JP2621025B2 - 組換えコア・ストレプトアビジン - Google Patents

組換えコア・ストレプトアビジン

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JP2621025B2
JP2621025B2 JP5508140A JP50814093A JP2621025B2 JP 2621025 B2 JP2621025 B2 JP 2621025B2 JP 5508140 A JP5508140 A JP 5508140A JP 50814093 A JP50814093 A JP 50814093A JP 2621025 B2 JP2621025 B2 JP 2621025B2
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ベーリンガー マンハイム ゲーエムベーハー
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    • C07K14/36Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Actinomyces; from Streptomyces (G)

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Description

【発明の詳細な説明】 ストレプトアビジンは自然形では四重体タンパク質
で、各サブユニットは長さが159個のアミノ酸で分子量
が16,450 Da.である。ストレプトアビジンはストレプト
ミセス・アビジニイ(Streptomyces avidinii)の培養
濾液から得られる[Chaiet,L.ら,Antimicrob.Agents Ch
emother.3(1963),28−32]。ストレプトアビジンの特
徴は、ニワトリ卵白から単離される相同タンパク質アビ
ジンの特徴でもあるが、水溶性ビタミンH(d−ビオチ
ン)との極度に強い非共有結合である。ストレプトアビ
ジンのサブユニット1個につきビオチン1分子が結合す
る。即ち、ビオチン4分子がストレプトアビジン四重体
と結合する。この結合の解離定数は10-15mol/lである。
アビジンと対照的に、ストレプトミセス・アビジニイ由
来のストレプトアビジンはグリコシル化されておらず、
硫黄を含有するアミノ酸をまったく含まず、またpH6.5
あたりにアビジンのそれより低い等電点を有する。アビ
ジン−ビオチン系、そして特にストレプトアビジン−ビ
オチン系は、すでに診断法や分子生物学に広く使用され
ている[Wilchek,M.及びBayer,E.A.,Methods Enzymol.1
84(1990),5−13及び14−45]。ビオチン−ストレプト
アビジン系使用の1例としては、ビオチンまたはストレ
プトアビジンを標的分子,例えば分析物(analytes),
または表面、例えば試薬容器表面、クロマトグラフィー
媒質またはバイオポリマー等に付けることによって、該
標的分子の固定化または検出を可能にするのである。
ストレプトアビジンは通常ストレプトミセス・アビジ
ニイの培養濾液から分泌タンパク質として単離される。
しかし、これらのストレプトアビジン調製物は、N末端
及び/またはC末端アミノ酸配列の点で不均一である。
これは、発酵(長い発酵期間)または/及び精製中のタ
ンパク質分解によるものである[Argarana,C.E.ら,Nuc
l.Acids Res.14(1986)1871−1882;Bayer,E.A.ら,Meth
ods Enzymol.184(1990),80−89;Pahler,A.ら,J.Biol.
Chem.262(1987)13933−13937;Hendrickson,W.A.ら,Pr
oc.Natl.Acad.Sci.86(1989)2190−2194;Bayer,E.A.
