JP3149319B2 - 組換え型gmtの製造方法 - Google Patents
組換え型gmtの製造方法Info
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Description
ン−N−メチルトランスフェラーゼの遺伝子情報を含有
するDNAを含有する組換えベクター、該組換えベクタ
ーを用いて得られる形質転換体および該形質転換体によ
り該DNAの遺伝子情報を発現して得られるラット肝臓
由来グリシン−N−メチルトランスフェラーゼの製造方
法に関する。
ゼ(以下、GMTということもある)は、下記のような
化学反応を触媒するものであって、動物の肝臓、腎臓お
よび脾臓に主として存在することが知られている。 グリシン+S−アデノシルメチオニン→サルコシン+S
−アデノシルホモシステイン 本酵素を精製する試みは、ウサギ肝臓よりなされている
(J.Biol.Chem.,1973,248:69
−72)。また、他の動物に関しては、ラット由来のも
のも記載されている。
フェラーゼは、その化学触媒反応を利用してグリシンの
定量に用いることができる。またグリシンを生じる反応
系と共役することにより、各種酵素活性の測定など研究
用試薬、臨床診断用試薬として極めて有効である。
るグリシン−N−メチルトランスフェラーゼは、動物臓
器より精製されるものであるが、臓器あたりの酵素含量
が低く、大量に入手することは困難であるため製造コス
トが高価になる。
る化学触媒反応と共役した各種酵素活性と、一緒に本酵
素を用いる場合には、グリシンに対する反応性が高いこ
とが要求される。この点については、ラット肝臓のグリ
シン−N−メチルトランスフェラーゼがウサギのものに
比べて、そのKm値が1/10であることが報告されて
いる。ラット肝臓のグリシン−N−メチルトランスフェ
ラーゼ活性は、ウサギに比して低いので、産業的に利用
できるだけの酵素量を提供することは非常に困難であっ
た。
を効率的にまた安価に工業生産する方法を開発する目的
でなされたものである。
各方面から検討の結果、動物臓器からの抽出法には自ず
から限度があると判断した。本発明者らは、組換えDN
A技術に着目し、組換えDNA技術によるGMTの大量
生産法を確立することとした。
ず、ラット肝臓由来のGMT cDNAのクローニング
を試みた。次に、発現性にすぐれた組換えベクターを作
成した。このcDNAを持つ発現ベクターを大腸菌に入
れた。本発明者らは、形質転換体が本GMTを大量に
(菌体の10%程度)発現することを確認したので、大
量生産への道が開けた。
て、Clontech社製ラット肝cDNAライブラリ
ー(λgt 11)を常法通りスクリーニングした。得
られた陽性クローンのcDNAをプラスミドに移した
後、サンガー法によって塩基配列を決定した(図1)。
また、そのアミノ酸配列は図2に示した。このrGMT
cDNAの翻訳開始コドンから終止コドンまでのラッ
トGMT遺伝子の塩基配列を、下記の表1、表2、表3
に示される配列表の配列番号1に示す。
えば、Muchmore et al., Metho
ds in Enzymol.,177,44−73
(1989): Gegner and Dahlqu
ist, Proc.Natl.Acad.Sci.,
USA,88,750−754(1991)に記載した
方法にしたがって作成した。その制限酵素切断地図を図
3に示す。)を用い、rGMT cDNAをプラスミド
pCWに挿入して発現ベクターpCW−GMTを、次の
ようにして作成した。
ーニングサイトをNdeIで消化し、Klenowでf
ill−inし、次にHindIIIで消化する。次に、
rGMT cDNAの翻訳開始コドンATGの一部から
の配列(5’TGGTTGATAGTGTTTACCG
(T/G)ACCCGC)を合成した。なお、翻訳効率
を高めるために、天然型の残基を一部T(アンダーライ
ンしてある)に代えた(アミノ酸配列は変化しない)。
indIII(AAGCTT)配列を含むように、配列
(5’CGATAAGCTTAGGGTGGGAGCC
G)を合成した。これらの配列をプライマーとし、cD
NAをテンプレートとして、PCR(ポリメラーゼチェ
ーン反応)を行った。
ラスミドベクターpCWに挿入して、発現ベクターであ
る組換えベクターpCW−GMTを得た。
宿主微生物が大腸菌の場合は、例えば、一般的には、塩
化ルビジウム法が用いられ、またカルシウム法(Led
erberg and Cohen;J.Bacter
iol.,119,1072(1974))なども利用
することができ、エシェリヒア・コリK−12に属する
エシェリヒア・コリ JM109を宿主とし、これに発
現ベクターpCW−GMTを導入して形質転換を行っ
た。
れた宿主微生物(E.coli JM109)は、きわ
めて高いGMT活性を示した。このようにして得た形質
転換株は、エシェリヒア・コリ JM109/pCW−
GMT(Escherichia coli JM10
9/pCW−GMT)と命名し、工業技術院生命工学工
業技術研究所にFERM P−14435として寄託し
た。
P−14435)を、2YT培地(ポリペプトン16
g、イーストエキス10g、食塩5g、アンピシリン5
0mg、Isopropyl β−D−thiogar
actopyranoside(IPTG) 238m
g/1リットル)を用いて以下の培養条件で培養した。
培養(但し、アンピシリンはオートクレーブで処理する
と分解するため、培養直前に添加した。また、IPTG
は大腸菌増殖期に添加した。) ii)培養温度:35〜39℃、好適温度37℃ iii)攪拌速度:レシプロ振とう機で80〜120回/
分、好適値95回/分(通気条件は高い方が好ましく、
95回/分以上で良い成績が得られた。) iv)培養時間:10〜24時間、好ましくは15〜18
時間
養した後、培養液を同培地500ml収容の2本の坂口
フラスコに1/100量を注ぎ、本培養を開始した。A
600値が0.2以上に達したところで、IPTGを最終
濃度1mMになるように添加し、37℃、1夜振とう培
養を行った。
離して集菌した。菌体を、50mM Tris−HCl
(pH7.5)/2mM EDTA/10mMメルカプ
トエタノール液50mlに懸濁した後、リゾチーム(1
mg/ml)を添加して、氷上で時々攪拌しながら30
分間保持した。次いで、−80℃に30分間凍結保持し
