JPH01117790A - Recombinant plasmid integrated with gene coding prealbumin and production of prealbumin using said plasmid - Google Patents
Recombinant plasmid integrated with gene coding prealbumin and production of prealbumin using said plasmidInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ヒトのプレアルブミンをコードするcDNA
を組込んだ組換えプラスミド、およびこれを酵母に導入
して得られた形質転換酵母によるプレアルブミンの製法
に間する.すなわち、ヒトの正常プレアルブミン、更に
は、FAP患者の持つ異型プレアルブミンをコードする
cDNA断片を大腸菌および酵母の両方で増殖しつるシ
ャトルベクターに担われた形質発現調節領域(、プロモ
ーター)の下流に絹込んだ組換えプラスミドを得、これ
を酵母に与えて形質転換を起こさせて形質転換酵母とし
、これを培養させて産生されるプレアルブミン(正常プ
レアルブミンもしくは異型プレアルブミン)を得る方法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a cDNA encoding human prealbumin.
A method for producing prealbumin using a recombinant plasmid that has been integrated with the plasmid, and a transformed yeast obtained by introducing the plasmid into yeast. That is, cDNA fragments encoding normal human prealbumin and, furthermore, atypical prealbumin possessed by FAP patients are propagated in both E. coli and yeast and placed downstream of the expression regulatory region (promoter) carried by the shuttle vector. This invention relates to a method for obtaining prealbumin (normal prealbumin or atypical prealbumin) produced by obtaining a recombinant plasmid, feeding it to yeast to cause transformation to produce a transformed yeast, and culturing it.
プレアルブミンは血液中に、約300μg/m I程度
存在する血清蛋白のひとつであり、血中ではこれが4分
子集合し分子量55 、 000の複合体として存在し
ている。この複合体は甲状腺ホルモンとの結合部位を2
ケ所持ち、同ホルモンの輸送に関与している、さらに、
この複合体はビタミンA結合蛋白の結合部位を4ケ所持
ち同ビタミンの輸送にも関与している。その他、プレア
ルブミンの詳細な機能に間してはまだ正確には解明され
ておらず、今後の研究成果が期待されている。Prealbumin is one of the serum proteins present in the blood at approximately 300 μg/ml, and in the blood, it exists as a complex of four molecules with a molecular weight of 55,000. This complex has two binding sites for thyroid hormone.
It is involved in the transport of the same hormone, and
This complex has four binding sites for vitamin A-binding protein and is also involved in the transport of the vitamin. In addition, the detailed functions of prealbumin have not yet been accurately elucidated, and future research results are expected.
最近、N末端より30番目のバリンがメチオニンに変異
した異型プレアルブミンが遺伝病家族性アミロイドニュ
ーロバチ−(FAP)の病因と深くかかわっていること
が明らかにされ、そのDNAを解析することで遺伝子診
断も可能となっている。Recently, it has been revealed that atypical prealbumin in which the 30th valine from the N-terminus is mutated to methionine is deeply involved in the pathogenesis of the genetic disease familial amyloid neuropathy (FAP). Diagnosis is also possible.
この中で、特にFAPの病因と考えられる異型プレアル
ブミンはFAP患者の血液を原材料とせざるを得す、そ
の機能と病因との関連を解明する上で大きな制約がある
。Among these, atypical prealbumin, which is considered to be the cause of FAP, must be obtained from the blood of FAP patients, which is a major constraint in elucidating the relationship between its function and pathogenesis.
このような状況において、プレアルブミン特に異型プレ
アルアミンの原材料の入手における制約を解決できる有
力な手がかりとなるのは、遺伝子組換えを応用し量産を
可能にする技術の開発であろう。しかしながら、これま
でに遺伝子組換え等の技術を用いてプレアルブミンもし
くは異型プレアルブミンの発現を試みたような報告はま
だ見あたらず、勿論発現に成功した報告もない。Under these circumstances, a promising clue to solving the constraints in obtaining raw materials for prealbumin, particularly atypical prealamines, would be the development of technology that enables mass production by applying genetic recombination. However, to date, there have been no reports of attempts to express prealbumin or atypical prealbumin using techniques such as genetic recombination, and of course there are no reports of successful expression.
このような事情のもとに、本発明者らは、先に熊本大学
医学部の前出らがクローニングに成功したヒト由来のプ
レアルブミン遺伝子、異型プレアルブミン遺伝子(Mi
ta et al、Biochem、 Biophys
。Under these circumstances, the present inventors developed a human-derived prealbumin gene, an atypical prealbumin gene (Mi
ta et al, Biochem, Biophys
.
Res、 Comn+un、 124.558−564
1984)を用い、最初に大腸菌を宿主としてプレアル
ブミンの発現を試みた。しかしながらその結果としては
、好ましい成果は得られず、大MWを宿主とした発現の
試みは失敗に終った。その後さらに本発明者らは酵母を
宿主として用いたプレアルブミンの量産について検討を
重ねた結果、酵母の遺伝子と大腸菌の遺伝子とを含みか
つ酵母のプロモーターの制御下にプレアルブミン遺伝子
を組込んだ新しい組換えDNAを調製し、それによって
酵母を形質転換させ、かかる形質転換酵母を用いてヒト
由来のプレアルブミンと同じ分子量、免疫学的性質を有
するプレアルブミンを量産させることに成功し、本発明
を完成するに至った。Res, Comn+un, 124.558-564
(1984), we first attempted to express prealbumin using E. coli as a host. However, no favorable results were obtained, and attempts at expression using large MW as a host ended in failure. Subsequently, the present inventors further investigated mass production of prealbumin using yeast as a host, and as a result, a new method was developed that contained yeast genes and Escherichia coli genes and incorporated the prealbumin gene under the control of a yeast promoter. We prepared recombinant DNA, transformed yeast with it, and successfully mass-produced prealbumin having the same molecular weight and immunological properties as human-derived prealbumin using the transformed yeast. It has been completed.
すなわち、本発明は、プレアルブミン遺伝子を組込んだ
新規な組換えプラスミド、それによる形質転換酵母およ
び該酵母によるプレアルブミンの生産方法を提供するも
のである。また、本発明はこれまでヒト血液からの分離
が難しく、試料の人手に問題があった異型プレアルブミ
ンに関してもこれを限界なく大量に供給することを可能
にするものである。That is, the present invention provides a novel recombinant plasmid incorporating a prealbumin gene, a transformed yeast using the same, and a method for producing prealbumin using the yeast. Furthermore, the present invention makes it possible to supply a large amount of atypical prealbumin without limit, which has hitherto been difficult to separate from human blood and has had problems with manual sampling.
本発明のプレアルブミンの製法においては、大腸菌およ
び酵母の両方の遺伝子を備え、それらのいずれでも増殖
しうるシャトルベクターを用い、そのベクターに担われ
た酵母のプロモーターの下流にプレアルブミン遺伝子を
組込むことによりプレアルブミン遺伝子発現ベクターを
得る。このようにして得られるプレアルブミン遺伝子発
現プラスミドを常法により酵母に作用させて形質転換を
起こさせることにより所望の形質転換酵母が得られる。In the method for producing prealbumin of the present invention, a shuttle vector containing genes for both Escherichia coli and yeast and capable of propagating in either is used, and the prealbumin gene is integrated downstream of the yeast promoter carried by the vector. A prealbumin gene expression vector is obtained. A desired transformed yeast can be obtained by allowing the prealbumin gene expression plasmid thus obtained to act on yeast to cause transformation by a conventional method.
この形質転換酵母を、使用した発現用プロモーターが効
率よく働く条件下に培養することにより所望のプレアル
ブミンが量産される。The desired prealbumin can be mass-produced by culturing this transformed yeast under conditions where the used expression promoter works efficiently.
