JPH01124388A - High level manifestation in e. coli of soluble matured hil-1 beta and derivatives of different biological activities - Google Patents

High level manifestation in e. coli of soluble matured hil-1 beta and derivatives of different biological activities

Info

Publication number
JPH01124388A
JPH01124388A JP1479188A JP1479188A JPH01124388A JP H01124388 A JPH01124388 A JP H01124388A JP 1479188 A JP1479188 A JP 1479188A JP 1479188 A JP1479188 A JP 1479188A JP H01124388 A JPH01124388 A JP H01124388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasmid
amino acid
hil
codon
met
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1479188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jea-Hang Huang James
ジエイムズ・ジー‐ホアン・ホアン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPH01124388A publication Critical patent/JPH01124388A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE: To produce a specific soluble protein, comprising plasmid pUC8 and amino acid sequence 5-153 of mature hIL-1β, by forming a plasmid having a specific translation initiation codon.
CONSTITUTION: This plasmid enables high level expression in Escherichia coli of a soluble protein which comprises plasmid pUC8 and a DNA encoding amino acid sequence 5-153 of mature hIL-1β and contains mature hIL-1β amino acid sequence 5-153 having ATG/Met translation initiation codon at the downstream of pUC lac promoter isolated from TCASer codon at 5-position by a 4-18 amino acid codon. E. coli cell is transformed with the plasmid, and a transformant is cultured to express a protein, which is recovered and expressed.
COPYRIGHT: (C)1989,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は成熟ヒトインターロイキン1β(hIL−1β
)に相当する可溶性組み換えタンパクおよびアミノ酸置
換と挿入がN末端で起こっておシ、それに伴う異なった
生物活性を有する成熟hIL−1β(突然変異タンパク
質)の誘導体の発現に関する。特に本発明はラックプロ
モーターを含有するプラスミドベクターを用いたこのよ
うなタンパクのB、 coliにおける高レベル発現に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides mature human interleukin 1β (hIL-1β
) and the expression of derivatives of mature hIL-1β (mutant proteins) with amino acid substitutions and insertions occurring at the N-terminus and with concomitant different biological activities. In particular, the present invention relates to high level expression of such proteins in B. coli using plasmid vectors containing the lac promoter.

ヒトインターロイキン−1β(hIL−1β)はMr3
Q、747の269アミノ酸タンノ母り質として、まず
単核細胞を刺激して産生される。これをタンパク分解的
に転換してMr17,377の117位〜269位の1
53のアミノ醸カル?キシル末端部よりなる生物活性型
にする。この269アミノ酸タンパクをプロhIL−1
βと称し、153アミノ酸タンパクを成熟hIL−1β
と称する。
Human interleukin-1β (hIL-1β) is Mr3
Q, 747, 269 amino acids. It is first produced by stimulating mononuclear cells as a tannoplasmic substance. This was proteolytically converted into 1 from position 117 to position 269 of Mr17,377.
53 Aminojo Cal? The bioactive form consists of a xyl terminal end. This 269 amino acid protein is called pro-hIL-1.
The 153 amino acid protein is called mature hIL-1β.
It is called.

欧州特許出願公開0165654号(1985年6月、
Immunex Corporation出願)はメチ
オニン残基を前方1位に有する組み換えhIL”−1β
(methIL−1β)の発現を開示している。hIL
−1βをコードする遺伝子はE、 coli中で増幅さ
れたが、酵母で発現された。1985年6月、Immu
nexの研究者が発行した会誌には(March等、r
Nature J 315.641〜647頁、198
5年6月20日)、λファージPLプロモーターを有す
るベクターを用いた組み換え成熟met hIL−1β
のE、coliにおける発見が記載されている。この会
誌のp644〜5には、細胞が高レベルのIL−1活性
を示したことが記載されている。タンパクの精製に関す
る開示は無い。1986年、In;munexの研究者
は他の会誌を発行しく Kronheim等、r Bi
otechnology J 4.1078〜1082
.1986年12月)、1080負において、MarC
h等の会誌に記載された「予備構造」は高レベルの組み
換えhIL−1βを産生ぜず、精製hIL−1βは以前
にヒト単核細胞からのみ得られていたことが示された。
European Patent Application Publication No. 0165654 (June 1985,
Immunex Corporation) is a recombinant hIL''-1β with a methionine residue in the first position.
(methIL-1β) expression is disclosed. hIL
The gene encoding -1β was amplified in E. coli but expressed in yeast. June 1985, Immu
Journals published by NEX researchers (March et al., r.
Nature J 315.641-647, 198
June 20, 2013), recombinant mature met hIL-1β using a vector with the λ phage PL promoter.
The findings in E. coli are described. This journal, pages 644-5, states that the cells exhibited high levels of IL-1 activity. There is no disclosure regarding protein purification. In 1986, researchers at In;munex began publishing other journals. Kronheim et al.
otechnology J 4.1078-1082
.. December 1986), 1080 negative, MarC
The "preliminary structure" described in the journal H. et al. did not produce high levels of recombinant hIL-1β, indicating that purified hIL-1β had previously been obtained only from human mononuclear cells.

Kronh61m等の会誌はλファージPLプロモータ
ーも含んでいる発現系pLNIL1βを用いたE、co
liにおけるhIL−1βの高レベル発現、および、夕
yノ々り質の精製を記載している。
Journal of Kronh61m et al. uses the expression system pLNIL1β which also contains the λ phage PL promoter.
describe high-level expression of hIL-1β in li and purification of the thallus.

欧州特許出願公開0161901号およびAurOn等
のr Proc、 Natl、Acad、 Sci、 
USA J、81.7907〜7911(1984)は
、プロhIL−1βに対するヌクレオチドコード配列を
有するクローニングベヒクル(pcD415およびpc
D121B)およびその種種のフラグメントを開示して
いる。欧州特許出願公開0i61901号は、配列は発
現ベクターに融合でき、真核細胞または原核細胞のどち
らかで発現されることが示されているが、特異的な発現
系は開示していない。Dinarello等の[J。
European Patent Application No. 0161901 and AurOn et al. Proc, Natl, Acad, Sci,
USA J, 81.7907-7911 (1984) describes cloning vehicles (pcD415 and pc
D121B) and various fragments thereof. European Patent Application Publication No. 0i61901 indicates that the sequences can be fused to expression vectors and expressed in either eukaryotic or prokaryotic cells, but does not disclose a specific expression system. Dinarello et al. [J.

C11n、 Invest、 J 77.1734〜1
759 (1986年6月)は発現ベクターにより与え
られた24アミノ酸が前方に付いたプロhIL−1βの
アミノ酸71〜269よシなるタンパクのE、 col
iにおける発現およびその後の酵素的衰化によるプロh
IL=1βの7ミノ散112〜269よシなるタンノ母
りの生成を開示している。会誌には発現ベクターはpc
D121BのフラグメントのE、 coli発瑠プラス
ミドへの挿入により組み立てられたことが示されている
が、それ以上の記載はない。Rossenwssθr等
によるr Proc、 Natl、 Acad、 Sc
i、 USA J、83.5243〜5246(198
7年7月)は、プラスミドpcD415と1218を用
いたプロhIL−1βおよび種種の欠失型のCOSサル
細胞における発現を開示しており、成熟hIL−1βの
カル?キシ末端の約“136のアミノ酸よりなるものも
含まれていた。
C11n, Invest, J 77.1734-1
759 (June 1986) is a protein E, col consisting of amino acids 71-269 of pro-hIL-1β, prefixed with 24 amino acids provided by an expression vector.
Proh by expression in i and subsequent enzymatic decay
It discloses the production of 7mino powders 112 to 269 with IL=1β. The expression vector in the journal is pc
It has been shown that it was assembled by inserting a fragment of D121B into an E. coli plasmid, but no further information is provided. r Proc, Natl, Acad, Sc by Rossenwssθr et al.
i, USA J, 83.5243-5246 (198
(July 1997) disclose the expression of pro-hIL-1β and various deletion forms in COS monkey cells using plasmids pcD415 and 1218, and demonstrate the expression of mature hIL-1β in cal-cells. Also included was one consisting of about 136 amino acids at the xy-terminus.

