JP2844870B2 - Method for producing polypeptide by recombinant DNA method - Google Patents

Method for producing polypeptide by recombinant DNA method

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JP2844870B2
JP2844870B2 JP19216290A JP19216290A JP2844870B2 JP 2844870 B2 JP2844870 B2 JP 2844870B2 JP 19216290 A JP19216290 A JP 19216290A JP 19216290 A JP19216290 A JP 19216290A JP 2844870 B2 JP2844870 B2 JP 2844870B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、組み替えDNA法により形質転換された微生
物を培養して目的とするポリペプチドを製造する方法に
おいて、そのN末端の不均一さを是正し、より均一なN
末端を有するポリペプチドの製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a polypeptide of interest by culturing a microorganism transformed by a recombinant DNA method. Correct, more uniform N
The present invention relates to a method for producing a polypeptide having a terminal.

均一なN末端を有するポリペプチドを取得できる技術
の確立により、例えば、目的ポリペプチドの医療への応
用においては、抗原性での問題点等の克服に利用できう
ると考えられる。
By establishing a technique for obtaining a polypeptide having a uniform N-terminus, for example, in the application of a target polypeptide to medical treatment, it is thought that it can be used to overcome problems with antigenicity.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

組み替えDNA技術を用いて大腸菌により真核生物由来
等の目的ポリペプチドをコードする遺伝子を単純に、現
在広く用いられている遺伝子発現系により高発現させた
時、多くの場合において、そのN末端には翻訳開始コド
ンに由来するメチオニン残基が付加していたり、あるい
はメチオニン残基が付加した物と無いもの、さらに目的
ポリペプチド内の数アミノ酸までが削除された物といっ
た混合物であることがある。
When a gene encoding a target polypeptide derived from a eukaryote or the like is simply expressed by Escherichia coli using recombinant DNA technology, the gene is often simply expressed at a high level by a widely used gene expression system. May be a mixture in which a methionine residue derived from a translation initiation codon is added, or a mixture in which a methionine residue is added or not, and a mixture in which up to several amino acids in a target polypeptide are deleted.

このようなN末端の不均一なポリペプチドは、その安
定性、生理機能に変化を与える可能性があることはもち
ろん、医薬品への応用を目指した場合には生体中での抗
原性の出現といった不適当な作用を及ぼすことも十分考
えられうる。
Such an N-terminal heterogeneous polypeptide may not only change its stability and physiological functions, but also may have an antigenicity in the body when applied to pharmaceuticals. It is also conceivable to have inappropriate effects.

そこで、従来は、目的ポリペプチドのN末端を揃える
ために、精製し取り出した目的ポリペプチド前躯体に、
別に精製を加えた各種の大腸菌のアミノペプチダーゼ
を、試験管内で作用させており、そのような過程を経
て、N末端を均一化させていた。
Therefore, conventionally, in order to align the N-terminus of the target polypeptide, a purified and extracted target polypeptide precursor is
Separately purified various Escherichia coli aminopeptidases were allowed to act in a test tube, and the N-terminal was homogenized through such a process.

最近、A.Ben−bassatら(J.Bacteriology,169,751〜7
57,1987)は、大腸菌のメチオニンアミノペプチダーゼ
(MAP)をクローニングし、大腸菌でインターロイキン
2やリシンAを発現生産するときに、それらのN末端メ
チオニンを削除する目的で用いている。
Recently, A. Ben-bassat et al. (J. Bacteriology, 169, 751-7
57, 1987) clones methionine aminopeptidase (MAP) from Escherichia coli and uses it for the purpose of deleting the N-terminal methionine when expressing and producing interleukin 2 and ricin A in Escherichia coli.

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

しかしながら、精製した目的ポリペプチドの中に精製
したとはいえ大腸菌のアミノペプチダーゼを加えること
は、目的ポリペプチド画分の不純物を増大させる結果と
なる。一方、アミノペプチダーゼ自身もその生産菌の培
養や酵素の精製と、コスト、時間がかかり、経済性の点
からも、この方法は、改善されるべきものと考えられ
る。
However, the addition of purified aminopeptidase from E. coli to the purified target polypeptide results in increased impurities in the target polypeptide fraction. On the other hand, aminopeptidase itself requires cultivation of a bacterium that produces the aminopeptidase and purification of the enzyme, costs and time are required, and this method is considered to be improved in terms of economy.

また、メチオニンアミノペプチダーゼを用いてN末端
メチオニンを削除する方法は、in vivoでの作用の結
果、インターロイキン2ではその60%のものがN末端か
ら2番目のアラニン残基までが切除されており、生産菌
体内での産生ポリペプチドのN末端制御はまだ確立され
ていない。
In addition, in the method of removing the N-terminal methionine using methionine aminopeptidase, as a result of the action in vivo, 60% of the interleukin 2 has its excision from the N-terminus to the second alanine residue. In addition, N-terminal control of the produced polypeptide in the producing cells has not been established yet.

本発明の目的は上記の問題点を解決し、目的ポリペプ
チド生産菌体内にて、そのN末端をより均一に調製する
ための技術を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a technique for preparing the N-terminus more uniformly in a target polypeptide-producing cell.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは大腸菌のアミノペプチダーゼPがその特
異性が極めて高いことに着目した。そして、目的ポリペ
プチド生産菌体内に本アミノペプチダーゼ導入すること
によって、より均一なN末端を有する目的ポリペプチド
を極めて効率のよい、かつ経済的に製造する方法の開発
に成功し、本発明を完成するに至った。
The present inventors have noted that aminopeptidase P of Escherichia coli has extremely high specificity. By introducing the present aminopeptidase into the target polypeptide-producing cells, a highly efficient and economical method for producing a target polypeptide having a more uniform N-terminus was successfully developed, and the present invention was completed. I came to.

即ち、本発明は、アミノペプチダーゼP遺伝子を含有
するベクター及び目的ポリペプチドをコードする遺伝子
を含有するベクターを保持する生物を培養し、生物体内
及び、又は培養液中に蓄積した目的ポリペプチドを採取
することを特徴とするポリペプチドの製造法に関するも
のである。
That is, the present invention provides a method for culturing an organism having a vector containing an aminopeptidase P gene and a vector containing a gene encoding a target polypeptide, and collecting the target polypeptide accumulated in the organism and / or in the culture solution. And a method for producing a polypeptide.

アミノペプチダーゼPは(Aminopeptidase P〔EC 3.
4.11.5〕、以下AP−Pと表示する。)N末端側から2番
目のアミノ酸がブロリンである時、1番目のアミノ酸を
切断遊離する。従って、X−Pro−Y−(Xは任意のア
ミノ酸、Yはブロリン以外のアミノ酸)のアミノ酸配列
でXを切断遊離させる。アミノペプチダーゼP遺伝子は
アミノペプチダーゼPを産生するいかなる生物からも取
り出すことができるが、例えば大腸菌から分離すること
ができる。
Aminopeptidase P (Aminopeptidase P [EC 3.
4.11.5], hereinafter referred to as AP-P. ) When the second amino acid from the N-terminal is bromoline, the first amino acid is cleaved and released. Therefore, X is cleaved and released at the amino acid sequence of X-Pro-Y- (X is an arbitrary amino acid, Y is an amino acid other than bromoline). The aminopeptidase P gene can be removed from any organism that produces aminopeptidase P, but can be isolated, for example, from E. coli.