本発明の完成によって、in vitroで人為的に任
意の部位のアミノ酸を変異させたプレアルブミンが容易
にかつ量的に入手し得る手段が解決されたもので、本新
技術はきわめて興味ある知見を今後生み出す可能性を提
供するものである。The completion of the present invention has solved the problem of obtaining prealbumin in vitro, in which amino acids have been artificially mutated at any site, easily and quantitatively, and this new technology has yielded extremely interesting findings. It provides possibilities for future creation.
本技術は、ヒト血液を原材料とせず、ヒトプレアルブミ
ンを容易に入手し得る手段も同時に与えるものであり、
今後の該蛋白の医薬品化において、従来の方法でヒト血
液から精製した場合のようにヒト血液に由来する未知の
感染性因子の混入を考慮することのない極めて安全かつ
低コストでのプレアルブミン製剤を供給することを可能
にするものである。さらには、試料の人手に間して制約
があった、異型プレアルブミンについても、本発明によ
りその制約が解決され、これを容易にしかも無限に提供
することが可能となり、今後のFAPに間する研究に大
きく貢献するものと考えられる。This technology also provides a means to easily obtain human prealbumin without using human blood as a raw material.
In future commercialization of this protein, an extremely safe and low-cost prealbumin preparation that does not require consideration of contamination with unknown infectious factors derived from human blood, unlike when purified from human blood using conventional methods. This makes it possible to supply Furthermore, the present invention solves the limitations of atypical prealbumin, which had limitations on the amount of specimens that can be prepared manually, and makes it possible to easily and infinitely provide this, making it possible to use it for future FAP. It is believed that this will greatly contribute to research.
以下に本発明の組換えプラスミド、形質転換酵母、およ
びそれによるプレアルブミンの生産についてさらに詳細
に説明する。The recombinant plasmid, transformed yeast, and production of prealbumin thereby of the present invention will be explained in more detail below.
(1)プレアルブミン遺伝子
本発明で用いられるプレアルブミンをコードするcDN
Aは、ヒトの肝臓より調製したmRNAを出発材料とし
て、常法に従い逆転写酵素により二本鎖cDNAを合成
し、これを大腸菌によりクローニングしたものである。(1) Prealbumin gene cDN encoding prealbumin used in the present invention
In A, double-stranded cDNA was synthesized using reverse transcriptase according to a conventional method using mRNA prepared from human liver as a starting material, and this was cloned using Escherichia coli.
クローニングされたプレアルブミン遺伝子はプレアルブ
ミン蛋白をコードする全領域を含み、第2図に示す塩基
配列を有する。The cloned prealbumin gene contains the entire region encoding the prealbumin protein and has the base sequence shown in FIG.
本発明において調製されたプレアルブミンcDNAは、
669塩基対からなり、アミノ酸をコードする領域の完
全な配列を含む、さらに、プレアルブミンcDNAは5
ξ非翻訳領域に26.3′−非翻訳領域に161の塩基
対を含む。The prealbumin cDNA prepared in the present invention is
The prealbumin cDNA consists of 669 base pairs and contains the complete sequence of the amino acid coding region.
ξContains 26.3'-untranslated region and 161 base pairs in untranslated region.
第1図の制限酵素図および第2図に示す塩基配列を有す
るDNA断片が大腸菌プラスミドOkayama−Be
ryベクターにオリゴdG、 dC法により挿入された
ものを、通常はPst I −Pyu IIで処理して
プレアルブミン遺伝子断片を得、後述のプラスミド構築
に供する。必要に応じ、成熟プレアルブミンを直接組換
え酵母に発現させるために、翻訳される第1番目から2
0番目までのアミノ酸、すなわちシグナルペプチドの部
分をコードする遺伝子を予め除去しておくこともできる
。この場合には、開始コドンのATGも同時に除去され
るため、後に述べるシャトルベクターにプレアルブミン
遺伝子を組み込む際に開始コドンとなるATGを付は加
える工夫が必要となる。A DNA fragment having the restriction enzyme diagram in Figure 1 and the nucleotide sequence shown in Figure 2 was added to the E. coli plasmid Okayama-Be.
The oligo dG or dC inserted into the ry vector is usually treated with Pst I-Pyu II to obtain a prealbumin gene fragment, which is used for plasmid construction as described below. If necessary, in order to directly express mature prealbumin in recombinant yeast, the first to second translated
The gene encoding the amino acids up to the 0th amino acid, ie, the signal peptide portion, can also be removed in advance. In this case, since the start codon ATG is also removed at the same time, it is necessary to add or add ATG, which becomes the start codon, when integrating the prealbumin gene into the shuttle vector described later.
なお、本発明で述べるプレアルブミン遺伝子は、第2図
に示す塩基配列を有するものに限定されるものではない
。Note that the prealbumin gene described in the present invention is not limited to that having the base sequence shown in FIG.
また、異型プレアルブミンをコードする遺伝子も、FA
P患者の肝臓よりlW製したwRNAより同様にして異
型プレアルブミンをコードするcDNAを調製すること
ができる。このようにして得られた異型プレアルブミン
遺伝子は、正常のプレアルブミン遺伝子配列と比較して
、1塩基の違シ)シかなく、プレアルブミン遺伝子の翻
訳開始コドンを+1とした場合に第149番目(+14
9)のシトシンがアデニンに変異しているだけである。In addition, the gene encoding atypical prealbumin is also FA
cDNA encoding atypical prealbumin can be similarly prepared from wRNA prepared from the liver of patient P. The atypical prealbumin gene obtained in this way has no difference in one base compared to the normal prealbumin gene sequence, and when the translation start codon of the prealbumin gene is set to +1, the 149th (+14
The only difference is that the cytosine in 9) has been mutated to adenine.
また、異型プレアルブミンの遺伝子は、正常プレアルブ
ミン遺伝子を用い、この遺伝子にポイントミューチージ
ョンを起こさせ必要な箇所のみ塩基を変換することによ
っても調製することができる。Furthermore, the gene for atypical prealbumin can also be prepared by using a normal prealbumin gene and causing point mutations in this gene and converting bases only at necessary locations.
(2)シャトルベクター
本発明で用いられるシャトルベクターは、酵母の遺伝子
と大腸菌の遺伝子とを含みかつ酵母の形質発現調節領域
を担ったプラスミドベクターである。(2) Shuttle vector The shuttle vector used in the present invention is a plasmid vector that contains yeast genes and E. coli genes and carries a yeast expression control region.
この酵母の遺伝子としては、一般に、プラスミドが酵母
中で染色体と独立して増殖するのに必要なりNA配列、
例えば酵母染色体の複製に必要なりNA配列(arsl
)、2μmDNAの複製に必要なりNA配列(2μor
i)があり、所望により、さらに形質転換酵母の選択マ
ーカーとなる遺伝子が含まれる。この選択マーカーとし
ては、ロイシン産生遺伝子、ヒスチジン産生遺伝子、ト
リプトファン産生遺伝子、ウラシル産生遺伝子、アデニ
ン産生遺伝子などが含まれ、これらの1種または2種以
上が用いられる。This yeast gene generally includes the NA sequence, which is necessary for the plasmid to propagate independently of the chromosome in yeast;
For example, the NA sequence (arsl) is necessary for the replication of yeast chromosomes.
), 2μm NA sequence required for DNA replication (2μor
i) and, if desired, further contains a gene that serves as a selection marker for transformed yeast. The selection marker includes a leucine-producing gene, a histidine-producing gene, a tryptophan-producing gene, a uracil-producing gene, an adenine-producing gene, etc., and one or more of these may be used.