プロヒトインターロイキン1α(プロhIL−1α)は
プロhIL−1βと約27%の相同性を有する271の
アミノ酸よりなるタンノ中りである。これをタンパク分
解処理すると、プロhlL−1αのカル?キシル末端の
159アミノ酸よりなる約17kDの生物活性を有する
タンパク質が得られる。Gubler等はr J、 I
mmunology J、136.2492〜2497
(1986)で、λファーソPLプロモーターを有する
プラスミドを用いた、プロhIL−1αのカル?キシル
末端154アミノ酸のE、 C011における発現を開
示している。
Pro-human interleukin-1α (pro-hIL-1α) is a protein consisting of 271 amino acids with approximately 27% homology to pro-hIL-1β. When this is proteolyzed, prohlL-1α cal? A biologically active protein of approximately 17 kD consisting of 159 amino acids at the xyl terminal is obtained. Gubler et al.
Mmmunology J, 136.2492-2497
(1986), using a plasmid with the λfursoPL promoter to develop a pro-hIL-1α vector. Discloses the expression of the xyl-terminal 154 amino acids in E, C011.

pUCBのようなラックプロモーターを有するプラスミ
ドベクターは記載されており(VieiraとMess
ing等、r Gene J、19.259〜268 
(1982))、Pharmacia (Piscat
away %NJ )およびBsthesdaRese
archLaboratory (Bethesda、
IMD )より市販されている。欧州特許出願公開01
61901号およびRossenwasser等の文献
には上記したpUCBとともにクローニング用および発
現用のベクターの構造も記載されているが、プラスミド
pcD121Bの組み立てに用いるポリリンカー7ラグ
メント源としてしか記載されていない。
Plasmid vectors with lac promoters such as pUCB have been described (Vieira and Mess et al.
ing et al., Gene J, 19.259-268.
(1982)), Pharmacia (Piscat
away%NJ) and BsthesdaRese
archLaboratory (Bethesda,
It is commercially available from IMD. European patent application publication 01
No. 61901 and Rossenwasser et al. describe the structures of cloning and expression vectors as well as the above-mentioned pUCB, but only as a source of polylinker 7 fragment used in the assembly of plasmid pcD121B.

我々は、成熟hIL−1βをコードするDNAまたはア
ミノ酸置換のある成熟り工L−1βの誘導体のプラスミ
ドpUC8への挿入、または、ラックプロモーターの下
流のATG/Met/開始コドンが4〜18のコドンに
より成熟hIL−1βの5位に対するTCA/Serコ
ドンから隔たれるような方法での1〜4位の1つまたは
それより多くにおける挿入により、成熟hIL −1β
またはhIL−1β誘導体のアミノ酸配列を有する可溶
性タンパクのE、coliにおける高レベル発現が可能
なプラスミドが得られることを発見した。
We inserted the DNA encoding mature hIL-1β or a derivative of mature engineered L-1β with amino acid substitutions into plasmid pUC8, or inserted the ATG/Met/initiation codon downstream of the lac promoter into codons 4 to 18. by insertion in one or more of positions 1 to 4 in such a way that they are separated from the TCA/Ser codon for position 5 of mature hIL-1β.
Alternatively, it has been discovered that a plasmid capable of high-level expression in E. coli of a soluble protein having the amino acid sequence of an hIL-1β derivative can be obtained.

成熟hIL−1βのN−末端配列内でアミノ酸が変化し
ているhIL−1βの誘導体が種々の段階の生物活性を
示すことがわかった。組み立てられたhIL −iβの
変型体の特異的な生物活性は、成熟hIL−1βと比較
して約7倍の増加から約700倍の減少にまで変化した
。これらの結果は成熟hIL−1βのN末端配列の構造
が分子の生物学的機能のために重要であることを示して
いる。本結果は、成熟hIL−1βのN末端配列、特に
N末端4アミノ酸残基を、分子の生物活性の増加または
減少をもたらす別の構造変化のための標的と認めている
。即ち、成熟hIL−1βのN末端配列の変化はhIL
−1βの生物活性の変更のために利用できることが示さ
れている。
Derivatives of hIL-1β with amino acid changes within the N-terminal sequence of mature hIL-1β were found to exhibit various degrees of biological activity. The specific biological activities of the assembled hIL-iβ variants varied from approximately 7-fold increase to approximately 700-fold decrease compared to mature hIL-1β. These results indicate that the structure of the N-terminal sequence of mature hIL-1β is important for the biological function of the molecule. The present results identify the N-terminal sequence of mature hIL-1β, particularly the N-terminal 4 amino acid residues, as a target for additional structural changes that result in increased or decreased biological activity of the molecule. That is, changes in the N-terminal sequence of mature hIL-1β
It has been shown that it can be used to modify the biological activity of -1β.

天然のhIL−1βの約10俤より大きい生物活性を有
する本発明のIL−1β誘導体は、天然または組み換え
hIL−1βが使用されるのと同様に、例えば造血促進
(Oppenheim等、r Immunology 
TodayJ、7.45〜56 (1986) : D
inerello、r Bull、 In5t。
The IL-1β derivatives of the present invention having a biological activity greater than about 10 times that of native hIL-1β can be used to promote hematopoiesis (Oppenheim et al., r Immunology
TodayJ, 7.45-56 (1986): D
inerello, r Bull, In5t.

Pa5teur J、85,267〜185(1987
))に用いることができる。天然のhlL−1βの約1
011小さい生物活性を有する本発明のIL−1β誘導
体は研究材料、例えばIL−1の生物活性の検定におけ
る陰性対称としての用途がある。
Pa5teur J, 85, 267-185 (1987
)). Approximately 1 of natural hlL-1β
The IL-1β derivatives of the present invention with low biological activity find use as research materials, for example as negative controls in assays for the biological activity of IL-1.

本発明により産生されるタンパク質は可溶性である。タ
ンパクを発現するE、 coli細胞が音波処理により
溶菌され遠心分離されると、タン・平りは沈殿物中では
なく上澄み中に見出される。
The proteins produced by the present invention are soluble. When E. coli cells expressing the protein are lysed by sonication and centrifuged, the membranes are found in the supernatant rather than in the sediment.

そのため、タンl?りは容易に精製されて機能的構造に
おける等質性が達成できる。
Therefore, Tan? can be easily purified to achieve homogeneity in functional structure.

E、 coliのJM 101株の本発明のプラスミド
は微生物寄託に関するブタペスト条約に従い、ATCC
(Amerにan Type Cu1ture Co1
1ection。
The plasmid of the present invention of E. coli strain JM 101 was deposited with the ATCC in accordance with the Budapest Treaty on the Deposit of Microorganisms.
(Ameri an Type Culture Co1
1ection.

12301、Parklavrn Drive%Roc
kvilla、 MD、米国)に寄託されている。寄託
プラスミドとそのATCC受託番号を以下に示す。
12301, Parklavrn Drive%Roc
Kvilla, MD, USA). The deposited plasmids and their ATCC accession numbers are shown below.

pDP506     67302 pDP516     67303 pDP516−22a    67304pDP516
−18    67305第5〜8図は上記したプラス
ミドのDNA配列とそれが発現するタンパク質のアミノ
酸配列を示している。第9および10図は本発明の別の
2つのプラスミドpDP516−23およびpDP51
6−16のDNA配列およびそれが発現するタンパク質
のアミノ酸配列を示している。第6および5〜10図に
おける数字1と117は成熟hIL−1βのアミノ末端
における1位を示しており、これはプロhIL−1βの
117位に相当する。数字153と269は成熟hIL
−1βのカルボキシ末端における153位を示しておシ
、これはプロhIL−1βの269位に相当する。
pDP506 67302 pDP516 67303 pDP516-22a 67304pDP516
-18 67305 Figures 5 to 8 show the DNA sequence of the above-mentioned plasmid and the amino acid sequence of the protein expressed by it. Figures 9 and 10 show two other plasmids of the invention, pDP516-23 and pDP51.
6-16 DNA sequence and the amino acid sequence of the protein expressed by it are shown. Numbers 1 and 117 in Figures 6 and 5-10 indicate position 1 at the amino terminus of mature hIL-1β, which corresponds to position 117 of pro-hIL-1β. Numbers 153 and 269 are mature hIL
Position 153 at the carboxy terminus of -1β is shown, which corresponds to position 269 of pro-hIL-1β.

