JPWO2008001597A1 - Protein production method - Google Patents
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Abstract
本発明により、コリネ型細菌による効率的なタンパク質分泌生産方法が提供される。セリン/スレオニンフォスファターゼ活性を増強するように改変し、目的タンパク質の分泌生産能が付与されたコリネ型細菌を培養し、分泌された前記目的タンパク質を回収することを含む、目的タンパク質の製造方法が提供される。The present invention provides an efficient method for producing protein secretion by coryneform bacteria. Provided is a method for producing a target protein, the method comprising culturing a coryneform bacterium modified to enhance serine / threonine phosphatase activity, imparted with a secretory protein production ability, and recovering the secreted target protein Is done.
Description
本発明は、目的タンパク質を、コリネ型細菌で分泌生産(生産および分泌)させる方法に関する。特に、本発明は、産業上有用な酵素や生理活性タンパク質を含む各種タンパク質をコリネ型細菌で分泌生産させる方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a secretory protein (production and secretion) in a coryneform bacterium. In particular, the present invention relates to a method for secretory production of various proteins including industrially useful enzymes and physiologically active proteins in coryneform bacteria.
コリネ型細菌は、L−グルタミン酸、L−リジンを始めとするL−アミノ酸、核酸生産菌として発酵工業上、非常に有用な細菌である。また、コリネ型細菌は、タンパク質の分泌に好適とされるカビ、酵母やBacillus属細菌と比べ、もともと菌体外に分泌されるタンパク質が極めて少なく、タンパク質を分泌生産した場合の精製過程が簡略化、省略化できることであり、また糖、アンモニアや無機塩等のシンプルな培地で早く生育し、培地代や培養方法、培養生産性で優れており、タンパク生産においても非常に有用な細菌であると考えられている。 Coryneform bacteria are very useful bacteria in the fermentation industry as L-amino acids and nucleic acid-producing bacteria including L-glutamic acid and L-lysine. In addition, coryneform bacteria originally have very few proteins secreted outside the cell compared to fungi, yeast and Bacillus bacteria, which are suitable for protein secretion, simplifying the purification process when proteins are secreted and produced. It can be abbreviated and grows quickly on simple mediums such as sugar, ammonia and inorganic salts, and is excellent in medium cost, culture method and culture productivity, and is a very useful bacterium in protein production. It is considered.
コリネ型細菌を利用して異種タンパク質を効率良く分泌生産する方法として、コリネバクテリウム・グルタミカム(Corynebacterium glutamicum)(以後、C. glutamicumと略すことがある)によるヌクレアーゼやリパーゼの分泌[米国特許第4965197号, J.Bacteriol., 174, 1854-1861(1992)]及び、サチライシン等のプロテアーゼの分泌[非特許文献2:Appl.Environ.Microbiol., 61, 1610-1613(1995)]、コリネ型細菌の細胞表層タンパク質の分泌 [特表平6-502548]、コリネ型細菌を利用したフィブロネクチン結合タンパク質の分泌Appl. Environ. Microbiol., 63, 4392-4400(1997)]、変異型分泌装置を利用したタンパク質の分泌方法[特開平11-169182]、トランスグルタミナーゼの分泌生産法[Appl. Environ. Microbiol., 69, 358-366(2003)]、変異株を利用したトランスグルタミナーゼの分泌生産法[WO02/81694]等がある。タンパク質の蓄積量でみると、バチルス・ズブチリス由来のサチライシン遺伝子(aprE)のプロモーター、リボソーム結合部位及びシグナルペプチドの配列を利用してディケロバクター・ノドサス(Dichelobacter nodosus)由来のアルカリ性プロテアーゼの遺伝子をC. glutamicum において発現させ、約2.5mg/mlの蓄積を認めた例[Appl. Environ. Microbiol., 61, 1610-1613 (1995)]、また、トランスグルタミナーゼの分泌については、最大930mg/Lという分泌蓄積が確認されている[WO02/81694]。
また、Tat系と言われる分泌経路を利用することにより、これまでに知られていたSec系といわれる分泌経路では分泌生産が困難なタンパク質であった、イソマルトデキストラナーゼやプロテイングルタミナーゼ等産業上有用なタンパク質も効率良く分泌されることが報告されている[WO2005/103278]。As a method for efficiently secreting and producing heterologous proteins using coryneform bacteria, secretion of nuclease and lipase by Corynebacterium glutamicum (hereinafter sometimes referred to as C. glutamicum) [US Pat. No. 4,965,197] , J. Bacteriol., 174, 1854-1861 (1992)] and secretion of proteases such as subtilisin [Non-patent document 2: Appl. Environ. Microbiol., 61, 1610-1613 (1995)], coryneform bacterium Secretion of cell surface proteins [Special Table hei 6-502548], Fibronectin-binding protein secretion using coryneform bacteria Appl. Environ. Microbiol., 63, 4392-4400 (1997)], Mutant secretion apparatus was used Protein secretion method [JP-A-11-169182], transglutaminase secretion production method [Appl. Environ. Microbiol., 69, 358-366 (2003)], transglutaminase secretion production method using mutant strain [WO02 / 81694] etc. In terms of the amount of protein accumulated, the alkaline protease gene derived from Dichelobacter nodosus was expressed using the promoter, ribosome binding site and signal peptide sequence of the subtilisin gene (aprE) derived from Bacillus subtilis. . An example of expression in glutamicum and an accumulation of about 2.5 mg / ml [Appl. Environ. Microbiol., 61, 1610-1613 (1995)], and for transglutaminase secretion up to 930 mg / L Accumulation has been confirmed [WO02 / 81694].
In addition, by utilizing the secretory pathway called Tat system, proteins such as isomalt dextranase and protein glutaminase, which were difficult to produce in the secretory pathway known as Sec system, have been used in the industry. It has been reported that useful proteins are also secreted efficiently [WO2005 / 103278].
コリネ型細菌の近縁種であるマイコバクテリウム属細菌において、セリン/スレオニンフォスファターゼをコードする遺伝子であるpstP遺伝子が見出されている。pstPは、細胞の増殖・形態形成に関与するrodA遺伝子、pbpA遺伝子、また、セリン/スレオニンキナーゼをコードする遺伝子pknA、pknBと共にオペロン構造を形成している。RodA、PbpAがPknA、PknBによるリン酸化、PstPによる脱リン酸化の制御を受けることで、細胞の増殖や形態形成を制御していること、PstPはPbpAやPknA、PknBの脱リン酸化能を有することが知られている[WO2005/007880、Molecular Microbiology(2003)49(6), 1493-1508、Biochemical and Biophysical Reseach Communications 311 (2003) 112-120]。 A pstP gene, which is a gene encoding serine / threonine phosphatase, has been found in Mycobacterium spp., A closely related species of coryneform bacteria. pstP forms an operon structure together with the rodA gene, pbpA gene involved in cell growth and morphogenesis, and the genes pknA and pknB encoding serine / threonine kinases. RodA and PbpA are controlled by phosphorylation by PknA and PknB and dephosphorylation by PstP to control cell growth and morphogenesis. PstP has the ability to dephosphorylate PbpA, PknA and PknB. [WO2005 / 007880, Molecular Microbiology (2003) 49 (6), 1493-1508, Biochemical and Biophysical Reseach Communications 311 (2003) 112-120].
また、pstPを含むオペロン構造は、コリネ型細菌にも存在することが知られている[Molecular Microbiology(2003)49(6)]。コリネ型細菌におけるpstPと相同性の高い遺伝子としては、Corynebacterium glutamicum ATCC13032のゲノム配列中に、NCgl0044(遺伝子名)がGenbankに登録されている(accession NC_003450.3 の46666..44802)。しかし、この遺伝子がタンパク質分泌に与える影響は明らかでなかった。 Moreover, it is known that the operon structure containing pstP also exists in coryneform bacteria [Molecular Microbiology (2003) 49 (6)]. As a gene having high homology with pstP in coryneform bacteria, NCgl0044 (gene name) is registered in Genbank in the genome sequence of Corynebacterium glutamicum ATCC13032 (accession NC_003450.3 46666..44802). However, the effect of this gene on protein secretion was not clear.
本発明は、コリネ型細菌において目的タンパク質を効率的に製造する方法を提供することを目的とする。
より具体的には、本発明は、目的タンパク質をコリネ型細菌において産生させ、産生された目的タンパク質を効率的に菌体外に分泌(分泌生産)させることによって、目的タンパク質を効率的に製造する方法を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a target protein in coryneform bacteria.
More specifically, the present invention efficiently produces a target protein by producing the target protein in a coryneform bacterium and efficiently secreting the produced target protein outside the cell (secretory production). It aims to provide a method.
本発明者らは、タンパク質の分泌生産能が付与され、かつpstPによりコードされるセリン/スレオニンフォスファターゼ活性が増強されたコリネ型細菌を培養することにより、前記コリネ型細菌中で産生されたトランスグルタミナーゼ、プロテイングルタミナーゼ等の各種タンパク質が効率的に分泌されることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have cultivated a coryneform bacterium imparted with the ability to produce a protein and enhanced serine / threonine phosphatase activity encoded by pstP, thereby producing a transglutaminase produced in the coryneform bacterium. The present inventors have found that various proteins such as protein glutaminase are efficiently secreted and completed the present invention.
すなわち本発明は、セリン/スレオニンフォスファターゼ活性が増強するように改変され、かつ、目的タンパク質の分泌生産能が付与されたコリネ型細菌を培養し、分泌された前記目的タンパク質を回収することを含む、目的タンパク質の製造方法である。
本発明は、セリン/スレオニンフォスファターゼがpstPによってコードされる、前記製造方法でもある。
また、本発明は、セリン/スレオニンフォスファターゼ活性が、pstPの発現増加により増強される、pstPのコピー数の増加により増強される、または、pstPの発現制御領域を修飾することにより増強されるように改変され、かつ、目的タンパク質の分泌生産能が付与されたコリネ型細菌を培養し、分泌された前記目的タンパク質を回収することを含む、目的タンパク質の製造方法でもある。
さらに、本発明は、目的タンパク質がトランスグルタミナーゼ、プロテイングルタミナーゼ、インターフェロン、インターロイキン、インスリン、IGF−1及びペプチド合成酵素からなる群より選択されるタンパク質である前記製造方法でもある。
特に本発明は、pstPが、配列番号2または4記載の配列と少なくとも80%の相同性を有するアミノ酸配列を有し、セリン/スレオニンフォスファターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子である、または、配列番号1または3記載の配列を有する核酸分子とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸分子の配列を有する遺伝子である、前記製造方法でもある。That is, the present invention includes culturing a coryneform bacterium modified so as to enhance serine / threonine phosphatase activity and imparted with the ability to produce and secrete the target protein, and collecting the secreted target protein. This is a method for producing a target protein.
The present invention is also the above production method, wherein serine / threonine phosphatase is encoded by pstP.
The present invention also provides that serine / threonine phosphatase activity is enhanced by increasing the expression of pstP, enhanced by increasing the copy number of pstP, or enhanced by modifying the expression control region of pstP. It is also a method for producing a target protein, comprising culturing a coryneform bacterium that has been modified and imparted with the ability to produce and secrete a target protein, and recovering the secreted target protein.
Furthermore, the present invention is also the above production method, wherein the target protein is a protein selected from the group consisting of transglutaminase, protein glutaminase, interferon, interleukin, insulin, IGF-1 and peptide synthase.
In particular, the present invention is a gene wherein pstP encodes a protein having an amino acid sequence having at least 80% homology with the sequence described in SEQ ID NO: 2 or 4, and having serine / threonine phosphatase activity, or SEQ ID NO: It is also the production method described above, which is a gene having a sequence of a nucleic acid molecule that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid molecule having the sequence of 1 or 3.
