JPH01252290A - Leucine enkephalin - Google Patents

Leucine enkephalin

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JPH01252290A
JPH01252290A JP63079681A JP7968188A JPH01252290A JP H01252290 A JPH01252290 A JP H01252290A JP 63079681 A JP63079681 A JP 63079681A JP 7968188 A JP7968188 A JP 7968188A JP H01252290 A JPH01252290 A JP H01252290A
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dhfr
leucine enkephalin
coli
plek1
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正寛 巖倉
Tomokuni Kokubu
国分 友邦
Kiyotaka Furusawa
古澤 清孝
Shinichi Ohashi
信一 大箸
Tsukasa Sakai
坂井 士
Yoshio Tanaka
芳雄 田中
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0012Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7)
    • C12N9/0026Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7) acting on CH-NH groups of donors (1.5)
    • C12N9/0028Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7) acting on CH-NH groups of donors (1.5) with NAD or NADP as acceptor (1.5.1)

Abstract

PURPOSE:To obtain a large amount of dihydrofolic acid reductaseleucine enkephalin fused protein, by manifesting a fused gene in which a leucine enkephalin gene is included in a plasmid vector pTP 104-4 with a colon bacillus. CONSTITUTION:A newly recombined plasmid pLEK 1, which is replicated in stable with a colon bacillus, imparting resistance to trimethoprim and resistance to ampicillin to a colon bacillus as a host, having a size of 4207 basic pairs and having a bonded structure of chemically synthesized DNA of 34 basic pairs containing conformations coding BamHI of pTP 104-4, 4173 basic pairs DNA fragments of large side obtained by Sa I abscission and a leucine enkephalin, is produced. A colon bacillus introduced of the plasmid pLEK 1 (FERM BP-1818) produces a large amount of dihydrofolic acid reductase-leucine enkephalin fused protein.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は2モルヒネ様鎮痛作用を示すペプチドであるロ
イシンエンケファリン(チロシン(Tyr)−グリシン
(G l y)−グリシン(G l y)−フェニルア
ラニン(P h e)−ロイシン(L e u)の5個
のアミノ酸配列よりなるペプチド、以下。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to leucine enkephalin (Tyr)-glycine (Gly)-glycine (Gly)-phenylalanine (P h e) - A peptide consisting of a 5 amino acid sequence of leucine (L eu), as follows.

LEKと略す。)を含む融合タンパク質を大量に生産可
能とする新規組換えプラスミドpLEK1゜pLEKl
を含有する大腸菌、LEKを酵素のカルボキシ末端側に
有するジヒドロ葉酸還元酵素−LEK融合タンパク質(
以下、DHFR−LEK・  と略す。)、DHFR−
LEKの分離精製方法。
It is abbreviated as LEK. ) A novel recombinant plasmid pLEK1゜pLEKl that enables mass production of fusion proteins containing
E. coli containing dihydrofolate reductase-LEK fusion protein, which has LEK on the carboxy-terminal side of the enzyme (
Hereinafter, it will be abbreviated as DHFR-LEK. ), DHFR-
Method for separating and purifying LEK.

およびLEKの製造方法に関するものである。本発明の
新規組換えプラスミドpLEK1は、第1図において示
されるDNA配列を有する。本発明は2発酵工業、医薬
品工業等の分野に好適である。
and a method for manufacturing LEK. The novel recombinant plasmid pLEK1 of the present invention has the DNA sequence shown in FIG. The present invention is suitable for fields such as 2-fermentation industry and pharmaceutical industry.

従来の技術 LEKは2モルヒネ様鎮痛作用を示す内因性ペプチドと
して知られ、習慣性のない鎮痛剤または麻酔薬としての
利用が期待される興味深い生理活性ペプチドである。
BACKGROUND OF THE INVENTION LEK is known as an endogenous peptide that exhibits 2-morphine-like analgesic action, and is an interesting bioactive peptide that is expected to be used as a non-addictive analgesic or anesthetic.

本発明の技術的背景としては、いわゆる遺伝子操作技術
がある。遺伝子操作を利用した効率のよいLEKの製造
方法としては2本発明者らが開発した枯草菌のジヒドロ
葉酸還元酵素(以下、 DHFRと略す。)遺伝子を利
用する方法(特願 開方法は、枯草菌由来のDHFR遺
伝子の大腸菌での発現効率を高め、DHFR遺伝子中の
EcoRI切断部位に化学合成LEK遺伝子を導入し、
枯草菌由来のDHFR(以下、DHFRb−と略す。)
のカルボキシ末端側にLEKが融合した融合タンパク質
として、大腸菌に生産させ(特願 昭61−23400
3.6l−249260)、  融合タンパク質を分離
精製した後、カルボキシ末端側のLEKを特異的に切断
し、高速液体クロマドグフィー(以下、HPLCと略す
。)を用いて分離精製することを骨子とする方法である
。この方法の問題点は、大腸菌て作られるDHFRb9
−LEKの菌体内蓄積量が、菌体タンパク質のせいぜい
数パーセントであり、生産効率上改善すべき点があるこ
とである。
The technical background of the present invention is so-called genetic manipulation technology. There are two efficient methods for producing LEK using genetic engineering: a method using the Bacillus subtilis dihydrofolate reductase (DHFR) gene developed by the present inventors (patent application); To increase the expression efficiency of the fungal-derived DHFR gene in E. coli, we introduced a chemically synthesized LEK gene into the EcoRI cleavage site in the DHFR gene.
DHFR derived from Bacillus subtilis (hereinafter abbreviated as DHFRb-)
A fusion protein in which LEK is fused to the carboxy terminal side of the
3.6l-249260), after separating and purifying the fusion protein, the main point is to specifically cleave LEK on the carboxy-terminal side and separate and purify it using high performance liquid chromatography (hereinafter abbreviated as HPLC). This is the way to do it. The problem with this method is that DHFRb9 produced by E. coli
- The amount of LEK accumulated in the bacterial cells is at most a few percent of the bacterial protein, and there are points that need to be improved in terms of production efficiency.

一方、既に1本発明者らは、大胆菌由来のDHFR遺伝
子に関しては、その遺伝子の改変の結果。
On the other hand, the present inventors have already reported that the DHFR gene derived from the Bacterium Bacteria is the result of modification of that gene.

異種遺伝子発現用プラスミドベクターpTP70−1(
特願 昭6l−312836)及びpTP104−4(
特願 昭62−302157)と。
Plasmid vector pTP70-1 for heterologous gene expression (
Patent application Sho 6l-312836) and pTP104-4 (
Patent application 1986-302157).

それら発現ベクターを利用した融合遺伝子の作成方法(
特願 昭62−302153)を開発している。これら
の方法を利用した場合、融合遺伝子の発現の結果得られ
る融合タンパク質の大腸菌菌体の蓄積量は、全菌体タン
パク質の約20%が期待される。しかしながら、LEK
の生産に上記発現ベクターを用いた例はない。
Methods for creating fusion genes using these expression vectors (
The company has developed a patent application (patent application 1986-302153). When these methods are used, the amount of the fusion protein obtained as a result of the expression of the fusion gene accumulated in E. coli cells is expected to be about 20% of the total cell protein. However, L.E.K.
There is no example of using the above expression vector for the production of.

発明の目的 本発明の目的は、生産効率の面で問題のあったDHFR
b5遺伝子を用いたLEKの生産方法を改善し、遺伝子
操作を利用した効率のよいLEKの生産方法を開発する
ことにある。
Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to solve the problem of DHFR, which had problems in terms of production efficiency.
The purpose of this project is to improve the LEK production method using the b5 gene and develop an efficient LEK production method using genetic manipulation.

