JP2679711B2 - Improvement of 5'upstream region of type A inclusion body (ATI) gene of box virus and improvement of foreign gene expression vector by 3'downstream region of the gene - Google Patents

Improvement of 5'upstream region of type A inclusion body (ATI) gene of box virus and improvement of foreign gene expression vector by 3'downstream region of the gene

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JP2679711B2
JP2679711B2 JP63026523A JP2652388A JP2679711B2 JP 2679711 B2 JP2679711 B2 JP 2679711B2 JP 63026523 A JP63026523 A JP 63026523A JP 2652388 A JP2652388 A JP 2652388A JP 2679711 B2 JP2679711 B2 JP 2679711B2
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    • C12N2710/24111Orthopoxvirus, e.g. vaccinia virus, variola
    • C12N2710/24141Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2710/24143Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ポックスウイルスのA型封入体遺伝子の
5′上流領域に対応する改良されたプロモーター、及び
該プロモーターを含有する外来遺伝子発現用ベクターに
関するものであり、これらは組換えワクチニアウイルス
の製造において有用である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improved promoter corresponding to the 5 ′ upstream region of a poxvirus type A inclusion body gene, and a vector for expressing a foreign gene containing the promoter. And are useful in the production of recombinant vaccinia virus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

現在使用されているワクチンは、弱毒性の生きたウイ
ルス又は細菌を使用する弱毒生ワクチンと、不活性化し
たウイルス又は細菌を含む不活化ワクチンに分けられ
る。
Currently used vaccines are divided into live attenuated vaccines that use live attenuated viruses or bacteria and inactivated vaccines that contain inactivated viruses or bacteria.

弱毒生ワクチンは液性免疫反応のみならず細胞免疫反
応をも誘導し、その効力は強く、製造コストが安いとい
う利点を有する。しかしながら、弱毒とは言え、時には
副作用を惹起するという欠点を有する。また、今だに弱
毒化されていない病原体も存在し、万能なワクチンでは
ない。
The live attenuated vaccine induces not only a humoral immune reaction but also a cell immune reaction, and has the advantages that its efficacy is strong and the manufacturing cost is low. However, even though it is attenuated, it sometimes has the drawback of causing side effects. In addition, there are still pathogens that have not been attenuated and are not universal vaccines.

不活化ワクチンは比較的安全であるが、効果が弱いと
いう欠点を有する。
Inactivated vaccines are relatively safe, but have the drawback of being weakly effective.

これらの従来型のワクチンに対して、遺伝子組換え技
術を駆使したワクチンの開発が進められている。その1
つの方法においては、病原体の抗原遺伝子をプラスミド
に組込み、このプラスミドで大腸菌のごとき細菌、酵母
等を形質転換し、これらの形質転換体微生物を培養して
抗原蛋白質を大量に製造し、これを回収・精製してワク
チンを製造する。この方法においては、最初に少量の抗
原遺伝子が入手できればワクチンの生産が可能であり、
しかもそのワクチンは病原性を有しないという特徴を有
する。しかしながら他方、抗原蛋白質の精製方法、この
抗原蛋白質と共に使用するアジュバントの選択・開発等
に未解決の問題点を有する。
In addition to these conventional vaccines, the development of vaccines that make full use of gene recombination technology is in progress. Part 1
In one method, the antigen gene of the pathogen is incorporated into a plasmid, bacteria such as Escherichia coli, yeast, etc. are transformed with this plasmid, and these transformant microorganisms are cultured to produce a large amount of the antigen protein, which is then recovered.・ Purify to produce vaccine. In this method, the vaccine can be produced if a small amount of the antigen gene is available at the beginning,
Moreover, the vaccine has the characteristic that it has no pathogenicity. On the other hand, however, there are unsolved problems in the method for purifying the antigen protein, the selection and development of the adjuvant used with the antigen protein, and the like.

遺伝子組換え技術を使用してワクチンを製造するため
の他の方法においては、病原体に由来する抗原遺伝子を
ワクシニアウイルス遺伝子の非必須領域に組込んで外来
抗原遺伝子を含有する組換えワクシニアウイルスを作製
し、このウイルスを生ワクチンとして使用する。このワ
クチンは本質的に従来からの生ワクチンの範ちゅうに入
るものであって、前記の従来型の生ワクチンの利点を有
する。さらに、この方法においては、ベクターとしての
ワクシニアウイルスに弱毒性ウイルスを使用することに
より、毒性の低い安全なワクチンを製造することがで
き、しかもこの方法によれば原理的にはあらゆる病原体
に対するワクチンを製造することができるという、従来
型の生ワクチンにはない利点が存在する。
In another method for producing a vaccine using genetic recombination technology, an antigen gene derived from a pathogen is incorporated into a nonessential region of a vaccinia virus gene to produce a recombinant vaccinia virus containing a foreign antigen gene. And use this virus as a live vaccine. This vaccine essentially falls into the category of conventional live vaccines and has the advantages of the above-mentioned conventional live vaccines. Furthermore, in this method, by using an attenuated virus as the vaccinia virus as a vector, a safe vaccine with low toxicity can be produced, and according to this method, a vaccine against all pathogens can be used in principle. There is an advantage over conventional live vaccines that they can be manufactured.

この方法の典型的な手順によれば、まず対象とする病
原体から抗原蛋白質をコードする遺伝子(抗原遺伝子)
を切り出してこれをプラスミド、例えば常用の大腸菌プ
ラスミド中でクローニングする。他方、ワクシニアウイ
ルス又はこれと近縁のウイルスの非必須遺伝子領域を切
り出し、これをプラスミド、例えば大腸菌プラスミドに
挿入する。次に、このウイルス由来非必須遺伝子領域を
含むプラスミドの該非必須遺伝子中に前記の抗原遺伝子
を挿入し、組換えプラスミドを作製する。次に、この組
換えプラスミド中の抗原遺伝子により中断されたウイル
ス由来非必須遺伝子領域と、ベクターとしてのワクシニ
アウイルスの遺伝子の対応領域との組換えにより目的と
する外来抗原遺伝子を含有するワクシニアウイルスを得
る。このウイルスがヒト又はその他の動物宿主に接種さ
れた際に前記外来抗原遺伝子を該宿主を免疫するのに十
分な量で発現することができれば、このウイルスを弱毒
生ワクチンとして使用することができる。
According to the typical procedure of this method, first, a gene encoding an antigen protein from a target pathogen (antigen gene)
Is excised and cloned in a plasmid, for example a conventional E. coli plasmid. On the other hand, a nonessential gene region of vaccinia virus or a virus closely related to it is cut out and inserted into a plasmid such as an E. coli plasmid. Then, the above-mentioned antigen gene is inserted into the non-essential gene of the plasmid containing the virus-derived non-essential gene region to prepare a recombinant plasmid. Next, a virus-derived non-essential gene region interrupted by the antigen gene in this recombinant plasmid, and a vaccinia virus containing the desired foreign antigen gene by recombination with the corresponding region of the gene of vaccinia virus as a vector. obtain. If the foreign antigen gene can be expressed in an amount sufficient to immunize a human or other animal host when the virus is inoculated, the virus can be used as a live attenuated vaccine.

ところで、ウイルスの弱毒化と免疫賦与は相反する事
象であり、弱毒株において外来遺伝子を十分に発現する
には協力なウイルスプロモーターが必要である。
By the way, virus attenuation and immunization are contradictory events, and a cooperating virus promoter is required to sufficiently express a foreign gene in an attenuated strain.

