAGAGCACGAC (SEQ ID NO:42)及び 874 GCCAGCTCGGCGACGTCCATC (SEQ ID NO:43)。
【0154】 NcoI接合部を、上で得たコスミドcos6BのDNAをテンプレートとし
て用いて配列決定した(NcoI部位をカバーするその領域を上記の配列644 及び645を有するプライマーを用いて配列決定した)。
て用いて配列決定した(NcoI部位をカバーするその領域を上記の配列644 及び645を有するプライマーを用いて配列決定した)。
【0155】 更に、0.9kbのClaI−NcoI断片(eryAI遺伝子の配列の出発 点とORF13の5’部分を含む)をpUC18中にクローン化した。この断片 を、次の仕方で調製した:図5Bに表示したプラスミドpBK6−12を、Bevi
tt等、1992に記載されたプラスミドpBK25から単離した4.5kbのKpn
I断片をファージミドpTZ18R中にサブクローニングすることにより最初に
生成した。次いで、サブクローンpCN9を、プラスミドpBK6−12から単
離した0.9kbのClaI−NcoI断片のpUC19のSmaI部位中のサ
ブクローニングにより生成した(クレノー断片を用いて末端を埋めた後に)。こう
して得たプラスミドpCN9(図5B)を配列決定した。テンプレートを、Bankie
r等(1987)に従って、pUC18をベクターとして用いて、DNAの超音波処理 により生成した。
tt等、1992に記載されたプラスミドpBK25から単離した4.5kbのKpn
I断片をファージミドpTZ18R中にサブクローニングすることにより最初に
生成した。次いで、サブクローンpCN9を、プラスミドpBK6−12から単
離した0.9kbのClaI−NcoI断片のpUC19のSmaI部位中のサ
ブクローニングにより生成した(クレノー断片を用いて末端を埋めた後に)。こう
して得たプラスミドpCN9(図5B)を配列決定した。テンプレートを、Bankie
r等(1987)に従って、pUC18をベクターとして用いて、DNAの超音波処理 により生成した。
【0156】 この配列を、下記の配列を有するオリゴヌクレオチドをプローブとして用いて
完成させた: 875 CGACGAGGTCGTGCATCAG (SEQ ID NO:44) 。
完成させた: 875 CGACGAGGTCGTGCATCAG (SEQ ID NO:44) 。
【0157】 このDNAの配列決定を、サンガー法(1977)により自動シーケンサーを用いて
二本鎖DNAテンプレートについてApplied Biosystem 373 A シーケンサーを用
いて行った。配列データの編集は、SAPソフトウェア(Staden, 1984)を用いて
行った。これらの配列を、GCGソフトウェア(Devereux, 1984)を用いて分析し
た。
二本鎖DNAテンプレートについてApplied Biosystem 373 A シーケンサーを用
いて行った。配列データの編集は、SAPソフトウェア(Staden, 1984)を用いて
行った。これらの配列を、GCGソフトウェア(Devereux, 1984)を用いて分析し
た。
【0158】 得られたヌクレオチド配列は、図3の8160bpのヌクレオチド配列(SEQ I
D NO:6の配列)を確立することを可能にしたが、この配列中には、7つのORF
(13−19)が、それぞれ、ヌクレオチド43841〜44806、44809
〜46053、46109〜46819、46907〜48436、48436
〜49638、49679〜51145及び51177〜51755に同定され
(図3でermE遺伝子の5’末端に位置するBamHI部位から番号付けした)
(それぞれ、SEQ ID NO:6の配列のヌクレオチド242〜1207、1210〜 2454、2510〜3220、3308〜4837、4837〜6039、6
080〜7546及び7578〜8156である)、それぞれ、eryBIV、 eryBV、eryCVI、eryBVI、eryCIV、eryCV及びer
yBVII遺伝子に対応する(Liu及びThorson(1994)によるが、これらの機能的 特性決定は、未だ、同定されていなかった)。これらの7つのORF(13−19
)は、同じ向きにあり、読みは、eryAI遺伝子の5’領域から行われる。
D NO:6の配列)を確立することを可能にしたが、この配列中には、7つのORF
(13−19)が、それぞれ、ヌクレオチド43841〜44806、44809
〜46053、46109〜46819、46907〜48436、48436
〜49638、49679〜51145及び51177〜51755に同定され
(図3でermE遺伝子の5’末端に位置するBamHI部位から番号付けした)
(それぞれ、SEQ ID NO:6の配列のヌクレオチド242〜1207、1210〜 2454、2510〜3220、3308〜4837、4837〜6039、6
080〜7546及び7578〜8156である)、それぞれ、eryBIV、 eryBV、eryCVI、eryBVI、eryCIV、eryCV及びer
yBVII遺伝子に対応する(Liu及びThorson(1994)によるが、これらの機能的 特性決定は、未だ、同定されていなかった)。これらの7つのORF(13−19
)は、同じ向きにあり、読みは、eryAI遺伝子の5’領域から行われる。
【0159】 上記のORFのコード領域を含む大腸菌XL1−blueの試料を、Collecti
on Nationale de Cultures de Microorganismes (CNCM) INSTITUTE PASTEUR, 25
,Rue du Docteur Roux 75724 PARIS CEDEX 15 FRANCEに、1997年7月16日
に寄託した: − ORF13及びORF14の部分のコード領域を含むプラスミドpBK6−
12(番号I−1898) − ORF14及び15並びにORF13と16の部分のコード領域を含むプラ
スミドpNCO28(番号I−1901)及び − ORF17、18及び19並びにORF16の部分のコード配列を含むプラ
スミドpNCO62(番号I−1900)。
on Nationale de Cultures de Microorganismes (CNCM) INSTITUTE PASTEUR, 25
,Rue du Docteur Roux 75724 PARIS CEDEX 15 FRANCEに、1997年7月16日
に寄託した: − ORF13及びORF14の部分のコード領域を含むプラスミドpBK6−
12(番号I−1898) − ORF14及び15並びにORF13と16の部分のコード領域を含むプラ
スミドpNCO28(番号I−1901)及び − ORF17、18及び19並びにORF16の部分のコード配列を含むプラ
スミドpNCO62(番号I−1900)。
【0160】実施例12 :プラスミドpBIVΔの構築 ORF13は、翻訳において、下流に位置するORF14に結合されるので、
同相欠失を導入しなければならなかった。pBIVΔと呼ばれ、この欠失を運ぶ
組込みプラスミドを、図9Aの図式に従って構築した。
同相欠失を導入しなければならなかった。pBIVΔと呼ばれ、この欠失を運ぶ
組込みプラスミドを、図9Aの図式に従って構築した。
【0161】 プラスミドpPSP4(図5B)を、先ず、実施例11で得たプラスミドpBK
6−12から単離したPvuII−SpeI断片(2.7kb)と実施例11で得
たプラスミドpNCO28から単離したSpeI−PstI断片(1.6kb)を
予めSmaI及びPstI制限酵素を用いて消化したベクターpUC19中にサ
ブクローニングすることにより構築した。
6−12から単離したPvuII−SpeI断片(2.7kb)と実施例11で得
たプラスミドpNCO28から単離したSpeI−PstI断片(1.6kb)を
予めSmaI及びPstI制限酵素を用いて消化したベクターpUC19中にサ
ブクローニングすることにより構築した。
【0162】 プラスミドpPSP4から、プラスミドpBIVΔを、ORF13の内部に5
10bpのBclI−NcoI断片を欠失させ且つ54bpの合成アダプターか
ら生じた45bpをその代わりとすることにより生成した。このアダプターは、
下記の配列 SEQA AATTGATCAAGGTGAACACGGTCATGCGCAGGATCCTCGAGCGGAACTCCATGGGG (SEQ ID NO:45)及び SEQB CCCCATGGAGTTCCGCTCGAGGATCCTGCGCATGACCGTGTTCACCTTGATCAATT (SEQ ID NO:46) を有する2つの相補的オリゴヌクレオチドを対合させて45bpの配列をはさむ
BclI部位及びNcoI部位を造ることにより生成した。
10bpのBclI−NcoI断片を欠失させ且つ54bpの合成アダプターか
ら生じた45bpをその代わりとすることにより生成した。このアダプターは、
下記の配列 SEQA AATTGATCAAGGTGAACACGGTCATGCGCAGGATCCTCGAGCGGAACTCCATGGGG (SEQ ID NO:45)及び SEQB CCCCATGGAGTTCCGCTCGAGGATCCTGCGCATGACCGTGTTCACCTTGATCAATT (SEQ ID NO:46) を有する2つの相補的オリゴヌクレオチドを対合させて45bpの配列をはさむ
BclI部位及びNcoI部位を造ることにより生成した。
【0163】 対合のために、これらの2つのオリゴヌクレオチドを、ハイブリダイゼーショ
ン緩衝液(50mM NaCl、20mM トリスHCl pH7.4、2mM MgCl2・6H2O)中で1.8μMの終濃度にし、5分間100℃に加熱し てからゆっくり周囲温度に冷却した。NcoI及びBclI制限酵素での消化の
後に、プラスミドpPSP4中で結紮を行った(予め、該プラスミドの510b pのBclI−NcoI断片を除去しておいた)。こうして生成したプラスミド p19BIVΔから、改変したORF13を有するSacI−EcoRI断片( 2.2kb)を、予めSacI及びEcoRI制限酵素で消化したプラスミドp UWL218中にサブクローニングした。こうして得られた組込みプラスミドp
BIVΔ(図9B)を、次いで、大腸菌DH5αMRC株中に移し、その後、Sac.
erythraeaをトランスフォームするのに用いた。
ン緩衝液(50mM NaCl、20mM トリスHCl pH7.4、2mM MgCl2・6H2O)中で1.8μMの終濃度にし、5分間100℃に加熱し てからゆっくり周囲温度に冷却した。NcoI及びBclI制限酵素での消化の
後に、プラスミドpPSP4中で結紮を行った(予め、該プラスミドの510b pのBclI−NcoI断片を除去しておいた)。こうして生成したプラスミド p19BIVΔから、改変したORF13を有するSacI−EcoRI断片( 2.2kb)を、予めSacI及びEcoRI制限酵素で消化したプラスミドp UWL218中にサブクローニングした。こうして得られた組込みプラスミドp
BIVΔ(図9B)を、次いで、大腸菌DH5αMRC株中に移し、その後、Sac.
erythraeaをトランスフォームするのに用いた。
【0164】実施例13 :Sac. erythraeaeryBIVΔ株(BIV87)の構築 eryCIII遺伝子が実施例12で得たプラスミドpBIVΔ中に導入した
ような内部欠失を有する株を、Sac. erythraeaのプロトプラストのプラスミドp
BIVΔによるトランスフォーメーションにより調製した。
ような内部欠失を有する株を、Sac. erythraeaのプロトプラストのプラスミドp
BIVΔによるトランスフォーメーションにより調製した。
【0165】 プロトプラストの調製、組込みプロセス及びery-表現型を有する変異体の 選択を実施例3のように行った。
【0166】 更に、染色体中に予想される欠失(図3の配列のヌクレオチド43872〜4 4382の510bpの欠失)の存在及びその45bpの合成配列での置換を、 実施例3に記載した条件に従うサザーンブロット並びにPCRによるゲノム分析
により確認した。
により確認した。
【0167】 下記の配列を有するB4−Rオリゴヌクレオチドをプローブとして用いるXH
oI制限酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼーシ
ョンを用いて B4−R AACTCGGTGGAGTCGATGTCGTCGCTGCGGAA (SEQ ID NO:47) (図3の配列の44687〜44718位に位置する相補鎖に対応する)、5.
4kbのバンドを野生型株から、2.7kbのバンドを変異体BIV87から検
出した。図15に示したこれらの結果は、図3の配列の47114位に位置する
XhoI部位の上流2.7kbの距離にある追加のXhoI部位の存在を示して
おり、それ故、この変異体染色体中のアダプターの取込み(プラスミドpBIV Δの生成に用いた上記の合成アダプターの取込みにより予想される)を確認して いる。
oI制限酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼーシ
ョンを用いて B4−R AACTCGGTGGAGTCGATGTCGTCGCTGCGGAA (SEQ ID NO:47) (図3の配列の44687〜44718位に位置する相補鎖に対応する)、5.
4kbのバンドを野生型株から、2.7kbのバンドを変異体BIV87から検
出した。図15に示したこれらの結果は、図3の配列の47114位に位置する
XhoI部位の上流2.7kbの距離にある追加のXhoI部位の存在を示して
おり、それ故、この変異体染色体中のアダプターの取込み(プラスミドpBIV Δの生成に用いた上記の合成アダプターの取込みにより予想される)を確認して いる。
【0168】 PCR増幅を、下記の配列を有するオリゴヌクレオチド B4−S CAATATAGGAAGGATCAAGAGGTTGAC (SEQ ID NO:48) (図3の配列の43652〜43678位に位置するDNA領域に対応する)及び
上記の配列を有するオリゴヌクレオチドB4−R(ORF13に内部欠失を有す る領域のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)を用いて行った。PCR 増幅による分析は、野生型株において約1kbのバンドを、変異体BIV87に
おいて約500bpのバンドを、プラスミドpBIV87で得られたシグナルと
同じ様式で検出した(図16)。
上記の配列を有するオリゴヌクレオチドB4−R(ORF13に内部欠失を有す る領域のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)を用いて行った。PCR 増幅による分析は、野生型株において約1kbのバンドを、変異体BIV87に
おいて約500bpのバンドを、プラスミドpBIV87で得られたシグナルと
同じ様式で検出した(図16)。
【0169】 サザーン分析及びPCRの結果の全体は、510bpの欠失及び合成アダプタ
ーの存在を変異体の染色体のレベルで確認した。
ーの存在を変異体の染色体のレベルで確認した。
【0170】 こうして得られた組換え株(BIV87と呼ぶ)を、次いで、その株により生成
される代謝産物を同定するために培養した。
される代謝産物を同定するために培養した。
【0171】実施例14 :BIV87株の発酵及び生成された二次代謝産物の同定 BIV87株の培養及びTLCによる分析を、実施例4に示した条件に従って
行った。
行った。
【0172】 TLCの結果(図17)は、BIV87株が、eryB変異体に予想されるよう
に、優先的にエリスロノリドBを蓄積することを示している。
に、優先的にエリスロノリドBを蓄積することを示している。
【0173】 抗生物質活性を示す低い移動度の少ない代謝産物も検出された。これらの代謝
産物を抽出して、実施例4に記載したように、質量分析法と結合したRP−HP
LCにより分析した。
産物を抽出して、実施例4に記載したように、質量分析法と結合したRP−HP
LCにより分析した。
【0174】 質量スペクトルの結果は、エリスロマイシンA、B、C及びDの改変型が生成
されたことを示している。主要代謝産物及び3つの少量代謝産物が検出された。
されたことを示している。主要代謝産物及び3つの少量代謝産物が検出された。
【0175】 主要な代謝産物M5は、親ピークをm/z702に、加水分解及び断片化生成
物をm/z684、m/z560及びm/z158に生じ、エリスロマイシンD
における2水素原子の除去に対応する(m/z704、m/z686)。デソサミ
ニルエリスロマイシンB(560の断片m/z)の存在は、質量の差異が中性糖に
より運ばれることを示している。この代謝産物について提案される構造は、4”
−ケトエリスロマイシンDである。
物をm/z684、m/z560及びm/z158に生じ、エリスロマイシンD
における2水素原子の除去に対応する(m/z704、m/z686)。デソサミ
ニルエリスロマイシンB(560の断片m/z)の存在は、質量の差異が中性糖に
より運ばれることを示している。この代謝産物について提案される構造は、4”
−ケトエリスロマイシンDである。
【0176】 少ない代謝産物も又、それぞれ、m/zの値に2の差を有するプロフィルを生
じる: − M6(718のm/z、m/z700、m/z576、m/z158)(エリ スロマイシンCについてのm/z720、m/z702の代わりに) − M7(732のm/z、m/z714、m/z576、m/z158)(エリ スロマイシンAについてのm/z734、m/z716の代わりに) − M8(716のm/z、m/z698、m/z560、m/z158)(エリ スロマイシンBについてのm/z718、m/z700の代わりに)。
じる: − M6(718のm/z、m/z700、m/z576、m/z158)(エリ スロマイシンCについてのm/z720、m/z702の代わりに) − M7(732のm/z、m/z714、m/z576、m/z158)(エリ スロマイシンAについてのm/z734、m/z716の代わりに) − M8(716のm/z、m/z698、m/z560、m/z158)(エリ スロマイシンBについてのm/z718、m/z700の代わりに)。
【0177】 提案される構造は、それぞれ、M6は、4”−ケトエリスロマイシンCであり
、M7は、4”−ケトエリスロマイシンAであり、M8は、4”−ケトエリスロ
マイシンBである。
、M7は、4”−ケトエリスロマイシンAであり、M8は、4”−ケトエリスロ
マイシンBである。
【0178】 これらの観察は、eryBIVが、dTDP−ミカロースの生合成経路におけ
るdTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼをコード
するということを示す。
るdTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼをコード
するということを示す。
【0179】 BIV87株を、Collection Nationale de Cultures de Microorganismes (C
NCM) INSTITUTE PASTEUR, 25,Rue du Docteur Roux 75724 PARIS CEDEX 15 FRAN
CEに、1997年7月16日に、番号I−1904で寄託した。
NCM) INSTITUTE PASTEUR, 25,Rue du Docteur Roux 75724 PARIS CEDEX 15 FRAN
CEに、1997年7月16日に、番号I−1904で寄託した。
【0180】実施例15 :プラスミドpBVΔの構築 pBVΔという、ORF14をコードするeryBV遺伝子中に欠失を運ぶ組
込みプラスミドを、図10Aの図式に従って構築した。
込みプラスミドを、図10Aの図式に従って構築した。
【0181】 図3の配列のヌクレオチド44963〜45688の726bpの欠失を、実
施例11で得たプラスミドpBK6−12から単離したBclI−KpnI断片
(1.1kb)と実施例11で得たプラスミドpNCO28から単離したKpnI
−BamHI断片(1.1kb)との連結により、ORF14中に生成した(予め
BamHI制限酵素で消化したプラスミドpUWL218中に)。こうして得た
組込みプラスミドpBVΔ(図10B)を、次いで、大腸菌DH5αMRC株に移
し、その後、Sac. erythraeaをトランスフォームするのに用いた。
施例11で得たプラスミドpBK6−12から単離したBclI−KpnI断片
(1.1kb)と実施例11で得たプラスミドpNCO28から単離したKpnI
−BamHI断片(1.1kb)との連結により、ORF14中に生成した(予め
BamHI制限酵素で消化したプラスミドpUWL218中に)。こうして得た
組込みプラスミドpBVΔ(図10B)を、次いで、大腸菌DH5αMRC株に移
し、その後、Sac. erythraeaをトランスフォームするのに用いた。
【0182】実施例16 :Sac. erythraeaeryBVΔ株(BV88)の構築 eryBV遺伝子が実施例15で得たプラスミドpBVΔに導入したような内
部欠失を有する株を、Sac. erythraeaのプロトプラストのプラスミドpBVΔで
のトランスフォーメーションにより調製した。