ら、Biochem.J.259(1989)369−376]。更に、完全な
天然型ストレプトアビジンは凝集する傾向がある[Pahl
er,A.ら,J.Biol.Chem.262(1987)13933−13937;Bayer,
E.A.ら,Biochem,J.259(1989)369−376;Bayer,E.A.ら,
J.Biochem.Biophys.Methods 13(1986)103−112]。そ
の結果、天然の、または生物学的に活性でタンパク質分
解によって短くなったストレプトアビジンタンパク質
を、ストレプトミセス・アビジニイから再現性のある方
法で単離することは困難である。
単離時にすでに起こっている天然ストレプトアビジン
の凝集とオリゴマーの形成、及びストレプトアビジンの
低い溶解度[Pahler,A.ら,Biol.Chem.262(1987)13933
−13937]もまた、ストレプトアビジンをストレブトア
ビジン−ビオチン系に使用した時に問題となる。なぜな
ら、ストレプトアビジンの正確に測定し得ない部分が反
応混合物から排除されるので、測定結果に誤りが起こり
うる。
天然ストレプトアビジンの更なる不利な点は、発酵及
び調製の間にNならびにC末端がある限定された程度ま
でタンパク質分解プロセシングを受けることである。従
って、通常は異なった分解生成物の混合物が得られるの
であり、このタンパク質分解プロセシングの最終生成物
が約125〜127個のアミノ酸を有する「コア」タンパク質
である[Pahler,A.ら,J.Biol.Chem.262(1987)13933−
13937;Bayer,E.A.ら,Biochem.J.259(1989)369−37
6]。このタンパク質分解プロセシングはストレプトア
ビジンのビオチン結合体との結合特性を改良する[Baye
r,E.A.ら,Biochem.J.259(1989)369−376]。しかし、
通常得られる分解生成物の混合物は、正確に再現可能な
結合特性を持たないので、測定結果に誤りが起こりう
る。
遺伝子組換えによるストレプトアビジンの産生がヨー
ロッパ特許B 0 198 015に記述されている。天然ストレ
プトアビジンのシグナル配列を用いた、大腸菌(E.col
i)中での天然ストレプトアビジンの不均一な発現と分
泌は、複数のストレプトアビジン変異体が細胞周辺に分
泌される結果となった。しかし、ECOアビジンであるこ
れらのストレプトアビジン変異体もC末端部が不均一で
ある。更に、ストレプトミセス・アビジニイ・シグナル
配列が大腸菌の中で完全に切断されておらず、その結
果、分子のN末端部は天然ストレプトアビジンに較べ13
個の付加的アミノ酸を含有している。
大腸菌中での組換えストレプトアビジンの不均一発
現、該ストレプトアビジンの封入体としての単離及び再
生は、Sano,T.及びCantor,C.R.による発表に記述されて
いる[Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87(1990),142−14
6]。この組換えストレプトアビジンは、天然ストレプ
トアビジン分子の15−159番のアミノ酸を含有する、N
末端部を切断したストレプトアビジン融合タンパク質で
ある。しかし、再生し、精製したこのストレプトアビジ
ン融合タンパク質の一部(30−50%)は凝集しオリゴマ
ーを形成することが示された。
本発明の目的は、先行技術の不利な点が少なくても部
分的に解消されている、均一なストレプトアビジン突然
変異体タンパク質(コア・ストレプトアビジン)を提供
することであった。本発明の更なる目的は、様々な分析
的及び調製的使用法に適する、そして特に診断試験に適
する、均一なコア・ストレプトアビジンの信頼性のあ
る、簡便な、再現性のある、かつ経済的な産生方法を開
発することであった。
本発明の目的は、次の方法によって達成される。即
ち、コア・ストレプトアビジンをコードするDNAによっ
て宿主細胞を形質転換し、形質転換した宿主細胞を適切
な条件下で培養し、コア・ストレプトアビジンをコード