組換えワクシニアウイルスのためのプロモーターとし
て現在7.5kd蛋白質のプロモーター(P7.5プロモータ
ー)が知られている(CeLL 25,pp805−813(1981)Venk
atesan,S.,B.M.Baroudy,and B.Moss Distinctive nucle
otide sequences adjacent to multiple initiation an
d termination sites of an early vaccinia virus gen
e)。このP7.5プロモーターの下流に外来抗原遺伝子を
挿入して作製した組換えワクシニアウイルスはウサギや
マウスのような小動物には十分に高い抗体を誘導し、感
染防御にも成功している。しかし、チンパンジーに接種
した場合には、十分量の抗体を誘導せず、感染防御に失
敗した例も知られている(Nature 328,pp721−723(198
7)Shiu−Lok Hu,et al.Effect of immunization with
a vaccinia−HIV env recombinant on HIV infection o
f chimpanzees)。
The 7.5 kd protein promoter (P 7.5 promoter) is currently known as a promoter for recombinant vaccinia virus (CeLL 25 , pp805-813 (1981) Venk).
atesan, S., BMBaroudy, and B. Moss Distinctive nucle
otide sequences adjacent to multiple initiation an
d termination sites of an early vaccinia virus gen
e). The recombinant vaccinia virus prepared by inserting a foreign antigen gene downstream of the P 7.5 promoter induces a sufficiently high antibody in small animals such as rabbits and mice, and is successful in protection against infection. However, when inoculated into chimpanzees, it is also known that the antibody did not induce a sufficient amount of antibody and protection against infection failed (Nature 328, pp721-723 (198).
7) Shiu-Lok Hu, et al. Effect of immunization with
a vaccinia-HIV env recombinant on HIV infection o
f chimpanzees).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

本発明者等はポックスウイルスのA型封入体(ATI)
遺伝子のプロモーター(PATIと略する場合がある)の塩
基配列を決定し(特願昭62−223972号明細書を参照のこ
と)、このプロモーターがP7.5プロモーターに比べて
はるかに強力なウイルスプロモーターであることを見出
したが、第1図に示すごとく、PATIプロモーターはその
3′端にメチオニンコドンATGを含んでおり、このため
このコドンから始まってその下流に続く塩基配列が発現
される。その結果、このプロモーターの下流に外来構造
遺伝子を連結して発現プラスミドを構成した場合、生産
される蛋白質はA型封入体蛋白質のN−末端部分と目的
とする蛋白質との融合蛋白質となる。従って天然のPATI
プロモーターを使用したのでは、目的とする蛋白質を得
るために発現生成物をさらに処理しなければならない。
従ってこの発明は、天然型のPATIプロモーターを改良し
て、さらに強力でありしかも目的とする蛋白質を融合蛋
白質としてではなく天然の形で生産することができる改
良されたプロモーターを提供しようとするものであり、
さらにこのプロモーターと共にA型封入体遺伝子の非翻
訳3′領域を含む改良された発現用ベクターを提供しよ
うとするものである。
The present inventors have found that poxvirus type A inclusion bodies (ATI)
The nucleotide sequence of the gene promoter (sometimes abbreviated as P ATI ) was determined (see Japanese Patent Application No. 62-223972), and this promoter is a virus promoter that is much stronger than the P 7.5 promoter. However, as shown in FIG. 1, the P ATI promoter contains a methionine codon ATG at its 3 ′ end, and therefore a nucleotide sequence starting from this codon and continuing downstream is expressed. As a result, when an exogenous structural gene is linked downstream of this promoter to construct an expression plasmid, the produced protein is a fusion protein of the N-terminal portion of the A-type inclusion body protein and the target protein. Therefore natural P ATI
With the use of a promoter, the expression product must be further processed to obtain the protein of interest.
Accordingly, the present invention aims to improve the natural P ATI promoter so as to provide an improved promoter which is more potent and can produce the desired protein in a natural form rather than as a fusion protein. And
Furthermore, it is intended to provide an improved expression vector containing the untranslated 3'region of the type A inclusion body gene together with this promoter.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者等は、上記の問題点を解決すべく研究を行っ
た結果、天然のPATIプロモーターの3′端に存在するAT
Gコドン中の塩基の少なくとも1個を他の塩基で置き換
える等の方法により翻訳開始コドンを破壊することによ
り天然プロモーターの活性を維持しつつ目的の天然蛋白
質を生産することができる発現ベクターが得られること
を見出し、さらにこの改良されたプラスミドの下流にA
型封入体遺伝子の3′非翻訳領域を含む領域を配置する
ことにより、この間に挿入された外来遺伝子を発現する
ことができる一層強力な発現ベクターが得られることを
見出した。
The present inventors have conducted research to solve the above-mentioned problems, and as a result, AT existing at the 3 ′ end of the natural P ATI promoter has been detected.
An expression vector capable of producing the target natural protein while maintaining the activity of the natural promoter by destroying the translation initiation codon by a method such as replacing at least one of the bases in the G codon with another base is obtained. It was found that A was added downstream of this improved plasmid.
It was found that by arranging the region containing the 3'untranslated region of the type inclusion body gene, a stronger expression vector capable of expressing the foreign gene inserted between them can be obtained.

従って本発明は、ポックスウイルスのA型封入体遺伝
子のプロモーターに対応し、その3′端のメチオニンの
コドンが1又は複数の他のヌクレオチドにより置き換え
られている改良されたプロモーター;及びこのプロモー
ターを含んで成り場合によってはさらにこの下流にA型
封入体遺伝子の3′非翻訳領域を含む領域を含有し、該
プロモーターと3′非翻訳領域を含む領域との間に挿入
された外来構造遺伝子を強力に発現することができる発
現ベクターを提供するものである。
The present invention therefore comprises an improved promoter corresponding to the promoter of the poxvirus type A inclusion body gene, the methionine codon at the 3'end of which is replaced by one or more other nucleotides; and this promoter Depending on the case, it further contains a region containing the 3'untranslated region of the type A inclusion body gene downstream of this, and a foreign structural gene inserted between the promoter and the region containing the 3'untranslated region is The present invention provides an expression vector that can be expressed in.

〔具体的な説明〕[Specific explanation]

本発明において使用するポックスウイルスA型封入体
遺伝子のプロモーター領域及び3′非翻訳領域を含むポ
ックスウイルスA型封入体遺伝子はすでにクローン化さ
れ、この遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された
大腸菌エシェリシャ・コリ(Escherichia coli)JM109
−1323が微工研条菌第1459号(FERM BP−1459)として
工業技術院微生物工業技術研究所に寄託されている。従
って本発明のプロモーター等はこのようなプラスミドか
ら出発して作製することができる。
The poxvirus type A inclusion body gene containing the promoter region and 3'untranslated region of the poxvirus type A inclusion body gene used in the present invention has already been cloned, and Escherichia coli transformed with a plasmid containing this gene has been transformed into Escherichia coli. (Escherichia coli) JM109
-1323 has been deposited with the Institute of Microbial Technology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology as Microindustrial Research No. 1459 (FERM BP-1459). Therefore, the promoter and the like of the present invention can be produced starting from such a plasmid.

本発明のプロモーターはポックスウイルスのA型封入
体遺伝子のプロモーターに対応し、その3′端にあるメ
チオニンのコドン、すなわち翻訳開始コドンATGが1又
は複数の他のヌクレオチドに変り、翻訳を開始すること
ができなくなっているものである。このようなヌクレオ
チドとしては塩基A.T.G.の内少なくとも1つが他の塩基
に変ったものであればよい。この様な変化の一例とし
て、本発明においては第三の塩基GをAに変える場合に
ついて具体的に説明する。また、このプロモーターが機
能することを確認するための外来構造遺伝子としてクロ
ラムフェニコール・アセチルトランスフェラーゼ(CA
T)遺伝子を使用する。
The promoter of the present invention corresponds to the promoter of the poxvirus type A inclusion body gene, and the methionine codon at the 3'end thereof, that is, the translation initiation codon ATG is changed to one or more other nucleotides to initiate translation. Is no longer possible. As such a nucleotide, at least one of the bases ATG may be changed to another base. As an example of such a change, the case where the third base G is changed to A will be specifically described in the present invention. In addition, chloramphenicol acetyltransferase (CA) was used as an exogenous structural gene to confirm that this promoter functions.
T) Use the gene.

