ES2293701T3 - Vector de expresion para prolilendopeptidasas de flavobacterium meningosepticum. - Google Patents
Vector de expresion para prolilendopeptidasas de flavobacterium meningosepticum. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2293701T3 ES2293701T3 ES99106121T ES99106121T ES2293701T3 ES 2293701 T3 ES2293701 T3 ES 2293701T3 ES 99106121 T ES99106121 T ES 99106121T ES 99106121 T ES99106121 T ES 99106121T ES 2293701 T3 ES2293701 T3 ES 2293701T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- prolylendopeptidase
- dna
- coli
- seq
- expression
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/48—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
- C12N9/50—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
- C12N9/52—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P21/00—Preparation of peptides or proteins
- C12P21/02—Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Un vector de expresión recombinante que comprende una secuencia de ADN que codifica a la prolilendopeptidasa de Flavobacterium meningosepticum como se muestra en la SEQ ID NO: 1 que se extiende desde la posición del nucleótido 317 hasta el 2374 y una secuencia señal como se observa en la SEQ ID NO: 1 que se extiende desde la posición del nucleótido 260 hasta el 316, clonada en un plásmido multicopia bajo el control del promotor tac de E. coli.
Description
Vector de expresión para prolilendopeptidasas de
Flavobacterium meningosepticum.
La presente invención se relaciona con ADN
recombinante que codifica para prolilendopeptidasa y un proceso
para la producción de dicho ADN, un huésped transformado con el ADN
recombinante y un proceso para la producción de dicho huésped
transformado, un proceso para la producción de prolilendopeptidasa
utilizando el huésped transformado, y el uso de la
prolilendopeptidasa para producir un péptido aminado en posición
N-terminal fisiológicamente activo.
La prolilendopeptidasa fue encontrada primero en
útero humano por Walter y colaboradores, en 1971 como una
endopeptidasa específica que escinde a un péptido en el lado carboxi
terminal de un residuo de prolina (Walter, R. y colaboradores
Science, 1971, 173, 827-829), y desde entonces la
enzima ha sido constantemente estudiada con relación a su papel
fisiológico.
Por otro lado, se encontró una endopeptidasa que
muestra una especificidad muy similar a la prolilendopeptidasa de
mamífero a partir de una bacteria, la Flavobacterium
meningosepticum en 1978 (Yoshimoto, T., y colaboradores Agric.
Biol. Chem. 1978, 42, 2417-2419). Este hallazgo
permitió preparar una gran cantidad (pero aún a escala de
laboratorio) de la enzima, y la prolilendopeptidasa se hizo
disponible para escisión específica (Yoshimoto, T., y colaboradores
J. Biol. Chem. 1980, 255, 4786-4792) de proteínas y
péptidos. Su especificidad única, que reconoce residuos de prolina,
hace a la enzima muy útil como una herramienta básica de la
ingeniería de proteínas y atrae más atención al estudio de la
relación entre estructura y función. La preparación de
prolilendopeptidasa de F. meningosepticum, sin embargo,
tiene los siguientes dos inconvenientes cruciales que surgen de la
bacteria. 1) La bacteria es patógena (Yoshimoto, T. y
colaboradores, 1978, ver más arriba, Buchanan, R.E. y colaboradores
"Bergey's Manual of Determinative Bacteriology", 8ava ed. 1974,
The Williams & Wilkins Co., Baltimore.) y 2) esto produce no
solamente prolilendopeptidasa sino también cantidades significativas
de otras peptidasas específicas o no específicas (Yoshimoto, T. y
colaboradores, 1978 ver más arriba). Estos problemas han evitado la
producción de la endopeptidasa, a pesar de una demanda creciente por
la enzima.
La Publicación de la Patente Japonesa No
Examinada (KOKAI) No. H2-5880 describe la clonación
del gen de la peptidasa post-prolina derivado de
Bacteroides gingivalis, pero esta enzima es claramente
diferente de la presente enzima en que aquella escinde a la
glicil-prolina-4-metoxi-\beta-naftilamida
que no puede ser escindida por la presente prolilendopeptidasa.
Yoshimoto y colaboradores, J. Biol Chem. 255
(10), 4786-4792, 1980 describe el aislamiento y la
caracterización de una endopeptidasa específica para la prolina del
Flavobacterium meningosepticum. Yoshimoto y colaboradores,
no divulgan el aislamiento o la expresión del gen que codifica a la
prolilendopeptidasa.
D. Rennex y colaboradores, Biochemistry 30,
2195-2203, 1991 describe una clonación del ADNc para
la prolilendopeptidasa del cerebro de porcino, buro no describe una
expresión del ADNc.
Se cree que la prolilendopeptidasa es útil para
la modificación de péptidos, por ejemplo, amidación
C-terminal de péptidos biológicamente activos tales
como LH-RH, oxitocina, calcitoninas o similares,
pero para este propósito, es necesario obtener una gran cantidad de
la enzima. Además, la preparación de la enzima debe estar libre de
otras peptidasas, para garantizar la reacción deseada. Por lo tanto,
la producción de la enzima por un proceso de recombinación de genes
es esencial.
Por lo tanto, la presente invención provee un
vector de expresión recombinante que comprende una secuencia de ADN
que codifica a la prolilendopeptidasa del Flavobacterium
meningosepticum como se muestra en la SEQ ID NO: 1 que se
extiende desde la posición del nucleótido 317 hasta el 2374 y una
secuencia señal como se observa en la SEQ ID NO: 1 que se extiende
desde la posición del nucleótido 260 hasta el 316, clonada en un
plásmido multicopia bajo el control del promotor tac de E.
coli, así como un huésped transformado con la molécula de ADN
recombinante y un proceso para la producción de la misma.
En particular, la invención se relaciona con un
método de producción de un vector de expresión recombinante que
comprende una secuencia de ADN que codifica a la prolilendopeptidasa
del Flavobacterium meningosepticum como se muestra en la SEQ
ID NO: 1 que se extiende desde la posición del nucleótido 317 hasta
el 2374 y una secuencia señal como se observa en la SEQ ID NO: 1
que se extiende desde la posición del nucleótido 260 hasta el 316,
clonada en un plásmido multicopia bajo el control del promotor tac
de E. coli que comprende las etapas
de:
de:
- preparar ADNc o ADN genómico que codifica para la prolilendopeptidasa del Flavobacterium meningosepticum como se muestra en la SEQ ID NO: 1 o preparar dicho ADN por medio de síntesis química;
- insertar el ADN en un vector de clonación del plásmido multicopia bajo el control del promotor tac de E. coli;
- seleccionar un vector de expresión híbrido que contiene y expresa al ADN que codifica para la prolilendopeptidasa del Flavobacterium meningosepticum como se muestra en la SEQ ID NO: 1.
La invención también se relaciona con un método
para producir un organismo huésped, pero particularmente E.
coli, que comprende un vector de expresión recombinante de
acuerdo con la invención que comprende transformar dicho organismo
huésped con un vector de expresión recombinante de acuerdo con la
invención.
La presente invención provee por lo tanto un
huésped transformado con el vector de expresión de acuerdo con la
invención que comprende al gen que codifica para la
prolilendopeptidasa de cualquier origen, y capaz de producir la
prolilendopeptidasa.
Más adelante, el término prolilendopeptidasa
incluye a la prolilendopeptidasa derivada de Flavobacterium
meningosepticum, más preferiblemente de la cepa IFO 12535 (ATCC
13253) de F. meningosepticum.
Por lo tanto, se puede clonar un ADN de la
presente invención que codifica para una prolilendopeptidasa a
partir de una bacteria que pertenece a Flavobacterium
meningosepticum, más preferiblemente la cepa IFO 12535 (ATCC
13253) de F. meningosepticum.
Ya que el ADN derivado de un procariota tal como
una bacteria, por ejemplo, F. meningosepticum, no incluye
intrones, se puede utilizar un ADN genómico para clonar al ADN que
codifica a la prolilendopeptidasa si se escoge una célula
procariota como fuente. En este caso, las células bacterianas de
F. meningosepticum, que producen prolilendopeptidasa, se
homogenizan y se extrae ADN genómico entero de acuerdo a un
procedimiento convencional (Saito, H. y colaboradores Biochim.
Biophys. Acta, 1963, 72, 619-629). El AND extraído
es luego digerido complete o parcialmente con una enzima de
restricción apropiada tal como Bgl II, Eco RI, Hinc II, Hind III,
Pst I o Bam HI. El producto de digestión es luego preferiblemente
sometido a electroforesis preparativa con gel de agarosa de bajo
punto de fusión para enriquecer las fracciones de ADN de una cierta
longitud. Se pretende enriquecer los fragmentos de ADN que
codifican a la prolilendopeptidasa. Luego, se clonan los fragmentos
de ADN en un vector de clonación adecuado. El vector de clonación se
puede derivar de cualquier vector útil en el arte de la ingeniería
genética, tal como a partir de virus, fagos, cósmidos, plásmidos o
ADN cromosomal, por ejemplo derivados de SV40, virus del Herpes,
virus de Papiloma, Retrovirus, Baculovirus, fago l, por ejemplo,
NM989 o EMBL4, o el fago M13, plásmidos bacterianos, por ejemplo,
pBR322, pUC18, pSF2124, pBR317 o pPLMu, o plásmidos de levadura,
por ejemplo el plásmido 2 P de levadura, o también ADN cromosomal
que contiene un origen de replicación o una secuencia de
replicación autónoma (ARS). Preferiblemente, el vector de clonación
es un vector bacteriano tal como pBR322, pUC18, pUC19 o
similares.
Alternativamente, se puede preparar una
biblioteca de ADNc a partir de una célula de F.
meningosepticum más preferiblemente una cepa IFO 12535 (ATCC
13253) de F. meningosepticum que expresa a la
prolilendopeptidasa. Luego, se construye una biblioteca de ADNc de
acuerdo con un procedimiento convencional tal como el método de
Okayama-Berg (Okayama, H. y colaboradores Mol. Cell.
Biol. 1982, 2, 161-170), el método de Gubler y
Hoffman (Gubler, U. y colaboradores Gene, 1983, 25,
263-270) o similares.
Se conocen una variedad de métodos en el arte
para la incorporación de ADNc bicatenario o de ADN genómico en un
vector apropiado. Por ejemplo, se pueden añadir regiones
complementarias de homopolímero al ADN bicatenario y al ADN del
vector por medio de incubación en presencia de los correspondientes
trifosfatos de desoxinucleósido y una enzima tal como la
desoxinucleotidil transferasa terminal. Se unen luego el vector y el
ADN bicatenario por medio del apareamiento de bases entre las colas
homopoliméricas complementarias y finalmente ligadas por medio de
enzimas específicas de unión tal como las ligasas. Otras
posibilidades son la adición de enlazadores sintéticos a los
terminales del ADN bicatenario, o la incorporación del ADN
bicatenario en el vector por medio de ligación en el extremo romo o
escalonado.