する該DNAを発現させ、得られた組換えコア・ストレプ
トアビジンを宿主細胞または培地から単離する組換えコ
ア・ストレプトアビジンの単離方法で、コア・ストレプ
トアビジンをコードするDNAとして: (a)配列番号1に示す塩基配列、または (b)遺伝暗号の縮重の範囲内で上記(a)の塩基配列
に対応する塩基配列 を有するものを使用することを特徴とする。
本発明の方法は、均一でそのため診断上の使用に適す
るコア・ストレプトアビジンを得ることを可能とする。
本発明によるコア・ストレプトアビジンは、もし所望で
あれば、N末端にメチオニン残基を含有することができ
る。
コア・ストレプトアビジンをコードするDNAの作製、
適切な宿主細胞の形質転換と培養、及び組換え産物の発
現と単離は、当技術分野における熟練者に周知の方法
で、典型的にはManiatis,T.、Frish,I.F.、及びSambroo
k,J.の“Molecular Cloning",Cold Spring Harbor Labo
ratoryに記述されている方法に従って実施することがで
きる。コア・ストレプトアビジンをコードするDNAの作
製は、ストレプトアビジン構造遺伝子[例えばブリティ
ッシュ・バイオテクノロジー・リミテッド(British Bi
otechnology Limited)より入手可能]を出発原料とし
て、この3′末端部をC末端アミノ酸配列: IleAspAlaAlaLysLysAlaGly ValAsnAsnGlyAsnProLeuAsp AlaValGlnGln をコードするDNA断片の分だけ短くし、またその5′末
端部をN末端アミノ酸配列: AspProSerLysAspSerLysAla GluValSerAla をコードするDNA断片の分だけ短くすることによって作
製できる。
コア・ストレプトアビジンを直接発現させる(翻訳を
開始させる)ためには、メチオニンをコードする配列AT
Gをコア・ストレプトアビジン遺伝子の5′末端に付け
なければならない。このメチオニン開始コドンは、使用
した宿主微生物によっては翻訳後に細胞のメチオニル−
アミノペプチダーゼ[Dalboge,H.ら,FEBS L.266(199
0)1−3]により再度切り離される場合もある。天然
のストレプトアビジンが分泌中及びストレプトミセス・
アビジニイの培養濾液からの精製中に受けるプロセシン
グと対照的に、コア・ストレプトアビジンのプロセシン
グはN末端メチオニン残基に限定されており、またプロ
セシングの程度は微生物の培養中及び発現中の諸条件の
選択によって決まるので、本発明の目的にそって再現性
をもって産生しうる一定した組成の産物が得られる。
発現ベクターの選択は、選択した宿主細胞によって決
まる。種々の宿主細胞に対する適切なベクターは当技術
分野における習熟者には周知であり、ここに詳しく説明
する必要はないであろう。
宿主細胞としては微生物、例えば原核生物や酵母等、
を使うことが好ましい。大腸菌を、大腸菌用の適切なプ
ラスミドと組合わせて使うことが特に好ましい。宿主細
胞は、本発明に従って使用されるコア・ストレプトアビ
ジンをコードするDNAを1ないし数コピー含有する組換
え体プラスミドによって、周知の方法で形質転換する。
このプラスミドとしては、少なくとも20コピーを作製す
るマルチコピー複製起点を含有する組換え体発現プラス
ミドが好ましく、また形質転換細胞中に1細胞当たり少
なくとも100コピー存在することが好ましい。例えば、
プラスミドpUC19の複製起点はマルチコピー複製起点と
して適切である。
本発明に従ってコア・ストレプトアビジンを産生する
には、コア・ストレプトアビジンをコードするDNAを、
形質転換宿主細胞中で容易に調節できるプロモーターの
制御下に置く。この場合、菌の成長期に調節可能なプロ
モーターを不活性化するリプレッサータンパク質の過発
現をもたらすもう一つのプラスミドが形質転換宿主細胞
中に存在することが好ましい。発明プロセスのこの態様
において、調節可能なプロモーターを活性化する誘導物
質(inductor)を加えることによって、コア・ストレプ