本発明の方法の一態様において、セリン/スレオニンフォスファターゼ活性(PstP活性)が増強するように改変されたコリネ型細菌に目的タンパク質の分泌生産能が付与される。本発明の方法の別の態様において、目的タンパク質の分泌生産能が付与されているコリネ型細菌がセリン/スレオニンフォスファターゼ活性が増強するように改変される。目的タンパク質は天然に分泌型のタンパク質であってもよく、天然には分泌されないタンパク質であってもよい。天然には分泌されないタンパク質である場合には、前記タンパク質を発現させる際にコリネ型細菌で機能し得るシグナルペプチドが付加された形態で発現させことによって分泌させることができる。
本発明において、フォスファターゼとは、リン酸エステル及びポリリン酸の加水分解を触媒するタンパク質であり、特にセリン/スレオニンフォスファターゼとは、タンパク質中のリン酸化されたSer残基及びThr残基の脱リン酸化を触媒するタンパク質である(EC 3.1.3.16)。本発明者らは、コリネ型細菌のセリン/スレオニンフォスファターゼをPstP、該タンパク質をコードする遺伝子をpstPと命名した。
本明細書において、「セリン/スレオニンフォスファターゼ活性が増強するように改変された」とは、親株、あるいは野生株に対して細胞当たりのセリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)分子の数が増加した場合や、セリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)分子当たりの活性が上昇した場合などが該当する。また、比較対象となる野生株には、コリネ型細菌の場合、例えばコリネバクテリウム・グルタミカム(ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム)ATCC13869やATCC13032が含まれる。In one embodiment of the method of the present invention, a coryneform bacterium modified so that serine / threonine phosphatase activity (PstP activity) is enhanced is imparted with the ability to produce and secrete the target protein. In another embodiment of the method of the present invention, a coryneform bacterium imparted with the ability to produce and secrete a target protein is modified so that serine / threonine phosphatase activity is enhanced. The target protein may be a naturally secreted protein or a protein that is not secreted naturally. When the protein is not secreted naturally, it can be secreted by expressing it in a form to which a signal peptide that can function in coryneform bacteria is added.
In the present invention, a phosphatase is a protein that catalyzes the hydrolysis of phosphate esters and polyphosphates. In particular, a serine / threonine phosphatase is a dephosphorylation of phosphorylated Ser and Thr residues in a protein. (EC 3.1.3.16). The present inventors named the coryneform bacterium serine / threonine phosphatase PstP and the gene encoding the protein pstP.
In the present specification, “modified so that serine / threonine phosphatase activity is enhanced” means that the number of serine / threonine phosphatase (PstP) molecules per cell is increased with respect to the parent strain or the wild strain, For example, the activity per serine / threonine phosphatase (PstP) molecule is increased. The wild strains to be compared include, for example, Corynebacterium glutamicum (Brevibacterium lactofermentum) ATCC13869 and ATCC13032 in the case of coryneform bacteria.
本発明の方法の一態様において、pstPによりコードされるセリン/スレオニンフォスファターゼ活性が増強するように改変されたコリネ型細菌が宿主ベクター系として用いられる。コリネ型細菌で機能し得るシグナルペプチドの下流に分泌させる目的タンパク質の遺伝子が結合された発現構築物が前記フォスファターゼ活性の増強されたコリネ型細菌内に導入され、それによって前記遺伝子が発現され、目的タンパク質が生産および分泌される。pstPによりコードされるセリン/スレオニンフォスファターゼ活性増強のための改変とタンパク質生産能の付与はどちらを先に行ってもよい。 In one embodiment of the method of the invention, a coryneform bacterium modified to enhance serine / threonine phosphatase activity encoded by pstP is used as a host vector system. An expression construct in which a gene of a target protein to be secreted downstream of a signal peptide that can function in a coryneform bacterium is bound is introduced into the coryneform bacterium having enhanced phosphatase activity, whereby the gene is expressed and the target protein is expressed. Is produced and secreted. Either the modification for enhancing serine / threonine phosphatase activity encoded by pstP or the provision of protein production ability may be performed first.
コリネ型細菌のセリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)をコードする遺伝子(pstP)としては、例えばGenbankに登録されている、Corynebacterium glutamicum (C.glutamicum)ATCC13032のNCg0044(accession NC_003450.3 の46666..448021)が利用できる。 C. glutamicum ATCC13032のpstPのヌクレオチド配列を配列番号1に、コードされるタンパク質のアミノ酸配列を配列番号2に示す。またC.glutamicum ATCC13869株のpstPのヌクレオチド配列を配列番号3に、コードされるタンパク質のアミノ酸配列を配列番号4に示す。
また、本発明においてpstPは、それによってコードされるタンパク質がコリネ型細菌においてセリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)活性を有する限り、他の微生物に由来する、pstPのホモログを用いてもよい。pstPのホモログは、BLAST等によって配列番号1または配列番号3のヌクレオチド配列を参照して検索出来る(http://blast.genome.jp/)。
本発明に用いることが出来るpstPは、既に明らかにされたヌクレオチド配列、例えば配列番号1または3、に基づいて作製したプライマー、例えば配列番号5及び6に示すプライマーを用いて、コリネ型細菌の染色体DNAを鋳型とするPCR法(PCR:polymerase chain reaction; White,T.J. et al., Trends Genet. 5, 185 (1989)参照)によって取得することができる。さらに続いてpstPの制御領域を含む領域も取得することができる。他の微生物のpstPのホモログも、これらのプライマー対を用いて同様にして取得され得る。As a gene (pstP) encoding serine / threonine phosphatase (PstP) of coryneform bacteria, for example, NCg0044 (46666..448021 of accession NC_003450.3) of Corynebacterium glutamicum (C. glutamicum) ATCC13032 registered in Genbank Is available. The nucleotide sequence of pstP of C. glutamicum ATCC13032 is shown in SEQ ID NO: 1, and the amino acid sequence of the encoded protein is shown in SEQ ID NO: 2. Further, the nucleotide sequence of pstP of C. glutamicum ATCC13869 strain is shown in SEQ ID NO: 3, and the amino acid sequence of the encoded protein is shown in SEQ ID NO: 4.
In the present invention, pstP homologues derived from other microorganisms may be used as long as the protein encoded thereby has serine / threonine phosphatase (PstP) activity in coryneform bacteria. A homologue of pstP can be searched by referring to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 using BLAST or the like (http://blast.genome.jp/).
The pstP that can be used in the present invention is a chromosome of a coryneform bacterium using a primer prepared based on a nucleotide sequence that has already been clarified, for example, SEQ ID NO: 1 or 3, such as the primers shown in SEQ ID NOs: 5 and 6. It can be obtained by PCR using DNA as a template (PCR: polymerase chain reaction; see White, TJ et al., Trends Genet. 5, 185 (1989)). Subsequently, an area including the control area of pstP can be acquired. Other microbe pstP homologues can be obtained in the same manner using these primer pairs.
また、コリネ型細菌の種や菌株によってpstPのヌクレオチド配列に差異が存在することがあるため、本発明に用いるpstPは配列番号1または3の配列には限られず、コードされるPstPタンパク質の機能、セリン/スレオニンフォスファターゼ活性を有する限り、配列番号2または4のアミノ酸配列において、1若しくは複数の位置での1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入又は付加等を含む配列を有するタンパク質をコードする変異体又は人為的な改変体であってもよい。ここで、「数個」とは、アミノ酸残基のタンパク質の立体構造における位置や種類によっても異なるが、具体的には2から20個、好ましくは、2から10個、より好ましくは2から5個である。また、このようなアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、または逆位等には、pstPを保持する微生物の個体差、種の違いに基づく場合などの天然に生じる変異(mutant又はvariant)によって生じるものも含まれる。 Moreover, since there may be differences in the nucleotide sequence of pstP depending on the species and strain of coryneform bacteria, pstP used in the present invention is not limited to the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3, and the function of the encoded PstP protein, As long as it has serine / threonine phosphatase activity, it encodes a protein having a sequence including substitution, deletion, insertion or addition of one or several amino acids at one or more positions in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 It may be a mutant or artificially modified. Here, “several” differs depending on the position and type of the amino acid residue in the three-dimensional structure of the protein, but specifically 2 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5 It is a piece. Such amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, or inversions are caused by naturally occurring mutations (mutants or variants) such as those based on individual differences or species differences of microorganisms that retain pstP. It also includes what happens.
上記置換は機能的に変化しない中性変異である保存的置換が好ましい。保存的変異とは、置換部位が芳香族アミノ酸である場合には、Phe,Trp,Tyr間で、置換部位が疎水性アミノ酸である場合には、Leu,Ile,Val間で、極性アミノ酸である場合には、Gln,Asn間で、塩基性アミノ酸である場合には、Lys,Arg,His間で、酸性アミノ酸である場合には、Asp,Glu間で、ヒドロキシル基を持つアミノ酸である場合には、Ser,Thr間でお互いに置換する変異である。より具体的には、保存的置換としては、AlaからSer又はThrへの置換、ArgからGln、His又はLysへの置換、AsnからGlu、Gln、Lys、His又はAspへの置換、AspからAsn、Glu又はGlnへの置換、CysからSer又はAlaへの置換、GlnからAsn、Glu、Lys、His、Asp又はArgへの置換、GluからGly、Asn、Gln、Lys又はAspへの置換、GlyからProへの置換、HisからAsn、Lys、Gln、Arg又はTyrへの置換、IleからLeu、Met、Val又はPheへの置換、LeuからIle、Met、Val又はPheへの置換、LysからAsn、Glu、Gln、His又はArgへの置換、MetからIle、Leu、Val又はPheへの置換、PheからTrp、Tyr、Met、Ile又はLeuへの置換、SerからThr又はAlaへの置換、ThrからSer又はAlaへの置換、TrpからPhe又はTyrへの置換、TyrからHis、Phe又はTrpへの置換、及び、ValからMet、Ile又はLeuへの置換が挙げられる。 The substitution is preferably a conservative substitution which is a neutral mutation that does not change functionally. A conservative mutation is a polar amino acid between Phe, Trp, and Tyr when the substitution site is an aromatic amino acid, and between Leu, Ile, and Val when the substitution site is a hydrophobic amino acid. In the case of Gln and Asn, when it is a basic amino acid, between Lys, Arg and His, when it is an acidic amino acid, between Asp and Glu, when it is an amino acid having a hydroxyl group Is a mutation that substitutes between Ser and Thr. More specifically, conservative substitutions include substitution from Ala to Ser or Thr, substitution from Arg to Gln, His or Lys, substitution from Asn to Glu, Gln, Lys, His or Asp, Asp to Asn , Glu or Gln substitution, Cys to Ser or Ala substitution, Gln to Asn, Glu, Lys, His, Asp or Arg substitution, Glu to Gly, Asn, Gln, Lys or Asp substitution, Gly To Pro, His to Asn, Lys, Gln, Arg or Tyr, Ile to Leu, Met, Val or Phe, Leu to Ile, Met, Val or Phe, Lys to Asn , Glu, Gln, His or Arg, Met to Ile, Leu, Val or Phe, Phe to Trp, Tyr, Met, Ile or Leu, Ser to Thr or Ala, Thr Substitution from Ser to Ala, substitution from Trp to Phe or Tyr, substitution from Tyr to His, Phe or Trp, and substitution from Val to Met, Ile or Leu.
さらに、pstPとして、配列番号2あるいは4のアミノ酸配列全体に対して、70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上、特に好ましくは97%以上、とりわけ好ましくは99%以上の相同性を有し、セリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)活性を有するタンパク質をコードする核酸分子を用いることが出来る。なお、ここにいう「相同性」とは配列の全長に対して同一である割合をいい、BLAST、Genetyx等により計算されうる。さらに、それぞれ導入する宿主により、遺伝子の縮重性が異なるので、これらの核酸分子中の少なくとも一つのコドンをpstPが導入される宿主で使用しやすいコドンに置換することができる。
同様にpstPは、セリン/スレオニンフォスファターゼ活性を有する限り、N末端側、C末端側が延長したものあるいは短縮されているものでもよい。例えば延長・短縮する長さは、アミノ酸残基で50以下、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、特に好ましくは5以下である。より具体的には、配列番号2あるいは4のアミノ酸配列のN末端側50アミノ酸から5アミノ酸、C末端側50アミノ酸から5アミノ酸延長・短縮したものでもよい。Furthermore, as pstP, 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, particularly preferably 97% or more, based on the entire amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4. Preferably, a nucleic acid molecule encoding a protein having 99% or more homology and having serine / threonine phosphatase (PstP) activity can be used. As used herein, “homology” refers to the ratio of identity to the entire length of the sequence, and can be calculated by BLAST, Genetyx, and the like. Furthermore, since the degeneracy of the gene differs depending on the host to be introduced, at least one codon in these nucleic acid molecules can be replaced with a codon that is easy to use in the host into which pstP is introduced.