次に実施例によりこの発明をさらに具体的に説明す
る。
Next, the present invention will be described more specifically by way of examples.

なお、実施中において、各種酵素の反応条件は次の通
りとした。
In addition, the reaction conditions of various enzymes were set as follows during implementation.

EcoR I 反応液:100mM Tris−HCl(pH7.5),7mM MgCl2,50mM NaC
l,7mM 2−メルカプトエタノール 酵素量:基質1μg当り1ユニット 条 件:37℃にて120分間 Hind III 反応液:10mM Tris−HCl(pH8.0),7mM MgCl2,60mM NaCl 酵素量:基質1μg当り5ユニット 条 件:37℃にて120分間 Klenow断片 反応液:7mM Tris−HCl(pH7.5),20mM NaCl,7mM MgCl2,
0.1mM EDTA 酵素量:基質1μg当り1ユニット 条 件:37℃にて30分間 Acc I 反応液:10mM Tris−HCl(pH7.5),7mM MgCl2,30mM NaC
l,7mM 2−メルカプトエタノール 酵素量:基質1μg当り5ユニット 条 件:37℃にて120分間 Sma I 反応液:10mM Tris−HCl(pH8.0),7mM MgCl2,20mM KCl,
7mM 2−メルカプトエタノール 酵素量:基質1μg当り2ユニット 条 件:37℃にて120分間 Nru I 反応液:10mM Tris−HCl(pH8.0),7mM MgCl2,150mM KC
l,7mM 2−メルカプトエタノール 酵素量:基質1μg当り1ユニット 条 件:37℃にて120分間 Sac I 反応液:10mM Tris−HCl(pH7.5),7mM MgCl2,20mM KCl,
7mM 2−メルカプトエタノール 酵素量:基質1μg当り1ユニット 条 件:37℃にて120分間 BamH I 反応液:10mM Tris−HCl(pH7.5),7mM MgCl2,150mM KC
l,7mM 2−メルカプトエタノール 酵素量:基質1μg当り5ユニット 条 件:37℃にて120分間 Exo IIIヌクレアーゼ 反応液:50mM Tris−HCl(pH7.6),1mM MgCl2,1mM 2−メ
ルカプトエタノール 酵素量:基質5μg当り24ユニット 条 件:37℃にて10分間(1分間隔で反応液を抽出) SIヌクレアーゼ 反応液:30mM 酢酸ナトリウム(pH4.6),100mM NaCl2,1
mM ZnSO4 酵素量:基質5μgに対して0.1ユニット 条 件:37℃にて30分間 Sma Iリンカー連結 リン酸化したSma Iリンカー1μgに対して平滑末端
にしたDNA1〜2μgを宝酒造K.K.製ライゲーションキッ
トで16℃にて12時間反応する。
EcoR I reaction solution: 100 mM Tris-HCl (pH 7.5), 7 mM MgCl 2 , 50 mM NaC
l, 7mM 2-Mercaptoethanol Enzyme amount: 1 unit per 1μg of substrate Condition: 120 minutes at 37 ° C Hind III reaction solution: 10mM Tris-HCl (pH8.0), 7mM MgCl 2 , 60mM NaCl Enzyme amount: substrate 1μg 5 units per condition: 120 minutes at 37 ℃ Klenow fragment Reaction solution: 7mM Tris-HCl (pH7.5), 20mM NaCl, 7mM MgCl 2 ,
0.1 mM EDTA Enzyme amount: 1 unit per 1 μg of substrate Condition: 30 minutes at 37 ℃ Acc I Reaction solution: 10 mM Tris-HCl (pH 7.5), 7 mM MgCl 2 , 30 mM NaC
l, 7mM 2-Mercaptoethanol Enzyme amount: 5 units per 1μg of substrate Condition: 120min at 37 ℃ Sma I reaction solution: 10mM Tris-HCl (pH8.0), 7mM MgCl 2 , 20mM KCl,
7 mM 2-mercaptoethanol Enzyme amount: 2 units per 1 μg of substrate Condition: 120 minutes at 37 ° C Nru I Reaction solution: 10 mM Tris-HCl (pH8.0), 7 mM MgCl 2 , 150 mM KC
l, 7mM 2-Mercaptoethanol Enzyme amount: 1 unit per μg of substrate Condition: 120 minutes at 37 ℃ Sac I reaction solution: 10mM Tris-HCl (pH7.5), 7mM MgCl 2 , 20mM KCl,
7 mM 2-mercaptoethanol Enzyme amount: 1 unit per 1 μg of substrate Condition: 120 minutes at 37 ° C BamHI Reaction solution: 10 mM Tris-HCl (pH7.5), 7 mM MgCl 2 , 150 mM KC
l, 7mM 2-Mercaptoethanol Enzyme amount: 5 units per 1μg of substrate Condition: 120min at 37 ℃ Exo III Nuclease reaction solution: 50mM Tris-HCl (pH7.6), 1mM MgCl 2 , 1mM 2-mercaptoethanol enzyme Amount: 24 units per 5 μg of substrate Condition: 10 minutes at 37 ° C (reaction solution is extracted at 1 minute intervals) SI nuclease reaction solution: 30 mM sodium acetate (pH 4.6), 100 mM NaCl 2 , 1
mM ZnSO 4 enzyme amount: 0.1 unit for 5 μg of substrate Condition: Sma I linker ligation at 37 ° C. for 30 minutes 1 to 2 μg of blunt-ended DNA for 1 μg of phosphorylated Sma I linker was ligated with Takara Shuzo KK ligation kit React for 12 hours at 16 ℃.

Kpn Iリンカー連結 リン酸化したKpn Iリンカー1μgに対して平滑末端
にしたDNA1〜2μgを宝酒造K.K.製ライゲーションキッ
トで16℃にて12時間反応する。
Kpn I linker ligation 1 μg of phosphorylated Kpn I linker and 1 to 2 μg of blunt-ended DNA are reacted with a ligation kit manufactured by Takara Shuzo KK at 16 ° C. for 12 hours.

T4 DNAポリメラーゼ 反応液:70mM Tris−HCl(pH7.4),10mM MgCl2,5mM DTT 酵素量:DNA10μg当り3.7ユニット(ファルマシア製T4
DNAポリメラーゼ) 条 件:37℃にて15分間 また、DNA断片の連結後の目的プラスミドの選択は、
連結反応混合物を用いて大腸菌JM109株を形質転換した
後LB培地上にプレートし、生じたコロニーより大腸菌を
増殖し、抽出したDNAの制限酵素による切断パターンに
よりコロニーを選択することにより行った。
T4 DNA polymerase reaction solution: 70 mM Tris-HCl (pH7.4), 10 mM MgCl 2 , 5 mM DTT Enzyme amount: 3.7 units per 10 μg of DNA (Pharmacia T4
DNA polymerase) Condition: 37 ° C for 15 minutes In addition, selection of the target plasmid after ligation of DNA fragments
Escherichia coli JM109 strain was transformed with the ligation reaction mixture, plated on LB medium, Escherichia coli was grown from the resulting colonies, and colonies were selected according to the cleavage pattern of the extracted DNA with a restriction enzyme.