トアビジンをコードするDNAの発現が可能となる。
発現条件は公知の方法により、好ましくは組換えコア
・ストレプトアビジンがいわゆる封入体の形で産生され
るように調節する。なぜなら封入体は可溶性細胞組成物
から容易に分離できるからである。こうして得た封入体
は、次にまた公知の方法に従って可溶化し、例えばヨー
ロッパ特許A 253 823に記述された方法に従って、再生
して可溶性で生物学的に活性なコア・ストレプトアビジ
ンを形成することができる。
次に、再生したコア・ストレプトアビジンを好ましく
はクロマトグラフィーによる高度な精製にかけることが
望ましい。このクロマトグラフィーには、例えばアィニ
ティー・クロマトグラフィー用材料、イオン交換体、ま
たは疎水性クロマトグラフィー用材料等が適している。
本発明はまたコア・ストレプトアビジンをコードし、
かつ: (a)配列番号1に示す塩基配列、または (b)遺伝暗号の縮重の範囲内で上記(a)の塩基配列
に対応する塩基配列 を有する組換えDNAに関する。
本発明は更に、上記に定義する組換えDNAのコピーを
少なくとも1個含有する組換え体ベクターに関する。こ
の基礎ベクターがプラスミドであれば好ましいが、ウイ
ルスベクターも使用可能である。本発明のベクターは、
好ましくはマルチコピー複製起点を有する。更に、本発
明によるベクターの中におけるコア・ストレプトアビジ
ンをコードするDNAは、好ましくは調節可能なプロモー
ターの制御下にある。
本発明は更に、上記に定義する組換えDNAまたは該DNA
を含有するベクターによって形質転換された宿主細胞に
関する。
最後に、本発明はまた、N末端メチオニン残基のあ
る、または無い配列番号2に示すアミノ酸配列によって
特徴づけられる組換えコア・ストレプトアビジンに関す
る。
本発明に記述したプラスミド及び微生物は、ブダペス
ト条約の規定に従い“ドイチェ・ザムルング・フォン・
マイクロオーガンジーメン・ウント・ツェルクルツレン
・ゲーエムベーハー(デーエスエム)、マッシュローダ
ー ベイグ 1ベー,デー−3300 ブラウンシェベイグ
[Deutsch Sammlung von Mikroorgansimen und Zellkul
turen GmbH(DSM),Mascheroder Weg 1B,D−3300 Braun
schweig]”に寄託し、次の受託番号をもらっている: E.cali K12 RM 82 DSM 5445 1991年10月2日付 pSAM−core/pUBS 500 DSM 6720 1991年9月20日付 配列表のうち、配列番号1はコア・ストレプトアビジ
ンのDNA配列を示し、配列番号2はN末端メチオニン残
基を有するコア・ストレプトアビジンのアミノ酸配列を
示す。
図1は、コア・ストレプトアビジン発現プラスミドpS
AM−coreのプラスミドマップを示す。
図2は、本発明によるコア・ストレプトアビジンの円
二色性(CD)スペクトル(2a)と、従来のストレプトミ
セス・アビジニイ由来のコア・ストレプトアビジンのそ
れ(2b)を示し、各ケースともビオチンと結合していな
いものを曲線1で、ビオチンと結合しているものを曲線
2で表している。
以下に述べる実施例は、本発明を更に詳しく説明する
のに役立つであろう。
実施例1 1.1 C末端部を切り取ったストレプトアビジン遺伝子
の構築 (プラスミドpUC18−BBG9−C) 下記のプラスミド構築において、天然ストレプトアビ
ジン構造遺伝子の3′末端部を、C末端アミノ酸配列: IleAspAlaAlaLysLysAlaGly ValAsnAsnGlyAsnProLeuAsp AlaValGlnGln をコードするDNA断片の分だけ短くした。
このために、プラスミドpUC18−BBG9[挿入ストレプ
トアビジン遺伝子を含有するpUC18ベクター、ブリティ
シュ・バイオテクノロジー・リミテッド(British Biot
echnology Limited)(WO89/03422)]を制限酵素Nhe I
及びHind IIIで切断し、長さ約2.7kbpのNhe I/Hind III