大腸菌側の遺伝子としては大腸菌体内においてプラスミ
ドが増殖するために必要なりNA配列、例えばCo1E
l系のプラスミドの複製起点のDNA配列(ori)を
有し、好ましくはさらに形質転換大腸菌の選択マーカー
となる遺伝子を含む、この選択マーカーの遺伝子として
はアンピシリン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、
テトラサイクリン耐性遺伝子、クロラムフェニコール耐
性遺伝子などが挙げられ、これらの遺伝子の1種または
2種以上が用いられる。このような大li菌[INAと
してアンピシリン耐性遺伝子とテトラサイクリン耐性遺
伝子を有するpBR322が一般に汎用されている。The genes on the E. coli side include NA sequences, such as Co1E, which are necessary for the plasmid to proliferate within the E. coli body.
It has the DNA sequence (ori) of the replication origin of the I-based plasmid, and preferably further contains a gene that serves as a selection marker for transformed E. coli. Examples of the selection marker gene include an ampicillin resistance gene, a kanamycin resistance gene,
Examples include a tetracycline resistance gene and a chloramphenicol resistance gene, and one or more of these genes may be used. Such Escherichia li [pBR322, which has an ampicillin resistance gene and a tetracycline resistance gene as an INA, is generally used.
紐換え酵母によりプレアルブミンを産生させるために必
要な形質発現調節領域(プロモーター)には酵母由来の
ものが用いられる。好ましいプロモーターの例としては
、酸性フtスファターセプロモーターやグルタルアルデ
ハイドデヒドロゲナーゼプロモーターのように本来酵母
に必要な酵素等の形質発現を行うプロモーター等が挙げ
られる。The expression control region (promoter) necessary for producing prealbumin by the recombinant yeast is derived from yeast. Examples of preferred promoters include promoters that express traits such as enzymes that are originally necessary for yeast, such as acidic futphatase promoter and glutaraldehyde dehydrogenase promoter.
具体的な一例として酵母の抑制性酸性ホスファターゼプ
ロモーターが挙げられるが、酸性ホスファターゼプロモ
ーターは通常ホスファターゼを構成する60,000ダ
ルトンのポリペプチド(p60)のプロモーターであり
、そのプロモーター活性もかなり強力で、且つ培地中の
リンwS度をコントロールすることによってプロモータ
ー活性を制御できることに大きなメリットがある。A specific example is the yeast repressible acid phosphatase promoter, which is the promoter of the 60,000 Dalton polypeptide (p60) that normally constitutes phosphatase, and its promoter activity is quite strong. There is a great advantage in being able to control promoter activity by controlling the phosphorus wS level in the medium.
このようなシャトルベクターの代表的な例は、本発明者
らにより調製された。酵母側の遺伝子としてarsl、
2μoriおよびロイシン耐性遺伝子(Leu2)を有
する酵母DNAと大腸菌プラスミドpBR322とを絹
み合わせたシャトルベクターPAM82 (特開昭59
−36699)であり、これはつぎのようにして構築さ
れる。A representative example of such a shuttle vector was prepared by the present inventors. arsl as a yeast gene,
Shuttle vector PAM82 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1989-1992
-36699), which is constructed as follows.
酵母5288G DNAバンクより得られた抑制性酸性
ホスファターゼを構成する60 、000ダルトンのポ
リペプチド(p60)の遺伝子を含む約8000塩基対
(8にb)の制限酵素EcoRI断片[PNAS、 7
7巻、6541〜6545頁、(+980)およびPN
AS、 79巻、2157〜2161頁、(1982)
を参N]を公知の大腸菌プラスミドpBR322[5u
tcliffe、J、G、、Co1d 5prin8H
arbor Sy+mposium、43巻、77〜9
0頁、(1979)を参照]のEcoR1部位に挿入し
て得られるプラスミドを出発材料とする。A restriction enzyme EcoRI fragment of approximately 8000 base pairs (8 to 7 b) containing the gene for a 60,000 dalton polypeptide (p60) constituting inhibitory acid phosphatase obtained from the yeast 5288G DNA bank [PNAS, 7
Volume 7, pages 6541-6545, (+980) and PN
AS, Vol. 79, pp. 2157-2161, (1982)
[5u
tcliffe, J.G., Cold 5prin8H
arbor Sy+mposium, vol. 43, 77-9
0, (1979)] is used as the starting material.
なおこの8にbDNA断片は制限酵素5alIの認識部
位を約2.8にbと約5.2にbに分ける位置に1個所
有し、2.8Kb側がpBR322のアンピシリン耐性
遺伝子側になるように挿入されている。Note that this 8-bDNA fragment has one recognition site for the restriction enzyme 5alI at a position that divides it into approximately 2.8 Kb and approximately 5.2 Kb, and the 2.8 Kb side is on the ampicillin resistance gene side of pBR322. It has been inserted.
このプラスミドを制限酵素Sal Iで切断し、さらに
T4DNAリガーゼにより再アニールさせてpBR32
2の5a11部位から酸性ホスファターゼ遺伝子断片の
5.2Kb側を失ったプラスミドを得、これをpAT2
5と称する。このρAT25はpBR322のアンピシ
リン耐性遺伝子を含むEcoR1部位から5alI部位
までの約3.7にbの断片と酵母の酸性ホスファターゼ
遺伝子のEcoRI部位から5al1部位までの約2.
8にbの断片がそれぞれ対応する末端同志で結合したプ
ラスミドである。つぎに、上記pAT25のEcoR1
部位に、酵母の自律増殖に必要なりNA配列(arsl
)および酵母のTrpl遺伝子を含む1.4にbのEc
oRI断片[Pro、 NAS。This plasmid was cut with the restriction enzyme Sal I and reannealed with T4 DNA ligase to create pBR32.
A plasmid in which the 5.2 Kb side of the acid phosphatase gene fragment was lost was obtained from the 5a11 site of pAT2.
It is called 5. This ρAT25 consists of a fragment of about 3.7 b from the EcoR1 site containing the ampicillin resistance gene of pBR322 to the 5alI site, and a fragment of about 2.b from the EcoRI site of the yeast acid phosphatase gene to the 5al1 site.
This is a plasmid in which fragments 8 and b are joined at their corresponding ends. Next, EcoR1 of the above pAT25
The site contains an NA sequence (arsl
) and the 1.4b Ec containing the yeast Trpl gene.
oRI fragment [Pro, NAS.
76巻、1035〜1039頁、(1979)を参照コ
を挿入する。76, pp. 1035-1039, (1979).
得られたプラスミドをpAT26と称する。なおこのa
rsl−Trplを含む断片は、そのTrpl遺伝子内
に制限酵素旧ndmの認識部位を1個所有する。The resulting plasmid is called pAT26. Furthermore, this a
The fragment containing rsl-Trpl has one recognition site for the restriction enzyme old ndm in its Trpl gene.
上記pAT26の旧ndm部位に酵母のロイシン産生遺
伝子(Leu2)と2μmDNAの複製に必要なりNA
配列(2μori)を含むHjndm断片(Tohe、
A、、 Guerry。The former ndm site of pAT26 contains the yeast leucine production gene (Leu2) and the NA necessary for the replication of 2 μm DNA.
Hjndm fragment (Tohe,
A., Guerry.
P、、 Wichener、 R,B、; J、 Ba
chteriol、 141.41:3−416、19
80を参pjりを挿入する。このようにして得られるプ
ラスミドがシャトルベクターpAT?? (特開昭59
−36699を参照)である。P., Wichener, R.B.; J.Ba.
Chteriol, 141.41:3-416, 19
Insert 80 pj. Is the plasmid thus obtained the shuttle vector pAT? ? (Unexamined Japanese Patent Publication No. 59
-36699).
このpAT77は、大腸菌の遺伝子としてpBR322
のアンピシリン耐性遺伝子(Ap’ )を含むECOR
I部位から5al1部位までを有し、一方酵母の遺伝子
として、pBR322と結合したEcoR1部位よりa
rsl、2μori。This pAT77 is pBR322 as an E. coli gene.
ECOR containing the ampicillin resistance gene (Ap')
It has the I site to the 5al1 site, and as a yeast gene, the a
rsl, 2 μori.
