DE3786870T2 - Methode zur Herstellung von Proteinen. - Google Patents

Methode zur Herstellung von Proteinen.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Proteins durch Transformation eines Mikroorganismus mit einem Vektor, der in der Lage ist, das gewünschte Protein als Fusionsprotein mit dem N-terminalen Anteil von APH zu exprimieren, die Herstellung des das Fusionsprotein erzeugenden Mikroorganismus und die Gewinnung des gewünschten Proteins.
  • Die jüngsten bemerkenswerten Fortschritte in der Gentechnologie erlauben die Herstellung verschiedener nützlicher Proteine in Mikroorganismen. Wenn Peptide, unter anderen mit relativ kurzen Ketten, wie z. B. menschliches Insulin und menschliches Somatostatin in Mikroorganismen hergestellt werden, werden diese leicht durch Protease abgebaut und die Ausbeute ist gering. Es wurde deshalb versucht, ein gewünschtes Protein in Mikroorganismen als Fusionsprotein herzustellen (wie z. B. in der japanischen nicht geprüften Offenlegungsschrift Nr. 54-92696 offenbart). Falls das Produkt für den Wirt lethal ist oder dessen Vermehrung hemmt und die Ausbeute gering ist, ist es möglich, die Ausbeute dadurch zu erhöhen, daß das Produkt als ein gegenüber dem Wirkt inaktives Fusionsprotein hergestellt wird.
  • Transposon Tn5 enthält ein APH (Aminoglycosid 3'- Phosphotransferase II) codierendes Gen, das einem Mikroorganismus Neomycin: oder Kanamycinresistenz verleiht. Die Basensequenz dieses Gens in Transposon Tn5 ist bekannt (Gene 19, 327, 1982) und ein diese Basensequenz enthaltendes Plasmid ist im Handel erhältlich (z. B. pNEO bei Pharmacia). Die Basensequenz und die davon abgeleitete Aminosäuresequenz von APH sind in Fig. 1 dargestellt.
  • Bei aus Pankreas gewonnenen Trypsininhibitoren unterscheidet man zwei Arten, sekretorischen Pankreas-Trypsininhibitor (PSTI) und basischen Pankreas-Trypsininhibitor. Ersterer kommt in Säugetieren vor und ist außer in Pankreas in der Niere, Lunge, Milz, Leber und im Gehirn verbreitet. Der Letztere kommt im Pankreas und anderen Organen von Wiederkäuern vor, ist jedoch nicht im Menschen und anderen Säugetieren anzutreffen. Pubols et al. (J. Biol. Chem. 249, 1974, 2235) bzw. Feinstein et al. (Eur. J. Biochem 43, 1974, 569), isolierten und reinigten menschlichen PSTI aus menschlichem Pankreassaft. Seine Struktur wurde von Greene et al. (Methods Enzymol. 45, 1976, 813) ermittelt. Die von Greene et al. beschriebene Aminosäuresequenz von PSTI unterscheidet sich allerdings von der in Fig. 2 gezeigten Aminosäuresequenz an den Positionen 21 und 29 (J. Biochem. 98, 1985, 687). Wie in Fig. 2 gezeigt, handelt es sich bei menschlichem PSTI um ein aus 56 Aminosäuren zusammengesetztes Polypeptid. Sein Molekulargewicht beträgt 6242. Die SH- Gruppen von Cys bilden zwischen den Positionen 9 und 38, 16 und 35, und 24 und 56 der Aminosäuresequenz eine Disulfidbrücke. Eine freie SH-Gruppe ist nicht vorhanden. Eddeland et al. (Hoppe-Seylers Z. Physiol. Chem. 359, 1978, 671) und Kitahara et al. (Biomed. J. 3, 1979, 1119) entwickelten das Radioimmuntestsystem zur Bestimmung von PSTI in Blut, wobei als Antigen aus Pankreassaft erhaltener menschlicher PSTI verwendet wurde. Yamamoto et al. (Biochem., Biophys. Res. Commun. 132, 1985, 605) ermittelten die DNA-Sequenz von menschlichem PSTI (siehe Fig. 2).
  • Bei der akuten Pankreatitis wird durch proteolytische Enzyme Autolyse induziert, da angeblich eine geringe Menge von durch irgendeine Ursache aktiviertem Trypsin in einer Kettenreaktion Trypsinogen und anderes Zymogen aktiviert. Der in acinösen Zellen des Pankreas vorkommende PSTI wird zusammen mit Pankreasenzymen in den Pankreassaft abgesondert und hemmt die Aktivierung des im Ausführungsgang des Pankreas befindlichen Trypsins. Außerdem wandert ein Teil dieses PSTI als freigesetzter Inhibitor in das Blut und liegt in einem freien Zustand vor (Cholecyst and Pankreas, 2, 1981, 231). Bei Pankreaserkrankungen, besonders bei akuten Pankreaserkrankungen schwankt der Blutspiegel von PSTI beträchtlich, und der Zeitraum mit einem hohen Spiegel ist länger als der von Amylase. Auch bringen, unabhängig vom Proteaseinhibitor, Schwankungen des Blutspiegels von PSTI deutlich Belastungen des Pankreas zum Ausdruck (Cholecyst and Pancreas, 3, 1982, 383). Die Bestimmung des Blutspiegels von PSTI erlaubt daher die Diagnose und die Beobachtung von Krankheitsprozessen des Pankreas.
  • Rattenactin stellt ein Protein dar, das die Skelettmuskeln der Ratten bildet. Das dieses Actin codierende Gen wurde bereits cloniert (Biophysics, Bd. 25, Nachtrag, 1985, S. S78 (siehe Fig. 5).
  • Menschliches PSTI und Rattenactin wurden bisher noch nicht gentechnologisch hergestellt, die Expression von menschlichem Insulin oder menschlichem Somatostatin als Fusionsprotein mit β-Galactosidase ist jedoch bereits als ein Verfahren bekannt, das zur Expression eines Peptids mit einer relativ kurzen Kette, wie z. B. menschlichem PSTI, in Mikroorganismen angewandt werden kann (siehe oben). Dieses System ist jedoch nicht für alle Peptide anwendbar. Es ist daher sehr wichtig, andere Systeme zur Expression eines gewünschten Peptids als Fusionsprotein in Mikroorganismen zu finden.
  • APH codierende Gene sind im Handel erhältlich. Sie sind z. B. im Transposon Tn5 enthalten. Es wurden bisher jedoch keine Versuche unternommen, ein gewünschtes Peptid als Fusionsprotein mit APH in einen Mikroorganismus zu exprimieren.
  • Zur Diagnose und zur Beobachtung von Krankheitsprozessen des Pankreas wird meist die Bestimmung von PSTI mittels RIA angewandt. Für diese Bestimmung ist menschliches PSTI als Standardreagens unerläßlich. Da es bisher aus menschlichem Pankreassaft gewonnen und aufgereinigt wird, ist die verfügbare Menge begrenzt. Bisher war es nicht möglich, es in großen Mengen zu erhalten.
  • Wie bereits erwähnt, wurde Rattenactin codierende DNA bereits cloniert. Es konnte jedoch durch die Experimente der Erfinder gezeigt werden (siehe Beispiele), daß Rattenactin, falls es in E. coli als Nicht-Fusionsprotein exprimiert wird, kaum erzeugt wird.
  • Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines gewünschten Proteins bereitzustellen, wobei ein Mikroorganismus mit einem zur Expression des Proteins als Fusionsprotein mit dem N-terminalen Anteil von APH befähigten Vektors transformiert wird, der Mikroorganismus zur Herstellung des Fusionsproteins gezüchtet und das gewünschte Protein gewonnen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung stellte sich heraus, daß eine große Menge an APH in Mikroorganismen hergestellt wird, falls das APH-Gen stromabwärts eines geeigneten Promotors eingesetzt wird. Es stellte sich außerdem heraus, daß durch die Ausnutzung der Fähigkeit von APH zu hoher Expression ein gewünschtes Protein als Fusionsprotein in Mikroorganismen hergestellt werden kann.
  • Diese Erfindung offenbart daher ein Verfahren zur Herstellung eines gewünschten Proteins, wie menschliches PSTI und Rattenactin, wobei zuerst ein dieses codierendes Gen mit einem verkürzten APH-Gen verbunden wird. Das erhaltene fusionierte Gen wird dann in einen Vektor stromabwärts eines geeigneten Promotors eingesetzt. Dieser rekombinante Vektor wird in einen Wirt eingeschleust, der das codierte Protein herstellt. Schließlich wird das gewünschte Protein aus dem Fusionsprotein gewonnen. Dieses Verfahren ist zur Herstellung verschiedener Arten von Proteinen geeignet.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewünschten Proteins, das von der Fähigkeit des APH- Gens zu hoher Expression Gebrauch macht, d. h. der ausgezeichneten Effizienz der Transkription in mRNA und der Translation der mRNA in ein Polypeptid. Falls es sich bei dem gewünschten Protein um eine relativ kurze Kette handelt, wird es erfindungsgemäß in dem Mikroorganismus als Fusionsprotein mit dem langkettigen APH hergestellt. Dadurch kann der Abbau des gewünschten Proteins durch Proteasen in dem Mikroorganismus vermieden werden. Durch die Fusion ist es außerdem möglich, dem gewünschten Protein die schädliche Wirkung zu nehmen. Man kann davon ausgehen, daß die ausgezeichnete erfindungsgemäße Herstellungseffizienz hauptsächlich auf der Verbesserung der Effizienz der Translation der mRNA in ein Peptid beruht. Dies scheint zur Expression eines Peptids, das aufgrund einer geringen Translationseffizienz gering exprimiert wurde, besonders wirksam zu sein.
