JPH02142490A - 組換えタンパク質の精製と再生 - Google Patents

組換えタンパク質の精製と再生

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JPH02142490A
JPH02142490A JP1248972A JP24897289A JPH02142490A JP H02142490 A JPH02142490 A JP H02142490A JP 1248972 A JP1248972 A JP 1248972A JP 24897289 A JP24897289 A JP 24897289A JP H02142490 A JPH02142490 A JP H02142490A
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protein
present
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plasmid
sulfite
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JP1248972A
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Jesse L Bobbitt
ジェス・レロイ・ボビット
Joseph Manetta
ジョセフ・ビンセント・マネッタ
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Eli Lilly and Co
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Eli Lilly and Co
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    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/107General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides
    • C07K1/113General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides without change of the primary structure
    • C07K1/1133General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides without change of the primary structure by redox-reactions involving cystein/cystin side chains

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高純度の組換えタンパク質を高い収量で入手
するための新規な方法に関する。本発明の方法は、組換
えタンパク質を精製する上でHPLC(高速液体クロマ
トグラフィー)などの通常の生物学的手段を用いる必要
がないので、特に都合がよい。
組換えDNA技術の出現によって特定のタンパク質の微
生物による生産量を増大することができるようになり、
それに応じて所望のタンパク質の発現性が増大するよう
になった。しかしながら、このようなタンパク質は、普
通、顆粒状の不溶性形態で発現される。発現される組換
えタンパク質の顆粒形態は、高レベルの発現と緩徐な折
り畳み(folding)に関連するものと一般に考え
られており、これにより、折り畳まれていない、および
/または部分的に折り畳まれた、不溶性かつ生物学的に
不活性なタンパク質の集団が細胞内に形成される。この
ことは、ジスルフィド架橋を含むタンパク質(ジスルフ
ィドタンパク質)が細菌内で発現される場合には、細胞
溶解の後に、空気によって、誤って折り畳まれたタンパ
ク質が酸化され、次に適切でないジスルフィド結合およ
び分子内架橋がそれに導入されてしまうことになるので
、特に重大な問題である。
種々の微生物で発現される多くの組換えタンパク質は不
溶性顆粒として発現されるので、その顆粒から指定され
たタンパク質が単離、精製できることが望ましい。本発
明は、このような精製の問題に取り組んだものであり、
不溶性かつ生物学的に不活性な顆粒として最初は発現さ
れたものでさえ、高度に精製された生物学的に活性な組
換えタンパク質としてそれを高い収量で入手するための
新規な方法を開示するものである。さらに、本発明は、
回収したタンパク質の適切な折り畳みをも保証するもの
である。適切に折り畳まれたタンパク質を入手すること
は、タンパク質というものが天然の折り畳みの立体配座
をとるまでは生物学的に活性でないという事実から鑑み
、重要な事項である。適切な折り畳みに影響を与える因
子は多く、またこのような因子は種々異なるものであり
得るが、本発明は、1つの標準的な方法を使用して、広
範なタンパク質の適切な折り畳みを達成させる方法を提
供するものである。
本発明の方法は、タンパク質の亜硫酸分解(sulr 
1tolys is)、その後の加温工程において、得
られたタンパク質−8−スルホネートの温度を上昇させ
、それによりタンパク質−8−スルホネートを高純度で
析出させる工程からなる。得られた沈澱物は、出発物質
と比して約り5%純度である。このような高電荷のタン
パク質−8−スルホネートの沈澱は予想外のものだった
のであり、このような高純度の沈澱物が得られることで
、必要であったであろう多(の通常の生物学的または生
化学的精製手法が必要でなくなる。さらに、タンパク質
またはタンパク質−8−スルホネートを高濃度の変性剤
によって可溶化した後、還元し、次いで希釈または透析
によって濃度を減少させることによって、そのタンパク
質溶液は、高い収率で適切な折り畳みが起こるトランジ
ション]Jjt(transitionconcent
rat 1on)を経る。従って、本発明を採用しなか
った場合では、約1%しか適切なタンパク質の折り畳み
が起こらないが、本発明の場合は約20%程の還元タン
パク質が適切に再生(再度の折り畳み)される。
組換えタンパク質を精製、再生させるための一般の工業
的手段、例えば米国特許第4,421,685号は、S
−スルホン化タンパク質を使用することを包含している
が、本発明では、S−スルホン化タンパク質を沈澱物と
して入手する従来知られていない手法を利用するもので
あり、これにより高純度で回収可能となる。亜硫酸分解
工程が終了した後、得られた溶液を溶媒交換し、この溶
媒交換したタンパク質−8−スルホネートの溶液を温度
約1−6℃から約IL−25℃にまで上昇させることに
よって沈澱物を入手する。このような高純度のタンパク
沈澱物が人手されることによって、以後の初期精製とし
て、例えばイオン交換クロマトグラフィーなどの通常の
方法を採用する必要が無くなる。
タンパク質が折り畳むことに関してどのように、または
どの段階で生物学的に活性な、正しい立体配置になるの
かが殆ど知られていない点で、本発明は特に意義がある
[クレイトン(creighton、 T、 E。
)、プロテインズ(Proteins)、 v、 H,
Freeman and Co、 。
ニューヨーク、 1984を参照]。従来、適切な折り
畳み条件は、主として経験に基づいて見いだされていた
のであり、それには再生する組換えタンパク質各々に応
じたテーラ−メイドの高価なプロトコールの開発が要求
される。本発明は、微生物で産生される実質的にあらゆ
る組換えタンパク質に適用可能な折り畳みプロトコール
を提供することによって、この問題を解決するものであ
る。従って、本発明は、高価なテーラ−メイドの精製お
よび再生のプロトコールを開発する必要がないので、価
格が抑えられる一方で、組換えタンパク質の生産効率を
増大させるものである。
