DK164456B - Insulin precursor, DNA sequence which encodes it, replicatable expression agent which contains such a DNA sequence, and a process for preparing the insulin precursor - Google Patents

Insulin precursor, DNA sequence which encodes it, replicatable expression agent which contains such a DNA sequence, and a process for preparing the insulin precursor Download PDF

Info

Publication number
DK164456B
DK164456B DK301090A DK301090A DK164456B DK 164456 B DK164456 B DK 164456B DK 301090 A DK301090 A DK 301090A DK 301090 A DK301090 A DK 301090A DK 164456 B DK164456 B DK 164456B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
insulin
insulin precursor
amino acid
dna sequence
lys
Prior art date
Application number
DK301090A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK301090A (en
DK164456C (en
DK301090D0 (en
Inventor
Ib Jonassen
Ib Groth Clausen
Ejner Bech Jensen
Allan Svendsen
Original Assignee
Novo Nordisk As
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DK336188A external-priority patent/DK336188D0/en
Application filed by Novo Nordisk As filed Critical Novo Nordisk As
Priority to DK301090A priority Critical patent/DK164456C/en
Publication of DK301090A publication Critical patent/DK301090A/en
Publication of DK301090D0 publication Critical patent/DK301090D0/en
Publication of DK164456B publication Critical patent/DK164456B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK164456C publication Critical patent/DK164456C/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

iin

DK 164456 BDK 164456 B

Den foreliggende opfindelse angår hidtil ukendte insu-1 inprecursorer, der kan anvendes til fremstilling af humaninsulin eller insuliner, som udviser indbygget 5 protraheret virkning eller accelereret virkning. Opfindelsen angår desuden DNA-sekvenser, der koder for sådanne insul inprecursorer, et replicerbart ekspressionsmiddel ideholdende disse samt en fremgangsmåde til fremstilling af disse precursorer.The present invention relates to novel insu-1 precursors which can be used for the preparation of human insulin or insulins which exhibit a built-in protracted or accelerated action. The invention further relates to DNA sequences encoding such insulin precursors, a replicable expression agent containing them, and a method for producing these precursors.

10 I alvorlige eller kroniske tilfælde behandles sygdommen diabetes sædvanligvis med injektionspræparater, som indeholder insulin, f.eks. svineinsulin, okseinsulin eller humaninsul in.In severe or chronic cases, the disease is usually treated with injection preparations containing insulin, e.g. pig insulin, bovine insulin or human insulin.

Der kendes en række forskellige fremgangsmåder til biosyn-15 tetisk fremstilling af humaninsulin. Fælles for dem alle er, at DNA-strengen, som koder for hele proinsulinet, for en modificeret form deraf eller for A- og B-kæden hver for sig indsættes i et replicerbart plasmid, der indeholder en egnet promotor. Ved transformation af dette system til en 20 given værtsorganisme kan der produceres et produkt, som på i og for sig kendt måde kan omdannes til autentisk humaninsulin, jf. f.eks. EP-PS nr. 85.083 og EP-PS nr. 88.117.A variety of methods for biosynthetic production of human insulin are known. Common to all of them is that the DNA strand encoding the entire proinsulin, for a modified form thereof or for the A and B chains, is separately inserted into a replicable plasmid containing a suitable promoter. By transforming this system into a given host organism, a product can be produced which in a manner known per se can be converted to authentic human insulin, cf. EP-PS No. 85,083 and EP-PS No. 88,117.

Nogle kendte fremgangsmåder til biosyntese af proinsulin eller lignende insulinprecursorer og deres omdannelse til 25 insulin beskrives i det følgende.Some known methods for biosynthesis of proinsulin or similar insulin precursors and their conversion to insulin are described below.

Proinsulin kan fremstilles biosyntetisk ved anvendelse af den fremgangsmåde, som er beskrevet i beskrivelsen til EP-patentansøgning nr. 121.884. Ved denne fremgangsmåde indsættes genet, som koder for proinsulin, i gærstammen, 30 og efter dyrkning af den transformerede gærstamme kan proinsulin isoleres fra dyrkningsmediet, hvorefter proinsulin kan omdannes til insulin på i og for sig kendt måde. Imidlertid er de proinsulinudbytter, som opnås på denne måde, ikke tilstrækkeligt høje til kommerciel produktion.Proinsulin can be prepared biosynthetically using the method described in the specification for European Patent Application No. 121,884. In this method, the gene encoding proinsulin is inserted into the yeast strain, and after culture of the transformed yeast strain, proinsulin can be isolated from the culture medium, after which proinsulin can be converted to insulin in a manner known per se. However, the proinsulin yields obtained in this way are not sufficiently high for commercial production.

22

DK 164456 BDK 164456 B

Insulinprecursorer med formlen B-X-A, hvor B og A betyder henholdsvis B- og A-kæden i humaninsulin, og X betyder et polspeptid indeholdende mindst to aminosyrerester, for-5 trinsvis mellem 6 og 35 aminosyrerester, er kendt fra beskrivelsen til DK-patentansøgning nr. 5284/87. Precur-sorerne kan spaltes enzymatisk til humaninsulin ved behandling med trypsin og carboxypeptidase B i nærværelse af visse metalioner.Insulin precursors of the formula BXA, wherein B and A represent the B and A chain of human insulin, respectively, and X represents a pole peptide containing at least two amino acid residues, preferably between 6 and 35 amino acid residues, are known from the specification of DK patent application no. 5284/87. The precursors can be enzymatically cleaved to human insulin by treatment with trypsin and carboxypeptidase B in the presence of certain metal ions.

10 Fra beskrivelsen til EP-patentansøgning nr. 195.691 kendes nært beslægtede insulinprecursorer med formlen B-X-Y-A, hvor B og A betyder henholdsvis B- og A-kæden i humaninsulin, tværbundet gennem svovlbroer som i humaninsulin, og X og Y hver for sig betyder en lysin- eller argininrest, 15 samt. en fremgangsmåde til fremstilling af precursorerne. Disse precursorer kan spaltes enzymatisk til humaninsulin ved behandling med trypsin og carboxypeptidase B. Endvidere kan de ved tryptisk spaltning nedbrydes til des-B30-insulin, men der dannes en betydelig mængde 20 AoArg-des(B30)-insulin, hvis fortsatte spaltning kun forløber langsomt.From the disclosure of EP patent application No. 195,691 there are known closely related insulin precursors of the formula BXYA, wherein B and A respectively represent the B and A chains of human insulin, cross-linked through sulfur bridges as in human insulin, and X and Y each represent a lysine. - or arginine residue, as well. a process for preparing the precursors. These precursors can be cleaved enzymatically to human insulin by treatment with trypsin and carboxypeptidase B. In addition, they can be degraded by tryptic cleavage to des-B30 insulin, but a considerable amount of 20 AoArgdes (B30) insulin is formed if continued cleavage only slowly.

Det er formålet med opfindelsen at tilvejebringe hidtil ukendte insulinprecursorer, som dannes i høje udbytter i gær, og som endvidere kan omdannes til humaninsulin eller 25 insulinanaloger med minimal dannelse af uønskede biprodukter.It is an object of the invention to provide novel insulin precursors which are formed in high yields in yeast and which can further be converted to human insulin or insulin analogues with minimal formation of undesirable by-products.

Insulinprecursorerne ifølge opfindelsen er ejendommelige ved, at de har aminosyresekvensen B( 1-29 ί-Χχ^^-Υΐ-Αί 1-21) 30 hvor B(l-29) er de første 29 aminosyrerester i humaninsulins B-kæde med udgangspunkt i N-terminalen, A(l-21) er de 21 aminosyrerester i humaninsulins A-kæde, Χχ betyder en peptidbinding eller en aminosyrerest, X2 er Glu eller Asp, 3The insulin precursors of the invention are characterized in that they have the amino acid sequence B (1-29 ί-ί ^^ - Χχ-Αί 1-21) 30 wherein B (l-29) is the first 29 amino acid residues in the human insulin B chain starting from The N-terminal, A (1-21) is the 21 amino acid residues in the human insulin A chain, Χχ means a peptide bond or an amino acid residue, X2 is Glu or Asp, 3

DK 164456 BDK 164456 B

og Y2 uafhængigt af hinanden er Lys eller Arg, hvor der er svovlbroer mellem positionerne henholdsvis A6 og All, A7 og B7 og A20 og B19, og hvor en eller flere af 5 aminosyreresterne i kæderne B(l-29) og A(l-21), om ønsket, er erstattet med en anden aminosyrerest.and Y2 is independently Lys or Arg, where there are sulfur bridges between positions A6 and All, A7 and B7 and A20 and B19, respectively, and wherein one or more of the 5 amino acid residues in chains B (1-29) and A (1- 21), if desired, has been replaced by another amino acid residue.

