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JP2000511063A - ポリケチド類及びそれらの合成 - Google Patents

ポリケチド類及びそれらの合成

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JP2000511063A
JP2000511063A JP10504933A JP50493398A JP2000511063A JP 2000511063 A JP2000511063 A JP 2000511063A JP 10504933 A JP10504933 A JP 10504933A JP 50493398 A JP50493398 A JP 50493398A JP 2000511063 A JP2000511063 A JP 2000511063A
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フランシス リードレイ,ピーター
スタウントン,ジェームズ
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Abstract

(57)【要約】 スターターモジュール及び多くの異種延長モジュールを典型的には含むハイブリッドタイプIポリケチドシンターゼ遺伝子が、新規のポリケチドを合成するために使用される。それは、好ましくは、タイプIIポリケチドシンターゼプロモーター、たとえばS.コエリカラーのactIの制御下にある。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリケチド類及びそれらの合成 本発明は、新規ポリケチド(plyketide)類及びそれらを組換え合成により調製 するための方法及び手段に関する。異なったポリケチド生合成遺伝子クラスター に由来する、ポリケチド生合成遺伝子類又はそれらの一部は、予測される構造の 特定の新規ハイブリッドポリケチドの生成を可能にするために操作され得る。本 発明はまた、天然及び非天然のポリケチドの両者のインビボ及びインビトロの両 者での高められたレベルの生成を可能にする新規宿主−ベクターシステムにも関 する。 ポリケチド類は、抗生物質又は他の薬理学的性質を有する多くの化合物、たと えばエリスロマイシン、テトラサイクリン、ラパマイシン、アビルメクチン及び FK506を包含する多くの及び構造的に異なった種類の天然の生成物である。特に 、ポリケチド類は、ストレプトミセス(Streptomyces)及び関連する放線菌によ り多量に生成される。それらは、脂肪酸生合成の態様に類似する態様で、アシル チオエステルの反復した段階的縮合により合成される。天然のポリケチド間に見 出される高い構造的な多様性が、“開始剤(starter)”又は“連鎖延長剤(ext ender)”単位としての(通常)アセテート又はプロピオネートの選択から;及 び個々の縮合の後に観察される□β−ケト基の異なった程度の処理から生じる。 処理段階の例は、□β−ヒドロキシアシル−への還元、還元に続く、2−エノイ ル−への脱水、及び飽和アシルチオエステルへの完全な還元を包含する。それら の処理段階の立体化学的成果がまた、個々のサイクルの鎖延長のためにも特定さ れている。 ポリケチド類の生合成は、ポリケチドシンターゼとして知られる一群の鎖−形 成酵素類により開始される。2種類のポリケチドシンターゼ(PKS)が、放線菌に おいて説明されている。1つの種類、すなわちマクロライドエリスロマイシン、 アベルメクチン及びラパマイシンのためのPKSにより表わされるタイプI PKS( 図1)は、個々のサイクルのポリケチド鎖延長のための異なった組又は“モジュ ール”の酵素から成る(図2)(Cortes,J.など.Nature(1990)348:176-178 ;Donadio,S.など.Science(1991)252:675-679;MacNeil,D.J.など.Ge ne(1992)115:119-125;Schurecke,T.など.Proc.Natl.Acad.Sci.USA( 1995)92:7839-7843)。注:用語“天然のモジュール”とは、本明細書において 使用される場合、1つのサイクルのポリケチド鎖延長を達成する、β−ケトアシ ル−ACPシンターゼ(“KS”)遺伝子からアシルキャリヤータンパク質(“ACP” )遺伝子までの隣接したドメインの組を言及する。用語“組合せモジュール”と は、第1の天然のモジュールにおける第1の点から第2の天然のモジュールにお ける第2の同等の点まで延長する隣接したドメイン(及びドメイン部分)のいづ れかのグループを言及するために使用される。前記第1及び第2点は、一般的に 、すべてのモジュールに、すなわち代表的なKS,AT(アシルトランスフェラーゼ )又はACPドメインの同等の点で存在するコアドメインであろう。形成されるポ リケチドの長さは、エリトロマイシン生合成の場合、鎖−開放チオエステラーゼ /サイクラーゼ活性を含むエリトロマイシン−生成PKSの酵素ドメインの遺伝子 工学を用いての特異的転移により変更される(Cortes,J.など.Science(1995 )268:1487-1489;Kao,C.M.など.J.Am.Chem.Soc.(1995)117:9105-9 106)。 エリスロマイシン−生成PKS(また、6−デオキシエリトロノリ ドBシンターゼ、DEBSとしても知られている)のモジュール5におけるケトレダ クターゼドメインの部分をコードするDNAのイン−フレーム欠失は、エリスロマ イシン類似体5,6−ジデオキシ−3−α−ミカロシル−5−オキソエリスロノ リドB、5,6−ジデオキシ−5−オキソエリトロノリドB、及び5,6−ジデ オキシ−6,6□−エポキシ−5−オキソエリスロノリドBの形成を導びくこと が示されている(Donadio,S.など.Science,(1991)252:675-679)。同様に 、対応するPKS−コードのDNAの遺伝子工学及びサッカロポリスポラ エリソスエ (Saccharopolyspora erythraea)中へのその導入による、DEBSにおけるモジュー ル4のエノイルレダクターゼドメインの活性部位残基の変更が、6,7−アンヒ ドロリリスロマイシンCの生成を導びいた(Donadio S.など.Proc.Natl.Acad .Sci.USA(1993)90:7119-7123)。国際特許出願番号WO93/13663号は、変更 されたポリケチドを生成することができるDEBS遺伝子のさらなるタイプの遺伝子 操作を記載する。しかしながら、多くのそのような試みは、非生産的であること が報告されており(Hutchinson C.R.and Fujii,I.Annu.Rev.Microbiol. (1995)49:201-238,p231)、そして変更されたポリケチドのさらなる例は報 告されていない。高分子環状免疫抑制ポリケチドラパマイシンの生合成を支配す るモジュラータイプI PKSをコードする、ストレプトミセス ヒグロスコピカス からの遺伝子の完全なDNA配列が開示されている(Schwecke,T.など.(1995)P roc.Natl.Acad.Sci.USA 92:7839-7843)(図3)。そのDNA配列は、受託番 号X86780としてEMBL/Genbank Databaseに寄託されている。 第2種類のPKS、すなわちタイプII PKSは、芳香族化合物のためのシンターゼ により表わされる。タイプII PKSは、鎖延長のための一組の酵素活性のみを含み 、そしてそれらは連続的なサイクルにお いて適切に再使用される(Bibb,M.J.など.EMBO J.(1989)8:2727-2736;S herman,D.H.など.EMBO J.(1989)8:2717-2725;Fernandez‐Moreno,M. A.など.J.Biol.Chem.(1992)267:19278-19290)。タイプII PKSのための“ 連鎖延長体”単位は通常、アセテート単位であり、そして特異的サイクラーゼの 存在が芳香族生成物への完結された鎖の環状化のための好ましい経路を検出する (Hutchinson,C.R.and Fujii,I.Annu.Rev.Microbiol.(1995)49:201-2 38)。ハイブリッドポリケチドは、クローン化されたタイプII PKS遺伝子含有DNA の、異なったタイプII PKS遺伝子クラスターを含む他の株中への導入により、た とえばアクチノルホジン(actinorhodin)、すなわちストレプトミセスコエリカ ラー(Streptomyces coelicolor)からの青色着色されたポリケチドのための遺伝 子クラスターに由来するDNAの、ストレプトミセスガリレウス(Streptomyces gal ileus)のアントラキノンポリケチド産生株中への導入により得られて来た(Barr el,P.L.など.J.Bacteriol.(1990)172:4816-4826)。 国際特許出願番号WO95/08548号は、ハイブリッドポリケチドを得るために、他 のタイプII PKSクラスターからの非相同DNAによるアクチノルホジンPKS遺伝子の 置換を記載する。その同じ国際特許出願番号WO95/08548号は、アクチノルホジン のための生来の遺伝子クラスターを実質的に欠いているストレプトミセスコエリ カラーの株の構成、及びストレプトミセスコエリカラーから単離された低コピー 数のプラスミドベクターSCP2*に由来するプラスミドベクターpRM5の前記株への 使用を記載し(Bibb,M.J.and Hopwood,D.A.J.Gen.Microbiol.(1981) 126:427)を記載し、そしてここで、非相同PKS−含有DNAがアクチノルホジン遺 伝子クラスターの分岐ActI/ActIIIプロモーター領域の制御下で発現され得る( Fern andez‐Moreno,M.A.など.J.Biol.Chem.(1992)267:19278-19290)。プ ラスミドpRM5はまた、特異的活性化因子タンパク質、すなわちActII−orf4のた めの遺伝子をコードするアクチノルホジン生合成遺伝子クラスターからのDNAも 含む。前記ActII−orf4タンパク質は、ActI/ActII二方向性プロモーターの制 御下で配置される遺伝子の転写のために必要とされ、そして生長する菌子体にお ける定常期への増殖からの変化の間、発現を活性化する(Hallam,S.E.など. Gene(1988)74:305-320)。 ストレプトミセスにおけるタイプIIPKSクラスターは、経路特異的活性化因子 遺伝子により活性化されることが知られており(Narva,K.E.and Feitelson, J.S.J.Bacteriol.(1990)172:326-333;Stutzman‐Engwall,K.J.など. J.Bacteriol(1992)174:144-154;Fernandez‐Moreno,M.など.Cell(1991 )66:769-780;Takeno,E.など.Mol.Microbiol.(1992)7:837-845;Taka no,E.など.Mol.Microbiol.(1992)6:2797-2804)、その遺伝子生成物が 特異的プロモーターからの転写のために必要とされる。前記活性化因子遺伝子の 遺伝子生成物は、その活性化因子遺伝子が位置するPKS遺伝子クラスターのプロ モーターにおける特異的DNA配列に結合することによって作用することが推定さ れる(Stutzman‐Eagwall,K.J.など.J.Bacteriol(1992)174:144-154;T akano,E.など.Mol.Microbiol.(1992)7:837-845)。DnrI遺伝子生成物は 、S.コエリカラーのActII−orf4遺伝子における突然変異を補足し、このこと は、DnrI及びActII−orf4タンパク質が類似する標的物に対して作用すること を意味する。マクロライドポリケチドスピラマイシンのためのタイプI PKS遺伝 子クラスター近くに位置する遺伝子(srmR)が記載されており(EPO 524 832 A2 )、この遺伝子はマクロライドポリケチドスピラマ イシンの生成を特異的に活性化するが、しかしそのような遺伝子の他の例は見出 されていない。また、タイプI PKS遺伝子に対して作用する活性化因子のActII −orf4/DnrI/RedDファミリーの相同体も記載されていない。 多数の治療的に重要なポリケチドが同定されているが、増強された性質を有し 、又は完全に新規の生物活性を有する新規ポリケチドを得る必要性が残っている 。モジューラータイプI PKSにより生成される複合体ポリケチドは、それらが抗 駆虫剤、殺昆虫剤、免疫抑制剤、抗菌剤、又は抗細菌剤としての既知の利用性を 有する化合物を包含することにおいて、特に価値ある。それらの構造的な複雑さ のために、そのようなポリケチドは、全体的な化学合成により、又は既知のポリ ケチドの化学的変性により容易に得ることはできない。 構成され、生存性であり、そして所望するポリケチド生成物を生成するハイブ リッドPKS遺伝子のすべて又は大きな画分が得られるよう、実際的に個々のモジ ュールを開発する信頼でき且つ特異的な手段を開発する必要性がある。これは、 多数の個々のPKS遺伝子組を、そのPKS遺伝子組のすべてのメンバーの分析が実施 できない場合、タイプIモジュラーPKS遺伝子を組合して用いて創造することが 所望される場合、特に真実である。そのようなポリケチドのライブラリーは、価 値ある生物活性性質を有する新規のポリケチドの発見のために、土壌サンプルの ランダムスクリーニングに代わるひじょうに魅力ある変法を提供する。 同様に、ストレプトミセス リビデンス(Streptomyces lividans)66及びス トレプトミセス コエリカラーのために記載されるような添加されるチオストレ プトンによる誘発を用いて(Takano,E.など.Gene(1995)166:133-137)、及 び国際特許出願番号WO95/0 8548号におけるストレプトミセス コエリカラーに関して、分化の開始で栄養シ グナルを用いることによって、一定のストレプトミセスにおいて異種遺伝子の制 御された発現を可能にする特定の宿主ーベクター組合せが報告されているが、ス トレプトミセス又は関連する糸状菌の構築された株において、実質的に価値ある 二次代謝物、たとえば複合体ポリケチドの1つの生合成を支配する、1つの構造 遺伝子又は一組の構造遺伝子の発現を制御し、そしてさらに増強するための一般 的な方法の開発のための重要な必要性が残っている。 本発明の1つの観点は、PKS遺伝子アセンブリー(特にタイプIの)が負荷モ ジュール(続く延長モジュール)をコードする本発明者の認識から発生する。従 って、図2は、DEBS遺伝子の構成を示す。 第1の読取り枠は、次の3種のモジュール:負荷モジュール(ery−負荷)及び 2種の延長モジュール(モジュール1及び2)から成る第1の、多−酵素又はカ セット(DEBS1)をコードする。負荷モジュールは、アシルトランスフェラーゼ 及びアシルキャリヤータンパク質を含んで成る。これは、WO93/13663(上記で言 及された)の図1と比較され得る。これは、わずか2種のモジュールから成る0 RF1を示し、それらの第1のモジュールは、実際、負荷モジュール及び第1の延 長モジュールの両者である。 1つの観点において、本発明は、第1のタイプI PKSの少なくとも1つのドメ インをコードする第1の核酸部分(又は複数の部分)を、前記第1のPKSに対し て非相同である少なくとも1つのタイプI PKSドメインをコードする第2の核酸 部分(又は複数の部分)と共に一緒にアセンブルすることによって、負荷モジュ ール、及び少なくとも1つの、及び好ましくは多くの延長モジュールを含んで成 るハイブリッドPKS遺伝子アセンブリーの生成に関する。一般的に 、前記核酸はDNAである。前記第1及び第2の部分は、それぞれ異なったPKSのド メインをそれぞれコードすることができる。 好ましくは、ハイブリッドPKSは、いづれか与えられたカセット内の負荷モジ ュール及び1〜6の延長モジュールをコードする。より好ましくは、少なくとも 2つの延長モジュールが存在する。NB:6以上のモジュールに起因する生成物は 、シンターゼ(たとえば、ラパマイシン)のアセンブリーに起因する。前記第1 の部分は負荷モジュールをコードするが、ところが第2の部分は、1又は複数の 延長モジュールをコードする。他方では、前記第1の部分は負荷モジュールのす べて又は一部、前記第1の2種の延長モジュール、及びたとえばエリスロマイシ ンPKSの連鎖停止酵素(一般的には、チオエステラーゼ)をコード、そして前記 第2の部分は異なったPKSの1又は複数のドメイン及び/又はモジュールに対応 する。 負荷モジュールが延長モジュールに対して非相同であり、そして変更されたス ターター単位を有するポリケチドを誘導するハイブリッドPKS遺伝子アセンブリ ーを供給することが特に有用である。NB:これは、負荷モジュールの存在を認識 しないので、従来技術には、まったく知られていない概念である。WO93/13663は 、単一の機能(すなわち、単一の酵素)を不活性化することによる、又は“完全 なモジュール”をその欠失、挿入又は置換により影響することによるPKS遺伝子 の変更を言及する。しかし、それらの用語においては、負荷アセンブリーはモジ ュールではない。負荷モジュールが多くの異なったカルボン酸単位を受容するモ ジュールである場合、ハイブリッド遺伝子アセンブリーが多くの異なったポリケ チドを生成するために使用され得る。たとえば、ハイブリッド遺伝子アセンブリ ーは、ery延長モジュールと共にavr負荷モジュールをコードする核酸を用いるこ とができる。負荷モジュールは異常な酸単位を許容 することができる。他方では又はさらに、本発明者は、遺伝子アセンブリーの末 端を変更することができる。従って、PKSの正常な連鎖停止酵素(通常、チオエ ステラーゼ)は、異なったタイプの生成物を誘導する酵素により置換され得る。 従って、アミノ酸鎖にポリケチド鎖を連結するラパマイシンシステムからの酵素 を使用することができる。これは、たとえば□β−ラクタム誘導体を生成するた めのポリペプチド/ポリケチドの組合せを合成するために使用され得る。 もちろん、異なった酸化状態で及び/又は異なった立体化学を伴って、ケチド 単位を付与するモジュールにより延長モジュールを置換することによって、生成 物ポリケチド内を変更することができる。NB:ポリケチド鎖におけるメチル基の 立体化学がアシルトランスフェラーゼにより決定されることが一般的に仮定され ている。しかし、それは実際、PKSの他のドメインの特徴であり、そして従って 、それぞれ、それらのドメインの置換により、又はモジュール置換によってのみ 変動に開放的である。メチル及び他の置換基は、アシルトランスフェラーゼドメ イン置換又は全体のモジュール置換により付加され又は除去され得る。 本発明のこの観点は、酵素システム及び従って、所望するタイプのポリケチド 生成物を構成するために使用され得るビルディングブロックとしてのPKS遺伝子 モジュールの処理に大きく関係している。これは一般的に、モジュール及び複− モジュール群の切除及びアセンブリーを包含する。モジュラー間連結を製造し、 そして破壊するための正しい位置はモジュール間の連結領域に存在すると思われ 、ここで制限されたタンパク質分解を用いる本発明者の前に報告された実験がタ ンパク質の表面上に存在するそれらのリンカーを示している(Aparicio,J.F. など.(1994)J.Biol.Chem.269:85 24-8528;Staunton,J.など.(1996)Nature Structural Biol.3:188-192) 。しかしながら、本発明者は、ドメインの端に隣接する酵素コード部分内で切断 し、そして連結することが好ましいことを見出した。DNAは、すべてのモジュラ ーPKS間で、ここに高く保存され、そしてこれが転写され得るハイブリッドの構 成を助けることができる。それはまた、重要である、コードされる酵素の活性部 位の空間の維持を助ける。たとえば、avr負荷モジュールによりery負荷モジュー ルを置換することによってハイブリッド遺伝子を生成することにおいて、本発明 者は、少量の続くケトシンターゼ(KS)ドメインと一緒にeryモジュールを除去 した。KSドメイン(活性部位から十分に間隔が開いている)の開始は、高く保存 されており、そして従って、負荷モジュールとKSドメインとの間のリンカー領域 における明白な部位に他のスプライシング部位を供給する。次に、切除されたer yモジュールが、avr負荷モジュールにより置換された。 実際、負荷モジュールを置換する場合、負荷モジュールドメイン(一般的にア シルトランスフェラーゼ(AT)及びアシルキャリヤータンパク質(ACP))のみな らず、また続く延長モジュールの開始でのKSを置換することが所望される。典型 的には、切除された負荷モジュールは、プロピオネートスターターを提供し、そ してその置換は、1又は複数の異なったスターターを提供するよう意図される。 しかし、プロピオネートは宿主細胞におけるプロピオネートプールから延長モジ ュールのKSまでを供給し、所望する生成物の希釈を導びく。これは、KSドメイン のすべて又はほとんどを包含する延長された負荷モジュールを置換することによ って十分に妨げられ得る。(スプライス部位は、KS遺伝子の末端領域に、又は続 くAT遺伝子の始めに、又はKSとATドメインとの間のリンカー領域に存在すること ができる。) “モジュール”を置換する場合、本発明者は、“天然の”モジュールに制限さ れない。たとえば、切断され、そして/又は置換され、そして/又は挿入される べき“組合せモジュール”は、天然型モジュールのその対応するドメインから、 たとえば1つのモジュールのATから次のモジュールのATまで、又はKSからKSまで 延長することができる。スプライス部位は、その対応する保存された端の領域に 、又は制限されたタンパク質分解のための既知の部位近くのドメイン間のリンカ ー領域に存在するであろう。組合せモジュールはまた、同時に複数のモジュール を付加するために、“二重”又はそれ以上の複数で存在することができる。本発 明はさらに、そのような遺伝子アセンブリー、そのような遺伝子アセンブリーを 含むベクター、及びそれらを発現することができる形質転換生物を提供する。形 質転換生物は、組換えプラスミドを含むことができ、又はプラスミドが組込むこ とができる。int配列を有するプラスミドは、宿主の染色体の特異的結合部位(at 1)中に組込むであろう。形質転換生物は、たとえばエリスロマイシン(図2Bに 示されるような)及び/又は他のポリケチドの生成において通常な生合成修飾の すべて又はいくつかを実施することによって、初期生成物を修飾することができ る。1又は複数の“天然”のヒドロキシ基又は糖基を有さない生成物を生成する ために、通常の経路のいくつかが阻止されるような変異体生物を利用することが できる。本発明はさらに、形質転換体生物により直接的に又は間接的に生成でき るような新規のポリケチドを供給する。(これは、生物において酵素的修飾を受 けており、そして/又は単離され、そして化学的修飾にゆだねられているポリケ チドを包含する。) 第2の観点においては、本発明は、天然においては、連結されず 、そして好ましくはその特異的な同起源活性化因子遺伝子に連結されるタイプII PKSのものであるプロモーターに操作可能的に連結される構造遺伝子成分を含ん で成るハイブリッド遺伝子アセンブリーを供給する。S.コエリカラー以外の宿 主(通常、他のアクチノミセス、特に他のストレプトミセス)における発現のた めに、S.コエリカラーからのactIプロモーター及びActII−orf4活性化因子 遺伝子を使用することが、特に好ましい。構造遺伝子成分は、タイプI PKS遺伝 子システムのものであり得る。 本発明は、その第2の観点において、そのような遺伝子アセンブリーを含むベ クター、及びそれを発現することができる形質転換体生物をさらに供給する。ハ イブリッドタイプI遺伝子がタイプIIプロモーターの制御下で発現されるよう、 本発明の前記2つの観点を組合すことが可能である。 さらなる観点において、本発明は前記観点により得ることができる新規ポリケ チドを供給する。それらは次のものを包含する: (i)C−13がエチル以外の側鎖、一般的には、□−枝分れC2−C5アルキル 基、C3−C8シクロアルキル又はシクロアルケニル基(任意には、たとえば1又 は複数のヒドロキシ、C1-4アルキル又はアルコキシ基、もしくはハロゲン原子 により置換されている)、又は置換され、又は十分に又は部分的に不飽和の、任 意には置換された、O又はSを含む3〜6員の複素環(シクロアルキルに関して は)を担持するエリスロマイシン類似体(14−員環を有するマクロライド化合物 である)。C−13置換基Rのための好ましい候補体は、avrスターターモジュー ル又はラパマイシンスターター変異体による基質として使用できるカルボキシレ ート単位R・CO.O−の基である。好ましい基質は、イソブチレート(R=i= Pr)及び2−メチルブチレート(R=1−メチルプロピル)を包含する。他 の可能性は、n−ブチレート、シクロヘキシルカルボキシレート、シクロヘプタ ニルカルボキシレート、シクロヘキセニルカルボキシレート、シクロヘプテニル カルボキシレート、及び環状カルボキシレートの環メチル化された変異体を包含 する。エリスロマイシン類似体は、PKSの初期生成物(6−デオキシエリスロノ リド)、又は1又は初数の通常の生合成段階の後の生成物に対応する。図2Bに 示されるように、それらは、6−ヒドロキシル化;3−O−グリコシル化;5− O−グリコシル化;12−ヒドロキシル化;及び特異的糖メチル化を含んで成る。 従って、前記類似体は、6−デオキシエリスロノリドB、エリスロマイシンA 、及び図2Bに示されるような種々の中間体及び代用物に対応する類似体を包含 する。さらに、又は他方では、化学的変性が存在する。たとえば、1又は複数の ヒドロキシ基が、酸化され得(たとえば、3−ケト誘導体を生成するために)、 又は排除され得る(たとえば、10−エン誘導体を生成するために)。本発明に適 用できる化学的変性のいくつかの例は、アジスロマイシン、ロキシスロマイシン 、クラリスロマイシン、及びいくつかのフラス特許(Roussel Uclaf)第2697523号 、第2697524号及び第2702480号に開示されるものを生ぜしめる化学的変性の例で ある。 (ii)1又は複数のケチド単位の酸化状態(すなわち、基−CO−,−CH(OH) −,=CH−及び−CH2−からの代用物の選択)においてその対応する“天然の” 化合物(図2a)とは異なるエリスロマイシン類似体。 いづれかの−CH(OH)−の立体化学がまた、独立して選択できる。 (iii)“天然の”メチル側鎖の不在下でのその対応する“天然の”化合物とは 異なるエリスロマイシン類似体。(これは、変異体AT の使用により達成できる)。通常の延長モジュールは、メチル化されていない及 びメチル化されたケチド単位を供給するためにC2又はC3単位のいづれかを用い る。本発明者は、メチル化された単位が天然である場合、メチル化されていない 単位を供給し(そして、天然において、メチル化されていない単位が存在するシ ステムにおいて、逆もまた同じである)、そしてまた、エチル置換基を供給する ために、大きな単位、たとえばC4を供給することができる。 (iv)“天然の”メチルの立体化学におけるその対応する“天然の”化合物と は異るエリスロマイシン類似体;及び/又はメチル以外の環置換基。 (v)(i)〜(iv)の複数の選択の特徴を有するエリスロマイシン類似体。 (vi)下記構造式:で表わされるトリケチドラクトン(“TKL”)。R3は、スターター単位に由来す る側鎖であり、そして上記(i)に記載されるC−13側鎖について記載される変 動を受けやすい。R1及びR2は、“天然の”メチルであるが、しかしそれらのい づれか又は両者は水素又はエチルにより置換され得る(ブチレート用いる連鎖延 長単位を使用する)。天然の立体化学は、下記構造式: により表わされ、ここでR1,R2,R3及びOHのいづれか1つ又は2つ、又はす べては反対の立体化学を有することができる。一般的に、TKL類似体は、上記( i)〜(v)においてエリスロマイシンについて記載されるような変動性を有す ることができる。 (vii)エリスロマイシン以外の型のポリケチド、たとえばセクション(i) 〜(v)に記載される変性に対応する変性を有するラパマイシン又はアベルメク チン。たとえば、本発明者は、下記構造式 で表わされる化合物を、添加されるスターター酸として用いてラパマイシン変異 体を生成した。 (viii)ポリケチド鎖の切断された又は延長された下記型: a)ジケチド R1−CHOH-CHR2−CO2H b)トリケチド R1−CHOH-CHR2−CHOH−CHR3−CO2H c)テトラケチド R1−CHOH−CHR2−CHOH−CHR3−CHOH−CHR4−CO2H d)五−、六−、七−、及びより大きなケチド鎖。 前記鎖は、(i)〜(iv)に記載されるような変異体を有することができる。 (ix)ケチド/非ケチド融合体。ラパマイシンは、ポリケチド/ペプチド融合 体の天然の例である。手段、たとえばペプチド組込み酵素が、1又は複数のアミ ノ酸に融合されるポリケチドを創造するために使用され得る。 (x)ラクトン、ヘミケタール、ケタール、ラクタム又はラクト ールの形成により環化されるポリケチド(又は融合体)。 (xi)非PKS酵素による追加の処理、たとえば1又は複数のヒドロキシル化、 エポキシ化、グリコシル化及びメチル化を受けた、上記のいづれかの誘導体。 本発明は、新規の複合体ポリケチドを得るための方法;及び新規及び既知の両 者のポリケチドの生成を高めるための新規方法を提供する。従って、本発明の1 つの態様においては、天然のタイプI PKS(“ドナー”PKS)内の個々のモジュー ル又はドメインをコードするDNAの1又は複数のセグメントが、もう1つの天然 のタイプI PKS(“受容体”PKS)の個々のモジュール又はドメインをそれぞれコ ードするDNAを置換するために使用されて来た。ハイブリッドPKSにアセンブルさ れる延長モジュールの合計数は固定されていないが、しかしいづれか1つの多酵 素又はカセットにおけるそのようなモジュールの好ましい数は、最小の可能な機 能的PKSを創造する1〜天然のタイプI PKS、すなわちストレプトミセスヒグロ スコピカスのrap PKSの単一の多酵素に収容されることが見出された連続モジュ ールの最大数に等しい6の範囲である。 ハイブリッドPKS遺伝子が生存性であり且つ生産性であろうことを定義するた めの特に好ましい態様においては、受容体PKS DNAは、適切なプラスミドベクタ ーに収容される、ery PKS)又は他の、好ましくは天然のタイプI PKSの、負荷モ ジュール、第1の2種の延長モジュール及び連鎖停止チオエステラーゼから成る か、又はそれらを含んで成る。1又は複数の個々のドメイン、又は1又は複数の 個々のモジュールのいづれかが、類似するドメイン又はモジュールをコードし、 そして異なった天然のタイプI PKS(“ドナー”PKS)に由来するDNAにより特異的 に置換される。変更されたDNA配列が、適切な微生物中に導入され、そして遺伝 子的に構築された微生 物がポリケチド生成のために適切な条件下で培養される。 