本明細書において本発明を開示し、特許請求するため、
以下に用語の意味を定義する。
生物学的活性−目的とする生体内反応を起こす能力。
折り畳み一タンパク質が安定、および/または生物学的
に活性であり得る立体配置に復帰するための工程。
顆粒−適切に折り畳まれたタンパク質、部分的に折り畳
まれたタンパク質、および/または折り畳まれていない
タンパク質と、種々の量の細胞不純物との混合物を含有
するタンパク質の集合体。
組換えDNAクローニングベクター−付加的なりNAを
付加し得るか、または既に付加されているDNA分子を
含有する、選択可能な、かつ自立的に複製可能な、また
は染色体に組込み可能な物質であって、プラスミドおよ
びファージがあるが、これらに限定されない。
宿主細胞−組換えタンパク質を発現するために既に形質
転換されているか、あるいは形質転換され得る細胞。
形質転換−生存プロトブラスト宿主細胞などの受容宿主
細胞にDNAを導入し、受容細胞の遺伝子型を変化させ
ること。
発現ベクター−挿入された外来遺伝子が宿主微生物内で
発現するように設計された組換えDNAクローニングベ
クター 本発明は、組換えタンパク質を精製するための新規な方
法であって、 ■)不溶性の、システィンを含む組換えタンパク質の顆
粒であって、細胞不純物をも内包する該顆粒を含有する
宿主細胞の細胞壁を破壊し、該顆粒を細胞残骸から単離
し、 2)亜硫酸分解試薬を含有する変性剤中に該顆粒を可溶
化して亜硫酸分解された組換えタンパク質および上記細
胞不純物を含有する溶液を裂し、3)亜硫酸分解した組
換えタンパク質を含有する該溶液を溶媒変換し、溶媒変
換した該溶液の温度を約1℃から約6℃の範囲から約1
8℃から約28℃の範囲にまで上昇させ、タンパク質−
S−スルホネートを沈澱させ、そして 4)タンパク沈澱物を得られた上清中の細胞不純物から
単離すること、 を特徴とする方法を提供するものである。
本発明はさらに、システィンを含む組換えタンパク質を
折り畳むための方法であって、さらなる工程として: 5)工程(4)の沈澱物を変性剤中で可溶化し、次いで
1元剤を添加して還元することによって還元タンパク質
の溶液を調製し、そして 6)工程(5)の溶液を折り畳みに適した条件下で希釈
すること、 を包含する方法をも提供するものである。
本発明の最良の例示は、組換えインターロイキン−2(
IL−2)の調製である。IL−2の調製は、適当な宿
主細胞を、通常の遺伝子工学的手法によってI L−2
構造遺伝子を含有するベクターで形質転換することによ
って行われる。これらの常法には、所望のタンパク質を
コードしている遺伝子を入手すること、その遺伝子を適
当な発現ベクターの遺伝子発現を許容する場所に挿入す
ること、感応宿主細胞をそのベクターで形質転換するこ
と、得られた形質転換体を同定すること、および該形質
転換体を適当な増殖培地で培養することなどがある。こ
れらの通常の遺伝子工学的工程は当業界周知であり、詳
細は、マニアチス(ManiatiS)らのモレキュラ
ー・クローニング(Molecular Clonin
g) (コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ
−)、1982に開示されている。
本発明は、組換えタンパク質、例えばI L−2の調製
に特に有用である。I L−2は、活性化T細胞の増殖
促進に関与するT−リンパ球のある種のサブセソ+−か
ら産生される免疫変調因子(immunomodula
tory factor)である。そのIL−2遺伝子
のクローニング、および大腸菌(E、coli)におけ
るその高レベルの発現により、他の天然のリンホカイン
に汚染されていない大量の精製タンパク質を生産するこ
とができる。他の多くのタンパク質がそうであるように
、I L−2も大腸菌内において顆粒形態で発現するこ
とが可能であり、従って本発明の目的にとって特に適し
たものである。
I L−2の例示に当たって、発現は、E、coli 
K12 RV308をプラスミドpIL2365で形質
転換することによって行った。プラスミドpIL236
5の構築に関しては、以下の実施例1から実施例10ま
でに詳細に説明すると共に、制限部位地図を第13図と
して添付する。
組換えタンパク質を高レベルで生産させることに共通し
ているように、大腸菌で発現されるIL−2は不溶性顆
粒の形態をとっている。顆粒は目立っており、細胞に十
分に充満するので、光学顕微鏡によって観察することが
できる。細胞溶解後の顆粒は、濾過などの常法によって
単離することができる。次いで、得られた単離顆粒を4
−6M塩酸グアニジンに溶解し、亜硫酸分解する。■L
−2−3−スルホネートは5DS(ドデシル硫酸ナトリ
ウム)−ポリアクリルアミドゲル電気泳動またはHPL
C,またはあらゆる同様の同定手段によって同定するこ
とができる。亜硫酸分解工程が終了した後、得られた溶
液を溶媒変換し、その温度を約1−4℃から約18−2
8℃に上昇させることで、所望の生成物を柔毛性の沈澱
物として析出させる。
このような高電荷を有するI L−2−3−スルホネー
トの沈澱が上記の条件下で入手されることは、予期され
なかったことであり、大規模な初期精製工程を要せずに
高純度のI L−2生成物を得ることができる。組換え
タンパク質を精製する従来の方法は、クロマトグラフィ
ーなどの標準的な方法に依存していた。これらの工程は
時間がかかるばかりでなく、高価である。変性タンパク
質の純度が高い程に、再生反応がより良好にかつより効
率的となるので、変性タンパク質の精製は復元をも招来
させる。上記の沈澱工程は、pHを調節し、エタノール
を添加すること、および当業者には周知の他の方法によ
って改変することができ、速度が速められる。
本発明以前では、個々のタンパク質の適切な折り畳み条
件は経験的に見いだされていた。いずれのタンパク質の
折り畳み反応であってもその目的は、反応速度を速める
ことによって、さらには犠牲となる収量が無く、より高
いタンパク質濃度をも使用することによって、タンパク
質を効率的に折り畳むことである。生体内(インビボ)
におけるpH,イオン強度、およびイオン濃度のりボゾ
ーム(ここで、タンパク質は合成される)に対する条件
が確かに、インビトロにおける折り畳み反応を支配する
パラメーターを決定している。さらに、いずれのタンパ
ク質も、折り畳み状態および非折り畳み状態間に独自の
トランジションを受けるものと考えられる。本発明のタ
ンパク質−8−スルホネート沈澱物を高濃度の変性剤に
溶解し、還元した後、10 100mM  l−リスで
の希釈または透析1こよって濃度を薄めることによって
、得られたタンパク質溶液は、適切な折り畳みが高い収
率で起こるトランジション濃度を経ることになる。
従って、適切な折り畳みが感受的である多くのパラメー
ターにも拘わらず、本発明の方法は、実質的にあらゆる
タンパク質の適切な折り畳みを行わしめるのに使用する
ことができる。
本発明の目的に使用できる個々の組換えタンパク質は、
重要でなく、確立された遺伝子工学的手法によって調製
され得るものである。このような常法には、所望のタン
パク質をコードしている遺伝子を入手すること、その遺
伝子を適当な発現ベクターの遺伝子発現を許容する場所
に挿入すること、感応宿主細胞をそのベクターで形質転
換すること、正しい形質転換体を同定すること、および
該形質転換体を適当な増殖培地で培養することなどがあ
る。本発明で使用される生物学的手法および試薬の選択
は、第1義的に重要なものでなく、タンパク1−8−ス
ルホネートの高純度の沈澱、および何等かの方法によっ
て種々のタンパク質を適切に再生すること、が非常に重
要であり、本発明の1つの利点である。
当業者ならば、本発明で使用される多くの遺伝子工学手
法および試薬は既述したものに限定されるものでないこ
とは理解できるであろう。例えば、形質転換された細胞
は、通常の機械的方法、化学的方法または酵素的方法に
よって破裂させることができ、顆粒が遊離される。機械
的方法には、例えば、音波処理またはホモジネートがあ