Opfindelsen er baseret på den overraskende erkendelse, at insulinprecursorerne ifølge opfindelsen enten dannes i et særdeles stort udbytte, sammenlignet med den fra beskri-10 velsen til EP-patentansøgning nr. 121.884 kendte forbindelse B-Lys-Arg-A, eller at der ved spaltning af insulin-precursorerne ifølge opfindelsen med trypsin opnås des-B(30)-insulin i store udbytter under meget lav eller slet ingen dannelse af A0-Arg-des-B( 30)-insulin eller 15 A0-Lys-des-B(30)-insulin eller begge.The invention is based on the surprising realization that the insulin precursors of the invention are either produced in a very large yield, as compared to the compound B-Lys-Arg-A known in the specification of the specification of the patent application, or in digestion. of the insulin precursors of the invention with trypsin, des-B (30) insulin is obtained in high yields under very low or no formation of A0-Arg-des-B (30) insulin or A0-Lys-des-B ( 30) insulin or both.

Insulinprecursorer er tillige beskrevet i DK-patentansøgning nr. 1257/86. Disse kendte insulinprecursorer har imidlertid ikke en sur aminosyre på X2's plads, hvilket er tilfældet med insulinprecursorerne ifølge opfindelsen.Insulin precursors are also described in DK Patent Application No. 1257/86. However, these known insulin precursors do not have an acidic amino acid in place of X2, as is the case with the insulin precursors of the invention.

20 Dette generelle træk ved insulinprecursorerne ifølge opfindelsen medvirker til opnåelse af en høj ekspression og især til, at der ikke eller næsten ikke dannes biprodukter ved spaltningen af insulinprecursorerne, hvilket bevirker opnåelse af et højere totaludbytte og en lettere oprens-25 ning, også i de tilfælde, hvor ekspressionsniveauet for en enkelt insulinprecursor ifølge opfindelsen "kun" skulle være af samme højde som for den i beskrivelsen til DK-patentansøgning nr. 1257/86 foretrukne forbindelse B-Lys-Arg-A = B(1-29)-Thr-Lys-Arg-A(1-21), som giver et 30 meget højere udbytte end de andre precursorer, som er omtalt i beskrivelsen til ans.nr. 1257/86.This general feature of the insulin precursors of the invention assists in achieving high expression and in particular, no or almost no by-products are formed in the cleavage of the insulin precursors, which results in a higher overall yield and easier purification, even in the cases where the expression level of a single insulin precursor according to the invention should be "only" equal to that of the compound B-Lys-Arg-A = B (1-29) -Thr preferred in the specification for DK patent application 1257/86 -Lys-Arg-A (1-21), which gives a much higher yield than the other precursors mentioned in the description of Ans. 1257/86.

Resultater af sammenligningsforsøg er anført i nedenstående tabel, hvoraf det klart fremgår, at insulin-precursorerne ifølge opfindelsen fremstilles i over-35 raskende høje udbytter, og at spaltningen deraf forløber 4Results of comparison experiments are given in the table below, which clearly shows that the insulin precursors of the invention are prepared in surprisingly high yields and that their cleavage proceeds 4

DK 164456 BDK 164456 B

uden dannelse af biprodukter.without the formation of by-products.

Forbindelses- Fermt.udb Spaltn. A^Arg-des peptid mellem i % af udb. i % (B30)ins.Connection Fermt.udb Column Δg Arg-des peptide between% of yield in% (B30) ins.

B(l—29) og udb. af af el. AflLys- A(l-2l) Thr-Lys- precursor des(B30)B (l-29) and fig. of of electricity. Displays A (1-2) Thr-Lys precursor des (B30)

Arg ins.prec.Arg ins.prec.

Ala-Lys-Arg 50 52 40Ala-Lys-Arg 50 52 40

Ser-Lys-Arg 55 50 22Ser-Lys-Arg 55 50 22

Gly-Ser-Lys-Arg 50 50 37Gly-Ser-Lys-Arg 50 50 37

Asp-Asp-Lys-Arg* 172 47 0 * ifølge opfindelsen.Asp-Asp-Lys-Arg * 172 47 0 * according to the invention.

Foretrukne precursorer ifølge opfindelsen er sådanne med 5 formlerne B(1-29)-Asp-Lys-Arg-A(1-21) og B(l-29)-Glu-Lys-Arg-A(1-21).Preferred precursors of the invention are those of formulas B (1-29) -Asp-Lys-Arg-A (1-21) and B (1-29) -Glu-Lys-Arg-A (1-21).

Des-B(30)-insulin kan omdannes til f.eks. humaninsulin på i og for sig kendt måde ved enzymatisk katalyseret semi-synteti ske fremgangsmåder.Des-B (30) insulin can be converted to e.g. human insulin in a manner known per se by enzymatically catalyzed semi-synthetic methods.

10 Precursorerne kan også omdannes til humaninsulin ved den f.eks. fra US-PS nr. 4.343.898 kendte transpeptiderings-fremgangsmåde.The precursors may also be converted to human insulin by the e.g. from U.S. Patent No. 4,343,898 to known transpeptidation methods.

Insuliner, hvori en eller flere af aminosyreresterne i B(l-29)- og A(1-21)-kæderne er erstattet med en anden' 15 aminosyrerest, kan eksempelvis være de fra beskrivelsen til international patentansøgning W0 86/05497 kendte insulinderivater med protraheret virkning. I disse insulinderivater, som udviser protraheret virkning, er en eller flere af aminosyreresterne i positionerne A4, A17, 5Insulins in which one or more of the amino acid residues in the B (1-29) and A (1-21) chains are replaced by another 15 amino acid residues may be, for example, the insulin derivatives known from the specification for International Patent Application WO 86/05497 with protracted effect. In these insulin derivatives which exhibit protracted action, one or more of the amino acid residues at positions A4, A17, 5

DK 164456 BDK 164456 B

B13 og B21 erstattet med en aminosyrerest, som har en uladet sidekæde, f.eks. en alkylester eller et amid. Andre insulinanaloger, som kan fremstilles ifølge den forelig-5 gende opfindelse, er de insuliner, som er beskrevet i beskrivelsen til EP-patentansøgningerne nr. 194.864 og nr. 214.826.B13 and B21 are replaced by an amino acid residue having an uncharged side chain, e.g. an alkyl ester or an amide. Other insulin analogues which may be prepared in accordance with the present invention are the insulins disclosed in the specification of European Patent Applications Nos. 194,864 and Nos. 214,826.

Insulinprecursorerne ifølge opfindelsen kan fremstilles ved at udtrykke en DNA-sekvens, som koder for en insulin-10 precursor ifølge opfindelsen, i et egnet ekspressionssystem, fortrinsvis i et gærekspressionssystem.The insulin precursors of the invention may be prepared by expressing a DNA sequence encoding an insulin precursor of the invention in a suitable expression system, preferably in a yeast expression system.

DNA-sekvensen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at den koder for en insulinprecursor ifølge opfindelsen.The DNA sequence of the invention is characterized in that it encodes an insulin precursor of the invention.

DNA-Sekvensen, der koder for insulinprecursorerne ifølge 15 opfindelsen, kan fremstilles ud fra en DNA-sekvens, som koder for en insulinprecursor B(1-30)-Lys-Arg-A(1-21) ved in vitro mutagenisering eller ved oligonucleotidsyntese af hele DNA-sekvensen.The DNA sequence encoding the insulin precursors of the invention can be prepared from a DNA sequence encoding an insulin precursor B (1-30) -Lys-Arg-A (1-21) by in vitro mutagenization or by oligonucleotide synthesis of the entire DNA sequence.

Det replicerbare ekspressionsmiddel ifølge opfindelsen er 20 ejendommeligt ved, at det indeholder en DNA-sekvens ifølge opfindelsen.The replicable expression agent of the invention is peculiar in that it contains a DNA sequence of the invention.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at en gærstamme transformeret med et replicerbart ekspressionsmiddel, der indeholder en DNA-sekvens, som koder for 25 insul inprecur soren med den ovenfor anførte formel, dyrkes i et egnet dyrkningsmedium, og at insulinprecursoren udvindes fra dyrkningsmediet.The method of the invention is characterized in that a yeast strain transformed with a replicable expression medium containing a DNA sequence encoding the insulin precursor of the above formula is grown in a suitable culture medium and the insulin precursor is recovered from the culture medium.

