Oxford University Press 1990 1629 NRl Acids Research, Vol. 18, No. 6 Nucleic

Nucleotide

sequence

of Clostridium difficile toxin A

Markus Sauerborn and Christoph von Eichel-Streiber Institut fOr Medizinische Mikrobiologie, Johannes Gutenberg Universitat Mainz, Hochhaus Augustusplatz, D-6500 Mainz, FRG

EMBL accession no. X51797

Submitted February 15, 1990 Clostridium difficile produces two toxins, an enterotoxin called A and a cytotoxin B (1). Only after the enteral delivery of the enterotoxin A may the characteristic disease called Pseudomembranous Colitis be induced (2). Several attempts have been made to clone the toxA gene. Two groups have been able to isolate stable toxA fragments by expression cloning (3, 4). We here present the nucleotide sequence of the total toxA gene which is covered by the clones pCdl22, pCdl4 and pCd22 (5). Within the 9770 bp sequenced there are two open reading frames (ORF), one codes for a 16,124 Da polypeptide of unknown function, the second encodes toxin A. The toxin A ORF is 8130 bp long, the polypeptide deduced from this sequence has a molecular weight of 307,972 Da and a pKi of 5.31. These data are in good agreement with the literature (6). The 3'-end of toxA consists of a 2499 bp repetitive structure. This part of toxin A is composed of five different oligopeptides which have already been presented and discussed (5, 7).

am

ACKNOWLEDGEMENT This work

was

supported by the Deutsche Forschungs-

gemeinschaft. REFERENCES 1. Sullivan,N.M., Pellet,S. and Wilkins,T.D. (1982) Infect. Immun. 35, 1032-1040. 2. Lyerly,D.M., Saum,K.E., MacDonald,D.K. and Wilkins,T.D. (1985) Infect. Immun. 47, 349-352. 3. Price,S.B., Phelbs,C.J., Wilkins,T.D. and Johnson,J.L. (1987) Curr. Microbiol. 16, 55. 4. von Eichel-Streiber,C., Suckau,D., Wachter,M. and Hadding,U. (1989) J. Gen. Microbiol. 135, 55. 5. von Eichel-Streiber,C., Laufenberg-Feldmann,R. and Sauerbom,M., Bacterial Protein Toxins, G. Fischer Verlag, Stuttgart, 1990, in press. 6. Lyerly,D.M., Roberts,M.D., Phelbs,C.J. and Wilkins,T.D. (1986) FEMS Lett. 33, 31-35. 7. Johnson,J.L., Dove,C.H., Price,S.B., Sickles,T.W., Phelbs,C.J. and Wilkins,T.D. (1988) Anaerobes Today. Wiley and Sons Ltd, 115-123.

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1630 Nucleic Acids Research, Vol. 18, No. 6 GAAGTAAACTTACTTGGATGTAATATGTTTAGTTATGATTTTAATGTTGAAGAAACTTATCCTGGGAAGTTGCTATTAAGTATTATGGACAAAATTACTTCCACTTTACCTGATGTAAAT AAAAATTCTATTACTATAGGAGCAAATCAATATGAAGTAAGAATTAATAGTGAGGGAAGAAAAGAACTTCTGGCTCACTCAGGTAAATGGATAAATAAAGAAGAAGCTATTATGAGCGAT TTATCTAGTAAAGAATACAT TTTTTTTGATTCTATAGATAATAAGCTAAAAGCAAAGTCCAAGAATATTCCAGGATTAGCATCAATATCAGAAGATATAAAACATTATTACTTGATGCA AGTGTTAGTCCTGATACAAMAT TTATT TTAMATAATCTTAAGCTTAATATTGAATCTTCTATTGGGGAT TACATTTATTATGAAAAATTAGAGCCTGTTAAMAATATAATT CACAATTCT ATAGATGATTTAATAGATGAGTTCAATCTACTTGAAAAT GTATCTGATGAATTATATGAAT TAAAAAAATTAMTAATCTAGATGAGAAGTATTTAATATCTTTTGAAGATATCTCAAAA AATAATTCAACTTACTCTGTAAGAT TTATTAACAAAAGTAATGGT GAGT CAGT TTAT GTAGAAACAG^AAAAGAT T TTTTCAAATATAGCGAACATAT TACAAAAGAAATAAGTACT AT AAAGAATAGTATAAT TACAGAT GTTAAT GGTAAT TTAT TGGATAATATACAGT TAGAT CATACTT CTCAAGTTAATACAT TAAACGCAGCAT TCTT TAT TCAATCATTAATAGAT TAT

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