Similarly, as long as pstP has serine / threonine phosphatase activity, it may be an N-terminal side or C-terminal side extended or shortened. For example, the length to be extended or shortened is 50 or less, preferably 20 or less, more preferably 10 or less, and particularly preferably 5 or less in amino acid residues. More specifically, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 may be 5 amino acids from the N-terminal side 50 amino acids and 5 amino acids extended / shortened from the C-terminal side 50 amino acids.
このようなpstPと相同な遺伝子は、例えば、部位特異的変異法によって、コードされるタンパク質の特定の部位のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入または付加を含むように配列番号1または配列番号3のヌクレオチド配列を改変することによって取得することができる。また、以下のような従来知られている変異処理によっても取得され得る。変異処理としては、上記ヌクレオチド配列をヒドロキシルアミン等でインビトロ処理する方法、および該遺伝子を保持する微生物、例えばコリネ型細菌を、紫外線またはN-メチル-N’-ニトロ-N-ニトロソグアニジン(NTG)もしくはエチルメタンスルフォネート(EMS)等の通常変異処理に用いられている変異剤によって処理する方法、エラ−プロ−ンPCR 、DNA shuffling, StEP−PCRによって、遺伝子組換えにより人工的にpstPに変異を導入して活性の高いPstPをコードするpstPを取得することが出来る(Firth AE, Patrick WM;Bioinformatics. 2005 Jun 2; Statistics of protein library construction.)。これらのpstP相同遺伝子がセリン/スレオニンフォスファターゼをコードしているか否かは、例えば、上述の方法により酵素活性を測定することによって確かめることができる。 Such a gene homologous to pstP can be obtained by using, for example, site-directed mutagenesis such that the amino acid residue at a specific site of the encoded protein includes substitution, deletion, insertion or addition. It can be obtained by modifying the nucleotide sequence of 3. It can also be obtained by a conventionally known mutation treatment as follows. Mutation treatment includes in vitro treatment of the nucleotide sequence with hydroxylamine or the like, and microorganisms carrying the gene, such as coryneform bacteria, with ultraviolet light or N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG). Alternatively, it can be artificially converted to pstP by gene recombination using methods such as ethyl methane sulfonate (EMS), which are usually used for mutagenesis, elaprone PCR, DNA shuffling, StEP-PCR. A pstP encoding a highly active PstP can be obtained by introducing a mutation (Firth AE, Patrick WM; Bioinformatics. 2005 Jun 2; Statistics of protein library construction.). Whether or not these pstP homologous genes encode serine / threonine phosphatase can be confirmed, for example, by measuring the enzyme activity by the method described above.
またpstPは、配列番号1または配列番号3と相補的な配列又はこれらの配列から調製され得るプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、ホスホトランスアセチラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNAが挙げられる。ここで、「ストリンジェントな条件」とは、いわゆる特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。「ストリンジェントな条件」とは、いわゆる特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。一例を示せば、相同性が高いDNA同士、例えば80、90、95、97または99%以上の相同性を有するDNA同士がハイブリダイズし、それより相同性が低いDNA同士がハイブリダイズしない条件、あるいは通常のサザンハイブリダイゼ−ションのs洗浄条件である60℃、1xSSC,0.1%SDS、好ましくは、0.1xSSC、0.1%SDSさらに好ましくは、68℃、0.1xSSC、0.1%SDSに相当する塩濃度、温度で、1回より好ましくは2〜3回洗浄する条件が挙げられる。 In addition, pstP is a sequence that is complementary to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 or a DNA that encodes a protein having a phosphotransacetylase activity that hybridizes with a probe that can be prepared from these sequences under stringent conditions. It is done. Here, “stringent conditions” refers to conditions under which so-called specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. “Stringent conditions” refers to conditions under which so-called specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. For example, DNAs having high homology, for example, DNAs having a homology of 80, 90, 95, 97 or 99% or more hybridize, and DNAs having lower homology do not hybridize with each other, Alternatively, a salt corresponding to the usual Southern hybridization s washing conditions of 60 ° C., 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 0.1 × SSC, 0.1% SDS, more preferably 68 ° C., 0.1 × SSC, 0.1% SDS. The concentration and temperature may be the condition of washing once, more preferably 2-3 times.
プローブとして、配列番号1、配列番号3のヌクレオチド配列の部分配列を用いることもできる。そのようなプローブは、該ヌクレオチド配列に基づいて作製したオリゴヌクレオチドをプライマーとし、配列番号1のヌクレオチド配列、または配列番号3のヌクレオチド配列を含むDNA断片を鋳型とするPCRによって作製することができる。例えば、プローブとして、300bp程度の長さのDNA断片を用いる場合には、ハイブリダイゼーションの洗いの条件は、50℃、2xSSC、0.1%SDSが挙げられる。 As a probe, partial sequences of the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3 can also be used. Such a probe can be prepared by PCR using an oligonucleotide prepared based on the nucleotide sequence as a primer and a DNA fragment containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 as a template. For example, when a DNA fragment having a length of about 300 bp is used as a probe, hybridization washing conditions include 50 ° C., 2 × SSC, and 0.1% SDS.
本明細書において、タンパク質またはペプチドが「分泌」されるとは、タンパク質またはペプチドの分子が細菌菌体外(細胞外)に移送されることをいい、最終的にそのタンパク質またはペプチド分子が培地中に完全に遊離状態におかれる場合はもちろん、一部のみが菌体外に存在している場合、菌体表層に存在している場合も含む。
分泌型タンパク質は一般にはプレペプチドまたはプレプロペプチドとして翻訳され、その後、成熟型タンパク質になることが知られている。すなわち、一般に、プレペプチドまたはプレプロペプチドとして翻訳された後、シグナルペプチド(「プレ部分」)が切断されて成熟ペプチドまたはプロペプチドに変換され、プロペプチドはプロテアーゼによってさらにプロ部分が切断されて成熟ペプチドになることが知られている。また、本明細書において、「シグナル配列」とは、分泌性タンパク質前駆体のN末端に存在し、かつ天然の成熟タンパク質には存在しない配列をいい、「シグナルペプチド」とはそのようなタンパク質前駆体から切り取られるペプチドをいう。一般にはシグナル配列は菌体外への分泌に伴ってプロテアーゼ(一般にシグナルペプチダーゼと呼ばれる)によって切断される。このようなシグナルペプチドは生物種を越えて一定の共通した配列上の特徴を有するが、ある生物種で分泌機能を示すシグナルペプチドが他の生物種においても必ずしも分泌機能を発揮するということではない。In the present specification, “secreted” of a protein or peptide means that the protein or peptide molecule is transferred outside the bacterial cell (extracellular), and finally the protein or peptide molecule is in the medium. Of course, it includes the case where only a part is present outside the microbial cell and the case where it is present on the surface of the microbial cell.
It is known that secreted proteins are generally translated as prepeptides or prepropeptides and then become mature proteins. That is, generally, after being translated as a pre-peptide or pre-pro peptide, the signal peptide ("pre-part") is cleaved and converted to a mature peptide or pro-peptide, and the pro-peptide is further cleaved by the protease and the pro-part is further cleaved. It is known to become. In the present specification, the “signal sequence” refers to a sequence that exists at the N-terminus of a secretory protein precursor and does not exist in a natural mature protein, and the “signal peptide” refers to such a protein precursor. A peptide that is excised from the body. In general, a signal sequence is cleaved by a protease (generally called a signal peptidase) with secretion outside the cell. Such a signal peptide has certain common sequence characteristics across species, but a signal peptide that exhibits a secretory function in one species does not necessarily exhibit a secretory function in another species. .
本明細書において、シグナルペプチドおよびプロ部分の両方を有するタンパク質、すなわち、一次翻訳産物を「プレプロタンパク質」と称することがあり、また、シグナルペプチドを有しないがプロ部分を有するタンパク質を「プロタンパク質」と称することがある。プロタンパク質のプロ部分は「プロ構造部」または単に「プロ構造」と称することもあり、本明細書においてタンパク質の「プロ構造部/プロ構造」とタンパク質の「プロ部分」とは互換的に使用される。プレプロタンパク質またはプレタンパク質において、そのシグナルペプチドは異なるタンパク質に由来する場合であっても、目的タンパク質に天然に存在するシグナルペプチドであってもよいが、使用する宿主の分泌型タンパク質に由来することが好ましい。あるいは、使用する宿主のコドン使用頻度に応じて最適なコドンを有するように改変してもよい。さらに本発明の目的に使用し得るシグナルペプチドは、それが由来する天然の成熟タンパク質のN末端アミノ酸配列を一部含んでいてもよい。シグナルペプチドが異なるタンパク質に由来する場合はプレプロタンパク質を特に「異種融合プレプロタンパク質」と称することもある。前述したように、本発明において、目的タンパク質は本来的に分泌型のタンパク質であってもよく、天然には分泌されないタンパク質であってもよい。天然には分泌されないタンパク質である場合には、前記タンパク質を発現させる際に上述したシグナルペプチドが付加された形態で発現させることができる。本来的に分泌型のタンパク質であっても、上述のように異種のシグナルペプチドおよび/または異種プロ構造部で天然のシグナルペプチドおよび/またはプロ構造を置換してもよい。また、この目的タンパク質はプロ構造を有していてもいなくてもよい。 In the present specification, a protein having both a signal peptide and a pro moiety, that is, a primary translation product may be referred to as a “preproprotein”, and a protein that does not have a signal peptide but has a pro moiety is referred to as a “proprotein”. May be called. The pro part of a proprotein is sometimes referred to as the “pro structure part” or simply “pro structure”, and the “pro structure part / pro structure” of the protein and the “pro part” of the protein are used interchangeably herein. Is done. In the preproprotein or preprotein, the signal peptide may be derived from a different protein or may be a signal peptide naturally present in the target protein, but may be derived from a secretory protein of the host used. preferable. Or you may modify | change so that it may have an optimal codon according to the codon usage frequency of the host to be used. Furthermore, the signal peptide that can be used for the purpose of the present invention may partially contain the N-terminal amino acid sequence of the natural mature protein from which it is derived. If the signal peptide is derived from a different protein, the preproprotein may be specifically referred to as a “heterologous fusion preproprotein”. As described above, in the present invention, the target protein may be a secreted protein or a protein that is not secreted in nature. When the protein is not secreted naturally, it can be expressed in a form to which the above-mentioned signal peptide is added when the protein is expressed. Even a naturally secreted protein may be substituted for a natural signal peptide and / or prostructure with a heterologous signal peptide and / or heterologous prostructure as described above. The target protein may or may not have a prostructure.
例えば、目的タンパク質がプロテイングルタミナーゼの場合は、それぞれ「プレプロプロテイングルタミナーゼ」、「プロプロテイングルタミナーゼ」および「異種融合プレプロプロテイングルタミナーゼ」と称される。また、「プロ部分を切断した」タンパク質とは、ペプチド結合を切断することによってプロ部分を構成する少なくとも1以上のアミノ酸を除去したタンパク質をいい、そのN末端領域が天然の成熟型タンパク質のものと完全に一致するタンパク質、および、そのタンパク質の活性を有する限り、天然のタンパク質に比較してN末端にプロ部分に由来する1以上の余分のアミノ酸を有するものおよび天然の成熟型タンパク質よりもアミノ酸配列が短いタンパク質も含まれる。前述したいずれの形態のプロテイングルタミナーゼも本発明により効率的に分泌生産することができる。 For example, when the target protein is protein glutaminase, they are referred to as “preproprotein glutaminase”, “proprotein glutaminase” and “heterologous fusion preproprotein glutaminase”, respectively. The “pro-part cleaved protein” refers to a protein in which at least one or more amino acids constituting the pro part are removed by cleaving the peptide bond, and the N-terminal region is a natural mature protein. Perfectly matched proteins, and those that have one or more extra amino acids derived from the pro-part at the N-terminus compared to the native protein as long as it has the activity of the protein, and the amino acid sequence than the native mature protein Is also included. Any form of protein glutaminase described above can be efficiently secreted and produced according to the present invention.
