FR2479259A1 - RECOMBINANT DNA TECHNIQUES - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à des techniques à ADN de recombinant. The present invention relates to recombinant DNA techniques.
De manière plus particulière, conformément à son aspect le plus large, la présente invention concerne un procédé de préparation d'oligopeptides ou de polypeptides par la mise en oeuvre de techniques à ADN de recombinant en utilisant un codage à gène synthétique pour un polymère récurrent du polypeptide ou de l'oligopeptide voulu. More particularly, in accordance with its broadest aspect, the present invention relates to a process for preparing oligopeptides or polypeptides by the use of recombinant DNA techniques using synthetic gene coding for a recurring polymer of the invention. desired polypeptide or oligopeptide.
La présente invention concerne également un tel gène synthétique et la préparation de ce derniers
La synthèse de peptides par des moyens chimiques est un procédé laborieux qui devient progressivement moins efficient avec l'accroissement de la longueur du peptide.The present invention also relates to such a synthetic gene and the preparation thereof
Peptide synthesis by chemical means is a laborious process that becomes progressively less efficient with increasing peptide length.
D'autre part, la préparation de peptides par des microorganismes au cours d'un procédé de fermentation ne varie pas d'eficacité ou d'e9lcience en fonction de la longueur du peptide produit. Cependant, dans les organismes utilisés lors de la mise en oeuvre de procédés à ADN de recombinant, les peptides courts sont métaboliquement instables Par exemple, il est connu que le peptide appelé somatostatine, qui se compose de 14 amino-acides, n'est pas stable lorsqu' il est directement produit dans E. coli. On parvient à la stabilité dans ce cas en liant le peptide à une protéine d'E. coli normale et en scindant ensuite ce produit de fusion. (Itakura K. et colle, Science, 198, 1056 - 1063 (1977)).On the other hand, the preparation of peptides by microorganisms during a fermentation process does not vary eficiency or eficiency as a function of the length of the product peptide. However, in the organisms used in the implementation of recombinant DNA methods, the short peptides are metabolically unstable. For example, it is known that the peptide called somatostatin, which consists of 14 amino acids, is not stable when directly produced in E. coli. Stability is achieved in this case by binding the peptide to an E. normal coli and then cleaving this fusion product. (Itakura K. et al., Science, 198, 1056 - 1063 (1977)).
Dans le procédé conforme à la présente inven- tion, on parvient à la stabilité et à un rendement accru par ltutilisation d'un gène synthétique contenant de multiples répétitions de la séquence codant pour un petit peptide souhaité. Le produit est, par conséquent9 une grosse molécule qui est métaboliquement plus stable dans
E. coli que le petit peptide. La scission subséquente de la grosse molécule engendre le peptide plus petit qu'il contient et avec un rendement molaire supérieur à celui que l'on obtiendrait si le petit peptide avait été directement préparé en utilisant un gène monomère, mtme si le petit peptide était métaboliquement stable. In the process according to the present invention, stability and increased yield are achieved by the use of a synthetic gene containing multiple repeats of the desired small peptide coding sequence. The product is, therefore, a large molecule that is metabolically more stable in
E. coli as the small peptide. Subsequent cleavage of the large molecule generates the smaller peptide that it contains and with a higher molar yield than would be obtained if the small peptide had been directly prepared using a monomeric gene, even if the small peptide was metabolically stable.
Selon l'une de ses formes de réalisation, la présente invention concerne un gène synthétique qui comprend, dans le brin de codage, des codons pour les aminoacides d'un peptide souhaité en répétition tandem. According to one of its embodiments, the present invention relates to a synthetic gene which comprises, in the coding strand, codons for the amino acids of a desired peptide in tandem repetition.
Par l'expression "répétition tandem, on entend dans le présent mémoire la répétition de la séquence de codons selon une progression linéaire le long de la molécule d'ADN, avec la même polarité et sans interruption. By the term "tandem repeat" is meant herein the repetition of the codon sequence in a linear progression along the DNA molecule, with the same polarity and without interruption.
Le brin complémentaire ou non codant du gène synthétique contient une séquence spécifiée par la séquence du brin codeur, conformément aux règles acceptées de l' appariement de bases d'acides nucléiques. The complementary or noncoding strand of the synthetic gene contains a sequence specified by the sequence of the coding strand, in accordance with accepted rules of nucleic acid base pairing.
Selon une autre de ses formes de réalisation, la présente invention concerne un procédé de préparation d'un tel gène synthétique, caractérisé en ce qu'il comprend l'auto-assemblage et la liaison et l'éventuel réappariement d'une multiplicité d'oligonucléotides appropriés, l'assemblage pour obtenir le caractère récurrent étant obtenu par des extrémités chevauchantes autocomplémentaires aux extrémités du groupe d'oligonucléotides qui, à l'état assemblé, comprend l'unité récurrente du gène. According to another of its embodiments, the present invention relates to a process for the preparation of such a synthetic gene, characterized in that it comprises the self-assembly and the binding and the possible re-pairing of a multiplicity of suitable oligonucleotides, the assembly for obtaining the recurring character being obtained by self-complementary overlapping ends at the ends of the oligonucleotide group which, in the assembled state, comprises the repeating unit of the gene.
Selon une autre de ses formes de réalisation, la présente invention concerne également un vecteur de plasmide, caractérisé en ce que l > on y a inséré, en un site d'insertion voisin d'un promoteur bactérien et en aval d'un site de liaison de ribosome procaryote, un gène synthétique tel que décrit plus haut, de manière que le gène soit sous contrôle d'un promoteur bactérien. According to another of its embodiments, the present invention also relates to a plasmid vector, characterized in that it has been inserted into an insertion site close to a bacterial promoter and downstream from a prokaryotic ribosome binding, a synthetic gene as described above, so that the gene is under control of a bacterial promoter.
Selon une autre de ses formes de réalisation encore, la présente invention concerne une cellule qui a été transformée par le fait que l'on y a inséré un vecteur de plasmide tel que décrit ci-dessus. According to another of its embodiments, the present invention relates to a cell which has been transformed by the insertion of a plasmid vector as described above.
Selon encore une autre de ses formes de réalisation, la présente invention concerne également un procédé pour l'expression d'un peptide, caractérisé en ce qu'il comprend la culture d'une telle cellule. According to yet another of its embodiments, the present invention also relates to a method for the expression of a peptide, characterized in that it comprises the culture of such a cell.
Comme on l'a indiqué plus haut, les brins du gène synthétique se préparent à partir d'une série d' oligonucléotides courts que l'on prépare eux-mêmes en unissant mutuellement les nucléotides voulus par mise en oeuvre de procédés connus, dans un ordre spécifié, par les codons des amino-acides du peptide souhaité et en suivant les règles décrites avec de plus amples détails ci-dessous. As indicated above, the synthetic gene strands are prepared from a series of short oligonucleotides which are themselves prepared by mutually linking the desired nucleotides by the use of known methods, in a known manner. specified order, by the amino acid codons of the desired peptide and following the rules described in more detail below.
Les oligonucléotides du brin codeur et du brin complémentaire du gène forment un jeu chevauchant correspondant à la structure générale suivante
The oligonucleotides of the coding strand and of the complementary strand of the gene form an overlapping game corresponding to the following general structure
<tb> 5' <SEP> a, <SEP> b <SEP> c <SEP> d <SEP> e <SEP> f <SEP> 3' <SEP>
<tb> <SEP> I <SEP> I <SEP>
<tb> 3t <SEP> ! <SEP> I
<tb> <SEP> b <SEP> c <SEP> d <SEP> e <SEP> f <SEP> a
<tb> <SEP> c <SEP> d <SEP> , <SEP> d <SEP> 1 <SEP> e <SEP> f <SEP> a <SEP>
<tb>
La structure montrée dans cette illustration se compose de six oligonucléotides, trois dans chaque brin.Cependant, la structure peut être assemblée à partir de n'importe quel nombre de paires d'oligonucléotides à partir d'une paire vers le haut, à condition que
(1) les régions appariées désignées a1 et a2, b1 et b2, c1 et c2, ... contiennent des séquences de bases de nucléotides qui sont complémentaires dans la paire, mais non des séquences de n'importe quelle autre paire, 1 chacun e 2 1 régions a, b, 2 1
(2) ... chacune de ces régions a, a, b , b , c c2, ... contienne au moins quatre bases de nucléotides et
(3) la somme des bases de nucléotides dans chaque brin qui, à l'état assemblé, comprend éventuellement la longueur récurrente du polymère, soit divisible par trois.<tb> 5 '<SEP> a, <SEP> b <SEP> c <SEP> d <SEP> e <SEP> f <SEP>3'<SEP>
<tb><SEP> I <SEP> I <SEP>
<tb> 3t <SEP>! <SEP> I
<tb><SEP> b <SEP> c <SEP> d <SEP> e <SEP> f <SEP> a
<tb><SEP> c <SEP> d <SEP>, <SEP> d <SEP> 1 <SEP> e <SEP> f <SEP> a <SEP>
<Tb>
The structure shown in this illustration consists of six oligonucleotides, three in each strand.However, the structure can be assembled from any number of oligonucleotide pairs from an upward pair, provided that
(1) the paired regions designated a1 and a2, b1 and b2, c1 and c2, ... contain nucleotide base sequences which are complementary in the pair, but not sequences of any other pair, 1 each e 2 1 regions a, b, 2 1
(2) ... each of these regions a, a, b, b, c c2 ... contains at least four nucleotide bases and
(3) the sum of the nucleotide bases in each strand which, in the assembled state, optionally comprises the recurring length of the polymer, being divisible by three.