プラスミドpDP506はプロhIL−1βのアミノ酸
配列116〜269をコードしているDNAのHg1A
I〜PstlをpUC8のPstI部位に挿入すること
により作成した。pDP516のプラスミドのシリーズ
は、EcoRIとSal IでpDP506を消化して
線状DNAを作成し、Ba、131エキソヌクレアーゼ
で線状DNAを消化し、3′端をKlenow反応によ
り充填し、そして平滑末端をT4 DNA IJガーゼ
で連結してDNAを再環化することにより作成した。本
発明の他のプラスミドも後述の方法によりpDP506
から作成した。
Plasmid pDP506 contains Hg1A, a DNA encoding the amino acid sequence 116 to 269 of prohIL-1β.
It was created by inserting I~Pstl into the PstI site of pUC8. The pDP516 plasmid series was created by digesting pDP506 with EcoRI and Sal I to generate linear DNA, digesting the linear DNA with Ba, 131 exonuclease, filling in the 3' ends by Klenow reaction, and making blunt ends. was created by ligating with T4 DNA IJ gauze and recircularizing the DNA. Other plasmids of the present invention were also prepared using pDP506 by the method described below.
Created from.

JM101株のE、 coli細胞をプラスミドを用い
て形質転換し、菌体を培養してタンパクを発現させた。
E. coli cells of the JM101 strain were transformed using the plasmid, and the cells were cultured to express the protein.

菌体を音波処理し、溶菌したものを遠心分離し、上澄み
を陰イオン交換サイノングカラムクロマトグラフイーに
付してタンパク質を精製し、等質性のあるものを得た。
The bacterial cells were sonicated, the lysed cells were centrifuged, and the supernatant was subjected to anion exchange column chromatography to purify the protein to obtain homogeneous proteins.

表Iに本発明のプラスミドのいくつかを列挙し、それが
発現するタンパクのアミノ酸配列をLehnLnger
のr Biochemistry J、2版、p72、
Worth Publishers Inc、 (19
75)に記載のアミノ酸残基を示す文字記号を用いて示
した。
Table I lists some of the plasmids of the present invention, and the amino acid sequences of the proteins they express are listed by LehnLnger.
r Biochemistry J, 2nd edition, p72,
Worth Publishers Inc. (19
The amino acid residues described in 75) are indicated using letter symbols indicating the amino acid residues.

組み換え    hIL−1β− phIL−1β     hIL−1βpDP−516
DP−516 pDP−516−22a   DP−516−22ap
DP−516−18DP−516−18pDP−516
−23DP−516−23pDP−516−16DP−
516−16pG1y−3Gly−5 pPro−3Pro−3 pLeu−ろ         Leu−3pIle−
311e−”+ pThr−3Thr−3 pG1u=4      Glu−4 pTyr−4Tyr−4 pLys−4Lys−4 115,111115116117118119120
121・・・2691   2345・・・153 A    P    V    Ft     5−8
T    N   、A    P    V    
R8・ 5TPVRS・・・S TMVRS・・・5 TINAPVRS・・・S TMGRS・・・S TMPFI     S・・・S TMLRS・・・S TMI’R8・・・S T’MTR8・・・S 成熟hIL−1βおよび数個のhIL−β誘導体のN末
Recombinant hIL-1β- phIL-1β hIL-1βpDP-516
DP-516 pDP-516-22a DP-516-22ap
DP-516-18DP-516-18pDP-516
-23DP-516-23pDP-516-16DP-
516-16pG1y-3Gly-5 pPro-3Pro-3 pLeu-ro Leu-3pIle-
311e-”+ pThr-3Thr-3 pGlu=4 Glu-4 pTyr-4Tyr-4 pLys-4Lys-4 115,111115116117118119120
121...2691 2345...153 A P V Ft 5-8
T N , A P V
R8・5TPVRS...S TMVRS...5 TINAPVRS...S TMGRS...S TMPFI S...S TMLRS...S TMI'R8...S T'MTR8...S Mature hIL- N-terminus of 1β and several hIL-β derivatives.

端配列を表1に示す。hIL−1β誘導体タン/4’り
は表1に示すプラスミド発現ベクターを用いてE。
The end sequences are shown in Table 1. The hIL-1β derivative tongue/4' tail was produced using the plasmid expression vector shown in Table 1.

coli中で発現させた。E、 coli中で発現させ
たhIL−1β−誘導体タン・fりは表1に示す配列の
前方のN末端Met残基(図示しない)を有しており、
これはアミノペプチダーゼの作用によりE8coli中
で除去してよい。本来の成熟hIL−1βの配列と異な
るhIL−1ββ誘導中に存在するアミノ酸は表1にお
いて下線を施した。水平方向の2つの列中の数字はプロ
hIL−1β(上列)および成熟hIL−1β(下列)
のアミノ醒残基香号を示している。点は成熟hIL−1
βの5および153位に相当するプロhIL−1βの1
21および269位の間の直鎖アミノ酸残基を示してい
る。
It was expressed in E.coli. E. The hIL-1β-derivative tanf expressed in E. coli has an N-terminal Met residue (not shown) in front of the sequence shown in Table 1.
This may be removed in E8 coli by the action of aminopeptidases. Amino acids present in hIL-1ββ derivatives that differ from the sequence of native mature hIL-1β are underlined in Table 1. Numbers in two horizontal columns are pro hIL-1β (top row) and mature hIL-1β (bottom row)
It shows the aroma of the amino acid residue. Dots indicate mature hIL-1
1 of prohIL-1β corresponding to positions 5 and 153 of β.
Linear amino acid residues between positions 21 and 269 are shown.

pDP506の組み立て 第1図および2図に示すとおシ、プラスミドpDP50
乙の作成に用いる出発物質はプラスミrpcDI218
であり、これは上述したとおり欧州特許出願公開016
1901号およびAurOn等およびRossenwa
sser 等の文献に記載されている。プロhIL−1
βをコードするDNAを含んだ1.6キロ塩基対(Kb
 )断片をpcDI218からBamHl消化により切
シ取った。第2図は垂直線により、1.6Kb断片内の
制限酵素切断部位ならびにプローおよび成熟hIL−1
βのアミノ−およびカル?キシ末端に相当する1、34
8/351および807ヌクレオチドの部位を示してい
る。1.6Kb断片をプラスミドpUC9(BRLおよ
びPharmaciaよシ市販されている)のBarn
H1部位にサブクローニングして、雑種プラスミドpU
C9−プロhIL−1βを作成シた。
Assembly of pDP506 As shown in Figures 1 and 2, plasmid pDP50
The starting material used to create B is plasmid rpcDI218.
As mentioned above, this is the European Patent Application Publication No. 016
No. 1901 and AurOn et al. and Rossenwa
It is described in the literature of Sser et al. prohIL-1
1.6 kilobase pairs (Kb) containing the DNA encoding β
) fragment was excised from pcDI218 by BamHl digestion. FIG. 2 shows the restriction enzyme cleavage site within the 1.6 Kb fragment and the probe and mature hIL-1
β amino- and cal? 1, 34 corresponding to the xy terminus
Sites of 8/351 and 807 nucleotides are shown. The 1.6 Kb fragment was inserted into the Barn of plasmid pUC9 (commercially available from BRL and Pharmacia).
By subcloning into the H1 site, hybrid plasmid pU
C9-prohIL-1β was created.

プラスミドpUC9−プロhIL−1βは2つのAcc
1部位を有している。1.6Kb pcD1218誘導
体フラグメント(第2図)のAcc1部位からpUC9
のAcc1部位までの(L5Kbの非コード領域をAc
c lを用いたpUC9−プロhIL−1βの消化によ
り取り除き、その後連結してプラスミドpUC9−プロ
hIL −1βAAcc)を発生させ、これをプロhI
L−1βをコードするDNAをE、 coli内で増幅
するために使用した。
Plasmid pUC9-prohIL-1β contains two Acc
It has 1 part. pUC9 from the Acc1 site of the 1.6 Kb pcD1218 derivative fragment (Figure 2)
(L5Kb non-coding region up to the Acc1 site of
pUC9-prohIL-1β was removed by digestion with cI and then ligated to generate the plasmid pUC9-prohIL-1βAAcc), which was digested with prohIL
DNA encoding L-1β was used to amplify in E. coli.