La selección de la biblioteca de ADN genómico o
la biblioteca de ADNc se lleva a cabo preferiblemente utilizando
una sonda de hibridación de ADN. Las sondas adecuadas de ADN son los
ADN de una secuencia conocida de nucleótidos que consta al menos de
17 nucleótidos, por ejemplo los ADN sintéticos, los ADNc derivados
de ARNm que codifica para la prolilendopeptidasa, o fragmentos de
ADN genómico que comprenden por ejemplo secuencias adyacentes de
ADN que se aíslan de una fuente natural o a partir de un
microorganismo genéticamente modificado por ingeniería
genética.
Para diseñar sondas sintéticas de ADN para
seleccionar la biblioteca de ADN genómico anteriormente mencionada
o la biblioteca de ADNc, se purifica la prolilendopeptidasa para la
cual se clona una región de codificación de ADN, y se determina su
secuencia parcial de aminoácidos de acuerdo con un procedimiento
convencional. Luego, se diseñan secuencias de ADN sobre la base de
una secuencia parcial de aminoácidos determinada de este modo.
Donde no se conozca una secuencia exacta de nucleótidos que
codifique para la secuencia de aminoácidos, se puede utilizar una
combinación de secuencias de nucleótidos que cubre parcial o
totalmente a posibles secuencias de nucleótidos presentes debido a
la degeneración del codón genético. Alternativamente, el tercer
nucleótido en un codón puede ser reemplazado con inosina.
Las sondas de ADN sintético se sintetizan de
acuerdo a métodos conocidos, por ejemplo por medio de una
condensación en etapas utilizando el método de fosfotriéster en
fase sólida, del fosfito triéster o de la fosforamidita, por
ejemplo, la condensación de unidades de acoplamiento dinucleótidas
por medio del fosfotriéster. Estos métodos se adaptan a la síntesis
de mezclas de los oligonucleótidos deseados por medio del uso de
mezclas de dos, tres o cuatro nucleótidos dA, dC, dG y/o dT en
forma protegida o las correspondientes unidades de acoplamiento
dinucleótidas en la etapa de condensación apropiada como lo
describen Y. IKe y colaboradores (Nucleic Acids Research 11, 477,
1983).
Para la hibridación, se marcan las sondas de
ADN, por ejemplo en forma radioactiva por medio de la bien conocida
reacción de la quinasa. La hibridación se lleva a cabo de acuerdo
con procedimientos conocidos, esto es, en soluciones salinas y de
amortiguador que contienen aditamentos, por ejemplo, queladores de
calcio, compuestos reguladores de la viscosidad, proteínas, ADN no
homólogo y similares, a temperaturas que favorecen la hibridación
selectiva, por ejemplo, entre 0ºC y 80ºC, por ejemplo entre 25ºC y
50ºC.
En la modalidad preferida, se utiliza la
biblioteca de ADN de F. meningosepticum para transformar a un
huésped apropiado tal como las células de E. coli, que se
siembran luego en placa y se cultivan sobre un medio sólido para
desarrollar colonias, y se seleccionan los clones positivos por
medio de un método de hibridación de colonias utilizando las sondas
de ADN mencionadas anteriormente. La transformación de las células
huésped apropiadas con la biblioteca de ADN y la selección y
multiplicación de las células huésped transformadas es bien
conocida en el estado del arte. Los ejemplos de tales métodos se dan
más abajo.
La secuencia de nucleótidos de ADN seleccionada
como se describió anteriormente se puede determinar por medio de
métodos conocidos en sí mismos; por ejemplo, por medio del método de
Maxam-Gilbert utilizando ADN marcado en el extremo
o por medio del método didesoxi o de terminación de cadena de
Sanger.
Una secuencia de nucleótidos de ADN genómico de
origen en el Flavobacterium meningosepticum que codifica para
la prolilendopeptidasa y una secuencia correspondiente de
aminoácidos son mostradas en el Listado de Secuencia, SEQ ID No.
1.
Una vez que se determina una secuencia de
nucleótidos que codifica para, o una secuencia de aminoácidos de
prolilendopeptidasa, se puede preparar también un ADN que codifica
para la enzima por medio de una síntesis in vitro de acuerdo
con métodos convencionales. Los métodos adecuados de síntesis de ADN
han sido presentados en forma de resumen por S.A. Narang
(Tetrahedron 39, 3, 1983). Las técnicas conocidas de síntesis
permiten la preparación de polinucleótidos hasta de 120 bases de
longitud, con buen rendimiento, alta pureza y en un tiempo
relativamente corto. Los nucleótidos adecuadamente protegidos se
enlazan entre sí por medio del método del fosfodiéster (K.L.
Agarwal y colaboradores, Angew. Chemie 84, 489, 1972), el método más
eficiente del fosfotriéster (C.B. Reese, Tetrahedron 34, 3143,
1978), el método del fosfito triéster (R.L. Letsinger y
colaboradores, J. Am. Chem. Soc. 98, 3655, 1976) o el método de la
fosforamidita (S.L. Beaucage y M.H. Carruthers, Tetrahedron Letters
22, 1859,1981).
La simplificación de la síntesis de los
oligonucleótidos y de los polinucleótidos se hace posible por medio
del método en fase sólida, en el cual las cadenas de nucleótido se
enlazan a un polímero adecuado. H. Rink y colaboradores (Nucl.
Acids Reserach 12, 6369, 1984) utilizan trinucleótidos en vez de
nucleótidos individuales y se enlazan a ellos por medio del método
del fosfotriéster en la síntesis en fase sólida. Se puede preparar
de este modo un polinucleótido en corto tiempo y con buenos
rendimientos. El ADN bicatenario real se construye enzimáticamente
a partir de los oligonucleótidos que se traslapan preparados
químicamente a partir de ambas cadenas de ADN, que se mantienen
juntas en la ordenación correcta por medio del apareamiento de bases
y luego se enlazan químicamente por medio de la enzima ADN ligasa.
Otra posibilidad comprende la incubación de los oligonucleótidos
individuales que se traslapan a partir de las dos cadenas de ADN en
presencia de los cuatro trifosfatos desoxinucleósidos requeridos
con una ADN polimerasa, por ejemplo ADN polimerasa I, el fragmento
Klenow de la polimerasa I o la T4DNA polimerasa, o con la
transcriptasa inversa AMV (virus de mieloblastosis aviaria). Los
dos oligonucleótidos se mantienen por lo tanto juntos en el orden
correcto por medio apareamiento de bases y se suplementan con los
nucleótidos requeridos por la enzima para producir un ADN
bicatenario completo (Scarpulla y colaboradores, Anal. Biochem.
121, 356, 1982).
En la presente invención, los vectores híbridos
incluyen a un vector híbrido para clonación o amplificación de un
gen que codifica para la prolilendopeptidasa, y vectores de
expresión. Un vector híbrido de expresión de la invención comprende
una secuencia de ADN que codifica para la prolilendopeptidasa
definida aquí anteriormente.
Los vectores híbridos de expresión se derivan de
cualquier vector útil en el arte de la ingeniería genética, tal
como virus, fagos, cósmidos, plásmidos o ADN cromosomal, por ejemplo
derivados de SV40, virus del Herpes, virus de Papiloma, Retrovirus,
Baculovirus, fago \lambda, por ejemplo, NM989 o EMBL4, o el fago
M13, plásmidos bacterianos, por ejemplo, pBR322, pUC18, pSF2124,
pBR317 o pPLMu, o plásmidos de levadura, por ejemplo el plásmido
\mu de levadura, o también ADN cromosomal que contiene un origen
de replicación o una secuencia de replicación autónoma (ARS), o un
virus defectuoso, fago o plásmido en presencia de un virus auxiliar,
fago o plásmido que permite la replicación de dicho virus
defectuoso, fago o plásmido, por ejemplo el vector M13(+)KS en
presencia de, por ejemplo el fago auxiliar M13K07. Los Baculovirus
que pueden ser utilizados en la presente invención son, por
ejemplo, el virus de la polihedrosis nuclear de Autographa
californica (AcMNPV), Trichoplusia ni MNPV, Rachiplusia
ou MNPV, Galleria mellonella MNPV, virus de polihedrosis
nuclear Bombyx mori (BmNPV), y similares. Un kit que
comprende una combinación de un virus de polihedrosis nuclear de
Autographa californica y vectores baculovirus de
transferencia pAc700, pAc701, pAc702, pVL1392 y pVL1393 se encuentra
comercialmente disponible con Invitrogen.
Un vector adecuado de expresión de la invención
es un vector que es operable en la célula huésped microbiana
escogido por multiplicación del vector híbrido para la expresión de
la prolilendopeptidasa. Los vectores adecuados contienen un
replicón completo y un gen marcador, que hace posible la selección e
identificación de los microorganismos transformados por los
plásmidos de expresión por medio de un rasgo fenotípico.
De este modo, los vectores híbridos de expresión
de la invención permiten la replicación de un ADN para la
prolilendopeptidasa en un huésped adecuado, ya sea como un elemento
extracromosomal o por medio de la integración en el cromosoma
huésped. Diferentes sistemas posibles de vectores están disponibles
para integración y expresión del ADN clonado de la invención. En
principio, todos los vectores que replican y/o que contienen un gen
recombinante que se puede expresar en el huésped escogido son
adecuados. El vector se selecciona dependiendo de las células
huésped contempladas para transformación. En general, tales células
huésped pueden ser microorganismos procariotas o eucariotas tales
como bacterias, hongos tales como levaduras u hongos filamentosos, o
células de origen eucariota superior tal como animal, por ejemplo
células de mamífero o de insecto. Las células huésped adecuadas
serán discutidas en detalle aquí más adelante. En principio, los
vectores híbridos de la invención comprenden un ADN que codifica
prolilendopeptidasa, un origen de replicación o una secuencia de
replicación autónoma, opcionalmente secuencias marcadoras
dominantes, y, opcionalmente, sitios adicionales de restricción.
Se provee un origen de replicación o una
secuencia de replicación autónoma (un elemento de ADN que confiere
capacidades de replicación autónoma para elementos
extracromosomales) ya sea por construcción del vector para incluir
un origen exógeno tal como el derivado del virus Simio (SV40) u otra
fuente viral, o por medio de los mecanismos cromosomales de la
célula huésped.
Un vector híbrido de expresión de la invención
puede contener marcadores selectivos dependiendo del huésped que va
a ser transformado, seleccionado y clonado. Cualquier gen marcador
puede ser utilizado que facilite la selección de transformantes
debido a la expresión fenotípica del marcador. Los marcadores
adecuados son particularmente genes a partir de los cuales se puede
expresar un polipéptido que provee resistencia contra compuestos
tóxicos para el organismo que lo recibe o que completa el sistema
enzimático de un mutante que carece de tal polipéptido esencial,
por ejemplo de un mutante autotrófico. Los genes marcadores
adecuados expresan, por ejemplo, resistencia a los antibióticos,
por ejemplo contra la tetraciclina, la ampicilina, o la
cicloheximida o mantienen prototrofía en un mutante auxotrófico, por
ejemplo en una levadura deficiente en el gen ura3, leu2,
his3 o trpl. También es posible emplear como marcadores
genes estructurales que están asociados con un segmento de
replicación autónoma siempre que el huésped que va a ser
transformado sea auxotrófico para el producto expresado por el
marcador.
