JP3226289B2 - 分泌ベクター、該ベクターで形質転換した微生物及び該微生物から産生される産物の製造法 - Google Patents

分泌ベクター、該ベクターで形質転換した微生物及び該微生物から産生される産物の製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒルジン又はその変異
体を菌体外に大量生産するための分泌ベクターに関す
る。さらに本発明は、該分泌ベクターで形質転換された
形質転換微生物及び該形質転換微生物を用いるヒルジン
又はその変異体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】薬用ヒ
ル(Hirudo medicinalis) の唾液腺から分泌される抗血
液凝固因子であるヒルジンは、65個及び66個のアミ
ノ酸から成るペプチドの混合物である。ヒルジンの構造
はDodt等〔FEBS Lett. 165, 180(1984) 〕により解
明され、これはヒルジン変異体(Variant)1(HV1)
に相当し、2番目のHV2〔Harvey等 Proc. Natl. Aca
d. Sci, USA,88, 1084(1986)〕はHV1と9個のアミノ
酸が異なり、3番目のHV3〔Dodt等 Biol. Chem. Hop
pe-Seyler, 367, 803(1986) 〕は Ser32までHV2と同
一で、C末端側でアミノ酸(Ala63) の付加を含む、10個
のアミノ酸が異なる。
【0003】これらの天然変異体以外に、遺伝子工学的
手法を用いていくつかの人工変異体が創出されており、
特に本発明者らによって提案されたキメラヒルジン(ヒ
ルジンHV1C3)(特願平2−303096)は抗ト
ロンビン活性が強く、しかも出血傾向が低いことから、
抗凝血剤として有用である。これらヒルジンの天然変異
体及びヒルジンHV1C3のアミノ酸配列を図1に示
す。
【0004】ヒルジンの遺伝子工学的製法は種々提案さ
れているが、満足できる方法はない。特に工業的見地か
らは、生産された蛋白質を細胞外に分泌させることがで
きると、生産物が活性のある形で存在するため生産物の
分離精製が容易になるだけでなく、生産物が菌体内プロ
テアーゼで分解することを防げる等の利点があり、分泌
生産法が望まれていた。ヒルジンの分泌生産に関しては
枯草菌、酵母又は大腸菌を宿主とする方法がいくつか提
案されている。枯草菌を宿主とする方法は、一般に枯草
菌の菌体内ではプラスミドが不安定なためしばしば脱落
が起り、生産物の安定生産が困難なこと及び菌体外プロ
テアーゼによって生産物が分解され易いことが欠点とさ
れている。ヒルジンの生産に関して提案されている方法
(例えば特開平2−35084)においても上述の問題
が解決されておらず、生産量は約100mg/lに過ぎ
ない。酵母を宿主とする方法は、一般にカルボキシペチ
ターゼによって生産物のC末端アミノ酸が水解されるこ
とが知られている。先行文献(N. Riehl-Bellon et a
l., Biochemisrtry 1989, 28, 2941-2949)におけるヒル
ジンHV2の生産においても、C末端から1又は2アミ
ノ酸残基の脱落した副産物が生成することが報告されて
いる。そのため、カルボキシペプチターゼの欠損した酵
母変異株を宿主として使用することが提案されているが
(特開平2−104279)、十分な生産性を得るには
至っていない。
【0005】大腸菌を宿主とする方法としてはアルカリ
フォスファターゼのシグナル配列を利用する方法が報告
されている(J. Dodt et al.,FEBS Lett. 202, 373-377
(1986) 。この方法は分泌生産とは言え、ペリプラズム
への分泌が主であり、そのため生産物の回収に際しては
浸透圧ショック等による菌体の破壊が必要であり、また
生産量も4mg/lと低く、満足できるものではなかっ
た。
【0006】本発明者らは、大腸菌を宿主として異種蛋
白質、特にヒルジン及びその変異体を菌体外に大量生産
させる方法について鋭意検討した結果、シグナルペプチ
ドをコードするDNA配列を含む分泌ベクターの複製開
始点(ori)にpUCプラスミドの複製開始点(or
i)を用いると、異種蛋白質が大腸菌の菌体外に大量に
分泌生産されることを見出し、本発明をなすに至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、特にヒルジン
又はその変異体を菌体外に大量生産するための分泌ベク
ターに関する。 また、本発明はヒルジン又はその変異