る。化学的方法には、アルカリによる細胞溶解などがあ
り、酵素的方法には、リゾチームでの処理などがある。
個々の形質転換宿主から顆粒を遊離させる通常のいずれ
の方法をも使用することができる。細胞を破裂させれば
、遠心または濾過などの種々の常法によって顆粒を回収
し、細胞残骸を除去することができる。さらに、タンパ
ク質−8−スルホネートを形成させるために0.05−
0.25M亜硫酸ナトリウムと共に使用される具体的な
試薬としては、実施例12で説明するような、] −1
0mMチオ硫酸ナトリウムおよび1 10mM システ
ィンに限定されるものでなく、さらに5−10mM四チ
オン酸ナトリウム、または0.1 1mM硫酸銅などを
挙げることができる。当業者であれば、さらに池の試薬
を使用しても所望の結果を得ることができることは容易
に理解されるであろう。さらには、変性剤も4−6M塩
酸グアニジンに限られず、6−8M尿素も使用すること
ができる。変性剤は、再生、および同一タンパク質分子
のそれ自身との架橋または2つの別のタンパク質分子相
互の架橋を妨害する。変性剤においては、それが生物活
性の不可逆的な喪失および不可逆的な変性を招来してし
まう程に強力であるべきでないこと、が唯一の制限であ
る。
当業者ならば、可溶化タンパク質の同定は、5DS−ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動法などの電気場における
挙動の差異に基づく分子の分離、および標準的なりロフ
トグラフィー法によっても行えることは理解しているで
あろう。沈澱化の条件下における温度は、約18−28
℃の範囲であり、好ましくは25℃である。さらに、沈
澱物の回収は、遠心分離のような高い重力による作用ば
かりでなく、濾過法によっても行えることは当業者なら
ば理解しているであろう。また、還元反応も、2−20
mM システィンの使用に限定されない。当業者ならば
、20−100倍過剰のジチオトレイトール、20−1
00倍過剰のメルカプトエタノール、および2−20m
Mのグルタチオンをも使用できることは理解されるであ
ろう。以下の計算式によって、前で説明した過剰メルカ
プトエタノールおよびジチオトレイトールを計算するこ
とができるが、これは単なる説明を意図するものであっ
て、これに限定されるものでない:本)S−3o、/モ
ル $1)20倍過剰 本発明の方法は、タンパク質S−スルホネートの沈澱に
関連しているので、本方法は、システィンを含むタンパ
ク質に対してのみ使用することができる。システィンは
、極めて近接したシスティン分子間にジスルフィド架橋
が形成されることによってタンパク質の3次構造に寄与
するイオウ含有アミノ酸である。多(の周知のタンパク
質は、このようなジスルフィド架橋を形成しており、こ
れはタンパク質の形状および生物活性に関与している。
−例としては、システィン残基間のジスルフィド架橋に
よって連結された2つのポリペプチド鎖AおよびBから
構成されるヒトインスリンが挙げられる。ヒト成長ホル
モン(hGH)およびウシ成長ホルモン(bG H)は
、システィンをともに含有する2つの異なるタンパク質
である。本発明はさらに、ヒトプロインスリン、ヒトイ
ンスリンA鎖、ヒトインスリンB鎖、ヒトインスリン様
増殖因子1(IGFI)、ヒトインスリン様増殖因子I
 I(IGF I I)、ヒト組織プラスミノーゲンア
クチベーター、ヒトインターフェロン、曲孔類タンパク
質、ヒトタンパク質、ならびに研究および商品価値のあ
る他の各種タンパク質などの他の組換えタンパク質を精
製し、再生させるのに使用することができる。
本発明の目的に使用することができる組換えタンパク質
は、確立された遺伝子工学手法によって調製することが
できる。このような方法のいくつかは、マニアチスらの
モレキュラー・クローニング(コールド・スプリング・
ハーバ−・ラボラトリ−,1982)に記載されている
。本発明が組換え1.L−2顆粒の精製に限定されない
のと同様に、本発明で有用な宿主細胞は大腸菌(E、 
coli)に限定されない。例えば、本発明の目的とし
て、バシルス(Baci flus)、ストレプトマイ
セス(Strept。
myces)、酵母、および形質転換されてタン/fり
質を顆粒形態で発現できる多の微生物などの宿主を使用
することができる。
以下に実施例を挙げ、本発明を例示してさらに詳細に説
明するが、これらは本発明の範囲の限定を意図するもの
ではない。これらには、本発明の説明および実際の操作
法をも適宜挿入している。
実施例1−10では、いくつかのプラスミド中間体を介
したプラスミドplL2365の構築について、実施例
11−13では、不溶性I L−2顆粒を適切に折り畳
まれたタンパク質に変換することについて説明する。実
施例中、制限酵素消化、DNAフラグメントの単離およ
び精製、ライゲート(連結)、ならびに形質転換などの
通常の組換えDNA操作にかかる反応条件、緩衝液、お
よびプロトコールは、特に明記しない限り、マニアチス
らのモレキュラー・クローニング(コールド・スプリン
グ・ハーバ−・ラボラトリ−,1982)に記載されて
いるように行う。プラスミドplL2365は、大腸菌
における高いレベルのIL−2の発現をコードしている
ので、例示タンパク質顆粒の出発物質を生成させるには
好ましいプラスミドである。プラスミドplL2365
の構築を概略水したフロー図式を以下の第1表に示す。
瓜土嚢 プラスミドplL2365の構築フロー図式%式% プラスミドplL2365お′よびE、coli  K
 1実施例1 プラスミドpKC283の単離 E、coli K12  BE1201/pKC283
の凍結乾燥品は、受託番号NRRL  B−15830
の下に7−ザン・リージオナル・リサーチ・ラボラトリ
−[Northern Regional Re5ea
rch Laboratory、ペオリア、イリノイス
61604]から入手できる。この凍結乾燥品を、LB
培地(1リツトル中、バクトートリプトン10g、バク
トー酵母エキス5g、およびNaCl210g、pH7
,5に調節)10Hσを加えた試験管中にデカントし、
32℃で2時間インキュベートし、この間、培養物のア
ンピシリン濃度を50μg/x(lに調節シ、次いで3
2℃で一晩インキニベートする。E、coliK12 
 BE1201/pKC283細胞は細胞DNAに組み
込まれた温度感受性CI抑制遺伝子(リプレッサー)を
含有しているので、その培養は32℃で行う。本明細書
において以下の実施例で説明するように、λpLプロモ
ーターを含有しないか、または野生型λpt、抑制遺伝
子を含有する細胞をこのプラスミドの単離操作に使用し
た場合、インキュベート温度は37℃に調節する。
E、coli K12  BE12’01/pKC28
3の単一のコロニー単離体が入手されるように、得られ
た一晩培養物の少量を、50μg/xQアンピシリンを
含むLB−寒天(15g/(Iハクトー寒天を加えたL
B培地)平板に置く。得られた単一のコロニーを、50
μg/1x(lアンピシリンを含有するLB培地10x
12に接種し、激しく振盪させながら32℃で一晩イン
キユベートした。この−晩培養物10肩aを、50μg
/mQアンピシリンを含有するLB培地500酎に接種
し、激しく振盪させながら32℃でインキュベートし、
培養の定常期に到達させた。
4℃における10分間の4000g遠心によって、細胞
を採取し、上清を捨てた。得られた細胞ペレットを水冷
STE緩衝液(0,1M NaCQ。
10mM1−リス−HCl2pH7,8、および1mM
EDTA)100F1gで洗浄した。洗浄後、この細胞
ベレットを、511g/MI2 リゾチームを含有する
溶液1(5,0mM グルコース、25mM  トリス
−HC(l pH8,o、およびlomM EDTA)
10i(!に再:ひ濁し、室温で10分間放置した。
次いで、溶液2 (0,2N NaOHおよび1%SD
S)2Mをこのリゾチーム処理細胞に加え、得られた溶
液を反転させて穏やかに混合した。この混合物を氷上で
