JPH069697A - バクテリオロドプシン−二重突然変異体 - Google Patents
バクテリオロドプシン−二重突然変異体Info
- Publication number
- JPH069697A JPH069697A JP3304973A JP30497391A JPH069697A JP H069697 A JPH069697 A JP H069697A JP 3304973 A JP3304973 A JP 3304973A JP 30497391 A JP30497391 A JP 30497391A JP H069697 A JPH069697 A JP H069697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- halobacterium
- gene
- strain
- bacteriorhodopsin
- opsin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/195—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
- C07K14/215—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Halobacteriaceae (F)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
ハロバクテリア中でのその表現 【構成】 ハロバクテリア野生型菌株のオプシンの85
及び96位が突然変異されている。 【効果】 突然変異体は、その基底状態及びその長生き
中間体の変えられた吸収極大を有し、プロトンの代わり
にアニオンをポンプする。
Description
−二重突然変異体に関する。
ア、例えばハロバクテリウム ハロビウム中に存在し、
蛋白質分(バクテリオオプシン)およびクロモホ−ル
(レチナ−ル)から成る光で活性化可能なプロトンポン
プ(Protonenpumpe)である(例えば、Oesterheltおよ
びTittor,TIBS 14(1989),57−61参
照)。ハロバクテリウム ハロビウムの野生型から得ら
れる天然のバクテリオロドプシンは、波長570nmで
吸収極大を有する。
12nmの波長を有する。バクテリオロドプシンは、細
胞膜即ち紫膜(Purpurmembran)の二次元の結晶領域内
で組織されている。ハロバクテリウム ハロビウムの細
胞膜の80%までは、この紫膜から成っていてよい。こ
の紫膜の形のバクテリオロドプシンの単離は、公知の薬
剤を用いて可能である(OesterheltおよびSteckenius,M
etodes Enzymol.31Biomembranes,667-678,1974)。
と共にハロロドプシン、光駆動性のクロリド−、ブロミ
ド−、ヨ−ジドポンプを形成する。これは、その構造が
バクテリオロドプシンと非常に類似しているが、細胞膜
の紫膜類似の構造では形成されない。この細胞膜中のハ
ロロドプシンの含量は、そのバクテリオロドプシンの1
0分の1である。このハロロドプシンの単離は、その特
性に基づき極めて経費がかかる。バクテリオロドプシン
と同様に、ハロロドプシンは、基底状態の吸収極大が5
78nmの波長にある光サイクルを有する。この長生き
中間体は520nmの吸収極大を有する。
ンの光化学的特性に基づき、これらの物質をビオコンピ
ュ−タ用に、又は型認識(Mustererkennnung)のために
使用する試みがなされている(Biosystems 19(19
86)、223−236)。この目的のために、バクテ
リオロドプシンおよび光サイクルにおける中間体の吸収
極大を、野生型バクテリオロドプシンの励起のために必
要である、高価な特殊レ−ザ−を価格的に妥当な慣用の
レ−ザ−で換えることができるように長い波長に移すこ
とが望ましい。
ポンプすることができるようにするためには、バクテリ
オロドプシンの特性を、溶液の脱塩のための使用に重要
であろう。従来、ハロロドプシンの取得は、経済的使用
を可能としない程度に高価であった。従って、このハロ
ロドプシンの特性を有する紫膜の形のロドプシンを単離
できるようにすることが望まれている。
変異の影響を示したバクテリオロドプシンの多くの突然
変異体は公知である。