第3図はプロhILlβのアミノ酸の112位〜269
位をコードするヌクレオチド配列を示し、プロhIL 
−1βコ−r配列から約150ヌクレオチド下流にある
pUC9−プロhIL−1βΔAccl内に存在するP
stl制限部位ならびに114位と115位に対するコ
ドンのI(giA1部位を示している。第3〜5図の水
平および垂直方向の線は示された制限エンドヌクレアー
ゼで認識され切断される配列を示している。
Figure 3 shows amino acids 112 to 269 of prohILlβ.
The nucleotide sequence encoding the prohIL position is shown.
P present within pUC9-prohIL-1βΔAccl approximately 150 nucleotides downstream from the -1β co-r sequence.
stl restriction site and the codon I (giA1 site) for positions 114 and 115. Horizontal and vertical lines in Figures 3-5 indicate sequences recognized and cleaved by the indicated restriction endonucleases. There is.

pDP50(Sを組み立てるために、[L6Kb制限フ
ラグメントをHg1AlとPstlによるpUC9−ブ
Iff hIL−1β昌cclの消化により作成し、成
熟hIL−1βコード配列を有するrJ、 6 Kbフ
ラグメントをpU(:8のPstI部位に挿入した。第
4図はPstI部位および11アミノ酸コドンでその部
位から隔てられている上流ATG/Met/開始コドン
を示している。
To assemble pDP50(S), a [L6Kb restriction fragment was created by digestion of pUC9-Biff hIL-1βCcl with Hg1Al and Pstl, and a 6Kb fragment containing the mature hIL-1β coding sequence was created by pU(:8 Figure 4 shows the PstI site and the upstream ATG/Met/initiation codon separated from the site by 11 amino acid codons.

Hg1AlとPstlの認識部位は異なるが、酵素によ
り作られる3′突出末端は同じであるため、Hg1Al
末端はT4 DNA IJガーゼを用いてPst[端と
連結でき、どちらの酵素からも認識されない配列を形成
する。
Although the recognition sites for Hg1Al and Pstl are different, the 3' protruding ends produced by the enzymes are the same, so Hg1Al
The ends can be ligated to the Pst ends using T4 DNA IJ gauze, forming a sequence that is not recognized by either enzyme.

第5図に示すとおシ、pDP506はpUC8の15コ
ドンが前方に付いたプロhIL−1βのアミノ酸115
〜269位に対するコード配列を有する。
As shown in FIG.
It has the coding sequence for position ~269.

pUC8由来のATG/Met、翻訳開始コドンは16
アミノ酸コドンによりhIL −1βの3位(Val)
に対するコドンから隔たれている。
ATG/Met derived from pUC8, translation start codon is 16
Position 3 (Val) of hIL-1β by amino acid codon
separated from the codon for

pDP516、pDP516−16、−18、−22a
および−23の組み立て pDP506、pDP516、pDP516−16、p
DP516−18、pDP516−22aおよび1)D
P516−2!lの組み立てを第1図に模式的に示す。
pDP516, pDP516-16, -18, -22a
and -23 assembled pDP506, pDP516, pDP516-16, p
DP516-18, pDP516-22a and 1)D
P516-2! The assembly of 1 is schematically shown in FIG.

プラスミ)”pDP506をEcoRIと5allで消
化し、この線状DNAを約10〜15秒間Ba131エ
キソヌクレアーゼによる消化に付し、両鏡の両端からヌ
クレオチPを取り去った。この消化の終了時に、欠失3
′末端をKl en ow反応で補填し、その後生成し
た平滑末端をTa DNA IJガーゼで連結してDN
Aを再環化した。これによりプラスミドのプールが形成
され、その後、タンパク発現分析およびDNA配列決定
によυpDP516、pDP516−16、−18、−
22Aおよび23を含んでいることが認められた。
pDP506 was digested with EcoRI and 5all, and the linear DNA was subjected to Ba131 exonuclease digestion for approximately 10-15 seconds to remove the nucleotide P from both ends of both mirrors. At the end of this digestion, the deletion 3
' ends were filled in with a Klenow reaction, and the resulting blunt ends were then ligated with Ta DNA IJ gauze to complete the DNA.
A was recircularized. This formed a pool of plasmids that were subsequently analyzed by protein expression analysis and DNA sequencing to determine whether υpDP516, pDP516-16, -18, -
22A and 23 were found to be included.

第5図に示されるとおり、pDP506はpUC[3由
来の領域にSma lおよびBamH1部位を有してお
シ、これらもやはり本発明のプラスミドを得るために使
用できる。さらに1ラツクプロモーターを有する別の特
定のプラスミド1例えばpUC12のようなものも本発
明のプラスミドを作成するのに使用できる。
As shown in FIG. 5, pDP506 has Smal and BamH1 sites in the region derived from pUC[3, which can also be used to obtain the plasmid of the invention. Additionally, other specific plasmids with single promoters, such as pUC12, can also be used to create the plasmids of the present invention.

ここに記載されている全てのDNA操作はManiat
is等のr Mo1ecular Cloning、 
A LaboratoryManual J、Co1d
 Spring 11!arbor Laborato
ry、 NeWYork(1982)に記載されている
試薬および条件を用いて実施した。
All DNA manipulations described here are performed by Maniat.
is etc. r Molecular Cloning,
A Laboratory Manual J, Col.
Spring 11! Arbor Laborato
ry, NewYork (1982).

プラスミ)’ pDP506」st 、  phIL−
1β、pGly−3、pPro−5、pLeu−3、p
’rhr−3、plle−3、pGlu−4、pTyr
 −4およびpLys−4の組み立てプラスミr I)
DP506は2つのBindl11部位を有している。
plasmid)'pDP506'st, phIL-
1β, pGly-3, pPro-5, pLeu-3, p
'rhr-3, plle-3, pGlu-4, pTyr
-4 and pLys-4 assembly plasmid rI)
DP506 has two Bindl11 sites.

1つのBind11部位はfiIL−1βコ一ド配列内
にある。この部位は成熟hIL−1βのコドン16に相
当するゾロhIL−1βのコドン133を含んでいる。
One Bind11 site is within the fiIL-1β cod sequence. This site contains codon 133 of zolo hIL-1β, which corresponds to codon 16 of mature hIL-1β.

もう一方のBind1部位はhIL−1βコ一ド配列の
下流(3′)でpDP506のpUC8由来断片内のP
stI部位に隣接している。pDP506内のpQc8
由来H1ndI[1部位を後述する方法により取り除い
て、pDP506」Stを形成した。プラスミドpDP
506をPstlとBa131で消化して連結した。エ
キソヌクレアーゼによp PstI部位の周囲の約75
の塩基対を取り除いた。従って、同時に隣接するBin
d[1部位も取り除いた。得られたプラスミドをpDP
506ΔPstで示した。プラスミドpDP50aat
をEcoRIとEindlllで消化し、EcoRlか
らaindlllまでのオリゴヌクレオチドを、コード
鎖:(AATTCCATA2会GGGTATTAC’A
’r合工GGCACCTGTAAGATCTC’I’G
AAC’I’GCACGCTCCGGGACTCACA
GCAAAAA)を有するEcoRIからatndI[
[までの73塩基対のオリゴヌクレオチドで置き換える
ことにより、hIL −1βの成熟型をコードしている
プラスミドphIL−1βを作成した。73塩基対オリ
ゴヌクレオチドはりがソーム結合部位(ダッシュ付き下
線部)、翻訳開始コドンATG (下線)およびBgl
l[制限部位(下線)を有しておシ、これはIL−1β
コ−P配列中に天然には存在しないが、hIL−1βの
4位と5位におけるアミノ酸組成を変化させずに導入し
た。
The other Bind1 site is located downstream (3') of the hIL-1β code sequence and is located within the pUC8-derived fragment of pDP506.
Adjacent to the stI site. pQc8 in pDP506
The derived H1ndI[1 site was removed by the method described below to form pDP506''St. Plasmid pDP
506 was digested with Pstl and Ba131 and ligated. Approximately 75 p.p. around the PstI site by exonuclease
base pairs were removed. Therefore, adjacent Bins at the same time
d[1 site was also removed. The obtained plasmid is pDP
It is shown as 506ΔPst. Plasmid pDP50aat
was digested with EcoRI and Eindlll, and the oligonucleotide from EcoRl to aindlll was converted into the coding strand: (AATTCCATA2 GGGTATTAC'A
'rGGCACCTGTAAGATCTC'I'G
AAC'I'GCACGCTCCGGGACTCACA
GCAAAAA) from EcoRI with atndI[
A plasmid phIL-1β encoding the mature form of hIL-1β was created by replacing the above with a 73 base pair oligonucleotide. The 73 base pair oligonucleotide contains the soma binding site (dashed and underlined), translation initiation codon ATG (underlined) and Bgl.
l[It has a restriction site (underlined), which is IL-1β
Although not naturally present in the co-P sequence, it was introduced without changing the amino acid composition at positions 4 and 5 of hIL-1β.