  • Fig. 1 zeigt eine DNA-Sequenz des APH-Gens und die von dieser DNA-Sequenz abgeleitete Aminosäuresequenz.
  • Fig. 2 zeigt die DNA- und Aminosäuresequenz von menschlichem PSTI.
  • Fig. 3 zeigt die DNA-Sequenz des in einem Beispiel verwendeten synthetischen menschlichen PSTI-Gens, die entsprechende Aminosäuresequenz und die Strategie zur Synthese der DNA-Sequenz.
  • Fig. 4 zeigt eine Restriktionskarte des APH-Gens und seiner flankierenden Bereiche.
  • Fig. 5 zeigt schematisch die Herstellung von pUCKMFPSTI.
  • Fig. 6 zeigt schematisch die Herstellung von pUCKMF.
  • Fig. 7 zeigt eine DNA-Sequenz eines-Rattenskelettmuskelactingens und die abgeleitete Aminosäuresequenz.
  • Fig. 8 zeigt schematisch die Herstellung von pUCACT.
  • Fig. 9 zeigt schematisch die Herstellung von pUCKMFACT.
  • Fig. 10 zeigt schematisch die Herstellung von pUCKMF1.
  • Fig. 11 zeigt schematisch die Herstellung von pUCKMFACT1.
  • Fig. 12 zeigt schematisch die Herstellung von pUCKMACT.
  • Fig. 13 zeigt die DNA-Sequenz in der Nähe der zur Herstellung von pUCKMACT eingefügten synthetischen Oligonucleotidsequenz.
  • Fig. 14 zeigt in einer Skizze ein Fusionsprotein aus APH und Rattenskelettmuskelactin, wie dieses in den Beispielen exprimiert wurde.
  • Fig. 15 zeigt den Ertrag in Abhängigkeit von der Länge eines mit Rattenskelettmuskelactin fusionierten Peptids.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung stellte sich heraus, daß eine große Menge an APH in Mikroorganismen hergestellt wird, falls das APH-Gen stromabwärts eines geeigneten Promotors eingesetzt wird. Es stellte sich außerdem heraus, daß durch die Ausnutzung der Fähigkeit von APH zu hoher Expression menschliches PSTI und Rattenactin als Fusionsprotein in Mikroorganismen hergestellt werden können.
  • Diese Erfindung offenbart daher ein Verfahren zur Herstellung eines gewünschten Proteins, wie z. B. menschliches PSTI und Rattenactin, wobei zuerst ein dieses codierende Gen mit einem verkürzten APH-Gen verbunden wird. Das erhaltene fusionierte Gen wird dann in einen Vektor stromabwärts eines geeigneten Promotors eingesetzt. Dieser rekombinante Vektor wird in einen Wirt eingeschleust, der das codierte Protein herstellt. Schließlich wird das gewünschte Protein aus dem Fusionsprotein gewonnen. Dieses Verfahren ist nicht nur für die Herstellung von menschlichem PSTI und Rattenactin, sondern auch zur Herstellung anderer Proteine geeignet.
  • Übrigens kann das APH-Gen nicht nur das APH codierende Strukturgen, sondern auch seinen Promotor und/oder seine Ribosomenbindungssequenz enthalten. Das fusionierte Gen, das das den APH-Promotor enthaltende APH-Gen und ein ein gewünschtes Protein codierende Gen umfaßt, kann unter die Kontrolle eines starken Promotors, wie des lac-Promotors, des Trp-Promotors oder des Tac-Promotors gestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das zwar die Ribosomenbindungssequenz und das Strukturgen für APH, nicht jedoch den APH-Promotor umfassende fusionierte Gen zusammen mit einem das gewünschte Protein codierenden Gen unter die Kontrolle der Promotoren gestellt werden. Der Austausch der Umgebung der Ribosomenbindungssequenz des APH-Gens durch andere geeignete Ribosomenbindungssequenzen kann ebenfalls in Erwägung gezogen werden. Außerdem ist es nicht immer notwendig, daß das APH-Gen das vollständige Strukturgen von APH enthält. Es reicht aus, wenn es eine DNA-Sequenz umfaßt, die 13 oder mehr Aminosäuren des N-Terminus, bevorzugt 24 oder mehr Aminosäuren codiert. Das heißt, man kann davon ausgehen, daß die starke erfindungsgemäße Expressionseffizienz hauptsächlich auf der hohen Translationseffizienz von der mRNA in das Protein beruht. Als wichtig wird erachtet, daß die Sequenz die Ribosomenbindungssequenz das APH-Gens und eine eine Anzahl von Aminosäuren vom N-Terminus von APH codierende Sequenz umfaßt, die für die Initiation der Translation verantwortlich ist. Wenn z. B. eine synthetische menschliche PSTI-DNA mit einem HindIII-TaqI-Restriktionsfragment von pNEO (Pharmacia) (das den APH-Promotor und das Gen enthält, das die Aminosäuren vom N-Terminus von APH bis zur Position 82, entsprechend der DNA-Sequenz von Position -350 bis 246 in Fig. 1, codiert) verbunden wird, und unter die Kontrolle des lac-Promotors von pUc13 (Takara Shuzo Co., Ltd.) gestellt wird, wird so ein Vektor hergestellt, der ein Fusionsprotein aus APH und menschlichem PSTI exprimiert. Da nicht nur die in Fig. 1 gezeigte Sequenz hohe Translationseffizienz besitzt, sondern auch Sequenzen, bei denen einige Basen des APH-Gens ersetzt, eliminiert oder eingefügt sind, sollte beachtet werden, daß die Verwendung solcher APH-Genvarianten im erfindungsgemäßen Verfahren im Schutzumfang dieser Erfindung eingeschlossen ist. In diesem Fall kann man selbstverständlich davon ausgehen, daß die Aminosäuresequenzen von APH stark verändert sein können; insoweit die DNA eine ähnliche Wirksamkeit besitzt, ist jedoch das Verfahren, bei dem eine derartige APH-Variante verwendet wird, ebenfalls im Schutzumfang dieser Erfindung eingeschlossen.
  • Beispiele für Vektoren, die das APH und ein gewünschtes Protein codierende Fusionsgen tragen, sind:
  • pUc13, pβ-gall3c, pOP203-13, pUC9, pUC8, pEA300, ptrpL1, pBN70, pWT111, pWT121, pWT131, pKK223-3, pDR540, pDR720, pYEJ001, pPL-lambda, pKc30, pKc31, pAS1, pLC24, pHUB4, pIN-I, pIN-II, pIN-III, pC194, pC221, pUB112, pI127, pSAO503 und pE194. Diele Auszählung ist jedoch nicht limitierend, es kann jeder Vektor verwendet werden, der ein fusioniertes Gen tragen und dieses in einem Mikroorganismus exprimieren kann. Außerdem können alle im allgemeinen zur Transformation auf diesem Gebiet verwendeten Vektoren benutzt werden. Durch eine geeignete, vom Wirt abhängige Auswahl dieser Vektoren, und Einsetzen des Fusionsgens unter die Kontrolle eines geeigneten Promotors, kann das Fusionsprotein aus APH und einem gewünschten Protein exprimiert werden.
  • Wenn z. B. E. coli als Wirt verwendet wird, kann das gewünschte Protein effizient hergestellt werden.
  • Falls eine geeignete Aminosäure-Bindungssequenz wie Met oder eine Met enthaltende Sequenz in dem Fusionsprotein zwischen APH und dem gewünschten Protein enthalten ist, kann mittels Bromcyan das gewünschte Protein leicht von dem damit fusionierten Protein abgespalten werden. Weitere Verfahren sind ebenfalls anwendbar. Zum Beispiel das Verfahren der Insertion von Cys zwischen zwei Proteine und Spaltung mit 2- Nitro-5-thiocyanobenzoesäure, der Insertion von Asn-Gly und Spaltung mit Hydroxylamin, der Insertion von Trp und Spaltung mit 2-(2-Nitrophenylsulphenyl)-3-methyl-3-bromindol, der Insertion von Lys oder Arg und Spaltung mit Trypsin und der Insertion von -Ile-Glu-Gly-Arg- und Spaltung mit dem Blutgerinnungsfaktor Xa. Diese allgemein angewandten Verfahren können unter Berücksichtigung der Aminosäuresequenz des gewünschten Proteins entsprechend ausgewählt werden.
  • Außerdem können nicht nur zur Erzielung dieser Spaltungen, einige Bindungsbasensequenzen zwangsläufig infolge der Vektorkonstruktion eingefügt werden, der Einfluß auf die Herstellungseffizienz des gewünschten Proteins ist jedoch vernachlässigbar.