断片を単離し、下記の合成DNA断片: と連結した(構築体:pUC18−BBG9−C)。所望のDNA配
列が得られたかどうかをDNAシークエンシングして確認
した。
1.2 大腸菌発現ベクターpD−NXの構築 プラスミドpD−NXは、ダイアゲン社(デュッセルドル
フ)[Diagen Comapany(Dusseldorf)]のプラスミドp
QE−6(pDS56/RBS II,Ncol)よりプロモーター無しの
クロラムフェニコール−アセチルトランスフェラーゼ遺
伝子(CAT)を取り除いた誘導体である。
この構築のため、プラスミドpDS56/RBS II,Ncolを制
限酵素Nhe I及びXba Iで切断し、長さ約2.6kbpのNhe I/
Xba Iベクター断片を単離し、Nhe I及びXba I開裂部位
の適合性両末端を連結反応により連結した(構築体:pD
−NX)。
1.3 N末端部及びC末端部を切り取ったストレプトア
ビジン遺伝子の構築(プラスミド:pSA−core) 以下のプラスミド構築において、天然ストレプトアビ
ジン構造遺伝子の5′末端部を、N末端アミノ酸配列: AspProSerLysAspSerLysAla GluValSerAla をコードするDNA断片の分だけ短くした。
この構築のため、上述のように構築したプラスミドpU
C18−BBG9−Cを制限エンドヌクレアーゼPst Iで切断
し、Pst I開裂部位の突き出した3′末端をT4−DNAポリ
メラーゼを用いた切断により除去し、DNAをHind IIIで
再切断し、長さ約390bpのPst I(平滑)/Hind IIIスト
レプトアビジン断片を単離し、これを長さ約2.6kpbのNc
o I(平滑)/Hind III pD−NXベクター断片に、Nco I
開裂部位の突き出した5′末端をクレノウ(Klenow)ポ
リメラーゼにより修復した後で連結した(構築体;pSA−
core)。
1.4 コア・ストレプトアビジン マルチコピー発現プ
ラスミドpSAM−coreの構築 大腸菌中のプラスミドコピー数(遺伝子量効果)を増
大させるため、プラスミドpSaA−コアのpMBl複製起点を
マルチコピープラスミドpUC19の複製起点と置き換えた
[Chambers,S.P.ら,Appl.Microbiol.Biotechnol.29(19
88)572−578]。
このため、pSA−core由来の長さ約1KbのAfl III/Bgl
I断片をpUC19由来の相似断片と置き換えた[Yanish−Pe
rron,C.ら、Gene 33(1985)103−119](構築体:pSAM
−core)。pSAM−coreのプラスミドマップを図1に示
す。プラスミドpSAM−coreは、pUBS500とのプラスミド
混合物としてDSM6720という番号のもとに寄託してい
る。
実施例2 大腸菌中でのコア・ストレプトアビジンの発現 コア・ストレプトアビジンを発現させるため、E.coli
K12株RM82(DSM5445)[ED8654のメチオニン復帰細胞、
Murray,N.E.ら、Mol.Gen.Genet.150(1977)53−61]を
コア・ストレプトアビジン発現プラスミドpSAM−core
(アンピシリン耐性)及びlac Iqリプレッサープラスミ
ドpUBS500(カナマイシン耐性、構築と記述についてはE
P−A 0 373 365参照)で形質転換した。
RM82/pUBS500/pSAM−core細胞を、50mg/lのアンピシ
リンと50mg/lのカナマシンを吸光度が550nmで0.6−0.9
になるように含有するDYT培地[1%(w/v)酵母エキ
ス、1%(w/v)バクト・トリプトン(Bacto tripton
e),ディフコ(Difco)製、及び0.5%塩化ナトリウ
ム]で増殖させ、次にIPTG(最終濃度1−5mmol/l)で
発現を誘導した。4−8時間の誘導期の後、菌体を遠心
分離によって集菌し、25mmol/lのトリス−塩酸緩衝液pH
7.5で洗浄し、次のプロセシングまで−20℃で保存し
た。