988)は、85、96、115および212の位置のア
ミノ酸AspがGluおよびAsnに換えられている単
一アミノ酸突然変異体を記載している。他の突然変異体
では、212位でAspがAsn,Glu又はAlaに
換えられている。蛋白質の表現がE.コリ−中で起こっ
た。E.コリ−からこの蛋白質を精製した。界面活性
剤、燐脂質処理及びレチナ−ルの添加によリ、バクテリ
オロドプシン類似のクロモフォ−ルが再生された。プロ
トン移動は、Asp−85のAsnへの、かつ部分的な
(<10%)Asp−96のAsnへのかつAsp−2
12のGluへの交換により完全に停止された(aufgeh
oben wurden)ことが明らかであった。Asp−85の
Asnへの変異は、吸収極大をλmax=590nmに
移動した。
264,22,13049−13056,(198
9))は、次の単一アミノ酸変異:Asp−85からG
lu;AspからAsn;Asp−96からGlyを有
するバクテリオロドプシン ムテインを記載している。
これらのムテインはレントゲン−又はUV−線照射によ
る統計的突然変異生成により得られ、かつ光合成的に負
の表現型のブロムデオキシウラシル−選択により選択さ
れる。従って、これらは、合目的的には得られなかっ
た。Mogi等により試験された変性蛋白質とは異な
り、このムテインは、ハロバクテリア中に発現され、こ
れから紫膜類似の構造で単離された。
速度を遅らせた。ここでは、バクテリオロドプシンのス
ペクトル特性の変化は現われなかった。アミノ酸Asp
−85のGluへの交換は、吸収極大を568nmから
610nmへ移動させる。アミノ酸Glu−85の脱蛋
白は、この吸収極大を約530nmに移行させる。
Natl.Acad.Sci USA,87,1013−1017,
1990)は、Asp−85位およびArg−82位で
の変異によるバクテリオロドプシンの吸収極大を試験し
ている。Asp−85からAsnへの交換は、青色クロ
モフォ−ル(λmax=588nm)を生じる。プロト
ン移動は、もはや認められない。光サイクルの試験は行
われなかった。
長の領域に移動する吸収極大並びに吸収極大λ>500
nmを有する長生き中間体を有する光サイクルを有する
バクテリオロドプシン変異体を製造することであった。
ンプ(pump)するバクテリオロドプシンを製造する
ことであった。
シン−ムテインを,有効に生物学的に活性な形で発現さ
せ、二次元的リポイド蛋白質結晶の形で紫膜を単離する
ことができるようにすることであった。
リオロドプシンの二重変異体であり、これは、ハロバク
テリア野生型のオプシンのアミノ酸位置85及び96が
突然変異されていることを特徴とする。
ノ酸位置85および96がAspからAsnに変異され
ている(D85796N)。
ロバクテリウム ハロビウムの野性型から由来する。
プシンの多重突然変異体であり、これは、光駆動アニオ
ンをポンプする。
多重変異体を包含し、これは、その吸収極大が578n
mよりも大きいことを特徴としている。
ドプシンの本発明の突然変異体を産生するハロバクテリ
ア菌株からの紫膜である。
ン多重変異体産生性のハロバクテリア菌株の製法を包含
し、これは、次の工程よりなる: 1)オプシン遺伝子に、方向付けされた突然変異生成を
行わせ 2)工程1)で突然変異生成されたオプシン遺伝子に相
当するオプシン遺伝子が不活性であるか又はbop遺伝
子および他のレチナ−ル蛋白質遺伝子を欠いている、ハ
ロバクテリウムの菌株の細胞を、工程1)で突然変異さ
れたオプシン遺伝子のコピ−少なくとも1個を有する組
換えハロバクテリア ベクタ−を用いて形質変換させ、
かつ 3)この形質変換されたハロバクテリウム ハロビウム
細胞を再生させ、かつ培養する。
学的情報−処理のために使用することができる。その例
は、適性時インターフェロメトリー(Echtzeitinterfer
ometrie)、型認識及び可逆的ハログラフィ情報供給で
ある。もう一つの使用可能性は、塩含有溶液の脱塩のた
めの使用である。
目標として突然変異生成される。この目標突然変異生成
は、H.ハロビウム細胞以外に、分子生物学の分野の当
業者に公知の方法(例えばオリゴヌクレオチド方向突然
変異、化学的DNA−合成又はPCR−反応)により行
った。突然変異生成とは、オプシン遺伝子中での2個以
上のヌクレオチドの交換であり、これは、さらに、生ず
