A lactate dehydrogenase (LDH) gene of Lactobacillus casei origin was transferred into Bacillus subtilis and its expression in its new host cells was observed. The ldh gene contained in EcoRI-BamHI fragment of pLS65 was transferred into its corresponding site of pUP638 and constructed a new plasmid pUL85. With pUL85 cells of E. coli and B. subtilis were transformed and constructed new transformants, E. coli JM83 (pUL85) and B. subtilis RM125 (pUL85) were developed.
The new transformants were grown in LB broth and expression of ldh gene in the new host cells was observed. Both transformants produced LDH in accordance with their growth with maximum production at late-log phase. It was also found that the L. casei originated ldh gene expressed in the new host cells using its own promoter. The expression efficiency of ldh gene in B. subtilis was about 20 times higher than in E. coli and B. subtilis RM125 (pUL85) produced LDH protein up to 20-30% of the total cellular protein. When the L. casei ldh gene promoter was fused to another gene, a structural gene of B. sublilis endoglucanse, however, its promoter activity in B. sublilis was not strong and produced only a moderate amount of endoglucanase.
Lactobacillus casei로 부터 클로닝된 젖산 탈수소 효소(LDH) 유전자를 Bacillus subtilis 에서 발현되는 것을 관찰하였다. pLS65 의 EcoRI BamHI 단편 내에 존재하는 젖산 탈수소 효소 유전자를 분리하여 pUP683의 동일한 효소 부위로 서브클로닝하여 새로운 플라스미드 pUL85를 구성하였다. pUL85를 E. coli 와 B. subtilis 에 형질 전환시켜 새로운 형질 전환 균주인 E. coli JM83(pUL85)와 B. subtilis RM125(pUL85)를 얻었다.
새로운 형질 전환 균주를 LB 배지에서 성장시켜 새로운 숙주에서 LDH 유전자의 발현 정도를 관찰하였다. 두 형질 전환주 모두 성장이 진행됨에 따라 LDH 단백질을 생성하였고, log phase 말기에서 최대로 생성되었다. 또한, L. casei로 부터 유래된 ldh 유전자는 새로운 숙주 세포에서 자신의 promoter를 이용하여 발현됨을 발견하였다. B. subtilis에서 ldh 유전자의 발현 정도는 E. coli 에서보다도 20배 가량 높았고, B. subtilis RM125 (pUL85) 의 LDH 단백질 양은 전체 세포 단백질 중 20-30%를 차지하였다. L. casei의 ldh 유전자의 promoter에 B. subtilis의 endoglucanase 유전자를 융합시켰을 때, B. subtilis에서의 promoter활성은 높게 나타나지 않았고, 생성된 endoglucanase의 활성도도 높지 않았다.