しeu2遺伝子の順に位置し、さらにそのつぎに酸性ホ
スファターゼ遺伝子の上流から5al1部位までを有す
る。そしてそのEcoRIおよび5alI部位でこれら
大腸菌遺伝子と酵母遺伝子が結合した構造となっている
。このpAT77は大腸菌内においてはpBR322の
複製起点DNA配列(ori)により増殖、し、また酵
母内においてはarslおよU2μoriにより増殖可
能となる。さらにこのプラスミドは、選択マーカーとし
てアンピシリン耐性遺伝子(Ap’ )およびロイシン
産生遺伝子(Leu2)を有しており、大腸菌、酵母菌
のいずれの細胞内でも増殖でき、シャトルベクターとし
ての条件を充分に満たしている。It is located in the order of the eu2 gene, and then it has the 5al1 site from upstream of the acid phosphatase gene. It has a structure in which these E. coli genes and yeast genes are linked at the EcoRI and 5alI sites. This pAT77 can proliferate in Escherichia coli by the replication origin DNA sequence (ori) of pBR322, and can proliferate in yeast by arsl and U2μori. Furthermore, this plasmid has an ampicillin resistance gene (Ap') and a leucine production gene (Leu2) as selection markers, and can proliferate in either E. coli or yeast cells, fully satisfying the conditions as a shuttle vector. ing.
なお、このシャトルベクターを用いるのは、後記組換え
プラスミドを大腸菌を用いて調製するためであり、該組
換えプラスミドで酵母を形質転換する段階に至っては、
大腸菌の遺伝子は除去されても問題はない。Note that this shuttle vector is used to prepare the recombinant plasmid described later using E. coli, and at the stage of transforming yeast with the recombinant plasmid,
There is no problem even if the E. coli gene is removed.
このようなシャトルベクターpAT77を制限酵素5a
llで処理して開裂させ、ついでこれをエキソヌクレア
ーゼBAL31で処理することにより酸性ホスファター
ゼ構造遺伝子の一部または全部と、所望によりさらにそ
の上流の種々の部分まで除去する。Such shuttle vector pAT77 is digested with restriction enzyme 5a.
This is treated with exonuclease BAL31 to remove part or all of the acid phosphatase structural gene and, if desired, various parts upstream thereof.
この除去は酸性ホスファターゼ構造遺伝子の上流−50
bpO前までの適当な部位まで行われ、エキソヌクレア
ーゼ処理条件により適宜調節される。This removal occurs upstream of the acid phosphatase structural gene -50.
It is carried out to an appropriate site up to before bpO, and is appropriately adjusted by the exonuclease treatment conditions.
上記のようにして酸性ホスファターゼ構造遺伝子全部も
しくはさらにその上流部分を除去したのち、この部位に
合成または天然のリンカ−1例えば5allリンカ−ま
たはXho Iリンカ−を組込み再び環状プラスミドに
戻すことにより、酸性ホスファターゼプロモーターの制
御下に外来性遺伝子を純粋な形で発現させ得るシャトル
ベクターが得られる。このようにして酸性フォスファタ
ーゼ構造遺伝子の上流−33bpまで除去したシャトル
ベクターが、pAM82である。After removing the entire acid phosphatase structural gene or its upstream portion as described above, a synthetic or natural linker 1, such as a 5all linker or a Xho I linker, is incorporated into this site and the acidic A shuttle vector is obtained that is capable of expressing a foreign gene in pure form under the control of a phosphatase promoter. The shuttle vector in which 33 bp upstream of the acid phosphatase structural gene was removed in this way is pAM82.
このシャトルベクターは、通常の制限酵素5alIまた
はXho Iで処理することにより容易にその鞘込み部
位を開裂させることができるため、所望の遺伝子を組込
むのに好適である。このようなシャトルベクターpAM
82に間しては本発明者らにより特開昭59−3669
9として特許出願されており、なお、このpAM82を
サツカロミセス・セレビシェAH22に組込んだもの(
サツカロミセス争セレビシェAH22/pAM82)は
微工研条寄第313号として寄託されている。This shuttle vector is suitable for integrating a desired gene because its insertion site can be easily cleaved by treatment with common restriction enzymes 5alI or XhoI. Such a shuttle vector pAM
In 1982, the present inventors published JP-A-59-3669.
9, and this pAM82 was incorporated into Satucharomyces cerevisiae AH22 (
Satucharomyces cerevisiae AH22/pAM82) has been deposited as FIKEN Article No. 313.
(3)プレアルブミン遺伝子発現プラスミドの構築本発
明の組換えプラスミド、すなわちプレアルブミン遺伝子
を組込んだプラスミドの調製は、まず前記シャトルベク
ターを使用したリンカ−に対応する制限酵素、例えば5
allまたはXho Iにて処理して開裂させ、これに
上記プレアルブミンDNAを作用させて連結させる。こ
れを大腸菌にて増幅し、各種制限酵素分析によって正し
い配位に組込まれたもののみを選択し、目的とする組換
えプラスミドを得る。(3) Construction of prealbumin gene expression plasmid The recombinant plasmid of the present invention, that is, the plasmid incorporating the prealbumin gene, is prepared by first adding a restriction enzyme corresponding to the linker using the shuttle vector, e.g.
The DNA is cleaved by treatment with all or Xho I, and the above prealbumin DNA is applied to the cleavage for ligation. This is amplified in Escherichia coli, and only those that have been integrated in the correct coordination are selected by various restriction enzyme analyzes to obtain the desired recombinant plasmid.
(4)酵母の形質転換
形質転換されるべき酵母としては、プラスミドで担われ
た形質転換酵母の選択マーカー遺伝子によって相補され
る変異を持った変異株、例えばロイシン要求性変異株で
あるサツカロミセス・セレビシx (Saccharo
myces cerevisiae) AH22(a
leu2 his4 Can1 (Cir”))、サツ
カロミセス争セレビシェ(Saccharoa+yce
s cerevisiae) AH22pho80(a
Ieu2 his4 Can1 (Cir”″) p
ho130)などを用いる。上記組換えプラスミドを大
腸菌にて増殖させたのち、該酵母変異株に常法により作
用させ、例えばスフェロプラスト化したのちカルシウム
処理した菌体とプラスミドDNAを混合して形質転換を
起こさせる。このように処理された酵母をベクター上に
担われている宿主酵母の変異を相補する遺伝子、例えば
ロイシン産生遺伝子の発現を指標として形質転換酵母を
選択し、分離する。(4) Transformation of yeast The yeast to be transformed is a mutant strain having a mutation that is complemented by the selection marker gene of the transformed yeast carried by a plasmid, such as a leucine auxotrophic mutant strain of Satucharomyces cerevisina. x (Saccharo
myces cerevisiae) AH22(a
leu2 his4 Can1 (Cir”)), Saccharomyces cerevisiae (Saccharoa + yce
s cerevisiae) AH22pho80(a
Ieu2 his4 Can1 (Cir"") p
ho130) etc. are used. After propagating the above recombinant plasmid in Escherichia coli, it is allowed to act on the yeast mutant strain by a conventional method to form, for example, a spheroplast, and then the calcium-treated bacterial cells are mixed with the plasmid DNA to cause transformation. Transformed yeast are selected and isolated using the expression of a gene complementary to the mutation in the host yeast carried on the vector, such as a leucine-producing gene, as an indicator.
なお、酵母としてはロイシン要求性変異株のほかに、ヒ
スチジン要求性変異株、トリプトファン要求性変異株、
ウラシル要求性変異株、アデニン要求性変異株などが挙
げられる。In addition to leucine auxotrophic mutants, yeasts include histidine auxotrophic mutants, tryptophan auxotrophic mutants,
Examples include uracil auxotrophic mutants and adenine auxotrophic mutants.