実施例3 大腸菌におけるコア・ストレプトアビジン発現の分析 遠心分離した培地1mlから得た細胞ペレット(RM82/pU
BS500/pSAM−core細胞)を0.25mlの10mml/1リン酸塩緩
衝液、pH6.8、1mmol/ EDTAに再度懸濁し、細胞を超
音波処理により溶解した。遠心分離後、上清に1/5量の5
xSDSサンプル緩衝液(1xSDSサンプル緩衝液:50mmol/lト
リス−塩酸、pH6.8,1%SDS,1%メルカプトエタノール、
10%グリセロール、0.001%ブロモフェノールブルー)
を加えた。不溶性細胞破片画分を、6−8M尿素を加えた
0.3mlの1xSDSサンプル緩衝液に再度懸濁し、サンプルを
95℃で5分間インキュベートし、遠心にかけた。この
後、タンパク質をSDSポリアクリルアミド・ゲル電気泳
動(PAGE)[Laemmli,U.K.,Nature 227(1970)680−68
5]にかけて分離し、クマシー・ブリリアント・ブルー
R染料で染色した。
電気泳動によって分離したタンパク質をニトロセルロ
ースフィルター上に移し、固定化し[Towbin,H.ら、Pro
c.Natl.Acad.Sci.76(1979)4350],ヒツジ由来の特異
的抗ストレプトアビジン抗血清を用いてストレブトアビ
ジン−免疫反応性タンパク質を検出した。
大腸菌中で合成されたコア・ストレプトアビジンは均
一で、かつ不溶性細胞破片画分の中にのみ発見された
(封入体)。末端部が切り取られたコア・ストレプトア
ビジン断片は、SDS PAGEによってもウエスタン・ブロ
ット法分析によっても全く検出されなかった。コア・ス
トレプトアビジンの発現量は、全大腸菌タンパク質に対
して30−50%であった。コア・ストレプトアビジンのア
ミノ酸配列を配列番号2に示す。
実施例4 大腸菌由来の活性コア・ストレプトアビジンの調製 4.1 細胞溶解及び封入体(IB′s)の調製 40g(湿潤重量)の大腸菌RM82/pUBS500/pSAM−core細
胞を200mlの0.1mol/l トリス−塩酸、pH7.0に0℃で懸
濁し、60mgのリゾチームを加え、20分間0℃でインキュ
ベートした。2mmol/lの塩化マグネシウム1mg/100mlのDN
アーゼ[ベーリンガー マンハイム ゲーエムベーハー
(Boehringer Mannheim GmbH),カタログ番号104159]
を加えた後、細胞を高圧分散により完全に機械的に破砕
し、次にDNAを30分間25℃で消化した。得られた細胞溶
解液を100mlの60mmol/l EDTA,6%トリトン(Triton)x
100,1.5mol/l塩化ナトリウム、pH7.0と混合し、更に30
分間0℃でインキュベートした。この後、ソーバル(So
rvall)遠心機を用いて遠心分離により不溶性成分(細
胞破片及び封入体)を沈殿させた。
ペレットを200mlの0.1mol/lトリス−塩酸、20mmol/l
EDTA、pH6.5に再度懸濁し、30分間25℃でインキュベ
ートした。次に、封入体調製物を遠心分離により単離し
た。
4.2 封入体の可溶化 10g(湿潤重量)の封入体ペレットを40mlの0.1mol/l
トリス−塩酸、6mol/lゲアニジン−塩酸、10mmol/l ED
TA、pH7.0に、撹拌しながら1.5時間4℃で懸濁した。不
溶性成分を遠心により分離し、透明な上清を0.1mol/lト
リス−塩酸、6mol/lグアニジン−塩酸、10mmol/l EDT
A、pH7.0に入れて透析した(3x31、24時間、4℃)。
4.3 再生 再生は25℃で、コア・ストレプトアビジン可溶化物
(40mg/ml)の2ml試料を1.6リットルの0.1mol/lリン酸
ナトリウム、5mmol/l EDTA、pH7.0に20分おきに20回加
えることによって行なった。
再生反応の完了後、不溶性成分を遠心により分離し、
コア・ストレプトアビジンを含有する透明な上清を更に
プロセシングした。
4.4 再生調製物の濃縮及び/または透析 再生調製物は、膜濾過により要求される濃度に濃縮可
能であり、かつ/または所望の緩衝液に入れて透析しグ