Den dannede insulinprecursor kan omdannes til humaninsulin eller insulinanaloger på kendt måde.The resulting insulin precursor can be converted to human insulin or insulin analogues in known manner.

30 For at opnå udskillelse til dyrkningsmediet kan DNA-sekvensen, der koder for insulinprecursorerne, være for- 6In order to obtain excretion to the culture medium, the DNA sequence encoding the insulin precursors may be

DK 164456 BDK 164456 B

bundet med en anden DNA-sekvens, som koder for et signal-peptid, som er funktionelt i gær. Udskillelse kan opnås ved at indsætte gær MFal -1 eader sekvensen (Kur jan & 5 Herskowitz, Cell 30, 933-943, 1982) eller dele deraf i ekspressionsmidlet. En foretrukken konstruktion udnytter DNA-sekvensen, som koder for hele MFal-leadersekvensen inklusive det dibasiske site LysArg men udenbound with another DNA sequence encoding a yeast functional peptide. Excretion may be achieved by inserting the yeast MFal -1 or the sequence (Kur Jan & 5 Herskowitz, Cell 30, 933-943, 1982) or portions thereof into the expression agent. A preferred construct utilizes the DNA sequence which encodes the entire MFal leader sequence including the dibasic LysArg site but without

Glu-Ala-Glu-Ala, som er substratet for gærproteasen DPAP 10 (dipeptidylaminopeptidase). På denne måde opnås en effektiv udskillelse af insulinprecursorer med den korrekte N-terminal. Andre egnede leadersekvenser er syntetiske gærleaderpeptider beskrevet i beskrivelsen til international patentansøgning WO 89/02463.Glu-Ala-Glu-Ala, which is the substrate for the yeast protease DPAP 10 (dipeptidylaminopeptidase). In this way, an efficient secretion of insulin precursors is achieved with the correct N-terminal. Other suitable leader sequences are synthetic yeast leader peptides described in the disclosure of International Patent Application WO 89/02463.

15 Ekspressionen eller udtrykkeisen af den ønskede DNA-sekvens er under kontrol af en DNA-sekvens, som er en promotor for transskription, og som er anbragt korrekt i forholdet til den DNA-sekvens, som udtrykkes. I den foretrukne udførelsesform anvendes GAPDH (glyceraldehyd-20 3-phosphat-dehydrogenase)-promotoren. Som terminator for transkriptionen anvendes terminatorsekvensen fra MFal-gehet.The expression or expression of the desired DNA sequence is under the control of a DNA sequence which is a promoter for transcription and which is positioned correctly relative to the DNA sequence being expressed. In the preferred embodiment, the GAPDH (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) promoter is used. As the terminator for the transcription, the terminator sequence from the MFα1 gene is used.

Opfindelsen belyses nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor 25 fig. 1 viser plasmidet pYGAIC3, og fig. 2 viser gærvektoren pAB24.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows the plasmid pYGAIC3, and FIG. 2 shows the yeast vector pAB24.

Opfindelsen illustreres nærmere i de efterfølgende eksempler.The invention is further illustrated in the following examples.

77

DK 164456 BDK 164456 B

1. Beskrivelse af en DNA-sekvens, som koder for et tran-skriptionssignal, et udskillelsessignal og insulinprecur-soren B-LysArg-A1. Description of a DNA Sequence Encoding a Transcription Signal, a Secretion Signal, and the B-LysArg-A Insulin Precursor

5 Ekspressionskassetten, der er indeholdt i BamHI-restrik-tionsfragmentet på plasmidet pYGAIC3 som vist i fig. 1, har en længde på 1112 basepar og indeholder i det væsentligste følgende (anført i rækkefølge startende i 5'-enden): GAPDH-promotoren (Travis et al., J. Biol.5 The expression cassette contained in the BamHI restriction fragment of plasmid pYGAIC3 as shown in FIG. 1, has a length of 1112 base pairs and contains essentially the following (listed in order starting at the 5 'end): The GAPDH promoter (Travis et al., J. Biol.

10 Chem., 260, 4384-4389, 1985) efterfulgt af kodningsområdet bestående af de 83 N-terminale aminosyrer af MFal-leader-sekvensen, som indkodes af vildtype gær-DNA-sekvensen som beskrevet af Kurjan & Herskowitz (loc. cit.) efterfulgt af de to kodons AAA og AGA for Lys og Arg og igen efterfulgt 15 af det kodende område for B( 1-30)-LysArg-A( 1-21), som er et syntetisk fremstillet gen, hvor der benyttes foretrukne gærkodons. Efter to stopkodons findes et Sall-restrik-tionssted, og den resterende del af sekvensen består af MFal-sekvenser, som indeholder terminatorområdet. Ekspres-20 sionskassetten er fremstillet ved anvendelse af standardteknikker.10 Chem., 260, 4384-4389, 1985) followed by the coding region consisting of the 83 N-terminal amino acids of the MFal leader sequence encoded by the wild-type yeast DNA sequence as described by Kurjan & Herskowitz (loc. Cit. ) followed by the two codons AAA and AGA for Lys and Arg and again followed by the coding region for B (1-30) -LysArg-A (1-21), which is a synthetically produced gene using preferred yeast codons. . After two stop codons, a Sall restriction site is found and the remainder of the sequence consists of MFal sequences containing the terminator region. The expression cassette is made using standard techniques.

2. Fremstilling af DNA-sekvenser, som koder for et udskillelsessignal og for modificerede insulinprecursorer DNA-Sekvenser, som koder for insulinprecursorer ifølge 25 opfindelsen, konstrueres ud fra ekspressionskassetten beskrevet ovenfor. Den anvendte fremgangsmåde er "site directed in vitro mutagenises", som er beskrevet af Zoller & Smith, DNA, bind 3, nr. 5, 479-488 (1984). Fremgangs måden beskrives detaljeret i eksempel 1 og går kort for-30 talt ud på følgende: Isoleret fra ekspressionsplasmidet indsættes insulinprecursorsekvensen i en enkeltstrenget, cirkulær M13 bakteriofagvektor. Til den enkeltstrengede vektor annelleres en kemisk syntetiseret komplementær DNA-streng. DNA-Strengen indeholder den ønskede sekvens 35 omgivet af sekvenser, der er fuldstændigt homologe med 82. Preparation of DNA Sequences Encoding a Secretion Signal and for Modified Insulin Precursors DNA Sequences encoding insulin precursors of the invention are constructed from the expression cassette described above. The method used is "site directed in vitro mutagenises" described by Zoller & Smith, DNA, Vol. 3, No. 5, 479-488 (1984). The procedure is described in detail in Example 1 and briefly follows: Isolated from the expression plasmid, the insulin precursor sequence is inserted into a single-stranded, circular M13 bacteriophage vector. For the single-stranded vector, a chemically synthesized complementary DNA strand is canceled. The DNA strand contains the desired sequence 35 surrounded by sequences that are completely homologous to 8

DK 164456 BDK 164456 B

insulinsekvenser på det cirkulære DNA. Derpå forlænges primeren in vitro i hele det cirkulære genoms længde ad biokemisk vej under anvendelse af Klenow-polymerase. Her-5 ved opnås et dobbeltstrenget molekyle, hvor den ene streng har den ønskede sekvens. Denne streng vil bevirke dannelse af enkeltstrengede fager, som dyrkes i Escherichia coli.insulin sequences on the circular DNA. Then, in vitro, the primer is extended throughout the length of the circular genome by biochemical pathway using Klenow polymerase. Hereby, a double stranded molecule is obtained, one strand having the desired sequence. This strand will cause the formation of single-stranded phages grown in Escherichia coli.

På denne måde fås dobbeltstrenget DNA med den Ønskede sekvens. Fra dette dobbeltstrengede DNA kan isoleres et 10 restriktionsfragment, som genindsættes i ekspressionsvektoren. På denne måde konstrueres insulinprecursorsekven-ser, som er anført nedenfor sammen med de primere, der anvendes til fremstillingen.In this way, double-stranded DNA is obtained with the desired sequence. From this double stranded DNA can be isolated a restriction fragment which is reinserted into the expression vector. In this way, insulin precursor sequences listed below are constructed together with the primers used for the preparation.