体をコードするDNA配列を含む該分泌ベクター、この
分泌ベクターによって大腸菌を形質転換した形質転換微
生物及びこの形質転換微生物を培養し、培地中から生産
物を回収する、ヒルジン又はその変異体の製造方法に関
する。
【0008】本発明の異種蛋白質の分泌ベクターは、p
UCプラスミドの複製開始点(ori)を含むDNA配
列、tacプロモーターまたはtrpプロモーターのD
NA配列、アルカリ性フォスファターゼ由来のシグナル
ペプチドをコードするDNA配列及びヒルジン又はその
変異体をコードするDNA配列を含んでなる。
【0009】本発明のpUCプラスミドの複製開始点
(ori)を含むDNA配列は、市販のpUC系のプラ
スミド、例えばpUC9、pUC18又はpUC19な
どを適当な組合せの制限酵素によって切断することによ
り調製することができる。例えばpUC18を制限酵素
PvuIあるいはPvuIとPvu IIとで切断するこ
とによって得られる複製開始点(ori)を含む約14
40塩基対のDNA配列をpUCプラスミドの複製開始
点として用いることができる。
【0010】本発明にいうtacプロモーター又はtr
pプロモーターのフラグメントは、図2及び図3に示し
た塩基配列を有するもので、DNA合成機等により容易
に合成することができる。従って、これらのプロモータ
ーを合成し、これをプラスミドpUC18の複製開始点
(ori)のフラグメント等と組合せても良いが、市販
のプラスミドから制限酵素によって切断して得られるD
NA配列を結合させることにより比較的容易に調製でき
る。例えば、市販のプラスミドpKK223−3(ファ
ルマシア製)を制限酵素PvuI及びNruIで切断し
たtacプロモーターのDNA配列を含むフラグメント
と市販のプラスミドpUC18を制限酵素PvuI及び
Pvu II で切断した複製開始点(ori)を含むDN
A配列とをT4 DNAリガーゼで接合してプラスミド
pMK2を得ることができる。
【0011】一方、上記プラスミドpMK2を制限酵素
EcoRI及びEco47 IIIで切断してtacプロモ
ーターのDNA配列を含むフラグメントを除き、これに
DNA合成機等により合成したtrpプロモーターのD
NA配列を含むフラグメントを挿入することによりプラ
スミドpMT1を得ることができる。
【0012】本発明のシグナルペプチドをコードするD
NA配列としては大腸菌のペリブラズムに局在する蛋白
質、特にアルカリフォスファターゼ(phoA)のよう
な酵素のシグナルペプチドをコードするDNA配列を使
用する。これらのDNA配列はDNA合成機を用いて容
易に調製できる。
【0013】本発明は、ヒルジン及びその変異体の製造
に用いられる。このような蛋白質をコードするアミノ酸
配列としては、図1に示すようなヒルジンHV1、HV
2、HV3及びHV1C3のアミノ酸配列等である。
【0014】次に本発明において使用するヒルジンHV
1分泌プラスミドpMTSHV1及びpMKSHV1を
構築するためのプラスミドpUCHV1、pMT1及び
pMK2の構築方法及びプラスミドpMTSHV1C3
を構築するプラスミドpUCHV3の構築方法を参考例
として示す。
【0015】
【参考例1】 プラスミドpUCHV1及びプラスミド
pUCHV3の調製市販のプラスミドpUC18 10
μgをEcoRI 30単位、HindIII 30単位を
用いて37℃で2時間消化した。これをアガロースゲル
電気泳動に供してベクター部分を抽出し、フェノール抽
出によりタンパクを除き、冷エタノールで沈澱させた
後、50μlのTE緩衝液(10mM Tris−HC
l、pH8.0、1mM EDTA)に溶解した。この
溶液の50ng相当量にHV1又はHV3の二重鎖DN
Aを含む10μl(66mM Tris−HCl、pH
7.5、5mM MgCl2 、5mM DTT、1mM
ATP、T4 DNAリガーゼ 300単位)を加
え、16℃で一晩反応させて、プラスミドpUC18の
EcoRIとHind IIIとの間にHV1遺伝子が挿入
されたプラスミドpUCHV1及びHV3遺伝子が挿入
されたプラスミドpUCHV3を得た。
【0016】
【参考例2】 プラスミドpMK2及びプラスミドpM
T1の調製 (a)プラスミドpMK2の調製 市販のプラスミドpKK223−3(ファルマシア社
製)を制限酵素Pvu I及びNru Iで切断して得たt
acプロモーターを含むフラグメントと市販のpUC1
8を制限酵素PvuI及びPvu II で切断して得た複
製開始点(ori)及びアンピシリン耐性遺伝子を含む