Dentro del significado de vectores híbridos de
la invención están también los vectores híbridos de expresión para
la expresión de prolilendopeptidasa. Ellos tienen en general las
mismas características que los vectores híbridos descritos aquí
anteriormente, y adicionalmente contienen secuencias de control de
expresión que permiten la expresión y, opcionalmente, la secreción
de prolilendopeptidasa. El vector híbrido de expresión de la
invención contiene una región promotora de tac operativamente
enlazada con un gen estructural que codifica a la
prolilendopeptidasa y, opcionalmente, un fragmento de ADN que
codifica a un péptido líder o señal, un reforzador transcripcional,
un sitio de enlazamiento ribosomal, una región terminadora
transcripcional y/o secuencias reguladoras
adicionales.
adicionales.
Los reforzadores útiles para la expresión son
secuencias de ADN que estimulan la transcripción, por ejemplo
derivadas de virus tales como el virus Simio, Citomegalovirus, virus
de papiloma, virus de papiloma bovino o virus del sarcoma de
Moloney, o de origen genómico. Una secuencia reforzadora se puede
derivar también del ADN ribosomal extracromosomal de Physarum
polycephalum (PCT WO 86/00089), o puede ser el sitio de
activación secuencia arriba del gen PH05 para la fosfatasa ácida
(EP-B-0 213 593), o el híbrido PH05,
trp, PH05-GAPDH
(EP-B-0 213 593), o el promotor
análogo.
Las secuencias de señal que se utilizan para la
presente invención se extienden desde el aminoácido 1 hasta el 19
de la secuencia de aminoácidos descrita en el listado de secuencia
bajo SIQ ID No. 1. Esta secuencia de señal sola así como una
molécula de ADN que codifica a la misma, preferiblemente la molécula
de ADN representada por los nucleótidos 260 a 316 de la SEQ ID No.
1 está cubierta también por la presente invención.
Un sitio de enlazamiento ribosomal (Secuencia
Shine-Dalgamo) está o bien naturalmente enlazado al
promotor utilizado o puede estar localizado sobre una secuencia
corta de nucleótidos que puede estar covalentemente enlazada al
extremo 5' de la región de codificación para la prolilendopeptidasa.
Los sitios de enlazamiento ribosomal son conocidos en el arte.
El promotor tac escogido para la construcción de
un vector híbrido de expresión de la invención puede ser regulado
por medio de una proteína reguladora y la producción de
prolilendopeptidasa en la célula huésped transformada puede ser
entonces inducida o se puede eliminar la represión. El gen para la
proteína reguladora se puede localizar ya sea en el genoma de la
cepa huésped, sobre un vector plásmido adicional donde la cepa
huésped se puede cotransformar con, o sobre el vector híbrido de la
invención. La selección de un gen adecuado para una proteína
reguladora depende del promotor utilizado. Las condiciones para la
inducción o la eliminación de la represión de la producción de
prolilendopeptidasa dependen también del promotor y de la proteína
reguladora. Una proteína reguladora que puede ser utilizada en la
presente invención es, por ejemplo, una proteína represora, por
ejemplo, un producto del gen trpR, lacI, \lambdacro, o
\lambdacI, o un mutante de los mismos sensible a la
temperatura.
Los vectores híbridos de expresión preferidos de
la invención son vectores de expresión adecuados para la expresión
de prolilendopeptidasa madura representada por la secuencia de
aminoácidos mostrada en la SEQ ID No. 1 en E. coli, que
comprende la secuencia señal del gen que codifica para la
prolilendopeptidasa mostrada bajo la SEQ ID No. 1, operativamente
enlazada con el gen que codifica a la prolilendopeptidasa
madura.
Los vectores de expresión más preferidos son los
plásmidos pFPH5-KD50,
pUK-FPEP-a y
pUK-FPEP-b caracterizados en los
ejemplos acompañantes.
La invención se relaciona con una célula huésped
transformada para la multiplicación de moléculas de ADN recombinante
de la invención o particularmente para la expresión de un gen
estructural que codifica para la prolilendopeptidasa comprendido en
una molécula de ADN recombinante de la invención.
Las cepas huésped microbianas transformadas se
cultivan en un medio líquido que contiene fuentes de carbono y de
nitrógeno que pueden ser asimiladas por la célula microbiana, y
sales inorgánicas, aplicando métodos conocidos en el arte. El
cultivo de los huéspedes se lleva a cabo en un medio nutriente
convencional que puede ser suplementado con, o privado de
compuestos químicos permitiendo la selección negativa o positiva de
los transformantes, esto es, huéspedes tales que contienen a la
molécula deseada de ADN junto con un marcador de selección, de los
no transformantes, esto es, huéspedes tales que carecen de la
molécula deseada de ADN.
Se puede utilizar a cualquiera de los huéspedes
transformables útiles en el arte, por ejemplo bacterias, tales como
E. coli, hongos, tales como Saccharomyces cerevisiae,
Kluyveromyces lactis, u hongos filamentosos, tales como
Aspergillus Spec., por ejemplo A. nidulans, A. oryzae, A.
carbonarius, A. awamori o A. niger. Sin embargo, el uso
de huéspedes adecuados que están desprovistos de o que son pobres en
enzimas o en enzimas modificadas, puede ser conveniente. Ejemplos
de tales huéspedes son bacterias, por ejemplo Bacillus subtilis,
Bacillus stearothermophilus, Pseudomonas, Haemophilus,
Streptococcus y otras, y levaduras, por ejemplo Saccharomyces
cerevisiae, y en particular cepas de Escherichia coli,
por ejemplo la cepa X1776 de E. coli, la cepa Y1090 de
E. coli, la cepa W3110 de E. coli, la cepa HB
101/LM1035 de E. coli, la cepa JA 221 de E. coli, la
cepa DH5a de E. coli, o preferiblemente la cepa DH5aF'de
E. coli, JM109, MH1 o HB101, o la cepa K12 de E. coli.
Huéspedes adecuados adicionales son las células de organismos
superiores, en particular líneas de células humanas o animales
continuas establecidas, por ejemplo, fibroblastos L132 de pulmón
embrionario humano, células de Bowes de melanoma humano maligno,
células HeLa, células de riñón transformadas con el virus SV40 de
mono verde africano COS-7 o células de ovario de
hámster chino (CHO). Otras células huésped adecuadas están
establecidas en líneas celulares de insectos, por ejemplo,
Spodoptera frugiperda, tal como Sf21 o preferiblemente Sf9
(ATCC CRL1711), Mamestra brassicae, sistemas de células
Bombyx mori utilizando al virus de la polihedrosis nuclear
Bombyx mori (BmNPV) y similares.
La invención se relaciona también con un método
para la preparación de tales huéspedes transformados que comprende
el tratamiento de una célula huésped adecuada bajo condiciones de
transformación con una molécula de ADN recombinante de la presente
invención, especialmente un vector híbrido de la invención,
opcionalmente junto con un gen marcador de selección y
opcionalmente seleccionando los transformantes.
La transformación de microorganismos se lleva a
cabo de acuerdo con métodos convencionales como se describe en la
literatura, por ejemplo para S. cerevisiae (A. Hinnen y
colaboradores, Proc. Natl. Acad Sci. USA, 75, 1929, 1978), para
B. subtilis (Anagnostopoulos y colaboradores, J. Bacteriol.
81, 741, 1961), y para E. coli (M. Mandel y colaboradores,
J. Mol. Biol. 53, 159, 1970).
Por lo tanto, el procedimiento de transformación
de las células de E. coli incluye, por ejemplo, el
pretratamiento de las células con Ca^{2+} para permitir la
incorporación del ADN, y la incubación con el vector híbrido. La
selección posterior de las células transformadas se puede lograr,
por ejemplo, transfiriendo las células a un medio de cultivo
selectivo que permite la separación de las células transformadas de
las células originales dependiendo de la naturaleza de la secuencia
marcadora del ADN del vector. Preferiblemente, se utiliza el medio
de cultivo que no permite el crecimiento de células que no contengan
al vector. La transformación de levaduras comprende, por ejemplo,
etapas de remoción enzimática de la pared de la célula de levadura
por medio de glucosidasas, el tratamiento de los esferoplastos
obtenidos con el vector en presencia de polietilén glicol y iones
de Ca^{2+}, y la regeneración de la pared celular embebiendo los
esferoplastos en agar. Preferiblemente, la regeneración en agar se
prepara en una forma que permita la regeneración y la selección de
las células transformadas como se describió anteriormente al mismo
tiempo.
La transformación de las células de origen
eucariota superior, tal como líneas celulares de mamífero, se logra
preferiblemente por medio de transfección. La transfección se lleva
a cabo por medio de técnicas convencionales, tales como
precipitación con fosfato de calcio, microinyección, fusión de
protoplastos, electroporación, esto es, introducción de ADN por
medio de un pulso eléctrico corto que incrementa en forma
transitoria la permeabilidad de la membrana celular, o en la
presencia de compuestos auxiliares tal como dietilaminoetildextrano,
dimetil sulfóxido, glicerol o polietilén glicol, y similares.
Después del procedimiento de transfección, las células
transfectadas se identifican y se seleccionan por ejemplo por medio
del cultivo en un medio selectivo escogido dependiendo de la
naturaleza del marcador de selección, por ejemplo un medio de
cultivo estándar tal como el medio Eagle modificado de Dulbecco
(DMEM), medio esencial mínimo, medio RPMI 1640 y similares, que
contienen por ejemplo al antibiótico correspondiente.
Las células huésped transformadas se cultivan
por medio de métodos conocidos en el arte en un medio líquido que
contiene fuentes asimilables de carbono, por ejemplo carbohidratos
tales como glucosa o lactosa, nitrógeno, por ejemplo aminoácidos,
péptidos, proteínas o sus productos de degradación tales como
peptonas, sales de amonio o similares, y sales inorgánicas, por
ejemplo sulfatos, fosfatos y/o carbonatos de sodio, potasio,
magnesio y calcio. El medio contiene además, por ejemplo, sustancias
promotoras de crecimiento, tales como elementos traza, por ejemplo
hierro, zinc, manganeso y similares.
El medio se escoge preferiblemente de tal manera
que ejerza una presión seleccionada y evite el crecimiento de las
células que no han sido transformadas o han perdido al vector
híbrido. De esta forma, por ejemplo, se añade un antibiótico al
medio si el vector híbrido contiene un gen de resistencia al
antibiótico como marcador. Si, por ejemplo, se utiliza una célula
huésped que es auxotrófica en un aminoácido esencial mientras que el
vector híbrido contiene un gen que codifica para una enzima que
complementa el defecto del huésped, se utiliza un medio mínimo
deficiente de dicho aminoácido para cultivar las células
transformadas.
Las células de origen eucariota superior tales
como las células de mamífero se cultivan bajo condiciones de
cultivo de tejidos utilizando un medio comercialmente disponible,
por ejemplo, medio Eagle modificado de Dulbecco (DMEM), medio
esencial mínimo, medio RPMI 1640 y similares como se mencionó
anteriormente, opcionalmente suplementado con sustancias que
promueven el crecimiento y/o sueros de mamífero. Las técnicas para
cultivo celular bajo condiciones de cultivo de tejidos son bien
conocidas en el arte e incluyen un cultivo en suspensión homogénea,
por ejemplo, en un reactor de transporte aireado o en un reactor
agitador continuo, o inmovilizado o cultivo celular entrapado, por
ejemplo en fibras huecas, microcápsulas, microperlas, perlas de
vidrio poroso, cartuchos cerámicos, u otros microportadores.