目的ポリペプチドの種類も問わないが、各種生理活性
物質を含み、例えば、各種インターロイキン、インター
フェロン、コロニー形成因子、リンホトキシン等のリン
ホカインや各種成長ホルモン類等である。目的ポリペプ
チドのN末端がブロリン残基であるようなポリペプチド
としては、ヒトIL−6、塩基性繊維芽細胞成長因子等が
好ましい。ヒトインターロイキン6(IL−6)はBSF−
2(B−cell Stimulatory Factor−2)とも呼ばれ、
当初B細胞を抗体産生細胞へ分化させる因子(BCDF:B−
cell Differenciation Factor)としてクローニングさ
れたリンフォカインである。〔T.Hirano et.al.Nature
324,73(1986)〕しかし、その後、IL−6は単にB細胞
分化能を担っているのではなく、種々の細胞で産生さ
れ、抗体産生増強能に加えて造血機能亢進能、分化誘導
能等を有することが確認されている。目的ポリペプチド
をコードする遺伝子の前半部分(目的ポリペプチドのN
末端側領域をコードするDNA部分)は生産させるポリペ
プチドのアミノ酸配列を変えない範囲でアデニン(A)
またはチミン(T)に富む塩基配列を有するDNAを用い
るほうがより好ましい。
Although the kind of the target polypeptide is not limited, it includes various physiologically active substances, and includes, for example, various interleukins, interferons, colony forming factors, lymphokines such as lymphotoxin, and various growth hormones. As the polypeptide in which the N-terminus of the target polypeptide is a brolin residue, human IL-6, basic fibroblast growth factor and the like are preferable. Human interleukin 6 (IL-6) is BSF-
2 (B-cell Stimulatory Factor-2)
Initially, factors that differentiate B cells into antibody-producing cells (BCDF: B-
It is a lymphokine cloned as a cell differentiation factor). (T.Hirano et.al.Nature
324, 73 (1986)] However, IL-6 is not merely responsible for B cell differentiation ability, but is produced by various cells, and in addition to antibody production enhancement ability, hematopoietic function enhancement ability and differentiation inducing ability. And so on. The first half of the gene encoding the target polypeptide (N of the target polypeptide
The DNA portion encoding the terminal region) is adenine (A) as long as the amino acid sequence of the polypeptide to be produced is not changed.
Alternatively, it is more preferable to use a DNA having a base sequence rich in thymine (T).

アミノペプチダーゼP遺伝子を含有するベクターと目
的ポリペプチドをコードする遺伝子を含有するベクター
はひとつのベクターに含まれていてもよく、また別々の
ベクターであってもよい。
The vector containing the aminopeptidase P gene and the vector containing the gene encoding the target polypeptide may be contained in one vector, or may be separate vectors.

アミノペプチダーゼP遺伝子を含有するベクター及び
目的ポリペプチドをコードする遺伝子の取得方法として
以下に述べると、例えば、大腸菌の染色体を制限酵素に
より判断し、適当なベクターにクローニングした後、大
腸菌に形質転換し各クローンのアミノペプチダーゼP活
性を測定し、AP−P活性の高まったクローンからプラス
ミドDNAを調製する事で、一般にはAP−P遺伝子を含有
するベクターを得ることが出来る。
The method for obtaining the vector containing the aminopeptidase P gene and the gene encoding the target polypeptide is described below.For example, the chromosome of Escherichia coli is determined by a restriction enzyme, cloned into an appropriate vector, and transformed into Escherichia coli. In general, a vector containing the AP-P gene can be obtained by measuring the aminopeptidase P activity of each clone and preparing a plasmid DNA from the clone having the increased AP-P activity.

また、一般に、目的遺伝子は目的ポリペプチドを産生
している細胞からmRNAを調製し、そのcDNAを作製後、目
的ポリペプチドの一部のアミノ酸配列の情報から作製し
たDNAプローブを用いて目的遺伝子を取得できる。ある
いは目的ポリペプチドのアミノ酸配列が既知の場合は、
直接目的遺伝子を合成DNAにより作製することも可能で
ある。
Also, generally, the target gene is prepared by preparing mRNA from cells producing the target polypeptide, preparing its cDNA, and then using a DNA probe prepared from information on a partial amino acid sequence of the target polypeptide to convert the target gene. Can be obtained. Alternatively, when the amino acid sequence of the target polypeptide is known,
It is also possible to directly produce the target gene with synthetic DNA.

アミノペプチダーゼP遺伝子を含有するベクターある
いは目的ポリペプチドをコードする遺伝子を含有するベ
クターがプロモーターあるいは翻訳開始コドンを含んで
いないときはそれらを組込む必要がある。
When the vector containing the aminopeptidase P gene or the vector containing the gene encoding the target polypeptide does not contain a promoter or translation initiation codon, it is necessary to incorporate them.

プロモーターの由来は問うところではなく、例えば大
腸菌のtrpプロモーター、lacプロモーター、合成プロモ
ーターのtacプロモーター、trcプロモーター、λファー
ジのPlプロモーター、PRプロモーターなどを用いること
ができる。
Derived promoters not at questioning can be used, for example, trp promoter of E. coli, lac promoter, tac promoter synthetic promoter, trc promoter, P l promoters of λ phage, etc. P R promoter.

翻訳開始コドンは、DNA塩基配列上、目的ポリペプチ
ドをコードする領域の直前にATGを付加することにな
る。
The ATG is added to the translation initiation codon immediately before the region encoding the target polypeptide on the DNA base sequence.

これらのベクターを組込む上記の遺伝子発現ベクター
を組込む生物は原核生物及び真核生物のいずれであって
もよい。原核生物の例としては大腸菌、枯草菌などを挙
げることができる。真核生物は例えば、酵母などであ
る。遺伝子発現ベクターをこれらの生物に組込む方法も
公知の方法を利用すればよく、例えば、大腸菌では、対
数増殖期の細胞を50mMの塩化カルシウムで氷中約30分処
理する事により、大腸菌の細胞壁の構造が変化し、続い
てDNAを注入し、約10分後30℃〜42℃で2分間の熱処理
を施した後、培地を加え30℃〜37℃で約60分培養するこ
とで遺伝子発現ベクターを生物に組み込むことが出来
る。
The organism into which the above-described gene expression vector incorporating these vectors is incorporated may be any of prokaryotes and eukaryotes. Examples of prokaryotes include Escherichia coli and Bacillus subtilis. Eukaryotes are, for example, yeast. Known methods may also be used to incorporate the gene expression vector into these organisms.For example, in Escherichia coli, the cells in the logarithmic growth phase are treated with 50 mM calcium chloride in ice for about 30 minutes, so that the cell wall of Escherichia coli can be treated. The structure changes, DNA is subsequently injected, and after about 10 minutes, a heat treatment is performed at 30 ° C. to 42 ° C. for 2 minutes, and then a culture medium is added, and the cells are cultured at 30 ° C. to 37 ° C. for about 60 minutes. Can be incorporated into living things.

大腸菌のアミノペプチダーゼP遺伝子は、既にpUC19
のプラスミド上にクローニングされているが、〔T.Yosh
imotoらJ.Biochem.105,412〜416(1989)〕このpUC系の
プラスミドは、一般に目的ポリペプチドの大量発現に用
いられるプラスミドpBR系のものとは1つの細胞中に安
定して共存し得ない。そのため、pBR系、あるいはpUC系
の複製起点を有する発現ベクターと共存し得るプラスミ
ドであるpACYC177の上にAP−P遺伝子を移し直し、AP−
Pの高生産株を作製することにより、目的ポリペプチド
の生産宿主を構築した。
The aminopeptidase P gene of Escherichia coli is already pUC19
Cloned on the plasmid of
105, 412-416 (1989)] This pUC-based plasmid cannot stably coexist in a single cell with a plasmid pBR-based plasmid used for large-scale expression of a target polypeptide. Therefore, the AP-P gene was re-transferred to pACYC177, which is a plasmid that can coexist with an expression vector having a pBR or pUC replication origin.
By producing a high-producing strain of P, a host for producing the target polypeptide was constructed.