部欠失を有する株を、Sac. erythraeaのプロトプラストのプラスミドpBVΔで
のトランスフォーメーションにより調製した。
【0183】 これらのプロトプラストの調製、組込みプロセス及びery-表現型を有する 変異体の選択を、実施例3のようにして行った。
【0184】 更に、染色体中に予想される欠失(図3の配列のヌクレオチド44963〜4 5688の726bpの欠失)の存在を、実施例3に記載した条件に従うサザー ンブロット並びにPCR増幅によるゲノム分析により確認した。
【0185】 下記の配列を有するオリゴヌクレオチドをプローブとして用いるNcoI制限
酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼーションを用
いて:
酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼーションを用
いて:
【0186】 更に、染色体中に予想される欠失(図3の配列のヌクレオチド44963〜4 5688の726bpの欠失)の存在を、実施例3に記載した条件に従うサザー ンブロット並びにPCR増幅によるゲノム分析により確認した。
【0187】 下記の配列を有するオリゴヌクレオチドをプローブとして用いるNcoI制限
酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼーションを用
いて: B5−R TCCGGAGGTGTGCTGTCGGACGGACTTGTCGGTCGGAAA (SEQ ID NO:49) (図3の配列の46060〜46098位に位置するDNA領域の相補鎖に対応 する)、2.7kbのバンドを野生型株から、2.0kbのバンドを変異体BV 88から検出した。図15に示したこれらの結果は、この変異体における、染色
体のこの領域内の約700bpの欠失の存在を示している。
酵素により消化したゲノムDNAに対するサザーンハイブリダイゼーションを用
いて: B5−R TCCGGAGGTGTGCTGTCGGACGGACTTGTCGGTCGGAAA (SEQ ID NO:49) (図3の配列の46060〜46098位に位置するDNA領域の相補鎖に対応 する)、2.7kbのバンドを野生型株から、2.0kbのバンドを変異体BV 88から検出した。図15に示したこれらの結果は、この変異体における、染色
体のこの領域内の約700bpの欠失の存在を示している。
【0188】 下記の配列を有するオリゴヌクレオチド: B5−S AGGAGCACTAGTGCGGGTACTGCTGACGTCCTT (SEQ ID NO:50) (図3の配列の44799〜44831位に位置するDNA領域に対応する)及び
上記の配列を有するオリゴヌクレオチドB5−R(ORF14に内部欠失を有す る領域のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)を用いて、PCR増幅を 行った。PCR増幅による分析は、プラスミドpBV88で得られたシグナルと
同じ様式で、約1.3kbのバンドを野生型株において、約570bpのバンド
を変異体BV88において検出した(図16)。これらの結果は、サザーン分析に
より検出された710bpの欠失がプラスミドpBVΔにより運ばれるもの(7 26bp)と同じであることを確認する。
上記の配列を有するオリゴヌクレオチドB5−R(ORF14に内部欠失を有す る領域のPCR増幅によるフレーミングを可能にする)を用いて、PCR増幅を 行った。PCR増幅による分析は、プラスミドpBV88で得られたシグナルと
同じ様式で、約1.3kbのバンドを野生型株において、約570bpのバンド
を変異体BV88において検出した(図16)。これらの結果は、サザーン分析に
より検出された710bpの欠失がプラスミドpBVΔにより運ばれるもの(7 26bp)と同じであることを確認する。
【0189】 こうして得られた組換え株(BV88という)を、次いで、その株により生成さ
れる代謝産物を同定するために培養した。
れる代謝産物を同定するために培養した。
【0190】例17 :BV88株の発酵及び産生した二次代謝産物の同定 BV88株の培養及びTLCによる分析を例4に示した条件に従って実施した
。 TLCの結果(図17)は、BV88株がeryB変異体に期待されるように
エリスロノリドBを優先的に蓄積することを示す。 低い易動性を有する少ない代謝産物も検出され、次いで抽出し、例4で使用し
た条件下で質量分光法を組合わせたRP−HPLCにより同定した。 質量スペクトルは、m/z560で親ピークを有する代謝産物及びm/z54
2及びm/z158で脱水生成物及び断片化生成物であってその提案された構造
がデソサミニルエリスロノリドBであるものの存在を示す。 eryBV配列は、他のグリコシルトランスフェラーゼ及び上記のeryCI
II遺伝子との強い相同性を示す(ヌクレオチドレベルで60.7%の同一性、
蛋白質レベルで44%同一性)。 これらの観察は、eryBV遺伝子がエリスロマイシンの生合成に係わるミカ
ロシルトランスフェラーゼをコード化することを示す。
。 TLCの結果(図17)は、BV88株がeryB変異体に期待されるように
エリスロノリドBを優先的に蓄積することを示す。 低い易動性を有する少ない代謝産物も検出され、次いで抽出し、例4で使用し
た条件下で質量分光法を組合わせたRP−HPLCにより同定した。 質量スペクトルは、m/z560で親ピークを有する代謝産物及びm/z54
2及びm/z158で脱水生成物及び断片化生成物であってその提案された構造
がデソサミニルエリスロノリドBであるものの存在を示す。 eryBV配列は、他のグリコシルトランスフェラーゼ及び上記のeryCI
II遺伝子との強い相同性を示す(ヌクレオチドレベルで60.7%の同一性、
蛋白質レベルで44%同一性)。 これらの観察は、eryBV遺伝子がエリスロマイシンの生合成に係わるミカ
ロシルトランスフェラーゼをコード化することを示す。
【0191】例18 :プラスミドpCVIΔ(pPSTI)の構築 pPSTIと称され、ORF15をコード化するeryCVI遺伝子に欠失を
持っている組込みプラスミドを以下の態様で図11Aのダイアグラムに従って構
築した。 最初に、プラスミドpNB49を、NsiI及びBamHI制限酵素により予
め消化させた例11で得たプラスミドpNCO28をエキソヌクレアーゼIII
で処理することによって生成させた。次いで、図3の配列のヌクレオチド443
82〜46562を含有するプラスミドpNB49(図5)をPstI制限酵素
により消化させ、次いでサムブルック他、1989により報告されたようにヤエ
ナリ(mung bean)のヌクレアーゼ(NE ビオラブ社)により処理し
た。E.coli XL1−Blueにおいて再連結し、形質転換した後、アン
ピシリン耐性のコロニーをPstI酵素による制限分析により選択した。Pst
I部位の喪失を逆M13プライマーを使用してクローンをシーケンシングするこ
とによって確認し、図3の配列のヌクレオチド46364の欠失が観察され、し
かしてこのように生成させたプラスミドpNB49ΔPstにおいてORF15
に相変化が作り出された。次いで、BglII制限酵素により消化されたプラス
ミドpIJ702を、プラスミドpPSTIを生成するプラスミドpNB49Δ
PstのBglII部位と連結した。pPSTIにおけるpIJ702の配向を
、SphI制限酵素により消化させた後に0.9kbを有するDNA断片の存在
により確認した。このようにして得られた組込みプラスミドpPSTI(図11
B)をE.coli DH5αMRC株に移し、次いでSac.erythra
eaを形質転換するために使用した。
持っている組込みプラスミドを以下の態様で図11Aのダイアグラムに従って構
築した。 最初に、プラスミドpNB49を、NsiI及びBamHI制限酵素により予
め消化させた例11で得たプラスミドpNCO28をエキソヌクレアーゼIII
で処理することによって生成させた。次いで、図3の配列のヌクレオチド443
82〜46562を含有するプラスミドpNB49(図5)をPstI制限酵素
により消化させ、次いでサムブルック他、1989により報告されたようにヤエ
ナリ(mung bean)のヌクレアーゼ(NE ビオラブ社)により処理し
た。E.coli XL1−Blueにおいて再連結し、形質転換した後、アン
ピシリン耐性のコロニーをPstI酵素による制限分析により選択した。Pst
I部位の喪失を逆M13プライマーを使用してクローンをシーケンシングするこ
とによって確認し、図3の配列のヌクレオチド46364の欠失が観察され、し
かしてこのように生成させたプラスミドpNB49ΔPstにおいてORF15
に相変化が作り出された。次いで、BglII制限酵素により消化されたプラス
ミドpIJ702を、プラスミドpPSTIを生成するプラスミドpNB49Δ
PstのBglII部位と連結した。pPSTIにおけるpIJ702の配向を
、SphI制限酵素により消化させた後に0.9kbを有するDNA断片の存在
により確認した。このようにして得られた組込みプラスミドpPSTI(図11
B)をE.coli DH5αMRC株に移し、次いでSac.erythra
eaを形質転換するために使用した。
【0192】例19 :Sac.erythraea EryCVIΔ株(Pst10)の構築 eryBV遺伝子が例18で得たプラスミドpPSTIに導入されたもののよ
うな内部欠失を持っている株を、プラスミドpPSTIを有するSac.ery
thraeaのプロトプラストの形質転換によって調製した。 プロトプラストの調製及び組込み方法は、例3のように実施した。 ery-表現型を有する変異体の選択は、指標株としてB.pumilus株 の代わりにエリスロマイシン感性のB.subtilis株を使用して例3にお
けるように実施した。B.subtilis株ATCC6633を使用して、分
析すべき変異体を接種し且つ30℃で3日間インキュベ−ションしたM1−10
2培地中の寒天皿上での生物学的試験でエリスロマイシンの産生を評価した。次
いで、細菌により覆われた寒天帯域をパンチで採取し、次いで200μlのB.
subtilis ATCC6633の培養物を含有するTY培地中の5mlの
寒天の上層で覆われた2個のTY皿上に置き、次いで37℃で一夜インキュベ−
ションした。 また、エリスロマイシンの産生の無いことを、切り抜かれた寒天帯域上のそれ
ぞれの代謝産物の10mM溶液を10μlの量で適用し、次いで30℃で終夜イ
ンキュベーションしてから皿を上記のようにB.subtilisの培養物で再
び覆うことによりエリスロノリドB又は3−α−ミカロシルエリスロノリドBの
ような添加先駆物質の存在下に評価した。Sac.erythraea“レッド
バリアント”野生型株を対照として使用した。 プロトプラストをプラスミドpPSTIにより形質転換し、チオストレプトン
耐性のコロニーを選択した後に、染色体への組込みを例3に記載した一般的方法
に従うサザーン分析法により確認した。 次の配列: 14−1:GGGGGATCCCATATGCGGGTACTGCTGACGTCCTTCG(SEQ ID No.51)及び 14−2:GAAAAGATCTGCCGGCGTGGCGGCGCGTGAGTTCCTC(SEQ ID No.52) を有する合成オリゴヌクレオチドを使用してPCRにより生成させたORF14
に相当する1269pbのDNA断片をプローブとして使用した。 14−1オリゴヌクレオチドは、図3の配列の位置44811〜位置4483
3に位置するDNA領域に相当する配列の上流にBamHI部位及びNdeI部
位を導入するように設計した。 14−2オリゴヌクレオチドは、図3の配列の位置46027〜位置4605
3に位置するDNA領域の相補鎖に相当する配列の下流にBglII部位を導入
するように設計した。ClaI及びPstI制限酵素により予め消化させた染色
体DNAはインテグラントから4kb及び7kbの所期のバンドを示したが、野
生型株は3kbの所期のバンドを示した。 インテグラントを繰り返し培養した後に、得られた個別化したコロニーをチオ
ストレプトンに対する感受性及びエリスロマイシンの産生について分析し、次い
でery-表現型を有する変異体クローン(Pst10)の染色体への所期の失 欠(図3の配列のヌクレオチド46364からの欠失)の組込みをサザーン分析
法により確認した。野生型株及びPst10変異体からそれぞれ単離された染色
体DNAをPstI制限酵素により消化させた。0.8kbのPstI−Nco
Iプローブによるハイブリダイゼーションは、野生型株から図3の配列のヌクレ
オチド46368〜47397に相当する1kbのPstIバンド並びに変異体
からの>20kbのバンドを有する所期のプロフィルを生じた。また、上記の位
置46368でのPstI部位の喪失が、PstI及びNcoI酵素による二重
消化の後に示され、野生型株から0.8kbのPstI−NcoIバンド(ヌク
レオチド46368〜47142)及び変異体による2.8kbのNcoIバン
ド(ヌクレオチド44382〜47142)を生じた。 次いで、このようにした得られた組換え株(Pst10と称する)を、産生し
た代謝産物を同定するために培養した。
うな内部欠失を持っている株を、プラスミドpPSTIを有するSac.ery
thraeaのプロトプラストの形質転換によって調製した。 プロトプラストの調製及び組込み方法は、例3のように実施した。 ery-表現型を有する変異体の選択は、指標株としてB.pumilus株 の代わりにエリスロマイシン感性のB.subtilis株を使用して例3にお
けるように実施した。B.subtilis株ATCC6633を使用して、分
析すべき変異体を接種し且つ30℃で3日間インキュベ−ションしたM1−10
2培地中の寒天皿上での生物学的試験でエリスロマイシンの産生を評価した。次
いで、細菌により覆われた寒天帯域をパンチで採取し、次いで200μlのB.
subtilis ATCC6633の培養物を含有するTY培地中の5mlの
寒天の上層で覆われた2個のTY皿上に置き、次いで37℃で一夜インキュベ−
ションした。 また、エリスロマイシンの産生の無いことを、切り抜かれた寒天帯域上のそれ
ぞれの代謝産物の10mM溶液を10μlの量で適用し、次いで30℃で終夜イ
ンキュベーションしてから皿を上記のようにB.subtilisの培養物で再
び覆うことによりエリスロノリドB又は3−α−ミカロシルエリスロノリドBの
ような添加先駆物質の存在下に評価した。Sac.erythraea“レッド
バリアント”野生型株を対照として使用した。 プロトプラストをプラスミドpPSTIにより形質転換し、チオストレプトン
耐性のコロニーを選択した後に、染色体への組込みを例3に記載した一般的方法
に従うサザーン分析法により確認した。 次の配列: 14−1:GGGGGATCCCATATGCGGGTACTGCTGACGTCCTTCG(SEQ ID No.51)及び 14−2:GAAAAGATCTGCCGGCGTGGCGGCGCGTGAGTTCCTC(SEQ ID No.52) を有する合成オリゴヌクレオチドを使用してPCRにより生成させたORF14
に相当する1269pbのDNA断片をプローブとして使用した。 14−1オリゴヌクレオチドは、図3の配列の位置44811〜位置4483
3に位置するDNA領域に相当する配列の上流にBamHI部位及びNdeI部
位を導入するように設計した。 14−2オリゴヌクレオチドは、図3の配列の位置46027〜位置4605
3に位置するDNA領域の相補鎖に相当する配列の下流にBglII部位を導入
するように設計した。ClaI及びPstI制限酵素により予め消化させた染色
体DNAはインテグラントから4kb及び7kbの所期のバンドを示したが、野
生型株は3kbの所期のバンドを示した。 インテグラントを繰り返し培養した後に、得られた個別化したコロニーをチオ
ストレプトンに対する感受性及びエリスロマイシンの産生について分析し、次い
でery-表現型を有する変異体クローン(Pst10)の染色体への所期の失 欠(図3の配列のヌクレオチド46364からの欠失)の組込みをサザーン分析
法により確認した。野生型株及びPst10変異体からそれぞれ単離された染色
体DNAをPstI制限酵素により消化させた。0.8kbのPstI−Nco
Iプローブによるハイブリダイゼーションは、野生型株から図3の配列のヌクレ
オチド46368〜47397に相当する1kbのPstIバンド並びに変異体
からの>20kbのバンドを有する所期のプロフィルを生じた。また、上記の位
置46368でのPstI部位の喪失が、PstI及びNcoI酵素による二重
消化の後に示され、野生型株から0.8kbのPstI−NcoIバンド(ヌク
レオチド46368〜47142)及び変異体による2.8kbのNcoIバン
ド(ヌクレオチド44382〜47142)を生じた。 次いで、このようにした得られた組換え株(Pst10と称する)を、産生し
た代謝産物を同定するために培養した。
【0193】例20 :Pst10株の発酵及び産生した二次代謝産物の同定 Pst10株をカフレー他、1992により報告されたシュクロース・スクシ
ネート培地で30℃で3日間培養した。次いで、培養物の上層液をpH9で酢酸
エチルにより抽出した。得られた有機相をMg2SO4で乾燥し、次いで減圧下に
乾固させた。残留物をアセトニトリル−水混合物(1:1、v/v)に溶解し、
次いでBioQ(マイクロマス社、マンチェスター、英国)又はフィニンガンL
CO(フィニンガグ社、カナダ)分光計での質量分光法によって分析した。 エリスロマイシンAの産生(m/z734及びm/z716)は観察されなか
ったが、立証されたエリスロノリドB(MK+:m/z441及びMNa+:m
/z425)並びに3−α−ミカロシルエリスロノリドB(MK+:m/z58
5及びMNa+:m/z569)の存在はPst10株をeryC変異体として
特徴づける。 eryCVI配列は、S.nogalater(受入番号EMB LS524
03)におけるノガラマイシンの生合成に係わるSnoX(蛋白質レベルで55
.5%の同一性)、S.fradiae(受入番号EMBL X81885)に
よるチロシンの生合成に係わるTylM1(蛋白質レベルで65%の同一性)、
及びS.ambofaciens(受入番号EMBL S25204)における
スピラマイシンの生合成に係わるSrmX(蛋白質レベルで52.8%の同一性
)ような他のメチルトランスフェラーゼとの強い相同性を示す。 これらの観察は、eryCVI遺伝子がdTDP−D−デソサミンの生合成経
路に係わるdTDP−D−6−デオキシヘキソース−3−N−メチルトランスフ
ェラーゼをコード化することを示す。
ネート培地で30℃で3日間培養した。次いで、培養物の上層液をpH9で酢酸
エチルにより抽出した。得られた有機相をMg2SO4で乾燥し、次いで減圧下に
乾固させた。残留物をアセトニトリル−水混合物(1:1、v/v)に溶解し、
次いでBioQ(マイクロマス社、マンチェスター、英国)又はフィニンガンL
CO(フィニンガグ社、カナダ)分光計での質量分光法によって分析した。 エリスロマイシンAの産生(m/z734及びm/z716)は観察されなか
ったが、立証されたエリスロノリドB(MK+:m/z441及びMNa+:m
/z425)並びに3−α−ミカロシルエリスロノリドB(MK+:m/z58
5及びMNa+:m/z569)の存在はPst10株をeryC変異体として
特徴づける。 eryCVI配列は、S.nogalater(受入番号EMB LS524
03)におけるノガラマイシンの生合成に係わるSnoX(蛋白質レベルで55
.5%の同一性)、S.fradiae(受入番号EMBL X81885)に
よるチロシンの生合成に係わるTylM1(蛋白質レベルで65%の同一性)、
及びS.ambofaciens(受入番号EMBL S25204)における
スピラマイシンの生合成に係わるSrmX(蛋白質レベルで52.8%の同一性
)ような他のメチルトランスフェラーゼとの強い相同性を示す。 これらの観察は、eryCVI遺伝子がdTDP−D−デソサミンの生合成経
路に係わるdTDP−D−6−デオキシヘキソース−3−N−メチルトランスフ
ェラーゼをコード化することを示す。
【0194】例21 :プラスミドpBVIΔ(pXhoI)の構築 pXhoIと称され且つORF16をコード化するeryBVI遺伝子に欠失
を持っている組込みプラスミドを図12Aのダイアグラムに従って以下の態様で
構築した。 例11で得られ且つ図3の配列のヌクレオチド47142〜50254を含有
するプラスミドpNCO62のNcoI−XhoI断片(3.1kb)をプラス
ミドリトマス28のNcoI及びXhoI部位でサブクローニングした。このよ
うに生成したプラスミドpNCO62X(図5B)をPstI制限酵素により消
化し、次いでDNAポリメラーゼT4(ベーリンガーマンハイム社)により処理
した。E.coli XL1−Blueにおいて再連結し、形質転換した後、図
3の配列のヌクレオチド47397でのPstI部位の喪失をシーケンシングに
より確認し、図3の配列のヌクレオチド47337からヌクレオチド47397
までの60pbの欠失を観察した。次いで、BglII制限酵素により消化させ
たプラスミドpIJ702をこの構築物のBglII部位に連結した。この構築
物におけるpIJ702の配向を、XhoI制限酵素により消化させた後に4.