El cultivo se efectúa por medio de procesos
conocidos en el arte. Las condiciones de cultivo, tales como la
temperatura, el valor del pH del medio y el tiempo de fermentación,
se escogen de modo que se obtenga el máximo nivel de expresión del
polipéptido o derivado de la invención. De esta forma, se cultiva
preferiblemente una cepa de levadura o de E. coli cultivada
bajo condiciones aeróbicas por medio de un cultivo sumergido con
agitación a una temperatura aproximadamente de 20ºC hasta 40ºC,
preferiblemente aproximadamente 30ºC, y un valor de pH de 4 a 8,
preferiblemente aproximadamente de 7, para aproximadamente 4 a 30
horas, preferiblemente hasta alcanzar un rendimiento máximo del
polipéptido o derivado de la invención.
Para la expresión de la prolilendopeptidasa, se
pueden utilizar ya sea células huésped procariotas o eucariotas,
por ejemplo cepas de E. coli deficientes en genes para la
proteasa, por ejemplo en el gen Ion para la proteasa, y
genes involucrados en la regulación de la síntesis de proteína
inducida por choque térmico, por ejemplo en el gen htpR
(Patente Estadounidense No. 4.758.512; Buell, G. y colaboradores,
Nucleic Acids Res. 13: 1923-1938, 1985).
Preferiblemente, se produce prolilendopeptidasa
utilizando E. coli. En este caso, para mejorar la expresión,
se remueve preferiblemente una región no codificadora 5' terminal
del ADN clonado mientras se mantiene la longitud total de la región
de codificación, particularmente la región de codificación del
polipéptido maduro mostrado bajo la SEQ ID No. 1. La región de
codificación está más preferiblemente funcionalmente enlazada con
una secuencia de señal permitiendo la secreción de la
prolilendopeptidasa. Además, el gen estructural está funcionalmente
enlazado con una región promotora funcional en E. coli, ya
sea heteróloga a o enlazada originalmente con la región de
codificación de la prolilendopeptidasa. El enlace se realiza de
acuerdo con un procedimiento convencional, por ejemplo, utilizando
un sitio apropiado para la enzima de restricción o la supresión por
medio de digestión con una exonucleasa tal como la exonucleasa III
de E. coli y el embotamiento sucesivo con una nucleasa, por
ejemplo la nucleasa mung bean.
En una de las modalidades más preferible, se
enlaza un ADN genómico que tiene una secuencia enlazadora
inmediatamente secuencia arriba de una región de codificación de
longitud completa para prolilendopeptidasa con un promotor
tac en un vector de expresión, por ejemplo, un plásmido
basado en el plásmido pUC119. Muy particularmente, una región de
codificación en el ADN genómico de Flavobacterium
meningosepticum codifica a una proforma de prolilendopeptidasa,
por ejemplo, como consistiendo de una forma madura de la enzima, por
ejemplo consistiendo del residuo aminoácido 1 para el extremo de la
secuencia mostrada bajo la SEQ ID No. 1, y un péptido señal, por
ejemplo los residuos aminoácidos -19 a -1 de la secuencia mostrada
bajo la SEQ ID No. 1. Cuando se utiliza un tipo así de plásmido de
expresión para transformar al huésped E. coli, y se cultiva
el transformante, entonces se produce prolilendopeptidasa en
células de E. coli y se la segrega en la región
periplasmática. En el proceso de secreción se remueve el péptido
señal para producir una forma madura de la enzima que no se
incorpora en los cuerpos de inclusión, y por lo tanto, se recupera
fácilmente la prolilendopeptidasa producida.
La prolilendopeptidasa expresada puede ser
extraída de células microbianas tales como las células de E.
coli o un sobrenadante de un cultivo celular por medio de
métodos convencionales, por ejemplo, que comprenden la
homogenización de las células, cromatografía tal como la de
intercambio iónico, cromatografía hidrófoba o de exclusión por
tamaño, precipitación, por ejemplo, con sulfato de amonio o ácido,
electroforesis preparativa tal como electroforesis sobre gel de
poliacrilamida o enfoque isoeléctrico, y similares. Particularmente,
la prolilendopeptidasa de Flavobacterium meningosepticum que
se expresa en E. coli, se extrae fácil y selectivamente de
las células con un método de choque osmótico si la enzima es
segregada a la región periplasmática. La enzima cruda obtenida
puede ser purificada adicionalmente con métodos usuales, por ejemplo
que comprenden cromatografía tal como cromatografía de intercambio
iónico, cromatografía hidrófoba o de exclusión por tamaño,
electroforesis preparativa tal como electroforesis sobre gel de
poliacrilamida, o enfoque isoeléctrico, y similares.
La presente invención se relaciona en particular
con las modalidades divulgadas en los ejemplos.
La presente invención será ilustrada ahora
adicionalmente por medio de los siguientes ejemplos, pero no
significa que se limite a ellos.
En los Ejemplos, se utilizan comúnmente los
siguientes materiales y métodos.
Las cepas bacterianas y los plásmidos utilizados
se enlistan en la Tabla I.
\vskip1.000000\baselineskip
Transformación, mapeo de restricción,
preparación de plásmidos, y otros procedimientos de clonación
molecular son hechos por medio de métodos estándar (Sambrook, J. y
colaboradores, "Molecular cloning: a laboratory manual", 2nd
ed. 1989, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor;
Silhavy, T.J. y colaboradores, "Experiments with gene
fusions", 1984, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring
Harbor.) Las enzimas de restricción y las enzimas que modifican el
ADN se utilizan de acuerdo a las recomendaciones de los fabricantes.
La suppression con exonucleasa III se realize por medio del uso de
un kit Kilo-Sequence Deletion
(Yanisch-_Perron, C. y colaboradores, Gene, 1985,
33, 103-119; Henikoff, S. Gene, 1984, 28,
351-359). Las secuencias de nucleótidos se
determinan por medio del método didesoxi, por medio del uso de un
kit Sequenase. El AND genómico de F. meningosepticum se
aísla por medio del método de Saito y Miura (Saito, H. y
colaboradores, Biochim. Biophys. Acta, 1963, 72,
619-629).
Las enzimas de restricción, las enzimas que
modifican el ADN, el kit Kilo-Sequence Deletion y el
kit MEGALABEL se adquieren con Takara Shuzo Co. Ltd. (Kyoto). El
kit de la Sequenase Versión 2.0 kit es tel producto de U.S.
Biochemical Corp. (Cleveland, Ohio). La prolilendopeptidasa de F.
meningosepticum y la Endoproteinasa Asp-N se
adquieren con Seikagaku Corp. (Tokio) y Boehringer
Mannheim-Yamanouchi Co. Ltd. (Tokio),
respectivamente. Los sustratos de la enzima,
Z-Gly-Pro-\beta-naftilamida
y
Z-Gly-Pro-P-nitroanilida,
se obtienen con Novabiochem AG (Laeufelfingen, Suiza). Los
radioisótopos se adquieren con Amersham Japan Co. Ltd. (Tokio) y
otros productos bioquímicos se obtienen con Sigma Chemical Co. (St.
Louis, Missouri), Wako Pure Chemical Industries Ltd. (Osaka) y
Nacalai Tesque Inc. (Kioto).
La prolilendopeptidasa obtenida comercialmente
se purifica por medio de HPLC en fas reversa sobre una columna
TSKgel Octadecyl NPR de 4,6 x 35 mm (Tosoh Co. Ltd.). Se eluye la
columna con TFA al 0,01% en agua y una mezcla 3:1 de CH_{3}CN e
i-PrOH, con una velocidad de flujo de 1 ml/min. El
gradiente del 35-70% de la mezcla de solvente
orgánico se aplica durante 40 min y se recolecta el pico
principal.
Ya que el N-terminal de la
endopeptidasa está bloqueado, la enzima debe ser sometida a escisión
proteolítica para determinar su estructura primaria parcial. Las
proteasas comúnmente utilizadas para la escisión como la tripsina
no producen resultados satisfactorios. Por lo tanto, las proteasas y
las condiciones de la escisión hidrolítica son sistemáticamente
investigadas y se encontró que la Endoproteinasa
Asp-N produce los mejores resultados.
La enzima purificada (0,5 mg) en carbonato de
amonio 10 mM, pH 7,9, que contiene urea 4 mM se hidroliza por medio
de 1 \mug de Endoproteinasa Asp-N a 37ºC durante
24 horas. La mezcla del péptido obtenido por esta digestión se
separa por medio de HPLC en fase reversa sobre una columna Vydac C18
de 4,6 x 250 mm (Separations Group Corp.) con la fase móvil de TFA
al 0,01% en agua y una mezcla 3:1 de CH_{3}CN e
i-PrOH, con una velocidad de flujo de 1 ml/min. Los
péptidos aislados se purifican adicionalmente por medio de
recromatografía. La secuencia de aminoácidos de los fragmentos
purificados se determina por medio del manual Edman de degradación
utilizando los métodos descritos por Kobayashi y Tarr (Kobayashi,
R. y colaboradores, Tanpakushitsu Kakusan Koso, 1986, 31,
991-1002; Tarr, G.E. "Methods in protein
sequencing analysis" (ed. Elzinga, M.), 1982,
223-232, Humana Press, New Jersey).
Las secuencias de nucleótidos para las sondas no
se determinan únicamente a partir de las secuencias de aminoácidos
debido a la utilización de un codón múltiple. Fuera de las 23
secuencias parciales de aminoácidos, se escogen seis que producen
relativamente menos combinaciones de posibles secuencias de
nucleótidos para elaborar las sondas de ADN (Tabla II). El uso del
codón preferido en F. meningosepticum no se conoce, y se
adoptan dos guías en el diseño de las sondas de nucleótidos.
Especialmente, tres de las 6 sondas (A-12, 13 y 19)
se diseñan para que consistan de una única secuencia de
oligonucleótidos, seleccionando el codón más estable para cada
residuo aminoácido asumiendo que el ADN genómico de F.
meningosepticum es rico en GC. Los otros tres
(A-3, 9 y 18) son mezclas de oligonucleótidos de
las secuencias posibles. Para reducir más el número de las
secuencias posibles en la mezcla, se coloca inosina (I) en la
posición que puede ser una de cuatro bases, A, G, C y T, ya que la
inosina forma pares estables de bases con las cuatro.
\vskip1.000000\baselineskip
Los oligonucleótidos se sintetizan con un
sintetizador de ADN Modelo 381A de Applied Biosystems. Después de
remover al grupo dimetoxitritilo del extremo de la secuencia
sintética se desprotegen los oligonucleótidos y se escinden de los
soportes, de acuerdo con los protocolos del fabricante. El ADN
sintetizado es sometido entonces a electroforesis preparativa con
gel de poliacrilamida al 8% en urea 7 M. Los oligonucleótidos
purificados se extraen de las bandas separadas y se desionizan por
medio del uso de columnas C-18
Sep-Pack de Waters.