る遺伝子生成物、レチナール蛋白質中のアミノ酸残基の
特異的交換をもたらす。バクテリオロドプシンでは、突
然変異生成は、有利に、イオン通路を形成するアミノ酸
によるか又は有利にレチナール形成に関与し、従って、
色及び光サイクルに影響をおよぼすアミノ酸により行わ
れる。特に、このオプシンの85位及び96位に突然変
異を起こすのが有利である。
に重要なことは、形質変換のために、その都度の変異さ
れたオプシン遺伝子に相当するオプシン遺伝子が不活性
であるか又はbop−遺伝子及び他のレチナ−ル蛋白質
遺伝子を欠いているハロバクテリウム ハロビウム菌株
を使用することである。このオプシン遺伝子の不活性化
は、遺伝子工学的挿入、欠失又はその他の変更によりお
こなうことができ、従って、この細菌菌株は、もはやこ
の細胞中に機能的オプシンを表現することはできない。
しかしながらこの細胞は、形質変換された細胞中で顔料
としてオプシンと結合してそれぞれのレチナ−ル蛋白質
になることのできるレチナ−ルを合成することができる
べきである。好適な細菌菌株は、例えば、バクテリオオ
プシン遺伝子中にISHI−挿入を含有するH.ハロビ
ウムIV−8である(Betlach等のAppl.Microbiol.7
(1986)、83−89)。同様に、バクテリオオプ
シン遺伝子内部にISH2−挿入を含有するH.ハロビ
ウム菌株L33(DSM5735)(DasSarmaらのPro
c.Nat.Acad.Sci.USA 81(1984),125−12
9)又はHN5(BR ̄HR ̄挿入)(DSM622
9)は、非常に好適である。H.ハロビウム菌株L33
は、H.ハロビウムにおける公知の、極めて高い自然突
然変異率にもかかわらず、一般にこの菌株は、従来から
安定であることで優れている。菌株L33 におけると
同様に、HN5中でもバクテリオオプシン遺伝子(bo
p)は、約1kbの大きさの挿入エレメントにより不活
性化される。この挿入エレメントは、このbop−遺伝
子のアミノ末端部またはプロモ−タ−領域内に存在す
る。しかしながら、付加的にHN5中に約1kbの大き
さの挿入エレメントがハロロドプシンの蛋白質部に関し
てコ−ドするhop−遺伝子の領域内に存在する。この
挿入により、この菌株HN5は、表現型バクテリオロド
プシン−及びハロロドプシン−陰性である。
スフェロブラスト(Spheroblast)を製造することが必
要である。これは、クライン等(Cline,J.Bacteriol.17
1(1989),4987-4991)又はニイ等(Ni,Gene90 1990,169-
172)による慣用の方法で行うことができる H.ハロビウムの形質変換は、バクテリオファ−ジ−D
NA,プラスミド−DNA及び線状ゲノムDNAを用い
て可能である(Cline 、Can.J.Microbiol.35(1989),148
-152).従って、原則的に、本発明方法のための組換え
ハロバクテリアベクタ−としてバクテリオファ−ジ、プ
ラスミド又は線状DNA分子を使用することができる。
H.ハロビウム スフェロブラスト中に変異されたオプ
シン遺伝子を導入するために、プラスミドを使用するの
が有利である。H.ハロビウムの形質変換のために原則
的に好適なプラスミドベクタ−は、例えばハケット及び
ダッサルマにより記載されている(Can.J.Microbiol.35
(1989),86-91)。このようなプラスミド中に、既に変異
されていてよいオプシン遺伝子を常法でクロ−ニング導
入することができる。バクテリオロドプシン−ムテイン
を表現すべき場合には、このベクタ−は、場合によりバ
クテリオオプシン−遺伝子(bop)と並んで付加的に
ハロバクテリウム ハロビウムからのbrp−遺伝子を
含有することができる。更に、構造遺伝子の周り(例え
ば、プロモ−タ−領域)での遺伝子生成物の表現を高め
るために、変化を導入することができる。本発明の方法
で使用されているハロバクテリアベクタ−は、一個の選
択マ−カ−を含有し、従って形質変換された細胞への良
好な選択が可能である。ハロバクテリアに対して使用可
能な選択マ−カ−は、例えばプラスミドpH455上に
存在する(Lam及びDoolittle,Proc.Nat.Acad.Sci.USA 8
6 (1989),5478-5482)。プラスミドpH455の15.