  • Ein gewünschtes, von dem Fusionsprotein abgespaltenes Protein kann durch die geeignete Kombination aus Chromatographie, Affinitätschromatographie, Zentrifugation und anderen Techniken routinemäßig gereinigt werden.
  • Das menschliches PSTI codierende Gen wurde bereits von Yamamoto et al. (siehe oben) aus menschlichen Pankreaszellen cloniert und seine Sequenz bereits bestimmt. Da es sich um eine relativ kurze Kette handelt, ist es vorteilhaft, ein synthetisches menschliches PSTI-Gen zu verwenden. Natürlich kann es auch nach dem üblichen Verfahren aus menschlichen Pankreaszellen, wie von Yamamoto et al. (siehe oben) durchgeführt, hergestellt werden. Bei dieser Sequenz kann es sich sowohl um eine der die Aminosäuresequenz des in Fig. 2 gezeigten menschlichen PSTI codierenden Sequenzen handeln, als auch um natürliche, wie in Fig. 2 gezeigte DNA- Sequenzen. Bei der Verbindung des menschlichen PSTI-Gens mit einem APH-Gen wird bevorzugt die einen Met-Rest codierende Sequenz ATG zwischen dem APH-Gen und dem 5'-Terminus des humanen PSTI-Gens eingefügt. In diesem Fall kann das menschliche PSTI aus dem exprimierten Fusionsprotein durch die Behandlung mit Bromcyan leicht gewonnen werden.
  • Wenn Rattenactin in einem Mikroorganismus als reifes Nicht-Fusionsactin exprimiert wird, ist die Ausbeute sehr gering. Wenn es jedoch mit mehr als 13 Aminosäureresten des Aminoterminus von APH fusioniert ist, so wird es in dem Mikroorganismus effizient hergestellt. Es können auch weitere Proteine in hohen Ausbeuten hergestellt werden, falls sie mit APH-Polypeptiden ähnlicher Länge fusioniert sind.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird in den nachfolgenden Beispielen genauer erläutert. Diese Beispiele beziehen sich zwar auf menschliches PSTI und Rattenactin, sollen jedoch den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen.
  • Beispiel 1 Herstellung von menschlichem PSTI
  • Die Basensequenz des menschlichen PSTI-Gens wurde unter Zugrundelegung der von Yamamoto et al. (Biochem. Biophys. Res. Commun., 132, 1985, 605) bestimmten Sequenz hergestellt und die Met codierende Sequenz ATG unmittelbar vor dem Strukturgen für das reife Protein und das Terminationscodon TGA unmittelbar danach eingefügt. Zu dieser Sequenz wurden außerdem bestimmte Basensequenzen so hinzugefügt, daß diene an ihrem 5'-Ende die Erkennungsstelle für das Restriktionsenzym AccI und an ihrem 3'-Ende die Erkennungsstelle für das Restriktionsenzym BamHI besaß und so ein zwei Ketten mit Kettenlängen von 179 und 181 umfassender Doppelstrang erhalten wurde.
  • Zwanzig Arten von kurzkettigen DNA-Fragmenten wurden in zwei Gruppen chemisch synthetisiert, von denen eine die DNA-Kette bildet, welche die die Aminosäuresequenz von PSTI codierende Basensequenz enthält und die andere eine zu der codierenden Kette komplementäre DNA-Kette bildet, wenn diese in der richtigen Sequenzfolge verbunden wird. Wenn alle diese Arten miteinander gemischt werden, bilden diese Fragmente durch die Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den zueinander komplementären Bereichen doppelsträngige Strukturen, die kohäsive Enden als Erkennungsstellen für die Restriktionsenzyme besitzen (Fig. 3).
  • Insgesamt wurden unter Verwendung eines automatischen Nucleinsäuresynthesizers GENET A-II (Nippon Zeon) 20 Arten von Fragmenten von U-l bis U-10 und L-1 bis L-10 (Fig. 3) hergestellt. Jedes der so erhaltenen Fragmente wurde durch Gelchromatographie mit Sephadex G-50 und Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie mit einer Umkehrphasen-Kieselgelsäule (Nucleosil 10C18, 10·250 mm) gereinigt.
  • Da das synthetisierte Oligonucleotid an seinem 5'- Ende keine Phosphatgruppe besitzt, kann es nicht direkt für die Ligierungsreaktion mit T4 DNA-Ligase verwendet werden. Mit Ausnahme von U-1 und L-10 wurden 18 der 20 synthetischen Oligonucleotide für die enzymatische Additionsreaktion einer Phosphorsäuregruppe an das 5'-Ende verwendet. Die Phosphorsäuregruppen-Additionsreaktion wurde unter Verwendung von T4-Polynucleotidkinase (Takara Shuzo Co., Ltd.) durchgeführt. Etwa 300 pmol jedes Oligonucleotids wurden in 25 il Kinasereaktionslösung (50 mM Tris-Hydrochloridpuffer, 10 mM Magnesiumchlorid, 10 mM 2-Mercaptoethanol, etwa 1000 pmol ATP, pH 7,6) gelöst und zum Start der Reaktion 3 Einheiten des Enzyms zu der Reaktionslösung gegeben. Die Reaktion wurde 1 Stunde bei 37ºC durchgeführt. Die T4-Polynucleotidkinase wurde durch Hitzebehandlung (65ºC, 20 Minuten) inaktiviert und das Gemisch direkt für die anschließende Ligierungsreaktion verwendet. Eine Ligierungsreaktionslösung wurde durch Mischen von jeweils 50 pmol der 18 phosphorylierten synthetischen Oligonucleotide U-2 bis U-10 und L-1 bis L-9 und der 2 nicht phosphorylierten synthetischen Oligonucleotide U-1 und L-10 hergestellt. Die Ligierungslösung wurde zuerst 2 Minuten auf 80ºC erhitzt und dann nach und nach auf 20ºC abgekühlt. Danach erfolgte nach Zugabe von Dithiothreit, ATP und T4-DNA-Ligase die Ligierungsreaktion. Die endgültige Ligierungsreaktionslösung (200 !l) enthielt 66 mM Tris-Hydrochloridpuffer, 6,6 mM Magnesiumchlorid, 10 mM Dithiothreit, 1 mM ATP und 700 Einheiten T4-DNA-Ligase (Takara Shuzo Co., Ltd.); die Reaktion erfolgte 5 Tage lang bei 4ºC. Dieses Vorgehen entspricht im Prinzip dem in Nucleic Acids Res. 13, S. 2959 (1985) beschriebenen Verfahren. Im Anschluß an die Ligierungsreaktion wurden in üblicher Weise Phenolextraktion und Ethanolfällung durchgeführt, zur Auftrennung erfolgte Polyacrylamidgelelektrophorese in Tris-Boratpufferlösung. Die gewünschten DNA-Fragmente von etwa 180 bp wurden elektrophoretisch unter Verwendung von DEAE-Membranen gewonnen. Die auf dem Gel aufgetrennte DNA wurde mit Ethidiumbromid angefärbt, nach der Einfügung der DEAE-Membran (Schleicher und Schuell) in das Gel in der Nähe der gewünschten DNA-Bande wurde die DNA-Bande elektrophoretisch an die DEAE-Membran adsorbiert. Nach der Beendigung des Lauf s der DNA-Bande wurde die DNA von der DEAE-Membran mit 1,0 M Natriumchlorid-10 mM Tris-Hydrochloridpuffer (pH 8,0)-1 mM EDTA eluiert und durch Ethanolfällung gewonnen. (Dieses übliche Verfahren ist ausführlich z. B. in "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1982, beschrieben). Diese gewonnenen DNA-Fragmente wurden zur Bestimmung der Basensequenz in den M13 Phagenvektor eingefügt. Der M13 mp10-Vektor (Takara Shuzo Cop., Ltd.) wurde mit den Restriktionsenzymen AccI und BamHI gespalten. Dieser linearisierte mp10-Vektor und die gewonnenen DNA-Fragmente wurden unter Verwendung von T4 DNA-Ligase miteinander ligiert. Die Ligierungsreaktion wurde unter fast denselben Bedingungen, wie sie vorstehend für die Oligonucleotide beschrieben wurden, durchgeführt, außer, daß die Reaktionstemperatur 12ºC und die Zeit 16 Stunden betrug. Nach der Ligierungsreaktion wurde die DNA zur Transformation nach dem in "Molecular Cloning" (Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1982, S. 250-251) beschriebenen Verfahren verwendet. Die Transformation erfolgte durch das Mischen kompetenter Zellen, die durch die Behandlung einer Kultur des E. coli K- 12-Stamms JM103 in der logarithmischen Wachstumsphase mit Calciumchlorid bei 0ºC erhalten wurden, mit der DNA nach der Ligierungsreaktion, Inkubation im Eis und 2minütiger Behandlung bei 42ºC. Da die mit M13 Phagen infizierten E. coli eine verzögerte Wachstumsgeschwindigkeit zeigen, erscheinen diese als Plaque. Die DNA enthaltenden JM103 wurden zu 20 il 100 mM Isopropyl-β-D-thiogalactosid, 50 ul 2 % 5-Brom-4- chlor-3-indolyl-β-galactosid, 0,2 ml der JM103-Kultur in logarithmischer Wachstumsphase und 3 ml Weichagarlösung (0,6 % Agarlösung) gegeben, und auf eine Platte mit 1,5 % festem Agar gegeben. Der verwendete Agar enthielt TY-Medium (8 g Trypton, 5 g Hefeextrakt und 5 g Natriumchlorid in 1 Liter Wasser). Nach Inkubation bei 37ºC über Nacht bildet die Transformante einen Plaque. Eine Transformante von M13mp10 selbst bildet einen blauen Plaque, die Transformation mit M13-Phagen mit einer Deletion oder Insertion des DNA-Fragments führt zur Bildung eines farblosen Plaques. Nach dem Verfahren von Messing (Methods Enzymol. 