10分間インキュベートした。
水冷5M酢酸カリウム(pH4,8)15酎を細胞溶解
した細胞混合物に加え、得られた溶液を反転させて混合
した。この溶液を水上で10分間インキュベートした。
氷酢酸11.FM!を水28.5z(lおよび5M酢酸
カリウム60RQに加えて5M酢酸カリウム溶液を調製
した(得られた溶液は、カリウムに関して3Mであり、
また酢酸に関して5Mである)。
細胞溶解した細胞混合物を4℃で20分間20゜000
 rpmで遠心したしベックマン(Beckman) 
S W27(またはそれと同等の装置)コ。細胞DNA
および残骸によって、試験管の底にペレットが形成され
た。上清約36J112を回収し、イソプロパツール0
.6容量を加え、混合し、そして得られた溶液を室温に
15分間放置した。プラスミドDNAを遠心(室温、1
2,0OO9,30分間)によって採取した。上清を捨
て、室温において、得られたDNAペレットを70%エ
タノールで洗浄した。エタノール洗液をデカントし、ペ
レットを減圧乾燥器で乾燥させた。次いで、そのペレッ
トをTE緩衝液(10+++Mトリス−HCl2pH8
,0、および1mM EDTA)8mQに再懸濁した。
C5(J!8gをそのDNA溶液に加えた。臭化エチジ
ウムの10Mg/R12水溶液約0.8*(!を各々1
0MQのCsC12−DNA溶液に加えた。溶液の最終
密度は約1.55g/抑であり、臭化エチジウムの濃度
は約600μg/mQであった。この溶液をベックマン
50型遠心管に移し、パラフィン油で上端まで満たし、
栓をし、遠心した(20℃145,OOOrpm、24
時間)。遠心した後に、2つのDNAバンドが普通光で
認められた(肉眼)。
その管から栓を取り除き、#21注射針を付けた注射器
を遠心管の側面に挿入することによって、下部のDNA
バンドを取り出した。
水飽和1−ブタノールで数回抽出して臭化エチジウムを
除去した。TE緩衝液に対して透析することでC5CQ
を除去した。緩衝化フェ/−ル、次ぎにクロロホルムで
抽出した後、DNAを沈澱させ、70%エタノールで洗
浄し、乾燥した。プラスミドpKC283約IJ!gを
入手し、TE緩衝液中に濃度的lμg/μσで保存した
(4℃)。
プラスミドpKC283の制限部位および機能地図を添
付の第1図に示す。
実施例2 プラスミドpKC283PXの構築 実施例1で調製したプラスミドpKC283DNA約1
0μQをi0X培地−塩制限緩衝液(500mM Na
C(1,100mM  トリス−HCl2pH7,5,
100mM MgCl2t−および10+nMDTT)
20uQ、1mg/x(2B5A20μ+2、制限酵素
PvuIl(〜50単位、ベセスダ・リサーチ・ラボラ
トリーズ(Bethesda Re5earch La
boratories。
BRL)が規定、本明細書で使用している制限酵素はす
べてここから入手した)5μC1および水145μQと
混合し、得られた反応物を37℃で2時間インキュベー
トした。本明細書で記載している制限酵素反応は、フェ
ノール、次いでクロロホルム抽出することによって常法
どおりに停止させ、次いで得られたDNA沈澱物をエタ
ノール洗浄し、TE緩衝液に再懸濁した。既述のように
PvulI消化反応を停止させた後、PvuII消化プ
ラスミドpKC283DNAを沈澱させ、次いでTE緩
衝液5μCに再懸濁した。
5×キナーゼ緩衝?IL(300mM  トリフ、、−
HCQ pH7,8,50mM MgCQ、、および2
5mMDTT) 1011Q、 5mM ATP5μ1
2.水24μm2.T4ポリヌクレオチドキナーゼ(約
2.5単位、P−Lバイオケミカルズ(P−L Bio
chemicals)) 0゜511Q、 1mg/x
12B S A 5 aQ、および10mMスペルミジ
ン5μQの混合物中、XhoIリンカー:GGAGCT
CC 約600ピコモル(pM)の混合物を37℃で30分間
インキュベートすることによって、そのリンカ−をキナ
ーゼ処理した。
キナーゼ処理したXholリンカ−約12.5μQをP
vuU消化プラスミドpKC283DNA5μQに加え
、次いでそのDNAに、10×リガーゼ緩衝液(300
mMトリス−HCI2 pH7,6,100mM Mg
CQ=、および50mM DTT)2゜5μff、1 
xg/x(l B S A 2.511(1,5tg/
m(IATP7μIJ、T4DNAリガーゼ(約2.5
単位、P−、Lバイオケミカルズで規定)2.5μf2
,10mMスペルミジン2.5μQ、および水3μρを
加えた。得られたライゲート反応物を4℃で一晩インキ
ユベートした。このライゲート反応の後、得られた反応
混合物を調節して高塩緩衝液(0,1MNaCl2.0
.05M  トリス−HCQ pH7,5、l Q、Q
mM MgCQt、および1mMDTT)の組成を有す
るようにした。制限酵素Xhol約10μQ(too単
位)をこのl昆合物に加え、得られた反応物を37℃で
2時間インキュベートした。
この反応を停止させ、Xholリンカ−をライゲート混
合物に加えないことを除いては既述のようにしてXho
l消化DNAを沈澱させ、再懸濁し、連結させた。この
連結DNAは、所望のプラスミドpKC283PXを構
成していた。添付の第2図に、プラスミドpKC283
PXの制限部位および機能地図を示す。
実施例3 E、coli K 12 MO(λ”)/pKC283
PXの接菌 E、coli K 12 MO(λ°)は、受託番号N
RRLB、−15993の下に、凍結乾燥体としてノー
ザン・リージオナル・リサーチ・ラボラトリ−から入手
可能である。E、coli K 12 MO(λ°)は
、野生型λpLcIリプレッサー遺伝子を含有している
ので、E、coli K 12 MO(λ゛)細胞では
バイブリドpL−1ppプロモーター由来の転写は起こ
らない。インキュベート温度を376Cにし、増殖培地
にアンピシリンを加えない以外は実施例1に記載した操
作法に実質的にしたがって、この凍結乾燥品を再構成し
、MO(λ°)の単一コロニーを単離し、MO(λ°)
細胞の一晩培養物10スQを調製した。
この−晩培養物50μQを、これもlQmMMg S 
Oaおよび10 mM MgG (1,を含有するLB
培地5W(lに接種した。この培養物を激しく振盪させ
ながら37℃で16時間インキュベートした。
次いで、得られた培養物を、10mM MgSO4およ
び10 mM MgCQ*を含有するLB培地で200
dまで希釈した。この希釈した培養物を激しく振盪させ
ながら、細胞密度約l×1011細胞/肩Qを示す55
0nm吸光度(A5so)が約0,5になるまでインキ
ュベートした。得られた培養物を氷水浴中で10分間冷
却し、次いで遠心(40009,4℃110分間)によ
って細胞を採取した。
得られた細胞ペレットを冷10mM MgSO4100
村に再懸濁し、次いで遠心によって素早く再ペレット化
した。この細胞ペレットを30mMCacQv 100
MQに再懸濁し、水上で20分間インキュベートした。
遠心によって細胞を再び採取し、3QmMCaCム10
3!12に再懸濁した。この細胞標本1.5スQを、実
施例2で調製した連結DNAに加えた[このDNAは、
CaCQR中、3C)+Mに調製しておいたコ。得られ
た細胞−DNA混合物を水上で1時間インキュベートし
、42℃で90秒間、熱ショックを与えた後、水上で約
2分間冷却した。得られた細胞−DNA混合物を125
m+2フラスコ中LB培地lOmQ中で希釈し、37℃
で1時間インキュベートした。lOOμa部分量を、ア
ンピシリンを含有するLB−培地にプレートし、コロニ
ーが現れるまで37℃でインキュベートした。
得られたコロニーを個々に培養し、その個々のコロニー
のプラスミドDNAを制限酵素分析およびゲル電気泳動
法によって調査した。所望のE、coli K 12 
MO(λ”)/pKC283PX形質転換体が同定され
るまではC8Cρ勾配工程を行わず、それ以外は実施例
1の操作法に従って小規模にプラスミドDNAを単離し
た。プラスミドpKc283PXの制限部位および機能