8kbHindIII−フラグメントは、H.ハロビウム
及びH.ボルカニイ(volcanii)中のHMG−
CoA−レダクタ−ゼ−インヒビタ− メビノリン(Me
vinolin;Monakolin K)(3α−Methylcompactin)に対
して抵抗作用をする遺伝子を有する。特に有利に、付加
的な遺伝子エレメントを含有するいわゆるハロバクテリ
ウムE.コリ−“シャトルベクタ−”は、E.コリ−中
の増殖及び選択を可能にする。
カ−の存在は有利であるが必ずしも必要ではない。それ
というのも、正の形質変換された細胞上の選択は、レチ
ナ−ル蛋白質の表現により限定される細胞の変色によっ
ても行うことができるからである。
換えプラスミドp319の突然変異誘導体がハロバクテ
リア ベクタ−として働く。p319の突然変異誘導体
の構成の詳細は、図面中に示されている。
形質変換は、原則的には公知である(Cline等のCa
n.J.Microbil.35(1989),148-152.Ni等のGene90(199
0),169-172)。
オチドD85,96Nのヌクレオチド配列を示す:
る。*は、CがTで換えられた位置を示す。
制限地図を示している。
を図示している。
を示している。
p−遺伝子を有するベクタ−でのH.ハロビウムのbo
p陰性の菌株の形質変換及び変更されたバクテリオロド
プシンの表現の立証 1.突然変異生成 プラスミドpMc5−8/bop(図1)は、SalI
で切断された突然変異ベクタ−pMc5−8(Stanssen
s等のNucleic Acids Research 17,4441-4454,1989)中
でクロ−ニングされたH.ハロビウムからのbop−遺
伝子を有する0.9kbの大きさのSalIフラグメン
トより成る。得られたプラスミドpMc5−8/bop
(図1)は、不活性アンピシリン−抵抗遺伝子(bla
*)並びに活性クロラムフェニコ−ルアセチルトランス
フェラ−ゼ−遺伝子(cat)を有する。pMc5−8
/bopをスタンセン等の方法(Stanssens;Nucleic Ac
ids Research 17,4441-4454,1989)により突然変異させ
た。このために、pMc5−8/bopの一本鎖DNA
を単離し、pMa5−8のEcoRI/XbaI−フラ
グメントとハイブリド結合させた。プラスミドpMa5
−8は、不活性クロラムフェニコ−ルアセチルトランス
フェラ−ゼ−遺伝子(cat*)並びに活性アンピシリ
ン−抵抗遺伝子(bla)を有する。ギャップ二本鎖D
NAの製造のために、pMa5−8フラグメント(0.
1pモル)及び一本鎖DNA(0.5pモル)よりなる
混合物を、36μlの量で、37℃で5分間インキュベ
−トし、次いでハイブリド化緩衝液(1.5M KC
l,100mMトリス/Cl pH7.5)4μlの添
加の後に、70℃に加熱し、室温まで冷却した。次い
で、このバッチ8μlを突然変異性オリゴヌクレオチド
4〜10pモル(2μl)と混合し、ハイブリド形成の
ために5分間65℃に加熱し、室温まで冷却した。この
突然変異生成のために使用された70マ−のオルゴヌク
レオチドは、bop−遺伝子中の85及び96位でのA
spの代わりにそれぞれAsnに関してコ−ドした(配
列1)。DNA−ポルメラ−ゼ/リパ−ゼ−反応のため
に、このバッチに10倍緩衝液(KCl 625mM、
トリス−HCl 275mM、MgCl2 150m
M、DTT 20mM、ATP 0.5mM、4個のd
NTP各々0.25mM,pH7.5)4μlを加え、
H2Oで40μlにし、DNA−ポリメラ−ゼ(クレノ
フ−フラグメント)1単位及びT4−DNA5単位の添
加の後、室温で45分間インキュベ−トした。DNA−
ポリメラ-ゼ/リガ-ゼ-バッチの形質変換の後に、双方の
連鎖の異なる抵抗マ-カ-を用いて、変異された連鎖(ア
ンピシリン-抵抗)を選択した。これによりプラスミドp
MaD851,96N(図2、図3)が得られた。この
プラスミドは、85及び96位に、変異されたbop−
遺伝子を含有する。
の表現のための変異されたbop−遺伝子の再クロ−ニ
ング(Umklonierung) a)E.コリ−ベクタ− 図3は、プラスミドpMaD85,96N及びpWT7
7からのpWt78の構成を記載している。このプラス
ミドpWT77は、市場で得られる、この中のPstI
−制限位置に、野生型bop−遺伝子及びbrp−遺伝
子を有するハロバクテリアPstI−フラグメントがク