驚くべき事には及び思いがけなく、それらの遺伝子的に構築された微生物は、 適切な条件下で培養される場合、天然の受容体PKSのポリケチド生成物の非天然 類似体を生成することが見出されており、そして適切な場合、その生成物は天然 のポリケチドと同じ処理を受けることが見出されている。本発明のこの観点にお いて、前記プラスミドベクターは、ストレプトミセス及び関連するグラム陰性細 菌におけるクローニングのために有用であることが十分に知られているプラスミ ドベクターの列挙から選択されたいづれかのものであり得る。ストレプトミセス コエリカラーM110のSCP2*プラスミドに基づいて広い宿主範囲を有する低いコ ピー数のプラスミドベクターを選択することが特に有用であることが見出された 。この目的のために特に適切な2種のSCP2*−由来のプラスミドの構成は本明細 書に記載されている。複製のストレプトミセス放線菌起点を欠いているが、しか し同じ特徴を有するそれらの2種のプラスミドの1つの構成における前駆体プラ スミドがまた、特に適切である。相同組換えによる組込みが、E.コリ及び放線 菌において活性的な複製の起点を単に有するそのようないわゆる自殺ベクターを 用いて達成され得ることは当業界において良く知られている(ery CI遺伝子を包 含する染色体DNAフラグメントのS.エリスラエアの染色体中への組込みによる エリスロマイシン生成の刺激、Hanel,F.など.Biotechnology Letters(1993 ) 15:105-110;ストレプトミセスグリセオフスカスの染色体中へのプラスミド の挿入、Larson,J.L.and Hershberger,C.L.Plasmid(1990)23:252-256 ;また、環状又は線状DNAの変性がストレプトミセスコエリカラーA3(2)の インテグラティブ形質転換を促進する:他の生物への可能な関連性、Oh,S.H. and Charter,K.F.(1997)J.Bacteriol.179 :122-127も参照のこと)。“受容体”PKSのトリケチドラクトンシンターゼは、 負荷モジュール、延長モジュール、及びいづれか天然の又は非天然のタイプI P KSからの連鎖停止活性体から構成され得るが、しかし、この目的のために特に適 切なものは、エリスロマイシン、ラパマイシン、アベルメチクン、テトロナシン 、オレアンドマイシン、モネンシン、アンホテリシン及びリファマイシンの生合 成のためのタイプI PKSの成分であり、それらのすべてに関して、遺伝子及びモ ジュラー構成は少なくとも部分的に、遺伝子配列分析を通して知られている。ド ナーPKSの負荷モジュールの特に好ましい例は、ゆるめられた特異性を示すそれ らの負荷モジュール、たとえばストレプトミセス アベルミチリス(Streptomyc es avermitilis)のアベルメクチン(avr)−産生PKSの負荷モジュール;又は異常 な特異性を有するそれらの負荷モジュール、たとえばラパマイシン−、FK506− 及びアスコマイシン−産生PKS(それらのすべては、天然において、シキメート 由来のスターター単位を受容する)の負荷モジュールである。 ハイブリッドタイプI PKS遺伝子の発現のために適切な遺伝子的に構築された 細胞は、自律形又は組込まれた形のいづれかで、ベクターを維持することができ るいづれかの放線菌から選択され得る。特に効果的な宿主は、サッカロポリスポ ラ エリスラエア(Saccharopolyspora erythraea)、ストレプトミセス コエリ カラー、ストレプトミセス アベルミチリス、ストレプトミセス グリセオフス カス(Streptamyces griseofuscus)、ストレプトミセス シンナモネンシス(S treptomyces cinnamonensis)、ミクロモノスポラ グリセオルビダ(Micromonos pora griseorubida)、ストレプトミセス ヒグロスコピカス、ストレプトミセス フラジアエ(Streptomyces fradiae)、ストレプトミセス ロンジスポロフラ バス(Strept omyces longisporoflavus)、ストレプトミセス ラサリエンシス(Streptomyces lasaliensis)、ストレプトミセス ツクバエンシス(Sterptomyces tsukubaens is)、ストレプトミセス グリセウス(Sterptomyces griseus)、ストレプトミ セス リビダンス、ストレプトミセス リモサス(Streptomyces rimosus)及び ストレプトミセス アルバス(Streptomyces albus)である。それらは、SCP2* −由来のプラスミドベクターが自律的に複製することが知られている宿主、たと えばS.コエリカラー、S.アベルミチリス及びS.グリセオフスカス、及びSC P2*−由来のプラスミドがプラスミド挿入体上の配列と染色体上の配列との間の 相同組換えを通して染色体中に組込まれるようになる他宿主、たとえばサッカロ ポリスポラエリスラエア;及び自殺プラスミドベクターにより完全に形質転換さ れるすべての宿主を包含する。本発明のさらなる観点においては、ドナー“PKS DNAを含むプラスミドが、ハイブリッドPKSを創造するために、前記プラスミドが 相同組換えにより細菌染色体上の受容体PKS遺伝子中に組込まれるようになる条 件下で宿主細胞中に導入される。好ましい態様は、ドナーPKS DNAが負荷モジュ ールをコードするセグメントを含む場合であり、そのような場合、この負荷モジ ュールは染色体上の受容体PKS遺伝子に連結されるようになる。そのようなハイ ブリッドPKSは、本明細書に記載されるような適切な条件下で培養される場合、 価値あり且つ新規のハイブリッドポリケチド生成物を生成する。特に、受容体PK Sの負荷モジュールがアベルメクチン−産生(avr)PKSの負荷モジュールにより 置換される場合、そのハイブリッドポリケチド生成物は、avr PKSにより使用さ れる生成物に代表的なスターター単位を含む。従って、ery PKSの負荷モジュー ルがavr負荷モジュールにより置換される場合、そのようなハイブリッドPKSを含 むサッカロポリスポラエリス ラエア株は、avr PKSにより典型的に使用されるスターター単位を含む14−員の マクロライドを生成することが見出される。 S.エリスラエアのそのような組換え細胞により生成される14−員のマクロラ イドポリケチドがコリ又はマイシンAの誘導体を含むことが見出されることは、 ひじょうに驚くべき且つ意外なことであり、このことは、新規の及び治療的に価 値あるエリスロマイシンA誘導体へのハイブリッドPKSの生成物の形質転換のた めに必要とされるいくつかの処理段階が正しく実施されることを示す。本発明の さらなる観点は、ハイブリッドタイプI PKS遺伝子(この構成は本明細書に記載 される)の形質転換が、ハイブリッド遺伝子がプロモーターのための特異的活性 化因子遺伝子に連結されるタイプII PKS遺伝子のためのプロモーターの制御下に 配置される場合、特異的に高められる意外で且つ驚くべき発見である。そのよう な制御下でのハイブリッドタイプI遺伝子を含む遺伝子的に構築された細胞がポ リケチド生成のために適切な条件下で培養される場合、有意に高められたレベル のハイブリッドポリケチドが生成されることは、特に注目すべきである。価値あ るポリケチド生成物の収量におけるそのような特異的上昇はまた、タイプII PKS プロモーター及び活性化因子遺伝子の制御下塗り層に配置されるタイプI PKSに より生成される天然のポリケチドに関しても見られる。好ましい態様においては 、SCP2*−由来のプラスミド、又は複製のストレプトミセス放線菌起点のみを欠 いている前駆体プラスミド上に存在するタイプI PKS遺伝子が、ストレプトミセ スコエリカラーのアクチノルホジン生合成遺伝子クラスターに由来するactIプ ロモーターの制御下に配置され、そしてここで、ベクターはまた、特異的活性化 因子タンパク質ActII−orf4をコードする構造遺伝子を含む。組換えプラスミド は、ストレプトミセス及び関連する属から選択されたストレプ トミセスコエリカラー以外の細菌宿主中に、その導入されるPKS遺伝子、又は宿 主株にすでに存在するPKS遺伝子のいづれかがactIプロモーターの制御下で発現 される条件下で導入される。 組換え菌株は所望する特異的ポリケチド生成物を生成し、そして活性化因子遺 伝子は、プロモーターからの転写効率を増強するために、特定のプロモーターの 存在のみを必要とする。これは、ActII−orf4ファミリーの活性化因子がDNA結 合タンパク質の認識される種類に属さないことにおいて特に驚くべきことである 。従って、追加のタンパク質又は他の制御要素が、アクチノルホジン又は関連す るイソクロマンキノン色素を生成することが知られていない異種宿主における活 性化を可能にするために必要とされることが予測される。組換え株が、同じPKS 遺伝子が天然のプロモーターの制御下にある場合よりも10倍以上までの特異的ポ リケチド生成物を生成し、そしてその特異的ポリケチド生成物がまた、増殖期か ら定常期への転移の間でのみよりもむしろ、増殖する培養物において早熟して生 成されることはまた驚くべきことである。そのようなポリケチドは、抗生物質、 抗癌剤、免疫抑制剤として、及びヒト及び獣医学における多くの他の目的のため に有用である。 遺伝子的に構築された細胞がサッカロポリスポラ エリスラエアである場合、 その活性化因子及びプロモーターは、アクチノルホジンPKS遺伝子クラスターに 由来し、そしてactI/actII−orf4−調節されたPKS遺伝子クラスターは、プラ スミドベクターの部位特異的組込みに従って、染色体に収容され、適切な条件下 でのそれらの細胞の培養はそのような異種制御下でなくても、相当する菌株にお いてよりも合計10倍以上までの14−員のマクロライド生成物を生成する。S.エ リスラエアのそのような遺伝子的に構築された細胞において、この異種制御下で のPKS遺伝子がその構成が本明細書 に記載されるハイブリッドタイプI PKS遺伝子である場合、再び、10倍以上まで のハイブリッドポリケチド生成物が、そのような制御下にない同じハイブリッド タイプI PKS遺伝子に比較して、得られる。特に、ハイブリッドタイプI PKS遺 伝子が、負荷モジュールがavr負荷モジュールにより置換されているery PKS遺伝 子である場合、10倍の上昇が、本明細書に記載されるような適切な条件下で培養 される場合、遺伝子的に構築された細胞により生成される新規の14−員のマクロ ライドの合計量に見出される。細胞フリーのシステムにおいてモジュラーポリケ チドシンターゼが機能する能力が、サッカロポリスポラ エリスラエアのDEBS1 −TEシステムに関して(Leadlay,P.F.Lecture to 9th International Sympos ium on the Biology of Actinomycetes,Moscow,July 10-15(1994)S7-2;Wie smann,K.E.など.Poster Presentation P2-02,P154,Abstracts of the 9th International Symposium on the Biology of Actinomycetes,Moscow,July 1 0-15(1994);Wiesmann,K.E.など.(1995)Chem.and Biol.2:583-589) 、及びDEBSI,DEBS2及びDEBS3による6−デオキシエリスロノリドBの生成に 関して(Pieperなど.(1995)Nature 378:263-266)、開示されている。従って 、S.エリスラエラにおいてactIプロモーターを活性化し、そしてその生来の 宿主株においてよりもより効果的に活性化するactII−orf4遺伝子の驚くべき且 つ意外な能力は、本明細書に記載されるような組換えS.エリスラエア株により 生成される活性DEBS酵素の量の対応する印象的且つ価値ある上昇を導びく。 遺伝子的に構築された細胞を増殖する適切且つ好ましい手段、及び天然及びハ イブリッドポリケチドの両者を単離する好ましい手段は、例に十分に記載されて いる。 本発明のいくつかの態様が添付図面により記載されるであろう。 図1は、3種の既知のポリケチドの化学式を付与し; 図2Aは、6−デオキシエリスロノリドシンターゼB(DEBS)、PKS産生6− デオキシエリスロノリドB(6−DEB)、エリスロマイシンAの前駆体の機能を示 す図であり; 図2Bは、エリスロマイシンAへの6−DEBの転換を包含するエリスロマイシ ンの後−PKS生合成を示し; 図3は、ラパマイシンの生合成を示す図であり; 図4は、プラスミドpDEL702の構成を示す図であり; 図5は、プラスミドpJC3の構成を示す図であり; 図6は、プラスミドpCJRJ01、及び現在、pCJR24と改名されている前駆体プラ スミドp20.5の構成を示す図であり; 図7は、現在、プラスミドpCJR29と改名されているプラスミドpCJR110の構成 を示す図であり; 図8は、プラスミドpNTEP2の構成を示す図であり; 図9は、プラスミドpRMTE及びpCJRTEの構成を示す図であり;後者のプラスミ ドは現在、pCJR30と改名されており; 図10及びは、プラスミドpIG1の構成を示す図であり; 図11は、プラスミドpND20の構成を示す図であり; 図12は、プラスミドpKW15の構成を示す図であり;これは負荷モジュール、第 1の延長モジュール、及びモジュールを受けることができる連鎖−停止チオエス テラーゼをコードするDNAを包含し; 図13は、プラスミドpAR33の構成を示す図であり; 図14は、プラスミドpAR8の構成を示す図であり; 図15は、プラスミドpE1A2TEの構成を示す図であり; 図16は、プラスミドpKS22の構成を示す図であり; 図17aは、プラスミドpIB018の構成を示す図であり; 図17bは、プラスミドpIB017の構成を示す図であり; 図18は、プラスミドpIB015及びプラスミドpIB016の構成を示す図であり; 図19は、プラスミドpJLK15の構成を示す図であり; 図20は、プラスミドpJLK18の構成を示す図であり; 図21は、プラスミドpJLK21の構成を示す図であり; 図22は、プラスミドpKR1-0の構成を示す図であり; 図23は、プラスミドpKET0の構成を示す図であり; 図24は、プラスミドpM07の構成を示す図であり; 図25は、プラスミドpCJR26の構成を示す図であり; 図26は、プラスミドpC-ATXの構成を示す図であり; 図27は、プラスミドpC-AT12の構成を示す図であり; 図28は、プラスミドpCJR49の構成を示す図であり; 図29は、プラスミドpCART11の構成を示す図であり; 図30は、プラスミドpARE24の構成を示す図であり; 図31は、プラスミドpARL3の構成を示す図であり; 図32は、プラスミドpAVLDの構成を示す図であり; 図33は、S.エリスラエアNRRL2338のゲノム中へのpAVLDの組込みを示し;そ して 図34は、S.エリスラエアTER43のゲノム中へのpAVLDの組込みを示す。 本発明が現在、例により例示されるが、それらは本発明を制限するものではな い。次の培地及び溶液が使用された。 スクロース−スクシネート限定の培地 スクロース 69g KNO3 10g 琥珀酸 2.36g KH2PO4 2.7g MgSO4 ・7H2O 1.2g ZnCl2 10mg MnCl2 ・4H2O 6.2g CuCl2 ・2H2O 0.53mg CoCl2 0.55mg FeSO4 ・7H2O 2.5mg CaCl2 ・2H2O 38mg Mill−Q 水 全体を1lにするまでの量 KOH pH6〜6.4にするまでの量YEME 水道水培地 スクロース 340g グルコース 5g 酵母抽出物 3g トリプトン 5g ペプトン 5g 酵母抽出物 2.5g 麦芽抽出物 3g EDTA 36mg グルコース 10g 水道水 全体を1lにするまでの量 KOH pH7.1にするまでの量 殺菌後:2.5MのMgCl2 2ml微量元素溶液 :ZnCl2,40mg/l;FeCl3・6H2O,200mg/l;CuCl2・2H2O,10 mg/l;MnCl2・4H2O,10mg/l;Na2B4O7・10H2O,10mg/l;(NH4)6MO7O24・ 4H2O,10mg/l。BW 1培地 CaCO3 2g Difcoトリプトン 2.5g ダイズ粉末 5g Difco酵母抽出物 5g 可溶性スターチ(Sigma) 20g pH7.2 K2HPO4・7H2O 1.2g MgSO4 ・7H2O 1.2g FeSO4 ・7H2O 0.012g MnSO4 0.0012g ZnSO4 ・7H2O 0.0012 水道水 全体を1lにするまでの量 BW 2培地 CaCO3 7g ダイズ粉末 5g Difco酵母抽出物 5g 可溶性スターチ(Sigma) 80g K2HPO4 1g MgSO4 ・7H2O 1g 10mlの微量元素溶液 蒸留水により全体を1lにする。 pH7.2 例1 サッカロポリス ポラエリスラエアJC2株の構成 連鎖停止チオエステラーゼをコードするeryAIII DNAの領域を除く、エリスロ マイシン産生タイプI PKSをコードする生来のeryA遺伝 子のすべてを除去するよう遺伝子的に構築されたS.エリスラエア宿主細胞を、 S.エリスラエアNRRL2338から出発して、相同組換えにより構成した。S.エリ スラエアNRRL2338は、Northern Regional Research Laboratories,Peoria,Ill inois,USAから得られた野生型エリスロマイシン産生株である。eryクラスター を、グリコシル化、ヒドロキシル化及びメチル化に関与する段階を包含するエリ スロマイシン生合成の後期段階に包含される他の遺伝子を端に有するPKS遺伝子 から製造した。プラスミドpDELを次の通りにして構成した(図4)。eryAIの開 始コドンを含む1.4kbpのSmaIセグメントをpUC18中にクローン化し、p612SLを得 、そのセグメントを、pUC18の複数のクローニング部位を用いてBamHI−SacIフ ラグメントとして切出し、そしてBglII−Sacフラグメントが切除されたDEBS3の C−末端をコードするeryAIIIのSacI/KpnIフラグメントを含むプラスミドpT 7−18(Roberts,G.A.など.Eur.J.Biochem.(1993)214:305-311))の誘 導体中にサブクローン化した。プラスミドpDELの本体を制限分析により確認した 。 プラスミドpDELをBamH1により消化し、そしてウシ小腸アルカリホスファター ゼにより処理し、そして、BglIIにより線状化されたプラスミドpIJ702(Katz,E. など.J.Gen.Microbiol.(1983)129:2703-2714)に連結した。その得られる 混合物は、所望するプラスミドpDEL702を含む(図4)。 S.エリスラエアNRRL2338(Yamamoto,H.など.J.Antibiot.(1986)39:1 304-1313)のプロトプラストを10μgのpDEL702により形質転換し、そして安定 したチオストレプトン耐性コロニーを単離した。個々のコロニーを選択し、そし て非選択性液体培地(トリプシンタイズブイヨン)において4度、継代培養し、 続いてプロトプラストを調製し、そして再生した。チオストレプトン感受性コロ ニーを単離し、そして制限分析及びサザンハイブリダイゼーションにより特徴づ けた。1つのそのようなコロニーを、JC2と命名した。S.エリスラエア株JC2 を、NCIMB 40802として、National Collection of Industrial and Marine Bact eria,23 st Machar Drive,Aberdeen,Scotland AB2 1RYに寄託した。 例2 サッカロポリスポラ エリスラエアJC3株の構成 相同及び非相同遺伝子の発現のために有用な染色体に組込まれるpCJR29の誘導 体プラスミドを含む、遺伝子的に構築されたS.エリスラエア宿主細胞を、S. エリスラエアJC2から出発して、相同組換により構成した(図5)。 プラスミドpCJR29Kを次の通りにして構成した(図5)。プラスミドpIJ6021(T akano,E.など.Gene(1995)166:133-137)からのカナマイシン耐性遺伝子を 含む1.4kbpのSacI−SphI制限フラグメントを、SacI−SphI消化されたpUC18 中にクローン化し、pKANを生成し、このプラスミドをPvuIIにより消化し、そし てカナマイシン耐性遺伝子を含む1.7kbのフラグメントを、EcoRV消化されたpCJ R29中にクローン化し、プラスミドpCJR29Kを生成した。 プラスミドpJC3を次の通りにして構成した(図5)。pNCO62(Gaisser,5.な ど.Mol.Gen.Genet.(1997)in Press)からの6.2kbpのSpeI−XbaI制限フ ラグメントを、XbaI消化されたpCJR29K中にクローン化し、pJC3を生成した。 S.エリスラエアNRRL2338に関して記載されるようにして調製されたS.エリ スラエアJC2のプロトプラストを、10μgのpJC3により形質転換し、そして安定 したカナマイシン(100μg/ml)耐性コロニーを単離した。個々のコロニーを 単離し、そして制限分析及びサザンハイブリダイゼーションにより特徴づけた。 1つのそのよう なコロニーを、S.エリスラエアJC3と命名した。 例3 S.エリスラエアJC103(NRRL2338/pNHE)株の構成 DEBS1,DEBS2及びDEBS3を過剰発現するS.エリスラエア株を得るために、 中間体プラスミドの構成を次の通りに実施した。 pARLDの構成 ヌクレオチド1〜1680からのエリスロマイシンポリケチドシンターゼの負荷ド メインをコードする1.6kbpのDNAセグメントを、プライマーとして下記2種のオ リゴヌクレオチド: C-3'及び 及び鋳型としてプラスミドpNTEP2のDNAを用いて、CloneAmp方法(Raschtian,A .など.Anal.Biochem.(1992)91:91-97を用いてのPCRにより増幅した。約3 0〜60ngのPCR生成物(1.6kbp)を、25ngのpAMP18ベクターDNA(Gibco BRL)の存 在下で37℃で30分間、ウラシルDNAグリコシラーゼにより消化し、その混合物を 氷上で冷却し、そしてE.コリTG1rec0を形質転換するために使用し、そして個 々のコロニーを、それらのプラスミド含有率について調べた。所望するプラスミ ドを、その制限地図により同定し、そしてpARLDと命名する。 pNHEの構成 プラスミドpARLDの1.6kbpフラグメントを、PacI及びNheIを用いて切出し、 ゲル電気泳動により精製し、そしてPacI及びXbaIにより切断されているプラス ミドpCJR24に連結する。その連結混合物を用いて、E.コリDH10B(Gibco BRL) を形質転換し、そして アンピシリン(100μg/ml)の存在下で増殖された個々のコロニーを、それらの プラスミド含有について調べる。所望するプラスミドをその制限地図により同定 し、そしてpNHEと命名する。 S.エリスラエアエJC103(NRRL2338/pNHE)の構成 E.コリ、DH10B(pNHE)から単離された約5μgのpNHEを用いて、S.エリス ラエアエNRRL2338プロトプラストを形質転換し、そして安定したチオストレプト ン耐性コロニーを選択した。このコロニーの1つを選択し、そして全DNAをサザ ンハイブリダイゼーションのために調製し、プラスミドが、N−末端負荷ドメイ ンをコードする領域におけるeryAI遺伝子の染色体コピー中に特異的に組込まれ たことを確める。この株を、S.エリスラエアJC103(NRRL2338/pNHE)と命名 する。 例4 組換えベクターpCJR101の構成 pCJR1O1(図6)は、放線菌におけるPKS遺伝子の発現のために使用されるよう 構成されたシャトルプラスミドである。それは、E.コリにおいてその複製を可 能にするためのCo1EIレプリコン、SCP2*低コピー数ストレプトミセスレプリコ ン(Bibb,M.J.and Hopwood,D.A.J.Gen.Microbiol.(1981)126:427) 、及び増殖性糸状菌における増殖相から定常期までの間、actプロモーターから の転写を活性化するactクラスターからのactII−orf4活性化因子遺伝子を含む 。それを次の通りにして構成する:pMF1015(actII−orf4活性化因子遺伝子を 含む)(Fernandez−Moreno,M.A.など.Cell(1991)66:769-780)からの約 970bpのDNAフラグメントを、プライマーとして、下記合成オリゴヌクレオチド: 5'-ACT AGT CCA CTG CCT CTC GGT AAA ATC CAG C-3’及び5'-CTT AAG AGG GGC T CC ACC GCG TTC ACG GAC-3’(また、フランキングSpeI 及びAflII制限部位を導入する)を用いて、PCRにより増幅する。このフラグメン トを、プラスミドpUC19の末端修復されたAatII部位中に導入し、プラスミドp18. 14(pCJR18と改名された)を生成する。約215bpのDNAフラグメントを、プライマ ーとして、次の合成オリゴヌクレオチド:5'-ACA TTC TCT ACG CCT AAG TGT TCC CCT CCC TGC CTC-3’及び5'-GTG ATG TAT GCT CAT ATG TGT(また、フランキン グNdeI及びAflIII部位を導入する)を用いて、二方向性プロモーター対PactIII /PactIを含むpMV400(Parro,V.など.Nucl.Acid Res.(1991)19:2623-26 27)から増幅する。前記PCR生成物をNdeI及びAflIIにより消化し、そしてNdeI 及びAflIIにより前もって切断されたプラスミドp18.14(pCJR18)により連結し 、プラスミドp19.4(pCJR19と改名される)を生成する。チオストレプトンに対 する耐性を付与するtsr遺伝子を含む1.1kbpのHindIII−SphIフラグメントを、 プライマーとして次のオリゴヌクレオチド:5'-TGA ACA CCA AGC TTG CCA GAG A GC GAC GAC TTC CCC-3’及び5'-GAC AGA TTG CAT GCC CTT CGA GGA GTG CCC GCC CGG-3’(また、フランキングHindIII及びSphI部位を導入する)を用いて、鋳 型としてのプラスミドpIJ922(Lydiate,D.J.など.Gene(1985)35:223-235 )から、PCRにより得た。PCR生成物をHindIII及びSphIにより消化し、そしHind III及びSphIにより切断されたプラスミドp19.4(pCJR19)により連結し、プラス ミドp20.5(pCJR24)を得る。プラスミドpIJ922をBamHI及びSstIにより消化し、 そして稔性遺伝子座の一部及び複製の起点を含むフラグメント(Lydiate,D.J. など.Gene(1985)35:223-235)を、BamHI及びSstIにより消化されたpUC19 中に連結し、二官能性プラスミドp16/2.2(pCJR16と改名された)(14.7kbp)を 生成する。プラスミドp20.5(pCJR24)をSalI及びSphIにより消化し、その消化 物からの2つの 大きなフラグメントをゲル電気泳動により精製し、そしてXhoI及びSphIにより 消化されたプラスミド16/2.2(pCJR16)と共に4−成分連結において組合す。そ の連結混合物を用いて、ストレプトミセスリビダンスを形質転換し、そしてコロ ニーをチオストレプトンの存在下で選択する。1つのそのようなコロニーを、そ の制限パターンにより同定することにより、所望するpCJR101 (約12.4kbp)を含 むことを示す。 例5 プラスミドpCJR29(pCJR110から改名された)の構成 プラスミドpCJR29(pCJR110)の構成は、図7に例示される。チオストレプトン に対する耐性を付与するtsr遺伝子を含む1.1kbpのHindIII−XhoIフラグメント を、プライマーとして、次のオリゴヌクレオチド:5'-TGA ACA CCA AGC TTG CCA GAG AGC GAC GAC TTC CCC-3’及び5'-GAC AGA TTC TCG AGC CTT CGA GGA GTG C CC GCC CGG-3’(また、フランキングHindIII及びXhoI部位を導入する)を用い て、鋳型としてのプラスミドpIJ922から、PCRにより得る。PCR生成物をHindIII 及びXhoIにより消化し、そしてHindIII及びXhoIにより消化されたプラスミド1 6/2.2(pCJR16)により連結し、プラスミド22.1(pCJR25)を生成する。プラスミ ドp22.1(pCJR25)をHindIII及びSphIにより消化し、そしてHindIII及びSphIに より消化されたプラスミドp19.4(pCJR19)により連結し、その制限パターンによ り同定される所望するプラスミドpCJR29(pCJR110)(約12.4kbp)を生成する。プ ラスミドpCJR29(pCJR11O)は、複数のSCP2*−由来の起点に関して、tsr遺伝子、 actII−orf4遺伝子及びactI/actIIIプロモーターの配向において、pCJR101と 異なる。 例6 プラスミドpRM52の構成 プラスミドpRM52は、プラスミドpRM5(McDaniel,R.など.Science,(1993)2 62:1546-1550)の誘導体である。pRM5をまず、NdeIによる消化により線状化し 、末端−修復し、そして次に、再連結し、pRM51を生成した。pRM51をPacI及びN siIにより切断し、そして大きなPacI−NsiIフラグメントを単離し、そしてNd el部位を含み、そして一緒にアニーリングされた合成オリゴヌクレオチド5'-TA AGGAGGACACATATGCA-3’及び5'-TAATTCCTCCTGTGTAT-3’から構成された短い二本 鎖オリゴヌクレオチドリンカーに連結した。その連結混合物を用いて、E.コリ TGIrec0を形質転換し、そして単離されたコロニーを、それらのプラスミド含有 率についてスクリーンした。所望するプラスミド(19.6kbp)を、その制限地図に より同定し、そしてpRM52と命名した。 例7 プラスミドpNTEP2の構成 プラスミドpNTEP2は、キメラDEBS1のための完全な読取り枠及びチオエステラ ーゼ遺伝子、並びに開始コドンでのユニークNdeI部位、及び停止コドンの3’ 側に隣接してユニークXbaI及びHindIII部位を含む。それを、次のようにして、 いくつかの中間体プラスミドにより構成する(図8)。 プラスミドpTENCO11の構成 S.エリスラエアTED8(Cortes,J.など.Science(1995)268:1487-1489) からの全DNAのライブラリーを、ベクターDASHII(Stratagene)において構成し 、そしてeryA遺伝子フラグメントによりプローブした。λ−4Bと称する1つの 組換えバクテリオファージは、eryAI開始コドンの700bp上流からS.エリスラ エアTED8における組込まれたプラスミドのチオストレプトン耐性遺伝子まで及ぶ 挿入体を有した。λ−4b DNAをNcoIにより消化し、そして12kb pのNcoIフラグメントを末端修復し、そしてSmaI−切断されたpUC18中に連結し 、そしてE.