H3: B(1-29)-LeuAspLysArg-A(1-21) 15 - 5’CAACAATACCTCTCTTGTCCAACTTTGGAGTG3' H5: B(1-29)-AspLysArg-A(1-21) 51CAACAATACCTCTCTTGTCCTTTGGAGTG3' H6: B(1-29)-GluLysArg-A(1-21) 5'CAACAATACCTCTCTTTTCCTTTGGAGTG3' 20 H8: B(1-29)-LeuGluLysArg-A(1-21) 5'CAACAATACCTCTCTTTTCCAACTTTGGAGTG3'H3: B (1-29) -LeuAspLysArg-A (1-21) 15 - 5'CAACAATACCTCTCTTGTCCAACTTTGGAGTG3 'H5: B (1-29) -AspLysArg-A (1-21) 51CAACAATACCTCTCTTGTCCTTTGGAGTG3' H5: -GluLysArg-A (1-21) 5'CAACAATACCTCTCTTTTCCTTTGGAGTG3 '20 H8: B (1-29) -LeuGluLysArg-A (1-21) 5'CAACAATACCTCTCTTTTCCAACTTTGGAGTG3'

Eksperimenteltexperimental

Området mellem insulinprecursorernes B- og A-kæder kan modificeres ved hjælp af in vitro mutagenisering, som i 25 hovedtrækkene er beskrevet af Zoller & Smith, DNA, bind 3, nr. 6, 479-488 (1984). I dette eksempel er der anvendt en lettere modificeret form af Zoller & Smith's fremgangsmåde.The region between the B and A chains of insulin precursors can be modified by in vitro mutagenization, as described in the 25 main features by Zoller & Smith, DNA, Vol. 3, No. 6, 479-488 (1984). In this example, a slightly modified form of Zoller & Smith's method is used.

Eksempel 1 9Example 1 9

DK 164456 BDK 164456 B

Konstruktion af et ekspressionspiasmid/ som kan anvendes ved fremstillingen af B(1-29)-GluLysArg-A(1-21) (=H6): 5 Isolering af restriktionsfragment, som indeholder ekspressionskassettenConstruction of an expression piasmid / which can be used in the preparation of B (1-29) -GluLysArg-A (1-21) (= H6): Isolation of restriction fragment containing the expression cassette

Ekspressionskassetten, som er indeholdt i ekspressions-plasmidet pYGAIC3 i et BamHI-restriktionsfragment som vist i fig. 1, isoleres på følgende måde: 10 Ekspressionsplasmidet inkuberes med restriktionsendonu-cleasen BamHI. Der anvendes følgende reaktionsbetingelser: 20 /tg plasmid, 50 enheder BamHI, 100 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl, pH 7,5, 10 mM MgCl2 og 1 mM DTT i et reaktionsrumfang på 100 /il. Temperaturen er 37°C, og reaktionstiden 15 er 2 timer. De to DNA-fragmenter adskilles på en 1% lavt-smeltende agarosegel, og det ønskede fragment isoleres ved standardteknikker.The expression cassette contained in the expression plasmid pYGAIC3 in a BamHI restriction fragment as shown in FIG. 1, is isolated as follows: The expression plasmid is incubated with the restriction endonuclease BamHI. The following reaction conditions are used: 20 µg plasmid, 50 units Bam HI, 100 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10 mM MgCl 2, and 1 mM DTT in a reaction volume of 100 µl. The temperature is 37 ° C and the reaction time is 2 hours. The two DNA fragments are separated on a 1% low-melting agarose gel and the desired fragment isolated by standard techniques.

Ligering til vektoren M13mpl8Ligation to the vector M13mpl8

Det isolerede restriktionsfragment ligeres til bakterio-20 fagvektoren M13mpl8 skåret med restriktionsendonucleasen BamHI i følgende reaktionsblanding: Fragment 0,2 μg/ vektor 0,02 /tg, 50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 10 mM MgCl2, 10 mM DTT og 1 mM ATP i et rumfang på 20 /ti. 5 /ti af denne blanding transformeres til E. coli-stammen JM101 ved anvendel-25 se af standardteknik. Tilstedeværelsen af fragmentet i vektoren samt fragmentets orientering bestemmes ved restriktionsenzymkortlægning på dobbeltstrenget M13-DNA isoleret fra transformanterne.The isolated restriction fragment is ligated to the bacteriophage vector M13mp18 cut with the restriction endonuclease BamHI in the following reaction mixture: Fragment 0.2 µg / vector 0.02 / µg, 50 mM Tris-HCl, pH 7.4, 10 mM MgCl2, 10 mM DTT and 1 mM ATP in a volume of 20 / hr. 5/10 of this mixture is transformed into E. coli strain JM101 using standard technique. The presence of the fragment in the vector as well as the orientation of the fragment is determined by restriction enzyme mapping on double stranded M13 DNA isolated from the transformants.

Isolering af enkeltstrenget (ss) DNA (templat):Isolation of single-stranded (ss) DNA (template):

30 Fra den ovenfor beskrevne transformant isoleres ss-DNAFrom the transformant described above, ss DNA is isolated

1010

DK 164456 BDK 164456 B

under anvendelse af fremgangsmåden beskrevet af Messing & Vieira i Gene, 19, 269-276 (1982).using the method described by Messing & Vieira in Gene, 19, 269-276 (1982).

5 *-Phosphorylering af mutageniseringsprimeren: 5 Mutageniseringsprimeren phosphoryleres i 5 ’ enden i en 30 μΐ reaktionsblanding indeholdende 70 mM Tris-HCl, pH 7,0, 10 mM MgCl2, 5 mM DTT, 1 mM ATP, 100 pmol oligonucleotid og 3,6 enheder T4-polynuoleotidkinase. Reaktionen gennemføres i 30 minutter ved 37°C. Derefter inaktiveres enzymet 10 ved inkubation af blandingen i 10 minutter ved 65°C.5 * Phosphorylation of the mutagenization primer: 5 The mutagenization primer is phosphorylated at the 5 'end in a 30 μΐ reaction mixture containing 70 mM Tris-HCl, pH 7.0, 10 mM MgCl2, 5 mM DTT, 1 mM ATP, 100 pmol oligonucleotide and 3.6 units of T4 polynuoleotide kinase. The reaction is carried out for 30 minutes at 37 ° C. Then, enzyme 10 is inactivated by incubating the mixture for 10 minutes at 65 ° C.

Annellering af templat og mutageniseringsprimer:Template cancellation and mutagenization primers:

Annellering af templat og primer gennemføres i et 10 μΐ-rumfang indeholdende 0,5 pmol templat, 4 pmol primer, 20 mM Tris-HCl, pH 7,5, 10 mM MgCl2, 50 mM NaCl og 1 mM DTT 15 ved opvarmning til 65°C i 10 minutter og efterfølgende afkøling til 0°C.Template and primer cancellation is performed in a 10 μΐ volume containing 0.5 pmol of template, 4 pmol of primer, 20 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10 mM MgCl 2, 50 mM NaCl and 1 mM DTT 15 by heating to 65 ° C for 10 minutes and then cool to 0 ° C.

Forlængelses/ligeringsreaktion:Extension / ligation reaction:

Til den ovenfor fremstillede reaktionsblanding sættes 10 μΐ af følgende blanding: 0,3 mM dATP, 0,3 mM dCTP, 0,3 mM 20 dGTP, 0,3 mM TTP, 1 mM ATP, 20 mM Tris-HCl, pH 7,5, 10 mM MgCl2, 10 mM DTT, 3 enheder T4-DNA-ligase og 2,5 enheder Klenow-polymerase.To the reaction mixture prepared above is added 10 μΐ of the following mixture: 0.3 mM dATP, 0.3 mM dCTP, 0.3 mM 20 dGTP, 0.3 mM TTP, 1 mM ATP, 20 mM Tris-HCl, pH 7, 5, 10 mM MgCl2, 10 mM DTT, 3 units of T4 DNA ligase and 2.5 units of Klenow polymerase.