3kbを有するDNA断片の存在によて確認した。このようにして得られた組込
型プラスミドpXhoI(図12B)をSac.erythraeaを形質転換
するために使用した。
を持っている組込みプラスミドを図12Aのダイアグラムに従って以下の態様で
構築した。 例11で得られ且つ図3の配列のヌクレオチド47142〜50254を含有
するプラスミドpNCO62のNcoI−XhoI断片(3.1kb)をプラス
ミドリトマス28のNcoI及びXhoI部位でサブクローニングした。このよ
うに生成したプラスミドpNCO62X(図5B)をPstI制限酵素により消
化し、次いでDNAポリメラーゼT4(ベーリンガーマンハイム社)により処理
した。E.coli XL1−Blueにおいて再連結し、形質転換した後、図
3の配列のヌクレオチド47397でのPstI部位の喪失をシーケンシングに
より確認し、図3の配列のヌクレオチド47337からヌクレオチド47397
までの60pbの欠失を観察した。次いで、BglII制限酵素により消化させ
たプラスミドpIJ702をこの構築物のBglII部位に連結した。この構築
物におけるpIJ702の配向を、XhoI制限酵素により消化させた後に4.
3kbを有するDNA断片の存在によて確認した。このようにして得られた組込
型プラスミドpXhoI(図12B)をSac.erythraeaを形質転換
するために使用した。
【0195】例22 :Sac.erythraea株eryBVIΔ(Xho91)の構築 eryBVI遺伝子が例21で得たプラスミドpXhoIに導入されたものの
ような内部欠失を持っている株を、プラスミドpXhoIによるSac.ery
thraeaのプロトプラストの形質転換によって調製した。 プロトプラストの調製及び組込み方法は、例3のように実施した。 ery-表現型を有する変異体の選択及び分析は、例19に記載した条件で実 施した。 染色体への組込み及び所期の欠失の存在は、例19に記載した一般的方法に従
ってサザーン分析法により確認した。 プラスミドpXhoIによるプロトプラストの形質転換及びチオストレプトン
耐性のコロニーの選択の後、染色体への組込みをサザーン分析法により確認した
。プラスミドpNCO62の3.3kbのPstI断片をプローブとして使用す
ることによって、PstI及びBglII制限酵素により予め消化させたインテ
グラントの染色体DNAは所期の3kb及び6kbのバンドを示した。 インテグラントを繰り返し培養した後、得られた個性化したコロニーをチオス
トレプトンに対する感受性及びエリスロマイシンの産生について分析し、次いで
ery−表現型を有する変異体クローンの染色体(XhoI)への所期の欠失(
図3の配列のヌクレオチド47338からヌクレオチド47397までの60p
bの欠失)の組込みをサザーン分析法により確認した。それぞれ野生型株及び変
異体XhoIから単離した染色体DNAをPstI制限酵素により消化させた。
0.8kbのPstI−NcoIプローブ(図3の配列のヌクレオチド4636
8〜47142)によるハイブリダイゼーションは、野生型株から図3の配列の
ヌクレオチド46368〜47397に相当する1kbのPstIバンド及び変
異体から4kbのバンドを有する予期したプロフィルを与え、上記の位置473
97でのPstI部位が喪失したことを示した。 また、位置47397でのPstI部位の喪失は、PCRにより確認された。
染色体DNAを、図3の配列のヌクレオチド47300〜ヌクレオチド5732
0の配列及びヌクレオチド47661〜ヌクレオチド47636にそれぞれ相当
するプライマーを使用して、PCRにより増幅処理に付した。このようにして、
PstI制限酵素により消化させた後にほぼ100及び300bpの2個のバン
ドを生成する野生型株から306bpの予期した断片が増幅された。変異体Xh
o91から300bpの断片が増幅され、60bpの欠失を生じた。次いで、こ
の断片を単離し、PstI酵素による消化に対して抵抗性であることがわかった
。 次いで、このようにして得られ、Xho91と称される組換え株を培養して産
生する代謝産物を同定した。
ような内部欠失を持っている株を、プラスミドpXhoIによるSac.ery
thraeaのプロトプラストの形質転換によって調製した。 プロトプラストの調製及び組込み方法は、例3のように実施した。 ery-表現型を有する変異体の選択及び分析は、例19に記載した条件で実 施した。 染色体への組込み及び所期の欠失の存在は、例19に記載した一般的方法に従
ってサザーン分析法により確認した。 プラスミドpXhoIによるプロトプラストの形質転換及びチオストレプトン
耐性のコロニーの選択の後、染色体への組込みをサザーン分析法により確認した
。プラスミドpNCO62の3.3kbのPstI断片をプローブとして使用す
ることによって、PstI及びBglII制限酵素により予め消化させたインテ
グラントの染色体DNAは所期の3kb及び6kbのバンドを示した。 インテグラントを繰り返し培養した後、得られた個性化したコロニーをチオス
トレプトンに対する感受性及びエリスロマイシンの産生について分析し、次いで
ery−表現型を有する変異体クローンの染色体(XhoI)への所期の欠失(
図3の配列のヌクレオチド47338からヌクレオチド47397までの60p
bの欠失)の組込みをサザーン分析法により確認した。それぞれ野生型株及び変
異体XhoIから単離した染色体DNAをPstI制限酵素により消化させた。
0.8kbのPstI−NcoIプローブ(図3の配列のヌクレオチド4636
8〜47142)によるハイブリダイゼーションは、野生型株から図3の配列の
ヌクレオチド46368〜47397に相当する1kbのPstIバンド及び変
異体から4kbのバンドを有する予期したプロフィルを与え、上記の位置473
97でのPstI部位が喪失したことを示した。 また、位置47397でのPstI部位の喪失は、PCRにより確認された。
染色体DNAを、図3の配列のヌクレオチド47300〜ヌクレオチド5732
0の配列及びヌクレオチド47661〜ヌクレオチド47636にそれぞれ相当
するプライマーを使用して、PCRにより増幅処理に付した。このようにして、
PstI制限酵素により消化させた後にほぼ100及び300bpの2個のバン
ドを生成する野生型株から306bpの予期した断片が増幅された。変異体Xh
o91から300bpの断片が増幅され、60bpの欠失を生じた。次いで、こ
の断片を単離し、PstI酵素による消化に対して抵抗性であることがわかった
。 次いで、このようにして得られ、Xho91と称される組換え株を培養して産
生する代謝産物を同定した。
【0196】例23 :Xho91株の発酵及び産生した二次代謝産物の同定 Xho91株の培養及び培養上層液の質量分光法による分析を、例20に記載
した条件に従って実施した。 エリスロマイシンAの産生(m/z734及びm/z716)は観察されなか
ったが、証明された過半量のエリスロノリドBの存在(MK+:m/z441; MNa+:m/z425;M−H2O H+:m/z385)並びにデソサミニル エリスロノリドBの存在(m/z560)はPst10株をeryB変異体とし
て特徴づける。 質量分光法の結果は、ブルッカーFT−ICR分光計での高分解能質量分光法
により確認された。 eryBVI配列は、S.peucetius(受入番号EMBL U778
91)におけるダウノルビシンの生合成に係わるDnmTとの強い相同性を有す
る(蛋白質レベルで43.9%の同一性)。 これらの観察は、eryBVI遺伝子がスコッチ及びハッチンソン、1996
により示唆されたように、dTDP−ミカロースの生合成に係わるdTDP−4
−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼをコード化するこ
とを示す。
した条件に従って実施した。 エリスロマイシンAの産生(m/z734及びm/z716)は観察されなか
ったが、証明された過半量のエリスロノリドBの存在(MK+:m/z441; MNa+:m/z425;M−H2O H+:m/z385)並びにデソサミニル エリスロノリドBの存在(m/z560)はPst10株をeryB変異体とし
て特徴づける。 質量分光法の結果は、ブルッカーFT−ICR分光計での高分解能質量分光法
により確認された。 eryBVI配列は、S.peucetius(受入番号EMBL U778
91)におけるダウノルビシンの生合成に係わるDnmTとの強い相同性を有す
る(蛋白質レベルで43.9%の同一性)。 これらの観察は、eryBVI遺伝子がスコッチ及びハッチンソン、1996
により示唆されたように、dTDP−ミカロースの生合成に係わるdTDP−4
−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼをコード化するこ
とを示す。
【0197】例24 :プラスミドpCIVΔの構築 pCIVΔと称され、ORF17をコード化するeryCIV遺伝子に欠失を
持っている組込みプラスミドを以下の態様で図13Aのダイアグラムに従って構
築した。 例11で得たプラスミドpNCO62を、BalI及びBclI制限酵素を使
用して、図3の配列のヌクレオチド48650〜ヌクレオチド49598のOR
F17内の949bpを有する断片を除去するように消化した。DNAポリメラ
ーゼIのクレノウ断片を使用して末端に充填した後に、プラスミドをE.col
i XL1−Blueにおいて再連結し、形質転換した。このようにして生成し
たプラスミドpBCB17から、欠失を持っている2.68kbの断片をXba
I及びSphI酵素を使用して消化させることにより単離し、次いでプラスミド
pUWL218に相当する部位においてサブクローニングした。図3の配列のヌ
クレオチド48650からヌクレオチド49598までの949bpの欠失の存
在をシーケンシングすることにより確認した。次いで、このようにして得られた
組込型プラスミドpCIVΔ(図13B)をE.coli DH5αMRC株に
移し、次いでSac.erythraeaを形質転換するのに使用した。
持っている組込みプラスミドを以下の態様で図13Aのダイアグラムに従って構
築した。 例11で得たプラスミドpNCO62を、BalI及びBclI制限酵素を使
用して、図3の配列のヌクレオチド48650〜ヌクレオチド49598のOR
F17内の949bpを有する断片を除去するように消化した。DNAポリメラ
ーゼIのクレノウ断片を使用して末端に充填した後に、プラスミドをE.col
i XL1−Blueにおいて再連結し、形質転換した。このようにして生成し
たプラスミドpBCB17から、欠失を持っている2.68kbの断片をXba
I及びSphI酵素を使用して消化させることにより単離し、次いでプラスミド
pUWL218に相当する部位においてサブクローニングした。図3の配列のヌ
クレオチド48650からヌクレオチド49598までの949bpの欠失の存
在をシーケンシングすることにより確認した。次いで、このようにして得られた
組込型プラスミドpCIVΔ(図13B)をE.coli DH5αMRC株に
移し、次いでSac.erythraeaを形質転換するのに使用した。
【0198】例25 :Sac.erythraea株eryCIVΔ(CIV89)の構築 eryCIV遺伝子が例24で得たプラスミドpCIVΔに導入されたものの
ような内部欠失を持っている株を、プラスミドpCIVΔによりSac.ery
thraeaのプロトプラストを形質転換することによって調製した。 プロトプラストの調製、組込み方法及びery-表現型を有する変異体の選択 は例3におけるように実施した。 さらに、染色体における予期した欠失(図3の配列のヌクレオチド48650
からヌクレオチド49598までの949bpの欠失)の存在は、サザーンブロ
ットによるゲノム解析並びに例3に記載した条件に従うPCRにより確認された
。 NcoI制限酵素によって消化されたゲノムDNAについてサザーンのハイブ
リダイゼーションを使用し、図3の配列の位置49996〜位置50022に位
置するDNA領域の相補鎖に相当する下記の配列: C4−R:AGCGGCTTGATCGTGTTGGACCAGTAC (SEQ ID No.53) を有するオリゴヌクレオチドをプローブとして使用して、野生型株から6.2k
bのバンド及び変異体CIV89から5.2kbのバンドが検出された。図15
に示す結果は、染色体のこの領域にほぼ1kbの欠失が変異体に存在することを
示している。 PCRによる増幅を、図3の配列の位置48169〜位置48195に位置す
るDNA領域に相当する下記の配列: C4−S:GGCCTATGTGGACTACGTGTTGAACGT (SEQ ID No.54) を有するオリゴヌクレオチド及び上で示した配列を有するC4−Rオリゴヌクレ
オチドを使用して実施し、しかしてORF17で内部欠失を持っている領域のP
CR増幅によるフレーミングを可能にした。PCR増幅による分析は、野生型株
における1.8kbのバンド及び変異体CIV89における900bpのバンド
を、プラスミドpCIVΔにより得たシグナルと同等の態様で検出するのを可能
にした。図16に示した結果は、サザーン分析法により検出されたほぼ900b
pの欠失がプラスミドpCIVΔが持ているもの(949bp)と同等であるこ
とを確認させる。 次いで、このように得られた組換え株(CIV89と称する)を、この株によ
り産生する代謝産物を同定するために培養した。
ような内部欠失を持っている株を、プラスミドpCIVΔによりSac.ery
thraeaのプロトプラストを形質転換することによって調製した。 プロトプラストの調製、組込み方法及びery-表現型を有する変異体の選択 は例3におけるように実施した。 さらに、染色体における予期した欠失(図3の配列のヌクレオチド48650
からヌクレオチド49598までの949bpの欠失)の存在は、サザーンブロ
ットによるゲノム解析並びに例3に記載した条件に従うPCRにより確認された
。 NcoI制限酵素によって消化されたゲノムDNAについてサザーンのハイブ
リダイゼーションを使用し、図3の配列の位置49996〜位置50022に位
置するDNA領域の相補鎖に相当する下記の配列: C4−R:AGCGGCTTGATCGTGTTGGACCAGTAC (SEQ ID No.53) を有するオリゴヌクレオチドをプローブとして使用して、野生型株から6.2k
bのバンド及び変異体CIV89から5.2kbのバンドが検出された。図15
に示す結果は、染色体のこの領域にほぼ1kbの欠失が変異体に存在することを
示している。 PCRによる増幅を、図3の配列の位置48169〜位置48195に位置す
るDNA領域に相当する下記の配列: C4−S:GGCCTATGTGGACTACGTGTTGAACGT (SEQ ID No.54) を有するオリゴヌクレオチド及び上で示した配列を有するC4−Rオリゴヌクレ
オチドを使用して実施し、しかしてORF17で内部欠失を持っている領域のP
CR増幅によるフレーミングを可能にした。PCR増幅による分析は、野生型株
における1.8kbのバンド及び変異体CIV89における900bpのバンド
を、プラスミドpCIVΔにより得たシグナルと同等の態様で検出するのを可能
にした。図16に示した結果は、サザーン分析法により検出されたほぼ900b
pの欠失がプラスミドpCIVΔが持ているもの(949bp)と同等であるこ
とを確認させる。 次いで、このように得られた組換え株(CIV89と称する)を、この株によ
り産生する代謝産物を同定するために培養した。
【0199】例26 :CIV89株の発酵及び産生した二次代謝産物の同定 CIV89株の培養及びTLCによる分析を例4に示した条件に従って実施し
た。 TLCの結果(図17)は、CIV89株がeryC変異体について予期され
るように3−α−ミカロシルエリスロノリドB並びにエリスロノリドBを優先的
に蓄積させることを示す。 また、低い易動性を持つ少量の代謝産物も検出され、次いで抽出し、例4で使
用した条件に従って質量分光法と組合わせたRP−HPLCによって分析した。 少量の代謝産物は、m/z720で親ピーク、m/z702、m/z576及
びm/z174で脱水及び断片化生成物を生じる。ピーク174は4−ヒドロキ
シデソサミンに、ピーク576は4’−ヒドロキシデソサミニルエリスロノリド
Bに相当しよう。 これらの結果は、エリスロノリドD(親ピークm/z704)と比べて16の
m/zの差はアミノ化糖が持ているを示唆している。この代謝産物について提案
される構造は4’−ヒドロキシエリスロマイシンDである。 これらの観察は、該酵素がエリスロマイシンの生合成経路でヒドロキシル基の
引抜きに関与すること、eryCIV遺伝子がdTDP−6−デオキシヘキソー
ス3,4−デヒドラターゼをコード化することを示している。 CIV89株は、1997年7月16日に微生物培養物国際収集機関(CNC
M)であるパスツール研究所(フランス、75724パリ セデックス15、リ
ュ・ジュ・ドクチュール・ロウ25)に番号I−1905として寄託された。
た。 TLCの結果(図17)は、CIV89株がeryC変異体について予期され
るように3−α−ミカロシルエリスロノリドB並びにエリスロノリドBを優先的
に蓄積させることを示す。 また、低い易動性を持つ少量の代謝産物も検出され、次いで抽出し、例4で使
用した条件に従って質量分光法と組合わせたRP−HPLCによって分析した。 少量の代謝産物は、m/z720で親ピーク、m/z702、m/z576及
びm/z174で脱水及び断片化生成物を生じる。ピーク174は4−ヒドロキ
シデソサミンに、ピーク576は4’−ヒドロキシデソサミニルエリスロノリド
Bに相当しよう。 これらの結果は、エリスロノリドD(親ピークm/z704)と比べて16の
m/zの差はアミノ化糖が持ているを示唆している。この代謝産物について提案