実施例1. PATIプロモーターの変異(第2図) 5μgのプラスミドpC6(参考例)をSac I及びBamH I
により消化し、Exo IIIヌクレアーゼにて、BamH IIIに
より消化された方向に消化し、1本鎖になった部分をSI
ヌクレアーゼ0.1ユニット及びDNAポリメラーゼKlenow断
片ユニットにて末端を平滑化し、そしてT4 DNAリガーゼ
により連結反応を行った。こうしてプラスミドp13C6−
2−32を得た。
Example 1. Mutation of P ATI promoter (Fig. 2) 5 µg of plasmid pC6 (reference example) was transformed into Sac I and BamH I.
Digested with Exo III nuclease in the direction of the digestion with BamH III, and the single-stranded portion was converted to SI
The ends were blunted with 0.1 units of nuclease and Klenow fragment unit of DNA polymerase, and ligation was performed with T4 DNA ligase. Thus the plasmid p13C6-
2-32 was obtained.

ポックスウイルスA型封入体(ATI)遺伝子を含有す
るこのプラスミドp13C6−2−32からのEcoR I−Taq I約
600bpのDNA断片をKlenow断片により平滑末端にして、pU
C18のHinc II siteにクローニングすることによりATI遺
伝子のプロモーター領域(PATI)を含有するプラスミド
p18ATIpro536を得た。このプラスミドをHind III及びEc
oR Iにより消化し、PATIプロモーターを含有する600bp
のHind III−EcoR I DNA断片をアガロースゲル電気泳動
により単離した。他方ファージM13mp18am4(Anglian Bi
otechnology Ltd.)の二本鎖DNA(dsDNA)をHind III及
びEcoR Iで消化して線状化し、これに前記Hind III−Ec
oR I断片をT4 DNAリガーゼにより連結して環状化し、大
腸菌JM109に感染させてXgalとIPTGの存在下で白いプラ
ークの形成をみた。白いプラークより回収したdsDNAに
はプロモーター断片が挿入されていることをHind IIIと
EcoR Iの二重消化により確認した。プロモーターを含む
ファージM13mp18am4−ATIpro536のssDNA(一本鎖DNA)
を同一のプラークより調製し、鋳型DNAとした。以下の
実験操作は市販のキット(Oligonuculeotide site−dir
ected mutagenesis in M13;Anglian Biotechnology Lim
ited)の実験マニュアルに従った。変異用プライマーと
してプライマーATI2 21mer 5′−AATAAATAGAGGTCACGAAC
C−3′を使用した。プライマーATI2の8番目の塩基A
はATIプロモーター536の塩基配列中では翻訳開始コドン
ATGの最後の塩基Gの位置に相当する。鋳型となるM13mp
18am4−ATIpro536 ssDNAとはこの位置でミスマッチをお
こすことになる。1μgの鋳型DNAに対して5′末端を
リン酸化したプライマー10pmoleを加えて、10mM Tris・
Cl(pH8.0)、及び10mM MgCl2の存在下でアニール反応
を沸騰水上で開始し、そのまま室温に下がるまで放置し
た。鎖伸長・連結反応をつづけて行なった。10μの反
応液に1μの100mM Tris・Cl(pH8.0)、100mM MgC
l2、1μの5mM rATP、1μの5mM dNTPs、1μの1
00mM DTT、及び4μの蒸留水を添加後氷上に置き、さ
らに10ユニットのT4 DNAリガーゼと1ユニットのDNAポ
リメラーゼのKlenow断片を加え、12℃にて16時間保温し
た。ハイブリッドDNAを用いて大腸菌を形質転換し複製
させた。このときコンピテント細胞としてmismatch rep
air system欠損株HB2155、指示菌としてnon−suppresso
r株であるHB2151を用い、アンバー変異をもたない
(−)鎖のみを選択的に成長させた。(+)鎖はアンバ
ー変異を含むためにnon−suppressor株では成長できな
い。特異的に選択されたプラークからDNAを抽出して塩
基配列を決定したところ7プラークのうち2プラークか
ら抽出したDNAにATGからATAの点突然変異が生じてい
た。ATIプロモーターに突然変異をもつファージM13mp18
−ATIproA2−9のdsDNAし、これをHind III及びEcoR I
で消化することにより変異を有するATIプロモーターを
含有するDNA断片を得た。
About EcoR I-Taq I from this plasmid p13C6-2-32 containing the poxvirus type A inclusion body (ATI) gene
Make a 600 bp DNA fragment blunt-ended with Klenow fragment and pU
A plasmid containing the promoter region (P ATI ) of the ATI gene by cloning into the Hinc II site of C18
We obtained p18ATIpro536. This plasmid was designated Hind III and Ec
600 bp digested with oR I and containing the P ATI promoter
The HindIII-EcoRI DNA fragment of was isolated by agarose gel electrophoresis. On the other hand, phage M13mp18am4 (Anglian Bi
otechnology Ltd.) double stranded DNA (dsDNA) was digested with Hind III and EcoR I to linearize it, and the above-mentioned Hind III-Ec
The oR I fragment was ligated with T4 DNA ligase, circularized, infected with E. coli JM109, and white plaque formation was observed in the presence of Xgal and IPTG. The dsDNA recovered from the white plaques was identified as Hind III by the insertion of the promoter fragment.
Confirmed by double digestion of EcoRI. SsDNA (single-stranded DNA) of phage M13mp18am4-ATIpro536 containing promoter
Was prepared from the same plaque and used as a template DNA. The following experimental procedure is based on a commercially available kit (Oligonuculeotide site-dir
ected mutagenesis in M13; Anglian Biotechnology Lim
Ited) experimental manual. Primer as mutation primer ATI2 21mer 5'-AATAAATAGAGGTCACGAAC
C-3 'was used. 8th base A of primer ATI2
Is the translation initiation codon in the nucleotide sequence of ATI promoter 536
It corresponds to the position of the last base G of ATG. M13mp as a mold
A mismatch with 18 am4-ATIpro536 ssDNA will occur at this position. 10 pmole of primer whose phosphorylation of the 5'end was phosphorylated was added to 1 μg of template DNA.
The annealing reaction was started in boiling water in the presence of Cl (pH 8.0) and 10 mM MgCl 2 , and allowed to stand until it was cooled to room temperature. Chain extension and ligation were continued. 1μ of 100mM Tris ・ Cl (pH8.0), 100mM MgC in 10μ of reaction solution
l 2 , 1μ 5mM rATP, 1μ 5mM dNTPs, 1μ 1
After adding 00 mM DTT and 4 μl of distilled water, the mixture was placed on ice, 10 units of T4 DNA ligase and 1 unit of Klenow fragment of DNA polymerase were added, and the mixture was incubated at 12 ° C. for 16 hours. E. coli was transformed and replicated with the hybrid DNA. At this time, mismatch rep as competent cells
Air system defective strain HB2155, non-suppresso as indicator strain
Using the r strain HB2151, only the (-) chain having no amber mutation was selectively grown. The (+) chain cannot grow in the non-suppressor strain because it contains an amber mutation. When DNA was extracted from the plaques specifically selected and the nucleotide sequence was determined, a point mutation from ATG to ATA occurred in the DNA extracted from 2 plaques out of 7 plaques. Phage M13mp18 with mutation in ATI promoter
-ATIproA2-9 dsDNA, which was used for HindIII and EcoRI
A DNA fragment containing the mutated ATI promoter was obtained by digesting with.

