[go: up one dir, main page]

HRP20000539A2 - Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of b2:b1 avermectins - Google Patents

Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of b2:b1 avermectins Download PDF

Info

Publication number
HRP20000539A2
HRP20000539A2 HR20000539A HRP20000539A HRP20000539A2 HR P20000539 A2 HRP20000539 A2 HR P20000539A2 HR 20000539 A HR20000539 A HR 20000539A HR P20000539 A HRP20000539 A HR P20000539A HR P20000539 A2 HRP20000539 A2 HR P20000539A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
avec
cells
avermitilis
nucleotide sequence
ratio
Prior art date
Application number
HR20000539A
Other languages
Croatian (hr)
Inventor
Kim Jonelle Stutzman-Engwall
Yoshihiro Katoh
Hamish Alastair Irvin Mcarthur
Original Assignee
Pfizer Prod Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfizer Prod Inc filed Critical Pfizer Prod Inc
Publication of HRP20000539A2 publication Critical patent/HRP20000539A2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
    • C12P19/60Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin
    • C12P19/62Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin the hetero ring having eight or more ring members and only oxygen as ring hetero atoms, e.g. erythromycin, spiramycin, nystatin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/76Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Actinomyces; for Streptomyces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/88Lyases (4.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/18Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
    • C12P17/181Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring heteroatoms in the condensed system, e.g. Salinomycin, Septamycin

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

Oblast tehnike The field of technology

Opisani izum je usmjeren na smjese i postupke za proizvodnju avermektina i primarno pripada području brige o zdravlju životinja. Još preciznije, opisani izum se odnosi na polinukleotidne molekule koje obuhvaćaju nukleotidne sekvence koje kodiraju AveC genetski produkt, koji može biti korišten za moduliranje klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću fermentacije kultura Streptomyces avermitilis, i na smjese te postupke za testiranje takvih polinukleotidnih molekula. Opisani izum se dalje odnosi na vektore, transformirane stanice domaćina i na nove mutantne S. avermitilis vrste u kojima AveC gen je mutiran tako da vrši modulaciju odnosa klase 2:1 avermektina. The described invention is directed to mixtures and processes for the production of avermectin and primarily belongs to the field of animal health care. More specifically, the described invention relates to polynucleotide molecules comprising nucleotide sequences encoding the AveC gene product, which can be used to modulate the class 2:1 ratio of avermectins produced by fermentation of cultures of Streptomyces avermitilis, and to mixtures and methods for testing such polynucleotides. molecule. The described invention further relates to vectors, transformed host cells and new mutant S. avermitilis species in which the AveC gene is mutated so that it modulates the class 2:1 avermectin ratio.

Stanje tehnike State of the art

1 Avermektini 1 Avermectins

Streptomyces vrste proizvode veliko mnoštvo sekundarnih metabolita koji uključuju avermektine, koji obuhvaćaju serije osam sličnih 16-članih makrocikličnih laktona sa snažnom antelmintinskom i insekticidnom aktivnošću. Ovih osam različitih ali vrlo sličnih spojeva označeni su kao A1a, A1b, A2a, A2b, B1a, B1b, B2a i B2b. Serije "a" ovih spojeva se odnose na prirodan avermektin gdje supstituent na C25 položaju je (S)-sek-butil, a serije "b" se odnose na one spojeve gdje supstituent na C25 položaju je izopropil. Oznake "A" i "B" se odnose na avermektine gdje supstituent na položaju C5 je metoksi i hidroksi, po istom redoslijedu. Oznaka "1" se odnosi na avermektine kod kojih dvostruka veza je prisutna na C22, 23 položaju, a oznaka "2" se odnosi na avermektine koji imaju vodik na C22 položaju i hidroksi na C23 položaju. Među sličnim avermektinima, B1 tip avermektina je poznato da ima najefikasniju antiparazitsku i pesticidnu aktivnost i stoga je komercijalno najpoželjniji avermektin. Streptomyces species produce a large variety of secondary metabolites that include avermectins, which comprise a series of eight similar 16-membered macrocyclic lactones with potent anthelmintic and insecticidal activity. These eight different but very similar compounds are designated as A1a, A1b, A2a, A2b, B1a, B1b, B2a and B2b. Series "a" of these compounds refer to natural avermectin where the substituent at the C25 position is (S)-sec-butyl, and series "b" refer to those compounds where the substituent at the C25 position is isopropyl. The designations "A" and "B" refer to avermectins where the substituent at the C5 position is methoxy and hydroxy, respectively. The designation "1" refers to avermectins in which a double bond is present at the C22, 23 position, and the designation "2" refers to avermectins that have a hydrogen at the C22 position and a hydroxy at the C23 position. Among similar avermectins, the B1 type of avermectin is known to have the most effective antiparasitic and pesticidal activity and is therefore the most commercially preferred avermectin.

Avermektini i njihova proizvodnja pomoću aerobne fermentacije vrsta S. avermitilis opisani su, između ostalog u US patentima br. 4,310,519 i 4,429,042. Biosinteza prirodnih avermektina vjeruje se da otpočinje endogeno iz CoA tioestarskih analoga izobutirne kiseline i S-(+)-2-metil butirne kiseline. Avermectins and their production by aerobic fermentation of S. avermitilis species are described, inter alia, in US patents no. 4,310,519 and 4,429,042. The biosynthesis of natural avermectins is believed to start endogenously from the CoA thioester analogues of isobutyric acid and S-(+)-2-methyl butyric acid.

Kombiniranje dva efekta, poboljšanja vrste preko neusmjerene mutageneze i korištenja eksogenog snabdijevanja masnim kiselinama dovodi do efikasne proizvodnje avermektinskih analoga. Mutanti S. avermitilis koji su deficijentni u 2-okso kiseloj dehidrogenazi razgranatog lanca (bkd deficijentni mutanti) jedino mogu proizvesti avermektine kada su fermentacije snabdjevene sa masnim kiselinama. Testiranje i izoliranje mutanata koji su deficijentni u dehidrogenaznoj aktivnosti razgranatog lanca (na primjer, S. avermitilis, ATCC 53567) opisano je u Evropskom patentu (EP) br. 276103. Fermentacija takvih mutanata u prisustvu egzogeno dobavljenih masnih kiselina dovodi do proizvodnje samo četiri avermektina koji odgovaraju masnoj kiselini koja se koristi. Tako, snabdijevanje fermentacija S. avermitilis (ATCC 53567) sa S-(+)-2-metilbutirnom kiselinom dovesti će do proizvodnje prirodnih avermektina A1a, A2a, B1a i B2a; snabdijevanje fermentacija sa izobutirnom kiselinom dovesti će do proizvodnje prirodnih avermektina A1b, A2b, B1b i B2b; i snabdijevanje fermentacija sa ciklopentankarboksilnom kiselinom dovesti će do proizvodnje četiri nova ciklopentil avermektina A1, A2, B1 i B2. Combining the two effects, the improvement of the species through undirected mutagenesis and the use of exogenous fatty acid supply leads to the efficient production of avermectin analogues. S. avermitilis mutants deficient in branched chain 2-oxo acid dehydrogenase (bkd deficient mutants) can only produce avermectins when fermentations are supplied with fatty acids. Testing and isolation of mutants deficient in branched chain dehydrogenase activity (eg, S. avermitilis, ATCC 53567) is described in European Patent (EP) No. 276103. Fermentation of such mutants in the presence of exogenously supplied fatty acids leads to the production of only four avermectins corresponding to the fatty acid used. Thus, supplying fermentation of S. avermitilis (ATCC 53567) with S-(+)-2-methylbutyric acid will lead to the production of natural avermectins A1a, A2a, B1a and B2a; supplying fermentations with isobutyric acid will lead to the production of natural avermectins A1b, A2b, B1b and B2b; and supply fermentations with cyclopentanecarboxylic acid will lead to the production of four new cyclopentyl avermectins A1, A2, B1 and B2.

Ako se izvrši snabdijevanje sa drugim masnim kiselinama, proizvesti će se novi avermektini. Pomoću ispitivanja preko 800 potencijalnih prekursora, više od 60 drugih novih avermektina je bilo identificirano (vidi, na primjer, Dutton i suradnici: "J. Antibiot.", 44: 357-365, (1991.); i Banks i suradnici: "Roy. Soc. Chem.", 147:16-26, (1994.)). Dodatno ovome, mutanti S. avermitilis koji su deficijentni u 5-O-metiltarnsferaznoj aktivnosti proizvode uglavnom samo B analogne avermektine. Stoga, S. avermitilis mutanti koji nemaju razgranatog lanca 2-okso kiselu hidrogenaznu i 5-O-metiltransferaznu aktivnost proizvode samo B avermektine koji odgovaraju masnoj kiselini koja je korištena za snabdijevanje fermentacije. Tako, snabdijevanje takvih dvostrukih mutanata sa S-(+)-2-metilbutirnom kiselinom dovodi do proizvodnje samo prirodnih avermektina B1a i B2a, dok snabdijevanje sa izobutirnom kiselinom ili sa ciklopentankarboksilnom kiselinom dovodi do proizvodnje prirodnih avermektina B1b i B2b, ili novih ciklopentil B1 i B2 avermektina, po istom redoslijedu. Snabdijevanje dvostruke mutantne vrste sa cikloheksan karboksilnom kiselinom je poželjan postupak za proizvodnju komercijalno značajnog novog avermektina, cikloheksil avermektina B1 (doramektin). Izoliranje i karakterizacija takvih dvostrukih mutanata, na primjer, S. avermitilis (ATCC 53692) opisano je u Europskom patentu (EP) br. 276103. If supplied with other fatty acids, new avermectins will be produced. Through screening of over 800 potential precursors, more than 60 other novel avermectins have been identified (see, for example, Dutton et al.: "J. Antibiot.", 44: 357-365, (1991); and Banks et al.: " Roy. Soc. Chem.", 147:16-26, (1994)). In addition to this, S. avermitilis mutants deficient in 5-O-methyltransferase activity produce mostly only the B analog avermectins. Therefore, S. avermitilis mutants lacking branched-chain 2-oxo acid hydrogenase and 5-O-methyltransferase activity produce only B avermectins corresponding to the fatty acid used to supply the fermentation. Thus, supplying such double mutants with S-(+)-2-methylbutyric acid leads to the production of only natural avermectins B1a and B2a, while supplying with isobutyric acid or with cyclopentanecarboxylic acid leads to the production of natural avermectins B1b and B2b, or new cyclopentyl B1 and B2 avermectin, in the same order. Supplying the double mutant species with cyclohexane carboxylic acid is the preferred procedure for the production of a commercially important new avermectin, cyclohexyl avermectin B1 (doramectin). The isolation and characterization of such double mutants, for example, S. avermitilis (ATCC 53692) is described in European Patent (EP) no. 276103.

2 Geni koji učestvuju u biosintezi avermektina 2 Genes involved in avermectin biosynthesis

U mnogim slučajevima, geni koji učestvuju u proizvodnji sekundarnih metabolita i geni koji kodiraju određeni antibiotik nalaze se u obliku klastera zajedno na kromosomu. Takav je slučaj, na primjer, sa Stretomyces poliketidnim sinteznim genetskim klasterom (PKS) (vidi Hopwood i Sherman: "Ann. Rev. Genet.", 24:37-66, (1990.)). Tako, jedna strategija za kloniranje gena u biosintetičkom toku je bila izoliranje gena rezistentnog na lijek i tada testiranje susjednih područja kromosoma za druge slične gene radi biosinteze određenog antibiotika. Druga strategija za kloniranje gena koji učestvuju u biosinetzama značajnih metabolita je bila dopunjavanje mutanata. Na primjer, dijelovi DNA biblioteke iz organizma koji su sposobni proizvesti određen metabolit uvode se u neproizvodni mutant i transformanti se testiraju za proizvodnju metabolita. Dodatno, hibridizacija biblioteke koja koristi probe koje su izvedene iz drugih Streptomyces vrsta su korištene za identifikaciju i kloniranje gena u biosintetičkim tokovima. In many cases, genes involved in the production of secondary metabolites and genes encoding a specific antibiotic are clustered together on the chromosome. Such is the case, for example, with the Stretomyces polyketide synthesis gene cluster (PKS) (see Hopwood and Sherman: "Ann. Rev. Genet.", 24:37-66, (1990)). Thus, one strategy for cloning genes in the biosynthetic pathway has been to isolate a drug-resistant gene and then test adjacent regions of the chromosome for other similar genes for the biosynthesis of a particular antibiotic. Another strategy for cloning genes involved in the biosynthesis of important metabolites was the complementation of mutants. For example, portions of a DNA library from an organism capable of producing a particular metabolite are introduced into a non-producing mutant and the transformants are tested for metabolite production. Additionally, hybridization libraries using probes derived from other Streptomyces species have been used to identify and clone genes in biosynthetic pathways.

Geni koji učestvuju u biosintezi avermektina (Ave geni), slično genima koji su zahtjevani za biosinteze drugih Streptomyces sekundarnih metabolita (na primjer, PKS) su nađeni klasterirani na kromosomu. Brojni Ave geni su bili uspješno klonirani uz korištenje vektora radi dopunjavanja S. avermitilis mutanata koji su blokirani u avermektinskoj sintezi. Kloniranje takvih gena opisano je u US patentu br. 5,252,474. Dodatno ovome, Ikeda i suradnici: "J. Antibiot." 48:532-534, (1995.), opisuju lokalizaciju kromosomnog područja koji obuhvaća C22,23 stupanj dehidracije (AveC) u 4,82 Kb BamHI fragmentu S. avermitilis, kao i mutacije u AveC genu koje dovode do proizvodnje jednokomponentnog B2a proizvođača. Kako ivermektin, moćni antelminski spoj, može biti proizveden kemijski iz avermektina B2a, takav jednokomponentni proizvođač avermektina B2a je smatran naročito primjenljivim za komercijalnu proizvodnju ivermektina. Genes involved in the biosynthesis of avermectin (Ave genes), similar to genes required for the biosynthesis of other Streptomyces secondary metabolites (for example, PKS) were found clustered on the chromosome. A number of Ave genes have been successfully cloned using vectors to complement S. avermitilis mutants that are blocked in avermectin synthesis. Cloning of such genes is described in US Pat. No. 5,252,474. In addition to this, Ikeda et al.: "J. Antibiot." 48:532-534, (1995), describe the localization of the chromosomal region encompassing the C22.23 degree of dehydration (AveC) in the 4.82 Kb BamHI fragment of S. avermitilis, as well as mutations in the AveC gene that lead to the production of a single-component B2a producer. As ivermectin, a potent anthelmintic compound, can be produced chemically from avermectin B2a, such a one-component producer of avermectin B2a was considered particularly applicable for the commercial production of ivermectin.

Identifikacija mutacija u AveC genu koje minimiziraju kompleksnost avermektinske proizvodnje, takve kao, na primjer, mutacije koje snižavaju B2:B1 odnos avermektina trebaju pojednostaviti proizvodnju i pročišćavanje komercijalno značajnih avermektina. Identification of mutations in the AveC gene that minimize the complexity of avermectin production, such as, for example, mutations that lower the B2:B1 ratio of avermectin should simplify the production and purification of commercially relevant avermectins.

Kratki opis izuma Brief description of the invention

Opisani izum osigurava izoliranu polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća potpun AveC ORF S. avermitilis-a ili njegov suštinski dio, gdje izolirana polinukleotidna molekula nema slijedeći ORF koji je lociran naniže od AveC in situ u S. avermitilis kromosomu. Izolirana polinukleotidna molekula opisanog izuma poželjno obuhvaća nukleotidnu sekvencu, koja je ista kao sekvenca plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avermitilis AveC genetski produkt, ili koja je ista kao nukleotidna sekvenca AveC ORF na slici 1 (SEQ ID NO:1) ili njen suštinski dio. The described invention provides an isolated polynucleotide molecule comprising the complete AveC ORF of S. avermitilis or an essential part thereof, where the isolated polynucleotide molecule does not have a subsequent ORF located downstream of AveC in situ in the S. avermitilis chromosome. The isolated polynucleotide molecule of the described invention preferably comprises a nucleotide sequence, which is the same as the sequence of the plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the S. avermitilis AveC gene product, or which is the same as the nucleotide sequence of the AveC ORF in Figure 1 (SEQ ID NO:1) or its essential part.

Opisani izum dalje osigurava polinukleotidnu molekulu koja ima nukelotiodnu sekvencu koja je homologna sa sekvencom plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avermitilis AveC genetski produkt ili sa nukleotidnom sekvencom AveC ORF koja je prisutna na slici 1 (SEQ ID NO:1) ili njen suštinski dio. The described invention further provides a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence that is homologous to the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the S. avermitilis AveC gene product or to the nucleotide sequence of the AveC ORF present in Figure 1 (SEQ ID NO:1) or its essential part.

Opisani izum dalje osigurava polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira polipeptid koji ima amino kiselinsku sekvencu koja je homologna sa amino kiselinskom sekvencom koja je kodirana sa sekvencom plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira AveC genetski produkt ili amino kiselinsku sekvencu na slici 1 (SEQ ID NO:2) ili njen suštinski dio. The described invention further provides a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence that is homologous to the amino acid sequence encoded by the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the AveC gene product or the amino acid sequence in Figure 1 ( SEQ ID NO:2) or its essential part.

Opisani izum dalje osigurava izoliranu polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira AveC homologni genetski produkt. U poželjnoj realizaciji izolirana polinukleotidna molekula obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira AveC homolgni genetski produkt iz S. hygroscopicus, gdje homologni genetski produkt obuhvaća amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 4 ili njen suštinski dio. U poželjnoj realizaciji, izolirana polinukleotidna molekula opisanog izuma je ona koja kodira S. hygroscopicus AveC homologni genetski produkt koji obuhvaća nukleotidnu sekvencu SEQ ID NO: 3 ili njen suštinski dio. The described invention further provides an isolated polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence encoding an AveC homologous gene product. In a preferred embodiment, the isolated polynucleotide molecule comprises a nucleotide sequence encoding an AveC homologous genetic product from S. hygroscopicus, where the homologous genetic product comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 or an essential part thereof. In a preferred embodiment, the isolated polynucleotide molecule of the described invention is one that encodes a S. hygroscopicus AveC homologous genetic product comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or a substantial portion thereof.

Opisani izum dalje osigurava polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja je homologna sa S. hygroscopicus nukleotidnom sekvencom SEQ ID NO: 3. Opisani izum dalje osigurava polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira polipeptid koji je homologan sa S. hygroscopicus AveC homolognim genetskim produktom koji ima amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 4. The described invention further provides a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence that is homologous to the S. hygroscopicus nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. The described invention further provides a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence that encodes a polypeptide that is homologous to the S. hygroscopicus AveC homologous genetic product that has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4.

Opisani izum dalje osigurava oligonukleotide koji hibridiziraju polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili SEQ ID NO: 3 ili polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu koja je komplement nukleotidne sekvence na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili SEQ ID NO: 3. The described invention further provides oligonucleotides that hybridize to a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or SEQ ID NO: 3 or a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence that is the complement of the nucleotide sequence in Figure 1 (SEQ ID NO: 1 ) or SEQ ID NO: 3.

Opisani izum dalje osigurava rekombinantne klonirajuće vektore i ekspresijske vektore koji su primjenljivi u kloniranju ili ekspresiji polinukleotida opisanog izuma, uključujući polinukleotidne molekule koje obuhvaćaju AveC ORF S. avermitilis-a ili AveC homologni ORF. U neograničavajućoj realizaciji, opisani izum osigurava plazmid pSE 186 (ATCC 209604) koji obuhvaća čitav ORF AveC gena S. avermitilis-a. Opisani izum dalje osigurava transformirane stanice domaćina koje obuhvaćaju polinukleotidnu molekulu ili rekombinantni vektor izuma i nove vrste ili stanične linije koje su izvedene iz njih. The described invention further provides recombinant cloning vectors and expression vectors that are applicable in cloning or expressing polynucleotides of the described invention, including polynucleotide molecules comprising the AveC ORF of S. avermitilis or the AveC homologous ORF. In a non-limiting embodiment, the described invention provides the plasmid pSE 186 (ATCC 209604) which comprises the entire ORF of the AveC gene of S. avermitilis. The described invention further provides transformed host cells comprising a polynucleotide molecule or recombinant vector of the invention and novel species or cell lines derived therefrom.

Opisani izum dalje osigurava rekombinantno ekspresiran AveC genetski produkt ili AveC homologni genetski produkt ili njegov suštinski dio, koji je uglavnom pročišćen ili izoliran kao i njegove homologe. Opisani izum dalje osigurava postupak za proizvodnju rekombinantnog genetskog produkta koji obuhvaća kultiviziranje stanice domaćina koja je transformirana sa rekombinantnim ekspresijskim vektorom, gdje spomenuti rekombinantni ekspresijski vektor obuhvaća polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu koja kodira AveC genetski produkt ili AveC homologni genetski produkt, gdje polinukleotidna molekula je u operativnoj asocijaciji sa jednim ili sa više regulatorskih elementa koji kontroliraju ekspresiju polinukleotidne molekule u stanici domaćina, pod uvjetima koji dovode do proizvodnje rekombinantnog AveC genetskog produkta ili AveC homolognog genetskog produkta, i izdvajanje AveC genetskog produkta ili AveC homolognog genetskog produkta iz kulture stanica. The described invention further provides a recombinantly expressed AveC gene product or an AveC homologous gene product or an essential part thereof, which is substantially purified or isolated as well as its homologues. The described invention further provides a method for the production of a recombinant genetic product comprising culturing a host cell transformed with a recombinant expression vector, wherein said recombinant expression vector comprises a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence encoding an AveC gene product or an AveC homologous gene product, where the polynucleotide molecule is in operative association with one or more regulatory elements that control the expression of the polynucleotide molecule in the host cell, under conditions that lead to the production of a recombinant AveC gene product or AveC homologous gene product, and isolation of the AveC gene product or AveC homologous gene product from cell culture.

Opisani izum dalje osigurava polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja je inače ista kao sekvenca plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avermitilis genetski produkt ili nukleotidna sekvenca AveC ORF kako je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1), ali koja dalje obuhvaća jednu ili više mutacija, tako da stanice S. avermitilis vrste ATCC 53692 u kojima avaC alel originalnog tipa je deaktiviran i koje ekspresiraju polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća mutiranu nukleotidnu sekvencu proizvode različit odnos ili količinu avermektina od onih koje se proizvode pomoću stanica S. avermitilis vrste ATCC 53692 koje osim toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. Prema opisanom izumu, takve polinukleotidne molekule mogu biti korištene za proizvodnju novih vrsta S. avermitilis koje pokazuju detektabilnu promjenu u proizvodnji avermektina u odnosu na iste vrste koje umjesto toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, takve polinukleotidne molekule su primjenljive za proizvodnju novih vrsta S. avermitilis koje proizvode avermektine u smanjenom klasnom 2:1 odnosu u usporedbi sa onim iz iste vrste koje umjesto toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U daljoj poželjnoj realizaciji, takve polinukleotidne molekule su primjenljive za proizvodnju novih vrsta S. avermitilis koje proizvode uvećane nivoe avermektina u odnosu na istu vrstu koja osim toga ekspresira samo AveC alel originalnog tipa. U daljoj poželjnoj realizaciji, takve polinukleotidne molekule su primjenljive za proizvodnju novih vrsta S. avermitilis u kojima AveC gen je deaktiviran. The described invention further provides a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence that is otherwise the same as the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the S. avermitilis gene product or nucleotide sequence of the AveC ORF as shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1), but which further comprises one or more mutations, such that S. avermitilis ATCC 53692 cells in which the wild-type avaC allele is inactivated and which express a polynucleotide molecule comprising the mutated nucleotide sequence produce a different ratio or amount of avermectin than that produced by cells of S. avermitilis species ATCC 53692 which, in addition, express only the AveC allele of the original type. According to the described invention, such polynucleotide molecules can be used to produce new strains of S. avermitilis that show a detectable change in avermectin production compared to the same strains that instead express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, such polynucleotide molecules are applicable to the production of new species of S. avermitilis that produce avermectins in a reduced class 2:1 ratio compared to that of the same species that instead express only the wild-type AveC allele. In a further preferred embodiment, such polynucleotide molecules are applicable to the production of new strains of S. avermitilis which produce increased levels of avermectin compared to the same strain which in addition expresses only the AveC allele of the original type. In a further preferred embodiment, such polynucleotide molecules are applicable for the production of new strains of S. avermitilis in which the AveC gene is deactivated.

Opisani izum osigurava postupke za identifikaciju mutacija AveC ORF S. avermitilis-a koje mogu promijeniti odnos i/ili količinu avermektina koji su proizvedeni. U poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za identificiranje mutacija AveC ORF koje mogu promijeniti klasni 2:1 odnos proizvedenih avermektina, koji obuhvaća: (a) određivanje klasnog 2:1 odnosa avemerktina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis gdje prirodni AveC alel je deaktiviran i gdje polinukleotidna molekula koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira mutiran AveC genetski produkt je uvedena da bi bila ekspresirana; (b) određivanje klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica iste vrste S. avermitilis kao u stupnju (a) ali koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel koji ima nukleotidnu sekvencu ORF slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili nukleotidnu sekvencu koja je sa njom homologna; i (c) uspoređivanje klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (a) u odnosu na klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (b), tako da ako klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (a) je različit od klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (b), tada mutacija AveC ORF koja može mijenjati klasni 2:1 odnos avermektina se identificira. U poželjnoj realizaciji klasni 2:1 odnos avermektina se smanjuje pomoću mutacije. The disclosed invention provides methods for identifying mutations in the AveC ORF of S. avermitilis that may alter the ratio and/or amount of avermectin produced. In a preferred embodiment, the described invention provides a method for identifying AveC ORF mutations that can alter the class 2:1 ratio of produced avermectins, comprising: (a) determining the class 2:1 ratio of avemerctins produced by S. avermitilis species where the natural AveC allele is deactivated and where a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence encoding a mutated AveC gene product is introduced to be expressed; (b) determining the class 2:1 ratio of avermectins that are produced using cells of the same S. avermitilis species as in step (a) but which in addition express only the AveC allele having the nucleotide sequence of the ORF of Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or a sequence homologous to it; and (c) comparing the class 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells in step (a) to the class 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells in step (b), such that if the class 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells in step (a) is different from the class 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells in step (b), then the AveC ORF mutation that can change the class A 2:1 ratio of avermectin is identified. In a preferred embodiment, the class 2:1 ratio of avermectin is reduced by mutation.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za identifikaciju mutacija AveC ORF S. avermitilis ili genetskih konstrukata koji obuhvaćaju AveC ORF koje mogu promijeniti količinu avermektina koji su proizvedeni koji obuhvaća: (a) određivanje količine avemerktina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis gdje prirodni AveC alel je deaktiviran i gdje polinukleotidna molekula koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira mutiran AveC genetski produkt ili koji obuhvaća genetski konstrukt koji obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira AveC genetski produkt je uvedena da bi bila ekspresirana; (b) određivanje količine avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica iste vrste S. avermitilis kao u stupnju (a) ali koja pored toga ekspresira samo AveC alel koji ima nukleotidnu sekvencu ORF slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili nukleotidnu sekvencu koja je sa njom homologna; i (c) uspoređivanje količine avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (a) u odnosu na količinu avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (b), tako da ako količina avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (a) je različita od količine avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (b), tada mutacija AveC ORF ili genetski konstrukt koji može mijenjati količinu avermektina se identificira. U poželjnoj realizaciji količina proizvedenih avermektina se uvećava pomoću mutacije. In a further preferred embodiment, the described invention provides a method for identifying mutations of the AveC ORF of S. avermitilis or genetic constructs comprising the AveC ORF that can alter the amount of avermectin produced which comprises: (a) determining the amount of avemerctin produced by a S. avermitilis species where the natural AveC allele is inactivated and where a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence encoding a mutated AveC gene product or comprising a genetic construct comprising a nucleotide sequence encoding an AveC gene product is introduced to be expressed; (b) determining the amount of avermectin produced by cells of the same S. avermitilis species as in step (a) but which in addition express only the AveC allele having the nucleotide sequence ORF of Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or a nucleotide sequence that is homologous to it; and (c) comparing the amount of avermectin produced by S. avermitilis cells in step (a) to the amount of avermectin produced by S. avermitilis cells in step (b), such that if the amount of avermectin produced by S. avermitilis cells in step (a) is different from the amount of avermectin produced by S. avermitilis cells in step (b), then a mutation in the AveC ORF or a genetic construct that can alter the amount of avermectin is identified. In a preferred embodiment, the amount of avermectin produced is increased by mutation.

Opisani izum dalje osigurava rekombinatne vektore koji su primjenljivi za dobivanje novih vrsta S. avermitilis koje imaju izmijenjenu proizvodnju avermektina. Na primjer, opisani izum osigurava vektore koji mogu biti korišteni radi dobivanja nekih polinukleotidnih molekula koje obuhvaćaju mutirane nukleotidne sekvence opisanog izuma na mjestu AveC gena S. avermitilis kromosoma radi ubacivanja u ili zamjene AveC ORF ili njegovog dijela pomoću homologne rekombinacije. Prema opisanom izumu, čak što više, polinukleotidna molekula koja obuhvaća mutiranu nukleotidnu sekvencu opisanog izuma osigurana ovdje može također biti funkcija za moduliranje biosinteze avermektina kada se ubaci u S. avermitilis kromosom na mjesto koje nije mjesto AveC gena, ili kada je zadržan episomalno u S. avermitilis stanicama. Tako, opisani izum također osigurava vektore koji obuhvaćaju polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća mutiranu nukleotidnu sekvencu opisanog izuma, gdje vektori mogu biti korišteni radi ubacivanja polinukleotidne molekule na mjesto u S. avermitilis kromosom koje nije mjesto AveC gena, ili biti održan episomalno. U poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava vektore izmjene gena koji mogu biti korišteni radi ubacivanja mutiranog AveC alela u S. avermitilis kromosom radi stvaranja novih vrsta stanica koje proizvode avermektione pri smanjenom klasnom 2:1 odnosu u uspoređenju sa stanicama iste vrste koje umjesto toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. The described invention further provides recombinant vectors that are applicable for obtaining new species of S. avermitilis that have altered avermectin production. For example, the described invention provides vectors that can be used to obtain some polynucleotide molecules comprising the mutated nucleotide sequences of the described invention at the AveC gene site of the S. avermitilis chromosome for insertion into or replacement of the AveC ORF or part thereof by homologous recombination. According to the described invention, even more, the polynucleotide molecule comprising the mutated nucleotide sequence of the described invention provided herein may also function to modulate avermectin biosynthesis when inserted into the S. avermitilis chromosome at a site other than the AveC gene site, or when retained episomally in S. avermitilis cells. Thus, the described invention also provides vectors comprising a polynucleotide molecule comprising a mutated nucleotide sequence of the described invention, where the vectors may be used to insert the polynucleotide molecule into a site in the S. avermitilis chromosome other than the site of the AveC gene, or be maintained episomally. In a preferred embodiment, the described invention provides gene exchange vectors that can be used to insert a mutated AveC allele into the S. avermitilis chromosome to generate new types of cells that produce avermections at a reduced class 2:1 ratio compared to cells of the same species that instead express only AveC allele of the original type.

Opisani izum dalje osigurava postupke za dobivanje novih vrsta S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel i koje proizvode promijenjene odnose i/ili količine avermektina u odnosu na stanice iste vrste S. avermitilis koje osim toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel i koje proizvode izmijenjen klasni 2:1 odnos avermektina u usporedbi sa stanicama iste vrste S. avermitilis koje osim toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, koji obuhvaća transformiranje stanica vrste S. avermitilis sa vektorom koji nosi mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji mijenja klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran alel u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, i selekciju transfomiranih stanica koje proizvode avermektine u izmijenjenom klasnom odnosu 2:1 u usporedbi na klasni odnos 2:1 koji je proizveden pomoću stanica vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni je smanjen kod stanica nove vrste. The described invention further provides methods for obtaining new species of S. avermitilis comprising cells that express a mutated AveC allele and that produce altered ratios and/or amounts of avermectin compared to cells of the same species of S. avermitilis that, in addition, express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, the described invention provides a method for obtaining new species of S. avermitilis comprising cells expressing a mutated AveC allele and producing an altered class 2:1 ratio of avermectin compared to cells of the same species of S. avermitilis which in addition express only the AveC allele of the original type, which involves transforming S. avermitilis cells with a vector carrying a mutated AveC allele that encodes a gene product that alters the 2:1 class ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells expressing the mutated allele relative to cells of the same species adjacent to that express only the wild-type AveC allele, and selection of transformed cells that produce avermectins in an altered 2:1 class ratio compared to the 2:1 class ratio produced by cells of the species that additionally express only the wild-type AveC allele. In a preferred embodiment, the class 2:1 ratio of avermectins produced is reduced in cells of the new species.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje proizvode promijenjene količine avermektina, koji obuhvaća transformiranje stanica vrste S. avermitilis sa vektorom koji nosi mutiran AveC alel ili genetski konstrukt koji obuhvaća AveC alel, ekspresiju koja dovodi do promijenjene količine avermektina koja je proizvedena pomoću stanica vrste S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran alel ili genetski konstrukt u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, i selekciju transfomiranih stanica koje proizvode avermektine u izmijenjenoj količini u usporedbi sa količinom avermektima koja je proizvedena pomoću stanica vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, količina avermektina koja je proizvedena je povećana kod stanica nove vrste. In a further preferred embodiment, the described invention provides a method for obtaining new S. avermitilis species comprising cells that produce altered amounts of avermectin, comprising transforming S. avermitilis cells with a vector carrying a mutated AveC allele or a genetic construct comprising an AveC allele, the expression of which leads to an altered amount of avermectin produced by S. avermitilis cells that express the mutated allele or genetic construct compared to cells of the same species that in addition express only the AveC allele of the original type, and the selection of transformed cells that produce avermectins in an altered amount compared to by the amount of avermectin produced by cells of a species that in addition express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, the amount of avermectin produced is increased in the cells of the new species.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis, stanica koje obuhvaćaju deaktiviran AveC alel, koji obuhvaća transformiranje vrste S. avermitilis koje ekspresiraju AveC alel originalnog tipa sa vektorom koji deaktivira AveC alel i selekciju transformiranih stanica gdje AveC alel je deaktiviran. In a further preferred embodiment, the described invention provides a method for obtaining new species of S. avermitilis, cells that comprise a deactivated AveC allele, which comprises transforming S. avermitilis species that express the AveC allele of the original type with a vector that deactivates the AveC allele and selection of transformed cells where the AveC allele is deactivated.

Opisani izum dalje obuhvaća nove vrste S. avermilitis koje obuhvaćaju stanice koje su transformirane sa nekim od polinukleotidnih molekula ili vektora koji obuhvaćaju mutiranu nukelotidnu sekvencu opisanog izuma. U poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava nove vrste S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel u mjesto, ili dodatno, AveC alelu originalnog tipa, gdje stanice nove vrste proizvode avermektine u izmijenjenom klasnom 2:1 odnosu u usporedbi sa stanicama iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U još poželjnijoj realizaciji, stanice nove vrste proizvode avermektine u smanjenom klasnom 2:1 odnosu u usporedbi sa stanicama iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. Takve nove vrste su primjenljive u proizvodnji velikog broja komercijalno poželjnih avermektina takvih kao što je doramektin. The described invention further includes new species of S. avermilitis comprising cells transformed with one of the polynucleotide molecules or vectors comprising the mutated nucleotide sequence of the described invention. In a preferred embodiment, the described invention provides new species of S. avermitilis comprising cells expressing a mutated AveC allele in place of, or in addition to, the wild-type AveC allele, where the cells of the new species produce avermectins in an altered class 2:1 ratio compared to cells of the same species which, in addition, express only the AveC allele of the original type. In an even more preferred embodiment, the cells of the new type produce avermectins in a reduced class 2:1 ratio compared to cells of the same type which in addition express only the AveC allele of the original type. Such new species are applicable in the production of a large number of commercially desirable avermectins such as doramectin.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava nove vrste S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt koji obuhvaća AveC alel u mjesto, ili dodatno, AveC alelu originalnog tipa, što dovodi do proizvodnje pomoću stanica izmijenjene količine avermektina u odnosu na količinu avermektina koja je proizvedena pomoću stanica iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, nove stanice proizvode povećanu količinu avermektina. In a further preferred embodiment, the described invention provides new strains of S. avermitilis comprising cells expressing a mutated AveC allele or a genetic construct comprising an AveC allele in place of, or additionally, an AveC allele of the original type, which leads to the production by the cells of an altered amount of avermectin in relation to on the amount of avermectin that was produced by cells of the same species that, in addition, express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, the new cells produce an increased amount of avermectin.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava nove vrste S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice gdje AveC gen je deaktiviran. Takve vrste su primjenljive kako za različit spektar avermektina koji ove proizvode u usporedbi sa vrstom originalnog tipa tako i u upotpunjavanju ispitivanja testiranja kako je opisano ovdje, radi određivanja da li ciljane ili neciljane mutagoneze AveC gena utiču na proizvodnju avermektina. In a further preferred embodiment, the described invention provides new species of S. avermitilis comprising cells where the AveC gene has been deactivated. Such strains are applicable both to the different spectrum of avermectin they produce compared to the original type strain and to complement the testing assays described herein to determine whether targeted or non-targeted mutagenesis of the AveC gene affects avermectin production.

Opisani izum dalje osigurava postupak za proizvodnju avermektina, koji obuhvaća kultiviziranje stanica vrste S. avermitilis gdje stanice ekspresiraju mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji mijenja klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran AveC alel u usporedbi sa stanicama iste vrste koja ne ekspresira mutiran AveC alel ali pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, u sredini kulture pod uvjetima koji dozvoljavaju ili induciraju proizvodnju iz ove avermektina, i izdvajanje spomenutih avermektina iz kulture. U poželjnoj realizaciji, klasni 2:1 odnos avermektina koji su dobiveni pomoću stanica koje ekspresiraju mutaciju je smanjen. Ovaj postupak osigurava povećanu efikasnost u proizvodnji komercijalno vrijednih avermektina, takvih kao što je doramektin. The described invention further provides a process for the production of avermectins, which comprises culturing cells of the S. avermitilis species where the cells express a mutated AveC allele encoding a gene product that alters the 2:1 class ratio of avermectins produced by S. avermitilis species expressing the mutated AveC allele in comparison with cells of the same species that do not express the mutated AveC allele, but in addition express only the AveC allele of the original type, in the culture medium under conditions that allow or induce the production of this avermectin, and the extraction of said avermectin from the culture. In a preferred embodiment, the class 2:1 ratio of avermectins obtained by cells expressing the mutation is reduced. This process ensures increased efficiency in the production of commercially valuable avermectins, such as doramectin.

Opisani izum dalje osigurava postupak za proizvodnju avermektina, koji obuhvaća kultiviziranje stanica vrste S. avermitilis gdje stanice ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt koji obuhvaća AveC alel što dovodi do proizvodnje izmijenjene količine avermektina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis koja ekspresira mutiran AveC alel ili genetski konstrukt u usporedbi sa stanicama iste vrste koja ne ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt ali koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, u sredini kulture pod uvjetima koji dozvoljavaju ili induciraju proizvodnju avermektina, i izdvajanje spomenutih avermektina iz kulture. U poželjnoj realizaciji, količina avermektina koji su dobiveni pomoću stanica koje ekspresiraju mutaciju ili genetski konstrukt je uvećana. The described invention further provides a process for the production of avermectin, which comprises culturing cells of the S. avermitilis species where the cells express a mutated AveC allele or a genetic construct comprising the AveC allele leading to the production of an altered amount of avermectin produced by the S. avermitilis species expressing the mutated AveC allele or genetic construct in comparison with cells of the same species that do not express the mutated AveC allele or genetic construct but which in addition express only the AveC allele of the original type, in the culture medium under conditions that allow or induce the production of avermectin, and the isolation of said avermectin from the culture. In a preferred embodiment, the amount of avermectin produced by cells expressing the mutation or genetic construct is increased.