既に2本発明者らは(1)大腸菌のDHFRのカルボキ
シ末端側の配列を変化させても、枯草菌のDHFRと同
様に酵素活性が失われないこと。
The present inventors have already demonstrated that (1) even if the carboxy-terminal sequence of E. coli DHFR is changed, the enzymatic activity is not lost, similar to Bacillus subtilis DHFR;

(2)大腸菌のDHFRのカルボキシ末端側に異種ペプ
チドを融合させることを可能とするプラスP104上の
改変DHFR遺伝子は大腸菌で効率良く発現すること、
を明らかにしている。
(2) The modified DHFR gene on PlusP104, which enables the fusion of a heterologous peptide to the carboxy-terminal side of E. coli DHFR, is efficiently expressed in E. coli;
is made clear.

本発明者らは、上記の知見を利用し、鋭意研究の結果、
pTP104−4を用いて、LEK遺伝子をDHFRと
融合させて発現することにより。
The present inventors utilized the above knowledge and as a result of intensive research,
By expressing the LEK gene in fusion with DHFR using pTP104-4.

効率のよいDHFR−LEKの生産を行うことができる
ことを明らかにし、その結果に従フて2本発明を完成さ
せた。
It was revealed that DHFR-LEK can be produced efficiently, and based on the results, the present invention was completed.

発明の構成 本発明は、  (1)DHFR−LEKの大量発現を可
能にする新規組換えプラスミドpLEK1゜(2)pL
EKlを含有する大腸菌菌体、 (3)pLEKlを含
有する大腸菌が生産するDHFR−LEK、  (4)
pLEKlを含有する大腸菌からのD HF R−L 
EK分離精製、および(5)DHFR−LEKを用いた
LEKの製造方法、の発明により構成される。
Structure of the Invention The present invention provides: (1) a novel recombinant plasmid pLEK1° (2) pL that enables large-scale expression of DHFR-LEK;
E. coli cells containing EKl, (3) DHFR-LEK produced by E. coli containing pLEKl, (4)
DHF RL from E. coli containing pLEKl
The present invention is comprised of the following inventions: EK separation and purification, and (5) a method for producing LEK using DHFR-LEK.

(1)新規組換えプラスミドpLEK1第1図は2本発
明のpLEKlの全塩基配列を示している。図は、2本
鎖環状DNAのうち片方のDNA鎖配列だけを、プラス
ミド中に唯一存在する制限酵素C1alの切断認識部位
、 5’−ATCGAT−3’ 、の最初の”A”を1
番として数えて、5′末端から3′末端の方向に記述し
ている。本発明のpLEKIは、新規な組換えプラスミ
ドである。pLEKlは、4207塩基対の大きさであ
り、宿主である大腸菌にトリメトプリムおよびアンピシ
リン耐性を付与することができる。pLEKlは。
(1) New recombinant plasmid pLEK1 Figure 1 shows the entire base sequence of pLEK1 of the present invention. The figure shows only one DNA strand sequence of a double-stranded circular DNA.
The numbers are counted and written in the direction from the 5' end to the 3' end. pLEKI of the present invention is a novel recombinant plasmid. pLEKl has a size of 4207 base pairs and can confer trimethoprim and ampicillin resistance to the host E. coli. pLEKl is.

pTP104”−4のBamHI及び5alI切断によ
って得られる大きい方の4173塩基対のDNA断片と
、LEKを暗号化する配列を含む34塩基対の化学合成
りNAが結合した構造をしていてる。第1図において、
533番目から566番目迄の配列が化学合成りNA由
来の配列てあ。それ以外の配列がpTP104−4由来
の配列である。
It has a structure in which the larger 4173 base pair DNA fragment obtained by BamHI and 5alI digestion of pTP104''-4 is bound to a 34 base pair chemically synthesized RNA containing a sequence encoding LEK. 1st In the figure,
The sequence from positions 533 to 566 was chemically synthesized and was derived from NA. The other sequences are derived from pTP104-4.

60番目から565番目までの配列)、を含ませである
。pTP104−4由来の部分には、MluI部位が存
在しない。pLEKlのBamH1部位(第1図の53
2番目から537番目までの配列)からM l u I
部位までの配列を他の配列に置き換えることにより、方
向を定めて異種DNAの導入を行い、DHFR遺伝子と
の融合遺伝子を容易に作成することができる。
60th to 565th array). There is no MluI site in the part derived from pTP104-4. BamH1 site of pLEKl (53 in Figure 1)
2nd to 537th array) to M l u I
By replacing the sequence up to the site with another sequence, foreign DNA can be introduced in a determined direction, and a fusion gene with the DHFR gene can be easily created.

第1図の57番目から557番目まで配列は。The arrangement from 57th to 557th in Figure 1 is as follows.

DHFRのカルボキシ末端側にLEKがメチオニンを介
して結合したDHFR−LEKを暗号化している。
DHFR-LEK, in which LEK is bound to the carboxy terminal side of DHFR via methionine, is encoded.

DHFR−LEKを暗号化する配列の上流には。Upstream of the sequence encoding DHFR-LEK.

DHFR−LEK遺伝子の発現を効率良く行わせる配列
が存在する(特願 昭6l−312836)。即ち、4
3番目から50番目までの配列がSD配列と呼ばれるも
ので、効率の良い翻訳に、また。
There is a sequence that allows efficient expression of the DHFR-LEK gene (Patent Application No. 61-312836). That is, 4
The sequence from 3rd to 50th is called the SD sequence, and is useful for efficient translation.

4165165番目193193番目、コンセンサス転
写プロモーターであり、効率の良い転写に貢献する。こ
のことから、pLEKlは、大腸菌に導入された場合、
多量のDHFR−LEKを作る。作られたDHFR−L
EKは、菌体内に可溶性の状態で、菌体タンパク質の約
20%程度蓄積する。このことによって、pLEKlを
有する大腸菌はトリメトプリム耐性を示すようになる。
4165165th and 193193rd are consensus transcription promoters and contribute to efficient transcription. From this, when pLEKl is introduced into E. coli,
Make a large amount of DHFR-LEK. Made DHFR-L
EK accumulates in a soluble state within the bacterial body, accounting for about 20% of the bacterial protein. As a result, E. coli harboring pLEKl becomes resistant to trimethoprim.

また、pLEKlは、pTP104−4由来の、アンピ
シリンに対して耐性を付与する遺伝子を有している。こ
のことから、pLEKlが導入された大腸菌は、アンピ
シリン耐性をも示す。pLEKlは、大腸菌に導入され
て安定状態に保たれ、pLEKlを含有する大腸菌は、
微工研にFERM弗p−1818&IrT?r□ゎ、い
う。
Furthermore, pLEKl has a gene derived from pTP104-4 that confers resistance to ampicillin. From this, E. coli into which pLEKl has been introduced also exhibits resistance to ampicillin. pLEKl is introduced into E. coli and kept in a stable state, and E. coli containing pLEKl is
FERM p-1818 & IrT in the Microtechnology Laboratory? r□wa, I say.

このような特長を有するpLEKlは、実施例1に従っ
て作成することができるが2組換えプラスミドの作成方
法によって本発明が制限されるものではない。
pLEKl having such features can be constructed according to Example 1, but the present invention is not limited by the method for constructing the two recombinant plasmids.