Se aísla el ADN cromosomal de F.
meningosepticum y se digiere por medio del uso de 4 clases de
enzimas de restricción comúnmente utilizadas que reconocen a la
secuencia hexanucleótida, esto es, PstI, HindIII, EcoRI y BglII.
Las sondas de oligonucleótidos se marcan en
forma radiactiva por medio del uso de un kit MEGALABEL con
[\gamma^{-32}P]ATP para producir una actividad
específica aproximadamente de 1 x 10^{6} cpm/pmol. Los fragmentos
cromosomales se someten a electroforesis sobre un gel de agarosa al
0,7% y se transfieren a un filtro de nitrocelulosa de Millipore por
medio del método descrito por Sambrook y colaboradores (Sambrook y
colaboradores, 1989, ver más arriba).
Después de la prehibridación de acuerdo con un
protocolo estándar (Sambrook y colaboradores, 1989, ver más
arriba), se lleva a cabo la hibridación en una solución para
hibridación 6x SSC con 0,2 pmol/ml de la sonda marcada a 45ºC
durante 16 horas. Se lava el filtro con 6x SSC tres veces durante 3
min a temperatura ambiente y luego una vez durante 1 min a 45ºC. Se
realiza una autorradiografía con un analizador
Bio-image de Fuji BAS 2000. Únicamente se encontró
que la sonda A-3 producía una señal clara y
específica con cada uno de los ADN digeridos.
Se encontró el peso molecular de la
prolilendopeptidasa bastante grande, 76.000 por medio e
electroforesis en gel de poliacrilamida-SDS
(Yoshimoto y colaboradores, 1980, ver más arriba). El tamaño de la
enzima corresponde a 2kb de la región de codificación en el genoma.
Entre más grande es el fragmento de ADN clonado, mayor la
posibilidad de incluir la longitud completa del marco de lectura
abierta. Por lo tanto, en vez de un fragmento largo se desea un
fragmento suficientemente pequeño para conseguir una alta eficiencia
en la transformación y se selecciona un fragmento de 7 kb de Bg1II.
Especialmente, se somete ADN genómico digerido por medio de Bg1II a
electroforesis preparativa con agarosa de bajo punto de fusión y se
corta la fracción del gel que contiene fragmentos de 7 kb. La pieza
de gel cortada se disuelve en una mezcla para ligación y los
fragmentos cromosomales extraídos se clonan en el sitio BamHI de
pUC19. Por medio de esta mezcla de ligación, se transforma HB101 de
E. coli para producir una biblioteca genómica que contiene
aproximadamente 4.000 recombinantes.
Se evalúa la biblioteca genómica con la sonda
A-3 por medio de hibridación de colonias y se
obtienen 119 clones positivos. Se escogen dieciséis clones
positivos y se analizan además por medio de digestión con una
endonucleasa de restricción y se analiza la enzima. Se encontró que
un clon con un inserto de 7 kb muestra una actividad
comparativamente alta de la prolilendopeptidasa. El plásmido es
llamado pFPEP02 y caracterizado adicionalmente.
El mapa de restricción del inserto de pFPEP02 es
mostrado en la Fig. 1. Para localizar la región de codificación se
escinde el ADN del inserto por medio de enzimas de restricción
apropiadas y se subclona en pUC 118 o pUC 119. El clon que tiene
2,6 kb del fragmento HincII - EcoRI (pFPH6) muestra la actividad más
alta de la enzima. Para determinar la secuencia completa de
nucleótidos de este fragmento, se generan una serie de subclones de
supresión ya sea del extremo de un fragmento más grande que incluye
al fragmento de 2,6 kb (pFPEP03, depositado como FERM
BP-3466). A partir de los mutantes de supresión y de
los fragmentos de restricción subclonados, se determina la
secuencia completa del fragmento de 2,6 kb por medio del método
didesoxi (SEQ ID No. 1).
El gen para la prolilendopeptidasa se representa
por medio de la caja abierta en la Fig. 1. Se encuentra que el gen
tiene un marco de lectura abierta de 2.118 pb, que está precedido
por una secuencia promotora putativa separada por 28 pb del codón
de iniciación ATG. La endopeptidasa, predicha a partir de la
secuencia de nucleótidos, consiste de 705 residuos aminoácidos con
un peso molecular calculado de 78.700, de acuerdo con el valor de
77.500 determinado por equilibrio de sedimentación (Yoshimoto, T. y
colaboradores, Agric. Biol. Chem. 1982, 46,
2157-2158). Se ha considerado que la enzima es una
serina proteasa con base en el estudio del inhibidor (Yoshimoto y
colaboradores, 1980, ver más arriba). De acuerdo con el supuesto
existe una secuencia de consenso del sitio catalítico de serina
proteasa,
Gly-X-Ser-X-Gly,
en la región C-terminal. El contenido de
G-C del fragmento clonado
HincII-EcoRI es del 38,4% y bastante bajo, contrario
a las expectativas. En los bancos de datos de proteína,
NBRF-PIR y SWISS-PROT, no se
encontró proteína que tenga una homología significativa con la
prolilendopeptidasa.
Para la expresión de la prolilendopeptidasa, se
cultiva E. coli transformado con un plásmido en medio TY a
37ºC con agitación en un agitador rotatorio (120 rpm). El caldo TY
utilizado para la expresión de prolilendopeptidasa en E.
coli contiene 1% de Bacto-triptona, 0,1% de
extracto Bacto-levadura, 0,1% de glucosa, 0,8% de
NaCl, pH 7. Se cultiva F. meningosepticum en un medio de
polipeptona que contiene 1% de polipeptona, 0,2% de extracto
Bacto-levadura, 0,1% de MgSO_{4}.7H_{2}O y 2,5%
de NaCl (pH 7), de acuerdo con las instrucciones de una recopilación
de medios.
Se emplean dos métodos de análisis (A y B) para
estimación cualitativa de la actividad de la enzima y para la
evaluación cuantitativa, respectivamente. En el método A, se utiliza
Z-Gly-Pro-\beta-naftilamida
(Z=N-bencilcarbonilo) como sustrato. A 0,8 ml de
amortiguador Tris-HCl 20 mM, pH 7,0, se le añaden
0,1 ml de cultivo de E. coli o una suspensión diluida de
células y se incuba previamente la mezcla a 37ºC durante 3 min. Se
inicia la reacción por medio de la adición de 0,1 ml de la solución
del sustrato (5 mM) en 40% de dioxano y se termina después de 10
min por medio de la adición de 0,5 ml de solución Fast Garnet GBC (1
mg/ml) que contiene 10% de Triton X-100 en
amortiguador de acetato 1M, pH 4,0. Se mantiene la mezcla de
reacción a temperatura ambiente durante 20 min y se centrifuga a
12.000 g durante 5 min. Se mide la absorbancia del sobrenadante a
550 nm.
En el análisis cuantitativo (B), se cosechan las
células de E. coli por medio de centrifugación, se lavan con
HEPES 0,1 M (pH 7,4), y se suspende en el mismo volumen de la
solución de HEPES como el cultivo. Se sonica la suspensión de
células sobre hielo durante 60 segundos con intervalos de 3 min ara
producir un lisado celular. A 0,94 ml de amortiguador de fosfato de
potasio 0,1 M, pH 7,0 se le añaden 0,05 ml de
Z-Gly-Pro-p-nitroanilida
4 mM en 40% de dioxano. Después de 3 min de incubación previa a
30ºC, se añaden 0,01 ml del lisado diluido a la mezcla y el cambio
de absorbancia es seguido a 410 nm con un espectrofotómetro Hitachi
U-3210 a 30ºC. Una unidad de la actividad de la
enzima se define como la cantidad de la enzima que libera 1 \mumol
de p-nitroanilina por minuto, que corresponde a
8,87 OD/min con este procedimiento estándar.
Aunque el clon que tiene al fragmento
HincII-EcoRI (pFPH6) muestra claramente la actividad
de la prolilendopeptidasa, la actividad es mucho más pequeña que
aquella de la bacteria original. Para mejorar el nivel de expresión,
se prepara otro conjunto de mutantes de supresión a partir del clon
que tiene al fragmento HincII-BamHI (pFPH5). Como
la supresión se extiende desde el extremo 5' del fragmento, la
actividad de la enzima se incrementa gradualmente hasta alcanzar un
máximo con pFPH-KD50 (Figura 1). Y luego disminuye
la actividad pero aún moderada (pFPFH5-KD7), cuando
la supresión alcanza a la parte inicial del marco de lectura. Se
detecta muy poca actividad a partir de un clon con supresión
adicional (pFPH-KD6). Por lo tanto, la expresión de
la enzima en KD50 es investigada adicionalmente en detalle.
El plásmido pFPH5-KD50 contiene
120 pb de la región no codificadora secuencia arriba que comprende a
la secuencia promotora putativa, junto con la longitud completa del
marco de lectura abierta. E. coli (JM83) transformada por
este plásmido se cultiva en medio TY, y la expresión durante el
transcurso del tiempo de la prolilendopeptidasa es seguida con la
actividad de la enzima de la proteína total en el homogenizado de la
célula lavada (Tabla III). Entre 6 y 12 horas, mientras se detiene
el crecimiento bacteriano, se incrementa rápidamente la actividad
total de la enzima y alcanza el valor máximo de 3.371 unidades/L,
que corresponde a 10 veces la actividad de la enzima alcanzada por
F. meningosepticum (346 unidades/L). La actividad total
permanece constante hasta 24 horas y luego disminuye lentamente.
Por otro lado, la actividad específica muestra el incremento rápido
alrededor de 6 a 12 horas, similar a la actividad total, pero se
incrementa gradualmente aún después de 24 h. Se alcanza una
actividad máxima específica de 10,6 unidades/mg de proteína
alrededor de las 36 h. Ya que la actividad específica típica de la
prolilendopeptidasa purificada es de aproximadamente 115 unidades/mg
de proteína, el nivel de expresión de la prolilendopeptidasa
alcanza la cantidad aproximada de 1/10 de la proteína total.
Tal nivel alto de expresión de
prolilendopeptidasa se demuestra también en el análisis
SDS-PAGE. La muestra para SDS-PAGE
se prepara mezclando los lisados descritos antes con un volumen
igual de amortiguador para la muestra que contiene SDS y
\beta-mercaptoetanol y se incuba a 96ºC durante 5
min. La electroforesis se realiza utilizando una placa de premoldeo
(12,5%, 84 x 90 x 1,0 mm) y el aparato obtenido de Daiichi Pure
Chemicals Co. Ltd. (Tokio), de acuerdo con los protocolos dados por
el fabricante. El gel se colorea con azul Brillante de
Coomassie
R250.
R250.
A las 12 h se distingue claramente una nueva
banda en la misma posición que el estándar de prolilendopeptidasa
de F. meningosepticum. La intensidad de esta banda es más
alta alrededor de las 12-14 horas, concomitantemente
con el cambio de la actividad total de la enzima.
La producción de la prolilendopeptidasa se
muestra en la siguiente Tabla III.