101, 1983, S. 20-28) wurde eine einzelsträngige Phagen-DNA folgendermaßen hergestellt. Eine Übernachtkultur (1 ml) des E. coli K-12-Stammes JM103 wurde in 100 ml 2·TY-Medium (2 x TY-Medium: 16 g Bactotrypton, 10 g Hefeextrakt, 5 g Natriumchlorid/Liter) überführt und 2 Stunden bei 37ºC unter Schütteln inkubiert. Diese Kultur wurde in 5 ml Aliquots aufgeteilt. Der Agar, auf dem sich ein Plaque gebildet hatte, wurde unter Verwendung einer Kapillarpippette ausgeschnitten und in das vorstehende Aliquot inoculiert. Im Anschluß daran wurde die Infektion mit dem M13-Phagen und seine Freisetzung in das Medium durch weiteres 5 Stunden langes Inkubieren der Lösung bei 37ºC erreicht. Die Organismen in dieser Kultur wurden für die Herstellung einer replikativen doppelsträngigen DNA und der Mediumüberstand, aus dem die Organismen entfernt waren, für die Herstellung einzelsträngiger Phagen-DNA verwendet. Zu dem Mediumüberstand (4 ml) wurden 800 ul einer Lösung aus 20 % Polyethylenglykol und 2,5 M Natriumchlorid zugegeben und die Phagen durch Zentrifugation geerntet. Die Phagen wurden in 500 ul 10 mM Tris-Hydrochloridpuffer und 1 mM EDTA (pH 8,0) gelöst und die einzelsträngige Phagen-DNA durch Phenolextraktion und Ethanolfällung gewonnen. Die Herstellung der replikativen doppelsträngigen DNA aus mit Phagen infizierten Organismen entsprach dem üblichem Natriumhydroxid-Natriumdodecylsulfat (SDS) -Verfahren (Nucleic Acids Res. Z, 1979, S. 1513-1529). Die aus 5 ml der Kultur erhaltenen Organismen wurden in 100 ul 50 mM Glucose, 25 mM Tris- Hydrochlorid (pH 8,0), 10 mM EDTA und 1 mg/ml Lysozym suspendiert und 5 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen. Dazu wurden 200 ul 0,2 M Natriumhydroxid- 1 % SDS zugegeben, vorsichtig gemischt und 5 Minuten im Eis stehengelassen. Danach wurden 150 ul 5 M Kaliumacetat (pH 5,2) zugegeben und gemischt, das Gemisch ließ man 5 Minuten oder länger auf Eis stehen. Nach Zentrifugation wurden 2 Volumina Ethanol zu dem Überstand gegeben und das Sediment gewonnen. Nach Lösen des Sediments wurde nochmals eine Ethanolfällung durchgeführt. Durch dieses Verfahren wurde eine replikative doppelsträngige DNA aus dem farblosen Plaque hergestellt. Diese wurde einer Doppelspaltung mit AccI und BamHI unterworfen und es bestätigte sich, daß DNA-Fragmente von etwa 180 bp erzeugt wurden. Danach wurde die aus demselben Plaque hergestellte einzelsträngige Phagen-DNA für die Bestimmung der DNA-Basensequenz nach dem Dideoxy-Verfahren (Science 214, 1981, S. 1205-1210) verwendet. Die Basensequenz wurde unter Verwendung des M13-Sequenzierungskits (Takara Shuzo Co., Ltd.) bestimmt. Dabei bestätigte sich, daß der erhaltene Clon den gesamten Bereich des PSTI-Strukturgens enthielt. Die replikative doppelsträngige DNA, bei der die Basensequenz ermittelt worden war, wurde darauf zur Herstellung eines Expressionsplasmids verwendet.
  • Das Expressionsplasmid für PSTI wurde durch die Ligierung der drei nachstehend gezeigten Fragmente hergestellt:
  • a) des durch die vorstehende Ligierung der synthetischen Oligonucleotide erhaltenen AccI-BamHI-Fragments mit etwa 180 bp, dessen Basensequenz bestätigt worden war;
  • b) des durch Spaltung von pUC13 (Takara Shuzo Co., Ltd.) mit HindIII-BamHI erhaltenen DNA-Fragments von etwa 2,8 Kbp;
  • c) des durch Spaltung von pNEO (das APH-Gen von Tn5 enthaltend, Pharmacia) mit HindIII und weiterer Spaltung mit TaqI erhaltenen DNA-Fragments von etwa 600 bp (entsprechend der DNA-Sequenz von Position -350 bis 246 in Fig. 2, siehe Fig. 4).
  • Von diesen Fragmenten wurden die Fragmente a und c durch Polyacrylamidgelelektrophorese isoliert, unter Verwendung von DEAE-Membranen gewonnen und für die Ligierung verwendet. Fragment b wurde nach Bestätigung der Doppelspaltung mit Phenol extrahiert, Ethanol-gefällt und für die Ligierung verwendet. Das durch die Ligierung dieser drei Fragmente erhaltene Expressionsplasmid exprimiert ein Fusionsprotein, wobei PSTI stromabwärts der 82 aminoterminalen Aminosäurereste des in Transposon Tn5 codierten APH angeknüpft ist. Die Ligierung dieser drei Fragmente wurde auf dieselbe Weise wie vorstehend erwähnt, ebenfalls unter Verwendung von T4 DNA-Ligase, durchgeführt. Die ligierte DNA wurde für die Transformation nach dem in Molecular Cloning (op. cit.) erwähnten Verfahren verwendet. Als DNA-Empfänger wurden die E. coli K-12 Stämme C600 oder AG-1 verwendet. Da die Transformante Resistenz gegenüber Ampicillin erwirbt, bildet sie eine Kolonie auf einer Ampicillin enthaltenden Agarplatte (LB-Medium: 10 g Trypton, 5 g Hefeextrakt und 5 g Natriumchlorid in 1 Liter). 12 der entstandenen Kolonien wurden mit Hilfe einer Platinöse in 5 ml 40 ug/ml Ampicillin enthaltendes LB-Medium überführt und 16 Stunden bei 37ºC inkubiert. Die Organismen wurden dann durch Zentrifugation geerntet und das Plasmid mittels des vorstehend erwähnten Natriumhydroxid-SDS-Verfahrens untersucht. Das gewünschte Plasmid enthält jeweils eine einzige Spaltstelle für HindIII, BamHI und PstI. Daher bildet das gewünschte Plasmid pUCKMFPSTI bei Spaltung mit einem dieser Restriktionsenzyme eine DNA-Bande in linearer Form von etwa 3,6 Kb (siehe Fig. 5). Der pUCKMFPSTI enthaltende Clon wurde für die nachstehende Expression verwendet.
  • Der Clon wurde in LB-Medium (das 40 ug/ml Ampicillin enthielt) inkubiert, nachdem das Tragen des gewünschten Plasmids bestätigt worden war, und in Gegenwart von 50 % Glycerin bei -70ºC aufbewahrt. Diese Konservierungslösung für Bakterien (10 ul) wurde zu 5 ml Ampicillin enthaltendem LB-Medium gegeben und 8 Stunden bei 37ºC inkubiert. Diese Kultur (100 il) wurde zu 5 ml Ampicillin enthaltendem M9-Medium gegeben (M9-Medium: 6 g Dinatriumhydrogenphosphat, 3 g Natriumdihydrogenphosphat, 0,5 g Natriumchlorid und 1 g Ammoniumchlorid wurden in 1 Liter Wasser gelöst und sterilisiert, danach Magnesiumsulfat und Calciumchlorid bis zu einer Endkonzentration von 2 mM bzw. 0,1 mM und außerdem 40 ug/ml Ampicillin, 0,5 % Glukose und 0,5 % Casaminosäuren zugegeben) und 24 Stunden bei 37ºC inkubiert. Nach Inkubation wurden die Organismen durch Zentrifugation geerntet und für die nachstehende Untersuchung verwendet.
  • Ein kleines Aliquot der Organismen wurde als Probe für die Analyse mit Polyacrylamidgelelektrophorese in Gegenwart von SDS (SDS-PAGE) verwendet. Das bakterielle Protein wurde in 0,1 M Tris-Hydrochloridpuffer (pH 6,8), 1 % SDS, 1 % 2-Mercaptoethanol und 20 % Glycerin solubilisiert, extrahiert und durch Gelelektrophorese analysiert. In diesem Stadium erscheint das PSTI enthaltende Fusionsprotein als eine der Hauptbanden an einer Position, die einem erwarteten Molekulargewicht von 15000 entspricht, und es zeigte sich, daß es in E. coli exprimiert wird. Nachdem die E. coli ultraschallbehandelt, durch Zentrifugation in die lösliche Proteinfraktion und die unlösliche Proteinfraktion aufgetrennt und durch SDS-PAGE untersucht worden waren, stellte sich heraus, daß das Fusionsprotein hauptsächlich in der unlöslichen Proteinfraktion vorhanden war.