(2)pLEKlを含有する大腸菌 に1を含有する大腸菌は、pLEK上のDHFR−LE
K遺伝子の効率のよい発現の結果、DHFR−LEKを
菌体内に可溶性の状態で大量に蓄積する。pLEKlを
含有する大腸菌をYT+Ap培地(培地11中に、5g
のNaC1,8gのトリプトン、5gのイーストエキス
、及び50mgのアンピシリンナトリウムを含む液体培
地)を用いて、37℃で定常朋まで培養した場合、蓄積
するDHFR−LEKは、菌体タンパク質の約20%に
達する。培養面体を、リン酸緩衝液などの適当な緩衝液
に懸濁し、フレンチプレス法もしくは音波破砕法で破砕
し、これを遠心分離法により上清と沈澱に分離した場合
、はとんど全てのDHFR−LEKは上清中に回収され
る。pLEKlを含有する大腸菌は、微工研にFERM
 BP−1818として寄託されている。
(2) In E. coli containing pLEKl, E. coli containing 1 contains DHFR-LE on pLEK.
As a result of efficient expression of the K gene, a large amount of DHFR-LEK is accumulated in the bacterial body in a soluble state. E. coli containing pLEKl was added to YT+Ap medium (5 g in medium 11).
When cultured to a steady state at 37°C using a liquid medium containing NaCl, 8g of tryptone, 5g of yeast extract, and 50mg of ampicillin sodium, the accumulated DHFR-LEK accounts for approximately 20% of the bacterial protein. reach. If cultured hedrons are suspended in an appropriate buffer such as phosphate buffer, disrupted using the French press method or sonication method, and then separated into supernatant and precipitate using centrifugation, almost all of the DHFR-LEK is recovered in the supernatant. Escherichia coli containing pLEKl was sent to FERM
It has been deposited as BP-1818.

(3)DHFR−LEK 第2図は、  DHFR−LEKを暗号化する部分のD
NA配列とそれから作られると予想されるタンパク質の
アミノ酸配列を示している。DHFR−LEKは、16
7アミノ酸よりなる新規なタンパク質である。アミノ末
端側から数えて、1から159番目までの配列が、大腸
菌の野生型I)HFRに1箇所アミノ酸置換置換か起こ
った(Cys−152(wild type) →Gl
u−152)配列であり、162番目から167番目ま
でかLEKの配列である。LEKの配列の直前のアミノ
酸はメチオニン(Met)である。このことにより、D
HFR−LEKをブロムシアン処理することにより、L
EKを特異的に切り出すことができる。160番目のイ
ソロイシン(lle)と161番目のアルギニン(Ar
g)は+  p’rP 104−4のBamHI部位に
LEKを暗号化するDNAを導入する際に、遺伝暗号の
読み取り枠を合わせるために生した配列である。pTP
104−4が作るDHFRは、162個のアミノ酸より
なり、第2図のD HF R−L E Kのアミノ酸6
0番目まテ串配列に、 Gln−11eの2個のアミノ
酸1−ノ 配列が結介゛びた配列をしている。DHFR−LEKの
分子量は、18,963である。
(3) DHFR-LEK Figure 2 shows the part D that encrypts DHFR-LEK.
The NA sequence and the amino acid sequence of the protein predicted to be produced from it are shown. DHFR-LEK is 16
It is a novel protein consisting of 7 amino acids. The sequence from positions 1 to 159, counting from the amino terminus, has one amino acid substitution (Cys-152 (wild type) → Gl) in the wild type I) HFR of E. coli.
u-152) array, and the 162nd to 167th are LEK arrays. The amino acid immediately preceding the LEK sequence is methionine (Met). Due to this, D
By subjecting HFR-LEK to Bromcyan treatment, L
EK can be specifically excised. Isoleucine at position 160 (lle) and arginine at position 161 (Ar
g) is a sequence created to match the reading frame of the genetic code when introducing DNA encoding LEK into the BamHI site of +p'rP 104-4. pTP
DHFR produced by 104-4 consists of 162 amino acids, and amino acid 6 of DHF R-L E K in Figure 2.
It has a sequence in which two amino acid 1 sequences of Gln-11e are interposed in the 0th strand sequence. The molecular weight of DHFR-LEK is 18,963.

DHFR−LEKは、DHFRのカルボキシ末端側に、
LEKが融合した構造をしているにもかかわらず、DH
FR酵素活性を有する。このため。
DHFR-LEK has the carboxy terminal side of DHFR,
Despite having a structure that combines LEK, DH
Has FR enzyme activity. For this reason.

大腸菌がDHFR−LEKを多量につくると、DHFR
の阻害剤であり、抗細菌剤であるトリメトプリムに対し
て、耐性を示すようになる。
When E. coli produces large amounts of DHFR-LEK, DHFR
becomes resistant to trimethoprim, an antibacterial inhibitor and antibacterial agent.

(4)DHFR−LEKの分離精製 本発明のDHFR−LEKの分離精製法は、■面体の培
養、■菌体の破砕、■DEAE−)ヨパール力うム処理
、■メソトリキセート(MTX)結合アフィニティクロ
マトグラフィー、および■DEAE−)ヨバール力ラム
クロマトグラフィーの過程より成り立っている。
(4) Separation and purification of DHFR-LEK The separation and purification method of DHFR-LEK of the present invention includes: 1) culture of hedrons, 2) crushing of microbial cells, 2) DEAE-) Yopal hygroma treatment, and 2) mesotrixate (MTX) binding affinity chromatography. It consists of the process of chromatography, and DEAE-) Jobar force chromatography.

■菌体の培養 pLEKlを含有する大腸菌の培養は、YT+Ap培地
(培地ll中に、5gのNaC1,8gのトリプトン+
5gのイーストエキスおよび50mgのアンピシリンナ
トリウムを含む液体培地。)で培養することができる。
■Culture of bacterial cells Culture of Escherichia coli containing pLEKl is carried out in YT+Ap medium (5 g of NaCl, 8 g of tryptone +
Liquid medium containing 5 g yeast extract and 50 mg ampicillin sodium. ) can be cultured.

培地としては、この他にST+Ap培地(培地11中に
、2gのグルコース+1gのリン酸2カリウム、5gの
ポリペプトン、5gのイーストエキスおよび50mgの
アンピシリンナトリウムを含む液体培地。)など。
Other examples of the medium include ST+Ap medium (a liquid medium containing 2 g of glucose + 1 g of dipotassium phosphate, 5 g of polypeptone, 5 g of yeast extract, and 50 mg of ampicillin sodium in medium 11).

菌体が成長する培地であれば、どの様な培地でも用いる
ことができるが、調べた限りでは、DHFR−LEKの
生産にはYT+Ap培地が最適であった。
Any medium can be used as long as it allows bacterial cells to grow, but as far as we have investigated, YT+Ap medium is optimal for producing DHFR-LEK.

pLEKIを含有する大腸菌を、培地に接種し。E. coli containing pLEKI was inoculated into the medium.

37°Cて対数成長期の後期もしくは定常期まで培養す
る。培養温度により菌体中のDHFR−LEKの蓄積量
が変動し、調べた限りでは、培養温度が高いほど蓄積量
が大であった。培養した菌体は。
Culture at 37°C until late logarithmic growth phase or stationary phase. The amount of DHFR-LEK accumulated in the bacterial cells varies depending on the culture temperature, and as far as we have investigated, the higher the culture temperature, the greater the amount accumulated. The cultured bacterial cells.

5.000回転/分の遠心分離により集める。培地11
より湿重量2から4gの菌体が得られる。
Collect by centrifugation at 5,000 revolutions/min. Medium 11
From this, bacterial cells with a wet weight of 2 to 4 g can be obtained.

集菌およびこれ以後の操作は、特に断わらない限り低温
(0から10°Cの間、4℃が望ましい)で行う。
Bacterial collection and subsequent operations are performed at low temperatures (between 0 and 10°C, preferably 4°C) unless otherwise specified.