Opisani izum dalje osigurava novu smjesu avermektina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis koja ekspresira mutiran AveC alel opisanog izuma, gdje avermektini su dobiveni u smanjenom klasnom 2:1 odnosu u usporedbi sa klasnim 2:1 odnosom avermektina koji su dobiveni pomoću iste vrste S. avermitilis koja ne ekspresira mutiran AveC alel ali pored toga ekspresira samo AveC alel originalnog tipa. Novi avermektinski preparat može biti prisutan kao što je dobiven u fluidu fermentacijske kulture, ili može biti prikupljen iz ovog, i može biti djelomično ili uglavnom pročišćen iz ovog. The described invention further provides a new mixture of avermectins that are produced using the species S. avermitilis expressing the mutated AveC allele of the described invention, where the avermectins are obtained in a reduced 2:1 class ratio compared to the 2:1 class ratio of avermectins that are obtained using the same species S avermitilis which does not express the mutated AveC allele but in addition expresses only the AveC allele of the original type. The novel avermectin preparation may be present as obtained in the fermentation culture fluid, or may be recovered from this, and may be partially or substantially purified therefrom.

Kratki opis slika Short description of the pictures

Slika 1. DNA sekvenca (SEQ ID NO: 1) koja obuhvaća S. avermitilis AveC ORF, i deducirana kiselinska sekvenca (SEQ ID NO: 2). Figure 1. DNA sequence (SEQ ID NO: 1) encompassing the S. avermitilis AveC ORF, and deduced acid sequence (SEQ ID NO: 2).

Slika 2 Plazmidni vektor pSE 186 (ATCC 209604) koji obuhvaća čitav ORF AveC gena S. avermitilis-a. Figure 2 Plasmid vector pSE 186 (ATCC 209604) which includes the entire ORF of the AveC gene of S. avermitilis.

Slika 3 Vektor izmjene gena pSE 180 (ATCC 209605) koji sadrži ermE gen Sacc erythraea ubačen u AveC ORF S. avermitilis. Figure 3 Gene exchange vector pSE 180 (ATCC 209605) containing the ermE gene of Sacc erythraea inserted into the AveC ORF of S. avermitilis.

Slika 4 BamHI restrikcijska mapa avermektinskog poliketidnog sinteznog genetskog klastera iz S. avermitilis sa identificiranih pet preklapajućih kosmidnih klonova (na primjer, pSE 65, pSE 66, pSE 67, pSE 68, pSE 69). Veza pSE 118 i pSE 119 je također naznačena. Figure 4 BamHI restriction map of the avermectin polyketide synthesis gene cluster from S. avermitilis with five overlapping cosmid clones identified (eg, pSE 65, pSE 66, pSE 67, pSE 68, pSE 69). The relationship of pSE 118 and pSE 119 is also indicated.

Slika 5 HPLC analiza fermentacijskih produkata koji su dobiveni pomoću S. avermitilis vrsta. Kvantifikacija pika je izvršena pomoću uspoređivanja u odnosu na standardne količine cikloheksil B1-a. Cikloheksil B2 retencijsko vrijeme je bilo od 7,4 do 7,7 minuta; cikloheksil B1 retencijsko vrijeme bilo je od 11,9 do 12,3 minuta. Figure 5 HPLC analysis of fermentation products obtained by S. avermitilis species. Peak quantification was performed by comparison with standard amounts of cyclohexyl B1. Cyclohexyl B2 retention time was from 7.4 to 7.7 minutes; cyclohexyl B1 retention time was from 11.9 to 12.3 minutes.

Slika 5A S. avermitilis vrsta SE 180-11 sa deaktiviranim AveC ORF. Figure 5A S. avermitilis strain SE 180-11 with inactivated AveC ORF.

Slika 5B S. avermitilis vrsta SE 180-11 transformirana sa pSE 186 (ATCC 209604). Figure 5B S. avermitilis strain SE 180-11 transformed with pSE 186 (ATCC 209604).

Slika 5C S. avermitilis vrsta SE 180-11 transformirana sa pSE 187. Figure 5C S. avermitilis strain SE 180-11 transformed with pSE 187.

Slika 5D S. avermitilis vrsta SE 180-11 transformirana sa pSE 188. Figure 5D S. avermitilis strain SE 180-11 transformed with pSE 188.

Slika 6 Uspoređivanje deduciranih amino kiselinskih sekvenci koje su kodirane sa AveC ORF S. avermitilis-a (SEQ ID NO: 2), AveC homologa djelomičnog ORF iz S. griseochromogenes (SEQ ID NO: 5) i AveC homologa djelomičnog ORF iz S. hygroscopicus (SEQ ID NO: 4). Valinski ostatak u boldu je navodno startno mjesto za protein. Sačuvani ostaci su prikazani u velikim slovima za homologiju u sve tri sekvence i u nižem slučaju slovima za homologiju u 2 od tri sekvence. Amino kiselinske sekvence sadrže približno 50 % sekvenciskog identiteta. Figure 6 Comparison of the deduced amino acid sequences encoded by the AveC ORF of S. avermitilis (SEQ ID NO: 2), the AveC homolog of the partial ORF from S. griseochromogenes (SEQ ID NO: 5) and the AveC homolog of the partial ORF from S. hygroscopicus (SEQ ID NO: 4). The valine residue in bold is the supposed starting site for the protein. Conserved residues are shown in capital letters for homology in all three sequences and in lowercase letters for homology in 2 of the three sequences. Amino acid sequences contain approximately 50% sequence identity.

Slika 7 Hibridni plazmidni konstrukt koji sadrži 564 bp BsaAl/Kpnl fragment iz S. hygroscopicus AveC homolognog gena koji je ubačen u BsaAl/Kpnl mjesto u S. avermitilis AveC ORF. Figure 7 Hybrid plasmid construct containing a 564 bp BsaAl/Kpnl fragment from the S. hygroscopicus AveC homologous gene inserted into the BsaAl/Kpnl site of the S. avermitilis AveC ORF.

Deataljni opis izuma Detailed description of the invention

Opisani izum se odnosi na identifikaciju i karakterizaciju polinukleotidnih molekula koje imaju nukleotidne sekvence koje kodiraju AveC genetski produkt iz Streptomyces avermitilis, konstrukciju novih vrsta S. avermitilis koje mogu biti korištene za testiranje mutiranih AveC genetskih produkata na njihov efekt na proizvodnju avermektina, i otkriće da neki mutirani AveC genetski produkti mogu smanjiti odnos B2:B1 avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis. Radi primjera, izum je opisan u poglavljima niže za polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća bilo nukleotidnu sekvencu koja je ista bilo kao nukleotidna sekvenca plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avertimilis AveC genetski produkt bilo kao sekvenca ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) i za polinukleotidne molekule koje imaju mutirane nukleotidne sekvence izvedene iz ovih. Međutim, principi koji su dati u opisanom izumu mogu biti analogno primijenjeni na druge polinukleotidne molekule uključujući AveC homologne gene iz drugih Streptomyces vrsta uključujući, na primjer, S. hygroscopicus i S. griseochromogenes, između ostalog. The described invention relates to the identification and characterization of polynucleotide molecules having nucleotide sequences encoding the AveC gene product from Streptomyces avermitilis, the construction of new strains of S. avermitilis that can be used to test mutated AveC gene products for their effect on avermectin production, and the discovery that some mutated AveC gene products can reduce the B2:B1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis. By way of example, the invention is described in the sections below for a polynucleotide molecule comprising either a nucleotide sequence that is the same as the nucleotide sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the S. avertimilis AveC gene product or the ORF sequence of Figure 1 (SEQ ID NO : 1) and for polynucleotide molecules that have mutated nucleotide sequences derived from these. However, the principles provided in the described invention may be analogously applied to other polynucleotide molecules including AveC homologous genes from other Streptomyces species including, for example, S. hygroscopicus and S. griseochromogenes, among others.

1 Polinukleotidne molekule 1 Polynucleotide molecules

S. avermitilis AveC genetski produkt S. avermitilis AveC gene product

Opisani izum osigurava izoliranu polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća potpuni AveC ORF S. avermitilis-a ili njegov suštinski dio, gdje izolirana polinukleotidna molekula ne sadrži slijedeći potpun ORF koji je lociran niže od AveC ORF in situ u S. avermitilis kromosomu. The described invention provides an isolated polynucleotide molecule comprising the complete AveC ORF of S. avermitilis or an essential part thereof, where the isolated polynucleotide molecule does not contain the following complete ORF that is located downstream of the AveC ORF in situ in the S. avermitilis chromosome.

Izolirana polinukleotidna molekula opisanog izuma poželjno obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja je ista kao sekvenca plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avermitilis AveC genetski produkt ili koja je kao nukleotidna sekvenca ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili njen suštinski dio. Kako je korišteno ovdje, "suštinski dio" izolirane polinukleotidne molekule koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodrira S. avermitilis AveC genetski produkt označava izoliranu polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća barem oko 70 % kompletne AveC ORF sekvence koja je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1) i koja kodira funkcionalno ekvivalentan AveC genetski produkt. U vezi sa ovim "funkcionalno ekvivalentan" AveC genetski produkt je definiran kao genetski produkt koji, kada se ekspresira u S. avermitilis ATCC 53692 gdje prirodni AveC alel je deaktiviran, dovodi do proizvodnje uglavnom istog odnosa i količine avermektina kao što to proizvodi S. avermitilis vrsta ATCC 53692 koja pored toga ekspresira samo funkcionalni AveC alel originalnog tipa u S. avermitilis ATCC 53692. The isolated polynucleotide molecule of the described invention preferably comprises a nucleotide sequence which is the same as the sequence of the plasmid pSE 186 (ATCC 209604) which encodes the S. avermitilis AveC gene product or which is like the nucleotide sequence of the ORF of Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or an essential part thereof . As used herein, a "substantial portion" of an isolated polynucleotide molecule comprising the nucleotide sequence encoding the S. avermitilis AveC gene product means an isolated polynucleotide molecule comprising at least about 70% of the complete AveC ORF sequence shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1 ) and which encodes a functionally equivalent AveC gene product. In this regard, a "functionally equivalent" AveC gene product is defined as a gene product that, when expressed in S. avermitilis ATCC 53692 where the native AveC allele has been inactivated, leads to the production of substantially the same ratio and amount of avermectin as produced by S. avermitilis strain ATCC 53692 which in addition expresses only the functional AveC allele of the original type in S. avermitilis ATCC 53692.

Dodatno nukleotidnoj sekvenci AveC ORF, izolirana polinukleotidna molekula opisanog izuma može dalje obuhvatiti nukleotidnu sekvencu koja prirodno flankira AveC gen in situ u S. avermitilis, takvu kao one koje flankiraju nukleotidne sekvence prikazane na slici 1 (SEQ ID NO: 1). In addition to the nucleotide sequence of the AveC ORF, the isolated polynucleotide molecule of the described invention may further comprise a nucleotide sequence that naturally flanks the AveC gene in situ in S. avermitilis, such as those flanking the nucleotide sequences shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1).

Kako je korišteno ovdje, termini "polinukleotidna molekula", "polinukleotidna sekvenca", kodirajuća sekvenca", "otvorena čitajuća rama (ORF)" i slično, namijenjeni su za označavanje kako DNA tako i RNA molekula, koje mogu biti bilo jedno-zavojne bilo dvo-zavojne i koje mogu biti transkribirane u translaniranu (DNA) ili translaniranu (RNA) u AveC genetski produkt ili, kao što je opisano ovdje niže, u AveC homologni genetski produkt, ili u polipeptid koji je homologan sa AveC genetskim produktom ili AveC homolognim genetskim produktom u odgovarajućem ekspresijskom sistemu stanice domaćina kada se stave pod kontrolu odgovarajućih regulatorskih elemenata. Kodirajuća sekvenca može uključiti, ali nije ograničena na njih, prokariotske sekvence, cDNA sekvence, genomske DNA sekvence i kemijski sintetizirane DNA i RNA sekvence. As used herein, the terms "polynucleotide molecule", "polynucleotide sequence", coding sequence", "open reading frame (ORF)" and the like are intended to refer to both DNA and RNA molecules, which may be either single-stranded or double-stranded and which can be transcribed into a translated (DNA) or translated (RNA) AveC gene product or, as described hereinbelow, an AveC homologous gene product, or a polypeptide that is homologous to an AveC gene product or an AveC homolog by a genetic product in an appropriate host cell expression system when placed under the control of appropriate regulatory elements.The coding sequence may include, but is not limited to, prokaryotic sequences, cDNA sequences, genomic DNA sequences, and chemically synthesized DNA and RNA sequences.

Nukleotidna sekvenca koja je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1) obuhvaća četiri različita GTG kodona na bp položajima 42, 174 i 180. Kao što je opisano u poglavlju 9 niže, višetruka brisanja 5' područja AveC ORF-a (slika 1; SEQ ID NO: 1) su izvršena radi pomoći u definiranju koji od ovih kodona može funkcionirati u AveC ORF kao polazno mjesto za espresiju proteina. Brisanje prvog GTG mjesta na bp 42 ne eliminira AveC aktivnost. Dodatno brisanje svih GTG kodona na bp položajima 174, 177 i 180 zajedno eliminira AveC aktivnost što pokazuje da je ovo područje potrebno za ekspresiju proteina. Opisani izum tako obuhvaća promjenljivu dužinu AveC ORFs koja inicira translaciju na nekom od GTG mjesta koja su locirana na bp 174, 177 ili 180 bp, kao što je prikazano na slici 1 (SEQ ID NO:1) i odgovarajuće polipeptide za svaki. The nucleotide sequence shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) comprises four different GTG codons at bp positions 42, 174 and 180. As described in Chapter 9 below, multiple deletions of the 5' region of the AveC ORF (Figure 1 ; SEQ ID NO: 1) were performed to help define which of these codons may function in the AveC ORF as an initiation site for protein expression. Deletion of the first GTG site at bp 42 does not eliminate AveC activity. Additional deletion of all GTG codons at bp positions 174, 177, and 180 collectively eliminated AveC activity, demonstrating that this region is required for protein expression. The described invention thus includes variable length AveC ORFs that initiate translation at one of the GTG sites located at bp 174, 177 or 180 bp, as shown in Figure 1 (SEQ ID NO:1) and corresponding polypeptides for each.

Opisani izum dalje obuhvaća polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu koja je homologna sa sekvencom plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avermitilis AveC genetski produkt ili sa nukleotidnom sekvencom AveC ORF koja je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili sa njenim suštinskim dijelom. Termin "homologna" kada se koristi za označavanje polinukleotidne molekule koja je homologna sa sekvencom koja kodira S. avermitilis AveC genetski produkt označava polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu: (a) koja kodira isti AveC genetski produkt kao sekvenca plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avermitilis AveC genetski produkt ili koja kodira isti AveC genetski produkt kao nukleotidna sekvenca AveC ORF koja je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1), ali koja uključuje jednu ili više nevidljivih promjena u nukleotidnoj sekvenci prema degeneraciji genetskog koda; ili (b) koja hibridizira u komplement polinukleotidne molekule koja ima nukleotidnu sekvencu koja kodira amino kiselinsku sekvencu koja je kodirana sa sekvencom plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira AveC genetski produkt ili koja kodira amino kiselinsku sekvcencu koja je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 2) pod umjereno obaveznim uvjetima, tj. hibridizacija u filter-vezanoj DNA u 0,5 M NaHPO4, 7 % natrij dodecil sulfata (SDS), 1 mM EDTA na 65 °C i ispiranje u 0,2 × SSC/0,1 % SDS na 42 °C (vidi Ausubel i suradnici: "Current Protocols in Molecular Biology", svezak I, str. 2.10.3, (1989.), izdanje Green Publishing Associates Inc. i John Wiley & Sons Inc., New York,) i kodira funkcionalno ekvivalentan genetski produkt koji je definiran ovdje naprijed. U poželjnoj realizaciji, homologna polinukleotidna molekula hibridizira u komplement sekvence plazmida pSE 186 (209604) koja kodira AvecC genetski produkt ili u komplement nukleotidne sekvence koja je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili njen suštinski dio, pod umjereno obaveznim uvjetima, tj. hibridizacija u filter-vezanoj DNA u 0,5 M NaHPO4, 7 % natrij dodecil sulfata (SDS), 1 mM EDTA na 65 °C i ispiranje u 0,1 × SSC/0,1 % SDS na 68 °C (vidi Ausubel i suradnici, naprijed) i kodira funkcionalno ekvivalentan AveC genetski produkt kako je definirano ovdje naprijed. The described invention further encompasses a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence that is homologous to the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the S. avermitilis AveC gene product or to the nucleotide sequence of the AveC ORF shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or with its essential part. The term "homologous" when used to refer to a polynucleotide molecule that is homologous to the sequence encoding the S. avermitilis AveC gene product means a polynucleotide molecule having the nucleotide sequence: (a) that encodes the same AveC gene product as the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) which encodes the S. avermitilis AveC gene product or which encodes the same AveC gene product as the AveC ORF nucleotide sequence shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1), but which includes one or more invisible changes in the nucleotide sequence according to the degeneracy of the genetic code; or (b) that hybridizes to the complement of a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence that encodes an amino acid sequence that is encoded by the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) that encodes the AveC gene product or that encodes an amino acid sequence that is shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 2) under moderately binding conditions, i.e. hybridization in filter-bound DNA in 0.5 M NaHPO4, 7% sodium dodecyl sulfate (SDS), 1 mM EDTA at 65 °C and washing in 0.2 × SSC/ 0.1% SDS at 42°C (see Ausubel et al.: "Current Protocols in Molecular Biology", Vol. I, p. 2.10.3, (1989), published by Green Publishing Associates Inc. and John Wiley & Sons Inc. , New York,) and encodes a functionally equivalent gene product as defined herein. In a preferred embodiment, the homologous polynucleotide molecule hybridizes to the complement sequence of the plasmid pSE 186 (209604) encoding the Avec gene product or to the complement of the nucleotide sequence shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or a substantial portion thereof, under moderately stringent conditions, i.e., hybridization to filter-bound DNA in 0.5 M NaHPO4, 7% sodium dodecyl sulfate (SDS), 1 mM EDTA at 65 °C and washing in 0.1 × SSC/0.1% SDS at 68 °C ( see Ausubel et al., supra) and encodes a functionally equivalent AveC gene product as defined hereinbefore.

Aktivnost AveC genetskog produkta i njegovih potencijalnih funkcionalnih ekvivalenata može biti određena pomoću HPLC analize produkta fementacije, kao što je opisano u primjerima ovdje niže. Polinukleotidne molekule koje imaju nukleotidne sekvence koje kodiraju funkcionalne ekvivalente S. avermitilis AveC genetskog produkta uključuju prirodno zastupljene AveC gene prisutne u drugim vrstama S. avermitilis, AveC homologne gene prisutne u drugim vrstama Streptomyces, i mutirane AveC alele, bilo da su prirodno zastupljeni ili formirani. The activity of the AveC gene product and its potential functional equivalents can be determined by HPLC analysis of the fermentation product, as described in the examples herein below. Polynucleotide molecules having nucleotide sequences encoding functional equivalents of the S. avermitilis AveC gene product include naturally occurring AveC genes present in other S. avermitilis species, AveC homologous genes present in other Streptomyces species, and mutated AveC alleles, whether naturally occurring or engineered. .

Opisani izum dalje obuhvaća polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira polipeptid koji ima amino kiselinsku sekvencu koja je homologna sa amino kiselinskom sekvencom koja je kodirana sa sekvencom plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira AveC genetski produkt ili amino sekvencom na slici 1 (SEQ ID NO: 2) ili sa njenim suštinskim dijelom. Kako je korišteno ovdje, "suštinski dio" amino kiselinske sekvence na slici 1 (SEQ ID NO: 2) označava polipeptid koji obuhvaća barem oko 70 % amino kiselinske sekvence koja je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 2) i koja čini funkcionalno ekvivalentan AveC genetski produkt, kako je definirano ovdje naprijed. The described invention further encompasses a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence that encodes a polypeptide having an amino acid sequence that is homologous to the amino acid sequence that is encoded by the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) that encodes the AveC gene product or the amino sequence in Figure 1 (SEQ ID NO: 2) or with its essential part. As used herein, a "substantial portion" of the amino acid sequence of Figure 1 (SEQ ID NO: 2) means a polypeptide comprising at least about 70% of the amino acid sequence shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 2) and which functionally equivalent AveC gene product, as defined hereinafter.

Kako je korišteno ovdje radi označavanja amino kiselinskih sekvenci koje su homologne sa amino kiselinskom sekvecom AveC genetskog produkta iz S. avermitilis, termin "homologan" se odnosi na polipeptid koji je kodriran pomoću sekvence plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira AveC genetski produkt ili koji ima amino kiselinsku sekvencu sa slike 1 (SEQ ID NO: 2) ali u kojoj jedan ili više amino kiselinskih ostataka je konzervativno supstituiran sa različitim amino kiselinskim ostatkom, gdje takva konzervativna supstitucija dovodi do funkcionalno ekvivalentnog genetskog produkta, kako je definirano ovdje naprijed. Konzervativne amino kiselinske supstitucije su dobro poznate u tehnici. Pravila za pravljenje takvih supstitucija uključuju one koje je opisao M.D. Dayhof u "Nat. Biomed. Res. Found.", svezak 5. dodatak 3, (1978.), Washington D.C., između ostalog. Još specifičnije, konzervativno amino kiselinske supstitucije su one koje se obično odvijaju u familiji amino kiselina koje su slične u kiselosti, polarnosti ili masivnosti svojih bočnih lanaca. Genetski kodirane amino kiseline se obično dijele u dvije grupe: (a) kiselinske = aspartat, glutaminat; (2) bazne = lizin, arginin, histidin; (3) nepolarne = alanin, valin, leucin, izoleucin, prolin, fenilalanin, fenilalanain, metionin, triptofan; i (4) nenaelektrisane polarne = glicin, aspargin, glutamin, cistein, serin, treonin, tirozin. Fenilalanin, triptofan i tirozin su tako zajedno klasificirane kao aromatične amino kiseline. Jedna ili više zamjena u određenoj grupi, na primjer leucina sa izoleucinom ili valinom, ili aspartata sa glutamatom ili treonina sa serinom ili nekog drugog amino kiselinskog ostatka sa strukturno sličnim amino kiselinskim ostatkom, na primjer amino kiselinskog ostatka sa sličnom kiselošću, polarnošću, ili masivnošću u istoj svojoj kombinaciji imati će beznačajan efekt na funkciju polipeptida. As used herein to refer to amino acid sequences that are homologous to the amino acid sequence of the AveC gene product from S. avermitilis, the term "homologous" refers to a polypeptide that is encoded by the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the AveC gene product or having the amino acid sequence of Figure 1 (SEQ ID NO: 2) but in which one or more amino acid residues are conservatively substituted with a different amino acid residue, where such conservative substitution results in a functionally equivalent genetic product, as defined hereinabove. Conservative amino acid substitutions are well known in the art. Rules for making such substitutions include those described by M.D. Dayhof in "Nat. Biomed. Res. Found.", Volume 5 Supplement 3, (1978), Washington D.C., among others. More specifically, conservative amino acid substitutions are those that typically occur in a family of amino acids that are similar in the acidity, polarity, or bulkiness of their side chains. Genetically encoded amino acids are usually divided into two groups: (a) acidic = aspartate, glutamate; (2) bases = lysine, arginine, histidine; (3) non-polar = alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, phenylalanine, methionine, tryptophan; and (4) uncharged polar = glycine, asparagine, glutamine, cysteine, serine, threonine, tyrosine. Phenylalanine, tryptophan and tyrosine are thus classified together as aromatic amino acids. One or more substitutions in a particular group, for example leucine with isoleucine or valine, or aspartate with glutamate or threonine with serine or another amino acid residue with a structurally similar amino acid residue, for example an amino acid residue with similar acidity, polarity, or bulkiness in its same combination, it will have an insignificant effect on the function of the polypeptide.

Opisani izum dalje osigurava izoliranu polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira AveC homologni genetski produkt. Kako je korišteno ovdje, "AveC homologni genetski produkt" je definiran kao genetski produkt koji ima barem oko 50 % amino kiselinske sekvence identične AveC genetskom produktu S. avermitilis koji obuhvaća amino kiselinsku sekvencu koja je kodirana pomoću plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira AveC genetski produkt ili amino kiselinsku sekvencu koja je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 2). U neograničavajućoj relaizaciji AveC homologni genetski produkt je iz S. Hygroscopicus, (opisan u EP patentnoj prijavi br. 0298423; depozit FERM BP-1901) i obuhvaća amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 4, ili njen suštinski dio. "Suštinski dio" amino kiselinske sekvence SEQ ID NO: 4 označava polipeptid koji obuhvaća barem oko 70 % amino kiselinske sekvence SEQ ID NO: 4, i koji čini funkcionalni ekvivalentan AveC homologni genetski produkt. "Funkcionalno ekvivalentan" AveC homologni genetski produkt je definiran kao genetski produkt koji, kada je ekspresiran u S. hygroscopicus vrsti FERM BP-1901 u kojoj prirodni AveC homologni alel je deaktiviran, dovodi do proizvodnje uglavnom istog odnosa i količine milbemicina kao one koji su proizvedeni pomoću S. hygroscopicus vrste FERM BP-1901 koja ekspresira pored toga samo funkcionalan aceC homologni alel originalnog tipa prirodno zastupljen u S. hygroscopicus vrsti FERM BP-1901. U neograničavajućoj realizaciji, izolirana polinukleotida molekula opisanog izuma koja kodira S. hygroscopicus AveC homologni genetski produkt obuhvaća nukleotidnu sekvencu SEQ ID NO: 3 ili njen suštinski dio. Sa ovim u vezi, "suštinski dio" izolirane polinukleotidne molekule koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu SEQ ID NO: 3 označava izoliranu polinukloetidnu molekulu koja obuhvaća barem 70 % nukleotidne sekvence SEQ ID NO: 3 i koja kodira funkcionalno ekvivalentan AveC homologni genetski produkt, kako je definirano neposredno ovdje naprijed. The described invention further provides an isolated polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence encoding an AveC homologous gene product. As used herein, an "AveC homologous gene product" is defined as a gene product having at least about 50% amino acid sequence identity to the S. avermitilis AveC gene product comprising the amino acid sequence encoded by plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding AveC gene product or amino acid sequence shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 2). In a non-limiting embodiment, the AveC homologous genetic product is from S. Hygroscopicus, (described in EP Patent Application No. 0298423; FERM Deposit BP-1901) and comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, or a substantial portion thereof. "Essential portion" of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 means a polypeptide comprising at least about 70% of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, and which constitutes a functionally equivalent AveC homologous gene product. A "functionally equivalent" AveC homologous gene product is defined as a gene product that, when expressed in the S. hygroscopicus strain FERM BP-1901 in which the native AveC homologous allele has been inactivated, leads to the production of substantially the same ratio and amount of milbemycin as those produced using S. hygroscopicus strain FERM BP-1901, which expresses in addition only a functional aceC homologous allele of the original type naturally present in S. hygroscopicus strain FERM BP-1901. In a non-limiting embodiment, the isolated polynucleotide molecule of the described invention encoding the S. hygroscopicus AveC homologous genetic product comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or a substantial portion thereof. In this regard, the "substantial portion" of an isolated polynucleotide molecule comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 means an isolated polynucleotide molecule comprising at least 70% of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and which encodes a functionally equivalent AveC homologous gene product, as defined right here ahead.

Opisani izum dalje osigurava polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja je homologna sa S. hygroscopicus nukleotidnom sekvencom SEQ ID NO: 3. Termin "homologna" kada je korišten za označavanje polinukleotidne molekule koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja je homologna sa sekvencom SEQ ID NO: 3 koja kodira S. hygroscopicus AveC homologni genetski produkt označava polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu: (a) koja kodira isti genetski produkt kao nukleotidna sekvenca SEQ ID NO: 3 ili njen suštinski dio, ali koja uključuje jednu ili više neprimjetnih promjena u nukloetidnoj sekvenci prema degeneraciji genetskog koda; ili (b) koja hibridizira u komplement polinukleotidne molekule koja ima nukleotidnu sekvencu koja kodira amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 4, pod uvjetima umjerene obaveznosti, tj. hibridizacija u filter vezanoj DNA u 0,5 M NaHPO4, 7 % natrij dodecil sulfata (SDS), 1 mM EDTA na 65 °C i ispiranje u 0,2 × SSC/0,1 % SDS na 42 °C (vidi Ausubel i suradnici, naprijed), i kodira funkcionalno ekvivalentan AveC homologni genetski produkt kako je definirano ovdje naprijed. U poželjnoj realizaciji, homologna polinukleotidna molekula hibridizira u komplement nukleotidne sekvence SEQ ID NO: 3 koja kodira AveC homologni genetski produkt ili njen suštinski dio, pod uvjetima visoke obaveznosti, tj. hibridizacija u filter vezanoj DNA u 0,5 M NaHPO4, 7 % natrij dodecil sulfata (SDS), 1 mM EDTA na 65 °C i ispiranje u 0,1 × SSC/0,1 % SDS na 68 °C (vidi Ausubel i suradnici, naprijed), i kodira funkcionalno ekvivalentan AveC homologni genetski produkt kako je definirano ovdje naprijed. The described invention further provides a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence that is homologous to the S. hygroscopicus nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. The term "homologous" when used to refer to a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence that is homologous to the sequence of SEQ ID NO: 3 which encodes S. hygroscopicus AveC homologous genetic product means a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence: (a) which encodes the same genetic product as the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or an essential part thereof, but which includes one or more undetectable changes in the nucleotide sequence according to degeneration of the genetic code; or (b) that hybridizes to the complement of a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, under moderate binding conditions, i.e., hybridization to filter-bound DNA in 0.5 M NaHPO4, 7% sodium dodecyl sulfate ( SDS), 1 mM EDTA at 65 °C and washing in 0.2 × SSC/0.1% SDS at 42 °C (see Ausubel et al., supra), and encodes a functionally equivalent AveC homologous gene product as defined hereinbefore . In a preferred embodiment, the homologous polynucleotide molecule hybridizes to the complement of the nucleotide sequence SEQ ID NO: 3 encoding the AveC homologous gene product or its essential part, under conditions of high binding, i.e. hybridization to filter-bound DNA in 0.5 M NaHPO4, 7% sodium dodecyl sulfate (SDS), 1 mM EDTA at 65 °C and washing in 0.1 × SSC/0.1% SDS at 68 °C (see Ausubel et al., forward), and encodes a functionally equivalent AveC homologous gene product as defined hereinafter.

Opisani izum dalje osigurava polinukloetidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira polipeptid koji je homologan sa S. hygroscopicus AveC homolognim genetskim produktom. Kako je korišteno ovdje radi označavanja polipeptida koji su homologni sa AveC homolognim genetskim produktom SEQ ID NO: 4 iz S. hygroscopicus, termin "homologan" označava polipeptid koji ima amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 4, ali u kojoj je jedan ili više amino kiselinskih ostataka konzervativno supstituiran sa različitim amino kiselinskim ostatkom, gdje takva konzervativna supstitucija dovodi do funkcionalno ekvivalentnog AveC homolognog genetskog produkta, kao što je definirano ovdje naprijed. The described invention further provides a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence encoding a polypeptide that is homologous to the S. hygroscopicus AveC homologous gene product. As used herein to refer to polypeptides that are homologous to the AveC homologous gene product of SEQ ID NO: 4 from S. hygroscopicus, the term "homologous" means a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, but in which one or more amino acid residues conservatively substituted with a different amino acid residue, where such conservative substitution results in a functionally equivalent AveC homologous gene product, as defined hereinabove.

Opisani izum dalje osigurava oligonukleotide koji hibridiziraju u polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili SEQ ID NO: 3 ili u polinukleotidnu molekulu koja ima nukloetidnu sekvencu koja je komplement nukleotidne sekevence sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili SEQ ID NO: 3. Takvi oligonukleotidi su barem dužine oko 10 nukleotida, i poželjno dužine od oko 15 do oko 3 nukleotida i hibridiziraju u jednu od naprijed spomenutih polinukleotidnih molekula pod uvjetima visoke obaveznosti, tj. ispiranje u 6 × SSC/0,5 % natrij fosfata na približno 37 °C za približno 14-baznih oligosa, na približno 48 °C za približno 17-baznih oligosa, na približno 55 °C za približno 20-baznih oligosa, i na približno 60 °C za približno 23-baznih oligosa. U poželjnoj realizaciji, oligonukleotidi su komplementarni dijelu jedne od naprijed spomenutih polinukleotidnih molekula. Ovi oligonukleotidi su primjenljivi za razne svrhe uključujući za kodiranje ili za djelovanje kao antisenzitivne molekule koje su primjenljive u genetskoj regulaciji, ili kao primari u amplifikaciji AveC- ili polinukleotidnih molekula koje kodiraju AveC homolog. The described invention further provides oligonucleotides that hybridize to a polynucleotide molecule that has the nucleotide sequence from Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or SEQ ID NO: 3 or to a polynucleotide molecule that has a nucleotide sequence that is the complement of the nucleotide sequence from Figure 1 (SEQ ID NO : 1) or SEQ ID NO: 3. Such oligonucleotides are at least about 10 nucleotides in length, and preferably about 15 to about 3 nucleotides in length, and hybridize to one of the aforementioned polynucleotide molecules under high-binding conditions, i.e. washing in 6×SSC /0.5% sodium phosphate at approximately 37 °C for approximately 14-base oligos, at approximately 48 °C for approximately 17-base oligos, at approximately 55 °C for approximately 20-base oligos, and at approximately 60 °C for approximately 23-base oligos. In a preferred embodiment, the oligonucleotides are complementary to a portion of one of the aforementioned polynucleotide molecules. These oligonucleotides are useful for a variety of purposes including encoding or acting as antisense molecules useful in genetic regulation, or as primers in the amplification of AveC- or AveC homolog-encoding polynucleotide molecules.

Dodatno AveC homologni geni mogu biti identificirani u drugim vrstama ili rodovima Streptomyces pomoću primjene polinukleotidnih molekula ili oligonukleotida koji su opisani ovdje u vezi sa poznatim tehnikama. Na primjer, oligonukleotidna molekula koja obuhvaća dio S. avermitilis nukleotidne sekvence sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili dio S. hygroscopicus nukleotidne sekvence SEQ ID NO: 3 može biti detektabilno obilježena i korištena za testiranje genomske biblioteke koje je formirana od DNA izvedene iz organizma od interesa. Obaveznost uvjeta za hibridizaciju bira se bazirano na vezi referentnog organizma, u ovom primjeru S. avermitilis ili S. hygroscopicus, sa organizmom od interesa. Režimi za različite uvjete obaveznosti dobro su poznati stručnjaku u ovom području, a takvi uvjeti će varirati uglavnom zavisno od specifičnih organizama iz kojih biblioteka i obilježene sekvence su izvedeni. Takvi oligonukleotidi su barem dužine od oko 15 nukleotida i uključuju, na primjer, one koji su opisani u primjerima ovdje niže. Amplifikacija homolognih gena može biti izvedena uz korištenje ovih i drugih oligonukleotida pomoću primjene standardnih tehnika, takvih kao što je reakcija polimeraznog lanca (PCR), mada i druge tehnike amplifikacije su poznate u tehnici, tako na primjer, reakcija ligaznog lanca također može biti korištena. Additionally AveC homologous genes can be identified in other Streptomyces species or genera using the polynucleotide molecules or oligonucleotides described herein in conjunction with known techniques. For example, an oligonucleotide molecule comprising a portion of the S. avermitilis nucleotide sequence of Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or a portion of the S. hygroscopicus nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 can be detectably labeled and used to test a genomic library formed from DNA derived from the organism of interest. The binding conditions for hybridization are chosen based on the relationship of the reference organism, in this example S. avermitilis or S. hygroscopicus, to the organism of interest. Regimes for different binding conditions are well known to those skilled in the art, and such conditions will vary largely depending on the specific organisms from which the library and labeled sequences are derived. Such oligonucleotides are at least about 15 nucleotides in length and include, for example, those described in the examples hereinbelow. Amplification of homologous genes can be performed using these and other oligonucleotides using standard techniques, such as polymerase chain reaction (PCR), although other amplification techniques are known in the art, such as, for example, ligase chain reaction can also be used.

Klonovi koji su identificirani kao da sadrže AveC homologne nukleotidne sekvence mogu biti testirani na svoju sposobnost kodiranja funkcionalnog AveC homolognog genetskog produkta. Za ovu svrhu, klonovi mogu biti podvrgnuti sekvencijskoj analizi u cilju identificiranja prikladne čitajuće rame, kao i inicijatorskih i završavajućih signala. Alternativno ili dodatno, klonirana sekvenca može biti ubačena u odgovarajući ekspresijski vektor, tj. vektor koji sadrži potrebne elemente sa transkripciju i translaciju sekvence koja kodira ubačen protein. Neka od varijanti domaćin/vektor sistema može biti korištena kao što je opisano ovdje niže, uključujući ali ne ograničavajući na bakterijske sisteme takve kao što su plazmid, bakteriofaga ili kosmidni ekspresijski vektori. Odgovarajuće transformirane stanice domaćina sa takvim vektorima koji obuhvaćaju potencijalne AveC homologne kodirajuće sekvence tada mogu biti analizirane za AveC-tipa aktivnost uz korištenje metoda, takvih kao što je HPLC analiza fermentacijskih produkata, kao što je opisano u poglavlju 7, ovdje niže. Clones identified as containing AveC homologous nucleotide sequences can be tested for their ability to encode a functional AveC homologous gene product. For this purpose, clones can be subjected to sequence analysis in order to identify the appropriate reading frame as well as initiation and termination signals. Alternatively or additionally, the cloned sequence can be inserted into a suitable expression vector, i.e. a vector containing the necessary elements for transcription and translation of the sequence encoding the inserted protein. Any variety of host/vector systems may be used as described hereinbelow, including but not limited to bacterial systems such as plasmid, bacteriophage, or cosmid expression vectors. Appropriately transformed host cells with such vectors comprising potential AveC homologous coding sequences can then be assayed for AveC-type activity using methods such as HPLC analysis of fermentation products, as described in Chapter 7, herein below.

Proizvodnja i manipulacija polinukleotidnih molekula koje su opisani ovdje, su u okviru sposobnosti stručnjaka u ovom području tehnike, a mogu biti izvedeni prema rekombinantnim tehnikama koje su opisane, na primjer, u Maniatis i suradnici: "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY; Ausubel i suradnici: "Current Protocols in Molecular Biology", (1989.), Greene Publishing Associates & Wiley Interscience, NY; Sambrook i suradnici: "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", 2. izdanje. (1989.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY; Innis i suradnici: "PCR Strategies", (1995.), izdanje Academic Press Inc., San Diego; i Erlich: "PCR Technology", izdanje Oxford University, New York, što je ovdje ubačeno pomoću reference. Polinukleotidni klonovi koji kodiraju AveC genetske produkte ili AveC homologne genetske produkte mogu biti identificirani uz korištenje postupka koji je poznat u tehnici, uključujući ali ne ograničavajući se na, postupke koji su dati u poglavlju 7, ovdje niže. Genomske DNA biblioteke mogu biti testirane za AveC i AveC homologne kodirajuće sekvence uz korištenje tehnika takvih kao što su postupci dati u Benton i Davis: "Science", 196:180, (1977.), za biblioteke bakteriofaga; i u Grunstein i Hognes: "Proc. Natl. Acad. Sci. USA", 72: 3961-3965, (1975.), za plazmidne biblioteke. Polinukleotidne molekule koje imaju nukleotidne sekvence poznate su da uključuju AveC ORF kao sada, na primjer, u plazmidu pSE 186 (ATCC 209604) ili u plazmidu pSE 119 (koji je opisan u poglavlju 7, ovdje niže) mogu biti korištene kao probe u ovim eksperimentima za testiranje. Alternativno, oligonukleotidne probe mogu biti sintetizirane tako da odgovaraju nukleotidnim sekvencama koje su deducirane iz djelomičnih ili potpunih amino kiselinskih sekvenci pročišćenog AveC homolognog genetskog produkta. The production and manipulation of the polynucleotide molecules described herein are within the skill of those skilled in the art, and may be performed according to recombinant techniques described, for example, in Maniatis et al.: "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY; Ausubel et al.: "Current Protocols in Molecular Biology", (1989), Greene Publishing Associates & Wiley Interscience, NY; Sambrook et al.: "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", 2nd ed. (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY; Innis et al.: "PCR Strategies", (1995), published by Academic Press Inc., San Diego; and Erlich: "PCR Technology", Oxford University Press, New York, which is incorporated herein by reference. Polynucleotide clones encoding AveC gene products or AveC homologous gene products can be identified using procedures known in the art, including, but not limited to, the procedures provided in Chapter 7, herein below. Genomic DNA libraries can be screened for AveC and AveC homologous coding sequences using techniques such as the procedures given in Benton and Davis: "Science", 196:180, (1977), for bacteriophage libraries; and in Grunstein and Hognes: "Proc. Natl. Acad. Sci. USA", 72: 3961-3965, (1975), for plasmid libraries. Polynucleotide molecules having nucleotide sequences known to include the AveC ORF as present, for example, in plasmid pSE 186 (ATCC 209604) or in plasmid pSE 119 (which is described in Chapter 7, herein below) can be used as probes in these experiments. for testing. Alternatively, oligonucleotide probes can be synthesized to match nucleotide sequences deduced from partial or complete amino acid sequences of a purified AveC homologous gene product.