地図を添付の第2図に示す。
実施例4 E、coli K l 2 MO(λ’)/pKC28
3−Lの微筆 実施例1の操作法に従って調製したプラスミドpKC2
83PX DNAリンカgをlOX高塩高面緩衝液20
uρJ1g/m(l B5A20.in、制限酵素Bg
1■5μQ(〜50単位)、制限酵素Xho+5μQ(
〜50単位)、および水150μρに溶解し、得られた
反応物を37℃で2時間インキュベートシた。この反応
を停止させ、BglII−XhoI消化DNAを沈澱さ
せた後、このDNAをTE緩衝液5μeに再懸濁した。
BglIIおよびXhor制限酵素開裂が特徴である1
本鎖DNA末端を有するDNAを合成し、キナーゼ処理
した。このリンカ−のキナーゼ処理は、実施例2の操作
法に実質的に従った。このDNAリンカ−は以下の構造
を有していた: このリンカ−は、当業界周知の方法によって1本鎖デオ
キシオリゴヌクレオチドから合成した。その1本鎖デオ
キシオリゴヌクレオチドは、アプライド・バイオシステ
ムズ[(Applied Biosystems)、C
A 94404、フォスター・シティ−、リンカーン・
セントラ・ドライブ850番]から売り出されている、
ホスホルアミダイト化学を利用する380AD N A
  シンセサイザーなどの市販の装置から合成すること
ができる。DNAを合成する方法は他にも当業界周知で
ある。1本鎖DNAを合成するための通常の改変ホスホ
トリエステル法は、イタクラ(Itakura)らのサ
イエンス(Science)1913:1056(19
77)、およびフレア(crea)らのプロシーディン
グ・オブ・ナショナル・アカデミ−・オプ・サイエンス
U S A (Proc、 Nat、^cad、 Sc
i、 USA)75:5765(1978)に記載され
ている。さらに、特に好ましいDNA合成法は、シング
(Hsiung)らのヌクレイツク・アシッド・リサー
チ(Nucleic Ac1d Re5earch)1
1:3227(1983)、およびナラング(Nara
ng)らのメソノズ・イン・エンザイモロジー(Met
hods in Enzym。
1ogy)68:90(1980)に開示されている。
上記リンカ−とBglI[−Xhol消化プラスミドp
KC283PXとを実施例2の操作法に実質的に従って
連結した。得られた連結DNAは所望のプラスミドpK
C283−Lを構成していた。プラスミドpKC283
−Lの制限部位および機能地図を添付の第3図に示す。
このプラスミドpKC283−L DNAを使用してE
、coli K 12M0(λ°)を形質転換し、得ら
れたE、coli K 12M0(λ゛)形質転換体を
実施例3の操作法に実質的に従って同定した。
の構築 実施例1の操作法に実質的に従って調製したプラスミド
pKC283−L  DNA約108gを、10X高塩
緩衝液20a(1,1Mg/JBSA20μQ、制限酵
素Xhol  5μQ(〜5050℃、および水155
μQに溶解し、得られた反応物を37℃で2時間インキ
ュベートした。次いで、この反応混合物に95%エタノ
ール3容量および3M酢酸ナトリウム1/10容量を添
加してXhol消化DNAを沈澱させ、ドライアイス−
エタノール浴中で5分間インキュベートし、遠心した。
得られたDNAペレットを70%エタノールで洗浄し、
乾燥し、lO×ニック−トランスレーション緩衝液(0
,5M  トリス−HCQ pH7,2,091MMg
5o、、および1++M DTT)2μ(1,デオキシ
ヌクレオチド三リン酸の各2mM溶液lμQ1水15u
(1,E、coli DNAポリメラーゼ■の大きなフ
ラグメントであるクレノー1μm2 (P−Lバイオケ
ミカルズで規定された〜6単位)、および1ug/zQ
 BSA lμQ中に懸濁した。得られた反応物を25
℃で30分間インキュベートし、次いでその溶液を70
℃で5分間インキュベートすることで反応を停止させた
実施例2に記載の操作法に実質的に従って、BamHI
リンカ−をキナーゼ処理し、XhoI消化クレノり処理
プラスミドpKC283−L  DNAと連結させた。
このライゲート反応の後、高面緩衝液中、37℃で2時
間、得られたDNAをBamHI約lOO単位で消化さ
せた。BamHI消化の後、実施例2の操作法における
ライゲート反応を行うためのDNAを調製した。
実施例2および3に記載の操作法に実質的に従って、〜
5.9 kb BamHI 制限フラグメントを連結さ
せて環状化し、E、coli K 12 MO(λ゛)
に形質転換した。E、coli K 12 MO(λ’
)/ p K C283−LB形質転換体を同定し、次
いでプラスミドpKC283−LB  DNAを実施例
1の操作法に実質的に従って調製した。プラスミドpK
C283−LBの制限部位および機能地図を添付の第4
図に示す。
実施例6 E、coli K 12 MO(λ’)/pL32の構
築使用する出発プラスミド、制限酵素およびリンカ−以
外は、実施例5の操作法に実質的に従って、プラスミド
pKC283PX約10μgを高面緩衝液中で制限酵素
5ailで消化し、クレノーで処理し、EcoRI  
リンカー: と連結させた。制限酵素EcoRIで消化して〜2゜1
kbDNAを切除した後、連結によって〜4.Okb 
EcoRT制限フラグメントを環状化し、プラスミドp
KC283PR8を得た。実施例3の操作法に従い、こ
の連結DNAでE、coli K I 2M0(λ゛)
を形質転換した。実施例1の操作法に従って、E、co
li K 12 MO(λ’)/pKC283PR3形
質転換体を同定した後、プラスミドpKC283PRS
  DNAを調製した。プラスミドpKC283PR3
の制限部位および機能地図を添付の第5図に示す。
プラスミドpKC283PR3約10μgを、各々約5
0単位のPstrおよびs ph Iを含む高面緩衝液
200μρ中で消化した。この反応物を37℃で約2時
間インキュベートした後、得られた反応混合物を0.6
%低ゲル化温度アガロース(FMCコーポレーション、
マリン・コロイズ・デイビジョン、ロックビレ、メイン
04841)ゲルの電気泳動にかけた[トリス−アセテ
ート緩衝液中、〜130V、〜75IIIA、2−3時
間]。
得られたゲルを臭化エチジウムの希釈溶液中で染色し、
長波長UV光で視覚化される、〜0.85kb Pst
l−3phl制限フラグメントを構成するDNAバンド
を小さいセグメントとしてゲルから切除した。このセグ
メントの容量を重量および密度から算定し、これと同容
量のl OnMトIJス−HCQ pH7,6を、セグ
メントを入れた試験管中に加えた。次いで、このセグメ
ントを72℃でインキュベートして融解した。プラスミ
ドpKC283PR3の〜0.85kb Pst [−
3phr制限フラグメント約1μgを約lOOμQ容量
として得た。同様にしてプラスミドpKC283−LB
を制限酵素PstlおよびS ph Iで消化し、ライ
ゲート反応用に、〜3.Okb制限フラグメントをアガ
ロースゲル電気泳動によって単離調製した。
実施例2の操作法に従って、プラスミドpKC283P
R3の〜0.85kb PstI−3phl制限フラグ
メントをプラスミドpKC283−LBの〜3.Okb
 Pstl−Sphl制限フラグメントと連結させた。
得られた連結DNAは所望のプラスミドpL32を構成
していた。プラスミドpL32の制限部位および機能地
図を添付の第6図に示す。
実施例3の操作法に従って、プラスミドpL32をE、
coli K 12 MO(λ°)細胞に形質転換した
実施例1の操作法に従って、このE、coli K 1
2M0(λ’)/pL32形質転換体からプラスミド1
)L32DNAを調製した。プラスミドpL32DNA
を分析することによって、1つよりも多い数のEcoR
Iリンカ−がプラスミドpKC283PXのクレノー処
理5all末端に結合していることが判明した。Eco
RIリンカ−が1つよりも多く存在しても、プラスミド
pL32またはその誘導体の有用性が損なわれることは