フラグメントとをT4DNAリガーゼにより結合させ
た。これを大腸菌JM109株に導入して培養し、アン
ピシリン耐性によりスクリーニングして、tacプロモ
ーターとpUC18の複製開始点(ori)とを有する
ベクターを得た。このプラスミドをpMK2とした。
【0017】(b)プラスミドpMT1の調製 このプラスミドpMK2 10μgを30単位のEco
RI及びEco47III で消化し、tacプロモーター
を含む断片を除去し、複製開始点(ori)を含む断片
をアガロースゲル電気泳動によって回収した。一方、t
rpプロモーターの塩基配列をDNA合成機で合成し
た。この断片と前記pMK2とEcoRIおよびEco
47III で消化した断片とをT4DNAリガーゼにより
16℃で一晩反応させた。これを用いて大腸菌JM10
9株を形質転換し、trpプロモーターとpMK2の複
製開始点(ori)とを有するベクターを調製した。こ
のプラスミドの塩基配列はサンガー等の方法で確認し、
pMT1とした。
【0018】本発明の実施例を示し、本発明を具体的に
説明する。
【実施例1】 ビルジンHV1及びHV1C3の生産 (1)ヒルジンHV1分泌プラスミドpMTSHV1の
作製 プラスミドpMTSHV1は図5に示した方法に従って
構築した。まず、大腸菌のアルカリホスファターゼ(p
hoA)のシグナルペプチドとヒルジンHV1のN末端
アミノ酸Va11 −Va13 に対応するDNA断片を構
築するために、図4に示す4種のオリゴヌクレオチオド
を合成した。脱保護したのち、10%ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動により各オリゴヌクレオチドを精製し
た。2種のオリゴヌクレオチド(S2,S4)各500
pmolをリン酸化後、4種のオリゴヌクレオチド各2
0pmolを混合し、アニールした。これにT4DNA
リガーゼを含む溶液20μl中、16℃で一晩反応させ
た。フェノール、クロロホルムでタンパクを除き、冷エ
タノールで沈澱させ目的とする二重鎖DNA断片を得
た。この断片10分の1量と、制限酵素EcoRIとA
ccIとで切断したpUCHV1(特願平1−2072
00)100ngとをT4DNAリガーゼにより、16
℃で一晩反応させた。これを用いて大腸菌JM109株
を形質転換し、phoAシグナルペプチドをコードする
領域の直後にヒルジンHV1をコードするDNA切断が
結合した融合遺伝子を含むハイブリッドプラスミドpS
HV1を得た。このプラスミドpSHV1の塩基配列は
サンガー等の方法で確認した。
【0019】このpSHV1(10μg)を制限酵素E
coRI 30単位、Hind III80単位を用いて分
解し、アガロースゲル電気泳動に供して、276bpの
融合遺伝子断片を精製した。このDNA断片100ng
と大腸菌発現ベクターpMT1(特願平1−21244
2)を制限酵素EcoRIとHind IIIとで分解した
のち、アガロースゲル電気泳動によって精製したDNA
断片100ngをT4DNAリガーゼにより16℃で一
晩反応させた。この反応液を用いて大腸菌JM109株
を形質転換し、trpプロモーターの下流にphoAシ
グナルペプチドとヒルジンHV1をコードする融合遺伝
子が連結したヒルジンHV1分泌プラスミドpMTSH
V1を得た。このプラスミドpMTSHV1の塩基配列
はサンガー等の方法で確認した。
【0020】(2)ヒルジンHV1分泌プラスミドpM
KSHV1の作製 プラスミドpMKSHV1は図6に示した方法に従って
構築した。上記のphoAシグナルペプチドとヒルジン
HV1をコードする融合遺伝子と大腸菌発現ベクターp
MK2(特願平1−212442)を制限酵素EcoR
IとHind IIIとで分解したDNA断片をT4DNA
リガーゼで反応させ、大腸菌JM109株を形質転換
し、tacプロモーターの下流に融合遺伝子が連結した
ヒルジンHV1分泌プラスミドpMKSHV1を得た。
このプラスミドpMKSHV1の塩基配列はサンガー等
の方法で確認した。
【0021】(3)ヒルジンHV1分泌プラスミドによ
るヒルジンHV1の分泌生産 上記(1)及び(2)で構築したプラスミドpMTSH
V1及びpMKSHV1により形質転換された大腸菌
E.coli JM109株を100μg/mlのアン
ピシリンを含む2xYT培地(バクトトリプトン16g
/l、バクトイーストエキストラクト10g/l、Na
Cl 5g/l)で培養した。37℃で24時間培養後、
培養液1mlを集菌した。沈澱した細胞の各サンプルを