(5)形質転換酵母の培養およびプレアルブミンの生産
上記の方法で得られた形質転換酵母を培養し目的のプレ
アルブミンを得る。この場合、用いたプロモーターに応
じて培養条件を工夫することが好ましい0例えば、酸性
ホスファターゼプロモーターを使用した場合には、得ら
れた形質転換酵母をリン酸を含む培地にて通常の培養条
件下に前培養し、対数増殖期にある面体をリン酸を含ま
ない培地に移しかえて酸性ホスファターゼプロモーター
が抑制されない条件下に培養する。培養後、シグナルペ
プチド領域を除去したプレアルブミン遺伝子を用いた場
合には菌体内に、またシグナルペプチド領域を含む全プ
レアルブミン遺伝子を用いた場合には、その培II液中
および画体膜表面に分泌されたプレアルブミンが多量に
集積される。なお、用いる酵母の種類により、例えばP
ho80変異株を用いた場合には、酸性ホスファターゼ
プロモーターを抑制しない条件をとくに採用する必要は
なく、該形質転換酵母を直接培養して所望のプレアルブ
ミンを大量に産生させることができる。(5) Cultivation of transformed yeast and production of prealbumin The transformed yeast obtained by the above method is cultivated to obtain the desired prealbumin. In this case, it is preferable to devise culture conditions depending on the promoter used. For example, when an acid phosphatase promoter is used, the resulting transformed yeast is cultured in a medium containing phosphoric acid under normal culture conditions. After pre-culture, the hedrons in the logarithmic growth phase are transferred to a phosphate-free medium and cultured under conditions in which the acid phosphatase promoter is not inhibited. After culturing, if the prealbumin gene from which the signal peptide region has been removed is used, it will be present in the bacterial cells, and if the entire prealbumin gene containing the signal peptide region is used, it will be present in the medium II solution and on the surface of the body membrane. A large amount of secreted prealbumin accumulates. Depending on the type of yeast used, for example, P
When the ho80 mutant strain is used, there is no need to use conditions that do not suppress the acid phosphatase promoter, and the transformed yeast can be directly cultured to produce a large amount of the desired prealbumin.
上記方法で得られるプレアルブミンは免疫学的にヒトの
血中に存在するものと区別し難く、また、プレアルブミ
ンが培地中に分泌、放出されることから、酵母における
蛋白質分泌研究のモデルとしても有用である。Prealbumin obtained by the above method is immunologically difficult to distinguish from that present in human blood, and since prealbumin is secreted and released into the culture medium, it can also be used as a model for protein secretion research in yeast. Useful.
つぎに実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
l: し ル ミゝ の
(1)プレーアルブミン遺伝子の¥[1(1)mRNA
の精製
ヒト肝臓は手術時に摘出し、液体窒素中にて直ちに凍結
し、これを用いて、チャーウィンら (Chirgwi
n et al、 Biochemistry、 24
5294−5299゜1979)の方法に従って、mR
NAを調製した。l: Shirumi's (1) pre-albumin gene [1 (1) mRNA
The purified human liver was removed during surgery and immediately frozen in liquid nitrogen, which was used by Chirwin et al.
et al., Biochemistry, 24
mR according to the method of 5294-5299°1979)
NA was prepared.
(U )cDNAの合成および大%1iliHB101
の形質転喚ヒト肝臓より得たmRNAをもとに0kay
aa+a−Berg法(Okayan+a、 H,an
d Berg、 P、、 Mo1. Ce1l Bio
l、 2゜161−170.1982)により、cDN
Aを含むプラスミドを作製し、これを大腸菌H8101
に形質転換し、CDNAライブラリーを調製した。(U) Synthesis of cDNA and large% 1iliHB101
0kay based on mRNA obtained from transformed human liver.
aa+a-Berg method (Okayan+a, H, an
d Berg, P., Mo1. Ce1l Bio
l, 2°161-170.1982), cDNA
A plasmid containing A was created and introduced into E. coli H8101.
was transformed to prepare a CDNA library.
(m)プレアルブミンcDNAの同定
Kandaら (にanda、 Y、 et al、
J、 Riot、 Che+w、。(m) Identification of prealbumin cDNA Kanda et al.
J, Riot, Che+w,.
249、6796−6805.1974)によって明ら
かにされているプレアルブミンのアミノ酸配列をもとに
Asp6L−に1n112に相当する部分の合成りNA
l6種を合成し、これをWallaceら(讐alla
ce、 R,B、 et al、 Nucleic A
c1ds Res、、 6.3543−3557.19
79)の方法により(r−32P) ATPでラベルし
、これをプローブとしてcDNAライブラリーのスクリ
ーニングを行い、プレアルブミン遺伝子を含む大腸菌を
選び出した。249, 6796-6805.1974), synthesized NA of the part corresponding to 1n112 in Asp6L-.
Wallace et al.
ce, R,B, et al, Nucleic A
c1ds Res,, 6.3543-3557.19
The cDNA library was screened using (r-32P) ATP as a probe using the method described in 79), and Escherichia coli containing the prealbumin gene was selected.
(mV)プラスミドDNAの!!ll製プレアルブミン
遺伝子を含む大腸菌より松原ら(門atsubara
et al、 J、 Virol、、 16
. 479−485゜1975)の方法によりプラスミ
ドを調製した。(mV) of plasmid DNA! ! Matsubara et al.
et al., J. Virol, 16
.. The plasmid was prepared by the method of 479-485 (1975).
このプラスミドはOkayama−Bergベクターに
プレアルブミンをコードする全領域のCDNAがクロー
ニングされたものであり、これをpPAlとした。This plasmid was obtained by cloning the CDNA of the entire region encoding prealbumin into the Okayama-Berg vector, and was designated pPA1.
(2) シ+ ) ルヘ’)9−pAM82(7)rA
i!酵母5288GDNAバンクより得られた抑制性酸
性ホスファターゼを構成する5ooooダルトンのポリ
ペプチド(p60)の遺伝子を含む約8000塩基対(
8Kb)の制限酵素EcoRI断片を大腸菌プラスミド
pBR322のEcoR1部位に挿入して得られるプラ
スミドを出発材料とし、これを制限酵素5allで切断
し、さらにT4DNAリガーゼにより再アニールさせて
pBR322の5μ11部位から酸性ホスファターゼ遺
伝子断片の5.2Kb側を失ったプラスミドpAT25
(これはp8R322のアンピシリン耐性遺伝子を含
むEcoR1部位から5all部位までの約3.7Kb
の断片と酵母菌の酸性ホスファターゼ遺伝子のEcoR
1部位から5μ11部位までの約2.8Kbの断片がそ
れぞれ対応する末端同士で結合したプラスミドである)
を得る。(2) si + ) ruhe') 9-pAM82 (7) rA
i! Approximately 8000 base pairs (p60) containing the gene for the 5oooo dalton polypeptide (p60) constituting the inhibitory acid phosphatase obtained from the yeast 5288G DNA bank.
Using a plasmid obtained by inserting a 8Kb) restriction enzyme EcoRI fragment into the EcoR1 site of E. coli plasmid pBR322 as a starting material, this is cut with restriction enzyme 5all, and then reannealed with T4 DNA ligase to extract acid phosphatase from the 5μ11 site of pBR322. Plasmid pAT25 that has lost the 5.2 Kb side of the gene fragment
(This is approximately 3.7Kb from the EcoR1 site containing the ampicillin resistance gene of p8R322 to the 5all site.
fragment of yeast acid phosphatase gene EcoR
It is a plasmid in which approximately 2.8 Kb fragments from site 1 to site 5μ11 are ligated with their corresponding ends)
get.
つぎに、このpAT25のEcoRI部位に、プラスミ
ドYRP7をEcoRI処理することによって得られる
arslおよびTrpl遺伝子を含む1.4KbのEc
oR1断片を挿入してプラスミドFAT26を得る(こ
のarsl−Trplを含む断片は、そのTrpl遺伝
子遺伝側内酵素旧ndmの・認識部位を!固有する)。Next, a 1.4 Kb EcoRI site containing the arsl and Trpl genes obtained by treating plasmid YRP7 with EcoRI was added to the EcoRI site of pAT25.