■菌体の破砕− 培養して得られた菌体を、湿重量の3倍の緩衝液1 (
0,1mM  エチレンジアミン4酢酸ナトリウム(E
DTA)を含む10mMリン酸カリウム緩衝液、pH7
,0)に懸濁いフレンチフルスを用いて菌体を破砕する
。菌体破砕液を5,000回転、10分間遠心分離い上
清を得る。さらに、上清を、35,000回転、1時間
超遠心分離し、上清を得る(無細胞抽出液)。
■ Disruption of bacterial cells - Cultured bacterial cells were mixed with 3 times the wet weight of buffer 1 (
0.1mM Sodium Ethylenediaminetetraacetate (E
DTA) in 10mM potassium phosphate buffer, pH 7
, 0) and disrupt the bacterial cells using a French strainer. Centrifuge the cell suspension at 5,000 rpm for 10 minutes to obtain a supernatant. Furthermore, the supernatant is subjected to ultracentrifugation at 35,000 rpm for 1 hour to obtain a supernatant (cell-free extract).

■DEAE−)ヨパール力ラム処理 この操作は2次の精製過程の前処理の目的で行う。無細
胞抽出液を、あらかじめ0.1MのKClを含む緩衝液
1て平衡化したDEAE)ヨパール力ラムにかけ、O,
IMのKCIを含む緩衝液1てカラムを洗う。酵素の溶
出は、0.3MのKClを含む緩衝液1を用いて行う。
(DEAE-) Yopal force ram treatment This operation is performed for the purpose of pretreatment for the secondary purification process. The cell-free extract was applied to a DEAE) Yopal force ram equilibrated in advance with a buffer containing 0.1M KCl, and
Wash the column with buffer 1 containing IM KCI. Elution of the enzyme is performed using buffer 1 containing 0.3M KCl.

溶出液を一定量ずつフラクションコレクターを用いて分
画する。
Fractionate a certain amount of the eluate using a fraction collector.

分画した溶出液についてDHFR活性を測定し。DHFR activity was measured for the fractionated eluate.

酵素活性が含まれる画分を集める。Collect fractions containing enzyme activity.

■MTX結合アフィニティクロマトグラフィー上記の操
作により得られた酵素液を、あらかじめ緩衝液1て平衡
化したMTX結合5epharOseアフィニティカラ
ムに吸着させる。吸着後、IMのKClを含む緩衝液2
 (0,1mM  EDTAを含む10mMリン酸カリ
ウム緩衝液、pH8,5)で洗う。洗いは、カラムから
の溶出液の280nmの吸光度を測定し、吸光度が0.
1以下になるまで同緩衝液を流し続ける。酵素の溶出は
、IMのKCIと3mMの葉酸を含む緩衝液2を用いて
行い、溶出液を一定量ずつフラクションコレクターを用
いて分画する。分画した溶出液についてDHFR活性を
測定し、酵素活性が含まれる両分を集める。得られた酵
素液を、緩衝液1に対して。
(2) MTX-binding affinity chromatography The enzyme solution obtained by the above procedure is adsorbed onto an MTX-binding 5epharOse affinity column equilibrated with buffer solution 1 in advance. After adsorption, buffer 2 containing IM KCl
(10mM potassium phosphate buffer containing 0.1mM EDTA, pH 8.5). For washing, measure the absorbance of the eluate from the column at 280 nm, and if the absorbance is 0.
Continue to flow the same buffer solution until it becomes 1 or less. Enzyme elution is performed using Buffer 2 containing IM KCI and 3mM folic acid, and a fixed amount of the eluate is fractionated using a fraction collector. The DHFR activity of the fractionated eluate is measured, and both fractions containing enzyme activity are collected. The obtained enzyme solution was added to buffer solution 1.

3回透析する。この段階で、純度90%以上のDHFR
−LEKが得られる。
Dialyze 3 times. At this stage, DHFR with a purity of 90% or more
-LEK is obtained.

■DEAE−)ヨパール力ラムクロマトグラフィ透析し
た酵素液を、あらかじめ緩衝液1て平衡化したDEAE
−)ヨバール力ラムに吸着させる。
■DEAE-) Yopal force chromatography DEAE which equilibrated the dialyzed enzyme solution with 1 buffer solution in advance.
-) Adsorb it to the jobar force ram.

度を測定し、吸光度が0.01以下になるまで同緩衝液
を流し続ける。酵素の溶出は、緩衝液1を用いて0.1
Mから0.3MのKCIの直線濃度局配を用いて行い、
溶出液を一定量ずつフラクションコレクターを用いて分
画する。分画した溶出液について280nmの吸光度と
DHFR活性を測定する。酵素活性/ 280 n m
の吸光度の値が。
Measure the absorbance and continue to flow the same buffer until the absorbance becomes 0.01 or less. Elution of the enzyme was performed using buffer 1 at 0.1
Performed using linear concentration localization of KCI from M to 0.3M,
Fractionate a certain amount of the eluate using a fraction collector. The absorbance at 280 nm and DHFR activity of the fractionated eluate are measured. Enzyme activity/280 nm
The absorbance value of .

一定な画分を集める。Collect fixed fractions.

以上の操作により、DHFR−LEKの高度精製均一化
を、再現性良く行うことができる。
Through the above operations, DHFR-LEK can be highly purified and homogenized with good reproducibility.

本発明に従うと、DHFR−LEKの精製は。According to the present invention, the purification of DHFR-LEK.

培養を含めて一週間以内に行うことができ2回収率50
%以上で、均一な酵素標品を得ることができる。
Can be carried out within one week including culturing and has a recovery rate of 50%.
% or more, a uniform enzyme preparation can be obtained.

DHFR酵素活性は2反応液 (0,05mMのジヒド
ロ葉酸、0.06mMのNADPH,12mMの2−メ
ルカプトエタノール、50mMのリン酸緩衝液(pH7
,0))を、1m1(7)キュへットとり、これに酵素
液を加え、340nmの吸光度の時間変化を測定するこ
とにより行う。 酵素1ユニツトは、上記反応条件にお
いて、1分間に1マイクロモルのジヒドロ葉酸を還元す
るのに必要な酵素量として定義する。この測定は2分光
光度計を用いて容易に行うことができる。
DHFR enzyme activity was determined using two reaction solutions (0.05mM dihydrofolic acid, 0.06mM NADPH, 12mM 2-mercaptoethanol, 50mM phosphate buffer (pH 7).
. One unit of enzyme is defined as the amount of enzyme required to reduce 1 micromole of dihydrofolate per minute under the above reaction conditions. This measurement can be easily performed using a 2 spectrophotometer.

(5)DHFR−LEKを用いたLEKの製造精製した
DHFR−LEKを凍結乾燥し、これに1から10mg
タンパク質/m質量なるように70%蟻酸を加え、溶か
した後、タンパク質量の約20倍量の結晶ブロムシアン
を加え密栓し、窒素雰囲気下、室温で攪拌しながら24
時間反応させる。反応液を10倍の水で希釈した後、凍
結乾燥し過剰の試薬を除く。乾燥試料を1から10mg
タンパク質/m質量なるように30%酢酸に溶かず。溶
かした試料をHPLC装置(品性LC−4A 、 i 
nerts i 1−ODSカラム)を用いて、0.1
%トリフルオロ酢酸中、15%から50%のアセトニト
リルの濃度勾配を用いて溶出・分離することがで=16
− は、ブロムシアン処理したDHFR−LEK試料の高速
液体クロマトグラムを示している。試料注入後17分の
ピークがLEKである。このピーク画分を分離する。分
離した溶出液をエバボレーターで乾燥後、少量の水を加
え凍結乾燥し溶媒を除き、LEKを得ることができる。
(5) Production of LEK using DHFR-LEK The purified DHFR-LEK is freeze-dried, and 1 to 10 mg
Add 70% formic acid to protein/m mass, dissolve, add about 20 times the amount of protein as crystalline bromic acid, seal tightly, and stir at room temperature under nitrogen atmosphere for 24 hours.
Allow time to react. After diluting the reaction solution 10 times with water, it is lyophilized to remove excess reagent. 1 to 10 mg of dry sample
Insoluble in 30% acetic acid as protein/m mass. The dissolved sample was passed through an HPLC device (LC-4A, i
nerts i 1-ODS column) using 0.1
It can be eluted and separated using a concentration gradient of 15% to 50% acetonitrile in % trifluoroacetic acid = 16%.
- shows a high performance liquid chromatogram of a DHFR-LEK sample treated with bromocyanide. The peak 17 minutes after sample injection is LEK. Separate this peak fraction. After drying the separated eluate using an evaporator, LEK can be obtained by adding a small amount of water and freeze-drying to remove the solvent.