される構造は4’−ヒドロキシエリスロマイシンDである。 これらの観察は、該酵素がエリスロマイシンの生合成経路でヒドロキシル基の
引抜きに関与すること、eryCIV遺伝子がdTDP−6−デオキシヘキソー
ス3,4−デヒドラターゼをコード化することを示している。 CIV89株は、1997年7月16日に微生物培養物国際収集機関(CNC
M)であるパスツール研究所(フランス、75724パリ セデックス15、リ
ュ・ジュ・ドクチュール・ロウ25)に番号I−1905として寄託された。
【0200】例27 :プラスミドpCVΔの構築 pCVΔと称され、ORF18をコード化するeryCV遺伝子に欠失を持っ
ている組込みプラスミドを以下の態様で図14Aに示したダイアグラムに従って
構築した。 BalI及びBamHI制限酵素による消化によって例11で調製したプラス
ミドpNCO62から得たBalI−BamHI断片(3.48kb)をベクタ
ーpUC19のSmaI−BamHI部位においてサブクーロニングさせた。次
いで、生じたプラスミドpBAB18(図5B)から、ScaI酵素による消化
によってScaI内部断片(1kb)を欠失させてORF18にいおて図3の配
列のヌクレオチド49998からヌクレオチド51041までの1044bpの
欠失を生成させた。このようにして得たプラスミドpBABΔCVから、次いで
、HindIII及びEcoRI制限酵素による消化によって、欠失を持ってい
る断片をpUC19のポリリンカーから再び単離し、次いでプラスミドpUWL
218においてサブクローニングさせた。このようにして得られた組込みプラス
ミドpCVΔ(図14B)をE.coli DH5αMRC株に移し、次いでS
ac.erythraeaを形質転換するために使用した。
ている組込みプラスミドを以下の態様で図14Aに示したダイアグラムに従って
構築した。 BalI及びBamHI制限酵素による消化によって例11で調製したプラス
ミドpNCO62から得たBalI−BamHI断片(3.48kb)をベクタ
ーpUC19のSmaI−BamHI部位においてサブクーロニングさせた。次
いで、生じたプラスミドpBAB18(図5B)から、ScaI酵素による消化
によってScaI内部断片(1kb)を欠失させてORF18にいおて図3の配
列のヌクレオチド49998からヌクレオチド51041までの1044bpの
欠失を生成させた。このようにして得たプラスミドpBABΔCVから、次いで
、HindIII及びEcoRI制限酵素による消化によって、欠失を持ってい
る断片をpUC19のポリリンカーから再び単離し、次いでプラスミドpUWL
218においてサブクローニングさせた。このようにして得られた組込みプラス
ミドpCVΔ(図14B)をE.coli DH5αMRC株に移し、次いでS
ac.erythraeaを形質転換するために使用した。
【0201】例28 :Sac.erythraea株eryCVΔ(CV90)の構築 eryCV遺伝子が例27で得たプラスミドpCVΔに導入されたもののよう
な内部欠失を持っている株を、プラスミドpCVΔによるSac.erythr
aeaのプロトプラストの形質転換によって調製した。 プロトプラストの調製、組込み方法及びery-表現型を有する変異体の選択 は例3におけるように実施した。 さらに、染色体における所期の欠失(ヌクレオチド49998からヌクレオチ
ド51041までの1044bpの欠失)の存在は、サザーンプロットによるゲ
ノム解析並びに例3に記載した条件に従うPCRにより確認した。 NcoI制限酵素によって消化されたゲノムDNAについてサザーンのハイブ
リダイゼーションを使用し、図3の配列の位置51229〜位置51259に位
置するDNA領域の相補鎖に相当する下記の配列: C5−R:AACGCCTCGTCCTGCAGCGGAGACACGAACA (SEQ ID No.55) を有するオリゴヌクレオチドをプローブとして使用して、野生型株から6.2k
bのバンド及び変異体CV90から5.1kbのバンドが検出された。図15に
示す結果は、染色体のこの領域にほぼ1.1kbの欠失が変異体に存在すること
を示している。 PCRによる増幅を、図3の配列の位置49668〜位置49694に位置す
るDNA領域に相当する下記の配列: C5−S:TTCGCTCCCCGATGAACACAACTCGTA (SEQ ID NO.56) を有するオリゴヌクレオチド及び上で示した配列を有するC5−Rオリゴヌクレ
オチドを使用して実施し、しかしてORF18において内部欠失を持っている領
域のPCR増幅によるフレーミングを可能にした。PCR増幅による分析は、野
生型株においてほぼ1.6kbのバンド及び変異体CIV90においてほぼ50
0bpのバンドを、プラスミドpCVΔにより得られるシグナルと同等の態様で
検出するのを可能にした。図16に示した結果は、サザーン分析法により検出さ
れたほぼ1.1kbの欠失がプラスミドpCVΔが持っているもの(1044b
p)と同等であることを確認させる。 次いで、このように得られた組換え株(CIV90と称する)を、この株によ
り産生する代謝産物を同定するために培養した。
な内部欠失を持っている株を、プラスミドpCVΔによるSac.erythr
aeaのプロトプラストの形質転換によって調製した。 プロトプラストの調製、組込み方法及びery-表現型を有する変異体の選択 は例3におけるように実施した。 さらに、染色体における所期の欠失(ヌクレオチド49998からヌクレオチ
ド51041までの1044bpの欠失)の存在は、サザーンプロットによるゲ
ノム解析並びに例3に記載した条件に従うPCRにより確認した。 NcoI制限酵素によって消化されたゲノムDNAについてサザーンのハイブ
リダイゼーションを使用し、図3の配列の位置51229〜位置51259に位
置するDNA領域の相補鎖に相当する下記の配列: C5−R:AACGCCTCGTCCTGCAGCGGAGACACGAACA (SEQ ID No.55) を有するオリゴヌクレオチドをプローブとして使用して、野生型株から6.2k
bのバンド及び変異体CV90から5.1kbのバンドが検出された。図15に
示す結果は、染色体のこの領域にほぼ1.1kbの欠失が変異体に存在すること
を示している。 PCRによる増幅を、図3の配列の位置49668〜位置49694に位置す
るDNA領域に相当する下記の配列: C5−S:TTCGCTCCCCGATGAACACAACTCGTA (SEQ ID NO.56) を有するオリゴヌクレオチド及び上で示した配列を有するC5−Rオリゴヌクレ
オチドを使用して実施し、しかしてORF18において内部欠失を持っている領
域のPCR増幅によるフレーミングを可能にした。PCR増幅による分析は、野
生型株においてほぼ1.6kbのバンド及び変異体CIV90においてほぼ50
0bpのバンドを、プラスミドpCVΔにより得られるシグナルと同等の態様で
検出するのを可能にした。図16に示した結果は、サザーン分析法により検出さ
れたほぼ1.1kbの欠失がプラスミドpCVΔが持っているもの(1044b
p)と同等であることを確認させる。 次いで、このように得られた組換え株(CIV90と称する)を、この株によ
り産生する代謝産物を同定するために培養した。
【0202】例29 :CV90株の発酵及び産生した二次代謝産物の同定 株CV90の培養及びTLCによる分析を例4に示した条件に従って実施した
。 TLCの結果(図17)は、CV90株がeryC変異体について予期される
ように3−α−ミカロシルエリスロノリドB及びエリスロノリドBを優先的に蓄
積させることを示す。 eryCVによりコード化された蛋白質(SEQ ID No.11の配列)
の残基38〜50(VTGAGDGDADVQA)の配列: Val Thr Gly Ala Gly Asp Gly Asp Ala Asp Val Gln Ala (SEQ ID No.61) は、ウイーレンガ他、1985及びスクラットン他、1990により報告された
NAD+に結合する合意された配列と酷似する。 これらの観察は、eryCV遺伝子がd−TDP−デソサミンの生合成経路で
dTDP−4,6−デオキシヘキソース3,4−レダクターゼとして関与するで
あろうレダクターゼをコード化することを示している。
。 TLCの結果(図17)は、CV90株がeryC変異体について予期される
ように3−α−ミカロシルエリスロノリドB及びエリスロノリドBを優先的に蓄
積させることを示す。 eryCVによりコード化された蛋白質(SEQ ID No.11の配列)
の残基38〜50(VTGAGDGDADVQA)の配列: Val Thr Gly Ala Gly Asp Gly Asp Ala Asp Val Gln Ala (SEQ ID No.61) は、ウイーレンガ他、1985及びスクラットン他、1990により報告された
NAD+に結合する合意された配列と酷似する。 これらの観察は、eryCV遺伝子がd−TDP−デソサミンの生合成経路で
dTDP−4,6−デオキシヘキソース3,4−レダクターゼとして関与するで
あろうレダクターゼをコード化することを示している。
【0203】例30 :E.coliにおけるeryCIII遺伝子の生成物の過剰発現 例1に記載したORF8に相当し、例7で同定したデソサミニルトランスフェ
ラーゼ活性をコード化するSac.erythraeaのeryCIII遺伝子
の生成物の異種発現を宿主株としてE.coliを使用して実施した。このよう
にして封入体の形で産生した蛋白質を次いで精製し、その酵素活性をインビトロ
で決定した。
ラーゼ活性をコード化するSac.erythraeaのeryCIII遺伝子
の生成物の異種発現を宿主株としてE.coliを使用して実施した。このよう
にして封入体の形で産生した蛋白質を次いで精製し、その酵素活性をインビトロ
で決定した。
【0204】 1)E.coliにおけるeryCIII蛋白質の発現 発現は、バクテリオファージT7のRNAポリメラーゼのプロモーターの制御
下でE.coliにおける組換え蛋白質のクローニング及び発現のためのベクタ
ーpET11a(ストラトジェン社)を使用して実施した。 まず、eryCIII遺伝子を、例1に記載したプラスミドpK62から以下
の態様で増幅した。 PCRによる増幅は、生のPfuポリメラーゼ(ストラトジェン社)を使用し
、そしてeryCIIIの開始剤ATGの上流にNdeI部位を導入するのを可
能にさせる次の配列: A:GAAGGAGATATACATATGCGCGTCGTCTTCTCCTC (SEQ ID No.57) を有するオリゴヌクレオチド同族体A及びeryCIII遺伝子の停止コドンの
下流にBamHI部位を導入するのを可能にさせる次の配列: B:CGGGATCCTCATCGTGGTTCTCTCCTTCCTGC (SEQ ID No.58) を有するeryCIII遺伝子の相補鎖を有するオリゴヌクレオチド同族体Bを
プライマーとして使用して実施した。 次いで、増幅されたDNAをNdeI及びBamHI制限酵素により消化し、
次いでeryCIII遺伝子の全体を含有する得られた1.2kbのNdeI−
BamHI断片を、アンピシリン耐性のβ−ラクタマーゼ遺伝子と、複製起点C
olE1と、NdeI及びBamHI制限酵素により予め消化されたクローニン
グ部位NdeIの上流に位置するRNAポリメラーゼT7の遺伝子のプロモータ
ーとを含有する発現ベクターpET11a(ストラトジェン社)において連結し
た。E.coli XL1−Blueにおいて連結し、形質転換した後に、得ら
れたプラスミドpCEIIIを制限マップ及びシーケンシングにより確認した。 次いで、その染色体DNAにlacIq遺伝子を含有し、RNAポリメラーゼ T7の遺伝子の上流にlacUV5プロモーターを含有するpETキット(スト
ラトジェン社)のE.coli BL21株(DE3)をプラスミドpECII
I.5により形質転換させた。 得られた形質転換した株(BL21/pECIIIと称する)を50mlのエ
ルレンメイヤーフラスコにおいて、予備培養物からOD600=0.1で播種し、 次いで1mMのイソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド(IPTG)に
よりOD600=1で誘発させたLB媒体中で37℃で培養した。導入して3時間 30分後に、培養物の1mlを取り出し、濃縮し、次いで得られた細菌ペレット
を240μlの水及び120μlのSDS 3X試料緩衝液(トリス−HCl、
1M、pH=6.8:1.9ml;グリセリン:3ml;β−メルカプトエタノ
ール:1.5ml;SDS 20%:3ml;ブロモフェノールブルー1%、p
H=7;0.3ml;H2O:10mlに要する量)に溶解した。得られた溶液 の15μlから、抽出された総蛋白質を、コマシエブルーによる染色を使用して
10%ポリアクリルアミドを含むゲル上でSDS−PAGEにより分析した。 プラスミドpET11aにより形質転換された対照株の総蛋白質と比べて、e
ryCIII蛋白質について予期されたMWに相当するほぼ46Kdの見掛け分
子量を有する蛋白質の過剰発現が観察された。
下でE.coliにおける組換え蛋白質のクローニング及び発現のためのベクタ
ーpET11a(ストラトジェン社)を使用して実施した。 まず、eryCIII遺伝子を、例1に記載したプラスミドpK62から以下
の態様で増幅した。 PCRによる増幅は、生のPfuポリメラーゼ(ストラトジェン社)を使用し
、そしてeryCIIIの開始剤ATGの上流にNdeI部位を導入するのを可
能にさせる次の配列: A:GAAGGAGATATACATATGCGCGTCGTCTTCTCCTC (SEQ ID No.57) を有するオリゴヌクレオチド同族体A及びeryCIII遺伝子の停止コドンの
下流にBamHI部位を導入するのを可能にさせる次の配列: B:CGGGATCCTCATCGTGGTTCTCTCCTTCCTGC (SEQ ID No.58) を有するeryCIII遺伝子の相補鎖を有するオリゴヌクレオチド同族体Bを
プライマーとして使用して実施した。 次いで、増幅されたDNAをNdeI及びBamHI制限酵素により消化し、
次いでeryCIII遺伝子の全体を含有する得られた1.2kbのNdeI−
BamHI断片を、アンピシリン耐性のβ−ラクタマーゼ遺伝子と、複製起点C
olE1と、NdeI及びBamHI制限酵素により予め消化されたクローニン
グ部位NdeIの上流に位置するRNAポリメラーゼT7の遺伝子のプロモータ
ーとを含有する発現ベクターpET11a(ストラトジェン社)において連結し
た。E.coli XL1−Blueにおいて連結し、形質転換した後に、得ら
れたプラスミドpCEIIIを制限マップ及びシーケンシングにより確認した。 次いで、その染色体DNAにlacIq遺伝子を含有し、RNAポリメラーゼ T7の遺伝子の上流にlacUV5プロモーターを含有するpETキット(スト
ラトジェン社)のE.coli BL21株(DE3)をプラスミドpECII
I.5により形質転換させた。 得られた形質転換した株(BL21/pECIIIと称する)を50mlのエ
ルレンメイヤーフラスコにおいて、予備培養物からOD600=0.1で播種し、 次いで1mMのイソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド(IPTG)に
よりOD600=1で誘発させたLB媒体中で37℃で培養した。導入して3時間 30分後に、培養物の1mlを取り出し、濃縮し、次いで得られた細菌ペレット
を240μlの水及び120μlのSDS 3X試料緩衝液(トリス−HCl、
1M、pH=6.8:1.9ml;グリセリン:3ml;β−メルカプトエタノ
ール:1.5ml;SDS 20%:3ml;ブロモフェノールブルー1%、p
H=7;0.3ml;H2O:10mlに要する量)に溶解した。得られた溶液 の15μlから、抽出された総蛋白質を、コマシエブルーによる染色を使用して
10%ポリアクリルアミドを含むゲル上でSDS−PAGEにより分析した。 プラスミドpET11aにより形質転換された対照株の総蛋白質と比べて、e
ryCIII蛋白質について予期されたMWに相当するほぼ46Kdの見掛け分
子量を有する蛋白質の過剰発現が観察された。
【0205】 2)eryCIII蛋白質の精製 上記の形質転換されたBL21/pECIII株を6Lの発酵器において炭素
源としてグリセリンを含有する最小量の媒体(コルツ他、1995)中で25℃
でOD600=12まで培養し、次いでIPTGにより18時間OD600=54まで
誘発させた。集めた培養液から5000Gで30分間遠心分離することによって
封入体を含有する細菌ペレットを単離した。 eryCIII蛋白質の誘発は、集めた培養液に直接か又は燐酸塩緩衝液中で
超音波により第一溶菌処理した後の細菌ペレットのいずれかについて、アリコー
トを1%SDS緩衝液中で100℃で5分間溶菌した後にSDS−PAGE(ポ
リアクリルアミド勾配:10〜20%)とコマシエブルーによる染色を使用して
検査した。 集めた培養液の1Lに相当する190gの細菌ペレットを、2.5mMのED
TA及び2.5mMのDTTを含有する2.5容のKH2PO4/K2HPO4緩衝
液(20mM、pH7.2)に再懸濁させた。次いで、ラニー装置(ミニラボ、
8−30Hタイプ,APVホモジナイザーズAs社、デンマーク)を使用して、
1000バールの圧力下に3回通して溶菌処理した。46,000Gで3時間遠
心分離した後に、得られたペレットを2.5容の2M尿素中に懸濁させ、同じ条
件下で遠心分離した。 次いで、洗浄したペレットを、7M尿素をトリス緩衝液(50mM、pH7.
5)(緩衝液A)に溶解してなる溶液の2.5容に懸濁させてeryCIII蛋
白質を可溶化させた。同じ条件下で遠心分離した後に、得られた集めた上層液は
、市販のキット(ピアース社)を使用してブラッドホード法により決定して2.