Plasmid FAT26 is obtained by inserting the oR1 fragment (this fragment containing arsl-Trpl has a unique recognition site for the endoenzyme old ndm of the Trpl gene).
上記pA726の旧nduIに、プラスミドpsLE1
を旧ndmで処理して得られる酵母のLeu2および2
μ0「1を含む旧ndm断片を挿入してシャトルベクタ
ーpAT77を得る。このpAT77をサツカロミセス
・セレビシェAH22に組込んだもの(サツカロミセス
・セレビシェAH22/pAT??)は微工研条寄第3
24号として寄託されている。Plasmid psLE1 was added to the old nduI of pA726 above.
Yeast Leu2 and 2 obtained by treating with old ndm
Shuttle vector pAT77 is obtained by inserting the old ndm fragment containing μ0"1. This pAT77 is integrated into Satucharomyces cerevisiae AH22 (Satsucharomyces cerevisiae AH22/pAT??).
It has been deposited as No. 24.
上記の方法で得られたpAT77 (1Mg)を5al
lで開裂したのち、20n+M )リス−IC+(pH
8,2)、12mMCaCl2.12−M MgCl2
.0.2M NaCl、1mM EDTA溶液5溶液5
巾
!分間作用させる.ついでフェノール抽出、エタノール
沈澱を行ったのち、Xho Iリンカ−1pmolとT
4DNAリガーゼの反応条件下で12時間結合を行う.
この反応溶液で大腸菌x 177Bを形質転換し、得ら
れたアンピシリン耐性の形質転換体よりプラスミドDN
A′Itll11シ、各θHAについてマキサム−ギル
バートの方法(Maxam, A, & G11ber
t, W.; Pro. N.A.S。pAT77 (1Mg) obtained by the above method was added to 5al
After cleavage with l, 20n+M) Lis-IC+(pH
8,2), 12mM CaCl2.12-M MgCl2
.. 0.2M NaCl, 1mM EDTA solution 5 solution 5
Width! Let it act for a minute. After phenol extraction and ethanol precipitation, 1 pmol of Xho I linker and T
The ligation is carried out for 12 hours under the reaction conditions of 4 DNA ligase.
Escherichia coli x 177B was transformed with this reaction solution, and plasmid DNA
Maxam-Gilbert method (Maxam, A, & G11ber) for each θHA
t, W. ; Pro. N. A. S.
、 74, 560〜564を参照)に従い、塩基配列
を調べ、BAL31処理により除去された酸性ホスファ
ターゼ遺伝子領域を決定する.これら中からホスファタ
ーゼ構造遺伝子領域が完全に除去されたプラスミドpA
M82 (第3図)を得る。, 74, 560-564), the nucleotide sequence is examined to determine the acid phosphatase gene region removed by BAL31 treatment. Plasmid pA from which the phosphatase structural gene region has been completely removed
M82 (Figure 3) is obtained.
ホスファターゼ構造遺伝子の産物p60の最初のアミノ
酸であるメチオニンをコードするコドンATGのAを÷
1として、pAM82は−33まで除去されたものであ
る.なお、このpAM82をサツカロミセス中セレビシ
ェAH22に組込んだもの(サツカロミセス・セレビシ
ェAH22/l)AM82)は微工研条寄第313号と
して寄託されている。÷ A of the codon ATG that encodes methionine, the first amino acid of the product p60 of the phosphatase structural gene.
1, pAM82 has been removed to −33. In addition, this pAM82 was incorporated into Satucharomyces cerevisiae AH22 (Satucharomyces cerevisiae AH22/l) AM82), which has been deposited as FIKEN Article No. 313.
(3)プレアルブミン遺伝子発現プラスミド( pNP
Al)の調製
プレアルブミンをコードする全領域(第1図参照)を含
むDNA断片が挿入されているプラスミドpPA1(3
μg)を制限酵素Haem、Xba 1で切断処理し、
63−108番目の46bpよりなるDNA断片を精製
し、これに、EcoRIの切断端を持つ合成りNAを結
合し、これをさらに、EcoRL Xba Iで切断処
理したプラスミドpυC19のEcoR1−Xba I
サイドに挿入した。ついで、このプラスミドをXba
I、Hinc■切断処理し、これに、pPA 1をXb
a I、P、vn■切断処理して得た5706bpのD
NA断片を挿入した。このようにして得たプラスミドは
、プレアルブミンのシグナル領域が除去され、さらに両
駅開始コドンとしてATGが、即ちN末端メチオニンが
付加されたプレアルブミンcDNAを持ったことになる
。つぎに、このプラスミドをEcoRI 、Hindm
て切断処理してプレアルブミンのcDN八部へを切り出
し、これにXho Iリンカ−を結合した。(3) Prealbumin gene expression plasmid (pNP
Preparation of plasmid pPA1 (3) into which a DNA fragment containing the entire region encoding prealbumin (see Figure 1) is inserted.
μg) was cut with restriction enzymes Haem and Xba 1,
A DNA fragment consisting of 46 bp from positions 63 to 108 was purified, and a synthetic NA having an EcoRI cut end was ligated to this, and this was further digested with EcoR1-Xba I of plasmid pυC19, which had been cleaved with EcoRL Xba I.
Inserted on the side. Then, this plasmid was transformed into Xba
I, Hinc■ cleavage treatment, and then pPA 1 was
a I, P, vn ■ 5706 bp D obtained by cutting
The NA fragment was inserted. The thus obtained plasmid has prealbumin cDNA in which the prealbumin signal region has been removed and ATG has been added as a double-station start codon, that is, N-terminal methionine has been added. Next, this plasmid was infected with EcoRI, Hindm
The cDNA of prealbumin was cut out into the 8th part, and an Xho I linker was ligated to this.
このようにして末端がXho I切断末端となったプレ
アルブミン遺伝子断片を得た。このDNA断片とXho
Iで開裂されたシャトルベクターpAM82を、分子
比5:1で混ぜT4DNAにより結合させた後、この反
応液で大腸菌H8101を形質転換した。得られたアン
ピシリン耐性の形質転換体よりプラスミドDNAを調製
し、それらについて、EcoRI、Xba I、Xho
Iで分析することにより、ベクターへのプレアルブミ
ン遺伝子の組込みおよびその方向を確認した。In this way, a prealbumin gene fragment whose ends were cut with Xho I was obtained. This DNA fragment and Xho
After the shuttle vector pAM82 cleaved with I was mixed with T4 DNA at a molecular ratio of 5:1 and ligated with the T4 DNA, Escherichia coli H8101 was transformed with this reaction solution. Plasmid DNA was prepared from the obtained ampicillin-resistant transformant, and it was treated with EcoRI, Xba I, Xho
Integration of the prealbumin gene into the vector and its direction were confirmed by analysis with I.
選び出されたプラスミドはベクターのホスファターゼプ
ロモーターの下流にプレアルブミン遺伝子が正しい向き
に挿入されたものであり、これをプレアルブミン遺伝子
発現プラスミドρNPAIと称する。The selected plasmid has the prealbumin gene inserted in the correct direction downstream of the phosphatase promoter of the vector, and is referred to as the prealbumin gene expression plasmid ρNPAI.
プレアルブミン遺伝子発現プラスミドの構築の流れを示
したものを第4図に示した。FIG. 4 shows the flow of construction of the prealbumin gene expression plasmid.