Lorsque l'on mélange un Jeu d'oligonucléotides de ce caractère, les régions complémentaires des paires d'oligonucléotides s'hybrident de manière à engendrer des structures de poids moléculaire élevé dans lesquelles les séquences des oligonucléotides (a1-f1 dans l'illustration susmentionnée) se répètent en tandems de quelques fois à de nombreuses fois, dans des molécules différentes.Dans le procédé subséquent, il est souhaitable de maximiser le nombre de polymères qui possèdent, dans la séquence, a à leurs extrémités 5'. Ceci s'obtient en mélangeant les oligonucléotides a1 b1, c1 d1 e1 1 b2 c2 et d e de l'illustration ci-dessus en quantités équimolaires et en ajoutant subséquemment ltoligonucléotide f2 a2 en une quantité inférieure à la quantité équimolaire.Etant donné que les compléments de a1 et f1 sont présents en quantités sub-molaires, la plupart des polymères se terminent en a et fi. Dans le cas général, l'oligonucléotide terminal 5' du jeu complémentaire s'ajoute au mélange de polymérisation en une quantité qui est inférieure à la proportion équimolaire.par rapport aux autres oligonucléo- tides qui sont-tous-présents en quantités équimolaires. When a set of oligonucleotides of this character is mixed, the complementary regions of the oligonucleotide pairs hybridize to generate high molecular weight structures in which the oligonucleotide sequences (a1-f1 in the above illustration ) In the subsequent process, it is desirable to maximize the number of polymers that have, in the sequence, at their 5 'ends. This is achieved by mixing oligonucleotides a1 b1, c1 d1 e1 1 b2 c2 and of the above illustration in equimolar amounts and subsequently adding the oligonucleotide f2 a2 in an amount less than the equimolar amount.Since the supplements of a1 and f1 are present in sub-molar quantities, most polymers terminate in a and fi. In the general case, the 5'-terminal oligonucleotide of the complementary set adds to the polymerization mixture in an amount which is less than the equimolar proportion compared to other oligonucleotides which are all present in equimolar amounts.
Les "coupures-" dans les chaines, où des oligonucléotides adjacents dans la channe se juxtaposent, peuvent etre unies par l'emploi de l'enzyme autest l'ADN ligase (EC 6.5.1.1), qui constitue un procédé connu. Chain "cuts", where adjacent oligonucleotides in the channe juxtapose, can be joined by the use of the enzyme autest DNA ligase (EC 6.5.1.1), which is a known method.
Les molécules ainsi préparées comporteront des extrémités monocaténaires. Celles-ci peuvent être transformées en la forme appelée "extrémité émousséen par l'utilisation de l'enzyme qu'est l'ADN-polymérase I (EC 2.7.7.7), par mise en oeuvre d'un procédé connu. The molecules thus prepared will have single-stranded ends. These can be converted into the so-called "blunt end" form by using the enzyme DNA polymerase I (EC 2.7.7.7), using a known method.
Les molécules ainsi obtenues peuvent etre clonées en cellules microbiennes compétentes, en particulier E. coli, en utilisant-un vecteur souhaité. Plus spécialement, on peut utiliser un vecteur de plasmide choisi dans la série appelée npWT" (voir, par exemple, Tacon et coîl., Molec. Gen. G-et., 177, 427, 1980), le choix du vecteur étant réalisé de telle manière que le gène synthétique, lorsqu'il est inséré dans l'orientation correcte, soit lu dans le cadre de lecture de traduction voulu. The molecules thus obtained can be cloned into competent microbial cells, in particular E. coli, using a desired vector. More specifically, a plasmid vector selected from the series called npWT (see, for example, Tacon et al., Molec Gen. G-et., 177, 427, 1980) may be used, the choice of vector being made such that when the synthetic gene is inserted in the correct orientation, it is read in the desired translation reading frame.
La figure 1 des dessins annexés illustre un schéma de production d'un plasmide de recombinant (pWT 121 (asp-phe)n) qui contient le gène récurrent pour (asp-phe)n dans le phasage d'ADN correct pour l'expression d'une protéine à (asp-phe)n. L'ADN du plasmide, représenté au sommet du schéma, est coupé avec l'enzyme de restriction
Hind III et est ensuite réapparié avec l'ADN-polymérase I d'E. coli pour engendrer une molécule à extrémité émoussée.Figure 1 of the accompanying drawings illustrates a scheme for producing a recombinant plasmid (pWT 121 (asp-phe) n) which contains the recurring gene for (asp-phe) n in the correct DNA phasing for expression of a protein at (asp-phe) n. The plasmid DNA, shown at the top of the diagram, is cut with the restriction enzyme
Hind III and is then reappropriated with the DNA polymerase I of E. coli. coli to generate a blunt ended molecule.
Le codage de polymère pour (asp-phe)n, montré à la partie inférieure du schéma, comporte son extrémité 5' initialement saillante réappariée de manière similaire, de façon à engendrer une autre molécule à extrémité émoussée. L'union de ces deux espèces d'extrémités émoussées avec la T4 ADN ligase engendre l'ADN de recombinant, montré au centre du schéma, comportant le phasage d'ADN correct pour ltexpres- sion de (asp-phe)n. Polymer coding for (asp-phe) n, shown at the bottom of the scheme, has its initially projecting 5 'end similarly re-paired to generate another blunt ended molecule. The union of these two blunt end species with T4 DNA ligase generates the recombinant DNA, shown in the center of the scheme, with the correct DNA phasing for (asp-phe) n expression.
Le clonage de ce gène, le choix des colonies bactériennes, la détection du polypeptide produit de l'expression du gène et l'extraction et la purification du polypeptide, peuvent tous se réaliser par mise en oeuvre de procédés connus. The cloning of this gene, the choice of bacterial colonies, the detection of the polypeptide produced by the expression of the gene and the extraction and purification of the polypeptide can all be carried out using known methods.
Ce polypeptide peut ensuite autre clivé soit de manière enzyiatique en utilisant des enzymes spécifiques, soit par voie chimique, par exemple par l'emploi de bromure de cyanogène de façon à scinder ou cliver les chaRnes polypeptidiques à des résidus de méthionine. This polypeptide may then be further cleaved either in an enzyme manner using specific enzymes or chemically, for example by the use of cyanogen bromide to cleave or cleave the polypeptide chains to methionine residues.
Ainsi que les spécialistes de la technique le comprendront parfaitement bien, la présente invention trouve de nombreuses applications Entre autres, on peut appliquer la présente invention aux hormones peptidiques que sont l'ocytocine, la vasopressine et la somatostatine, aux enképhalines (pentapeptides opiacés) et aux peptides qui règlent l'appétit. As will be understood by those skilled in the art, the present invention finds numerous applications. Among others, the present invention can be applied to the peptide hormones oxytocin, vasopressin and somatostatin, to enkephalins (opiate pentapeptides) and peptides that regulate appetite.
A des fins d'illustration, on décrira à présent une forme de réalisation particulière de la présente inven tion, avec de plus amples détails, en se référant plus particulièrement à l'édulcorant qu'est le produit appelé "Aspartame". For purposes of illustration, a particular embodiment of the present invention will now be described in more detail with particular reference to the sweetener product "Aspartame".
L'Aspartame est un édulcorant artificiel à faible teneur en calories que l'on peut décrire chimiques ment comme étant l'ester méthylique de l'aspartylphényl alanine. L 'Aspartame est couramment produit par une synthèse chimique à étapes multiples. Aspartame is a low-calorie artificial sweetener that can be described chemically as the methyl ester of aspartylphenyl alanine. Aspartame is commonly produced by a multi-step chemical synthesis.
En raison de son emploi comme édulcorant, la consommation totale d'Aspartame est potentiellement très importante et il existe par conséquent un intérSt considérable à la mise au point de préparations par l'intermé- du aire desquelles on puisse commodément obtenir cette matière à grande échelle. Due to its use as a sweetener, the total consumption of Aspartame is potentially very important and there is therefore considerable interest in the development of preparations through which this material can be conveniently obtained on a large scale. .
On a trouvé que l'on pouvait préparer l'Aspartame par la mise en oeuvre d'un procédé à échelle potentiellement importante, basé sur des techniques à ADN de recombinant, conformément auxquelles on insère un codage ou code de gène synthétique pour lttaspartyl-phénylalanine)n dans un vecteur de clonage possédant un promoteur bactérien maitrisable en amont du et sensiblement adjacent au site d'insertion et on peut utiliser le vecteur pour transformer des cellules bactériennes à partir desquelles le polypeptide exprimé peut étre obtenu, polypeptide que ton peut ensuite scinder de façon à obtenir l'aspartyl-phénylalanine et, par conséquent, 1 'Aspartame. It has been found that Aspartame can be prepared by carrying out a potentially large-scale method based on recombinant DNA techniques, in accordance with which a synthetic gene coding or code for aspartyl-phenylalanine is inserted. ) n in a cloning vector having a bacterial promoter controllable upstream of and substantially adjacent to the insertion site and the vector can be used to transform bacterial cells from which the expressed polypeptide can be obtained, which polypeptide can then be split so as to obtain aspartyl-phenylalanine and, therefore, 1-aspartame.
Par conséquent, selon une autre de ses formes de réalisation, l'invention a également pour objet un gène synthétique pour l'expression du polypeptide récurrent (aspartyl-phénylalanine)n, caractérisé en ce qu'il comprend une molécule d'ADN à double brin ou bicaténaire comportant, dans le brin codeur, au moins deux trimères de nucléotides codant pour ltexpression de l'acide aspartique (Asp) et, en alternance avec ceux-ci, au moins deux trimères de nucléotides codant pour l'expression de la phénylalanine (Phe) et, dans l'autre brin, des séquences nucléotidiques récurrentes et alternantes, complémentaires des séquences codant (Phe) et (Asp). Therefore, according to another of its embodiments, the invention also relates to a synthetic gene for the expression of the recurring polypeptide (aspartyl-phenylalanine) n, characterized in that it comprises a double DNA molecule. strand or double-strand comprising, in the coding strand, at least two trimers of nucleotides coding for the expression of aspartic acid (Asp) and, alternatively with these, at least two trimers of nucleotides coding for the expression of phenylalanine (Phe) and, in the other strand, recurrent and alternating nucleotide sequences, complementary to the coding sequences (Phe) and (Asp).
Le brin codeur du gène synthétique, c'est-à-dire celui qui code pour le polypeptide récurrent (Asp-Phe)n, peut par conséquent Btre représenté comme codant
5' - (Asp - Phe - Asp - Phe) - 3' où n représente un nombre entier, par exemple allant jusqu'à plusieurs centaines.The coding strand of the synthetic gene, i.e. that which codes for the recurrent polypeptide (Asp-Phe) n, can therefore be represented as a coding
5 '- (Asp - Phe - Asp - Phe) - 3' where n represents an integer, for example up to several hundred.