1gの総蛋白質を含有する。 次いで、7mM尿素液中の抽出物を、上記の緩衝液Aにより予め平衡化したQ
セファロース(ファルマシア社)の180mlのカラム(5cm×9cm)に0
.5m/hの割合で4〜8℃で装入し、280nmで検出した。次いで、ery
CIII蛋白質を、0.3MのNaClを含有する緩衝液Aにより溶離した。S
DS−PAGE(ポリアクリルアミド勾配:10〜20%)により立証され、コ
マシエブルーによる染色によって明示されたeryCIII蛋白質を含有する一
緒にした画分及び835mgの総蛋白質を、次いで、上記の緩衝液Aにより予め
平衡化したスーパーデックス200(Prepグレード、ファルマシア社)の5
.5Lのカラム(10cm×70cm)に装入した。カラムを緩衝液Aにより溶
離し、280nmで検出することによって、蛋白質ピークであって、その画分が
SDS−PAGEにより証明されるeryCIII蛋白質を含有するものを得、
これと200mgの総蛋白質を一緒にし、次いで緩衝液Aにより予め平衡化した
Qソース(ファルマシア社)の180mlのカラム(5cm×9cm)で精製し
た。緩衝液A中で0〜0.3Mの間のNaClの線状勾配でもって溶離すること
によって、SDS−PAGEと硝酸銀による明示により評価された均一純度の変
性eryCIII蛋白質を100mg含有する30mlの溶液を得た。 図18は、500ngの総蛋白質の付着量についてSDS−PAGE(ポリア
クリルアミド勾配:10〜15%)及び硝酸銀による明示によってモニターされ
たeryCIII蛋白質について、連続して7M尿素による抽出(線2)、Qセ
ファロースクロマトグラフィー(線3)、スーパーデックスクロマトグラフィー
(線4、Qソースクロマトグラフィー(線6)の後の純度のパターンを、分子量
マーカー(線1及び5)と対比して示す。 次いで、均一溶離物を10mMのDTTを含有する緩衝液Aにより希釈するこ
とによってeryCIII蛋白質を変性させて0.1mg/mlの最終蛋白質濃
度を得た。次いで、希釈された溶液をトリス緩衝液 50mM;NaCl 0.
15M;0.3%n−オクチル−β−D−グルコピラノシル(NOG);DTT 10mM、pH8.3に向けて透析し、次いで10,000のカットオフ限界
値を有するPLGC04310膜(ミリポア社)で限外ろ過することによって4
mg/mlまで濃縮した。 次いで、精製したeryCIII蛋白質を500μlのアリコートとして−2
0℃で冷凍状態で貯蔵した。
源としてグリセリンを含有する最小量の媒体(コルツ他、1995)中で25℃
でOD600=12まで培養し、次いでIPTGにより18時間OD600=54まで
誘発させた。集めた培養液から5000Gで30分間遠心分離することによって
封入体を含有する細菌ペレットを単離した。 eryCIII蛋白質の誘発は、集めた培養液に直接か又は燐酸塩緩衝液中で
超音波により第一溶菌処理した後の細菌ペレットのいずれかについて、アリコー
トを1%SDS緩衝液中で100℃で5分間溶菌した後にSDS−PAGE(ポ
リアクリルアミド勾配:10〜20%)とコマシエブルーによる染色を使用して
検査した。 集めた培養液の1Lに相当する190gの細菌ペレットを、2.5mMのED
TA及び2.5mMのDTTを含有する2.5容のKH2PO4/K2HPO4緩衝
液(20mM、pH7.2)に再懸濁させた。次いで、ラニー装置(ミニラボ、
8−30Hタイプ,APVホモジナイザーズAs社、デンマーク)を使用して、
1000バールの圧力下に3回通して溶菌処理した。46,000Gで3時間遠
心分離した後に、得られたペレットを2.5容の2M尿素中に懸濁させ、同じ条
件下で遠心分離した。 次いで、洗浄したペレットを、7M尿素をトリス緩衝液(50mM、pH7.
5)(緩衝液A)に溶解してなる溶液の2.5容に懸濁させてeryCIII蛋
白質を可溶化させた。同じ条件下で遠心分離した後に、得られた集めた上層液は
、市販のキット(ピアース社)を使用してブラッドホード法により決定して2.
1gの総蛋白質を含有する。 次いで、7mM尿素液中の抽出物を、上記の緩衝液Aにより予め平衡化したQ
セファロース(ファルマシア社)の180mlのカラム(5cm×9cm)に0
.5m/hの割合で4〜8℃で装入し、280nmで検出した。次いで、ery
CIII蛋白質を、0.3MのNaClを含有する緩衝液Aにより溶離した。S
DS−PAGE(ポリアクリルアミド勾配:10〜20%)により立証され、コ
マシエブルーによる染色によって明示されたeryCIII蛋白質を含有する一
緒にした画分及び835mgの総蛋白質を、次いで、上記の緩衝液Aにより予め
平衡化したスーパーデックス200(Prepグレード、ファルマシア社)の5
.5Lのカラム(10cm×70cm)に装入した。カラムを緩衝液Aにより溶
離し、280nmで検出することによって、蛋白質ピークであって、その画分が
SDS−PAGEにより証明されるeryCIII蛋白質を含有するものを得、
これと200mgの総蛋白質を一緒にし、次いで緩衝液Aにより予め平衡化した
Qソース(ファルマシア社)の180mlのカラム(5cm×9cm)で精製し
た。緩衝液A中で0〜0.3Mの間のNaClの線状勾配でもって溶離すること
によって、SDS−PAGEと硝酸銀による明示により評価された均一純度の変
性eryCIII蛋白質を100mg含有する30mlの溶液を得た。 図18は、500ngの総蛋白質の付着量についてSDS−PAGE(ポリア
クリルアミド勾配:10〜15%)及び硝酸銀による明示によってモニターされ
たeryCIII蛋白質について、連続して7M尿素による抽出(線2)、Qセ
ファロースクロマトグラフィー(線3)、スーパーデックスクロマトグラフィー
(線4、Qソースクロマトグラフィー(線6)の後の純度のパターンを、分子量
マーカー(線1及び5)と対比して示す。 次いで、均一溶離物を10mMのDTTを含有する緩衝液Aにより希釈するこ
とによってeryCIII蛋白質を変性させて0.1mg/mlの最終蛋白質濃
度を得た。次いで、希釈された溶液をトリス緩衝液 50mM;NaCl 0.
15M;0.3%n−オクチル−β−D−グルコピラノシル(NOG);DTT 10mM、pH8.3に向けて透析し、次いで10,000のカットオフ限界
値を有するPLGC04310膜(ミリポア社)で限外ろ過することによって4
mg/mlまで濃縮した。 次いで、精製したeryCIII蛋白質を500μlのアリコートとして−2
0℃で冷凍状態で貯蔵した。
【0206】 3)eryCIII蛋白質の特徴付け このようにして得られたeryCIII蛋白質の特徴付けを以下の性質につい
て検査した。 a)均一性 Phast System装置(ファルマシア社)を使用するSDS−PAG
E(ポリアクリルアミド勾配:10〜15%)及び硝酸銀による明示による電気
泳動は、2000ngの付着量について99%以上の純度を示す。 b)電気泳動及び質量分光法による分子量 電気泳動を使用して、46kDaの見掛けMWは45929の計算MWと一致
すると決定された。 質量分光法と結びつけたRP−HPLC(HPLC:ESI−SM)による分
析は、45934umaの質量を生じる。 c)N−末端アミノ酸配列 N−末端配列は、PTH−アミノ酸のHPLC分析器と結びつけたモデルA4
92蛋白質マイクロシークエンサー(アプライド・バイオシステムズ社)でマイ
クロシークエンシングすることによって決定した。 図2に記載したアミノ酸配列(SEQ ID No.5の配列)と一致する1
0個の第一残基について二次的配列は明示されなかった。 d)生物学的活性 eryCIII蛋白質のデソサミニルトランスフェラーゼ活性を、dTDP−
D−デソサミン(この調製は以下に記載する)からのエリスロマイシンD並びに
3−α−ミカロシルエリスロノリドB(MEB)(この調製は文献及び一般的方
法で上記した)の形成を証明することによってインビトロで決定した。 反応媒体は、以下の操作条件を使用して、150nモルのdTDP−D−デソ
サミン、137.4nモルのMEB及び1mgのeryCIII蛋白質を含有す
る。 4.78mlのトリス緩衝液50mM、pH7.3(緩衝液B);1mMのE
DTA及び4mMのPEFABLOC O(メルク社)を含有する緩衝液Bにd
TDP−D−デソサミントリエチルアミン塩(150nモル)を溶解してなる2
0μlの溶液;MEB(137.4nM)を緩衝液Bに溶解してなる100μl
の溶液及び上で得た冷凍溶液の250μlのアリコートに相当する1mgのer
yCIII蛋白質を続けて、スクリュー栓を備えたガラス管に導入する。 渦巻きによりホモジネーションした後に、栓をしたガラス管を30℃に恒温制
御した浴に5時間入れ、次いでpHを32%NaOHにより9〜10に調節し、
次いで反応混合物を5mlの酢酸エチルにより3回抽出する。得られた抽出物を
減圧下に乾固させ、次いで100μlの塩化メチレンで溶解したものを、次いで
、溶離剤として塩化メチレン/メタノール混合物(90:10、v/v)を使用
して、例4に示した条件下でTLCにより分析する。 対照試験(t=0)(このインキュベーションはNaOHの添加により直ちに
停止する)を同じ条件下で実施する。 化学的な明示により得られた結果は、予期されたエリスロマイシンDに近似す
るRfを有し、その弱い抗生物質活性がB.pumilusについてのプレート
の直接オートバイオグラムにより検出される易動性でない生成物の出現を示す。 これらの結果は、E.coliで産生し、上記のように精製されたeryCI
II蛋白質が予期したデソサミニルトランスフェラーゼ活性を有し、正確に変性
されたことを確認させる。
て検査した。 a)均一性 Phast System装置(ファルマシア社)を使用するSDS−PAG
E(ポリアクリルアミド勾配:10〜15%)及び硝酸銀による明示による電気
泳動は、2000ngの付着量について99%以上の純度を示す。 b)電気泳動及び質量分光法による分子量 電気泳動を使用して、46kDaの見掛けMWは45929の計算MWと一致
すると決定された。 質量分光法と結びつけたRP−HPLC(HPLC:ESI−SM)による分
析は、45934umaの質量を生じる。 c)N−末端アミノ酸配列 N−末端配列は、PTH−アミノ酸のHPLC分析器と結びつけたモデルA4
92蛋白質マイクロシークエンサー(アプライド・バイオシステムズ社)でマイ
クロシークエンシングすることによって決定した。 図2に記載したアミノ酸配列(SEQ ID No.5の配列)と一致する1
0個の第一残基について二次的配列は明示されなかった。 d)生物学的活性 eryCIII蛋白質のデソサミニルトランスフェラーゼ活性を、dTDP−
D−デソサミン(この調製は以下に記載する)からのエリスロマイシンD並びに
3−α−ミカロシルエリスロノリドB(MEB)(この調製は文献及び一般的方
法で上記した)の形成を証明することによってインビトロで決定した。 反応媒体は、以下の操作条件を使用して、150nモルのdTDP−D−デソ
サミン、137.4nモルのMEB及び1mgのeryCIII蛋白質を含有す
る。 4.78mlのトリス緩衝液50mM、pH7.3(緩衝液B);1mMのE
DTA及び4mMのPEFABLOC O(メルク社)を含有する緩衝液Bにd
TDP−D−デソサミントリエチルアミン塩(150nモル)を溶解してなる2
0μlの溶液;MEB(137.4nM)を緩衝液Bに溶解してなる100μl
の溶液及び上で得た冷凍溶液の250μlのアリコートに相当する1mgのer
yCIII蛋白質を続けて、スクリュー栓を備えたガラス管に導入する。 渦巻きによりホモジネーションした後に、栓をしたガラス管を30℃に恒温制
御した浴に5時間入れ、次いでpHを32%NaOHにより9〜10に調節し、
次いで反応混合物を5mlの酢酸エチルにより3回抽出する。得られた抽出物を
減圧下に乾固させ、次いで100μlの塩化メチレンで溶解したものを、次いで
、溶離剤として塩化メチレン/メタノール混合物(90:10、v/v)を使用
して、例4に示した条件下でTLCにより分析する。 対照試験(t=0)(このインキュベーションはNaOHの添加により直ちに
停止する)を同じ条件下で実施する。 化学的な明示により得られた結果は、予期されたエリスロマイシンDに近似す
るRfを有し、その弱い抗生物質活性がB.pumilusについてのプレート
の直接オートバイオグラムにより検出される易動性でない生成物の出現を示す。 これらの結果は、E.coliで産生し、上記のように精製されたeryCI
II蛋白質が予期したデソサミニルトランスフェラーゼ活性を有し、正確に変性
されたことを確認させる。
【0207】例31 :S.antibioticusにおけるグリコシルトランスフェラーゼ
をコード化するoleG1及びoleG2遺伝子を単離するためのプローブとし
てeryCIII遺伝子の配列の使用
をコード化するoleG1及びoleG2遺伝子を単離するためのプローブとし
てeryCIII遺伝子の配列の使用
【0208】 1)oleG1及びoleG2遺伝子のクローニング デソサミニルトランスフェラーゼ活性をコード化する例1に記載したORF8
に相当するSac.erythraeaのeryCIII遺伝子の配列を使用し
てハイブリダイゼーションプローブを調製し、サザーンハイブリダイゼーション
によりオレアンドマイシンを産生するS.antibioticus ATCC
11891における相同性遺伝子の単離を可能にさせた。 例3に記載した操作条件に従い、生のpfuポリメラーゼ(ストラトジェン社
)を使用し、次の配列: eryCIII−1:CGGGTACCATGCGCGTCGTCTTCTCCTCCATG (SEQ ID No.59) を有するオリゴヌクレオチドであってその5’領域にKpnI制限部位を含み且
つその3’部分が図2の配列の位置10196〜位置10219に位置するDN
A領域の相補鎖に相当するもの並びに次の配列: eryCIII−2:CGGGTACCTCATCGTGGTTCTCTCCTTCC (SEQ ID No.60 ) を有するオリゴヌクレオチドであってその5’領域にKpnI部位を含み且つそ
の3’部分が図2の配列の位置8954〜位置8974に位置するDNA領域の
相補鎖に相当するものをプライマーとして使用して、eryCIII遺伝子の全
体を例1で得た6ngのプラスミドpK62からPCRにより増幅させた。 次いで、増幅により得られたほぼ1.2kbのバンドをKpnI制限酵素によ
り消化し、KpnI酵素により予め消化させたプラスミドpUC19においてク
ローニングした。次いで、このようにして得られたプラスミドpCIIIPCR
1を使用して、図2に示したeryCIII遺伝子の全てに相当する1.2kb
のKpnI断片を再単離した。このようにして単離した断片を次いでサムブルッ
ク他、1989により報告された“ランダムプライミング”を使用して32Pによ
り標識化し、S.antibioticus ATTC11891のゲノムDN
Aライブラリーから得られ且つ以下の態様(図20)で調節されたコスミドクロ
ーンをサザーンハイブリダイゼーションにより分析するためのeryCIIIプ
ローブとして使用した。 スワン他、1994により報告された方法に従い、エリスロマイシンの生合成
遺伝子のクラスター内のSac.erythraeaのポリテチドシンターゼの
第三サブユニットで2kbのSmaI内部断片をプローブとして使用し、次いで
染色体ウオーキングによって、オレアンドマイシン生合成遺伝子のクラスターに
相当する領域のほぼ100kbをオーバーラップし、カバーする一連の6個のコ
スミド(cosAB35、cosAB76、cosAB87、cosAB67、
cosAB63及びcosAB61)を単離した。S.griseusのdTD
P−グルコースシンターゼ、dTDP−グルコース4,6−デスヒドラターゼ及
びdTDP−6−デオキシグルコース3,5−エピメラーゼ(ストックマン及び
ピーパースベルグ、1992)をそれぞれコード化するstrD、strE及び
strMは、cosAB61及びcosAB63コスミドによりハイブリダイゼ
ーションする(図20)。類似の態様で、ホップウッド他、1985により報告
された標準的条件下で実施する上記のように調製したeryCIIIプローブに
よるサザーンハイブリダイゼーションによって、cosAB35コスミド(スワ
ン他、1994)は、図20に表わされた3.5kb及び2.7kbの2個のB
amHI制限断片に正のシグナルを生じさせる。これに続くサブクローニング及
びシークエンシングは、これらの2個の断片がハイブリダイゼーションにより検
出されない0.6kbのBamHI断片により分離されることを示す。 図21に表わされ、oleB遺伝子の1.4kb上流に位置するEMBL N
o.L09654配列のPKSのOLE−ORF3遺伝子の位置11081のS
stI部位とEMBL No.L36601配列の位置5のSstI部位との間
に含まれるオレアンドマイシン生合成遺伝子のクラスターの右部分に相当し、及
び上で調製したeryCIIIプローブによりハイブリダイゼーションするS.