一連の35塩基対オリ、1)ヌクレオチ)’ (Bco
RlからBgln )を適切なコード配列変更を加えな
がら作成し、phIL−1βのEcoRIからBglI
Iの35塩基対断片を置換するのに用いて、N−末端で
アミノ酸が置換されているhIL−1βの種々の誘導体
を発生させた。プラスミド発現ベクター表示、hIL 
−1β由来タンノ譬り表示、および作成したhIL −
1β誘導体のN末端配列を表1に示す。
A series of 35 base pair sequences, 1) nucleotide)' (Bco
Rl to Bgln) was created with appropriate coding sequence changes, and EcoRI to BglI of phIL-1β was created with appropriate coding sequence changes.
A 35 base pair fragment of I was used to generate various derivatives of hIL-1β with amino acid substitutions at the N-terminus. Plasmid expression vector representation, hIL
-1β-derived tannolog and created hIL-
The N-terminal sequences of the 1β derivatives are shown in Table 1.

形質転換、発現および精製 アンピシリン感受性JM1[11株のE、 coli細
胞をプラスミドDNAを用いて形質転換した。菌体は回
転攪拌器(150rpm )中37℃でアンピシリン(
100μf/ynl )とIPTG (イソプロパニル
チオ−β−ガラクトシド)を加え7’hLブロス中で生
育させた。組み換えクローンはKlett値が30 (
Klett−8ummerson光電色度計、Klet
tManufacturing Company製で測
定)Kなるまで生育させ、その時点で最終濃度1mMと
なるようにI PTGを添加した。菌体は種々の時点で
採取し、さらに特性化させた。500gの培養液から得
た菌体を音波処理緩衝液(50mM)!JスpHaO1
1mM EDTA 、  1 mM DTT) 50 
m中に再懸濁し、5rILlの容量中で7〜10秒間音
波処理した。音波処理した試料を4℃で5分間遠心分離
した。
Transformation, Expression and Purification Ampicillin-sensitive JM1 [11 strains of E. coli cells were transformed with plasmid DNA. The bacterial cells were incubated with ampicillin (
100 μf/ynl) and IPTG (isopropanylthio-β-galactoside) were added and grown in 7'hL broth. The recombinant clone has a Klett value of 30 (
Klett-8ummerson photoelectric colorimeter, Klet
The cells were grown until they reached K (measured by tManufacturing Company), at which point IPTG was added to a final concentration of 1 mM. Bacteria were harvested at various time points and further characterized. Cells obtained from 500g of culture solution were treated with sonication buffer (50mM)! JspHaO1
1mM EDTA, 1mM DTT) 50
resuspended in m and sonicated for 7-10 seconds in a volume of 5rILl. Sonicated samples were centrifuged for 5 minutes at 4°C.

上澄液と沈殿物を別々に保存した。音波処理した溶菌物
をミリポアフィルタ−(0,45μ)で濾過した後に、
5ynchropakイオン交換カラム(2,1x 2
5 CIIL ) (Synchrom、 Inc、 
、 Linden、 Indiana製)に適用した。
The supernatant and precipitate were stored separately. After filtering the sonicated lysate with a Millipore filter (0.45μ),
5ynchropak ion exchange column (2,1x 2
5 CIIL) (Synchrom, Inc.
, Linden, Indiana).

この段階および次のクロマトグラフィー段階におけるh
IL−1β含有画分を単核細胞hIL−1βに対するウ
サギポリクローナル抗体を用いてウェスタンプロット法
によυ同定した。
h in this step and the next chromatography step
The IL-1β-containing fraction was identified by Western blotting using a rabbit polyclonal antibody against mononuclear cell hIL-1β.

hIL−1βを含有する画分をプールし、AMICON
濃縮器を用いた限外p過により1〜3 atにまで濃縮
し、LKB Instruments、 Inc、、 
Gaithersburg。
Fractions containing hIL-1β were pooled and AMICON
It was concentrated to 1 to 3 at by ultrap-filtration using a concentrator, and then transferred to LKB Instruments, Inc.
Gaithersburg.

MD裏のACAサイノング力ラムクロマトグラフイ−(
2,4X100cR)によりさらに精製した。両力ラム
で用いた緩衝液は50mMトリスpH8,1mMEDT
A 、 1 mM DTTであった。天然型hIL−1
βをMatsushima等のr Biochem J
、25.3424−3429(1986)の記載に従っ
て、骨髄単核T1(P−1細胞系統から精製した。
ACA sinon chromatography on the back of MD (
2,4X100cR). The buffer used in the Ryoriki Ram was 50mM Tris pH 8, 1mM EDT.
A, 1 mM DTT. Natural hIL-1
β as Matsushima et al. Biochem J
, 25.3424-3429 (1986), from the bone marrow mononuclear T1 (P-1 cell line).

ゲル分析のために、試料を1 mM DTTを含有する
Laemmli試料緩衝液(Gubler等、r J 
、 Immunol J、136.2492〜2497
)で希釈し、3分間煮沸し、その後、Pharmaci
a Phastシステムを用いて15チアクリルアミド
または8〜25チ濃度勾配アクリルアミドグルを含有す
る5D8−PA()E垂直スラプゲ/l/ (BioR
ad and Hoeffer装置)に適用した。ゲル
をクーマシー(coomassie )ブルーで染色し
、組み換えhIL −1βの分子量を分子量標準物質(
予備染色BRLまたはPharmaciaの分子量マー
カー)を使用して直線回帰分析により計算した。
For gel analysis, samples were prepared in Laemmli sample buffer containing 1 mM DTT (Gubler et al., r J
, Immunol J, 136.2492-2497
) and boil for 3 minutes, then Pharmaci
a 5D8-PA()E vertical slurry containing 15 thiacrylamide or 8 to 25 thiacrylamide groups using the Phast system (BioR
ad and Hoeffer apparatus). The gel was stained with Coomassie blue and the molecular weight of recombinant hIL-1β was determined using a molecular weight standard (
Calculated by linear regression analysis using pre-stained BRL or Pharmacia molecular weight markers).

ウェスタンプロット分析はTowbin等の[Proc
Western blot analysis was performed using Towbin et al. [Proc.
.

Natl、 Acad、 Sci、 USA J、76
.4350〜4356に記載のとおシに実施した。まず
E、 coliタンパクを5DS−PAC)Eで分離し
、a、45m11ニトロセルロ一ス紙上ニドランスプロ
ットした。ニトロセルロース紙をウサイ抗hIL −1
β抗体と反応させ、ヤギ抗つサギIgG抗体と結合した
西洋わさびペルオキシダーゼ(BioRad、 Rにh
mond、 CA製)とともにインキュベートすること
により組み換えh工I、−1βバンドを明らかにした。
Natl, Acad, Sci, USA J, 76
.. 4350-4356. First, E. coli proteins were separated using 5DS-PAC) and subjected to nitrocellulose plotting on 45ml nitrocellulose paper. Nitrocellulose paper with bovine anti-hIL-1
Horseradish peroxidase (BioRad,
mond, CA) to reveal the recombinant HEC I, -1β band.

pDP516シリーズのプラスミドで形質転換した細胞
のコロニーを個々に採取し、アンピシリンおよびラック
インデューサーIPT()を添加したLブロス1a中で
一夜生育させた。−夜培養後、各細胞培養液0.5 a
tを遠心分離し、タンプ4り分解緩衝液中に再懸濁し、
5DS−PAGEに付した。
Colonies of cells transformed with pDP516 series plasmids were picked individually and grown overnight in L broth 1a supplemented with ampicillin and lac inducer IPT (). - After night culture, 0.5 a of each cell culture solution
centrifuge and resuspend in tamp lysis buffer;
It was subjected to 5DS-PAGE.

pDP516とほぼ等しい明らかな分子量を有し、hI
L−1βの高レベルの発現を示した形質転換株を選択し
た。同定された個々のクローンよシ得たプラスはドを単
離して配列し、組み換えhIL−1βを上記したように
して精製した。
It has an apparent molecular weight approximately equal to that of pDP516, and hI
Transformants that showed high level expression of L-1β were selected. Individual clones identified were isolated and sequenced, and recombinant hIL-1β was purified as described above.