2. Rekombinantni sistemi 2. Recombinant systems

Kloniranje i ekspresijski vektori Cloning and expression vectors

Opisani izum dalje osigurava rekombinantne klonirajuće vektore i ekspresijske vektore, koji su primjenljivi u kloniranju ili ekspresiji polinukleotidnih molekula opisanog izuma koje obuhvaćaju, na primjer, bilo AveC ORF S. avermitilis ili neke AveC homologne ORF. U neograničavajućoj realizaciji, opisani izum osigurava plazmid pSE 186 (ATCC 209604), koji obuhvaća potpune ORF AveC gena S. avermitilis. The described invention further provides recombinant cloning vectors and expression vectors, which are applicable in the cloning or expression of polynucleotide molecules of the described invention comprising, for example, either the AveC ORF of S. avermitilis or some AveC homologous ORFs. In a non-limiting embodiment, the described invention provides plasmid pSE 186 (ATCC 209604), which comprises the complete ORFs of the AveC gene of S. avermitilis.

Cjelokupan opis koji slijedi sa obzirom na AveC ORF iz S. avermitilis ili polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća AveC ORF iz S. avermitilis ili njegov dio ili S. avermitilis AveC genetski produkt, se također odnosi na AveC homologe i AveC homologne genetske produkte, ako drugačije nije naznačeno eksplicitno ili u kontekstu. The entire description that follows with respect to an AveC ORF from S. avermitilis or a polynucleotide molecule comprising an AveC ORF from S. avermitilis or a portion thereof or a S. avermitilis AveC gene product also refers to AveC homologs and AveC homologous gene products, unless otherwise stated. indicated explicitly or in context.

Varijante raznih vektora su razvijene za specifičnu primjenu u Streptomyces, uključujući fagu, visok broj kopijskih plazmida, nizak broj kopijskih plazmida, i E. coli-Streptomyces putujuće vektore između ostalih, i svaki od ovih može biti korišten pri praktičnoj primjeni opisanog izuma. Brojni geni rezistentni na lijek su također bili klonirani iz Streptomyces, i većina od ovih gena je ugrađena u vektore kao selektibilni markeri. Primjeri trenutno postojećih vektora za primjenu u Streptomyces su dati, između ostalog u Huntchinson: "Applied Biochem. Biotech.", 16:169-190, (1980.). Variants of various vectors have been developed for specific use in Streptomyces, including phage, high copy number plasmids, low copy number plasmids, and E. coli-Streptomyces travel vectors among others, and any of these can be used in the practice of the described invention. A number of drug resistance genes have also been cloned from Streptomyces, and most of these genes have been incorporated into vectors as selectable markers. Examples of currently available vectors for use in Streptomyces are provided, inter alia, in Huntchinson: "Applied Biochem. Biotech.", 16:169-190, (1980).

Rekombinantni vektori opisanog izuma, naročito ekspresijski vektori su poželjno formirani tako da kodirajuća sekvenca za polinukleotidnu molekulu opisanog izuma je u operativnoj asocijaciji sa jednim ili više regulatorskih elemenata koji su potrebni za transkripciju i translaciju kodirajuće sekvence za proizvodnju polipeptida. Kako je korišteno ovdje, termin "regulatorski element" uključuje ali nije ograničen na, nukleotidne sekvence koje kodiraju inducibilne i neinducibilne promotore, pojačivače, operatore i druge elemente koji su poznati u tehnici, a koji služe za vođenje i/ili reguliranje ekspresije polinukleotida koji vrši kodiranje sekvenci. Također, kako je korišteno ovdje, kodirajuća sekvenca je u "operativnoj asocijaciji" sa jednim ili više regulatorskih elemenata koji efikasno reguliraju i dozvoljavaju transkripciju kodirajuće sekvence ili translaciju njegove mRNA ili oba. Recombinant vectors of the described invention, especially expression vectors, are preferably formed so that the coding sequence for the polynucleotide molecule of the described invention is in operative association with one or more regulatory elements that are required for transcription and translation of the coding sequence for polypeptide production. As used herein, the term "regulatory element" includes, but is not limited to, nucleotide sequences encoding inducible and non-inducible promoters, enhancers, operators, and other elements known in the art that serve to direct and/or regulate the expression of a polynucleotide that exerts sequence coding. Also, as used herein, a coding sequence is in "operable association" with one or more regulatory elements that effectively regulate and permit transcription of the coding sequence or translation of its mRNA, or both.

Tipični plazmidni vektori koji mogu biti formirani tako da sadrže polinukleotidnu molekulu opisanog izuma uključuju pCR-Blunt, pCR2.1 (invitrogen), pGEM3Zf (Promega) i putujući vektor pWHM3 (Vara i suradnici: "J. Bact.", 171:5872-5881, (1989.)) između mnogih drugih. Typical plasmid vectors that can be constructed to contain a polynucleotide molecule of the present invention include pCR-Blunt, pCR2.1 (Invitrogen), pGEM3Zf (Promega), and the travel vector pWHM3 (Vara et al.: "J. Bact.", 171:5872- 5881, (1989)) among many others.

U tehnici su dobro poznati postupci za formiranje rekombinantnih vektora koji sadrže odgovarajuće kodirajuće sekvence u operativnoj asocijaciji sa odgovarajućim regulatorskim elementima, i ovi mogu biti korišteni za prakticiranje opisanog izuma. Ovi postupci uključuju in vitro rekombinantne tehnike, sintetičke tehnike, i in vivo genetsku rekobinaciju. Vidi, na primjer, tehnike koje su opisane u Maniatis i suradnici, naprijed; Ausubel i suradnici, naprijed; Sambrook i suradnici, naprijed; Innis i suradnici, naprijed; te Erlich, naprijed. Procedures for generating recombinant vectors containing appropriate coding sequences in operative association with appropriate regulatory elements are well known in the art, and these may be used to practice the described invention. These methods include in vitro recombinant techniques, synthetic techniques, and in vivo genetic recombination. See, for example, the techniques described in Maniatis et al., supra; Ausubel et al., forward; Sambrook et al., forward; Innis et al., forward; and Erlich, ahead.

Regulatorski elementi ovih vektora mogu varirati po svojoj jačini i specifičnostima. Zavisno od korištenog domaćin/vektor sistema, neki broj prikladnih transkripcijskih i translacijskih elemenata može biti korišten. Neograničavajući primjeri transkripcijskih regulatorskih područja ili promotora za bakterije uključuju β-gal promotor, T7 promotor, TAC promotor, λ lijeve i desne promotore, trp i lac promotore, trp-lac fuzijske promotore i još specifičnije za Streptomyces, promotore ermE, melC i tipA, itd. U specifičnoj realizaciji koja je opisana u poglavlju 11 ovdje niže, ekspresijski vektor je formiran tako da sadrži AveC ORF kloniran uz jak konstitutivni ermE promotor iz Saccharopolyspora erythraea. Vektor je transformiran u S. avermitilis i poslije toga HPLC analiza fermentacijskih produkata je pokazala uvećan titar avermektina koji su proizvedeni u odnosu na proizvodnju pomoću iste vrste ali koja pored toga ekspresira AveC alel originalnog tipa. The regulatory elements of these vectors can vary in strength and specificity. Depending on the host/vector system used, any number of suitable transcriptional and translational elements may be used. Non-limiting examples of transcriptional regulatory regions or promoters for bacteria include the β-gal promoter, T7 promoter, TAC promoter, λ left and right promoters, trp and lac promoters, trp-lac fusion promoters and more specifically for Streptomyces, the ermE, melC and tipA promoters, etc. In a specific embodiment described in Chapter 11 below, the expression vector is constructed to contain the AveC ORF cloned with the strong constitutive ermE promoter from Saccharopolyspora erythraea. The vector was transformed into S. avermitilis and after that HPLC analysis of the fermentation products showed an increased titer of avermectins that were produced compared to the production by the same species but which in addition expresses the AveC allele of the original type.

Fuzijski proteinski ekspresijski vektori mogu biti korišteni za ekspresiju AveC genetskog proteinskog fuzijskog produkta. Pročišćen fuzijski protein može biti korišten za porast antiseruma protiv AveC genetskog produkta, radi proučavanja biokemijskih osobina AveC genetskog produkta radi formiranja AveC fuzijskih proteina sa različitim biokemijskim aktivnostima ili radi pomoći u identifikaciji ili pročišćavanju ekspresiranog AveC genetskog produkta. Mogući fuzijski proteinski ekspresijski vektori uključuju, ali nisu ograničeni na, vektore koji ugrađuju sekvence koje kodiraju β-galaktozidazu i trpE fuzije, maltoza vezujuće proteinske fuzije, glutation-S-transferazne fuzije i polihistidin fuzije (noseća područja). U alternativnoj realizaciji AveC genetski produkt ili njegov dio može biti fuziran u AveC homologni genetski produkt ili njegov dio, izveden iz drugih vrsta ili rodova Streptomyces takav kao, na primjer, S. hygroscopicus ili S. griseochromogenes. U određenoj realizaciji koja je opisana u poglavlju 12 niže i koji je prikazan na slici 7, formiran je himerni plazmid tako da sadrži 564 bp područje S. hygroscopicus AveC homolognog ORF koji zamjenjuje 564 bp područje S. avermitilis AveC ORF-a. Takvi hibridni vektori mogu biti transformirani u S. avermitilis stanice i testirani radi određivanja njihovog efekta, na primjer, na klasni odnos 2:1 avermektina koji su proizvedeni. Fusion protein expression vectors can be used to express an AveC gene protein fusion product. The purified fusion protein can be used to raise antisera against the AveC gene product, to study the biochemical properties of the AveC gene product, to form AveC fusion proteins with different biochemical activities, or to aid in the identification or purification of the expressed AveC gene product. Possible fusion protein expression vectors include, but are not limited to, vectors incorporating sequences encoding β-galactosidase and trpE fusions, maltose binding protein fusions, glutathione-S-transferase fusions, and polyhistidine fusions (carrier regions). In an alternative embodiment, the AveC gene product or part thereof may be fused to an AveC homologous gene product or part thereof, derived from other species or genera of Streptomyces such as, for example, S. hygroscopicus or S. griseochromogenes. In a particular embodiment described in Chapter 12 below and shown in Figure 7, a chimeric plasmid is constructed to contain a 564 bp region of the S. hygroscopicus AveC homologous ORF replacing the 564 bp region of the S. avermitilis AveC ORF. Such hybrid vectors can be transformed into S. avermitilis cells and tested to determine their effect, for example, on the 2:1 class ratio of avermectins produced.

AveC fuzijski proteini mogu biti formirani tako da obuhvate područje koje je primjenljivo za pročišćavanje. Na primjer, AveC-maltoza-vezujuće proteinske fuzije mogu biti pročišćene uz korištenje amilozne smole; AveC-glutation-S-transferazni fuzijski proteini mogu biti pročišćeni uz korištenje glutation-agaroza kuglica; a AveC-polihistidin fuzije mogu biti pročišćene uz korištenje dvovalentne nikalne smole. Alternativno antitijela protiv nosećeg proteina ili peptida mogu biti korištena za pročišćavanje fuzijskog proteina pomoću afinitivne kromatografije. Na primjer, nukleotidna sekvenca koja kodira ciljani epitop monoklonalnog antitijela može biti ugrađena u ekspresijski vektor u operativnoj asocijaciji sa regulatorskim elementima i postavljena tako da ekspresiran epitop je fuziran na AveC polipeptid. Na primjer, nukleotidna sekvenca koja kodira FLAGTM epitop tag (International Biotechnologies Inc.) koji je hidrofilni peptidni marker, može biti ubačena pomoću standardnih tehnika u ekspresijski vektor na točki koja odgovara, na primjer, na karboksilnom terminusu AveC polipeptida. Ekspresiran AveC polipeptid-FLAGTM epitop fuzijski produkt može tada biti detektiran i afinitivno-pročišćen uz korištenje komercijalno dostupnih anti-FLAGTM antitijela. AveC fusion proteins can be designed to encompass a region that is applicable for purification. For example, AveC-maltose-binding protein fusions can be purified using amylose resin; AveC-glutathione-S-transferase fusion proteins can be purified using glutathione-agarose beads; and AveC-polyhistidine fusions can be purified using divalent nickel resin. Alternatively, antibodies against the carrier protein or peptide can be used to purify the fusion protein by affinity chromatography. For example, a nucleotide sequence encoding a target epitope of a monoclonal antibody can be incorporated into an expression vector in operative association with regulatory elements and positioned such that the expressed epitope is fused to an AveC polypeptide. For example, a nucleotide sequence encoding a FLAGTM epitope tag (International Biotechnologies Inc.), which is a hydrophilic peptide marker, can be inserted using standard techniques into an expression vector at a point corresponding to, for example, the carboxyl terminus of the AveC polypeptide. The expressed AveC polypeptide-FLAGTM epitope fusion product can then be detected and affinity-purified using commercially available anti-FLAGTM antibodies.

Ekspresijski vektor koji kodira AveC fuzijski protein može također biti formiran tako da sadrži polilinkerske sekvence koje kodiraju specifična proteazna mjesta raskidanja tako da ekspresiran AveC polipeptid može biti oslobođen iz nosećeg područja ili fuzijskog partnera pomoću tretiranja sa specifičnom proteazom. Na primjer, fuzijski vektorski protein može uključiti DNA sekvence koje kodiraju trombin ili faktor Xa raskidajućih mjesta, između ostalog. An expression vector encoding an AveC fusion protein can also be engineered to contain polylinker sequences encoding specific protease cleavage sites such that the expressed AveC polypeptide can be released from the carrier region or fusion partner by treatment with a specific protease. For example, the fusion vector protein may include DNA sequences encoding thrombin or factor Xa cleavage sites, among others.

Signalna sekvenca iznad, i u čitajućoj rami sa, AveC ORF može biti ugrađena u ekspresijski vektor pomoću poznatih postupaka radi usmjeravanja kretanja i lučenja ekspresiranog genetskog produkta. Neograničavajući primjeri signalnih sekvenci uključuju one iz α-faktora, imunoglobulina, proteina vanjske membrane, penicilinaze i receptora T-stanica, između ostalog. A signal sequence above, and in reading frame with, the AveC ORF can be incorporated into an expression vector using known methods to direct the movement and secretion of the expressed gene product. Non-limiting examples of signal sequences include those from α-factor, immunoglobulins, outer membrane proteins, penicillinase, and T-cell receptors, among others.

Radi pomoći u izboru stanica domaćina transformiranih ili transfektiranih sa klonirajućim ili ekspresijskim vektorima opisanog izuma, vektor može biti formiran tako da dalje obuhvaća kodirajuću sekvencu za reporterski genetski produkt ili drugi selektibilni marker. Takva kodirajuća sekvenca je poželjno u operativnoj asocijaciji sa regulatorskim elementom koji kodira sekvence, kao što je opisano naprijed. Reporterski geni koji mogu biti korišteni u izumu su dobro poznati u tehnici i uključuju one koji kodiraju zeleni fluorescentni protein, luciferazu, xyIE i tirozinazu, između ostalog. Nukleotidne sekvence koje kodiraju selektibilne markere su dobro poznate u tehnici i uključuju one koji kodiraju genetske produkte koje imaju rezistentnost prema antibioticima ili antimetabolite, ili one koji ispunjavaju auksotrofični zahtjev. Primjeri takvih sekvenci uključuju one koje kodiraju rezistentnost u odnosu na eritromicin, tiostrepton ili kanamicin, između ostalih. To aid in the selection of host cells transformed or transfected with the cloning or expression vectors of the described invention, the vector may be designed to further comprise a coding sequence for a reporter gene product or other selectable marker. Such a coding sequence is preferably in operative association with a regulatory element coding sequence, as described above. Reporter genes that can be used in the invention are well known in the art and include those encoding green fluorescent protein, luciferase, xyIE, and tyrosinase, among others. Nucleotide sequences encoding selectable markers are well known in the art and include those encoding gene products that have resistance to antibiotics or antimetabolites, or those that fulfill an auxotrophic requirement. Examples of such sequences include those encoding resistance to erythromycin, thiostrepton, or kanamycin, among others.

Transformacija stanice domaćina Transformation of the host cell

Opisani izum dalje osigurava transformirane stanice domaćina koje obuhvaćaju polnukleotidnu molekulu ili rekombinantni vektor izuma, i nove vrste ili stanične linije izvedene iz ovih. Stanice domaćina koje su primjenljive u praktičnoj primjeni izuma su poželjno Streptomyces stanice, mada druge prokariotske stanice ili eurokariotske stanice mogu također biti korištene. Takve transformirane stanice domaćina obično uključuju ali nisu ograničene na njih mikroorganizme, takve kao što su bakterije koje su transformirane sa rekombinantnom bakteriofagom DNA, plazmidnim DNA ili kosmidnim DNA vektorima, ili kvasac koji je transformiran sa rekombinantnim vektorima, između ostalog. The disclosed invention further provides transformed host cells comprising the polynucleotide molecule or recombinant vector of the invention, and novel species or cell lines derived therefrom. Host cells applicable in the practical application of the invention are preferably Streptomyces cells, although other prokaryotic cells or eukaryotic cells may also be used. Such transformed host cells typically include, but are not limited to, microorganisms, such as bacteria transformed with recombinant bacteriophage DNA, plasmid DNA, or cosmid DNA vectors, or yeast transformed with recombinant vectors, among others.

Polinukleotidne molekule opisanog izuma su namijenjene da funkcioniraju u Streptomyces stanicama, ali također mogu biti transformirane u druge bakterijske ili eurkariotske stanice, na primjer, za svrhe kloniranja ili ekspresije. Vrsta E. coli može obično biti korištena, takva kao što je, na primjer, DH5α vrsta koja je dostupna od American Type Culture Collection (ATCC), Rockville, MD, USA (Pridruženi broj 31343) i iz komercijalnih izvora (Stratagene). Poželjne eurokariotske stanice domaćina uključuju stanice kvasca, mada stanice sisavaca ili insekata također mogu biti efikasno korištene. The polynucleotide molecules of the described invention are intended to function in Streptomyces cells, but may also be transformed into other bacterial or eukaryotic cells, for example, for cloning or expression purposes. An E. coli strain may be commonly used, such as, for example, the DH5α strain available from the American Type Culture Collection (ATCC), Rockville, MD, USA (Accession No. 31343) and from commercial sources (Stratagene). Preferred eukaryotic host cells include yeast cells, although mammalian or insect cells may also be effectively used.

Rekombinatni ekspresijski vektor izuma je poželjno trasformiran ili transfektiran u jednoj ili više stanica domaćina uglavnom kulture homogenih stanica. Ekspresijski vektor se obično uvodi u stanice domaćina prema poznatim tehnikama, takvim kao što su, na primjer, pomoću protoplastne transformacije, taloženja kalcij fosfata, tretiranja sa kalcij kloridom, mikroinjekcije, elektroporacije, transfekcije pomoću kontakta sa rekombiniranim virusom, lipozom-izazvane transfekcije, DEAE-dekstrinske transfekcije, transdukcije, konjugacije ili pomoću mikroprojektilskog bombardiranja. Izbor transformanata može biti izveden pomoću standardnih procedura, takvih kao što je odabiranje stanica koje vrše ekspresiju selektibilnog markera, na primjer, antibiotska rezistentnost koja je vezana za rekombinantnim vektorom, kao što je opisano naprijed. The recombinant expression vector of the invention is preferably transformed or transfected in one or more host cells of a generally homogeneous cell culture. The expression vector is usually introduced into the host cells according to known techniques, such as, for example, by protoplast transformation, calcium phosphate precipitation, calcium chloride treatment, microinjection, electroporation, transfection by contact with recombinant virus, liposome-mediated transfection, DEAE - dextrin transfections, transduction, conjugation or using microprojectile bombardment. Selection of transformants can be performed using standard procedures, such as selecting cells expressing a selectable marker, for example, antibiotic resistance linked to a recombinant vector, as described above.

Kada se ekspresijski vektor jednom unese u stanicu domaćina, integracija i održavanje AveC kodirajuće sekvence, bilo u kromosomu stanice domaćina ili epizomalno, može biti potvrđeno pomoću standardnih tehnika, na primjer, pomoću Southern hibridizacijske analize, restrikcijske enzimske analize, PCR analize uključujući reverznu transkriptazu PCR (rt-PCR), ili pomoću imunološkog ispitivanja radi detektiranja očekivanog genetskog produkta. Stanice domaćina koje sadrže i/ili ekspresiraju rekombinantnu AveC kodirajuću sekvencu mogu biti identificirane pomoću jednog od četiri opća pristupa koji su dobro poznati u tehnici i uključuju: (i) DNA-DNA, DNA-RNA ili RNA-antiosjetljiva RNA hibridizacija; (ii) detektiranje prisustva "marker" genetskih funkcija; (iii) ispitivanje nivoa transkripcije koja je mjerena pomoću ekspresije AveC-specifičnih mRNA transkripata u stanici domaćina; i (iv) detektiranje prisustva zrelog polipeptidnog produkta kako je izmjereno, na primjer, pomoću imunoispitivanja ili pomoću prisustva AveC biološke aktivnosti (na primjer, proizvodnja specifičnih odnosa i količina avermektina indikativne AveC aktivnosti u, na primjer, S. aveermitilis stanicama domaćina). Once an expression vector is introduced into a host cell, the integration and maintenance of the AveC coding sequence, either in the host cell chromosome or episomally, can be confirmed using standard techniques, for example, by Southern hybridization analysis, restriction enzyme analysis, PCR analysis including reverse transcriptase PCR (rt-PCR), or using an immunoassay to detect the expected genetic product. Host cells containing and/or expressing a recombinant AveC coding sequence can be identified using one of four general approaches well known in the art and include: (i) DNA-DNA, DNA-RNA, or RNA-antisense RNA hybridization; (ii) detecting the presence of "marker" genetic functions; (iii) examining the level of transcription as measured by the expression of AveC-specific mRNA transcripts in the host cell; and (iv) detecting the presence of the mature polypeptide product as measured, for example, by immunoassay or by the presence of AveC biological activity (eg, production of specific ratios and amounts of avermectin indicative of AveC activity in, for example, S. aveermitilis host cells).

Ekspresija i karakterizacija rekombinantnog AveC genetskog produkta Expression and characterization of the recombinant AveC gene product

Kada jednom stabilno bude uvedena AveC kodirajuća sekvenca u odgovarajuću stanicu domaćina, transformirana stanica domaćina se klonalno umnožava i dobivene stanice odrastaju pod uvjetima koji dovode do maksimalne proizvodnje AveC genetskog produkta. Takvi uvjeti obično uključuju rast stanica visoke gustoće. Kada ekspresijski vektor obuhvaća inducibilni promotor, odgovarajući indukcijski uvjeti, takvi kao što su, na primjer, promjena temperature, potrošnja hranjivih sastojaka, dodavanje neobaveznih inducera (na primjer, analoga ugljikohidrata, takvih kao što su izopropil-β-D-tiogalaktopiranozid (IPTG)), akumulacija viška metaboličnih sporednih produkata ili slično, se koriste kako je potrebno za induciranje ekspresije. Once the AveC coding sequence is stably introduced into the appropriate host cell, the transformed host cell is clonally multiplied and the resulting cells are grown under conditions that lead to maximal production of the AveC gene product. Such conditions usually involve high cell growth. When the expression vector comprises an inducible promoter, appropriate induction conditions, such as, for example, temperature change, nutrient consumption, addition of optional inducers (for example, carbohydrate analogs, such as isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) ), accumulation of excess metabolic by-products, or the like, are used as necessary to induce expression.

Kada ekspresiran AveC genetski produkt se zadržava unutar stanica domaćina, stanice se prikupljaju i liziraju i produkt se izolira i pročišćava iz lizata pod ekstrakcijskim uvjetima koji su poznati u tehnici radi minimiziranja degradacije proteina takvih kao što su, na primjer, na 45 °C ili u prisustvu proteaznih inhibitora ili oba. Kada ekspresiran AveC genetski produkt se izlučuje iz stanica domaćina, istrošena hranjiva sredina može prosto biti prikupljena i produkt se izolira iz nje. When the expressed AveC gene product is retained within the host cells, the cells are harvested and lysed and the product is isolated and purified from the lysate under extraction conditions known in the art to minimize protein degradation such as, for example, at 45°C or in presence of protease inhibitors or both. When the expressed AveC gene product is secreted from host cells, the spent nutrient medium can simply be collected and the product isolated from it.

Ekspresiran AveC genetski produkt može biti izoliran ili uglavnom pročišćen iz staničnih lizata ili sredine kulture, kako je odgovarajuće, uz korištenje standardnih postupaka koji uključuju ali nisu ograničeni na, neku kombinaciju slijedećih metoda: amonij sulfatno taloženje, frakcioniranje po veličini, iono-izmjenjivačka kromatografija, HPLC, gustinsko centrifugiranje i afinitivna kromatografija. Kada ekspresiran AveC genetski produkt pokazuje biološku aktivnost, povećanje čistoće preparata može biti praćeno u svakom stupnju procedure pročišćavanja pomoću korištenja odgovarajućeg ispitivanja. Bilo ekspresirani AveC genetski produkt pokazuje ili ne pokazuje biološku aktivnost, ova može biti detektirana na bazi, na primjer, veličine ili reaktivnosti sa antitijelom inače specifičnim za AveC, ili pomoću prisustva fuzijskog tag-a. The expressed AveC gene product can be isolated or substantially purified from cell lysates or culture medium, as appropriate, using standard procedures including, but not limited to, some combination of the following methods: ammonium sulfate precipitation, size fractionation, ion-exchange chromatography, HPLC, density centrifugation and affinity chromatography. When the expressed AveC gene product shows biological activity, the increase in the purity of the preparation can be monitored at each stage of the purification procedure using an appropriate assay. Whether or not the expressed AveC gene product exhibits biological activity, this may be detected on the basis of, for example, size or reactivity with an antibody otherwise specific for AveC, or by the presence of a fusion tag.

Opisani izum tako osigurava rekombinantno-ekspresiran S. avermitilis AveC genetski produkt koji obuhvaća amino kiselinsku sekvencu plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira AveC genetski produkt ili amino kiselinsku sekvencu sa slike 1 (SEQ ID NO: 2) ili njen suštinski dio i njene homologe. The described invention thus provides a recombinantly-expressed S. avermitilis AveC genetic product comprising the amino acid sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) which encodes the AveC genetic product or the amino acid sequence from Figure 1 (SEQ ID NO: 2) or its essential part and its homologues.

Opisani izum tako osigurava rekombinantno-ekspresiran S. hygroscopicus AveC homologni genetski produkt koji obuhvaća amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 4 ili njen suštinski dio i njene homologe. The described invention thus provides a recombinantly expressed S. hygroscopicus AveC homologous genetic product comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 or its essential part and its homologs.

Opisani izum dalje osigurava postupak za proizvodnju AveC genetskog produkta, koji obuhvaća kultiviziranje transformirane stanice domaćina sa rekombinantnim ekspresijskim vektorom, spomenuti vektor obuhvaća polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu koja kodira AveC genetski produkt, gdje polinukleotidna molekula je u operativnoj asocijaciji sa jednim ili više regulatorskih elemenata koji kontroliraju ekspresiju polinukleotidne molekule u stanici domaćina, pod uvjetima koji dovode do proizvodnje rekombinantnog AveC genetskog produkta i izdvajanje AveC genetskog produkta iz kulture stanice. The described invention further provides a method for the production of an AveC gene product, which comprises culturing a transformed host cell with a recombinant expression vector, said vector comprising a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence encoding an AveC gene product, wherein the polynucleotide molecule is in operative association with one or more regulatory elements which control the expression of the polynucleotide molecule in the host cell, under conditions that lead to the production of the recombinant AveC gene product and the isolation of the AveC gene product from the cell culture.

Rekombinantno ekspresiran S. avermitilis AveC genetski produkt je primjenljiv za razne svrhe uključujući za testiranje spojeva koji mijenjaju funkciju AveC genetskog produkta i time vrše modulaciju avermektinske biosinteze, i za nastajanje antitijela koja su usmjerena protiv AveC genetskog produkta. The recombinantly expressed S. avermitilis AveC gene product is applicable for a variety of purposes including testing compounds that alter the function of the AveC gene product and thereby modulate avermectin biosynthesis, and for the generation of antibodies directed against the AveC gene product.

Kada se jednom dobije AveC genetski produkt dovoljne čistoće, ovaj može biti karakteriziran pomoću standardnih metoda koji uključuju SDS-PAGE, kromatografiju sa isključivanjem veličine, analizu amino kiselinske sekvence, biološku aktivnost u proizvodnji odgovarajućih produkata u avermektinskom biosintetičkom toku, itd. Na primjer, amino kiselinska sekvenca AveC genetskog produkta može biti određena uz korištenje standardnih tehnika peptidnog sekvenciranja. AveC genetski produkt može dalje biti karakteriziran uz korištenje hidrofilne analize (vidi, na primjer, Hopp and Woods: "Proc. Natl. Acad.Sci. USA", 78:3824, (1981.)) ili analognih softverskih algoritama, radi identificiranja hidrofobnih i hidrofilnih područja AveC genetskog produkta. Strukturna analiza može biti izvedena radi identificiranja područja AveC genetskog produkta radi pretpostavlja specifičnih sekundarnih struktura. Biofizičke metode, takve kao što su X-ray kristalografija (Engstrom: "Biochem. Exp. Biol.", 11:7-13, (1974.)), kompjutersko modeliranje (Fletterick i Zoller: "Current Communications in Molecular Biology", (1986.), izdanje Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY) i nuklearna magnetna rezonanca (NMR) mogu biti korišteni radi mapiranja i proučavanja mjesta interakcije između AveC genetskog produkta i njegovog supstrata. Informacija dobivena iz ovih proučavanja može biti korištena radi odabiranja novih mjesta za mutaciju u AveC ORF radi pomoći u razvijanju novih vrsta S. avermitilis koje imaju još poželjnije karakteristike avermektinske proizvodnje. Once an AveC gene product of sufficient purity is obtained, it can be characterized using standard methods including SDS-PAGE, size exclusion chromatography, amino acid sequence analysis, biological activity in the production of the corresponding products in the avermectin biosynthetic pathway, etc. For example, amino the acid sequence of the AveC gene product can be determined using standard peptide sequencing techniques. The AveC gene product can be further characterized using hydrophilic analysis (see, for example, Hopp and Woods: "Proc. Natl. Acad.Sci. USA", 78:3824, (1981)) or analogous software algorithms, to identify hydrophobic and hydrophilic regions of the AveC genetic product. Structural analysis can be performed to identify regions of the AveC gene product for presumed specific secondary structures. Biophysical methods, such as X-ray crystallography (Engstrom: "Biochem. Exp. Biol.", 11:7-13, (1974)), computer modeling (Fletterick and Zoller: "Current Communications in Molecular Biology", (1986), published by Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY) and nuclear magnetic resonance (NMR) can be used to map and study the site of interaction between the AveC gene product and its substrate. The information obtained from these studies can be used to select new mutation sites in the AveC ORF to help develop new strains of S. avermitilis that have even more desirable avermectin production characteristics.

3 Konstrukcija i korištenje AveC mutanata 3 Construction and use of AveC mutants

Opisani izum osigurava polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja je inače ista kao sekvenca plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avermitilis AveC genetski produkt ili nukleotidnu sekvencu AveC ORF S. avermitilis kako je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1), ali koja dalje obuhvaća jednu ili više mutacija, tako da stanice S. avermitilis vrste ATCC 53692 kod koje AveC alel originalnog tipa je deaktiviran i koje ekspresiraju polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća mutiranu nukleotidnu sekvencu proizvode različit odnos ili količinu avermektina u odnosu na one koji su proizvedeni pomoću stanica S. avermitilis vrste ATCC 53692 koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. The described invention provides a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence that is otherwise the same as the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the S. avermitilis AveC gene product or the nucleotide sequence of the AveC ORF of S. avermitilis as shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1 ), but which further comprises one or more mutations, so that cells of S. avermitilis species ATCC 53692 in which the AveC allele of the original type is inactivated and which express a polynucleotide molecule comprising the mutated nucleotide sequence produce a different ratio or amount of avermectin compared to those which produced using cells of S. avermitilis strain ATCC 53692 which, in addition, express only the AveC allele of the original type.

Prema opisanom izumu, takve polinukleotidne molekule mogu biti korištene radi proizvodnje novih vrsta S. avermitilis koje pokazuju detektabilnu promjenu u avermektinskoj proizvodnju u usporedbi sa istom vrstom koja pored toga ekspresira samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, takve polinukleotidne molekule su primjenljive za proizvodnju novih vrsta S. avermitilis koje proizvode avermektine u smanjenom 2:1 klasnom odnosu u odnosu na istu vrstu koja pored toga ekspresira samo alel originalnog tipa. U daljoj poželjnoj realizaciji, takve polinukleotidne molekule su primjenljive za proizvodnju novih vrsta S. avermitilis koje proizvode uvećane nivoe avermektina u usporedbi sa istom vrstom koja pored toga ekspresira samo AveC alel originalnog tipa. U daljoj poželjnoj realizaciji, takve polinukleotidne molekule su primjenljive za proizvodnju novih vrsta S. avermitilis u kojima AveC gen je deaktiviran. According to the described invention, such polynucleotide molecules can be used to produce new strains of S. avermitilis that show a detectable change in avermectin production compared to the same strain that in addition expresses only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, such polynucleotide molecules are applicable for the production of new species of S. avermitilis that produce avermectins in a reduced 2:1 class ratio compared to the same species that in addition expresses only the allele of the original type. In a further preferred embodiment, such polynucleotide molecules are applicable to the production of new strains of S. avermitilis which produce increased levels of avermectin compared to the same strain which in addition expresses only the AveC allele of the original type. In a further preferred embodiment, such polynucleotide molecules are applicable for the production of new strains of S. avermitilis in which the AveC gene is deactivated.

Mutacije u AveC kodirajućoj sekvenci uključuju one mutacije koje uvode amino kiselinska brisanja, dodavanja ili supstitucije, u Avec genetski produkt, ili koje dovode do skraćenja AveC genetskog produkta ili neku njihovu kombinaciju, i koje proizvode željeni rezultat. Na primjer, opisani izum osigurava polinukloetidne molekule koje obuhvaćaju sekvencu plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira AveC genetski produkt ili nukleotidnu skevnecu AveC ORF S. avermitilis kako je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1), ali koja dalje obuhvaća jednu ili više mutacija koje kodiraju supstituciju amino kiselinskog ostatka sa različitim amino kiselinskim ostatkom na odabranom položaju u AveC genetskom produktu. U više neograničavajućih realizacija koje su date u obliku primjera niže, takve supstitucije mogu biti izvedene na nekom od amino kiselinskih položaja 55, 138, 139 ili 230, ili nekoj njihovoj kombinaciji. Mutations in the AveC coding sequence include those mutations which introduce amino acid deletions, additions or substitutions, into the AveC gene product, or which lead to truncation of the AveC gene product, or some combination thereof, and which produce the desired result. For example, the described invention provides polynucleotide molecules comprising the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the AveC gene product or the nucleotide sequence of the AveC ORF of S. avermitilis as shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1), but further comprising a or more mutations that encode the substitution of an amino acid residue with a different amino acid residue at a selected position in the AveC gene product. In several non-limiting embodiments provided by way of example below, such substitutions may be made at any of amino acid positions 55, 138, 139 or 230, or some combination thereof.

Mutacije u AveC kodirajućoj sekvenci se vrše pomoću nekog od brojnih poznatih postupaka uključujući primjenu pogrešnog-prona PCR ili kazetne mutageneze. Na primjer, oligonukleotidna-usmjerena mutagenza može biti korištena radi promjene AveC ORF sekvence na definiran način takav kao što je, na primjer, uvođenje jednog ili više restrikcijskih mjesta, ili terminalnog kodona u specifična područja u AveC ORF sekvencu. Postupci takvi kao oni koji su opisani u US patentu br. 5,605,793 koji obuhvaćaju neusmjerenu fragmentaciju, ponavljanje ciklusa mutageneze, i nukleotidno miješanje, mogu također biti korišteni za formiranje velikih biblioteka polinukleotida koji imaju nukleotidne sekvence koje kodiraju AveC mutacije. Mutations in the AveC coding sequence are made using any of a number of known methods including the use of missense-prone PCR or cassette mutagenesis. For example, oligonucleotide-directed mutagenesis can be used to alter the AveC ORF sequence in a defined manner such as, for example, introducing one or more restriction sites, or a terminal codon into specific regions of the AveC ORF sequence. Procedures such as those described in US Pat. No. 5,605,793 involving non-directed fragmentation, repeat mutagenesis cycles, and nucleotide shuffling, can also be used to generate large libraries of polynucleotides having nucleotide sequences encoding AveC mutations.

Ciljane mutacije su primjenljive, naročito tamo gdje ove služe da promjene jedan ili više konzerviranih amino kiselinskih ostataka u AveC genetskom produktu. Na primjer, uspoređivanje deduciranih amino kiselinskih sekvenci AveC genetskih produkata i AveC homolognih genetskih produkata iz S. avermitilis (SEQ ID NO: 2), S. gnseochromogenes (SEQ ID NO: 5) i S. hygroscopicus (SEQ ID NO: 4) kako je prikazano na slici 6, naznačuje mjesta značajne konzervacije amino kiselinskih ostataka između ovih vrsta. Ciljane mutageneze koje dovode do promjene u jednom ili više ovih konzerviranih amino kiselinskih ostataka mogu biti naročito efikasne u proizvodnji novih mutantnih vrsta koje pokazuju poželjne promjene u avermektinskoj proizvodnji. Targeted mutations are applicable, particularly where these serve to alter one or more conserved amino acid residues in the AveC gene product. For example, comparing the deduced amino acid sequences of AveC gene products and AveC homologous gene products from S. avermitilis (SEQ ID NO: 2), S. gnseochromogenes (SEQ ID NO: 5) and S. hygroscopicus (SEQ ID NO: 4) as is shown in Figure 6, indicates sites of significant conservation of amino acid residues between these species. Targeted mutagenesis that leads to a change in one or more of these conserved amino acid residues can be particularly effective in producing new mutant species that exhibit desirable changes in avermectin production.

Neusmjerene mutageneze mogu također biti primjenljive i mogu biti izvedene pomoću izlaganja stanica S. avermitilis ultraviolentnoj radijaciji ili djelovanju X-zraka ili kemijskih mutagena takvih kao što su N-metil-N'-nitrosoguanidin, etil metan sulfonat, dušična kiselina ili dušični mustardi. Vidi, na primjer, Ausubel, naprijed za pregled tehnika za mutagenezu. Non-directed mutagenesis may also be applicable and may be performed by exposing S. avermitilis cells to ultraviolet radiation or X-rays or chemical mutagens such as N-methyl-N'-nitrosoguanidine, ethyl methane sulfonate, nitric acid or nitrogen mustards. See, for example, Ausubel, forward for a review of techniques for mutagenesis.