Derpå gennemføres reaktionen i 16 timer ved 16°C. Transformation af JM101: 25 Den ovenfor dannede reaktionsblanding transformeres i forskellige fortyndinger til CaCl2-behandlede E. coli JMlOl-celler under anvendelse af standardteknikker, og der foretages udpladning i 2 x YT-topagar på 2 x YT-agarpla-der. (2 x YT = trypton 16 g/1, gærekstrakt 10 g/1, NaCl 5 11Then, the reaction is carried out for 16 hours at 16 ° C. Transformation of JM101: 25 The reaction mixture formed above is transformed into various dilutions into CaCl2-treated E. coli JM101 cells using standard techniques and plating in 2 x YT top agar on 2 x YT agar plates. (2 x YT = tryptone 16 g / l, yeast extract 10 g / l, NaCl 5 11

DK 164456 BDK 164456 B

g/l. 2 x YT-topagar = 2 x YT tilsat 0,4% agarose og opvarmet under tryk. 2 x YT-agarplader = 2 x YT tilsat 2% agar og opvarmet under tryk). Pladerne inkuberes natten 5 over ved 37eC.g / L. 2 x YT top agar = 2 x YT added 0.4% agarose and heated under pressure. 2 x YT agar plates = 2 x YT added 2% agar and heated under pressure). The plates are incubated overnight at 37 ° C.

Identifikation af positive kloner:Identification of positive clones:

Til identifikationen anvendes plaque-lifthybridisering, som beskrives nærmere i det følgende: et nitrocellulosefilter anbringes på en plade med en passende plaquetæthed, 10 således at filteret fugtes med væske fra pladen. Filteret neddyppes derefter i følgende opløsninger: 1,5 M NaCl, 0,5 M NaOH i 30 sekunder, 1,5 M NaCl, 0,5 M Tris-HCl, pH 8,0 i 1 minut, 2 x SSC (0,3 M NaCl, 0,03 M natriumcitrat) indtil -efterfølgende tørring. Filteret tørres derefter på 15 3MM-papir og opvarmes i et vakuumskab i mindst 2 timer ved 80°C.For identification, plaque lifter hybridization is described, which is described in more detail below: a nitrocellulose filter is applied to a plate having a suitable plaque density, so that the filter is wetted with liquid from the plate. The filter is then immersed in the following solutions: 1.5 M NaCl, 0.5 M NaOH for 30 seconds, 1.5 M NaCl, 0.5 M Tris-HCl, pH 8.0 for 1 minute, 2 x SSC (0, 3 M NaCl, 0.03 M sodium citrate) until subsequent drying. The filter is then dried on 15 3MM paper and heated in a vacuum cabinet for at least 2 hours at 80 ° C.

51-32p-Mærkning af mutageniseringsprimeren:51-32p Labeling of the Mutagenization Primer:

Mutageniseringsprimeren med sekvensen 5'CAACAATACCTCTCTTTTCCTTGGAGTG3' 20 mærkes radioaktivt i 5'-enden i et reaktionsrumfang på 50 μΐ indeholdende 70 mM Tris-HCl, pH 7,5, 10 mM MgCl2, 5 mM DTT, 10 pmol oligonucleotid og 50 pmol γ-32ρ_ΑΤΡ. Reagenserne opvarmes til 37°C, og reaktionen startes ved tilsætning af 3,5 enheder T4-polynucleotidkinase. Blandingen 25 inkuberes ved 37°C i 30 minutter, hvorpå enzymet inaktive-res ved opvarmning til 100°C i 3 minutter.The mutagenization primer of the sequence 5'CAACAATACCTCTCTTTTCCTTGGAGTG3 '20 is radiolabeled at the 5' end in a reaction volume of 50 μΐ containing 70 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10 mM MgCl2, 5 mM DTT, 10 pmol oligonucleotide . The reagents are heated to 37 ° C and the reaction is started by adding 3.5 units of T4 polynucleotide kinase. The mixture 25 is incubated at 37 ° C for 30 minutes, then the enzyme is inactivated by heating to 100 ° C for 3 minutes.

Hybridisering med radioaktiv primer til nitrocellulosefiltre:Hybridization with radioactive primer for nitrocellulose filters:

De tørrede filtre præhybridiseres i 2 timer ved 65°C i 50 30 ml af en opløsning med følgende sammensætning: 0,9 M NaCl,The dried filters are prehybridized for 2 hours at 65 ° C in 50 ml of a solution of the following composition: 0.9 M NaCl,

DK 164456BDK 164456B

12 0,09 M natriumcitrat, 0,2% okseserumalbumin, 0,2% Ficoll, 0,2% polyvinylpyrrolidon, 0,2% natriumdodecyl sulfat (SDS) og 50 μg/ml laksesperm-DNA. Derefter sættes den ene 5 halvdel af mærkningsreaktionsblandingen som probe til 15 ml frisk præhybridiseringspuffer, hvori filteret henstår natten over ved 37°C med forsigtig rystning. Efter hybri-disering vaskes filteret ved 30eC i 3 x 15 minutter i 0,3 M NaCl, 0,03 M natriumcitrat og autoradiograferes. Efter 10 vask i den samme puffer ved 60°C og yderligere autoradiograf ering identificeres plague, som indeholder DNA-sekvenser, der er komplementære til mutageniseringsprimeren. Mutationsfrekvensen er 43%.12 0.09 M sodium citrate, 0.2% bovine serum albumin, 0.2% Ficoll, 0.2% polyvinylpyrrolidone, 0.2% sodium dodecyl sulfate (SDS), and 50 μg / ml salmon sperm DNA. Then, one half of the labeling reaction mixture is added as a probe to 15 ml of fresh pre-hybridization buffer in which the filter is left overnight at 37 ° C with gentle shaking. After hybridization, the filter is washed at 30 ° C for 3 x 15 minutes in 0.3 M NaCl, 0.03 M sodium citrate and autoradiographed. After 10 washes in the same buffer at 60 ° C and further autoradiography, plague containing DNA sequences complementary to the mutagenization primer are identified. The mutation rate is 43%.

Oprensning af dobbeltstrenget M13-fag-DNA: 15 Efter udstrygning af en positiv klon og fornyet identifikation af positive plaque ved hybridisering anvendes en af de positive kloner til infektion af E. coli-stamme JM101.Purification of double stranded M13 phage DNA: 15 After erasing a positive clone and re-identifying positive plaque by hybridization, one of the positive clones is used to infect E. coli strain JM101.

Ca. 10® fager og 5 kolonier af JM101 dyrkes i 5 timer i 5 ml 2 x YT-medium. Derefter oprenses dobbeltstrenget, cir-20 kulært DNA fra cellepelleten under anvendelse af fremgangsmåden beskrevet af Birnboim & Doly, Nucleic Acids Res., 2, 1513 (1979).Ca. 10® phages and 5 colonies of JM101 are grown for 5 hours in 5 ml of 2 x YT medium. Then, double-stranded circular DNA from the cell pellet is purified using the method described by Birnboim & Doly, Nucleic Acids Res., 2, 1513 (1979).

Isolering af et restriktionsfragment, som indeholder en modificeret B-A-overgang: 25 Den ovenfor fremstillede DNA-præparation (ca. 5 μg) spaltes med 10 enheder restriktionsendonuclease BamHI i 60 μΐ 100 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl, pH 7,5, 10 mM MgCl2 og 1 mM DTT i 2 timer ved 37°C. DNA-Produkterne adskilles ved elektroforese på en agarosegel, og det ønskede fragment' 30 oprenses fra gelen ved anvendelse af standardteknik.Isolation of a restriction fragment containing a modified BA transition: The above DNA preparation (about 5 μg) is cleaved with 10 units of restriction endonuclease BamHI in 60 μΐ 100 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10 mM MgCl 2 and 1 mM DTT for 2 hours at 37 ° C. The DNA products are separated by electrophoresis on an agarose gel and the desired fragment is purified from the gel using standard techniques.

Ligering til gærvektoren pAB24:Ligation to the yeast vector pAB24:

Det isolerede restriktionsfragment ligeres til gærvektoren 13The isolated restriction fragment is ligated to the yeast vector 13

DK 164456 BDK 164456 B

pAB24 vist i fig. 2 skåret med restriktionsendonucleasen BamHI i følgende reaktionsblanding: Fragment 0,2 μg, vektor 0,02 μg, 50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 10 mM MgCl2 og 10 5 mM DTT, 1 mM ATP i et rumfang på 20 μΐ. 5 μΐ af denne reaktionsblanding anvendes til transformation af E. coli-stamme MC1061, hvori det modificerede ekspressionspiasmid identificeres og propageres. Plasmidet betegnet pYGAB-H6-A og har samme sekvens som pYGAIC3, bortset fra det ændrede 10 område.pAB24 shown in FIG. 2 cut with the restriction endonuclease BamHI in the following reaction mixture: Fragment 0.2 μg, vector 0.02 μg, 50 mM Tris-HCl, pH 7.4, 10 mM MgCl2 and 10 5 mM DTT, 1 mM ATP in a volume of 20 μΐ . 5 μΐ of this reaction mixture is used for transformation of E. coli strain MC1061 in which the modified expression piasmid is identified and propagated. The plasmid is designated pYGAB-H6-A and has the same sequence as pYGAIC3, except for the altered region.