Il existe deux codons possibles pour Phe, à savoir (T-T-T) et (T-T-C) et deux codons possibles pour
Asp, à savoir (G-A-T) et (G-A-C) et on peut utiliser ces codons en n'importe quelle permutation avec des séquences complémentaires correspondantes dans l'autre brin. Par exemple, le brin codeur peut être une séquence de nucléotides comme suit
avec un brin complémentaire comportant la séquence
3' -A-A-A-G-C-T-G-A-A-G-C -T-A-A-A-G-C-T-G-A-A- 5'
Dans ce cas, on utilise le (T-T-C) comme séquence codant pour la phénylalanine et les deux codons (G-A-C) et (G-A-T) alternent pour l'acide aspartique.There are two possible codons for Phe, namely (TTT) and (TTC) and two possible codons for
Asp, namely (GAT) and (GAC) and these codons can be used in any permutation with corresponding complementary sequences in the other strand. For example, the coding strand can be a nucleotide sequence as follows
with a complementary strand with the sequence
3 '-AAAGCTGAAGC -TAAAGCTGAA- 5'
In this case, the (TTC) is used as the coding sequence for phenylalanine and the two codons (GAC) and (GAT) alternate for aspartic acid.
Les autres permutations et combinaisons-possibles de la séquence des nucléotides pour les brins codeur et complémentaire apparaitront clairement aux spécialistes de la technique. Other permutations and possible combinations of the nucleotide sequence for the coding and complementary strands will be clear to those skilled in the art.
Le gène d'Aspartame synthétique conforme à la présente invention peut être préparé par la polymérisation d'un fragment bicaténaire d'ADN constitué de deux brins dodécanucléotidiques, l'un comportant la séquence pour l'expression de (Asp-Phe)2, le brin codeur et l'autre lui étant complémentaire, à savoir le brin complmentaire,
Par conséquent, selon une autre de ses formes de réalisation, la présente invention concerne un procédé caractérisé en ce que l'on réalise une première séquence dodécanucléotidique codant pour I 'aspartyl-phénylalanine, en liant mutuellement des nucléotides monomères appropriés, en réalisant une seconde séquence dodécanucléotidique complémentaire à la première séquence, en phosphorylant les deux dodécanucléotides en utilisant la T4-polynucléotidekinase et en mélangeant mutuellement les première et seconde séquences de façon à former une structure d'ADN à double brin.The synthetic Aspartame gene according to the present invention can be prepared by the polymerization of a double stranded DNA fragment consisting of two dodecanucleotide strands, one comprising the sequence for the expression of (Asp-Phe) 2, the encoder strand and the other being complementary thereto, namely the complementary strand,
Therefore, according to another of its embodiments, the present invention relates to a method characterized in that a first dodecanucleotide sequence encoding aspartyl-phenylalanine is made by mutually binding appropriate monomeric nucleotides, performing a second dodecanucleotide sequence complementary to the first sequence, phosphorylating the two dodecanucleotides using T4-polynucleotide kinase and mutually mixing the first and second sequences so as to form a double-stranded DNA structure.
Les brins dodédanucléotidiques peuvent être synthétisés chacun à partir des monomères respectifs qui sont protégés par les groupes bloqueurs de manière connue et liés par la méthodologie classique au phosphotriester (voir, par exemple, Hsiung et coll., Nucleic Acids
Research, 6, 1371 - 1385 (1979)), les dodécamères ainsi obtenus étant débloqués et subsequemment purifiés. Après la purification et la phosphorylation à l'aide de la T4polynucléotide-kinase (E.C. 2.7.1.78), les brins codeur et complémentaire sont mutuellement mélangés avec pour résultat la formation de structures bicaténaires par liaison hydrogène.On a constaté qu'en utilisant le dodécamère codant pour (Asp-Phe)2 pour le brin codeur et un brin complémentaire dodécanucléotidique correspondant, on obtenait des structures bicaténaires extrêmement stables résultant du chevauchement de six bases des brins, qui, pour 1' exemple précédemment donné, se représentent comme suit
5' pT-T-T-C-G-A-C-T-T-C-G-A 3'
3' G-A-A-G-C-T-A-A-A-G-C-Tp 5'
La polymérisation linéaire des structures bicaténaires susmentionnées s'obtient par incubation avec la T4-ADN ligase (EC 6.5.1.1) de manière à engendrer de longs polymères de longueur stochastique. Après la séparation de la matière non liée, on constate que l'on obtient une gamme de polymères contenant de 2 à 500 et plus de 500 répétitions des unités de base.The dodedanucleotide strands can be each synthesized from the respective monomers which are protected by the blocking groups in a known manner and linked by conventional phosphotriester methodology (see, for example, Hsiung et al., Nucleic Acids
Research, 6, 1371-1355 (1979)), the dodecamers thus obtained being unblocked and subsequently purified. After purification and phosphorylation using T4polynucleotide kinase (EC 2.7.1.78), the coding and complementary strands are mutually mixed resulting in the formation of double-stranded structures by hydrogen bonding. dodecamer coding for (Asp-Phe) 2 for the coding strand and a corresponding dodecanucleotide complementary strand, extremely stable double-stranded structures were obtained resulting from the overlapping of six strand bases, which, for the example previously given, are as follows
5 'pT-TTCGACTTCGA 3'
3 'GAAGCTAAAGC-Tp 5'
The linear polymerization of the aforementioned double-stranded structures is obtained by incubation with T4-DNA ligase (EC 6.5.1.1) to generate long polymers of stochastic length. After separation of the unbound material, it is found that a range of polymers containing from 2 to 500 and more than 500 repeats of the base units is obtained.
La présente invention concerne également un procédé pour l'expression de l'(aspartyl-phénylalanine) n' caractérisé en ce que l'on insère un gène synthétique tel que décrit plus haut dans un site d'insertion d'un vecteur de plasmide lisant dans la phase correcte pour le gène inséré, le site d'insertion étant adjacent à un promoteur bactérien et en aval d'un site de liaison de ribosome procaryote, en ce que l'on transforme des cellules microbiennes compétentes en utilisant le vecteur de plasmide ainsi obtenu, en ce que l'on cultive les cellules transformées et en ce que l'on récolte le peptide exprimé. The present invention also relates to a process for the expression of (aspartyl-phenylalanine) n ', characterized in that a synthetic gene as described above is inserted into an insertion site of a plasmid vector reading. in the correct phase for the inserted gene, the insertion site being adjacent to a bacterial promoter and downstream of a prokaryotic ribosome binding site, in that competent microbial cells are transformed using the plasmid vector thus obtained, in that the transformed cells are cultured and the expressed peptide is harvested.
Au surplus, le produit polymère est considéré comme nouveau et la portée de l'invention s'y étend également.In addition, the polymer product is considered new and the scope of the invention also extends.
La présente invention concerne également un procédé de préparation de l'Aspartame (l'ester méthylique de l'aspartyl-phénylalanine),-caractérisé en ce que 1 on insère le gène synthétique susmentionné dans un vecteur de clonage de plasmide, par exemple pWT 121, conçu pour lire dans la phase correcte pour l'expression du gène inséré et possédant un promoteur bactérien en amont du et adjacent au site d'insertion.On peut utiliser le vecteur de plasmide pour transformer des cellules de E. coli HB 101, le (Asp-Phe)n exprimé peut être récolté et soumis à une scission enzymatique en utilisant une enzyme spécifique pour les amino-acides avec des channes latérales aromatiques, comme la subtilisine (E.C. 3.4.4.16), la chymotrypsine (E.C. 3.4.4.5) ou la protéinase K (E.C. 3.4.21.14), de manière à obtenir l'aspartyl-phénylalanine qui est méthylée de façon à engendrer l'Aspartame. L'enzyme utilisée peut se présenter sous une forme soluble ou, de préférence, elle peut être immobilisée sur un support solide.La méthylation peut s'effectuer par mise en oeuvre de moyens chimiques classiques, ou bien elle peut s'effectuer par une réaction d'échange avec l'enzyme en présence de méthanol ou bien encore par la méthanolyse enzymatique directe du polymère. The present invention also relates to a process for the preparation of Aspartame (aspartyl-phenylalanine methyl ester), characterized in that the abovementioned synthetic gene is inserted into a plasmid cloning vector, for example pWT 121 , designed to read in the correct phase for expression of the inserted gene and having a bacterial promoter upstream of and adjacent to the insertion site. The plasmid vector can be used to transform E. coli HB 101 cells. (Asp-Phe) n expressed can be harvested and subjected to enzymatic cleavage using an enzyme specific for amino acids with aromatic side channels, such as subtilisin (EC 3.4.4.16), chymotrypsin (EC 3.4.4.5) or proteinase K (EC 3.4.21.14), so as to obtain aspartyl-phenylalanine which is methylated to generate Aspartame. The enzyme used can be in a soluble form or, preferably, it can be immobilized on a solid support. The methylation can be carried out using conventional chemical means, or it can be carried out by a reaction. exchange with the enzyme in the presence of methanol or by direct enzymatic methanolysis of the polymer.
Il faut bien comprendre que, étant donné la nature triplet du code génétique le gène peut être lu dans n'importe laquelle de trois phases et qu'il est, par conséquent, essentiel pour un gène, d'utiliser, à titre de vecteur de plasmide, un vecteur de plasmide qui assure la traduction dans le châssis ou cadre de lecture correct. It should be understood that, given the triplet nature of the genetic code, the gene can be read in any of three phases and that it is therefore essential for a gene to use, as a vector of plasmid, a plasmid vector that provides translation in the correct frame or reading frame.
Il a été découvert qu'un vecteur de plasmide préféré à utiliser pour la mise en oeuvre du procédé con- forme à l'invention était un vecteur de plasmide choisi dans la série appelée "pWT" susmentionnée. It has been discovered that a preferred plasmid vector to be used for carrying out the method according to the invention is a plasmid vector selected from the above-mentioned "pWT" series.
Fondamentalement, les plasmides de la série p1T comprennent un site de restriction d'Hind III (E.C. 3.1.23.21) adjacent à un promoteur de tryptophane d'E. coli clone
Par la restriction à l'Hind III et l'insertion de liants d'Hind III, il est possible de construire, dans la série pWT, des plasmides capables de traduire dans tous les châssis ou cadres de lecture, ces plasmides étant pWT 111, pWT 121 et pWT 131, comme décrit dans la référence sus- mentionnée.Basically, plasmids of the p1T series comprise a Hind III restriction site (EC 3.1.23.21) adjacent to a tryptophan promoter of E. coli. coli clone
By the restriction to Hind III and the insertion of Hind III binders, it is possible to construct, in the pWT series, plasmids capable of translating into all frames or reading frames, these plasmids being pWT 111, pWT 121 and pWT 131 as described in the above-mentioned reference.