antibioticus ATTC11891のゲノムDNAの10.8kb
のSstI断片をcosAB35コスミドから単離し、プラスミドベクターpS
L1180(ファルマシア・バイオテク社)においてサブクローニングさせた。
このようにして得たpCO35−Sクローンを使用して、M13mp18及びM
P13mp19バクテリオファージ(ニューイングランド・バイオラボ社)にお
いて異なったDNA断片をサブクローニングすることによって一本鎖鋳型を生成
させ、次いでこれらの断片のヌクレオチド配列をサンガー他(1977)の方法
に従い、バンドの圧縮の問題を制約するために供給者の勧めに従ってα[35S]
dCTP(アメルシャム社)及び7−デアザ−dGTPの存在下に変性T7ポリ
メラーゼ(セクイナーゼバージョン2.0、米国バイオケミカルズ社)を使用し
て決定した。セクイナーゼキットから供給した標準プライマー及び内部合成プラ
イマー(17mer)を使用した。 断片組立プログラム(ゲネチック・コンピューター・グループ、ウイスコンシ
ン大学)及びコドンプレファレンスプログラムを使用するオープンリーデイング
フレーム(ドゥブロー他、1984)の同定を使用して、配列データの組立を実
施した。 得られたヌクレオチド配列は、図21に示すSphI*部位とKpnI部位の 間に含まれる図22で表わされる6093bpのヌクレオチド配列(SEQ I
D No.15の配列)を立証させた。ここに、5個のORFがヌクレオチド1
84からヌクレオチド1386(oleP1と称するORF)、ヌクレオチド1
437からヌクレオチド2714(oleG1と称するORF)、ヌクレオチド
2722からヌクレオチド3999(oleG2と称するORF)、ヌクレオチ
ド3992からヌクレオチド4729(oleMと称するORF)及びヌクレオ
チド4810からヌクレオチド5967(oleYと称するORF)と同定され
た。5個のORFは同じ方向で転写される。 ORFのoleP1、oleG1、oleG2、oleM及びoleYのコー
ド化領域を含むプラスミドpCO35−Sを含有するE.coliの試料は、1
998年4月8日に微生物培養物国際収集機関(CNCM)であるパスツール研
究所(フランス、75724パリ セデックス15、リュ・ジュ・ドクチュール
・ロウ25)に番号I−2003として寄託された。 oleG1遺伝子は、426個のアミノ酸(SEQ ID No.17)を有
するポリペプチドをコード化する。しかし、GTGコドンのすぐ上流に位置する
Streptomycesにおけるこのクラスのグリコシルトランスフェラーゼ
で高く保持されたアルギニンをコード化するCGCコドンの存在は、開始コドン
が配列SEQ ID N0.17の位置1431にあるCTGコドンであり得る
ことを示すであろう。 oleG2遺伝子は、426個のアミノ酸(SEQ ID No.18)を有
するポリペプチドをコード化する。 ブラストプログラム(アルツシュール他、1990)を使用して上記のole
G1及びoleG2のORFの誘導されたアミノ酸配列とデータベースの蛋白質
とを比較すると、異なった出所からのグリコシルトランスフェラーゼとの類似性
、特に、例30に記載したeryCIIIデソサミニルトランスフェラーゼと7
2%の類似性及び53%の同一性が示された。 次いで、oleG1遺伝子又はoleG2遺伝子の機能の同定をS.anti
bioticus ATTC11891における標的遺伝子の妨害によって及び
例3〜4に記載した方法を使用して変異体株により産生したオレアンドマイシン
の非グリコシル化先駆物質の同定によって実施した。
に相当するSac.erythraeaのeryCIII遺伝子の配列を使用し
てハイブリダイゼーションプローブを調製し、サザーンハイブリダイゼーション
によりオレアンドマイシンを産生するS.antibioticus ATCC
11891における相同性遺伝子の単離を可能にさせた。 例3に記載した操作条件に従い、生のpfuポリメラーゼ(ストラトジェン社
)を使用し、次の配列: eryCIII−1:CGGGTACCATGCGCGTCGTCTTCTCCTCCATG (SEQ ID No.59) を有するオリゴヌクレオチドであってその5’領域にKpnI制限部位を含み且
つその3’部分が図2の配列の位置10196〜位置10219に位置するDN
A領域の相補鎖に相当するもの並びに次の配列: eryCIII−2:CGGGTACCTCATCGTGGTTCTCTCCTTCC (SEQ ID No.60 ) を有するオリゴヌクレオチドであってその5’領域にKpnI部位を含み且つそ
の3’部分が図2の配列の位置8954〜位置8974に位置するDNA領域の
相補鎖に相当するものをプライマーとして使用して、eryCIII遺伝子の全
体を例1で得た6ngのプラスミドpK62からPCRにより増幅させた。 次いで、増幅により得られたほぼ1.2kbのバンドをKpnI制限酵素によ
り消化し、KpnI酵素により予め消化させたプラスミドpUC19においてク
ローニングした。次いで、このようにして得られたプラスミドpCIIIPCR
1を使用して、図2に示したeryCIII遺伝子の全てに相当する1.2kb
のKpnI断片を再単離した。このようにして単離した断片を次いでサムブルッ
ク他、1989により報告された“ランダムプライミング”を使用して32Pによ
り標識化し、S.antibioticus ATTC11891のゲノムDN
Aライブラリーから得られ且つ以下の態様(図20)で調節されたコスミドクロ
ーンをサザーンハイブリダイゼーションにより分析するためのeryCIIIプ
ローブとして使用した。 スワン他、1994により報告された方法に従い、エリスロマイシンの生合成
遺伝子のクラスター内のSac.erythraeaのポリテチドシンターゼの
第三サブユニットで2kbのSmaI内部断片をプローブとして使用し、次いで
染色体ウオーキングによって、オレアンドマイシン生合成遺伝子のクラスターに
相当する領域のほぼ100kbをオーバーラップし、カバーする一連の6個のコ
スミド(cosAB35、cosAB76、cosAB87、cosAB67、
cosAB63及びcosAB61)を単離した。S.griseusのdTD
P−グルコースシンターゼ、dTDP−グルコース4,6−デスヒドラターゼ及
びdTDP−6−デオキシグルコース3,5−エピメラーゼ(ストックマン及び
ピーパースベルグ、1992)をそれぞれコード化するstrD、strE及び
strMは、cosAB61及びcosAB63コスミドによりハイブリダイゼ
ーションする(図20)。類似の態様で、ホップウッド他、1985により報告
された標準的条件下で実施する上記のように調製したeryCIIIプローブに
よるサザーンハイブリダイゼーションによって、cosAB35コスミド(スワ
ン他、1994)は、図20に表わされた3.5kb及び2.7kbの2個のB
amHI制限断片に正のシグナルを生じさせる。これに続くサブクローニング及
びシークエンシングは、これらの2個の断片がハイブリダイゼーションにより検
出されない0.6kbのBamHI断片により分離されることを示す。 図21に表わされ、oleB遺伝子の1.4kb上流に位置するEMBL N
o.L09654配列のPKSのOLE−ORF3遺伝子の位置11081のS
stI部位とEMBL No.L36601配列の位置5のSstI部位との間
に含まれるオレアンドマイシン生合成遺伝子のクラスターの右部分に相当し、及
び上で調製したeryCIIIプローブによりハイブリダイゼーションするS.
antibioticus ATTC11891のゲノムDNAの10.8kb
のSstI断片をcosAB35コスミドから単離し、プラスミドベクターpS
L1180(ファルマシア・バイオテク社)においてサブクローニングさせた。
このようにして得たpCO35−Sクローンを使用して、M13mp18及びM
P13mp19バクテリオファージ(ニューイングランド・バイオラボ社)にお
いて異なったDNA断片をサブクローニングすることによって一本鎖鋳型を生成
させ、次いでこれらの断片のヌクレオチド配列をサンガー他(1977)の方法
に従い、バンドの圧縮の問題を制約するために供給者の勧めに従ってα[35S]
dCTP(アメルシャム社)及び7−デアザ−dGTPの存在下に変性T7ポリ
メラーゼ(セクイナーゼバージョン2.0、米国バイオケミカルズ社)を使用し
て決定した。セクイナーゼキットから供給した標準プライマー及び内部合成プラ
イマー(17mer)を使用した。 断片組立プログラム(ゲネチック・コンピューター・グループ、ウイスコンシ
ン大学)及びコドンプレファレンスプログラムを使用するオープンリーデイング
フレーム(ドゥブロー他、1984)の同定を使用して、配列データの組立を実
施した。 得られたヌクレオチド配列は、図21に示すSphI*部位とKpnI部位の 間に含まれる図22で表わされる6093bpのヌクレオチド配列(SEQ I
D No.15の配列)を立証させた。ここに、5個のORFがヌクレオチド1
84からヌクレオチド1386(oleP1と称するORF)、ヌクレオチド1
437からヌクレオチド2714(oleG1と称するORF)、ヌクレオチド
2722からヌクレオチド3999(oleG2と称するORF)、ヌクレオチ
ド3992からヌクレオチド4729(oleMと称するORF)及びヌクレオ
チド4810からヌクレオチド5967(oleYと称するORF)と同定され
た。5個のORFは同じ方向で転写される。 ORFのoleP1、oleG1、oleG2、oleM及びoleYのコー
ド化領域を含むプラスミドpCO35−Sを含有するE.coliの試料は、1
998年4月8日に微生物培養物国際収集機関(CNCM)であるパスツール研
究所(フランス、75724パリ セデックス15、リュ・ジュ・ドクチュール
・ロウ25)に番号I−2003として寄託された。 oleG1遺伝子は、426個のアミノ酸(SEQ ID No.17)を有
するポリペプチドをコード化する。しかし、GTGコドンのすぐ上流に位置する
Streptomycesにおけるこのクラスのグリコシルトランスフェラーゼ
で高く保持されたアルギニンをコード化するCGCコドンの存在は、開始コドン
が配列SEQ ID N0.17の位置1431にあるCTGコドンであり得る
ことを示すであろう。 oleG2遺伝子は、426個のアミノ酸(SEQ ID No.18)を有
するポリペプチドをコード化する。 ブラストプログラム(アルツシュール他、1990)を使用して上記のole
G1及びoleG2のORFの誘導されたアミノ酸配列とデータベースの蛋白質
とを比較すると、異なった出所からのグリコシルトランスフェラーゼとの類似性
、特に、例30に記載したeryCIIIデソサミニルトランスフェラーゼと7
2%の類似性及び53%の同一性が示された。 次いで、oleG1遺伝子又はoleG2遺伝子の機能の同定をS.anti
bioticus ATTC11891における標的遺伝子の妨害によって及び
例3〜4に記載した方法を使用して変異体株により産生したオレアンドマイシン
の非グリコシル化先駆物質の同定によって実施した。
【0209】 2)S.antibioticus oleG1Δ株(A35G1)の生成 オレアンドマイシンを産生するS.antibioticus株ATTC11
891の染色体DNAの相同性領域にプラスミドpCO3を組み込むことによっ
てoleG1遺伝子が妨害された株を調製した。 まず、上で調製したプラスミドpCO35−SをBamHI制限酵素により消
化することによって得たoleG1遺伝子より0.6kb内部のBamHI断片
(図21)をプラスミドpOJ260 NRRL B−14785のBamHI
部位においてサブクローニングした。 次いで、このようにして生成したプラスミドpCO3をE.coli株TG1 recO1504::Tn5(コロドナー他、1985)中に移し、次いでS
.antibioticusのプロトプラストを形質転換するのに使用した。ト
ランスフォーマントの選択は、アプラマイシン(注射用等級のアプラマイシン、
ローヌ・メリウ社)に対する抵抗性によって実施した。 プロトプラストの調製は、ホプウッド他、1985により報告された条件に従
ってS.antibioticus株ATTC11891から実施した。 形質転換は、プロトプラストの50μlアリコート及び5μgのプラスミドD
NA pCO3を使用し、チオストレプトンを25μg/mlの最終濃度でアプ
ラマイシンで置き換えることにより実施した。 アプラマイシンに対する抵抗性によって実施したインテグラントの選択はA3
5G1と称するクローンを単離するのを可能にした。 S.antibioticusの染色体の相当領域における予期された変化が
サザーンブロット法によるゲノム解析によって確認された。単離し、次いで野生
型S.antibioticus株又はA35G1変異体からのPstI制限酵
素により消化された染色体DNAを、上記の0.6kbのBamHI断片をハイ
ブリダイゼーションプローブとして使用してサザーン法により分析した。このよ
うにして野生型株で検出された4.7kbのPstI断片をA35G1変異体に
おける2.4及び6.5kbの2個のPstI断片により置き換えることによっ
てプラスミドpCO3がA35G1株の染色体にoleG1 ORFのレベルで
組み込まれることが確認される。 次いで、このようにして得られたA35G1組換え株をこれより産生する先駆
物質を同定するために培養した。
891の染色体DNAの相同性領域にプラスミドpCO3を組み込むことによっ
てoleG1遺伝子が妨害された株を調製した。 まず、上で調製したプラスミドpCO35−SをBamHI制限酵素により消
化することによって得たoleG1遺伝子より0.6kb内部のBamHI断片
(図21)をプラスミドpOJ260 NRRL B−14785のBamHI
部位においてサブクローニングした。 次いで、このようにして生成したプラスミドpCO3をE.coli株TG1 recO1504::Tn5(コロドナー他、1985)中に移し、次いでS
.antibioticusのプロトプラストを形質転換するのに使用した。ト
ランスフォーマントの選択は、アプラマイシン(注射用等級のアプラマイシン、
ローヌ・メリウ社)に対する抵抗性によって実施した。 プロトプラストの調製は、ホプウッド他、1985により報告された条件に従
ってS.antibioticus株ATTC11891から実施した。 形質転換は、プロトプラストの50μlアリコート及び5μgのプラスミドD
NA pCO3を使用し、チオストレプトンを25μg/mlの最終濃度でアプ
ラマイシンで置き換えることにより実施した。 アプラマイシンに対する抵抗性によって実施したインテグラントの選択はA3
5G1と称するクローンを単離するのを可能にした。 S.antibioticusの染色体の相当領域における予期された変化が
サザーンブロット法によるゲノム解析によって確認された。単離し、次いで野生
型S.antibioticus株又はA35G1変異体からのPstI制限酵
素により消化された染色体DNAを、上記の0.6kbのBamHI断片をハイ
ブリダイゼーションプローブとして使用してサザーン法により分析した。このよ
うにして野生型株で検出された4.7kbのPstI断片をA35G1変異体に
おける2.4及び6.5kbの2個のPstI断片により置き換えることによっ
てプラスミドpCO3がA35G1株の染色体にoleG1 ORFのレベルで
組み込まれることが確認される。 次いで、このようにして得られたA35G1組換え株をこれより産生する先駆
物質を同定するために培養した。
【0210】 3)A35G1株の発酵及び産生するオレアンドマイシン先駆物質の同定 A35G1株を、例4に記載した条件下でEP1培地での48時間予備培養か
らのEP2培地中で50mlのエルレンマイヤーフラスコにおいて72時間培養
した。 酢酸エチルによる培養液抽出物を次いで例3及び4で使用した方法に従って分
析した。 a)抗生物質に対する細菌感受性を記録することによる生物学的試験を以下の
態様で実施した。 B.pumilus株をTSB培地で37℃で終夜増殖させた後、培養物を5
0%(w/v)のグリセリンを含有する媒体中で1/100まで希釈し、次いで
得られた細胞懸濁液を−20℃に保存してから使用する。 次いで、1%の寒天を含有し且つ55℃に保持した100mlのTSB培地中
に150μlの解凍した細胞懸濁液を導入することによって生物学的試験を実施
した。次いで、この混合物をペトリ皿に注いだ。冷却した後、50〜200μl
の酢酸エチル抽出物を含有するオックスホードシリンダーを寒天皿上に置き、4
℃で2時間保持し、次いで37℃で終夜インキュベーションした。 抽出物はB.pumilus ATTC14884の増殖に対して抑止効果を
示さない。 b)標準物質としてエリスロマイシンA、エリスロノリドB及び6−デオキシ
エリスロノリドBを使用して、化学的明示を伴うTLCによる分析を例4に記載
した条件に従って実施した。 TLCによる分析は、A35G1株がオレアンドマイシンを産生しないが、エ
リスロノリドBよりも大きく且つ6−デオキシエリスロノリドBに近似する易動
性を有するクリムソン生成物を優先的に蓄積させること、アグリコン8,8a−
デオキシオレアンドリド部分が予期できないことを示す。 c)質量分光法を結びつけたRH−HPLCクロマトグラフィーによる分析を
例4に記載した条件に従って実施した。2個の主要な代謝産物(M9及びM10
と称する)が検出された(それぞれ6.12mn及び17.23mnで溶離)。
二つの生成物は、m/z373で親ピーク及び構造[8,8a−デオキシオレア
ンドリド]H+と一致し得る類似の断片化プロフィルを生じる。 しかし、M10代謝産物の保持時間のみが提案した構造と一致するが、M9代
謝産物は異性体構造又は開環したラクトン分子に相当しよう。 また、例6に記載したSac.erythraea CIII68及び例16
に記載したBV88の変異体株を補足する実験を、oleG1及びoleG2遺
伝子のそれぞれを発現させるプラスミド構築物を使用して実施した。 これらの観察及びオレアンドロシル8,8a−デオキシオレアンドリド又はデ
ソサミニル8,8a−デオキシオレアンドリドの検出の不存在は、oleG1遺
伝子がオレアンドマイシンの生合成に係わるデソサミニルトランスフェラーゼを
コード化し、またoleG2がオレアンドロシルトランスフェラーゼをコード化
することをそれぞれ示す。
らのEP2培地中で50mlのエルレンマイヤーフラスコにおいて72時間培養
した。 酢酸エチルによる培養液抽出物を次いで例3及び4で使用した方法に従って分
析した。 a)抗生物質に対する細菌感受性を記録することによる生物学的試験を以下の
態様で実施した。 B.pumilus株をTSB培地で37℃で終夜増殖させた後、培養物を5
0%(w/v)のグリセリンを含有する媒体中で1/100まで希釈し、次いで
得られた細胞懸濁液を−20℃に保存してから使用する。 次いで、1%の寒天を含有し且つ55℃に保持した100mlのTSB培地中
に150μlの解凍した細胞懸濁液を導入することによって生物学的試験を実施
した。次いで、この混合物をペトリ皿に注いだ。冷却した後、50〜200μl
の酢酸エチル抽出物を含有するオックスホードシリンダーを寒天皿上に置き、4
℃で2時間保持し、次いで37℃で終夜インキュベーションした。 抽出物はB.pumilus ATTC14884の増殖に対して抑止効果を
示さない。 b)標準物質としてエリスロマイシンA、エリスロノリドB及び6−デオキシ
エリスロノリドBを使用して、化学的明示を伴うTLCによる分析を例4に記載
した条件に従って実施した。 TLCによる分析は、A35G1株がオレアンドマイシンを産生しないが、エ
リスロノリドBよりも大きく且つ6−デオキシエリスロノリドBに近似する易動
性を有するクリムソン生成物を優先的に蓄積させること、アグリコン8,8a−
デオキシオレアンドリド部分が予期できないことを示す。 c)質量分光法を結びつけたRH−HPLCクロマトグラフィーによる分析を
例4に記載した条件に従って実施した。2個の主要な代謝産物(M9及びM10
と称する)が検出された(それぞれ6.12mn及び17.23mnで溶離)。
二つの生成物は、m/z373で親ピーク及び構造[8,8a−デオキシオレア
ンドリド]H+と一致し得る類似の断片化プロフィルを生じる。 しかし、M10代謝産物の保持時間のみが提案した構造と一致するが、M9代