(4)形質転換酵母の調製
酵母としてサツカロミセスφセレビシェAlI22[a
Ieu2 his4 Cant (Cir”″)](微
工研条寄第312号)を用い、これをYPD培地(2%
ポリペプトン、1zイーストエキス、2χグルコース)
100m1に接種し、30°Cで一晩培養したのち、
遠心して集菌する。滅苗水20m lにて菌体を洗浄し
、ついで1.2Mソルビトールおよび100μgem
Iチモリアーゼ60,000 (生化学工業製)の溶液
51に懸濁させ、30℃で約30分間保ち、スフェロプ
ラスト化する。ついで、スフェロプラストを1.2Mソ
ルビトール溶液で3回洗浄したのち、2Mソルビトール
、l0mMCaCl2および10d)リス−11cI
(pH7,5)の溶液0.61に懸濁させ、その60μ
mずつを小試験管に分注する。これに前記(3)で調製
した組換えプラスミドpNPA1溶液30μ!を加え、
充分混合し、さらに0.1MCaCl2(3μm)加え
て最終濃度1011MCI101lとし、室温に5〜1
0分間放置する。ついでこれに、20χポリエチレング
リコール4000.10mMCaC1pおよび10mM
)リス−HCI(flH7,5)l液11ずつを加え
て混合し、室温に約20分間放置する。この混合液0.
21ずつを45℃に保温された再生培地(22%ソルビ
トール、2xグルコース、0.7xイーストニトロゲン
ベースアミノ酸、2χYPD、 20dg/m Iヒス
チジン、3χ寒天)101に加え、軽く混合させ、予め
準備された1、2Mソルビトール含有最小培地(0,7
$イーストニトロゲンベースアミノ酸、2xグルコース
、20dg/mlヒスチジン、2χ寒天)プレートに重
層し、固化させたのち、30℃で培養してロイシン非要
求性酵母のコロニーを得る。このコロニーを20dg/
s+Iヒスチジンを含むバルクホルダーミニマルメディ
ウム(Tohe、 A、 et al; J、 Bac
hterol、。(4) Preparation of transformed yeast The yeast Satucharomyces φ cerevisiae AlI22[a
Ieu2 his4 Cant (Cir"")] (Feikoken Jokyo No. 312) was used, and this was added to YPD medium (2%
polypeptone, 1z yeast extract, 2x glucose)
After inoculating 100ml and culturing at 30°C overnight,
Centrifuge to collect bacteria. Wash the bacterial cells with 20ml of sterilized water, then add 1.2M sorbitol and 100μgem.
It is suspended in solution 51 of I zymolyase 60,000 (manufactured by Seikagaku Corporation) and kept at 30°C for about 30 minutes to form spheroplasts. The spheroplasts were then washed three times with 1.2M sorbitol solution, followed by 2M sorbitol, 10mM CaCl2 and 10d) Lis-11cI.
(pH 7.5) and suspended in a solution of 0.61 μl.
Dispense 1 m each into small test tubes. Add to this 30μ of the recombinant plasmid pNPA1 solution prepared in (3) above! Add
Mix thoroughly, add 0.1 M CaCl2 (3 μm) to a final concentration of 1011 MCI, and bring to room temperature for 5-1 m
Leave for 0 minutes. This was then added with 20x polyethylene glycol 4000.10mM CaC1p and 10mM
) Add 11 liters of Lis-HCI (flH7,5) solution, mix, and leave at room temperature for about 20 minutes. This mixture 0.
21 of each were added to 101 of regeneration medium (22% sorbitol, 2x glucose, 0.7x yeast nitrogen base amino acids, 2χYPD, 20dg/m I histidine, 3χ agar) kept at 45°C, mixed gently, and prepared in advance. Minimal medium containing 1,2M sorbitol (0,7
After layering on a $ yeast nitrogen-based amino acid, 2x glucose, 20 dg/ml histidine, 2x agar) plate and solidifying, the mixture was cultured at 30°C to obtain a colony of leucine non-auxotrophic yeast. This colony is 20dg/
Bulkholder minimal medium containing s+I histidine (Tohe, A, et al; J, Bac
hterol,.
113、727〜738(1973)を参照)にて培養
して形質転換酵母サツカロミセス・セレビシェpNPA
1を得る。113, 727-738 (1973)) to transform the yeast Satucharomyces cerevisiae pNPA.
Get 1.
(5)形質転換酵母によるプレアルブミンの製法前記(
4)で得られた形質転換酵母の各コロニーをさらに20
dg/mlヒスチジンを含むバルクホルダーミニマルメ
ディウムの寒天プレート上に塗布し、30℃にて培養し
てコロニーを形成させる(ロイシン非要求性となった形
質転換体の再確認のため)ついでこのコロニーから菌体
を分離し、20μ8/渭1ヒスチジンを含むバルクホル
ダーミニマルディウム10m1に接種し、30℃にて培
養を行う。約24時間後、対数増殖期にある菌体を遠心
して集菌し、これをリン酸を含まない最小培地(バルク
ホルダーミニマルメディウムに含まれるKH2POをK
CIで置換し、さらに20dg/m Iヒスチジンを加
えたもの)101に菌数約4X 10’cells/a
+lになるように懸濁し、30℃にて培養を続けた。こ
のようにして酵母菌体内に産生されたプレアルブミンを
得た。(5) Method for producing prealbumin using transformed yeast (
Each colony of transformed yeast obtained in 4) was further divided into 20
It is spread on an agar plate of bulk holder minimal medium containing dg/ml histidine and cultured at 30°C to form colonies (to reconfirm transformants that have become non-leucine auxotrophic). The bacterial cells are separated, inoculated into 10 ml of bulk holder Minimardium containing 20 μ8/Histidine, and cultured at 30°C. Approximately 24 hours later, the cells in the logarithmic growth phase are collected by centrifugation, and then added to a phosphate-free minimal medium (KH2PO contained in the bulk holder minimal medium).
(replaced with CI and further added 20 dg/m I histidine) 101 with approximately 4 x 10'cells/a
The cells were suspended to a volume of +1 and cultured at 30°C. In this way, prealbumin produced within the yeast cells was obtained.
リン酸濃度を低下させ、プロモーター活性を誘導する前
後でのプレアルブミンの酵素免疫測定による測定値を後
記実施例2の第1表中に示した。The values measured by enzyme immunoassay of prealbumin before and after lowering the phosphoric acid concentration and inducing promoter activity are shown in Table 1 of Example 2 below.
2: リ し ル ミンの
(1)異型プレアルブミン遺伝子の調製FAP患者の肝
臓を手術時に摘出し、実施例1の場合と同様にして異型
プレアルブミンをコードするcDNAを調製し、これ−
をOkayama−Bergベクターにクローニングし
、これをプラスミドpPA3とした。2: (1) Preparation of atypical prealbumin gene of Liliumin The liver of a FAP patient was removed during surgery, and a cDNA encoding atypical prealbumin was prepared in the same manner as in Example 1.
was cloned into the Okayama-Berg vector, and this was designated as plasmid pPA3.
(2)異型プレアルブミン遺伝子発現プラスミド(pM
PAl)の調製
この異型プレアルブミンをコードする゛全領域を含むD
NA断片が挿入されているプラスミドpPA3 (3μ
g)を用い、実施例1と同様にしてシャトルベクターp
AM82の酸性ホスファターゼプロモーター下流に異型
プレアルブミン遺伝子が組み込まれている発現プラスミ
ドpMPA1を得た。(2) Atypical prealbumin gene expression plasmid (pM
Preparation of PAI) containing the entire region encoding this atypical prealbumin
Plasmid pPA3 (3μ
g), shuttle vector p in the same manner as in Example 1.
An expression plasmid pMPA1 was obtained in which an atypical prealbumin gene was integrated downstream of the acid phosphatase promoter of AM82.