\vskip1.000000\baselineskip
La expresión en la cepa JM83 de E. coli
que hospeda a pFPH5-KD50 ha alcanzado un nivel
bastante alto, pero un nivel aún más alto sería preferible para la
producción industrial de prolilendopeptidasa. En
pFPH5-KD50 se encuentra una secuencia promotora
putativa, originaria de F. meningosepticum, y se asume que
funciona en E. coli. Para mejorar adicionalmente el nivel de
expresión, se reemplaza el promotor nativo por el promotor híbrido
fuerte trp-lac (o el promotor tac),
como sigue.
El plásmido pFPEPO2 se digiere con HincII para
obtener un fragmento de HincII de 3,1 k pb que contiene al gen para
la prolilendopeptidasa, que es luego subclonado en el sitio SmaI de
pUC118 por ligación en el extremo romo para producir pFPEPO4.
Después de la ligación, se escinden los puntos de inserción en ambos
extremos del fragmento ni por HincII ni por SmaI (Fig. 2). Para
suprimir los sitios Scal y PvuII en la región de codificación se
prepara el fragmento de oligonucleótido bicatenario sintético que
corresponde a la secuencia entre los sitios SmaI y PvuII pero está
mutada en dos posiciones (Fragmento Sintético I, ver la SEQ ID No.
2) por templado de la cadena inferior y de la cadena superior
únicamente cuyos extremos 5' hayan sido previamente fosforilados
por la polinucleótido quinasa de T4.
Por otro lado, se escinde el plásmido pFPEPO4 en
el sitio único SmaI que existe en el maro de lectura abierta, y se
liga el fragmento mutado SmaI-PvuII mencionado
anteriormente al plásmido linealizado en ambos sitios SmaI
terminales. El producto de ligación es luego digerido por SacI y el
fragmento más largo, que contiene la porción 5' de la región de
codificación, se aísla por medio de electroforesis en gel de
agarosa. Después de kinasión del fragmento aislado, se liga la
pieza perdida entre los sitios PvuII y SacI, preparada separadamente
a partir de pFPEPO4, a la construcción del plásmido pFPEPO4'. Ya
que un nucleótido en el terminal generado por PvuII ha sido
cambiado en el fragmento sintético, el sitio PvuII no se regenera
por esta ciclización.
Luego, se crea un nuevo sitio EcoRI
inmediatamente secuencia arriba del codón de iniciación del gen que
codifica para la prolilendopeptidasa de la siguiente manera (ver
Fig. 3). El fragmento sintético II (SEQ ID No. 3) se prepara por
ligación de los cuatro oligonucleótidos U1, U2, L1 y L2 (ver SEQ ID
Nos. 4, 5, 6 y 7, respectivamente), donde dos de ellos (U2 y L1)
han sido fosforilados en sus terminales 5'. El fragmento preparado
corresponde desde el codón de iniciación hasta el sitio PvuII en la
región de codificación secuencia arriba y tiene un terminal
cohesivo 5' que empuja inmediatamente secuencia arriba del sitio de
iniciación para introducir el sitio EcoRI después de ligación. Para
la siguiente ligación ambos extremos 5' del fragmento preparado son
fosforilados por la polinucleótido quinasa de T4.
El plásmido pFPEPO4', en el cual uno de cuatro
PvuII han sido suprimidos, es digerido con PvuII, y el fragmento
que contiene la mayor parte de la región de codificación se aísla
por medio de electroforesis en gel de agarosa y se liga al segundo
fragmento sintético descrito anteriormente. El producto obtenido por
medio de ligación se digiere con EcoRI para aislar al marco de
lectura abierta completo con los extremos cohesivos 5' que empujan
en ambos terminales, que es luego subclonado en el sitio EcoRI de
pUC119. Las dos regiones sintéticas en el plásmido obtenido,
pFPEP-EE, se secuencian y se confirman las
secuencias de nucleótidos mutadas. El plásmido resultante es
pFPEP-EE.
En la siguiente etapa de la construcción del
vector, como se muestra en la Fig. 4, la región de codificación
completa, junto con una corta región no codificadora secuencia
abajo, se escinde fuera de pFPEP-EE por medio de
EcoRI. Se inserta luego el fragmento en el sitio EcoRI del vector de
expresión, pKK223-3, para proveer
pKK-FPEP en el cual la transcripción del gen que
codifica para la prolilendopeptidasa está bajo el control del
promotor tac.
El origen de replicación de
pKK223-3 se origina a partir de pBR322 y el número
de copias de este vector de expresión en una célula sencilla es
usualmente bajo. Debido al efecto de dosis mayores del gen, es
preferible un alto número de copias del plásmido como vector de
expresión para un mayor nivel de expresión. Por lo tanto, a) un
juego del promotor y de la región de codificación o b) un juego del
promotor, la región de codificación y el terminador es cortado por
BamHI o BbiII, respectivamente, y trasplantado en el plásmido de
alto número de copias, pUC119. Ya que el gen que codifica para la
peptidasa se transfiere desde pKK-FPEP junto con el
promotor tac, se remueve el promotor original lac de
pUC119 por medio de PvuII con el propósito de evitar al promotor
doble. En medio de los extremos romos generados por esta digestión
de PvuII ya sea el juego a) o el juego b) del gen, que ha sido
embotado por la ADN polimerasa T4, se inserta para producir
pUK-FPEP-a o
pUK-FPEP-b, respectivamente (Fig.
4).
Por la sobreexpresión de la prolilendopeptidasa,
la cepa JM 109 de E. coli se transforma por medio de
pUK-FPEP-a o
pUK-FPEP-b. Los transformantes se
seleccionan sobre placas LB que contienen 50 \mug/ml de ampicilina
y se cultivan en medio LB con la ampicilina durante la noche. Para
la expresión de la prolilendopeptidasa, se inoculan 100 ml de medio
CIRCLEGROW (BIO 101, Inc., Vista, California) (sin ampicilina) con 2
ml del cultivo durante la noche y se agita a 37ºC. En un
experimento preliminar se encontró que el nivel de expresión máximo
en el transformante que hospeda a
pUK-FPEP-a (13.500 unidades/L) es
dos veces más alto que aquel para
pUK-FPEP-b (6.600 unidades/L)
cuando se refuerza la expresión con IPTG 1 mM medio día después de
la inoculación. Sin la IPTG, los niveles de expresión basal para
ambos clones son aún bastante altos; en el caso de
pUK-FPEP-b es aún más alto (8.060
unidades/L) que el nivel obtenido por la adición de IPTG.
Ya que
pUK-FPEP-a muestra el nivel de
expresión más alto, alcanzando 39 veces el de la actividad de la
enzima obtenida por F. meningosepticum y 4 veces el nivel de
expresión logrado con el pFPH5-KD50, el tiempo de la
expresión es seguido con o sin la adición de IPTG (Tabla IV).
Mientras el crecimiento, monitoreado por medio de la absorbancia
del caldo de cultivo a 550 nm, disminuyó aproximadamente 4 h después
de la inoculación, la actividad de la enzima se incrementa
linealmente con el transcurso del tiempo. Sin el refuerzo de la
expresión por la IPTG, la actividad se incrementa además
linealmente hasta las 20 h hasta lograr el máximo nivel de 7.400
unidades/L a las 24 h y luego disminuye. La actividad específica de
la endopeptidasa permaneció constante alrededor de 11 unidades/mg
de proteína después de 12 h. Por otro lado, cuando se añade IPTG 1
mM a las 12 h, se mejora claramente el incremento inmediatamente
después de la adición, alcanzando el nivel de expresión más alto de
13.500 unidades/L a las 28 h. Se observa también un incremento
significativo en la actividad específica simultáneamente con el
agudo incremento en el nivel de expresión y se observa la actividad
específica máxima, 40 unidades/mg de proteína, a las 28 h y más
tarde, demostrando claramente el efecto de la inducción de IPTG
sobre el promotor tac. Ya que se reportó que una preparación
típica pura de prolilendopeptidasa de F. meningosepticum
muestra una actividad específica de 115 unidades/mg de proteína
(Yoshimoto, T. y colaboradores, 1978, ver más arriba), la enzima
expresada da cuenta de más del 30% de la proteína total extraída de
E. coli.
Una expresión tan alta de prolilendopeptidasa es
demostrada también en el análisis SDS-PAGE. Casi 6
horas después de la inoculación, se observa claramente la aparición
de una nueva banda en la misma posición que el estándar de
prolilendopeptidasa, y la expansión de esa banda demuestra el
incremento en el nivel de expresión claramente durante el tiempo
entre 12 h y 28 h, concomitantemente con el cambio de la actividad
total de la enzima.
Ya que la prolilendopeptidasa se expresa en
E. coli en una forma soluble y activa y el nivel de expresión
es tan alto (más del 30% de la proteína total extraída), el
aislamiento de la enzima expresada es bastante directo.
Las células de E. coli transformadas con
el plásmido de expresión pUK-FPEP-a
se cultivan en el medio CIRCLEGROW con refuerzo de IPTG durante 28
horas a 37ºC, Las células de E. coli se recolectaron por
medio de centrifugación (3.000 g durante 10 min) y se lavaron con
amortiguador HEPES frío 0,1 M, pH 7,4. Las células lavadas se
resuspenden en HEPES 0,1 M y se rompen por medio de sonicación de
forma intermitente durante 20 min con un SONIFIER 450 (BRANSON
Sonic Power Co.). El lisado es luego fraccionado con precipitación
en sulfato de amonio. La proteína precipitada en sulfato de amonio
saturado al 65-95% se disolvió en amortiguador de
fosfato 20 mM, pH 6,2 y se dializó contra el mismo amortiguador. Se
aplicó el dializado a una columna CM52 (Whatman BioSystems Ltd.)
equilibrada con el mismo amortiguador. Se eluye la enzima por medio
de un gradiente lineal de NaCl. Se combinan las fracciones activas,
se concentran por medio de ultracentrifugación con una celda Amicons
y una membrana YM30 (Amicon Div., W.R. Grace & Co.) y se
dializan contra amortiguador de fosfato 20 mM, pH 6,8. Se purifica
adicionalmente la prolilendopeptidasa sobre una columna Mono S HR
10/10 (Pharmacia LKB Biotechnology AB). Con un gradiente de NaCl
(0-0,075 M) se eluye la endopeptidasa en un pico
agudo alrededor de 0,035 M de NaCl. La enzima purificada parece ser
homogénea produciendo únicamente una banda única en
SDS-PAGE.
SDS-PAGE.
Ya que LH-RH (un decapéptido)
tiene un residuo de prolina en la penúltima posición, se prepara a
partir de un precursor no péptido y glicinamida. En presencia de
una cantidad catalítica de prolilendopeptidasa (0,08 \muM), se
incuban 1 mM del precursor y 2,0 M de glicinamida en 60% de glicerol
a pH 7,0 y 30ºC. En 48 h el acoplamiento llega al equilibrio con la
hidrólisis y se obtiene LH-RH en la conversión del
67% de rendimiento cuantitativo (97% de rendimiento en el
aislamiento). El resto del precursor se recupera en la purificación
por HPLC y no se observa una reacción secundaria.