た。(なお、−80℃で長期間保存しておき、必要なと
きに更に以下の処理を行うことが可能である。)
波処理して菌を破壊し、次いで、10,000rpmで
30分間遠心分離した。
ム(DE 52,ワットマン社製:径22mm、高さ1
0cm、ベッドボリューム35ml)に通液した。な
お、平衡化及び流出バッファーとしては、10mM T
ris−HCl(pH7.5)/1mM EDTA/1
0mMメルカプトエタノール/50mM NaClを用
い、A280の吸収が約0.5になるまで流した。この条
件下では、GMTは樹脂に吸着されない。
り21gの硫安を加え、30分間以上氷上に保持した
後、10,000rpmで30分間遠心分離した。得ら
れた上清に100ml当り10gの硫安を加え、30分
間以上氷上に保持した後、10,000rpmで30分
間遠心分離した。
0mMリン酸カリウム(pH7.2)/10mM ED
TA/10mMメルカプトエタノール/50mM Na
Cl)に溶解し、セファクリルS−300(径32mm
×980mm;バッファーAにて平衡化)にかけた。
l)した。遠心分離後、沈殿を少量のバッファーAに溶
かし、透析膜としてヴィスキングチューブを用いて、1
0mMリン酸カリウム(pH7.2)/1mM EDT
A/10mMメルカプトエタノールで、4℃、一夜透析
した。次いで、上記バッファーで平衡化したDEAE−
セルロースカラムを素通りさせた。活性のある画分をコ
ロジオンバック(限外ろ過)又は硫安濃縮して、40〜
80mg/l培養液のGMTを得た(本標品は、SDS
−ポリアクリルアミド電気泳動でシングルバンドであっ
た)。本GMTは、サブユニット分子量が約32,60
0で、ラット肝由来のものとほとんど同じであるが、N
−末端Valはブロックされていなかった。また、組換
え体GMTは、ジチオスレイトール(DTT)を添加す
ることで安定化される。
計により、A265の吸収の減少を測定した。反応液は、
2ml当り、AdoMet 0.1mM、Gly 10
mM、リン酸カリウム(pH7.4)50mM、ADA
(アデノシンデアミナーゼ:シグマ社より購入)、Ad
oHCy(S−アデノシルホモシステイン)ヒドロラー
ゼ(本発明者らにより精製)を含む。測定温度は、25
−35℃で行う。
の遺伝子を用いて、これを実際に発現させるのに成功
し、大量にGMTを製造することがはじめて可能となっ
た。したがって本発明によれば、新規形質転換体を培養
することによって、通常の発酵生産と同様にして大量の
GMTを製造することがはじめて可能となった。しか
も、従来の抽出法に比して、収率が高いだけでなく、臓
器に由来する夾雑物が少ないため、純度の高いGMTが
得られる。
うえ、工業生産することが可能であるので、各種酵素活
性の測定など研究用試薬及び臨床診断用試薬等として極
めて有効である。
す。
Claims (6)
- 【請求項1】 配列表の配列番号1で表わされる塩基配
列を有するGMT(グリシン−N−メチルトランスフェ
ラーゼ)遺伝子のcDNAをテンプレートとし、 配列:TGGTTGATAGTGTTTACCG(T/G)ACCCGC 及び 配列:CGATAAGCTTAGGGTGGGAGCCG をプライマーとしてPCR(ポリメラーゼチェーン反
応)を行い、得られたDNA断片をHindIII処理し
て、あらかじめHindIII消化しておいたプラスミド
に挿入してなる、 GMT遺伝子含有組換えベクター。 - 【請求項2】 該プラスミドがプラスミドpCWである
こと、を特徴とする請求項1に記載のベクター。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のベクター
を宿主微生物に導入してなる形質転換体。 - 【請求項4】 宿主微生物がエシェリヒア・コリ(Es
cherichiacoli)であることを特徴とする
請求項3に記載の形質転換体。 - 【請求項5】 形質転換体がエシェリヒア・コリ JM
109/pCW−GMT(FERM P−14435)
であることを特徴とする請求項4に記載の形質転換体。 - 【請求項6】 請求項3〜請求項5のいずれか1項に記
載の形質転換体を培養することによりGMTを生産させ
ることを特徴とする組換え型GMTの製造方法。
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AU5736499A (en) * | 1998-08-20 | 2000-03-14 | Cultor Corporation | Methyltransferases, nucleic acid molecules encoding methyltransferases, their recombinant expression and uses thereof |
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DE10027131C2 (de) * | 2000-05-31 | 2003-03-27 | Amphenol Tuchel Elect | Aushebeleinrichtung für Deckel einer SIM-Kartenkontaktiereinrichtung |
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- 1994-07-22 JP JP19119794A patent/JP3149319B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-09 US US08/489,141 patent/US5814505A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-27 EP EP95110017A patent/EP0697462A3/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Eur.J.Biochem.,1987,Vol.168,No.1,p.141−151 |
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Publication number | Publication date |
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