アニジン−塩酸を除去することができる。
実施例5 大腸菌由来の再生コア・ストレプトアビジンの精製 再生調製物から得たコア・ストレプトアビジンは、必
要であれば、当技術分野における習熟者には周知のクロ
マトグラフ法により更に精製が可能である。
濃縮及び透析後におけるQ−セファロース(Sepharos
e)−ffを用いたイオン交換クロマトグラフィーによる
コア・ストレプトアビジンの精製 再生調製物を小さい容器中で回転しながら限外濾過に
より120mlまで濃縮し、これを遠心分離して不溶性残渣
を除去し、次に20mmol/lトリス−塩酸、pH8.5に入れて
透析した(2 x 10 1、24時間、4℃)。同じ緩衝液で平
衡化したQ−セファロース−ffカラム(3 x 28 cm、V
=200ml)に、濃縮・透析した再生調製物を流し(1カ
ラム容量/時間、1 CV/h)、溶出液の280nmでの吸光度
が緩衝液の空試験値に達するまでカラムを平衡緩衝液で
洗浄した。イオン交換体に結合した物質は、平衡緩衝液
の中で0〜150mmol/l塩化ナトリウム溶液の勾配により
溶離した(10 CV,1 CV/h)。
溶離により得た適切な画分をプールし(V=200m
l)、小さい容器の中で回転しながら濃縮し、再蒸留水
に入れて透析し(2 x 151、70時間、4℃)、冷凍して
凍結乾燥した。
実施例6 大腸菌由来精製コア・ストレプトアビジンの特徴づけ 6.1 SDS PAGE 再生し精製したコア・ストレプトアビジンの均一性と
純度をSDS PAGE[Lammli,U.K.,Nature 227(1970)680
−685]によって調べた。
再生し精製したコア・ストレプトアビジンはSDS PAGE
の結果均一であり(単一バンド)(分子量:約13、500D
a)、またN末端メチオニンが約70〜90%プロセシング
された状態で、98%以上の純度があった。
6.2 活性の測定(ビオチン結合試験) コア・ストレプトアビジンの活性を、複合体形成によ
る233nmでの吸光度の変化を監視しながら、ビオチンを
用いた滴定により測定した。ここでいう1単位とは、
「試料が1μgのビオチンを結合すること」と定義され
る。
タンパク質含有量の測定は280nmにおける吸光度を測
定して行なった。1%溶液の吸光係数は、280nmでε=3
4である[Green,M.,Methods Enzymol.184(1990)51−6
7]。
比活性の測定値(19.4単位/mgタンパク質は、 ビオチン:コア・ストレプトアビジン ≧ 1 (単量体を基準として) という結合化学量論に一致する。
6.3 分光法による特性づけ ビオチン結合によって起こる構造変化を、円二色性
(CD)分光法により監視した。このため、ビオチンを加
える前と後でスペクトルを記録した。またこれらのスペ
クトル、ストレプトミセス・アビジニイ由来の従来のコ
ア・ストレプトアビジンから同様にして得たスペクトル
と比較した。
スペクトルは次の条件下でジャスト(Jasco)J−600
CD 分光器で記録した。即ち、組換えコア・ストレプ
トアビジンまたはストレプトミセス・アビジニイ由来の
コア・ストレプトアビジン(凍結乾燥物)を再蒸溜水中
に濃度が2μmol/lとなるように溶解し、5mmの光通路を
備えたキュベットに入れ、20nm/minの走査速度で200−2
50nmの範囲で、対照キュベットに入れた再蒸留水に対し
て、8秒の制動(時定数)で測定した。次に、ビオチン
を約6μmol/lの濃度となるように測定キュベットに加
え、同一の条件下で再度スペクトルを記録した。
大腸菌由来の精製コア・ストレプトアビジンのスペク
トル(図2a)とストレプトミセス・アビジニイ由来の従
来の方法で調製したコア・ストレプトアビジンのスペク
トル(図2b)には、違いはない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 33/53 9282−4B C12N 15/00 A (C12N 1/21 C12R 1:19) (72)発明者 グロスマン,アデルバート ドイツ連邦共和国 ディー−8111 エグ ルフィンク ハイムガルテンシュトラー セ 1 (56)参考文献 特表 昭63−502560(JP,A) J.Biol.Chem.,Vol. 262,No.29,P.13933−13937 (1987) Proc.Natl.Acad.Sc i.USA,Vol.87,P.142−146 (1990)