他方、プラスミドpUC18をHind III及びEcoR Iで消化
することにより線状化し、これに前記DNA断片をT4 DNA
リガーゼにより連結することによりプラスミドp18ATIpr
oA2−9を得た。このプラスミドp18ATIproA2−9をHind
III及びEcoR Iで消化して変異を有するプロモーターを
含有するDNA断片を得た。他方、SV40プロモーター及びC
AT遺伝子を含有するプラスミドpSV2CAT(文献Molecular
and Cellular Biology ,pp1044−1051,1982;Gorman
et al.“Recombinant genomes which express chloramp
henical acctyltransferase in mammalian cells")を
制限酵素Acc I及びHind IIIで消化してSVプロモーター
及びエンハンサーを含有するAcc I−Hind III DNA断片
を除去し、線状化されたプラスミドをSma Iリンカーを
介して閉環してプラスミドpSV0CATを得た。
On the other hand, the plasmid pUC18 was linearized by digesting with Hind III and EcoR I, and the above DNA fragment was added to T4 DNA.
Plasmid p18ATIpr by ligation with ligase
oA2-9 was obtained. Hind this plasmid p18ATIproA2-9
It was digested with III and EcoRI to obtain a DNA fragment containing a promoter having a mutation. On the other hand, SV40 promoter and C
Plasmid pSV 2 CAT containing AT gene (Reference Molecular
and Cellular Biology 2 , pp1044−1051,1982; Gorman
et al. “Recombinant genomes which express chloramp
henical acctyltransferase in mammalian cells ") is digested with the restriction enzymes Acc I and Hind III to remove the Acc I-Hind III DNA fragment containing the SV promoter and enhancer, and the linearized plasmid is inserted through the Sma I linker. Circular closure gave the plasmid pSV 0 CAT.

p18ATIpro536をHamH Iで消化後、Klenow断片で平滑末
端にしてT4 DNAリガーゼにて連結してプラスミドp18ATI
pro536ΔBを得た。このプラスミドをHind III並びにSm
a Iで消化してKlenow断片で平滑末端にしてPATIプロモ
ーター536含有するDNA断片を得た。また、p18ATIproA2
−9をHind III並びにSma Iで消化後、Klenow断片によ
って平滑末端にしてPATIプロモーターA2−9含有断片を
得た。次に前記プラスミドpSV0CATをSma Iで消化して線
状化し、これにT4 DNAリガーゼを用いて前記断片PATI
ロモーター536含有断片及びPATIプロモーターA2−9含
有断片を挿入することによりPATIプロモーターの下流に
CAT構造遺伝子を含有する発現プラスミドとしてそれぞ
れpSV0−ATICAT536及びpSV0−ATICAT A2−9を得た。
After digesting p18ATIpro536 with HamHI, blunt-ended with Klenow fragment and ligated with T4 DNA ligase to obtain plasmid p18ATI.
We obtained pro536ΔB. Use this plasmid for Hind III and Sm
It was digested with a I and blunt-ended with Klenow fragment to obtain a DNA fragment containing P ATI promoter 536. Also, p18ATIproA2
After -9 was digested with Hind III and Sma I, it was blunt-ended with Klenow fragment to obtain a P ATI promoter A2-9-containing fragment. Then linearized by digesting the plasmid pSV 0 CAT in Sma I, P ATI by inserting the fragment P ATI promoter 536 containing fragment and P ATI promoter A2-9 containing fragments using this T4 DNA ligase Downstream of the promoter
Each as an expression plasmid containing the CAT structural gene was obtained pSV 0 -ATICAT536 and pSV 0 -ATICAT A2-9.

できあがったプラスミドpSV0−ATICAT536、及びpSV0
−ATICAT A2−9をワクシニアウイルス感染細胞にトラ
ンスフェクトして、CATアッセイによってプロモーター
活性の比較をした。CATアッセイはGorman(前掲)によ
って確立されたプロモーター活性の測定法で、クロラム
フェニコール・アセチルトランスフェラーゼ(CATase)
によって基質クロラムフェニコールがアセチル化された
割合をCAT活性として、プロモーターの強度の指標とし
た。方法は以下の手順でおこなった。pSV0−ATICAT536,
pSV0−ATICAT A2−9、及びpUC18の各プラスミドDNA
を、CsCl超遠心法によって閉環状DNAとして精製し、そ
れぞれ0.1μg,0.5μg、及び1.0μgのpSV0−ATICAT53
6、及びpSV0−ATICAT A2−9に対してキャリア−DNAと
してpUC18をそれぞれ9.9μg,9.5μg、及び9.0μg加え
て総量を10μgとし、リン酸カルシウムにより凝集沈澱
せしめた。他方動物細胞としてCV−1細胞(アフリカミ
ドリザルの腎臓由来の細胞株)を用い:直径6cmのプラ
スチック培養皿に8×105細胞を一晩培養し、感染多重
度(m.o.i)30でワクシニアウイルスWR株を感染させ
た。一時間経過したところでPBS(リン酸バッファー)
で2回、次に5%FCSの入ったMEM培地で1回洗浄し、前
記リン酸カルシウム法で凝集させたDNA資料300μを添
加し、室温にて30分間放置し、10μの5%FCS入りMEM
培地で37℃にて保温した。5時間後に一度培地の交換を
行ない、感染後24時間したところで細胞を回収し、200
μの0.25M Tris・Cl(pH7.8),0.5% TritonX−100に
溶解後、超音波処理をして細胞破砕液を調製した。20μ
の細胞破砕液、70μの1M Tris・Cl(pH7.8)、20μ
の4mMアセチルCoA、及び0.5μの14Cでラベルされた
クロラムフェニコールを含む150μの反応液を37℃に
て30分間保温した。反応液を酢酸エチルで抽出して、薄
層クロマトグラフィー(TLC)で展開し、クロラムフェ
ニコールとアセチル化されたクロラムフェニコールを分
離してTLCプレートをオートラジオグラフィーした。次
にTLCプレートのスポットに相当する部分を切り抜き液
体シンチレーションによりラベルの量を測定した。その
結果を第1表に示す。
The resulting plasmids pSV 0- ATICAT536, and pSV 0
-ATICAT A2-9 was transfected into vaccinia virus infected cells and promoter activity was compared by CAT assay. The CAT assay is a method of promoter activity established by Gorman (supra) that uses chloramphenicol acetyltransferase (CATase).
The ratio of acetylation of the substrate chloramphenicol by CAT activity was used as an indicator of promoter strength. The method was as follows. pSV 0 −ATICAT536,
pSV 0 -ATICAT A2-9 and pUC18 plasmid DNA
Were purified as closed circular DNA by CsCl ultracentrifugation, and 0.1 μg, 0.5 μg, and 1.0 μg of pSV 0 -ATICAT53, respectively.
6 and pSV 0 -ATICAT A2-9 were respectively added with pUC18 as a carrier DNA at 9.9 μg, 9.5 μg, and 9.0 μg to make a total amount of 10 μg, and then aggregated and precipitated with calcium phosphate. On the other hand, CV-1 cells (cell line derived from African green monkey kidney) were used as animal cells: 8 × 10 5 cells were cultured overnight in a plastic culture dish with a diameter of 6 cm, and vaccinia virus WR at a multiplicity of infection (moi) of 30. The strain was infected. PBS (phosphate buffer) after 1 hour
Washed twice with MEM medium containing 5% FCS, then add 300 μl of DNA data aggregated by the calcium phosphate method, leave at room temperature for 30 minutes, and add 10 μm of MEM containing 5% FCS.
The medium was kept warm at 37 ° C. After 5 hours, change the medium once and collect the cells 24 hours after infection.
After solubilization in μ 0.25 M Tris · Cl (pH 7.8), 0.5% TritonX-100, ultrasonic treatment was performed to prepare a cell lysate. 20μ
Cell lysate, 70μ 1M Tris ・ Cl (pH7.8), 20μ
The reaction solution (150 μm) containing 4 mM acetyl CoA, and chloramphenicol labeled with 0.5 μm 14 C was incubated at 37 ° C. for 30 minutes. The reaction solution was extracted with ethyl acetate, developed by thin layer chromatography (TLC), chloramphenicol and acetylated chloramphenicol were separated, and the TLC plate was autoradiographed. Next, the portion corresponding to the spot on the TLC plate was cut out, and the amount of the label was measured by liquid scintillation. Table 1 shows the results.

この結果から、変異プロモーターは天然プロモーター
に比べて同等以上のプロモーター活性を示した。
From this result, the mutant promoter showed a promoter activity equal to or higher than that of the natural promoter.