また、得られたペプチドを酸加水分解後、アミノ酸分析
することによりアミノ酸組成を確かめることができる。
Furthermore, the amino acid composition can be confirmed by acid hydrolyzing the obtained peptide and then performing amino acid analysis.

本発明の実施例においては、31の培地から湿重量的8
gの面体が得られ、この菌体(計算上。
In an example of the present invention, 8% wet weight was obtained from 31 media.
g facepiece is obtained, and this bacterial cell (calculated).

約87.3mgのDHFR−LEK、約2.6mgのL
EKを含む。)から、約43 m gのDHFR−LE
K (、収率、50.6%、計算上線1.26mgのL
EKを含む。)を精製して得ることができ、10mgの
DHFR−LEKをブロムシアン分解後、HPLCて分
離・精製することにより。
Approximately 87.3mg DHFR-LEK, approximately 2.6mg L
Including EK. ), approximately 43 mg of DHFR-LE
K (yield, 50.6%, calculated line 1.26 mg L
Including EK. ) can be obtained by purifying 10 mg of DHFR-LEK by decomposing bromocyanide and then separating and purifying it by HPLC.

約0.16mgのLEKを得ることができた。Approximately 0.16 mg of LEK could be obtained.

次に本発明の実施例および参考例を示す。Next, examples and reference examples of the present invention will be shown.

実施例1 pLEKlの作成 LEKを暗号化するDNAとしては。Example 1 Creation of pLEKl As for the DNA that encodes LEK.

1、5’−GATCCGTATGTACGGTGGTT
TCCTGTAACGCGTG−3’2、 5’−TC
GACACGCGTTACAGGAAACCACCGT
ACATACG−3’の2本の34ヌクレオチドからな
るDNAをホスホアミダイト法に従って化学合成し、精
製後、ポリヌクレオチドキナーゼを用いて、各DNAの
59末端をリン酸化した。リン酸化したDNAを約0゜
1ml (約0.0111gのDNAを含んでいる。
1,5'-GATCCGTATGTACGGTGGTT
TCCTGTAACGCGTG-3'2, 5'-TC
GACACGCGTTACAGGAAACCACCGT
DNA consisting of two 34 nucleotides of ACATACG-3' was chemically synthesized according to the phosphoramidite method, and after purification, the 59-terminus of each DNA was phosphorylated using polynucleotide kinase. Contains approximately 0.1 ml of phosphorylated DNA (approximately 0.0111 g of DNA).

)ずつ取り、これを60°Cでインキュベートすること
によって両DNAをアニールさせた(これをDNAIと
呼ぶ)。
) was taken and incubated at 60°C to anneal both DNAs (this is called DNAI).

約1μgのpTp 104−4を、BamHI及び5a
lIて切断した後、アルカリホスファターゼ処理をした
。アルカリホスファターゼ処理したDNAをフェノール
処理することにより、共存する酵素タンパク質を変性除
去し、その後エタノ−圧下に沈澱を乾燥させた。Bam
HI及びSal■によるDNAの切断、アルカリホスフ
ァターゼ処理、フェノール処理、およびエタノール沈澱
の各操作は、いずれも、”Mo1ecular Clo
ning A Loboratory Manual”
 (T、Maniatis、 E、F、Fr1tsch
、J。
Approximately 1 μg of pTp 104-4 was mixed with BamHI and 5a
After cutting with 1I, it was treated with alkaline phosphatase. The alkaline phosphatase-treated DNA was treated with phenol to denature and remove coexisting enzyme proteins, and then the precipitate was dried under ethanol pressure. Bam
The operations of DNA cleavage with HI and Sal, alkaline phosphatase treatment, phenol treatment, and ethanol precipitation were all carried out using the “Molecular Clo
ning A Laboratory Manual”
(T, Maniatis, E, F, Fr1tsch
, J.

Sambrook、eds、 Co1d Spring
 Harbor Laboratory(1982)、
以下2文献1と呼ぶ。)に記載している方法に従って行
った。乾燥させたDNAを50μlのリガーゼ用反応液
(10mM Tris−HCI、pH7,4゜5 mM
 MgCl2.10mMジチオトレイトール、5 mM
 ATP)に溶解後、5μlのDNAIを加え、これに
1ユニツトのT4−DNAリガーゼを加えて、10°C
て、14時間DNAの連結反応を行わせた。この反応物
を、形質転換法(transformation me
thod、上記文献1に記載)に従って、大腸菌に取り
込ませた。
Sambrook, eds, Co1d Spring
Harbor Laboratory (1982),
Hereinafter, it will be referred to as 2 documents 1. ) according to the method described. The dried DNA was mixed with 50μl of ligase reaction solution (10mM Tris-HCI, pH 7, 4.5mM
MgCl2.10mM dithiothreitol, 5mM
ATP), add 5 μl of DNAI, add 1 unit of T4-DNA ligase, and incubate at 10°C.
The DNA ligation reaction was carried out for 14 hours. This reaction product was transformed using a transformation method.
thod, described in the above-mentioned document 1).

この処理をした菌体な、50mg/mlのアンピシリン
ナトリウムおよび10mg/mlのトリメトプリムを含
む栄養寒天培地(培地II中に、2gのグルコース、1
gのリン酸2カリウム、5gのイーストエキス、5gの
ポリペプトン、15gの寒天を含む。)上に塗布し、3
7°Cて24時間培養することにより、約15個のコロ
ニーを得ることができた。これらのコロニーから適当に
8個選び、1.5mlのYT十Ap培地(培地11中に
、5gのNaC1,5gのイーストエキス。
A nutrient agar medium containing 50 mg/ml ampicillin sodium and 10 mg/ml trimethoprim (in medium II, 2 g glucose, 1
Contains g dipotassium phosphate, 5 g yeast extract, 5 g polypeptone, and 15 g agar. ) on top, 3
Approximately 15 colonies were obtained by culturing at 7°C for 24 hours. Select 8 colonies from these colonies and add 1.5 ml of YT/Ap medium (5 g of NaCl, 5 g of yeast extract in medium 11).

8gのトリプトン、50mgのアンピシリンナトリウム
を含む。)で、37°C,1晩、菌体を培養した。培養
液を、各々エッペンドルフ遠心管にとり、12,000
回転/分で10分間遠心分離い菌体を沈澱として集めた
。これに、O,1mlの電気泳動用サンプル調製液(0
,0625MのTris−HCI、 pH6,8,2χ
のラウリル硫酸ナトリウム(SDS)、10χのグリセ
リン、5χの2−メルカプトエタノール、 0.001
%のブロムフェノールブルーを含む。
Contains 8g tryptone, 50mg ampicillin sodium. ), the bacterial cells were cultured overnight at 37°C. The culture solution was placed in each Eppendorf centrifuge tube, and 12,000
The cells were centrifuged at rotation/min for 10 minutes and collected as a precipitate. To this, add O, 1 ml of electrophoresis sample preparation solution (0
,0625M Tris-HCI, pH 6,8,2χ
Sodium lauryl sulfate (SDS), 10x glycerin, 5x 2-mercaptoethanol, 0.001
Contains % bromophenol blue.