Jednom mutirane polinukleotidne molekule formiraju se i testiraju radi određivanja da li ove moduliraju avermektinsku biosintezu u S. avermitilis. U poželjnoj realizaciji, polinukleotidna molekula koja ima mutiranu nukleotidnu sekvencu se testira pomoću komplementirajuće vrste S. avermitilis u kojoj AveC gen je deaktiviran radi dobivanja AveC negativne (AveC-) baze. U neograničavajućem postupku, mutirana polinukleotidina molekula se ubacuje u ekspresijski plazmid u operativnoj asocijaciji sa jednim ili više regulatorskih elemenata, gdje plazmid također poželjno obuhvaća jedan ili više rezistentnih gena na lijek radi osiguravanja selekcije transformiranih stanica. Vektor se tada transformira u AveC- stanice domaćina uz korištenje poznatih tehnika, a transformirane stanice se odaberu i kultiviziraju u odgovarajućoj fermentacijskoj sredini pod uvjetima koji dozvoljavaju induciranje avermektinske proizvodnje. Fermentacijski produkti se tada analiziraju pomoću HPLC radi određivanja sposobnosti mutirane polinukleotidne molekule da vrši komplementiranje stanice domaćina. Više vektora koji nose mutirane polinukleotidne molekule koje su sposobne smanjiti B2:B1 odnos avermektina, koji uključuju pSE 188, pSE 199 i pSE 231 su dati putem primjera u poglavlju 8.3, ovdje niže. Once mutated polynucleotide molecules are formed and tested to determine whether they modulate avermectin biosynthesis in S. avermitilis. In a preferred embodiment, the polynucleotide molecule having the mutated nucleotide sequence is tested using a complementing strain of S. avermitilis in which the AveC gene has been inactivated to produce an AveC negative (AveC-) base. In a non-limiting method, the mutated polynucleotide molecule is inserted into an expression plasmid in operative association with one or more regulatory elements, wherein the plasmid also preferably comprises one or more drug resistance genes to ensure selection of transformed cells. The vector is then transformed into AveC host cells using known techniques, and the transformed cells are selected and cultured in an appropriate fermentation medium under conditions that allow induction of avermectin production. The fermentation products are then analyzed by HPLC to determine the ability of the mutated polynucleotide molecule to complement the host cell. More vectors carrying mutated polynucleotide molecules capable of reducing the B2:B1 ratio of avermectin, including pSE 188, pSE 199 and pSE 231, are exemplified in Section 8.3, herein below.

Opisani izum dalje osigurava postupke za identifikaciju mutacija AveC ORF S. avermitilis koje mogu promijeniti odnos i/ili količinu proizvedenih avermektina. U poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za identifikaciju mutacija AveC ORF koje mogu promijeniti klasni 2:1 odnos proizvedenih evermektina, koji obuhvaća: (a) određivanje klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis u kojoj prirodni AveC alel je deaktiviran i u kojoj polinukleotidna molekula koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira mutiran AveC genetski produkt je uvedena i ekspresirana; (b) određivanje klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica iste vrste S. avermitilis kao u stupnju (a) ali koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel koji ima nukleotidnu sekvencu ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili nukleotidnu sekvencu koja je ovoj homologna; i (c) uspoređivanje klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica stupnja (a) u odnosu na klasni odnos 2:1 avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica stupnja (b), tako da ako klasni odnos 2:1 avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica stupnja (a) je različit od klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica stupnja (b), tada mutacija AveC ORF koja može promijeniti klasni odnos avermektina može biti identificirana. U poželjnoj realizaciji, klasni 2:1 odnos proizvedenih avermektina se snižava pomoću mutacije. The disclosed invention further provides methods for identifying mutations of the AveC ORF of S. avermitilis that may alter the ratio and/or amount of avermectins produced. In a preferred embodiment, the described invention provides a method for identifying AveC ORF mutations that can alter the 2:1 class ratio of produced avermectins, comprising: (a) determining the 2:1 class ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells in which native AveC the allele is deactivated and in which a polynucleotide molecule comprising the nucleotide sequence encoding the mutated AveC gene product is introduced and expressed; (b) determination of the class 2:1 ratio of avermectins which are produced using cells of the same S. avermitilis species as in step (a) but which in addition express only the AveC allele having the nucleotide sequence of the ORF of Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or a nucleotide sequence that is homologous to this; and (c) comparing the 2:1 class ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells of stage (a) to the 2:1 class ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells of stage (b), such that if the class ratio 2:1 of avermectins produced by S. avermitilis cells of stage (a) is different from the 2:1 class ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells of stage (b), then an AveC ORF mutation that can change the class ratio of avermectins can be identified. In a preferred embodiment, the class 2:1 ratio of avermectins produced is lowered by mutation.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za identifikaciju mutacija AveC ORF ili genetskih konstrukata koji obuhvaćaju AveC ORF koji mogu promijeniti količinu avermektina koji su proizvedeni, koji obuhvaća: (a) određivanje količine avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis u kojoj prirodni AveC alel je deaktiviran i u kojoj polinukleotidna molekula koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira mutiran AveC genetski produkt ili koji obuhvaća genetski konstrukt koji obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira AveC genetski produkt je uvedena i ekspresirana; (b) određivanje količine avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica iste vrste S. avermitilis kao u stupnju (a) ali koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel koji ima nukleotidnu sekvencu ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili nukleotidnu sekvencu koja je ovoj homologna; i (c) uspoređivanje količine avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica stupnja (a) u odnosu na količinu avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica stupnja (b); tako da ako količina avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica stupnja (a) je različita od količine avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica stupnja (b), tada mutacija AveC ORF ili genetskog konstrukta koji može promijeniti količinu avermektina može biti identificirana. U poželjnoj realizaciji, količina avermektina se povećava pomoću mutacije. In a further preferred embodiment, the described invention provides a method for identifying mutations of the AveC ORF or genetic constructs comprising the AveC ORF that can alter the amount of avermectin produced, comprising: (a) determining the amount of avermectin produced by S. avermitilis cells in which the natural AveC allele is inactivated and in which a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence encoding a mutated AveC gene product or comprising a genetic construct comprising a nucleotide sequence encoding an AveC gene product is introduced and expressed; (b) determining the amount of avermectin produced by cells of the same S. avermitilis species as in step (a) but which in addition express only the AveC allele having the nucleotide sequence of the ORF of Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or a nucleotide sequence that is homologous to this; and (c) comparing the amount of avermectin produced by the S. avermitilis cells of stage (a) versus the amount of avermectin produced by the S. avermitilis cells of stage (b); so that if the amount of avermectin produced by S. avermitilis cells of stage (a) is different from the amount of avermectin produced by S. avermitilis cells of stage (b), then a mutation of the AveC ORF or a genetic construct that can alter the amount of avermectin can be identified . In a preferred embodiment, the amount of avermectin is increased by mutation.

Neki od naprijed spomenutih postupaka za identificiranje mutacija se vrši pomoću korištenja fermentacine sredine kulture koja je poželjno dopunjena sa cikloheksan karboksilnom kiselinom, mada drugi odgovarajući masno kiselinski prekursori, takvi kao što su masno kiselinski prekursori dati u tablici 1, također mogu biti korišteni. Some of the aforementioned methods for identifying mutations are carried out by using fermentation culture medium preferably supplemented with cyclohexane carboxylic acid, although other suitable fatty acid precursors, such as the fatty acid precursors given in Table 1, may also be used.

Kada je jednom mutirana polinukleotidna molekula koja modulira avermektinsku proizvodnju u željenom smjeru identificirana, lokacija mutacije u nukleotidnoj sekvenci može biti određena. Na primjer, polinukleotidna molekula koja ima nukleotidnu sekvencu koja kodira mutiran AveC genetski produkt može biti izolirana pomoću PCR i podvrgava se DNA sekvencijskoj analizi uz korištenje poznatih postupaka. Pomoću uspoređivanja DNA sekvence mutiranog AveC alela sa onom za AveC alel originalnog tipa, mutacija(e) koja je odgovorna za promjenu u avermektinskoj proizvodnji može biti određena. U specifičnim, mada neograničavajućim realizacijama opisanog izuma, S. avermitilis AveC genetski produkt koji obuhvaća bilo jednostruke amino kiselinske supstitucije na nekom od ostataka 55 (S55F), 138 (S138T), 139 (A139T) ili 230 (G230D), bilo dvostruku supstituciju na položajima 138 (S138T) i 139 (A139T) daju promjene u proizvodnoj funkciji AveC gena tako da klasni odnos 2:1 proizvedenih avermektina je promijenjen (vidi poglavlje 8, ovdje niže). Stoga, polinukleotidne molekule koje imaju nukleotidne sekvence koje kodiraju S. avermitilis AveC genetske produkte koji obuhvaćaju amino kiselinske supstitucije na jednom ili više amino kiselinskih ostataka 55, 138, 139 ili 230 ili neku njihovu kombinaciju, su obuhvaćene pomoću opisanog izuma. Once the mutated polynucleotide molecule that modulates avermectin production in the desired direction has been identified, the location of the mutation in the nucleotide sequence can be determined. For example, a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence encoding a mutated AveC gene product can be isolated by PCR and subjected to DNA sequence analysis using known methods. By comparing the DNA sequence of the mutated AveC allele with that of the wild-type AveC allele, the mutation(s) responsible for the change in avermectin production can be determined. In specific, although non-limiting embodiments of the described invention, the S. avermitilis AveC genetic product comprises either a single amino acid substitution at one of residues 55 (S55F), 138 (S138T), 139 (A139T) or 230 (G230D), or a double substitution at positions 138 (S138T) and 139 (A139T) confer changes in the production function of the AveC gene so that the 2:1 class ratio of produced avermectins is altered (see Chapter 8, below). Therefore, polynucleotide molecules having nucleotide sequences encoding S. avermitilis AveC gene products comprising amino acid substitutions at one or more amino acid residues 55, 138, 139 or 230 or some combination thereof are encompassed by the present invention.

Opisani izum dalje osigurava smjese za dobivanje novih vrsta S. avermitilis, čije stanice sadrže mutiran AveC alel što dovodi do promjene proizvodnje avermektina. Na primjer, opisani izum osigurava rekombinantne vektore koji mogu biti korišteni za ciljanje neke od polinukleotidnih molekula koje obuhvaćaju mutirane nukleotidne sekvence opisanog izuma u mjestu AveC gena S. avermitilis kromosoma radi ubacivanja ili zamjene AveC ORF ili njegovog dijela pomoću homologne rekombinacije. Prema opisanom izumu, čak što više, polinukleotidna molekula koja obuhvaća mutiranu sekvencu opisanog izuma može također imati funkciju za moduliranje avermektinske biosinteze kada se ubaci u S. avermitilis kromosom na mjestu koje nije na AveC genu, ili kada se zadržava episomalno u S. avermitilis stanicama. Tako, opisani izum također osigurava vektore koji obuhvaćaju polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća mutiranu nukleotidnu sekvencu opisanog izuma, gdje vektor može biti korišten radi ubacivanja polinukleotidne molekule na mjesto u S. avermitilis kromosomu koji nije na AveC genu ili koji može biti episomalno zadržan. The described invention further provides mixtures for obtaining new species of S. avermitilis, whose cells contain a mutated AveC allele that leads to a change in the production of avermectin. For example, the described invention provides recombinant vectors that can be used to target some of the polynucleotide molecules comprising the mutated nucleotide sequences of the described invention to the AveC gene site of the S. avermitilis chromosome to insert or replace the AveC ORF or part thereof by homologous recombination. According to the described invention, even more, the polynucleotide molecule comprising the mutated sequence of the described invention may also function to modulate avermectin biosynthesis when inserted into the S. avermitilis chromosome at a site other than the AveC gene, or when retained episomally in S. avermitilis cells. . Thus, the described invention also provides vectors comprising a polynucleotide molecule comprising a mutated nucleotide sequence of the described invention, where the vector may be used to insert the polynucleotide molecule into a site in the S. avermitilis chromosome that is not on the AveC gene or may be episomally retained.

U poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava vektore za zamjenu gena koji mogu biti korišteni za ubacivanje mutiranog AveC alela u stanice vrste S. avermitilis, čime se formiraju nove vrste S. avermitilis čije stanice proizvode avermektine u promijenjenom klasnom 2:1 odnosu u usporedbi sa stanicama iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, klasni 2:1 odnos proizvedenih avermektina pomoću stanica je smanjen. Takvi vektori zamjene gena mogu biti formirani uz korištenje mutiranih polinukleotidnih molekula koje su prisutne u ovdje osiguranim ekspresijskim vektorima, takvim kao što su PSE 188, pSE 199 i pSE 231, gdje ekspresijski vektori su u obliku primjera dati u poglavlju 8.3 ovdje niže. In a preferred embodiment, the described invention provides gene replacement vectors that can be used to introduce a mutated AveC allele into S. avermitilis cells, thereby forming new S. avermitilis species whose cells produce avermectins in an altered class 2:1 ratio compared to cells the same species which in addition express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, the class 2:1 ratio of avermectin produced by the cells is reduced. Such gene replacement vectors can be formed using the mutated polynucleotide molecules present in the expression vectors provided herein, such as PSE 188, pSE 199 and pSE 231, where the expression vectors are exemplified in section 8.3 below.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava vektore koji mogu biti korišteni za ubacivanje mutiranog AveC alela u stanice vrste S. avermitilis radi formiranja novih vrsta stanica koje proizvode promijenjene količine avermektina u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, količina avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica je uvećana. U specifičnoj ali neograničavajućoj realizaciji, takav vektor dalje obuhvaća jak promotor koji je poznat u tehnici, takav kao što je, na primjer, jak konstitutivni ermeE promotor iz Saccharopolyspora erythraea, koji se nalazi uzvodno od i u operativnoj asocijaciji sa, AveC ORF. Takav vektor može biti plazmid pSE 189, koji je opisan u primjeru 11 ovdje niže, ili može biti formiran uz korištenje mutiranog AveC alela plazmida pSE 189. In a further preferred embodiment, the described invention provides vectors that can be used to introduce a mutated AveC allele into cells of the S. avermitilis species in order to form new types of cells that produce altered amounts of avermectin compared to cells of the same species that, in addition, express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, the amount of avermectin produced by the cells is increased. In a specific but non-limiting embodiment, such a vector further comprises a strong promoter known in the art, such as, for example, the strong constitutive ermeE promoter from Saccharopolyspora erythraea, located upstream of, and in operative association with, the AveC ORF. Such a vector may be plasmid pSE 189, which is described in Example 11 hereinbelow, or may be formed using a mutated AveC allele of plasmid pSE 189.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava vektore za zamjenu gena koji su primjenljivi u deaktivaciji AveC gena u originalnog tipa vrsti S. avermitilis. U neograničavajućoj realizaciji, takvi vektori zamjene gena mogu biti formirani uz korištenje mutirane polinukleotidne molekule koja je prisutna u plazmidu pSE 180 (ATCC 209605), koji je dat kao primjer u poglavlju 8.1 ovdje niže (slika 3). Opisani izum dalje obuhvaća vektore zamjene gena koji obuhvaćaju polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća ili se sastoji od nukleotidne sekvence koja prirodno flankira AveC gen in situ u S. avermitilis kromosomu koje uključuju, na primjer, one flankirajuće nukleotidne sekvence prikazane na slici 1 (SEQ ID NO: 1) gdje vektori mogu biti korišteni za brisanje S. avermitilis AveC ORF-a. In a further preferred embodiment, the described invention provides gene replacement vectors that are useful in deactivating the AveC gene in the original type species S. avermitilis. In a non-limiting embodiment, such gene replacement vectors can be formed using the mutated polynucleotide molecule present in plasmid pSE 180 (ATCC 209605), exemplified in section 8.1 below (Figure 3). The described invention further encompasses gene replacement vectors comprising a polynucleotide molecule comprising or consisting of a nucleotide sequence naturally flanking the AveC gene in situ in the S. avermitilis chromosome including, for example, those flanking nucleotide sequences shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) where vectors can be used to delete the S. avermitilis AveC ORF.

Opisani izum dalje osigurava postupke za dobivanje novih vrsta S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran AveC alel i koje proizvode izmijenjen odnos i/ili količinu avermektina u odnosu na stanice iste vrste S. avermitilis koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel i koje proizvode izmijenjen klasni 2:1 odnos avermektina u odnosu na istu vrstu S. avermitilis koja pored toga ekspresira samo AveC alel originalnog tipa, koji obuhvaća transformiranje stanica vrste S. avermitilis sa vektorom koji nosi mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji mijenja klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran AveC alel u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa i odabiranje transformiranih stanica koje proizvode avermektine u izmijenjenom klasnom 2:1 odnosu u odnosu na klasni 2:1 odnos koji je proizveden pomoću stanica koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, izmijenjen klasni 2:1 odnos avermektina je smanjen. The described invention further provides methods for obtaining new species of S. avermitilis that express a mutated AveC allele and that produce an altered ratio and/or amount of avermectin compared to cells of the same species of S. avermitilis that, in addition, express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, the described invention provides a method for obtaining new species of S. avermitilis that include cells that express a mutated AveC allele and that produce an altered 2:1 class ratio of avermectin in relation to the same species of S. avermitilis that, in addition, only expresses the AveC allele of the original type , which involves transforming S. avermitilis cells with a vector carrying a mutated AveC allele that encodes a gene product that alters the 2:1 class ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells expressing the mutated AveC allele relative to cells of the same species that that express only the wild-type AveC allele and selecting transformed cells that produce avermectins in an altered 2:1 class ratio compared to the 2:1 class ratio produced by cells that additionally express only the wild-type AveC allele. In a preferred embodiment, the altered class 2:1 ratio of avermectin is reduced.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje proizvode promijenjene količine avermektina, koji obuhvaća transformiranje stanica vrste S. avermitilis sa vektorom koji nosi mutiran AveC alel ili genetski konstrukt koji obuhvaća AveC alel, ekspresiju koja dovodi do promjene u količini avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa i odabiranje transformiranih stanica koje proizvode avermektine u izmijenjenoj količini u odnosu na količinu avermektina koja je proizvedena pomoću stanica koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, količina avermektina koja je proizvedena u transformiranim stanicama je uvećana. In a further preferred embodiment, the described invention provides a method for obtaining new S. avermitilis species comprising cells that produce altered amounts of avermectin, comprising transforming S. avermitilis cells with a vector carrying a mutated AveC allele or a genetic construct comprising an AveC allele, the expression of which leads to a change in the amount of avermectins produced by S. avermitilis cells that express a mutated AveC allele or a genetic construct compared to cells of the same species that, in addition, express only the AveC allele of the original type and the selection of transformed cells that produce avermectins in an altered amount in relation to on the amount of avermectin produced by cells that, in addition, express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, the amount of avermectin produced in the transformed cells is increased.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis, čije stanice obuhvaćaju deaktiviran AveC alel, koji obuhvaća transformiranje stanica vrste S. avermitilis koje ekspresiraju AveC alel originalnog tipa sa vektorom koji deaktivira AveC alel, i odabiranje transformiranih stanica u kojima AveC alel je deaktiviran. U poželjnoj, recimo neograničavajućoj realizaciji, stanice vrste S. avermitilis su transformirane sa vektorom za zamjenu gena koji nosi AveC alel koji je deaktiviran pomoću mutacije ili pomoću zamjene dijela AveC alela sa heterolognom genetskom sekvencom, i transformirane stanice u kojima pririrodni AveC alel stanica je zamijenjen sa deaktiviranim AveC alelom se odabiru. Deaktivacija AveC alela može biti određena pomoću HPLC analize produkta fermentacije, kao što je opisano ovdje niže. U specifičnoj, recimo neograničavajućoj realizaciji koja je opisana u poglavlju 8.1 ovdje niže, AveC alel se deaktivira pomoću ubacivanja ermE gena iz Saccharopolyspora erythraea u AveC ORF. In a further preferred embodiment, the described invention provides a method for obtaining new species of S. avermitilis, whose cells comprise a deactivated AveC allele, which comprises transforming cells of the species S. avermitilis that express the AveC allele of the original type with a vector that deactivates the AveC allele, and selecting the transformed cells in in which the AveC allele is deactivated. In a preferred, non-limiting embodiment, S. avermitilis cells are transformed with a gene replacement vector carrying an AveC allele that has been inactivated by mutation or by replacing a portion of the AveC allele with a heterologous genetic sequence, and transformed cells in which the native AveC allele of the cell is replaced with the inactivated AveC allele are selected. Deactivation of the AveC allele can be determined by HPLC analysis of the fermentation products, as described hereinbelow. In a specific, say non-limiting embodiment described in section 8.1 below, the AveC allele is inactivated by inserting the ermE gene from Saccharopolyspora erythraea into the AveC ORF.

Opisani izum dalje osigurava nove vrste S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje su transformirane sa nekim od polinukleotidnih molekula ili vektora opisanog izuma. U poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava nove vrste S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel u mjesto, ili dodatno, netretiranom tipu AveC alela, gdje stanice nove vrste proizvode avermektine u izmijenjen klasnom 2:1 odnosu u odnosu na klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, izmijenjen klasni 2:1 odnos koji je proizveden pomoću novih stanica je smanjen. Takve nove vrste su primjenljive u proizvodnji većeg obima komercijalno poželjnih avermektina, takvog kao što je doramektin. The described invention further provides new species of S. avermitilis comprising cells transformed with one of the polynucleotide molecules or vectors of the described invention. In a preferred embodiment, the described invention provides new species of S. avermitilis comprising cells that express a mutated AveC allele in place of, or in addition to, an untreated type of AveC allele, where the cells of the new species produce avermectins in an altered class 2:1 ratio compared to class 2: 1 ratio of avermectins that are produced using cells of the same species that, in addition, express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, the altered class 2:1 ratio produced by the new cells is reduced. Such new species are applicable in the large-scale production of commercially desirable avermectins, such as doramectin.

Primarni objekt pokusnih testiranja koja su opisana ovdje je identificiranje mutiranih alela AveC gena čija ekspresija u S. avermitilis stanicama, mijenja, i točnije, smanjuje klasni 2:1 odnos proizvedenih avermektina. U poželjnoj realizaciji, odnos B2:B1 avermektina koji su proizvedeni pomoću nove S. avermitilis vrste opisanog izuma koje ekspresiraju mutiran AveC alel koji snižava klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni tako da je ovaj između 1,6:1 do oko 0:1, u još poželjnijoj realizaciji, odnos je između oko 1:1 do oko 0:1, i u najpoželjnijoj realizaciji, odnos je između oko 0,84:1 do oko 0:1. U specifičnoj realizaciji koja je opisana niže, nove stanice opisanog izuma proizvode cikloheksil B2: cikloheksil B1 avermektine u odnosu koji je manji od 1,6:1. U različitim specifičnim realizacijama koje su opisane ovdje niže, nove stanice opisanog izuma proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu od oko 0,94:1. U daljoj različitoj specifičnoj realizaciji koja je opisana ovdje niže, nove stanice opisanog izuma proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu od oko 0,88:1. U daljoj različitoj specifičnoj realizaciji koja je opisana ovdje niže, nove stanice opisanog izuma proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu od oko 0,84:1. The primary object of the experimental tests described here is to identify mutated alleles of the AveC gene whose expression in S. avermitilis cells alters, and more precisely, reduces the class 2:1 ratio of produced avermectins. In a preferred embodiment, the ratio of B2:B1 avermectins produced by a novel S. avermitilis strain of the described invention expressing a mutated AveC allele that lowers the class 2:1 ratio of avermectins produced is between 1.6:1 to about 0: 1, in an even more preferred embodiment, the ratio is between about 1:1 to about 0:1, and in the most preferred embodiment, the ratio is between about 0.84:1 to about 0:1. In a specific embodiment described below, the novel cells of the described invention produce cyclohexyl B2: cyclohexyl B1 avermectins in a ratio of less than 1.6:1. In various specific embodiments described hereinbelow, the novel cells of the described invention produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins at a ratio of about 0.94:1. In a further different specific embodiment described hereinbelow, the novel cells of the described invention produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins at a ratio of about 0.88:1. In a further different specific embodiment described hereinbelow, the novel cells of the described invention produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins at a ratio of about 0.84:1.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava nove vrste S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt koji obuhvaća AveC alel, umjesto ili dodatno, AveC alelu originalnog tipa, gdje stanice nove vrste proizvode izmijenjenu količinu avermektina u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. U poželjnoj realizaciji, nova vrsta proizvodi uvećanu količinu avermektina. U neograničavajućoj realizaciji, genetski konstrukt dalje obuhvaća jak promotor, takav kao što je jak konstitutivni promotor iz Saccharopolypora erythraea, iznad od i u operativnoj asocijaciji sa AveC ORF. In a further preferred embodiment, the described invention provides new species of S. avermitilis comprising cells expressing a mutated AveC allele or a genetic construct comprising an AveC allele, instead of or in addition to the AveC allele of the original type, wherein the cells of the new species produce an altered amount of avermectin compared to cells the same species which in addition express only the AveC allele of the original type. In a preferred embodiment, the new species produces an increased amount of avermectin. In a non-limiting embodiment, the genetic construct further comprises a strong promoter, such as a strong constitutive promoter from Saccharopolypora erythraea, upstream of and in operative association with the AveC ORF.

U daljoj poželjnoj realizaciji, opisani izum osigurava nove vrste S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice u kojima AveC gen je deaktiviran. Takve vrste su primjenljive kako za različit spektar avermektina koji su proizvedeni u odnosu na vrstu originalnog tipa, tako i u komplementaciji pokusnih testiranja kako je opisano ovdje, radi određivanja da li ciljana ili neciljana mutagoneza AveC gena utječe na proizvodnju avermektina. U specifičnoj realizaciji koja je opisana niže, S. avermitilis stanice domaćina su genetski formirane tako da sadrže deaktiviran AveC gen. Na primjer, vrsta SE 180-11, koja je opisana u primjerima niže, je formirana uz korištenje plazmida izmjene gena pSE 180 (ATCC 209605) (slika 3) koji je formiran radi deaktiviranja S. avermitilis AveC gena pomoću ubacivanja ermE gena rezistentnosti u AveC kodirajuće područje. In a further preferred embodiment, the described invention provides new species of S. avermitilis comprising cells in which the AveC gene has been deactivated. Such species are applicable both to the different spectrum of avermectins that are produced in relation to the original type species, and to the complementation of experimental tests as described herein, to determine whether targeted or non-targeted mutagenesis of the AveC gene affects avermectin production. In a specific embodiment described below, S. avermitilis host cells are genetically engineered to contain an inactivated AveC gene. For example, strain SE 180-11, which is described in the examples below, was made using the gene exchange plasmid pSE 180 (ATCC 209605) (Figure 3) which was made to inactivate the S. avermitilis AveC gene by inserting the ermE resistance gene into AveC coding region.

Opisani izum dalje osigurava rekombinatno ekspresirane, S. avermitilis AveC genetske produkte koji su kodirani pomoću nekog od naprijed spomenutih polinukleotidnih molekula izuma i postupke za dobivanje istih. The described invention further provides recombinantly expressed, S. avermitilis AveC genetic products that are encoded by one of the aforementioned polynucleotide molecules of the invention and methods for obtaining the same.

Opisani izum dalje osigurava postupak za proizvodnju avermektina, koji obuhvaća kultiviziranje stanica vrste S. avermitilis, koje ekspresiraju mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji mijenja klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis koja ekspresira mutiran AveC alel u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, u sredini kulture pod uvjetima koji dozvoljavaju ili induciraju proizvodnju iz ove avermektina, i izdvajanje spomenutih avermektina iz kulture. U poželjnoj realizaciji, klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni u kulturi pomoću stanica koje ekspresiraju mutiran AveC alel je smanjen. Ovaj postupak osigurava uvećanu efikasnost u proizvodnji komercijalno vrijednih avermektina, takvih kao što je doramektin. The described invention further provides a process for the production of avermectin, which comprises culturing cells of the species S. avermitilis, which express a mutated AveC allele that encodes a genetic product that alters the class 2:1 ratio of avermectins that are produced by a strain of S. avermitilis that expresses a mutated AveC allele in the ratio to cells of the same species that, in addition, express only the AveC allele of the original type, in the culture medium under conditions that allow or induce the production of this avermectin, and the isolation of said avermectin from the culture. In a preferred embodiment, the class 2:1 ratio of avermectins produced in culture by cells expressing the mutated AveC allele is reduced. This process ensures increased efficiency in the production of commercially valuable avermectins, such as doramectin.

Opisani izum dalje osigurava postupak za proizvodnju avermektina, koji obuhvaća kultiviziranje stanica vrste S. avermitilis, koje ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt koji dovodi do proizvodnje izmijenjene količine avermektina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis koja ekspresira mutiran AveC alel ili genetski konstrukt u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, u sredini kulture pod uvjetima koji dozvoljavaju ili induciraju proizvodnju iz ove avermektina, i izdvajanje spomenutih avermektina iz kulture. U poželjnoj realizaciji, količina avermektina koji su proizvedeni u kulturi pomoću stanica koje ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt je uvećana. The described invention further provides a process for the production of avermectin, which comprises culturing cells of the S. avermitilis species, which express a mutated AveC allele or a genetic construct that leads to the production of an altered amount of avermectins that are produced by a S. avermitilis species that expresses a mutated AveC allele or a genetic construct in in relation to cells of the same species which, in addition, express only the AveC allele of the original type, in the culture medium under conditions that allow or induce the production of this avermectin, and the extraction of said avermectin from the culture. In a preferred embodiment, the amount of avermectin produced in culture by cells expressing the mutated AveC allele or genetic construct is increased.

Opisani izum dalje osigurava novu smjesu avermektina koja je proizvedena pomoću vrste S. avermitilis koja ekspresira mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji smanjuje klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis koja kompresira mutiran AveC alel u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, gdje avermektini u novoj smjesi se proizvode u smanjenom klasnom 2:1 odnosu u odnosu na klasni 2;1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica iste vrste S. avermitilis koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa. Nova avermektinska smjesa može biti prisutna kako je proizvedena u istrošenom fluidu fermentacijske kulture ili može biti prikupljena iz ove. Nova avermektinska smjesa može biti djelomično ili uglavnom pročišćena iz fluida kulture pomoću poznatih biokemijskih tehnika za pročišćavanje, takvih kao što su amonij sulfatno taloženje, dijaliza, frakcioniranje po veličini, kromatografija ionske izmjene, HPLC, i tako dalje. The described invention further provides a novel mixture of avermectins produced by S. avermitilis expressing a mutated AveC allele encoding a gene product that reduces the class 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis expressing a mutated AveC allele relative to cells of the same species that in addition express only the AveC allele of the original type, where the avermectins in the new mixture are produced in a reduced class 2:1 ratio compared to the class 2:1 ratio of avermectins produced by cells of the same species S. avermitilis that in addition express only AveC allele of the original type. The new avermectin mixture may be present as produced in the spent fermentation culture fluid or may be collected from it. The novel avermectin mixture may be partially or substantially purified from the culture fluid using known biochemical purification techniques, such as ammonium sulfate precipitation, dialysis, size fractionation, ion exchange chromatography, HPLC, and so on.

4. Primjene avermektina 4. Applications of avermectin

Avermektini su vrlo aktivni antiparazitski agensi koji imaju naročito primjenu kao antelmintici, ektoparazicidi, insekticidi i akaricidi. Avermektinski spojevi koji su proizvedeni prema postupcima opisanog izuma su primjenljivi za neku od ovih svrha. Na primjer, avermektinski spojevi koji su dobivena prema opisanom izumu su primjenljivi za tretiranje raznih oboljenja i stanja kod ljudi, naročito kod onih oboljenja ili stanja koja su izazvana pomoću parazitskih infekcija, kao što je poznato u tehnici. Vidi, na primjer, "Ikeda i Omura: Chem. Rev.", 97(7):2591-2609, (1997.). Još preciznije, avermektinski spojevi koji su dobiveni pomoću opisanog izuma su efikasni u tretiranju raznih oboljenja ili stanja koja su izazvana pomoću endoparazita, takvih kao što su parazitske nematode, koje mogu inficirati ljude, domaće životinje, svinje, ovce, živad, konje ili goveda. Avermectins are very active antiparasitic agents that are particularly useful as anthelmintics, ectoparasiticides, insecticides and acaricides. Avermectin compounds which are produced according to the processes of the described invention are applicable for any of these purposes. For example, the avermectin compounds obtained according to the described invention are applicable for the treatment of various diseases and conditions in humans, especially those diseases or conditions caused by parasitic infections, as known in the art. See, for example, "Ikeda and Omura: Chem. Rev.", 97(7):2591-2609, (1997). More specifically, the avermectin compounds obtained by the described invention are effective in treating various diseases or conditions caused by endoparasites, such as parasitic nematodes, which can infect humans, domestic animals, pigs, sheep, cattle, horses or cattle.

Još specifičnije, avermektinski spojevi koji su proizvedeni prema opisanom izumu su efikasni protiv nematoda koje inficiraju ljude, isto kao i protiv onih koje inficiraju razne vrste životinja. Takve nematode uključuju gastrointestinalne parazite, takve kao što su Ancylostoma, Necator, Ascaris, Strongyloides, Trichinella, Capillaria, Trichuris, Enterobius, Dirofilaria i parazite koji su nađeni u krvi ili drugim tkivima ili organima, takve kao što su filarialni crvi i ekstraktna intestinalna stanja kod Strongyloides i Trichinella. More specifically, the avermectin compounds produced according to the present invention are effective against nematodes that infect humans, as well as those that infect various species of animals. Such nematodes include gastrointestinal parasites, such as Ancylostoma, Necator, Ascaris, Strongyloides, Trichinella, Capillaria, Trichuris, Enterobius, Dirofilaria and parasites found in the blood or other tissues or organs, such as filarial worms and intestinal worms. in Strongyloides and Trichinella.

Avermektinski spojevi koji su dobiveni prema opisanom izumu su također primjenljivi u tretiranju aktoparazitskih infekcija koje uključuju, na primjer, artropodne infestacije kod sisavaca i ptica koje izazivaju krpelji, grinje, buhe, muhe zujare, insekti koji ujedaju ili dvokrilne larve koje migriraju i koje mogu djelovati na govedo i konja, između ostalog. The avermectin compounds obtained according to the present invention are also applicable in the treatment of ectoparasitic infections including, for example, arthropod infestations in mammals and birds caused by ticks, mites, fleas, buzzing flies, biting insects or migrating dipteran larvae that can act on cattle and horses, among others.

Avermektinski spojevi koji su dobiveni prema izumu su također primjenljiva kao insekticidi protiv kućnih štetočina takvih kao što su, na primjer, žohari, moljci koji nagrizaju štof, bube koje nagrizaju tepihe i kućna muhe između ostalog, isto kao što su i insektske štetočine koje se smještaju u zrnevlje i poljoprivredne biljke koje uključuju paukove pregalje, lisne buhe, gusenice i ortopterane, takve kao što su, skakavci, između ostalog. The avermectin compounds obtained according to the invention are also useful as insecticides against household pests such as, for example, cockroaches, fabric-biting moths, carpet-biting beetles and houseflies among others, as well as insect pests that lodge in cereals and agricultural plants which include spider mites, aphids, caterpillars and orthopterans, such as grasshoppers, among others.

Životinje koje mogu biti tretirane sa avermektinskim spojevima opisanog izuma uključuju ovce, goveda, konje, jelene, koze, svinje, ptice uključujući živad, pse i mačke. Animals that can be treated with the avermectin compounds of the described invention include sheep, cattle, horses, deer, goats, pigs, birds including animals, dogs and cats.

Avermektinski spoj dobiven prema opisanom izumu se primjenjuje u formulaciji koja odgovara specifično namijenjenoj primjeni, određenim vrstama animalnog domaćina koji se tretira i parazita ili insekticita koji je u pitanju. Za primjenu kao paraziticida, avermektinski spoj opisanog izuma može biti primijenjen oralno u obliku kapsule, bolusa, tablete ili tekućeg napitka ili, alternativno, može biti primijenjen tako što se sipa na, ili pomoću injekcije, ili u obliku implantanata. Takve formulacije se dobivaju na uobičajen način u skladu standardnoj veterinarskoj praksi. Tako, kapsule, bolusi ili tablete se mogu dobiti pomoću miješanja aktivnog sastojka sa prikladnim fino isitnjenim razblaživačem ili nosačem koji dodatno sadrži dezintegracijski agens i/ili vezivo, takvo kao što je škrob, laktoza, talk, magnezij stearat, itd. Formulacija napitka može se dobiti pomoću dispergiranja aktivnog sastojka u vodenu otopinu zajedno sa dispergirajućim ili kvašljivim agensom, itd. Injektibilne formulacije mogu se dobiti u obliku sterilne otopine koja može sadržavati druge supstance, takve kao što su, na primjer, dovoljno soli i/ili glukoze radi postizanja izotoničnosti otopine sa krvlju. The avermectin compound obtained according to the described invention is applied in a formulation that corresponds specifically to the intended application, the specific species of the animal host being treated and the parasite or insecticide in question. For use as a parasiticide, the avermectin compound of the described invention may be administered orally in the form of a capsule, bolus, tablet or liquid drink or, alternatively, may be administered by pouring on, or by injection, or in the form of implants. Such formulations are obtained in the usual way in accordance with standard veterinary practice. Thus, capsules, boluses or tablets can be obtained by mixing the active ingredient with a suitable finely ground diluent or carrier that additionally contains a disintegrating agent and/or binder, such as starch, lactose, talc, magnesium stearate, etc. The beverage formulation can be obtained by dispersing the active ingredient in an aqueous solution together with a dispersing or wetting agent, etc. Injectable formulations can be obtained in the form of a sterile solution that may contain other substances, such as, for example, sufficient salt and/or glucose to achieve isotonicity of the solution with blood.

Takve formulacije će varirati s obzirom na masu aktivnog spoja zavisno od pacijenta ili vrsta animalnog domaćina koji se tretira, ozbiljnosti i tipa infekcije i tjelesne mase domaćina. Obično, za oralnu primjenu biti će dovoljna doza aktivnog spoja od oko 0,001 do 10 mg na kg tjelesne mase pacijenta ili životinje koja se daje u obliku jedne doze ili u obliku više manjih (podijeljenih) doza, i biti će dovoljno da se daje tijekom perioda od 1 do 5 dana. Međutim, mogu postojati slučajevi gdje su naznačeni viši ili niže dozni nivoi, kako je određeno, na primjer, od strane liječnika ili veterinara i bazirano na kliničkim simptomima. Such formulations will vary with respect to the mass of the active compound depending on the patient or species of animal host being treated, the severity and type of infection and the host's body weight. Usually, for oral administration, a dose of the active compound of about 0.001 to 10 mg per kg of body weight of the patient or animal, given as a single dose or in the form of several smaller (divided) doses, and it will be sufficient to give it over a period from 1 to 5 days. However, there may be cases where higher or lower dosage levels are indicated, as determined, for example, by a physician or veterinarian and based on clinical symptoms.

Kao alternativa, avermektinski spoj koji je dobiven prema opisanom izumu može biti primijenjen u kombinaciji sa animalnom hranom i za ovu svrhu koncentriran hranjiv aditiv ili premiks može biti dobiven za miješanje sa normalnom animalnom hranom. As an alternative, the avermectin compound obtained according to the described invention can be applied in combination with animal feed and for this purpose a concentrated nutrient additive or premix can be obtained for mixing with normal animal feed.

Za primjenu u obliku insekticida, i za tretiranje agrikulturnih štetočina, spojevi opisanog izuma mogu biti primijenjeni u obliku sprejeva, prahova, emulzija i slično, u skladu sa standardnom agrikulturnom praksom. For application in the form of insecticides, and for the treatment of agricultural pests, the compounds of the described invention can be applied in the form of sprays, powders, emulsions and the like, in accordance with standard agricultural practice.

PRIMJER: Fermentacija streptomyces avermitilis vrsta i analiza B2:B1 avermektina EXAMPLE: Fermentation of streptomyces avermitilis species and analysis of B2:B1 avermectin

Vrste koje ne sadrže obje aktivnosti tj. 2-okso kiselu hidrogenazu razgranatog lanca i 5-O-metiltarnasferazu, ne proizvode avermektine ako fermentacijska sredina nije dopunjena sa masnim kiselinama. Ovaj primjer pokazuje da u takvim mutantima široko područje B2:B1 odnosa avermektina može biti dobiveno kada biosinteza je inicirana u prisustvu različitih masnih kiselina. Species that do not contain both activities, i.e. 2-oxo branched chain acid hydrogenase and 5-O-methyltarnasferase, do not produce avermectins if the fermentation medium is not supplemented with fatty acids. This example shows that in such mutants a wide range of B2:B1 ratios of avermectin can be obtained when biosynthesis is initiated in the presence of different fatty acids.

1 Materijali i postupci 1 Materials and procedures

Vrsta Streptomyces avermitilis ATCC 53692 koja je odložena na -70 °C kao cjelokupna juha koja je dobivena u zasijanoj sredini koju čine škrob (Nadex, Laing National) 20g; Pharmamedia (Trader's Protein, Memphis, TN) 15 g; Ardamine pH (Champlain Inc. Clifton, NJ) 5 g; CaCO3 1 g. Konačni volumen se podesi na 1 litru sa običnom vodom, pH se podesi na 7,2 i sredina se autoklavira na 121 °C tijekom 25 minuta. The strain Streptomyces avermitilis ATCC 53692 which was stored at -70 °C as a whole broth which was obtained in a seeded medium consisting of starch (Nadex, Laing National) 20g; Pharmamedia (Trader's Protein, Memphis, TN) 15 g; Ardamine pH (Champlain Inc. Clifton, NJ) 5 g; CaCO3 1 g. The final volume is adjusted to 1 liter with plain water, the pH is adjusted to 7.2 and the medium is autoclaved at 121 °C for 25 minutes.