天然プロモーターによる発現生成物がATI蛋白質のN
端部分とCAT蛋白質との融合蛋白質であるのに対して、
本発明の変異プロモーターによる発現微生物ではATI蛋
白質部分を伴わないCAT蛋白質であると推定される。
The expression product of the natural promoter is N of ATI protein.
While it is a fusion protein of the end part and CAT protein,
The microorganism expressing the mutant promoter of the present invention is presumed to be a CAT protein without an ATI protein portion.

実施例2. プロモーターP7.5とPATIの発現力の比較
(第2図) P7.5プロモーターを含有するプラスミトpPro18(文
献The EMBO Journal Vol.,noll,pp3379−3384(198
7);Effect of the recombinant vaccinia viruses tha
t express HTLV−I envelope gene on HTLV−I infecti
on)と前記プラスミドpSV0CATとから出発し、これらを
前記と同様に処理することによりP7.5プロモーターの
下流にCAT構造遺伝子を含有する発現プラスミドpSV0
7.5KCATを得た。
Example 2. Comparison of expression of promoters P 7.5 and P ATI (Fig. 2) Plasmit pPro18 containing P 7.5 promoter (Reference The EMBO Journal Vol. 6 , noll, pp3379-3384 (198)
7); Effect of the recombinant vaccinia viruses tha
t express HTLV-I envelope gene on HTLV-I infecti
on) and the plasmid pSV 0 CAT, and treating them in the same manner as described above, the expression plasmid pSV 0 − containing the CAT structural gene downstream of the P 7.5 promoter.
I got 7.5 KCAT.

このプラスミドpSV0−7.5KCAT及び前記のプラスミドp
SV0−ATICAT A2−9を用い、前記の方法によりCAT遺伝
子を発現せしめ、その発現量をCATアッセイによって測
定することにより本発明の変異型ATIプロモーターA2−
9と7.5Kプロモーターの発現力を比較した。ただし、ト
ランスフェクトしたDNA量はそれぞれ1μgとキャリア
ーDNAとしてpUC18を9.0μg加え総量を10μgとして独
立して3回の実験を行なった。この結果を第2表に示
す。
Plasmid p of the plasmid pSV 0 -7.5KCAT and the
Using SV 0 -ATICAT A2-9, the CAT gene was expressed by the method described above, and the expression level was measured by the CAT assay, whereby the mutant ATI promoter A2- of the present invention was expressed.
The expression ability of 9 and 7.5K promoter was compared. However, the amount of transfected DNA was 1 μg each, and 9.0 μg of pUC18 was added as a carrier DNA, and the total amount was 10 μg, and three independent experiments were performed. Table 2 shows the results.

この結果、本発明の変異プロモーターは7.5Kプロモー
ターに比べてCAT活性すなわちプロモーター活性が4〜
8倍高いことを示した。
As a result, the mutant promoter of the present invention has a CAT activity, that is, a promoter activity of 4 to 5 as compared with the 7.5K promoter.
It was shown to be 8 times higher.

実施例3. ATI遺伝子の3′末端領域の導入による発現
の増強(第3図) ワクシニアウイルスの血球凝集素(HA)遺伝子を含有
するプラスミドpHA13.1(The EMBO Journal Vol.,No.
11,3379−3384,1987)を制限酵素Nru Iで消化して線状
化した。他方変異したATIプロモーターを含有するプラ
スミドp18ATIpro A2−9をHind III及びEcoR Iにより消
化し、該プロモーターを含有する600bpのDNA断片をKlen
ow断片により平滑末端化し、T4 DNAリガーゼにより前記
の線状化プラスミドと連結し、HA遺伝子が変異型プロモ
ーターにより中断されているプラスミドpSFを得た。
Example 3 Enhancement of expression by introduction of 3'-terminal region of ATI gene (Fig. 3) Plasmid pHA13.1 (The EMBO Journal Vol. 6 , No. 6 , containing the hemagglutinin (HA) gene of vaccinia virus).
11,3379-3384,1987) was digested with the restriction enzyme Nru I to linearize it. On the other hand, the plasmid p18ATIpro A2-9 containing the mutated ATI promoter was digested with Hind III and EcoR I, and the 600 bp DNA fragment containing the promoter was Klen.
The fragment was blunt-ended with the ow fragment and ligated with the above linearized plasmid by T4 DNA ligase to obtain a plasmid pSF in which the HA gene was interrupted by a mutant promoter.

このプラスミドpSFのHA遺伝子とプロモーターの下流
端との間を制限酵素Sma Iにより切断して線状化した。
他方、CAT遺伝子を含有するプラスミドpSV2CATをHind I
II及びSau3AIにより消化し、CAT遺伝子を含有する790bp
のHind III−Sau3AI DNA断片を得た。これらをKlenow断
片により平滑末端化した後T4 DNAリガーゼにより連結
し、中断されたHA遺伝子の間に変異型PATIプロモーター
及びCAT遺伝子を含有する発現プラスミドpSFCATを得
た。
The region between the HA gene of this plasmid pSF and the downstream end of the promoter was cut with a restriction enzyme Sma I to linearize it.
On the other hand, the plasmid pSV 2 CAT containing the CAT gene was
790 bp containing CAT gene digested with II and Sau3AI
The HindIII-Sau3AI DNA fragment was obtained. These were blunt-ended with Klenow fragment and ligated with T4 DNA ligase to obtain an expression plasmid pSFCAT containing a mutant PATI promoter and a CAT gene between the interrupted HA genes.

次に、前記のプラスミドpSFを制限酵素Kn Iにより切
断して線状化した。他方ATI遺伝子を含有するプラスミ
ドp13B20(由来:参考例に記載する)を制限酵素EcoR V
及びCla Iにより消化することにより、ATI遺伝子の3′
側コード領域約400bpと3′非コード領域約600bpとから
成る約1.0kbのEcoR V−Cla I断片を得た。この塩基配列
を第1図Bに示す。これをKlenow断片により平滑末端化
し、Kpn Iリンカーを介して前記線状化プラスミドと連
結した。こうして中断されたHA遺伝子の間に変異したP
ATIプロモーター、及びATI遺伝子の3′末端領域を含有
する発現プラスミドpSF・EC及びpSF・ECRを得た。プラ
スミドpSF・ECはPATIプロモーター、3′側コード領
域、3′非コード領域とつづき、pSF・ECRはPATIプロモ
ーター、3′非コード領域、3′側コード領域とつづ
き、pSF・ECRはEcoR V−Cla I断片から逆向きに挿入さ
れている。それぞれのプラスミドをSma Iにより線状化
後、CAT遺伝子790bpのDNA断片を挿入した。CAT遺伝子を
含有するプラスミドとしてpSFCATEC,pSFCAT−ECRを得
た。
Next, the above-mentioned plasmid pSF was linearized by cutting with a restriction enzyme KnI. On the other hand, the plasmid p13B20 containing the ATI gene (origin: described in Reference Example) was used as a restriction enzyme EcoR V.
And 3'of ATI gene by digestion with Cla I
An EcoR V-Cla I fragment of about 1.0 kb consisting of a side coding region of about 400 bp and a 3'non-coding region of about 600 bp was obtained. This base sequence is shown in FIG. 1B. This was blunt-ended with the Klenow fragment and ligated to the linearized plasmid via the KpnI linker. Mutated P between HA genes thus interrupted
The expression plasmids pSF.EC and pSF.ECR containing the ATI promoter and the 3'end region of the ATI gene were obtained. Plasmid pSF / EC is followed by P ATI promoter, 3'coding region, 3'non-coding region, pSF / ECR is followed by P ATI promoter, 3'non-coding region, 3'side coding region, pSF / ECR is EcoR The V-Cla I fragment is inserted in the reverse direction. Each plasmid was linearized with Sma I, and then a CAT gene 790 bp DNA fragment was inserted. PSFCATEC and pSFCAT-ECR were obtained as plasmids containing the CAT gene.