組み換えプラスミドpDP506およびpDP516シ
リーズのプラスミドを有する細胞がIP’Il’Gの存
在下で生育した場合に、組み換えhIL−1βは、4時
間ノインキュペーションの後に総細胞タンパクの主産生
物(15〜30重量%)となった。可溶性IL−1−由
来タンパクを5ynchropak陰イオン交換カラム
クロマトグラフイーに付したところ、IL−1由来タン
ノξりが5ynchropak陰イオン交換カラムから
の流出液中量も大量に溶出した。
When cells carrying recombinant plasmids pDP506 and pDP516 series plasmids were grown in the presence of IP'Il'G, recombinant hIL-1β was found to be the main product of total cellular protein (15-30 weight%). When the soluble IL-1-derived protein was subjected to chromatography on a 5-synchropak anion-exchange column, a large amount of IL-1-derived protein was eluted in the effluent from the 5-synchropak anion-exchange column.

hIL −1β含有画分をプールした。純度は5DS−
PAGEとウェスタンプロット分析で決定したところ9
5チよシ高かった。プールした画分をACAサイジング
カラム精製によりさ、らに精製した。
Fractions containing hIL-1β were pooled. Purity is 5DS-
As determined by PAGE and Western blot analysis9
It was 5 cents more expensive. The pooled fractions were further purified by ACA sizing column purification.

組み換えhIL−1βタンパクはこの段階によれば99
チよシ高い純度が示された。タンパクの菌体内毒素濃度
は6nり/lq hIL−1βタンノ臂りよシ低かった
According to this step, the recombinant hIL-1β protein is 99
High purity was demonstrated. The protein endotoxin concentration was 6 n/lq lower than that of hIL-1β.

組み換えプラスミドの同一性はDNA配列により決定し
た。直接プラスミド配列決定はChθn等のrDNAJ
、4.165〜170に記載の方法で行なった。合成の
16量体オリコ9ヌクレオチド(GTGGAATTGT
GAGCG )をプライマーとして使用した。組み換え
タンプ4りの同一性はアミノ酸組成とアミン末端24ア
ミノ酸の配列決定により確認した。精製タンパクはEe
ckmanのスピニングカップシーケンサ−390M型
上で分析した。
The identity of the recombinant plasmids was determined by DNA sequencing. Direct plasmid sequencing rDNAJ such as Chθn
, 4.165-170. Synthetic 16-mer orico9 nucleotide (GTGGAATTGT
GAGCG) was used as a primer. The identity of the recombinant protein 4 was confirmed by amino acid composition and sequencing of the amine-terminal 24 amino acids. Purified protein is Ee
Analysis was performed on a ckman spinning cup sequencer model 390M.

プラスミドpC)ly−3、pPro−3、pLeu−
3、pThr −5、plle−3、pGlu−4、p
Tyr −4およびpLys−4を用いて上記した方法
と同様にしてE。
Plasmid pC)ly-3, pPro-3, pLeu-
3, pThr-5, plle-3, pGlu-4, p
E in a similar manner as described above using Tyr-4 and pLys-4.

coliを形質転換し、相当するタンパクを発現させ精
製した。
E. coli was transformed, and the corresponding protein was expressed and purified.

生物活性 精製組み換えhIL−1βタンパクを、Lachman
等のr Meth、 in En、zymol、 J 
116.467〜479に記載の標準ネズミ胸腺細胞(
C3HAeJマウス)増殖および標準歯肉繊維芽細胞プ
ロスタグランジンE2 (PGE2生産検定) (PG
E2 RIAキットNEN研究用裂品、E、 1. d
u Font de Nemours andComp
any、 N、B111erにa、 M′A製)によυ
評価した。
Bioactive purified recombinant hIL-1β protein was purified by Lachman
etc. r Meth, in En, zymol, J
Standard murine thymocytes described in 116.467-479 (
C3HAeJ mouse) proliferation and standard gingival fibroblast prostaglandin E2 (PGE2 production assay) (PG
E2 RIA kit NEN research item, E, 1. d
u Font de Nemours and Comp
any, N, B111er a, made by M'A) υ
evaluated.

DP506の生物活性はTHP−1細胞系統由来天然h
IL−1βのそれの約10係であった。DP516、D
P516−16およびDP516−23の生物活性は天
然hIL−1βの活性とほぼ等しいかより良好であった
The biological activity of DP506 was determined by the natural h
It was about 10 times lower than that of IL-1β. DP516,D
The biological activities of P516-16 and DP516-23 were approximately equal to or better than that of native hIL-1β.

表2は胸腺細胞増殖検定により測定したhIL−1β、
DP516−22a 、 DP516−18およびGl
u−4の1試験における生物活性を示している。IL−
1のN末端でスレオニンへのアラニンの置換があるDP
516−22aは生物活性における約4倍の増加を示し
た。別の変異株であるDP516−18は最初の2つの
アミノ酸が置換されているが、これは約7倍増大した活
性を示した。
Table 2 shows hIL-1β measured by thymocyte proliferation assay;
DP516-22a, DP516-18 and Gl
The biological activity of u-4 in one test is shown. IL-
DP with alanine substitution for threonine at the N-terminus of 1
516-22a showed an approximately 4-fold increase in biological activity. Another mutant, DP516-18, in which the first two amino acids were substituted, showed approximately 7-fold increased activity.

a、精製されたタンパクは胸腺増殖検定により。a, Purified protein by thymic proliferation assay.

分析した。1ユニツトは最大促進の半分を与える物質の
量に等しい。値は5つの独立した実験より得た平均値±
SEMで表示し、成熟単核hIL−1βに対して規格化
した。
analyzed. One unit is equal to the amount of substance that provides half the maximum enhancement. Values are mean ± from five independent experiments.
Displayed by SEM and normalized to mature mononuclear hIL-1β.

b、単核細胞系統THP−1由来天然成熟り工L−1β
hIL1−1βのN末端配列の検査によりIn、−1β
の4位のプロトン化されたアルだ二ン残基が塩架橋形成
または水素結合に関与し、タンパクの活性構造の安定化
に寄与している可能性が示唆された。グルタミン酸によ
るアルギニンの置換(()lu−4)は、DP516−
18に対して1つのアミノ酸置換であるが、これにより
約700〜7000倍の比生物活性の減少が起こった。
b, Natural mature protein L-1β derived from mononuclear cell line THP-1
In, -1β was determined by examining the N-terminal sequence of hIL1-1β.
It was suggested that the protonated aldadine residue at the 4-position may be involved in salt bridge formation or hydrogen bonding, contributing to the stabilization of the active structure of the protein. Substitution of arginine by glutamic acid (()lu-4) results in DP516-
A single amino acid substitution for 18 resulted in an approximately 700- to 7000-fold decrease in specific biological activity.

この結果は、4位の正荷電アルギニン残基がhIL−1
βの生物活性のために重要であることを示している。
This result indicates that the positively charged arginine residue at position 4 is responsible for hIL-1.
shown to be important for the biological activity of β.

Lys−4で示されるとおり、Lyaによる4位でのA
rgの置換は、hIL−1β由来タン・臂りの比生物活
性の変化をほとんど起こさなかった。
A at position 4 by Lya, as shown in Lys-4
Substitution of rg caused little change in the specific biological activity of hIL-1β-derived tongue and arm.

hIL−1β由来Tyr−4で示されるとおシ、Tyr
残基によるアミノ酸4位におけるArgの置換は、約1
0倍の比生物活性減少を起こさせた。これらの結果は表
3に示されており、表中、Nは胸腺増殖検定を用いた試
験の数を示している。
As shown by hIL-1β-derived Tyr-4, Tyr
Substitution of Arg at amino acid position 4 by a residue of approximately 1
A 0-fold decrease in specific biological activity occurred. These results are shown in Table 3, where N indicates the number of tests using the thymic proliferation assay.

表  3 hIL−1β 62.79x10’α81x10727
9Tyr−431,80X1060.17X10618
Gly−372,87x1061.18X10629a
 1ユニツトは最大促進の半分を与える物質の量に等し
い。
Table 3 hIL-1β 62.79x10'α81x10727
9Tyr-431, 80X1060.17X10618
Gly-372, 87x1061.18X10629a
One unit is equal to the amount of substance that provides half the maximum enhancement.

b 単核細胞系統TI(P−1由来天然成熟hIL−1
βに対して相対的な比活性から計算 簡単のために1部位特異性突然変異誘発により、種々の
強さの生物活性を有する一連の組み換えhIL−1β類
似体を作成した。hIL−1βのアミノ末端配列の操作
により天然型hIL−1βと比べて生物活性の増大また
は減少した組み換えタンパクを発生させた。特に、hI
L−1βの4位のアルギニンがhIL−1βの機能にお
ける鍵となる残基の1つであることがわかった。成熟h
IL−1βのN末端4アミノ酸残基内で特定の置換を行
うことにより、分子の比生物活性が変化することが示さ
れた。
b Mononuclear cell line TI (P-1 derived naturally mature hIL-1
A series of recombinant hIL-1β analogs with varying strengths of biological activity were generated by single site-directed mutagenesis for computational simplicity from specific activity relative to β. Manipulation of the amino-terminal sequence of hIL-1β has generated recombinant proteins with increased or decreased biological activity compared to native hIL-1β. In particular, hI
It was found that arginine at position 4 of L-1β is one of the key residues in the function of hIL-1β. mature h
It has been shown that specific substitutions within the N-terminal four amino acid residues of IL-1β alter the specific biological activity of the molecule.