Dvije mililitre otopljene suspenzije gornjeg preparata se koristi za inokuliranje boce koja sadrži 50 ml iste sredine. Poslije 48 sati inkubacije na 28 °C na rotirajućoj mućkalici pri 180 okretaja u minuti, 2 ml juhe se koristi za inokuliranje boce koja sadrži 50 ml proizvodne sredine koju čine: škrob 80 g, kalcij karbonat 7 g; Pharamamedia 5 g; dikalijkiseli fosfat 1 g; magnezij sulfat 1 g; glutaminska kiselina 0,6 g; fero sulfat heptahidrat 0,001 g; magnezij sulfat 0,001 g. Konačni volumen je podešen na 1 litru sa običnom vodom, pH je podešeno na 7,2 i sredina je autoklavirana na 121 °C tijekom 25 minuta. Two milliliters of the dissolved suspension of the above preparation is used to inoculate a bottle containing 50 ml of the same medium. After 48 hours of incubation at 28 °C on a rotating shaker at 180 revolutions per minute, 2 ml of broth is used to inoculate a bottle containing 50 ml of production medium consisting of: starch 80 g, calcium carbonate 7 g; Pharamamedia 5 g; dicalcium phosphate 1 g; magnesium sulfate 1 g; glutamic acid 0.6 g; ferrous sulfate heptahydrate 0.001 g; magnesium sulfate 0.001 g. The final volume was adjusted to 1 liter with plain water, the pH was adjusted to 7.2 and the medium was autoclaved at 121 °C for 25 minutes.

Razni supstrati karboksilne kiseline (vidi tablicu 1) su otopljeni u metanolu i dodavani u fermentacijsku juhu 24 sata poslije inokulacije radi dobivanja konačne koncentracije od 0,2 g/litri. Fermentacijska juha je inkubirana tijekom 14 dana na 28 °C, tada je juha centrifugirana (2.500 okretaja u minuti tijekom 2 minute) i supernatant je odbačen. Micelijska peleta se ekstrahira sa acetonom (15 ml), tada sa diklorometanom (30 ml) i organska faza se odvoji, profiltrira se, tada se upari do suhog. Ostatak se uzme u metanol (1 ml) i analizira se pomoću HPLC sa Hewlett-Packard 1090A tekućim kromatografom koji je snabdjeven sa skenirajućim detektorom sa streličastom diodom koji je postavljen na 240 nm. Korištena je kolona Beckman Ultrasphere C-18, 5 µm, 4,6 mm × 25 cm kolona koja je održavana na 40 °C. Dvadesetpet µl gornje metanolne otopine se injektira na kolonu. Eluiranje se vrši sa linearnim gradijentom smjese metanol-voda od 80:20 do 95:5 tijekom 40 minuta pri 0,85 ml/minuti. Dvije standardne koncentracije cikloheksil B1 su korištene za kalibraciju detektorskog odgovora, a područje ispod krivulja za B2 i B1 avermektine je izmjereno. Various carboxylic acid substrates (see Table 1) were dissolved in methanol and added to the fermentation broth 24 hours after inoculation to obtain a final concentration of 0.2 g/liter. The fermentation broth was incubated for 14 days at 28 °C, then the broth was centrifuged (2,500 rpm for 2 minutes) and the supernatant was discarded. The mycelial pellet is extracted with acetone (15 ml), then with dichloromethane (30 ml) and the organic phase is separated, filtered, then evaporated to dryness. The residue was taken up in methanol (1 ml) and analyzed by HPLC with a Hewlett-Packard 1090A liquid chromatograph equipped with a scanning arrow diode detector set at 240 nm. A Beckman Ultrasphere C-18, 5 µm, 4.6 mm × 25 cm column maintained at 40 °C was used. Twenty-five µl of the above methanol solution is injected onto the column. Elution is performed with a linear gradient of methanol-water mixture from 80:20 to 95:5 over 40 minutes at 0.85 ml/minute. Two standard concentrations of cyclohexyl B1 were used to calibrate the detector response, and the area under the curves for B2 and B1 avermectins was measured.

2 Rezultati 2 Results

HPLC retencijska vremena koja su opažena za B2 i B1 avermektine, i 2:1 odnosi su prikazani u tablici 1. The HPLC retention times observed for B2 and B1 avermectins, and the 2:1 ratios are shown in Table 1.

Podaci koji su dati u tablici 1 pokazuju krajnje široko područje B2:B1 odnosa proizvedenih avermektina, što indicira značajnu razliku u rezultatima dehidrativne konverzije klase 2 spojeva u klasu 1 spojeva, zavisno od prirode bočnog lanca masne kiseline kao plazne jedinice koja je snabdjevena. Ovo indicira da promjene B2:B1 odnosa koje nastaju iz promjena AveC proteina mogu biti specifične za date supstrate. Stoga, testiranje za mutante koji pokazuju promjene u B2:B1 odnosu koji je dobiven sa određenim supstratom treba biti izvedeno u prisustvu supstrata. Primjeri koji slijede u opisu niže koriste cikloheksankarboksilnu kiselinu kao supstrat za testiranje. Međutim, ovaj supstrat je korišten samo kao primjerni potencijal i nije dat da ograniči primjenljivost opisanog izuma. The data given in Table 1 show an extremely wide range of B2:B1 ratios of the produced avermectins, indicating a significant difference in the results of the dehydrative conversion of class 2 compounds to class 1 compounds, depending on the nature of the fatty acid side chain as the plasma unit supplied. This indicates that changes in the B2:B1 ratio resulting from changes in the AveC protein may be specific for given substrates. Therefore, testing for mutants showing changes in the B2:B1 ratio obtained with a particular substrate should be performed in the presence of the substrate. The examples that follow in the description below use cyclohexanecarboxylic acid as the test substrate. However, this substrate is used only as an exemplary potential and is not intended to limit the applicability of the described invention.

Tablica 1 Table 1

[image] [image]

PRIMJER: Izoliranje AveC gena EXAMPLE: Isolation of the AveC gene

Ovaj primjer opisuje izoliranje i karakterizaciju područja Streptomyces avermitilis kromosoma koji kodira AveC genetski produkt. Kako je pokazano niže, AveC gen je identificiran kao onaj koji može modificirati odnos cikloheksil-B2 prema cikloheksil-B1 (B2:B1) proizvedenih avermektina. This example describes the isolation and characterization of the region of the Streptomyces avermitilis chromosome encoding the AveC gene product. As shown below, the AveC gene has been identified as being able to modify the cyclohexyl-B2 to cyclohexyl-B1 (B2:B1) ratio of the produced avermectins.

1 Materijali i postupci 1 Materials and procedures

Odgajanje Streptomyces vrste za DNA izoliranje Cultivation of Streptomyces species for DNA isolation

Slijedeća metoda je praćena za rast Streptomyces-a. Pojedine kolonije S. avermitilis ATCC 31272 (pojedinačni kolonijski izolat #2) su izolirane na 1/2 jačine YPD-6 sredine koja sadrži: Difco Yeast Extract 5 g; Difco Bacto-pepton 5 g; dekstrozu 2,5 g; MOPS 5 g; Difco Bacto agar 15 g. Konačni volumen je podešen na 1 litru sa dH2O, pH je podešeno na 7,0 i sredina je autoklavirana na 121 °C tijekom 25 minuta. The following method was followed for the growth of Streptomyces. Single colonies of S. avermitilis ATCC 31272 (single colony isolate #2) were isolated on 1/2 strength YPD-6 medium containing: Difco Yeast Extract 5 g; Difco Bacto-peptone 5 g; dextrose 2.5 g; MOPS 5 g; Difco Bacto agar 15 g. The final volume was adjusted to 1 liter with dH2O, the pH was adjusted to 7.0 and the medium was autoclaved at 121 °C for 25 minutes.

Izrasli miceliji u gornjoj sredini su korištene radi inokuliranja 10 ml TSB sredine (Difco Tryptic Soy Broth 30 g u 1 litru dH2O koja je autoklavirana na 121 °C tijekom 25 minuta) u 25 mm × 150 mm epruveti koja je održavana uz mućkanje (300 okretaja u minuti) na 28 °C tijekom od 48 do 72 sati. The grown mycelia in the upper medium were used to inoculate 10 ml of TSB medium (Difco Tryptic Soy Broth 30 g in 1 liter of dH2O autoclaved at 121 °C for 25 min) in a 25 mm × 150 mm test tube maintained under shaking (300 rpm in minutes) at 28 °C for 48 to 72 hours.

Izoliranje kromosalne DNA iz Streptomyces vrste Isolation of chromosal DNA from Streptomyces species

Alikvoti (0,25 ml ili 0,5 ml) micelija koji su rasli kao što je opisano ovdje naprijed su stavljeni u 1,5 ml epruvete za mikrocentrifugiranje i stanice su koncentrirane pomoću centrifugiranja na 12.000 × g tijekom 60 sekundi. Supernatant je odbačen i stanice su resuspendirane u 0,25 ml TSE pufera (20 ml 1,5 M saharoza, 2,5 ml 1M Tris-HCl, pH 8,0, 2,5 ml 1 M EDTA, pH 8,0 i 75 ml dH2O) koji sadrži 2 mg/ml lizozima. Uzorci su inkubirani na 37 °C tijekom 20 minuta uz mućkanje, uvedeni su u AutoGen 540TM instrument za automatsko izdvajanje nukleinskih kiselina (Integrated Separation Systems, Natick, MA) i genomska DNA je izolirana uz korištenje Cycle 159 (softver opreme) prema uputama proizvođača. Aliquots (0.25 ml or 0.5 ml) of mycelia grown as described above were placed in 1.5 ml microcentrifuge tubes and cells were concentrated by centrifugation at 12,000 x g for 60 seconds. The supernatant was discarded and the cells were resuspended in 0.25 ml of TSE buffer (20 ml of 1.5 M sucrose, 2.5 ml of 1 M Tris-HCl, pH 8.0, 2.5 ml of 1 M EDTA, pH 8.0 and 75 ml dH2O) containing 2 mg/ml lysozyme. Samples were incubated at 37 °C for 20 min with shaking, introduced into an AutoGen 540TM instrument for automated nucleic acid extraction (Integrated Separation Systems, Natick, MA), and genomic DNA was isolated using Cycle 159 (equipment software) according to the manufacturer's instructions.

Alternativno 5 ml micelija je stavljeno u 17 mm × 100 mm epruvetu, stanice su koncentrirane pomoću centrifugiranja pri 3.000 okretaja u minuti tijekom 5 minuta i supernatant je uklonjen. Stanice su resuspendirane u 1 ml TSE pufera, koncentrirane su pomoću centrifugiranja pri 3.000 okretaja u minuti tijekom 5 minuta i supernatant je uklonjen. Stanice su resuspendirane u 1 ml TSE pufera koji sadrži 2 mg/ml lizozima i inkubirane su na 37 °C uz miješanje tijekom od 30 do 60 minuta. Poslije inkubiranja, dodano je 0,5 ml 10 % natrij dodecil sulfata (SDS) i stanice su inkubirane na 37 °C do završetka liziranja. Lizat je inkubiran na 65 °C tijekom 10 minuta, ohlađen je do sobne temperature, podijeljen je u dvije 1,5 Ependorf-ove epruvete i ekstrahiran je odjednom sa 0,5 ml smjese fenol/kloroform (50 %-tni fenol koji je prethodno uravnotežen sa 0,5 M Tris, pH 8,0; 50 % kloroform). Vodena faza je uklonjena i ekstrahirana je 2 do 5 puta sa smjesom klorofom:izoamil alkohol (24:1). DNA je staložena pomoću dodavanja 1/10 volumena 3M natrij acetata, pH 4,8 uz inkubiranje smjese na ledu tijekom 10 minuta, centrifugiranje smjese pri 15.000 okretaja u minuti na 5 °C tijekom 10 minuta i uklanjanja supernatanta radi čišćenja epruvete u koju je dodan jedan volumen izopropanola. Supernatant plus izopropanolna smjesa su tada inkubirani na ledu tijekom 20 minuta, centrifugirani su na 15.000 okretaja u minuti tijekom 20 minuta na 5 °C, supernatant je uklonjen i DNA peleta je isprana jednom sa 70 %-tnim etanolom. Poslije sušenja pelete, DNA je resuspendirana u TE pufer (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 8,0). Alternatively, 5 ml of mycelia were placed in a 17 mm × 100 mm tube, the cells were concentrated by centrifugation at 3,000 rpm for 5 min and the supernatant was removed. Cells were resuspended in 1 ml of TSE buffer, concentrated by centrifugation at 3,000 rpm for 5 minutes and the supernatant was removed. Cells were resuspended in 1 ml of TSE buffer containing 2 mg/ml lysozyme and incubated at 37 °C with agitation for 30 to 60 minutes. After incubation, 0.5 ml of 10% sodium dodecyl sulfate (SDS) was added and cells were incubated at 37 °C until lysis was complete. The lysate was incubated at 65 °C for 10 min, cooled to room temperature, divided into two 1.5 Eppendorf tubes, and extracted at once with 0.5 ml of a phenol/chloroform mixture (50% phenol previously equilibrated with 0.5 M Tris, pH 8.0; 50% chloroform). The aqueous phase was removed and extracted 2 to 5 times with a mixture of chloroform:isoamyl alcohol (24:1). DNA was precipitated by adding 1/10 volume of 3M sodium acetate, pH 4.8, incubating the mixture on ice for 10 min, centrifuging the mixture at 15,000 rpm at 5 °C for 10 min, and removing the supernatant to clean the tube into which it was added. one volume of isopropanol. The supernatant plus the isopropanol mixture were then incubated on ice for 20 minutes, centrifuged at 15,000 rpm for 20 minutes at 5°C, the supernatant was removed and the DNA pellet was washed once with 70% ethanol. After drying the pellet, the DNA was resuspended in TE buffer (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 8.0).

Izoliranje plazmidne DNA iz S. avermitilis vrste Isolation of plasmid DNA from S. avermitilis species

Alikvot (1,0 ml) micelija je stavljen u 1,5 ml epruvete za mikrocentrifugiranje i stanice su koncentrirane pomoću centrifugiranja na 12.000 × g tijekom 60 sekundi. Supernatant je odbačen i stanice su resuspendirane u 1,0 ml 10,3 % saharoze i koncentrirane su pomoću centrifugiranja na 12.000 × g tijekom 60 sekundi i supernatant je odbačen. Stanice su tada resuspendirane u 0,25 ml TSE pufera koji sadrži 2 mg/ml lizozoma, inkubirane su na 37 °C tijekom 20 minuta uz mućkanje i uvedene su u AutoGen 540TM instrument za automatsko izdvajanje nukleinskih kiselina. Plazmidna DNA je izolirana uz korištenje Cycle 106 (softver opreme) prema uputama proizvođača. An aliquot (1.0 ml) of the mycelia was placed in a 1.5 ml microcentrifuge tube and the cells were concentrated by centrifugation at 12,000 x g for 60 seconds. The supernatant was discarded and the cells were resuspended in 1.0 ml of 10.3% sucrose and concentrated by centrifugation at 12,000 x g for 60 seconds and the supernatant was discarded. Cells were then resuspended in 0.25 ml of TSE buffer containing 2 mg/ml of lysosomes, incubated at 37°C for 20 minutes with shaking, and introduced into an AutoGen 540TM automated nucleic acid extraction instrument. Plasmid DNA was isolated using Cycle 106 (equipment software) according to the manufacturer's instructions.

Alternativno 1,5 ml micelija je stavljeno u 1,5 ml epruvete za mikrocentrifugiranje i stanice su koncentrirane pomoću centrifugiranja na 12.000 × g tijekom 60 sekundi. Supernatant je odbačen, stanice su resuspendirane u 1 ml 10,3 % saharoze, koncentrirane su pomoću centrifugiranja na 12.000 × g tijekom 60 sekundi i supernatant je odbačen. Stanice su resuspendirane u 0,5 ml TSE pufera koji sadrži 2 mg/ml lizozoma i inkubirane su na 37 °C tijekom od 15 do 30 minuta. Poslije inkubacije, dodano je 0,25 ml alkalnog SDS (0,3 N NaOH, 2 % SDS) i stanice su inkubirane na 55 °C tijekom od 15 do 30 minuta ili do dobivanja bistre otopine. Tada je u otopinu DNA dodat natrij acetat (0,1 ml, 3M, pH 4,8) i ova otopina je inkubirana na ledu tijekom 10 minuta. DNA uzorci su centrifugirani pri 14.000 okretaja u minuti tijekom 10 minuta na 5 °C. Supernatant je uklonjen radi čišćenja epruvete i dodano je 0,2 ml smjese fenol:kloroform (50 % fenol:50 % kloroform) i ova je blago miješana. DNA otopina je centrifugirana pri 14.000 okretaja u minuti tijekom 10 minuta na 5 °C i gornji sloj je uveden u čistu Ependorf-ovu epruvetu. Dodat je izopropanol (0,75 ml) i otopina je blago miješana i tada je inkubirana na sobnoj temperaturi tijekom 20 minuta. DNA otopina je centrifugirana na 14.000 okretaja u minuti tijekom 15 minuta na 5 °C, supernatant je odbačen i DNA peleta je isprana odjednom sa 70 %-tnim etanolom, osušena je i DNA je resuspendirana u TE pufer. Alternatively, 1.5 ml of mycelia were placed in a 1.5 ml microcentrifuge tube and the cells were concentrated by centrifugation at 12,000 x g for 60 seconds. The supernatant was discarded, the cells were resuspended in 1 ml of 10.3% sucrose, concentrated by centrifugation at 12,000 x g for 60 seconds and the supernatant was discarded. Cells were resuspended in 0.5 ml TSE buffer containing 2 mg/ml lysosomes and incubated at 37 °C for 15 to 30 minutes. After incubation, 0.25 ml of alkaline SDS (0.3 N NaOH, 2% SDS) was added and the cells were incubated at 55°C for 15 to 30 minutes or until a clear solution was obtained. Sodium acetate (0.1 ml, 3M, pH 4.8) was then added to the DNA solution and this solution was incubated on ice for 10 minutes. DNA samples were centrifuged at 14,000 rpm for 10 minutes at 5 °C. The supernatant was removed to clean the tube and 0.2 ml of a phenol:chloroform mixture (50% phenol:50% chloroform) was added and mixed gently. The DNA solution was centrifuged at 14,000 rpm for 10 minutes at 5 °C and the upper layer was introduced into a clean Ependorf tube. Isopropanol (0.75 ml) was added and the solution was mixed gently and then incubated at room temperature for 20 minutes. The DNA solution was centrifuged at 14,000 rpm for 15 minutes at 5 °C, the supernatant was discarded and the DNA pellet was washed at once with 70% ethanol, dried and the DNA was resuspended in TE buffer.

Izoliranje plazmidne DNA iz E. coli vrste Isolation of plasmid DNA from E. coli species

Pojedinačno transformirana E. coli kolonija je inokulirana u 5 ml Luria-Bertani (LB) sredine (Bacto-Tryptone 10 g; Bacto-kvasac ekstrakt 5 g; i NaCl 10 g u 1 litri dH2O, pH 7,0 koja je autoklavirana na 121 °C tijekom 25 minuta i dopunjena je sa 100 µg/ml ampicilina). Kultura je inkubirana preko noći i alikvot od 1,0 ml je stavljen u 1,5 ml epruvetu za mikrocentrifugiranje. Uzorci kulture su šaržirani u AutoGen 540TM instrument za automatsko izdvajanje nukleinskih kiselina i plazmidna. DNA je izolirana uz korištenje Cycle 3 (softver opreme) prema uputama proizvođača. A single transformed E. coli colony was inoculated into 5 ml of Luria-Bertani (LB) medium (Bacto-Tryptone 10 g; Bacto-yeast extract 5 g; and NaCl 10 g in 1 liter of dH2O, pH 7.0 which was autoclaved at 121 ° C for 25 minutes and supplemented with 100 µg/ml ampicillin). The culture was incubated overnight and a 1.0 ml aliquot was placed in a 1.5 ml microcentrifuge tube. Culture samples were batched into an AutoGen 540TM instrument for automatic isolation of nucleic acids and plasmids. DNA was isolated using Cycle 3 (equipment software) according to the manufacturer's instructions.

Dobivanje i transformacija S. avermitilis protoplsta Obtaining and transformation of S. avermitilis protoplast

Pojedine kolonije S. avermitilis su izolirane na 1/2 jačine YPD-6 sredinu. Miceliji su korišteni radi inokuliranja 10 ml TSB sredine u 25 mm × 150 mm epruveti koja je tada inkubirana uz miješanje (pri 300 okretaja u minuti) na 28 °C tijekom 48 sati. Jedan ml micelija je korišten radi inokuliranja 50 ml YEME sredine. YEME sredina sadrži u 1 litri: Difco ekstrakt kvasca 3 g; Difco Baco-peptone 5 g; Difco malt ekstrakt 3 g i saharozu 300 g. Poslije autoklaviranja na 121 °C tijekom 25 minuta dodano je slijedeće: 2,5 M MgCl2 • H2O (koji je posebno autoklaviran na 121 °C tijekom 25 minuta) 2 ml; i glicin (20 %) (filter-steriliziran) 25 ml. Individual colonies of S. avermitilis were isolated on 1/2 strength YPD-6 medium. Mycelia were used to inoculate 10 ml of TSB medium in a 25 mm × 150 mm tube which was then incubated with agitation (at 300 rpm) at 28 °C for 48 hours. One ml of mycelium was used to inoculate 50 ml of YEME medium. YEME medium contains in 1 liter: Difco yeast extract 3 g; Difco Baco-peptone 5 g; Difco malt extract 3 g and sucrose 300 g. After autoclaving at 121 °C for 25 minutes, the following was added: 2.5 M MgCl2 • H2O (which was separately autoclaved at 121 °C for 25 minutes) 2 ml; and glycine (20%) (filter-sterilized) 25 ml.

Miceliji su rasli na 30 °C tijekom od 48 do 72 sata i prikupljeni su pomoću centrifugiranja u 50 ml epruvetu za centrifugiranje (Falcon) pri 3.000 okretaja u minuti tijekom 20 minuta. Supernatant je odbačen i miceliji su resuspendirani u P pufer koji sadrži: saharozu 205 g; K2SO4 0,25 g, MgCl2 • 6H2O 2,02 g; H2O 600 ml; K2PO4 (0,5 %) 10 ml; otopinu obilježenog elementa* 20 ml; CaCl2 • 2H2O (3,68 %) 100 ml; MES pufer (1,0 M, pH 6,5) 10 ml. (*Otopina obilježenog elementa sadrži po 1 litri: ZnCl2 40 mg, FeCl3 • 6H2O 200 mg; CuCl2 • 2H2O 10 mg; MnCl2 • 4H20 10 mg; Na2B4O7 • 10H20 10 mg; (NH4)6Mo7O24 • 4H2O 10 mg). pH je podešeno na 6,5, konačni volumen je podešen na 1 litru i sredina je profiltrirana na toplo kroz 0,45 mikronski filter. Mycelia were grown at 30°C for 48 to 72 hours and harvested by centrifugation in a 50 ml centrifuge tube (Falcon) at 3,000 rpm for 20 minutes. The supernatant was discarded and the mycelia were resuspended in P buffer containing: sucrose 205 g; K2SO4 0.25 g, MgCl2 • 6H2O 2.02 g; H2O 600 ml; K2PO4 (0.5%) 10 ml; solution of labeled element* 20 ml; CaCl2 • 2H2O (3.68%) 100 ml; MES buffer (1.0 M, pH 6.5) 10 ml. (*The solution of the marked element contains 1 liter each: ZnCl2 40 mg, FeCl3 • 6H2O 200 mg; CuCl2 • 2H2O 10 mg; MnCl2 • 4H20 10 mg; Na2B4O7 • 10H20 10 mg; (NH4)6Mo7O24 • 4H2O 10 mg). The pH was adjusted to 6.5, the final volume was adjusted to 1 liter and the medium was hot filtered through a 0.45 micron filter.

Miceliji su peletirani pri 3.000 okretaja u minuti tijekom 20 minuta, supernatant je uklonjen i miceliji su resuspendirani u 20 ml P pufera koji sadrži 2 mg/ml lizozoma. Miceliji su inkubirani na 35 °C tijekom 15 minuta uz miješanje i mikroskopsoko provjeravanje radi određivanja napredovanja formiranja protoplasta. Kada je završeno formiranje protoplasta, protoplasti su centrifugirani na 8.000 okretaja u minuti tijekom 10 minuta. Supernatant je odbačen i protoplasti su resuspendirani u 10 ml P pufera. Protoplasti su centrifugirani na 8.000 okretaja u minuti tijekom 10 minuta, supernatant je odbačen, protoplasti su resuspendirani u 2 ml P pufera i približno 1 × 109 protooplasta je distribuirano u 2,0 ml kriogene ampule (Nalgene). The mycelia were pelleted at 3,000 rpm for 20 min, the supernatant was removed and the mycelia were resuspended in 20 ml P buffer containing 2 mg/ml lysosomes. The mycelia were incubated at 35 °C for 15 minutes with mixing and microscopic examination to determine the progress of protoplast formation. When protoplast formation was complete, the protoplasts were centrifuged at 8,000 rpm for 10 minutes. The supernatant was discarded and the protoplasts were resuspended in 10 ml of P buffer. Protoplasts were centrifuged at 8,000 rpm for 10 min, the supernatant was discarded, the protoplasts were resuspended in 2 ml P buffer, and approximately 1 × 109 protoplasts were dispensed into a 2.0 ml cryogenic vial (Nalgene).

Ampula koja sadrži 1 × 109 protoplasta je centrifugirana tijekom 10 minuta pri 8.000 okretaja u minuti, supernatant je uklonjen, i protoplasti su resuspendirani u 0,1 ml P pufera. Dva do pet µg transformirane DNA je dodano u protoplaste što je odmah bilo praćeno sa dodavanjem 0,5 ml radnog T pufera. Bazni T pufer sadrži: PEG 1.000 (Sigma) 25 g; saharozu 2,5 g; i H2O 83 ml. pH je podešeno na 8,8 sa 1N NaOH (filter-steriliziran) i bazni T pufer je filter-steriliziran i odložen na 4 °C. Radni pufer T koji je napravljen istog dana kada je i korišten, sadrži baznog T pufera 8,3 ml; K2PO4 (4 mM) 1.0 ml; CaCl2 • 2H2O (5 M) 0,2 ml; i TES (1M, pH 8) 0,5 ml. Svaka komponenta radnog T pufera je filter-sterilizirana i odložena na 4 °C. An ampoule containing 1 × 109 protoplasts was centrifuged for 10 min at 8,000 rpm, the supernatant was removed, and the protoplasts were resuspended in 0.1 ml of P buffer. Two to five µg of transformed DNA was added to the protoplasts, which was immediately followed by the addition of 0.5 ml of working T buffer. Basic T buffer contains: PEG 1,000 (Sigma) 25 g; sucrose 2.5 g; and H2O 83 ml. The pH was adjusted to 8.8 with 1N NaOH (filter-sterilized) and the basic T buffer was filter-sterilized and stored at 4 °C. Working buffer T, which was made on the same day as it was used, contains 8.3 ml of base buffer T; K2PO4 (4 mM) 1.0 ml; CaCl2 • 2H2O (5 M) 0.2 ml; and TES (1M, pH 8) 0.5 ml. Each component of the working T buffer is filter-sterilized and stored at 4 °C.

Tijekom 20 sekundi dodavanja T pufera u protoplaste također je dodano 1,0 ml pufera P i protoplasti su centrifugirani pri 8.000 okretaja u minuti tijekom 10 minuta. Supernatant je uklonjen i protoplasti su resuspendirani u 0,1 ml P pufera. Protoplasti su tada stavljeni na RM14 sredinu koja sadrži saharozu 205 g; K2SO4 0,25 g; MgCl2 • 6H2O -0,12 g; glukozu 10 g; Difco Casamino kiselinu 0,1 g; Difco ekstrakt kvasca 5 g; Difco ovseni agar 3 g; Difco Bacto agar 22 g i H2O 800 ml. Otopina je autoklavirana na 121 °C tijekom 25 minuta. Poslije autoklaviranja, dodate su slijedeće sterilne šarže: K2PO4 (0,5 %) 10 ml; CaCl2 • 2H2O (5 M) 5ml; L-prolin (20 %) 15 ml; MES pufer (1,0 M, pH 6,5) 10 ml; otopina obilježenog elementa (isti kao naprijed) 2 ml; cikloheksimidna šarža (25 mg/ml) 40 ml i 1N NaOH 2 ml. Dvadesetpet ml RM14 sredine je bilo alikvotirano po ploči i ploče su sušene 24 sati prije korištenja. During the 20 second addition of buffer T to the protoplasts, 1.0 ml of buffer P was also added and the protoplasts were centrifuged at 8,000 rpm for 10 minutes. The supernatant was removed and the protoplasts were resuspended in 0.1 ml P buffer. Protoplasts were then placed on RM14 medium containing sucrose 205 g; K2SO4 0.25 g; MgCl2 • 6H2O -0.12 g; glucose 10 g; Difco Casamino acid 0.1 g; Difco yeast extract 5 g; Difco oat agar 3 g; Difco Bacto agar 22 g and H2O 800 ml. The solution was autoclaved at 121 °C for 25 minutes. After autoclaving, the following sterile batches were added: K2PO4 (0.5%) 10 ml; CaCl2 • 2H2O (5 M) 5 ml; L-proline (20%) 15 ml; MES buffer (1.0 M, pH 6.5) 10 ml; solution of labeled element (same as before) 2 ml; cycloheximide batch (25 mg/ml) 40 ml and 1N NaOH 2 ml. Twenty-five ml of RM14 medium was aliquoted per plate and the plates were dried for 24 hours before use.

Protoplasti su inkubirani u 95 % vlage na 30 °C tijekom 20 do 24 sata. Radi odabiranja eritromicin-rezistetnih transformanata, 1 ml prekrivajućeg pufera plus 125 µg eritromicina (radi dobivanja krajnje koncentracije od 5 µg/ml eritromicina) je naneseno neusmjereno preko RM14 regeneracijskih ploča. Prekrivajući pufer sadrži na 100 ml: saharozu 10,3 g; otopinu obilježenog elementa (isti kao naprijed) 0,2 ml i MES (1M, pH 6,5) 1 ml. Protoplasti su inkubirani u 95 % vlažnosti na 30 °C tijekom 7 do 14 dana do opažanja eritromicin-rezistentnih (Thior) kolonija. Protoplasts were incubated in 95% humidity at 30 °C for 20 to 24 hours. To select for erythromycin-resistant transformants, 1 ml of overlay buffer plus 125 µg of erythromycin (to obtain a final concentration of 5 µg/ml of erythromycin) was plated nondirectionally over RM14 regeneration plates. Covering buffer contains per 100 ml: sucrose 10.3 g; labeled element solution (same as above) 0.2 ml and MES (1M, pH 6.5) 1 ml. Protoplasts were incubated in 95% humidity at 30°C for 7 to 14 days until erythromycin-resistant (Thior) colonies were observed.

Transformacija Streptomyces lividans protoplasta Transformation of Streptomyces lividans protoplasts

S. Lividans TK 64 (koji je osigurao John Innes Institute, Norwich, U.K.) je korišten za transformacije u nekim slučajevima. Metode i smjese za rast, protoplastiranje i transformiranje S. lividans opisanli su Hapwood i suradnici u "Genetic Manipulation of Streptomyces, A. Laboratory Manual", (1985.), John Innes Foundation, Norwich, U.K., i realizirane su kao što je tamo opisano. Plazmidna DNA je izolirana iz S. lividans transformanata kao što je opisano u poglavlju 7.1.3, ovdje naprijed. S. lividans TK 64 (provided by the John Innes Institute, Norwich, U.K.) was used for transformations in some cases. Methods and mixtures for growth, protoplastization and transformation of S. lividans are described by Hapwood et al. in "Genetic Manipulation of Streptomyces, A. Laboratory Manual", (1985), John Innes Foundation, Norwich, U.K., and are carried out as there described. Plasmid DNA was isolated from S. lividans transformants as described in section 7.1.3, hereinabove.

Fermentacijska analiza S. avermitilis vrsta Fermentation analysis of S. avermitilis species

S. avermitilis miceliji koji su rasli na 1/2 jačine YPD-6 sredini tijekom 4 do 7 dana su inokulirani u 2,54 × 15,24 cm (1 × 6 inch) epruvete koje sadrže 8 ml sredine i po dvije staklene kuglice od 5 mm. Ova sredina sadrži: solubilni škrob (bilo rijedak kuhani škrob ili KOSO, Japan Corn Startch Co., Nagoya) 20 g/l; Pharmamedia (Trader's Protein, Memphis TN) 15 g/l; Ardamine pH (Champlain Inc. Clifton, NJ) 5 g/l; CaCO3 2 g/l; 2 × bcfa ("bcfa" označava masne kiseline razgranatog lanca) koji daje konačnu koncentraciju u sredini od 50 ppm 2-(+/-)-metil butirne kiseline, 60 ppm izobutirne kiseline, i 20 ppm izovalerijske kiseline. pH je podešeno na 7,2 i sredina je autoklavirana na 121 °C tijekom 25 minuta. S. avermitilis mycelia grown on 1/2 strength YPD-6 medium for 4 to 7 days were inoculated into 2.54 × 15.24 cm (1 × 6 inch) tubes containing 8 ml of medium and two glass beads of 5 mm. This medium contains: soluble starch (either thin boiled starch or KOSO, Japan Corn Starch Co., Nagoya) 20 g/l; Pharmamedia (Trader's Protein, Memphis TN) 15 g/l; Ardamine pH (Champlain Inc. Clifton, NJ) 5 g/l; CaCO3 2 g/l; 2 × bcfa ("bcfa" stands for branched chain fatty acids) giving a final concentration in the medium of 50 ppm 2-(+/-)-methyl butyric acid, 60 ppm isobutyric acid, and 20 ppm isovaleric acid. The pH was adjusted to 7.2 and the medium was autoclaved at 121 °C for 25 minutes.

Epruveta je mućkana pri kutu od 17 ° pri 215 okretaja u minutu tijekom 3 dana. Alikvot od 2 ml zasijane kulture je korišten za inokuliranje u 300 ml Erlenmajerskoj boci koja sadrži 25 ml sredine za proizvodnju koja sadrži: škrob (bilo rijedak kuhani škrob, bilo KOSO) 160 g/l; Nutrisoy (Archer Daniels Midland, Decatur, IL) 10 g/l; Ardamine pH 10 g/l; K2HPO4 2 g/l; MgSO4 • 4H2O 2 g/l; FeSO4 • 7H2O 0,02 g/l; MnCl2 0,002 g/l; ZnSO4 • 7H2O 0,002 g/l; CaCO3 14g/l; i 2 × bcfa (kao naprijed) 800 ppm. pH je podešeno na 6,9 i sredina je autoklavirana na 121 °C tijekom 25 minuta. The tube was shaken at an angle of 17 ° at 215 revolutions per minute for 3 days. An aliquot of 2 ml of the seeded culture was used to inoculate a 300 ml Erlenmeyer flask containing 25 ml of production medium containing: starch (either thin boiled starch or KOSO) 160 g/l; Nutrisoy (Archer Daniels Midland, Decatur, IL) 10 g/l; Ardamine pH 10 g/l; K2HPO4 2 g/l; MgSO4 • 4H2O 2 g/l; FeSO4 • 7H2O 0.02 g/l; MnCl2 0.002 g/l; ZnSO4 • 7H2O 0.002 g/l; CaCO3 14g/l; and 2 × bcfa (as above) 800 ppm. The pH was adjusted to 6.9 and the medium was autoclaved at 121 °C for 25 minutes.

Poslije inokulacije, boca je inkubirana na 29 °C tijekom 12 dana uz miješanje na 200 okretaja u minuti. Poslije inkubacije, uzorak od 2 ml je uzet iz boce, razblažen je sa 8 ml metanola, izmiješan je i smjesa je centrifugirana na 1.250 × g tijekom 10 minuta radi dobivanja debrisne pelete. Supernatant je tada analiziran pomoću tekuće kromatografije visoke performance (HPLC) uz korištenje Beckman Ultrasphere ODS kolone (25 cm × 4,6 mm ID) pri protoku od 0,75 ml/min i detekcije pomoću mjerenja apsorpcije na 240 nm. Mobilna faza je bila smjesa metanol/voda/acetonitril = 86/8,9/5,1. After inoculation, the flask was incubated at 29 °C for 12 days with agitation at 200 rpm. After incubation, a 2 ml sample was taken from the bottle, diluted with 8 ml of methanol, mixed and the mixture was centrifuged at 1,250 × g for 10 min to obtain a debris pellet. The supernatant was then analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) using a Beckman Ultrasphere ODS column (25 cm × 4.6 mm ID) at a flow rate of 0.75 ml/min and detection by measuring absorbance at 240 nm. The mobile phase was a mixture of methanol/water/acetonitrile = 86/8.9/5.1.

Izoliranje S. avermitilis PKS gena Isolation of the S. avermitilis PKS gene

Kosmidna biblioteka S. avermitilis (ATCC 31272, SC-2) kromosalne DNA je dobivena i hibridizirana sa ketosinteznom probom (KS) koja je formirana od fragmenta Saccharopolyspora erytheraea poliketidnog sinteznog gena (PKS). Detaljan opis dobivanja kosmidnih biblioteka može se naći u Sambrook i suradnici, naprijed. Detaljan opis dobivanja Streptomyces kromosomalnih DNA biblioteka je dat u Hopwood i suradnici, naprijed. Kosmidni klonovi koji sadrže ketosintezna-hibridizirajuća područja su identificirani pomoću hibridizacije u 2,7 Kb Ndel/Eco47III fragment iz pEX26 (dobiven ljubaznošću dr. P. Leadley, Cambridge, UK). Oko 5 µg pEX26 je digestirano uz korištenje restrikcijskih endonukleaza Ndel i Eco47III. Reakcijska smjesa je šaržirana na 0,8 % SeaPlaqueTM GTG agarozni gel (FMC BioProducts, Rockland, ME). 2,7 Kb Ndel/Eco47III fragment je isječen iz gela poslije elektroforeze i DNA je izdvojena iz gela uz korištenje GELaseTM iz Epicentre tehnologija uz korištenje brzog protokola. 2,7 Kb Ndel/Eco47III fragment je obilježen sa [α-32P]dCTP (deoksicitidin 5'-trifosfat, tetra(trietilamonij) solju, [α-32P]-) (NEN-Dupont, Boston, MA) uz korištenje BRL Nick Translation System-a (BRL Life Technologies, Inc., Gaithersburg, MD) prema instrukcijama snabdjevača. Obično se reakcija izvodi u volumenu od 0,05 ml. Poslije dodavanja 5 µl pufera koji zaustavlja reakciju (Stop pufer), obilježena DNA se odvaja od neugrađenih nukleotida uz korištenje G-25 Sephadex Quick SpinTM kolone (Boehringer Mannheim) prema instrukcijama snabdjevača. A cosmid library of S. avermitilis (ATCC 31272, SC-2) chromosomal DNA was obtained and hybridized with a ketosynthesis probe (KS) that was formed from a fragment of the Saccharopolyspora erytheraea polyketide synthesis gene (PKS). A detailed description of obtaining cosmid libraries can be found in Sambrook et al., supra. A detailed description of obtaining Streptomyces chromosomal DNA libraries is given in Hopwood et al., supra. Cosmid clones containing ketosynthesis-hybridizing regions were identified by hybridization to a 2.7 Kb Ndel/Eco47III fragment from pEX26 (obtained courtesy of Dr. P. Leadley, Cambridge, UK). About 5 µg of pEX26 was digested using restriction endonucleases Ndel and Eco47III. The reaction mixture was loaded onto a 0.8% SeaPlaqueTM GTG agarose gel (FMC BioProducts, Rockland, ME). The 2.7 Kb Ndel/Eco47III fragment was excised from the gel after electrophoresis and DNA was isolated from the gel using GELaseTM from Epicenter Technologies using a rapid protocol. The 2.7 Kb Ndel/Eco47III fragment was labeled with [α-32P]dCTP (deoxycytidine 5'-triphosphate, tetra(triethylammonium) salt, [α-32P]-) (NEN-Dupont, Boston, MA) using BRL Nick Translation System (BRL Life Technologies, Inc., Gaithersburg, MD) according to the supplier's instructions. Usually, the reaction is carried out in a volume of 0.05 ml. After adding 5 µl of buffer that stops the reaction (Stop buffer), labeled DNA is separated from unincorporated nucleotides using a G-25 Sephadex Quick SpinTM column (Boehringer Mannheim) according to the supplier's instructions.