1mlの25%シュークロース、50mM Tris−
HCl(pH7.5)、1mM EDTAに懸濁し、室
温にて10分間処理した。6000×gにて10分間の
遠心分離により集菌したのち、細胞を1mlの冷水に懸
濁し、浸透圧ショックをかけて、細胞のペリプラズム空
間中の物質を放出させた。6000×gにて10分間の
遠心によりペリプラズム画分から細胞を除去し、上清中
の抗トロンビン活性を測定することにより、ヒルジンの
分泌蓄積量を測定した。抗トロンビン活性は、トロンビ
ンに対する合成基質クロモザイムTH(トシルグリシル
プロリルアルギニン4−ニトロアニリドアセテート、ベ
ーリンガーマンハイム社製)水解活性の阻害度を比色定
量試験により測定した。
【0022】該反応は、1mlの反応容量において、1
00mM Tris−HCl(pH8.5)、150m
M NaCl、0.1%ポリエチレングリコール600
0からなる緩衝液に0.36Uのヒト−トロンビン(シ
グマ社製)を加え、標準ヒルジン又は未知のサンプルを
このトロンビン反応混合物に添加し、37℃で3分間プ
レインキュベートした。終濃度200μMとなるように
基質、クロモザイムTHを加え、p−ニトロアニリドの
遊離を波長405nmで測定し、1分間あたりの吸収の
増加を求め、抗トロンビン活性(ATU)を測定した。
【0023】その結果、プラスミドpMTSHV1を有
する株では培地1mlあたり450ATUの抗トロンビ
ン活性が認められた。プラスミドpMKSHV1を有す
る株では培地1mlあたり360ATUの抗トロンビン
活性が認められた。また、プラスミドpMTSHV1を
Hanahan等の形質転換法により、種々の大腸菌J
M101、JM103、JM109、TG1、HB10
1、JA221、IFO3301、C600、RR1、
DH5に導入し、分泌生産の検討を行なった結果を表1
に示した。宿主としてRR1を用いた場合、約2000
ATU/mlのHV1が分泌生産された。
【0024】
【表1】 ──────────────────────────────────── 菌 株 A660nm 活 性 生成HV1 の活性 (ATU/ml) (ATU/ml/A660nm) ──────────────────────────────────── JM101 4.12 256.4 62.2 JM103 4.12 306.7 74.4 JM109 3.06 450.5 147.2 TG1 5.77 185.2 32.1 HB101 3.76 99.0 26.3 JA221 5.72 413.2 72.2 IFO3301 2.61 148.1 56.8 C600 4.02 526.3 130.9 RR1 7.23 2000.0 276.6 DH5 7.00 10.6 1.5 ────────────────────────────────────
【0025】(4)形質転換株E.coli JM10
9株/pMTSHV1の発酵及び培養液へのヒルジンH
V1の分泌 上記(3)に記載した方法と同様にして、5 lの発酵槽
において、2 lの2%グルコースを含む2xYT培地中
でプラスミドpMTSHV1で形質転換されたE.co
li JM109菌株(E.coli JM109/p
MTSHV1)(微工研条寄第3266号)を、37
℃、24時間通気撹拌培養を行なったところ、培養液中
に1mlあたり約5300ATUのヒルジンHV1の分
泌生産が認められた。
【0026】(5)培養液からのヒルジンHV1の精製
法 発酵の後培養液1.5 lを収得し、そして遠心分離(6
000×g、10分間)して上清から細胞を分離した。
上清の塩濃度を塩分計で測定したところ、1.3%であ
ったので、これを10mMリン酸カリウム緩衝液(pH
7.0)で4倍希釈し、3.2μmフィルター(ポール
社製)を通して濾過した。得られた濾液を10mMリン
酸カリウム緩衝液(pH7.0)で平衡化させたQAE
−トヨパールカラム(4.4×7cm)にかけた。適用
後、平衡化緩衝液で洗浄後、0.2M NaClでヒル
ジンHV1を段階溶出させた。溶出液をアミコンのダイ
アフローメンプレン(YM5)を用いて濃縮し、10m
Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)で平衡化したセ
ファクリルS−100のカラムでゲル濾過した。
【0027】活性画分をさらに10mMリン酸カリウム
緩衝液(pH7.0)で平衡化したDEAE−トヨパー
ルカラム(4.4×40cm)に添加し十分洗浄後、3
lの平衡化緩衝液および3 lの塩化ナトリウム中の0.