謝産物は異性体構造又は開環したラクトン分子に相当しよう。 また、例6に記載したSac.erythraea CIII68及び例16
に記載したBV88の変異体株を補足する実験を、oleG1及びoleG2遺
伝子のそれぞれを発現させるプラスミド構築物を使用して実施した。 これらの観察及びオレアンドロシル8,8a−デオキシオレアンドリド又はデ
ソサミニル8,8a−デオキシオレアンドリドの検出の不存在は、oleG1遺
伝子がオレアンドマイシンの生合成に係わるデソサミニルトランスフェラーゼを
コード化し、またoleG2がオレアンドロシルトランスフェラーゼをコード化
することをそれぞれ示す。
【0211】例30の製造例 :チミジン5’−(トリ水素ジホスフェート),P’−[3,4
,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキソピラノシル]
エステル,N,N−ジエチルエタンアミン工程A :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース塩酸塩 1.5Lの6N塩酸に146gのエリスロマイシンAを周囲温度で攪拌しなが
ら添加する。得られた溶液を2時間還流させる。反応媒体を周囲温度に冷却し、
ろ過し、得られた残留物を水洗する。水性相を塩化メチレンで抽出し、次いで硫
酸エーテルで洗浄する。水性相に10gの黒色L2Sを添加し、微量のエーテル を減圧下に追い出す。ろ過し、濃縮したのち、同じ条件で第二の実験を実施する
。二つの実験を一緒にし、エタノール(150cm3)に溶解し、150cm3の
エチルエーテルを添加する。得られた結晶を脱水し、洗浄し、乾燥する。42g
の所期の生成物を得た。Mp=158〜160℃。工程B :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース 1,2−ジアセテート 15.27gの工程Aの生成物と150cm3の塩化メチレンを含有する混合 物に60cm3のトリエチルアミンを20℃で攪拌しながら添加する。20cm3 の無水酢酸及び80cm3の塩化メチレンを含有する溶液を20℃で添加する。 周囲温度で20時間攪拌し、洗浄し、濃縮し、硫酸エーテル中でペースト状にす
る。ろ液を減圧下に濃縮する。得られた残留物を酢酸エチル−トリエチルアミン
混合物(95−5)により溶離することによってクロマトグラフィーする。18
.6gの所期の生成物を得た。これはそのまま次の工程に使用する。工程C :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース 2−アセテート 18.6gの工程Bの生成物と50cm3のDMFを含有する混合物を50℃ にもたらし、6.62gのヒドラジン酢酸塩NH2NH2・AcOHを添加する。
反応混合物を攪拌し、これを酸性炭酸ナトリウム飽和溶液上に注ぐ。水性相を酢
酸エチルで抽出する。有機相を一緒にし、乾燥し、ろ過し、濃縮し、減圧下に蒸
留してトルエンとの共沸連行によりDMFを除去する。11.28gの生成物を
得た。これをシリカでクロマトグラフィーし、酢酸エチル−トリエチルアミン混
合物(90−10)により溶離する。6.5gの所期の生成物を得た。これはそ
のまま次の工程に使用する。工程D :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース 2−アセテート ビス(フェニルメチル)ホスフェート 1.738gの上記工程の生成物と40cm3のTHFを含有する溶液に、5 .7cm3のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を−70℃で添加する。即時に 調製した10gのジベンジルホスフォクロリド(J.Chem.Soc.195
8,p.1957)
,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキソピラノシル]
エステル,N,N−ジエチルエタンアミン工程A :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース塩酸塩 1.5Lの6N塩酸に146gのエリスロマイシンAを周囲温度で攪拌しなが
ら添加する。得られた溶液を2時間還流させる。反応媒体を周囲温度に冷却し、
ろ過し、得られた残留物を水洗する。水性相を塩化メチレンで抽出し、次いで硫
酸エーテルで洗浄する。水性相に10gの黒色L2Sを添加し、微量のエーテル を減圧下に追い出す。ろ過し、濃縮したのち、同じ条件で第二の実験を実施する
。二つの実験を一緒にし、エタノール(150cm3)に溶解し、150cm3の
エチルエーテルを添加する。得られた結晶を脱水し、洗浄し、乾燥する。42g
の所期の生成物を得た。Mp=158〜160℃。工程B :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース 1,2−ジアセテート 15.27gの工程Aの生成物と150cm3の塩化メチレンを含有する混合 物に60cm3のトリエチルアミンを20℃で攪拌しながら添加する。20cm3 の無水酢酸及び80cm3の塩化メチレンを含有する溶液を20℃で添加する。 周囲温度で20時間攪拌し、洗浄し、濃縮し、硫酸エーテル中でペースト状にす
る。ろ液を減圧下に濃縮する。得られた残留物を酢酸エチル−トリエチルアミン
混合物(95−5)により溶離することによってクロマトグラフィーする。18
.6gの所期の生成物を得た。これはそのまま次の工程に使用する。工程C :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース 2−アセテート 18.6gの工程Bの生成物と50cm3のDMFを含有する混合物を50℃ にもたらし、6.62gのヒドラジン酢酸塩NH2NH2・AcOHを添加する。
反応混合物を攪拌し、これを酸性炭酸ナトリウム飽和溶液上に注ぐ。水性相を酢
酸エチルで抽出する。有機相を一緒にし、乾燥し、ろ過し、濃縮し、減圧下に蒸
留してトルエンとの共沸連行によりDMFを除去する。11.28gの生成物を
得た。これをシリカでクロマトグラフィーし、酢酸エチル−トリエチルアミン混
合物(90−10)により溶離する。6.5gの所期の生成物を得た。これはそ
のまま次の工程に使用する。工程D :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース 2−アセテート ビス(フェニルメチル)ホスフェート 1.738gの上記工程の生成物と40cm3のTHFを含有する溶液に、5 .7cm3のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液を−70℃で添加する。即時に 調製した10gのジベンジルホスフォクロリド(J.Chem.Soc.195
8,p.1957)
【化1】 を20cm3のTHFに溶解してなる溶液を−70〜−75℃で添加する。−7 0〜−74℃1時間30分攪拌し続ける。反応媒体を酸性炭酸ナトリウム飽和溶
液上に注ぎ、酢酸エチルで抽出する。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し
、濃縮する。得られた生成物をシリカでクロマトグラフィーし、アセトン−塩化
メチレン混合物(5−5)で溶離する。1.070gの所期の生成物を得た。工程E :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース,1−(ジ水素ホスフェート),N,N−ジエチルエタンアミン 1.070gの上記工程の生成物、20cm3の酢酸エチル、10cm3のメタ
ノール、0.622cm3のトリエチルアミン及び200gのパラジウム担持炭 を含有する混合物を水素気流内で周囲温度で30分間攪拌し続ける。反応媒体を
ろ過し、メタノール及び酢酸エチルで洗浄し、ろ液を濃縮する。1gの油状物を
得た。これに10cm3のメタノールを添加する。得られた溶液を20時間攪拌 する。メタノールを減圧下に30℃で追い出す。680mgの所期の生成物を得
た。工程F :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース,1−(ジ水素ホスフェート) 上記の工程で得られ、トリエチルアミン塩の形で単離された420mgの生成
物を1.6cm3のメタノールに溶解する。3.2cm3の硫酸エーテルを添加す
る。次いで、6.4cm3の硫酸エーテルを添加する。融点が242〜244℃ である250mgの所期の生成物を得た。工程G :チミジン5’−(トリ水素ジホスフェート),P’−[3,4,6−ト
リデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキソピラノシル]エステル
,N,N−ジエチルエタンアミン 228mgの製造1の生成物、6cm3のピリジン及び544mgのチミジン 5’−モノホスフェートモルホリデート−4−モルホリン−N,N’−ジシクロ
ヘキシルカルボキサアミジンを混合する。温度を30℃以下に保持しながら回転
蒸発器を使用して減圧下にピリジンを追い出す。6cm3のピリジンを添加し、 これを減圧下に追い出す。この操作を2回繰り返す。6cm3のピリジン及び1 05mgの1H−テトラゾールを添加する。周囲温度で3日間攪拌する。減圧下
にピリジンを追い出し、水で溶解し、ろ過し、濃縮し、得られた生成物をクロマ
トグラフィーにより精製する。このようにして、所期の生成物を得た。 Rf=0.12(溶離剤:CH2Cl2、MeOH、水(60−35−6))。
液上に注ぎ、酢酸エチルで抽出する。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し
、濃縮する。得られた生成物をシリカでクロマトグラフィーし、アセトン−塩化
メチレン混合物(5−5)で溶離する。1.070gの所期の生成物を得た。工程E :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース,1−(ジ水素ホスフェート),N,N−ジエチルエタンアミン 1.070gの上記工程の生成物、20cm3の酢酸エチル、10cm3のメタ
ノール、0.622cm3のトリエチルアミン及び200gのパラジウム担持炭 を含有する混合物を水素気流内で周囲温度で30分間攪拌し続ける。反応媒体を
ろ過し、メタノール及び酢酸エチルで洗浄し、ろ液を濃縮する。1gの油状物を
得た。これに10cm3のメタノールを添加する。得られた溶液を20時間攪拌 する。メタノールを減圧下に30℃で追い出す。680mgの所期の生成物を得
た。工程F :3,4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキ
ソピラノース,1−(ジ水素ホスフェート) 上記の工程で得られ、トリエチルアミン塩の形で単離された420mgの生成
物を1.6cm3のメタノールに溶解する。3.2cm3の硫酸エーテルを添加す
る。次いで、6.4cm3の硫酸エーテルを添加する。融点が242〜244℃ である250mgの所期の生成物を得た。工程G :チミジン5’−(トリ水素ジホスフェート),P’−[3,4,6−ト
リデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−キシロヘキソピラノシル]エステル
,N,N−ジエチルエタンアミン 228mgの製造1の生成物、6cm3のピリジン及び544mgのチミジン 5’−モノホスフェートモルホリデート−4−モルホリン−N,N’−ジシクロ
ヘキシルカルボキサアミジンを混合する。温度を30℃以下に保持しながら回転
蒸発器を使用して減圧下にピリジンを追い出す。6cm3のピリジンを添加し、 これを減圧下に追い出す。この操作を2回繰り返す。6cm3のピリジン及び1 05mgの1H−テトラゾールを添加する。周囲温度で3日間攪拌する。減圧下
にピリジンを追い出し、水で溶解し、ろ過し、濃縮し、得られた生成物をクロマ
トグラフィーにより精製する。このようにして、所期の生成物を得た。 Rf=0.12(溶離剤:CH2Cl2、MeOH、水(60−35−6))。
【0212】 参考図書 アルトシュール SF、ギシュ W、ミラー W、マイヤー EW、リップマ
ン DJ;(1990)J.Mol.Biol.215:403−410 アウスベル FM、ブレント R、キングストン RE、ムーア DD、セイ
ドマン JG、スミス JA、ストルール K;(1995)「分子生物学にお
ける現在のプロトコル」、マサチューセッツ・ジェネラル・ホスピタル及びハー
バード医学校、ジョンウイリー&ソンズ社 バンキエル AT、ウエストン KM、バレル BG;(1987)Meth
ods in Enzymoloy 155:51−93 ベビット DJ、コルテス J、ヘイドック SF、リードレイ PF;(1
992)Eur.J.Biochem.204:39−49 カフレー P、ベビット DJ、スタウントン J、リードレイ PF;(1
992)FEBS304:225−228 コルテス J、ハイドック SF、ロバーツ GA、ベビット DJ、リドレ
イ PF;(1990)Nature 348:176−178 ドゥブロー J、ヘバーリ P、スミチエ O;(1984)Nucl.Ac
ids Res.12:387−395 ディロン N、ホール RS、コルテス J、リードレイ PF;(1989
)Mol.Microbiol.3:1405−1414 ディケンズ ML、イエ J、ストロール WR;(1996)J.Bact
eriol.178:3384−3388 ドナジオ S、スタッシ J、マカルピン JB、スタバー MJ、シェルド
ン PJ、ジャクソン M、スワンソン SJ、ウエンツ−ピエンコウスキー
E、ワング YG、ジャービス B、ハッチンソン CR、カッツ L;(19
93)In:バルツ RH、ヘジマン GD、スカトラド PL(編):「工業
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スJ、リードレイ PF;(1991)Mol.Gen.Genet.230:
120−128 ヘスラー PE、ラーセン PE、コンスタンチノフ AI、シュラム KH
、ウエーバー JM;Appl.Microbiol.Biotechno.(
1997)47:398−404 ホップウッド DA、キーザー T、ライト HM、ビブ MJ;J.of
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269 ホップウッド DA、ビブ MJ、シャター KF、キーザー T、ブルトン C、キーザー HM、リディエート DJ、スミス CP、ワード JM、シ
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MJ、ビブ MJ;(1986)Mol.Gen.Genet.203:468
−475 ウエバー JM、ビアーマン CK、ハッチンソン CR;(1985)J.
Bacteriol.164:425−433 ウエバー JM、ロシック R;(1988)Gene 68:173−18
0 ウエバー JM、ショーナー B、ロシック R;(1989)Gene 7
5:235−241 ウエバー JM、リュング JO、メイン GT、ポテンツ RHB、ポーラ
ス TJ、デウイット JP;(1990)J.Bacteriol.172:
2372−2383 ウエバー JM、リュング JO、スワンソン SJ,アイドラー 、KB
マカルピン JB;(1991)Science 252:114−117 ウエメイヤー UF;(1995)Gene 165:149−150 ウイレンガ RK、タープストラ P、ホール WGJ;(1986)J.M
ol.Biol.187:101−107 山本 H、マウラー KH、ハッチンソンCR;(1986)J.Antib
iol.34:1304−1313
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イ PF;(1990)Nature 348:176−178 ドゥブロー J、ヘバーリ P、スミチエ O;(1984)Nucl.Ac
ids Res.12:387−395 ディロン N、ホール RS、コルテス J、リードレイ PF;(1989
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eriol.178:3384−3388 ドナジオ S、スタッシ J、マカルピン JB、スタバー MJ、シェルド
ン PJ、ジャクソン M、スワンソン SJ、ウエンツ−ピエンコウスキー
E、ワング YG、ジャービス B、ハッチンソン CR、カッツ L;(19
93)In:バルツ RH、ヘジマン GD、スカトラド PL(編):「工業
用微生物:基本及び応用分子遺伝学」アメリカ微生物学会 、ワシントンDC、
257−265 ガンデチャ AR、ラージ SL、カンドリフ E;(1997)Gene1
84:197−203 ヘイドック SF、ドウソン JA、ディロン N、ロバーツ GA、コルテ
スJ、リードレイ PF;(1991)Mol.Gen.Genet.230:
120−128 ヘスラー PE、ラーセン PE、コンスタンチノフ AI、シュラム KH
、ウエーバー JM;Appl.Microbiol.Biotechno.(
1997)47:398−404 ホップウッド DA、キーザー T、ライト HM、ビブ MJ;J.of
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269 ホップウッド DA、ビブ MJ、シャター KF、キーザー T、ブルトン C、キーザー HM、リディエート DJ、スミス CP、ワード JM、シ
ュレンプ H;(1985)「Streptomycesの遺伝学的取り扱い
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n.Microbiol.129:2703−2714 コルツ DJ、リナス U、ヘルムス K、サンダース EA、デックウエア
ー W−D;(1995)J.of Biotechnology 39:59
−65 カッツ J、ドナジオ S;(1995)「マクロダイド」In:ビニング
LC、スタッタード C(編)「抗生物質の産生の遺伝学及び生化学」、バッタ
ーワース−ハイネマン社、ニュートン、MA、385−420 リウ H−W、ソーソン JS;(1994)Annu.Rev.Micro
biol.48:223−56 オッテン SL、リウ X、ファーガソン J、ハッチンソン CR;(19
95)J.Bacteriol.177:6688−6692 榊原 H、小村 S;(1984)In:小村 S(編)「マクロライド抗生
物質:化学、生物学及び実行」、アカデミックプレス社、ロンドン、85−12
5 サムブルック J、フリッチ EF、マニアチス T;(1989)「分子ク
ロニング、実験室マニュアル 第二版」、コールド・スプリング・ハーバー・ラ
ボラトリー・プレス社、NY サンガー F、ニックレン S、コウルソン AR;(1977)Proc.
Natl.Acad.Sci.USA 74:5463−5467 スコッチ C、ハッチンソン CR;(1996)J.Bacteriol.
178:7316−7321 スクラットン NS、ベリー A、パーハム RN;(1990)Natur
e 343:38−43 スタデン R;(1984)Nucleic Acis Res.12:52
1−528 スタッシ D、ドナジオ S、スタバー MJ、カッツ L:(1993)J
.Bacteriol.175:182−189 ステムマー WPC;(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.
Vol.91,pp.10747−10751 ストックマン M、ピーパースベルグ W;(1992)FEMS Micr
obiol.Lett.90:185−190 スワン DG、ロドリゲス AM、ビルチェ メンデス C、サラス JA;
(1994)Mol.Gen.Genet.242:358−362 ワード JM、ジャンセン GR、キーザー T、ビブ MJ、バットナー
MJ、ビブ MJ;(1986)Mol.Gen.Genet.203:468
−475 ウエバー JM、ビアーマン CK、ハッチンソン CR;(1985)J.