また一方で、AP−P遺伝子を目的ポリペプチド発現プ
ラスミド上へ移すことにより、逆に、AP−Pの発現プラ
スミドに目的ポリペプチドの遺伝子発現系をのせること
により、AP−P活性を高めた生産菌体内で目的ポリペプ
チドを生産させ、より均一なN末端となった目的ポリペ
プチドを得ることが可能となった。さらに、目的ポリペ
プチドを発現させる宿主のアミノペプチダーゼP活性
を、その染色体中のアミノペプチダーゼP遺伝子発現を
増強することにより上昇させ、目的ポリペプチドのN末
端を揃えることも可能である。
On the other hand, the AP-P activity was increased by transferring the AP-P gene onto the target polypeptide expression plasmid, and conversely, by mounting the gene expression system of the target polypeptide on the AP-P expression plasmid. It has become possible to produce the target polypeptide in the production cells and obtain a more uniform N-terminal polypeptide. Furthermore, the aminopeptidase P activity of the host that expresses the target polypeptide can be increased by enhancing the expression of the aminopeptidase P gene in the chromosome, thereby aligning the N-terminals of the target polypeptide.

これらのベクターを保持する生物を培養することによ
って目的ポリペプチド及びアミノペプチダーゼPを生物
体内あるいは培養液中に蓄積させることができる。培地
は各生物を培養しうるそれぞれの公知の培地を利用すれ
ばよく、培養条件も公知の条件でよい。培養後は目的ポ
リペプチドを公知の方法で取得すればよい。
The target polypeptide and aminopeptidase P can be accumulated in the organism or in the culture solution by culturing organisms holding these vectors. The culture medium may be a known medium capable of culturing each organism, and the culture conditions may be known conditions. After the culture, the target polypeptide may be obtained by a known method.

〔作用〕[Action]

アミノペプチダーゼP遺伝子を含有するベクター及び
目的ポリペプチドをコードする遺伝子を含有するベクタ
ーを保持する生物を培養するとまず生物体内あるいは培
養液中に目的ポリペプチドを含む前駆体ポリペプチドと
アミノペプチダーゼPが生成蓄積される。そこでアミノ
ペプチダーゼPが前駆体ポリペプチドに作用してN末端
の均一な目的ポリペプチドを生成させている。
When an organism carrying the vector containing the aminopeptidase P gene and the vector containing the gene encoding the target polypeptide is cultured, first, a precursor polypeptide containing the target polypeptide and aminopeptidase P are produced in the organism or in the culture solution. Stored. Thus, aminopeptidase P acts on the precursor polypeptide to generate a N-terminally uniform target polypeptide.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1 ヒトインターロイキン6の製造法 成熟型ヒトインターロイキン6(以下、IL−6と略
す)のN末端アミノ酸はブロリン(Pro)であるが、組
み替えDNA法により製造する組み替え型IL−6は、一般
に、そのN末端にメチオニンが付加したメチオニルIL−
6か、もしくは、メチオニンの切除された物との混合物
であることが多い。
Example 1 Production method of human interleukin 6 The N-terminal amino acid of mature human interleukin 6 (hereinafter abbreviated as IL-6) is broline (Pro), but recombinant IL-6 produced by the recombinant DNA method is Generally, methionyl IL- with methionine added to its N-terminus
6, or a mixture with methionine excision.

そこで、本発明者らは、アミノペプチダーゼPをクロ
ーニングしたプラスミドを保持し、アミノペプチダーゼ
P活性を高めた大腸菌をIL−6生産の宿主とすることに
より、また、アミノペプチダーゼP遺伝子を直接にIL−
6生産プラスミドにクローニングし、アミノペプチダー
ゼPを量産化することにより、N末端がブロリンにより
揃ったIL−6の生産に成功した。
Therefore, the present inventors have maintained a plasmid in which aminopeptidase P was cloned, and used Escherichia coli having enhanced aminopeptidase P activity as a host for producing IL-6.
By cloning the plasmid into a 6-production plasmid and mass-producing aminopeptidase P, IL-6 having N-terminals aligned with brolin was successfully produced.

(1)AP−P活性を高めた宿主中でIL−6を生産する例 IL−6を生産させる直接発現プラスミドDNAの構築 pBSF−2D(本プラスミドを含有するE.coli pTBCDF−0
2/HB101は、FERM P−9061として寄託されている。)
は、J.Biochem.104,30−34(1988)に記載されているIL
−6の直接発現プラスミドである。これはpBR系の複製
起点を持ち、遺伝子発現系としてはtrpプロモーター、t
rpLのSD配列を配備し、また遺伝子の下流にはtrpAター
ミネーターが配置されている。しかしながら、pBSF−2D
はインドールアクリル酸(以下、IAAと略す)添加によ
るtrpプロモーター誘導後もIL−6発現量は低く、また
菌体内にIL−6の顆粒は確認できなかった。
(1) Example of producing IL-6 in a host with increased AP-P activity Construction of direct expression plasmid DNA for producing IL-6 pBSF-2D (E. coli pTBCDF-0 containing this plasmid)
2 / HB101 has been deposited as FERM P-9061. )
Is the IL described in J. Biochem. 104, 30-34 (1988).
-6 is a direct expression plasmid. It has a pBR origin of replication, and gene expression systems include the trp promoter and t
The SD sequence of rpL is deployed, and a trpA terminator is located downstream of the gene. However, pBSF-2D
After induction of the trp promoter by the addition of indoleacrylic acid (hereinafter abbreviated as IAA), the expression level of IL-6 was low, and no IL-6 granules could be confirmed in the cells.

また、IL−6のcDNA上の翻訳終止コドンはアンバー
(TAG)であり、大腸菌HB101はアンバーサプレッサーを
有するため完全にTAGコドンでIL−6ポリペプチドの合
成を終止させることができす、不用部分が付加したIL−
6の産生を引き起こす可能性がある。
Further, the translation termination codon on the IL-6 cDNA is amber (TAG), and Escherichia coli HB101 has an amber suppressor, so that the synthesis of the IL-6 polypeptide can be completely terminated at the TAG codon. Added IL-
6 may be produced.

そこでまず、pBSF−2Dの複製起点のpUCへの転換とIL
−6翻訳終止コドンのオーカー(TAA)へ変換を目指し
て、プラスミドpBSF2C−DUCを第1図に示すようにして
構築した。図中の黒帯部分はtrpプロモーター/オペレ
ーター部分を、黒三角部分はtrpAターミネーター部分を
そして白帯部分はIL−6コード領域をそれぞれ示してい
る。
Therefore, first, the conversion of pBSF-2D origin of replication to pUC and IL
Plasmid pBSF2C-DUC was constructed as shown in FIG. 1 with the aim of converting the -6 translation stop codon into an ocher (TAA). In the figure, the black band indicates the trp promoter / operator, the black triangle indicates the trpA terminator, and the white band indicates the IL-6 coding region.

第1図に示したように、まずpBSF−2Dを制限酵素EcoR
I、Pvu IIで切断し、IL−6 cDNAを含むDNA断片とpUC19
(Messing,R.(1983)Methods in Enzymology,101,20〜
78)を制限酵素Hinc II、EcoR Iで切断し得られる大き
いDNA断片とをT4DNAリガーゼで連結することにより複製
起点をpUC系とするpBSF2−DUCを得た。
As shown in FIG. 1, first, pBSF-2D was replaced with a restriction enzyme EcoR.
I, PvuII, and DNA fragment containing IL-6 cDNA and pUC19
(Messing, R. (1983) Methods in Enzymology, 101, 20-
78) was ligated with a large DNA fragment obtained by digestion with restriction enzymes Hinc II and EcoRI with T4 DNA ligase to obtain pBSF2-DUC having a replication origin as a pUC system.