3Mの平衡化緩衝液の直線の勾配で溶離した。最後にウ
ォーターズのデルタプレップ3000によるC4 逆相H
PLCカラムでの精製を行なった。カラムを0.065
%(v/v)トリフルオロ酢酸及び15〜30%(v/
v)アセトニトリルの直線グランジェントによりカラム
からヒルジンHV1を溶出させて、精製ヒルジンHV1
を得た。これらの各工程におけるヒルジンHV1の精製
の度合を表2に示した。
【表2】 ──────────────────────────────────── 精製ステップ 総蛋白質 総活性 比活性 回収率 (mg) (ATU) (ATU/mg) (%) ──────────────────────────────────── 培 養 液 13680 6030297 441 100 QAE−トヨパール 1324 6132812 4630 101.7 S-100HR 872 6162156 7066 102.2 DEAE−トヨパール 821 6080019 7407 100.8 C4RP−HPLC 570 4675211 8202 77.5 ────────────────────────────────────
【0028】精製されたヒルジンHV1のアミノ酸組成
及びN末端アミノ酸配列を調べたところ、アミノ酸組成
値は表3に示すように天然型HV1の値を示し、N末端
配列は表4に示すようにVal−Val−Tyrであ
り、phoAシグナルペプチドが正しく切断されている
ことがわかった。抗トロンビン活性を測定した結果、9
600ATU/mgであった。
【0029】
【表3】 ──────────────────────── HV1 HV1C3 ──────────────────────── Asx 9.00 9.95 Thr 3.86 3.84 Ser 3.70 3.67 Glx 13.78 12.65 Gly 8.89 8.86 Ala 0.00 1.06 Cys 5.40 5.40 Val 2.94 2.92 Met 0.00 0.00 Ile 1.89 1.86 Leu 4.04 8.01 Tyr 2.06 2.06 Phe 1.00 1.00 His 1.18 1.11 Lys 3.02 3.02 Arg 0.00 0.00 Pro 3.05 4.08 ────────────────────────
【0030】
【表4】 ──────────────────────── サイクル数 アミノ酸 収量(pmol) ──────────────────────── 1 Val 310 2 Val 490 3 Tyr 189 4 Thr 138 5 Asp 42 6 Cys ── 7 Thr 44 8 Glu 99 9 Ser 436 10 Gly 205 11 Gln 131 12 Asn 66 13 Leu 148 14 Cys ── 15 Leu 174 ────────────────────────
【0031】(6)ヒルジンHV1C3分泌プラスミド
pMTSHV1C3の作製 プラスミドpMTSHV1C3は図7に示す方法に従っ
て構築した。ヒルジンHV1のアミノ酸残基53位以降
のアミノ酸配列をHV3の配列に置換するために、HV
1分泌プラスミドpMTSHV1(10μg)を制限酵
素KpnI 30単位、Hind III 30単位を用い
て分解し、アガロースゲル電気泳動に供して、2.8K
bpのDNA断片を精製した。またプラスミドpUCH
V3(特願平1−207200)10μgも同様にKp
nIとHind IIIで分解し、HV3のC末端のアミノ
酸配列を有する80bpのDNA断片を精製した。両者
のDNA断片100ngをT4DNAリガーゼにより1
6℃で一晩反応させ、この反応液を用いて大腸菌JM1
09株を形質転換し、キメラヒルジンHV1C3分泌プ
ラスミドpMTSHV1C3を得た。このプラスミドp
MTSHV1C3の塩基配列はサンガー等の方法で確認
した。
【0032】(7)ヒルジンHV1C3分泌プラスミド
によるヒルジンHV1C3の分泌生産 上記(6)で構築したプラスミドpMTSHV1C3に
より形質転換された大腸菌E.coli RR1株(微
工研条菌寄第3130号)100μg/mlのアンピシ
リンを含む2×YT培地で培養した。37℃で24時間
培養後、培養液1mlを集菌し、細胞に浸透圧ショック
を与え、ペリプラズム画分の抗トロンビン活性を測定し
た。その結果、培地1mlあたり3060ATUの抗ト
ロンビン活性が認められた。
【0033】(8)形質転換株 E.coli JM1
09/pMTSHV1C3の発酵及び培養液へのヒルジ
ンHV1C3の分泌 プラスミドpMTSHV1C3により形質転換された大
腸菌 E.coliJM109株(微工研条菌寄第31
04号)を、5 l の発酵槽において、2 lの2%グル
コースを含む2xYT培地中で37℃、24時間通気撹
拌培養を行なったところ、ペリプラズム中に350AT
U/ml、培養液中に5700ATU/ml、あわせて
6050ATU/mlの抗トロンビン活性が認められ
た。
【0034】(9)ヒルジンHV1C3の精製 上記(8)で得られた培養液から上記(5)に従って精
製した。精製されたヒルジンHV1C3のアミノ酸配列
を調べたところ、図2に示すようにC末端アミノ酸配列
が変化していることが確認された。比活性は11,25