La transcription et la traduction de l'ADN inséré dans les plasmides de la série pA s'effectuent sous le contrôle direct et puissant du tryptophane; ainsi, en pre- sence de tryptophane, l'opéron est réprimés tandis qu'en l'absence de tryptophane, il est déréprimév
Les plasmides de la série plE possèdent égale- ment, dans la région suivant immédiatement le site Hind III, le gène pour la résistance à la tétracycline, si bien qu' après l'insertion de l'ADN, la transcription et la traduc tion puissent aisément être confirmées, étant donné que lorsqu t elle s'est produite, la résistance à la tétracycline est maintenue.Transcription and translation of the DNA inserted into the pA series plasmids is under the direct and powerful control of tryptophan; thus, in the presence of tryptophan, the operon is repressed whereas in the absence of tryptophan it is derepredivated.
The plasmids of the p1E series also possess, in the region immediately following the Hind III site, the gene for tetracycline resistance, so that after the insertion of the DNA, transcription and translation can can easily be confirmed, since when it has occurred, the resistance to tetracycline is maintained.
Dans une forme de réalisation préférée du procédé suivant l'invention, on insère par conséquent le gène synthétique dans le plasmide approprié de la série pWT, c'est-àdire le plasmide appelé "pWT 121. Ce plasmide est schématiquement illustré sur la figure 2 des dessins ci-annexés et possède les caractéristiques qui suivent :
longueur moléculaire de 4837 bp; un site Hpa I (E.C. 3.1.23.23); un site Hind III à 206 bp du site Hpa I; un site Bam HI (E.C. 3.1.23.6) à 353 bp du site Hind III; un site Sal I (E.C. 3.1.23.37) à 275 bp du site Bam HI; un site Pst I (E.C. D.1.23.31) à 2958 bp du site Sal i et à 1045 bp du site Hpa I; le gène pour la résistance à la tétracycline s'étendant de la région du site Hpa I jusqu'au-delà du site Sal I;le gène pour la résistance à l'ampicilline se situant dans la région du site Pst I et la partie clonée de l'opéron trp comprenant la région située entre le promoteur et la première partie du gène E entre les sites Hpa I et Hind III.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the synthetic gene is therefore inserted into the appropriate plasmid of the pWT series, ie the plasmid called "pWT 121. This plasmid is schematically illustrated in FIG. drawings and has the following characteristics:
molecular length of 4837 bp; an Hpa I site (EC 3.1.23.23); a Hind III site at 206 bp from the Hpa I site; a Bam HI site (EC 3.1.23.6) at 353 bp of the Hind III site; a Sal I site (EC 3.1.23.37) at 275 bp from the Bam HI site; a Pst I site (ECD1.23.31) at 2958 bp from the Sal i site and at 1045 bp from the Hpa I site; the gene for tetracycline resistance extending from the region of the Hpa I site to beyond the Sal I site, the gene for ampicillin resistance being in the region of the Pst I site and the cloned portion of the trp operon comprising the region between the promoter and the first portion of the E gene between the Hpa I and Hind III sites.
Le gène d'Aspartame synthétique conforme à la présente invention a été cloné dans du pWT 121 comme suit
On a soumis le plasmide pWT 121 à une restriction avec 1 'enzyme Hind III de façon à obtenir une molécule linéaire que l'on a ensuite traitée par de 1'ADN- polymérase et tous les quatre désoxyribonucléosidestriphosphates, de façon à produire des "extrémités émoussées totalement appariées à des bases.On a ensuite traité la molécule à extrémités émoussées par de la phosphatase alcaline bactérienne (E.C. 3.-I .3.1) de façon à enlever les 5'-phosphates. On a alors préparé le plasmide pour l'insertion dans le gène synthétique que l'on a préalablement traité comme suit
On a traité le gène synthétique par de 1'ADN- polymérase d'E. coli et tous les quatre désoxyribonucléosides-triphosphates de façon à produire des extrémités émoussées et on a séparé les gènes ''réappariésl' de l'enzyme et des petites molécules. The synthetic Aspartame gene according to the present invention was cloned into pWT 121 as follows
Plasmid pWT 121 was restriction-restricted with the Hind III enzyme to obtain a linear molecule which was then treated with DNA polymerase and all four deoxyribonucleoside triphosphates to produce "ends". The blunt-ended molecule was then treated with bacterial alkaline phosphatase (EC 3.-I.3.1) to remove the 5'-phosphates, and the plasmid was prepared for the preparation. insertion into the synthetic gene which has been previously treated as follows
The synthetic gene was treated with E. coli DNA polymerase. coli and all four deoxyribonucleoside triphosphates so as to produce blunt ends, and the "reapplied" genes were separated from the enzyme and small molecules.
On a mélangé l'ADN de vecteur à extrémités émoussées et le gène à extrémités émoussées dans un rap-. The blunt-ended vector DNA and the blunt-ended gene were mixed in a blunt-ended fashion.
port variant de 1:1 à 1:2 et on les a mutuellement liés avec de fortes concentrations de T4-ADN-ligase, de façon à obtenir la série de plasmides "pWT 121/(asp-phe)n". port ranging from 1: 1 to 1: 2 and mutually bound with high concentrations of T4-DNA ligase, so as to obtain the plasmid series "pWT 121 / (asp-phe) n".
Les calibres des entités insérées clonées, déterminés par digestion à l'enzyme de restriction, se sont révélés autre de 60 à 900 bp (c'est-à-dire de 5 à 75 répétitions de l' unité dodécanucléotidique).The sizes of the cloned inserted entities, determined by restriction enzyme digestion, were found to be other than 60 to 900 bp (i.e., 5-75 repeats of the dodecanucleotide unit).
On utilise les plasmides pWT 121/(asp-phe)n, préparés de la manière décrite plus haut, pour transformer des cellules d'E. coli, de manière connue, par exemple, par l'exposition de cellules traitées par du chlorure de calcium au plasmide pWT/(asp-phe)n. On cultive les cellules transformées de manière connue dans un milieu ne contenant pas de tryptophane et contenant, de préférence, l'inducteur qu'est l'acide 8-indoleacrylique, on exprime une protéine constituée essentiellement d'(asp-phe)n qui, après scission enzymatique et méthylation, produit lester méthylique de l'aspartyl-phénylalanine voulu, à savoir l'Aspartame. Plasmids pWT 121 / (asp-phe) n, prepared as described above, were used to transform E. coli cells. coli, in a known manner, for example, by the exposure of cells treated with calcium chloride to plasmid pWT / (asp-phe) n. The transformed cells are cultured in a manner known in a medium containing no tryptophan and preferably containing the inducer 8-indoleacrylic acid is expressed a protein consisting essentially of (asp-phe) n which after enzymatic cleavage and methylation, produces the desired methyl aspartyl-phenylalanine methyl ester, namely Aspartame.
Comme on l'a mentionné plus haut, on obtient classiquement l'Aspartame par une synthèse chimique à étapes multiples. On utilise la L-phénylalanine comme intermédiaire pour la mise en oeuvre de cette synthèse classique. La présente invention concerne également la préparation de la L-phénylalanine qui est-intéressante pour cette synthèse classiques Lorsque l'on produit la phénylalanine par l'intermédiaire d'une synthèse chimique, on obtient ce produit sous la forme de racémique qui. doit être résous avant que l'on puisse obtenir lSisomère L et cette résolution constitue une étape supplémentaire et conteuse de la mise en oeuvre du procédé en question. As mentioned above, Aspartame is conventionally obtained by a multi-step chemical synthesis. L-Phenylalanine is used as an intermediate for carrying out this conventional synthesis. The present invention also relates to the preparation of L-phenylalanine which is of interest for this conventional synthesis. When phenylalanine is produced by means of chemical synthesis, this product is obtained in the form of racemic which. must be solved before the Isomer L can be obtained and this resolution is an additional step and storyteller of the implementation of the process in question.
Lorsqu'on l'obtint par la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, on obtient directement la phenylalanine sous la forme de lsisomère L.When it is obtained by carrying out the process according to the invention, phenylalanine is obtained directly in the form of the L isomer.
Par conséquent, la présente invention concerne aussi un procédé de préparation de la L-phénylalanine, caractérisé en ce que l'on traite le peptide (asp-phe)n, isolé d'une culture de cellules d'E. coli portant des plasmides incorporant le gène d'Aspartame synthétique, par un agent d'hydrolyse acide ou enzymatique et en ce que l'on sépare la L-phénylalanine voulue de l'hydrolysat. Therefore, the present invention also relates to a process for the preparation of L-phenylalanine, characterized in that the peptide (asp-phe) n isolated from a culture of E. coli cells is treated. coli carrying plasmids incorporating the synthetic Aspartame gene, an acidic or enzymatic hydrolysis agent and that the desired L-phenylalanine is separated from the hydrolyzate.
Ce procédé engendre par conséquent aussi l'acide
L-aspartique et la portée de la présente invention s'étend également à un tel procédé.This process therefore also generates the acid
L-aspartic and the scope of the present invention also extends to such a method.
Les agents d'hydrolyse préférés comprennent l' acide chlorhydrique ou la carboxypeptidase (E.C. 3.4.12.x), l'aminopeptidase (E.C. 3.4.11.x) ou des endopeptidases aspécifiques. Preferred hydrolysis agents include hydrochloric acid or carboxypeptidase (E.C. 3.4.12.x), aminopeptidase (E.C. 3.4.11.x) or aspecific endopeptidases.
La séparation des produits d'hydrolyse peut se réaliser par mise en oeuvre de procédés connus. The separation of the hydrolysis products can be carried out using known methods.
Les exemples qui suivent illustrent la présente invention sans pour autant limiter cette dernière. The following examples illustrate the present invention without limiting the latter.