またpT13SNco(本プラスミドを含有するE.coli AJ−1
2447はFERM P−10757として寄託されている。)〔J.Bio
chem.104,30〜34(1988)に記載〕を制限酵素EcoR I、P
vu IIで切断し得られる小DNA断片と上記のpUC19断片を
連結することにより、pT13SNco−UCを構築した。
PT13SNco (E. coli AJ-1 containing this plasmid)
2447 has been deposited as FERM P-10757. ) [J. Bio
chem. 104, 30-34 (1988)].
pT13SNco-UC was constructed by ligating the small DNA fragment obtained by digestion with vu II with the above pUC19 fragment.

次に、pBSF2−DUCを制限酵素Hind III、Ban IIで切断
して得られる大きいDNA断片と、通常の方法で作製した
合成DNA断片BSCT(IL−6翻訳終止コドン変換用)と、
さらにpT13SNco−UCを制限酵素BamH I、Hind IIIで消化
して得られるtrpAターミネーターを有するDNA断片との
3つのDNA断片をT4DNAリガーゼで連結することによりpB
SF2C−DUCを構築した。尚、合成DNA断片BSCTは下記の配
列を有している。
Next, a large DNA fragment obtained by cleaving pBSF2-DUC with restriction enzymes HindIII and BanII, a synthetic DNA fragment BSCT (for IL-6 translation termination codon conversion) prepared by an ordinary method,
Furthermore, pT13SNco-UC was digested with restriction enzymes BamHI and HindIII, and the resulting DNA fragment having a trpA terminator and three DNA fragments was ligated with T4 DNA ligase to give pB13.
SF2C-DUC was constructed. The synthetic DNA fragment BSCT has the following sequence.

一方、IL−6コード領域の前にSD配列を2つ配備する
ためにIL−6cDNAの一部を化学合成DNAにより第2図に示
したように改変した(合成DNA断片BSFN)。図中の破線
部分はSD配列を示している。
On the other hand, in order to arrange two SD sequences before the IL-6 coding region, a part of the IL-6 cDNA was modified with chemically synthesized DNA as shown in FIG. 2 (synthetic DNA fragment BSFN). The broken line in the figure indicates the SD array.

この合成DNAは39マー(mer)から45マーの化学合成DN
A断片6本(BSFN1F,1R,2F,2R,3F,3R)より次のように作
製した。すなわち、DNA合成機(Applied Biosystems社
製model 380B)により化学合成した各DNA断片を燐酸化
後(BSFN1F,BSFN3Rは燐酸化しない)、BSFN1FとBSFN1
R、BSFN2FとBSFN2R、BSFN3FとBSFN3Rとをアニールさ
せ、続いてそれらを混合し、T4DNAリガーゼにより連結
させた。次に、その反応液を5%ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動にかけ、泳動、エチジュウムブロマイド染色
の後、目的合成DNA断片BSFNに相当するDNAのバンド(約
130bp)を分取し、精製することにより合成部分IL−6DN
Aを得た。この合成DNA断片BSFNは、第3図に示すように
制限酵素EcoR I、Acc Iで消化したpUC19の大きいDNA断
片にT4DNAリガーゼにて連結させ、pUC−SD6Nを得た。図
中の格子帯部分は合成DAN部分を示している。なお、合
成DNA断片BSFNのDNA塩基配列は、このpUC−SD6Nを用
い、両方向からdideoxy法にて確認した。
This synthetic DNA is a 39-mer to 45-mer chemically synthesized DN.
It was prepared as follows from six A fragments (BSFN1F, 1R, 2F, 2R, 3F, 3R). That is, after each DNA fragment chemically synthesized by a DNA synthesizer (model 380B manufactured by Applied Biosystems) is phosphorylated (BSFN1F and BSFN3R are not phosphorylated), BSFN1F and BSFN1 are not phosphorylated.
R, BSFN2F and BSFN2R, BSFN3F and BSFN3R were annealed, then they were mixed and ligated with T4 DNA ligase. Next, the reaction solution was subjected to 5% polyacrylamide gel electrophoresis, and after electrophoresis and ethidium bromide staining, a DNA band (approximately
130 bp) and purified to obtain a synthetic partial IL-6DN
A got. As shown in FIG. 3, this synthetic DNA fragment BSFN was ligated to a large pUC19 DNA fragment digested with restriction enzymes EcoR I and Acc I using T4 DNA ligase to obtain pUC-SD6N. The lattice band part in the figure shows the synthetic DAN part. The DNA base sequence of the synthetic DNA fragment BSFN was confirmed by using the pUC-SD6N from both directions by the dideoxy method.

続いて、第4図に示すように、pUC−SD6Nを制限酵素C
la Iで切断し、クレノウフラグメントにより平滑末端と
した後、TthHB81で消化することにより得られるIL−6
の一部を有するDNA断片(約120bp)と、pBSF2C−DUCをP
vu II、BamH I、TthHB81で消化し得られるIL−6の後半
部分を有するDNA断片(約470bp)と、pBR322をEco RV、
BamH Iで消化し、得られる大きいDNA断片とをT4DNAリガ
ーゼにより連結することによりpBR−SD7を構築した。図
中、黒帯部分はtrpプロモーター/オペレーター部分
を、黒三角部分はtrpAターミネーター部分を、白帯部分
はIL−6コード領域の部分をそして格子帯部分は合成DN
A部分をそれぞれ示している。
Subsequently, as shown in FIG. 4, pUC-SD6N was replaced with restriction enzyme C.
After cutting with laI, blunt-ending with Klenow fragment, IL-6 obtained by digestion with TthHB81
DNA fragment (about 120 bp) having a part of pBSF2C-DUC
A DNA fragment (about 470 bp) having the latter half of IL-6 obtained by digestion with vu II, BamHI and TthHB81, and pBR322 as Eco RV,
PBR-SD7 was constructed by digesting with BamHI and ligating the resulting large DNA fragment with T4 DNA ligase. In the figure, the black band indicates the trp promoter / operator, the black triangle indicates the trpA terminator, the white band indicates the IL-6 coding region, and the lattice band indicates the synthetic DN.
Part A is shown.

次に、同じ第4図に示すように、pBR−SD7をdam-株の
大腸菌に通常の方法により形質転換後、プラスミドを調
製しpBR−SD7(dam-)を得、これをCla I、BamH I切断
することにより、半合成IL−6DNAを有するDNA断片を取
得した。そして、このDNA断片に、再びpBSF2C−DUCを制
限酵素Cla I、BamH Iで切断して得られるtrpプロモータ
ーおよびtrpAターミネーターを有するDNA断片とをT4DNA
リガーゼによって連結する事によりIL−6の高発現、か
つ直接発現プラスミドpBSF2−SD7を構築、取得した。
Then the same fourth, as shown in the figure, the pBR-SD7 dam - After transformation into E. coli strains by the usual method, pBR-SD7 plasmids were prepared (dam -) give, which Cla I, BamH By cutting with I, a DNA fragment having semi-synthetic IL-6 DNA was obtained. Then, to this DNA fragment, a DNA fragment having a trp promoter and a trpA terminator obtained by cleaving pBSF2C-DUC again with restriction enzymes Cla I and BamHI was used as T4 DNA.
By ligating with ligase, a plasmid pBSF2-SD7 for high expression of IL-6 and direct expression was constructed and obtained.

続いて、pBSF2−SD7を大腸菌HB101に形質転換し、IL
−6高生産菌(E.coli pBSF2−SD7/HB101 AJ−12448、F
ERM P−10758)を得た。
Subsequently, E. coli HB101 was transformed with pBSF2-SD7, and IL
-6 high producing bacteria (E. coli pBSF2-SD7 / HB101 AJ-12448, F
ERM P-10758) was obtained.