これらのプラスミドpSFCAT−EC及びpSFCAT−ECRを前
記の方法により発現せしめてCATアッセイにより比較し
た結果を第3表に示す。
Table 3 shows the results obtained by expressing these plasmids pSFCAT-EC and pSFCAT-ECR by the method described above and comparing them by the CAT assay.

この結果、ATI遺伝子の3′末端領域をCAT構造遺伝子
の下流に有するプラスミドは、これを有しないプラスミ
ドに比べて約30%高い発現力を示した。また逆向きの挿
入ではプロモーター活性の低下を導いた。
As a result, the plasmid having the 3'-terminal region of the ATI gene downstream of the CAT structural gene showed about 30% higher expression power than the plasmid not having this. The reverse insertion also led to a decrease in promoter activity.

以上、外来構造遺伝子としてCAT遺伝子を使用して本
発明を具体的に説明したが、CAT遺伝子の代りに発現さ
せようとする任意の遺伝子を用いて同様の操作を行うこ
とにより、改良されたATIプロモーターを有する発現プ
ラスミド、及びさらに前記構造遺伝子の下流にATI遺伝
子の3′末端領域を有する一層改良された発現プラスミ
ドを作製することができる。
Although the present invention has been specifically described by using the CAT gene as the foreign structural gene, the improved ATI can be obtained by performing the same operation using any gene to be expressed instead of the CAT gene. An expression plasmid having a promoter and a further improved expression plasmid having the 3'terminal region of the ATI gene downstream of the structural gene can be prepared.

具体的には、前記プラスミドpSFを制限酵素BamH I又
はSma Iにより消化し、任意の構造遺伝子を導入するこ
とにより、任意の蛋白質生産のための発現プラスミドを
作製することができる。同様に、前記プラスミドpSFCAT
−ECを制限酵素BamH I又はSma Iで消化して、任意の構
造遺伝子を導入することにより任意の蛋白質の生産のた
めの発現プラスミドを作製することができる。
Specifically, the plasmid pSF can be digested with a restriction enzyme BamHI or SmaI, and an arbitrary structural gene can be introduced to prepare an expression plasmid for producing an arbitrary protein. Similarly, the plasmid pSFCAT
-EC can be digested with a restriction enzyme BamHI or SmaI and an arbitrary structural gene can be introduced to prepare an expression plasmid for the production of an arbitrary protein.

なお、本発明のプラスミドpSF・ECを含有する大腸菌E
scherichia coli/JM109−pSF・ECは工業技術院微生物
工業技術研究所に微工研条菌第9749号(FERM p−9749)
として寄託された。
E. coli E containing the plasmid pSFEC of the present invention
scherichia coli / JM109-pSF ・ EC is Microorganisms Research Institute No. 9749 (FERM p-9749)
Was deposited as

参考例 ATI遺伝子のクローニング 牛痘ウイルスの製造 5×108のVero細胞(アフリカミドリザル腎臓由来細
胞)に牛痘ウイルスCPRO6株(新潟大・市橋康夫助教授
より入手)をm.o.i.(感染多重度)0.2に感染させて、
2日後、細胞変性が顕著になった時期にウイルスを回収
した。このウイルスをショ糖密度勾配遠心法で精製し、
約3mgのウイルスを得た。
Reference example Cloning of ATI gene Production of cowpox virus Infect 5 × 10 8 Vero cells (cells derived from African green monkey kidney) with cowpox virus CPRO6 strain (obtained from Associate Professor Yasuo Ichihashi, Niigata Univ.) At moi (multiplicity of infection) of 0.2 hand,
Two days later, the virus was collected when the cell degeneration became remarkable. The virus was purified by sucrose density gradient centrifugation,
About 3 mg of virus was obtained.

牛痘ウイルスDNAの精製 得られた精製ウイルス3mgを0.5%ラウリル硫酸ナトリ
ウム(SDS)と1mMエチレンジアミン四酢酸ナトリウム
(EDTA)の存在下で、1mg/mlのプロテアーゼKで一晩37
℃で消化した。除蛋白のためフェノール/クロロホルム
で3回抽出し、エチルエーテルで3回抽出した。1/10量
の3M酢酸ナトリウムと2倍量のイソプロパノールとを加
えて撹拌し、凝集したDNAをガラス棒で捲き取った。DNA
はTE〔10mMトリス・酢酸(Tris−HCl)pH8.0;1mM EDT
A〕に溶かした。DNAの収量は180μgであった。
Purification of cowpox virus DNA 3 mg of the obtained purified virus was treated with 1 mg / ml of protease K in the presence of 0.5% sodium lauryl sulfate (SDS) and 1 mM sodium ethylenediaminetetraacetate (EDTA) overnight.
Digested at ° C. To remove proteins, the mixture was extracted 3 times with phenol / chloroform and 3 times with ethyl ether. 1/10 volume of 3M sodium acetate and 2 volumes of isopropanol were added and stirred, and the aggregated DNA was wound up with a glass rod. DNA
Is TE [10 mM Tris-HCl (Tris-HCl) pH 8.0; 1 mM EDT
A]. The yield of DNA was 180 μg.

牛痘ウイルスのゲノムDNAライブラリーの作成 10μgの牛痘ウイルスDNAをHind IIIまたはSal Iで10
mM Tris−HCl(pH7.5),60mM NaCl,7mM MgCl2、又は10m
M Tris−HCl(pH7.5),150mM NaCl,7mM MaCl2中37℃に
て120分間切断し、それぞれHind IIIで切断したpUC18プ
ラスミドDNAまたはSal Iで切断したpUC13プラスミドDNA
と混合して、66mM Tris−HCl(pH7.5),5mM MgCl2,5mM
ジチオスレイトール、1mM ATP中T4リガーゼにより16℃
にて16時間連結反応させた。大腸菌株JM103又はJM109を
上記の組換えプラスミドで形質転換して、牛痘ウイルス
のゲノムDNAライブラリーとした。組換えプラスミドに
は、1kb〜25kbのゲノムDNA断片が含まれている。
Construction of cowpox virus genomic DNA library 10 μg of cowpox virus DNA with Hind III or Sal I
mM Tris-HCl (pH 7.5), 60 mM NaCl, 7 mM MgCl 2 , or 10 m
PUC18 plasmid DNA cleaved with Mind Tris-HCl (pH 7.5), 150 mM NaCl, 7 mM MaCl 2 at 37 ° C. for 120 minutes and cleaved with Hind III or pUC13 plasmid DNA cleaved with Sal I, respectively.
Mixed with, 66mM Tris-HCl (pH7.5) , 5mM MgCl 2, 5mM
Dithiothreitol, 16 mM with T4 ligase in 1 mM ATP
The reaction was carried out for 16 hours. Escherichia coli strain JM103 or JM109 was transformed with the above recombinant plasmid to obtain a cowpox virus genomic DNA library. The recombinant plasmid contains a genomic DNA fragment of 1 kb to 25 kb.

A型封入体遺伝子を含むDNAの同定 牛痘ウイルスDNAを含むプラスミドをワクシニアウイ
ルス感染細胞(CV−1細胞)に導入(トランスフェクシ
ョン)して、A型封入体遺伝子の発現を抗A型封入体抗
体を用いて、ウエスタンブロッティングにより確認し、
A型封入体遺伝子を含むDNAを固定した。
Identification of DNA Containing A-type Inclusion Body Gene A plasmid containing cowpox virus DNA is introduced (transfected) into vaccinia virus-infected cells (CV-1 cells) to express the expression of the A-type inclusion body gene as an anti-A-type inclusion body antibody. Confirm by Western blotting using
DNA containing the type A inclusion body gene was immobilized.