DP516の同一性をアミノ醸配列で確認したところ、
おそらくはE−coliアミノペプチダーゼによる開始
アミノ酸メチオニ/の除去が不完全であったために、タ
ンパク分子の約89俤がN末端スレオニンから始まり、
約11俤がメチオニンから始まったことがわかった。混
合アミン末端は原核生物の遺伝子表現においては一般的
な現象である。第5〜1[]図および表1および2は、
本発明の組み換えhIL −1βり/ノ!りがスレオニ
ンから始まっていることを示しているが、分子の一部は
スレオニンよシ前方のメチオニンから開始できる。
When the identity of DP516 was confirmed by amino acid sequence,
Approximately 89 circles of the protein molecule start from the N-terminal threonine, probably due to incomplete removal of the starting amino acid methionine by E-coli aminopeptidase.
It was found that about 11 yen started from methionine. Mixed amine ends are a common phenomenon in prokaryotic gene expression. Figures 5 to 1 [ ] and Tables 1 and 2 are
Recombinant hIL-1β of the present invention! This shows that the reaction starts with a threonine, but some molecules can start with a methionine in front of the threonine.

ラックプロモーターを有するプラスミド発現ベクターは
hIL−1β置換体および本明細書に特に記載したもの
以外の欠損変異体のE、 coliにおける高レベル発
現のために使用できることが期待される。このような等
側体も特許請求の範囲に包含される。
It is expected that plasmid expression vectors with the RACK promoter can be used for high level expression in E. coli of hIL-1β substitutes and deletion mutants other than those specifically described herein. Such isolateral bodies are also included within the scope of the claims.

本明細書中に記載されている全文献は、その内容全体を
参照のために本明細書に組み込まれる。
All documents mentioned herein are incorporated by reference in their entirety.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はpDP506、pDP516、pDP516−
16、pDP516−18、pDP516−22aおよ
びpDP516−25の組み立てを模式的に示すもので
あシ、 第2図はプロhIL−iβをコードするDNAを含んだ
1.6キロ塩基対(Kb)断片内の制限酵素切断部位な
らびにプローおよび成熟hIL−1βのアミノ−および
カル?キシ末端に相当する1、348/351および8
07ヌクレオチドの部位を示すものであり、 第3図はプロhIL−1βのアミノ酸の112位〜26
9位をコードするヌクレオチド配列を示すものであり、 第4図はPstI部位および11アミノ酸コドンでその
部位から隔てられている上流ATG/Me t/開始コ
ドンを示すものであり、 第5〜8図はプラスミドpDP506、プラスミドpD
P516、プラスミドpDP516−22a 、および
プラスミドpDP516−18の夫々のDNA配列と、
それが発現するタンパク質のアミノ酸配列を示すもので
あシ、そして 第9および10図は本発明の別の2つのプラスミドpD
P516−23およびpDP516−16のDNA配列
とそれが発現するタ/ノクク質のアミノ酸配列を示すも
のである。 特許出願人  イー・アイ・デュポン・ド・ネモアース
・アンド・コン7ぐニー 外2名 謄沼巳      訟88      鰺88−へH−
ヘト      −ヘト イi 吐        旺 ト           ← n88      鎧$8 −Gト      −ヘト 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和63年特許願第14791号 2、発明の名称 可溶性成熟hlL−1βおよび生物活性の異なる誘導体
のE、coliにおける高レベル発現3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 コンパニー 4、代理人 5、補正命令の口付 昭和63年3月31日 (発送日 昭63.4.26 
)7、補正の内容 願書に最初に添付した図面の浄書・別紙のと村り(内容
に変更なし)。 以  上
Figure 1 shows pDP506, pDP516, pDP516-
16. This is a schematic representation of the assembly of pDP516-18, pDP516-22a and pDP516-25. Figure 2 shows a 1.6 kilobase pair (Kb) fragment containing DNA encoding pro-hIL-iβ. Restriction enzyme cleavage sites within the probe and amino- and cal-? 1, 348/351 and 8 corresponding to the xy terminus
Figure 3 shows the amino acid positions 112 to 26 of prohIL-1β.
Figure 4 shows the PstI site and the upstream ATG/Met/initiation codon separated from the site by 11 amino acid codons; Figures 5-8 show the nucleotide sequence encoding position 9; is plasmid pDP506, plasmid pD
The respective DNA sequences of P516, plasmid pDP516-22a, and plasmid pDP516-18,
It shows the amino acid sequence of the protein it expresses, and Figures 9 and 10 show two other plasmids pD of the invention.
1 shows the DNA sequences of P516-23 and pDP516-16 and the amino acid sequences of the species in which they are expressed. Patent Applicant E.I. Dupont de Nemoirce & Conn. 7 Knee and 2 other persons Mimi Tennuma Litigation 88 Maki 88-he H-
Heto - Hetoi Vomit ← n88 Armor $8 - Gto - Heto Procedural Amendment (Method) % Formula % 1, Indication of the case 1988 Patent Application No. 14791 2, Name of the invention Soluble mature hlL-1β and High-level expression of derivatives with different biological activities in E. coli 3, relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant Compagnie 4, attorney 5, notice of order for amendment March 31, 1988 (Date of dispatch: 1988) .4.26
) 7. Contents of the amendment: An engraving of the drawings originally attached to the application and an attachment (no changes to the content). that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)本質的に、プラスミドpUC8および、成熟hIL
−1βのアミノ酸配列5〜153をコードするDNAか
ら構成され、4〜18のアミノ酸コドンにより5位にT
CASerコドンから隔たれたpUC8ラックプロモー
ターの下流にATG/Met翻訳開始コドンを有する、
成熟hIL−1βアミノ酸配列5〜153を含有する可
溶性タンパクのE.coliにおける高レベル発現が可
能なプラスミド。 2)成熟hIL−1βのアミノ酸配列5〜153をコー
ドするDNA断片がpUC8のPst I 部位に挿入さ
れた請求項1に記載のプラスミド。 3)ATG/Met翻訳開始コドンが4〜8コドンによ
りTCASerコドンから隔たれている請求項2に記載
のプラスミド。 4)ATG/Metを翻訳開始コドンが配列Thr A
snAla Pro Val Argをコードする6コ
ドンによりTCA/Serコドンから隔たれている請求
項3に記載のプラスミド。 5)ATCC受託番号67303のpDP516である
請求項4に記載のプラスミド。 6)ATGMet/開始コドンが配列Thr Pro 
ValArgをコードする4コドンによりTCA/Se
rコドンから隔たれている請求項3に記載のプラスミド
。 7)ATCC受託番号67304のpDP516−22
Aである請求項6に記載のプラスミド。 8)ATGMet/開始コドンが配列Thr Met 
ValArgをコードする4コドンによりTCA/Se
rコドンから隔たれている請求項3に記載のプラスミド
。 9)ATCC受託番号67305のpDP516−18
である請求項8に記載のプラスミド。 10)ATG/Met翻訳開始コドンが配列Thr M
etIle Thr Asn Ser Arg Gly
 Ser Val Asp LeuRis Asp A
la Pro Val Argをコードする18コドン
によりTCA/Serコドンから隔たれている請求項2
に記載のプラスミド。 11)ATCC受託番号67302のpDP506であ
る請求項9に記載のプラスミド。 12)ATG/Met翻訳開始コドンが4コドンにより
TCA/Serコドンから隔たれている請求項1に記載
のプラスミド。 13)4コドンがThr Met Gly Argをコ
ードする請求項12に記載のプラスミド。 14)4コドンがThr Met Pro Argをコ
ードする請求項12に記載のプラスミド。 15)4コドンがThr Met Leu Argをコ
ードする請求項12に記載のプラスミド。 16)4コドンがThr Met Thr Argをコ
ードする請求項12に記載のプラスミド。 17)4コドンがThr Met Val Gluをコ
ードする請求項12に記載のプラスミド。 18)4コドンがThr Met Val Tyrをコ
ードする請求項12に記載のプラスミド。 19)4コドンがThr Met Val Lysをコ
ードする請求項12に記載のプラスミド。 20)4コドンがAla Pro Val Argをコ
ードする請求項12に記載のプラスミド。 21)請求項1のプラスミドで形質転換されたE.co
li細胞。 22)E.coli株がJM101である請求項21に
記載の細胞。 23)下記工程: (1)請求項1、7、9、12、15、19または20
のいずれか1項に記載の雑種プラスミドを用いてE.c
oli細胞を形質転換すること、(2)タンパク質を発
現するために細胞を培養すること、および (3)タンパク質を精製して均質性を与えること、 を包含する、E.coliにおける高レベルでの可溶性
タンパク質の発現方法。 24)1〜4位のうち1つまたはそれより多くでアミノ
酸置換のある成熟hIL−1βの誘導体。 25)1および2位のいずれか一方のみまたは両方でア
ミノ酸置換のある請求項24に記載の誘導体。 26)1位で1箇所のアミノ酸置換のある請求項25に
記載の誘導体。 27)ThrがAlaに対して置換されている請求項2
6に記載の誘導体。 28)1および2位で2つのアミノ酸置換のある請求項
25に記載の誘導体。 29)ThrおよびMetがそれぞれAlaおよびPr
oに対して置換されている請求項28に記載の誘導体。 30)1〜3位で3つのアミノ酸置換のある請求項24
に記載の誘導体。 31)Thr、MetおよびGluがそれぞれAla、
ProおよびArgに対して置換されている請求項30
に記載の誘導体。
[Claims] 1) Essentially plasmid pUC8 and mature hIL
It is composed of DNA encoding the amino acid sequence 5 to 153 of -1β, with T at position 5 due to amino acid codons 4 to 18.
has an ATG/Met translation initiation codon downstream of the pUC8 rack promoter separated from the CASer codon;
A soluble protein containing the mature hIL-1β amino acid sequence 5-153. A plasmid capable of high-level expression in coli. 2) The plasmid according to claim 1, wherein a DNA fragment encoding the amino acid sequence 5 to 153 of mature hIL-1β is inserted into the Pst I site of pUC8. 3) A plasmid according to claim 2, wherein the ATG/Met translation initiation codon is separated from the TCASer codon by 4 to 8 codons. 4) Translation start codon of ATG/Met is sequence Thr A
4. The plasmid of claim 3, separated from the TCA/Ser codon by 6 codons encoding snAla Pro Val Arg. 5) The plasmid according to claim 4, which is pDP516 with ATCC accession number 67303. 6) ATGMet/start codon is sequence Thr Pro
TCA/Se by 4 codons encoding ValArg
4. A plasmid according to claim 3, which is separated from the r codon. 7) pDP516-22 with ATCC accession number 67304
The plasmid according to claim 6, which is A. 8) ATGMet/start codon has the sequence Thr Met
TCA/Se by 4 codons encoding ValArg
4. A plasmid according to claim 3, which is separated from the r codon. 9) pDP516-18 with ATCC accession number 67305
The plasmid according to claim 8. 10) ATG/Met translation initiation codon has the sequence Thr M
etIle Thr Asn Ser Arg Gly
Ser Val Asp LeuRis Asp A
Claim 2 separated from the TCA/Ser codon by 18 codons encoding la Pro Val Arg.
Plasmids described in. 11) The plasmid according to claim 9, which is pDP506 with ATCC accession number 67302. 12) A plasmid according to claim 1, wherein the ATG/Met translation initiation codon is separated from the TCA/Ser codon by 4 codons. 13) The plasmid according to claim 12, wherein the 4 codons encode Thr Met Gly Arg. 14) The plasmid according to claim 12, wherein the 4 codons encode Thr Met Pro Arg. 15) The plasmid according to claim 12, wherein the 4 codons encode Thr Met Leu Arg. 16) The plasmid according to claim 12, wherein the 4 codons encode Thr Met Thr Arg. 17) The plasmid according to claim 12, wherein the 4 codons encode Thr Met Val Glu. 18) The plasmid according to claim 12, wherein the 4 codons encode Thr Met Val Tyr. 19) The plasmid according to claim 12, wherein the 4 codons encode Thr Met Val Lys. 20) The plasmid according to claim 12, wherein the 4 codons encode Ala Pro Val Arg. 21) E. coli transformed with the plasmid of claim 1. co
li cells. 22)E. 22. The cell according to claim 21, wherein the E. coli strain is JM101. 23) Following steps: (1) Claim 1, 7, 9, 12, 15, 19 or 20
E. using the hybrid plasmid described in any one of the above. c.
(2) culturing the cells to express the protein; and (3) purifying the protein to provide homogeneity. A method for expressing soluble proteins at high levels in E. coli. 24) Derivatives of mature hIL-1β with amino acid substitutions in one or more of positions 1-4. 25) The derivative according to claim 24, which has an amino acid substitution at only one or both of the 1st and 2nd positions. 26) The derivative according to claim 25, which has one amino acid substitution at position 1. 27) Claim 2 wherein Thr is substituted for Ala.
6. The derivative according to 6. 28) A derivative according to claim 25 with two amino acid substitutions at the 1 and 2 positions. 29) Thr and Met are respectively Ala and Pr
29. A derivative according to claim 28, substituted for o. 30) Claim 24 with three amino acid substitutions at positions 1 to 3
Derivatives described in. 31) Thr, Met and Glu are respectively Ala,
Claim 30 substituted for Pro and Arg
Derivatives described in.
JP1479188A 1987-01-27 1988-01-27 High level manifestation in e. coli of soluble matured hil-1 beta and derivatives of different biological activities Pending JPH01124388A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US687087A 1987-01-27 1987-01-27
US006,870 1987-01-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01124388A true JPH01124388A (en) 1989-05-17