ロ−ン導入されているE.コリ−プラスミドpGEM4
である。pWT77をHindIIIと連結させ、Asp
718で部分的に切断した。ベクタ−分(pGEM4)
及び野生型bop−遺伝子の5´-領域をを有する6.8
kb HindIII/Asp718フラグメントWT7
7δAHを、bop−遺伝子の変異された3´−領域を
有するpMaD85,96NからのHindIII/Asp
718−フラグメントと連結させた。この際、7.4k
bの大きさのプラスミドpWT78が生じた。
− ハロバクテリウム ハロビウム中の変異されたbop−
遺伝子の表現のために、プラスミドp319/D85,
96Nを使用した。その構成は、図4に示されており、
それは、ニイ(Ni)等により記載されたプラスミドp
319の構成(Ni等のGene90(1990)16
7−172)と類似している。このプラスミドpH45
5は、ラム及びドウリットル(Lam,Doolittle,Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA 86,(1989)5478−548
2)により記載されている。このプラスミドは、E.コ
リ−分と並んで、メビノリン抵抗遺伝子ISH51−D
NA及び末端遺伝子ハロバクテリウム ボルカニイ プ
ラスミドpHV2を含有する。pH455をHindII
Iを用いて切断し、メビノリン−抵抗遺伝子及びpHV
2−分を含有する約16kbのフラグメントを、Hin
dIII−線状化されたプラスミドpWT78と連結させ
た。得られたプラスミドp319/D85,96N(D
SM6225)を、ハロバクテリウムハロビウムL33
の形質変換のために使用した。
L33(DSM5735)を用いた。この形質変換
は、ニイ等によるGene 90(1990)169−17
2に開示された方法により実施した。
20g、クエン酸三ナトリウム・2H2O 3g、KC
l 2g,CaCl2・2H2O 0.2g、2モル/l
トリス−HCl pH7.2,酵母エキス(Difco)3g、
トリプシン(Difco) 3g、トリプトン(Difco) 5
g及びH2O 1000mlまで)中のハロバクテリウム
ハロビウムL33(DSM5735)の細胞培養液
35ml(約90連鎖単位)の1mlを、1.5mlエ
ッペンドルフ−容器中で15分間、室温で、3000〜
4000Upmで遠心分離した。上澄を、パスツ−ル−
ピペットを用いて、できるだけ完全に取り出す。細胞
を、スフェロブラスト形成性溶液(SPH:NaCl
2モル/l、KCl 25モル/l、トリス−HCl
(pH8.75) 50mモル/l、サッカロ−ス 1
5% 、滅菌濾過)100μl中に入れる。引き続き、
SPH中の0.5モル/lEDTA 10μlを、容器の内
部上縁にピペット導入し、細胞懸濁液と迅速に混合する
(エッペンドルフ−容器の回転)ことにより一緒にす
る。
0分間以内に行い、光顕微鏡の下で、スフェロブラスト
形成の完結を制御することができる。
リス Cl,pH7.5、1mM EDTA 15μl
中の10μg)15μl及びSPH中の0.5モル/l
のEDTA 5μlよりなる)、スフェロブラスト懸濁
液に加え、室温で5分間インキュベ−トする。形質変換
バッチ1個当たりプラスミド−DNA3〜10μgを使
用した。ポリエチレングリコール−溶液(240μl)
を、エッペンドルフ容器の蓋部に入れ、SPH−懸濁液
と迅速に混合することにより一緒にした。インキュベ−
シヨンは、室温で20分である。
00(シグマ) 60%(v/v)及びSPH 40%
よりなる。使用PEG600は、場合により、次のよう
に精製する。
be)等のGene 25(1983)333以後の記
載に依る.PEG 600 30gを、ベンゾール30
ml中に溶かした。このPEG600/ベンゾール−混
合物に、イソオクタン60mlを加え、氷上に30分間
静置した。このPEG600は固化し、従って上部有機
相はデカンテ−ション除去できた。このPEG600
を、水浴中で室温まで加温した。更に、イソオクタン
60mlをこのPEG600に加え、充分振動させ、こ
の混合物を一晩室温で、放置した。イソオクタン相を捨
て、PEG600を、分液ロート中でジエチルエーテル
150mlで2回振出させた。次いでジエチルエーテル
を、回転蒸発器で除去した(約2時間)。
生 形質変換バッチを、再生溶液(REG:NaCl 3.