0ATU/mgであった。図8に精製したHV1及びH
V1C3のHPLC profileを示した。この条
件は、VYDAC C4(0.37×25cm)のカラ
ムを使用し、15〜30%のアセトニトリルを用いて1
ml/minの速度で30分間linear grad
ientを行ったものである。
【0035】
【実施例2】 ヒルジンHV3の生産 (1)ヒルジンHV3分泌プラスミドの創製 (i)参考例1によって調製されたプラスミドpUCH
V3を図9に示すように制限酵素EcoRI及びAcc
Iで切断して得た複製開始点(ori)及びアンピシリ
ン耐性遺伝子を含むベクターフラグメントと図10のD
NA配列をもつ合成アルカリフォスファターゼ(pho
A)のシグナル配列をコードする遺伝子とをT4DNA
リガーゼを用いて連結した。この結果、アルカリフォス
ファターゼ遺伝子(phoA)のシグナルペプチドをコ
ードするDNA配列をHV3をコードするDNA配列の
上流に連結したプラスミドpSHV3を得た。これを大
腸菌JM109株に導入して培養し、アンピシリン耐性
によりスクリーニングした。 (ii) 次にプラスミドpSHV3を制限酵素EcoRI
及びHindIIIによって切断し、アルカリフォスファ
ターゼ遺伝子(phoA)のシグナルペプチドをコード
するDNA配列をHV3をコードするDNA配列の上流
に連結した275kbの遺伝子フラグメントを得た。
【0036】(iii) 一方、参考例2の方法によってプラ
スミドpMT1を調製した。このプラスミドは参考例2
に記載したようにプラスミドpUC18の複製開始点
(ori)を含むDNA配列、trpプロモータのDN
A配列を含んでいた。このプラスミドpMT1を制限酵
素EcoRI及びHind IIIで切断しベクターフラグ
メントを得た。 (iv)前記した275bpのフラグメントとベクターフラ
グメントとをT4DNAリガーゼを用いて結合させ、こ
れを大腸菌JM109株に導入して培養し、アンピシリ
ン耐性によりスクリーニングしてpUCプラスミドの複
製開始点(ori)を含むDNA配列、trpプロモー
ターのDNA配列、アルカリフォスファターゼ遺伝子
(phoA)のシグナルペプチドをコードするDNA配
列及びHV3をコードするDNA配列を含んでいる2.
87kbのHV3発現ベクター、プラスミドpMTSH
V3を得た。
【0037】(2)ヒルジンHV3分泌プラスミドによ
るヒルジンHV3の分泌生産 上記のようにして構築したプラスミドpMTSHV3に
より大腸菌E.coliRR1を形質転換し(E.co
li RR1/pMTSHV3)(寄託番号微工研菌寄
第3267号)、これを100μg/mlのアンピシリ
ンを含む2xYT培地にグルコース2%を添加し、この
培地2 l 中で培養した。培養は、培地2 l を5 l
のジャーに入れ、37℃で24時間培養した。得られた
培養液中の抗トロンビン活性は6073ATU/mlで
あった。
【0038】(3)培養液からヒルジンHV3の精製 得られた培養液を実施例1(5)と同様にして処理して
ヒルジンHV3を得た。すなわち、培養液を遠心分離し
て上清から細胞を除き、上清を10mMリン酸カリウム
緩衝液(pH7.0)で4倍希釈し、濾過した。得られ
た濾液を実施例1(5)と同様にQAE−トヨパールカ
ラム(4.4×13cm)にかけ、セファクリルS−1
00HRのカラムでゲル濾過した。この活性画分をDE
AE−トヨパールカラム(4.4×40cm)を用い平
衡化緩衝液及び0.3M塩化ナトリウムを加えた平衡化
緩衝液の直線濃度勾配で溶解し、最後にバイダックC4
(Vydac C4)カラム(0.37×25cm)を
用い、15〜30%アセトニトリルの直線グラジエント
(1%/min、30分以上)で逆相HPLCを行いカ
ラムからヒルジンHV3を溶出させて精製ヒルジンHV
3を得た。各工程におけるヒルジンHV3の精製の度合
を表5に示す。
【0039】
【表5】 ──────────────────────────────────── 精製ステップ 全蛋白質 全活性 比活性 収 率 (mg) (ATU) (ATU/mg) (%) ──────────────────────────────────── 培 養 液 15600 11034400 707 100 QAE-トヨパール 2111 9227264 4371 83.6 S-100HR 1453 9268963 6381 84 DEAE- トヨパール 1327 8597892 6478 77.9 C4 HPLC 795 6486480 8139 58.8 ────────────────────────────────────
【0040】精製された生成物のアミノ酸組成及びN末
端アミノ酸配列を調べたところ、アミノ酸組成値は表6
に示すようにヒルジンHV3の理論値と一致し、またN
末端アミノ酸配列は表7に示すように第15番までのア
ミノ酸配列がヒルジンHV3のそれと一致しており、シ
グナルペプチドが正しい位置でプロセスしており、ヒル
ジンHV3であることが確認された。
【0041】