コリTG1rec0を形質転換した。個々のクローンを、それらのプラス ミド含有についてスクリーンし、そしてNcoI挿入体を担持する1つのプラスミ ドを選択し、そしてpTENCO11と命名した。 プラスミドpNK8の構成 前に決定されたような正しいeryAI開始コドン(Caffrey,P.など.FEBS Lett ers(1992)304:225-228)の1.4kbp上流からS.エリスラエアのeryAI遺伝子内 の2.6kbpまで延長する4.0kbのKpnIフラグメントを、プラスミドpBK25(Bevitt, D.J.など.Eur.J.Biochem.(1992)204:39-49)から切り出し、そしてpUC18 中にクローン化し、プラスミドpBK6.12を得た。このプラスミドのDNAをPCR反応 のための鋳型として使用し、ユニークNdeI部位がeryAIの開始コドンで創造さ れ、そしてユニークSmaI部位がPCR生成物の他の端で創造されている360bpの生 成物を得た。使用されるオリゴペプチドは、5'-CCC ATA TGG CGG ACC TGT CAA A GC-3’及び5'-ATT GCG CGC CCT GGC CCG GGA A-3’であった。生成物を末端修復 し、そしてSmaI切断されたpUC18中に連結し、そしてE.コリTG1rec0を形質転 換した。 個々のコロニーをそれらのプラスミド含有についてスクリーンし、そしてSma I部位がポリリンカーのKpnI部位に隣接するような配向で挿入体を担持する1 つのプラスミドを選択し、そしてプラスミドpNDE6と命名した。プラスミドpNDE6 をSmaI及びKpnIにより消化し、そしてSmaI及びXpnIによるプラスミドpBK6.1 2の消化により得られるeryAI遺伝子の2.3kbpフラグメントにより連結した。連 結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそ れらのプラスミド含有についてスクリーンした 。所望する2.6kbpのNdeI−KpnIフラグメントを含むプラスミドを単離し、そし てプラスミドpNDE7と命名した。NdeI−KpnI挿入体をプラスミドpNDE7から切り 出し、そして前もってNdeI及びKpnIにより消化されたプラスミドpT7−18中に 連結した。プラスミドpT7−18は、ポリリンカーがpUC18からポリリンカーによ り置換されている、プラスミドpT7−7(Tabor,S.and Richardson,C.C.Pr oc.Natl.Acad.Sci.USA(1985)82:1074-1078)の誘導体である。連結混合 物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらの プラスミド含有についてスクリーンし、そして所望する2.6kbpのNdeI−KpnI挿 入体を含む1つのプラスミドを選択し、そしてpNK8と命名した。 プラスミドpNTE5の構成 プラスミドpNK8を用いて、E.コリET12567(MacNeil,D.J.など.Gene(199 2)111:61-68)のメチル化−不完全株を形質転換し、そしてプラスミドpNK8をこ の株から単離し、そしてClaIにより消化した。pTENCO11の消化により得られた1 1kbpのClaIフラグメントを、前記消化されたpNK8中に連結し、そしてE.コリT G1rec0を形質転換した。個々のコロニーをそれらのプラスミド含有についてスク リーンし、そして11kbpの挿入体がeryAIの読取り枠を再生するよう正しく配向 されている1つのプラスミドを選択し、そしてpNTE5と命名した。 プラスミドpNTEP2の構成 XbaI及びHindIIIのためのユニーク制限部位を担持するClaI−EcoRIポリ リンカーを、次の相補的合成オリゴヌクレオチドから構成した:5'-AATTCATAGTC TAGAAGCTTAT-3'及び5'-CGATAAGCTTCTAGACTATG-3'。ポリリンカーを、2.3kbpのCl aI−EcoRIフラグメントを除去するためにClaI及びEcoRIにより消化されてい るプラスミド pNTE5中に連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、 そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有についてスクリーンした。ポリ リンカーを含む1つのプラスミドを同定し、そしてpNTEP2と命名した。 例8 プラスミドpRMTEの構成 プラスミドpNTEP2(14kbp)をNdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体をス クロースグラジエント上での沈降により精製した。精製された挿入体を、NdeI 及びXbaIにより消化されたプラスミドpRM52(19.6kbp)(例4)中に連結し、そし てそのベクターをスクロースグラジエント上での沈降により精製した。連結混合 物を用いて、E.コリを形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミ ド含有について調べた。所望するプラスミドpRMTE(31.5kbp)を、その制限パタ ーンにより同定する(図9)。 例9 プラスミドpCJRTE(また、pCJR30と称する)の構成 プラスミドpNTEP2(例5)をNdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体をス クロースグラジエント上での沈降により精製した。精製された挿入体を、NdeI 及びXbaIにより消化されているプラスミドpCJR101(12.4kbp)中に連結し、そ してスクロースグラジエント上での沈降により精製した。その連結混合物を用い て、E.コリDHB/0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド 含有について選択した。所望するプラスミドpCJRTE(pCJR30)(24.3kbp)を、そ の制限パターンにより同定する(図9)。 例10 S.アベルミチリスATCC 31272/pCJRTE(pCJR30)の構成、及びそれによるトリ ケチドラクトン(“TKL”)の生成。 (i)構成 約5μgのプラスミドpCJRTE(pCJR30)を用いて、S.アベルミチリスATCC 3 1272のプロトプラストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロ ニーを単離する。いくつかのそのようなコロニーを、それらのプラスミドDNA含 有について分析する。制限地図がpCJRTE(pCJR30)と同一であることを示すプラ スミドを含むコロニーを、S.アベルミチリスATCC 31272/pCJRTE(pCJR30)と 命名する。 (ii)(Ac)−TKL及びTKLの生成 S.アベルミチリスATCC 31272//pCJRTE(pCJR30)を、50μg/mlのチオス トレプトンを含むBW1培地中に接種し、そして28〜30%のC下で4日間、増殖せ しめる。この後、細胞懸濁液15mlを用いて、50μg/mlのチオストレプトンを含 む液体培地BW2 150mlに接種し、そして6日間、増殖せしめる。この後、細胞を 遠心分離により除去し、水により洗浄し、そして上清液を組合し、そして酢酸エ チル(250ml)により3度抽出する。組合された酢酸エチル抽出物を等量の飽和塩 化ナトリウムにより洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥せしめ、そして酢酸エ チルを減圧下での蒸発により除去する。残留物のサンプルを、最少量のジエチル エーテルに取り、シリカのプラグを通して濾過し、そしてGCにより分析し、これ は、(Ac)−TKL及びTKL(式II:R1=R2=Me;(Ac)−TKLに関して、R3=Me 、及びTKLに関して、R3=Et)の両者の存在、及び純粋な合成サンプルに対して 同一の保持時間を示す。 例11 プラスミドpIG1及びpIG101の構成 プラスミドpIG1及びpIG101はそれぞれ、ery負荷モジュールの代わりのavr負荷 モジュール、ery PKSの第1の2つの延長モジュー ル、及びery PKSのチオエステラーゼを含んで成るハイブリッドタイプI PKS遺 伝子を含むSCP2*−由来のプラスミドから成る。それらを、次の通りに、いくつ かの中間体プラスミドにより構成する(図10)。 プラスミドpVE3.4の構成 アベルメクチン(avr)PKS遺伝子の一部を含むプラスミドpVE1446を、E.コリ 株ATCC 68250(MacNeil,D.J.など.Ann.N.Y.Acad.Sci.(1994)721:123 -132)から得た。プラスミドpVE1446をBamHIにより消化し、そして同等物32.15 及び3.40(MacNeil,D.J.など.Ann.N.Y.Acad.Sci.(1994)721:123-132 )間の7.6kbpフラグメントを、ゲル電気泳動により精製し、そして再環化した。 その混合物は、E.コリ株TG1rec0の形質転換の後に単離された所するプラスミ ドpVE3.4を含んだ。 プラスミドpNCO12の構成 プラスミドpBK25(Bevitt,D.J.など.Eur.J.Biochem.(1992)204:39-49 )を、NcoIにより消化し、そして12kbpのフラグメントを末端−修復し、そしてS maIにより線状化されているプラスミドpUC18中に連結した。その連結混合物を 用いて、E.コリTG1recOを形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラ スミド含有について調べた。所望するプラスミドpNCO12を、その制限パターンに より同定した。 プラスミドpCRabcの構成 プラスミドpCRabc(図10)を次の通りに構成した。3種の別々のPCR反応を実 施した:第1に、それぞれ20pモルの合成オリゴヌクレオチドA1(5'-CTC GTC GGT GGC TTT GCG-3')及びA2(5'-CCCGGG AAA AAC GAA GAC TAG TGG CGC GGA C GG CCG-3')を用いて、100ngのpNC012鋳型から1.0kbpの生成物を増幅した。PCR生 成物を末 端−修復し、リン酸化し、そしてSmaI−切断されたpUC18中にクローン化し、プ ラスミドpCRaを得た。第2に、それぞれ20pモルの合成オリゴヌクレオチドC1 (5'-CAC GCG CAG CGC GGC GGA-3')及びC2(5'-CGAA CCG CTA GCG GTC GTC GCG ATG GCC T-3')を用いて、100ngのpNCO12鋳型から1.5kbpの生成物を増幅した。生 成物を末端−修復し、リン酸化し、そしてSmaI−切断されたpUC18中にクローン 化し、プラスミドpCRcを得た。第3に、それぞれ20pモルの合成オリゴヌクレオ チド(5'-GTGGCCCGGCCGTCCGCGCCACTAGTCTTCGTTTTT-3')及びB2(5'-AACAGCTAG CGGTTCGTCCGCCGCTGCCGTGCC-3')を用いて、100ngのpVE3.4鋳型から1.4kbpの生成 物を増幅した。生成物を末端−修復し、リン酸化し、そしてSmaI−切断されたp UC18中にクローン化し、プラスミドpCRbを得た。 プラスミドpCRaをHindIII及びSpeIにより消化し、そして1.0kbpの挿入体を、 HindIII及びSpeIにより前もって消化されたプラスミドpCRbにより連結した。プ ラスミドpCRcをNheI及びEcoRIにより消化し、そして1.5kbpの挿入体を、NheI 及びEcoRIにより前もって消化されたプラスミドpCRabにより連結し、プラスミ ドpCRabcを得た。 プラスミドpNEWAVETEの構成 プラスミドpCRabcをMfeI及びSfiIにより消化し、そしてavr PKSの負荷ドメ インを含むDNAフラグメントをゲル電気泳動により精製し、そしてMfeI及びSfi Iにより消化されているプラスミドpNTEP2により連結し、そして大きな方のフラ グメントをゲル電気泳動により精製した。その連結混合物を用いて、E.コリTG 1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について 調べた。所望するプラスミドpNEWAVETE(13.7kbp)をその制限パターンにより同 定した。 プラスミドpIG1の構成 プラスミドpNEWAVETEをNdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体をスクロ ースグラジエント上での沈降により精製した。精製された挿入体を、NdeI及びX baIにより消化されているプラスミドpRM52(19.6kbp)中に連結し、そしてベク ターをスクロースグラジエント上での沈降により精製した。連結混合物を用いて 、E.コリを形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有にっ いて調べた。所望するプラスミドpIG1を、その制限地図により同定した。 プラスミドpIG101の構成 プラスミドpNEWAVETEをNdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体をスクロ ースグラジエント上での沈降により精製する。精製された挿入体を、NdeI及びX baIにより消化されているプラスミドpCJR101(例4)中に連結し、そしてゲル 電気泳動により精製する。連結混合物を用いて、E.コリDHB/Oを形質転換し、 個々のコロニーをそれらのプラスミド含有についてスクリーンする。所望するプ ラスミドpIG101を、その制限パターンにより同定する。 例12 S.コエリカラー CH999/pIG1の構成及びTKL誘導体の生成 (i)構成 E.コリET12567(MacNeil.D.J.など.Gene(1992)111:61-68)から単離さ れたプラスミドpIG1を用いて、S.コエリカラーCH999のプロトプラストを形質 転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した。個々のコロ ニーをそれらのプラスミド含有について調らべ、そしてプラスミドpIG1の存在を その制限地図により確かめた。 (ii)S.コエリカラー CH999/pIG1を用いてのTKL,(Ac)TKL,( i−but)TKL及び(s−pent)TKLの生成 S.コエリカラーCH999/pIG1を、50μg/mlのチオストレプトンを含む100ml のYEME培地中に接種し、そして28〜30℃で5日間、増殖せしめた。この後、その ブイヨンを濾過し、菌糸体を除いた。ブイヨンを同体積の酢酸エチルにより3度 抽出し、そして組合された酢酸エチル抽出物を無水硫酸ナトリウム上で乾燥せし め、そして酢酸エチルを減圧下で除いた。残留物を酢酸エチルに取り、そしてシ リカのプラグを通して濾過し、酢酸エチルを再び除去し、そして残留物をジエチ ルエーテルに取り、そしてジエチルエーテルにより溶出される、シリカゲルのカ ラム上でのフラッシュクロマトグラフィーにゆだねた。(s−pent)−TKL及び( i−but)−TKLを含む画分を、TKLを含む画分から分離し、そして少量の(Ac)− TKLを第3画分に分けた。化合物を、GC分析(70℃で2分間、次に、250℃に24分 間にわたって高められるようプログラムされた25mmカラム)に基づいて、純粋な 標準と共にそれらの同時移動により同定した。(s−pent)−TKL,(i−but)− TKL,TKL及び(Ac)−TKLについての保持時間はそれぞれ、14.9,13.6,12.9及 び11.9であった。 GC、エレクトロスプレーMS及び1H−NMRを用いて、主成分(5 0〜60%)がTKLであることを示した。 例13 S.コエリカラーCH999/pIG101の構成及びTKL誘導体の生成 (i)構成 E.コリET12567(MacNeil,D.J.など.Gene(1992)111:61-68)から単離さ れたプラスミドpIG1O1を用いて、S.コエリカラーCH999のプロトプラストを形 質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した。個々のコ ロニーをそれらのプラスミド含有について調らべ、そしてプラスミドpIG101の存 在をその制 限地図により確かめた。 (ii)S.コエリカラーCH999/pIG101を用いてのTKL,(Ac)−TKL,(i−but )TKL及び(s−pent)TKLの生成 S.コエリカラーCH999/pIG101を、50μg/mlのチオストレプトンを含む100 mlのYEME培地中に接種し、そして28〜30℃で5日間、増殖せしめた。ブイヨンを 同体積の酢酸エチルにより3度抽出し、そして組合された酢酸エチル抽出物を無 水硫酸ナトリウム上で乾燥せしめ、そして酢酸エチルを減圧下で除去した。残留 物を例12におけるようにして処理し、そして類似する結果を得た。 例14 S.アベルミチリスATCC 31272/pIG1の構成及びTKL誘導体の生成 (i)構成 E.コリET12567(MacNeil,D.J.など.Gene(1992)111:61-68)から単離さ れたプラスミドpIG1を用いて、S.アベルミチリスATCC 31272のプロトプラスト を形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した。個々 のコロニーをそれらのプラスミド含有について調らべ、そしてプラスミドpIG1の 存在をその制限地図により確かめた。 (ii)S.アベルミチリスATCC 31227/pIG1を用いてのTKL,(Ac)TKL,(i− but)TKL及び(s−pent)TKLの生成 S.アベルミチリスATCC 31227/pIG1を、まず50μg/mlのチオストレプトン を含むBW1培地中に接種し、そして28〜30℃で4日間、増殖この後、ブイヨン20 mlを用いて、50μg/mlのチオストレプトンを含むBW2培地150mlに接種した。 次に、接種された生物を10日間、増殖せしめた。ブイヨンを濾過し、菌糸体を 除去し、そして同量の酢酸エチルにより3度抽出し、そして組合された酢酸エチ ル抽出物を無水硫酸ナトリウム上で乾燥 せしめ、そして酢酸エチルを減圧下で除去し、1l当たり約10gの粗生成物を得 た。残留物を酢酸エチルに溶解し、シリカのプラグに通し、そして溶媒を除去し た。残留物をジエチルエーテルに溶解し、そしてジエチルエーテルにより溶出さ れるシリカカラム(1cm×15cm)上でのフラッシュクロマトグラフィーにゆだね 、そしてそれぞれ10mlの画分を集め、そしてGCによりアッセイした。ジエタルエ ーテルを蒸発し、トリケチドラクトンを含む油状残留物約10mgを得た。主成分( 50〜60%)は、(s−pent)−TKLであり、そして(i−but)−TKL,TKL及び(Ac )−TKLもまた存在した(すなわち、R1=R2=Mc、及びR3=1−メチルプロピ ルである式IIの化合物((s−pent)−TKL),i−Pr((i−but)−TKL),Et(T KL)及びMe((Ac)−TKL))。 例15 S.アベルミチリスATCC 31272/pIG101の構成及びTKL誘導体の生成 (i)構成 E.コリET12567(MacNeil,D.J.など.Gene(1992)111:61-68)から単離さ れたプラスミドpIG101を用いて、S.アベルミチリスATCC 31272のプロトプラス トを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した。個 々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調らべ、そしてプラスミドpIG1 01の存在をその制限パターンにより確かめる。 (ii)TKL,(Ac)TKL,(i−but)TKL及び(s−pent)TKLのS.アベルミチ リスATCC 31272/pIG101を用いての生成 S.アベルミチリスATCC 31272/pIG1 01をまず、上記のBW1培地中に接種し、そして10〜12日間、増殖せしめた。前の 例におけるような生成物の単離により、(s−pent)−TKL及び(i−but)−TK Lを含む画分、TKLを含む画分、及び少量の(Ac)−TKLを有する第3画分を得る 。化合物を、GC分析に基づいての純粋な標準との同時移動により同定する。 例16 S.エリスラエアJC2/pIG1の構成及びTKL誘導体の生成 (i)構成 約5μgのプラスミドpIG1を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラスト を形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する。いく つかのそのようなコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーシ ョンにより分析し、プラスミドが、相同組換えにより、C−末端チオエステラー ゼ/サイクラーゼをコードするeryAIII遺伝子の部分中に特異的に組込んだこと を確かめる。 (ii)S.エリスラエアJC2/pIG1を用いてのトリケチドラクトンの生成 S.エリスラエアJC2/pIG1を、50μg/mlのチオストレプトンを含む水道水 培地中に接種し、そして30℃で4日間、増殖せしめる。この後、20mlの菌糸体を 用いて、2lのフラスコにおける、50μg/mlのチオストレプトンを含むスクロ ース−スクシネート培地500mlを、凝集を減じるために、280rpmで振盪しながら 接種する。3.5〜6日後、ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し、そして次に、同 体積の酢酸エチルにより3度抽出する。組合された酢酸エチル抽出物を無水硫酸 ナトリウム上で乾燥せしめ、そして蒸発により溶媒を除去する。GC及びエレクト ロスプレーMSを用いての生成物混合物の分析は、合計5〜6mg/lのトリケチド ラクトン生成物のうち、主成分は(s−pent)−TKL (約1.5mg/l)であり、 そして存在する他の成分は(i−but)−TKL,TKL及び少量の(Ac)−TKLである ことを示した。 例17 S.エリスラエアJC2/pIG101の構成及びTKL誘導体の生成 (i)構成 約5μgのプラスミドpIG101を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラス トを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する。い くつかのそのようなコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼー ションにより分析し、プラスミドが、相同組換えにより、C−末端チオエステラ ーゼ/サイクラーゼをコードするeryAIII遺伝子の部分中に特異的に組込んだこ とを確かめる。 (ii)S.エリスラエアJC2/pIG101を用いてのトリケチドラクトンの生成 例16(ii)におけるのと同じ方法に従った。GC及びエレクトロスプレーMSを用 いての生成物混合物の分析は、合計5〜6mg/lのトリケチドラクトン生成物の うち、主成分は(s−pent)−TKL(約1.5mg/l)であり、そして存在する他の 成分は(i−but)−TKL,TKL及び少量の(Ac)−TKLであることを示した。 例18 プラスミドpND20の構成 これは次の2種の段階で達成された: (i)プラスミドpHISAVEの構成 プラスミドpNEWAVETEを、EcoRI及びHindIIIにより消化し、そしてベクターを ゲル電気泳動により精製した。6−ヒスチジン標識をコードし、そしていづれか の末端でそれらの部位を有する合成オリゴヌクレオチド二本鎖挿入体(下記に示 される)を、ベクターに連結した: 前記連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個人のコロニ ーをそれらのプラスミド含有についてスクリーンした。所望するプラスミドpHIS AVEを、その制限パターンにより同定した。 (ii)プラスミドpND20の構成 プラスミドpHISAVEをNdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体を、NdeI及 びXbaIにより消化されたpCJR24中に連結した。 その連結混合物を用いて、DH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーをそれら のプラスミド含有についてスクリーンした。所望するプラスミドpND20を、その 制限パターンにより同定した。 例19 (i)S.エリスラエアJC3/pND20の構成 E.コリET12567から単離されたプラスミドpND20を用いて、S.エリスラエア JC3のプロトプラストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロ ニーを単離する。 (ii)TKL及び(Ac)TKLの生成 S.エリスラエアJC3/pND20を、50μg/mlのチオストレプトンを含む水道 水培地中に接種し、そして30℃で4日間、増殖せしめる。この後、20mlの菌糸体 を用いて、2lのフラスコにおける、50μg/mlのチオストレプトンを含むスク ロース−スクシネート培地500mlを、凝集を減じるために、280rpmで振盪しなが ら接種する。 3.5〜6日後、ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し、そして次に、同体積の酢酸 エチルにより3度抽出する。組合された酢酸エチル抽出物を無水硫酸ナトリウム 上で乾燥せしめ、そして蒸発により溶媒を除去する。GC及びエレクトロスプレー MSを用いての生成物混合物 の分析は、合計20mg/lのトリケチドラクトン生成物のうち、約99%がTKLから 成り、そして残りはAc(TKL)であったことを示す。 例20 プラスミドpKW15の構成 プラスミドpKW15は、負荷モジュール、第1の延長モジュール及びery PKSのチ オエステラーゼを含んで成る、ジケチドシンターゼ遺伝子の発現を得るためにSC P2*−に基づくベクター中へのサブクローニングのために適切な、及びまた、1 又は複数の損なわれていないモジュールを含む非相同DNAの挿入のためにも適切 な挿入体を含むpT7−由来のベクターである。プラスミドpKW15を、次の通りに 、いくつかの中間体プラスミドにより得る(図12)。 プラスミドpKW11の構成 プラスミドpNTEP2(例5)をBg1IIにより消化し、その付着端をフィルインし 、そして再連結し、プラスミドpKW11を生成した。プラスミドpKW11における挿入 体は、負荷ジドメイン、DEBS1からのモジュール1及びモジュール2、及びDEBS 3からのチオエステラーゼを包含するキメラeryAI−eryAII遺伝子から成る。こ の“ジケチドシンターゼ”を得るための方法は、モジュール1の一部、モジュー ル2の全部分、及びチオエステラーゼの一部をコードするDNAを、EcoRV及びEco R1によるプラスミドpKW11の消化により除去し、そして次に、適切なPCR生成物 の挿入により、モジュール1及びACP1のN−末端部分を再構成することであり 、そして同様に、PCR生成物が、ACP2のC−末端部分及びチオエステラーゼを置 換するよう企画された。前記2種のPCR生成物を、DL(アスパラギン酸、続くロ イシン)に、ACP1及びACP2ドメインに見出されるようなEL(グルタミン酸、続 くロイシン)からのハイブリッドACPドメインのアミノ酸配列における変更を包 含する、ACPの活性部位に創造 されるユニークBglII部位により連結する。機能を保持しながら、PKS活性部位で の配列におけるそのような変更はこれまで試みられたことはなく、そしてそのよ うな変更された部位が活性のまま存続すべきであることは明らかではない。 プラスミドpKW12,pKW13,pKW14及びpKW15の構成 モジュール1のためのDNAのPCR増幅のためには、次の合成オリゴヌクレオチド が突然変誘発プライマーとして使用され、1つはEcoRV部位を含み、そして他の 1つはBglII部位を含む: PCRをPfu DNAポリメラーゼを用いて、鋳型としてのpNTEP2に基づいて、及び10% (体積/体積)ジメチルスルホキシドの存在下で、95%(1分);55%C(1分 )でのアニーリング;及び72%C(2分)での延長の30サイクル、実施した。生 成物(PCR1)を末端修復し、そしてSmaI−切断されたファゲミドpUC119中にクロー ン化し、そして連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換した。プラス ミドDNAを個々のコロニーから調製し、そして所望のプラスミド(5.0kbp)をそ の制限パターンにより同定し、そしてpKW12と命名した。 モジュール2及びチオエステラーゼドメインの5’端のためのDNAのPCR増幅の ためには、それぞれBglII部位及びEcoRI部位を含む次のオリゴヌクレオチドを、 突然変異誘発プライマーとして使用した: 及び PCRを、PCR1について上記に正確に記載されるようにして、鋳型 としてのpNTEP2に基づいて実施し、そして生成物(PCR2)を末端修復し、そしてSm al−切断されたファゲミドpUC119中にクローン化した。連結混合物を用いて、E .コリTG1rec0を形質転換し、そしてプラスミドDNAを個々のコロニーから調製し た。所望するプラスミド(4.1kbp)をその制限パターンにより同定し、そしてpK W13と命名した。 プラスミドpKW12をEcoRV及びHindIIIにより消化し、そして1.8kbpの挿入体を 末端−修復し、そして次に、EcoRVにより線状化され、そしてアルカリホスファ ターゼにより処理されたプラスミドpKW11と一緒に連結した。その連結混合物を 用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーのプラスミド含 有を調べた。ユニークEcoRV部位が再構成されている所望するプラスミド(15.8kb p)を同定し、そしてこのプラスミドをpKW14と命名した。 プラスミドpKW13をBglII及びEcoRIにより消化し、そして0.9kbpの挿入体を、B glII及びEcoRIにより消化されているプラスミドpKW14に連結した。その連結混合 物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーのプラスミ ド含有を調べた。pKW13の0.9kbpのBglII−EcoRIフラグメントがpKW14の9.5kbpの BglII−EcoRIセグメントを置換している所望するプラスミド(9.32kbp)を同定し 、そしてこのプラスミドをpKW15と命名した。 プラスミドpKW16の構成及び使用 (i)構成 プラスミドpKW15をNdeI及びXbaIにより消化し、そしてその挿入体を、NdeI及 びXbaIによりまた消化されているプラスミドpRM52中に連結した。その連結混合 物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして単離されたコロニーをそれ らのプラスミド含有についてスクリーンした。