5モル/l、MgSO4・7H2O 150mモル/l、
KCL 50mモル/l、CaCl2・2H2O 7m
モル/l、トリス−HCl(pH7.2) 50mモル
/l、サッカロ−ス15%、滅菌濾過)1mlで希釈
し、混合し、かつ前記のように、遠心分離する。次い
で、上澄を吸引パスツ−ル−ピペットを用いて完全に取
り出し、バクテリアペレット(屡々見えない)を、完全
培地(NaCl 250g/l、MgSO4・7H2O
20g/l、クエン酸三ナトリウム・H2O 3g/
l、CaCl2・2H2O 0.2gを有するH2O 80
ml及びサッカロ−ス 18g、トリプトン 0.6
g、酵母エキス0.4gを有するH2O 30mlより
なる混合物)1ml中に注意深く懸濁させ、37℃で一
晩インキュベ−トした。
イ−培地(NaCl25g,MgSO4・7H2O 2
g、クエン酸三ナトリウム・H2O 0.3g、KCl
0.2g、CaCl2・2H2O 0.002gを H
2Oで85mlにし、pHを7.2に調節し、酵母エキ
ス0.3g、トリプトン0.5g、寒天0.8gを15
mlまで充填し、双方の成分を、オ−トクレ−ブ処理
し、一緒にし、サッカロ−ス15g/溶液100ml並
びにメビノリンを最終濃度20μモル/lになるまで5
6℃で加える)3ml中に44℃で入れる。この懸濁液
をただちにサポ−ト−プレ−ト(NaCl 250g,
MgSO4・7H2O 20g,クエン酸三ナトリウム・
H2O 3g,KCl 2gを850mlに充填し、双
方をオ−トクレ−ブ処理し、オ−トクレ−ブ処理後に一
緒にし、メビノリンを最終濃度20μモルまで添加し
た)上に注ぐ。
間、40℃で 恒温保持器中で保持する。
バクテリオロドプシンの単離 数週後にはじめて現われる変換された細胞のコロニ−
は、自然のメビノリン抵抗細胞(黄色)とは対照的に、
灰色に着色されており、メビノリン20μモル/lを含
有する完全培地35ml中で増殖される。この細胞混合
物から、クロ−ニングにより培地へのメビノリンの添加
を不必要とする相同組換体を単離することができる。
アミノ酸交換を伴うBRムテインの単離は、エスタ−ヘ
ルト及びステッケニウスにより記載された方法(Oesate
rhelt, Stoeckenius,Methods Enzymol.31,Biomembrane
s,667-678,(1974))の様に、サッカロ−ス密度
勾配遠心により行う。このタンパク質は、浮動密度の青
色膜として野生型の紫膜と同様に得られる。
化 固有の蛋白質としてBRムテインD85,96Nを含有
する膜フラクシヨンは、紫膜の浮動密度に相当する約
1.2g/cm3の浮動密度を有する。蛋白質の吸収極
大は、608nm(10mMトリス−緩衝液、pH7.