本発明に言うコリネ型細菌とは好気性のグラム陽性桿菌であり、従来ブレビバクテリウム属に分類されていたが現在コリネバクテリウム属に統合された細菌を含み(Int. J. Syst. Bacteriol., 41, 255(1981))、またコリネバクテリウム属と非常に近縁なブレビバクテリウム属細菌を含む。コリネ型細菌を使用することの利点には、これまでにタンパク質の分泌に好適とされるカビ、酵母やBacillus属細菌と比べて本来的に菌体外に分泌されるタンパク質が極めて少なく、目的タンパク質を分泌生産した場合にその精製過程が簡略化、省略化できること、また糖、アンモニアや無機塩等を含む単純な培地で容易に生育するため、培地代や培養方法、培養生産性の点で優れていることが含まれる。このようなコリネ型細菌の例として以下のものが挙げられる。 The coryneform bacterium referred to in the present invention is an aerobic Gram-positive gonococcus and includes bacteria that have been conventionally classified into the genus Brevibacterium but are now integrated into the genus Corynebacterium (Int. J. Syst. Bacteriol. , 41, 255 (1981)), and the Brevibacterium genus that is very closely related to the genus Corynebacterium. The advantage of using coryneform bacteria is that there are very few proteins that are inherently secreted outside the cell compared to fungi, yeasts and Bacillus bacteria that have been suitable for protein secretion so far. The production process can be simplified and abbreviated in the case of secretory production, and because it grows easily on a simple medium containing sugar, ammonia, inorganic salts, etc., it is excellent in terms of medium cost, culture method, and culture productivity. It is included. Examples of such coryneform bacteria include the following.
コリネバクテリウム・アセトアシドフィラム、
コリネバクテリウム・アセトグルタミカム、
コリネバクテリウム・アルカノリティカム、
コリネバクテリウム・カルナエ、
コリネバクテリウム・グルタミカム、
コリネバクテリウム・リリウム、
コリネバクテリウム・メラセコーラ、
コリネバクテリウム・サーモアミノゲネス、
コリネバクテリウム・ハーキュリス、
ブレビバクテリウム・ディバリカタム、
ブレビバクテリウム・フラバム、
ブレビバクテリウム・インマリオフィラム、
ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム、
ブレビバクテリウム・ロゼウム、
ブレビバクテリウム・サッカロリティカム、
ブレビバクテリウム・チオゲニタリス、
コリネバクテリウム・アンモニアゲネス、
ブレビバクテリウム・アルバム、
ブレビバクテリウム・セリヌム、
ミクロバクテリウム・アンモニアフィラム。Corynebacterium acetoacidophilum,
Corynebacterium acetoglutamicum,
Corynebacterium alkanolyticum,
Corynebacterium carnae,
Corynebacterium glutamicum,
Corynebacterium Lilium,
Corynebacterium melacecola,
Corynebacterium thermoaminogenes,
Corynebacterium herculis,
Brevibacterium divaricatam,
Brevibacterium flavum,
Brevibacterium immariophilum,
Brevibacterium lactofermentum,
Brevibacterium roseum,
Brevibacterium saccharolyticum,
Brevibacterium thiogenitalis,
Corynebacterium ammoniagenes,
Brevibacterium album,
Brevibacterium cerinum,
Microbacterium ammonia film.
具体的には、下記のような菌株を例示することができる。
コリネバクテリウム・アセトアシドフィラム ATCC13870、
コリネバクテリウム・アセトグルタミカム ATCC15806、
コリネバクテリウム・アルカノリティカム ATCC21511、
コリネバクテリウム・カルナエ ATCC15991、
コリネバクテリウム・グルタミカム ATCC13020, ATCC13032, ATCC13060,ATCC13869,FERM BP-734、
コリネバクテリウム・リリウム ATCC15990、
コリネバクテリウム・メラセコーラ ATCC17965、
コリネバクテリウム・エッフィシエンス AJ12340(FERM BP-1539)、
コリネバクテリウム・ハーキュリス ATCC13868、
ブレビバクテリウム・ディバリカタム ATCC14020、
ブレビバクテリウム・フラバム ATCC13826, ATCC14067, AJ12418(FERM BP-2205)、
ブレビバクテリウム・インマリオフィラム ATCC14068、
ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム ATCC13869、
ブレビバクテリウム・ロゼウム ATCC13825、
ブレビバクテリウム・サッカロリティカム ATCC14066、
ブレビバクテリウム・チオゲニタリス ATCC19240、
コリネバクテリウム・アンモニアゲネス ATCC6871、ATCC6872、
ブレビバクテリウム・アルバム ATCC15111、
ブレビバクテリウム・セリヌム ATCC15112、
ミクロバクテリウム・アンモニアフィラス ATCC15354。Specifically, the following strains can be exemplified.
Corynebacterium acetoacidophilum ATCC13870,
Corynebacterium acetoglutamicum ATCC15806,
Corynebacterium alkanolyticum ATCC21511,
Corynebacterium carnae ATCC15991,
Corynebacterium glutamicum ATCC13020, ATCC13032, ATCC13060, ATCC13869, FERM BP-734,
Corynebacterium lilium ATCC15990,
Corynebacterium melacecola ATCC17965,
Corynebacterium efficiens AJ12340 (FERM BP-1539),
Corynebacterium herculis ATCC13868,
Brevibacterium divaricatam ATCC14020,
Brevibacterium flavum ATCC13826, ATCC14067, AJ12418 (FERM BP-2205),
Brevibacterium in mariophyllum ATCC14068,
Brevibacterium lactofermentum ATCC13869,
Brevibacterium rose ATCC13825,
Brevibacterium saccharolyticum ATCC14066,
Brevibacterium thiogenitalis ATCC19240,
Corynebacterium ammoniagenes ATCC6871, ATCC6872,
Brevibacterium album ATCC15111,
Brevibacterium cerinum ATCC15112,
Microbacterium ammonia philus ATCC15354.
これらを入手するには、例えばアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションより分譲を受けることができる。すなわち、菌株毎に対応する登録番号が付与されており、この登録番号はアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションのカタログに記載され、この番号を参照して各菌株の分譲を受けることができる。
とりわけ、野生株コリネバクテリウム・グルタミカム(Corynebacterium glutamicum)ATCC13869よりストレプトマイシン(Sm)耐性変異株として分離したコリネバクテリウム・グルタミカムAJ12036(FERM BP-734)(昭和59年3月26日原寄託)(現、独立行政法人 産業技術総合研究所 特許生物寄託センター、日本国つくば市東1−1−1 中央第6、郵便番号305-8566)はその親株(野生株)に比べ、タンパク質の分泌に関わる機能遺伝子に変異が存在することが予測され、タンパク質の分泌生産能が至適培養条件下での蓄積量としておよそ2〜3倍と極めて高いため、宿主菌として好適である(WO 02/081694参照)。
さらに、このような菌株から細胞表層タンパク質を生産しないように改変した菌株を宿主として使用すれば、培地中に分泌された目的タンパク質の精製が容易となり、特に好ましい。そのような改変は、突然変異または遺伝子組換え法により染色体上の細胞表層タンパク質またはその発現調節領域に変異を導入することにより行うことができる。細胞表層タンパク質を生産しないように改変されたコリネ型細菌としては、AJ12036の細胞表層タンパク質(PS2)破壊株であるCorynebacterium glutamicum (C.glutamicum) YDK010株が挙げられる(国際公開パンフレット WO 01/23591)。You can get them from, for example, American Type Culture Collection. That is, the registration number corresponding to each strain is given, and this registration number is described in the catalog of the American Type Culture Collection, and the distribution of each strain can be received with reference to this number.
In particular, Corynebacterium glutamicum AJ12036 (FERM BP-734) isolated as a streptomycin (Sm) resistant mutant from wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC 13869 (deposited on March 26, 1984, Hara) , National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Deposit Center, Higashi 1-1-1 Tsukuba, Japan, Chuo 6th, Postal Code 305-8566) is a functional gene involved in protein secretion compared to its parent strain (wild strain) The protein is secreted and has a very high ability to secrete and produce protein, which is about 2-3 times as much as the amount accumulated under optimum culture conditions, and is suitable as a host bacterium (see WO 02/081694).
Furthermore, if a strain modified so as not to produce cell surface proteins from such a strain is used as a host, purification of the target protein secreted in the medium is facilitated, which is particularly preferable. Such modification can be performed by introducing a mutation into a cell surface protein on the chromosome or its expression regulatory region by a mutation or gene recombination method. Examples of coryneform bacteria modified so as not to produce cell surface protein include Corynebacterium glutamicum (C. glutamicum) YDK010, which is a cell surface protein (PS2) disruption strain of AJ12036 (International Publication Pamphlet WO 01/23591). .
本発明において使用される目的タンパク質の生産能を付与されたコリネ型細菌は、例えば、前述したコリネ型細菌に目的タンパク質をコードする核酸を含む遺伝子構築物を前記コリネ型細菌に導入することによって得られる。ここに、コリネ型細菌にタンパク質の生産能を付与するための遺伝子構築物は、一般にプロモーター、適切なシグナルペプチドをコードする配列および目的タンパク質をコードする核酸断片、およびコリネ型細菌中で目的タンパク質遺伝子を発現させるために必要な制御配列(オペレーターやターミネーター等)を、それらが機能し得るように適切な位置に有するものである。目的タンパク質は、N末端にプロ構造部を有していてもよい。この構築物のために使用できるベクターは特に制限されず、コリネ型細菌中で機能し得るものであればよく、プラスミドのように染色体外で自律増殖するものであっても細菌染色体に組み込まれるものであってもよい。そのような例には、PAM330(特開昭58-067699号公報)、pHM1519(特開昭58-77895号公報)、pSFK6(特開2000-262288号公報)が含まれる。また、これらのベクターからコリネ型細菌中でプラスミドを自律複製可能にする能力を持つDNA断片を取り出し、前記大腸菌用ベクターに挿入すると、大腸菌及びコリネ型細菌の両方で複製可能ないわゆるシャトルベクターとして使用することが出来る。また、人工トランスポゾン等も利用することができる。トランスポゾンが使用される場合は相同組換えまたはそれ自身の転移能によって目的遺伝子が染色体中に導入される。 The coryneform bacterium imparted with the ability to produce the target protein used in the present invention can be obtained, for example, by introducing a gene construct containing a nucleic acid encoding the target protein into the aforementioned coryneform bacterium. . Here, a gene construct for conferring protein production ability to coryneform bacteria generally includes a promoter, a sequence encoding an appropriate signal peptide and a nucleic acid fragment encoding the target protein, and the target protein gene in the coryneform bacterium. It has control sequences (operator, terminator, etc.) necessary for expression at appropriate positions so that they can function. The target protein may have a prostructure at the N-terminus. The vector that can be used for this construct is not particularly limited as long as it can function in coryneform bacteria. Even if it can autonomously grow outside the chromosome like a plasmid, it can be integrated into the bacterial chromosome. There may be. Examples of such include PAM330 (Japanese Patent Laid-Open No. 58-067699), pHM1519 (Japanese Patent Laid-Open No. 58-77895), and pSFK6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-262288). In addition, DNA fragments capable of autonomously replicating plasmids in coryneform bacteria are extracted from these vectors and inserted into the E. coli vector, so that they can be used as so-called shuttle vectors that can replicate in both E. coli and coryneform bacteria. I can do it. Artificial transposons can also be used. When a transposon is used, the target gene is introduced into the chromosome by homologous recombination or its own ability to transfer.