所望するプラスミドをその制限地 図に より同定し、そしてpKW16と命名した。 (ii)S.コエリカラーCH999/pKW16の構成のためへのプラスミドpKW16の使用 プラスミドpKW16を用いて、メチル化−欠失株E.コリET12567(MacNeil,D.J .など.Gene(1992)111:61-68)を形質転換し、そしてこの株から単離された 、ジメチル化されたプラスミドpKW16DNAを用いて、S.コエリカラーCH999(McD aniel,R.など.Science(1993)262:1546-1550)を形質転換した。pKW16を用 いて、S.コエリカラーのプロトプラストを形質転換し、そして安定したチオス トレプトン耐性コロニーを、50μg/mlのチオストレプトンを含む水道水培地寒 天プレートに移した。 (iii)(2S)−メチル(3R)−ヒドロキシペンタン酸及び(2S)−メチ ル−(3R)−ヒドロキシブタン酸の単離及び特徴化 S.コエリカラーCH999/pKW16のコロニーを採取し、そして50μg/mlのチオ ストレプトンにより補充された100mlのYEMEに移し、そして30℃で増殖せしめた 。4日後、ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し、pH3.0に酸性化し、そして固体 塩化ナトリウムを、その溶液が飽和されるまで添加した。ブイヨンを等体積の酢 酸エチルにより5度抽出し、そして組合された酢酸エチル抽出物を、飽和塩化ナ トリウム溶液による抽出により乾燥せしめ、そして蒸発により濃縮した。酢酸エ チル:酢酸99:1(v/v)により溶出され、そして過マンガン酸カリウムによ り染色された、シリカゲルプレート上での薄層クロマトグラフィー処理は、S. コエリカラーCH999のみから得られた抽出物に存在しない、(2S)−メチル− (3R)−ブタン酸の対照サンプルと同じ移動度(Rf0.55)を有する化合物の存 在を示した。酢酸エチル抽出物の、負のイオンモード下でのエレクトロスプレー 質量分析(ESMS)は、対照サンプルに存在しないm /e117での主要ピークを示した。正のイオンモード及び蟻酸の存在下で、ピー クはm/e119で観察され、これは添加されたナトリウムイオンの存在下でm/ e141に移動された。ナトリウム添加物の正確な質量は、141.05171であることが 決定された(2−メチル−3−ヒドロキシブタン酸のナトリウム塩は141.05248 を必要とする)。S.コエリカラーCH999/pKW16のコロニーが取られ、そして50 μg/mlのチオストレプトンにより補充された100mlのYEMEに移され、そして30 ℃で7日間増殖せしめられる場合、上記で調製された酢酸エチル抽出物は、m/ e131で、負のイオンモードで作動されるESMSにおいて、追加のピークを示した 。正のイオンモードで作動されるESMSにおいて、及び添加される蟻酸の存在下で 、ピークはm/e155で見出される。このピークの正確な質量は、155.06973であ ることが決定された(2−メチル−3−ヒドロキシペンタン酸のナトリウム塩は 155.06890を必要とする)。 例22 プラスミドpAR33の構成 プラスミドpAR33は、ery負荷モジュール、ery PKSの延長モジュール1,rap P KSの延長モジュール12、及びery連鎖停止チオエステラーゼを含んで成るハイブ リッドタイプI PKSを含む。それを、次の通りに、いくつかの中間体プラスミド により構成する(図13): プラスミドpARRAPの構成 ラパマイシンPKSのモジュール12をコードするrapC遺伝子の4.7kbpのDNAセグメ ントを、Clone Amp方法(Raschtian,A.など.An al.Biochem.(1992)91:9 1-97)、及びプライマーとして、次の2種のオリゴヌクレオチド: 及び 並びに、鋳型として、クローン−λ−1C(Schwecke,T.など.Proc.Natl. Acad.Sci.USA(1995)92:7839-7843)のDNAを用いて、PCRにより増幅した。 約30〜60ngのPCR生成物(4.7kbp)を、25ngのpAMP18ベクターDNA(Gibco BRL) の存在下で37℃で30分間、ウラシルDNAグリコシラーゼにより消化し、その混合 物を氷上で冷却し、そしてE.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニ ーをそれらのプラスミド含有について調べる。所望するプラスミド(7.4kbp)を 、その制限地図により同定し、そしてpARRAPと命名する。 プラスミドpAR32の構成 プラスミドpARRAPを、BglIIにより消化し、rapモジュール12をコードする4.7k bpのフラグメントを開放し、これをゲル電気泳動により精製し、そしてBglIIに よる消化により線状化されているプラスミドpKW15中に連結する。その連結混合 物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらの プラスミド含有について調べる。所望するプラスミドは、rapモジュール12が、 ハイブリッドトリケチドラクトンシンターゼ遺伝子が生成されるよう、pKW15に おける挿入体の読取り枠のコード配列に対して正しい配向を有する1つである。 そのようなプラスミドを、その制限パターンにより同定し、そしてpAR32と命名 する。 プラスミドpAR33の構成 プラスミドpAR32は、NdeI及びXbaIによる消化により切り出され得る挿入体を 含むが、しかしその挿入体には、切断に対して特 異的に保護されるべき追加のNdeI部位が存在する。これを、RecA保護方法(Koob ,M.など.Nacl.Acids Res.(1990)20:5831-5835)を用いて行なう。合成オ リゴヌクレオチド5'-GCACCCACGACGCCACCACCACATATGCCCTGCACCCTGCCCTCC-3'(こ こで、NdeI部位が下線を引かれている)を、精製されたRecAタンパク質及びATP_ Sと一緒に使用し、消化からrapモジュール12における内部NdeI部位を特異的に保 護する安定した三量体DNA−タンパク質複合体を形成する。保護されたプラスミ ドpAR32をNdeI及びXbaIにより消化し、所望する十分な長さの挿入体(13.1kbp)を 生成し、そしてこれを、NdeI及びXbaIにより消化されているプラスミドpRM52( 例4)により連結する。その連結混合物を用いてE.コリTG1rec0を形質転換し 、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有についてスクリーンする。所 望するプラスミドpAR33を、その制限パターンにより同定する。 例23 S.エリスラエアJC2/pAR33の構成及びTKL誘導体の調製 (i)構成 約5μgのプラスミドpAR33を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラスト を形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを選択する。1つ のそのようなコロニーからの全DNAを単離し、そしてサザンハイブリダイゼーシ ョンにより分析し、プラスミドが、C−末端チオエステラーゼ/サイクラーゼを コードするeryAIII遺伝子の部分の染色体コピー中に特異的に組込んだことを確 する。この株を、S.エリスラエアJC2/pAR33と命名する。 (ii)S.エリスラエアJC2/pAR33による新規トリケチドラクトンの生成 S.エリスラエアJC2/pAR33を、50μg/mlのチオストレプト ンを含むスクロース−スクシネート培地中に接種し、そして28〜30%C下で5日 間、培養する。この後、ブイヨンを濾過し、そして等体積の酢酸エチルにより2 度抽出し、そして組合された酢酸エチル抽出物を、無水硫酸ナトリウム上で乾燥 せしめ、そして酢酸エチルを減圧下で、蒸発により除去する。残留物のエレクト ロスプレーMSは、Ac−2−ノル−3−エピ−TKL(III,R=Me)及び2−ノル− 3−エピ−TKL(III,R=Et)の存在を示した。 例24 プラスミドpAR8の構成 ery負荷ジドメイン、及びery連鎖停止チオエステラーゼ/サイクラーゼ、及び rap PKSのモジュール11及び12を含むハイブリッドトリケチドラクトンシンダー ゼの構成。 この例は、5種の別々のプラスミド、標的構造体の4種の別々のハウジング要 素、及びテトラサイクリンに対して耐性を付与する遺伝子を収容第5要素の初期 構成を必要とする。それらのプラスミドにおける挿入体を、標準のインビトロ組 換えDNA技法により連続的に組合し、プラスミドpAR5を形成する。さらなる三段 階のクローニングが、最終発現プラスミドpAR8を導びく(図14)。 プラスミドpARLDの構成 負荷AT−ACPジドメインをコードする、ヌクレオチド1〜ヌクレオチド1673ま でのeryAI遺伝子のセグメントを、プライマーとして次の2種のオリゴヌクレオ チド: 及び鋳型としてのプラスミドpBK6.12(例5)を用いて、CloneAmp方法を使用して のPCRにより増幅し、プラスミドpARLDを生成した。 プラスミドpAR11の構成 rapモジュール11をコードするDNAの5’−末端でのヌクレオチド112からヌク レオチド2095までの、S.ヒグロスコピカスのrapC遺伝子のセグメント(Schwec ke,T.など.Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1995)92:7839-7843)を、プライ マーとして次の2種のオリゴヌクレオチド: 及び 及び鋳型としての組換えバクテリオファージ_λ−1(Schwecke,T.など.,Proc .Natl.Acad.Sci.USA(1995)92:7839-7843)のDNAを用いて、CloneAmp方法 を用いるPCRにより増幅する。約30〜60ngのPCR生成物(2.0kbp)を、25ngのpAMP 18ベクターDNAの存在下で37%C下で、30分間、ウラシルDNAグリコシラーゼによ り消化し、その混合物を氷上で冷却し、そしてそれを用いて、E.コリTG1rec0 を形質転換し、そして個々のコロニーを、それらのプラスミド含有について調べ る。所望するプラスミド(4.7kbp)を、その制限地図により同定し、そしてpAR1 1と命名する。 プラスミドpAR12の構成 rapモジュール12をコードするDNAの3’末端のヌクレオチド7405からヌクレオ チド9396までの、S.ヒグロスコピカスのrapC遺伝子のセグメント(Schwecke,T .など.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1995)92:7839-7843)を、プライマーと して次の2種のオリゴヌクレオチド: 及び ’、及び鋳型としての組換えバクテリオファージλ−1C(Schwecke,T.など., Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1995)92:7839-7843)のDNAを用いて、CloneAmp 方法を用いてのPCRにより増幅する。約30〜60ngのPCR生成物(2.0kbp)を、25ng のpAMP18ベクターDNAの存在下で、37%C下で30分間、ウラシルDNAグリコシラー ゼにより消化し、その混合物を氷上で冷却し、そしてそれを用いて、E.コリTG 1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について 調べる。所望するプラスミド(4.7kbp)を、その制限地図により同定し、そして pAR12と命名する。 pARTEの構成 eryAIII停止コドンの3’側からKpnI部位までの132のヌクレオチド12及び、そ してDEBSのC−末端連鎖停止チオエステラーゼ/サイクラーゼをコードする、er yAIII遺伝子の1.3kbpのセグメントを、プライマーとして次の2種のオリゴヌク レオチド: 及び スミドpEXDB3(Roberts,G.A.など.Eur.J.Bioche.(1993)214:305-311)を 用いて、CloneAmp方法を用いてのPCRにより増幅する。約30〜60ngのPCR生成物( 1.3kbp)を、25ngのpAMP18ベクターDNAの存在下で、37%C下で30分間、ウラシ ルDNAグリコシラーゼにより消化し、その混合物を氷上で冷却し、そしてそれを 用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラ スミド含有について調べる。所望するプラスミド(4.0kbp)を 、その制限地図により同定し、そしてpARTEと命名する。 プラスミドpARTrの構成 テトラサイクリン耐性遺伝子を含むプラスミドpBR322の1.3kbpのセグメントを 、プライマーとして次の2種のオリゴヌクレオチド: 及び 鋳型としてのプラスミドpBR322を用いて、CloneAmp方法により増幅する。約30〜 60ngのPCR生成物(1.3kbp)を、25ngのpAMP18ベクターDNAの存在下で、37%C下 で、30分間、ウラシルDNAグリコシラーゼにより消化し、その混合物を氷上で冷 却し、そしてそれを用いてE.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニ ーをそれらのプラスミド含有について調べる。所望するプラスミド(4.0kbp)を その制限地図により同定し、そしてpARTrを命名する。 プラスミドpAR1の構成 プラスミドpARLDをNheI及びHindIIIにより消化し、そしてプラスミドpAR11か ら得られた2.0kbpのNheI−HindIII挿入体に連結する。その連結混合物を用いて 、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド 含有について調べる。所望するプラスミドをその制限地図により同定し、そして pAR1と命名する。 プラスミドpAR2の構成 プラスミドpAR1をNsiIにより線状化し、そしてpARTrからのNsiIフラグメント により連結する。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そ して個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べる。所望するプラス ミドをその制限地図により同定し、そしてpAR2と命名する。 プラスミドpAR3の構成 プラスミドpAR2を、SpeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体を、SpeIにより 線状化されたプラスミドpAR12により連結する。その連結混合物を用いて、E. コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有に ついて調べる。所望するプラスミドを、その制限地図により同定し、そしてpAR3 と命名する。 プラスミドpAR4の構成 プラスミドpAR3をNsiIにより消化し、そしてそのベクターを、テトラサイクリ ン耐性遺伝子を含む、pARTrのNsiIフラグメントに連結する。その連結混合物を 用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そしてテトラサイクリン(12.5μg/m l)の存在下で増殖された個々のコロニーを、それらのプラスミド含有について 調べる。所望するプラスミドを、その制限地図により同定し、そしてpAR4と命名 する。 プラスミドpAR5の構成 プラスミドpAR4をNotI及びXbaIにより消化し、そしてプラスミドpARTEの消化 により得られたNotI−XbaIフラグメントにより連結する。その連結混合物を用い て、E.コリTG1rec0を形質転換し、そしてテトラサイクリン(12.5μg/ml) の存在下で増殖された個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べる 。所望のプラスミドをその制限地図により同定し、そしてpAR5と命名する。 プラスミドpAR5−2の構成 S.ヒグロスコピカスのrapC遺伝子の7.2kbpセグメントを、コスミド13(Schw ecke,T.など.Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1995)92:7839-7843)から、Bst XI及びNdeIを用いて切り出し、ゲル 電気泳動により精製し、そしてまたBstXI及びNdeIにより消化されているプラス ミドpAR5により連結する。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転 換し、そしてテトラサイクリン(12.5μg/ml)の存在下で増殖された個々のコ ロニーを、それらのプラスミド含有について調べる。所望するプラスミド(11.9k bp)を、その制限地図により同定し、そしてpAR5−2と命名する。 プラスミドpAR5−3の構成 プラスミドpAR5の3.0kbpセグメントを、NdeIによる消化により切り出し、ゲル 電気泳動により精製し、そしてNdeIにより線状化されているプラスミドpAR5−2 により連結する。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そ してテトラサイクリン(12.5μg/ml)の存在下で増殖された個々のコロニーを 、それらのプラスミド含有について調べる。所望するブラスミド(14.9kbp)を 、その制限地図により同定し、そしてpAR5−3と命名する。 プラスミドpAR8の構成 プラスミドpAR5−3の12.2kbpセグメントを、PacI及びXbaIを用いて切除し、 ゲル電気泳動により精製し、そしてPacI及びXbaIにより切断されているプラスミ ドpRM52(例4)により連結する。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を 形質転換し、そしてテトラサイクリン(30.3μg/ml)の存在下で増殖された個 々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べる。所望するプラスミド(1 4.9kbp)を、その制限地図により同定し、そしてpAR8と命名する。 S.エリスラエアJC2/pAR8の構成及びTKL誘導体の生成 (i)構成 E.コリDH10B(pAR8)から単離された約5〜10μgのpAR8を用いて、S.エリ スラエアJC2プロトプラストを形質転換し、そして安 定したチオストレプトン耐性コロニーを選択する。それらのコロニーの1つを選 択し、そして全DNAをサザンハイブリダイゼーション分析のために調製し、前記 プラスミドが、C−末端チオエステラーゼ/サイクラーゼをコードするeryAIII 遺伝子の一部の染色体コピー中に特異的に組込んだことを確かめる。この株を、 S.エリスラエアJC2/pAR8と命名する。 (ii)2,4−ビスノル−3−エピ−TKL及び(Ac)−2,4−ビスノル−3− エピ−TKLの生成 S.エリスラエアJC2/pAR8のコロニーを採取し、そして50μg/mlのチオス トレプトンにより補充されたスクロース−スクシネート培地に移し、そして30℃ で増殖せしめる。3日後、ブイヨンを濾過し、そして等体積の酢酸エチルにより 2度抽出する。組合された酢酸エチル抽出物を、無水硫酸ナトリウム上で乾燥せ しめ、そして減圧下で濃縮する。残留物のGC−MSは、2,4−ビスノル−3−エ ピ−TKL(IV,R=Et)及び(Ac)−2,4−ビスノル−3−エピ−TKL(IV,R= Me)の存在を示す。 例26 プラスミドpE1A2TEの構成 プラスミドpE1A2TE(本明細書にまた記載されるプラスミドpE1A2TE−2のよう な)は、ery負荷モジュール、ery PKSの第1の延長モジュール、次に、avr PKS の第2の延長モジュール、及びery PKSのチオエステラーゼを含んで成るハイブ リッドタイプI PKS遺伝子を含むpT7.7由来のプラスミドから成る。それを、次 の通りに、いくつかの中間体プラスミドにより構成する(図15)。 プラスミドpIG70の構成 アベルメクチンPKS遺伝子の一部を含むプラスミドpVE1446を、E.コリATCC 6 8250から得た。プラスミドpVE1446をBamHIにより 消化し、そして座標6.05及び13.05間の7.0kbpフラグメントをゲル電気泳動によ り精製し、そしてBamHIにより線状化されたプラスミドpUC119中に連結した。そ の連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニー をそれらのプラスミド含有について調べる。BamHI挿入体の2つの可能な配向の うち、PstIにより消化される場合、約2.0及び8.6kbpのフラグメントが得られ、 そしてEcoRIにより消化される場合、約5.1及び5.5kbpのフラグメントが得られる ように、pIG70を選択した。 プラスミドpIG71の構成 アベルメクチンPKS遺伝子の一部を含むプラスミドpVE1446を、E.コリATCC 6 8250から得た。プラスミドpVE1446をBamHIにより消化し、そして座標13.05及び2 0.15間の7.1kbpフラグメントをゲル電気泳動し、そしてBamHIにより線状化され たプラスミドpUC119中に連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0 を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた 。BamHI挿入体の2つの可能な配向のうち、EcoRI及びXhoIにより消化される場合 、約5kbpの2つのフラグメントが得られるように、pIG71を選択した。 プラスミドpIG70 ΔPstの構成 pIG70をPst1により切断し、そして再連結した。pIG70 ΔPstを、E.コリTG1r ec0の形質転換の後、単離した。 プラスミドpIG70 ΔEcoの構成 pIG70をEcoRIにより切断し、そして再連結した。pIG70 ΔEcoを、E.コリTG1 rec0の形質転換の後、単離した。 プラスミドpIG71 ΔSacの構成 pIG71をSacIにより切断し、そして再連結した。pIG71 ΔSacを、E.コリTG1r ec0の形質転換の後、単離した。 プラスミドpIGPCRstartの構成 BglII部位を導入している合成オリゴヌクレオチド8985(5'-GAGCAGTCGTTCCGAGA TCTCGGCTTCGATTCA-3')及び9204(5'-GGGAGGAGATCAGATCCCAGAAGT-3')のそれぞれ 50pモルをPCRに使用し、60ngのpIG70 ΔEcoから300bpの生成物を増幅した。PCR 生成物を末端−修復し、リン酸化し、そしてSmaIにより線状化され、そして脱リ ン酸化されているpUC18中に連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1re c0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べ た。pIGPCRstartの配向を、EcoRI及びBglIIによる二重制限酵素消化物により同 定し、300bpフラグメントを含んでいるパターンを付与した。 プラスミドpIGPCRendの構成 BglII部位を導入している合成オリゴヌクレオチド8986(5'-GAGGGAGTCGAACCGAG ATCTCGGAACGCGCGG-3')及び9205(5'-GGGGGATCCTGGGGTCGGCCGGGCAGGGCAA-3')のそ れぞれ50pモルをPCRに使用し、60ngのpIG71 ΔSacから440bpの生成物を増幅し た。PCR生成物を末端−修復し、リン酸化し、そしてSmaIにより線状化され、そ して脱リン酸化されているpUC18中に連結した。その連結混合物を用いて、E. コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーを、それらのプラスミド含有 について調べた。pIGPCRendの配向を、その制限酵素消化物パターンにより同定 した。 プラスミドpIGstart+middleの構成 プラスミドpIGPCRstartをPstIにより消化し、そして300bpのフラグメントをゲ ル電気泳動により精製し、そしてPstIにより線状化され、そして脱リン酸化され ているプラスミドpIG70 Δpst中に連結した。その連結混合物を用いて、E.コ リTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有につ いて調 べた。PstI−PstI挿入体の正しい配向を含むプラスミドを、DNA配列決定により 同定した。 プラスミドpIGAve2Bglの構成 プラスミドpIGstart+middleを、BamHIにより消化し、そして5.0kbpのフラグ メントをゲル電気泳動により精製し、そしてBamHIにより切断され、そして脱リ ン酸化されているプラスミドpIGPCRend中に連結した。その連結混合物を用いて 、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド 含有について調べた。BamHI−BamHI挿入体の正しい配向を含むプラスミドを、DN A配列決定により同定した。 プラスミドpE1A2TEの構成 プラスミドpIGAve2BglをBglIIにより消化し、そして6kbpのフラグメントをゲ ル電気泳動により精製し、そしてBglIIにより線状化され、そして脱リン酸化さ れているプラスミドpKW15(例16)中に連結した。その連結混合物を用いて、E .コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有 について調べた。Bg1II−BglII挿入体の正しい配向を含むプラスミドを、EcoRI により制限酵素消化物により同定した。 例27 プラスミドpIG2の構成及び使用 (i)構成 プラスミドpE1A2TEをNdeI及びXbaIにより消化し、そして11kbpのフラグメント をゲル電気泳動により精製し、そしてNdeI及びXbaIにより切断されているプラス ミドpRM52(例4)中に連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を 形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。 (ii)S.コエリカラーCH999/pIG2の構成 E.コリET12567(MacNeil,D.J.など.Gene(1992)111:61-68)から単離さ れたプラスミドpIG2を用いて、S.コエリカラーC999のプロトプラストを形質転 換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した。個々のコロニ ーを、それらのプラスミド含有について調べ、そしてプラスミドpIG2の存在をそ の制限パターンにより確かめた。 例28 プラスミドpIG102の構成 プラスミドpE1A2TEをNdeI及びXbaIにより消化し、そして11kbpのフラグメント をゲル電気泳動により精製し、そしてNdeI及びXbaIにより切断されたプラスミド pCJR101(例2)中に連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形 質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。 例29 (i)プラスミドpKS22の構成 プラスミドpKS22は、DEBSI−TE−由来のトリケチドシンターゼ、及びKS1ドメ インの代わりのKS2ドメインを含む、pNTEP2−由来のベクターである。プラスミ ドpKS22を、次の通りに、いくつかの中間体プラスミドにより得る(図16)。 プラスミドpM007,pM008及びpM009の構成 プラスミドpM007についてのPCR増幅に関しては、次の合成オリゴヌクレオチド を突然変異誘発プライマーとして使用し、この1つはHindIII部位を含み、そし て他はEcoRV部位を含む: プラスミドpM008についての増幅に関しては、次の合成オリゴヌクレオチドを 突然変異誘発プライマーとして使用し、この1つはP stI部位を含み、そして他はHindIII部位を含む: プラスミドpM009についての増幅に関しては、次の合成オリゴヌクレオチドを 突然変異誘発プライマーとして使用し、この1つはMunI部位を含み、そして他は PstI部位を含む: PCRを、Pwo DNAポリメラーゼ、及び次の1回のサイクル:96℃(1分);50℃ (3分)でのアニーリング;及び72℃(1分)での延長;及び次の25回のサイク ル:96℃(1分);50℃(1分)でのアニーリング;及び10%(体積/体積)の ジメチルスルホキシドの存在下で72℃(1分)での延長;を用いて、鋳型として のpNTEP2に基づいて実施した。生成物を、末端修復し、そしてSmaIにより消化さ れたpUC18中にクローン化し、そしてその連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを 形質転換した。プラスミドDNAを個々のコロニーから調製した。pM007(3.8kbp), pM008(3.9kbp)及びpM009(4.3kbp)のための所望するプラスミドを、それらの制限 パターン及びDNA配列決定により同定した。 プラスミドpM008をHindIIIにより消化し、そして1.2kbpの挿入体を、HindIII により消化されたpM007中にクローン化した。その連結混合物を用いて、E.コ リDH10Bを形質転換した。所望するプラスミド(5.0kbp)を、その制限パターン により同定し、そしてpM010と命名した。 プラスミドpM009をPstIにより消化し、そして1.6kbpの挿入体を、PstIにより 消化されているpM010中にクローン化した。その連結混合物を用いて、E.コリD H10Bを形質転換した。所望するプ ラスミド(6.6kbp)を、その制限パターンにより同定し、そしてpM011と命名し た。 プラスミドpM011を、MunI及びEcoRVにより消化し、そして3.9kbpのフラグメン トを、MunI及びEcoRVにより消化されているpNTEPH(下記を参照のこと)中にク ローン化した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換した。所望 するプラスミド(13kbp)を、その制限パターンにより同定し、そしてpKS22と命名 した。 プラスミドpNTEPHを、HindIII部位を除去することによってpNTEP2から得た。p NTEP2をHindIIIにより消化し、5’オーバーハングをクレノウフラグメントDNA ポリメラーゼIによりフィルインし、そして再連結した。所望するプラスミド(1 3.6kbp)を、その制限パターンにより同定した。 例30 (i)プラスミドpIB018の構成 プラスミドpIB018は、KS2の代わりのKS1と共に、DEBS1TE−由来のトリケチ ドシンターゼを含むpCJR24−由来のベクターである。プラスミドpIB018を、次の 通りに、いくつかの中間体プラスミドを通して得た(図17A)。 