  • Die vorstehenden Mikroorganismen (6 g) wurden in 20 ml 5 mM EDTA enthaltendem 0,1 M Tris-Hydrochlorid (pH 7,0) suspendiert und 10 Minuten bei 12 000·g zentrifugiert. Nach Wiederholung desselben Vorgangs wurde das Sediment in 15 ml 5 mM EDTA, 50 mM Benzamidin und 1 mM Phenylmethylsulfonylfluorid enthaltendem 0,1 M Tris-Hydrochlorid (pH 7,0) suspendiert und unter Verwendung einer French-Presse bei einem Druck von 400 kg/cm² zerdrückt. Das durch 20minütige Zentrifugation bei 23 000·g erhaltene Pellet (1,05 g) wurde in 10 ml 20 mM Dithiothreit (DTT) und ein Protein-denaturierendes Reagens enthaltendem 0,1 M Natriumphosphat (pH 7,0) gelöst und einer Gelfiltration auf einer Sephacryl S- 200-Säule (2,6·79 cm) unterworfen, die mit 1 mM DTT und 7 M Harnstoff enthaltendem 0,1 M Tris-Hydrochlorid (pH 7,2) äquilibriert worden war. Fraktionen mit einem Molekulargewicht von etwa 17 000 wurden gesammelt, gegen destilliertes Wasser dialysiert und dann gefriergetrocknet. Das gefriergetrocknete Material wurde in 2 ml 70 % Ameisensäure gelöst und danach 6 Stunden bei Raumtemperatur mit 160 mg Bromcyan umgesetzt. Durch Zugabe von 18 ml destilliertem Wasser und die darauf folgende Gefriertrocknung wurde die Reaktion beendet. Das gefriergetrocknete Produkt wurde in 2 ml 2 mM EDTA und 6 M Guanidinhydrochlorid enthaltendem 0,5 Tris-Hydrochlorid (pH 8,1) gelöst und 100 ul 2-Mercaptoethanol wurden zugegeben. Man ließ das Gemisch sich unter einer Stickstoffatmosphäre 4 Stunden bei 37ºC umsetzen, und das Produkt wurde gegen destilliertes Wasser dialysiert. Das dialysierte Material wurde 1 Minute bei 10 000·g zentrifugiert, zu 6 ml des Überstands 172 mg NaCl und 320 ul 1 M Tris-Hydrochlorid (pH 8,0) gegeben und das Gemisch auf eine Rindertrypsin- CH-Sepharose 4B-Säule gegeben, die vorher mit 0,5 M NaCl enthaltendem 0,05 M Tris-HCl (pH 8,0) äquilibriert worden war. Die Säule wurde mit dem gleichen Puffer und danach mit destilliertem Wasser gewaschen. Die mit 10 mM Salzsäure eluierten PSTI-Fraktionen wurden vereinigt und danach gefriergetrocknet, wobei 1,55 mg des gereinigten Produkts erhalten wurden.
  • Rekombinanter menschlicher PSTI (rHn-PSTI) (12 ug) wurde in verschlossenen, evakuierten Teströhrchen (10·90 mm) mit 50 ul 4 M Methansulfonsäure (0,2 % 3-(2-Aminoethyl)indol enthaltend) 24 Stunden bei 110ºC hydrolysiert. die Aminosäureanalyse wurde mit einem Hitachi-Aminosäureanalysegerät (Modell 835) durchgeführt. Die Aminosäurezusammensetzung von rHn-PSTI, die mit der von natürlichem menschlichem PSTI vollkommen übereinstimmt, ist in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
  • Aminosäure experimenteller Wert theoretischer Wert
  • Asparaginsäure 7,8 8
  • Threonin 3,8 4
  • Serin 2,8 3
  • Glutaminsäure 6,2 6
  • Prolin 2,9 3
  • Glycin 5,2 5
  • Alanin 1,4 1
  • Cystin 2,5 3
  • Valin 2,0 2
  • Methionin 0,0 0
  • Isoleucin 2,8 3
  • Leucin 4,0 4
  • Tyrosin 2,9 3
  • Phenylalamin 1,2 1
  • Lysin 3,8 4
  • Histidin 0,0 0
  • Tryptophan 0,0 0
  • Arginin 3,0 3
  • Die partielle amino-terminale Aminosäuresequenz von rHn-PSTI wurde mit dem Edman-Verfahren (modifiziertes Verfahren nach Iwanaga et al., Eur. J. Biochem. 8, 1969, S. 189-199) als Asp-Ser-Leu bestimmt, was mit der von natürlichem menschlichem PSTI übereinstimmt. Außerdem hemmte rHu- PSTI die Aktivität von Rindertrypsin stöchiometrisch, und bezüglich der Immunreaktivität gegenüber polyclonalem gegen natürliches menschliches PSTI gerichtetem Kaninchenantiserum stimmte seine Verdünnungskurve mit der von natürlichem menschlichem PSTI überein.
  • Beispiel 2 Herstellung von Rattenactin
  • Zur Herstellung des Expressionsplasmids für ein Fusionsprotein wurden einleitend verschiedene Vektoren hergestellt. Zuerst wurde ein HindIII-SalI-Fragment des Transposons Tn5 (abgeleitet von pNEO, Pharmacia) in die HindIII- SalI-Stelle on pUC13 (Takara Shuzo Co., Ltd.) inseriert (siehe Fig. 6). Da diese DNA das APH-Gen des Transposons Tn5 vollständig enthält, erwerben die E. coli, in die die gewünschte DNA eingeschleust wurde, Resistenz gegenüber Kanamycin, was die Selektion transformierter E. coli-Zellen erlaubt. pUC13 wurde einer Doppelspaltung mit den Restriktionsenzymen HindIII und SalI unterworfen. Die Bedingungen für die Spaltung mit dem jeweiligen Enzym entsprach den Angaben der Hersteller. pNEO wurde in gleicher Weise einer Doppelspaltung mit HindIII und SalI unterworfen, das erhaltene DNA-Fragment von etwa 1,5 kb durch Agaroseelektrophorose abgetrennt und unter Verwendung einer DEAE-Membran (Schleicher & Schuell) gewonnen. Die DNA in dem Gel wurde mit Ethidiumbromid fluoreszengefärbte und danach die DEAE- Membran in der Nähe der DNA-Bande eingefügt, die durch Elektrophorese zu der DEAE-Membran wanderte. Die an die DEAE- Membran adsorbierte DNA wurde mit 1 M Natriumchlorid - 10 mM Tris-Hydrochloridpuffer (pH 8,0) - 1 mM Ethylendiamtetraessigsäure (EDTA) bei 65º eluiert, entsalzt, und durch Ethanolfällung konzentriert. Dabei handelt es sich um ein übliches, in der Literatur beschriebenes Verfahren (Maniatis, T., Fritsch, E.F. & Sambrook, J. "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Laboratory, (1982)). Zur Ligierung der beiden Fragmente wurde T4 DNA-Ligase (Takara Shuzo Co., Ltd.) verwendet und die Reaktion 15 Stunden bei 12ºC in einer 66 mM Tris-Hydrochloridpuffer (pH 7,6) - 6,6 mM Magnesiumchlorid - 10 mM Dithiothreit - 1 mM Adenosintriphosphat enthaltenden Lösung durchgeführt. Als DNA-Empfänger wurde der E. coli K-12-Stamm JM103 verwendet. Bei JM103 handelt es sich um einen weit verbreiteten Stamm, der z. B. zusammen mit pDR540 von Pharmacia erhältlich ist. Die für die Transformation verwendeten Organismen wurden durch eine Behandlung der Kultur in der logarithmischen Wachstumsphase mit Calciumchlorid bei 0ºC erhalten. Die so erhaltenen, für DNA empfänglichen Organismen wurden mit der ligierten DNA-Probe gemischt, und das Gemisch 20 Minuten auf Eis stehengelassen. Mach 2minütigem Erhitzen auf 42ºC und 10minütigem Halten auf 25ºC wurden die Transformanten auf einer Agarplatte selektioniert. Der Agar auf dieser Platte setzte sich zusammen aus die Antibiotika Kanamycin (50 ug/ml) und Ampicillin (100 ug/ml) enthaltendem 1,5 % Agar [der LB-Medium [10 g Trypton, 5 g Hefeextrakt und 5 g Natriumchlorid in 1 Liter] enthielt]. Bei dieser Clonierung müssen die meisten der gebildeten Kolonien das gewünschte Plasmid enthalten, es wurden jedoch aus jeder Kolonie Plasmide präpariert und untersucht. 5 Kolonien wurden von der Agarplatte in 5 ml LB-Medium überführt und bei 37ºC über Nacht inkubiert. Aus diesen Bakterien wurde das Plasmid nach dem alkalischen Natriumdodecylsulfat-(SDS)-Verfahren (Birnboim, H.C. & Doly, J., Nucl. Acids Res. 7 (1979), S. 1513-1523) präpariert und einer Doppelspaltung an der bei der Clonierung verwendeten HindIII-Stelle und der EcoRI-Stelle von pUC13 unterworfen; es bestätigte sich, daß ein Fragment von etwa 1,5 Kb erzeugt wurde. Das so erhaltene Plasmid (pUCKM) wurde mit PstI gespalten, von den durch Agarosegelelektrophorese aufgetrennten DNAs wurde nur das große Fragment durch das vorstehende Verfahren aus dem Gel gewonnen und unter Verwendung von T4 DNA-Ligase zirkularisiert. Die damit erhaltene Transformante wurde auf einer Ampicillin (100 ug/ml) enthaltenden Agarplatte (1,5 % Agar, LB-Medium) selektioniert und das Plasmid aus den aufgetretenen Kolonien auf dieselbe Art, wie vorstehend beschrieben, präpariert. Durch Agarosegelelektrophorese wurde bestätigt, daß bei Doppelspaltung mit HindIII und PstI zwei DNA-Banden auftraten, deren Größen 2,7 Kb und 0,6 Kb entsprachen. Das durch diese Clonierung erhaltene gewünschte Plasmid (pUCKMF) stellt ein allgemeines Expressionsplasmid für Fusionsproteine dar. Eine multiple Clonierungsstelle von pUC13 stromabwärts der SalI-Stelle des Plasmids bleibt unverändert, was für die Einfügung eines Gens eines gewünschten Proteins zur Expression eines Fusionsproteins günstig ist. Da außerdem die SalI-Stelle auch die Spaltstelle für AccI und HincII darstellt, wird die Anpassung der Leserahmen des von dem APH-Gen codierten Proteins und des gewünschten Gens bei der Verknüpfung dadurch erleichtert, daß die Unterschiede in der Art der Spaltung mit den drei Restriktionsenzymen und die darauffolgende Reparatur durch Polymerase ausgenutzt wird.