Family

ID=21723021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1479188A Pending JPH01124388A (en) 1987-01-27 1988-01-27 High level manifestation in e. coli of soluble matured hil-1 beta and derivatives of different biological activities

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH01124388A (en)
IE (1) IE880207L (en)
ZA (1) ZA88554B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
ZA88554B (en) 1989-09-27
IE880207L (en) 1988-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Morlon et al. Complete nucleotide sequence of the structural gene for colicin A, a gene translated at non-uniform rate
JPS63299A (en) Development of human g-csf protein
Cameron et al. Purification to homogeneity and amino acid sequence analysis of two anionic species of human interleukin 1.
Fujisawa et al. Sequence of the T4 recombination gene, uvsX, and its comparison with that of the recA gene of Escherichia coil
IE881597L (en) Expression of Human Proapolipoprotein A-I
Kushiro et al. Molecular cloning and sequence determination of the tuf gene coding for the elongation factor Tu of Thermus thermophilus HB8
EP0456332B1 (en) Purified interleukin 1 and DNA coding for interleukin 1 and their preparation, vectors containing such DNA and their preparation and use in transforming hosts to permit expression of interleukin 1
AU757147C (en) Modified human granulocyte-colony stimulating factor and process for producing same
WO1990010070A1 (en) Il-2 analogs containing n-linked glycosylation sites
JPH01502157A (en) Molecular cloning and expression of human IL-3
FI105192B (en) A method for providing human interleukin-3 mutants
Guisez et al. Production and purification of recombinant human interleukin‐6 secreted by the yeast Saccharomyces cerevisiae
US5047505A (en) High level expression in E. coli of soluble mature HIL-1beta and derivatives with altered biological activity
JPH03504561A (en) Production and purification of recombinant human interleukin-3 and its mutant proteins
JPH03204897A (en) New polypeptide, dna and use thereof
AU687416B2 (en) A methodology for selecting superagonists, antagonists and superantagonists of hormones whose receptor complex includes GP 130
Gronenborn et al. Mutations in the cyclic AMP binding site of the cyclic AMP receptor protein of Escherichia coli
Fiordalisi et al. Synthesis and Expression in Escherichia coli of a Gene for. kappa.-bungarotoxin
Barklis et al. Structure of the Dictyostelium discoideum prestalk D11 gene and protein
EP0315118A2 (en) DNA coding for endothelin and use thereof
JPS63263087A (en) Genetic engineering production of polypeptide
JPH09510344A (en) Galanin receptors, nucleic acids, transformed cells, and uses thereof
JPH01124388A (en) High level manifestation in e. coli of soluble matured hil-1 beta and derivatives of different biological activities
JP2535076B2 (en) Signal peptide, DNA sequence, vector, bacterial, and polypeptide periplasmic production methods
FI97549B (en) Process for the preparation of foreign proteins in Streptomyces cells