【表6】 ──────────────────────── HV3 Theory ──────────────────────── Asx 9.76 10 Thr 4.74 5 Ser 3.68 4 Glx 11.55 11 Gly 8.77 9 Ala 1.07 1 Cys 5.22 6 Val 2.03 2 Met 0.00 0 Ile 2.97 3 Leu 3.08 3 Tyr 2.04 2 Phe 1.00 1 His 1.22 1 Lys 4.03 4 Arg 0.00 0 Pro 4.06 4 ──────────────────────── Total 66 ────────────────────────
【0042】
【表7】 ──────────────────────── サイクル数 アミノ酸 収量(pmol) ──────────────────────── 1 Ile 469 2 Thr 108 3 Tyr 106 4 Thr 102 5 Asp 122 6 Cys 7 Thr 100 8 Glu 76 9 Ser 32 10 Gly 172 11 Gln 145 12 Asn 93 13 Leu 211 14 Cys 15 Leu 189 ────────────────────────
【配列表】配列番号:1 配列の長さ:HV1 65、HV2 65、HV3 66、HV1C3 66 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 HV1 Val Val Tyr Thr Asp Cys Thr Glu Ser Gly Gln Asn Leu Cys Leu HV2 Ile Thr Tyr Thr Asp Cys Thr Glu Ser Gly Gln Asn Leu Cys Leu HV3 Ile Thr Tyr Thr Asp Cys Thr Glu Ser Gly Gln Asn Leu Cys Leu HV1C3 Val Val Tyr Thr Asp Cys Thr Glu Ser Gly Gln Asn Leu Cys Leu 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Cys Glu Gly Ser Asn Val Cys Gly Gln Gly Asn Lys Cys Ile Leu Cys Glu Gly Ser Asn Val Cys Gly Lys Gly Asn Lys Cys Ile Leu Cys Glu Gly Ser Asn Val Cys Gly Lys Gly Asn Lys Cys Ile Leu Cys Glu Gly Ser Asn Val Cys Gly Gln Gly Asn Lys Cys Ile Leu 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Gly Ser Asp Gly Glu Lys Asn Gln Cys Val Thr Gly Glu Gly Thr Gly Ser Asn Gly Lys Gly Asn Gln Cys Val Thr Gly Glu Gly Thr Gly Ser Gln Gly Lys Asp Asn Gln Cys Val Thr Gly Glu Gly Thr Gly Ser Asp Gly Glu Lys Asn Gln Cys Val Thr Gly Glu Gly Thr 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Pro Lys Pro Gln Ser His Asn Asp Gly Asp Phe Glu Glu Ile Pro Pro Asn Pro Glu Ser His Asn Asn Gly Asp Phe Glu Glu Ile Pro Pro Lys Pro Gln Ser His Asn Gln Gly Asp Phe Glu Pro Ile Pro Pro Lys Pro Gln Ser His Asn Gln Gly Asp Phe Glu Pro Ile Pro 61 62 63 64 65 66 Glu Glu Tyr Leu Gln Glu Glu Tyr Leu Gln Glu Asp Ala Tyr Asp Glu Glu Asp Ala Tyr Asp Glu 配列番号:2 配列の長さ:153 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸合成DNA 配列の特徴 特徴を表す記号:promoter 特徴を決定した方法:S TGT TGA CAA TTA ATC ATC GGC TCG TAT AAT GTG TGG ATT TGT GAG 45 ACA ACT GTT AAT TAG TAG CCG AGC ATA TTA CAC ACC TTA ACA CTC 90 CGG ATA ACA ATT TCA CAC AGG AAA CAG AAT TC 122 GCC TAT TGT TAA AGT GTG TCC TTT GTC TTA A 153 配列番号:3 配列の長さ:128 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸合成DNA 配列の特徴 特徴を表す記号:promoter 特徴を決定した方法:S GGG TGT TGA CAA TTA ATC ATC GAA CTA GTT AAC TAG TAC GCA AGT 45 