Približno 1.800 kosmidnih klonova je testirano pomoću hibridizacije kolonije. Za deset klonova je identificirano da su hibrdizirani jako u Sacc. erythraea KS probi. E. coliI klonovi koji sadrže kosmidnu DNA su rasli u LB tekućoj sredini i kosmidna DNA je izolirana iz svake kulture u AutoGen 540TM instrumentu za automatsko izoliranje nukleinske kiseline uz korištenje Cycle 3 (softver opreme) prema instrukcijama proizvođača. Restrikcijsko endonukleazno mapiranje i hibridizacijska analiza Southern mrljanja su pokazale pet klonova koji su sadržavali preklapajuća kromosomalna područja. S. avermitilis genomska BamHI restrikcijska mapa pet kosmida (na primjer, pSE65, pSE66, pSE67, pSE68, pSE69) je data pomoću analize preklapajućih kosmida i hibridizacija (slika 4). Approximately 1,800 cosmid clones were screened using colony hybridization. Ten clones were identified as hybridizing strongly in Sacc. erythraea KS probi. E. coliI clones containing cosmid DNA were grown in LB liquid medium and cosmid DNA was isolated from each culture in an AutoGen 540TM automated nucleic acid isolation instrument using Cycle 3 (equipment software) according to the manufacturer's instructions. Restriction endonuclease mapping and Southern blot hybridization analysis showed five clones that contained overlapping chromosomal regions. A S. avermitilis genomic BamHI restriction map of five cosmids (eg, pSE65, pSE66, pSE67, pSE68, pSE69) was provided by overlapping cosmid analysis and hybridizations (Figure 4).

Identifikacija DNA koja modulira avermektinske B2:B1 odnose i identifikacija AveC ORF Identification of DNA that modulates avermectin B2:B1 ratios and identification of the AveC ORF

Slijedeće metode su korištene radi testiranja subkloniranih fragmenata koji su izvedeni iz pSE66 kosmidnog klona na njegovu sposobnost moduliranja avermektinske B2:B1 odnose u AveC mutantima. pSE66 (5 µg) je digestiran sa Sacl i BamHI. Reakcijska smjesa je šaržirana na 0,8 % SeaPlaqueTM GTG agarozni gel (FMC BioProducts), 2,9 Kb Sacl/BamHI fragment je isječen iz gela poslije elektroforeze, i DNA je izdvojena iz gela uz korištenje GELaseTM (Epicentre Technologies) uz korištenje brzog protokola. Oko 5 µg šetajućeg vektora pWHM3 (Vera i suradnici: "J. Bacteriol.", 171: 5872-5881, (1989.)) je digestirano sa Sacl i BamHI. Oko 0,5 µg 2,9 Kb inserta i 0,5 µg digestiranog pWHM3 je izmiješano zajedno i inkubirano preko noći sa 1 jedinicom ligaze (New England Biolabs, Inc., Beverly MA) na 15 °C u ukupnom volumenu od 20 µl prema instrukcijama snabdjevača. Poslije inkubacije, 5 µl ligacijske smjese je inkubirano na 70 °C tijekom 10 minuta, ohlađeno je do sobne temperature i korišteno je za transformiranje kompetentnih E. coli DH5α stanica (BRL) prema instrukcijama proizvođača. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilin-rezistentnih transformanata i potvrđeno je prisustvo približno 2,9 Kb Sacl/BamHI inserta pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid je označen kao pSE 119. The following methods were used to test subcloned fragments derived from the pSE66 cosmid clone for their ability to modulate the avermectin B2:B1 ratio in AveC mutants. pSE66 (5 µg) was digested with SacI and BamHI. The reaction mixture was loaded onto a 0.8% SeaPlaqueTM GTG agarose gel (FMC BioProducts), the 2.9 Kb Sac1/BamHI fragment was excised from the gel after electrophoresis, and DNA was extracted from the gel using GELaseTM (Epicentre Technologies) using a rapid protocol . About 5 µg of the walking vector pWHM3 (Vera et al.: "J. Bacteriol.", 171: 5872-5881, (1989)) was digested with SacI and BamHI. About 0.5 µg of the 2.9 Kb insert and 0.5 µg of digested pWHM3 were mixed together and incubated overnight with 1 unit of ligase (New England Biolabs, Inc., Beverly MA) at 15 °C in a total volume of 20 µl according to supplier's instructions. After incubation, 5 µl of the ligation mixture was incubated at 70 °C for 10 min, cooled to room temperature and used to transform competent E. coli DH5α cells (BRL) according to the manufacturer's instructions. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants and the presence of an approximately 2.9 Kb Sac1/BamHI insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid was designated pSE 119.

Protoplasti S. avermitilis vrste 1100-SC38 (Pfizer-ova vlastita vrsta) su dobiveni i transformirani sa pSE 119 kao što je opisano u poglavlju 7.1.5 ovdje naprijed. Vrsta 1100-SC38 je mutant koji proizvodi značajno više avermektin cikloheksil-B2 oblika u odnosu na avermektinski cikloheksil-B1 oblik kada je snabdjevena sa cikloheksan karboksilnom kiselinom (B2:B1 od oko 30:1). pSE 119 koji je korišten za transformiranje S. avermitilis je izoliran bilo iz E. coli vrste GM 2163 (koja je dobivena od Dr. B.J. Bachmann, Curator, E. coli Genetic Stock Center, Yale University), E. coli vrste DM1 (BRL) bilo S. lividans vrste TK64. Tiostrepton rezistentni transformanti vrste 1100-SC38 su izolirani i analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. Transformanti S. avermitilis vrste 1100-SC83 koji sadrže pSE 119 proizvode promijenjen odnos avermektin cikloheksil-B2:cikloheksil-B1 od oko 3,7:1 (tablica 2). Protoplasts of S. avermitilis strain 1100-SC38 (Pfizer's proprietary strain) were obtained and transformed with pSE 119 as described in section 7.1.5 below. Strain 1100-SC38 is a mutant that produces significantly more avermectin cyclohexyl-B2 form than avermectin cyclohexyl-B1 form when supplied with cyclohexane carboxylic acid (B2:B1 of about 30:1). pSE 119 that was used to transform S. avermitilis was isolated from either E. coli strain GM 2163 (which was obtained from Dr. B.J. Bachmann, Curator, E. coli Genetic Stock Center, Yale University), E. coli strain DM1 (BRL ) or S. lividans species TK64. Thiostrepton resistant transformants of type 1100-SC38 were isolated and analyzed by HPLC analysis of fermentation products. Transformants of S. avermitilis strain 1100-SC83 containing pSE 119 produce an altered avermectin cyclohexyl-B2:cyclohexyl-B1 ratio of about 3.7:1 (Table 2).

Kako je pokazano da pSE 119 može modulirati B2:B1 odnose u AveC mutantu, insert DNA je sekvenciran. Približno 10 µg pSE 119 je izolirano uz korištenje pribora za izoliranje plazmidne DNA (Qiagen, Valencia, CA) uz praćenje instrukcija proizvođača i sekvencirano je uz korištenje ABI 373A automatiziranog sekvencera DNA (Perkin Elmer, Foster City, CA). Podaci sekvenciranja su sjedinjeni i editirani uz korištenje Genetic Computer Group programa (GCG, Madison, WI). DNA sekvenca i AveC ORF su dati na slici 1 (SEQ ID NO: 1). As pSE 119 was shown to modulate B2:B1 ratios in the AveC mutant, the DNA insert was sequenced. Approximately 10 µg of pSE 119 was isolated using a plasmid DNA isolation kit (Qiagen, Valencia, CA) following the manufacturer's instructions and sequenced using an ABI 373A automated DNA sequencer (Perkin Elmer, Foster City, CA). Sequencing data were merged and edited using the Genetic Computer Group program (GCG, Madison, WI). The DNA sequence and AveC ORF are given in Figure 1 (SEQ ID NO: 1).

Novi plazmid koji je označen kao pSE 118, je formiran kao što slijedi. Približno 5 µg pSE 66 je digestirano sa Sphl i BamHI. Reakcijska smjesa je šaržirana na 0,8 % SeaPlaque agarozni gel (FMC BioProducts), 2,8 Kb Sphl/BamHI fragment je isječen iz gela poslije elektroforeze i DNA je izdvojena iz gela uz korištenje GELaseTM (Epicentre Technologies) uz korištenje brzog protokola. Približno 5 µg šetajućeg vektora pWHM3 digestira se sa Sphl i BamHI. Oko 0,5 µg 2,8 Kb inserta i 0,5 µg digestiranog pWHM3 je izmiješano zajedno i inkubirano preko noći sa jednom jedinicom ligaze (New England Biolabs) na 15 °C u ukupnom volumenu od 20 µl prema instrukcijama snabdjevača. Poslije inkubacije, 5 µl ligacijske smjese je inkubirano na 70 °C tijekom 10 minuta, ohlađeno je do sobne temperature i korišteno je za transformiranje kompetentnih E. coli DH5α stanica prema instrukcijama proizvođača. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih trasformanata, i prisustvo 2,8 Kb Sphl/BamHI inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid je označen kao pSE 118. Insert DNA u pSE 118 i pSE 119 se preklapa za približno 838 nukleotida (slika 4). A new plasmid, designated pSE 118, was generated as follows. Approximately 5 µg of pSE 66 was digested with SphI and BamHI. The reaction mixture was loaded onto a 0.8% SeaPlaque agarose gel (FMC BioProducts), the 2.8 Kb Sphl/BamHI fragment was excised from the gel after electrophoresis and DNA was isolated from the gel using GELaseTM (Epicentre Technologies) using a rapid protocol. Approximately 5 µg of the walking vector pWHM3 is digested with SphI and BamHI. About 0.5 µg of the 2.8 Kb insert and 0.5 µg of digested pWHM3 were mixed together and incubated overnight with one unit of ligase (New England Biolabs) at 15 °C in a total volume of 20 µl according to the supplier's instructions. After incubation, 5 µl of the ligation mixture was incubated at 70 °C for 10 min, cooled to room temperature and used to transform competent E. coli DH5α cells according to the manufacturer's instructions. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the 2.8 Kb Sphl/BamHI insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid is designated pSE 118. The insert DNA in pSE 118 and pSE 119 overlaps by approximately 838 nucleotides (Figure 4).

Protoplasti S. avermitilis vrste 1100-SC38 su transformirani sa pSE 118 kao naprijed. Tiostrepton rezistentni transformanti vrste 1100-SC38 su izolirani i analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. Transformanti S. avermitilis vrste 1100-SC38 koji sadrže pSE 118 nisu mijenjali odnose avermektin cikloheksil-B2:avermektin cikloheksil-B1 u odnosu na vrstu 1100-SC38 (tablica 2). Protoplasts of S. avermitilis strain 1100-SC38 were transformed with pSE 118 as before. Thiostrepton resistant transformants of type 1100-SC38 were isolated and analyzed by HPLC analysis of fermentation products. Transformants of S. avermitilis strain 1100-SC38 containing pSE 118 did not change the ratio of avermectin cyclohexyl-B2:avermectin cyclohexyl-B1 compared to strain 1100-SC38 (Table 2).

PCR amplifikacija AveC gena iz S. avermitilis kromosomne DNA PCR amplification of AveC gene from S. avermitilis chromosomal DNA

Približno 1,2 Kb fragment koji sadrži AveC ORF je izoliran iz S. avermitilis kromosomne DNA pomoću PCR amplifikacije uz korištenje primara koji je dobiven na bazi AveC nukleotidne sekvence koja je dobivena ovdje naprijed. PCR primari su dobavljeni od Genosys Biotechnologies, Inc. (Texas). Desni gornji primar je bio: 5'-TCACGAAACCGGACACAC-3' (SEQ ID NO: 6), a lijevi gornji primar je bio 5'-CATGATCGCTGAACC GAG-3' (SEQ ID NO: 7). PCR reakcija je vršena sa Deep VentTM polimerazom (New England Biolabs) u puferu koji je dobiven od proizvođača, i u prisustvu 300 µM dNTP 10 % glicerola, 200 pmola svakog primara, 0,1 templata i 2,5 jedinice enzima u konačnom volumenu od 100 µl, uz korištenje Perkin-Elmer Cetus termalnog ciklera. Termalni profil prvog ciklusa je bio 95 °C tijekom 5 minuta (stupanj denaturiranja), 60 °C tijekom 2 minute (stupanj opuštanja) i 72 °C tijekom 2 minute (stupanj proširenja). Slijedećih 24 ciklusa ima sličan profil sa izuzetkom stupnja denaturacije koji je skraćen na 45 sekundi i stupnja opuštanja koji je skraćen na 1 minutu. An approximately 1.2 Kb fragment containing the AveC ORF was isolated from S. avermitilis chromosomal DNA by PCR amplification using primers derived from the AveC nucleotide sequence provided hereinabove. PCR primers were obtained from Genosys Biotechnologies, Inc. (Texas). The right upper primer was: 5'-TCACGAAACCGGACACAC-3' (SEQ ID NO: 6) and the left upper primer was 5'-CATGATCGCTGAACC GAG-3' (SEQ ID NO: 7). The PCR reaction was performed with Deep VentTM polymerase (New England Biolabs) in a buffer obtained from the manufacturer, and in the presence of 300 µM dNTP 10% glycerol, 200 pmol of each primer, 0.1 template and 2.5 units of enzyme in a final volume of 100 µl, using a Perkin-Elmer Cetus thermal cycler. The thermal profile of the first cycle was 95 °C for 5 min (denaturation step), 60 °C for 2 min (relaxation step) and 72 °C for 2 min (extension step). The next 24 cycles have a similar profile with the exception of the denaturation step which is shortened to 45 seconds and the relaxation step which is shortened to 1 minute.

PCR produkt je elektroforeziran u 1 % agaroznom gelu i jedinstvena DNA traka od približno 1,2 Kb je detektirana. Ova DNA je pročišćena iz gela i ligirana sa 25 ng lineariziranog, pCR-Blunt vektora (Invitrogen) u 1:10 molarnom vektor-prema insertu odnosu prema instrukcijama proizvođača. Ligacijska smjesa je korištena za transformaciju One ShotTM komponentih E. coli stanica (Invitrogen) prema instrukcijama proizvođača. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski resistantnih transformanata, i prisustvo približno 1,2 Kb inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid je označen kao pSE 179. The PCR product was electrophoresed in a 1% agarose gel and a unique DNA band of approximately 1.2 Kb was detected. This DNA was gel purified and ligated with 25 ng of linearized, pCR-Blunt vector (Invitrogen) at a 1:10 molar vector-to-insert ratio according to the manufacturer's instructions. The ligation mixture was used to transform One ShotTM components of E. coli cells (Invitrogen) according to the manufacturer's instructions. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of an approximately 1.2 Kb insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid was designated pSE 179.

Insert DNA iz pSE 179 je izoliran pomoću digestije sa BamHI/Xbal, odvojen je pomoću elektroforeze, pročišćen je iz gela i ligiran sa šetajućim vektorom pWHM3, koji je također bio digestiran sa BamHI/Xbal, u ukupnoj DNA koncentraciji od 1 µg u 1:5 molarnom vektor-prema-insertu odnosu. Ligacijska smjesa je korištena za transformiranje kompetentnih E. coli DH5α stanica prema instrukcijama proizvođača. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata i prisustvo približno 1,2 Kb inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid koji je označen kao pSE 186 (slika 2, ATCC 209604) je transformiran u E. coli DM1, i plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata. Insert DNA from pSE 179 was isolated by digestion with BamHI/XbaI, separated by electrophoresis, purified from the gel and ligated with the walking vector pWHM3, which was also digested with BamHI/XbaI, at a total DNA concentration of 1 µg in 1: 5 molar vector-to-insert ratio. The ligation mixture was used to transform competent E. coli DH5α cells according to the manufacturer's instructions. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants and the presence of an approximately 1.2 Kb insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid, designated pSE 186 (Figure 2, ATCC 209604), was transformed into E. coli DM1, and plasmid DNA was isolated from the ampicillin-resistant transformants.

2 Rezultati 2 Results

2,9 Kb Sacl/BamHI fragment iz pSE 119 je identificiran kao onaj koji kada je transformiran u S. avermitilis vrsti 1100-SC38, značajno mijenja odnos B2:B1 avermektinske proizvodnje. S. avermitilis vrsta 1100-SC38 normalno ima B2:B1 odnos od oko 30:1, ali kada se transformira sa vektorom koji obuhvaća 2,9 Kb Sacl/BamHI fragment, odnos B2:B1 avermektina opada na oko 3,7:1. Post-fermentacijska analiza kultura transformanata potvrdila je prisustvo transformirajuće DNA. A 2.9 Kb Sacl/BamHI fragment from pSE 119 was identified as one that, when transformed into S. avermitilis strain 1100-SC38, significantly altered the B2:B1 ratio of avermectin production. S. avermitilis strain 1100-SC38 normally has a B2:B1 ratio of about 30:1, but when transformed with a vector containing the 2.9 Kb Sac1/BamHI fragment, the B2:B1 avermectin ratio drops to about 3.7:1. Post-fermentation analysis of transformant cultures confirmed the presence of transforming DNA.

2,9 Kb pSE 119 fragment je sekvenciran i približno 0,9 Kb ORF je identificiran (slika 1) (SEQ ID NO: 1), koji obuhvaća Pstl/Sphl fragment koji je prethodno bio mutiran radi proizvodnje samo B2 produkta (Ikeda i suradnici, naprijed). Uspoređivanje ovog ORF ili njegovog odgovarajućeg deduciranog polipeptida sa poznatim bazama podataka (GeneEMBL, SWISS-PROT) nije pokazalo neku jaku homologiju sa poznatom DNA ili proteinskim sekvencama. A 2.9 Kb pSE 119 fragment was sequenced and an approximately 0.9 Kb ORF was identified (Figure 1) (SEQ ID NO: 1), encompassing a Pstl/Sphl fragment that had previously been mutated to produce only the B2 product (Ikeda et al. , forward). Comparison of this ORF or its corresponding deduced polypeptide with known databases (GeneEMBL, SWISS-PROT) did not show any strong homology with known DNA or protein sequences.

Tablica 2 Table 2

[image] [image]

Tablica 2 prikazuje fermentacijsku analizu S. avermitilis vrste 1100-SC38 koja je transformirana sa raznim plazmidima. Table 2 shows the fermentation analysis of S. avermitilis strain 1100-SC38 transformed with various plasmids.

PRIMJER: Konstrukcija S. avermitilis AveC mutanata EXAMPLE: Construction of S. avermitilis AveC mutants

Ovaj primjer opisuje formiranje više različitih S. avermitilis AveC mutanata uz korištenje smjesa i postupaka koji su opisani ovdje naprijed. Opći opis tehnika za uvođenje mutacija u gen u Streptomyces su opisali Keiser i Hopwood: "Meth. Enzym.", 204:430-458, (1991.). Još detaljniji opis su dali Anzai i suradnici: "J. Antibiot.", XLI(2):226-233, (1998.); i Stutzman-Engwall i suradnici: "J. Bacterial.", 174(1):144-154, (1992.). Ove publikacije su ubačene ovdje pomoću reference u svoj svojoj cijelosti. This example describes the formation of several different S. avermitilis AveC mutants using the mixtures and procedures described hereinabove. A general description of techniques for introducing gene mutations into Streptomyces is described by Keiser and Hopwood: "Meth. Enzym.", 204:430-458, (1991). An even more detailed description was given by Anzai et al.: "J. Antibiot.", XLI(2):226-233, (1998); and Stutzman-Engwall et al.: "J. Bacterial.", 174(1):144-154, (1992). These publications are incorporated herein by reference in their entirety.

1. Deakticijelostacija S. avermitilis AveC gena 1. Deactycellostation of the S. avermitilis AveC gene

AveC mutanti koji sadrže deaktivirane AveC gene su formirani uz korištenje više postupaka, kako je detaljno dato ovdje niže. AveC mutants containing inactivated AveC genes were generated using multiple procedures, as detailed below.

U prvoj metodi, 640 bp Sphl/Pstl unutrašnjeg fragmenta u AveC genu u pSE 119 (plazmid koji je opisan u poglavlju 7.1.9, naprijed) je zamijenjeno sa ermE genom (za eritromicinsku rezistentnost) iz Sacc. erythraea. ermE gen je izoliran iz pIJ4026 (koji je dobavljeni iz John Innes Institute, Norwich, U.K.; također vidi Bibb i suradnici: "Gene", 41:357-368, (1985.)) pomoću restrikcijsko enzimske digestije sa Bg/ii i EcoRI, koja je praćena sa elektroforezom i pročišćavanjem iz gela. Ovaj približno 1,7 Kb fragment je ligiran u pGEM7Zf (Promega) koji je bio digestiran sa BamHI i EcoRI, i ligacijska smjesa je transformirana u kompetentnim E. coli DH5α stanicama prema instrukcijama proizvođača. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinih rezistentnih transorfmanata, i prisustvo približno 1,7 Kb inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid je označen kao pSE 27. In the first method, the 640 bp Sphl/Pstl internal fragment in the AveC gene in pSE 119 (the plasmid described in section 7.1.9, forward) was replaced with the ermE gene (for erythromycin resistance) from Sacc. erythraea. The ermE gene was isolated from pIJ4026 (which was obtained from the John Innes Institute, Norwich, U.K.; see also Bibb et al.: "Gene", 41:357-368, (1985)) by restriction enzyme digestion with Bg/ii and EcoRI , which was followed by electrophoresis and gel purification. This approximately 1.7 Kb fragment was ligated into pGEM7Zf (Promega) that had been digested with BamHI and EcoRI, and the ligation mixture was transformed into competent E. coli DH5α cells according to the manufacturer's instructions. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of an approximately 1.7 Kb insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid is designated as pSE 27.

pSE 118 (koji je opisan u poglavlju 7.1.9 ovdje naprijed) je digestiran sa Sphl i BamHI, digest je elektroforeziran, i približno 2,8 Kb Sphl/BamHI insert je pročišćen iz gela. pSE 119 je digestiran sa Pstl i EcoRI, digest je elektroforeziran i približno 1,5 Kb Pstl/EcoRI insert je pročišćen iz gela. Putujući vektor pWHM3 je digestiran sa BamHI i EcoRI. pSE 27 je digestiran sa Pstl i Sphl, digest je elektroforeziran i približno 1,7 Kb Pstl/Sphl insert je pročišćen iz gela. Sva četiri fragmenta (na primjer, približno 2,8 Kb, približno 1,5 Kb, približno 7,2 Kb, približno 1,7 Kb) su ligirani zajedno u 4-tokovnoj ligaciji. Ligacijska smjesa je transformirana u kompetentnim E. coli DH5α stanicama prema instrukcijama proizvođača. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata, i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid je označen kao pSE 180 (slika 3, ATCC 209605). pSE 118 (which is described in section 7.1.9 above) was digested with Sphl and BamHI, the digest was electrophoresed, and the approximately 2.8 Kb Sphl/BamHI insert was gel purified. pSE 119 was digested with PstI and EcoRI, the digest was electrophoresed and the approximately 1.5 Kb PstI/EcoRI insert was gel purified. The travel vector pWHM3 was digested with BamHI and EcoRI. pSE 27 was digested with PstI and Sphl, the digest was electrophoresed and the approximately 1.7 Kb PstI/Sphl insert was gel purified. All four fragments (eg, approximately 2.8 Kb, approximately 1.5 Kb, approximately 7.2 Kb, approximately 1.7 Kb) were ligated together in a 4-strand ligation. The ligation mixture was transformed in competent E. coli DH5α cells according to the manufacturer's instructions. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid was designated pSE 180 (Figure 3, ATCC 209605).

pSE 180 je transformiran u S. lividans TK64 i transformirane kolonije su identificirane pomoću rezistencije na tiostrepton i eritromicin. pSE 180 je izoliran iz S. lividans i korišten je za transformiranje S. avermitilis protoplasta. 4 tiostrepton rezistentna S. avermitilis transformanata je identificirano, i protoplasti su dobiveni i naneseni na ploču pod neselektivnim uvjetima na RM14 sredinu. Nakon što su protoplasti bili regenerirani, pojedinačne kolonije su testirane na prisustvo eritromicinske rezistentnosti i odsustvo triostrepton rezistentnosti što je indiciralo integraciju deaktiviranog AveC gena i gubitak slobodne replikacije. One Ermr Thios transformant je identificiran i označen kao vrsta SE 180-11. Ukupna kromosomna DNA je izolirana iz vrste SE 180-11, digestirana je sa restrikcijskim enzimima BamHI, Hindlll, Pstl ili Sphl, razložena je pomoću elektroforeze na 0,8 % agaroznom gelu, prenesena je na najlonske membrane i hibridizirana u ermeE probu. Ove analize su pokazale da kromosomna integracija ermE rezistentnog gena i istovremeno brisanje 640 bp Pstl/Sphl fragmenta se odvija pomoću dvostrukog unakrsnog događaja. HPLC analiza fermentacijskih produkata vrste SE 180-11 je pokazala da normalni avermektini više nisu bili proizvođeni (slika 5A). pSE 180 was transformed into S. lividans TK64 and transformed colonies were identified by resistance to thiostrepton and erythromycin. pSE 180 was isolated from S. lividans and used to transform S. avermitilis protoplasts. 4 thiostrepton-resistant S. avermitilis transformants were identified, and protoplasts were obtained and plated under non-selective conditions on RM14 medium. After the protoplasts were regenerated, individual colonies were tested for the presence of erythromycin resistance and the absence of triostrepton resistance, which indicated integration of the deactivated AveC gene and loss of free replication. One Ermr Thios transformant was identified and designated strain SE 180-11. Total chromosomal DNA was isolated from strain SE 180-11, digested with restriction enzymes BamHI, HindIII, Pstl or Sphl, resolved using electrophoresis on 0.8% agarose gel, transferred to nylon membranes and hybridized to the ermeE probe. These analyzes showed that the chromosomal integration of the ermE resistance gene and the simultaneous deletion of the 640 bp Pstl/Sphl fragment occurs by a double crossover event. HPLC analysis of fermentation products of strain SE 180-11 showed that normal avermectins were no longer produced (Figure 5A).

U drugoj metodi za deaktiviranje AveC gena, približno 1,7 Kb ermE gen je uklonjeno iz kromosoma S. avermitilis vrste SE 180-11, ostavljajući 640 bP Pstl/Sphl brisanje u AveC genu. Plazmid genetske izmjene je formiran kao što slijedi: pSE 180 je djelomično digestiran sa Xbal i približno 11,4 Kb fragment je pročišćen iz gela. Približno 11,4 Kb traka ne sadrži 1,7 Kb ermE rezistentni gen. DNA je tada ligirana i transformirana u E. coli DH5α stanice. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid, koji je označen kao pSE 184 je transformiran u E. coli DM1, i plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata. Ovaj plazmid je korišten za transformiranje protoplasta S. avermitilis vrste SE 180-11. Protoplasti su dobiveni iz tiostreptonski rezistentnih trasnformanata vrste SE 180-11 i naneseni su kao jedinstvene kolonije na RM14. Nakon što su protoplasti regenerirani, pojedinačne kolonije su testirane na odsustvo eritromicinske rezistentnosti i tiostreptonske rezistentnosti, što indicira kromosomnu integraciju deaktiviranog AveC gena i gubitak slobodnog replikona koji sadrži ermE gen. One Erms Tios transformant je identificiran i označen kao SE 184-1-13. Fermentacijska analiza SE 184-1-13 je pokazala da normalni avermektini nisu proizvedeni i da SE 184-1-13 ima isti fermentacijski profil kao SE 180-11. In another method for inactivating the AveC gene, approximately 1.7 Kb of the ermE gene was removed from the chromosome of S. avermitilis strain SE 180-11, leaving a 640 bp Pstl/Sphl deletion in the AveC gene. The genetic modification plasmid was constructed as follows: pSE 180 was partially digested with XbaI and an approximately 11.4 Kb fragment was gel purified. The approximately 11.4 Kb band does not contain the 1.7 Kb ermE resistance gene. The DNA was then ligated and transformed into E. coli DH5α cells. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid, designated pSE 184, was transformed into E. coli DM1, and plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants. This plasmid was used to transform protoplasts of S. avermitilis strain SE 180-11. Protoplasts were obtained from thiostrepton-resistant transformants of SE 180-11 and were plated as single colonies on RM14. After the protoplasts were regenerated, individual colonies were tested for the absence of erythromycin resistance and thiostrepton resistance, indicating chromosomal integration of the deactivated AveC gene and loss of the free replicon containing the ermE gene. One Erms Tios transformant was identified and designated as SE 184-1-13. Fermentation analysis of SE 184-1-13 showed that normal avermectins were not produced and that SE 184-1-13 had the same fermentation profile as SE 180-11.

U trećoj metodi za deaktivaciju AveC gena, ramski pomak je uveden u kromosomni AveC gen pomoću dodavanja dva G poslije C na nt položaj 471 uz korištenje PCR, tako da se formira BspE1 mjesto. Prisustvo formiranog BspE1 mjesta je bilo korisno u detektiranju događaja zamjene gena. PCR primari su označeni radi uvođenja mutacijskog ramskog pomaka u AveC gen, i bili su dobiveni od Genosys Biotechnologies, Inc. Desni primar je bio: 5'-GGTTCCGGATGCCGTTCTCG-3' (SEQ ID NO: 8), a lijevi primar je bio 5'-AACTCCGGTCGACTCCCCTTC-3' (SEQ ID NO: 9). PCR uvjeti su bili kao što je opisano u poglavlju 7.1.10 ovdje naprijed. 666 bp PCR produkt je digestiran sa Sphl radi dobivanja dva fragmenta 278 bp i 388 bp, po istom redoslijedu. 388 bp fragment je pročišćen iz gela. In a third method for inactivating the AveC gene, a frameshift is introduced into the chromosomal AveC gene by adding two Gs after the C at nt position 471 using PCR, thus forming a BspE1 site. The presence of a formed BspE1 site was useful in detecting gene replacement events. PCR primers were labeled to introduce a frameshift mutation in the AveC gene, and were obtained from Genosys Biotechnologies, Inc. The right primer was: 5'-GGTTCCGGATGCCGTTCTCG-3' (SEQ ID NO: 8) and the left primer was 5'-AACTCCGGTCGACTCCCCTTC-3' (SEQ ID NO: 9). PCR conditions were as described in section 7.1.10 above. The 666 bp PCR product was digested with Sphl to obtain two fragments of 278 bp and 388 bp, in the same order. A 388 bp fragment was purified from the gel.

Plazmid za zamjenu gena je formiran kao što slijedi: putujući vektor pWHM3 je digestiran sa EcoRI i BamHI. pSE 119 je digestiran sa BamHI i Sphl, digest je elektroforeziran i približno 840 bp fragment je pročišćen iz gela. pSE 119 je digestiran sa EcoRI i Xmnl, digest je razložen pomoću elektroforeze i približno 1,7 Kb fragment je pročišćen iz gela. Sva četiri fragmenta (na primjer, približno 7,2, Kb, približno 840, bp, približno 1,7 Kb i 380, bp) je ligirano zajedno u ligaciji u četiri stupnja. Ligacijska smjesa je transformirana u kompetnentnim E. coli DH5α stanicama. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize i DNA sekvencijske analize. Ovaj plazmid je označen kao pSE 185, transformiran je u E. coli DM1 i plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata. Ovaj plazmid je korišten za transformiranje protoplasta S. avermitilis vrste 1100-SC38. Tiostreptonski rezistentni transformanti vrste 1100-SC38 su izolirani i analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. pSE 185 nije značajno mijenjao B2:B1 avermektinske odnose kada je transformiran u S. avermitilis vrstu 1100-SC38 (tablica 2). The gene replacement plasmid was constructed as follows: the travel vector pWHM3 was digested with EcoRI and BamHI. pSE 119 was digested with BamHI and SphI, the digest was electrophoresed and an approximately 840 bp fragment was gel purified. pSE 119 was digested with EcoRI and XmnI, the digest resolved by electrophoresis and an approximately 1.7 Kb fragment was gel purified. All four fragments (eg, approximately 7.2, Kb, approximately 840, bp, approximately 1.7 Kb, and 380, bp) were ligated together in a four-step ligation. The ligation mixture was transformed in competent E. coli DH5α cells. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis and DNA sequence analysis. This plasmid was designated pSE 185, was transformed into E. coli DM1 and plasmid DNA was isolated from ampicillin resistant transformants. This plasmid was used to transform protoplasts of S. avermitilis strain 1100-SC38. Thiostrepton-resistant transformants of type 1100-SC38 were isolated and analyzed by HPLC analysis of fermentation products. pSE 185 did not significantly alter B2:B1 avermectin ratios when transformed into S. avermitilis strain 1100-SC38 (Table 2).

pSE 185 je korišten za transformiranje protoplasta S. avermitilis radi formiranja mutacijskog ramskog pomaka u kromosomnom AveC genu. Protoplasti su dobiveni iz tiostreptonski rezistentnih transformanata i naneseni su kao jedinstvene kolonije na RM14. Nakon što su protoplasti regenerirani, pojedinačne kolonije su testirane na odsustvo tiostreptonske rezistentnosti. Kromosomna DNA iz tiostreptonski osjetljivih kolonija je izolirana i testirana pomoću PCR na prisustvo mutacijskog ramskog pomaka integriranog u kromosom. PCR primari su formirani bazirano na AveC nukleotidnoj sekvenci, i dobavljeni su od Genosys Biotechnologies, Inc. (Texas). Desni primar je bio: 5'-GCAAGGATACGGGGACTAC-3' (SEQ ID NO: 10) a lijevi primar je bio 5'-GAACCGACCGCCTGATAC-3' (SEQ ID NO: 11) i PCR uvjeti su bili kao što je opisano u poglavlju 7.1.10 ovdje naprijed. Dobiveni PCR produkt je bio 543 bp, i digestiran je sa BspE1, tri fragmenta od 368 bp, 96 bp i 79 bp su opažena, što je indiciralo kromosomnu integraciju AveC gena i gubitak slobodnog replikona. pSE 185 was used to transform protoplasts of S. avermitilis to generate a frameshift mutation in the chromosomal AveC gene. Protoplasts were obtained from thiostrepton-resistant transformants and plated as single colonies on RM14. After the protoplasts were regenerated, individual colonies were tested for the absence of thiostrepton resistance. Chromosomal DNA from thiostrepton-susceptible colonies was isolated and tested by PCR for the presence of a frameshift mutation integrated into the chromosome. PCR primers were designed based on the AveC nucleotide sequence, and were obtained from Genosys Biotechnologies, Inc. (Texas). The right primer was: 5'-GCAAGGATACGGGGACTAC-3' (SEQ ID NO: 10) and the left primer was 5'-GAACCGACCGCCTGATAC-3' (SEQ ID NO: 11) and the PCR conditions were as described in chapter 7.1 .10 here forward. The resulting PCR product was 543 bp, and digested with BspE1, three fragments of 368 bp, 96 bp and 79 bp were observed, indicating chromosomal integration of the AveC gene and loss of the free replicon.

Fermentacijska analiza S. avermitilis mutanata koji sadrže mutacijski ramski pomak u AveC genu je pokazala da normalni avermektini više nisu bili proizvođeni i da ovi mutanti imaju isti fermentacijski profil kao vrste SE 180-11 i SE 184-1-13. Jedan Thios transformant je identificiran i označen kao vrsta SE 185-5a. Fermentation analysis of S. avermitilis mutants containing a frameshift mutation in the AveC gene showed that normal avermectins were no longer produced and that these mutants had the same fermentation profile as SE 180-11 and SE 184-1-13. One Thios transformant was identified and designated strain SE 185-5a.

Dodatno, mutacija u AveC genu koji mijenja nt položaj 520 iz G u A, koja dovodi do promjene kodona koji kodira Triptofan (W) na položaju 116 u terminacijski kodon, je proizvedena. S. avermitilis vrsta sa ovom mutacijom nije proizvela normalne avermektine i imala je isti fermentacijski profil kao vrste SE 180-11, SE 184-1-13 i SE 185-5a. Additionally, a mutation in the AveC gene that changes nt position 520 from G to A, leading to a change of the codon encoding Tryptophan (W) at position 116 to a termination codon, was produced. The S. avermitilis strain with this mutation did not produce normal avermectins and had the same fermentation profile as strains SE 180-11, SE 184-1-13 and SE 185-5a.

Dodatno, mutacije u AveC genu koje mijenjaju kako: (i) nt položaj 970 iz G u A, što mijenja amino kiselinu na položaju 256 od glicina (G) u aspartat (D); i (ii) nt položaj 996 T u C, što mijenja amino kiselinu na položaju 275 od tirozina (Y) u histidin (H) su proizvedene. S. avermitilis vrsta sa ovim mutacijama (G256D/Y275H) ne proizvode normalne avermektine i imaju isti fementacijski profil kao vrste SE 180-11, SE 184-1-13 i SE 185-5a. Additionally, mutations in the AveC gene that change both: (i) nt position 970 from G to A, which changes the amino acid at position 256 from glycine (G) to aspartate (D); and (ii) nt position 996 T to C, which changes the amino acid at position 275 from tyrosine (Y) to histidine (H) were produced. S. avermitilis strains with these mutations (G256D/Y275H) do not produce normal avermectins and have the same fermentation profile as strains SE 180-11, SE 184-1-13 and SE 185-5a.

S. avermitilis AveC deaktivirane mutantne vrste SE 180-11, SE 184-1-13, SE 185-5a, i druge ovdje opisane vrste, osiguravaju sredstva za testiranje radi ispitivanja udara drugih mutacija u AveC genu. pSE 186, koji sadrži kopiju AveC gena originalnog tipa, je transformiran u E. coli DM1 i plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata. Ova pSE 186 DNA je korištena za transformiranje protoplasta S. avermitilis vrste SE 180-11. Tiostreptonski rezistentni transformanti vrste SE 180-11 su izolirani, prisustvo eritromicinske rezistance je određeno i Thior Ermr transformanti su analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. Prisustvo funkcijskalnog AveC gena in trans je moglo razoriti normalnu avermektinsku proizvodnju u vrsti SE 180-11 (slika 5B). The S. avermitilis AveC inactivated mutant strains SE 180-11, SE 184-1-13, SE 185-5a, and other strains described herein provide a test tool for examining the impact of other mutations in the AveC gene. pSE 186, containing a copy of the wild-type AveC gene, was transformed into E. coli DM1 and plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants. This pSE 186 DNA was used to transform protoplasts of S. avermitilis strain SE 180-11. Thiostrepton-resistant transformants of the SE 180-11 species were isolated, the presence of erythromycin resistance was determined and Thior Ermr transformants were analyzed using HPLC analysis of fermentation products. The presence of the functional AveC gene in trans could disrupt the normal avermectin production in SE 180-11 strain (Figure 5B).

2 Analiza mutacija u AveC genu koje mijenjaju klasne B2:B1 odnose 2 Analysis of mutations in the AveC gene that change the class B2:B1 relationships

Kako je opisano ovdje naprijed, S. avermitilis vrsta SE 180-11 koja sadrži deaktiviran AveC gen je komplementirana pomoću transformacije sa plazmidom koji sadrži funkcijskalni AveC gen (pSE 186). Vrsta SE 180-11 je također korištena kao vrsta domaćina za karakterizaciju drugih mutacija u AveC genu kao što je opisano ovdje niže. As described hereinabove, S. avermitilis strain SE 180-11 containing an inactivated AveC gene was complemented by transformation with a plasmid containing a functional AveC gene (pSE 186). Strain SE 180-11 was also used as a host strain to characterize other mutations in the AveC gene as described hereinbelow.