EtEiPLE 1 (asp-phe)n
Synthèse de dodécanucléotides
On a synthétisé les deux dodécanucléotides,
TpCpGpApApApTpCpGpApApG et TpTpTpCpGpApCpTpTpCpGpA, par une méthodologie classique au triester, telle que décrite, par exemple, par Hsiung, Loc cit, et conformément au schéma réactionnel illustré sur la figure 3 des dessins ci-annexés où N représente Gis obu, T, çbz ou AbZ.EtEPLE 1 (asp-phe) n
Synthesis of dodecanucleotides
Both dodecanucleotides were synthesized,
TpCpGpApApApTpCpGpApApG and TpTpTpCpGpApCpTpTpCpGpA, by conventional triester methodology, as described, for example, by Hsiung, Loc cit, and in accordance with the reaction scheme illustrated in Figure 3 of the accompanying drawings wherein N represents Gis obu, T, çbz or AbZ .
Les dodécanucléotides totalement protégés furent débloqués avec de l'acide benzènesulfonique à 2 /0 p/v, du fluorure de tétraéthylammonium 0,1 M dans un mélange de tétrahydrofuranne, de pyridine et d'eau (8:1:1 en volume), puis par traitement à l'ammoniac. On a purifié les dodécanucléotides débloqués par chromatographie en phase liquide sous haute pression sur du "Partisil 10 SAX" (silice microparticulaire qui a été dérivée à l'aide de groupes ammonium quaternaire (QMatman)). The fully protected dodecanucleotides were deblocked with benzene sulfonic acid at 2/0 w / v, 0.1 M tetraethylammonium fluoride in a mixture of tetrahydrofuran, pyridine and water (8: 1: 1 by volume), then by treatment with ammonia. Unblocked dodecanucleotides were purified by high pressure liquid chromatography on "Partisil SAX" (microparticulate silica which was derived using quaternary ammonium groups (QMatman)).
Polymérisation de dodécanucléotides
On a phosphorylé chaque dodécanucléotide synthétique (2 Bg) dans un milieu de réaction de 10 yl contenant de 10à 50 ;iCi de Y 32P-ATP, 50 mM de Tris-Cl de pH 7,8 ,5 mM de chlorure de magnésium, 0,25 mM d'ATP non marqué, 10 mM de mercaptoéthanol et 3 unités (1 unité est la quantité qui provoque le transfert de 1 nanomole de 32P-phosphate de Y 32P)-ATPursltextrémité 5'-hydroxy d'un polynucléotide, en 30 minutes, à 370C, dans les conditions d'essai normales, voir, par exemple, Richardson,
Nucleic Acids Research, 2, 815) de T4 polynucléotide kinase (E.C. 2.7.1.78).Après 60 minutes à 370C, on a mélangé les deux dodécanucléotides, on a ajouté de l'ATP non marqué pour amener l'ATP jusqu'à 1 tnM, en même temps que 0,1 unité (1 unité est la quantité qui convertit 100 monomoles de d(A-T)1000 en une forme résistant à l' exonucléase III, en l'espace de 30 minutes, à 300C, dans des conditions d'essai normales, voir, par exemple,
Modrich et Lehman, J. Biol Chem., 245, 3626 (1970)) de
T4 ADN ligase (E.C 6.5.1.1) et on a incubé le mélange réactionnel pendant 24 heures à 250C. On. a enlevé l'ATP et les nucléotides monomères non liés par descente à travers une colonne (20 cm x 0,8 cm) de l'Sephadex G-5011 (polymère de dextrane modifié, réticulé, particulaire, superfin (Pharmacia)) dans du chlorure de sodium 50 mN, du Tris-Cl 10 mN de pH 7,5 , et du dodécylsulfate de sodium (SDS) 0,2 O/o p/v. On a concentré les polymères bicaténaires par précipitation à l'méthanol Après sepaxa- tion, on a constaté que le produit était un mélange de polymères d'une longueur stochastique. contenant de 2 à plus de 500 répétitions des unités de base.Polymerization of dodecanucleotides
Each synthetic dodecanucleotide (2 μg) was phosphorylated in a reaction medium of 10 μl containing from 10 to 50 μl of 32 P-ATP, 50 mM Tris-Cl pH 7.8, 5 mM magnesium chloride , 25 mM unlabelled ATP, 10 mM mercaptoethanol and 3 units (1 unit is the amount that causes the transfer of 1 nanomole of 32 P-phosphate of Y 32 P) -ATPurslextremity 5'-hydroxy of a polynucleotide, in 30 minutes, at 370C, under normal test conditions, see, for example, Richardson,
Nucleic Acids Research, 2, 815) of T4 polynucleotide kinase (EC 2.7.1.78). After 60 minutes at 370C, the two dodecanucleotides were mixed, unlabeled ATP was added to bring ATP to 1 at the same time as 0.1 unit (1 unit is the amount that converts 100 monomoles of d (A-T) 1000 to an exonuclease III resistant form, within 30 minutes, at 300C, in normal test conditions, see, for example,
Modrich and Lehman, J. Biol Chem., 245, 3626 (1970)) of
T4 DNA ligase (EC 6.5.1.1) and the reaction mixture was incubated for 24 hours at 250C. We. ATP and unbound monomeric nucleotides were removed by descent through a column (20 cm x 0.8 cm) of Sephadex G-5011 (modified, crosslinked, particulate, superfine dextran polymer (Pharmacia)) in 50 mN sodium chloride, 10 mN Tris-Cl pH 7.5, and 0.2 O / op / v sodium dodecyl sulfate (SDS). The double-stranded polymers were concentrated by methanol precipitation. After sepa- ration, the product was found to be a mixture of polymers of stochastic length. containing from 2 to more than 500 repetitions of base units.
Clonage du gène synthétique
(a) Réappariement de l'extrémité émoussée du
gène synthétique
On a incubé 2 g de polymère préparé de la maniere décrite plus haut dans un mélange de 40 1 de 50 mM de Tris-Cl de pH 7,8 3 de 5 mN de chlorure de magnésium, de 1 mN de mercaptoéthanol, de 0,125 mM de chacun des quatre désoxynucléotides triphosphates et de 2 unités (1 unité est la quantité qui provoque 1'incorpo- ration de 10 nanomoles de nucléotide dans une forme précì- pitable à l'acide, en 30 minutes, à 37 C, dans des conditions d'essai normales en utilisant du-poly d (A-T) à titre de gabarit, voir, par exemple, Richardson et colzas
J. Biol. Chem., 239, 222, (1964)) de E. coli ADN polyme- rase I (E.C. 2.7.7.7). On a incubé le mélange pendant 20 minutes à 10 C et on a utilisé le mélange sans autre purification.Cloning of the synthetic gene
(a) Matching the blunt end of the
synthetic gene
2 g of the polymer prepared as described above was incubated in a mixture of 40 l of 50 mM Tris-Cl pH 7.8 3 with 5 mN magnesium chloride, 1 mN mercaptoethanol, 0.125 mM of each of the four deoxynucleotide triphosphates and 2 units (1 unit is the amount which causes the incorporation of 10 nanomoles of nucleotide in an acid-fast form, in 30 minutes, at 37 ° C, under conditions of normal test using poly-d (A-T) as a template, see, for example, Richardson and colzas
J. Biol. Chem., 239, 222, (1964)) of E. coli DNA polymerase I (EC 2.7.7.7). The mixture was incubated for 20 minutes at 10 ° C. and the mixture was used without further purification.
(b) Préparation du vecteur de clonage pWT 121
On a provoqué la digestion de 50 Rg d'ADN de pWT 121 par un excès double d'Hind III (E.C. 3.1.23.21).(b) Preparation of the cloning vector pWT 121
The digestion of 50 μg of pWT 121 DNA was induced by a double excess of Hind III (EC 3.1.23.21).
On a extrait le mélange deux fois avec un égal volume de phénol et on l'a précipité à l'éthanol. The mixture was extracted twice with an equal volume of phenol and precipitated with ethanol.
On a procédé au réappariement avec de l'ADNpolymérase d'E. coli pour engendrer des extrémités émoussées de la manière décrite en (a) ci-dessus. Re-pairing with E. coli DNA polymerase was performed. coli to generate blunt ends as described in (a) above.
On a ensuite traité l'ADN à extrémités émoussées par de la phosphatase alcaline bactérienne (E.C. Blunt-ended DNA was then treated with bacterial alkaline phosphatase (E.C.
3.1.3.1), de façon à enlever les phosphates terminaux et à empêcher la recircularîsation de l'ADN au cours de la liaison subséquente. On a incubé~l'ADN pendant 30 minutes à 370C, en présence d'un excès double de l'enzyme dans 10 m! de Tris-Cl de pH 7,5 et du SDS 0,1 /0. On a ensuite extrait le mélange de manière exhaustive à l'aide de phénol, on l'a lavé à plusieurs reprises avec du chloroforme et on l'a ensuite précipité à l'éthanol.3.1.3.1), in order to remove terminal phosphates and to prevent the recircularization of the DNA during the subsequent bonding. The DNA was incubated for 30 minutes at 370 ° C., in the presence of a double excess of the enzyme in 10 ml. Tris-Cl pH 7.5 and SDS 0.1 / 0. The mixture was then exhaustively extracted with phenol, washed repeatedly with chloroform and then precipitated with ethanol.
(c) Liaison des extrémités émoussées
Le dodécanucléotide polymère à extrémités émoussées de (a) ci-dessus et l'ADN de plfT 121 à extrémités émoussées de (b) ci-dessus' ont été mélangés en une proportion pondérale de 1:1 et liés à 150C à 0,2 unité de T4 ADN-ligase dans un mélange de 20 l contenant 50 mN de Tris-Cl de pH 7,8 , 50 mM de chlorure de magnésium, 1 mM d'ATP et 10 mN de mercaptoéthanol. Après 24 heures, les plasmides de recombinaison pWT 121/(asp-phe)n étaient pr & s à l'emploi pour transformer des cellules d'E. coli.(c) Blunt end bonding
The blunt ended polymeric dodecanucleotide of (a) above and the blunt ended plfT 121 DNA of (b) above were mixed in a weight ratio of 1: 1 and bound at 150C to 0.2. T4 DNA ligase unit in a 20 l mixture containing 50 mN Tris-Cl pH 7.8, 50 mM magnesium chloride, 1 mM ATP and 10 mN mercaptoethanol. After 24 hours, recombinant plasmids pWT 121 / (asp-phe) n were ready for use to transform E. coli cells. coli.