  • Bei der Herstellung eines Expressionsvektors für ein Fusionsprotein mit Actin wurde pUCACT als Donorplasmid für die reifes Actin codierende DNA-Sequenz (siehe Fig. 7) verwendet (Ohara, O. et al., Proceedings of the 23rd Meeting of Japan Society of Biophysics) (siehe Fig. 8). Einleitend wurde mRNA aus dem Hinterbeinmuskel der Ratte nach dem SDS- Phenol-Verfahren (Brawerman, G., Methods in Enzymology 30 (1974), S. 605-612) präpariert und eine cDNA-Bank nach dem Okayama-Berg-Verfahren (Okayama, H. & Berg, P., Mol. Cell Biol. 2, S. 161-170, 1982) hergestellt. Auf dieser Genbank wurde der die Rattenskelettmuskelactin-cDNA aufweisende Clon durch Koloniehybridisierung selektiert (Grunstein, M. & Hogness, D.5., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 72 (1975), S. 3961-3965). Die für das Screening verwendeten Probe stammt vom β-Actingen (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Aus den durch dieses Screening erhaltenen Clonen wurde das Plasmid nach dem alkalischen SDS-Verfahren präpariert. Die Sequenz der cDNA wurde unter Zugrundelegung der bekannten Basensequenz des chromosomalen Gens für Rattenskelettmuskelactin (Nature 298 (1982), S. 857-859) abgeleitet und mit der cDNA-Basensequenz des erhaltenen Clons verglichen. Die Basensequenz wurde unter Verwendung des M13-Sequenzierungskits von Takara Shuzo Co., Ltd., bestimmt. Dabei bestätigte sich, daß es sich bei der so erhaltenen cDNA um eine Rattenskelettmuskelactin-cDNA mit vollständiger Länge handelte, mit der dann pUCACT hergestellt wurde. Zum Erhalt einer, das reife Act in codierenden Basensequenz wurde das Primer-Verlängerungs ("primer elongation"-) Verfahren angewandt. Die Rattenactin- cDNA wurde als PstI-Fragment (etwa 1,4 Kb) hergestellt und nach dem vorstehend beschriebenen Agarosegel- Elektrophoreseverfahren gewonnen. Dieses Fragment und der mit PstI gespaltene M13 mp10 Phagen-Vektor wurden einer Ligierungsreaktion mit T4-DNA-Ligase, wie vorstehend erwähnt, unterworfen. Mit dem Produkt dieser Ligierungsreaktion wurde der Stamm JM103 transformiert und die Transformante mit 40 ul 100 mM Isopropyl-β-D-thiogalactopyranosid, 40 ul 2 % 5- Brom-4-chlor-3-indoryl-β-galactosid (Dimethylformamidlösung) und 250 ul JM103-Kultur (LB-Medium) gemischt. Das Gemisch wurde zu 0,6 % geschmolzenem Agar gegeben, auf 42ºC gehalten, der dann auf eine Platte mit 1,5 % festem Agar (TY-Medium) gegossen wurde. (TY-Medium: 8 g Trypton, 5 g Hefeextrakt und 5 g Natriumchlorid/Liter) Nach der Verfestigung der oberen Agarschicht wurde die Platte über Nacht bei 37ºC gehalten. Die mit dem M13-Phagen infizierten Organismen sind in ihrer Wachstumsrate verzögert und bilden Plaques. Der rekombinante Phage, in den das DNA-Fragment eingefügt ist, erscheint als ein farbloser Plaque und der von M13 mp10 abstammende Phage als ein blauer Plaque, so daß der farblose Plaque selektiert werden kann. Eine E. coli JM103 Übernachtkultur (1 ml) wurde in 100 ml 2·TY-Medium (16 g Trypton, 10 g Hefeextrakt und 5 g Natriumchlorid/Liter) überführt und nach einer 2stündigen Inkubation wurden jeweils 5 ml in Teströhrchen verteilt. Nach Ausschneiden mit einer Kapillarpipette wurde in jedes Teströhrchen ein Agar enthaltender, farbloser Plaque inoculiert. Nachdem für weitere 5 Stunden bei 37ºC inkubiert worden war, wurden der Überstand und die Organismen durch Zentrifugation getrennt. Aus den Organismen wurde die replikative doppelsträngige DNA nach dem vorstehend erwähnten alkalischen SDS-Verfahren hergestellt und aus dem Überstand eine einzelsträngige Phagen-DNA hergestellt. Zu dem Überstand wurden etwa 800 ul 20 % Polyethylenglykol 6000 und 2,5 N Natriumchlorid gegeben, und die Phagen durch Zentrifugation sedimentiert. Die Phagen wurden in 10 mM Tris-Hydrochlorid (pH 8,0) - 1 mM EDTA suspendiert und durch Phenolextraktion und Ethanolfällung einzelsträngige DNA hergestellt. Da sich auf der Actin-cDNA eine BamHI-Stelle befindet, erhält man bei der Spaltung der aus dem farblosen Plaque hergestellten doppelsträngigen DNA mit BamHI bei der Agarosegelelektrophorese ein Fragment von etwa 1000 bp oder 400 bp. Dies beruht darauf, daß bei dieser Clonierung die Actin-cDNA in zwei Orientierungen eingefügt werden kann, wobei eine Phagen-DNA gewünscht ist, bei der das Fragment mit etwa 1000 bp erzeugt wird. Die aus dem Clon, der die für diese Untersuchung als gewünscht erachtete Phagen-DNA besitzt, hergestellte einzelsträngige Phagen-DNA, wurde für die Herstellung von pUCACT verwendet. Ein Oligonucleotid mit der Basensequenz, die die 5 aminoterminalen Reste des reifen Actins codiert, wurde nach dem Phosphotriester-Verfahren synthetisiert (Nucl. Acids Res. 8 (1980), S.5507-5517). Das 15-mer-Oligonucleotid umfaßt die Sequenz 5'GACGAGGACGAGACC3'. Dieses Oligonucleotid und die durch die obige Clonierung erhaltene einzelsträngige Phagen-DNA wurden gemischt und danach unter Verwendung der einzelsträngigen Phagen-DNA als Matrize 2 Stunden bei 37ºC in 10 mM Tris-Hydrochloridpuffer (pH 7,5), 7 mM Magnesiumchlorid, 20 mM Natriumchlorid und jeweils 0,2 mM der 4 dNTPs mit dem E. coli-Polyinerase I Klenow-Fragment verlängert. Nach der Reaktion wurde die DNA durch Phenolextraktion und Ethanolfällung gewonnen und der verbleibende einzelsträngige Bereich mit Nuclease SI gespalten. Nach Gewinnung der DNA durch Phenolextraktion und Ethanolfällung wurden durch Reparatur mit dem E. coli-Polymerase I Klenow-Fragment glatte Enden erzeugt.
  • Die Reparaturreaktion wurde unter denselben Bedingungen wie die Elongationsreaktion durchgeführt. Nach der Reaktion wurde die Probe 20 Minuten bei 65ºC zur Inaktivierung des Klenow-Fragments behandelt. Zu dem Gemisch wurde Natriumchlorid bis zu einer Endkonzentration von 100 mM zugegeben und mit PstI gespalten.