CCC ACA ACT GTT AAT TAG TAG CTT GAT CAA TTG ATC ATG CGT TCA 90 TCA CGT AAA AAG GGT AG 107 AGT GCA TTT TTC CCA TCT TAA 128 配列番号:4 配列の長さ:144 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸合成DNA 配列の特徴 特徴を表す記号:sig peptide 特徴を決定した方法:S Met Lys Gln Ser Thr Ile Ala Leu Ala Leu Leu Pro Leu Leu Phe AA TTC ATG AAA CAA AGC ACT ATT GCC TTG GCA CTC TTA CCG TTA CTG TTT 50 G TAC TTT GTT TCG TGA TAA CGG AAC CGT GAG AAT GGC AAT GGC AAA 96 Thr Pro Val Thr Lys Ala Val Val ACC CCG GTG ACC AAA GCT GTT GT 119 TGG GGC CAC TGG TTT CGA CAA CAT A 144
【図面の簡単な説明】
【図1】ヒルジンHV1、HV2、HV3及びHV1C
3のアミノ酸配列を示す。
【図2】本発明において使用するtacプロモーターの
塩基配列を示す。
【図3】trpプロモーターの塩基配列を示す。
【図4】phoAシグナルペプチドの塩基配列を示す。
【図5】ヒルジンHV1分泌プラスミドpMTSHV1
の構築方法の概念図を示す。
【図6】プラスミドpMKSHV1の構築方法の概念図
を示す。
【図7】ヒルジンHV1C3分泌プラスミドpMTSH
V1C3の構築方法の概念図を示す。
【図8】ヒルジンHV1及びHV1C3のC4逆相HP
LCによるプロフィルを示す。
【図9】ヒルジンHV3分泌プラスミドpMTSHV3
の構築方法の概念図を示す。
【図10】実施例2のヒルジンHV3分泌用PhoAシ
グナルペプチドの塩基配列を示す。
【図11】ヒルジンHV3のC4逆相HPLCによる精
製の状態を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C12R 1:19) (C12P 21/02 (C12P 21/02 C12R 1:19) C12R 1:19) C12N 15/00 A (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/09 C07K 14/44 C12N 1/21 C12P 21/02 BIOSIS(DIALOG) CA(STN) SwissProt/PIR(GENE TYX) WPIDS(STN)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 pUCプラスミドの複製開始点(or
    i)を含むDNA配列、tacプロモーターまたはtr
    pプロモーターのDNA配列、アルカリ性フォスファタ
    ーゼ由来のシグナルペプチドをコードするDNA配列及
    ヒルジン又はその変異体をコードするDNA配列を含
    んでなることを特徴とするヒルジン又はその変異体の分
    泌ベクター。
  2. 【請求項2】 pUCプラスミドの複製開始点(or
    i)を含むDNA配列がプラスミドpUC18を制限酵
    素PvuI及びPvu II で切断して得られるDNA配
    列である請求項1に記載の分泌ベクター。
  3. 【請求項3】 ヒルジン又はその変異体がヒルジンHV
    1である請求項1又は2のいずれかに記載の分泌ベクタ
    ー。
  4. 【請求項4】 ヒルジン又はその変異体がヒルジンHV
    3である請求項1又は2のいずれかに記載の分泌ベクタ
    ー。
  5. 【請求項5】 ヒルジン又はその変異体が下記記載のア
    ミノ酸配列(以下、(式1)という)を有するヒルジン
    変異体である請求項1又は2のいずれかに記載の分泌ベ
    クター。 Val Val Tyr Thr Asp Cys Thr Glu Ser Gly 1 5 10 Gln Asn Leu Cys Leu Cys Glu Gly Ser Asn 15 20 Val Cys Gly Gln Gly Asn Lys Cys Ile Leu 25 30 Gly Ser Asp Gly Glu Lys Asn Gln Cys Val 35 40 Thr Gly Glu Gly Thr Pro Lys Pro Gln Ser 45 50 His Asn Gln Gly Asp Phe Glu Pro Ile Pro 55 60 Glu Asp Ala Tyr Asp Glu 65
  6. 【請求項6】 請求項1〜のいずれかに記載の分泌ベ
    クターを用いて大腸菌を形質転換してなる形質転換微生
    物。
  7. 【請求項7】 請求項の形質転換微生物を培養し、培
    地中から生産物を回収することを特徴とするヒルジンH
    V1またはHV3もしくは上記(式1)で示されるヒル
    ジン変異体の製造方法。
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