La oxitocina, un nonapéptido que tiene un
residuo de prolina en la tercera posición forma su
C-terminal, se obtiene por medio del acoplamiento
del precursor de los primeros siete residuos a la leucilglicinamida
con prolilendopeptidasa. En un ejemplo típico se incuban 1 mM del
precursor de oxitocina [1-7] y 0,8 M de
leucilglicinamida con 0,13 \muM de prolilendopeptidasa en 60% de
glicerol a pH 6,5 y 30ºC. El acoplamiento procede hasta alcanzar un
equilibrio después de 48 h y 55% del precursor se convierte a
oxitocina en un rendimiento cuantitativo (91% de rendimiento en el
aislamiento). No se detectaron productos secundarios y se recuperó
43% del material de partida.
Las células de E. coli que expresan
prolilendopeptidasa se recolectan por centrifugación (10.000 g por
10 min) y se lavan con amortiguador Tris-HCl 0,1 M,
pH 8,0. La células lavadas se resuspenden en solución de sacarosa
0,5 M que contiene EDTA 5 mM amortiguado a pH 8,0 con
Tris-HCl 0,1 M. Se añade lisozima (160 \mug/ml) a
la suspensión y se deja la mezcla sobre hielo durante 2 min antes de
la dilución con el mismo volumen de agua enfriada con hielo. La
suspensión diluida de células se deja posteriormente sobre hielo
durante 30 min y luego se centrifuga a 10.000 g durante 20 min. El
sobrenadante se diluye nuevamente con el mismo volumen de agua
enfriada con hielo y se ajusta su pH en 7,0 con NaOH 1 N. La
solución obtenida de enzima cruda (una fracción de periplasma) es
aplicada directamente a una columna CM 52 (Whatman BioSystems Ltd.)
equilibrada con amortiguador de fosfato 20 mM, pH 6,8. Se eluye la
enzima en un pico único con un gradiente lineal
(0-0,25 M) de NaCl. En este método alternativo de
purificación con el procedimiento por choque osmótico, se purifica
la prolilendopeptidasa hasta homogeneidad de acuerdo a lo juzgado
por el análisis SDS-PAGE con una etapa única de
cromatografía.
El método (B) descrito en el Ejemplo 5 se
modifica para analizar la prolilendopeptidasa purificada. Se
incluyen DTT (1 mM) y BSA (100 \mug/ml) en la solución
amortiguadora de fosfato 0,1 M (pH 7,0) para el análisis para
mejorar la reproducibilidad y la precisión de la medición cinética.
A 0,94 ml de esta solución amortiguada se le añaden 0,05 ml de
Z-Gly-Pro-p-nitroanilida
4 mM en 40% de dioxano. Después de 3 min de incubación previa a
30ºC, se añaden 0,01 ml de la solución de la enzima obtenida en el
ejemplo 10 a la mezcla y se siguen los cambios de la absorbancia a
410 nm a 30ºC.
En una purificación típica se obtiene la enzima
con una actividad específica superior a 120 unidades/mg de
proteína. Se estima que el peso molecular es de 71.000 y de 74.000
por filtración en gel con una columna TSK-GEL
G3000SW (Tosoh Corp.) y SDS-PAGE, respectivamente.
La enzima muestra un coeficiente de extinción E (1%/280 nm) de
15,5. Existen dos residuos de cisteína de acuerdo con la secuencia
de aminoácidos deducida con SEQ ID No. 1, pero no es detectable un
grupo sulfhidrilo libre por titulación con ácido
p-cloromercuribenzóico bajo una condición
desnaturalizada con urea 8 M.
Se encuentra que la secuencia
N-terminal de la prolilendopeptidasa recombinante
inicia con Ala y es seguida por Gln, Asn, Ser, Asn, X
(desconocido), Leu, Lys, Tyr, y Pro, siempre que los primeros 19
residuos aminoácidos mostrados en la secuencia con la SEQ ID No. 1
codifiquen una secuencia señal y estén ausentes del
N-terminal de la enzima madura.
TG1/pFPEPO3 de E. coli fue depositado
bajo el Tratado de Budapest en el Fermentation Research Institute,
Agency of Industrial Science and Technology (FRI),
1-3, Higashi 1-chome,
Tsukuba-shi, Ibaraki, Japón, el 5 de julio de 1991,
como FERM BP-3466.
\vskip1.000000\baselineskip
Este listado de referencias citado por el
solicitante es únicamente para conveniencia del lector. No forma
parte del documento europeo de la patente. Aunque se ha tenido gran
cuidado en la recopilación, no se pueden excluir los errores o las
omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad en este sentido.
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet JP H25880 A [0004]
- \bullet EP 0213593 B [0033] [0033]
- \bullet WO 8600089 A [0033]
- \bullet US 4758512 A [0050]
\vskip1.000000\baselineskip
\bulletWALTER, R y colaboradores,
Science, 1971, vol. 173, 827-829
[0002]
\bulletYOSHIMOTO, T y colaboradores,
Agric. Biol. Chem, 1978, vol. 42,
2417-2419 [0003]
\bulletYOSHIMOTO, T y colaboradores,
J. Biol. Chem., 1980, vol. 255,
4786-4792 [0003]
\bulletYOSHIMOTO, T y colaboradores,
BERGEY'S MANUAL OF DETERMINATIVE BACTERIOLOGY, 1978
[0003]
\bulletBUCHANAN, R.E. y colaboradores,
Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. The Williams &
Wilkins Co, 1974 [0003]
\bulletYOSHIMOTO y colaboradores,
J. Biol Chem., 1980, vol. 255 (10),
4786-4792 [0005]
\bullet D. RENNEX y colaboradores,
Biochemistry, 1991, vol. 30, 2195-2203
[0006]
\bulletSAITO, H y colaboradores,
Biochim. Biophys. Acta, 1963, vol. 72,
619-629 [0014] [0058]
\bulletOKAYAMA, H y colaboradores,
Mol. Cell. Biol, 1982, vol. 2, 161-170
[0015]
\bulletGUBLER, U y colaboradores,
Gene, 1983, vol. 25, 263-270
[0015]
\bullet Y. IKE y colaboradores,
Nucleic Acids Research, 1983, vol. 11, 477 [0019]
\bullet S.A. NARANG.
Tetrahedron, 1983, vol. 39, 3 [0024]
\bullet K.L. AGARWAL y colaboradores,
Angew. Chemie, 1972, vol. 84, 489 [0024]
\bullet C.B. REESE. Tetrahedron,
1978, vol. 34, 3143 [0024]
\bullet R.L. LETSINGER y colaboradores,
J. Am. Chem. Soc., 1976, vol. 98, 3655 [0024]
\bullet S.L. BEAUCAGE; M.H.
CARRUTHERS. Tetrahedron Letters, 1981, vol. 22,
1859 [0024]
\bullet H. RINK y colaboradores,
Nucl. Acids Reserach, 1984, vol. 12, 6369 [0025]
\bulletSCARPULLA y colaboradores,
Anal. Biochem., 1982, vol. 121, 356 [0025]
\bullet A. HINNEN y colaboradores,
Proc. Natl. Acad Sci. USA, 1978, vol. 75, 1929
[0043]
\bulletANAGNOSTOPOULOS y
colaboradores, J. Bacteriol, 1961, vol. 81, 741
[0043]
\bullet M. MANDEL y colaboradores,
J. Mol. Biol., 1970, vol. 53, 159 [0043]
\bulletBUELL, G y colaboradores,
Nucleic Acids Res., 1985, vol. 13,
1923-1938 [0050]
\bulletSAMBROOK, J y colaboradores,
Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Harbor
Laboratory, 1989 [0058]
\bulletSILHAVY, T.J y colaboradores,
Experiments with gene fusions. Cold Spring Harbor Laboratory,
1984
\bulletYANISCH-PERRON,
C y colaboradores, Gene, 1985, vol. 33,
103-119 [0058]
\bulletHENIKOFF, S. Gene,
1984, vol. 28, 351-359 [0058]
\bulletKOBAYASHI, R y colaboradores,
Tanpakushitsu Kakusan Koso, 1986, vol. 31,
991-1002 [0062]
\bulletTARR, G.E. Methods in protein
sequencing analysis. Humana Press, 1982,
223-232 [0062]
\bulletYOSHIMOTO, T y colaboradores,
Agric. Biol. Chem., 1982, vol. 46,
2157-2158 [0071]
SEQ ID No. 1
TIPO DE SECUENCIA: Nucleótido con la proteína correspondiente | |
LONGITUD DE LA SECUENCIA: 2636 pares de bases | |
ENTRELAZAMIENTO: doble | |
TOPOLOGÍA: lineal | |
TIPO DE MOLÉCULA: ADN genómico | |
FUENTE ORIGINAL | |
ORGANISMO: Flavobacterium meningosepticum | |
FUENTE EXPERIMENTAL INTERMEDIA | |
NOMBRE DEL PLÁSMIDO: pFPEP03 | |
CARACTERÍSTICA: ADN genómico que codifica para prolilendopeptidasa | |
de 1 a 259, región promotora | |
de 260 a 316, secuencia de señal | |
de 317 a 2374, región de codificación de la prolilendopeptidasa madura | |
de 2375 a 2377, codón de detención |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.800000\baselineskip
-
6
\vskip1.000000\baselineskip
SEQ ID No. 2
TIPO DE SECUENCIA: Nucleótido |
LONGITUD DE LA SECUENCIA: 44 pares de bases |
ENTRELAZAMIENTO: doble |
TOPOLOGÍA: lineal |
TIPO DE MOLÉCULA: ADN sintético |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipGGGAGTAGGA GTTCTGGATA TGCTTCGTTA TAATAAGTTT ACTG
\hfill44
\vskip1.000000\baselineskip
SEQ ID No. 3
TIPO DE SECUENCIA: Nucleótido |
LONGITUD DE LA SECUENCIA: 54 pares de bases |
ENTRELAZAMIENTO: doble |
TOPOLOGÍA: lineal |
DE MOLÉCULA: ADN sintético |
\vskip1.000000\baselineskip
SEQ ID No. 4
TIPO DE SECUENCIA: Nucleótido |
LONGITUD DE LA SECUENCIA: 23 bases |
ENTRELAZAMIENTO: sencillo |
TOPOLOGÍA: lineal |
TIPO DE MOLÉCULA: ADN sintético |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipAATTCATGAA GTACAACAAA CTT
\hfill23
\vskip1.000000\baselineskip
SEQ ID No. 5
TIPO DE SECUENCIA: Nucleótido |
LONGITUD DE LA SECUENCIA: 31 bases |
ENTRELAZAMIENTO: sencillo |
TOPOLOGÍA: lineal |
DE MOLÉCULA: ADN sintético |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipTCTGTGGCAG TTGCAGCCTT TGCTTTTGCA G
\hfill31
\vskip1.000000\baselineskip
SEQ ID No. 6
TIPO DE SECUENCIA: Nucleótido |
LONGITUD DE LA SECUENCIA: 25 bases |
ENTRELAZAMIENTO: sencillo |
TOPOLOGÍA: lineal |
TIPO DE MOLÉCULA: ADN sintético |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipCACAGAAAGT TTGTTGTACT TCATG
\hfill25
\vskip1.000000\baselineskip
SEQ ID No. 7
TIPO DE SECUENCIA: Nucleótido |
LONGITUD DE LA SECUENCIA: 25 bases |
ENTRELAZAMIENTO: sencillo |
TOPOLOGÍA: lineal |
TIPO DE MOLÉCULA: ADN sintético |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipCTGCAAAAGC AAAGGCTGCA ACTGC
\hfill25
Claims (6)
1. Un vector de expresión recombinante que
comprende una secuencia de ADN que codifica a la prolilendopeptidasa
de Flavobacterium meningosepticum como se muestra en la SEQ
ID NO: 1 que se extiende desde la posición del nucleótido 317 hasta
el 2374 y una secuencia señal como se observa en la SEQ ID NO: 1 que
se extiende desde la posición del nucleótido 260 hasta el 316,
clonada en un plásmido multicopia bajo el control del promotor tac
de E. coli.