  • Die Spaltprodukte wurden durch Agarosegelelektrophorese aufgetrennt und unter Verwendung einer DEAE-Membran eine DNA-Bande von etwa 1,2 Kb gewonnen. Das mit HincII und PstI gespaltene Produkt aus pUC13 und das vorstehende DNA- Fragment wurden gemischt und unter Verwendung von T4-DNA-Ligase ligiert. Die Transformanten wurden, wie vorstehend erwähnt, auf einer Agarplatte (1,5 % Agar, LB-Medium, Ampicillin 100 ug/ml) selektioniert und Plasmide aus 9 willkürlich ausgewählten Kolonien nach dem alkalischen SDS-Verfahren präpariert. Bei dem gewünschten Plasmid wird bei einer Doppelspaltung mit HincII und EcoRI eine DNA-Bande von etwa 1,2 Kb erzeugt. Bei dem in dieser Untersuchung als gewünscht erachteten Plasmid ist sowohl die bei der Clonierung verwendete HincII-Stelle als auch die PstI-Stelle repariert. Ein bei der ersten Base der reifes Act in codierenden Basensequenz beginnendes DNA-Fragment kann ebenfalls durch Spaltung mit HincII hergestellt werden. Durch die Spaltung dieses Plasmids mit HindIII, der Reparatur mit E. coli-Polymerase I Klenow-Fragment zur Erzeugung stumpfer Enden und der anschließenden Spaltung mit SalI, wurde ein DNA-Fragment von etwa 1,2 Kb erhalten, das aus dem Agarosegel gewonnen wurde. Das SalI-SmaI-Spaltprodukt aus pUC13 und das vorstehende DNA-Fragment wurden unter Verwendung von T4-DNA-Ligase verknüpft. Aus der Transformante wurde das Plasmid wie vorstehend erwähnt präpariert, wobei aus dem gewünschten Plasmid pUCACT durch Doppelspaltung mit EcoRI-HincII ein DNA-Fragment von etwa 1,2 Kb erhalten wird.
  • Ein durch Doppelspaltung von pUCKMF mit HindIII- HincII erhaltenes Fragment von etwa 600 bp und ein durch Spaltung von pUCACT mit HindIII-HincII erhaltenes Fragment von etwa 3,9 Kb wurden aus dem Agarosegel gewonnen und unter Verwendung von T4-DNA-Ligase ligiert. Die Transformante (JM103) wurde auf die gleiche Weise, wie bereits erwähnt, auf einer Ampicillin enthaltenden Agarplatte selektioniert und aus etwa 10 Kolonien das Plasmid präpariert. Bei dem gewünschten Plasmid wird bei Doppelspaltung mit HindIII-EcoRI ein Fragment von etwa 1,5 Kb erzeugt. Das erhaltene gewünschte Plasmid (pUCKMFACT) besitzt eine Sequenz, die eine Polypeptidkette mit insgesamt 446 Resten codiert, die an ihm Aminoende 61 von APH abstammende Aminosäurereste und 10 von dem Transposon Tn5 abstammende Aminosäurereste umfaßt und darauf folgend- 375 Reste von Actin (siehe Fig. 9).
  • Zur Expression des fusionierten Actins wurde zuerst das vorstehende pUCKMACT tragender E. coli in 40 ug/ml Ampicillin enthaltendem LB-Medium 14 Stunden bei 37ºC inkubiert. Diese Kultur (100 ul) wurde zu 5 ml M9-Medium (6 g Na&sub2;HPO&sub4;, 3 g H&sub2;PO&sub4;, 0,5 g NaCl, 1 g NH&sub4;Cl/Liter, 2 mM MgSO&sub4;, 0,1 mM CaCl&sub2;, 0,5 % Glycerin, 0,5 % Casaminosäuren und Ampicillin 40 ug/ml) gegeben und 10 Stunden bei 37ºC weiter inkubiert. Zur Induktion wurde 2 Stunden nach der Inkubation Isopropylβ-D-thiogalactopyranosid bis zu 1 mM zugegeben. Nach der Inkubation wurden die Organismen durch Zentrifugation sedimentiert und in 10 % Glycerin - 0,1 M Tris-Hydrochloridpuffer - 1 % SDS - 1 % 2-Mercaptoethanol suspendiert. Nach Ultraschallbehandlung und 2minütigem Erhitzen auf 100ºC erfolgte mit dem erhaltenen Produkt eine Analyse durch Polyacrylamidgelelektrophorese in Gegenwart von SDS nach dem Verfahren von Laemmli et al. (Nature 227 (1970), 680-683).
  • Im Muster der SDS-Polyacrylamidgelelektrophorese konnte an einer Position, die fast dem Molekulargewicht des gewünschten fusionierten Actins entsprach, eine deutliche Bande entdeckt werden (etwa 15 % des bakteriellen Gesamtproteins). Es konnte bestätigt werden, daß es sich bei dieser Bande um das gewünschte Produkt handelte, da das Protein in dieser Bande monoclonalen Antikörper gegen Act in (Amersham International) binden konnte.
  • Das durch Doppelspaltung von pUCKMF mit HindIII- HaeIII erhaltene DNA-Fragment von etwa 400 bp wurde mit der DNA verknüpft, die durch Spaltung von pUCACT mit SalI, Behandlung mit dem E. coli-Polymerase I-Klenow-Fragment und im Anschluß daran- Spaltung mit HindIII erhalten wurde, wobei ein Expressionsplasmid pUCKMFACT4 für fusioniertes Actin erhalten wurde, das 12 Reste des Aminoterminus von APH und 1 Rest als verbindenden Bereich (insgesamt 13 Reste), gefolgt von Actin, umfaßt. Bei der bereits vorstehend erwähnten Art der Herstellung des Fusionsproteins unter Verwendung von E. coli, die dieses Plasmid enthielten, konnte keine deutliche Bande auf dem Gel beobachtet werden (weniger als 1 % des bakteriellen Gesamtproteins).
  • Unter Verwendung des pUC-Vektors wurde ein Expressionsplasmid für reifes Actin nach dem von Schoner et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81 (1984), S. 5403-5407) beschriebenen Prinzip der Zwei-Cistron-Konstruktion aufgebaut (siehe Fig. 9, 10 und 11). Bei der diesem Prinzip folgenden Herstellung wurde das Terminationscodon TAA, die Ribosomen-Bindungssequenz und das Initiationscodon ATG für den Start der Translation des darauf folgenden Actingens zwischen den die 60 Reste des Aminoterminus von APH codierenden Bereich und das Actingen eingefügt. Damit wurde beabsichtigt, reifes Actin zu exprimieren, ohne die hohe Translationseffizienz der von dem stromaufwärts gelegenen APH-Gen abgeleiteten Struktur zu opfern; die erfolgreiche Expression von verschiedenen Genen durch ähnliche Verfahren wurde beschrieben (EP-154539).
  • pUCKMF wurde mit PstI gespalten und unter Verwendung des E. coli-Polymerase I-Klenow-Fragments werden glatte Enden erzeugt. An diese glatten Enden wurde mit T4-DNA-Ligase nach dem üblichen Verfahren (Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1982) ein XbaI-Linker (5'-Phosphatlinker, 5'-CTCTAGAG-3'; Pharmacia) angeknüpft. Die mit den XbaI-Linkern verknüpfte DNA wurde mit XbaI gespalten. Nach der Spaltung mit XbaI wurde die DNA durch Phenolextraktion und Ethanolfällung gewonnen. Die beiden Enden der erhaltenen linearen DNA wurden mit T4-DNA-Ligase verbunden, so daß diese eine geschlossene zirkuläre DNA bildete. Nach der Ligierung wurde die DNA in E. coli JM103, genau wie vorstehend beschrieben, eingeschleust und das Plasmid aus der erhaltenen Transformante präpariert. Im Anschluß daran wurde bestätigt, daß durch Spaltung mit HindIII und XbaI das inserierte Fragment von etwa 600 bp erzeugt wird und daß keine PstI-Spaltstelle vorhanden ist. Dieses Plasmid pUCKMF1 kann nicht nur als Expressionsplasmid mittels der Zwei-Cistron- Konstruktion, sondern auch zur Konstruktion eines Expressionsplasmids für fusioniertes Actin verwendet werden (siehe Fig. 10).
  • Dieses pUCKMF1 wurde mit XbaI und im Anschluß daran mit Klenow-Fragment behandelt und dann weiter mit EcoRI gespalten. Das so erhaltene DNA-Fragment wurde mit Hilfe von T4-DNA-Ligase mit dem DNA-Fragment verbunden, das den Actin codierenden Bereich von etwa 1,2 Kb enthält, welcher durch Spaltung von pUCACT mit EcoRI nach Behandlung mit SalI und dem Klenow-Fragment erzeugt wurde, wobei ein Expressionsplasmid für fusioniertes Actin erhalten wurde. Dieses Expressionsplasmid für fusioniertes Actin (pUCEMFACT1) exprimiert Actin, das mit 60 Aminosäureresten des Aminoterminus von APH und 3 Aminosäureresten als verbindendem Bereich verknüpft ist (siehe Fig. 11).