Transformation af gær:Transformation of yeast:

Transformation af ekspressionspiasmidet til gærstammen Saccharomyces cerevisiae JC482ApepALeu cir° (a, his4, ura37 leu2, cir°) gennemføres som beskrevet af Η. I to et 15 al., J. Bact., bind 153, nr. 1, 163-168 (1983). De transformerede celler udplades på SC-ura-medium (0,7% Yeast Nitrogen Base, 2,0% glucose, 0,5% casaminosyrer, 2,0% agar) til selektion af plasraidholdige celler.Transformation of the expression piasmid to the yeast strain Saccharomyces cerevisiae JC482ApepALeu cir ° (a, his4, ura37 leu2, cir °) is performed as described by Η. In Two et al., J. Bact., Vol. 153, No. 1, 163-168 (1983). The transformed cells are plated on SC-ura medium (0.7% Yeast Nitrogen Base, 2.0% glucose, 0.5% casamino acids, 2.0% agar) for selection of plasmid-containing cells.

Eksempel 2 20 Konstruktion af ekspressionsplasmid, som kan anvendes ved fremstillingen af B(1-29)-LeuAspLysArg-A( 1-21) (-H3)Example 2 Construction of Expression Plasmid Usable in the Preparation of B (1-29) -LeuAspLysArg-A (1-21) (-H3)

Der anvendes samme fremgangsmåde som beskrevet ovenfor i eksempel 1, bortset fra at den anvendte mutageniserings-primer har sekvensen 25 5’CAACAATACCTCTCTTGTCCAACTTTGGAGTG3', og at der efter hybridiseringen anvendes en vasketemperatur på 63°C. Det endelige plasmid betegnes pYGAB-H3-A og har samme sekvens som pYGAIC3, bortset fra den modificerede del.The same procedure as described above in Example 1 is used except that the mutagenization primer used has the sequence 5'CAACAATACCTCTCTTGTCCAACTTTGGAGTG3 'and, after hybridization, a wash temperature of 63 ° C is used. The final plasmid is designated pYGAB-H3-A and has the same sequence as pYGAIC3, except for the modified portion.

DK 164456 BDK 164456 B

1414

Eksempel 3Example 3

Konstruktion af et ekspressionsplasmid, der kan anvendes ved fremstillingen af B(1-29)-AspLysArg-A(1-21) (=H5) 5 Der anvendes samme fremgangsmåde som beskrevet ovenfor i eksempel 1, bortset fra at mutageniseringsprimeren har sekvensen 5 *CAACAATACCTCTCTTGTCCTTTGGAGTG3', og at der efter hybridiseringen anvendes en vasketempera-10 tur på 61°C. Det endelige plasmid betegnes pYGAB-H5-A og har samme sekvens som pYGAIC3, bortset fra den modificerede del.Construction of an Expression Plasmid Usable in the Preparation of B (1-29) -AspLysArg-A (1-21) (= H5) 5 The same procedure as described above in Example 1 is used except that the mutagenization primer has the sequence 5 * CAACAATACCTCTCTTGTCCTTTGGAGTG3 'and that, after hybridization, a wash temperature of 61 ° C is used. The final plasmid is designated pYGAB-H5-A and has the same sequence as pYGAIC3, except for the modified moiety.

Eksempel 4Example 4

Konstruktion af et ekspressionsplasmid, som kan anvendes 15 ved fremstillingen af B(1-29)-LeuGluLysArg-A(1-21) (=H8)Construction of an expression plasmid which can be used in the preparation of B (1-29) -LeuGluLysArg-A (1-21) (= H8)

Der anvendes samme fremgangsmåde som beskrevet ovenfor i eksempel 1, bortset fra at den anvendte mutageniserings-primer har sekvensen 5'CAACAATACCTCTCTTTTCCAACTTTGGAGTG3', 20 og at der efter hybridiseringen anvendes en vasketemperatur på 63°C. Det endelige plasmid betegnes pYGAB-H8-A og har samme sekvens som pYGAIC3, bortset fra den modificerede del.The same procedure as described above in Example 1 is used except that the mutagenization primer used has the sequence 5'CAACAATACCTCTCTTTTCCAACTTTGGAGTG3 ', and that, after hybridization, a wash temperature of 63 ° C is used. The final plasmid is designated pYGAB-H8-A and has the same sequence as pYGAIC3, except for the modified portion.

Eksempel 5 15Example 5 15

DK 164456 BDK 164456 B

Dyrkning af gærstamme transformeret med et ekspressions-plasmid, som koder for insulinprecursorer ifølge opfin-5 delsenCultivation of yeast strain transformed with an expression plasmid encoding insulin precursors of the invention

Der anvendes Saccharomyces cerevisiae-stammer transformeret med de fremstillede piasmider.Saccharomyces cerevisiae strains transformed with the prepared piasmids are used.

Hver enkelt stamme dyrkes på Petri-plader indeholdende minimalmedium uden uracil i 48 timer ved 30°C. 100 ml 10 rystekolber indeholdende minimalmedium uden uracil + 5 g/1 casaminosyrer + 10 g/1 ravsyre + 30 g/1 glucose, pH 5,0, podes derpå med en enkelt koloni fra Petri-pladen. Ryste-kolberne rystes i 72 timer ved 30eC i en inkubator ved 180 o/m.Each strain is grown on Petri plates containing minimal medium without uracil for 48 hours at 30 ° C. 100 ml of 10 shake flasks containing minimal medium without uracil + 5 g / l casamino acids + 10 g / l succinic acid + 30 g / l glucose, pH 5.0, are then seeded with a single colony from the Petri plate. The shake flasks are shaken for 72 hours at 30 ° C in an incubator at 180 rpm.

15 Der opnås en koncentration på ca. 5 g/1 celletørstof.A concentration of approx. 5 g / l cell solids.

Eksempel 6Example 6

Isolering af precursor fra kultursupernatantIsolation of precursor from culture supernatant

Efter centrifugering steriliseres 5 1 kultursupernatant ved filtrering, og der indstilles på en ledningsevne på 8 20 mS og pH-værdien 4,5 ved tilsætning af destilleret vand og 5 N saltsyre. Supernatanten sættes derefter på en kolonne (2,6 x 6,7 cm) pakket med Pharmacia "FFS Sepharose"® ækvilibreret med 10 kolonnerumfang puffer (50 mM eddikesyre i 50%'s ethanol indstillet på pH-værdien 4,0 med 25 NaOH). Supernatanten sættes på kolonnen med en hastighed på 5,3 ml/min. ved anvendelse af en pumpe, og kolonnen vaskes med 5 kolonnerumfang puffer. Efter vaskning af kolonnen elueres insulinprecursoren med en lineær NaCl-gradient fra 0 til 350 mM i 30 kolonnerumfang af den 30 samme puffer ved en hastighed på 25 ml/time, og der opsamles fraktioner af 10 ml. Precursorholdige fraktioner 16After centrifugation, 5 L of culture supernatant is sterilized by filtration and adjusted to a conductivity of 8 20 mS and pH 4.5 by addition of distilled water and 5 N hydrochloric acid. The supernatant is then loaded onto a column (2.6 x 6.7 cm) packed with Pharmacia "FFS Sepharose" ® equilibrated with 10 column volume buffer (50 mM acetic acid in 50% ethanol adjusted to pH 4.0 with 25 NaOH ). The supernatant is added to the column at a rate of 5.3 ml / min. using a pump and the column is washed with 5 column volumes of buffer. After washing the column, the insulin precursor is eluted with a linear NaCl gradient from 0 to 350 mM in 30 column volumes of the same buffer at a rate of 25 ml / h and 10 ml fractions are collected. Precursor containing fractions 16

DK 164456 BDK 164456 B

identificeres ved hjælp af UV-absorptionsmåling og RP-HPLC-analyse og hældes sammen. De sammenhældte fraktioner afsaltes på en kolonne pakket med "Sephadex"® G25 5 indstillet med 1 M eddikesyre. Derefter isoleres precurso-ren ved frysetørring.are identified by UV absorption measurement and RP-HPLC analysis and pooled. The combined fractions are desalted on a column packed with "Sephadex" ® G25 5 adjusted with 1 M acetic acid. The precursor is then isolated by freeze-drying.