アミノペプチダーゼP大量生産プラスミドDNAの構築 アミノペプチダーゼPの高生産プラスミドpAPP4はJ.B
iochem.105,412−416(1989)に記載されているプラス
ミドで、大腸菌HB101株由来のアミノペプチダーゼPをp
UC19にクローニングしたものである。
Construction of plasmid DNA for mass production of aminopeptidase P. Plasmid pAPP4 for high production of aminopeptidase P is JB
105, 412-416 (1989), the aminopeptidase P derived from Escherichia coli HB101
It was cloned into UC19.

本pAAP4は上記のpBSF2−SD7とは一つの大腸菌内に共
存しえないため(不和合性を示す)、pAPP4上のAP−P
遺伝子をpBSF2−SD7と共存し得るプラスミドベクターpA
CYC177に移した。
Since this pAAP4 cannot coexist with the above pBSF2-SD7 in one E. coli (indicating incompatibility), AP-P on pAPP4
Plasmid vector pA capable of coexisting gene with pBSF2-SD7
Transferred to CYC177.

第5図に示したように、pACYC177をまず制限酵素Hinc
IIで切断し、つづいて、子牛の腸由来のアルカリ性脱
燐酸化酵素(Calf intestine Alkaline Phosphatase)
を作用させた。一方、pAPP4に制限酵素Pvu IIを作用さ
せ、AP−P遺伝子を含むDNA断片を得た。次にT4DNAリガ
ーゼにより両DNA断片を連結し、複製起点がp15A由来
で、pUC系プラスミドと共存可能なベクター上にAP−P
遺伝子が乗っているpAPP4−Kmを構築した。
As shown in FIG. 5, pACYC177 was first converted to the restriction enzyme Hinc.
II, followed by calf intestine alkaline phosphatase from calf intestine
Acted. On the other hand, a restriction enzyme Pvu II was allowed to act on pAPP4 to obtain a DNA fragment containing the AP-P gene. Next, both DNA fragments were ligated with T4 DNA ligase, and the origin of replication was derived from p15A, and AP-P
PAPP4-Km carrying the gene was constructed.

図中、Placはラクトースプロモーターを白帯部分はAP
−P遺伝子部分を、Kmrはカナマイシン耐性をそしてApr
はアンピシリン耐性をそれぞれ示している。なお、この
AP−P遺伝子はlacプロモーターの支配下にある。次
に、このプラスミドを大腸菌HB101株に形質転換し、AP
−P高生産部を得た。
In the figure, Plac is the lactose promoter and the white band is AP
-P gene portion, Km r is kanamycin resistance and Ap r
Indicates ampicillin resistance, respectively. Note that this
The AP-P gene is under the control of the lac promoter. Next, this plasmid was transformed into E. coli HB101, and AP
-P high production department was obtained.

また、同様に本pAPP4−Km上のIacプロモーターを欠失
させたAP−P生産プラスミドpAPP4−KmΔBを構築し
た。これは第6図に示したようにpAPP4−Kmを制限酵素B
amH Iで切断し、自己連結を行うことによりpAPP4−KmΔ
Bを作製した。このプラスミドも同様にして大腸菌HB10
1株に形質転換し、AP−P生産株を得た。
Similarly, an AP-P production plasmid pAPP4-KmΔB in which the Iac promoter on the present pAPP4-Km was deleted was constructed. As shown in FIG. 6, this transforms pAPP4-Km into restriction enzyme B.
By cutting with amHI and performing self-ligation, pAPP4-KmΔ
B was prepared. E. coli HB10
One strain was transformed to obtain an AP-P-producing strain.

続いて、PAAP4−KmまたはpAPP4−KmΔBを保持する大
腸菌HB101へpBSF2−SD7を形質転換し、アンピシリン及
びカナマイシンで選択することによりそれぞれ、両プラ
スミドを持つ大腸菌pBSF2−SD7、pAPP4−Km/HB101(AJ
−12456)及び大腸菌pBSF2−SD7、pAPP4−KmΔB/HB101
(AJ−12457)を得た。なお本菌株はそれぞれ微工研菌
寄第10766号、微工研菌代10767号である。
Subsequently, Escherichia coli HB101 carrying PAAP4-Km or pAPP4-KmΔB was transformed with pBSF2-SD7 and selected with ampicillin and kanamycin, so that Escherichia coli pBSF2-SD7 and pAPP4-Km / HB101 (AJ
-12456) and E. coli pBSF2-SD7, pAPP4-KmΔB / HB101
(AJ-12457) was obtained. The strains are respectively No. 10766 and No. 10767.

培養、及び生産物の取得 選択した形質転換株E.coli pBSF2−SD7、pAPP4−Km/H
B101(FERM P−10766)またはE.coli pBSF2−SD7、pAPP
4−KmΔB/HB101(FERM P−10767)を50μg/mlのアンピ
シリン及び50μg/mlのカナマイシンを含む2xTY培地(1.
6%バクトトリプトン、1%酵母エキス、0.5%NaCl、pH
7.0)5ml中で30℃一晩生育させた。ついで、各々の培養
懸濁液5mlを100mlのM9−カザミノ酸培地(0.6%Na2HPO4
・12H2O,0.3%KH2PO4,0.05%NaCl,0.1%NH4Cl,0.05%Mg
SO4・7H2O,0.00147%CaCl2,0.2%グルコース,0.2%カザ
ミノ酸,0.02%L−ロイシン,0.02%L−ブロリン,0.000
2%チアミン塩酸塩,100μg/mlアンビシリン、50μg/ml
カナマイシン、pH6.9)へ接種し、37℃にて3時間培養
した。その後、25μg/mlになるように3−インドールア
クリル酸(IAA)を添加し、さらに、37℃にて21時間誘
導培養した。
Culturing and obtaining the product The selected transformant strain E. coli pBSF2-SD7, pAPP4-Km / H
B101 (FERM P-10766) or E. coli pBSF2-SD7, pAPP
4-KmΔB / HB101 (FERM P-10767) was added to a 2 × TY medium containing 50 μg / ml ampicillin and 50 μg / ml kanamycin (1.
6% bactotripton, 1% yeast extract, 0.5% NaCl, pH
7.0) Grow overnight in 5 ml at 30 ° C. Then, 5 ml of each culture suspension was added to 100 ml of M9-casamino acid medium (0.6% Na 2 HPO 4
・ 12H 2 O, 0.3% KH 2 PO 4 , 0.05% NaCl, 0.1% NH 4 Cl, 0.05% Mg
SO 4 · 7H 2 O, 0.00147 % CaCl 2, 0.2% glucose, 0.2% casamino acid, 0.02% L-leucine, 0.02% L-Burorin, 0.000
2% thiamine hydrochloride, 100 μg / ml ambicilin, 50 μg / ml
Kanamycin, pH 6.9) and cultured at 37 ° C. for 3 hours. Thereafter, 3-indoleacrylic acid (IAA) was added to a concentration of 25 μg / ml, and induction culture was performed at 37 ° C. for 21 hours.

これらの一部の菌体懸濁液を位相差顕微鏡により、約
1500倍にて観察すると両生産菌体内に顆粒の形状が認め
られた。
Some of these cell suspensions were analyzed by phase contrast microscopy.
When observed at a magnification of 1500, the shape of granules was observed in both the producing cells.

続いて、上記の如く培養した各菌体懸濁液を遠心分離
機にかけ、菌体を集め2倍濃縮になるように、30mM NaC
lを含む20mM Tris−HCl緩衝液(pH7.5)を添加し、懸濁
後、そこへ0.5M EDTA(pH8.0)で1mg/mlになるように溶
かしたリゾチーム溶液37.5mlを添加し、撹拌した後、氷
中にて1時間放置した。ついで超音波破砕で菌体を破壊
し、6000rpm,5minの遠心分離で各々の顆粒を回収した。
Subsequently, each of the cell suspensions cultured as described above was centrifuged, and the cells were collected and concentrated at 30 mM NaC so that the cells were concentrated twice.
After adding 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing l, 37.5 ml of a lysozyme solution dissolved at 1 mg / ml with 0.5 M EDTA (pH 8.0) was added thereto. After stirring, the mixture was left on ice for 1 hour. Then, the cells were disrupted by sonication, and each granule was recovered by centrifugation at 6000 rpm for 5 minutes.