)を加え、菌体な懸濁いこれを沸騰水中に5分間保ち、
菌体を溶かした。この処理をしたサンプルを5DS−ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動法(U、に、Lamm1
i; Nature、 vol、227. p、680
(1970))におよび分子量マーカーとしてラクトア
ルブミン(分子ff114,200) 、  )リプシ
ンインヒビター(分子fi20,100) 、)リブシ
ノーゲン(分子量24,000) 。
) and keep the bacterial suspension in boiling water for 5 minutes.
The bacterial cells were lysed. This treated sample was subjected to 5DS-polyacrylamide gel electrophoresis (U, Lamm1).
i; Nature, vol, 227. p, 680
(1970)) and as molecular weight markers lactalbumin (molecular weight 114,200),) lipsin inhibitor (molecular weight fi 20,100),) ribsinogen (molecular weight 24,000).

カルボニックアンヒドラーゼ(分子量29,000) 
Carbonic anhydrase (molecular weight 29,000)
.

グリセロアルデヒド3−リン酸デヒドロゲナーゼ(分子
量36,000) 、卵アルブミン(分子ji45,0
00)、および牛血清アルブミン(分子量66.000
)を含むサンプルをポリアクリルアミド濃度の10から
20%濃度勾配ゲルで泳動じた。その結果、8個のコロ
ニーのうち、7個ではpTP104−4のDHFRのバ
ンドが消失いそれより明らかに分子量が大きくなったタ
ンパク質(分子量約22,000と推定される。)を新
たに生産していること、残りの1個のコロニーは、pT
P104−4のDHFRとほぼ同じ大きさのタンパク質
を生産すること、pTP104−4のDHFR(分子量
18,379)は、この条件で分子量約21,000の
タンパク質として泳動することが明らかになった。分子
量の太きい新たなタンパク質を生産するコロニーのうち
から適当に一つ選び、これをYT+Ap培地で培養し、
 TanakaとWeisblumの方法(T、Tan
aka、 B、Weis−blum; J、Bacte
riology、 vol、121.p、354(19
75))に従って、プラスミドを調製した。得られたプ
ラスミドをpLEKlと名づけた。pLEKlは、pT
P 104−4のBamHIと5aII部位の間の配列
が合成りNAと置き換わった構造をしているはずである
。合成りNAには、制限酵素M l u■で切断認識さ
れる配列、 5’−ACGCGT−3’、が含まれてい
るので、MluIでpLEKlの切断を試みたところ、
確かに切断された。また、pLEKlのEcoRI (
第1図の471−476番目の配列)とPvuIr (
第1図の1563−1568568番目)による切断に
よって得られる約1100ヌクレオチド長のDNAにつ
いて5M13フアージを用いたジデオキシ法(J、Me
ssing; Mehtods in Enzymol
ogy。
Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (molecular weight 36,000), egg albumin (molecular weight 45,0
00), and bovine serum albumin (molecular weight 66.000
) was run on a 10 to 20% polyacrylamide gradient gel. As a result, in 7 of the 8 colonies, the DHFR band of pTP104-4 disappeared and a new protein with a clearly larger molecular weight (estimated to have a molecular weight of about 22,000) was produced. The remaining colony is pT
It was revealed that a protein with approximately the same size as DHFR of pTP104-4 was produced, and that DHFR of pTP104-4 (molecular weight 18,379) migrated as a protein with a molecular weight of about 21,000 under these conditions. Select one appropriately from among the colonies that produce a new protein with a large molecular weight, culture it in YT+Ap medium,
Tanaka and Weisblum's method (T, Tan
aka, B, Weis-blum; J, Bacte
riology, vol, 121. p, 354 (19
Plasmids were prepared according to 75)). The obtained plasmid was named pLEKl. pLEKl is pT
It should have a structure in which the sequence between the BamHI and 5aII sites of P104-4 is synthesized and replaced with NA. The synthetic NA contains a sequence 5'-ACGCGT-3' that is recognized by restriction enzyme Mlu■, so when we tried to cleave pLEKl with MluI,
Definitely cut off. In addition, EcoRI of pLEKl (
Sequences 471-476 in Figure 1) and PvuIr (
The dideoxy method using 5M13 phage (J, Me
ssing;Mehtods in Enzymol
ogy.

vol、101.p、20(1983乃に従〕て、Ec
oRIからPvuI[の方向に塩基配列を決定した。そ
の結果。
vol, 101. p. 20 (1983), Ec
The base sequence was determined in the direction from oRI to PvuI. the result.

第1図に、示すpLEKlの全塩基配列の471番よっ
て明らかにされている(特願 昭62−302157)
。pLEKlのBamHI−3allの配列は、p’T
P104−4のBamHI−3aIIの間の294ヌク
レオチド長の配列が、 LEKを暗号化する配列として
設計・合成した34ヌクレオチド長の配列に置き換わっ
た配列であった。
This is revealed by number 471 of the entire base sequence of pLEKl shown in Figure 1 (Patent application 1986-302157).
. The sequence of BamHI-3all of pLEKl is p'T
The 294 nucleotide long sequence between BamHI and 3aII of P104-4 was replaced with a 34 nucleotide long sequence designed and synthesized as a sequence encoding LEK.

また、pLEKlのBamHI−5alI切断によって
得られる約4.2キロ塩基対のDNAは、EcoRl、
Ps t I、Hindm、Hpal、Aa t n、
 P v u n、  B g I U、およびC1a
Iを用いた制限酵素による切断実験の結果、pTP10
4−4のBamHl−5a l I切断によって得られ
る約4.2キロ塩基対のDNAと全く同一であることが
示された。
In addition, about 4.2 kilobase pair DNA obtained by BamHI-5alI digestion of pLEKl is EcoRl,
Ps t I, Hindm, Hpal, Aa t n,
P v u n, B g I U, and C1a
As a result of a restriction enzyme cleavage experiment using pTP10
It was shown to be completely identical to the approximately 4.2 kilobase pair DNA obtained by BamHl-5alI cleavage of 4-4.

以上の結果から、pLEKlの全塩基配列が第1図に示
した配列であることが決められた。
From the above results, it was determined that the entire base sequence of pLEKl was the sequence shown in FIG.

実施例2 一23= pLEKlを含有する大腸菌が作るDHFR−LEK pLEKlを含有する大腸菌が作るDHFR−LEKの
アミノ酸配列は、DHFR−LEK遺伝子の塩基配列か
ら予恕することができる。第1図の57番目から557
番目の配列がDHFR−LEKを暗号化していることか
ら、トリプレット暗号表を用いて、アミノ酸配列を推定
した。その結果第2図に示すアミノ酸配列が得られた。
Example 2-23= DHFR-LEK produced by E. coli containing pLEKl The amino acid sequence of DHFR-LEK produced by E. coli containing pLEKl can be predicted from the base sequence of the DHFR-LEK gene. 557 from 57th in Figure 1
Since the sequence encodes DHFR-LEK, the amino acid sequence was deduced using a triplet code table. As a result, the amino acid sequence shown in FIG. 2 was obtained.

pLEKlを含有する大腸菌から、DHFR−LEKを
分離精製し、精製したタンパク質を用いて、以下のよう
に確認した。
DHFR-LEK was separated and purified from Escherichia coli containing pLEKl, and the purified protein was used to confirm as follows.