0)においてである。このレチナ−ルのシッフの塩基の
pk値は、1M NaCl以上の塩濃度で、13の野生
型とは対照的に8.5まで低下し、光サイクルにおける
M−中間体の欠乏と同様にハロロドプシンの挙動に相当
する。脱蛋白されたシッフの塩基を有する中間体の代わ
りに最大青色移動中間体として、測光法により535n
mで示差最大を有する菌種が現われる。出発状態は、5
msで再ポピュレ−シヨンされる。
色フィルム膜に吸着させ、バンベルク等の方法(Bamber
g;Biochim.Biophys.Act773,56−60,198
4)により試験した。この際に測定されたクロリド依存
性で、光誘導性の定常電流は、このムテインがハロロド
プシンの光化学的特性のみならずそのイオン移動活性を
有することを証明している。
図。
Claims (7)
- 【請求項1】 ハロバクテリア野生型菌株のオプシンの
85および96位が突然変異されていることを特徴とす
る、バクテリオロドプシンの二重突然変異体。 - 【請求項2】 その極大吸収が578nmより大きく、
光サイクルにおける長生き中間体は、500nmより長
い波長で吸収極大を有することを特徴とする、バクテリ
オロドプシンの多重突然変異体。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のバクテリオロドプ
シンを生産する、ハロバクテリア菌株。 - 【請求項4】 請求項3記載のハロバクテリア菌株から
の突然変異体を含有する細胞膜フラグメント。 - 【請求項5】 請求項3記載のハロバクテリア菌株を製
造する方法において、 1)オプシン遺伝子を方向付け突然変異生成させ、 2)工程1)で突然変異生成されたオプシン遺伝子に相
当するオプシン遺伝子が不活性であるか又はbop遺伝
子および他のレチナ−ル蛋白質遺伝子を欠いているハロ
バクテリウム ハロビウムの菌株の細胞を、工程1)で
突然変異されたオプシン遺伝子のコピ−少なくとも1個
を有する組換えハロバクテリウムベクタ−を用いて形質
変換させ、かつ 3)この形質変換されたハロバクテリウム ハロビウム
細胞を再生させ、培養することを特徴とする、ハロバク
テリア菌株の製法。 - 【請求項6】 ベクタ−p319/D85,96N(D
SM6225)。 - 【請求項7】 H.ハロビウム菌株HN5(DSM62
29)。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4037342.8 | 1990-11-23 | ||
| DE4037342A DE4037342A1 (de) | 1990-11-23 | 1990-11-23 | Bakteriorhodopsin-doppelmutanten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069697A true JPH069697A (ja) | 1994-01-18 |
| JPH0772196B2 JPH0772196B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=6418815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3304973A Expired - Fee Related JPH0772196B2 (ja) | 1990-11-23 | 1991-11-20 | バクテリオロドプシン−二重突然変異体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5290699A (ja) |
| EP (1) | EP0487099B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0772196B2 (ja) |
| DE (2) | DE4037342A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002540988A (ja) * | 1999-03-31 | 2002-12-03 | ノーベルト・ハンプ | 物体のフォトクロミックラベリング及び/又は物体の真正の保護のための方法及び標本 |
| US7343145B2 (en) | 2004-02-04 | 2008-03-11 | Futaba Corporation | Radio control system for models |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4226868A1 (de) | 1992-08-13 | 1994-02-17 | Consortium Elektrochem Ind | Zubereitungen von Bakteriorhodopsin-Varianten mit erhöhter Speicherzeit und deren Verwendung |
| US5757525A (en) * | 1996-06-05 | 1998-05-26 | University Of Massachusetts | All-optical devices |
| US5854710A (en) * | 1996-09-09 | 1998-12-29 | University Of Massachusetts | Optical fourier processing |
| US5825725A (en) * | 1997-05-06 | 1998-10-20 | The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of The University Of Oregon | Method and apparatus for reversible optical data storage |
| US7253268B2 (en) | 2000-05-03 | 2007-08-07 | Monterey Bay Aquarium Research Institute | Light-driven energy generation using proteorhodopsin |
| CA2507165C (en) * | 2002-11-26 | 2014-10-14 | Genencor International, Inc. | Optical information carrier comprising immobilized proteorhodopsin |
| EA023130B1 (ru) | 2010-06-18 | 2016-04-29 | Ю-Ника Текнолоджи Аг | Способ нанесения композиций, содержащих бактериородопсин, на основу и продукты, полученные этим способом |
| US9207237B2 (en) | 2010-08-23 | 2015-12-08 | President And Fellows Of Harvard College | Systems, methods, and workflows for optogenetics analysis |
| US9057734B2 (en) | 2010-08-23 | 2015-06-16 | President And Fellows Of Harvard College | Optogenetic probes for measuring membrane potential |
| WO2015195769A2 (en) | 2014-06-18 | 2015-12-23 | President And Fellows Of Harvard College | Optogenetic probes for measuring membrane potential |