なく、これは、2つのEcoR+リンカ−を共に連結し
た場合には必ず生成されるXhol制限部位の存在性に
よって検出することができる。あるいは、プラスミドp
L32は、プラスミドpKC283−t、Bに関する本
実施例の最初の段落に記載した5ail −Ec。
R1切除、および連結反応を行うことによっても構築す
ることができる。
実施例7 E、coli K 12 MO(λ’)/pL42の構
築E、coli K 12  RV308/pNM78
9は、ノーザン・リージオナル・リサーチ・ラボラトリ
−から受託番号NRRL  B−18216の下に凍結
乾燥品として入手可能である。pNM789の制限部位
および機能地図を添付の第7図に示す。
インキュベート’(74度を37℃にする以外は、実施
例1の教示に実質的に従い、この培養物からプラスミド
DNAを抽出する。pNM789の10μgをPvun
緩衝液(50mMトリス−HCQ pH7,5,5Qn
+MNaCg、および6 mM MgCQfi)200
μa中に懸濁する。PvuI[1単位を加え、得られた
反応ミックスを37℃で5分間インキュベートする。こ
の酵素を、65℃で10分間加熱することによって失活
させる。次ぎに、IOXBamHI緩衝)夜(200m
M  トリス−HCgpH80、IM Na(J!およ
び70mM MgCQl) 30μg、水70μC1お
よびBamH110単位を加え、得られた反応物を37
℃で1時間インキュベートする。その後、アルカリホス
ファターゼ5単位を加え、65℃で1時間インキュベー
トする。得られたDNAフラグメント群を1%アガロー
スケル上で分離し、DNAフラグメント(第8図)1カ
所切断の大きさのフラグメントを精製する。
平滑末端とBamHI末端を有するD N A ’Jン
カーを実施例4の教示に従って合成する。このリンカ−
(第8図の118に示す)は以下の構造を有する: GACACGGAAGATCCTAG−5’実施例2の
教示に従い、このリンカ−をキナーゼ処理し、BamH
I −Pvull消化プラスミドpNM789に連結す
る。このライゲート混合物をE、Co11 K12 R
V308細胞に形質転換し、実施例3の教示に実質的に
従って、得られた形質転換体からプラスミドを単離する
。適当な大きさのPvuIIフラグメント(494bp
)およびXbal −BanHlフラグメント(628
bp)を含有する幾つかのプラスミドを選択する。これ
らの内生なくとも2つの配列を、Ba+mH1部位から
唯一のS ma 1部位まで配列決定し、所望の配列に
ついて1つのクローンを選択する。この中間プラスミド
をプラスミド120と命名する。この操作法の概略、お
よびプラスミド120の制限部位および機能地図を添付
の第8図に示す。
次いで、プラスミド120約10μgを、制限酵素Xb
aTおよびBamH[をそれぞれ50単位含有する高面
緩衝液200μρ中で消化した。この消化生成物をアガ
ロースゲル電気泳動法によって分離し、〜0.6kb 
Xbal −BamHI制限フラグメントを単離し、実
施例6に記載の操作法によってライゲート用に調製した
プラスミドpL32も制限酵素XbalおよびBamH
Iで消化し、〜3.9kb制限フラグメントを単離して
ライゲート用に調製した。プラスミドpL32の〜3.
9kb Xbar −BamHI制限フラグメントを実
施例2の操作法に実質的に従ってプラスミド120の〜
0.6kb XbaI−BamHI制限フラグメントに
連結させ、プラスミドpL47を調製した。プラスミド
pL47の制限部位および機能地図を添付の第9図に示
す。実施例3に記載の操作法に従って、プラスミドpL
47をE、coliK12Mo(λ°)に形質転換し、
E、coli K 12 MO(λ”)/pL47形質
転換体を同定した。
実施例1の操作法に従って、得られた形質転換体からプ
ラスミドpL47DNAを調製した。
実施例8 E、coli K12  RV308/pPR12AR
1の構築 プラスミドpPR12は、温度感受性p L l)ブレ
ッサー遺伝子c1857およびプラスミドpBR322
テトラサイクリン耐性付与遺伝子を含有している。プラ
スミドpPR12は米国特許#4゜436.815(1
984年3月13日発行)に記載され、特許請求されて
いる。プラスミドpPR12の制限部位および機能地図
を添付の第10図に示す。
プラスミドpPR12約IOμgを、高面緩衝液200
μ(!中、制限酵素EcoRI約50単位で消化した(
37℃、2時間)。得られたEcoRI消化プラスミド
pPR12DNAを沈澱させ、実施例5に記載の操作法
に従ってクレノーで処理した。このクレノー反応の後、
EcoR■消化したクレノー処理プラスミドpP R1
2D N Aを実施例2に記載のライゲート反応によっ
て再度環状化した。選択をアンピシリン耐性でなく、テ
トラサイクリン(5μg/j112)耐性で行う以外は
、実施例3に記載の操作法に従い、所望のプラスミドp
PR12△R1を構成した、得られた連結DNAを、E
、coli K 12 RV308に形質転換した。E
coli K 12 RV308は受託番号NRRL 
 B−15624の下にNRRLから人手可能である。
E、coli K12  RV308/pPR12ΔR
1形質転換体を同定した後、実施例1の操作法に実質的
に従い、得られた形質転換体からプラスミドpPR12
△RIDNAを調製した。
プラスミドpPR12△R1約IOμgを、培地−塩緩
衝液200μQ中、制限酵素AvaI約50単位で消化
した(37℃,2時間)。実施例5の操作法に実質的に
従って、このAval消化プラスミドpPR12△R1
を沈澱させ、クレノーで処理した。このクレノー反応の
後、Ava!−消化クレノー処理プラスミドpPR12
△RIDNAを、実施例2の操作法に実質的に従って、
リンカと連結させた。このリンカ一連結反応の後、得ら
れたDNAを沈澱させ、次いで制限酵素EcoRI約5
0単位を含有する高面緩衝成約200μQに再懸濁した
。得られた反応物を37℃で約2時間インキュベートし
た。このEcoRI消化の後、実施例6の操作法に従っ
て、得られた反応混合物をアガロースゲル上に置き、〜
5. lkb EcoRI制限フラグメントを精製した
。実施例2の操作法に従って、ライゲート反応により、
得られた〜5゜1kbEcoRI制限フラグメントを環
状化した。
この連結DNAは所望のプラスミドpPR12AR1を
構成していた。選択をアンピシリン耐性でなく、テトラ
サイクリン耐性で行う以外は、実施例3に記載の操作法
に従い、プラスミドpPR12AR]  DNAをE、
coli K12 RV308に形質転換した。得られ
たE、coli K12  RV308/pPR12A
Rl形質転換体を同定した後、実施例1の操作法に実質
的に従い、プラスミドpPR12ARI  DNAを調
製した。
プラスミドpPR12AR1の制限部位および機能地図
を添付の第11図に示す。
実施例9 E、coli K 12 RV308/pL 110の
構築プラスミドpPR12ARlDNA約10μgを、
制限酵素PstlおよびEcoRIをそれぞれ約50単
位含有する高面緩衝成約200村中に懸濁し、この消化
反応物を37℃で約2時間インキュベートした。次いで
、この反応混合物をアガロースゲル上に重層し、実施例
6の操作法に実質的に従って、プラスミドpPR12A
R1の〜2.9kb Pstl −EcoRI制限フラ
グメントをライゲート反応用に単離し、調製した。
プラスミドpL47約10μgを、高面緩衝液200μ
12中、37℃12時間、制限酵素PstlおよびBa
mHIで消化した。実施例6に記載の操作法に実質的に
従って、得られたPstl  BamHI−消化DNA
をアガロースゲル上に重層し、複製起点およびアンピシ
リン耐性付与遺伝子部分を含有する〜2.7kb Ps
tl −BamHI制限フラグメントをライゲート用に
単離し、調製した。分離反応では、高面緩衝液200μ
e中、プラスミドpL47DNA10μgを制限酵素E
coRIおよびBamHIで消化しく37℃12時間)