Transformation et expression de gène
On a transformé des cellules d'E. coli K12 HB 101 (génotype gal , lac-, ara , pro-, arg , str , rec A, rk-'
Mk-; Boyer H.W. et Roullard - Dussoix D., J. Mol. Biol., 41, 459-472) par mise en oeuvre du procédé de Katz et coll., (1973) J. Bacteriol., 114, 577-591 et on les a étalées sur des plaques de L-gélose comportant un supplément d'ampicilline (100 Fg/ml). Transformation and gene expression
E.cells were transformed. coli K12 HB 101 (genotype gal, lac-, ara, pro, arg, str, rec A, rk- '
Mk-; Boyer HW and Roullard - Dussoix D., J. Mol. Biol., 41, 459-472) by carrying out the method of Katz et al., (1973) J. Bacteriol., 114, 577-591 and plated on L-agar plates supplemented with Ampicillin (100 Fg / ml).
On a purifié les clones de recombinant par striage de manière à obtenir des colonies uniques. On a examiné les clones ainsi isolés par hybridation de colonie sur des filtres de nitro-cellulose (Grunstein et Hogness (1975) Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 72, 3961-3965) en utilisant un dodécanucléotide synthétique marqué à la kinase comme sonde d'hybridation.On a élevé des colonies uniques positives par hybridation de colonie jusqu'à un A600 de 0,6 dans 25 ml de milieu M9 (tiller, (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbour Laboratory,
New York, page 433) complété d'ampicilline (100 g/ml) et de tryptophane (40 ssg/ml). On a prélevé un échantillon de 1 ml de cette culture réprimée et on l'a marqué pendant 10 minutes avec 5 ACi de 14C-amino-acides avant d'être traité pendant 10 minutes par 200 pl de "casamino acides" à 20 O/o p/v (Difco).On a centrifugé ("pastillé") les cellules (10.000 x g pendant 10 minutes), on les a lavées à plusieurs reprises avec une solution saline tamponnée au phosphate contenant 100 Fg/ml de gélatine de façon à éliminer l'excès de marqueur et on a lysé la partie finale dans 50 til d'un tampon (FSB) contenant 10 O/o v/v de glycérol, 0,01 O/o p/v de bleu de bromophénol, 5 O/o v/v de S-mercaptoéthanol, 3 % p/v de SDS et 65 mM de Tris-Cl de pH 8 par chauffage jusqu'à 900C pendant 2 minutes.The recombinant clones were purified by streaking so as to obtain unique colonies. Clones thus isolated were examined by colony hybridization on nitro-cellulose filters (Grunstein and Hogness (1975) Proc Nat Acad Sci USA 72, 3961-3965) using a kinase-labeled synthetic dodecanucleotide. hybridization probe. Positive single colonies were raised by colony hybridization to an A600 of 0.6 in 25 ml of M9 medium (tiller, (1972), Experiments in Molecular Genetics, Cold Spring Harbor Laboratory,
New York, page 433) supplemented with ampicillin (100 g / ml) and tryptophan (40 ug / ml). A 1 ml sample of this repressed culture was taken and labeled for 10 minutes with 5 .mu.C of 14 C-amino acids and treated for 10 minutes with 200 .mu.l of "casamino acids" at 20.degree. op / v (Difco). The cells were pelleted (10,000 xg for 10 minutes), washed repeatedly with phosphate buffered saline containing 100 μg / ml of gelatin to remove the excess of marker and the final part was lysed in 50 μl of buffer (FSB) containing 10 μg / v of glycerol, 0.01 w / v / v of bromophenol blue, 5 O / ov / S-mercaptoethanol, 3% w / v SDS and 65 mM Tris-Cl pH 8 by heating to 900C for 2 minutes.
On a pastillé le reste de la culture initiale de 25 ml (10.000 x g pendant 10 minutes) et on l'a remis en suspension dans un égal volume de milieu M9 complété d'ampicil- line (100 Ag/ml) et d'acide R-indoleacrylique (5 tig/rnl). The remainder of the initial 25 ml culture (10,000 xg for 10 minutes) was pelleted and resuspended in an equal volume of M9 medium supplemented with ampicillin (100 Ag / ml) and acid. R-indoleacrylic (5 tig / ml).
Après diverses périodes d'induction, on a prélevé des échantillons de 1 ml et on les a marqués de la manière décrite plus haut. On a séparé des fractions aliquotes de 5 à 10 Al des lysats finals sur les gels d'acrylamide (12,5 O/o de polyacrylamide + 0,1 O/o de SDS, voir, par exemple, Laemmli, Nature, 227, 680-685, (1970)).After various induction periods, 1 ml samples were taken and labeled as described above. Aliquots of 5 to 10 Al were separated from the final lysates on the acrylamide gels (12.5% polyacrylamide + 0.1% SDS, see, for example, Laemmli, Nature, 227, 680-685, (1970)).
On a séché les gels et on les a autoradiographiés de façon à localiser les positions des protéines marquées. En comparant les motifs provenant de cellules non induites et induites, on a pu identifier les protéines synthétisées sous le contrôle du tryptophane promoteur. The gels were dried and autoradiographed to locate the positions of the labeled proteins. By comparing the motifs from uninduced and induced cells, it was possible to identify the proteins synthesized under the control of the tryptophan promoter.
La La figure 4 des dessins annexés au présent mémoire représente une autoradiographie d'un gel de 12,5 0/o d'acrylamide : 0,1 O/o de SDS sur lequel sont 14 séparés des protéines marquées au C synthétisées dans des cellules d'E. coli portant des plasmides de pWT 121 (asp-phe > n de recombinant.La piste 1 montre des protéines marquées avec des 14C-amino-acides en présence de 40 gg/ml de L-tryptophane, c'ést-à-dire que n'importe quels gènes insérés au site Hind III seront réprimés et qu'aucune protéine ne sera produite La piste 2 montre des protéines marquées avec des 14C-amino-acides en l'absence de Ltryptophane et en présence-de 5 Fg/ml d'acide B-indole acrylique, c'est-à-dire que les gènes insérés seront totalement induits et pourront exprimer la protéine codée par le produit inséré. (On a montré que la protéine qui apparatt fortement sur' la piste 2 était-un polymère récurrent d'(asp-phe)).Les pistes 3 et 4 correspondent aux pistes 1 et 2 respectivement, sauf que l'on a utilisé deux fois la quantité de protéines. Les poids moléculaires des protéines standards montrés.sur la droite de l'illustration sont ceux d'un mélange standard de protéines obtenu à partir du centre radiochimique d'Amersham, Buckinghamshire,
Angleterre.Figure 4 of the accompanying drawings represents an autoradiograph of a gel of 12.5% acrylamide: 0.1% SDS on which are separated C-labeled proteins synthesized in cells. of. coli carrying pWT 121 plasmids (recombinant asp-phe> n). Lane 1 shows proteins labeled with 14 C-amino acids in the presence of 40 μg / ml of L-tryptophan, i.e. any genes inserted at the Hind III site will be repressed and no protein will be produced Lane 2 shows proteins labeled with 14 C-amino acids in the absence of Ltryptophan and in the presence of 5 Fg / ml of B-indole acrylic acid, i.e. the inserted genes will be fully induced and will be able to express the protein encoded by the inserted product. (It has been shown that the protein that strongly appears on lane 2 was a 3 and 4 correspond to lanes 1 and 2 respectively, except that twice the amount of protein has been used.The molecular weights of the standard proteins shown on the right of illustration are those of a standard mixture of proteins obtained from the radi center ochimic of Amersham, Buckinghamshire,
England.
Isolement des rotêines marquées à Partir des gels
On a isolé des bandes particulières de protéines de gels d'acrylamide en séparant le lysat de protéine dans une série de pistes-parallèles. On a coupé l'une de ces pistes du gel à l'aide d'un scalpel et on l'a colorée à l'aide de bleu brillant Coomassie R (Gurr, Searle
Diagnostics), cependant que lton trempait le reste du gel pendant 20 minutes dans du glycérol 15 O/o v/v et qu'on l'a conservé à -700C. On a séché la tranche de gel coloré et on l'a autoradiographiée pendant 24 à 48 heures de façon à définir la position des bandes marquées. Ceci a permis d'exciser la partie pertinente du gel congelé.On a brisé les tranches de gel en forgant leur passage à travers une seringue à jeter de 1 ml)sans aiguille et on a élué les protéines marquées avec du bicarbonate de triéthylammonium 10 mM de pH 7,5 pendant 24 heures. On a enlevé les frag ments de gel par centrifugation et on a dialysé la couche surnageante vis-à-vis de bicarbonate de triéthyîammonium 10 it. De cette manière, on a obtenu des récupérations de 50 à 75 /0 de bandes de protéines marquées.Isolation of marked rotenes from gels
Particular bands of acrylamide gel proteins have been isolated by separating the protein lysate in a series of parallel tracks. One of these gel tracks was cut with a scalpel and stained with Coomassie R brilliant blue (Gurr, Searle).
Diagnostics), while the rest of the gel was soaked for 20 minutes in O / ov / v glycerol and stored at -700C. The stained gel slice was dried and autoradiographed for 24 to 48 hours to define the position of the labeled bands. This allowed the relevant part of the frozen gel to be excised. The gel slices were broken by forcing through a disposable 1 ml needle-free syringe and the labeled proteins were eluted with 10 mM triethylammonium bicarbonate. pH 7.5 for 24 hours. The gel fragments were removed by centrifugation and the supernatant layer dialyzed against triethyl ammonium bicarbonate. In this way, recoveries of 50 to 75% of labeled protein bands were obtained.
Digestion à l'aide d'enzymes
On a provoqué la digestion de lysats de cellules bruts ou de bandes isolés de gels d'acrylamide soit à l'aide d'enzymes protéolytiques en solution en concentrations de I à 10 mg/ml, soit à l'aide de quantités équivalentes d'enzyme immobilisée sur un support solide, pendant des périodes allant jusqu'à 72 heures. On a utilisé du bicarbonate de triéthylammonium 10 mE dans la gamme de pH variant de 7 à 8, tandis que l'on a utilisé des tampons à l'hydroxyde de sodium/glycine 10 mM jusqu'à un pH de 10,5.Digestion with enzymes
Digestion of crude cell lysates or isolated bands of acrylamide gels was either using proteolytic enzymes in solution at concentrations of 1 to 10 mg / ml, or using equivalent amounts of enzyme immobilized on a solid support, for periods up to 72 hours. Triethylammonium bicarbonate 10 mE was used in the pH range of 7 to 8, while 10 mM sodium hydroxide / glycine buffers were used up to a pH of 10.5.