この顆粒を6M塩酸グアニジンで可溶化し、目的ポリペ
プチドIL−6濃度が100μg/ml、及び2M塩酸グアニジン
溶液となるように、濃度調製を行い、これに酸化型グル
タチオン1mMと還元型グルタチオン10mMとなるように添
加し、pH8.0で室温で10〜16時間放置した。次に、Sepha
dex G−25によるゲル濾過で塩酸グアニジンを除去し、
両生産菌からのIL−6画分を得た。
The granules were solubilized with 6 M guanidine hydrochloride, and the concentration of the target polypeptide IL-6 was adjusted to 100 μg / ml, and a 2 M guanidine hydrochloride solution was prepared, and oxidized glutathione 1 mM and reduced glutathione 10 mM were added thereto. And left at room temperature for 10-16 hours at pH 8.0. Next, Sepha
Guanidine hydrochloride was removed by gel filtration using dex G-25,
IL-6 fractions from both producers were obtained.

一方、pBSF2−SD7/HB101も同様に培養し、IL−6画分
を調製した。但し、抗生物質はアンピシリンのみの添
加、選択によった。
On the other hand, pBSF2-SD7 / HB101 was similarly cultured to prepare an IL-6 fraction. However, antibiotics depended on the addition and selection of ampicillin alone.

それら物質はSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動に
より、その分子量はアミノ酸組成から計算した値とほぼ
一致したが、プロテインシークエンサーにてN末端側の
アミノ酸配列を検定した結果、pBSF2−SD7/HB101由来の
IL−6のN末端は、約40%がメチオニン残基を有する物
であったが、AP−P遺伝子を組み入れたpBSF2−SD7、pA
PP4−Km/HB101及びpBSF2−SD7、pAPP4−KmΔB/HB101は
ともにN末端のメチオニン残基は検出限界以下で、目的
産物である成熟型IL−6の配列を有するポリペプチドは
約95%以上であることが確認された。
By SDS polyacrylamide gel electrophoresis, the molecular weight of the substances was almost the same as the value calculated from the amino acid composition.However, as a result of testing the N-terminal amino acid sequence with a protein sequencer, pBSF2-SD7 / HB101-derived
About 40% of the N-terminus of IL-6 had methionine residues, but pBSF2-SD7, pA
PP4-Km / HB101, pBSF2-SD7, and pAPP4-KmΔB / HB101 all have N-terminal methionine residues below the detection limit, and about 95% or more of the polypeptide having the sequence of mature IL-6, which is the target product. It was confirmed that there was.

また、生理活性としては、IgMを産生するヒトB細胞
株CL4(T.HiranoらProc.Natl.Acad.Sci.,82,5490.198
5)を用いて、IgM産生活性を測定した。つまり、抗体産
生活性を測定する検液と6x103個のCL4を200μの10%F
CSを含むFRMI 1640培地(1ml当りペニシリン100単位、
ストリプトマイシン100μg、ゲンタマイシン10μg及
びNaHCO3 16mMを含む)に入れ、この混合物を96穴マイ
クロプレート中で3日間、5%CO2存在下、37℃で培養
し、培養上清のIgM量を酵素免疫測定法により測定し
た。また、この条件に於いて、最大のIgM生産量(最高
のCL4の反応)の50%を示す抗体産生活性を1u/mlとし
た。
In addition, as a physiological activity, a human B cell line CL4 producing IgM (T. Hirano et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 82, 5490.198)
Using 5), the IgM production activity was measured. In other words, a test solution for measuring antibody production activity and 6 × 10 3 CL4
FRMI 1640 medium containing CS (100 units of penicillin per ml,
Containing 100 μg of streptomycin, 10 μg of gentamicin and 16 mM of NaHCO 3 ), and culturing the mixture in a 96-well microplate for 3 days at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2. It was measured by immunoassay. Further, under these conditions, the antibody producing activity showing 50% of the maximum IgM production amount (the highest CL4 reaction) was 1 u / ml.

その結果、上記の如く取得した3つの組み替えIL−6
は、約6.0u/ngの比活性を示し、それは動物細胞より得
られた天然のIL−6と同程度の生理活性を持つことが判
明した。
As a result, the three recombinant IL-6 obtained as described above
Showed a specific activity of about 6.0 u / ng, which was found to have the same physiological activity as natural IL-6 obtained from animal cells.

以上のようにして、本発明の如くIL−6生産菌体内で
アミノペプチダーゼPを多量に生産させることにより、
N末端のより揃ったIL−6ポリペプチドを製造、取得す
ることができた。
As described above, by producing aminopeptidase P in a large amount in IL-6 producing cells as in the present invention,
A more uniform N-6 terminus of IL-6 polypeptide could be produced and obtained.

(2)IL−6生産プラスミド上へのAP−P遺伝子のクロ
ーニングより、AP−P活性を高めた宿主中でのIL−6の
発現生産 プラスミドDNAの構築 第7図に示したように、まずpBSF2−SD7を制限酵素Hi
nd IIIで切断し、続いてクレノウフラグメントによりそ
の末端を平滑末端とした後、EcoR Iで消化することによ
り得られるIL−6遺伝子を有するDNA断片とpAPP4を制限
酵素Sac Iで切断し、T4DNAポリメラーゼによりその3′
突出端を削除し平滑端とした後、EcoRで切断し得られる
大きいDNA断片とをT4DNAリガーゼにより連結することに
より、IL−6とAP−Pを共にコードするプラスミドpBSF
2−SD7P1を構築し、取得した。図中、黒帯部分はtrpプ
ロモーター、格子帯部分はIL−6コード領域、そして白
帯部分はAP−Pコード領域をそれぞれ示している。
(2) Cloning of the AP-P gene on an IL-6-producing plasmid, from which expression of IL-6 was produced in a host with enhanced AP-P activity Construction of plasmid DNA As shown in FIG. pBSF2-SD7 with restriction enzyme Hi
After digestion with nd III, followed by blunting the end with Klenow fragment, the DNA fragment having IL-6 gene obtained by digestion with EcoRI and pAPP4 were digested with restriction enzyme SacI, and T4 DNA 3 'by polymerase
After removing the protruding end to make it a blunt end, a large DNA fragment obtained by digestion with EcoR was ligated with T4 DNA ligase to give a plasmid pBSF encoding both IL-6 and AP-P.
2-SD7P1 was constructed and obtained. In the figure, the black band indicates the trp promoter, the lattice band indicates the IL-6 coding region, and the white band indicates the AP-P coding region.

続いて、本プラスミドを大腸菌HB101株に形質転換す
ることにより、高いAP−P活性を有し、同時にIL−6を
大量発現する生産宿主ベクター系が構築できた。なお、
本菌(pBSF2−SD7P1/HB101 AJ−12458)は微工研菌寄第
10768号である。
Subsequently, by transforming this plasmid into Escherichia coli HB101, a production host vector system having high AP-P activity and simultaneously expressing IL-6 in large amounts could be constructed. In addition,
This bacterium (pBSF2-SD7P1 / HB101 AJ-12458) is
No. 10768.

培養、及び生産物の取得 実施例1(1)と同様にE.coli pBSF2−SD7P1/HB101
(FERM P−10768)を培養し、IL−6を調製し、取得し
た。
Culture and acquisition of product E. coli pBSF2-SD7P1 / HB101 in the same manner as in Example 1 (1).
(FERM P-10768) was cultured to prepare and obtain IL-6.