2. Un organismo huésped transformado con un
vector de expresión recombinante de acuerdo con la reivindicación
1.
3. Un organismo huésped de acuerdo con la
reivindicación 2, que es E. coli.
4. Un método de producir un vector de
expresión recombinante que comprende una secuencia de ADN que
codifica a la prolilendopeptidasa de Flavobacterium
meningosepticum como se muestra en la SEQ ID NO: 1 que se
extiende desde la posición del nucleótido 317 hasta el 2374 y una
secuencia señal como se observa en la SEQ ID NO: 1 que se extiende
desde la posición del nucleótido 260 hasta el 316, clonada en un
plásmido multicopia bajo el control del promotor tac de E.
coli, que comprende las etapas de:
- preparar ADNc o ADN genómico que codifica para la prolilendopeptidasa del Flavobacterium meningosepticum como se muestra en la SEQ ID NO: 1 o preparar dicho ADN por medio de síntesis química;
- insertar el ADN en un vector de clonación del plásmido multicopia bajo el control del promotor tac de E. coli;
- seleccionar un vector de expresión híbrido que contiene y expresa al ADN que codifica para la prolilendopeptidasa del Flavobacterium meningosepticum como se muestra en la SEQ ID NO: 1.
5. Un proceso para producir un organismo huésped
de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende la transformación
de dicho organismo huésped con un vector de expresión recombinante
de la reivindicación 1.
6. Un proceso d acuerdo a la reivindicación 5,
en donde el huésped es E. coli.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP91810595 | 1991-07-24 | ||
EP91810595 | 1991-07-24 | ||
GB9205457 | 1992-03-12 | ||
GB929205457A GB9205457D0 (en) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Process for production of prolylendopeptidase and use thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2293701T3 true ES2293701T3 (es) | 2008-03-16 |
Family
ID=26130274
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES99106121T Expired - Lifetime ES2293701T3 (es) | 1991-07-24 | 1992-07-15 | Vector de expresion para prolilendopeptidasas de flavobacterium meningosepticum. |
ES92810537T Expired - Lifetime ES2197143T3 (es) | 1991-07-24 | 1992-07-15 | Adn que codifica para prolilendopeptidasa. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES92810537T Expired - Lifetime ES2197143T3 (es) | 1991-07-24 | 1992-07-15 | Adn que codifica para prolilendopeptidasa. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5521081A (es) |
EP (2) | EP0524906B1 (es) |
JP (1) | JP3401271B2 (es) |
AT (2) | ATE237689T1 (es) |
CA (1) | CA2074401A1 (es) |
DE (2) | DE69233710T2 (es) |
DK (1) | DK0524906T3 (es) |
ES (2) | ES2293701T3 (es) |
IE (1) | IE922409A1 (es) |
MX (1) | MX9204291A (es) |
PT (2) | PT524906E (es) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0772685A1 (en) * | 1994-06-23 | 1997-05-14 | Ciba-Geigy Japan Limited | Heat-stable prolylendopeptidase |
CZ321497A3 (cs) * | 1995-04-11 | 1998-06-17 | Merck And Co., Inc. | Způsob vhodný pro produkci látek, jejichž základ tvoří dipeptid |
US5807681A (en) * | 1996-04-05 | 1998-09-15 | Thomas Jefferson University | Human retinoblastoma-related (pRb2/p130) genomic DNA and methods for detecting mutations therein |
US20030180775A1 (en) * | 1999-02-24 | 2003-09-25 | Cold Spring Harbor Laboratory | Filtered shotgun sequencing of complex eukaryotic genomes |
US6875851B1 (en) * | 1999-03-05 | 2005-04-05 | University Of Georgia Research Foundation, Inc. | Prolyl tripeptidyl peptidases nucleic acid of Porphyromonas gingivalis |
AU2039501A (en) | 1999-10-15 | 2001-04-23 | Rockefeller University, The | System for rapid generation of recombinant baculovirus-based expression vectors for silkworm larvae |
AU2002225954A1 (en) | 2000-11-08 | 2002-05-21 | The University Of Georgia Research Foundation, Inc. | Dipeptidylpeptidases and methods of use |
AU2002219709B2 (en) | 2000-12-07 | 2007-06-14 | Dsm Ip Assets B.V. | Method for the prevention or reduction of haze in beverages |
ES2301579T3 (es) | 2000-12-07 | 2008-07-01 | Dsm Ip Assets B.V. | Prolil endoproteasa a partir de aspergillus niger. |
AU2003236689A1 (en) | 2002-06-04 | 2003-12-19 | Dsm Ip Assets B.V. | Protein hydrolysate rich in tripeptides |
BR0311655A (pt) | 2002-06-07 | 2005-03-15 | Dsm Ip Assets Bv | Método melhorado para a prevenção ou redução de turbidez em bebidas |
ES2746173T3 (es) | 2003-09-23 | 2020-03-05 | Dsm Ip Assets Bv | Uso de endoproteasas específicas para prolina para hidrolizar péptidos y proteínas |
ES2877788T3 (es) | 2006-07-13 | 2021-11-17 | Dsm Ip Assets Bv | Proceso de elaboración de cerveza mejorado |
US7470670B2 (en) * | 2006-10-17 | 2008-12-30 | Sbarro Health Research Organization, Inc. | Peptide inhibitors of cyclin-dependent kinase activity and uses thereof |
US20090054333A1 (en) * | 2006-10-17 | 2009-02-26 | Antonio Giordano | Peptide inhibitors of cyclin-dependent kinase activity and uses thereof |
BR112014027861A2 (pt) | 2012-05-11 | 2017-12-12 | Novozymes As | método de preparação de um mosto |
WO2016197296A1 (zh) * | 2015-06-08 | 2016-12-15 | 江南大学 | 一种催化活性和比酶活提高的脯氨酰内肽酶突变体 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4865974A (en) * | 1985-09-20 | 1989-09-12 | Cetus Corporation | Bacterial methionine N-terminal peptidase |
-
1992
- 1992-07-15 ES ES99106121T patent/ES2293701T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-15 EP EP92810537A patent/EP0524906B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-15 PT PT92810537T patent/PT524906E/pt unknown
- 1992-07-15 AT AT92810537T patent/ATE237689T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-07-15 DE DE69233710T patent/DE69233710T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-15 ES ES92810537T patent/ES2197143T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-15 DE DE69233005T patent/DE69233005T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-15 DK DK92810537T patent/DK0524906T3/da active
- 1992-07-15 PT PT99106121T patent/PT967285E/pt unknown
- 1992-07-15 EP EP99106121A patent/EP0967285B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-15 AT AT99106121T patent/ATE373096T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-07-22 CA CA002074401A patent/CA2074401A1/en not_active Abandoned
- 1992-07-22 MX MX9204291A patent/MX9204291A/es unknown
- 1992-07-23 IE IE240992A patent/IE922409A1/en not_active Application Discontinuation
- 1992-07-23 JP JP19684092A patent/JP3401271B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-04-14 US US08/227,689 patent/US5521081A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0524906A1 (en) | 1993-01-27 |
IE922409A1 (en) | 1993-01-27 |
ATE237689T1 (de) | 2003-05-15 |
DE69233710D1 (de) | 2007-10-25 |
DE69233710T2 (de) | 2008-06-19 |
ATE373096T1 (de) | 2007-09-15 |
EP0967285A1 (en) | 1999-12-29 |
US5521081A (en) | 1996-05-28 |
EP0967285B1 (en) | 2007-09-12 |
DE69233005D1 (de) | 2003-05-22 |
MX9204291A (es) | 1993-01-29 |
PT967285E (pt) | 2007-12-21 |
CA2074401A1 (en) | 1993-01-25 |
PT524906E (pt) | 2003-08-29 |
DE69233005T2 (de) | 2003-12-11 |
EP0524906B1 (en) | 2003-04-16 |
ES2197143T3 (es) | 2004-01-01 |
JP3401271B2 (ja) | 2003-04-28 |
DK0524906T3 (da) | 2003-08-11 |
JPH05219962A (ja) | 1993-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2293701T3 (es) | Vector de expresion para prolilendopeptidasas de flavobacterium meningosepticum. | |
AU682508B2 (en) | Expression of heterologous polypeptides in halobacteria | |
CA2472477A1 (en) | Methods and compositions for protein expression and purification | |
KR940703860A (ko) | 신규한 사람 쿠니즈형 프로테아제 저해제 및 그의 변이체(a novel human kunitz-type protease inhibitor and variants thereof) | |
US5804410A (en) | Nucleic acid sequence encoding trypsin-like enzyme and process for producing the enzyme | |
Chatterjee et al. | Determination of Km and kcat for signal peptidase I using a full length secretory precursor, pro-OmpA-nuclease A | |
US5087564A (en) | Release of recombinant peptides from polypeptides using V8 endopeptidase | |
CA1311429C (en) | Vector for polypeptides in bacilli | |
HU216335B (hu) | Eljárás peptidek előállítására | |
Wati et al. | Gene from tropical Bacillus sphaericus encoding a protease closely related to subtilisins from Antarctic bacilli | |
US5196316A (en) | Enzyme and dna coding therefor | |
FI93125B (fi) | Kasvuhormonia vapauttavan tekijän sekvenssin sisältävien hybridipolypeptidien ilmentäminen E. colissa | |
US6284511B1 (en) | Heat-stable prolylendopeptidase | |
US5763225A (en) | Synthesis of peptides as cloned ubiquitin extensions | |
ES2295370T3 (es) | Nueva aminopeptidasa derivada de bacillus licheniformis, gen que codifica la aminopeptidasa, vector de expresion que contiene el gen, transformante y metodo para su preparacion. | |
Lucas et al. | Protein purification, gene cloning and sequencing of an acidic endoprotease from Myxococcus xanthus DK101 | |
KR102114929B1 (ko) | 신규한 저온 활성 서브틸라아제 및 이의 용도 | |
US20040077037A1 (en) | Method for the selective modification of peptides and proteins | |
Yuuki et al. | Purification and some properties of two enzymes from a β-glucanase hyperproducing strain, Bacillus subtilis HL-25 | |
JPH05199873A (ja) | 新規プロテア−ゼ | |
KR20210053397A (ko) | 코아네포라 쿠쿠르비타룸 유래의 세린계 단백질분해효소 저해 펩타이드 및 이의 변이체 | |
Takeuchi et al. | Cloning of the Enomycin Structural Gene from Streptomyces mauvecolor and Production of Recombinant Enomycin in Eschevichia coli | |
JPH05260968A (ja) | 新規プロテア−ゼ |