Bacteriol.164:425−433 ウエバー JM、ロシック R;(1988)Gene 68:173−18
0 ウエバー JM、ショーナー B、ロシック R;(1989)Gene 7
5:235−241 ウエバー JM、リュング JO、メイン GT、ポテンツ RHB、ポーラ
ス TJ、デウイット JP;(1990)J.Bacteriol.172:
2372−2383 ウエバー JM、リュング JO、スワンソン SJ,アイドラー 、KB
マカルピン JB;(1991)Science 252:114−117 ウエメイヤー UF;(1995)Gene 165:149−150 ウイレンガ RK、タープストラ P、ホール WGJ;(1986)J.M
ol.Biol.187:101−107 山本 H、マウラー KH、ハッチンソンCR;(1986)J.Antib
iol.34:1304−1313
【0213】 sequence listingにおけるフリーテキスト SEQ ID No.:1 /function=“ミカロースの生合成に係わる” /gene=“eryBII” /function=“デソサミンの生合成に係わる” /gene=“eryCII” SEQ ID No.:4 /function=“デソサミンの生合成に係わる” /gene=“eryCIII” /note=“SEQ ID No.1、1046〜2308” SEQ ID No.:6 /function=“ミカロースの生合成に係わる” /gene=“eryBIV” /trans1 except=(pos:242..244、aa:Met)
/function=“ミカロースの生合成に係わる” /gene=“eryBV” /trans1 except=(pos:1210..1212、aa:Me
t) /function=“デソサミンの生合成に係わる” /gene=“eryCVI” /function=“ミカロースの生合成に係わる” /gene=“eryBVI” /trans1 except=(pos:3308..3310、aa:Me
t) /function=“デソサミンの生合成に係わる” /gene=“eryCV” /function=“ミカロースの生合成に係わる” /gene=“eryBVII” /trans1 except=(pos:7578..7580、aa:Me
t) SEQ ID No.:13 /function=“デソサミンの生合成に係わる” /gene=“eryCIV” /note=“SEQ ID No.6、4837〜6039” SEQ ID No.:15 /gene=“oleP1” /function=“8,8a−デオキシオレアンドリドのグリコシル化” /gene=“oleG1” /trans1 except=(pos:1437..1439、aa:Me
t) /function=“8,8a−デオキシオレアンドリドのグリコシル化” /gene=“oleG2” /gene=“oleY” SEQ ID No.:20 /gene=“oleM” /note=“SEQ ID No.15、3992〜4729” SEQ ID No.22〜SEQ ID NO.:60 /desc=“OLIGONUCLEOTIDE” SEQ ID No.:61 /note=“SEQ ID No.11、38〜50”
/function=“ミカロースの生合成に係わる” /gene=“eryBV” /trans1 except=(pos:1210..1212、aa:Me
t) /function=“デソサミンの生合成に係わる” /gene=“eryCVI” /function=“ミカロースの生合成に係わる” /gene=“eryBVI” /trans1 except=(pos:3308..3310、aa:Me
t) /function=“デソサミンの生合成に係わる” /gene=“eryCV” /function=“ミカロースの生合成に係わる” /gene=“eryBVII” /trans1 except=(pos:7578..7580、aa:Me
t) SEQ ID No.:13 /function=“デソサミンの生合成に係わる” /gene=“eryCIV” /note=“SEQ ID No.6、4837〜6039” SEQ ID No.:15 /gene=“oleP1” /function=“8,8a−デオキシオレアンドリドのグリコシル化” /gene=“oleG1” /trans1 except=(pos:1437..1439、aa:Me
t) /function=“8,8a−デオキシオレアンドリドのグリコシル化” /gene=“oleG2” /gene=“oleY” SEQ ID No.:20 /gene=“oleM” /note=“SEQ ID No.15、3992〜4729” SEQ ID No.22〜SEQ ID NO.:60 /desc=“OLIGONUCLEOTIDE” SEQ ID No.:61 /note=“SEQ ID No.11、38〜50”
【配列表】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12R 1:01) C12N 15/00 ZNAA (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),BR,CA,J P,MX,TR,US (72)発明者 カディジャ サラウベイ フランス国 エフ75013 パリ、ブールヴ ァール マセーナ、100、アパルトマン 2042 (72)発明者 イエスス コルテス イギリス国 シービー4 1ピーゼット ケンブリッジ、ユニオン レーン、カンバ ンクス 26 (72)発明者 ザビーネ ガイザー イギリス国 シービー1 2エルジー ケ ンブリッジ、グワイダー ストリート 37 (72)発明者 ピーター リードレイ イギリス国 シービー2 2ビーエイチ ケンブリッジ、クラレンドン ロード 17 (72)発明者 カルメン メンデス スペイン国 エ33010 オビエド、セグン ドベ、カレ マルセリノ フェルナンデス 7 (72)発明者 ホセ ア.サラス スペイン国 エ33060 オビエド、2バホ イスクイェルダ、カレ ギリェルモ エ ストラーダ Fターム(参考) 4B024 AA01 AA03 BA07 BA67 CA09 FA17 4B063 QA01 QA18 QQ06 QQ15 QQ98 QS17 QS31 4B064 AE47 AF02 AG01 CA03 CA04 CA19 DA02 4B065 AA01X AA50X AB01 CA34 CA44
Claims (41)
- 【請求項1】 図2に示した単離された一本鎖又は二本鎖DNA配列(SEQ I
D NO:1の順行配列及び相補性配列)であって、エリスロマイシン生合成遺伝子の
クラスターのeryG−eryAIII領域に対応する当該単離された一本鎖又
は二本鎖DNA配列。 - 【請求項2】 下記を含む請求項1に記載のDNA配列: − ORF7(SEQ ID NO:1のヌクレオチド48〜1046の相補性配列)に対応
し、dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼを
コードするeryBII配列、 − ORF8(SEQ ID NO:1のヌクレオチド1046〜2308の相補性配列)に
対応し、デソサミニルトランスフェラーゼをコードするeryCIII配列、及
び − ORF9(SEQ ID NO:1のヌクレオチド2322〜3404の相補性配列)に
対応し、dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラー
ゼをコードするeryCII。 - 【請求項3】 ORF7(SEQ ID NO:1のヌクレオチド48〜1046の相 補性配列)に対応するeryBII配列、ORF8(SEQ ID NO:1のヌクレオチド
1046〜2308の相補性配列)に対応するeryCIII配列又はORF9(
SEQ ID NO:1のヌクレオチド2322〜3404の相補性配列)に対応するer yCII配列から選択する図2に示した単離されたDNA配列及びこの配列又は
その断片とハイブリダイズし且つ/又は有意の相同性を示し且つ同じ機能を有す
る配列。 - 【請求項4】 ORF8(SEQ ID NO:1のヌクレオチド1046〜2308 の相補性配列=SEQ ID NO:4の相補性配列)に対応し且つデソサミニルトランス フェラーゼをコードする図2に表示した単離されたDNA配列eryCIII。
- 【請求項5】 請求項1〜4の1つに記載のDNA配列の1つによりコード
されるポリペプチド。 - 【請求項6】 ORF7(SEQ ID NO:2の配列を有する)、ORF8(SEQ ID
NO:5の配列を有する)又はORF9(SEQ ID NO:3の配列を有する)より選択する
図2に示したORFに対応する請求項5に記載のポリペプチド及びこのポリペプ
チドのアナログ。 - 【請求項7】 図2に示したORF8に対応し、デソサミニルトランスフェ
ラーゼ活性を有し、EryCIIIと呼ばれる、請求項5に記載のポリペプチド
(SEQ ID NO:5の配列を有する)。 - 【請求項8】 エリスロマイシン生合成遺伝子のクラスターのeryAI−
eryK領域に対応する図3に示した単離されたDNA配列(SEQ ID NO:6の配 列)。 - 【請求項9】 下記を含む、請求項8に記載のDNA配列: − ORF13(SEQ ID NO:6のヌクレオチド242〜1207の配列)に対応し
、dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼをコード
するeryBIV配列、 − ORF14(SEQ ID NO:6のヌクレオチド1210〜2454の配列)に対応
し、ミカロシルトランスフェラーゼをコードするeryBV配列、 − ORF15(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2510〜3220の配列)に対応
し、dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − ORF16(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3308〜4837の配列)に対応
し、dTDP−4−セト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
をコードするeryBVI配列、 − ORF17(SEQ ID NO:6のヌクレオチド4837〜6039の配列)に対応
し、dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼをコードす
るeryCIV配列、 − ORF18(SEQ ID NO:6のヌクレオチド6080〜7546の配列)に対応
し、dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼをコー
ドするeryCV配列及び − ORF19(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配列)に対応
し、dTDP−4−セト−D−6−デオキシヘキソース3,5エピメラーゼをコ
ードするeryBVII。 - 【請求項10】 図3に示したORF13(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2 42〜1207の配列)に対応するeryBIV配列、ORF14(SEQ ID NO:6
のヌクレオチド1210〜2454の配列)に対応するeryBV配列、ORF 15(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2510〜3220の配列)に対応するery
CVI配列、ORF16(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3308〜4837の配 列)に対応するeryBVI配列、ORF17(SEQ ID NO:6のヌクレオチド48
37〜6039の配列)に対応するeryCIV配列、ORF18(SEQ ID NO:6
のヌクレオチド6080〜7546の配列)に対応するeryCV配列又はOR F19(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配列)に対応するer
yBVII配列及びこの配列とハイブリダイズし且つ/又はこの配列との有意の
相同性を示す配列又はその断片(同じ機能を有するもの)より選択する単離された
DNA配列。 - 【請求項11】 eryBVという図3に示したORF14(SEQ ID NO:6 のヌクレオチド1210〜2454の配列)に対応し、ミカロシルトランスフェ ラーゼをコードする単離されたDNA配列。
- 【請求項12】 請求項8〜11の1つに記載のDNA配列の1つによりコ
ードされるポリペプチド。 - 【請求項13】 図3に示したORF13(SEQ ID NO:7の配列を有する)、
ORF14(SEQ ID NO:8の配列を有する)、ORF15(SEQ ID NO:9の配列を 有する)、ORF16(SEQ ID NO:10の配列を有する)、ORF17(SEQ ID NO:
14の配列を有する)、ORF18(SEQ ID NO:11の配列を有する)又はORF 19(SEQ ID NO:12の配列を有する)から選択するORFに対応する請求項12
に記載のポリペプチド及びこのペプチドのアナログ。 - 【請求項14】 図3に示したORF14に対応し且つミカロシルトランス
フェラーゼ活性を有する請求項12に記載のポリペプチド(SEQ ID NO:8の配列 を有する)である(EryBVと呼ばれる)。 - 【請求項15】 図2に示した配列eryBII(SEQ ID NO:1のヌクレオ チド48〜1046の相補性配列)、eryCIII(SEQ ID NO:1のヌクレオチ
ド1046〜2308の相補性配列)又はeryCII(SEQ ID NO:1のヌクレオ
チド2322〜3404の相補性配列)、図3に示したeryBIV(SEQ ID NO:
6のヌクレオチド242〜1207の配列)、eryBV(SEQ ID NO:6のヌクレ
オチド1210〜2454の配列)、eryCVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド
2510〜3220の配列)、eryBVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド330
8〜4837の配列)、eryCIV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド4837〜6
039の配列)、eryCV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド6080〜7546の
配列)又はeryBVII(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配
列)から選択するDNA配列の少なくとも1つの、Sac. erythraeaにおけるハイ ブリッド二次代謝産物を合成するための利用。 - 【請求項16】 図2に示した配列eryBII(SEQ ID NO:1のヌクレオ チド48〜1046の相補性配列)、eryCIII(SEQ ID NO:1のヌクレオチ
ド1046〜2308の相補性配列)又はeryCII(SEQ ID NO:1のヌクレオ
チド2322〜3404の相補性配列)、図3に示したeryBIV(SEQ ID NO:
6の242〜1207の配列)、eryBV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド121
0〜2454の配列)、eryCVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド2510〜3
220の配列)、eryBVI(SEQ ID NO:6のヌクレオチド3308〜4837
の配列)、eryCIV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド4837〜6039の配列
)、eryCV(SEQ ID NO:6のヌクレオチド6080〜7546の配列)又はe ryBVII(SEQ ID NO:6のヌクレオチド7578〜8156の配列)から選択
するDNA配列又はこの配列の断片の少なくとも1つのハイブリダイゼーション
プローブとしての利用。 - 【請求項17】 図2に示したeryCIIIDNA(SEQ ID NO:1のヌク レオチド1046〜2308の相補性配列=SEQ ID NO:4の相補性配列)の、マ クロライド系抗生物質の産生株におけるマクロラクトンのグリコシル化の原因の
遺伝子を単離するためのハイブリダイゼーションプローブとしての利用。 - 【請求項18】 相同遺伝子が、S. antibioticusにおけるオレアンドマイ シン生合成遺伝子である、請求項17に記載の利用。
- 【請求項19】 下記を含むオレアンドマイシン生合成遺伝子のクラスター
の領域に対応する図22に示した単離されたDNA配列(SEQ ID NO:15の配列)
: − ORFoleP1のヌクレオチド184〜1386に対応する配列、 − グリコシルトランスフェラーゼ活性をコードするORFoleG1のヌクレ
オチド1437〜2714に対応する配列、 − グリコシルトランスフェラーゼ活性をコードするORFoleG2のヌクレ
オチド2722〜3999に対応する配列、 − ORFoleMのヌクレオチド3992〜4720に対応する配列(=SEQ I
D NO:20の配列)及び − ORFoleYのヌクレオチド4810〜5967に対応する配列。 - 【請求項20】 図22に示したORFoleG1(SEQ ID NO:15のヌク レオチド1437〜2714の配列)に対応しグリコシルトランスフェラーゼ活 性をコードする配列及びORFoleG2(SEQ ID NO:15のヌクレオチド27 22〜3999の配列)に対応しグリコシルトランスフェラーゼ活性をコードす る配列より選択する単離されたDNA配列。
- 【請求項21】 ORFoleG1(SEQ ID NO:15のヌクレオチド143 7〜2714の配列)に対応し、デソサミニルトランスフェラーゼ活性をコード する請求項20に記載の単離されたDNA配列。
- 【請求項22】 ORFoleG2(SEQ ID NO:15のヌクレオチド272 2〜3999の配列)に対応し、オレアンドロシルトランスフェラーゼ活性をコ ードする請求項20に記載の単離されたDNA配列。
- 【請求項23】 ORFoleG1に対応するDNA配列によりコードされ
且つデソサミニルトランスフェラーゼ活性を有するポリペプチド(SEQ ID NO:1 7の配列)。 - 【請求項24】 ORFoleG2に対応するDNA配列によりコードされ
且つオレアンドロシルトランスフェラーゼ活性を有するポリペプチド(SEQ ID NO
:18)。 - 【請求項25】 Sac. erythraeaにおけるハイブリッド二次代謝産物の製造
方法であって、該方法においては: − 図2(SEQ ID NO:1の相補性配列)又は図3(SEQ ID NO:6の配列)に示したエ
リスロマイシンの生合成遺伝子のクラスターの少なくとも一のeryB配列又は
eryC配列を含むDNA配列を単離し、 − 該配列中に改変を造って、変化した配列を得、 − この変化した配列を宿主株の染色体中にインテグレートして、改変された株
を得、 − この改変された株を、ハイブリッド二次代謝産物の形成を与える条件下で培
養し、そして − このハイブリッド二次代謝産物を単離する、上記の製造方法。 - 【請求項26】 DNA配列が、下記より選択する酵素の1つをコードする
、請求項25に記載の方法 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼ、 − デソサミニルトランスフェラーゼ、 − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラーゼ、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼ、 − ミカロシルトランスフェラーゼ、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼ、 − dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼ又は − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,5−エピメラーゼ。 - 【請求項27】 配列の変化が少なくとも一の下記のの酵素の不活性化を生
じる請求項25に記載の方法 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼ、 − デソサミニルトランスフェラーゼ、 − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラーゼ、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼ、 − ミカロシルトランスフェラーゼ、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼ、 − dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼ又は − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,5−エピメラーゼ。 - 【請求項28】 不活性化される酵素がdTDP−4−ケト−L−6−デオ
キシヘキソース4−レダクターゼである、請求項27に記載の方法。 - 【請求項29】 不活性化される酵素がdTDP−D−6−デオキシヘキソ
ース3,4−デヒドラターゼである、請求項27に記載の方法。 - 【請求項30】 不活性化される酵素がミカロシルトランスフェラーゼであ
る、請求項27に記載の方法。 - 【請求項31】 不活性化される酵素がdTDP−4−ケト−L−6−デオ
キシヘキソース2,3−レダクターゼである、請求項27に記載の方法。 - 【請求項32】 単離されたハイブリッド二次代謝産物が4”−ケト−エリ
スロマイシン、4’−ヒドロキシ−エリスロマイシン又は3”−Cデスメチル−
2”,3”−エン−エリスロマイシンから選択するエリスロマイシンアナログで
ある、請求項25に記載の方法。 - 【請求項33】 単離されたハイブリッド二次代謝産物がデソサミニルエリ
スロノリドBである、請求項25に記載の方法。 - 【請求項34】 下記より選択する酵素の少なくとも1つが不活性化され且
つ少なくとも一のハイブリッド二次代謝産物を生成しているSac. erythraeaの改
変株 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−レダクターゼ、 − デソサミニルトランスフェラーゼ、 − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,4−イソメラーゼ、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レダクターゼ、 − ミカロシルトランスフェラーゼ、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3−N−メチルトランスフェラーゼ
、 − dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3−デヒドラターゼ
、 − dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラターゼ、 − dTDP−D−4,6−ジデオキシヘキソース3,4−レダクターゼ又は − dTDP−4−ケト−D−6−デオキシヘキソース3,5−エピメラーゼ。 - 【請求項35】 dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース2,3
−レダクターゼが不活性化されていて3”−Cデスメチル−2”、3”−エン−
エリスロマイシンCを産生するSac. erythraeaの改変株(BII92)。 - 【請求項36】 dTDP−4−ケト−L−6−デオキシヘキソース4−レ
ダクターゼが不活性化されていて4”−ケト−エリスロマイシンを産生するSac.
erythraeaの改変株(BIV87)。 - 【請求項37】 dTDP−D−6−デオキシヘキソース3,4−デヒドラ
ターゼが不活性化されていて4’−ヒドロキシエリスロマイシンDを産生するSa
c. erythraeaの改変株(CIV89)。 - 【請求項38】 ミカロシルトランスフェラーゼが不活性化されていてデソ
アミニルエリスロマイシンBを産生するSac. erythraeaの改変株(BV88)。 - 【請求項39】 S. antibioticusにおけるオレアンドマイシンの前駆体の 製造方法であって、該方法においては、 − 宿主株の染色体中のORFoleG1(SEQ ID NO:15のヌクレオチド14 37〜2714の配列)に対応するDNA配列及びORFoleG2(SEQ ID NO:
15のヌクレオチド2722〜3999の配列)に対応するDNA配列から選択 した遺伝子の配列中に変化を造って、改変株を得、 − この改変株を、オレアンドマイシンの前駆体の蓄積を与える条件下で培養し
、そして − これらの前駆体を単離する、上記の製造方法。 - 【請求項40】 変化をORFoleG1(SEQ ID NO:15のヌクレオチド 1437〜2714の配列)に対応するDNA配列中に造り、その結果が、少な くともデソアミニルトランスフェラーゼ活性の排除とオレアンドマイシン前駆体
8,8a−デオキシオレアンドリドの蓄積である、請求項39に記載の製造方法
。 - 【請求項41】 チミジン5’−(トリヒドロゲンジホスフェート)、P’−
[3.4,6−トリデオキシ−3−(ジメチルアミノ)−D−.キシロ.−ヘキソ ピラノシル]エステル(dTDP−D−デソサミン)及びその塩基付加塩。
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