まず3×105個のCV−1細胞(サルの腎臓由来細胞)
にワクシニアウイルスWR株をm.o.i.50にて感染させて1
時間置いた。牛痘ウイルスDNAを含むプラスミドを、前
記の大腸菌2mlの培養液からアルカリ法により抽出し、1
0μgをワクシニアウイルス感染細胞にトランスフェク
トした。30分間室温においた後、5%牛胎児血清を含む
培地を3ml加え、5時間37℃で保温し、一度培地を交換
してから、一晩37℃で保温した。細胞懸濁液を超音波処
理後、SDS−ポリアクリルアミドゲルで電気泳動し、こ
れを抗A型封入体抗体を使用するウエスタンブロッティ
ングに付した。すなわち、ゲル上の蛋白質をニトロセル
ロースフィルターに電気的に移した。ニトロセルロース
フィルターを10mM Tris−HCl(pH7.5),0.15M NaCl、5
%牛血清アルブミンで処理した後、抗A型封入体抗体と
10mM Tris−HCl(pH7.5),0.15 NaCl中で1時間37℃で
反応させた。さらにパーオキシダーゼを結合させた抗ウ
サギIgG抗体を上記と同じ溶液中で37℃反応させた。最
後に0.01%過酸化水素水、0.5mg/mlの4−クロロナフト
ールを含む10mM Tris−HCl(pH7.5),0.15M NaCl溶液で
染色して、A型封入体遺伝子の発現を確認した。その結
果、Sal I 22kb断片(0804と称する)にA型封入体遺伝
子が含まれていることが判明した。前記ライブラリー中
のこの断片を含むプラスミド(p0804と称する)からSal
Iによりこの断片を切り出し、さらにこの断片を制限酵
素、Kpn I,Sph I,Pst I又はSac Iで切断して、対応する
制限酵素により切断したpUC18又はpUC19プラスミドに連
結することにより組換えプラスミドpB6,pB20,pB23,pC3,
pC6等を得、これらのプラスミドについて同様な操作を
行なったところ、Kpn I−Sph I 9.1断片(プラスミドpB
23)、Sac I−Sal I 8.9kb断片(プラスミドpC3)には
A型封入体遺伝子全長が、Sac I−Sal I 6.2kb断片(プ
ラスミドpC6)にはA型封入体遺伝子の一部が含まれて
いることが判明した。
First, 3 × 10 5 CV-1 cells (cells derived from monkey kidney)
Infected with vaccinia virus WR strain at moi50
Time left. A plasmid containing cowpox virus DNA was extracted from the above-mentioned Escherichia coli 2 ml culture solution by the alkaline method, and 1
0 μg was transfected into vaccinia virus infected cells. After being left at room temperature for 30 minutes, 3 ml of a medium containing 5% fetal bovine serum was added, and the mixture was kept at 37 ° C. for 5 hours. The cell suspension was sonicated and electrophoresed on SDS-polyacrylamide gel, which was subjected to Western blotting using anti-A type inclusion body antibody. That is, the protein on the gel was electrotransferred to a nitrocellulose filter. Use a nitrocellulose filter with 10 mM Tris-HCl (pH 7.5), 0.15M NaCl, 5
% Anti-A inclusion body antibody after treatment with bovine serum albumin
The mixture was reacted in 10 mM Tris-HCl (pH 7.5), 0.15 NaCl for 1 hour at 37 ° C. Further, an anti-rabbit IgG antibody bound with peroxidase was reacted at 37 ° C. in the same solution as above. Finally, the expression of the A-type inclusion body gene was confirmed by staining with a 10 mM Tris-HCl (pH 7.5), 0.15 M NaCl solution containing 0.01% hydrogen peroxide and 0.5 mg / ml 4-chloronaphthol. As a result, it was revealed that the Sal I 22 kb fragment (designated as 0804) contained the type A inclusion body gene. From the plasmid containing this fragment in the library (designated p0804), Sal
This fragment was excised with I, and this fragment was further cleaved with a restriction enzyme, Kpn I, Sph I, Pst I or Sac I, and ligated to the pUC18 or pUC19 plasmid cleaved with the corresponding restriction enzyme to form a recombinant plasmid pB6. , pB20, pB23, pC3,
When pC6 and the like were obtained and the same operation was performed on these plasmids, the Kpn I-Sph I 9.1 fragment (plasmid pB
23), the Sac I-Sal I 8.9 kb fragment (plasmid pC3) contains the full-length A type inclusion body gene, and the Sac I-Sal I 6.2 kb fragment (plasmid pC6) contains a part of the A type inclusion body gene. It turned out.

なお、前記プラスミドB23を含有する大腸菌エシェリ
シャ・コリ(Escherichia coli)JM109−B23が、微工研
菌寄第8971号(FERM P−8971)として工業技術院微生物
工研技術研究所に寄託され、微工研条寄第1459号(FERM
BP−1459)としてブタペスト条約に基づく国際寄託に
移管された。
Escherichia coli JM109-B23 containing the plasmid B23 was deposited at the Institute of Microbial Science and Technology of the Agency of Industrial Science and Technology as Microindustry Research Institute No. 8971 (FERM P-8971). KOKEN Article No. 1459 (FERM
BP-1459) was transferred to an international deposit under the Budapest Treaty.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図AはポックスウイルスA型封入体(ATI)遺伝子
のプロモーターを含む5′端領域の塩基配列を示す。 第1図BはポックスウイルスA型封入体遺伝子の3′端
領域の塩基配列を示す。 第2図及び第3図は本発明の各種プラスミドの作製系統
図である。
FIG. 1A shows the nucleotide sequence of the 5'end region containing the promoter of the poxvirus type A inclusion body (ATI) gene. FIG. 1B shows the nucleotide sequence of the 3'end region of the poxvirus type A inclusion body gene. 2 and 3 are production system diagrams of various plasmids of the present invention.

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】次の塩基配列(I): 中のポックスウイルスのA型封入体遺伝子のプロモータ
ーに対応しその3′端側のメチオニンのコドンATG中の
少なくとも1個の塩基が1又は複数の他のヌクレオチド
により置き換えられている改良されたプロモーター。
1. The following base sequence (I): An improved promoter corresponding to the promoter of the poxvirus type A inclusion body in which at least one base in the codon ATG of the methionine at its 3'end has been replaced by one or more other nucleotides.
【請求項2】前記メチオニンのコドンATGの第3塩基G
が他の塩基により置き換えられている請求項1に記載の
改良されたプロモーター。
2. The third base G of the methionine codon ATG.
The improved promoter of claim 1, wherein is replaced by another base.
【請求項3】前記メチオニンのコドンATGの第3塩基G
がAにより置き換えられている請求項2に記載の改良さ
れたプロモーター。
3. The third base G of the methionine codon ATG.
The improved promoter of claim 2, wherein is replaced by A.
【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項に記載の改良
されたプロモーターを含んで成るプラスミド。
4. A plasmid comprising the improved promoter of any one of claims 1-3.
【請求項5】発現プラスミドである請求項4に記載のプ
ラスミド。
5. The plasmid according to claim 4, which is an expression plasmid.
【請求項6】請求項1〜3のいずれか1項に記載の改良
されたプロモーターを上流に、並びに次の塩基配列(I
I): 中のポックスウイルスのA型封入体遺伝子の3′非翻訳
領域を下流に含んで成り、該改良されたプロモーターと
該3′非翻訳領域との間に外来構造遺伝子が挿入された
場合に該構造遺伝子を発現することができるプラスミ
ド。
6. The improved promoter according to any one of claims 1 to 3 upstream and the following nucleotide sequence (I
I): Which comprises the 3'untranslated region of the poxvirus type A inclusion body gene in the downstream thereof, and the foreign structural gene is inserted between the improved promoter and the 3'untranslated region. A plasmid capable of expressing a gene.
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US5578468A (en) * 1987-08-10 1996-11-26 Duke University Site-specific RNA cleavage
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