、実施例6に記載のように、〜1.03kb EcoR
I −BamH[制限フラグメントをライゲート反応用
に単離し、調製した。得られた〜1.03kb Eco
RI −Baml−11制限フラグメントをプラスミド
pL110の構築に使用した。
プラスミドpL47の〜2.7kb PsLI −Ba
mHlおよび〜1.03kb EcoRI−BamHI
制限フラグメントを、プラスミドpPR12AR1の〜
2.9kl+ Pstl −EcoRI制限フラグメン
トに連結し、プラスミドpL110を構築し、次いでこ
の連結DNAを使用し、E、coli K 12  R
V308を形質転換した。ただし、この形質転換に当た
っては、形質転換体の選択をアンピシリン耐性でなく、
テトラサイクリン耐性を使用して行う以外は、実施例2
に記載の方法に従い行った。プラスミドpL110の制
限部位および機能地図を添付の第12図に示す。
実施例IO プラスミドcl L  2(NRRL  B  183
81)は、成熟IL−2のN−末端100残基およびシ
グナルペプチドをコードしているc D N Aフラグ
メントを含有している。
実施例1の教示に従って単離したプラスミドCIL−2
DNAをHg1A15単位(ベセスダ・リサーチ・ラボ
ラトリーズ(Bethesda Re5earch L
aborator 1es)で規定された単位。本明細
書で使用している制限酵素はすべてここから入手した)
およびPstl制限酵素5単位、およびIOX標準制限
緩衝液(50mM NaCl2.10mM  トリス−
HC(! pH7,5,10mM MgCQ、、1mM
  ジチオトレイトール)5μg、以下の培地塩緩衝液
で消化した。約291塩基対のフラグメントを単離し、
ポリアクリルアミドゲルの電気泳動法によって精製した
次いで、T4ポリメラーゼ2単位を加え、培地塩緩衝液
中、5au3A制限酵素で消化することによって、上記
のI L−27ラグメントを平滑末端化した。次いで、
平滑末端にしたI L−2フラグメントを合成リンカー
: と連結させるに当たり、キナーゼ処理したリンカ−約1
μgおよびI L−2フラグメント200ngを加え、
得られた混合物を4℃で20時間インキュベートした。
次いで、その配列を、培地塩緩衝液中でBglII制限
酵素5単位および53u3A制限酵素5単位で消化し、
得られたフラグメントをベクターpL110 (これは
、ここでも培地塩制限緩衝液中で、予め、BglIr制
限酵素4単位で消化し、BamHI制限酵素2単位で部
分消化しておいた)中に連結させた。
次いで、得られたプラスミドpGAD2を既述のように
BamHI制限酵素2単位で部分消化した。
実施例1に従って単離したプラスミドpM13mp8ク
ローン426 (NRRL−B−18380)を既述の
ように制限酵素5au3Aで消化した。次いで、IL−
2のC−末端33残基をコードしている242塩基対5
au3Aフラグメントを常法によって単離し、部分消化
pGAD2中に連結させてプラスミドplL2365を
調製した。次いで、IL−2の全コード化配列を発現可
能な位置に含有しているプラスミドp I L2365
を、実施例3の教示に従ってE、coli K 12 
RV308 (NRRL B−15624)に形質転換
した。得られた形質転換体を常法によって培養し、[、
−2を不溶性顆粒の形態として産生させた。プラスミド
p I L2365の制限部位および機能地図を添付の
第13図に示す。
実施例11 インターロイキン−2顆粒の単離 湿潤し、ぎっしり詰まったE、coli K 12  
RV308/p IL2365細胞約300gを0゜0
5M  トリス−HCQ(p H8,0)2400だQ
中に懸濁させ、Q、Q5M EDTA (エチレン−ジ
アミン四酢酸)300m12中、リゾチーム(シグマ■
級)1.2gを添加して細胞溶解した。撹拌して細胞を
分散させ、次いで手短に音波処理して粘性DNAを剪断
した。細胞溶解が完了したら(これは1時間後に顕微鏡
観察して判定した)、撹拌下に、DEAE (ジエチル
アミノエチル)セルロース(ワットマン(Whatma
n)D E 52) 600 gを加えた。次いで、こ
の懸濁液を濾過し、所望のIL−2顆粒を含有する混濁
した濾液を得た。洗液が清澄化するまで、得られた応過
ケーキをトリフ、−HC12緩衝液(pH8,0)30
00iI2で洗浄し、濾液とこの洗液をまとめ、10,
0OOX9で30分間遠心した。遠心後、沈澱物を採取
し、これをトリス−HCf2緩衝液中、30%アセトニ
トリル、IMKOff、および水で連続して洗浄した。
次いで、洗浄して得られた顆粒を水1リットル中に懸濁
した。ビューレット法[コロウィックら(colowi
ch、 S、 P、およびN、 0.Kaplan)m
W、MethodsIn Enzymology、 3
巻、450−451頁]により、タンパク質顆粒の収量
を測定すると、5.5gであった。以後に使用するため
、この顆粒調製物を一20′Cで凍結させた。
実施例12 IL−2−3−スルホネートの調製 実施例11で得られた顆粒約5.5gを6M塩酸グアニ
ジン(Gu−HC(り500xQ中に溶解した。この5
00+12中に、0.1M亜硫酸ナトリウム(6,3g
)、0.05M  トリス(3,03g)、0.005
Mチオ硫酸ナトリウム(620+g)、0.005M 
システィン(303xg)、およびlXl0−’M硫酸
銅溶液50μQを加えた。そのpHを7.8に調節した
後、亜硫酸分解反応を撹拌下に4℃で48時間行った。
得られた混合物を遠心によって清澄化し、次いでセファ
デックスG−75[ファルマシア(Pharmacia
)、ビスカッタウェイ、N 、 J 、 08554−
9932]の10リツトルカラムで、7M尿素、0.1
M  トリス(pH8,5)、および0.1M亜硫酸ナ
トリウムに溶媒変換した。カラム流出液を280nmの
吸収でモニターし、5DS−ポリアクリルアミドゲル電
気泳動法によってI L−2−S−スルホネートを含有
するピークを同定した。このG−75カラムはさらに、
高分子量タンパク質のピークを分離した。IL−2−s
−スルホネートを含有するフラクションを約25℃にま
で暖め、所望の生成物を綿状沈澱物として析出させた。
任意であるが、塩酸によってpHを7,5に低下させ、
エタノールを10%まで加えることによってこの沈澱反
応工程を速めることができる。遠心によって、所望のI
 L−2−8−スルホネート沈澱物を回収し、水で2回
洗浄して約1.3gを得た。
実施例13 I L−2の可溶化および折り畳み 実施例12で得たIL−23−So、沈澱物約40xg
を4℃で5MGu−HC(l約66、M。
システィン80.7+g、およびシスチン3.2gg中
に溶解した。次いで、固形トリスを添加してそのpHを
8に調節した。その溶液を連続して撹拌させながら、総
量2001(lの冷水を1 、6 iff/分で注いだ
。次いで、この溶液をカバーし、4℃で一晩インキユベ
ートした。次ぎに、得られた溶液をスペクトラポラ−(
SpectraPor)# 1  [スペクトラム・メ
ディカル・インダストリーズ、 I nc、 (Spe
ctrum Medical Industries、
 Inc、)、ロスアンジエルス、CA 90054]
で、0.05M  トリス(pH9,0)4す7)ルに
対して4時間透析した後、新しいトリスで一晩透析した
。不溶性物質を遠心によって除去し、捨てた。次いで、
酢酸約1.5xQを溶液に加え、それをアミコンYM−
58[7ミコン(3m1con)、デンバー、Mass
、]で約10iQにまで濃縮し、0.1M酢酸ナトリウ
ム緩衝液(pH4,5)で平衡化させたセファデックス
G−75カラムに通し、凝集したタンパク質を取り出し
た。最後に、再生したrL−2をYM5膜で濃縮し、−
20’Cで冷凍保存した。適切な再生は、逆相C−4H
PLCカラム[バイダック(Vydac、 He5pe
ria)、 CA 92345]のクロ7トグラフイー
によって確認した。得られたIL−2は、アメリカン・