Kromosomna DNA je izolirana iz vrste 1100-SC38 i korištena je kao templat za PCR amplifikaciju AveC gena. 1,2 Kb ORF je izoliran pomoću PCR amplifikacije uz korištenje primara koji su formirani na bazi AveC nukleotidne sekvence. Desni primar je bio SEQ ID NO: 6, a lijevi primar je bio SEQ ID NO: 7 (vidi poglavlje 7.1.10, ovdje naprijed). PCR i uvjeti za subkloniranje su bili kao što je opisano u poglavlju 7.1.10. Analiza DNA sekvence 1,2 Kb ORF pokazuje mutaciju u AveC genu koja mijenja nt položaj 337 od C u T, koja mijenja amino kiselinu na položaju 55 od serina (S) u fenilalinin (F). AveC gen koji sadrži S55F mutaciju je subkloniran u pWHM3 radi dobivanja plazmida koji je označen kao pSE 187, i koji je korišten za transformiranje protoplasta S. avermitilis vrste SE 180-11. Tiostreptonski rezistentni transformanti vrste SE 180-11 su izolirani, prisustvo eritromicinske rezistenosti je određeno i Thior Ermr transformanti su analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. Prisustvo AveC gena koji kodira promjenu amino kiselinskog ostatka 55 (S55F) je moglo razoriti normalnu avermektinsku proizvodnju u vrsti SE180-11 (slika 5C); međutim, cikloheksil B2:cikloheksil B1 odnos je bio oko 26:1 u odnosu na vrstu SE 180-11 koja je transformirana sa pSE 186, koja je imala odnos B2:B1 od oko 1,6:1 (tablica 3) što indicira da jednostruka mutacija (s55F) modulira količinu proizvedenog cikloheksil-B2 u odnosu na cikloheksil-B1. Chromosomal DNA was isolated from strain 1100-SC38 and was used as a template for PCR amplification of the AveC gene. The 1.2 Kb ORF was isolated by PCR amplification using primers based on the AveC nucleotide sequence. The right primer was SEQ ID NO: 6 and the left primer was SEQ ID NO: 7 (see section 7.1.10, hereinabove). PCR and subcloning conditions were as described in section 7.1.10. DNA sequence analysis of the 1.2 Kb ORF shows a mutation in the AveC gene that changes nt position 337 from C to T, which changes the amino acid at position 55 from serine (S) to phenylalanine (F). The AveC gene containing the S55F mutation was subcloned into pWHM3 to obtain a plasmid designated pSE 187, which was used to transform S. avermitilis SE 180-11 protoplasts. Thiostrepton-resistant SE 180-11 transformants were isolated, the presence of erythromycin resistance was determined and Thior Ermr transformants were analyzed by HPLC analysis of fermentation products. The presence of the AveC gene encoding a change of amino acid residue 55 (S55F) was able to disrupt normal avermectin production in strain SE180-11 (Fig. 5C); however, the cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 ratio was about 26:1 compared to strain SE 180-11 transformed with pSE 186, which had a B2:B1 ratio of about 1.6:1 (Table 3) indicating that a single mutation (s55F) modulates the amount of cyclohexyl-B2 produced relative to cyclohexyl-B1.

Druga mutacija u AveC genu je identificirana da mijenja nt položaj 862 od G u A, što mijenja amino kiselinu na položaju 230 od glicina (G) u aspartat (D). S. avermitilis vrsta koja ima ovu mutaciju (G230D) proizvodi avermektine pri B2:B1 odnosu od oko 30:1. Another mutation in the AveC gene was identified to change nt position 862 from G to A, which changes the amino acid at position 230 from glycine (G) to aspartate (D). The S. avermitilis species that has this mutation (G230D) produces avermectins at a B2:B1 ratio of about 30:1.

3 Mutacije koje snižavaju B2:B1 odnos 3 Mutations that lower the B2:B1 ratio

Više mutacija je formirano koje smanjuju količinu proizvedenog cikloheksil-B2 u odnosu na cikloheksil-B1, kao što slijedi. Multiple mutations have been formed that reduce the amount of cyclohexyl-B2 produced relative to cyclohexyl-B1, as follows.

Mutacija u AveC genu je identificirana da mijenja nt položaj 588 iz G u A, koja mijenja amino kiselinu na položaju 139 iz alanina (A) u treonin (T). AveC gen koji sadrži A139T mutaciju je subkloniran u PWM3 radi dobivanja plazmida koji je označen kao pSE 188, i koji je korišten radi transformiranja protoplasta S. avermitilis vrste SE 180-11. Tiostreptonski rezistentni transformanti vrste SE 180-11 su izolirani, prisustvo eritromicinske rezistentnosti je određeno i Thior Ermr transformanti su analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. Prisustvo mutiranog AveC gena koji kodira promjenu na amino kiselinskom ostatku 139 (A139T) je moglo razoriti avermektinsku proizvodnju u vrsti SE 180-11 (slika 5D); čak što više, B2:B1 odnos je bio oko 0,94:1, što indicira da ova mutacija smanjuje količinu cikloheksil-B2 koja je proizvedena u odnosu na cikloheksil-B1. Ovaj rezultat je neočekivan, zato što publicirani rezultati, isto kao i rezultati mutacija koji su opisani naprijed, samo su pokazali bilo deaktivaciju AveC gena ili povećanu proizvodnju B2 oblika avermektina u odnosu na B1 oblik (tablica 3). A mutation in the AveC gene was identified to change nt position 588 from G to A, which changes the amino acid at position 139 from alanine (A) to threonine (T). The AveC gene containing the A139T mutation was subcloned into PWM3 to obtain a plasmid designated pSE 188, which was used to transform S. avermitilis SE 180-11 protoplasts. Thiostrepton-resistant SE 180-11 transformants were isolated, the presence of erythromycin resistance was determined and Thior Ermr transformants were analyzed by HPLC analysis of fermentation products. The presence of a mutated AveC gene encoding a change at amino acid residue 139 (A139T) was able to disrupt avermectin production in strain SE 180-11 (Figure 5D); even more, the B2:B1 ratio was about 0.94:1, indicating that this mutation reduces the amount of cyclohexyl-B2 that is produced relative to cyclohexyl-B1. This result is unexpected, because the published results, as well as the mutation results described above, only showed either inactivation of the AveC gene or increased production of the B2 form of avermectin compared to the B1 form (Table 3).

Zato što A139T mutacija je promijenila B2:B1 odnose u smjeru poželjnijeg B1, formirana je mutacija koja kodira treonin umjesto serina na amino kiselinskom položaju 138. Tako, pSE 186 je digestiran sa EcoRI i kloniran je u pGEM3Zf (Promega) koji je bio digestiran sa EcoRI. Ovaj plazmid, koji je označen kao pSE 186a je digestiran sa Apal i Kpnl, DNA fragmenti su razdvojeni na agaroznom gelu i dva fragmenta od približno 3,8 Kb i približno 0,4 Kb su pročišćena iz gela. Približno 1,2 Kb insert DNA iz pSE 186 je korišten kao PCR templat radi uvođenja jedinstvenog baznog para na nt položaj 585. PCR primari su formirani radi uvođenja mutacije na položaj 585, i snabdijevani su od Genosys Biotechnologies, Inc. (Texas). Desni PCR primar je bio 5'-GGGGGCGGGCCCGGGTGCGGAGGCGGAAATGCCCCTGGCGACG-3' (SEQ ID NO: 12), a lijevi PCR primar je bio 5'-GGAACCGACCGCCTGATACA-3' (SEQ ID NO: 13). PCR reakcija je izvedena uz korištenje modernog GC genomskog PCR pribora (Clonetech Laboratories, Palo Alto, CA) u puferu koji je dobiven od proizvođača u prisustvu 200 µM dNTPs, 200 pmola svakog primara, 50 ng templatne DNA, 1,0 M GC-rastopa i 1 jedinice Klen Taq Polimerazne smjese u konačnom volumenu od 50 µl. Termalni profil prvog ciklusa je bio 94 °C tijekom 1 minute; što je praćeno sa 25 ciklusa na 94 °C tijekom 30 sekundi i 68 °C tijekom 2 minute; i 1 ciklus na 68 °C tijekom 3 minute. PCR produkt 295 bp se digestira sa Apal i Kpnl radi oslobađanja 254 bp fragmenta koji je razložen pomoću elketroforeze i pročišćen je iz gela. Sva tri fragmenta (približno 3,8 Kb, približno 0,4 Kb i 254 bp) je ligirano zajedno u ligaciji u tri stupnja. Ligacijska smjesa je transformirana u kompetentne E. coli DH5α stanice. Plazmidna DNA je izolirana iz ampilicinski rezistentnih transformanata, i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid je označen kao pSE 198. Because the A139T mutation changed the B2:B1 ratios toward the preferred B1, a mutation encoding a threonine instead of a serine at amino acid position 138 was formed. Thus, pSE 186 was digested with EcoRI and cloned into pGEM3Zf (Promega) which had been digested with EcoRI. This plasmid, designated pSE 186a, was digested with ApaI and KpnI, the DNA fragments were separated on an agarose gel and two fragments of approximately 3.8 Kb and approximately 0.4 Kb were purified from the gel. An approximately 1.2 Kb insert DNA from pSE 186 was used as a PCR template to introduce a single base pair at nt position 585. PCR primers were designed to introduce a mutation at position 585, and were supplied by Genosys Biotechnologies, Inc. (Texas). The right PCR primer was 5'-GGGGGCGGGCCCGGGTGCGGAGGCGGAAATGCCCCTGGCGACG-3' (SEQ ID NO: 12) and the left PCR primer was 5'-GGAACCGACCGCCTGATACA-3' (SEQ ID NO: 13). The PCR reaction was performed using a modern GC genomic PCR kit (Clonetech Laboratories, Palo Alto, CA) in a buffer obtained from the manufacturer in the presence of 200 µM dNTPs, 200 pmol of each primer, 50 ng of template DNA, 1.0 M GC-solution and 1 unit of Klen Taq Polymerase Mixture in a final volume of 50 µl. The thermal profile of the first cycle was 94 °C for 1 minute; which was followed by 25 cycles at 94 °C for 30 seconds and 68 °C for 2 minutes; and 1 cycle at 68 °C for 3 minutes. The 295 bp PCR product was digested with ApaI and KpnI to release a 254 bp fragment that was resolved by electrophoresis and purified from the gel. All three fragments (approximately 3.8 Kb, approximately 0.4 Kb and 254 bp) were ligated together in a three-step ligation. The ligation mixture was transformed into competent E. coli DH5α cells. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid was designated pSE 198.

pSE 198 je digestiran sa EcoRI, kloniran je u pWHM3 koji je bio digestiran sa EcoRI i transformiran je u E. coli DH5α stanice. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize i DNA sekvencijske analize. Ova plazmidna DNA je transformirana u E. coli DM1, plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata, i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid, koji je označen kao pSE 199 je korišten radi transformiranja protoplasta S. avermitilis vrste SE 180-11. Tiostreptonski rezistentni transformanti vrste SE 180-11 su izolirani, prisustvo eritromicinske rezistentnosti je određeno, i Thior Ermr transformanti su analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. Prisustvo mutiranog AveC gena koji kodira promjenu na amino kiselinskom ostatku 138 (S138T) je moglo razoriti normalnu avermektinsku proizvodnju u vrsti SE 180-11; čak što više, B2:B1 odnos je bio 0,88:1 što indicira da ova mutacija smanjuje količinu proizvedenog cikloheksil-B2 u odnosu na cikloheksil-B1 (tablica 3). Ovaj odnos B2:B1 je čak niži od 0,94:1 odnosa koji je opažen sa A139T mutacijom koja je proizvedena pomoću transformacije vrste SE 180-11 sa pSE 188, kao što je opisano ovdje naprijed. pSE 198 was digested with EcoRI, cloned into pWHM3 which had been digested with EcoRI and transformed into E. coli DH5α cells. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis and DNA sequence analysis. This plasmid DNA was transformed into E. coli DM1, plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid, designated pSE 199, was used to transform S. avermitilis SE 180-11 protoplasts. Thiostrepton-resistant SE 180-11 transformants were isolated, the presence of erythromycin resistance was determined, and Thior Ermr transformants were analyzed by HPLC analysis of fermentation products. The presence of a mutated AveC gene encoding a change at amino acid residue 138 (S138T) was able to disrupt normal avermectin production in strain SE 180-11; even more, the B2:B1 ratio was 0.88:1 indicating that this mutation reduces the amount of cyclohexyl-B2 produced relative to cyclohexyl-B1 (Table 3). This B2:B1 ratio is even lower than the 0.94:1 ratio observed with the A139T mutation produced by transformation of strain SE 180-11 with pSE 188, as described hereinabove.

Druga mutacija je formirana radi uvođenja treonina na obje amino kiselinske pozicije 138 i 139. Približno 1,2 Kb insert DNA iz pSE 186 je korišten kao PCR templat. PCR primari su formirani radi uvođenja mutacija na nt položajima 585 i 588 i bili su dostupni od Genosys Biotechnologies, Inc. (Texas). Desni PCR primar je bio 5'-GGGGGCGGGCCCGGGTGCGGAGGCGGAAA-TGCCGCTGGCGACGACC-3' (SEQ ID NO: 14), a lijevi PCR primar je bio 5'-GGAACATCACGGCATTCACC-3' (SEQID NO: 15). PCR reakcija je izvedena uz korištenje uvjeta koji su opisani neposredno ovdje naprijed u ovom poglavlju. PCR produkt 449 bp je digestiran sa Apal i Kpnl radi oslobađanja 254 bp fragmenta, koji je razložen pomoću elektroforeze i pročišćen je iz gela. pSE 186 a je digestiran sa Apal i Kpnl, DNA fragmenti su razdvojeni na agaroznom gelu i dva fragmenta od približno 3,8 Kb i približno 0,4 Kb su pročišćena iz gela. Sva tri fragmenta (približno 3,8 Kb, približno 0,4 Kb i 254 bp) su ligirani zajedno u ligaciju u tri stupnja i ligacijska smjesa je transformirana u komepetentnim E. coli DH5α stanicama. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata, i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid je označen kao pSE 230. Another mutation was made to introduce threonine at both amino acid positions 138 and 139. An approximately 1.2 Kb insert DNA from pSE 186 was used as a PCR template. PCR primers were designed to introduce mutations at nt positions 585 and 588 and were available from Genosys Biotechnologies, Inc. (Texas). The right-hand PCR primer was 5'-GGGGGCGGGCCCGGGTGCGGAGGCGAAA-TGCCGCTGGGCGACGACC-3' (SEQ ID NO: 14) and the left-hand PCR primer was 5'-GGAACATCACGGCATTCACC-3' (SEQID NO: 15). The PCR reaction was performed using the conditions described immediately earlier in this chapter. The 449 bp PCR product was digested with ApaI and KpnI to release a 254 bp fragment, which was resolved by electrophoresis and purified from the gel. pSE 186a was digested with ApaI and KpnI, the DNA fragments were separated on an agarose gel and two fragments of approximately 3.8 Kb and approximately 0.4 Kb were purified from the gel. All three fragments (approximately 3.8 Kb, approximately 0.4 Kb and 254 bp) were ligated together in a three-step ligation and the ligation mixture was transformed in competent E. coli DH5α cells. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid is designated as pSE 230.

Tablica 3 Table 3

[image] [image]

pSE 230 je digestiran sa EcoRI, kloniran je u pWHM3 koji je bio digestiran sa EcoRI i transformiran je u E. coli DH5α stanice. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize i DNA sekvencijske analize. Ova plazmidna DNA je transformirana u E. coli DM1, plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih trasformanata, i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid, koji je označen kao pSE 231 je korišten radi transformiranja protoplasta S. avermitilis vrste SE 180-11. Tiostreptonski rezistentni transformanti vrste SE 180-11 su izolirani, prisustvo eritromicinske rezistentnosti je određeno, i Thior Ermr transformanti su analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. Prisustvo dvostruko mutiranog AveC gena koji kodira S138T/A139T je moglo razoriti normalnu avermektinsku proizvodnju u vrsti SE 180-11; čak što više, B2:B1 odnos je bio 0,84:1 što indicira da ova mutacija smanjuje količinu proizvedenog cikloheksil-B2 u odnosu na cikloheksil-B1 (tablica 3), u odnosu na smanjenja koja su dobivena pomoću transformacije vrste SE180-11 sa pSE 188 ili pSE 199, kao što je opisano ovdje naprijed. pSE 230 was digested with EcoRI, cloned into pWHM3 which had been digested with EcoRI and transformed into E. coli DH5α cells. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis and DNA sequence analysis. This plasmid DNA was transformed into E. coli DM1, plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid, designated pSE 231, was used to transform S. avermitilis SE 180-11 protoplasts. Thiostrepton-resistant SE 180-11 transformants were isolated, the presence of erythromycin resistance was determined, and Thior Ermr transformants were analyzed by HPLC analysis of fermentation products. The presence of the double mutated AveC gene encoding S138T/A139T could disrupt the normal avermectin production in strain SE 180-11; even more, the B2:B1 ratio was 0.84:1 indicating that this mutation reduces the amount of cyclohexyl-B2 produced relative to cyclohexyl-B1 (Table 3), relative to the reductions obtained using the SE180-11 strain transformation with pSE 188 or pSE 199, as described hereinabove.

Ovi rezultati su dati prvo radi demonstriranja specifičnih mutacija u AveC genu koje dovode do proizvodnje uvećanih nivoa komercijalno poželjnije klase 1 avermektina u odnosu na klasu 2 avermektina. These results are provided first to demonstrate specific mutations in the AveC gene that lead to the production of increased levels of the more commercially preferred class 1 avermectin relative to class 2 avermectin.

PRIMJER: Konstrukcija mutanata brisanja 5'-područja EXAMPLE: Construction of 5'-region deletion mutants

Kako je objašnjeno u poglavlju 5.1 naprijed, S. avermitilis nukleotidna sekvenca koja je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1) obuhvaća četiri različita kodona na bp položajima 42, 174, 177 i 180 koji su potencijalno startna mjesta. Ovo poglavlje opisuje konstrukciju višestrukih brisanja 5' područja AveC ORF (slika 1; SEQ ID NO: 1) radi pomoći u definiranju koji od ovih kodona može funkcionirati kao startna mjesta u AveC ORF za proteinsku ekspresiju. As discussed in section 5.1 above, the S. avermitilis nucleotide sequence shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) comprises four different codons at bp positions 42, 174, 177 and 180 which are potential start sites. This chapter describes the construction of multiple deletions of the 5' region of the AveC ORF (Figure 1; SEQ ID NO: 1) to help define which of these codons may function as start sites in the AveC ORF for protein expression.

Fragmenti AveC gena različito brisani na 5' kraju su izolirani iz S. avermitilis kromosomne DNA pomoću PCR amplifikacije. PCR primari su označavani bazirano na AveC DNA sekvenci i dobiveni su od Genosys Biotechnologies, Inc. Desni primari su bili 5'-AACCCATCCGAGCCGCTC-3' (SEQ ID NO: 16) (D1F1); 5'-TCGGCCTGCCAACGAAC-3' (SEQ ID NO: 17); 5'-CCAACGAACGTGTAGTAG-3' (SEQ ID NO: 18) (D1F3) i 5'-TGCAGGCGTACGTGTTCAGC-3' (SEQ ID NO: 19) (D2F2). Lijevi primari su bili 5'-CATGATCGCTGAACCGA-3' (SEQ ID NO: 20); 5'-CATGATCGCTGAACCGAGGA-3' (SEQ ID NO: 21); i 5'-AGGAGTGTGGTGCGTCTGGA-3' (SEQ ID NO: 22). PCR reakcija je vršena kao što je opisano u poglavlju 8.3 ovdje naprijed. AveC gene fragments differently deleted at the 5' end were isolated from S. avermitilis chromosomal DNA by PCR amplification. PCR primers were labeled based on the AveC DNA sequence and were obtained from Genosys Biotechnologies, Inc. Right primers were 5'-AACCCATCCGAGCCGCTC-3' (SEQ ID NO: 16) (D1F1); 5'-TCGGCCTGCCAACGAAC-3' (SEQ ID NO: 17); 5'-CCAACGAACGTGTAGTAG-3' (SEQ ID NO: 18) (D1F3) and 5'-TGCAGGCGTACGTGTTCAGC-3' (SEQ ID NO: 19) (D2F2). Left primers were 5'-CATGATCGCTGAACCGA-3' (SEQ ID NO: 20); 5'-CATGATCGCTGAACCGAGGA-3' (SEQ ID NO: 21); and 5'-AGGAGTGTGGTGCGTCTGGA-3' (SEQ ID NO: 22). The PCR reaction was performed as described in section 8.3 above.

PCR produkti su razdvojeni pomoću elektroforeze u 1 % agaroznom gelu i jedinstvene DNA trake od približno 1,0 Kb ili približno 1,1 Kb su detektirane. PCR produkti su pročišćeni iz gela i ligirani sa 25 ng lineariziranog pCR2.1 vektora (Invitrogen) u 1:10 molarnom vektor-prema-insertu odnosu prema instrukcijama proizvođača. Ligacijske smjese su korištene za transformiranje One ShotTM kompetnetnih E. coli stanica (Invitrogen) prema instrukcijama proizvođača. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata i prisustvo inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize i DNA sekvencijske analize. Ovi plazmidi, su označeni kao pSE 190 (dobiven sa primarom D1F1), pSE 191 (dobiven sa primarom D1F2), pSE 192 (dobiven sa primarom D1F3) i pSE 193 (dobiven sa primarom D2F2). PCR products were separated by 1% agarose gel electrophoresis and unique DNA bands of approximately 1.0 Kb or approximately 1.1 Kb were detected. PCR products were gel purified and ligated with 25 ng of linearized pCR2.1 vector (Invitrogen) at a 1:10 molar vector-to-insert ratio according to the manufacturer's instructions. Ligation mixtures were used to transform One ShotTM competent E. coli cells (Invitrogen) according to the manufacturer's instructions. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants and the presence of the insert was confirmed by restriction analysis and DNA sequence analysis. These plasmids are designated as pSE 190 (obtained with primer D1F1), pSE 191 (obtained with primer D1F2), pSE 192 (obtained with primer D1F3) and pSE 193 (obtained with primer D2F2).

Insertne DNA svaka su bile digestirane sa BamHI/Xbal, razdvojene pomoću elektroforeze, pročišćene su iz gela i posebno ligirane sa putujućim vektorom pWHM3, koji je bio digestiran sa BamHI/Xbal, u ukupnoj DNA koncentraciji od 1µg u 1:5 molarnom odnosu vektor-prema-insertu koncentracija. Ligacijska smjesa je korištena za transformiranje kompetentnih E. coli DH5α stanica. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata i prisustvo inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovi plazmidi, koji su označeni kao pSE 194 (D1F1), pSE (D1F2), pSE 196 (D1F3) i pSE 197 (D2F2), svaki posebno su transformirani u E. coli vrsti DM1, plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ova DNA je korištena za transformiranje protoplasta S. avermitilis vrste SE 180-11. Tiostreptonski rezistentni transformanti vrste SE 180-11 su izolirani, prisustvo eritromicinske rezistentnosti je određeno i Thior Ermr transformanti su analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata radi određivanja koja GTG mjesta su potrebna za AveC ekspresiju. Rezultati pokazuju da GTG kodon na položaju 42 može biti eliminiran bez vršenja AveC ekspresije, kako pSE 194, pSE 195 i pSE 196 svaki ne sadrži GTG mjesto na položaju 42, ali svi sadrže tri GTG mjesta na položajima 174, 177 i 180 i svaki može razoriti normalnu avermektinsku proizvodnju kada je transformiran u SE 180-11. Normalna avermektinska proizvodnja nije narušena kada vrsta SE 180-11 je bila transformirana sa pSE 197, koji ne sadrži sva četiri GTG mjesta (tablica 4). The inserted DNAs were each digested with BamHI/Xbal, separated by electrophoresis, purified from the gel and specifically ligated with the traveling vector pWHM3, which had been digested with BamHI/Xbal, at a total DNA concentration of 1 µg in a 1:5 molar ratio vector- according to the concentration insert. The ligation mixture was used to transform competent E. coli DH5α cells. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants and the presence of the insert was confirmed by restriction analysis. These plasmids, designated pSE 194 (D1F1), pSE (D1F2), pSE 196 (D1F3), and pSE 197 (D2F2), were each separately transformed into E. coli strain DM1, plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the correct insert was confirmed using restriction analysis. This DNA was used to transform protoplasts of S. avermitilis strain SE 180-11. Thiostrepton-resistant transformants of strain SE 180-11 were isolated, the presence of erythromycin resistance was determined and Thior Ermr transformants were analyzed by HPLC analysis of fermentation products to determine which GTG sites are required for AveC expression. The results show that the GTG codon at position 42 can be eliminated without AveC expression, as pSE 194, pSE 195, and pSE 196 each contain no GTG site at position 42, but all contain three GTG sites at positions 174, 177, and 180, and each can disrupt normal avermectin production when transformed into SE 180-11. Normal avermectin production was not impaired when strain SE 180-11 was transformed with pSE 197, which lacks all four GTG sites (Table 4).

Tablica 4 Table 4

[image] [image]

PRIMJER: Kloniranje AveC homologa iz S.Hygroscopicus i S. Griseockromognes EXAMPLE: Cloning of AveC homologs from S. Hygroscopicus and S. Griseockromognes

Opisani izum osigurava da AveC homologni gen iz drugih avermektin- ili milbemecin- proizvodnih Streptomyces vrsta budu identificirani i klonirani. Na primjer, kosmidna biblioteka S. hygroscopicus (FERM BP-1901) genomna DNA je hibridizirana sa 1,2 Kb AveC probom iz S. avermitilis koja je opisana ovdje naprijed. Više kosmidnih klonova je identificirano koji su bili jako hibridizirani. Kromosomna DNA je izolirana iz ovih spojeva i 4,9 Kb Kpnl fragment je identificiran koji je hibridiziran sa vaeC probom. Ova DNA je sekvencirana i ORF (SEQ ID NO: 3) je identificiran koji ima značajnu homologiju sa AveC S. avermitilis. Amino kiselinska sekvenca (SEQ ID NO: 4) koja je deducirana iz S. hygroscopicus AveC ORF je prikazana na slici 6. The described invention ensures that AveC homologous genes from other avermectin- or milbemecin-producing Streptomyces species are identified and cloned. For example, a cosmid library of S. hygroscopicus (FERM BP-1901) genomic DNA was hybridized with the 1.2 Kb AveC probe from S. avermitilis described hereinabove. Multiple cosmid clones were identified that were highly hybridized. Chromosomal DNA was isolated from these junctions and a 4.9 Kb Kpnl fragment was identified which hybridized with the vaeC probe. This DNA was sequenced and an ORF (SEQ ID NO: 3) was identified which has significant homology to AveC of S. avermitilis. The amino acid sequence (SEQ ID NO: 4) deduced from the S. hygroscopicus AveC ORF is shown in Figure 6.

Dodatno, kosmidna biblioteka S. griseochromogenes genomne DNA je hibridizirana sa 1,2 Kb AveC probom iz S. avermitilis koja je opisana ovdje naprijed. Više kosmidnih klonova je identificirano koji su hibridizirani jako. Kromosomna DNA je izolirana iz ovih kosmida, i 5,4 Kb Pstl fragment je identificiran koji je hibridiziran sa AveC probom. Ova DNA je sekvencirana i AveC homologan djelomični ORF je identificiran koji ima značajnu homologiju sa AveC ORF S. avermitilis. Deducirana djelomično amino kiselinska sekvenca (SEQ ID NO: 5) je prikazana na slici 6. Additionally, a cosmid library of S. griseochromogenes genomic DNA was hybridized with the 1.2 Kb AveC probe from S. avermitilis described hereinabove. Multiple cosmid clones were identified that hybridized strongly. Chromosomal DNA was isolated from these cosmids, and a 5.4 Kb Pstl fragment was identified that hybridized with the AveC probe. This DNA was sequenced and an AveC homologous partial ORF was identified that has significant homology to the AveC ORF of S. avermitilis. The deduced partial amino acid sequence (SEQ ID NO: 5) is shown in Figure 6.

DNA i amino kiselinska sekvencijska analiza AveC homologa iz S. hygroscopicus i S. griseochromogenes indicira da ova područja dijele značajnu homologiju (približno 50 % sekvencijskog identiteta na amino kiselinskom nivou) kako u drugim tako u S. avermitilis AveC ORF tako i u AveC genetskom produktu (slika 6). DNA and amino acid sequence analysis of AveC homologues from S. hygroscopicus and S. griseochromogenes indicate that these regions share significant homology (approximately 50% sequence identity at the amino acid level) in both the other S. avermitilis AveC ORF and the AveC gene product ( picture 6).

PRIMJER: Konstrukcija plazmida sa AveC genom iza ermE promotora EXAMPLE: Construction of a plasmid with the AveC gene behind the ermE promoter

1,2 Kb AveC ORF iz pSE 186 je subkloniran u pSE 34, koji je putujući vektor pWHM3 koji ima 300 bp ermE promotor ubačen kao Kpnl/BamHI fragment u Kpnl/BamHI mjesto pWHM3 (vidi Ward i suradnici: "Mol. Gen. Genet.", 203:468-478, (1986.)). pSE 186 je digestiran sa BamHI i Hindlll, digest je razložen pomoću elektroforeze, i 1,2 Kb fragment je izoliran iz agaroznog gela i ligiran je sa pSE 34 koji je digestiran sa BamHI i Hindlll. Ligacijska smjesa je transformirana u kompetentne E. coli DH5α stanice prema instrukcijama proizvođača. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata, i prisustvo 1,2 Kb inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize. Ovaj plazmid, koji je označen kao pSE 189, je transformiran u E. coli DM1, i plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata. Protoplasti S. avermitilis vrsta 1100-SC38 su transformirani sa pSE 189. Tiostreptonski rezistentni transformanti vrste 1100-SC38 su izolirani analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. The 1.2 Kb AveC ORF from pSE 186 was subcloned into pSE 34, which is the travel vector pWHM3 having the 300 bp ermE promoter inserted as a Kpnl/BamHI fragment into the Kpnl/BamHI site of pWHM3 (see Ward et al.: "Mol. Gen. Genet .", 203:468-478, (1986)). pSE 186 was digested with BamHI and HindIII, the digest resolved by electrophoresis, and a 1.2 Kb fragment was isolated from an agarose gel and ligated to pSE 34 which had been digested with BamHI and HindIII. The ligation mixture was transformed into competent E. coli DH5α cells according to the manufacturer's instructions. Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the 1.2 Kb insert was confirmed by restriction analysis. This plasmid, designated pSE 189, was transformed into E. coli DM1, and plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants. Protoplasts of S. avermitilis type 1100-SC38 were transformed with pSE 189. Thiostrepton-resistant transformants of type 1100-SC38 were isolated and analyzed using HPLC analysis of fermentation products.

S. avermitilis vrste 1100-SC38 transformanti koji sadrže pSE 189 su bili izmijenjeni u odnosima proizvedenih avermektin cikloheksil-B2:avermektin cikloheksil-B1 (oko 3:1) u odnosu na vrste 1100-SC 38 (oko 34:1) i ukupna avermektinska proizvodnja je bila uvećana približno 2,4 puta u odnosu na vrstu 1100-SC38 koja je transformirana sa pSE 119 (tablica 5). S. avermitilis strain 1100-SC38 transformants containing pSE 189 were altered in the ratios of produced avermectin cyclohexyl-B2:avermectin cyclohexyl-B1 (about 3:1) compared to strain 1100-SC 38 (about 34:1) and total avermectin production was increased approximately 2.4 times compared to strain 1100-SC38 transformed with pSE 119 (Table 5).

Tablica 5 Table 5

[image] [image]

pSE 189 je također transformiran u protoplastima S. avermitilis vrste originalnog tipa. Tiostreptonski rezistentni transformanti su izolirani i analizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. Ukupni avermektini koji su proizvedeni pomoću S. avermitilisa originalnog tipa koji je bio transformiran sa pSE su bili uvećani za približno 2,2 puta u odnosu na S. avermitilis vrstu originalnog tipa koja je bila transformirana sa pSE 119 (tablica 5). pSE 189 was also transformed in S. avermitilis protoplasts of the original type species. Thiostrepton-resistant transformants were isolated and analyzed using HPLC analysis of fermentation products. Total avermectins produced by wild-type S. avermitilis transformed with pSE were increased approximately 2.2-fold compared to wild-type S. avermitilis transformed with pSE 119 (Table 5).

PRIMJER: Himerni plazmid koji sadrži sekvence kako iz S. avermitilis AveC ORF, tako i iz Hygroscopicus AveC homologa EXAMPLE: A chimeric plasmid containing sequences from both the S. avermitilis AveC ORF and the Hygroscopicus AveC homolog

Hibridni plazmid koji je označen kao pSE 350 je konstruiran tako da sadrži dio 564 bp S. hygroscopicus AveC homologa koji zamjenjuje homologni dio 564 bp S. avermitilis AveC ORF (slika 7) kao što slijedi. pSE 350 je konstruiran uz formiranje BsaAl restrikcijskog mjesta koje je konzervirano u obje sekvence (AveC položaj 225) i Kpnl restrikcijskog mjesta koje je prisutno u S. avermitilis AveC genu (AveC položaj 810). Kpnl mjesto je uvedeno u S. hygroscopicus DNA pomoću PCR uz korištenje desnog primara 5'-CTTCAGGTGTACGTG TTCG-3' (SEQ ID NO: 23) i lijevog primara 5'-GAACTGGTACCAGTGCCC-3' (SEQ id NO: 24) (koji su dobiveni od Genosys Biotechnologies) uz korištenje PCR uvjeta koji su opisani u poglavlju 7.1.0, ovdje naprijed. PCR produkt je digestiran sa BsaAl i Kpnl, fragmenti su razdvojeni pomoću elektroforeze u 1 % agaroznom gelu, i 564 bp BsaAl/Kpnl fragment je izoliran iz gela. pSE 179 (koji je opisan u poglavlju 7.1.10 ovdje naprijed) je digestiran sa Kpnl i Hindlll, fragmenti su razdvojeni pomoću elektroforeze u 1 % agaroznom gelu, i fragment od približno 4,5 Kb je izoliran iz gela. pSE 179 je digestiran sa Hindlll i BsaAl, fragmenti su razdvojeni pomoću elektroforeze u 1 % agaroznom gelu i približno od 0,2 Kb BsaAl/Hindlll fragment je izoliran iz gela. Približno 4,5 Kb Hindlll/Kpnl fragment, približno 0,2 Kb BsaAl/Hindlll fragment i 564 bp BsaAl/Kpnl fragment iz S. hygroscopicus su ligirani zajedno u tro-stupnjevitoj ligaciji i ligacijska smjesa je transformirana u kompetentnim E. coli DH5α stanicima. Plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize uz korištenje Kpnl i Aval-a. Ovaj plazmid je digestiran sa Hindlll i Xbal radi oslobađanja 1,2 Kb inserta, koji je tada ligiran sa pWHM3 koji je bio digestiran sa Hindlll i Xbal. Ligacijska smjesa je transformirana u kompetentnim E. coli DH5α stanicama, plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata, i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize uz korištenje Hindlll i Aval-a. Ova plazmidna DNA je transformirana u E. coli DM1, plazmidna DNA je izolirana iz ampicilinski rezistentnih transformanata, i prisustvo korektnog inserta je potvrđeno pomoću restrikcijske analize i DNA sekvencijske analize. Ovaj plazmid je označen kao pSE 350 i korišten je za transformiranje protoplsta S. avermitilis vrste SE 180-11. Tiostreptonski rezistentni transformanti vrste SE 180-11 su izolirani, prisustvo eritromicinske rezistenosti je određeno i Thior ERMr transformanti su anlaizirani pomoću HPLC analize fermentacijskih produkata. Rezultati pokazuju da transformanti koji sadrže S. avermitilis/S.Hygroscopicus hibridni plazmid imaju prosječan B2:B1 odnos od oko 109:1 (tablica 6). A hybrid plasmid designated pSE 350 was constructed to contain a 564 bp portion of the S. hygroscopicus AveC homolog replacing the 564 bp homologous portion of the S. avermitilis AveC ORF (Figure 7) as follows. pSE 350 was constructed with the formation of a BsaAl restriction site that is conserved in both sequences (AveC position 225) and a KpnI restriction site that is present in the S. avermitilis AveC gene (AveC position 810). The Kpnl site was introduced into S. hygroscopicus DNA by PCR using the right primer 5'-CTTCAGGTGTACGTG TTCG-3' (SEQ ID NO: 23) and the left primer 5'-GAACTGGTACCAGTGCCC-3' (SEQ id NO: 24) (which obtained from Genosys Biotechnologies) using the PCR conditions described in section 7.1.0, hereinabove. The PCR product was digested with BsaAl and Kpnl, the fragments were separated by 1% agarose gel electrophoresis, and the 564 bp BsaAl/Kpnl fragment was isolated from the gel. pSE 179 (which is described in section 7.1.10 hereinabove) was digested with KpnI and HindIII, the fragments were separated by 1% agarose gel electrophoresis, and a fragment of approximately 4.5 Kb was isolated from the gel. pSE 179 was digested with HindIII and BsaAl, the fragments were separated by 1% agarose gel electrophoresis and an approximately 0.2 Kb BsaAl/HindIII fragment was isolated from the gel. An approximately 4.5 Kb HindIII/Kpnl fragment, an approximately 0.2 Kb BsaAl/HindIII fragment, and a 564 bp BsaAl/Kpnl fragment from S. hygroscopicus were ligated together in a three-step ligation and the ligation mixture was transformed into competent E. coli DH5α cells. . Plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis using KpnI and Aval. This plasmid was digested with HindIII and XbaI to release a 1.2 Kb insert, which was then ligated to pWHM3 which had been digested with HindIII and XbaI. The ligation mixture was transformed into competent E. coli DH5α cells, plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis using HindIII and Aval. This plasmid DNA was transformed into E. coli DM1, plasmid DNA was isolated from ampicillin-resistant transformants, and the presence of the correct insert was confirmed by restriction analysis and DNA sequence analysis. This plasmid was designated pSE 350 and was used to transform the protoplast of S. avermitilis strain SE 180-11. Thiostrepton-resistant SE 180-11 transformants were isolated, the presence of erythromycin resistance was determined and Thior ERMr transformants were analyzed by HPLC analysis of fermentation products. The results show that transformants containing the S. avermitilis/S.Hygroscopicus hybrid plasmid have an average B2:B1 ratio of about 109:1 (Table 6).

Tablica 6 Table 6

[image] [image]

Deponiranje bioloških materijala Depositing biological materials

Slijedeći biološki materijal je deponiran sa American Type Culture Collection (ATCC) na 12301 Parklawn Drive Rockville, MD, 20852, USA, 29. siječnja 1998. i sa dodijeljenim slijedećim pristupnim brojevima: The following biological material was deposited with the American Type Culture Collection (ATCC) at 12301 Parklawn Drive Rockville, MD, 20852, USA on January 29, 1998 and assigned the following accession numbers:

[image] [image]

Svi patenti, patentne prijave i publikacije koji su citirani ovdje naprijed, ugrađeni su ovdje pomoću referenci u svojoj cijelosti. All patents, patent applications and publications cited hereinbefore are incorporated herein by reference in their entirety.

Opisani izum nije zamišljen biti ograničen u svom obimu pomoću svojih specifičnih realizacija koje su date u ovom opisu i koje su date samo radi ilustriranja pojedinačnih asepkata izuma, a funkcionalnost ekvivalentnih postupaka i komponenti su u obimu izuma. Zaista, razne modifikacije izuma, dodatno onima prikazanim i ovdje opisanim stručnjaku u ovom području će biti jasne iz gornjeg opisa i pridruženih slika. Takve modifikacije su također u obimu pridruženih zahtjeva. The described invention is not intended to be limited in its scope by its specific embodiments provided herein and which are provided only to illustrate individual aspects of the invention, and the functionality of equivalent methods and components are within the scope of the invention. Indeed, various modifications of the invention in addition to those shown and described herein will be apparent to one skilled in the art from the above description and accompanying drawings. Such modifications are also within the scope of the appended claims.