プラスミドpKSA,pKSB及びpKSCの構成 プラスミドpKSAについてのPCR増幅に関しては、次の合成オリゴヌクレオチド を突然変異誘発プライマーとして使用し、1つはPstI部位を含み、そして他はHi ndIII部位を含む: プラスミドpKSBについてのPCR増幅に関しては、次の合成オリゴヌクレオチド を突然変異誘発プライマーとして使用し、1つはEsp I部位を含み、そして他はPstI部位を含む プラスミドpKSCについてのPCR増幅に関しては、次の合成オリゴヌクレオチド を突然変異誘発プライマーとして使用し、1つはHindIII部位を含み、そして他 はBspEI部位を含む: PCRを、Pwo DNAポリメラーゼ、及び次の1回のサイクル:96℃(1分);50℃ (3分)でのアニーリング;及び72℃(1分)での延長;及び次の25回のサイク ル:96℃(1分);50℃(1分)でのアニーリング;及び10%(体積/体積)の ジメチルスルホキシドの存在下で72℃(1分)での延長;を用いて、鋳型として のpNTEP2に基づいて実施した。生成物を末端−修復し、そしてSmalにより消化 されたpUC18中にクローン化し、そしてその連結混合物を用いて、E.コリDH10B を形質転換した。プラスミドDNAを、個々のコロニーから調製した。pKSA(4.0kbp ),pKSB(4.2kbp)及びpKSC(3.2kbp)のための所望するプラスミドを、それらの 制限パターンにより同定した。 プラスミドpKSAをPstIにより消化し、そして1.2kbpの挿入体を、PstIにより消 化されているpKSB中にクローン化した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10 Bを形質転換した。所望するプラスミド(5.5kbp)をその制限パターンにより同 定し、そしてpKSDと命名した。 プラスミドpKSCをHindIIIにより消化し、そして0.5kbpの挿入体を、HindIIIに より消化されているpKSC中にクローン化した。その連結混合物を用いて、E.コ リDH10Bを形質転換した。所望するプラス ミド(6.0kbp)を、その制限パターンにより同定し、そしてpKSEと命名した。 プラスミドpKSEをEspI及びEspeEIにより消化し、そして3.3kbpのフラグメント を、EspI及びBspeEIにより消化されているpUCTE中にクローン化した。その連結 混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換した。所望するプラスミド(13.9kbp) を、その制限パターンにより同定し、そしてpIB004と命名した。 プラスミドpIB004をNdeI及びXbaIにより消化し、そして11.2kbpの挿入体を、N deI及びXbaIにより消化されているpCJR24中にクローン化した。その連結混合物 を用いて、E.コリDH10Bを形質転換した。所望するプラスミド(15.9kbp)を、制 限パターンにより同定し、そしてpIB018と命名した。 (ii)S.エリスラエアNRRL2338/pIB018の構成のためへのプラスミドpIB018の 使用 約5μgのプラスミドpIB018を用いて、S.エリスラエアNRRL2338のプロトプ ラストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した 。いくつかのコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーション により分析し、プラスミドがeryAIのモジュール2の末端中に組込んだことを確 認した。 S.エリスラエアNRRL2338/pIB018を、50μg/mlのチオストレプトンを含む トリプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間、増殖せしめた。こ の種子培養物20mlを用いて、凝集を減じるために、300rpmで振盪された、2lの フラスコに50μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネート培養 物400mlを接種する。6日後、ブイヨンを濾過し、pH4に調節し、そして等体長 の酢酸エチルにより3度抽出した。溶媒を蒸発により除去した。トリケチドラク トン生成物(10mg/l)を、GC−MS及びNMRにより同 定した。主成分は、(2R,3S,4S,5R)−2,4−ジメチル−3,5− ジヒドロキシ−n−ヘキサン酸δラクトンであり;(2R,3S,4S,5R) −2,4−ジメチル−3,5−ジヒドロキシ−n−ペプタン酸δラクトンもまた 見出された(それらの化学式は下記の通りである): 次のマクロライドが、HPLC/MSにより同定された:例31 (i)プラスミドpIB017の構成 プラスミドpIB017は、KSIの代わりのKS2、及びKS2の代わりにKSIと共に、DEBS 1TE−由来のトリケチドシンターゼを含むpCJR24−由来のベクターである。プラ スミドpIB017を、次の通りにして、いくつかの中間体プラスミドにより得る(図 17B)。 プラスミドpIB004をEcoRV及びEcoRIにより消化し、そして7.2kbpのフラグメン トを、EcoRV及びEcoRIにより消化されているpKS22中にクローン化した。その連 結混合物を用いて、E.コリDH10B を形質転換した。所望するプラスミド(13.6kbp)を、その制限パターンにより固 定し、そしてpIB009と命名した。 プラスミドpIB009を、NdeI及びXbaIにより消化し、そして11.2kbpの挿入体を 、NdeI及びXbaIにより消化されているpCJR24中にクローン化した。その連結混合 物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換した。所望するプラスミド(15.9kbp)をそ の制限パターンにより同定し、そしてpIB017と命名した。 (ii)S.エリスラエアNRRL2338/pIB017の構成 約5μgのプラスミドpIB017を用いて、S.エリスラエアNRRL2338のプロトプ ラストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する 。いくつかのコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーション により分析し、プラスミドがeryAIのモジュール2の末端中に組込んだことを確 する。 S.エリスラエアNRRL2338/pIB017を、50μg/mlのチオストレプトンを含む トリプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間、増殖せしめる。こ の種子20mlを用いて、凝集を減じるために、300rpmで振盪された、2lのフラス コに、50μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネート培地400m lを接種する。6日後、ブイヨンを濾過し、pH4に調節し、そして等体積の酢酸 エチルにより3度抽出した。溶媒を蒸発により除去した。トリケチドラクトン(0 .4mg/l)の分析をGC−MS、光学回転及びNMRにより行なった。単離された化合 物は、下記式で表わされる(2R,3S,4S,5S)−2,4−ジメチル−3 ,5−ジヒドロキシ−n−ヘキサン酸δラクトン;及び(2R,3S,4S,5 S)−2,4−ジメチル−3,5−ジヒドロキシ−n−ヘプタン酸δラクトンで あることが見出された: 次のマクロライドが、HPLC/MSにより同定された:例32 (i)プラスミドpIB015の構成 プラスミドpIB015は、LD,KS1,AT2,KR2,ACP2/6及びTEと共にジケチ ドシンターゼを含むpCJR24−由来のベクターである。プラスミドpIB015を、次の 通りに、いくつかの中間体プラスミドにより得る(図18)。 プラスミドpIB009をPstIにより消化し、4.4kbpのフラグメントを除去し、そし て再連結した。その連結混合物を用いて、E.コリ DH10Bを形質転換した。所望するプラスミド(9.2kbp)を、その制限パターンに より固定し、そしてpIB011と命名した。 プラスミドpIB011を、NdeI及びXbaIにより消化し、そして6.8kbpの挿入体を、 NdeI及びXbaIにより消化されているpCJR24中にクローン化した。その連結混合物 を用いて、E.コリDH10Bを形質転換した。所望するプラスミド(9.2kbp)を、 その制限パターンにより同定し、そしてpIB015と命名した。 (ii)S.エリスラエアJC2/pIB015の構成のためへのプラスミドpIB015の使用 約5μgのプラスミドpIB015を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラス トを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した。い くつかのコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションによ り分析し、プラスミドがTE中に組込んだことを確認する。 S.エリスラエアJC2/pIB015を、50μg/mlのチオストレプトンを含むトリ プシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間、増殖せしめる。この種 子培養物20mlを用いて、凝集を減じるために300rpmで振盪された、2lのフラス コに50μg/mlのチオストレプトン、0.1mg/mlの4−ペンチン酸及び0.1mg/ml の3−テトラデシルスルファニル−プロピオン酸を含むスクロース−スクシネー ト培地400mlを接種する。6日後、ブイヨンを濾過し、pH3に調節し、そして等体 積の酢酸エチルにより3度抽出した。溶媒を蒸発により除去した。ジケチド酸の 分析を、標準としてジケチド酸のすべて4種の合成立体異性体を用いて、キラル カラム(Hydrodex−β−PM,25m×0.25mm ID(Machery‐Nagel GmbH & CokG,G ermany))を備えたGC−MSにより行なった。生成される化合物を、(2R,3S )−2−メチル−3−ヒドロキシペンタン酸として同定した。 (iii)S.エリスラエアORF5/pIB015の構成のためへのプラスミドpIB015の使 用 約5μgのプラスミドpIB015を用いて、S.エリスラエアORF5のプロトプラ ストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する。 いくつかのコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションに より分析し、プラスミドがeryAIのモジュール2中に組込んだことを確認する。 S.エリスラエアORF5/pIB015を、50μg/mlのチオストレプトンを含むト リプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日問、増殖せしめる。この 種子培養物20mlを用いて、凝集を低めるために300rpmで振盪された、2lのフラ スコに50μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネート培地400m lを接種する。6日後、ブイヨンを濾過し、そして等体積の酢酸エチルにより3 度抽出する。溶媒をESMSにより分析する。次の化合物が検出された例33 (i)プラスミドpIB016の構成 プラスミドpIB010は、LD,KS2,AT2,KR2,ACP2/6及びTEと共にジケチ ドシンターゼを含むpCJR24−由来のベクターである。 プラスミドpIB016を、次の通りに、いくつかの中間体プラスミドにより得る(図 18)。 プラスミドpIB009をHindIIIにより消化し、4.4kbpのフラグメント を除去し、そして再連結した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質 転換した。所望するプラスミド(9.2kbp)を、その制限パターンにより固定し、 そしてpIB012と命名した。 プラスミドpIB012を、NdeI及びXbaIにより消化し、そして6.8kbpの挿入体を、 NdeI及びXbaIにより消化されているpCJR24中にクローン化した。その連結混合物 を用いて、E.コリDH10Bを形質転換した。所望するプラスミド(9.2kbp)を、 その制限パターンにより同定し、そしてpIB016と命名した。 (ii)S.エリスラエアORF5/pIB016の構成のためへのプラスミドpIB016の使 用 約5μgのプラスミドpIB016を用いて、S.エリスラエアORF5のプロトプラ ストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する。 いくつかのコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションに より分析し、プラスミドがeryAIのモジュール2中に組込んだことを確認する。 S.エリスラエアORF5/pIB016を、50μg/mlのチオストレプトンを含むト リプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間、増殖せしめる。この 種子培養物20mlを用いて、凝集を低めるために300rpmで振盪された、2lのフラ スコに50μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネート培地400m lを接種する。6日後、ブイヨンを濾過し、そして等体積の酢酸エチルにより3 度抽出する。溶媒をESMSにより分析する。次の化合物が検出された 例34 プラスミドpJLK15の構成 プラスミドpJLK15は、ery負荷モジュール、ery PKSの第1及び第2延長モジュ ール、及びery連鎖停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を含む、pCJR24 に基づくプラスミドであるが、但し、アシルトランスフェラーゼの末端と第2er y延長モジュールのACPの開始との間のDNAセグメントがrap PKSのモジュール13の 同等のセグメントにより置換されている。それを次の通りに、いくつかの中間体 プラスミドにより構成した(図19)。 プラスミドpJLK01の構成 S.エリスラエアのeryAI遺伝子の約0.46kbpのDNAフラグメントを、プライマ ーとして下記合成オリゴヌクレオチド: り増幅した。PCR生成物をT4ポリヌクレオチドキナーゼにより処理し、そして 次に、SmaIによる消化により線状化されたプラスミドpUC18により連結し、そし て次に、アルカリホスファターゼにより処理した。連結混合物を用いて、E.コ リDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有につい て調べた。所望するプラスミドpJLK01をその制限パターン及びDNA配列決定によ り同定した。 プラスミドpJLK08の構成 S.エリスラエアのeryAI遺伝子の約1.47kbpのDNAフラグメントを、プライマ ーとして下記合成オリゴヌクレオチド: 及び鋳型としてのプラスミドpNTEPHを用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を T4ポリヌクレオチドキナーゼにより処理し、そして次に、SmaIによる消化によ り線状化されたプラスミドpUC18により連結し、そして次に、アルカリホスファ ターゼにより処理した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し 、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプ ラスミドpJLK08をその制限パターン及びDNA配列決定により同定した。 プラスミドpJLK09の構成 S.エリスラエアのeryAI遺伝子の約1.12kbpのDNAフラグメントを、プライマ ーとして下記合成オリゴヌクレオチド: 及び鋳型としてのプラスミドpNTEPHを用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を T4ポリヌクレオチドキナーゼにより処理し、そして次に、SmaIによる消化によ り線状化されたプラスミドpUC18により連結し、そして次に、アルカリホスファ ターゼにより処理した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し 、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプ ラスミドpJLK08をその制限パターン及びDNA配列決定により同定した。 プラスミドpJLK10の構成 プラスミドpJLK08を、PstI及びBsu36Iにより消化し、そして PstI及びBsu36Iにより消化されているプラスミドpJLK09により連結した。その連 結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーを、そ れらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpJLK10をその制限パ ターンにより同定した。 プラスミドpJLK11の構成 プラスミドpJLK01を、PstI及びAvrIIにより消化し、そしてPstI及びAvrIIによ り消化されているプラスミドpJLK10により連結した。その連結混合物を用いて、 E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーを、それらのプラスミド含 有について調べた。所望するプラスミドpJLK11をその制限パターンにより同定し た。 プラスミドpJLK12の構成 プラスミドpJLK11を、ScaIにより消化し、そしてScaIにより消化されているプ ラスミドpCJR34により連結した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形 質転換し、そして個々のコロニーを、それらのプラスミド含有について調べた。 所望するプラスミドpJLK12をその制限パターンにより同定した。pCJR34を次の手 段により構成した。pNTEP2をNdeI及びXbaIにより消化し、そしてNdeI及びXbaIに より前もって消化されているpUC19中にクローン化した。所望するプラスミドpCJ R34をその制限パターンにより同定した。 プラスミドpJLK13の構成 プラスミドpJLK12を、NdeI及びXbaIにより消化し、そしてNdeI及びXbaIにより 消化されているプラスミドpCJR24により連結した。その連結混合物を用いて、E .コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーを、それらのプラスミド含有 について調べた。所望するプラスミドpJLK13をその制限パターンにより同定した 。 プラスミドpJLK14の構成 モジュール13の還元ループをコードするS.ヒグロスコピカスのrapC遺伝子の 約3.3kbpのDNAを、プライマーとして下記合成オリゴヌクレオチド: スミドcos31(Schwecke,T.など.(1995)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:7 839-7843)を用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物をT4ポリヌクレオチドキ ナーゼにより処理し、そして次に、SmaIによる消化により線状化されたプラスミ ドpUC18により連結し、そして次に、アルカリホスファターゼにより処理した。 その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニー をそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpJLK14をその制 限パターン及びDNA配列決定により同定した。 プラスミドpJLK15の構成 プラスミドpJLK14を、AvrII及びNheIにより消化し、そしてAvrII及びNheIによ り消化されているプラスミドpJLK13により連結した。その連結混合物を用いて、 E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーを、それらのプラスミド含 有について調べた。所望するプラスミドpJLK15をその制限パターンにより同定し た。 例35 JC2/pJLK15の構成のためのプラスミドpJLK15の使用 約5μgのプラスミドpJLK15を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラス トを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する。い くつかのコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションによ り分析し、プラスミドがTE中に組込んだことを確かめる。JC2/pJLK15を、50μ g/mlのチオ ストレプトンを含むトリプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間 、増殖せしめる。この種子培養物20mlを用いて、凝集を低めるために300rpmで振 盪された、2lのフラスコに50μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース− スクシネート培養物400mlを接種する。6日後、ブイヨンを濾過し、pH3に調節 し、そして等体積の酢酸エチルにより3度抽出する。溶媒を蒸発により除去し、 そして残留物をメタノール(5ml)に溶解し、そしてエレクトロスプレー質量分 析法により分析する。主生成物を、(2R,4R,5R)−2,4−ジメチル− 5−ヒドロキシ−n−ヘキサン酸δ−ラクトン(C8142;MH+:計算値:143. 1072、実測値:143.110;MNa+:計算値:165.0891;実測値:165.093)として、 及び(2R,4R,5R)−2,4−ジメチル−5−ヒドロキシ−n−ヘプタン 酸δ−ラクトン(C9162;MH+:計算値:156.1150;実測値:156.118;MNa+ :計算値:178.0970;実測値:178.099)として同定した。 例36 プラスミドpJLK18の構成 プラスミドpJLK18は、ery負荷モジュール、ery PKSの第1及び第2延長モジュ ール、及びery連鎖停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を含む、pCJR24 に基づくプラスミドであるが、但し、アシルトランスフェラーゼの末端と第2er y延長モジュールのACPの開始との間のDNAセグメントがrap PKSのモジュール4の 同等のセグメントにより置換されている。それを次の通りに、いくつかの中間体 プラスミドにより構成した(図20)。 プラスミドpJLK16の構成 モジュール4の還元ループをコードするS.ヒグロスコピカスのrapA遺伝子の 約2.8kbpのDNAを、プライマーとして下記合成オリゴ ヌクレオチド: cos25(Schwecke,T.など.(1995)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:7839-78 43)を用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物をT4ポリヌクレオチドキナーゼ により処理し、そして次に、SmaIによる消化により線状化されたプラスミドpUC1 8により連結し、そして次に、アルカリホスファターゼにより処理した。その連 結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーをそれ らのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpJLK16をその制限パタ ーン及びDNA配列決定により同定した。 プラスミドpJLK17の構成 プラスミドpJLK16を、AvrII及びBsu36Iにより消化し、そして2.8kbpのフラグ メントを、AvrII 及びBsu36Iにより消化されているプラスミドpJLK12により連結 した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコ ロニーを、それらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpJLK17 をその制限パターンにより同定した。 プラスミドpJLK18の構成 プラスミドpJLK17を、NdeI及びXbaIにより消化し、そして11.2kbpのフラグメ ントを、NdeI及びXbaIにより消化されているプラスミドpCJR24により連結した。 その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニー をそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpJLK18をその制 限パターンにより同定した。 例37 JC2/pJLK18の構成のためへのプラスミドpJLK18の使用 約5μgのプラスミドpJLK18を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラス トを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する。い くつかのコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションによ り分析し、プラスミドがTE中に組込んだことを確かめる。S.エリスラエアJC2 /pJLK18を、50μg/mlのチオストレプトンを含むトリプシン性大豆ブイヨン中 に接種し、そして30℃で3日間、増殖せしめる。この種子培養物20mlを用いて、 凝集を低めるために300rpmで振盪された、2lのフラスコに50μg/mlのチオス トレプトン、0.1mg/mlの4−ペンチン酸及び0.1mg/mlの3−テトラデシルスル ファニル−プロピオン酸を含むスクロース−スクシネート培養物400mlを接種す る。6日後、ブイヨンを濾過し、pH3に調節し、そして等体積の酢酸エチルによ り3度抽出する。溶媒を蒸発により除去し、そして残留物をメタノール(5ml) に溶解し、そしてエレクトロスプレー質量分析法により分析する。主生成物を、 (E,4R,5R)−2,4−ジメチル−5−ヒドロキシ−n−2−ヘキサン酸 (C8243;MH+:計算値:159.1021、実測値:159.098;MNa+:計算値:181.0 841;実測値:181.079)として、及び(E,4R,5R)−2,4−ジメチル− 5−ヒドロキシ−n−2−ヘプテン酸(C9162;MH+:計算値:173.1178;実 測値:173.118;MNa+:計算値:195.0997;実測値:195.104)として同定した。 例38 プラスミドpJLK21の構成(図21) プラスミドpJLK19の構成 プラスミドpJLK19についての約1.3kbpのDNAフラグメントのPCR増幅のためには 、次の合成オリゴヌクレオチド: して使用した。PCRを、鋳型としてpNTEPHを用いて実施した。PCR生成物をT4ポ リヌクレオチドキナーゼにより処理し、そして次に、SmaIによる消化により線 状化されているプラスミドpUC18により連結し、そして次に、アルカリホスファ ターゼにより処理した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し 、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプ ラスミドpJLK19をその制限パターンにより同定した。 プラスミドpJLK20の構成 プラスミドpIB011を、HindIII及びNdeIにより消化し、そして2.9kbpのフラグ メントを、HindIII及びNdeIにより消化されているプラスミドpJLK19中にクロー ン化した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々 のコロニーを、それらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpJ KL20をその制限パターンにより同定した。 プラスミドpJLK21の構成 プラスミドpJLK20を、AvrII及びNdeIにより消化し、そしてAvrII及びNdeIによ り消化されているプラスミドpJLK15中にクローン化した。その連結混合物を用い て、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーを、それらのプラスミ ド含有について調べた。所望するプラスミドpJKL21をその制限パターンにより同 定した。 例39 JC2/pJLK21の構成のためへのプラスミドpJLK21の使用 約5μgのプラスミドpJLK21を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラス トを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する。い くつかのコロニーから、全DNAを得、そ してサザンハイブリダイゼーションにより分析し、プラスミドがチオエステラー ゼ中に組込んだことを確かめる。JC2/pJLK21を、50μg/mlのチオストレプト ンを含むトリプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間、増殖せし める。この種子培養物20mlを用いて、凝集を低めるために300rpmで振盪された、 2lのフラスコに50μg/mlのチオストレプトン、0.1mg/mlの4−ペンチン酸 及び0.1mg/mlの3−テトラデシルスルファニル−プロピオン酸を含むスクロー ス−スクシネート培養物400mlを接種する。6日後、ブイヨンを濾過し、pH3に 調節し、そして等体積の酢酸エチルにより3度抽出する。溶媒を蒸発により除去 し、そして残留物をメタノール(5ml)に溶解し、そしてエレクトロスプレー質 量分析法により分析する。主生成物を、(2R)−2−メチル−ブタン酸(C6102;MH+:計算値:103.0759;実測値:103.071;MNa+:計算値:125.0578; 実測値:125.052)として、及び(2R)−2−メチル−ペンタン酸として同定し た。 プラスミドpJLK22の構成 プラスミドpJLK20を、AvrII及びNdeIにより消化し、そしてAvrII及びNdeIによ り消化されているプラスミドpJLK18により連結した。その連結混合物を用いて、 E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーを、それらのプラスミド含 有について調べた。所望するプラスミドpJLK22をその制限パターンにより同定し た。 例41 JC2/pJLK22の構成のためへのプラスミドpJLK22の使用 約5μgのプラスミドpJLK22を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラス トを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する。い くつかのコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションによ り分析し、プラスミドがチ オエステラーゼ中に組込んだことを確かめる。JC2/pJLK22を、50μg/mlのチ オストレプトンを含むトリプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日 間、増殖せしめる。この種子培養物20mlを用いて、凝集を低めるために300rpmで 振盪された、2lのフラスコに50μg/mlのチオストレプトン、0.1mg/mlの4 −ペンチン酸及び0.1mg/mlの3−テトラデシルスルファニル−プロピオン酸を 含むスクロース−スクシネート培養物400mlを接種する。6日後、ブイヨンを濾 過し、pH3に調節し、そして等体積の酢酸エチルにより3度抽出する。溶媒を蒸 発により除去し、そして残留物をメタノール(5ml)に溶解し、そしてエレクト ロスプレー質量分析法により分析する。主生成物を、(E)−2−メチル−ブテ ン酸(C582;MH+:計算値:101.0602;実測値:101.062;MNa+:計算値:12 3.0422;実測値:123.043)及び(E)−2−メチル−ペンテン酸(C6102;M H+:計算値:115.0759;実測値:115.077;MNa+;計算値:137.0578;実測値:1 37.058)として同定した。 例42 プラスミドpKR1−0、すなわちケトラクトンシンターゼをコードするpCJR24の 誘導体の構成のために、いくつかの中間体プラスミドを構成した(図22)。 プラスミドp37の構成 ヌクレオチド9838〜11214(DEBS1−TEのアミノ酸3279〜末端までをコードする )を含むプラスミドpNTEP2の1.4kbpセグメントを、プライマーとして下記2種の 合成オリゴヌクレオチド: ミドpNTEP2を用いてPCRにより増幅する。PCR生成物を末端−修復 し、そしてSmaIによる消化により線状化され、そしてアルカリホスファターゼに より処理されたプラスミドpUC18により連結した。その連結混合物を用いて、E .コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有に ついて調べた。SpeI部位がこのフラグメントの5’末端で導入されている所望す るプラスミドp37を、その制限パターン及びDNA配列決定により同定した。 プラスミドp37Nの構成 プラスミドp37を、EcoRI及びKpnIにより消化し、そして1.4kbpのフラグメント を、EcoRI及びKpnIにより前もって消化されたpNTEP2に連結した。その連結混合 物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプ ラスミド含有について調べた。所望するp37Nをその制限パターンにより同定した 。 プラスミドpSCA7の構成 ヌクレオチド8202からヌクレオチド9306まで延長するS.エリスラエアのeryA I遺伝子の1.1kbpのDNAセグメントを、プライマーとして下記合成オリゴヌクレオ チド: 及び鋳型としてプラスミドpNTEP2を用いてPCRにより増幅した。PCR生成物を末端 −修復し、そしてSmaIによる消化により線状化され、そして次にアルカリホスフ ァターゼにより処理されたプラスミドpUC18により連結した。その連結混合物を 用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラス ミド含有について調べた。SpeI部位がこのPCR生成物の3’末端で導入されてい る所望するプラスミドpSCA7をその制限パターン及びDNA配列決定により同定した 。 プラスミドpSHの構成 プラスミドp37NをSpeI及びHindIIIにより消化し、そして1.4kbpのフラグメン トを、SpeI及びHindIIIにより前もって消化されたプラスミドpSCA7により連結し た。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロ ニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpSHをその 制限パターンにより同定した。 プラスミドpUCTEの構成 プラスミドpNTEP2をBglII及びHindIIIにより消化し、そして11.2kbpの挿入体 を、BamHI及びHindIIIにより消化されたプラスミドpUC18に連結した。その連結 混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーをそれら のプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpUCTEをその制限パター ンにより同定した。 プラスミドpUC1−0の構成 pUCTEの3.9kbpのScaI制限フラグメントと、pSHの3.4kbpのScaI制限フラグメ ントとを置換した。所望するプラスミドpUC1−0をその制限パターンにより同定 した。 プラスミドpKR1−0の構成 pUC1−0の10.7kbpのNdeI及びXbaI制限フラグメントを、NdeI及びXbaIにより 消化されたpCJR24に連結した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質 転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望 するプラスミドpKR1−0をその制限パターンにより同定した。 例43 S.エリスラエアJC2/pKR1−0の構成及び使用 (i)構成 約5μgのプラスミドpKR1−0を用いて、S.エリスラエアJC2 のプロトプラストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニー を単離した。いくつかのそのようなコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハ イブリダイゼーションにより分析し、プラスミドがC−末端チオエステラーゼ/ サイクラーゼをコードするeryAIII遺伝子の部分中に相同組換えにより特異的に 組込んだことを確めた。1つのそのようなクローンを選択し、そしてS.エリス ラエアJC2/pKR1−0と命名した。 (ii)S.エリスラエアJC2/pKR1−0を用いてのトリケチドラクトンの生成 S.エリスラエアJC2/pKR1−0を、10μg/mlのチオストレプトンを含むス クロース−スクシネート培地中に接種し、そして30℃で4日間、増殖せしめた。 この後、ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し、そして次に、酢酸エチルにより2 度抽出した。組合された酢酸エチル抽出物をガスクロマトグラフィー、質量検出 及びNMRにより分析し、そして主生成物はそれぞれ20mg/lの合計収率での(2 R,4R,5R)−2,4−ジメチル−3−ケト−5−ヒドロキシ−n−ヘキサ ン酸δ−ラクトン及び(2R,4R,5R)−2,4−ジメチル−3−ケト−5 −ヒドロキシ−n−ヘプタン酸δ−ラクトンであることが見出される。 例44 ケトライドを生成するS.エリスラエア株の構成のためには、プラスミドpKET 0の構成が次の中間体プラスミドの構成を必要とする(図23)。 p1−0の構成 ヌクレオチド8715〜10645のpUC1−0の1.9kbpセグメントを、プライマーとし て次の合成オリゴヌクレオチド: 0のDNAを用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を末端修復し、そしてSmaIに よる消化により線状化され、そしてアルカリホスファターゼにより処理されたプ ラスミドpUC18により連結した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質 転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。p1− 0と命名された所望するプラスミドを、制限分析及びDNA配列決定により同定し た。 pX3の構成 ヌクレオチド7006〜7066のeryAIIIの60bpセグメントを、プライマーとして次 の合成オリゴヌクレオチド: (Roberts,G.A.,など.(1993)Eur.J.Biochem.214:305-311)を用いて、P CRにより増幅した。PCR生成物を、末端−修復し、そしてSmaIによる消化により 線状化され、そして次にアルカリホスファターゼにより処理されたプラスミドpU C18により連結した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そ して個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。pD3Pと命名され た所望するプラスミドを、制限分析及びDNA配列決定により同定した。 pT3の構成 pX3からの0.1kbpのEcoRI及びPstI制限フラグメントを、EcoRI及びPstIにより 消化されたpT7−18により連結した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10B を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた 。pT3と命名された所望するプラスミドを、制限分析により同定した。 pT31−0の構成 p1−0からの1.9kbpのPstIフラグメントを、PstIにより消化されたpT3に連結 した。その連結混合物を用いて、E.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコ ロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。pT31−0と命名された所望す るプラスミドを制限分析により同定した。 pD31−0の構成 pEXDB3(Roberts,G.A.,など.(1993)Eur.J.Biochem.214:305-311)か らの3.3kbpのXmnI制限フラグメントと、pT31−0の2.7kbpのXmnI制限フラグメン トとを置換した。所望するプラスミドpD31−0を制限分析により同定した。 pKET0の構成 プラスミドpD31−0をBglIIにより消化し、そして11.3kbpのフラグメントを、 BglIIによる消化により線状化されたpIJ702に連結した。その連結混合物を用い てE.コリDH10Bを形質転換し、そして個々のコロニーをプラスミド含有につい て調べた。pKET0と命名された所望するプラスミドを、制限分析により同定した 。 例45 (i)S.エリスラエアNRRL2338/pKET0の構成 E.コリDH10Bから単離された約5μgのプラスミドpKET0を用いて、S.エリ スラエアNRRL2338のプロトプラストを形質転換し、そして安定したチオストレプ トン耐性コロニーを単離した。いくつかのそのようなコロニーから、全DNAを得 、そしてサザンハイブリダイゼーションにより分析し、プラスミドが相同組換え によりeryAIII遺伝子中に特異的に組込んだことを確かめた。1つのそのような クローンを選択し、そしてS.エリスラエアNRRL2338/pKET0と命名した。 (ii)S.エリスラエアNRRL2338/pKET0を用いてのケトライドの生成 S.エリスラエアNRRL2338/pKET0を、10μg/mlのチオストレプトンを含む スクロース−スクシネート培地中に接種し、そして30℃で4日間、増殖せしめた 。この後、ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し、その上清液をpH9.5に調節し、 そして次に、等体積の酢酸エチルにより2度抽出した。組合された酢酸エチル抽 出物を蒸発乾燥せしめ、残留物をメタノール(5ml)に採取し、そして次にHPLC 及びエレクトロスプレーMSにより分析した。主生成物は、約10mg/lの収率での 予測される3−ケトライドであることが見出された。エレクトロスプレー質量ス ペクトルの分析は、この化合物のためのプロトンアダクトが、正確な質量分析に より確かめられる、558.4のMH+質量を示し;MH+は558.36418のC29529N(5 56.36427の実測)を要する。 ΔKR6によるケトライドの合成 29529Nは558.36418を要し;556.36427が実測される 例47 プラスミドpMO7の構成 プラスミドpMO7(本明細書においてまた記載されるプラスミドpMO107のような )は、ery負荷モジュール、ery PKSの第1及び第2延長モジュール、及びery連 鎖−停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を含むSCP2*−に基づくプラ スミドであるが、但し、前記第1ery延長モジュール内のメチルマロニル−CoA: ACPアシルトランスフェラーゼをコードするDNAセグメントが、rap PKSのモジュ ール13のマロニル−CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ をコードするDNAにより特異的に置換されている。それを、次の通りに、いくつ かの中間体プラスミドにより構成した(図24)。 プラスミドpMO1の構成 eryAI(Donadio,S.など.Science(1991)252:675-679)のヌクレオチド19 48から3273に及ぶS.エリスラエアのeryAI遺伝子の約1.3kbpのDNAセグメントを 、プライマーとして、次の合成オリゴヌクレオチド: ドpNTEP2(例5)を用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を末端−修復し、そ してSmaIによる消化により線状化され、そして次に、アルカリホスファターゼに より処理されたプラスミドpUC18により連結した。その連結混合物を用いて、E .コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有 について調べた。挿入体と接するStuI部位がポリリンカーにおけるHindIII部位 に隣接している所望するプラスミドpMO1(3.9kbp)を、その制限パターンにより 同定した。 プラスミドpMO2の構成 rapAのヌクレオチド1643からヌクレオチド2486まで延長する、S.ヒグルスコ ピカスのrapA遺伝子の約0.85kbpのDNAセグメントを、プライマーとして次のオリ ゴヌクレオチド: クテリオファージ−1E(Schwecke,T.など.Proc.Natl.Acad.Sci.USA(19 95)92:7839-7843)を用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を末端−修復し 、そしてSmaIによる消化により線状化され、そして次に、アルカリホスファター ゼにより処理されたプ ラスミドpUC18/2より連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形 質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所 望するプラスミドpMO2(3.5kbp)を、その制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO3の構成 eryAIのヌクレオチド4128〜ヌクレオチド5928の、S.エリスラエアのeryAI遺 伝子の約1.7kbpのDNAセグメントを、プライマーとして次の合成オリゴヌクレオ チド: pNTEP2を用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を末端−修復し、そしてSmaIに よる消化により線状化され、そして次にアルカリホスファターゼにより処理され たプラスミドpUC18により連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0 を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた 。BalI及びAvrII部位がポリリンカーのHindIII部位に隣接している所望するプラ スミドpMO3(4.4kbp)を、その制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO4の構成 プラスミドpMO1を、HindIII及びBalIにより消化し、そして1.3kbpの挿入体を 、HindIII及びBalIにより消化されているプラスミドpMO3により連結した。その 連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーを それらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpMO4(5.6kbp)を 、その制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO5の構成 プラスミドpMO4を、StuIにより消化し、そして3.0kbpの挿入体 を、StuIにより消化され、そしてベクターが3.8kbpの挿入体を除去するためにゲ ル電気泳動により精製されているプラスミドpNTEP2により連結した。その連結混 合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれら のプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpMO5(12.8kbp)を、その 制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO6の構成 プラスミドpMO2を、BalI及びAvrIIにより消化し、そして挿入体を、BalI及びA vrIIにより消化されているプラスミドpMO5により連結した。その連結混合物を用 いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラス ミド含有について調べた。所望するプラスミドpMO6(13.5kbp)を、その制限パタ ーンにより同定した。 プラスミドpMO7の構成 プラスミドpMO6を、NdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体を、NdeI及びXb aIにより、消化され、そしてゲル電気泳動により精製されているプラスミドpRM5 2(例4)により連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転 換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望す るプラスミドpMO7(また、pRMAT2とも称する)を、その制限パターンにより同定 した。 例48 S.コエリカラーCH999/pMO7の構成及びTKL誘導体の生成 (i)構成 E.コリET12567(MacNeil,D.J.など.Gene(1992)111:61-68)から単離さ れたプラスミドpMO7を用いて、S.コエリカラーCH999のプロトプラストを形質 転換し、そして安定したチオストレプ トン耐性コロニーを単離した。個々のコロニーをそれらのプラスミド含有にっい て調べ、そしてプラスミドpMO7の存在をその制限パターンにより確認した。 (ii)S.コエリカラーCH999/pMO7を用いての4−ノル−TKL及び(Ac)4−ノ ル−TKLの生成及び単離 S.コエリカラーCH999/pMO7を、50mg/mlのチオストレプトンを含むYEME培 地中に接種し、そして28〜30%C下で5日間、増殖せしめた。この後、ブイヨン を濾過し、菌糸体を除去し、そしてpHを3に調節した。ブイヨンを等体積の酢酸 エチルにより2度抽出し、そして組合された酢酸エチル抽出物を等体積の飽和塩 化ナトリウムにより洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥せしめ、そして酢酸エ チルを減圧下で除去し、約200mgの粗生成物を得た。これを2mlのメタノールに より消化し、そして0.5gの乾燥シリカゲルと共に混合し、そして次に、同じ材 料のカラム(1cm×15cm)上でのフラッシュクロマトグラフィーにゆだねた。カ ラムをジエチルエーテルにより溶出し、そしてそれぞれ10mlの画分を集めた。画 分4〜8をプールし、そしてジエチルエーテルを蒸発し、興味ある化合物を含む 油状残留物約10mgを得た。それらをまず、水/メタノール(75:25;体積/体積 )の混合物により、次に上昇するメタノールの線状グラジエント(30分後、水/ メタノール55/45(体積/体積)に達する)により2ml/分の流速で溶出される オクタデシルシリカ逆相カラム(10mm×25cm)上でのHPLCによりさらに精製した 。約11分後、マイナー成分として、(Ac)4−ノル−TKL(R1=Me,R2=H, R3=Me)を含む画分を集め、そして約18分後、主成分として、4−ノル−TKL( R1=Me,R2=H,R3=Et)を含む画分を集めた。 4−ノル−TKLの1Hスペクトルを、Brnker AM−400 NMR分光 計を用いて決定した。実測:H(400MHz,CDCl3)4.18(1H,dtd,11.8,6.1, 2.9Hz,H−5),3.75(1H,ddd,11.0,10.0,4.0Hz,H−3),2.35(1 H,dq,10.0,7.0Hz,H−2),2.20(1H,ddd,13.3,4.0,2.9Hz,H− 4eq),1.6−1.88(3H,m,2xH−6,H−4ax),1.41(1H,d,7.0Hz ,CH3−3’),1.01(1H,t,7.5Hz,CH3−7)ppm。 4−ノル−TKLの13C NMRスペクトルをまた決定した(100MHz,CDCl3):173. 3(C−1),77.7(C−5),70.4(C−3),45.1(C−2),37.7(C− 4),28.8(C−6),13.5(C−3’),9.1(C−7)。 例49 プラスミドpMO107の構成及びTKL誘導体の生成 (i)構成 プラスミドpMO6をNdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体を、NdeI及びXbaI により消化されたプラスミドpCJR101(例2)により連結し、そしてゲル電気泳 動により精製した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、 そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプラ スミドpMO7107を、その制限パターンにより同定した。 (ii)S.エリスラエアJC2/pMO107を用いての4−ノル−TKL及び(Ac)4− ノル−TKLの生成及び単離 S.エリスラエアJC2/pMO107を標準技法(たとえば、例26(i))により調 製し、そして50μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネート培 地中に接種し、そして28〜30%C下で35日間、増殖せしめた。この後、ブイヨン を濾過し、菌糸体を除去し、そしてpHを3に調節した。ブイヨンを等体積の酢酸 エチルにより3度抽出し、そして組合された酢酸エチル抽出物を等体積の飽和塩 化ナトリウムにより洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥せしめ、そして酢酸エ チルを減圧下で除去し、約10mg/lの粗生成物を得た。これを2mlのメタノール により消化し、そして0.5gの乾燥シリカゲルと共に混合し、そして次に、同じ 材料のカラム(1cm×15cm)上でのフラッシュクロマトグラフィーにゆだねた。 カラムをジエチルエーテルにより溶出し、そしてそれぞれ10mlの画分を集めた。 画分4〜8をプールし、そしてジエチルエーテルを蒸発し、興味ある化合物を含 む油状残留物約15mgを得た。それらをまず、水/メタノール(75:25;体積/体 積)の混合物により、次に上昇するメタノールの線状グラジエント(30分後、水 /メタノール55/45(体積/体積)に達する)により2ml/分の流速で溶出され るオクタデシルシリカ逆相カラム(10mm×25cm)上でのHPLCによりさらに精製し た。約11分後、マイナー成分として、(Ac)4−ノル−TKLを含む画分を集め、 そして約18分後、主成分として、4−ノル−TKLを含む画分を集めた。 精製された4−ノル−TKL及び(Ac)4−ノル−TKLの1H及び13Cスペクトル は、純粋な材料について得られたスペクトルと同一であった。 例50 プラスミドpCJR26の構成 プラスミドpCJR26は、ery負荷モジュール、ery PKSの第1及び第2延長モジュ ール、及びery連鎖−停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を含むSCP2* に基づくプラスミドであるが、但し前記第1延長モジュール内のメチルマロニル −CoA:ACPアシルトランスフェラーゼをコードするDNAセグメントがrap PKSのモ ジュール2のマロニル−CoA:ACPアシルトランスフェラーゼをコードするDNAに より特異的に置換されている。それを次の通りに構成 した(図25): プラスミドpMO6をNdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体を、NdeI及びX baIにより消化されたプラスミドpCJR24により連結し、そしてゲル電気泳動によ り精製した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして 個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミド pCJR26をその制限パターンにより同定した。 例51 S.エリスラエアJC2/pCJR26の構成及びTKL誘導体の生成 プラスミドpCJR26を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラストを形質転 換した。チオストレプトン耐性コロニーを、10μg/mlのチオストレプトンを含 むR2T20培地上で選択した。いくつかのクローンを、DIG−ラベルされたDEBS1− TE遺伝子とそれらのゲノムDNAとのサザンブロットハイブリダイゼーションによ り、染色体中に組込まれるpCJR26の存在について試験した。pCJR26の組込まれた コピーを有するクローンを、5μg/mlのチオストレプトンを含むSSM培地にお いて増殖し、そして28〜30℃で7日間、増殖せしめた。この後、ブイヨンを濾過 し、菌糸体を除去し、そしてpHを3に調節した。ブイヨンを2体積の酢酸エチル により2度抽出し、そして組合された酢酸エチル抽出物を等体積の飽和塩化ナト リウムにより洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥せしめ、そして酢酸エチルを 減圧下で除去し、約500mgの粗生成物を得た。生成物は、下記式で表わされる(A c)4−ノル−TKL及び4−ノル−TKLであることが示された:例52 S.エリスラエアNRRL2338/pCJR26の構成及び14−員のマクロライドの生成への その使用 約5μgのpCJR49のDNAを用いて、S.エリスラエアNRRL2338のプロトプラス トを形質転換し、プラスミドが染色体中に組込まれている菌株を得た。いくつか のコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションにより分析 し、プラスミドがeryAIのモジュール2に組込んだことを確かめ、新規マクロラ イド生合成経路を得た。さらなる組込みが生じ、反復されたプラスミド配列を得 た。S.エリスラエアNRRL2338/pCJR49を、5μg/mlのチオストレプトンを含 むトリプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間インキュベートし た。この種子培養物100mlを用いて、分散を助けるために2つのバネを有し、そ して300rpmで振盪された、それぞれ500mlの培地を含む5×2lのフラスコにお ける5μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネート培地を接種 した。さらなる5日間の増殖の後、培養物を遠心分離し、そして上清液のpHを9 に調節した。次に、上清液を等体積の酢酸エチルにより3度抽出し、そして蒸発 により溶媒を除去した。生成物をHPLC/MSにより分析し、そして下記2つのマク ロライドをエリスロマイシン類似体として同定した: 例53 プラスミドpC−ATXの構成 プラスミドpC−ATXは、ery負荷モジュール、ery PKSの第1及び第2延長モジ ュール、及びery連鎖−停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を含むSCP 2*に基づくプラスミドであるが、但し、前記第1延長モジュール内のメチルマ ロニル−CoA:ACPアシルトランスフェラーゼをコードするDNAセグメントが、ス トレプトミセスシンナモネンシスATCC 14513(ポリエーテルポリケチドモネンジ ンの生成体)からクローン化された推定上のタイプI PKS遺伝子クラスターから のマロニル−CoA:ACPアシルトランスフェラーゼをコードするDNAにより特異的 に置換されている。それを次の通りに、いくつかの中間体プラスミドにより構成 した(図26)。 コスミドpSCINO2の単離 ストレプトミセスシンナモネンシスATCC 14513(モネンジンの生成体)のゲノ ムライブラリーを、BamHI−線状化され、そしてアルカリホスファターゼ処理さ れたコスミドベクターpWE15中に連結された染色体DNAのサイズ分別された35〜45 kbpのSan3Aフラグメントから構成した。連結混合物を、Gigapuckパッケージング 抽出物を用いてλ−粒子中にパッケージし、そしてE.コリNM1blue中にトラン スフェクトした。前記ライブラリーの約600のコロニーを、ナイロン膜の表面上 で増殖せしめ、溶解し、そしてそれらのDNAをUV照射により膜に架橋せしめた。 続いて、前記膜を、スクリーニング方法のために使用した。DEBSのモジュール2 からのケトシンターゼドメインを含んで成るpMO8の挿入体を、32PαATPの存在 下でのランダムプライミングによりラベルし、そしてDNAハイブリダイゼーショ ンのためのプローブとして使用した。プローブを、0.4×SSC緩衝液において68℃ で16時間ハイブリダイズし、そして続いて、0 .8×SSC緩衝液において68℃で1時間、洗浄した。3個の陽性クローンを単離し た。すべての3個のクローンの挿入体のDNAを、ベクターpWE15に存在するT3及 びT4プライミング部位から末端配列決定した。タイプIケトシンターゼ及びマ ロニル−CoA:ACPアシルトランスフェラーゼドメインに対して相同の領域が、鋳 型としてクローン2(pSCINO2と命名される)を用いてT7プライミング部位か らのDNA配列において発見された。