本発明に使用できるプロモーターは特に限定されず、コリネ型細菌の菌体内で機能し得るプロモーターであれば一般に使用でき、更に異種由来の、例えばtacプロモーター等の大腸菌(E.coli)由来のプロモーターであってもよい。その中で、tacプロモーター等の強力なプロモーターがより好ましい。コリネ型細菌由来のプロモーターとしては、例えば、細胞表層タンパク質のPS1、PS2、SlpAの遺伝子のプロモーター、各種アミノ酸生合成系、例えばグルタミン酸生合成系のグルタミン酸脱水素酵素遺伝子、グルタミン合成系のグルタミン合成酵素遺伝子、リジン生合成系のアスパルトキナーゼ遺伝子、スレオニン生合成系のホモセリン脱水素酵素遺伝子、イソロイシンおよびバリン生合成系のアセトヒドロキシ酸合成酵素遺伝子、ロイシン生合成系の2-イソプロピルリンゴ酸合成酵素遺伝子、プロリンおよびアルギニン生合成系のグルタミン酸キナーゼ遺伝子、ヒスチジン生合成系のホスホリボシル-ATPピロホスホリラーゼ遺伝子、トリプトファン、チロシンおよびフェニルアラニン等の芳香族アミノ酸生合成系のデオキシアラビノヘプツロン酸リン酸(DAHP)合成酵素遺伝子、イノシン酸およびグアニル酸のような核酸生合成系におけるホスホリボシルピロホスフェート(PRPP)アミドトランスフェラーゼ遺伝子、イノシン酸脱水素酵素遺伝子およびグアニル酸合成酵素遺伝子の各プロモーターが挙げられる。 The promoter that can be used in the present invention is not particularly limited, and can be generally used as long as it is a promoter that can function in the coryneform bacterium. Further, it can be a heterologous promoter such as a tac promoter derived from E. coli. There may be. Among them, a strong promoter such as tac promoter is more preferable. Examples of promoters derived from coryneform bacteria include promoters for cell surface proteins PS1, PS2, and SlpA, various amino acid biosynthesis systems such as glutamate biosynthesis system glutamate dehydrogenase genes, glutamine synthesis system glutamine synthase Gene, aspartokinase gene of lysine biosynthesis, homoserine dehydrogenase gene of threonine biosynthesis, acetohydroxy acid synthase gene of isoleucine and valine biosynthesis, 2-isopropylmalate synthase gene of leucine biosynthesis , Proline and arginine biosynthetic glutamate kinase gene, histidine biosynthetic phosphoribosyl-ATP pyrophosphorylase gene, aromatic amino acid biosynthetic deoxyarabinohepturonic acid such as tryptophan, tyrosine and phenylalanine Examples include phosphoric acid (DAHP) synthase gene, phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP) amide transferase gene, inosinic acid dehydrogenase gene and guanylate synthase gene promoter in nucleic acid biosynthesis systems such as inosinic acid and guanylic acid. It is done.
本発明で使用するシグナルペプチドはコリネ型細菌の菌体内で機能し得るシグナルペプチドであれば特に限定されず、コリネ型細菌の菌体内で機能し得るどのようなシグナルペプチドも使用することができる。したがって、異種由来の、例えば大腸菌やバチルス・ズブチリス由来のシグナルペプチドも、コリネ型細菌の菌体内で機能し得る限り、本発明に使用することができる。シグナルペプチドには、それが由来する分泌性タンパク質のN末端アミノ酸配列の一部が付加されていてもよい。シグナル配列は、翻訳産物が菌体外に分泌される際にシグナルペプチダーゼによって切断される。なお、シグナルペプチドをコードする遺伝子は、天然型のままでも使用できるが、使用する宿主のコドン使用頻度に応じて最適なコドンを有するように改変してもよい。これらのシグナルペプチドを使用する場合、目的とするタンパク質をコードする遺伝子は、シグナルペプチドをコードする遺伝子の3'-末端側に接続し、かつ、上記プロモーターにより発現の制御を受けるように配置する。 The signal peptide used in the present invention is not particularly limited as long as it is a signal peptide that can function in the cells of coryneform bacteria, and any signal peptide that can function in the cells of coryneform bacteria can be used. Therefore, a signal peptide derived from a different species, for example, E. coli or Bacillus subtilis, can be used in the present invention as long as it can function in the cells of coryneform bacteria. A part of the N-terminal amino acid sequence of the secretory protein from which the signal peptide is derived may be added. The signal sequence is cleaved by signal peptidase when the translation product is secreted outside the cell. The gene encoding the signal peptide can be used in its natural form, but may be modified so as to have an optimal codon according to the codon usage frequency of the host to be used. When these signal peptides are used, the gene encoding the target protein is arranged so as to be connected to the 3′-end side of the gene encoding the signal peptide and to be controlled for expression by the promoter.
本発明によって生産および分泌し得る目的タンパク質は、特に限定されず、動植物や微生物由来の菌体内タンパク質を含むタンパク質全般が含まれ、宿主となるコリネ型細菌に由来するタンパク質であっても、異種タンパク質であっても良い。本発明によって分泌生産できるタンパク質の例には、以下のものが含まれる:
トランスグルタミナーゼ(EC 2.3.2.13; Genbank Accession No. 等);
プロテイングルタミナーゼ(EC 3.5.1; Genbank Accession No. BAB21508、Eur. J. Biochem. 268. 1410-1421 (2001)等);
インターフェロン(Genbank Accession No. CAA23802等);
インターロイキン2(IL2: Genbank Accession No. AAK26665等、成熟型は21〜153位のアミノ酸配列);
インスリン(特開平07-284394等);
IGF−1(インスリン様成長因子1:Genbank Accession No. CAA01954等);
ペプチド合成酵素(WO 2004/011653号、WO2004/065610号);
これらのタンパク質をコードする遺伝子は、使用する宿主に応じて、および/または、望みの活性を得るために改変することができ、それらには1以上のアミノ酸の付加、欠失、置換などが含まれる。必要により宿主のコドン使用頻度に応じて最適なコドンに変換してもよい。改変技術、遺伝子のクローニング技術、生産されたタンパク質の検出技術を含む、このような一般的な分子生物学的手法は当業者によく知られたものであり、例えば、Sambrook et al., 2001, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition (2001) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York、DNA cloning: A Practical Approach, Volumes I and II (D.N. Glover ed. 1985)、F.M. Ausubel et al. (eds), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. (1994)、PCR Technology: Principles and Application for DNA Amplification, H. Erlich, ed., Stockton Press等を参照することができる。The target protein that can be produced and secreted by the present invention is not particularly limited, and includes all proteins including intracellular proteins derived from animals, plants, and microorganisms. Even if the protein is derived from a coryneform bacterium as a host, it is a heterologous protein. It may be. Examples of proteins that can be secreted and produced according to the present invention include:
Transglutaminase (EC 2.3.2.13; Genbank Accession No. etc.);
Protein glutaminase (EC 3.5.1; Genbank Accession No. BAB21508, Eur. J. Biochem. 268. 1410-1421 (2001), etc.);
Interferon (Genbank Accession No. CAA23802 etc.);
Interleukin 2 (IL2: Genbank Accession No. AAK26665, etc., mature type is amino acid sequence 21 to 153);
Insulin (JP 07-284394 A, etc.);
IGF-1 (insulin-like growth factor 1: Genbank Accession No. CAA01954 etc.);
Peptide synthases (WO 2004/011653, WO2004 / 065610);
The genes encoding these proteins can be modified depending on the host used and / or to obtain the desired activity, including one or more amino acid additions, deletions, substitutions, etc. It is. If necessary, it may be converted to an optimal codon according to the frequency of codon usage of the host. Such general molecular biology techniques, including modification techniques, gene cloning techniques, and production protein detection techniques, are well known to those skilled in the art, for example, Sambrook et al., 2001, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition (2001) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, DNA cloning: A Practical Approach, Volumes I and II (DN Glover ed. 1985), FM Ausubel et al. eds), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. (1994), PCR Technology: Principles and Application for DNA Amplification, H. Erlich, ed., Stockton Press, and the like.
本発明に使用し得る遺伝子構築物のコリネ型細菌への導入方法は特に限定されず、一般に使用される方法、例えば、プロトプラスト法(Gene, 39, 281-286(1985))、エレクトロポレーション法(Bio/Technology, 7, 1067-1070)(1989))等を使用することができる。得られた遺伝子導入形質転換体は通常用いられる方法および条件に従って培養することができる。例えば、形質転換体は炭素源、窒素源、無機イオンを含有する通常の培地で培養することができる。さらに高い増殖を得るため、ビタミン、アミノ酸等の有機微量栄養素を必要に応じて添加することもできる。炭素源としてはグルコースおよびシュークロースのような炭水化物、酢酸のような有機酸、アルコール類、その他を使用することができる。窒素源としては、アンモニアガス、アンモニア水、アンモニウム塩、その他が使用できる。無機イオンとしては、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、リン酸イオン、カリウムイオン、鉄イオン等を必要に応じて適宜使用することができる。培養はpH5.0〜8.5、15℃〜37℃の適切な範囲にて好気的条件下で行えばよく、培養期間は1〜7日間程度でよい。このような条件下で形質転換体を培養することにより、目的タンパク質は菌体内で多量に生産され、効率よく菌体外に分泌される。 The method of introducing the gene construct that can be used in the present invention into coryneform bacteria is not particularly limited, and a commonly used method such as a protoplast method (Gene, 39, 281-286 (1985)), an electroporation method ( Bio / Technology, 7, 1067-1070) (1989)) and the like can be used. The resulting gene-transformed transformant can be cultured according to a commonly used method and conditions. For example, the transformant can be cultured in a normal medium containing a carbon source, a nitrogen source, and inorganic ions. In order to obtain higher growth, organic micronutrients such as vitamins and amino acids can be added as necessary. As the carbon source, carbohydrates such as glucose and sucrose, organic acids such as acetic acid, alcohols, and the like can be used. As the nitrogen source, ammonia gas, aqueous ammonia, ammonium salt, and others can be used. As inorganic ions, calcium ions, magnesium ions, phosphate ions, potassium ions, iron ions, and the like can be appropriately used as necessary. The culture may be performed under aerobic conditions in a suitable range of pH 5.0 to 8.5 and 15 ° C. to 37 ° C., and the culture period may be about 1 to 7 days. By culturing the transformant under such conditions, the target protein is produced in a large amount in the microbial cell and efficiently secreted outside the microbial cell.
上記のようにして目的タンパク質の分泌生産能が付与されるコリネ型細菌を、セリン/スレオニンフォスファターゼ活性が増強するように改変する、あるいは、予めセリン/スレオニンフォスファターゼ活性が増強するように改変しておいたコリネ型細菌に目的タンパク質の分泌生産能を付与することによって、本発明の方法によるタンパク質の製造に用いるコリネ型細菌を得ることができる。 The coryneform bacterium imparted with the ability to produce and secrete the target protein as described above is modified so that serine / threonine phosphatase activity is enhanced, or modified in advance so that serine / threonine phosphatase activity is enhanced. Coryneform bacteria used for protein production by the method of the present invention can be obtained by imparting the ability to secrete and produce the target protein to the existing coryneform bacteria.
以下、セリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)活性が上昇するように改変したコリネ型細菌の構築方法の例を示す。これらの方法は、Molecular cloning(Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor(USA),2001)等のマニュアルに従って実施出来る。他の微生物も同様にしてセリン/スレオニンフォスファターゼ活性が上昇するように改変することができる。
セリン/スレオニンフォスファターゼ活性が増強するような改変は、例えば、pstPの発現量の増強によって達成することができる。pstPの発現量の増強は、例えばpstPのコピー数を増加させることによって達成される。より具体的には、pstPを含む断片を、コリネ型細菌で機能するベクター、好ましくはマルチコピー型のベクターと連結して組換えDNAを作製し、これを上述のようなL−アミノ酸生産能を有する微生物に導入して形質転換すればよい。また、野生型の微生物に上記組換えDNAを導入して形質転換株を得、その後当該形質転換株にタンパク質生産能を付与してもよい。また、コピー数の増加は、pstPをコードする断片を染色体上に1コピーあるいは複数コピー転移させることによっても達成される。染色体上にpstPが転移したことの確認は、pstPの一部をプローブとして、サザンハイブリダイゼーションを行うことによって確認出来る。また、pstPの発現の増強は、pstPの発現調節領域を改変することによっても達成出来る。例えば、pstPのプロモーターの配列をより強いプロモーターに置換すること、プロモーター配列をコンセンサスに近づけることによって達成出来る(国際公開第WO00/18935号パンフレット)。Hereinafter, an example of a method for constructing a coryneform bacterium modified so that serine / threonine phosphatase (PstP) activity is increased will be described. These methods can be performed according to manuals such as Molecular cloning (Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor (USA), 2001). Other microorganisms can be similarly modified to increase serine / threonine phosphatase activity.
Such modification that enhances serine / threonine phosphatase activity can be achieved, for example, by enhancing the expression level of pstP. Enhancement of the expression level of pstP is achieved, for example, by increasing the copy number of pstP. More specifically, a fragment containing pstP is ligated with a vector that functions in coryneform bacteria, preferably a multicopy vector, to produce a recombinant DNA, which has the above-mentioned ability to produce L-amino acids. What is necessary is just to introduce and transform into the microorganism which has. Alternatively, the recombinant DNA may be introduced into a wild-type microorganism to obtain a transformed strain, and then the protein-producing ability may be imparted to the transformed strain. The increase in copy number can also be achieved by transferring one copy or multiple copies of a fragment encoding pstP onto a chromosome. Confirmation of the transfer of pstP onto the chromosome can be confirmed by Southern hybridization using a part of pstP as a probe. Furthermore, enhancement of pstP expression can also be achieved by modifying the expression regulatory region of pstP. For example, it can be achieved by replacing the promoter sequence of pstP with a stronger promoter or bringing the promoter sequence closer to consensus (International Publication No. WO00 / 18935).