Claims (71)

1. Izolirana polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća kompletan AveC otvorene čitajuće rame (ORF) Streptomyces avermitilis ili njegov suštinski dio, gdje izolirana polinukleotidna molekula ne sadrži slijedeći kompletan ORF koji je lociran ispod AveC ORF in situ u Streptomyces avermitilis kromosomu i gdje ORF ima nukleotidnu sekvencu sa slike 1 (SEQ ID NO: 1).1. An isolated polynucleotide molecule, characterized in that it comprises the complete AveC open reading arm (ORF) of Streptomyces avermitilis or an essential part thereof, where the isolated polynucleotide molecule does not contain the following complete ORF that is located below the AveC ORF in situ in the Streptomyces avermitilis chromosome and where the ORF has nucleotide sequence from Figure 1 (SEQ ID NO: 1). 2. Izolirana polinukleotidna molekula prema zahtjevu 1, naznačena time što dalje obuhvaća nukleotidne sekvence koje prirodno flankiraju AveC gen in situ u S. avermitilis.2. An isolated polynucleotide molecule according to claim 1, characterized in that it further comprises nucleotide sequences that naturally flank the AveC gene in situ in S. avermitilis. 3. Izolirana polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja je homologna sa nukleotidnom sekvencom AveC ORF koja kodira Streptomyces avermitilis AveC genetski produkt koja je prisutna na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili njen suštinski dio.3. An isolated polynucleotide molecule, characterized in that it comprises a nucleotide sequence that is homologous to the nucleotide sequence of the AveC ORF encoding the Streptomyces avermitilis AveC gene product that is present in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or its essential part. 4. Izolirana polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća nukleotidnu sekvencu SEQ ID NO: 3 ili njen suštinski dio, ili nukleotidnu sekvencu koja je homologna sa nukleotidnom sekvencom SEQ ID NO: 3.4. An isolated polynucleotide molecule, characterized by the fact that it comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or its essential part, or a nucleotide sequence that is homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. 5. Oligonukleotidna molekula koja hibridizira u polinukleotidnu molekulu, naznačena time što ima nukleotidnu sekvencu na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili SEQ ID NO: 3 ili u polinukleotidnoj molekuli koja ima nukleotidnu sekvencu koja je komplement nukleotidne sekvence na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili SEQ ID NO: 3, pod uvjetima visoke obaveznosti.5. An oligonucleotide molecule that hybridizes to a polynucleotide molecule, indicated by having the nucleotide sequence in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or SEQ ID NO: 3 or in a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence that is the complement of the nucleotide sequence in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or SEQ ID NO: 3, under high binding conditions. 6. Oligonukleotidna molekula prema zahtjevu 5, naznačena time što je komplementarna sa nukleotidnom sekvencom na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili SEQ ID NO: 3 ili sa polinukleotidnom molekulom koja ima nukleotidnu sekvencu koja je komplement nukleotidne sekvence na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili SEQ ID NO:3.6. Oligonucleotide molecule according to claim 5, indicated by the fact that it is complementary to the nucleotide sequence in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or SEQ ID NO: 3 or to a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence that is the complement of the nucleotide sequence in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or SEQ ID NO:3. 7. Rekombinantni vektor koji obuhvaća polinukleotidnu molekulu, naznačen time što obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja se bira iz grupe koju čine nukleotidna sekvenca AveC ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili njen suštinski dio; i nukleotidna sekvenca koja je homologna sa ORF koji kodira S. avermitilis AveC genetski produkt sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili njen suštinski dio.7. Recombinant vector comprising a polynucleotide molecule, characterized in that it comprises a nucleotide sequence selected from the group consisting of the AveC ORF nucleotide sequence from Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or its essential part; and a nucleotide sequence that is homologous to the ORF encoding the S. avermitilis AveC gene product of Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or an essential part thereof. 8. Rekombinantan vektor prema zahtjevu 7, naznačen time što dalje obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira jedan ili više regulatorskih elemenata, gdje nukleotidna sekvenca koja kodira regulatorski elemenat je u operativnoj asocijaciji sa nukleotidnom sekvencom polinukleotidne molekule vektora prema zahtjevu 7.8. Recombinant vector according to claim 7, characterized in that it further comprises a nucleotide sequence encoding one or more regulatory elements, where the nucleotide sequence encoding the regulatory element is in operative association with the nucleotide sequence of the vector polynucleotide molecule according to claim 7. 9. Rekombinantan vektor prema zahtjevu 8, naznačen time što dalje obuhvaća, nukleotidnu sekvencu koja kodira selektibilni marker.9. Recombinant vector according to claim 8, characterized in that it further comprises a nucleotide sequence encoding a selectable marker. 10. Rekombinantan vektor prema zahtjevu 9, naznačen time što plazmid je pSE 186 (ATCC 209604).10. Recombinant vector according to claim 9, characterized in that the plasmid is pSE 186 (ATCC 209604). 11. Stanica domaćina, naznačena time što obuhvaća rekombinantni vektor prema zahtjevu 9.11. Host cell, characterized in that it comprises a recombinant vector according to claim 9. 12. Stanica domaćina prema zahtjevu 11, naznačena time što je ona Streptomyces avermitilis.12. The host cell according to claim 11, characterized in that it is Streptomyces avermitilis. 13. Rekombinantni vektor koji obuhvaća polinukleotidnu molekulu, naznačen time što obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja se bira iz grupe koju čine nukleotidna sekvenca SEQ ID NO: 3 ili njen suštinski dio; nukleotidna sekvenca koja je homologna sa nukleotidnom sekvencom SEQ ID NO: 3; i nukleotidna sekvenca koja kodira polipeptid koji ima amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 4.13. Recombinant vector comprising a polynucleotide molecule, characterized in that it comprises a nucleotide sequence selected from the group consisting of the nucleotide sequence SEQ ID NO: 3 or its essential part; a nucleotide sequence that is homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3; and a nucleotide sequence encoding a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. 14. Rekombinantni vektor prema zahtjevu 13, naznačen time što dalje obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira jedan ili više regulatorskih elemenata, gdje nukleotidna sekvenca koja kodira regulatorski element je u operativnoj asocijaciji sa nukleotidnom sekvencom polinukleotidne molekule vektora prema zahtjevu 13.14. The recombinant vector according to claim 13, characterized in that it further comprises a nucleotide sequence encoding one or more regulatory elements, where the nucleotide sequence encoding the regulatory element is in operative association with the nucleotide sequence of the vector polynucleotide molecule according to claim 13. 15. Rekombinantan vektor prema zahtjevu 14, naznačen time što dalje obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira selektibilni marker.15. Recombinant vector according to claim 14, characterized in that it further comprises a nucleotide sequence encoding a selectable marker. 16. Stanica domaćina, naznačena time što obuhvaća rekombinantni vektor prema zahtjevu 15.16. Host cell, characterized in that it comprises the recombinant vector according to claim 15. 17. Stanica domaćina prema zahtjevu 16, naznačena time što je ona Streptomyces avermitilis.17. The host cell according to claim 16, characterized in that it is Streptomyces avermitilis. 18. Izoliran S. avermitilis AveC genetski produkt, naznačen time što ima amino kiselinsku sekvencu koja je kodirana sa sekvencom plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avermitilis AveC genetski produkt ili amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 2 ili njen suštinski dio ili njen homologni polipeptid.18. An isolated S. avermitilis AveC gene product, characterized in that it has an amino acid sequence that is encoded by the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) that encodes an S. avermitilis AveC gene product or an amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or an essential part thereof or its homologous polypeptide. 19. Izoliran S. hygroscopicus AveC homologni genetski produkt, naznačen time što ima amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 4.19. An isolated S. hygroscopicus AveC homologous genetic product, characterized in that it has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. 20. Postupak za proizvodnju rekombinantnog AveC genetskog produkta, naznačen time što obuhvaća kultiviziranje stanice domaćina koja je transformirana sa rekombinantnom ekspresijskim vektorom, spomenuti rekombinantni ekspresijski vektor koji obuhvaća polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu koja kodira amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 2 ili njen suštinski dio, gdje polinukleotidna molekula je u operativnoj asocijaciji sa jednim ili više regulatorskih elemenata koji kontroliraju ekspresiju polinukleotidne molekule u stanici domaćina, pod uvjetima koji dovode do proizvodnje rekombinantnog genetskog produkta, i izdvajanje AveC genetskog produkta iz stanične kulture.20. A method for the production of a recombinant AveC genetic product, characterized in that it comprises culturing a host cell that has been transformed with a recombinant expression vector, said recombinant expression vector comprising a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence SEQ ID NO: 2 or its essential part, where the polynucleotide molecule is in operative association with one or more regulatory elements that control the expression of the polynucleotide molecule in the host cell, under conditions that lead to the production of the recombinant genetic product, and isolating the AveC genetic product from the cell culture. 21. Postupak za proizvodnju rekombinantnog AveC homolognog genetskog produkta, naznačen time što obuhvaća kultiviziranje stanice domaćina koja je transformirana sa rekombinantnim ekspresijskim vektorom, spomenuti rekombinantni ekspresijski vektor koji obuhvaća polinukleotidnu molekulu koja ima nukleotidnu sekvencu koja kodira amino kiselinsku sekvencu SEQ ID NO: 4 ili njen suštinski dio, gdje polinukleotidna molekula je u operativnoj asocijaciji sa jednim ili više regulatorskih elemenata koji kontroliraju ekspresiju polinukleotidne molekule u stanici domaćina, pod uvjetima koji dovode do proizvodnje rekombinantnog AveC homolognog genetskog produkta, i izdvajanje AveC homolognog genetskog produkta iz stanične kulture.21. A method for the production of a recombinant AveC homologous genetic product, characterized in that it comprises culturing a host cell that has been transformed with a recombinant expression vector, said recombinant expression vector comprising a polynucleotide molecule having a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 or its essential part, where the polynucleotide molecule is in operative association with one or more regulatory elements that control the expression of the polynucleotide molecule in the host cell, under conditions that lead to the production of a recombinant AveC homologous gene product, and isolating the AveC homologous gene product from the cell culture. 22. Polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja je inače ista kao sekvenca plazmida pSE 186 (ATCC 209604) koja kodira S. avermitilis genetski produkt ili nukleotidnu sekvencu AveC ORF S. avermitilis kako je prikazana na slici 1 (SEQ ID NO: 1) ili njenu degerenativnu varijantu, ali gdje nukleotidna sekvenca dalje obuhvaća jednu ili više mutacija, tako da stanice S. avermitilis vrste ATCC 53692 u kojima AveC alel originalnog tipa je deaktiviran i koje ekspresiraju polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća mutiranu nukleotidnu sekvencu proizvode smanjen cikloheksil B2: cikloheksil B1 odnos avermektina kada se fermentacija vrši u prisustvu cikloheksankarboksilne kiseline od onog koje se proizvodi pomoću stanica S. avermitilis vrste ATCC 53692 koje osim toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa.22. A polynucleotide molecule, characterized in that it comprises a nucleotide sequence that is otherwise the same as the sequence of plasmid pSE 186 (ATCC 209604) encoding the S. avermitilis gene product or the nucleotide sequence of AveC ORF of S. avermitilis as shown in Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or its degenerative variant, but where the nucleotide sequence further comprises one or more mutations, so that S. avermitilis ATCC 53692 cells in which the AveC allele of the original type is deactivated and which express a polynucleotide molecule comprising the mutated nucleotide sequence produce reduced cyclohexyl B2: cyclohexyl B1 ratio of avermectin when fermentation is carried out in the presence of cyclohexanecarboxylic acid than that produced by cells of S. avermitilis strain ATCC 53692 which in addition express only the AveC allele of the original type. 23. Polinukleotidna molekula prema zahtjevu 22, naznačena time što smanjen odnos cikloheksil B2:cikloheksil B1 je manji od 1,6:1.23. Polynucleotide molecule according to claim 22, characterized in that the reduced cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 ratio is less than 1.6:1. 24. Polinukleotidna molekula prema zahtjevu 23, naznačena time što smanjen odnos cikloheksil B2:ciklohgeksil B1 je manji od 0,94:1.24. Polynucleotide molecule according to claim 23, characterized in that the reduced cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 ratio is less than 0.94:1. 25. Polinukleotidna molekula prema zahtjevu 24, naznačena time što mutacija u S. avermitilis AveC ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) kodira amino kiselinsku supstituciju na ostatku 139 AveC genetskog produkta iz alanina u treonin.25. Polynucleotide molecule according to claim 24, characterized in that the mutation in the S. avermitilis AveC ORF from Figure 1 (SEQ ID NO: 1) encodes an amino acid substitution at residue 139 of the AveC genetic product from alanine to threonine. 26. Polinukleotidna molekula prema zahtjevu 23, naznačena time što smanjen odnos cikloheksil B2:ciklohgeksil B1 je manji od 0,88:1.26. Polynucleotide molecule according to claim 23, characterized in that the reduced cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 ratio is less than 0.88:1. 27. Polinukleotidna molekula prema zahtjevu 26, naznačena time što mutacija u S. avermitilis AveC ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) kodira amino kiselinsku supstituciju na ostatku 138 AveC genetskog produkta iz serina u treonin.27. Polynucleotide molecule according to claim 26, characterized in that the mutation in the S. avermitilis AveC ORF from Figure 1 (SEQ ID NO: 1) encodes an amino acid substitution at residue 138 of the AveC genetic product from serine to threonine. 28. Polinukleotidna molekula prema zahtjevu 28, naznačena time što smanjen odnos cikloheksil B2:ciklohgeksil B1 je manji od 0,84:1.28. Polynucleotide molecule according to claim 28, characterized in that the reduced cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 ratio is less than 0.84:1. 29. Polinukleotidna molekula prema zahtjevu 28, naznačena time što mutacija u S. avermitilis AveC ORF slike 1 (SEQ ID NO: 1) kodira amino kiselinsku supstituciju na ostatku 138 AveC genetskog produkta iz serina u treonin, i drugu amino kiselinsku supstituciju na ostatku 139 AveC genetskog produkta iz alanina u treonin.29. The polynucleotide molecule according to claim 28, characterized in that the mutation in the S. avermitilis AveC ORF of Figure 1 (SEQ ID NO: 1) encodes an amino acid substitution at residue 138 of the AveC genetic product from serine to threonine, and another amino acid substitution at residue 139 AveC gene product from alanine to threonine. 30. Polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća jak promotor u operativnoj asocijaciji sa S. avermitilis AveC ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1).30. A polynucleotide molecule characterized by comprising a strong promoter in operative association with the S. avermitilis AveC ORF from Figure 1 (SEQ ID NO: 1). 31. Polinukleotidna molekula prema zahtjevu 30, naznačena time što jak promotor je ermE promotor iz Saccharopolyspora erythraea.31. Polynucleotide molecule according to claim 30, characterized in that the strong promoter is the ermE promoter from Saccharopolyspora erythraea. 32. Polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća nukleotidnu sekvencu ORF koja kodira AveC genetski produkt sa slike 1 (SEQ ID NO: 1) koja je deaktivirana pomoću ubacivanja u spomenutu nukleotidnu sekvencu heterologne nukleotidne sekvence.32. A polynucleotide molecule, indicated by the fact that it comprises the nucleotide sequence ORF encoding the AveC genetic product from Figure 1 (SEQ ID NO: 1) which is deactivated by inserting a heterologous nucleotide sequence into said nucleotide sequence. 33. Polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća AveC alel koji je deaktiviran pomoću brisanja 640 bp Pstl/Sphl fragmenta iz AveC ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1).33. A polynucleotide molecule, characterized in that it comprises an AveC allele that has been deactivated by deleting the 640 bp Pstl/Sphl fragment from the AveC ORF from Figure 1 (SEQ ID NO: 1). 34. Polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća AveC alel koji je deaktiviran pomoću uvođenja mutacije ramskog pomaka u AveC ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1).34. A polynucleotide molecule, characterized in that it comprises an AveC allele that has been deactivated by introducing a frameshift mutation into the AveC ORF of Figure 1 (SEQ ID NO: 1). 35. Polinukleotidna molekula prema zahtjevu 34, naznačena time što se mutacija ramskog pomaka uvodi pomoću dodavanja dva G nukleotida poslije C nukleotida na nt položaju 471 AveC ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1).35. The polynucleotide molecule according to claim 34, characterized in that the frameshift mutation is introduced by adding two G nucleotides after the C nucleotide at nt position 471 of the AveC ORF from Figure 1 (SEQ ID NO: 1). 36. Polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća AveC alel koji je deaktiviran pomoću uvođenja terminalnog kodona na nukleotidni položaj koji kodira amino kiselinu 116 S. avermitilis genetskog produkta koji je kodiran pomoću AveC ORF sa slike 1 (SEQ ID NO: 1).36. A polynucleotide molecule, characterized in that it comprises an AveC allele that has been deactivated by introducing a terminal codon at the nucleotide position encoding amino acid 116 of the S. avermitilis genetic product encoded by the AveC ORF of Figure 1 (SEQ ID NO: 1). 37. Polinukleotidna molekula, naznačena time što obuhvaća AveC alel koji je deaktiviran pomoću uvođenja prve mutacije na amino kiselinskom položaju 256 AveC genetskog produkta koji mijenja glicin u aspartat i druge mutacije na položaj 275 AveC genetskog produkta koji mijenja tirozin u histidin.37. A polynucleotide molecule characterized by the fact that it comprises an AveC allele that is deactivated by introducing a first mutation at amino acid position 256 of the AveC genetic product that changes glycine to aspartate and a second mutation at position 275 of the AveC genetic product that changes tyrosine to histidine. 38. Vektor za zamjenu gena, naznačen time što obuhvaća polinukleotidnu molekulu koja obuhvaća nukleotidne sekvence koje prirodno flankiraju AveC ORF in situ u S. avermitilis kromosom.38. A gene replacement vector comprising a polynucleotide molecule comprising nucleotide sequences naturally flanking the AveC ORF in situ in the S. avermitilis chromosome. 39. Rekombinantni vektor, naznačen time što obuhvaća polinukleotidnu molekulu prema nekom od zahtjeva 22 do 37.39. Recombinant vector, characterized in that it comprises a polynucleotide molecule according to any of claims 22 to 37. 40. Rekombinantni vektor, naznačen time što obuhvaća polinukleotidnu molekulu prema zahtjevu 32, gdje vektor je pSE 180 (ATCC 209605).40. Recombinant vector, characterized in that it comprises a polynucleotide molecule according to claim 32, where the vector is pSE 180 (ATCC 209605). 41. Streptomyces stanica domaćina, naznačena time što obuhvaća rekombinantni vektor prema zahtjevu 39.41. Streptomyces host cell, characterized in that it comprises the recombinant vector according to claim 39. 42. Postupak za identifikaciju mutacija AveC ORF S. avermitilis koje mogu smanjiti klasni 2:1 odnos proizvedenih avermektina, naznačen time što obuhvaća: (a) određivanje klasnog 2:1 odnosa avemerktina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis gdje prirodni AveC alel je deaktiviran i gdje polinukleotidna molekula koja obuhvaća nukleotidnu sekvencu koja kodira mutiran AveC genetski produkt je uvedena da bi bila ekspresirana; (b) određivanje klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica iste vrste S. avermitilis kao u stupnju (a) ali koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel koji ima nukleotidnu sekvencu ORF slike 1 (SEQ ID NO: 1) ili nukleotidnu sekvencu koja je sa njom homologna; i (c) uspoređivanje klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (a) u odnosu na klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (b) tako da ako klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (a) je niži od klasnog 2:1 odnosa avermektina koji su proizvedeni pomoću S. avermitilis stanica u stupnju (b), tada mutacija AveC ORF koja može sniziti klasni 2:1 odnos avermektina se identificira.42. A method for identifying mutations of the AveC ORF of S. avermitilis that can reduce the class 2:1 ratio of produced avermectins, characterized by comprising: (a) determining the class 2:1 ratio of avemerctins that are produced by S. avermitilis cells where the natural AveC allele is inactivated and where a polynucleotide molecule comprising a nucleotide sequence encoding a mutated AveC gene product is introduced to be expressed; (b) determining the class 2:1 ratio of avermectins that are produced using cells of the same S. avermitilis species as in step (a) but which in addition express only the AveC allele having the nucleotide sequence of the ORF of Figure 1 (SEQ ID NO: 1) or a sequence that is homologous to it; and (c) comparing the class 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells in step (a) to the class 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells in step (b) such that if the class The 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells in step (a) is lower than the class 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells in step (b), then the AveC ORF mutation that can lower the class 2 :1 ratio of avermectin is identified. 43. Postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel i koje proizvode smanjen klasni 2:1 odnos avermektina u odnosu na stanice iste vrste S. avermitilis koje osim toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, naznačen time što obuhvaća transformiranje stanica vrste S. avermitilis sa vektorom koji nosi mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji snižava klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran AveC alel u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, i selekciju transfomiranih stanica koje proizvode avermektine u sniženom klasnom odnosu 2:1 u usporedbi sa klasnim odnosom 2:1 koji je proizveden pomoću stanica vrste koja pored toga ekspresiraju AveC alel originalnog tipa.43. Method for obtaining new species of S. avermitilis comprising cells that express a mutated AveC allele and that produce a reduced 2:1 class ratio of avermectin compared to cells of the same species of S. avermitilis that, in addition, express only the AveC allele of the original type, characterized in that involves transforming S. avermitilis cells with a vector carrying a mutated AveC allele that encodes a gene product that lowers the 2:1 class ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells expressing the mutated AveC allele relative to cells of the same species that additionally express wild-type AveC allele alone, and selection of transformed cells that produce avermectins at a reduced 2:1 class ratio compared to the 2:1 class ratio produced by cells of the species that additionally express the wild-type AveC allele. 44. Postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis stanica koje obuhvaćaju deaktiviran AveC alel, naznačen time što obuhvaća transformiranje stanica vrste S. avermitilis sa vektorom koji nosi deaktiviran AveC alel i selekciju transfomiranih stanica u kojima AveC alel je deaktiviran.44. Method for obtaining new types of S. avermitilis cells that include a deactivated AveC allele, characterized in that it includes transforming S. avermitilis cells with a vector carrying a deactivated AveC allele and selection of transformed cells in which the AveC allele is deactivated. 45. Postupak prema zahtjevu 44, naznačen time što vektor je pSE 180 (ATCC 209605).45. The method according to claim 44, characterized in that the vector is pSE 180 (ATCC 209605). 46. Vrsta S. avermilitis, naznačena time što obuhvaća stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel koji dovodi do proizvodnje pomoću stanica avermektina u sniženom klasnom 2:1 odnosu u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa.46. The species S. avermilitis, characterized by the fact that it includes cells that express a mutated AveC allele that leads to the production by cells of avermectin in a reduced class 2:1 ratio compared to cells of the same species that, in addition, express only the AveC allele of the original type. 47. Vrsta prema zahtjevu 46, naznačena time što stanice proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu koji je manji od 1,6:1.47. The species according to claim 46, characterized in that the cells produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins in a ratio that is less than 1.6:1. 48. Vrsta prema zahtjevu 46, naznačena time što stanice proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu koji je manji od 0,94:1.48. The species according to claim 46, characterized in that the cells produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins in a ratio of less than 0.94:1. 49. Vrsta prema zahtjevu 46, naznačena time što stanice proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu koji je manji od 0,88:1.49. The species according to claim 46, characterized in that the cells produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins in a ratio of less than 0.88:1. 50. Vrsta prema zahtjevu 46, naznačena time što stanice proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu koji je manji od 0,84:1.50. The species according to claim 46, characterized in that the cells produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins in a ratio of less than 0.84:1. 51. Vrsta S. avermitilis, naznačena time što obuhvaća stanice u kojima AveC gen je deaktiviran.51. The species S. avermitilis, characterized by the fact that it includes cells in which the AveC gene is deactivated. 52. Postupak za proizvodnju avermektina, naznačen time što obuhvaća kultiviziranje stanica vrste S. avermitilis gdje stanice ekspresiraju mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji snižava klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis koja ekspresira mutiran AveC alel u usporedbi sa stanicama iste vrste koja ne ekspresira mutiran AveC alel ali pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, u sredini kulture pod uvjetima koji dozvoljavaju ili induciraju proizvodnju iz nje avermektina, i izdvajanje spomenutih avermektina iz kulture.52. A method for the production of avermectin, characterized in that it comprises culturing cells of the S. avermitilis species where the cells express a mutated AveC allele that encodes a genetic product that lowers the class 2:1 ratio of avermectins produced by a S. avermitilis species that expresses a mutated AveC allele in comparison with cells of the same species that do not express the mutated AveC allele, but in addition express only the AveC allele of the original type, in the medium of the culture under conditions that allow or induce the production of avermectin from it, and the extraction of said avermectin from the culture. 53. Smjesa avermektina, naznačena time što je proizvedena pomoću stanica vrste S. avermitilis, gdje stanice ekspresiraju mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji snižava klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran AveC alel u odnosu na stanice iste vrste koje ne ekspresiraju mutiran AveC alel ali pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, gdje avermektini su proizvedeni u smanjenom klasnom 2:1 odnosu u odnosu na klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica iste vrste S. avermitilis koje ne ekspresiraju mutiran AveC alel ali pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa.53. An avermectin mixture, characterized in that it is produced by S. avermitilis cells, wherein the cells express a mutated AveC allele encoding a gene product that lowers the class 2:1 ratio of avermectins produced by S. avermitilis cells expressing a mutated AveC allele in compared to cells of the same species that do not express the mutated AveC allele but in addition express only the AveC allele of the original type, where avermectins are produced in a reduced class 2:1 ratio compared to the class 2:1 ratio of avermectins produced by cells of the same species S. avermitilis that do not express the mutated AveC allele but in addition express only the AveC allele of the original type. 54. Postupak prema zahtjevu 53, naznačen time što klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni je smanjen pomoću mutacije.54. The method according to claim 53, characterized in that the class 2:1 ratio of avermectins produced is reduced by mutation. 55. Postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis koje obuhvaćaju stanice koje proizvode promijenjene količine avermektina, naznačen time što obuhvaća transformiranje stanica vrste S. avermitilis sa vektorom koji nosi mutiran AveC alel ili genetski konstrukt koji obuhvaća AveC alel, ekspresiju koja dovodi do promijenjene količine avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, i selekciju transfomiranih stanica koje proizvode avermektine u izmijenjenoj količini u usporedbi sa količinom avermektima koji su proizvedeni pomoću stanica vrste koja pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa.55. A method for obtaining new species of S. avermitilis comprising cells that produce altered amounts of avermectin, characterized in that it comprises transforming cells of the S. avermitilis species with a vector carrying a mutated AveC allele or a genetic construct comprising an AveC allele, expression leading to an altered amount of avermectins produced by S. avermitilis cells expressing a mutated AveC allele or a genetic construct compared to cells of the same species expressing only the AveC allele of the original type, and selection of transformed cells that produce avermectins in an altered amount compared to the amount of avermectins that were produced using cells of a species that in addition express only the AveC allele of the original type. 56. Postupak prema zahtjevu 55, naznačen time što količina avermektina koji su proizvedeni je povećana pomoću mutacije.56. The method according to claim 55, characterized in that the amount of avermectin produced is increased by mutation. 57. Postupak za dobivanje novih vrsta S. avermitilis, stanica koje obuhvaćaju deaktiviran AveC alel, naznačen time što obuhvaća transformiranje stanica vrste S. avermitilis sa vektorom koji deaktivira AveC alel i selekciju transformiranih stanica gdje AveC alel je deaktiviran.57. Method for obtaining new species of S. avermitilis, cells that include a deactivated AveC allele, characterized in that it includes transforming cells of the species S. avermitilis with a vector that deactivates the AveC allele and selection of transformed cells where the AveC allele is deactivated. 58. Postupak prema zahtjevu 57, naznačen time što vektor je pSE 180 (ATCC 209605).58. The method according to claim 57, characterized in that the vector is pSE 180 (ATCC 209605). 59. Vrsta S. avermilitis, naznačena time što obuhvaća stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel koji dovodi do proizvodnje pomoću stanica avermektina u promijenjenom klasnom 2:1 odnosu u odnosu na stanice iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa.59. The species S. avermilitis, characterized by the fact that it includes cells that express a mutated AveC allele that leads to the production by cells of avermectin in a changed class 2:1 ratio compared to cells of the same species that, in addition, express only the AveC allele of the original type. 60. Vrsta prema zahtjevu 59, naznačena time što klasni 2:1 odnos avermektina je smanjen pomoću mutacije.60. The species according to claim 59, characterized in that the class 2:1 ratio of avermectin is reduced by mutation. 61. Vrsta prema zahtjevu 60, naznačena time što stanice proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu koji je manji od 1,6:1.61. The species according to claim 60, characterized in that the cells produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins in a ratio that is less than 1.6:1. 62. Vrsta prema zahtjevu 61, naznačena time što stanice proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu koji je manji od 0,94:1.62. The species according to claim 61, characterized in that the cells produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins in a ratio of less than 0.94:1. 63. Vrsta prema zahtjevu 61, naznačena time što stanice proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu koji je manji od 0,88:1.63. The species according to claim 61, characterized in that the cells produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins in a ratio of less than 0.88:1. 64. Vrsta prema zahtjevu 61, naznačena time što stanice proizvode cikloheksil B2:cikloheksil B1 avermektine u odnosu koji je manji od 0,84:1.64. The species according to claim 61, characterized in that the cells produce cyclohexyl B2:cyclohexyl B1 avermectins in a ratio of less than 0.84:1. 65. Vrsta S. avermitilis, naznačena time što obuhvaća stanice koje ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt koji dovodi do proizvodnje pomoću stanica izmijenjene količine avermektina u odnosu na pomoću stanica iste vrste koje pored toga ekspresiraju samo AveC alel origanalnog tipa.65. The species S. avermitilis, characterized by the fact that it includes cells that express a mutated AveC allele or a genetic construct that leads to the production by the cells of an altered amount of avermectin compared to the cells of the same species that, in addition, express only the AveC allele of the original type. 66. Vrsta S. avermitilis, naznačena time što obuhvaća stanice u kojima AveC gen je deaktiviran.66. A species of S. avermitilis, characterized by the fact that it includes cells in which the AveC gene has been deactivated. 67. Postupak za proizvodnju avermektina, naznačen time što obuhvaća kultiviziranje stanica vrste S. avermitilis gdje stanice ekspresiraju mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji mijenja klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis koja ekspresira mutiran AveC alel u usporedbi sa stanicama iste vrste koja ne ekspresira mutiran AveC alel ali pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, u sredini kulture pod uvjetima koji dozvoljavaju ili induciraju proizvodnju iz nje avermektina, i izdvajanje spomenutih avermektina iz kulture.67. A method for the production of avermectin, characterized in that it comprises culturing cells of the S. avermitilis species where the cells express a mutated AveC allele that encodes a genetic product that changes the class 2:1 ratio of avermectins produced by a S. avermitilis species that expresses a mutated AveC allele in comparison with cells of the same species that do not express the mutated AveC allele, but in addition express only the AveC allele of the original type, in the medium of the culture under conditions that allow or induce the production of avermectin from it, and the extraction of said avermectin from the culture. 68. Postupak prema zahtjevu 67, naznačen time što klasni 2:1 odnos je smanjen pomoću mutacije.68. The method of claim 67, wherein the class 2:1 ratio is reduced by mutation. 69. Postupak za proizvodnju avermektina, naznačen time što obuhvaća kultiviziranje stanica vrste S. avermitilis gdje stanice ekspresiraju mutiran AveC alel ili genetski konstrukt koji obuhvaća AveC alel što dovodi do proizvodnje izmijenjene količine avermektina koji su proizvedeni pomoću vrste S. avermitilis koja ekspresira mutiran AveC alel ili genetski konstrukt u usporedbi sa stanicama iste vrste koja ne ekspresira mutiran AveC alel ili genetski konstruk ali pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, u sredini kulture pod uvjetima koji dozvoljavaju ili induciraju proizvodnju avermektina iz ove, i izdvajanje spomenutih avermektina iz kulture.69. A method for the production of avermectin, characterized in that it comprises culturing cells of the S. avermitilis species where the cells express a mutated AveC allele or a genetic construct comprising the AveC allele leading to the production of an altered amount of avermectins that are produced by a S. avermitilis species expressing a mutated AveC allele or genetic construct compared to cells of the same species that do not express the mutated AveC allele or genetic construct but in addition express only the AveC allele of the original type, in the medium of the culture under conditions that allow or induce the production of avermectin from this, and the extraction of said avermectin from the culture. 70. Postupak prema zahtjevu 69, naznačen time što količina avermektina koje su proizvedeni je povećana pomoću ekspresije mutiranog AveC alela ili genetskog konstrukta.70. The method according to claim 69, characterized in that the amount of avermectin produced is increased by expression of a mutated AveC allele or genetic construct. 71. Smjesa avermektina, naznačena time što je proizvedena pomoću stanica vrste S. avermitilis gdje stanice ekspresiraju mutiran AveC alel koji kodira genetski produkt koji snižava klasni 2:1 odnos avermektina koji su proizvedeni pomoću stanica vrste S. avermitilis koje ekspresiraju mutiran AveC alel u odnosu na stanice iste vrste koje ne ekspresiraju mutiran AveC alel ali pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa, gdje avermektini su proizvedeni u smanjenom klasnom 2:1 odnosu avermektina koji su prizvedeni pomoću stanica iste vrste S. avermitilis koje ne ekspresiraju mutiran AveC alel ali pored toga ekspresiraju samo AveC alel originalnog tipa.71. An avermectin mixture, characterized in that it is produced by S. avermitilis cells where the cells express a mutated AveC allele encoding a gene product that lowers the class 2:1 ratio of avermectins that are produced by S. avermitilis cells expressing a mutated AveC allele in the ratio to cells of the same species that do not express the mutated AveC allele but in addition express only the AveC allele of the original type, where avermectins are produced in a reduced 2:1 class ratio of avermectins produced by cells of the same species of S. avermitilis that do not express the mutated AveC allele but in addition of that they express only the AveC allele of the original type.
HR20000539A 1998-02-13 1999-01-25 Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of b2:b1 avermectins HRP20000539A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7463698P 1998-02-13 1998-02-13
PCT/IB1999/000130 WO1999041389A1 (en) 1998-02-13 1999-01-25 Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of b2:b1 avermectins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HRP20000539A2 true HRP20000539A2 (en) 2001-04-30

Family

ID=22120706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HR20000539A HRP20000539A2 (en) 1998-02-13 1999-01-25 Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of b2:b1 avermectins

Country Status (32)

Country Link
EP (1) EP1053335A1 (en)
JP (2) JP2002503473A (en)
KR (3) KR20040053390A (en)
CN (2) CN1297485A (en)
AP (1) AP9901463A0 (en)
AR (1) AR018085A1 (en)
AU (1) AU752343C (en)
BG (1) BG64911B1 (en)
BR (1) BR9907893A (en)
CA (2) CA2521289A1 (en)
CO (1) CO5070698A1 (en)
DZ (1) DZ2720A1 (en)
EA (1) EA003905B1 (en)
GT (1) GT199900014A (en)
HN (1) HN1999000008A (en)
HR (1) HRP20000539A2 (en)
HU (1) HUP0100784A3 (en)
IL (2) IL137610A0 (en)
IS (1) IS5567A (en)
MA (1) MA24760A1 (en)
NO (1) NO20004044L (en)
NZ (2) NZ505676A (en)
OA (1) OA11449A (en)
PA (1) PA8467601A1 (en)
PE (1) PE20000352A1 (en)
PL (1) PL194270B1 (en)
SK (1) SK11722000A3 (en)
TN (1) TNSN99017A1 (en)
TW (1) TW585910B (en)
WO (1) WO1999041389A1 (en)
YU (1) YU50900A (en)
ZA (1) ZA991138B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002503473A (en) * 1998-02-13 2002-02-05 ファイザー・プロダクツ・インク Streptomyces avermitilis gene for B2: B1 avermectin ratio
US6248579B1 (en) * 1998-02-13 2001-06-19 Pfizer Inc Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of B2:B1 avermectins
EA200200056A1 (en) 1999-08-12 2002-06-27 Пфайзер Продактс Инк. STREPTOMYCES AVERMITILIS GENE, GUIDES TO B2: B1 RELATIONSHIP
US7630836B2 (en) 2001-05-30 2009-12-08 The Kitasato Institute Polynucleotides
CN1630712B (en) 2002-02-12 2011-09-28 辉瑞产品公司 Streptomyces avermitilis genes directing the B2:B1 avermectin ratio
CN107338210B (en) * 2017-09-05 2021-08-17 天津科技大学 A kind of Streptomyces avermitilis synthetic medium and preparation method of fermentation broth thereof
CN111269296B (en) * 2020-03-06 2021-11-05 山东大学 nLsA protein, structural gene thereof and application thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE434277B (en) * 1976-04-19 1984-07-16 Merck & Co Inc SET TO MAKE NEW ANTIHELMINTICALLY EFFECTIVE ASSOCIATIONS BY CULTIVATING STREPTOMYCS AVERMITILIS
US4429042A (en) * 1978-09-08 1984-01-31 Merck & Co., Inc. Strain of Streptomyces for producing antiparasitic compounds
IN167980B (en) * 1987-01-23 1991-01-19 Pfizer
DE3881147T2 (en) * 1987-10-23 1993-09-02 Pfizer METHOD FOR PRODUCING AGLYCONES OF AVERMECTIN AND CULTURES CONTAINING THEM.
JPH0747171B2 (en) * 1988-09-20 1995-05-24 株式会社東芝 Rolling mill setting method and device
US5252474A (en) * 1989-03-31 1993-10-12 Merck & Co., Inc. Cloning genes from Streptomyces avermitilis for avermectin biosynthesis and the methods for their use
DE69023036T2 (en) * 1989-03-31 1996-06-13 Merck & Co Inc Cloning of Streptomyces avermitilis genes for the biosynthesis of avermectin and method of using them.
JP2888586B2 (en) * 1990-03-05 1999-05-10 社団法人北里研究所 Microorganism for selective production of specific components of avermectin and its selective production method
FI942725L (en) * 1993-12-16 1995-06-17 Pfizer Genes encoding the branched-chain alpha-keto acid dehydrogenase complex from Streptomyces avermitilis
JP2002503473A (en) * 1998-02-13 2002-02-05 ファイザー・プロダクツ・インク Streptomyces avermitilis gene for B2: B1 avermectin ratio

Also Published As

Publication number Publication date
PL342468A1 (en) 2001-06-04
CA2320031A1 (en) 1999-08-19
EA003905B1 (en) 2003-10-30
AU752343B2 (en) 2002-09-19
KR20040099389A (en) 2004-11-26
ZA991138B (en) 2000-08-14
TW585910B (en) 2004-05-01
BG64911B1 (en) 2006-08-31
BR9907893A (en) 2000-11-14
KR20010052166A (en) 2001-06-25
CA2521289A1 (en) 1999-08-19
IL183596A0 (en) 2007-09-20
PE20000352A1 (en) 2000-05-16
HUP0100784A3 (en) 2004-10-28
NO20004044L (en) 2000-10-11
HN1999000008A (en) 1999-10-29
PA8467601A1 (en) 2000-09-29
AR018085A1 (en) 2001-10-31
OA11449A (en) 2003-12-03
IL137610A0 (en) 2001-07-24
JP2004283174A (en) 2004-10-14
JP4011036B2 (en) 2007-11-21
EP1053335A1 (en) 2000-11-22
NO20004044D0 (en) 2000-08-11
YU50900A (en) 2004-03-12
CN1521180A (en) 2004-08-18
BG104759A (en) 2001-04-30
HUP0100784A2 (en) 2001-06-28
TNSN99017A1 (en) 2005-11-10
EA200000758A1 (en) 2001-04-23
KR100499214B1 (en) 2005-07-07
NZ505676A (en) 2003-02-28
AU752343C (en) 2005-11-03
CN1297485A (en) 2001-05-30
SK11722000A3 (en) 2001-04-09
AU1887899A (en) 1999-08-30
CO5070698A1 (en) 2001-08-28
AP9901463A0 (en) 1999-03-31
WO1999041389A1 (en) 1999-08-19
IS5567A (en) 2000-07-20
NZ518657A (en) 2003-10-31
KR20040053390A (en) 2004-06-23
PL194270B1 (en) 2007-05-31
MA24760A1 (en) 1999-10-01
GT199900014A (en) 2000-07-25
DZ2720A1 (en) 2003-09-01
JP2002503473A (en) 2002-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU752343B2 (en) Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of B2:B1 avermectins
JP3688640B2 (en) B2: Streptomyces avermitilis gene governing the B1 avermectin ratio
US6632673B1 (en) Directing the ratio of B2:B1 avermectins in Streptomyces avermitilis host cells
RS70004A (en) Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of b2:b1 avermectin
AU779569B2 (en) Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of B2:B1 avermectins
MXPA00007915A (en) I(streptomyces avermitilis) gene directing the ratio of b2:b1 avermectins

Legal Events

Date Code Title Description
ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20010125

Year of fee payment: 3

A1OB Publication of a patent application
ARAI Request for the grant of a patent on the basis of the submitted results of a substantive examination of a patent application
OBST Application withdrawn