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コア・ストレプトアビジンをコードするDN
    Aによって大腸菌を形質転換し、形質転換した大腸菌を
    適切な条件下で培養し、コア・ストレプトアビジンをコ
    ードする該DNAを発現させ、組換えコア・ストレプトア
    ビジンを大腸菌または培地から単離する組換えコア・ス
    トレプトアビジンの単離方法であって、コア・ストレプ
    トアビジンをコードする該DNAが: (a)配列番号1に示す塩基配列、 または (b)遺伝暗号の縮重の範囲内で上記(a)の塩基配列
    に対応する塩基配列 を有することを特徴とする単離方法。
  2. 【請求項2】大腸菌を、コア・ストレプトアビジンをコ
    ードするDNAを少なくともコピー含有する組換え体プラ
    スミドによって形質転換する、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】マルチコピー複製起点を有する組換え体プ
    ラスミドを使用する請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】形質転換大腸菌中のコア・ストレプトアビ
    ジンをコードするDNAが、調節可能なプロモーターの制
    御下にある、請求項1−3のいずれかに記載の方法。
  5. 【請求項5】コア・ストレプトアビジンをコードするDN
    Aの発現を、調節可能なプロモーターのための誘導物質
    を加えることによって達成する、請求項4に記載の方
    法。
  6. 【請求項6】組換えコア・ストレプトアビジンを大腸菌
    から封入体の形で単離し、次に該封入体の可溶化及び再
    生を実施して可溶性で生物学的に活性なコア・ストレプ
    トアビジンを形成する、請求項1−5のいずれかに記載
    の方法。
  7. 【請求項7】再生したコア・ストレプトアビジンをクロ
    マトグラフィーにより精製する請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】コア・ストレプトアビジンをコードし、か
    つ: (a)配列番号1に示す塩基配列、 または (b)遺伝暗号の縮重の範囲内で上記(a)の塩基配列
    に対応する塩基配列 を有する組換えDNAで形質転換された大腸菌。
  9. 【請求項9】組換えDNAを少なくとも1コピー含有する
    組換え体ベクターで形質転換された請求項8記載の大腸
    菌。
  10. 【請求項10】プラスミドベクターで形質転換された請
    求項9記載の大腸菌。
  11. 【請求項11】マルチコピー複製起点を有するベクター
    で形質転換された請求項10記載の大腸菌。
  12. 【請求項12】コア・ストレプトアビジンをコードする
    DNAが調節可能なプロモーターの制御下にある、請求項
    9〜11のいずれかに記載のベクターで形質転換された大
    腸菌。
  13. 【請求項13】N末端部およびC末端部を切り取ったス
    トレプトアビジン遺伝子を含有し、図1のプラスミドマ
    ップで示される、寄託番号DSM 6720のプラスミドpSAM
    −core。
  14. 【請求項14】請求項8記載の形質転換された大腸菌宿
    主が産生する配列番号2に示すアミノ酸配列及び/また
    はN末端メチオニン残基が無い、配列番号2に示すアミ
    ノ酸配列を有する組換えコア・ストレプトアビジン。
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