DHFR−LEKの精製 A、用いた菌体量:湿重量 8g B、酵素精製表(衷における精製過程は■無細胞抽出液
、■DEAE−)ヨバール力うム処理、■メソトリキセ
ート結合アフイニテイクロマトグラフィー、および■D
EAE−)ヨパールカラムク24一 過程 の量(ml)り質(mg)   活性(ユニット
)(2)■   45    550  4.417 
 100■   33    240  3,425 
 7?、5■   56     58  2,864
  64.8■   28     43  2,23
6  50.6DHFR酵素活性は2反応液 (0,0
5mMのジヒドロ葉酸、0.06mMのNADPIi、
12mMの2−メルカプトエタノール、50mMのリン
酸緩衝液(pH7,0))を、1mlのキュベツトとり
、これに酵素液を加え、340nmの吸光度の時間変化
を測定することにより行った。
Purification of DHFR-LEK A, Amount of bacterial cells used: Wet weight 8g B, Enzyme purification table (Purification process in the table is ■Cell-free extract, ■DEAE-) Jobar storage treatment, ■Mesotrixate-conjugated Affinity chromatography graphics, and ■D
EAE-)Yopal Kalamku 24 1 step Amount (ml) Lithium (mg) Activity (unit) (2) ■ 45 550 4.417
100 ■ 33 240 3,425
7? , 5 ■ 56 58 2,864
64.8 ■ 28 43 2,23
6 50.6DHFR enzyme activity is 2 reaction mixtures (0,0
5mM dihydrofolic acid, 0.06mM NADPIi,
The test was carried out by placing 1 ml of 2-mercaptoethanol (12 mM 2-mercaptoethanol, 50 mM phosphate buffer (pH 7,0)) in a cuvette, adding the enzyme solution thereto, and measuring the change in absorbance at 340 nm over time.

酵素1ユニツトは、上記反応条件において、1分間に1
マイクロモルのジヒドロ葉酸を還元するのに必要な酵素
量として定義した。
One unit of enzyme reacts at 1 unit per minute under the above reaction conditions.
It was defined as the amount of enzyme required to reduce micromoles of dihydrofolate.

得られた酵素タンパク質をSDS電気泳動法(上記実施
例に記載の方法)により分析したところ。
The obtained enzyme protein was analyzed by SDS electrophoresis (method described in the above example).

約22,000の単一なタンパク質バンドが示され、得
られた酵素標品が均一であることが示された。
Approximately 22,000 single protein bands were displayed, indicating that the resulting enzyme preparation was homogeneous.

分離精製したDHFR−LEKの性質 精製したDHFR活性を示すタンパク質をエンザイムイ
ムノアッセイにより検討したところ、LEKに対する抗
体と反応することが示された。即ち、精製して得られた
タンパク質は免疫学的にLEKと同等の構造を有するこ
とが明らかとなった。
Properties of isolated and purified DHFR-LEK When the purified protein exhibiting DHFR activity was examined by enzyme immunoassay, it was shown to react with an antibody against LEK. That is, it was revealed that the purified protein had a structure immunologically equivalent to LEK.

精製して得られたタンパク質のカルボキシ末端側のアミ
ノ酸配列を明らかにするために、カルボキシペプチダー
ゼYを、精製タンパク質に時間を変化させて作用させ、
遊離してくるアミノ酸を定量したくカルボキシペプチダ
ーゼ法によるカルボキシ末端側のアミノ酸配列の決定法
)。その結果。
In order to clarify the amino acid sequence of the carboxy-terminal side of the purified protein, carboxypeptidase Y was applied to the purified protein at varying times.
To quantify the released amino acids, we decided to use the carboxypeptidase method to determine the carboxy-terminal amino acid sequence. the result.

−Gly−Gly−Leu (カルボキシ末端)である
ことが予想された。また、精製して得られたタンパク質
を酸加水分解した後、アミノ酸分析したところ、塩基配
列の結果予想されるアミノ酸組成と一致した結実施例3 精製分離したD HF R−L E KからのL E 
Kの分離 実施例2て得られた精製タンパク質(約10mg、約5
30nmo 1 esのDHFR−LEK)を、凍結乾
燥し、これを2mlの70%蟻酸に溶かし、これに約2
00 m gのブロムシアンを加え溶かい窒素雰囲気下
、密栓した後、室温で24時間攪拌しながら反応させた
。反応後、20m1の水を加え、その後凍結乾燥した。
-Gly-Gly-Leu (carboxy terminal). Furthermore, after acid hydrolysis of the purified protein, amino acid analysis revealed that the amino acid composition was consistent with the expected amino acid composition as a result of the base sequence. E
Purified protein obtained in Separation Example 2 of K (approximately 10 mg, approximately 5
30 nmoles of DHFR-LEK) was freeze-dried, dissolved in 2 ml of 70% formic acid, and about 2
After adding 00 mg of bromic cyanide and sealing the flask under an atmosphere of dissolved nitrogen, the mixture was reacted with stirring at room temperature for 24 hours. After the reaction, 20ml of water was added and then freeze-dried.

凍結乾燥して得られた標品な、10m1の30%酢酸に
溶かした。そのうちの、o、5ml  (約26nmo
leのDHFR−LEKを含むはず)をとり、高速液体
クロマドグフィー装置(品性LC−4A)を用い1ne
rtsil−ODS 5μmカラムで分離した。溶出は
The standard product obtained by freeze-drying was dissolved in 10 ml of 30% acetic acid. Of these, o, 5ml (approximately 26nmo
1ne DHFR-LEK) using a high performance liquid chromatography device (quality LC-4A).
Separation was performed using an rtsil-ODS 5 μm column. As for elution.

0.1%トリフルオロ酢酸中、アセトニトリルの濃度勾
配(15%から50%)をかけることにより行った。0
から2分までは、15%のアセニトリルを用い、2分か
ら32分までは、15%から50%のアセトニトリルの
直線濃度勾配をかけた。
This was done by applying a concentration gradient (15% to 50%) of acetonitrile in 0.1% trifluoroacetic acid. 0
From 2 minutes to 2 minutes, 15% acetonitrile was used, and from 2 minutes to 32 minutes, a linear concentration gradient of 15% to 50% acetonitrile was applied.

その結果、第3図に示すような溶出曲線が得られた。試
料注入後17分のピーク画分を分離い分離した溶出液を
エバホレーターて乾燥後、少量の水を加え凍結乾燥し溶
媒を除き、ペプチドを得た。
As a result, an elution curve as shown in FIG. 3 was obtained. The peak fraction 17 minutes after sample injection was separated, and the separated eluate was dried in an evaporator, and a small amount of water was added and lyophilized to remove the solvent to obtain a peptide.

得られたペプチドを酸加水分解後、その1/2の容をア
ミノ酸分析に用いた。その結果、チロシン。
After acid hydrolysis of the obtained peptide, 1/2 of the volume was used for amino acid analysis. As a result, tyrosine.

グリシン、フェニルアラニン、およびロイシンがそれぞ
れ、7.2,14.6,7.1および7゜6nmole
ずつ検出された。アミノ酸組成は。
7.2, 14.6, 7.1 and 7°6 nmole of glycine, phenylalanine, and leucine, respectively.
detected. What is the amino acid composition?

LEKのそれと一致した値であり、また分析したヘプチ
トは、約7.4nmo I e (約4.1μg)のL
EKを含んていることが明かとなった。この結果を用い
ると、ブロムシアン処理して得られたサンプル0.5m
lをHPLCを用いて分離することにより、収率約57
%(7゜4x2nmole/26nmole)でLEK
を回収できること。
This value was consistent with that of LEK, and the heptite analyzed was approximately 7.4 nmol I e (approximately 4.1 μg).
It was revealed that it contained EK. Using this result, 0.5 m of sample obtained by bromcyan treatment
By separating 1 using HPLC, a yield of about 57
LEK in % (7゜4x2nmole/26nmole)
can be recovered.

またこの操作を20回繰り返すことにより、10mgの
DHFR−LEKから約164μg(4゜1x2μgx
20)のLEKが得られることが示される。
Also, by repeating this operation 20 times, approximately 164μg (4゜1x2μgx
It is shown that the LEK of 20) is obtained.