本手法で得られたIL−6も生理活性を有しており、実
施例(1)と同様に、当然N末端アミノ酸配列も成熟型
IL−6であると考えられるはずである。
IL-6 obtained by this method also has a physiological activity, and as in Example (1), the N-terminal amino acid sequence naturally has a mature form.
It should be considered IL-6.

以上のようにして、本発明の手法を用いることにより
N末端がより揃ったヒトIL−6ポリペプチドを製造、取
得することができる。
As described above, a human IL-6 polypeptide having a more uniform N-terminus can be produced and obtained by using the method of the present invention.

(3)大腸菌染色体のAP−P遺伝子を2コピーにし、AP
−P活性を高めた宿主中でのIL−6の発現生産 大腸菌の相同的組換え能を利用したAP−P遺伝子の染
色体への組み込み 第8図に示したように、pAPP4を制限酵素Kpn Iで消化
して得られるAP−P遺伝子を含むDNA断片を、pHSG299
(Takeshita.Sら(1987)Gene,61,63〜74)のKpn Iサイ
トへ挿入し、pHAP4を構築した。また、複製機能が温度
感受性となったプラスミドであるpMAN031(Matsuyama.S
ら(1985)J.Bacteriol.voll62,1196〜1202)を制限酵
素Pst I、Hind IIIで消化し得られる複製起点を含んだD
NA断片を、pBR322のPst I−Hind III断片にクローニン
グすることにより、pTS1を構築した。次に、このpTS1を
EcoR I、Hind IIIで切断し得られる大きいDNA断片と、p
HAP4を同様に、EcoR I、Hind IIIで消化し、得られるAP
−P遺伝子を含むDNA断片とを連結する事で、温度感受
性複製起点を有するプラスミドの上にAP−P遺伝子を載
せたpTSAP1を構築した。
(3) The AP-P gene on the E. coli chromosome
Expression and production of IL-6 in a host with enhanced -P activity Integration of the AP-P gene into the chromosome using homologous recombination ability of Escherichia coli As shown in FIG. A DNA fragment containing the AP-P gene obtained by digestion with
(Takeshita.S et al. (1987) Gene, 61, 63-74) and inserted into the Kpn I site to construct pHAP4. PMAN031 (Matsuyama.S), a plasmid whose replication function has become temperature-sensitive
(1985) J. Bacteriol. Voll62, 1196 to 1202) is digested with the restriction enzymes PstI and HindIII.
PTS1 was constructed by cloning the NA fragment into the PstI-HindIII fragment of pBR322. Next, this pTS1
A large DNA fragment cut with EcoR I and Hind III, and p
Similarly, HAP4 is digested with EcoR I and Hind III, and the resulting AP
By linking the DNA fragment containing the -P gene, pTSAP1 in which the AP-P gene was mounted on a plasmid having a temperature-sensitive replication origin was constructed.

続いて、構築したpTSAP1を大腸菌RR1株に形質転換
し、アンピシリン耐性となった菌株を選択した。この菌
株を5mlのL培地(アンピシリンを50μg/ml含む)で30
度・6時間培養し、希釈した後、L−プレート(アンピ
シリン50μg/ml含む)にまき、42度で一晩培養し、42度
で生育したコロニーを選択した。
Subsequently, the constructed pTSAP1 was transformed into Escherichia coli RR1 strain, and a strain which became ampicillin resistant was selected. This strain is grown in 5 ml of L medium (containing 50 μg / ml of ampicillin) for 30 minutes.
After culturing for 6 hours and diluting, the resultant was spread on an L-plate (containing 50 μg / ml of ampicillin), cultured overnight at 42 ° C, and a colony grown at 42 ° C was selected.

次に、この菌株のRecA機能を欠損させるために、P1フ
ァージによる形質導入法を利用した。大腸菌JC 10240株
はrecA-であり、このrecA-近傍にTn10が存在している菌
株である。常法に従って、P1ファージを調製し、これを
上記JC 10240株に感染させ、溶原菌を得、さらにこの菌
よりP1ファージを再度調製し、これを先に得たAP−P遺
伝子が2コピーになったRR1株へ感染させ、テトラサイ
クリン耐性になった菌株(RR1:pTSAP1(RecA-))を選
択した。本菌株は、常法の紫外線照射によるRecA能を検
定したところ、recA-に変化していることがわかった。
Next, in order to delete the RecA function of this strain, the transduction method using P1 phage was used. E. coli JC 10240 strain recA - a is, the recA - a strain which Tn10 in the vicinity are present. According to a conventional method, a P1 phage was prepared, which was then infected with the JC10240 strain to obtain a lysogen, and a P1 phage was prepared again from this bacterium, and two copies of the AP-P gene obtained earlier were obtained. were infected to RR1 strain became, strains became tetracycline resistance (RR1: pTSAP1 (RecA -) ) was selected. This strain was assayed RecA ability to ultraviolet radiation at ordinary method, recA - was found to be changed.

また、得られたRR1:pTSAP1(RecA-)の染色体上にAP
−P遺伝子が2コピー存在することはサザンハイブリダ
イゼーションにより確認した。まず、37度で培養したRR
1株とRR1:pTSAP1(RecA-)の各々より高分子DNAを調製
し、これらDNAを制限酵素BamH I、あるいはSal Iで消化
した後、アガロースゲル電気泳動に供し、DNAをGeneScr
eenPlusに転写して、AP−P遺伝子(pAPP4のEcoR I、Hi
nd III断片)をプローブとして、サザンブロットハイブ
リダイゼーションを行なった。その結果、RR1株ではBam
H I消化、Sal I消化共に、AP−P遺伝子を示すバンドが
一本しか存在しなかったが(第9図中、レーン1、
3)、RR1:pTSAP1(RecA-)株では両制限酵素共に、2
本のバンドが検出され(第9図中、レーン2、4)、AP
−P遺伝子が染色体上で2コピーに増えていることが確
認できた。また、AP−P活性を測定したところ、RR1:pT
SAP1(RecA-)株のAP−P活性はRR1株の約2倍であるこ
とが確認できた。
In addition, the resulting RR1: pTSAP1 - AP on the chromosome of (RecA)
The presence of two copies of the -P gene was confirmed by Southern hybridization. First, RR cultured at 37 degrees
1 strain and RR1: pTSAP1 (RecA -) respectively higher molecular DNA is prepared and after digestion of these DNA with restriction enzyme BamH I, or Sal I, subjected to agarose gel electrophoresis, GeneScr the DNA
Transcribed to eenPlus, the AP-P gene (EcoRI, Hi of pAPP4, Hi
Southern blot hybridization was performed using the ndIII fragment) as a probe. As a result, in the RR1 strain, Bam
In both HI digestion and Sal I digestion, only one band indicating the AP-P gene was present (FIG. 9, lane 1,
3), RR1: pTSAP1 (RecA -) to both restriction enzymes both in strain 2
This band was detected (lanes 2 and 4 in FIG. 9) and AP
It was confirmed that the -P gene was increased to two copies on the chromosome. When the AP-P activity was measured, RR1: pT
It was confirmed that the AP-P activity of the SAP1 (RecA ) strain was about twice that of the RR1 strain.