本発明の一実施態様において、pstPの発現量の増強はpstPのコピー数を増加させることによって達成される。コピー数を増加させることは、例えば、以下のようにプラスミドでpstPを増幅することによって達成出来る。まずpstPを、コリネ型細菌の染色体からクローニングする。染色体DNAは、DNA供与体である細菌から、例えば、斎藤、三浦の方法(H. Saito and K.Miura, Biochem.B iophys. Acta, 72, 619 (1963)、生物工学実験書、日本生物工学会編、97〜98頁、培風館、1992年参照)等により調製することができる。PCRに用いるオリゴヌクレオチドは上記の公知情報に基づいて合成でき、例えば配列番号5、6に記載の合成オリゴヌクレオチドを用いpstPを増幅することが出来る。
PCR法により増幅されたpstPを含む遺伝子断片は、コリネ型細菌の細胞内において自律複製可能なベクターDNAに接続して組換えDNAを調製し、これをエシェリヒア・コリに導入しておくと、後の操作がしやすくなる。エシェリヒア・コリ細胞内において自律複製可能なベクターとしては、pUC19、pUC18、pHSG299, pHSG399, pHSG398, RSF1010, pBR322, pACYC184, pMW219等が挙げられる。In one embodiment of the present invention, enhancement of the expression level of pstP is achieved by increasing the copy number of pstP. Increasing the copy number can be achieved, for example, by amplifying pstP with a plasmid as follows. First, pstP is cloned from the chromosome of a coryneform bacterium. Chromosomal DNA is obtained from bacteria that are DNA donors, for example, the method of Saito and Miura (H. Saito and K. Miura, Biochem. Biophys. Acta, 72, 619 (1963), Biotechnology Experiments, Nippon Biotechnology, Ed., Pp. 97-98, Bafukan, 1992). Oligonucleotides used for PCR can be synthesized based on the above known information. For example, pstP can be amplified using the synthetic oligonucleotides described in SEQ ID NOs: 5 and 6.
The gene fragment containing pstP amplified by the PCR method is prepared by connecting it to a vector DNA that can replicate autonomously in cells of coryneform bacteria and preparing recombinant DNA, which is introduced into Escherichia coli. It becomes easy to operate. Examples of vectors capable of autonomous replication in Escherichia coli cells include pUC19, pUC18, pHSG299, pHSG399, pHSG398, RSF1010, pBR322, pACYC184, and pMW219.
上記DNAをコリネ型細菌で機能し得るベクターに導入する。コリネ型細菌で機能するベクターとは、例えばコリネ型細菌で自律複製できるプラスミドである。具体的に例示すれば、コリネ型細菌で自律複製可能なプラスミドとしては、例えば、特開平3-210184号公報に記載のプラスミドpCRY30;特開平2-72876号公報及び米国特許5,185,262号公報に記載のプラスミドpCRY21、pCRY2KE、pCRY2KX、pCRY31、pCRY3KE及びpCRY3KX;特開平1-191686号公報に記載のプラスミドpCRY2およびpCRY3;特開昭58-67679号公報に記載のpAM330;特開昭58-77895号公報に記載のpHM1519;特開昭58-192900号公報に記載のpAJ655、pAJ611及びpAJ1844;特開昭57-134500号公報に記載のpCG1;特開昭58-35197号公報に記載のpCG2;特開昭57-183799号公報に記載のpCG4およびpCG11等、特開平10-215883号公報に記載のpVK7を挙げることができる。 The DNA is introduced into a vector that can function in coryneform bacteria. The vector that functions in coryneform bacteria is, for example, a plasmid that can autonomously replicate in coryneform bacteria. Specifically, as a plasmid capable of autonomous replication in coryneform bacteria, for example, plasmid pCRY30 described in JP-A-3-210184; JP-A-2-72876 and US Pat. No. 5,185,262 Plasmids pCRY21, pCRY2KE, pCRY2KX, pCRY31, pCRY3KE and pCRY3KX; plasmids pCRY2 and pCRY3 described in JP-A-1-91686; pAM330 described in JP-A-58-67679; JP-A-58-77895 PHM1519 described; pAJ655, pAJ611 and pAJ1844 described in JP-A-58-192900; pCG1 described in JP-A-57-134500; pCG2 described in JP-A-58-35197; Examples include pCG4 and pCG11 described in JP-A-57-183799 and pVK7 described in JP-A-10-215883.
pstPとコリネ型細菌で機能するベクターを連結して組換えDNAを調製するために、pstPの末端に合うような制限酵素でベクターを切断することができる。この制限酵素部位はあらかじめpstPの増幅に用いる合成オリゴヌクレオチドに導入されていてもよい。連結はT4 DNAリガーゼ等のリガーゼを用いて行うことができる。
上記のように調製した組換えプラスミドをコリネ型細菌に導入するには、これまでに報告されている形質転換法に従って行えばよい。例えば、エシェリヒア・コリ K-12株について報告されているような、受容菌細胞を塩化カルシウムで処理してDNAの透過性を増す方法(Mandel,M.and Higa,A.,J. Mol. Biol., 53, 159 (1970))があり、バチルス・ズブチリスについて報告されているような、増殖段階の細胞からコンピテントセルを調製してDNAを導入する方法(Duncan,C.H.,Wilson,G.A.and Young,F.E., Gene, 1, 153 (1977))がある。あるいは、バチルス・ズブチリス、放線菌類及び酵母について知られているような、DNA受容菌の細胞を、組換えDNAを容易に取り込むプロトプラストまたはスフェロプラストの状態にして組換えDNAをDNA受容菌に導入する方法(Chang,S.andChoen,S.N.,Mol.Gen.Genet.,168,111(1979);Bibb,M.J.,Ward,J.M.andHopwood,O.A.,Nature, 274, 398 (1978);Hinnen,A.,Hicks,J.B.and Fink,G.R.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75 1929 (1978))も応用できる。また、電気パルス法(特開平2-207791号公報)や、接合伝達法(Biotechnology (N Y). 1991 Jan;9(1):84-7).によっても、コリネ型細菌の形質転換を行うことができる。In order to prepare a recombinant DNA by ligating a vector that functions in pstP and coryneform bacteria, the vector can be cleaved with a restriction enzyme that matches the end of pstP. This restriction enzyme site may be introduced in advance into a synthetic oligonucleotide used for amplification of pstP. Ligation can be performed using a ligase such as T4 DNA ligase.
In order to introduce the recombinant plasmid prepared as described above into a coryneform bacterium, transformation methods that have been reported so far may be used. For example, a method for increasing DNA permeability by treating recipient cells with calcium chloride as reported for Escherichia coli K-12 (Mandel, M. and Higa, A., J. Mol. Biol , 53, 159 (1970)), and a method for preparing competent cells from proliferating cells and introducing DNA as reported for Bacillus subtilis (Duncan, CH, Wilson, GAand Young, FE, Gene, 1, 153 (1977)). Alternatively, DNA-receptive cells, such as those known for Bacillus subtilis, actinomycetes, and yeast, are introduced into the DNA-receptor cells in a protoplast or spheroplast state that readily incorporates recombinant DNA. (Chang, S. and Choen, SN, Mol. Gen. Genet., 168, 111 (1979); Bibb, MJ, Ward, JMandHopwood, OA, Nature, 274, 398 (1978); Hinnen, A., Hicks, JBand Fink, GR, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75 1929 (1978)). In addition, transformation of coryneform bacteria can also be performed by the electric pulse method (Japanese Patent Laid-Open No. 2-207791) or the junction transfer method (Biotechnology (NY). 1991 Jan; 9 (1): 84-7). Can do.
pstPのコピー数を増加させることは、pstPをコリネ型細菌の染色体DNA上に複数コピー存在させることによっても達成できる。コリネ型細菌の染色体DNA上にpstPを複数コピー導入するには、染色体DNA上に複数コピー存在する配列を標的に利用して相同組換えにより行う。染色体DNA上に多コピー存在する配列としては、レペティティブDNA、転移因子の端部に存在するインバーテッド・リピートが利用できる。あるいは、特開平2-109985号公報に開示されているように、pstPをトランスポゾンに搭載してこれを転移させて染色体DNA上に多コピー導入することも可能である。(特開平2-109985号、特開平7−107976号、Mol.Gen.Genet.,245, 397-405 (1994)、Plasmid. 2000 Nov;44(3):285-91)。 Increasing the copy number of pstP can also be achieved by having multiple copies of pstP on the chromosomal DNA of coryneform bacteria. In order to introduce a plurality of copies of pstP into the chromosomal DNA of a coryneform bacterium, homologous recombination is performed using a sequence present in the chromosomal DNA as a target. As a sequence present in multiple copies on chromosomal DNA, repetitive DNA and inverted repeats present at the end of a transposable element can be used. Alternatively, as disclosed in JP-A-2-109985, it is possible to mount pstP on a transposon, transfer it, and introduce multiple copies onto chromosomal DNA. (JP-A-2-109985, JP-A-7-107976, Mol. Gen. Genet., 245, 397-405 (1994), Plasmid. 2000 Nov; 44 (3): 285-91).
また、宿主で複製できない複製起点あるいは、宿主で複製出来ない複製起点と宿主への接合伝達能を有するプラスミドにpstPを導入して、染色体上で増幅させる方法も適用できる。例えば用いることが出来るベクターは、pSUP301(Simo等, Bio/Technology 1, 784〜791 (1983) )、pK18mobまたはpK19mob(Schaefer等, Gene 145, 69〜73 (1994) )、pGEM-T(Promega corporation, Madison, WI, USA)、pCR2.1-TOPO(Shuman (1994). Journal of Biological Chemisty 269: 32678〜84; US-A 5487993)、pCR(R)Blunt(Invitrogen, Groningen, Netherlands; Bernard et al., Journal of Molecular Biology, 234: 534〜541 (1993))、pEM1(Schrumpf等,1991, Journal of Bacteriology 173: 4510〜4516)またはpBGS8(spratt等, 1986, Gene, 41:337〜342)等が挙げられる。pstPを含むプラスミドベクターをコリネ型細菌中に接合または形質転換によって転移させる。接合法は、例えばSchaefer等(Applied and Environmental Microbiology 60, 756〜759 (1994))に記載されている。形質転換法は、例えばTheirbach等(Applied Microbiology and Biotechnology 29, 356〜362 (1988))、DunicanおよびShivinan(Bio/Technology 7, 1067〜1070 (1989))およびTauch等(FEMS Microbiological Letters 123, 343〜347 (1994))に記載されている。Further, a method of introducing a pstP into a replication origin that cannot replicate in the host or a plasmid having a replication origin that cannot replicate in the host and the ability to transfer conjugation to the host and amplifying it on the chromosome can also be applied. For example, vectors that can be used are pSUP301 (Simo et al., Bio / Technology 1, 784-791 (1983)), pK18mob or pK19mob (Schaefer et al., Gene 145, 69-73 (1994)), pGEM-T (Promega corporation , Madison, WI, USA), pCR2.1-TOPO (Shuman (1994). Journal of Biological Chemisty 269: 32678-84; US-A 5487993), pCR (R) Blunt (Invitrogen, Groningen, Netherlands; Bernard et al , Journal of Molecular Biology, 234: 534-541 (1993)), pEM1 (Schrumpf et al., 1991, Journal of Bacteriology 173: 4510-4516) or pBGS8 (spratt et al., 1986, Gene, 41: 337-342) etc. Is mentioned. A plasmid vector containing pstP is transferred into a coryneform bacterium by conjugation or transformation. The joining method is described, for example, in Schaefer et al. (Applied and Environmental Microbiology 60, 756-759 (1994)). Transformation methods include, for example, Theirbach et al. (Applied Microbiology and Biotechnology 29, 356-362 (1988)), Dunican and Shivinan (Bio / Technology 7, 1067-1070 (1989)) and Tauch et al. (FEMS Microbiological Letters 123, 343- 347 (1994)).