また、 D HFR−L E Kの精製の収率が約50
%であり、DHFR−LEKからLEKの分離の収率が
約57%であることから、大腸菌がつくるLEKペプチ
ド部分の単離収率が、約29%程度であることが算出さ
れる。
In addition, the yield of purification of DHFR-LEK was approximately 50%.
%, and since the yield of separation of LEK from DHFR-LEK is about 57%, it is calculated that the isolation yield of the LEK peptide moiety produced by E. coli is about 29%.

発明の効果 上記のように、新規組換えプラスミドpLEK1は、D
HFR−LEKを暗号化しており、かつpLEKlを有
する大腸菌は、DHFR−’LEKを可溶性の状態で大
量に蓄積生産する。さらに。
Effects of the Invention As mentioned above, the new recombinant plasmid pLEK1
Escherichia coli which encodes HFR-LEK and has pLEKl accumulates and produces large amounts of DHFR-'LEK in a soluble state. moreover.

生成したD HF R−L E Kは、DHFR酵素活
性を保持しており、精製を容易に行うことができる。
The produced DHF R-LEK retains DHFR enzyme activity and can be easily purified.

本発明の精製法に従うことにより、DHFR−LEKの
精製を迅速に効率よく行うことができる。
By following the purification method of the present invention, DHFR-LEK can be purified quickly and efficiently.

また、DHFR−LEKをブロムシアン処理後。In addition, DHFR-LEK was treated with brom cyan.

HPLCで分離することにより、LEKを容易に単離す
ることができる。このような性質を有することから1本
発明は、DHFR−LEKとそれを利用したL E K
の生産に有益である。
LEK can be easily isolated by HPLC separation. Because of these properties, the present invention provides DHFR-LEK and L E K using the same.
It is beneficial for the production of

また、pLEKlには、MluI部位が新たに付は加え
られており、異種遺伝子の発現用ヘクターとして有用で
あると考えられる。
Furthermore, a MluI site has been newly added to pLEKl, which is considered to be useful as a hector for expressing a heterologous gene.

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

第1図は、pLEKlの全塩基配列を示した図であり、
2本鎖DNAのうち片方のDNA鎖配列だけを、5′末
端から3”末端の方向に記述している。図中符号は、核
酸塩基を表し、Aはアデニンを、Cはシトシンを、Gは
グアニンを、Tはチミンを示している。図中番号は、p
LEKlに1筒所存在する制限酵素C1al切断認識部
位、5’ −ATCGAT−3’ 、の最初の”A I
+を1番として数えた番号を示している。 第2図は、  pLEKl中に存在するDHFR−LE
Kを暗号化する部分の塩基配列およびタンパク質のアミ
ノ酸配列を示す図である。図中符号は。 核酸塩基およびアミノ酸を表し、Aはアデニンを。 Cはシトシンを、Gはグアニンを、Tはチミンを。 3l− Alaはアラニ、’;、副A r gはアルギニンを、
Asnはアスパラギンを、Aspはアスパラギン酸を、
Cysはシスティンを、Ginはグルタミンを、Glu
はグルタミン酸を、ctyはグリシンを、Hisはヒス
チジンを、Ileはイソロイシンを、Leuはロイシン
を、Lysはリジンを。 Metはメチオニンを、Pheはフェニルアラニンを、
Proはプロリンを、Serはセリンを。 Thrはトレオニンを、Trpはトリプトファンを、T
yrはチロシンを、Valはバリンを示している。図中
番号は、1番目のアミノ酸であるメチオニンを暗号化す
るATGコドンの”A 11を1番として数えた番号を
示している。 第3図は、ブロムシアン処理したDHFR−LEK試料
の高速液体クロマトグラムを示している。 横軸は、試料注入後の時間を分単位で、縦軸は。 220nmの吸光度を任意単位で表現している。 矢印で示したピークがLEKの溶出ピークである。 =32− aa<aa     Ol+    ah第  l  
し TAAGCTT く  の  6
FIG. 1 is a diagram showing the entire base sequence of pLEKl,
The DNA strand sequence of only one of the double-stranded DNA is written in the direction from the 5' end to the 3'' end. The symbols in the figure represent the nucleobases, A is adenine, C is cytosine, G is indicates guanine and T indicates thymine.The numbers in the figure indicate p
The first “A I
The numbers are shown with + as number 1. Figure 2 shows the DHFR-LE present in pLEKl.
FIG. 2 is a diagram showing the base sequence of the portion encoding K and the amino acid sequence of the protein. The code in the figure is. Represents a nucleobase and an amino acid; A represents adenine. C stands for cytosine, G stands for guanine, and T stands for thymine. 3l-Ala is arani, ';, subArg is arginine,
Asn stands for asparagine, Asp stands for aspartic acid,
Cys stands for cysteine, Gin stands for glutamine, Glu
represents glutamic acid, cty represents glycine, His represents histidine, He represents isoleucine, Leu represents leucine, and Lys represents lysine. Met is methionine, Phe is phenylalanine,
Pro stands for proline and Ser stands for serine. Thr is threonine, Trp is tryptophan, T
yr represents tyrosine, and Val represents valine. The numbers in the figure indicate the numbers counted starting from "A11" of the ATG codon that encodes the first amino acid, methionine. Figure 3 shows the high performance liquid chromatogram of the DHFR-LEK sample treated with bromide cyanide. The horizontal axis represents the time after sample injection in minutes, and the vertical axis represents the absorbance at 220 nm in arbitrary units. The peak indicated by the arrow is the elution peak of LEK. = 32- aa<aa Ol+ ahth l
Shi TAAGCTT Ku no 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、大腸菌において安定に複製され、宿主である大腸菌
にトリメトプリム耐性およびアンピシリン耐性を与える
ことができ、4207塩基対の大きさを有し、第1図に
おいて示されるDNA配列を有する新規組換えプラスミ
ドpLEK1。 2、pLEK1を含有する大腸菌。 3、pLEK1を含有する大腸菌が生産し、第2図によ
って示されるアミノ酸配列を有するジヒドロ葉酸還元酵
素−ロイシンエンケフアリン融合タンパク質。 4、pLEK1を含有する大腸菌を培養し、ジヒドロ葉
酸還元酵素活性を目安に、ジヒドロ葉酸還元酵素−ロイ
シンエンケファリン融合タンパク質を、培養菌体の無細
胞抽出液から、イオン交換カラム処理、メソトリキセー
ト結合アフィニティカラムクロマトグラフィー、および
陰イオン交換カラムクロマトグラフィーを用いて精製す
ることを特徴とするジヒドロ葉酸還元酵素−ロイシンエ
ンケフアリン融合タンパク質の分離精製方法。 5、pLEK1を含有する大腸菌の生産するジヒドロ葉
酸還元酵素−ロイシンエンケフアリン融合タンパク質を
ブロムシアン分解法により分解した後、ロイシンエンケ
フアリンを分離精製することを特徴とするロイシンエン
ケフアリンの製造方法。
[Claims] 1. A DNA that is stably replicated in E. coli, can confer trimethoprim resistance and ampicillin resistance to the host E. coli, has a size of 4207 base pairs, and has the DNA sequence shown in FIG. A novel recombinant plasmid pLEK1. 2. E. coli containing pLEK1. 3. A dihydrofolate reductase-leucine enkephalin fusion protein produced by E. coli containing pLEK1 and having the amino acid sequence shown in FIG. 4. E. coli containing pLEK1 was cultured, and dihydrofolate reductase-leucine enkephalin fusion protein was extracted from the cell-free extract of the cultured cells using dihydrofolate reductase activity as a guideline. 1. A method for separating and purifying a dihydrofolate reductase-leucine enkephalin fusion protein, the method comprising purifying it using chromatography and anion exchange column chromatography. 5. A method for producing leucine enkephalin, which comprises decomposing a dihydrofolate reductase-leucine enkephalin fusion protein produced by Escherichia coli containing pLEK1 by a bromcyanic degradation method, and then separating and purifying leucine enkephalin. .
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