タイプ・カルチャー・コレクション(American
 Type Cu1ture Co11ection、
 CI ツクビレ、メリーランド、20852) (A
 T CC)に受託番号TlB214の下で入手可能な
I L−2依存性CTLL−2セルラインを増殖させる
能力に基づいて測定すると、生物学的に活性であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、プラスミドpKC283の制限部位および機
能地図の模式図であり、 第2図は、プラスミドpKC283PXの制限部位およ
び機能地図の模式図であり、 第3図は、プラスミドpKC283−Lの制限部位およ
び機能地図の模式図であり、 第4図は、プラスミドpKC283−LBの制限部位お
よび機能地図の模式図であり、第5図は、プラスミドp
KC283PR3の制限部位および機能地図の模式図で
ありぐ第6図は、プラスミドpL32の制限部位および
機能地図の模式図であり、 第7図は、プラスミドpNM789の制限部位および機
能地図の模式図であり、 第8図は、プラスミド120の構築模式図であり、 第9図は、プラスミドpL47の制限部位および機能地
図の模式図であり、 第10図は、プラスミドpPR12の制限部位および機
能地図の模式図であり、 第11図は、プラスミドpPR12ARlの制限部位お
よび機能地図の模式図であり、第12図は、プラスミド
pL110の制限部位および機能地図の模式図であり、 第13図は、プラスミドplL2365の制限部位およ
び機能地図の模式図である。 特許出願人 イーライ・リリー・アンド・カンパニー代
 理 人 弁理士 青白 葆 (外1名)FIG、1 pK0283 (〜9.1 kb) ac I FIG、3 (〜5.9 kb) FIG、2 (〜6.1 kb) FIG、4 FIG、5 FIG、7 NM789 (〜1.0kb) Hind III δalI FIG、6 L32 (〜3.9 kb) FIG、8 al l FIG、9 (〜4.5 kb) FIG、Il de I FIG、lo FIG、+2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、システイン含有組換えタンパク質の精製法であって
    、 a)細胞不純物を内包する不溶性の、システイン含有組
    換えタンパク質顆粒を含有する宿主細胞の細胞壁を破壊
    し、該顆粒を細胞残骸から分離し、b)亜硫酸分解試薬
    を含有する変性剤に該顆粒を可溶化して亜硫酸分解され
    た組換えタンパク質および上記細胞不純物を含有する溶
    液を製し、c)亜硫酸分解した組換えタンパク質を含有
    する該溶液を溶媒変換し、溶媒変換した該溶液の温度を
    約1℃から約6℃の範囲から約18℃から約28℃の範
    囲にまで上昇させてタンパク質−S−スルホネートを沈
    澱させ、 d)得られたタンパク沈澱物を上清中の細胞不純物から
    分離すること、 を特徴とする方法。 2、工程(c)における温度を約25℃に上昇させる請
    求項1に記載の方法。 3、変性剤が塩酸グアニジンまたは尿素である請求項1
    または請求項2に記載の方法。 4、顆粒を約4−6M塩酸グアニジン中で可溶化する請
    求項3に記載の方法。 5、顆粒を約6−8M尿素中で可溶化する請求項3に記
    載の方法。 6、亜硫酸分解試薬が亜硫酸ナトリウムと、第2の成分
    としてチオ硫酸ナトリウム、システイン、四チオン酸ナ
    トリウム、または硫酸銅とを含有する請求項1から請求
    項5までのいずれかに記載の方法。 7、亜硫酸ナトリウムが約25−250mMの濃度であ
    る請求項6に記載の方法。 8、亜硫酸ナトリウムが約100mMの濃度である請求
    項7に記載の方法。 9、第2の成分が、 a)濃度2−20mMで存在するシステイン、b)濃度
    約10mMで存在する四チオン酸ナトリウム、 c)濃度1−10mMで存在するチオ硫酸ナトリウム、 d)濃度0.1−1mMで存在する硫酸銅 である請求項6、7または8に記載の方法。 10、第2の成分が、 a)濃度約5mMで存在するシステイン、 b)濃度約10mMで存在する四チオン酸ナトリウム、 c)濃度約5mMで存在するチオ硫酸ナトリウム、 d)濃度約0.5mMで存在する硫酸銅 である請求項9に記載の方法。 11、組換えタンパク質がIL−2、ヒトIL−2、ヒ
    トインスリンA鎖、ヒトインスリンB鎖、ヒトプロイン
    スリン、ヒト組織プラスミノーゲンアクチベーター、ヒ
    ト成長ホルモン、ヒトインターフェロン、ヒトインスリ
    ン様増殖因子 I (IGF− I )、ヒトインスリン様増
    殖因子II(IGF−II)、またはウシ成長ホルモンであ
    る請求項1から請求項10までのいずれかに記載の方法
    。 12、組換えタンパク質がヒトIL−2である請求項1
    1に記載の方法。 13、システインを含む組換えタンパク質の折り畳み方
    法であって、 a)請求項1から請求項12までのいずれかに記載の方
    法によって得られたタンパク質−5−スルホネート沈澱
    物を、変性剤中で可溶化し、次いで還元剤を加え、可溶
    化した沈澱物を還元し、b)工程(a)によって調製さ
    れた溶液を折り畳みに適当な条件下で希釈することを特
    徴とする方法。 14、変性剤が塩酸グアニジンまたは尿素である請求項
    13に記載の方法。 15、変性剤溶液が約4−6M塩酸グアニジンを含有す
    る請求項14に記載の方法。 16、工程(a)で調製された溶液に10−100mM
    トリスを加えて希釈し、塩酸グアニジンの濃度を約6M
    から約1.5Mに変化させる請求項15に記載の方法。 17、変性剤溶液が約4−6M尿素を含有する請求項1
    4に記載の方法。 18、還元剤がメルカプトエタノール、システイン、グ
    ルタチオン、またはジチオトレイトールである請求項1
    3から請求項17までのいずれかに記載の方法。 19、還元剤が、 a)約10−100倍過剰に存在するメルカプトエタノ
    ール、 b)濃度約2−20mMで存在するシステイン、c)濃
    度約2−20mMで存在するグルタチオン、または d)20−100倍過剰に存在するジチオトレイトール である請求項18に記載の方法。 20、還元剤が、 a)約20倍過剰に存在するメルカプトエタノール、 b)約10mMで存在するシステイン、 c)約10mMで存在するグルタチオン、または d)約20倍過剰に存在するジチオトレイトール である請求項19に記載の方法。 21、組換えヒト−IL−2を精製し、折り畳む方法で
    あつて、 a)不溶性の組換えヒトIL−2顆粒であって、細胞不
    純物をも内包する該顆粒を含有する宿主細胞の細胞壁を
    破壊し、該顆粒を細胞残骸から単離し、 b)約6M塩酸グアニジン、および約0.1M亜硫酸ナ
    トリウムを含有する亜硫酸試薬中で該顆粒を可溶化し、
    亜硫酸分解されたIL−2タンパク質を含有する溶液を
    製し、 c)亜硫酸分解されたIL−2タンパク質を含有する該
    溶液を、約7M尿素、0.1Mトリス(pH8.5)、
    および0.1M亜硫酸ナトリウムを含有する溶液に溶媒
    変換し、この溶媒変換した該溶液の温度を約25℃にま
    で上昇させ、IL−2−S−スルホネート沈澱物を調製
    し、 d)該IL−2−S−スルホネート沈澱物40mgを、
    6M塩酸グアニジン、システイン80mg、シスチン3
    mgを含有する溶液中で可溶化し、還元することによっ
    て該還元タンパク質の溶液を調製し、 e)工程(d)の溶液に十分量の0.01Mトリスを加
    え、塩酸グアニジンの濃度を約6Mから約1.5Mに変
    化させること を特徴とする方法。
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