また、pstPの活性を上昇させる手段として染色体DNA上またはプラスミド上のpstPのプロモーター等の発現調節配列を強力なものに置換すること、pstPの発現調節に関与する因子、例えばオペレーターやリプレッサーを改変すること、強力なターミネーターを連結することによっても達成される。(Hamilton et al,; Journal of Bacterology171:4617-4622) 例えば、lacプロモーター、trpプロモーター、trcプロモーター、PS2プロモーター等が強力なプロモーターとして知られている。プロモーターの強度の評価法および強力なプロモーターの例は、Goldsteinらの論文(Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1995, 1, 105-128)等に記載されている。また、国際公開WO00/18935に開示されているように、目的遺伝子のプロモーター領域に数塩基の塩基置換を導入し、よりコンセンサスに近づける配列に置換し、強力なものに改変することも可能である。例えば、−35領域をTTGACA、TTGCCA配列に、−10領域をTATAAT、TATAAC配列に置換することが考えられる。さらに、リボソーム結合部位(RBS)と開始コドンとの間のスペーサ、特に開始コドンのすぐ上流の配列における数個のヌクレオチドの置換がmRNAの翻訳効率に非常に影響を及ぼすことが知られており、これらを改変することも可能である。 In addition, as a means of increasing the activity of pstP, the expression control sequence such as the promoter of pstP on chromosomal DNA or plasmid is replaced with a strong one, and the factors involved in pstP expression regulation, such as operators and repressors, are modified. This can also be achieved by connecting powerful terminators. (Hamilton et al ,; Journal of Bacterology 171: 4617-4622) For example, lac promoter, trp promoter, trc promoter, PS2 promoter and the like are known as strong promoters. Methods for evaluating promoter strength and examples of strong promoters are described in Goldstein et al. (Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1995, 1, 105-128). In addition, as disclosed in International Publication WO00 / 18935, it is also possible to introduce a base substitution of several bases into the promoter region of the target gene, replace it with a sequence that is closer to consensus, and modify it to be stronger. . For example, it is conceivable to replace the −35 region with TTGACA and TTGCCA sequences and the −10 region with TATAAT and TATAAC sequences. Furthermore, it is known that the substitution of several nucleotides in the spacer between the ribosome binding site (RBS) and the start codon, particularly in the sequence immediately upstream of the start codon, greatly affects the translation efficiency of mRNA, These can be modified.
pstP上流のプロモーター等の発現調節配列は、プロモーター検索ベクターやGENETYX等の遺伝子解析ソフトを用いて決定することも出来る。これらのプロモーター置換または改変によりpstPの発現が強化される。発現調節配列の置換は、例えば温度感受性プラスミドを用いて行うことができる。なお、発現調節配列の改変は、pstPのコピー数を増加させることと組み合わせてもよい。
また、発現量の上昇は、m-RNAの生存時間を延長させることや、酵素タンパク質の細胞内での分解を防ぐことによっても達成可能である。Expression control sequences such as a promoter upstream of pstP can also be determined using a promoter search vector or gene analysis software such as GENETYX. These promoter substitutions or modifications enhance pstP expression. The substitution of the expression regulatory sequence can be performed using, for example, a temperature sensitive plasmid. The modification of the expression regulatory sequence may be combined with increasing the copy number of pstP.
An increase in the expression level can also be achieved by prolonging the survival time of m-RNA or preventing degradation of the enzyme protein in the cell.
セリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)活性が増強されたことは、既知の方法、例えば、Boitel等に記載の方法(Brigitte Boitel, Miguel Ortiz-Lombardia, Rosario Duran, Frederique Pompeo, Stewart T. Cole, Carlos Cervenansky and Pedro M. Alzari (2003) Molecular Microbiology. 49(6), 1493-1508)でPstP酵素活性を測定し、野生型、あるいは非改変株と比較することによって確認できる。また、セリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)活性が増強されたことの確認は、セリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)をコードする遺伝子のm-RNAの量を野生型、あるいは非改変株と比較することによっても確認出来る。発現量の確認方法としては、ノーザンハイブリダイゼーション、RT-PCRが挙げられる(Molecular cloning(Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor(USA),2001))。本発明において、増強されたセリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)活性あるいは発現量は、野生株あるいは非改変株と比較して統計的に有意に上昇していればどのような活性または発現量でもあり得る。本発明によれば、セリン/スレオニンフォスファターゼ(PstP)活性は野生株又は非改変株と比べて1.5倍以上、より好ましくは2倍以上、さらに好ましくは3倍以上上昇している。 The enhanced serine / threonine phosphatase (PstP) activity is known in the art, for example, as described by Boitel et al. (Brigitte Boitel, Miguel Ortiz-Lombardia, Rosario Duran, Frederique Pompeo, Stewart T. Cole, Carlos Cervenansky and Pedro M. Alzari (2003) Molecular Microbiology. 49 (6), 1493-1508) can be confirmed by measuring the PstP enzyme activity and comparing it with a wild type or non-modified strain. In addition, confirmation that serine / threonine phosphatase (PstP) activity was enhanced can be confirmed by comparing the amount of mRNA of the gene encoding serine / threonine phosphatase (PstP) with the wild type or unmodified strain. I can confirm. Examples of the method for confirming the expression level include Northern hybridization and RT-PCR (Molecular cloning (Cold spring Harbor Laboratory Press, Cold spring Harbor (USA), 2001)). In the present invention, the enhanced serine / threonine phosphatase (PstP) activity or expression level can be any activity or expression level as long as it is statistically significantly higher than that of the wild type or non-modified strain. . According to the present invention, the serine / threonine phosphatase (PstP) activity is increased by 1.5 times or more, more preferably by 2 times or more, and even more preferably by 3 times or more compared to the wild type strain or the unmodified strain.
本発明によって培地中に分泌されたタンパク質は、当業者によく知られた方法に従って培養後の培地から分離精製することができる。例えば、菌体を遠心分離等により除去した後、塩析、エタノール沈殿、限外濾過、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換カラムクロマトグラフィー、アフィニーティークロマトグラフィー、中高圧液体クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィー等の既知の適切な方法、またはこれらを組み合わせることにより分離精製することができる。本発明によって菌体表層に分泌されたタンパク質も当業者によく知られた方法、例えば塩濃度の上昇、界面活性剤の使用等によって可溶化した後に、培地中に分泌された場合と同様にして分離精製することができる。また、ある場合には、菌体表層に分泌されたタンパク質を可溶化せずに、例えば固定化酵素として使用しても良い。
本発明は以下の実施例によって、更に具体的に説明されるが、これらはいかなる意味でも本発明を限定するものと解してはならない。The protein secreted into the medium according to the present invention can be separated and purified from the cultured medium according to a method well known to those skilled in the art. For example, after removing cells by centrifugation, etc., salting out, ethanol precipitation, ultrafiltration, gel filtration chromatography, ion exchange column chromatography, affinity chromatography, medium / high pressure liquid chromatography, reverse phase chromatography And can be separated and purified by a known appropriate method such as hydrophobic chromatography, or a combination thereof. The protein secreted into the cell surface by the present invention is also solubilized by methods well known to those skilled in the art, for example, by increasing the salt concentration, using a surfactant, etc., and then secreting it into the medium. It can be separated and purified. In some cases, the protein secreted into the surface of the bacterial cell may be used as, for example, an immobilized enzyme without solubilizing the protein.
The invention is further illustrated by the following examples, which should not be construed as limiting the invention in any way.
実施例
実施例1.C. glutamicum ATCC13869由来の脱リン酸化酵素遺伝子pstPのクローン化とタンパク質の分泌生産に及ぼすpstPの増幅効果
(1)C. glutamicum ATCC13869のpstPのクローン化
C. glutamicum ATCC13032のゲノム配列は既に決定されている[Eur. J. Biochem., 257, 570-576(1998)]。この配列を参考にして、配列番号5と配列番号6に示したプライマーを合成し、常法に従って(斉藤、三浦の方法[Biochim. Biophys. Acta, 72, 619(1963)])調製したC. glutamicum ATCC13869の染色体DNAからpstPをコードする領域をPCR法にて増幅した。PCR反応にはPyrobest DNA polymerase(宝酒造社製)を用い、反応条件は業者の推奨するプロトコルに従った。なお、配列番号5の配列は制限酵素PstIの認識配列、配列番号6の配列は制限酵素EcoRIの配列を含んでいる。
(配列番号5)5'-CACGGATATCCGTACTGCAGGTACAACAGT -3'
(配列番号6)5'-CACATTTCCGTGCGGCGAATTCTTAATCGT -3'
<配列表フリーテキスト>
配列番号5,6:PCRプライマー
次に増幅したDNA断片をPstI、EcoRIで消化した約1.4kbの断片をEASYTRAP Ver.2(宝酒造社製)を用いてアガロースゲル電気泳動により回収し、これを特開平9-070291記載のpVC7(大腸菌およびコリネ型細菌の両方で複製可能なシャトルベクター)のPstI、EcoRI部位に挿入した後、Escherichia coli JM109(宝酒造社製)のコンピテントセルに導入した。pstP断片がクローン化されたプラスミドを保持する菌株を取得し、これよりプラスミドを回収し、pVpstPと名付けた。pVpstPにクローン化されている断片のヌクレオチド配列は、ダイターミネーターサイクルシークエンシングキット(PEアプライドバイオシステムズ社製)とDNAシークエンサー377A(PEアプライドバイオシステムズ社製)を用いて決定した。ヌクレオチド配列決定の結果、得られたC. glutamicum ATCC13869のpstPのヌクレオチド配列は、C. glutamicum ATCC13032のpstPのヌクレオチド配列と一部異なっていることが判明した。C. glutamicum ATCC13869由来のpstPのヌクレオチド配列を配列番号3に、コードされる全アミノ酸配列を配列番号4に示した。また、C. efficiens YS-314のpstPのヌクレオチド配列を配列番号7に、コードされる全アミノ酸配列を配列番号8に示した。図3にこれらアミノ酸配列のアラインメントを示した。このように、pstPの配列はコリネ型細菌間においてよく保存されており、ATCC13032とATCC13869間のホモロジーはアミノ酸配列の全長に対して99.8%、ATCC13032およびATCC13869と、YS-314間のホモロジーはアミノ酸配列の全長に対して、72.3%であった。アライメントの作成および相同性の計算は、Genetyx_Version7(ゼネティックス社製)を用いて行った。Examples Example 1 Cloning of phosphatase gene pstP from C. glutamicum ATCC13869 and amplification effect of pstP on secretory production of protein (1) Cloning of pstP from C. glutamicum ATCC13869
The genomic sequence of C. glutamicum ATCC13032 has already been determined [Eur. J. Biochem., 257, 570-576 (1998)]. With reference to this sequence, the primers shown in SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 were synthesized and prepared according to a conventional method (Saito, Miura method [Biochim. Biophys. Acta, 72, 619 (1963)]). A region encoding pstP was amplified from the chromosomal DNA of glutamicum ATCC13869 by PCR. Pyrobest DNA polymerase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was used for the PCR reaction, and the reaction conditions followed the protocol recommended by the manufacturer. The sequence of SEQ ID NO: 5 contains the recognition sequence of the restriction enzyme PstI, and the sequence of SEQ ID NO: 6 contains the sequence of the restriction enzyme EcoRI.