マロニル−CoA:ACPアシルトランスフェラー ゼドメイン(ATXと称する)の部分DNA配列決定は、前述のマロネート−又はメチ ルマロネート特異的CoA:ACPアシルトランスフェラーゼとは実質的に異なるドメ インの推定上の基質認識部分に異常な配列型を示した(Haydock,S.F.など.,F EBS(1995)374:246-248)。 プラスミドpMO38の構成 ATXドメインの約0.9kbpのDNAセグメントを、プライマーとして次のオリゴヌク レオチド: スミドpSCINO2からのDNAを用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を末端−修復 し、そしてSmaIによる消化により線状化され、そしてアルカリホスファターゼ により処理されたプライマーpUC18により連結した。その連結混合物を用いて、 E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含 有について調べた。所望するプラスミドpMO33(3.5kbp)を、その制限パターンに より同定した。 プラスミドpM034は構成 プラスミドpMO34は、挿入されたD1−AT2遺伝子の停止コドンの後に挿入される ポリクローニング部位を有するpMO6の誘導体である 。プラスミドpMO6をEcoRI及びHindIIIにより消化し、そしてポリクローニング 部位の二本鎖領域を形成する下記2種のオリゴヌクレオチドによりアニーリング した: し、そしてそれを用いて、E.コリTG1rec0を形質転換した。個々のコロニーを 、それらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpMO34(13.5kbp )を、その制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO35の構成 プラスミドpMO35は、TKLS−AT2遺伝子、及びストレプトミセスコリナスからの 一時的に結合されたクロトニル−CoA−レダクターゼ遺伝子(Wallaceなど.,E. J.Biochem.(1995)233:954-962)を含むpMO34の誘導体である。クロトニル −CoA−レダクターゼ遺伝子をプラスミドpZYB3(Prof.K.Reynoldsの贈与物) からNdeI−BamHIフラグメントとして切出し、これをヤエナリヌクレアーゼに より処理し、ブラント末端化し、そしてSpeIにより前もって切断され、そして 同様にヤエナリヌクレアーゼを用いてブラント末端化されたpMO34中に連結した 。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロ ニーをそれらのプラスミド含有について調べた。クロトニル−CoA−ケトレダク ターゼ遺伝子の正しい配向を有する所望するプラスミドpMO35(14.2kbp)を、そ の制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO36の構成 プラスミドpMO33を、BalI及びAvrIIにより消化し、そして挿入体を、BalI及 びAvrIIにより消化されているプラスミドpMO35により連結した。その連結混合物 を用いて、E.コリTG1rec0を形 質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所 望するプラスミドpMO36(13.5kbp)を、その制限パターンにより同定した。 例54 プラスミドpC−ATXの構成 プラスミドpMO36を、NdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体を、NdeI及 びXbaIにより消化され、そしてゲル電気泳動により精製されたプラスミドpCJR2 9により連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そ して個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプラス ミドpC−ATXをその制限パターンにより同定した。 例55 S.エリスラエアJC2/pC−ATXの構成及びTKL誘導体の生成 プラスミドpC−ATXを用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラストを形質 転換した。チオストレプトン耐性コロニーを、10μg/mlのチオストレプトンを 含むR2T20培地上で選択した。いくつかのクローンを、DIG-ラベルされたDEBS1 −TE遺伝子コードのDNAとそれらのゲノムDNAとのサザンブロットハイブリダイゼ ーションにより、染色体中に組込まれるpC−ATXの存在について試験した。pC−A TXの組込まれたコピーを有するクローンを、5μg/mlのチオストレプトンを含 むSSM培地において増殖し、そして28〜30℃で7日間、増殖せしめた。この後、 ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し、そしてpHを3に調節した。ブイヨンを2体 積の酢酸エチルにより2度抽出し、そして組合された酢酸エチル抽出物を等体積 の飽和塩化ナトリウムにより洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥せしめ、そし て酢酸エチルを減圧下で除去し、約500mgの粗生成物を得た。生成物をガスクロ マトグラフィー、質量分析法及びNMRにより特 徴づけ、そして(2S,3R,4S,5R)−2−メチル−4−エチル−3,5 −ジヒドロキシ−n−ヘキサン酸δ−ラクトン及び(2S,3R,4S,5R) −2−メチル−4−エチル−3,5−ジヒドロキシ−n−ヘプタン酸δ−ラクト ンであることを示した: 例56 S.エリスラエアNRRL2338/pC−ATXの構成及び14−員のマクロライドの生成へ のその使用 約5μgのpC−ATXのDNAを用いて、S.エリスラエアNRRL2338のプロトプラス トを形質転換し、プラスミドが染色体中に組込まれている菌株を得た。いくつか のコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションにより分析 し、プラスミドがeryAIのモジュール2に組込んだことを確かめ、新規マクロラ イド生合成経路を得た。さらなる組込みが生じ、反復されたプラスミド配列を得 た。S.エリスラエアNRRL2338/pC−ATXを、5μg/mlのチオストレプトンを 含むトリプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間インキュベート した。この種子培養物100mlを用いて、分散を助けるために2つのバネを有し、 そして300rpmで振盪された、それぞれ500mlの培地を含む5×2lのフラスコに おける5μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネート培地を接 種した。さらなる5日間の増殖の後、培養物を遠心分離し、そして上清液のpHを 9に調節した。次に、上清液を等体積の酢酸エチルにより3度抽出し、そして蒸 発により溶媒を除去した。生成物をHPLC/MSにより分析し、そして下記2つのマ クロライド生成物を同定 した: 例57a プラスミドpC−AT12の構成 プラスミドpC−AT12は、ery負荷モジュール、ery PKSの第1及び第2延長モジ ュール、及びery連鎖−停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を含むSCP 2*に基づくプラスミドであるが、但し、前記第2延長モジュール内のメチルマ ロニル−CoA:ACPアシルトランスフェラーゼをコードするDNA配列がrap PKSのモ ジュール2のマロニル−CoA:ACPアシルトランスフェラーゼをコードするDNAに より特異的に置換されている。それを次の通りに、いくつかの中間体プラスミド により構成した(図27)。 プラスミドpMO25の構成 eryAI(Donadio,S.など.,Science(1991)252,675-679)のヌクレオチド 6696からヌクレオチド7707まで及ぶS.エリスラエアのeryAI遺伝子の約1.0kbp のDNAセグメントを、プライマーとして次の合成オリゴヌクレオチド:ラスミドpNTEp2を用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を末端−修復し、そし てSmaIによる消化により線状化され、そして次に アルカリホスファターゼにより処理されているプラスミドpUC18により連結した 。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロ ニーをそれらのプラスミド含有について調べた。挿入体に接しているStuI部位 がポリメラーゼにおけるHindIII部位に隣接している所望するプラスミドpMO25(3 .6kbp)を、その制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO26の構成 eryAIのヌクレオチド8660からヌクレオチド9258まで延長するS.エリスラエ アのeryAI遺伝子の約0.6kbpのDNAセグメントを、プライマーとして次の合成オ リゴヌクレオチド: スミドpNTEP2を用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を末端−修復し、SmaI による消化により線状化され、そして次に、アルカリホスファターゼにより処理 されているプラスミドpUC18により連結した。その連結混合物を用いて、E.コ リTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有につ いて調べた。AvrIII部位がポリリンカーのHindIII部位に隣接している所望する プラスミドpMO26(3.2kbp)を、その制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO27の構成 プラスミドpMO25を、EcoRI及びBalIにより消化し、そして1.Okbpの挿入体を 、EcoRI及びBalIにより消化されているプラスミドpMO2により連結した。その 連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーを それらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpMO27(4.4kbp)を その制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO32の構成 プラスミドpMO26を、AvrII及びHindIIIにより消化し、そして0.6kbpの挿入体 を、AvrII及びHindIIIにより消化されているプラスミドpMO27により連結した。 その連結混合物を用いてE.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニー をそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpMO32(5.lkbp) をその制限パターンにより同定した。 プラスミドpMO33の構成 プラスミドpMO32をBspEI及びSexAIにより消化し、そして2.7kbpの挿入体を 、前記同じ酵素により消化され、そしてゲル電気泳動により精製され、2.8kbpの 挿入体が除去されているプラスミドpNTEP2により連結した。その連結混合物を用 いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラス ミド含有について調べた。プラスミドpMO33(12.8kbp)を、その制限パターンに より同定した。 例57b プラスミドpC−AT12の構成 プラスミドpMO33を、NdeI及びXbaIにより消化し、そして挿入体を、NdeI及 びXbaIにより消化され、そしてゲル電気泳動により精製されているプラスミドp CJR29により連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し 、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプ ラスミドpC−AT12をその制限パターンにより同定した。 例58a S.エリスラエアJC2/pC−AT12の構成及びTKL誘導体の生成 プラスミドpC−AT12を用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラストを形質 転換した。チオストレプトン耐性コロニーを、10μg/mlのチオストレプトンを 含むR2T20培地上で選択した。いくつか のクローンを、DIG−ラベルされたDEBS1−TE遺伝子コードのDNAとそれらのゲノ ムDNAとのサザンブロットハイブリダイゼーションにより、染色体中に組込まれ るpC−AT12の存在について試験した。pC−AT12の組込まれたコピーを有するクロ ーンを、5μg/mlのチオストレプトンを含むSSM培地において増殖し、そして2 8〜30℃で7日間、増殖せしめた。この後、ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し 、そしてpHを3に調節した。ブイヨンを2体積の酢酸エチルにより2度抽出し、 そして組合された酢酸エチル抽出物を等体積の飽和塩化ナトリウムにより洗浄し 、無水硫酸ナトリウム上で乾燥せしめ、そして酢酸エチルを減圧下で除去し、約 500mgの粗生成物を得た。生成物は、(3R,4S,5R)−4−メチル−3, 5−ジヒドロキシ−n−ヘキサン酸δ−ラクトン及び(3R,4S,5R)−4 −メチル−3,5−ジヒドロキシ−n−ヘプタン酸δ−ラクトンであることが示 された: 例58b S.エリスラエアNRRL2338/pC−AT12の構成及び14−員マクロライドの生成への その使用 約5μgのpC−AT12のDNAを用いて、S.エリスラエアNRRL2338のプロトプラ ストを形質転換し、プラスミドが染色体中に組込まれている菌株を得た。いくつ かのコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションにより分 析し、プラスミドがeryAIのモジュール2の3’側に組込んだことを確かめ、新 規マクロライド生合成経路を得た。さらなる組込みが生じ、反復されたプラスミ ド配列を得た。S.エリスラエアNRRL2338/pC−AT12を、5μg/mlのチオスト レプトンを含むトリプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間イン キュベートした。この種子培養物100mlを用いて、分散を助けるために2つのバ ネを有し、そして300rpmで振盪された、それぞれ500mlの培地を含む5×2lの フラスコにおける5μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネー ト培地を接種した。さらなる5日間の増殖の後、培養物を遠心分離し、そして上 清液のpHを9に調節した。次に、上清液を等体積の酢酸エチルにより3度抽出し 、そして蒸発により溶媒を除去した。生成物をHPLC/MSにより分析し、そして下 記2つのマクロライドを同定した: 例59 プラスミドpCJR49の構成 pCJR49は、モジュール2にケトレダクターゼを有さず、そしてモジュール2に おけるATドメインが第2モジュールにおけるメチルマロニル延長体の代わりにマ ロニル延長体を組込むようにRAPS,AT2により置換されている変異体DEBS1−TE 遺伝子を含むpCJR24に基づくプラスミドである(図28)。 pMO32をBspEI及びSexAIにより消化し、そしてRAPモジュールからのATを含む フラグメントを、BspEI及びSexAIにより前もって 消化されているpUC1−0中にクローン化し、プラスミドpCJR43を生成した。pCJR 43をNdeI及びXbaIにより消化し、そして変異体DEBS1−TE遺伝子を含むフラグ メントを、NdeI及びXbaIにより前もって消化されているpCJR24中にクローン化 し、プラスミドpCJR49を生成した。pCJR49を制限酵素マッピングにより確かめた 。 例60 S.エリスラエアJC2/pCJR49の構成及びTKL誘導体の生成 約5μgのpCJR49のDNAを用いて、S.エリスラエアJC2のプロトプラストを 形質転換し、プラスミドが染色体中に組込まれている菌株を得た。いくつかのコ ロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションにより分析し、 プラスミドがeryTE中に組込んだことを確かめた。S.エリスラエアJC2/pCJR4 9を5μg/mlのチオストレプトンを含むトリプシン性大豆ブイヨン中に接種し 、そして30℃で3日間インキュベートした。この種子培養物100mlを用いて、分 散を助けるために2つのバネを有し、そして300rpmで振盪された、それぞれ500m lの培地を含む5×2lのフラスコにおける5μg/mlのチオストレプトンを含 むスクロース−スクシネート培地を接種した。さらなる5日間の増殖の後、培養 物を遠心分離し、そして上清液のpHを9に調節した。次に、上清液を等体積の酢 酸エチルにより3度抽出し、そして蒸発により溶媒を除去した。生成物をメタノ ールに溶解し、そしてFinnegan−MAT GCQ System上でGCMSにより分析した。この 分析は、合成標準との比較により、2種の新規ラクトンが存在することを示した 。それらの生成物は、下記(4S,5R)−4−メチル−3−ケト−5−ヒドロ キシヘキサン酸δラクトン及び(4S,5R)−4−メチル−3−ケト−5−ヒ ドロキシヘプタン酸δラクトンであった: 例61 S.エリスラエアNRRL2338/pCJR49の構成及び14−員マクロライドの生成へのそ の使用 5μgのpCJR49のDNAを用いて、S.エリスラエアNRRL2338のプロトプラスト を形質転換し、プラスミドが染色体中に組込まれている菌株を得た。いくつかの コロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼーションにより分析し 、プラスミドがeryAIのモジュール2に組込んだことを確かめ、新規マクロライ ド生合成経路を得た。さらなる組込みが生じ、反復されたプラスミド配列を得た 。S.エリスラエアNRRL2338/pCJR49を、5μg/mlのチオストレプトンを含む トリプシン性大豆ブイヨン中に接種し、そして30℃で3日間インキュベートした 。この種子培養物100mlを用いて、分散を助けるために2つのバネを有し、そし て300rpmで振盪された、それぞれ500mlの培地を含む5×2lのフラスコにおけ る5μg/mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネート培地を接種し た。さらなる5日間の増殖の後、培養物を遠心分離し、そして上清液のpHを9に 調節した。次に、上清液を等体積の酢酸エチルにより3度抽出し、そして蒸発に より溶媒を除去した。生成物をHPLC/MSにより分析し、そして下記2つのマクロ ライドを同定した: 例62:プラスミドの構成(図29A−F) プラスミドpCART11は、アベルメクチン負荷モジュール、ery PKSのモジュール 5及び6、及びery連鎖−停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を含むpR M52に基づくプラスミドである。それを、次の通りに、いくつかの中間体プラス ミドにより構成した。 プラスミドpCAR1の構成 プラスミドpARLDをBamHI及びBglIIにより消化し、そして1.70kbpの挿入体を 、BamHI及びBglIIにより消化されているプラスミドpEXD3により連結した。その 連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーを それらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpCAR1をその制限 パターンにより同定した。 プラスミドpCAR5の構成 eryAIIIのヌクレオチド4807からヌクレオチド5052まで延長するS.エリスラ エアのeryAIII遺伝子の250bpのDNAセグメントを、プライマーとして次の合成オ リゴヌクレオチド:3を用いて、PCRにより増幅した。PCR生成物を末端−修復し、SmaにIよる消化に より線状化され、そして次に、アルカリホスファ ターゼにより処理されているプラスミドpUC18により連結した。その連結混合物 を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプ ラスミド含有について調べた。NheI部位がポリリンカーのEcoRI部位に隣接し ている所望するプラスミドpCAR5を、その制限パターン及び配列分析により同定 した。 プラスミドpCAR2の構成 プラスミドpCAR5を、NheI及びBalIにより消化し、そして250bpの挿入体を、 NheI及びBa1IIにより消化されているプラスミドpCAR1より連結した。その連結 混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれ らのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpCAR2をその制限パタ ーンにより同定した。 プラスミドpCAR21の構成 プラスミドpARTrを、XbaIにより消化し、そして1.2kbpのテトラサイクリン遺 伝子を、XbaIにより消化されているプラスミドpCAR2により連結した。その連結 混合物を用いてE.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれら のプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpCAR21をその制限パター ンにより同定した。 プラスミドpCART3の構成 プラスミドpCAR21をPacI及びPstIにより消化し、そして13.0kbpの挿入体を 、PacI及びNsiIにより消化されているプラスミドpRM52により連結した。その 連結混合物を用いて、E.コリTG1recOを形質転換し、そして個々のコロニーを それらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpCART3をその制限 パターンにより同定した。 プラスミドpIGletの構成 プラスミドpARTrをXbaIにより消化し、そして1.20kbpのテトラサイクリン遺 伝子を、XbaIにより消化されているプラスミドpIGIにより連結した。その連結 混合物を用いてE.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれら のプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpIGletをその制限パター ンにより同定した。 プラスミドpCART11の構成 プラスミドpCAR21を、NheIにより消化し、そして12.0kbpの挿入体を、NheI により消化されているプラスミドpIGletにより連結した。その連結混合物を用い てE.コリTG1rec0を形質転換し、そしてテトラサイクリン活性に対して耐性の 個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミド pCART11をその制限パターンにより同定した。 例63 S.エリスラエアNRRL2338/pCART11の構成及びトリケチドラクトンの生成のた めへのその使用 TG1rec0から単離された約5〜10μgのpCART11を用いて、S.エリスラエアNR RL2338を形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した 。 S.エリスラエアNRRL2338/pCART11の5ml発酵を、TSB培地において実施し、 そして30℃での2日後、菌糸体を用いて、チオストレプトン(50μg/ml)を含 む50mlのスクロースースクシネート培地を接種した。30℃で4日間の増殖の後、 全ブイヨンを、等体積の酢酸エチルにより2度抽出した。溶媒を濃縮し、そして その混合物をGC−MS上で分析した。次の化合物が同定された: 例64 プラスミドpARE24の構成 プラスミドpARE24は、ery負荷モジュール、ery PKSのモジュール5及び6、及 びery連鎖停止チオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を含むpCJR24に基づくプ ラスミドである。それを次の通りにして構成した(図30)。 プラスミドpCJR24の構成 プラスミドpCJR21をPacI及びXbaIにより消化し、そして13.0kbpの挿入体を 、PacI及びXbaIにより消化されているプラスミドpCJR24により連結した。その 連結混合物を用いて、E.コリTGlrec0を形質転換し、そして個々のコロニーを それらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpCJR24を、その制 限パターンにより同定した。 S.エリスラエアNRRL2338/pARE24の構成及びトリケチドラクトンの生成のため へのその使用 TG1rec0から単離された約5〜10μgのpARE24を用いて、S.エリスラエアNRR L2338を形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した 。 S.エリスラエアNRRL2338/pARE24の5ml発酵を、TSB培地において実施し、 そして30℃での2日後、菌糸体を用いて、チオストレプトン(50μg/ml)を含 む50mlのスクロース−スクシネート培地を接種した。30℃で4日間の増殖の後、 全ブイヨンを、等体積の酢 酸エチルにより2度抽出した。溶媒を濃縮し、そしてその混合物をGC−MS上で分 析した。次の化合物が同定された: 例65 プラスミドpARA24の構成(図30) プラスミドpIG1は、PacI及びNheIにより消化し、そして1.70kbpの挿入体を 、PacI及びNheIにより消化されているプラスミドpARE24により連結した。その 連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーを それらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpARA24を、その制 限パターンにより同定した。 例66 S.エリスラエアNRRL2338/pARA24の構成 TG1rec0から単離された約5〜10μgのpARA24を用いて、S.エリスラエアNRR L2338を形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した 。 S.エリスラエアNRRL2338/pARA24の5ml発酵を、TSB培地において実施し、 そして30℃での2日後、菌糸体を用いて、チオストレプトン(50μg/ml)を含 む50mlのスクロース−スクシネート培地を接種した。30℃で4日間の増殖の後、 全ブイヨンを、等体積の酢酸エチルにより2度抽出した。溶媒を濃縮し、そして その混合物をGC−MS上で分析した。次の化合物が同定された: 例67 プラスミドpARL3の構成 プラスミドpARL3は、ery負荷モジュール、ery PKSのモジュール5及び6、及 びeryチオエステラーゼを含んで成るPKS遺伝子を含むpCJR24に基づくプラスミド である。前記負荷モジュールとKS5ドメインとの間の連結がKS5の最N−末端縁で 行なわれる。それを次の通りにして、いくつかの中間体プラスミドにより構成し た(図31)。 プラスミドpARL1の構成 eryAIのヌクレオチド1からヌクレオチド10631まで延長するeryAI遺伝子の4 50bpのDNAセグメントを、プライマーとして次の合成オリゴヌクレオチド(太文 字での塩基は、制限酵素部位を示す)を用いて、PCRにより増幅した: プラスミドpARE24を鋳型として使用した。PCR生成物を末端修復し、そしてSmaI による消化により線状化され、そして次にアルカリホスファターゼにより処理さ れたpUCl8により連結した。その連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転 換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。NheI 部位がポ リリンカーのEcoRI部位に隣接している所望のプラスミドpARL1をその制限パタ ーン及び配列分析により同定した。 プラスミドpARL2の構成 プラスミドpARL2をNheI及びSphIにより消化し、そして450bpの挿入体を、Nh eI及びSphIにより消化されているプラスミドpARE24により連結した。その連結 混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれ らのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミドpARL2を、その制限パ ターンにより同定した。 プラスミドpARL3の構成 次の相補的合成オリゴヌクレオチドが、アニールされる場合、それらが、それ ぞれHpaI及びNheIの作用により生成される5’及び3’末端で、必要なパター ンを有するよう合成された: 合成オリゴヌクレオチドをアニールし、NheI及びHpaIにより消化されたプラス ミドpARL2に連結された二本鎖DNAを得た。その連結混合物を用いて、E.コリTG 1rec0を形質転換し、そして個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について 調べた。所望するプラスミドpARL3を、その制限パターンにより同定した。 例68 S.エリスラエアJC2−pARL3の構成及びトリケチドラクトンの生成のためへの その使用 TG1rec0から単離された約5〜10μgのpARL3を用いて、S.エリスラエアJC2 を形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した。S. エリスラエアJC2−pARL3の5ml発酵を、TSB培地において実施し、そして30℃で の2日後、菌糸体を用 いて、チオストレプトン(50μg/ml)を含む50mlのスクロース−スクシネート 培地を接種した。30℃で4日間の増殖の後、全ブイヨンを、等体積の酢酸エチル により2度抽出した。溶媒を濃縮し、そしてその混合物をGC−MS上で分析した。 次の化合物が同定された: 例69 avr負荷ドメインがS.エリスラエアNRRL2338のery負荷ジドメインにより置換さ れているハイブリッドPKS遺伝子を担持するS.エリスラエアERMD1の構成 (i)プラスミドpAVLDの構成 プラスミドpCRabc(例9)をBamHIにより線状化し、そしてBglIIにより前も って消化されたpIJ702に連結した。その混合物は、所望するプラスミドpAVLD(図 32)を含んだ。前記連結混合物を用いて、E.