  • Zur Konstruktion des Expressionsplasmids für reifes Actin mittels der Zwei-Cistron-Konstruktion wurde ein synthetisches Oligonucleotid in die XbaI-SstI-Stelle des pUC- Vektors inseriert, der das APH-Gen enthielt, an das die XbaI-Linker, wie vorstehend erwähnt, angefügt waren, so daß die in Fig. 13 gezeigte Basensequenz stromabwärts der vom APH-Gen stammenden Basensequenz gelegen ist. Der so erhaltene Vektor kann als ATG-Vektor, wie von Nishi et al. (DNA 2 (1983), S. 265-273) berichtet, verwendet werden. Das heißt, daß dieser bei geeigneter Enzymbehandlung als Spendervektor für einen Promotor und eine für die Initiation der Translation benötigte Basensequenz, einschließlich des Initiationscodons, verwendet werden kann. Dieser Vektor wurde mit SstI gespalten, mit dem Klenow-Fragment wurden glatte Enden erzeugt und danach weiter mit EcoRI gespalten. Diese DNA wurde unter Verwendung von T4-DNA-Ligase mit dem DNA-Fragment von etwa 1,2 Kb verbunden, das den Actin codierenden Bereich einschließt und durch Spaltung von pUCACT mit HincII-EcoRI erhalten wurde, wobei ein Expressionsplasmid pUCKMACT für reifes Act in entsprechend der Zwei-Cistron-Konstruktion entstand (siehe fig. 12). Durch die Bestätigung, daß ein Fragment von etwa 1,8 Kb bei der Spaltung des aus der Transformante erhaltenden Plasmids mit HindIII-EcoRI erzeugt wurde, und durch die Überprüfung der Basensequenz in der Nähe des Initiationscodons ATG von Actin mit Hilfe des von Takara Shuzo Co., Ltd. hergestellten Sequenzierungskits konnte dieses als das gewünschte Plasmid identifiziert werden.
  • Änderung in der Ausbeute in Abhängigkeit von der Länge des APH-Gens
  • Um zu überprüfen, wieviele Reste des Aminoterminus des bei der Fusion verwendeten APH für eine hohe Expression notwendig sind, wurde die mit der Kürzung des Fusionsteils von APH durch Exonuclease BAL 31 von der pUCKMACT-HincII- Stelle aus einhergehende Änderung der Ausbeute an fusioniertem Actin untersucht, und es stellte sich heraus, daß das so erzeugte fusionierte Act in mehr als 10 % des bakteriellen Gesamtproteins ausmachte, wenn mindestens 25 Reste des Aminoterminus von APH fusioniert waren.
  • Das mit SalI gespaltene pUCKMF wurde mit Exonuclease BAL31 verdaut. Der Verdau mit BAL31 wurde in 20 mM Tris-Hydrochloridpuffer (pH 8,0), 12 mM Calciumchlorid, 12 mM Magnesiumchlorid und 0,6 M Natriumchlorid durchgeführt und die Reaktion durch die Zugabe von EDTA bis zu einer Endkonzentration von 50 mM beendet. Die Verkürzung durch BAL31- Behandlung ließ sich durch die Reaktionszeit bestimmen. Die mit BAL31 verdaute DNA wurde zur Erzeugung glatter Enden mit dem E. coli-Polymerase I Klenow-Fragment weiterbehandelt. Nach Spaltung mit HindIII wurden Fragmente von etwa 400 bis 600 bp aus dem Agarosegel gewonnen. pUCACT wurde, nach Spaltung mit SalI, mit dem E. coli-Polymerase I Klenow-Fragment und HindIII behandelt. Das so erhaltene Plasmid und die vorstehend erwähnte BAL31- behandelte DNA wurden unter Verwendung von T4-DNA-Ligase miteinander verbunden. Mit der so erhaltenen DNA wurde E. coli JM103, wie vorstehend beschrieben, transformiert und die Transformanten auf einer Ampicillin enthaltenden Agarplatte selektioniert. Aus etwa 40 Kolonien wurden, nachdem diese inkubiert worden waren, Plasmide präpariert. Aus der Größe der durch Spaltung mit BglII erhaltenen DNA-Fragmente wurde die durch BAL31 Verkürzung der DNA-Länge ungefähr abgeschätzt. Es wurde ein Clon selektiert, der die DNA mit der gewünschten Verkürzung besaß, und die Basensequenz an dem verbindenden Bereich zwischen den Actin- und den A?H-Genen unter Verwendung des Sequenzierungskits von Takara Shuzo Co., Ltd. bestimmt. Auf diese Weise konnte das Expressionsplasmid für Actin isoliert werden, das den Leserahmen, der der codierenden Region für Act in entsprach und außerdem den verkürzten Bereich des APH- Gens aufwies. Auf diese Weise wurden pUCKMFACT2, das das Rattenactin nach 44 Aminosäureresten von APH und 1 Aminosäurerest der verbindenden Sequenz exprimiert, und pUCKMFACT3 erhalten, das das Rattenactin nach 24 Aminosäureresten von APH und 1 Aminosäurerest der verbindenden Sequenz exprimiert.
  • Die von den so erhaltenen Vektoren pUCKMFACT, pUCKMFACT1, pUCKMFACT2, pUCKMFACT3, pUCKMFACT4 und pUCKMACT exprimierten Fusionsproteine (wobei jedoch pUCKMACT reifes Rattenactin exprimiert) sind in Fig. 14 gezeigt.
  • Die Ausbeute an dem jeweiligen Fusionsprotein wurde durch Polyacrylamidgelelektrophorese der Proteine bestimmt und die Untersuchungsergebnisse sind in Fig. 15 gezeigt. Die Proteine wurden dazu extrahiert und durch Inkubation der das jeweilige Plasmid enthaltenden E. coli und deren Aufbrechen in Gegenwart von Natriumdodecylsulfat solubilisiert. Die Menge des jeweiligen Fusionsproteins wurde bestimmt aus der an das fusionierte Act in nach dessen Überführung auf eine Nitrocellulosemembran gebundenen Menge an monoclonalem Anti- Actin-Antikörper oder durch die Anfärbung der Bande mit Coomassie-Brilliant-Blau-R250.
  • Mit der Abnahme des fusionierten Bereichs von APH von 25 auf 13 Aminosäurereste (tatsächlich beträgt die Anzahl der aminoterminalen Reste von APH 24 bzw. 12, da ein Aminosäurerest als verbindender Anteil enthalten ist) konnte gleichzeitig eine signifikante Abnahme in der Ausbeute beobachtet werden. Dieses in der Ausbeute reduzierte fusionierte Actin wurde jedoch 5 bis 10mal höher exprimiert als das von pUCKMACT exprimierte reife Actin.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Proteins, umfassend das Einführen eines Vektors in einen Mikroorganismus, wobei der Vektor das Protein in dem Mikroorganismus als Fusionsprotein mit APH exprimieren kann, Züchtung des Mikroorganismus zur Herstellung des Fusionsproteins und Gewinnung des Proteins aus dem Fusionsprotein, wobei die APH 13 bis 61 N-terminale Aminosäurereste der APH-Aminosäuresequenz gemäß Fig. 1 umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die APH 24 bis 61 N- terminale Aminosäurereste der APH-Aminosäureseguenz gemäß Fig. 1 umfaßt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Fusionsprotein eine Bindungssequenz zwischen APH und dem Protein aufweist, die mindestens einen Aminosäurerest umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Bindungssequenz Methionin oder eine Methionin enthaltende Sequenz ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Protein menschliches PSTI oder Ratten-Actin ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Mikroorganismus Escherichia coli ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0616716B2 (ja) * 1986-10-14 1994-03-09 塩野義製薬株式会社 酵母におけるヒトpstiの製造法
AU8172787A (en) * 1986-10-30 1988-05-25 Synergen Biologicals, Inc. Human pancreatic secretory trypsin inhibitors produced by recombinant dna methods and processes for the production of same
GB2199582A (en) * 1987-01-07 1988-07-13 Bayer Ag Analogues of pancreatic secretory trypsin inhibitor
NZ224663A (en) * 1987-05-28 1990-11-27 Amrad Corp Ltd Fusion proteins containing glutathione-s-transferase and expression of foreign polypeptides using glutathione-s-transferase encoding vectors
JPS6427473A (en) * 1987-07-23 1989-01-30 Mochida Pharm Co Ltd Human pancreas-secreting trypsin inhibitor and production thereof
JPH07102137B2 (ja) * 1988-07-19 1995-11-08 塩野義製薬株式会社 修飾ヒトpsti

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3378218D1 (en) * 1982-04-15 1988-11-17 Merck & Co Inc Dna cloning vector tg1, derivatives, products and processes
ATE100494T1 (de) * 1984-02-08 1994-02-15 Cetus Oncology Corp Kontrollsysteme fuer rekombinant-manipulationen.
JPH0616716B2 (ja) * 1986-10-14 1994-03-09 塩野義製薬株式会社 酵母におけるヒトpstiの製造法
AU8172787A (en) * 1986-10-30 1988-05-25 Synergen Biologicals, Inc. Human pancreatic secretory trypsin inhibitors produced by recombinant dna methods and processes for the production of same

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