(3)形質転換酵母による異型プレアルブミンの製法前
記のプラスミドpMPA+を実施例1と同様に酵母サツ
カロミセス・セレビシェAl22に導入し、形質転換酵
母を得、これを同様に培養した。第1表にリン酸濃度を
低下させ、プロモーター活性を導入する前後での異型プ
レアルブミンの酵素免疫測定の結果を示した。(3) Method for producing atypical prealbumin using transformed yeast The plasmid pMPA+ described above was introduced into the yeast Saccharomyces cerevisiae Al22 in the same manner as in Example 1 to obtain transformed yeast, which was then cultured in the same manner. Table 1 shows the results of enzyme immunoassay of atypical prealbumin before and after lowering the phosphate concentration and introducing promoter activity.
第1表
前記実施例1および実施例2により得られたプレアルブ
ミン(正常)および異型プレアルブミンの免疫学的性状
をヒト血液由来のプレアルブミンのそれと比較すること
により調べた。Table 1 The immunological properties of prealbumin (normal) and atypical prealbumin obtained in Examples 1 and 2 were investigated by comparing them with those of human blood-derived prealbumin.
そ゛の結果、正常プレアルブミンを産生じている酵母菌
を破砕して得られる粗抽出液の酵素免疫測定における反
応性は、ヒト血液由来のプレアルブミンのそれと同一で
あることが確認されたく第5図)。ざらに、ウェスタン
プロットの結果からも、酵母産生正常プレアルブミンは
ヒト血液由来プレアルブミンと同一の分子量を有してい
ることが確認された。 (第61!!I、 レーンl
:ヒト血清由来プレアルブミン、レーン2:正常プレア
ルブミン発現酵母菌体破砕液、レーン3:異型プレアル
ブミン産生酵母面体破砕液、レーン4:陰性コントロー
ル用宿主酵母面体破砕液)
また、実施例2における異型プレアルブミンも同様にF
AP患者血液由来の異型プレアルブミンと免疫学的に同
一であることが判明した。 (第5図、第6図参照)
4、図の簡単な説明
第1図は、プレアルブミン遺伝子の制限酵素切断地図、
第2図はプレアルブミン遺伝子の塩基配列とこれから予
想されるアミノ酸配列を示す。As a result, we would like to confirm that the reactivity of the crude extract obtained by disrupting normal prealbumin-producing yeast bacteria in the enzyme immunoassay is the same as that of prealbumin derived from human blood. figure). In general, the Western blot results also confirmed that yeast-produced normal prealbumin has the same molecular weight as human blood-derived prealbumin. (61st!! I, lane l
: human serum-derived prealbumin, lane 2: normal prealbumin-expressing yeast cell disrupted solution, lane 3: atypical prealbumin-producing yeast hedron disrupted solution, lane 4: negative control host yeast hedron disrupted solution) Similarly, atypical prealbumin is F.
It was found to be immunologically identical to atypical prealbumin derived from AP patient blood. (See Figures 5 and 6) 4. Brief explanation of the figures Figure 1 shows the restriction enzyme cleavage map of the prealbumin gene;
Figure 2 shows the nucleotide sequence of the prealbumin gene and the amino acid sequence predicted from this.
第3図は、シャトルベクターpAM82のプラスミド図
を示す。FIG. 3 shows a plasmid diagram of shuttle vector pAM82.
第4図はプレアルブミン遺伝子発現プラスミドの構築図
を示す。FIG. 4 shows a construction diagram of a prealbumin gene expression plasmid.
第5図は酵母産生正常プレアルブミン、異型プレアルブ
ミンおよびヒト血液由来プレアルブミンの酵素免疫測定
における反応性を示す。FIG. 5 shows the reactivity of yeast-produced normal prealbumin, atypical prealbumin, and human blood-derived prealbumin in enzyme immunoassay.
第6図はヒト血液由来プレアルブミン(レーンl)、酵
母産生正常プレアルブミン(レーン2)、酵母産生異型
プレアルブミン(レーン3)および宿主酵母菌粗抽出液
(レーン4)のウェスタンプロット像を示す。Figure 6 shows Western plot images of human blood-derived prealbumin (lane 1), yeast-produced normal prealbumin (lane 2), yeast-produced atypical prealbumin (lane 3), and host yeast crude extract (lane 4). .
E;大腸菌由来遺伝子 i4〇− 第4図 吸光度(oD45o)E; Escherichia coli-derived gene i4〇- Figure 4 Absorbance (oD45o)
Claims (14)
の形質発現調節領域を担うシャトルベクターであり、そ
の形質発現調節領域下流にヒトのプレアルブミンをコー
ドするcDNAを組込んだことを特徴とする組換えプラ
スミド。(1) It is a shuttle vector that contains yeast genes and Escherichia coli genes and carries the yeast gene expression regulatory region, and is characterized by incorporating cDNA encoding human prealbumin downstream of the gene expression regulatory region. recombinant plasmid.
する遺伝子である前記第(1)項記載の組換えプラスミ
ド。(2) The recombinant plasmid according to item (1) above, wherein the cDNA is a gene encoding normal human prealbumin.
ら翻訳される第1番目から第147番目アミノ酸までの
ペプチドをコードする遺伝子を含む前記第(2)項記載
の組換えプラスミド。(3) The recombinant plasmid according to item (2) above, wherein the cDNA contains a gene encoding a peptide from the 1st to the 147th amino acids translated from the normal human prealbumin gene.
である前記第(3)項記載の組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります】(4) The recombinant plasmid according to item (3) above, wherein the cDNA is a gene fragment containing the following gene sequence. [There is a gene sequence]
ら翻訳される第21番目から第147番目アミノ酸まで
のペプチドをコードする遺伝子を含む前記第(2)項記
載の組換えプラスミド。(5) The recombinant plasmid according to item (2) above, wherein the cDNA contains a gene encoding a peptide from the 21st to the 147th amino acids translated from the normal human prealbumin gene.
である前記第(5)項記載の組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります】(6) The recombinant plasmid according to item (5) above, wherein the cDNA is a gene fragment containing the following gene sequence. [There is a gene sequence]
ンをコードする遺伝子である前記第(1)項記載の組換
えプラスミド。(7) The recombinant plasmid according to item (1) above, wherein the cDNA is a gene encoding atypical prealbumin possessed by FAP patients.
ン遺伝子から翻訳される第1番目から第147番目アミ
ノ酸までのペプチドをコードする遺伝子を含む前記第(
7)項記載の組換えプラスミド。(8) The cDNA containing the gene encoding the peptide from the 1st to the 147th amino acids translated from the atypical prealbumin gene possessed by FAP patients.
7) Recombinant plasmid described in section 7).
である前記第(8)項記載の組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります】(9) The recombinant plasmid according to item (8) above, wherein the cDNA is a gene fragment containing the following gene sequence. [There is a gene sequence]
ミン遺伝子から翻訳される第21番目から第147番目
アミノ酸までのペプチドをコードする遺伝子を含む前記
第(7)項記載の組換えプラスミド。(10) The recombinant plasmid according to item (7) above, wherein the cDNA contains a gene encoding a peptide from the 21st to the 147th amino acids translated from the atypical prealbumin gene possessed by a FAP patient.
片である前記第(10)項記載の組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります】(11) The recombinant plasmid according to item (10) above, wherein the cDNA is a gene fragment containing the following gene sequence. [There is a gene sequence]
ccharomyces cerevisiaeに導入
することにより形質転換酵母を得、この形質転換酵母を
培養することを特徴とするヒトプレアルブミンの製法。(12) Transfer the recombinant plasmid of item (1) above to yeast Sa
A method for producing human prealbumin, which comprises obtaining a transformed yeast by introducing it into ccharomyces cerevisiae, and culturing the transformed yeast.
である前記第(12)項記載の製法。(13) The method according to item (12) above, wherein the prealbumin is normal human prealbumin.
である前記第(12)項記載の製法。(14) The method according to item (12) above, wherein the prealbumin is human atypical prealbumin.
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- 1987-10-30 JP JP62276598A patent/JPH0811074B2/en not_active Expired - Fee Related
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