Chromatograhie en couche mince
On a séparé les produits de digestion à l'enzyme de protéines marquées sur des plaques de cbromatographie en couche mince de gel de silice Merck avec une zone de concentration (20 x 20 cm), en utilisant soit un mélange de n-butanol, d'acide acétique et d'eau (8=2:2 en volume), soit un mélange de n-propanol et d'ammoniaque concentrée (0,880) (7:3 en volume), à titre de solvant Après le développement, on a séché les plaques et on les a autoradiographiées en utilisant un film de rayons X Kodak "Kodirex" pour déceler les produits peptidiques marqués.Thin layer chromatography
Enzyme digests were separated from labeled proteins on Merck silica gel thin layer plate plates with a concentration zone (20 x 20 cm) using either n-butanol acetic acid and water (8 = 2: 2 by volume), a mixture of n-propanol and concentrated ammonia (0.880) (7: 3 by volume), as a solvent After the development, dried plates and autoradiographed using Kodak "Kodirex" X-ray film to detect labeled peptide products.
Les digestions avec de la chymotrypsine (EsC. 3,4,4.5) ou de la subtilisine (E.C. 3.4.4.16) immobilisées sur un support solide, ou avec de la subtilisine ou de la protéinase K (E.C. 3.4.21.14) sous forme soluble ont toutes donné un mélange de produits. Parmi ceux-ci, se trouvait, dans chaque cas, un composé qui se co-chromatographia avec de l'aspartyl-phénylalanine authentique.Digestion with chymotrypsin (EsC. 3,4,4.5) or subtilisin (EC 3.4.4.16) immobilized on a solid support, or with subtilisin or proteinase K (EC 3.4.21.14) in soluble form have all given a mix of products. Among these was, in each case, a compound that co-chromatographed with authentic aspartyl-phenylalanine.
(La figure 5 des dessins ci-annexés représente une autoradiographie d'une plaque de chromatographie en couche mince de silice sur laquelle sont séparés les produits de la digestion enzymatique de protéine (asp phe)ne
On a digéré la protéine (asp-phe), marquée au 14C isolée d'un gel d'acrylamide à 12,5 zoo : SDS à 0,1 O/c pendant 16 heures à 37 C avec de la subtilisine immobilisée sur un support solide. On a développé la plaque de chromatographie en couche mince avec un mélange de npropanol et d'ammoniaque 0,880 (7:3 v/v). Les flèches indiquent les positions des marqueurs de (asp-phe) et de (phe-asp) authentiques).Le composé, récupéré de la plaque de chromatographie en couche mince et hydrolysé dans de l'acide chlorhydrique, ne donna seulement que de l'acide aspartique et de la phénylalanine.(Figure 5 of the attached drawings represents an autoradiography of a silica thin layer chromatography plate on which are separated the products of enzymatic protein digestion (asp phe) ne
The 14 C-labeled protein (asp-phe) isolated from an acrylamide gel at 12.5%: SDS at 0.1% for 16 hours at 37 ° C. was digested with subtilisin immobilized on a support. solid. The thin layer chromatographic plate was developed with a mixture of n-propanol and 0.880 ammonia (7: 3 v / v). The arrows indicate the positions of the authentic (asp-phe) and (phe-asp) markers. The compound, recovered from the thin-layer chromatography plate and hydrolysed in hydrochloric acid, only gave aspartic acid and phenylalanine.
Eydrolyse de Protéines induites pour engendrer llacide L-asartique et de la L-phénylalanine
Pour l'hydrolyse, on a utilisé la protéine (aspphe) marquée au 14C, isolée d'un gel d'acrylamide, ou un lysat de cellules brut préparé en lysant des cellules d'E. coli marquées au 14C induites, portant des plasmi des pWT 121/(asp-phe)n )I dans un tampon contenant 5 o/o v/v de 8-mercaptoéthanol, 3 O/o p/v de SDS et 65 mM de
Tris-Cl de pH 8. On a scellé un lysat préparé à partir de 1 ml d'une culture de cellules induites, ou la protéine induite isolée d'un volume similaire de culture, dans un tube avec 1 ml d'acide chlorhydrique 6 M et on a chauffé le tube à 1100C pendant 16 heures.Après cette période, on a ouvert le tube et on a enlevé son contenu pour 1' évaporer ensuite jusqu'à siccité. L'examen de l t hydrolysat par chromatographie en couche mince a révélé la présence de L-phénylalanine et d'acide L-aspartique marqué au 14 C, en même temps que de petites quantités d'autres aminoacides.Hydrolysis of Proteins Induced to Generate L-Asaric Acid and L-Phenylalanine
For hydrolysis, the 14C-labeled protein (aspphe) isolated from an acrylamide gel or a crude cell lysate prepared by lysing E. coli cells was used. 14C-labeled coli carrying plasmas of pWT 121 / (asp-phe) n) I in a buffer containing 5 μg / v of 8-mercaptoethanol, 30 μg / v of SDS and 65 mM of
Tris-Cl pH 8. A lysate prepared from 1 ml of an induced cell culture, or induced protein isolated from a similar volume of culture, was sealed in a tube with 1 ml of hydrochloric acid. M and the tube was heated at 1100C for 16 hours. After this time, the tube was opened and its contents removed and evaporated to dryness. Examination of the hydrolyzate by thin layer chromatography revealed the presence of L-phenylalanine and 14 C-labeled L-aspartic acid together with small amounts of other amino acids.
EXEMPLE 2
On peut scinder un polymère de (asp-phe)n à 1' aide d'une enzyme, comme la chymotrypsine ou la subtilisine, qui coupe aux amino-acides aromatiques. On peut aussi produire un polymère de (asp-phe-lys-lys)n qui peut être scindé ou clivé par la trypsine ou par une enzyme de spécificité similaire ou par une combinaison d'enzymes pour engendrer le dipeptide asp-phe. Par exemple, une telle scission aux restes d'amino-acides basiques appariés intervient, ainsi qu'on le sait bien, dans le procédé par lequel des précurseurs d'hormones sont scindés en espèces actives par exemple le système corticotropine--lipotropine-SH- enképhaline (Nakanishi et coll., Nature, (1979), 278, 423-427).EXAMPLE 2
An (asp-phe) polymer can be cleaved by an enzyme, such as chymotrypsin or subtilisin, which cuts the aromatic amino acids. It is also possible to produce a polymer of (asp-phe-lys-lys) n which can be cleaved or cleaved by trypsin or by an enzyme of similar specificity or by a combination of enzymes to generate the asp-phe dipeptide. For example, such cleavage with the paired basic amino acid residues occurs, as is well known, in the process by which hormone precursors are split into active species, for example the corticotropin-lipotropin-SH system. - Enkephalin (Nakanishi et al., Nature, (1979), 278, 423-427).
Un gène pour un tel tétrapeptide récurrent peut être produit par l'union de quatre dodécanucléotides chimiquement synthétisés :
(1) A.A.G.A.T.T.T.C.A.A.A.A
(2) A.G.G.A.C.T.T.T.A.A.G.A
(3) A.G.T.C.C.T.T.T.T.T.G.A
(4) A.A.T.C.T.T.T.C.T.T.A.A pour former une structure récurrente
A gene for such a recurrent tetrapeptide can be produced by the union of four chemically synthesized dodecanucleotides:
(1) AAGATTTCAAAA
(2) AGGACTTTAAGA
(3) AGTCCTTTTTGA
(4) AATCTTTCTTAA to form a recurrent structure
Ceci entrain 1remploi de deux codons.pour chacun des amino-acides : G.A.T. et G.A.C. pour asp; T.T.T. et T.T.C.This entails the use of two codons for each of the amino acids: G.A.T. and G.A.C. for asp; T.T.T. and T.T.C.
pour phe; et A.A.A. et A.A.G. pour lys. Ceux-ci sont tous acceptables dans E. coli. Le seul site de reconnaissance d'enzyme de restriction dans ce gène polymère est celui pour EcoRI' (A.G.A T.T.T).for phe; and A.A.A. and A.A.G. for lilies. These are all acceptable in E. coli. The only restriction enzyme recognition site in this polymer gene is that for EcoRI (A.G.A.T.T.).
Le ré appariement du gène polymère susmentionné en utilisant l'XDN-polymérase I dlE. coli engendre une molécule qui lit dans le cadre ou châssis de lecture correct sur la liaison d'extrémité émoussée dans le site
Hind III du plasmide pWT 111g par exemple
Le procédé expérimental est tel que décrit à l'exemple 1. Le polypeptide nécessaire obtenu par induction peut autre scindé en utilisant de la trypsine, par exemple, et l'asp-phe dipeptide peut tre isolé.Reconciliation of the aforementioned polymer gene using XDN polymerase I dE. coli generates a molecule that reads in the correct reading frame or frame on the blunt end link in the site
Hind III plasmid pWT 111g for example
The experimental method is as described in Example 1. The necessary polypeptide obtained by induction can be further cleaved using trypsin, for example, and the dipeptide asp-phe can be isolated.
EXEMPLE 3
Le tripeptide Pyro-glu-his-gly, en petites quantités, a la capacité de faire naître une réponse anorexique chez des animaux, c'est-à-dire qu'il provoque une réduction de l'ingestion d'aliments et qu'il présente par conséquent un intérêt pour la mattrise de l'appétit chez les êtres humains (0. Trygstad et coll., Acta Endocrinol., 89, 196-208, 1978).EXAMPLE 3
The tripeptide Pyro-glu-his-gly, in small quantities, has the capacity to give rise to an anorexic response in animals, that is to say it causes a reduction in the ingestion of food and that it is therefore of interest for the control of appetite in humans (Trygstad et al., Acta Endocrinol., 89, 196-208, 1978).