Identifikation af isolerede insulinprecursorerIdentification of isolated insulin precursors

Prøver af de frysetørrede precursorer hydrolyseres i 6 M saltsyre ved 110°C i tilsmeltede glasampuller og 10 analyseres for aminosyresammensætning ved anvendelse af en "LKB Alpha plus"-aminosyreanalysator. Prøver af insulinpr ecur sorer analyseres endvidere ved hjælp af amino-syresekvensering på et automatisk aminosyresekvenserings-apparat (Applied Bio System model 477A) med on-line HPLC-15 identifikation af aminosyrer.Samples of the freeze-dried precursors are hydrolyzed in 6 M hydrochloric acid at 110 ° C in molten glass vials and analyzed for amino acid composition using an "LKB Alpha plus" amino acid analyzer. Furthermore, samples of insulin precursors are analyzed by amino acid sequencing on an automatic amino acid sequencing apparatus (Applied Bio System model 477A) with on-line HPLC-15 identification of amino acids.

Resultaterne bekræfter, at forbindelsespeptiderne er i overensstemmelse med de anførte sekvenser.The results confirm that the compound peptides are consistent with the sequences given.

Spaltning af insulinprecursor med trypsin til des(B30)-insulin 20 Precursoren opløses i en koncentration på 2 mg/ml i 50 mM Tris, 20% ethanol indstillet på pH 10,0 med 1 M saltsyre. Reaktionen startes ved tilsætning af 400 mg drænet Sepha-rosegel, som indeholder 0,3 mg immobiliseret trypsin. Reaktionen gennemføres ved 4eC med forsigtig omrystning i 25 normalt 12 timer. Reaktionen afbrydes ved filtrering af blandingen. Fermenteringsudbytterne udtrykt i % af udbyttet af den nært beslægtede kendte insulinprecursor B(1-29)-Thr-Lys-Arg-A(1-21) er anført i nedenstående tabel sammen med spaltningseffektiviteten for precursorer ifølge 30 opfindelsen og biproduktdannelsen.Cleavage of insulin precursor with trypsin to des (B30) insulin 20 The precursor is dissolved at a concentration of 2 mg / ml in 50 mM Tris, 20% ethanol adjusted to pH 10.0 with 1 M hydrochloric acid. The reaction is started by adding 400 mg of drained Sepha rose gel containing 0.3 mg of immobilized trypsin. The reaction is carried out at 4 ° C with gentle shaking for usually 12 hours. The reaction is quenched by filtration of the mixture. The fermentation yields, expressed as a percentage of the yield of the closely related known insulin precursor B (1-29) -Thr-Lys-Arg-A (1-21), are listed in the table below together with the cleavage efficiency of precursors of the invention and by-product formation.

1717

DK 164456 BDK 164456 B

TabelTable

Forbindelses- Fermente- Spaltnings- A0Arg-des peptid mellem ringsudbytte udbytte i % (B30)insu- 5 B(l-29) og i % af udbyt- af precur- lin eller a(1-21) tet af sor A0Lys-des-Compound Fermentation Cleavage A0Arg Des Peptide Between Ring Yield Yield in% (B30) Incubated B (1-29) and in% of Yield of Precursin or α (1-21) -

Thr-Lys-Arg (B30)insu lin _precursor 10 Thr-Lys-Arg_100_70_27%_Thr-Lys-Arg (B30) Insulin Precursor Thr-Lys-Arg_100_70_27% _

Leu-Asp-Lys-Arg 64 84 0Leu-Asp-Lys-Arg 64 84 0

Leu-Asp-Lys-Lys 53 80 0Leu-Asp-Lys-Lys 53 80 0

Leu-Glu-Lys-Arg_64_76_ 0Leu-Glu-Lys-Arg_64_76_ 0

Asp-Lys-Arg 166 77 0 15 Glu-Lys-Arg_286_78_ 10Asp-Lys-Arg 166 77 0 15 Glu-Lys-Arg_286_78_ 10

Det fremgår af ovenstående tabel, at der ved omdannelse af insulinprecursorerne ifølge opfindelsen opnås væsentligt større udbytter af des-(B30)insulin ved enzymatisk spaltning, end det er tilfældet med den nært beslægtede kendte 20 precursor B(1-29)-Thr-Lys-Arg-A(1-21). Desuden udtrykkes de foretrukne insulinprecursorer i langt større udbytter i gær.It can be seen from the above table that by converting the insulin precursors of the invention substantially greater yields of des- (B30) insulin are obtained by enzymatic cleavage than is the case with the closely related known precursor B (1-29) -Thr-Lys -Arg-A (1-21). In addition, the preferred insulin precursors are expressed in much larger yields in yeast.

Eksempel 7Example 7

Isolering af des(B30)-insulin fra reaktionsblanding 25 Reaktionsblandingen filtreres, og der foretages isoelek-trisk udfældning og frysetørring.Isolation of des (B30) insulin from reaction mixture The reaction mixture is filtered and isoelectric precipitation and freeze drying is performed.

50 mg frysetørret stof opløses i 2 ml puffer (20 mM Tris, 7 M urinstof, indstillet på pH 8,1 med 1 M NaOH) og sættes på en kolonne (1,6 x 20 cm) pakket med Pharmacia 30 "FFQ-Sepharose"® anionbytter indstillet med 10 kolonnerumfang puffer. Kolonnen elueres derpå med en lineær NaCl-gradient fra 0 til 50 mM NaCl i 10 kolonnerumfang af den samme puffer med en hastighed på 10 ml pr. time. Der opsamles fraktioner å 5 ml. De positive fraktioner identi- 18Dissolve 50 mg of freeze-dried substance in 2 ml of buffer (20 mM Tris, 7 M urea, adjusted to pH 8.1 with 1 M NaOH) and put on a column (1.6 x 20 cm) packed with Pharmacia 30 "FFQ-Sepharose "® anion exchanger set with 10 column volume buffer. The column is then eluted with a linear NaCl gradient from 0 to 50 mM NaCl in 10 column volumes of the same buffer at a rate of 10 ml per ml. hour. Fractions of 5 ml are collected. The positive fractions are identical 18

DK 164456 BDK 164456 B

ficeres ved UV-absorptionsmåling og RP-HPLC-analyse og hældes sammen. Des-B(30)-insulin opnås typisk i et udbytte på 75% efter en afsluttende afsaltning på en kolonne 5 pakket med "G25 Sephadex"® i 1 M eddikesyre og frysetørring.are fixed by UV absorption measurement and RP-HPLC analysis and pooled. Des-B (30) insulin is typically obtained in a 75% yield after a final desalination on a column 5 packed with "G25 Sephadex" ® in 1 M acetic acid and freeze drying.

Forbindelsens identitet bekræftes ved hjælp af aminosyre-analyse som beskrevet i eksempel 6.The identity of the compound is confirmed by amino acid analysis as described in Example 6.

Mængden af insulinprecursor og af des(B30)insulin 10 bestemmes ved hjælp af RP-HPLC-analyse som beskrevet af B.S. Welinder/F.H. Andresen: Proceedings of the FDA-USP Workshop on Drugs and Reference Standards for Insulin, Somatotropins and Thyroid-axis Hormones, Bethesda, Maryland, maj 19-21, 163-176 (1982).The amount of insulin precursor and of des (B30) insulin 10 is determined by RP-HPLC analysis as described by B.S. Welinder / F. H. Andresen: Proceedings of the FDA-USP Workshop on Drugs and Reference Standards for Insulin, Somatotropins and Thyroid-Axis Hormones, Bethesda, Maryland, May 19-21, 163-176 (1982).