コリTG1rec0を形質転換し、そして 個々のコロニーをそれらのプラスミド含有について調べた。所望するプラスミド pAVLDを、その制限パターンにより同定した(図32)。 (ii)S.エリスラエアERM D1の構成 E.コリTG1rec0(pAVLD)から単離された約5〜10μgのpAVLDを用いて、S .エリスラエアNRRL2338を形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コ ロニーを単離した。それらのコロニーの1つを選択し、そして全DNAをPstIによ り消化し、そしてケトシンターゼドメインKS1をコードするeryAI遺伝子のフラ グメントを含むプラスミドpCRcからの挿入体をプローブとして用いて、サザン ハイブリダイゼーションにより分析した。その分析は、8.5kbp,4.8kbp及び33kb pの陽性ハイブリダイズPstIフラグメントを示し、これらがpAVLDの2つのタン デムに組込まれたコピーの存在を示す(図33)。 例70 C−13で変更されたエリスロマイシンの単離 S.エリスラエアERMD1の50ml発酵を、水道水培地上で実施し、そして30℃で 4日後、菌糸体を収穫し、そしてチオストレプトン(50μg/ml)を含む1.5l のスクロース−スクシネート培地を接種するために使用した。 30℃で4日間の増殖の後、全ブイヨンを、等体積の酢酸エチルにより2度抽出 した。組合された抽出物を減圧下で濃縮し、そしてクロロホルム/メタノール/ 0.88%アンモニア(8:2:0.01;体積による)により溶出される、シリカプレ ート(20×20cm)上での分離用薄層クロマトグラフィーに2度ゆだねた。生成物 を、Iml/分で、メタノール/0.5%酢酸アンモニウム(70:30(体積/体積)) により溶出される、Phase Sep C18塩基−不活性化された逆相カラムS5odS(オク タデシルシリカ)6(4.6mm×250mm)上でのHPLCにより分離した。画分を、3つの 別々の注入から、7〜11分間集め、そしてプールされた画分を10の別々の注入に より再注入した。カラムからの溶出の順序は、エリスロマイシンB類似体、続い て、エリスロマイシンD類似体及びエリスロマイシンA類似体であった。B及び D類似体は、8〜10分後に出現し、エリスロマイシンA類似体は3〜4分後に出 現した。C−4(イソブチリル)スターター単位を含む類似体は、より早く溶出 され、そしてC−5(2−メチルブチリル)スターター単位を有する類似体は数 分後に出現し、但しC−4が遅く(eryA類似体)、そして早いC−5(エリスロ マイシン B及びD類似体)はオーバーラップする。高い解像度のMSは、C−4eryA,eryB 及びeryD類似体、及びC−5eryA及びeryB類似体に関する結果を付与し、それら は計算された結果に密接に対応する: 類似体 計算された質量 測定された質量 C5−eryA 762.5004 762.5021 C4−eryA 748.4847 748.4820 C5−eryB 746.4898 748.5077 C4−eryB 732.4898 732.4933 それらの実験においては、天然のエリスロマイシンは低い量でか又は検出できな い量でのみ存在し、そして検出できる量のeryC類似体は存在しなかった。ブイヨ ンの酢酸エチル抽出物のESMSにより評価されるような、発酵ブイヨンにおけるC −4/C−5化合物の全体の濃度比は、C−4化合物のためには4:1〜6:1 であった。A:B:D類似体の比は変動性であり、約15:60:25であるが、しか し発酵が進行するにつれて、A類似体の割合が上昇する。エリスロマイシンの全 体の収率は、約400μg/lである。 例71 S.エリスラエアNRRL2338/pRMTEの構成及び使用 (i)構成 E.コリTG1rec0から単離された約5μgのプラスミドpRMTE(例6)を用いて 、S.エリスラエアNRRL2338のプロトプラストを形質転換し、そして安定したチ オストレプトン耐性コロニーを単離した。それらの1つを選択し、そしてS.エ リスラエアNRRL2338/pRMTEの命名した。 (ii)S.エリスラエアNRRL2338/pRMTEを用いてのエリスロマイシンA及びエ リスロノリドの増強された生成 S.エリスラエアNRRL2338/pRMTEを、50μg/mlのチオストレ プトンを含むスクロース及びスクシネート培地において、28〜30℃で増殖せしめ た。3日後、全ブイヨンを等体積の酢酸エチルにより2度抽出し、組合された酢 酸エチル抽出物を飽和塩化ナトリウム溶液により洗浄し、無水硫酸ナトリウム上 で乾燥せしめ、そして減圧下で濃縮した。イソプロピルエーテル:メタノール: 水酸化アンモニウム75:35:1(体積による)により溶出される、シリカプレー ト上での薄層クロマトグラフィーによる抽出物の試験は、いくつかの成分の存在 を示した。抽出物のエレクトロスプレー質量分析は、エリスロマイシンA、エリ スロノリドB(EB)及び6−デオキシエリスロノリドB(6−DEB)、並びに、そ のナトリウムアダクトとして少量の(Ac)−6−DEB,Naアダクトとして(Ac) −EB(411.1)、及びNaアダクトとしてEB(424.1)、及びまたTKL(m/e 159.1 )の混合物の存在を示した。エリスロマイシンA及びエリスロノリドBの収率は 培地1l当たり約500mgであり、比較して、同一の条件下で発酵されるS.エリ スラエアNRRL2338により生成される前記のものの収率は約50mg/lであった。3 日後、発酵ブイヨンから収穫されたS.エリスラエアNRRL2338/pRMTEの細胞を 破壊し、そしてそれらのタンパク質含有を、ドデシル硫酸ナトリウム/ポリアク リルアミドゲル電気泳動により試験した。エリスロマイシンPKS多酵素サブユニ ットDEBS1,DEBS2及びDEBS3に対応する3種の高分子量バンドが観察され、こ のバンドは、同じ方法により調製されたS.エリスラエアNRRL2338の細胞抽出物 から見出される同じタンパク質バンドよりも約10倍強かった(Caffrey,P.など .FEBS Letters(1992)304:225-228)。 S.エリスラエアNRRL2338/pRMTEの同一の発酵を実施したが、但し、培地が 5mMのプロピオン酸カリウムにより補充された。3日後、ブイヨンを前記のよう にして、酢酸エチルにより抽出し、そし て組合された酢酸エチル抽出物を無水硫酸ナトリウム上で乾燥せしめ、そして濃 縮した。イソプロピルエーテル:メタノール:水酸化アンモニウム75:35:1( 体積による)のシステムを用いての分離用TLCは、2種の主成分を分離した。分 析用TLCは、より早く移動する成分(Rf=0.8)が純粋の6−DEBと同じ移動度を有 し;そして遅く移動する材料は、TKLの純粋なサンプルと同時移動する、Rf=0.6 3の成分とのほぼ同じ混合物であり;そしてRf=0.60の成分はEBの純粋なサンプ ルと同じ移動度を有することを示した。陽性イオンモードで作動するVG BioQ質 量分光計に基づくエレクトロスプレー質量分光法(ESMS)は、Rf=0.75の成分が 、6−DEBのために必要とされるように、m/e=387.4を有することを示した。 Rf値=0.60及び0.63を有する成分の混合物のESMSが、TKL及びEBの存在を確認し た。 例72 S.エリスラエアTER43/pRMTEの構成及び使用 (i)構成 約5μgのプラスミドpRMTEを用いて、S.エリスラエアTER43(Cortes,J.な ど.,Science(1995)268:1487-1489)のプロトプラストを形質転換し、そして 安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離した。それらの1つを選択し、そ してS.エリスラエアTER43/pRMTEと命名づけた。 (ii)S.エリスラエアTER43/pRMTEを用いてのTKLの増強された生成 S.エリスラエアTER43/pRMTEを、1lのスクロース−スクシネート培地中に 接種し、そして28〜30℃で3日間、増殖せしめた。3日後、ブイヨンを等体積の 酢酸エチルにより2度抽出し、そして組合された酢酸エチル抽出物を無水硫酸ナ トリウム上で乾燥せしめ 、そして濃縮した。エレクトロスプレー質量分光法(陽性イオンモードで作動さ れる)による抽出物の分析は、TKL(m/e 173.1)及び(Ac)−TKL(m/e 159 .1)の存在を示した。トリケチドラクトンの組合された収率は100mg/lであり、 比較して、10mg/lが同一の条件下でのS.エリスラエアTER43の発酵により得 られた。3日後、発酵ブイヨンから収穫されたS.エリスラエアTER43/pRMTEの 細胞を破壊し、そしてそれらのタンパク質含有率を、ドデシル硫酸ナトリウム/ ポリアクリルアミドゲル電気泳動により試験した。結合されたチオエステラーゼ ドメインを有するエリスロマイシンPKSサブユニットDEBS1に対応する高分子量 バンド(Cortes,J.など.,Science(1995)268:1487-1489)が観察され、このバ ンドは、同じ方法により調製されたS.エリスラエアの細胞抽出物から見出され る同じタンパク質バンドよりも約10倍、より強かった。 例73 S.エリスラエアNRRL2338/pCJRTE(pCJR30)の構成及び使用 (i)構成 約5μgのプラスミドpCJRTE(pCJR30)を用いて、S.エリスラエアNRRL2338 のプロトプラストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニー を単離した。いくつかのそのようなコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハ イブリダイゼーションにより分析し、プラスミドpCJRTE(pCJR30)に由来するac tIプロモーターの制御下に存在のeryA遺伝子を配置するために、プラスミドが 相同組換えによりeryA遺伝子中に特異的に組込み、そして入って来るプラスミド により担持されるDEBS1−TE遺伝子が染色体eryAプロモーターの制御下に、組込 み現象により配置されることを確かめた。 (ii)S.エリスラエアNRRL2338/pCJRTE(pCJR30)を用いてのエ リスロマイシン及びそれらの前駆体の増強された生成 S.エリスラエアNRRL2338/pCJRTE(pCJR30)を、50μg/mlのチオストレプ トンを含むスクロース−スクシネート培地中に接種し、そして30℃で4日間、増 殖せしめた。この後、ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し、そして次に、等体積 の酢酸エチルにより2度抽出した。組合された酢酸エチル抽出物を質量分析法に より分析し、そして、混合物が6−DEB,(Ac)−DEB,TKL及び(Ac)−TKLと共 にエリスロマイシンAを、100mg/lの合計量で、又は同じ条件下でS.エリス ラエアNRRL2338を用いて得られるエリスロマイシン及びその前駆体の合計量の5 倍の量で含むことが見出された。 例74 S.エリスラエアJC2/pCJRTE(pCJR30)の構成及び使用 (i)構成 約5μgのプラスミドpCJRTE(pCJR30)を用いて、S.エリスラエアJC2のプ ロトプラストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単 離する。いくつかのそのようなコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブ リダイゼーションにより分析し、プラスミドが、相同組換えにより、C−末端チ オエステラーゼ/サイクラーゼをコードするeryAIII遺伝子の部分中に特異的に 組込んだことを確かめる。 (ii)S.エリスラエアJC2/pCJRTE(pCJR30)を用いてのトリケチドラクトン の増強された生成 S.エリスラエアJC2/pCJRTE(pCJR30)を、50μg/mlのチオストレプトン を含むスクロース−スクシネート培地中に接種し、そして30℃で4日間、増殖せ しめた。この後、ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し、そして次に、等体積の酢 酸エチルにより2度抽出する。組合された酢酸エチル抽出物を質量分光法及びNM Rにより分析 し、そして主生成物がTKLであり、そしてマイナー生成物が(Ac)TKLであり、合 計収率が10mg/lであり、これはS.エリスラエアTER43を用いて得られた収率 よりも10倍、高いことが見出される。 例75 S.エリスラエアNRRL2338/pIG1の構成及び使用 (i)構成 約5μgのプラスミドpIG1を用いて、S.エリスラエアNRRL2338のプロトプラ ストを形質転換し、そして安定したチオストレプトン耐性コロニーを単離する。 いくつかのそのようなコロニーから、全DNAを得、そしてサザンハイブリダイゼ ーションにより分析し、プラスミドが、相同組換えにより、C−末端チオエステ ラーゼ/サイクラーゼをコードするeryAIII遺伝子の部分中に特異的に組込んだ ことを確認する。 (ii)S.エリスラエアNRRL2338/pIG1を用いての14−員ラクトンの生成 S.エリスラエアNRRL/pIG1を、50μg/mlのチオストレプトンを含む水道水 培地中に接種し、そして30℃で4日間、増殖せしめる。この後、菌糸体溶液20ml を用いて、凝集を減じるために280rpmで振盪された、2lのフラスコに50μg/ mlのチオストレプトンを含むスクロース−スクシネート培地500mlを接種する。3 .5〜6日後、ブイヨンを濾過し、菌糸体を除去し、そして次に、1/4体積の酢 酸エチルにより3度抽出する。組合された酢酸エチル抽出物を無水硫酸ナトリウ ム上で乾燥せしめ、そして蒸発により溶媒を除去する。GC及びエレクトロスプレ ーMSを用いての生成物混合物の分析は、合計5〜6mg/lの14−員マイクロライ ド生成物のうち、主成分は(s−pent)−エリスロマイシンD(約1.5mg/l) であり、そして存在する他の成分は(s−pent)−エリスロマイシンB及び( s−pent)−エリスロマイシンA;(i−but)−エリスロマイシンA,B及びD ;及び少量の天然のエリスロマイシンA,B及びDであることを示した。抽出物 はまた、有意な量(11mg/l)のTKL:(s−pent)−TKL(5mg/l)、(i−but )−TKL及びTKLを含んだ。(NB,s−pent及びi−butは、それぞれ1−メチルプ ロピル及びイソプロピル側鎖を示し、s−2−メチルブチル及びi−ブタノイル スターター基質の使用に対応する。) 例76 新規エリスロマイシンA類似体の抗生物質活性の決定 バシラスサブチリス(Bacillus subtilis)ATCC 6633の一晩の培養物3mlを、 栄養ブイヨン(Difco)において30%C下で増殖せしめた。46%C下での1.5%の栄 養寒天(difco)200mlを、S.サブチリス培養物1mlにより接種する、そしてすぐ に、ペトリ皿中に注いだ。層流フード下でプレートを15分間、乾燥せしめた後、 ウェル(直径0.4mm)を、コルク穴開け器を用いて切断し、そしてエタノール中 、試験化合物の溶液(5〜10mg/l)20μlを、個々のウェルに添加した。プレ ートを4%C下で5〜7時間維持し、化合物の拡散を可能にし、そして次に、プ レートを30℃で一晩インキュベートした。増殖阻害の透明な部分が、(i−but) −及び(s−pent)−エリスロマイシンAの両者に関して見られた。 本発明は上記例により例示されるが、それらは本発明を限定するものではない 。上記の記載は、まず、予測に反して、その特定の認識活性化因子遺伝子に結合 されるタイプIIPKS遺伝子のための特定のプロモーターが、異種宿主においてタ イプI PKS遺伝子の制御され、且つ増強された発現を達成するためにいかにして 使用され得るかを示す。与えられるそれらの宿主の例は、S.エリスラエア、及 びS.アベルミチリスであるが、しかし広範囲の放線菌からの他の 宿主が発現宿主として同等に作動するであろうことは、当業者に明らかであろう 。同様に、actIプロモーター及びその認識活性化因子遺伝子actII−orf4がそ れらの例に使用されて来たが、広範囲の放線菌からの異種細胞において制御され 、そして増強されたタイプI PKS遺伝子の発現の方向づけにおいて同等に効果的 である他のタイプII PKSプロモーター/活性化因子遺伝子組合せが、良く知られ ており、そして特徴づけられることは、当業者に明らかであろう。そのようなプ ロモーター/活性化因子遺伝子組合せの例は、dnr遺伝子クラスターのプロモー ター及びストレプトミセスペウチセウス(Streptomyces peucetius)のダウノル ビシン遺伝子からのdnrI活性化因子遺伝子(Madduri,K.and Hutchinson,C.R .J.Bacteriol(1995) 177:1208-1215)、及び遺伝子redXのプロモーター及び S.コエリカラーのウンデシルプロジゴシン遺伝子クラスターからの活性化因子 遺伝子redD(Takano,E.など.Mol.Microbiol.(1992)2:2797-2804)を包 含する。 第2に、上記の記載は、キラル合成中間体として又は生物活性材料、たとえば 抗生物質として利用性の新規ポリケチド生成物を得るためへのハイブリッドタイ プI PKS遺伝子の構成及びそれらの使用について最初に例示する。ハイブリッド PKS遺伝子は、負荷モジュールの置換により、又は延長モジュールにおける個々 のドメインの置換により、もしくは完全なモジュールの置換により構成された。 従って、avr負荷モジュールによるery負荷モジュールの置換が、新規エリスロマ イシンA類似体又はトリケチドラクトンのいづれかを得るために本明細書に記載 されている。ery負荷モジュールの他の変更が他のタイプI PKS遺伝子組の負荷 モジュールによるその置換を通して得られることは当業者に容易に理解できるで あろう。そのような変更の例は、rap PKSの負荷モジュール;及びFK506−産 生PKSの負荷モジュールによる置換を包含する。そのような変更は、それらのス ターター単位において特異的に変更されるポリケチドの合成を導びくであろう。 avr負荷モジュールが、発酵培地に含まれる場合、広範囲の非天然カルボン酸 を代わりのスターター単位として受容することができることは、当業者に良く知 られている。従って、本発明においては、C−13置換基がエチルの代わりに、本 明細書に示されたイソプロピル又はsec−ブチルである新規エリスロマイシンA 誘導体の合成の他に、多くの他の新規エリスロマイシンA誘導体が、ハイブリッ ドPKSを有する適切な菌株に、適切な非天然カルボン酸(又は発酵によりそれら に転換できる化合物)、たとえば一般式R−COOH(ここで、Rはα−枝分れ基で あり、そして−COOH基を担持する炭素がまた、水素以外の少なくとも2つの他の 原子又は基に結合されている)で表わされる非天然カルボン酸(好ましい非天然 カルボン酸は、ヨーロッパ特許EP 214,731,March 18,1987,Pfizerにおいて非 天然アベルメクチンの生成について記載されるものである)を供給することによ って、得られることは明らかである。そのエリスロマイシンAの得られる新規類 似体は、当業界において十分に理解されている方法により、細菌感染の処理への 相当の利用性を有するエリスロマイシンAのさらなる新規半−合成誘導体、たと えばケトライド及びアザライドに転換され得る。本発明のそれらの態様は、価値 ある生物活性生成物の化学合成における可能性ある利用性の新規キラル材料であ る。14−員マクロライドである生成物は、既知のエリスロマイシン及び既知のエ リスロマイシンの半合成誘導体、たとえばフランス特許第2697523号(06/05/9 4)Roussel Uclaf;第269724号(06/05/94)Roussel Uclaf;及び第2702480号 (16/09/94)Roussel Uclafに開示されるケトライドと同じ微生物標的物 を有する高い価値の抗細菌剤である新規エリスロマイシンA類似体である。 rap PKSの負荷モジュールによるery負荷モジュールの置換がまた、新規で且つ 有用なエリスロマイシンAの類似体(ここで、天然のプロピオネートスターター 単位がシクロアルキルカルボン酸スターター単位により置換されている)を導び くであろうことは、当業者に明らかであろう。そのようなハイブリッドタイプI PKSの形成のさらなる例は、非天然のラパマイシンの形成を誘導する、avr負荷 モジュールによるストレプトミセスヒグロスコピカスにおけるrap負荷モジュー ルの置換;及び非天然のアベルメクチンのさらなる例の形成を誘導する、rap負 荷モジュールによるストレプトミセスアベルミチリスにおけるavr負荷モジュー ルの置換を包含するが、但しそれらだけには限定されない。本発明はまた、例に 記載される1以上の遺伝子操作が組合されている変異体も包含する。 本発明においては、タイプI PKSの負荷モジュールの特異性の変更が、他方で は、インビトロ遺伝子組換えの技法(Stemmer,W.P.Nature(1994)370:389- 391)において実施されるように、天然の負荷モジュールをコードする遺伝子の 突然変異誘発、及び次に、所望する変更された特異性についての選択により達成 され得ることもまた明らかであろう。 上記に列挙される例はまた、適切な放線菌宿主中へのPKS遺伝子の供給のため のベクターとしての低コピー数のプラスミドベクターpCJR101の構成及び使用を 教授する。プラスミドpCJR101は、受託番号NRRL 15041としてNorthern Regional Research Laboratory,Peoria,Illinois,USAに寄託されている株ストレプト ミセスコエリカラーM110に見出されるプラスミドSCP2*(Bibb,M.J.and Hop wood,D.A.J.Gen.Microbiol.(1977)154:155-166)に由 来する。プラスミドSCP2*は、いくつかの有用なベクター、例えばpIJ2839(Ing ram,C.など.J.Bacteriol.(1989)171:6617-6624);プラスミドpHJL197 (Larson,J.L.and Hershberger,C.L.J.Bacteriol.(1983)157:314-31 7)及びpRM5(McDaniel,R.など.Science(1993)262:1546-1550)の構成にお いてこれまで使用されて来た。それらの又は他のSCP2*に基づくプラスミドのい づれかが、本明細書に記載されるいくつかの例にプラスミドpRM5の使用により示 されるように、直接的に又はPKS遺伝子に結合される適切なプロモーターを導入 するためにベクターの修飾の後、pCJR101により置換され得ることは、当業者に 明らかであろう。高いコピー数のベクター、例えばストレプトミセスガナエンシ ス(Streptomyces ghanaensis)プラスミドpGS5に由来するプラスミドpGM8(Mnth, G.など.Mol.Gen.Genet.(1989)219:341-350)はまた、インテグレイティブ ベクター、たとえばプラスミドpSAM2(Murakami,T.など.J.Bacteriol.(19 89)171:1459-14??)のように、pCJR101のための置換基として適切である。当 業者は、放線菌における遺伝子工学のために有用なような当業界において良く知 られているベクターの多くの誘導体への、本明細書に開示されるようなタイプII PKS活性化因子遺伝子及びそれらの同系プロモーターの異種使用を通して、天然 又は非天然の複合体ポリケチド、たとえばマクロライド及びポリエーテルの生合 成速度を早めるためのアプローチの多様性を容易に理解するであろう。 ハイブリッドタイプI KS遺伝子の構成において、前記例は、ドナー及び受容 体PKS成分をコードする構造遺伝子が、新規ポリケチドの合成をもたらすことが できる機能的触媒を創造するために、いかにして一緒にスプライスされ得るかを 教授する。本発明は、連結がドナーと受容体DNAとの間で創造されるであろう場 合を選択する 際、いわゆるリンカー領域におけるドメイン間に存在することが知られているか 又は予測される位置にその選択を制限することが、驚く きことには必要でない ことを示す。代わりに、連結は、配列が高く保存されるドメイン(特にKS又はAT ドメイン)の縁領域に存在することが好ましい。ハイブリッドを創造するために は、PKSモジュールが複数の天然のPKSから組合され得ることはまた明らかである 。本明細書における例においては、ドナーDNAがアシルキャリヤータンパク質(AC D)ドメインにおける又はモジュールのケトシンターゼ(KS)ドメインにおける種 々の位置で受容体DNA中にスプライスされるが、しかし本発明の範囲は、相同ド メイン間の連結がタイプI PKSモジュールのいづれかの構成部分内に存在するよ う選択されるハイブリッドPKSを包含することもまた明らかである。しかしなが ら、ドメイン内に存在し、そしてドメインの一端に隣接して存在する個々の連結 のための位置を選択することが最とも好都合であることが見出され、その結果、 キメラモジュールの特異性が容易に予測され得、そしてその正しい機能の障害が 最少にされるであろう。 本発明においては、ハイブリッドPKSが、それぞれ、負荷モジュール、少なく とも6の数までの種々の数の延長モジュール、及び連鎖−開放チオエステラーゼ ドメインをコードするDNAの断片を選択し;そして前記DNAを、遺伝子生成物が作 用すると思われる順序で、標準方法を用いて連鎖することによって構成され得る ことは、容易に理解されるであろう。NB:6個のモジュールを有するハイブリッ ドPKSは、6以上の延長モジュールにより生成される生成物に誘導するシンター ゼのアセンブリーの一部であり得る。モジュール−サイズ分けされたDNAフラグ メントが多少、構成され得ることは、当業者にまた、容易に理解されるであろう 。従って、本発明は、一 本鎖ポリペプチドに次の活性を含む構造体により例示される官能ハイブリッドPK Sの構成を包含する: AT0-ACP0-KS1-[ATR1-DHR1-ERR1-KRR1-ACPR1-KSR2]-AT2-KR2- ACP2-TE ここで、四角の括弧で示される活性はrap PKSのモジュール1及び2に由来し、 そして残りはDEBS1の負荷モジュール、延長モジュール1及び2、及び連鎖−停 止チオエステラーゼに由来する。そのような構造体においては、個々のケトシン ターゼドメインは、それ自体のモジュールの活性と共に維持されるよりもむしろ 、それが由来する天然に存在するPKSにおいてその前方に存在するモジュールのA CP,AT及び還元ドメインと共に維持される。ハイブリッドPKSの構成のためのモ ジュールーサイズ分けされたDNA構築ブロックの他ではあるが、しかし同等の機 能的配置は、当業者に容易に理解されるであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 9710962.3 (32)優先日 平成9年5月28日(1997.5.28) (33)優先権主張国 イギリス(GB) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 コルテス,ジュサス イギリス国,ケンブリッジ シービー4 1ピーゼット,ユニオン レーン,カーン バンクス 26

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ハイブリッドポリケチドシンターゼ(“PKS”)遺伝子であって、第1の タイプI PKSの少なくとも1つのドメインをコードする第1の核酸部分又は複数 の部分、及び前記第1のPKSに対して非相同である少なくとも1つのタイプI PK Sドメインをコードする第2の核酸部分又は複数の部分を含んで成るハイブリッ ドPKS遺伝子。 2.前記第1の核酸部分が少なくとも負荷モジュールをコードし、そして前記 第2の核酸部分が少なくとも1つの延長モジュールをコードする請求の範囲第1 項記載のハイブリッドPKS遺伝子。 3.前記負荷モジュールが、アシルトランスフェラーゼ及びアシルキャリヤー タンパク質を含んで成る請求の範囲第2項記載のハイブリッドPKS遺伝子。 4.前記第1の核酸部分が、相同延長モジュールのケトシンターゼ(“KS”) ドメイン(のみ)と共に負荷モジュールをコードする請求の範囲第2又は3項記 載のハイブリッドPKS遺伝子。 5.前記負荷モジュールが、前記延長モジュールと通常関係しているスタータ ー単位とは異なるスターター単位を生成するために基質を負荷することができる 請求の範囲第2,3又は4のいづれか1項記載のハイブリッドPKS遺伝子。 6.前記負荷モジュールが、異なったスターター単位の多様性のいづれかを負 荷することができる請求の範囲第2〜5のいづれか1項記載のハイブリッドPKS 遺伝子。 7.前記負荷モジュールが、avr負荷モジュールである請求の範囲第6項記載 のハイブリッドPKS遺伝子。 8.前記核酸部分が、2種の天然のモジュールの対応するドメイ ン間で個々に延長する組合せモジュールをコードする請求の範囲第1〜7のいづ れか1項記載のハイブリッドPKS遺伝子。 9.チオエステラーゼ以外の連鎖停止酵素をコードする核酸を包含する請求の 範囲第1〜8のいづれか1項記載のハイブリッドPKS遺伝子。 10.前記第2の核酸部分又は複数の部分が、酸化状態及び/又は立体化学及び/ 又は置換パターンにおいて天然の単位とは異なるケチド単位を導びく延長モジュ ールをコードする部分を含んで成る請求の範囲第1〜9のいづれか1項記載のハ イブリッドPKS遺伝子。 11.PKSタイプIIプロモーターに操作可能的に結合される請求の範囲第1〜10 のいづれか1項記載の遺伝子をコードする核酸。 12.前記プロモーターが、その天然の活性化因子遺伝子により付随される請求 の範囲第11項記載の核酸。 13.前記プロモーターが、S.コエリカラーのactIである請求の範囲第11又 は12項記載の核酸。 14.請求の範囲第1〜10のいづれか1項記載の遺伝子によりコードされるよう なハイブリッドポリケチドシンターゼ。 15.請求の範囲第1〜13のいづれか1項記載の遺伝子又は核酸を含むベクター 。 16.請求の範囲第1〜13のいづれか1項記載の遺伝子又は核酸を含み、そして それによりコードされるポリケチドシンターゼを発現することができる形質転換 された生物。 17.請求の範囲第16項記載の生物を生成するための方法であって、“ドナー” DNAを含むプラスミドを宿主細胞に、異種染色体PKSDNAとの相同組換えが存在す るような条件下で導入する段階を含んで成る方法。 18.請求の範囲第16項記載の生物を培養することによってポリケ チドを製造するための方法。 19.請求の範囲第18項記載の方法により調製されるようなポリケチド。 20.異種遺伝子を制御するためへのタイプII PKSプロモーターの使用。 21.異種遺伝子に対して操作可能的に結合されるタイプII PKSプロモーターを 含んで成る核酸。 22.前記プロモーターがその天然の活性化因子遺伝子により付随される請求の 範囲第20又は21項記載の使用又は核酸。 23.前記プロモーターがS.コエリカラーのactIである請求の範囲第20,21 又は22のいづれか1項記載の使用又は核酸。
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