Un polymère de la forme (glu-his-gly-lys-lys) pourrait hêtre scindé en utilisant de la trypsine, par exemple, de manière à engendrer le tripeptide glu-his-gly. A polymer of the form (glu-his-gly-lys-lys) could be cleaved using trypsin, for example, so as to generate the glu-his-gly tripeptide.
On peut convertir l'acide glutamique en acide pyroglutamique sous l'effet de la chaleur et il suffit, à ce propos, de consulter, par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 2.528.267. It is possible to convert glutamic acid to pyroglutamic acid under the effect of heat, and it is sufficient in this connection to consult, for example, United States Patent No. 2,528,267.
Un tel polymère récurrent est codé par un gène récurrent composé de r;uatre oligonucléotides chimiquement synthétisés, deux tétradécanucléotides et deux hexadécanucléotides
(1) A.G.G.A.A.C.A.C.G.G.T.A.A.G. Such a recurring polymer is encoded by a repeating gene composed of at least four chemically synthesized oligonucleotides, two tetradecanucleotides and two hexadecanucleotides.
(1) AGGAACACGGTAAG
(2) A.A.A.G.A.G.C.A.T.G.G.C.A.A.A.A. (2) A.A.A.G.A.G.C.A.T.G.G.C.A.A.A.
(3) C.T.C.T.T.T.C.T.T.A.C.C.G.T. (3) C.T.C.T.T.T.T.T.T.T.A.C.C.G.T.
(4) G.T.T.C.C.T.T.T.T.T.G.C.C.A.T.G. (4) G.T.T.C.T.T.T.T.T.T.G.C.C.T.T.G.
Ces oligonucléotides peuvent etre phosphorylés et unis par liaison, en mettant en oeuvre les techniques décrites plus haut, de façon à obtenir une structure telle que la suivante
These oligonucleotides can be phosphorylated and bonded together, using the techniques described above, so as to obtain a structure such as the following
Cn utilise deux codons pour chaque amino-acide
G.A.A et G.A.G pour l'acide glutamique, C.A.C et C.A.T pour lthistidine, G.G.T et G.G.C pour la glycine et A.A.A et A.A.G pour la lysine. Tous ces codons sont acceptables dans E. coli. il n'existe pas de sites de reconnaissance d'enzyme de restriction dans ce gène. Le procédé expérimen tai est tel que décrit à l'exemple 1. Ce gène lit dans-le châssis ou cadre de lecture correct lorsqu'il est lié par extrémité émoussée dans le site Hind III du plasmide pWT 111, par exemple.Two codons are used for each amino acid
GAA and GAG for glutamic acid, CAC and CAT for lthistidine, GGT and GGC for glycine and AAA and AAG for lysine. All these codons are acceptable in E. coli. there are no restriction enzyme recognition sites in this gene. The experimental method is as described in Example 1. This gene reads into the correct frame or reading frame when blunt-ended in the Hind III site of plasmid pWT 111, for example.
EXEMPLE 4
Le pentapeptide arg-lys-asp-val-tyr est un analogue de l'hormone qu'est la thymonoSétine, qui a pour activité d'induire la différenciation de pro-thymocytes en thymocytes, (Goldstein et coll., Science, (1979), 204, 1309-1510). il a une application pharmaceutique pour le traitement de troubles thymiques.EXAMPLE 4
The pentapeptide arg-lys-asp-val-tyr is an analogue of the hormone thymonoSetine, which has the activity of inducing the differentiation of pro-thymocytes into thymocytes (Goldstein et al., Science, (1979). ), 204, 1309-1510). it has a pharmaceutical application for the treatment of mood disorders.
Un gène récurrent codant pour un polymère de cet analogue d'hormone thymique peut etre construit à partir de quatre oligonucléotides chimiquement synthétisés, à savoir deux tétradécanucléotides et deux hexade-ca- nucléotides (1) A.C.C.G.T.A.A.A.G.A.T.G.T.T.T.A
(2) C.C.G.A.A.A.G.G.A.T.G.T.C.T
(3) T.T.T.C.G.G.T.A.A.A.C.A.T.C0TT
(4) T.A.C.G.G.T.A.G.A.C.A.T.C.C
Ces oligonucléotides peuvent être phosphorylés et unis par liaison, de façon à engendrer la structure qui suit
A recurrent gene encoding a polymer of this thymic hormone analog can be constructed from four chemically synthesized oligonucleotides, namely two tetradecanucleotides and two hexadeconucleotides (1) ACCGTAAAGATGTTTA
(2) CCGAAAGGATGTCT
(3) TTTCGGTAAACATC0TT
(4) TACGGTAGACATCC
These oligonucleotides can be phosphorylated and bound together, so as to generate the following structure
Dans cette structure des codons uniques sont utilisés pour la tyrosine (T.A.C) et l'acide aspartique (G.A.T), cependant que l'on utilise deux codons pour l'arginine (C.G.T et C.G.A), la lysine (A.A.A et A.A.G) et la valine (G.T.T et G.T.C). il existe un site de reconnaissance d'enzyme de restriction unique dans le gène pour l'enzyme Acc I. (G.T.C.T.A.C), ce site se répète toutes les 30 paires de bases. Ce gène est destiné à être lu dans le châssis ou cadre de lecture correct, lorsqu'il est inséré par liaison d'extrémité émoussée dans le site
Hind III du plasmide pWT 111, par exemple. Le procédé expérimental est tel que décrit à l'exemple 1.In this structure unique codons are used for tyrosine (TAC) and aspartic acid (GAT), while two codons for arginine (CGT and CGA), lysine (AAA and AAG) and valine (GTT and GTC). there is a unique restriction enzyme recognition site in the gene for the Acc I enzyme (GTCTAC), this site is repeated every 30 base pairs. This gene is intended to be read in the correct frame or reading frame, when inserted by blunt end link into the site
Hind III of plasmid pWT 111, for example. The experimental method is as described in Example 1.
EXEMPLE 5
Les enképhalines sont des peptides naturels que l'on trouve dans le cerveau humain et qui sont dits jouer un rôle comme substances annihilant la douleur.EXAMPLE 5
Enkephalins are natural peptides that are found in the human brain and are said to play a role as pain-killing substances.
Elles présentent par conséquent un intérêt pharmaceutique considérable. Ce sont deux composés connus, la metenképhaline, qui possède la séquence suivante (try-glygly-phe-met) et la leu enképhaline, où la méthionine terminale est remplacée par la leucine. Cet exemple est relatif à la met-enképhaline, mais une approche similaire s'applique à la leu-enképhaline. Un polymère de (tyr-gly gly-phe-met-lys-lys) peut être scindé par la trypsine, par exemple, de façon à engendrer le pentapeptide voulu.They are therefore of considerable pharmaceutical interest. Two known compounds, metenkephalin, have the following sequence (try-glygly-phe-met) and leu enkephalin, where terminal methionine is replaced by leucine. This example is relative to met-enkephalin, but a similar approach applies to leu-enkephalin. A polymer of (tyr-gly-gly-phe-met-lys-lys) can be cleaved by trypsin, for example, so as to generate the desired pentapeptide.
Un tel polymère est spécifié par un gène récurrent construit de six oligonucléotides chimiquement synthétisés, à savoir deux octadécanucléotides et quatre dodécanucléotides
(1) G.T.A.T.G.G.T.G.G.A.T.T.T.A.T.G.A.A. Such a polymer is specified by a recursive gene constructed from six chemically synthesized oligonucleotides, namely two octadecanucleotides and four dodecanucleotides.
(1) GTATGGTGGATTTATGAA
< 2) G.A.A.A.T.A.C.G.G.A.G.G. <2) G.A.A.A.T.A.C.G.G.A.G.G.
(3) C.T.T.T.A.T.G.A..A.A.A. (3) C.T.T.T.T.T.A.T.G.A..A.A.A.A.
(4) T.A.T.T.T.C.T.T.A.T.A.A.A.T.C.C.A. (4) T.A.T.T.T.T.T.T.T.A.T.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.
(5) A.T.A.A.A.G.C.C.T.C.C.G. (5) A.T.A.A.A.G.C.C.T.C.C.G.
(6) C.C.A.T.A.C.T.T.T.T.T.C. (6) C.C.A.T.A.C.T.T.T.T.T.C.
On peut phosphoryler ces oligonucléotides et les unir par liaison de deux ou trois manières. On peut mélanger tous ces six oligonucléotides et les lier de manière à engendrer le polymère en une seule étape. Mais on peut aussi lier séparément les oligonucléotides 1, 2 et 4 et les oligonucléotides 3, 5 et 6 de façon à engendrer des blocs que l'on peut ensuite mélanger et lier de façon à engendrer le même polymère, répondant à la structure qui suit
These oligonucleotides can be phosphorylated and bound together in two or three ways. All of these six oligonucleotides can be mixed and bound so as to generate the polymer in a single step. But oligonucleotides 1, 2 and 4 and oligonucleotides 3, 5 and 6 can also be separately bound so as to generate blocks which can then be mixed and bound so as to generate the same polymer, corresponding to the following structure
Dans cette structure, on utilise A.T.G comme code pour la méthionine et T.T.T-comme code pour la phénylalanine, on utilise de multiples codons pour les autres amino-acides : tyrosine (T.A.T et T.A.C), glycine (G.G.T,.G.G.A et G.G.C) et lysine (A.A.A et A.A,G). In this structure, ATG is used as a code for methionine and TTT-as a code for phenylalanine, multiple codons are used for the other amino acids: tyrosine (TAT and TAC), glycine (GGT, .GGA and GGC) and lysine (AAA and AA, G).
Ce sont des sites de reconnaissance uniques dans le gène pour les enzymes Iinl I (C.C.T.C) Mbo Il (G.AXA.G.A) et
EcoRi' (G.G.A.T.T.T) comme montré plus haut. Ces sites se répètent toutes les 42 bases. Ce gène est destiné à être lu dans le châssis ou cadre de lecture correct lorsqu'il est inséré par liaison d'extrémité émoussée dans le site Hind III du plasmide pAfT 121, par exemple. These are unique recognition sites in the gene for the enzymes Iinl I (CCTC) Mbo II (G.AXA.GA) and
EcoRi '(GGATTT) as shown above. These sites are repeated every 42 bases. This gene is intended to be read into the correct frame or reading frame when inserted by blunt end binding into the Hind III site of plasmid pAfT 121, for example.
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