RR1:pTSAP1(RecA-)を用いたIL−6の生産 IL−6直接発現用プラスミドpBSF2−SD7を制限酵素Ec
oR I、Hind IIIで消化し、IL−6遺伝子を含むDNA断片
とpHSG399(Takeshita.Sら(1987)Gene,61,63〜74)を
同様に、EcoR I、Hind IIIで消化して得られる大きいDN
A断片とを連結する事により、pBSF2−SD7−Cmを構築し
た(第10図)。次に本プラスミドを大腸菌HB101株及びR
R1:pTSAP1(RecA-)株へ各々、形質転換し、HB101/pBSF
2−SD7−Cm(AJ 12540)、RR1:pTSAP1(RecA-)/pBSF2
−SD7−Cm(AJ 12541)を得た。なお、本菌株はそれぞ
れ、微工研菌寄第11607号、微工研菌寄第11608号であ
る。これらの菌株を、実施例1と同様に、培養しIL−6
を調製し、取得した。プロテインシークエンサーで、そ
れぞれの菌株より得られたIL−6のアミノ末端を検定し
たところ、前者のものでは、約15%がメチオニン残基を
有するIL−6であったが、AP−P遺伝子を2コピーにし
た後者の菌株では、約96%が目的産物である成熟型IL−
6の配列を有するポリペプチドであることが確認され
た。また、生理活性においても、天然型IL−6と同程度
の生理活性を持つことが判明した。
RR1: pTSAP1 (RecA -) of IL-6 with production IL-6 limits the direct expression plasmid pBSF2-SD7 enzyme Ec
The DNA fragment containing the IL-6 gene and pHSG399 (Takeshita. S et al. (1987) Gene, 61, 63-74) are similarly digested with EcoRI and HindIII. Large DN
By ligating the fragment A, pBSF2-SD7-Cm was constructed (FIG. 10). Next, this plasmid was used for E. coli HB101 strain and R
R1: pTSAP1 (RecA -) respectively to strain, was transformed, HB101 / PBSF
2-SD7-Cm (AJ 12540 ), RR1: pTSAP1 (RecA -) / pBSF2
-SD7-Cm (AJ 12541) was obtained. The strains are respectively No. 11607 and No. 11608. These strains were cultured and cultured for IL-6 in the same manner as in Example 1.
Was prepared and obtained. When the amino terminus of IL-6 obtained from each strain was assayed using a protein sequencer, about 15% of the former was IL-6 having a methionine residue. In the latter strain, about 96% of which was the mature IL-
It was confirmed to be a polypeptide having the sequence of 6. In addition, it was also found that it has the same physiological activity as natural IL-6.

以上のようにして、本発明の如くAP−P遺伝子を2コ
ピーにした大腸菌宿主内でIL−6を生産させることで、
N末端のより揃ったヒトIL−6ポリペプチドを製造、取
得することができた。
As described above, by producing IL-6 in an E. coli host in which the AP-P gene is made into two copies as in the present invention,
A human IL-6 polypeptide having a more uniform N-terminus was produced and obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、組み替えDNA法により目的ポリペプ
チドを製造する場合に於いて、N末端のより揃った目的
ポリペプチドが、多量に、かつ安価に製造することがで
きる。
According to the present invention, in the case of producing a target polypeptide by a recombinant DNA method, a target polypeptide having a more uniform N-terminus can be produced in a large amount at low cost.

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

第1図はプラスミドpBSF2C−DUCの構築工程を示す図面
である。 第2図は合成DNA断片BSFNの塩基配列を示す図面であ
る。 第3図はプラスミドpUC−SD6Nの構築工程を示す図面で
ある。 第4図はIL−6の直接発現プラスミドであるpBSF2−SD7
の構築工程を示す図面である。 第5図はアミノペプチダーゼPの発現プラスミドである
pAPP4−Kmの構築工程を示す図面である。 第6図はアミノペプチダーゼPの発現プラスミドである
pAPP4−KmΔBの構築工程を示す図面である。 第7図はIL−6及びアミノペプチダーゼPの両発現プラ
スミドであるpBSF2−SD7P1の構築工程を示す図面であ
る。 第8図はプラスミドpTSAP1の構築工程を示す図面であ
る。 第9図はサザンブロットハイブリダイゼーションのオー
トラジオグラムを示す図面である。 第10図はプラスミドpBSF2−SD7−Cmの構築工程を示す図
面である。
FIG. 1 is a drawing showing the construction steps of plasmid pBSF2C-DUC. FIG. 2 is a drawing showing the base sequence of the synthetic DNA fragment BSFN. FIG. 3 is a drawing showing the construction steps of plasmid pUC-SD6N. FIG. 4 shows a plasmid for directly expressing IL-6, pBSF2-SD7.
4 is a drawing showing a construction process of FIG. FIG. 5 shows an aminopeptidase P expression plasmid.
1 is a drawing showing a construction step of pAPP4-Km. FIG. 6 shows an aminopeptidase P expression plasmid.
It is a drawing showing a construction step of pAPP4-KmΔB. FIG. 7 is a drawing showing the construction steps of pBSF2-SD7P1, which is an expression plasmid for both IL-6 and aminopeptidase P. FIG. 8 is a drawing showing the construction steps of plasmid pTSAP1. FIG. 9 is a drawing showing an autoradiogram of Southern blot hybridization. FIG. 10 is a drawing showing the construction steps of plasmid pBSF2-SD7-Cm.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 慶実 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1―1 味 の素株式会社中央研究所内 (56)参考文献 J.Bacteriology,169, p.751〜757,1987 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12P 21/00 C12N 15/00 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Yoshimi Kikuchi 1-1, Suzuki-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Ajinomoto Co., Inc. Central Research Laboratory (56) References Bacteriology, 169, p. 751-757, 1987 (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C12P 21/00 C12N 15/00 BIOSIS (DIALOG) WPI (DIALOG)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アミノペプチダーゼP遺伝子を含有するベ
クター及び目的ポリペプチドをコードする遺伝子を含有
するベクターを保持する生物を培養し、生物体内及び、
又は培養液中に蓄積した目的ポリペプチドを採取するこ
とを特徴とするポリペプチドの製造法
1. An organism carrying a vector containing an aminopeptidase P gene and a vector containing a gene encoding a polypeptide of interest is cultured, and
Or a method for producing a polypeptide, comprising collecting a target polypeptide accumulated in a culture solution
【請求項2】アミノペプチダーゼPをコードする遺伝子
と目的ポリペプチドをコードする遺伝子が同一ベクター
上に存在するベクターである請求項(1)に記載のポリ
ペプチドの製造法
2. The method for producing a polypeptide according to claim 1, wherein the gene encoding aminopeptidase P and the gene encoding the polypeptide of interest are present on the same vector.
【請求項3】アミノペプチダーゼPをコードする遺伝子
発現が増強された染色体を有し、かつ目的ポリペプチド
をコードする遺伝子を含有するベクターを保持する生物
である請求項(1)に記載のポリペプチドの製造法
3. The polypeptide according to (1), which is an organism having a chromosome with enhanced expression of the gene encoding aminopeptidase P and carrying a vector containing the gene encoding the polypeptide of interest. Manufacturing method
【請求項4】生物が原核生物である請求項(1)、
(2)又は(3)に記載のポリペプチドの製造法
4. The method according to claim 1, wherein the organism is a prokaryote.
The method for producing the polypeptide according to (2) or (3)
【請求項5】原核生物が大腸菌である請求項(4)に記
載のポリペプチドの製造法
5. The method for producing a polypeptide according to claim 4, wherein the prokaryote is Escherichia coli.
【請求項6】生物が真核生物である請求項(1)、
(2)又は(3)に記載のポリペプチドの製造法
6. The method according to claim 1, wherein the organism is a eukaryote.
The method for producing the polypeptide according to (2) or (3)
【請求項7】目的ポリペプチドのN末端がプロリン残基
である請求項(1)、(2)又は(3)に記載のポリペ
プチドの製造法
7. The method for producing a polypeptide according to claim 1, wherein the N-terminus of the target polypeptide is a proline residue.
【請求項8】目的ポリペプチドがインターロイキン6で
ある請求項(1)、(2)又は(3)に記載のポリペプ
チドの製造法
8. The method for producing a polypeptide according to (1), (2) or (3), wherein the target polypeptide is interleukin 6.
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