15 Puffersystemet består af en A-puffer (0,125 M ammoniumsulfat 22,5% (vol/vol) acetonitril indstillet på pH 4,0 med svovlsyre) og en B-puffer (0,125 M ammoniumsulfat 45% acetonitril indstillet på pH 4,0 med svovlsyre). Der anvendes en Hibar Lichrosorp RP-18-kolonne, 5 μ, 250 x 4 20 mm, som elueres med en hastighed på 1,5 ml pr. minut. Prøver' indeholdende des(B30)insulin elueres med et gradientsystem anbefalet af Welinder og Andresen (1982), hvorimod prøver indeholdende insulinprecursorer elueres med en lineær gradient fra 0 til 35% B-puffer med en 25 forøgelse på 1% pr. minut. Koncentrationen bestemmes ved sammenligning med en standardopløsning af den autentiske insulinprecursor.The buffer system consists of an A buffer (0.125 M ammonium sulfate 22.5% (v / v) acetonitrile adjusted to pH 4.0 with sulfuric acid) and a B buffer (0.125 M ammonium sulfate 45% acetonitrile adjusted to pH 4.0 with sulfuric acid). A Hibar Lichrosorp RP-18 column, 5 μ, 250 x 4 20 mm, is used which is eluted at a rate of 1.5 ml per ml. minute. Samples containing des (B30) insulin are eluted with a gradient system recommended by Welinder and Andresen (1982), whereas samples containing insulin precursors are eluted with a linear gradient from 0 to 35% B buffer with a 25% increase of 1% per day. minute. The concentration is determined by comparison with a standard solution of the authentic insulin precursor.

Claims (7)

19 DK 164456 B19 DK 164456 B 1. Insulinprecursor, kendetegnet ved, at den har aminosyresekvensenInsulin precursor, characterized in that it has the amino acid sequence 2. Insulinprecursor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den har formlen B(1-29)-Asp-Lys-Arg-A(1-21).Insulin precursor according to claim 1, characterized in that it has the formula B (1-29) -Asp-Lys-Arg-A (1-21). 3. Insulinprecursor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den har formlenInsulin precursor according to claim 1, characterized in that it has the formula 20 B(1-29)-Glu-Lys-Arg-A(1-21).B (1-29) -Glu-Lys-Arg-A (1-21). 4. Insulinprecursor ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at en eller flere af glutaminsyreresterne i positionerne A4, Al7, B13 og B21 er erstattet med en anden aminosyrerest med uladet sidekæde.Insulin precursor according to any one of claims 1-3, characterized in that one or more of the glutamic acid residues at positions A4, Al7, B13 and B21 are replaced by another amino acid residue with uncharged side chain. 5. DNA-Sekvens, kendetegnet ved, at den koder for en insulinprecursor ifølge et af kravene 1-4.DNA Sequence, characterized in that it encodes an insulin precursor according to any one of claims 1-4. 5 B(1-29)-X!-X2-Y2-Yl-A( 1-21) hvor B(l-29) er de første 29 aminosyrerester i humaninsu-lins B-kæde med udgangspunkt i N-terminalen, A(l-21) er de 21 aminosyrerester i humaninsulins A-kæde, Χχ betyder en peptidbinding eller en aminosyrerest, X2 betyder Glu eller 10 Asp, og Υχ og Y7 uafhængigt af hinanden er Lys eller Arg, hvor der er svovlbroer mellem positionerne henholdsvis A6 og All, A7 og B7 og A20 og B19, og hvor en eller flere af aminosyreresterne i kæderne B(l-29) og A(l-21), om ønsket, er erstattet med en anden aminosyrerest.B (1-29) -X1 -X2-Y2-Y1-A (1-21) where B (1-29) is the first 29 amino acid residues in the human insulin B chain starting from the N-terminal, A (l-21) are the 21 amino acid residues in the A chain of human insulin, Χχ means a peptide bond or an amino acid residue, X2 is Glu or 10 Asp, and Υχ and Y7 are independently Lys or Arg, where there are sulfur bridges between the positions A6 and All, A7 and B7 and A20 and B19, and wherein one or more of the amino acid residues in chains B (1-29) and A (1-21), if desired, is replaced by another amino acid residue. 6. Replicerbart ekspressionsmiddel, kendetegnet ved, at det indeholder en DNA-sekvens ifølge krav 5. 20 DK 164456 BReplicable expression agent, characterized in that it contains a DNA sequence according to claim 5. 20 DK 164456 B 7. Fremgangsmåde til fremstilling af en insulinpre- cursor ifølge et af kravene 1-4, kendetegnet ved, at en gærstamme transformeret med et replicerbart ekspressions-5 middel ifølge krav 6, dyrkes i et egnet dyrkningsmedium, og at insulinprecursoren udvindes fra dyrkningsmediet.Process for producing an insulin precursor according to one of claims 1-4, characterized in that a yeast strain transformed with a replicable expression agent according to claim 6 is grown in a suitable culture medium and that the insulin precursor is recovered from the culture medium.
DK301090A 1988-06-20 1990-12-19 INSULIN PRECURSOR, DNA SEQUENCE THAT CODES THEREOF, REPLICABLE EXPRESSION AGENT CONTAINING SUCH A DNA SEQUENCE AND PROCEDURES FOR PREPARING THE INSULIN PRECURSOR DK164456C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK301090A DK164456C (en) 1988-06-20 1990-12-19 INSULIN PRECURSOR, DNA SEQUENCE THAT CODES THEREOF, REPLICABLE EXPRESSION AGENT CONTAINING SUCH A DNA SEQUENCE AND PROCEDURES FOR PREPARING THE INSULIN PRECURSOR

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK336188 1988-06-20
DK336188A DK336188D0 (en) 1988-06-20 1988-06-20 propeptides
PCT/DK1989/000152 WO1989012647A1 (en) 1988-06-20 1989-06-19 Insulin precursors
DK8900152 1989-06-19
DK301090A DK164456C (en) 1988-06-20 1990-12-19 INSULIN PRECURSOR, DNA SEQUENCE THAT CODES THEREOF, REPLICABLE EXPRESSION AGENT CONTAINING SUCH A DNA SEQUENCE AND PROCEDURES FOR PREPARING THE INSULIN PRECURSOR
DK301090 1990-12-19

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK301090A DK301090A (en) 1990-12-19
DK301090D0 DK301090D0 (en) 1990-12-19
DK164456B true DK164456B (en) 1992-06-29
DK164456C DK164456C (en) 1992-11-09

Family

ID=26066848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK301090A DK164456C (en) 1988-06-20 1990-12-19 INSULIN PRECURSOR, DNA SEQUENCE THAT CODES THEREOF, REPLICABLE EXPRESSION AGENT CONTAINING SUCH A DNA SEQUENCE AND PROCEDURES FOR PREPARING THE INSULIN PRECURSOR

Country Status (1)

Country Link
DK (1) DK164456C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DK301090A (en) 1990-12-19
DK164456C (en) 1992-11-09
DK301090D0 (en) 1990-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5202415A (en) Insulin precursors
US7402565B2 (en) Processes for making acylated insulin
AU593274B2 (en) Insulin analogues and process for their preparation
FI87801C (en) Process for the preparation of human insulin precursors and in the method used in the DNA sequence and plasmids
Dalbøge et al. A novel enzymatic method for production of authentic hGH from an Escherichia coli produced hGH–precursor
JP3043764B2 (en) Mini-proinsulin, its manufacture and use
WO1989010937A1 (en) Insulin analogues
CA1294232C (en) Process for preparing glucagon or derivatives or fragments thereof in yeast
HUT56857A (en) Human insulin analogues
US6875589B1 (en) Mini-proinsulin, its preparation and use
HU214236B (en) Method for the preparation of hirudin and hirudin variants
JP4199543B2 (en) Use of a fusion protein in which the N-terminal part is a hirudin derivative for producing a recombinant protein via secretion by yeast
GB2241703A (en) Preparation of IGF-1 and plasmids for use therein
AU2002250903A1 (en) Use of fusion proteins whose N-termial parts is a hirudin derivative for the production of recombinant proteins via secretion by yeasts
DK164456B (en) Insulin precursor, DNA sequence which encodes it, replicatable expression agent which contains such a DNA sequence, and a process for preparing the insulin precursor
EP0622459A1 (en) Fused proteins for preparing vasoactive intestinal polypeptide analogs, method of preparing same and recombinant plasmids and transformant microorganisms
KR100284036B1 (en) Recombinant human transforming growth factor-beta gene, expression vector thereof and method for producing human transforming growth factor-beta
DK156008B (en) Process for the preparation of glucagon by culturing a transformed yeast strain

Legal Events

Date Code Title Description
PSP Patent surrendered