(SEQ ID NO: 5) 5'-CACGGATATCCGTACTGCAGGTACAACAGT -3 '
(SEQ ID NO: 6) 5'-CACATTTCCGTGCGGCGAATTCTTAATCGT -3 '
<Sequence Listing Free Text>
Sequence number 5, 6: PCR primer
Next, the amplified DNA fragment was digested with PstI and EcoRI, and an about 1.4 kb fragment was recovered by agarose gel electrophoresis using EASYTRAP Ver.2 (Takara Shuzo Co., Ltd.). It was inserted into the PstI and EcoRI sites of a shuttle vector that can replicate in both E. coli and coryneform bacteria, and then introduced into competent cells of Escherichia coli JM109 (Takara Shuzo). A strain carrying the plasmid in which the pstP fragment was cloned was obtained, from which the plasmid was recovered and named pVpstP. The nucleotide sequence of the fragment cloned in pVpstP was determined using a dye terminator cycle sequencing kit (PE Applied Biosystems) and a DNA sequencer 377A (PE Applied Biosystems). As a result of nucleotide sequencing, it was found that the nucleotide sequence of pstP of C. glutamicum ATCC13869 obtained was partially different from the nucleotide sequence of pstP of C. glutamicum ATCC13032. The nucleotide sequence of pstP derived from C. glutamicum ATCC13869 is shown in SEQ ID NO: 3, and the entire encoded amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 4. The nucleotide sequence of pstP of C. efficiens YS-314 is shown in SEQ ID NO: 7, and the entire amino acid sequence encoded is shown in SEQ ID NO: 8. FIG. 3 shows the alignment of these amino acid sequences. Thus, the sequence of pstP is well conserved among coryneform bacteria, the homology between ATCC13032 and ATCC13869 is 99.8% of the total length of the amino acid sequence, and the homology between ATCC13032 and ATCC13869 and YS-314 is the amino acid sequence. The total length was 72.3%. Creation of alignment and calculation of homology were performed using Genetyx_Version7 (manufactured by Genetics).
(2)C. glutamicum ATCC13869におけるpstP増幅によるタンパク質分泌生産量に及ぼす効果
実施例1(1)で構築したプラスミドpVpstPを用いて、C. glutamicum ATCC13869及びC. glutamlcum ATCC13869 のストレプトマイシン(sm)耐性変異株AJ12036 の細胞表層タンパク質(PS2)破壊株であるYDK010株(WO 01/23591記載)を形質転換し、5mg/lのクロラムフェニコールを含むCM2G寒天培地(酵母エキストラクト 10g、トリプトン 10g、グルコース 5g、NaCl 5g、DL-メチオニン 0.2g、寒天 20g、水で1Lにする)で生育した菌株を選択した。次に、これらの形質転換体と、pVC7をC. glutamicum ATCC13869及びYDK010に導入したものを対照として、培養上清中に分泌されるタンパク質の生産量について比較評価した。5mg/lのクロラムフェニコールを含む上記CM2G寒天培地で30℃で一晩生育した菌株をMMTG液体培地(グルコース 60g、硫酸マグネシウム七水和物 3g、硫酸アンモニウム 30g、リン酸二水素カリウム 1.5g、硫酸鉄七水和物 0.03g、硫酸マンガン四水和物 0.03g、チアミン塩酸塩 0.45mg、ビオチン 0.45mg、DL-メチオニン 0.15g、炭酸カルシウム 50g、水で1LにしてpH7.5に調整)にクロラムフェニコール5mg/lを添加した培地の4mlを張り込んだ大型試験管に接種し、それぞれ30℃、48時間培養した。培養終了後の培養上清中のタンパク質量をProtein Assay CBB Solution(ナカライテスク社製)を用いて定量した。測定条件は業者の推奨するプロトコルに従った。その結果、C. glutamicum ATCC13869及びYDK010いずれにおいても、対照と比較してpVpstPを有することで形質転換YDK010培養上清中に分泌される総タンパク質量が約1.2倍に増加した。対照としてpVC7を用いた時との分泌量の相対比を表1、2に示した。(2) Effect on production of protein secretion by pstP amplification in C. glutamicum ATCC13869 Using the plasmid pVpstP constructed in Example 1 (1), a streptomycin (sm) resistant mutant of C. glutamicum ATCC13869 and C. glutamlcum ATCC13869 YDK010 strain (described in WO 01/23591), a cell surface protein (PS2) -disrupted strain of AJ12036, was transformed, and CM2G agar medium containing 5 mg / l chloramphenicol (yeast extract 10 g, tryptone 10 g, glucose 5 g And 5 g of NaCl, 0.2 g of DL-methionine, 20 g of agar, and 1 L with water). Next, using these transformants and pVC7 introduced into C. glutamicum ATCC13869 and YDK010 as controls, the production of proteins secreted into the culture supernatant was compared and evaluated. A strain grown overnight at 30 ° C. on the above CM2G agar medium containing 5 mg / l chloramphenicol was obtained from an MMTG liquid medium (glucose 60 g, magnesium sulfate heptahydrate 3 g, ammonium sulfate 30 g, potassium dihydrogen phosphate 1.5 g, Iron sulfate heptahydrate 0.03g, manganese sulfate tetrahydrate 0.03g, thiamine hydrochloride 0.45mg, biotin 0.45mg, DL-methionine 0.15g, calcium carbonate 50g, adjusted to pH 7.5 with 1L with water) Inoculated into large test tubes filled with 4 ml of medium supplemented with chloramphenicol 5 mg / l, and cultured at 30 ° C. for 48 hours, respectively. The amount of protein in the culture supernatant after completion of the culture was quantified using Protein Assay CBB Solution (manufactured by Nacalai Tesque). The measurement conditions followed the protocol recommended by the vendor. As a result, in both C. glutamicum ATCC13869 and YDK010, the amount of total protein secreted into the transformed YDK010 culture supernatant increased by about 1.2 times by having pVpstP compared to the control. Tables 1 and 2 show the relative ratios of secretion with pVC7 as a control.
表1. C. glutamicum ATCC13869のタンパク質分泌生産量に及ぼすpstP増幅効果
Table 1. Effect of pstP amplification on protein secretory production of C. glutamicum ATCC13869
表2.C. glutamicum YDK010のタンパク質分泌生産量に及ぼすpstP増幅効果
Table 2. Effect of pstP amplification on protein secretion of C. glutamicum YDK010
実施例2.C. glutamicumにおける目的タンパク質の分泌生産に及ぼすpstPの増幅効果
(1)C. glutamicum ATCC13869のpstP増幅株を用いてのプロトランスグルタミナーゼの分泌生産
実施例1(1)で構築したプラスミドpVpstPを用いて、WO01/23591記載のSec系分泌シグナル配列CspAシグナル配列を持つプロ構造部付きトランスグルタミナーゼの分泌発現プラスミドpPKSPTG1を有するC. glutamicum ATCC13869及びYDK010を形質転換し、5mg/lのクロラムフェニコールと25mg/lのカナマイシンを含む上記CM2G寒天培地で生育した菌株を選択した。次に、これらの形質転換体と、pVC7及びpPKSPTG1をC. glutamicum ATCC13869及びYDK010に導入したものを対照として、分泌生産量について比較評価した。5mg/lのクロラムフェニコールと25mg/lのカナマイシンを含む上記CM2G寒天培地で30℃で一晩生育した菌株を上記MMTG液体培地にクロラムフェニコール5mg/lとカナマイシン25mg/lを添加した培地の4mlを張り込んだ大型試験管に接種し、それぞれ30℃、48時間培養した。培養終了後10μlの培養上清をSDS-PAGEに供した結果、pVpstPを有することでC.glutamicum ATCC13869、YDK010株のいずれも、pVC7を用いた対照と比較して、約1.5倍の分泌量増加が認められた。さらに、pVpstPを有することでSec系分泌シグナル配列を利用した場合でもC.glutamicum ATCC13869、YDK010株のいずれについてもプロトランスグルタミナーゼの分泌生産量の増加が認められた(図1)。Example 2 Amplification effect of pstP on secretory production of target protein in C. glutamicum (1) Secretion production of protransglutaminase using pstP-amplified strain of C. glutamicum ATCC13869 Using plasmid pVpstP constructed in Example 1 (1) , A C1 glutamicum ATCC13869 and YDK010 having a secretory expression plasmid pPKSPTG1 with a trans-structural transglutaminase having a Sec-type secretory signal sequence CspA signal sequence described in WO01 / 23591, and 5 mg / l chloramphenicol and 25 mg Strains grown on the CM2G agar medium containing 1 / l kanamycin were selected. Next, with respect to these transformants and those obtained by introducing pVC7 and pPKSPTG1 into C. glutamicum ATCC13869 and YDK010, the amount of secretory production was compared and evaluated. A strain grown overnight at 30 ° C on the above CM2G agar medium containing 5 mg / l chloramphenicol and 25 mg / l kanamycin was added to the above MMTG liquid medium with 5 mg / l chloramphenicol and 25 mg / l kanamycin A large test tube with 4 ml of the medium was inoculated and cultured at 30 ° C. for 48 hours, respectively. As a result of subjecting 10 μl of the culture supernatant to SDS-PAGE after completion of the culture, both C. glutamicum ATCC13869 and YDK010 strains increased by about 1.5 times compared to the control using pVC7 due to having pVpstP. Was recognized. Further, even when the Sec-type secretory signal sequence was used due to the presence of pVpstP, an increase in the secretory production of protransglutaminase was observed for both C. glutamicum ATCC13869 and YDK010 strains (FIG. 1).
(2)C. glutamicum ATCC13869のpstP増幅株を用いたプロテイングルタミナーゼの分泌生産
実施例2(1)と同様にして、実施例1(1)で構築したプラスミドpVpstPを用いて、WO02/081694記載のTat系分泌シグナル配列TorAシグナル配列を持つプロ構造部付きプロテイングルタミナーゼの分泌発現プラスミドpPKT-PPGを有するC. glutamicum ATCC13869を形質転換し、5mg/lのクロラムフェニコールと25mg/lのカナマイシンを含む上記CM2G寒天培地で生育した菌株を選択した。次に、この形質転換体と、pVC7及びpPKT-PPGをC. glutamicum ATCC13869に導入したものを対照として、分泌生産量について比較評価した。5mg/lのクロラムフェニコールと25mg/lのカナマイシンを含む上記CM2G寒天培地で30℃にて一晩生育した菌株を上記MMTG液体培地にクロラムフェニコール5mg/lとカナマイシン25mg/lを添加した培地の4mlを張り込んだ大型試験管に接種し、それぞれ30℃、48時間培養した。培養終了後10μlの培養上清をSDS-PAGEに供した。その結果、pVpstPを有することにより対照と比較して約1.5倍の分泌量増加が認められた。さらに、Tat系分泌シグナル配列を利用した分泌生産においてもpVpstPを有することにより形質転換C. glutamicum ATCC13869によるプロ構造付きプロテイングルタミナーゼ生産量の増加が認められた(図2)。(2) Production of secretory protein glutaminase using a pstP-amplified strain of C. glutamicum ATCC13869 In the same manner as in Example 2 (1), the plasmid pVpstP constructed in Example 1 (1) was used, as described in WO02 / 081694 Transform C. glutamicum ATCC13869 with the secretory expression plasmid pPKT-PPG of protein glutaminase with pro structure having Tat secretion signal sequence TorA signal sequence, containing 5 mg / l chloramphenicol and 25 mg / l kanamycin Strains grown on the CM2G agar medium were selected. Next, using this transformant and pVC7 and pPKT-PPG introduced into C. glutamicum ATCC13869 as a control, the amount of secretory production was compared and evaluated. A strain grown overnight at 30 ° C on the above CM2G agar medium containing 5 mg / l chloramphenicol and 25 mg / l kanamycin is added to the above MMTG liquid medium with 5 mg / l chloramphenicol and 25 mg / l kanamycin Inoculate 4 ml of the prepared medium into large test tubes and incubate at 30 ° C. for 48 hours, respectively. After completion of the culture, 10 μl of the culture supernatant was subjected to SDS-PAGE. As a result, about 1.5 times increase in secretion amount was recognized by having pVpstP compared with the control. Furthermore, also in the secretory production using the Tat secretion signal sequence, the production of protein glutaminase with a prostructure by transformed C. glutamicum ATCC13869 was observed by having pVpstP (FIG. 2).
本発明により、コリネ型細菌を用いるタンパク質分泌生産の効率が飛躍的に高まる。すわなち、本発明によれば、目的タンパク質の分泌生産能が付与されたコリネ型細菌のセリン/スレオニンフォスファターゼ活性(PstP活性)を増強することにより、目的タンパク質の分泌効率が高まったコリネ型細菌が得られる。このコリネ型細菌を培養することにより効率的に目的タンパク質を製造する方法が提供される。 According to the present invention, the efficiency of protein secretion production using coryneform bacteria is dramatically increased. That is, according to the present invention, the coryneform bacterium with enhanced secretory efficiency of the target protein by enhancing the serine / threonine phosphatase activity (PstP activity) of the coryneform bacterium imparted with the ability to produce and secrete the target protein. Is obtained. By culturing this coryneform bacterium, a method for efficiently producing a target protein is provided.
参考文献
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2.特表平6-502548号公報
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