| EP3012784B1 (de) | 2014-10-24 | 2017-02-15 | Actilor Intellectual Asset AG | Selektiv optisch auslesbarer Datenträger |
| US10077463B2 (en) | 2015-01-15 | 2018-09-18 | President And Fellows Of Harvard College | Optical selection of cells |
-
1990
- 1990-11-23 DE DE4037342A patent/DE4037342A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-11-14 US US07/791,858 patent/US5290699A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-20 JP JP3304973A patent/JPH0772196B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-22 DE DE59107720T patent/DE59107720D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-22 EP EP91119946A patent/EP0487099B1/de not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES=1988US * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002540988A (ja) * | 1999-03-31 | 2002-12-03 | ノーベルト・ハンプ | 物体のフォトクロミックラベリング及び/又は物体の真正の保護のための方法及び標本 |
| US7343145B2 (en) | 2004-02-04 | 2008-03-11 | Futaba Corporation | Radio control system for models |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0772196B2 (ja) | 1995-08-02 |
| EP0487099A3 (en) | 1993-05-26 |
| EP0487099B1 (de) | 1996-04-24 |
| DE4037342A1 (de) | 1992-05-27 |
| DE59107720D1 (de) | 1996-05-30 |
| US5290699A (en) | 1994-03-01 |
| EP0487099A2 (de) | 1992-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Krebs et al. | Gene replacement in Halobacterium halobium and expression of bacteriorhodopsin mutants. | |
| Koomey et al. | Effects of recA mutations on pilus antigenic variation and phase transitions in Neisseria gonorrhoeae | |
| Khosla et al. | Heterologous expression of a bacterial haemoglobin improves the growth properties of recombinant Escherichia coli | |
| Golden et al. | [12] Genetic engineering of the cyanobacterial chromosome | |
| US5470719A (en) | Modified OmpA signal sequence for enhanced secretion of polypeptides | |
| JPH069697A (ja) | バクテリオロドプシン−二重突然変異体 | |
| JPH07503857A (ja) | アフィディダエ科の害虫を抑制するためのバシラス・チューリンゲンシス単離体の用途 | |
| CN107163113B (zh) | 水稻半卷叶控制基因srl9及其叶形改良的用途 | |
| Murayama et al. | vidence for Involvement ofEscherichia coliGenespmbA, csrAand a Previously Unrecognized GenetldD, in the Control of DNA Gyrase byletD (ccdB) of Sex Factor F | |
| KR20190005707A (ko) | 디옥시바이오라세인 생산능이 향상된 재조합 미생물 및 그를 이용한 디옥시바이오라세인을 생산하는 방법 | |
| JPH04500754A (ja) | 異種遺伝子発現のための改良細菌株 | |
| KR100457879B1 (ko) | 비피도박테리움 유래 신규 플라스미드, 이를 이용한 재조합 발현 벡터 및 형질전환 방법 | |
| KR101215245B1 (ko) | 비-항생제 내성 선별 마커를 포함하는 선별 시스템 | |
| HUT51671A (en) | Process for producing new proteins | |
| Rozsa et al. | Interesting sequence differences between the pilin gene inversion regions of Moraxella lacunata ATCC 17956 and Moraxella bovis Epp63 | |
| JPH01503593A (ja) | 光誘導プロモーター | |
| JP2003289868A (ja) | 酢酸耐性遺伝子、該遺伝子を用いて育種された酢酸菌、及び該酢酸菌を用いた食酢の製造方法 | |
| US7790185B2 (en) | Method for the production of bacterial toxins | |
| CN114540399A (zh) | 一种制备l-缬氨酸的方法及其所用基因突变体和生物材料 | |
| JP3968618B2 (ja) | シゾサッカロミセス・ポンベで使用可能な誘導プロモータ、誘導発現ベクター、およびそれらの利用 | |
| JPH0272881A (ja) | クラミドモナス ラインハーティを形質転換する方法およびシステム | |
| CN119979489B (zh) | 一种BaP4H突变体及其应用 | |
| KR20040072545A (ko) | 비피도박테리움 롱검 mg1 유래 신규 플라스미드를함유하는 셔틀벡터 | |
| EP0750038B1 (en) | A mutant gene causing a defect in mitochondrial recombination and a method for its detection | |
| JP2005517406A5 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080802 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080802 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100802 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802 Year of fee payment: 16 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |