JPH02150282A - 修飾ヒトpsti - Google Patents
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
-
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- C12N9/10—Transferases (2.)
- C12N9/12—Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/81—Protease inhibitors
- C07K14/8107—Endopeptidase (E.C. 3.4.21-99) inhibitors
- C07K14/811—Serine protease (E.C. 3.4.21) inhibitors
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K2319/00—Fusion polypeptide
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、修飾ヒトPST IをコードするDNA配列
および修飾ヒトPSTIに関する。
および修飾ヒトPSTIに関する。
(従来の技術)
膵臓に由来するトリプシンインヒビターには。
膵分泌性トリプシンインヒビター(PSTI ;pan
creaticsecretory trypsin
1nhibitor )および塩基性膵トリプシンイン
ヒビター(BPTI ; basic pancrea
tictrypsin 1nhibitor)の2種類
が知られている。これらのうちPSTIは哺乳動物全般
に存在し、膵臓の他、腎臓、肺臓、肺臓、肝臓、脳など
の臓器に分布する。BPTIは反栃動物1例えばウシの
膵臓など各種臓器に分布するが、ヒトをはじめとするそ
の他の哺乳動物には存在しない。Pubolsら(J、
Biol。
creaticsecretory trypsin
1nhibitor )および塩基性膵トリプシンイン
ヒビター(BPTI ; basic pancrea
tictrypsin 1nhibitor)の2種類
が知られている。これらのうちPSTIは哺乳動物全般
に存在し、膵臓の他、腎臓、肺臓、肺臓、肝臓、脳など
の臓器に分布する。BPTIは反栃動物1例えばウシの
膵臓など各種臓器に分布するが、ヒトをはじめとするそ
の他の哺乳動物には存在しない。Pubolsら(J、
Biol。
Che+++、 249.2235.1974)および
Fe1nsteinら(Eur。
Fe1nsteinら(Eur。
J、 Biochem、 43.569.1974)は
それぞれヒト膵液中からヒトPSTIを分離精製し、
Greeneら(MethodsBnzymol、45
.813.1976)はその構造を明らかにした。さら
に、白木ら(Bio−chew、 Biophys、
Res。
それぞれヒト膵液中からヒトPSTIを分離精製し、
Greeneら(MethodsBnzymol、45
.813.1976)はその構造を明らかにした。さら
に、白木ら(Bio−chew、 Biophys、
Res。
Coa+mun、 132.605.1985)は、ヒ
トPSTIのDNA配列を明らかにした(第5図)、ヒ
トPSTIは第5図に示すように、56個のアミノ酸か
らなる分子量6,242のペプチドである。このPST
I中のCysのS)l基は。
トPSTIのDNA配列を明らかにした(第5図)、ヒ
トPSTIは第5図に示すように、56個のアミノ酸か
らなる分子量6,242のペプチドである。このPST
I中のCysのS)l基は。
アミノ酸配列の9番目と38番目、16番目と35番目
。
。
および24番目と56番目とでそれぞれS−8結合して
おり、該PSTI中にはSH基は存在しないことが知ら
れている。
おり、該PSTI中にはSH基は存在しないことが知ら
れている。
上記トリプシンインヒビターは、膵線房細胞に存在し、
健常人においては、これが膵酵素とともに膵液中に分泌
されて、膵管内で起こるトリプシンの活性化を阻止して
いる。しかし2例えば急性膵炎時には、何らかの原因で
トリプシンが活性化されると、トリプシノーゲンをはじ
めとする他の酵素前駆体の連鎖反応的活性化が起こり、
その結果、IiI器の自己消化が起こると考えられる。
健常人においては、これが膵酵素とともに膵液中に分泌
されて、膵管内で起こるトリプシンの活性化を阻止して
いる。しかし2例えば急性膵炎時には、何らかの原因で
トリプシンが活性化されると、トリプシノーゲンをはじ
めとする他の酵素前駆体の連鎖反応的活性化が起こり、
その結果、IiI器の自己消化が起こると考えられる。
このような2.性膵炎時には、トリプシンインヒビター
を投与することが治療に有効である。トリプシンインヒ
ビターとしては、上記ウシ膵臓由来のBPTI。
を投与することが治療に有効である。トリプシンインヒ
ビターとしては、上記ウシ膵臓由来のBPTI。
化学合成阻害剤などが現在用いられている。ヒトPST
Iは、その起源から考えてこのような治療に使用するト
リプシンインヒビターとして最も適切であると考えられ
る。しかし、このPSTIは従来はヒト膵臓液中から分
離精製されていたため、治療に使用できるほど大量に得
ることができず、今まで使用されなかった。この量的問
題を解決するために1発明者らは遺伝子組換え技術を用
いてヒト PSTIを大量に得る方法を開発した(特開
昭62−253437号公報)。この方法によれば、ヒ
トPST IはAPI (アミノグリコシド3′ −ホ
スホトランスフェラーゼ■)との融合タンパクとして発
現する。このヒトPST I融合タンパクは、微生物宿
主で大量に生産することが可能であり、該融合タンパク
を臭化シアンで切断処理することによりヒトPSTIの
みを単離・精製することができる。この方法によって得
られたヒトPST Iは天然のヒトPST Iと同様の
アミノ酸配列を有しており、治療に用いた場合にも天然
のヒトPsTIと同様の治療効果が期待できる。しかし
。
Iは、その起源から考えてこのような治療に使用するト
リプシンインヒビターとして最も適切であると考えられ
る。しかし、このPSTIは従来はヒト膵臓液中から分
離精製されていたため、治療に使用できるほど大量に得
ることができず、今まで使用されなかった。この量的問
題を解決するために1発明者らは遺伝子組換え技術を用
いてヒト PSTIを大量に得る方法を開発した(特開
昭62−253437号公報)。この方法によれば、ヒ
トPST IはAPI (アミノグリコシド3′ −ホ
スホトランスフェラーゼ■)との融合タンパクとして発
現する。このヒトPST I融合タンパクは、微生物宿
主で大量に生産することが可能であり、該融合タンパク
を臭化シアンで切断処理することによりヒトPSTIの
みを単離・精製することができる。この方法によって得
られたヒトPST Iは天然のヒトPST Iと同様の
アミノ酸配列を有しており、治療に用いた場合にも天然
のヒトPsTIと同様の治療効果が期待できる。しかし
。
PSTIもペプチドであるため9時間の経過と共に徐々
にトリプシンなどのタンパク分解酵素の作用を受けて分
解されてしまうという欠点があった。そのため、トリプ
シンの阻害効果を十分に持続させるためには1時間の経
過と共に分解されたPSTIの量を調べ、その等量を追
加するなどの煩雑な検査や処置が必要であった。
にトリプシンなどのタンパク分解酵素の作用を受けて分
解されてしまうという欠点があった。そのため、トリプ
シンの阻害効果を十分に持続させるためには1時間の経
過と共に分解されたPSTIの量を調べ、その等量を追
加するなどの煩雑な検査や処置が必要であった。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は上記従来の課題を解決するものであり。
その目的とするところは、天然のヒトPSTIよりもト
リプシンなどのタンパク分解酵素により分解されにくい
修飾ヒトPSTIを提供することにある。本発明の他の
目的は、遺伝子組換え技術を用いて。
リプシンなどのタンパク分解酵素により分解されにくい
修飾ヒトPSTIを提供することにある。本発明の他の
目的は、遺伝子組換え技術を用いて。
上記優れた性質を有する修飾ヒトPSTIをコードする
DNA配列を提供することにある。
DNA配列を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
発明者らは、ヒl−PSTIをコードする遺伝子に部位
特異的突然変異を導入することにより、天然に存在する
ヒトPSTI (天然型ヒトPSTI )とは特性の異
なるヒトPSTI (修飾ヒトPSTI)が得られるこ
とを見い出し2本発明を完成するに至った。
特異的突然変異を導入することにより、天然に存在する
ヒトPSTI (天然型ヒトPSTI )とは特性の異
なるヒトPSTI (修飾ヒトPSTI)が得られるこ
とを見い出し2本発明を完成するに至った。
本発明の修飾ヒトPSTIは、ヒトPSTIのアミノ酸
配列のN−末端から42番目のアルギニンがグルタミン
に置換されたPSTIであり、そのことにより上記目的
が達成される。
配列のN−末端から42番目のアルギニンがグルタミン
に置換されたPSTIであり、そのことにより上記目的
が達成される。
本発明のDNA配列は、上記ヒト PSTIのアミノ酸
配列のN−末端から42番目のアルギニンがグルタミン
に置換された修飾ヒトPSTIをコードし、そのことに
より上記目的が達成される。
配列のN−末端から42番目のアルギニンがグルタミン
に置換された修飾ヒトPSTIをコードし、そのことに
より上記目的が達成される。
本発明の他の修飾ヒトPSTIは、ヒトPST■のアミ
ノ酸配列のN−末端から44番目のアルギニンがセリン
に置換されたPSTIであり、そのことにより上記目的
が達成される。
ノ酸配列のN−末端から44番目のアルギニンがセリン
に置換されたPSTIであり、そのことにより上記目的
が達成される。
本発明の他のDNA配列は、上記ヒ1−PSTIのアミ
ノ酸配列のN−末端から44番目のアルギニンがセリン
に置換された修飾ヒトPSTIをコードし、そのことに
より上記目的が達成される。
ノ酸配列のN−末端から44番目のアルギニンがセリン
に置換された修飾ヒトPSTIをコードし、そのことに
より上記目的が達成される。
本発明の修飾ヒトPSTIをコードするDNA配列は。
例えば、遺伝子組換え技術を用いて、ヒ1−PSTIを
コードする遺伝子(発明者らが特開昭62−25343
7号公報に記述した方法により得られる)を、適当なプ
ロモーターの下流に配した組換え体を調製し。
コードする遺伝子(発明者らが特開昭62−25343
7号公報に記述した方法により得られる)を、適当なプ
ロモーターの下流に配した組換え体を調製し。
該ベクター内のヒI−PSTI遺伝子に部位特異的突然
変異を導入することにより得られる。ヒトPSTIのア
ミノ酸配列は比較的短鎖であるため、これを修飾した所
望のヒトPSTIを合成法により得ることもできる。し
かし、ヒトPST Iをコードする遺伝子を有する組換
え体が一度調製されれば、該ベクターに部位特異的突然
変異を導入して所望の修飾ヒトPSTIをコードする遺
伝子を得ることが容易であるため、この方法が好適に用
いられる。ヒトPSTIをコードする遺伝子は、すでに
白木ら(前出)によりヒト膵臓細胞からクローニングさ
れ、そのDNA配列も明らかになっている。この遺伝子
配列は白木らに従ってヒト膵臓細胞から調製することも
できるが、比較的短鎖であるため1合成ヒトPSTI遺
伝子を用いるのが有利である。天然のヒトPSTIのD
NA配列を第5図に示す0本発明においては、第5図に
示すヒトPSTIのアミノ酸配列をコードするようなり
NA配列のいずれをも使用することが可能である。この
ヒトPSTI遺伝子は、適当なプロモーターのもとで高
発現能を有する遺伝子との融合遺伝子とされる。例えば
、上記特開昭62−253427号公報の方法に従って
APR遺伝子との融合遺伝子とするのが好適である。A
PI遺伝子とは、 API (アミノグリコシド3゛
−ホスホトランスフェラーゼ■)をコードする構造遺伝
子を包含する遺伝子をさしていい、さらにプロモーター
などを包含し得る。
変異を導入することにより得られる。ヒトPSTIのア
ミノ酸配列は比較的短鎖であるため、これを修飾した所
望のヒトPSTIを合成法により得ることもできる。し
かし、ヒトPST Iをコードする遺伝子を有する組換
え体が一度調製されれば、該ベクターに部位特異的突然
変異を導入して所望の修飾ヒトPSTIをコードする遺
伝子を得ることが容易であるため、この方法が好適に用
いられる。ヒトPSTIをコードする遺伝子は、すでに
白木ら(前出)によりヒト膵臓細胞からクローニングさ
れ、そのDNA配列も明らかになっている。この遺伝子
配列は白木らに従ってヒト膵臓細胞から調製することも
できるが、比較的短鎖であるため1合成ヒトPSTI遺
伝子を用いるのが有利である。天然のヒトPSTIのD
NA配列を第5図に示す0本発明においては、第5図に
示すヒトPSTIのアミノ酸配列をコードするようなり
NA配列のいずれをも使用することが可能である。この
ヒトPSTI遺伝子は、適当なプロモーターのもとで高
発現能を有する遺伝子との融合遺伝子とされる。例えば
、上記特開昭62−253427号公報の方法に従って
APR遺伝子との融合遺伝子とするのが好適である。A
PI遺伝子とは、 API (アミノグリコシド3゛
−ホスホトランスフェラーゼ■)をコードする構造遺伝
子を包含する遺伝子をさしていい、さらにプロモーター
などを包含し得る。
APR遺伝子は、ネオマイシンおよびカナマイシンに対
する薬剤耐性を微生物に与える。
する薬剤耐性を微生物に与える。
このAPI遺伝子の塩基配列は公知である(Gene+
19、327.1982) 、その塩基配列および該塩
基配列から推定されるAPHのアミノ酸配列を第6図に
示す。この塩基配列を含むトランスボゾンTn5および
プラスミド(例えば、 pNf!0 (ファルマシア)
)が市販されており、 API遺伝子は、これらから切
り出して得ることができる。API遺伝子は天然のAP
I(構造遺伝子を全て含んでいる必要はなく、N末端の
いくつかのアミノ酸をコードするものであってもよい。
19、327.1982) 、その塩基配列および該塩
基配列から推定されるAPHのアミノ酸配列を第6図に
示す。この塩基配列を含むトランスボゾンTn5および
プラスミド(例えば、 pNf!0 (ファルマシア)
)が市販されており、 API遺伝子は、これらから切
り出して得ることができる。API遺伝子は天然のAP
I(構造遺伝子を全て含んでいる必要はなく、N末端の
いくつかのアミノ酸をコードするものであってもよい。
例えば、 pNEO(ファルマシア)のHindllI
石■制限断片(八P)!プロモーターとAPIのN末端
から82番目までのアミノ酸配列をコードするする遺伝
子;第6図中の一350〜246番目のDNA配列に対
応)が使用され得る。さらに、第6図に示す配列のみな
らず、多少の塩基が置換、欠失または挿入されたものも
同等の発現能を有するので、そのような変異API遺伝
子も用いられ得る。
石■制限断片(八P)!プロモーターとAPIのN末端
から82番目までのアミノ酸配列をコードするする遺伝
子;第6図中の一350〜246番目のDNA配列に対
応)が使用され得る。さらに、第6図に示す配列のみな
らず、多少の塩基が置換、欠失または挿入されたものも
同等の発現能を有するので、そのような変異API遺伝
子も用いられ得る。
本発明の修飾ヒトPSTIをコードする遺伝子を得るに
は2例えばまず、ヒトPSTIをコードするDNA配列
の合成を行う。このようなりNA配列は2例えば、第7
図に示す20種類のフラグメント(U−1〜u−i。
は2例えばまず、ヒトPSTIをコードするDNA配列
の合成を行う。このようなりNA配列は2例えば、第7
図に示す20種類のフラグメント(U−1〜u−i。
およびL−1〜L−10)を核酸自動合成機を用いて合
成し、高速液体クロマトグラフィーなどのクロマトグラ
フィーにより精製し、U−1およびL−10以外のフラ
グメントにりン酸残基を付加した後にリガーゼにより連
結することにより合成される。このような方法は、 N
ucleic Ac1ds Res、13.2959(
1985)に記載されている。連結後のDNAは、フェ
ノール抽出、エタノール沈澱、ポリアクリルアミドゲル
電気泳動などの常法を用いて分離される。ポリアクリル
アミドゲルからのDNAの回収は1例えば。
成し、高速液体クロマトグラフィーなどのクロマトグラ
フィーにより精製し、U−1およびL−10以外のフラ
グメントにりン酸残基を付加した後にリガーゼにより連
結することにより合成される。このような方法は、 N
ucleic Ac1ds Res、13.2959(
1985)に記載されている。連結後のDNAは、フェ
ノール抽出、エタノール沈澱、ポリアクリルアミドゲル
電気泳動などの常法を用いて分離される。ポリアクリル
アミドゲルからのDNAの回収は1例えば。
モレキュラークローニング(Cold Spring
HarborLaboratory、New York
、1982)に記載されている。
HarborLaboratory、New York
、1982)に記載されている。
DEAE−メンブレンによる吸着および溶出により行う
ことができる。
ことができる。
回収されたDNA断片の塩基配列を決定するためには9
例えば9M13フアージ系ベクターに該DNA断片を挿
入し、これにより適当な宿主を形質転換して、スクリー
ニングを行う。M13ファージ系ベクターとしては、
Ml、3++plO(宝酒造)が好適に用いられる。こ
のファージベクターを適当な制限酵素で切断し、 T4
DNAリガーゼにより上記DNA断片を連結すること
により、ヒトPSTIをコードするDNAを有する組換
え体ファージM13−PSTIが調製される。
例えば9M13フアージ系ベクターに該DNA断片を挿
入し、これにより適当な宿主を形質転換して、スクリー
ニングを行う。M13ファージ系ベクターとしては、
Ml、3++plO(宝酒造)が好適に用いられる。こ
のファージベクターを適当な制限酵素で切断し、 T4
DNAリガーゼにより上記DNA断片を連結すること
により、ヒトPSTIをコードするDNAを有する組換
え体ファージM13−PSTIが調製される。
このMl3−PSTIを適当な宿主細胞に導入する。こ
れは9例えば、モレキュラークローニング(前出。
れは9例えば、モレキュラークローニング(前出。
250−251)に記載されている方法により行うこと
ができる。宿主細胞としては、大腸菌に一12株JM1
03が好適に用いられる。M13mplOが導入された
菌は青色のプラークを形成するが、 Ml3−PSTI
が導入されて形質転換された菌は無色のプラークを形成
する。従って、無色のプラークから得られたファージD
NAを大腸菌に接種し培養して増殖させることにより、
培地上清からは1本鎖が、そして菌体内からは2本鎖D
NAが得られる。1本鎖DNAの調製は、メッシングの
”方法(Methods Enzya+o1.101.
2028(1983) )により行うことができる。こ
の1本鎖DNAをジデオキシ法(Science 21
4.1205−1210(1981)により塩基配列決
定することにより、目的とするヒトPSTIの全構造遺
伝子が挿入されていることが確認される。この方法は一
般的であり2例えば。
ができる。宿主細胞としては、大腸菌に一12株JM1
03が好適に用いられる。M13mplOが導入された
菌は青色のプラークを形成するが、 Ml3−PSTI
が導入されて形質転換された菌は無色のプラークを形成
する。従って、無色のプラークから得られたファージD
NAを大腸菌に接種し培養して増殖させることにより、
培地上清からは1本鎖が、そして菌体内からは2本鎖D
NAが得られる。1本鎖DNAの調製は、メッシングの
”方法(Methods Enzya+o1.101.
2028(1983) )により行うことができる。こ
の1本鎖DNAをジデオキシ法(Science 21
4.1205−1210(1981)により塩基配列決
定することにより、目的とするヒトPSTIの全構造遺
伝子が挿入されていることが確認される。この方法は一
般的であり2例えば。
市販のM13シーケンシングキット(宝酒造)が利用さ
れる。菌体から2本鎖DNAを調製するには。
れる。菌体から2本鎖DNAを調製するには。
常法である水酸化ナトリウム−ドデシル硫酸ナトリウム
(SO3)法(Nucleic Ac1ds Res、
1.1513−1523(1979) )が用いられる
。この方法により得られる2本鎖DNAは2発現プラス
ミドの構築に使用される。
(SO3)法(Nucleic Ac1ds Res、
1.1513−1523(1979) )が用いられる
。この方法により得られる2本鎖DNAは2発現プラス
ミドの構築に使用される。
このようにして得られるPSTI遺伝子を含むM13フ
ァージ系組換え体からPSTI遺伝子を切り出し。
ァージ系組換え体からPSTI遺伝子を切り出し。
上記pNEOなどのAPH遺伝子を含むベクターから切
り出したAP)l遺伝子とともに適当なプラスミドベク
ターに組み込むことによりPSTI発現プラスミドが得
られる。このとき、上記ヒトPSTI遺伝子配列の5′
末端にMetをコードする配列(ATG) を配して
上記API遺伝子と接続するのが好適である。このよう
に、 ^PHとヒ1−PSTIの間にMetを配する融
合タンパクをコードするように遺伝子を構築すれば1発
現された融合タンパクを臭化シアンで処理することによ
りAPIとPSTI間の結合を切断し、容易にヒトPS
TIを単離することが可能である。発現プラスミドは1
例えば、1)上記2本鎖DNAをAcc IおよびBa
n旧で切断処理したxsobpのDNA断片;2)pU
c13の垣、ndI[[−町復旧切断後の約2.8Kb
pのDNA断片;および3)pNEO(Tn5のAPI
遺伝子を含む)を旧ndlI[およびL徂■で消化して
得られる約600bpのDNA断片;を連結することに
より構築される([1IIC13−PSTI )。
り出したAP)l遺伝子とともに適当なプラスミドベク
ターに組み込むことによりPSTI発現プラスミドが得
られる。このとき、上記ヒトPSTI遺伝子配列の5′
末端にMetをコードする配列(ATG) を配して
上記API遺伝子と接続するのが好適である。このよう
に、 ^PHとヒ1−PSTIの間にMetを配する融
合タンパクをコードするように遺伝子を構築すれば1発
現された融合タンパクを臭化シアンで処理することによ
りAPIとPSTI間の結合を切断し、容易にヒトPS
TIを単離することが可能である。発現プラスミドは1
例えば、1)上記2本鎖DNAをAcc IおよびBa
n旧で切断処理したxsobpのDNA断片;2)pU
c13の垣、ndI[[−町復旧切断後の約2.8Kb
pのDNA断片;および3)pNEO(Tn5のAPI
遺伝子を含む)を旧ndlI[およびL徂■で消化して
得られる約600bpのDNA断片;を連結することに
より構築される([1IIC13−PSTI )。
この構築に用いられるプラスミドベクターは、上記2)
のpUc13の他にpβ−gal13c、 pOP20
3−13. pUc9゜pLIc8. pEA300.
ptrpLl、 pBN70. pH7111,pH
7121゜pWT131. pKK223−3. pD
R540,pDR720,pYEJOOl。
のpUc13の他にpβ−gal13c、 pOP20
3−13. pUc9゜pLIc8. pEA300.
ptrpLl、 pBN70. pH7111,pH
7121゜pWT131. pKK223−3. pD
R540,pDR720,pYEJOOl。
pPL−1ambda、 pKc30. pKc31
. pAsl、 pLC24,pi(UB4゜plN−
1、pIN−■、 plN−111,pc194. p
c221. pUB112゜pT127. psAO5
03,pH194などが挙げられるが、これに限定され
ない。上記ヒトPST■とAPII遺伝子との融合遺伝
子を運搬して微生物中で発現し得るものであれば、当業
者が一般に形質転換などに用いるベクターが全て使用で
きる。これらのベクターを宿主に応じて適当に選択し、
上記融合遺伝子を適切なプロモーターの制御下に配すれ
ば、 APIとヒトPSTIの融合タンパクを発現しう
る組換え体を構築することができる。3)のpNEoを
消化して得られるDNA断片には、 API(遺伝子の
プロモーターが含まれるが、このプロモーターを他のプ
ロモーターに変換したり、あるいは、 API遺伝子を
さらに強力なプロモーターの下流に配してもよい。使用
され得るプロモーターには、 Iac系プロモーター
Trp系プロモーター、 Tac系プロモーターなどが
ある。
. pAsl、 pLC24,pi(UB4゜plN−
1、pIN−■、 plN−111,pc194. p
c221. pUB112゜pT127. psAO5
03,pH194などが挙げられるが、これに限定され
ない。上記ヒトPST■とAPII遺伝子との融合遺伝
子を運搬して微生物中で発現し得るものであれば、当業
者が一般に形質転換などに用いるベクターが全て使用で
きる。これらのベクターを宿主に応じて適当に選択し、
上記融合遺伝子を適切なプロモーターの制御下に配すれ
ば、 APIとヒトPSTIの融合タンパクを発現しう
る組換え体を構築することができる。3)のpNEoを
消化して得られるDNA断片には、 API(遺伝子の
プロモーターが含まれるが、このプロモーターを他のプ
ロモーターに変換したり、あるいは、 API遺伝子を
さらに強力なプロモーターの下流に配してもよい。使用
され得るプロモーターには、 Iac系プロモーター
Trp系プロモーター、 Tac系プロモーターなどが
ある。
上記1)、 2)および3)のDNA断片から得られる
発現プラスミドは、適当な宿主に導入され、宿主がPS
TIを生産することにより確認される。例えば。
発現プラスミドは、適当な宿主に導入され、宿主がPS
TIを生産することにより確認される。例えば。
上記発現プラスミドpUc13−PSTIを、モレキュ
ラークローニング(前出)の方法に従って適当な宿主細
胞に導入して形質転換することにより、ヒトPsT■が
APHとの融合タンパクとして発現することが確認され
る。宿主細胞としては、大腸菌(例えば。
ラークローニング(前出)の方法に従って適当な宿主細
胞に導入して形質転換することにより、ヒトPsT■が
APHとの融合タンパクとして発現することが確認され
る。宿主細胞としては、大腸菌(例えば。
K−12株JM103. C600,AG−1など)、
枯草菌などを用いれば、ヒトPSTIを効率よく産生で
きる。天然ヒトPSTIは糖鎖を持たないため、これら
の原核細胞中において天然と同様のヒトPsTIが産生
される。
枯草菌などを用いれば、ヒトPSTIを効率よく産生で
きる。天然ヒトPSTIは糖鎖を持たないため、これら
の原核細胞中において天然と同様のヒトPsTIが産生
される。
形質転換された宿主細胞は、アンピシリン耐性を指標に
選択される。さらに、この細胞に含まれるプラスミドを
旧nd ■、 Bam旧およびPstlで切断し。
選択される。さらに、この細胞に含まれるプラスミドを
旧nd ■、 Bam旧およびPstlで切断し。
水酸化ナトリウム−3DS法により分析して約3.6K
bpのDNAバンドとして得られるプラスミドを選択す
る。このようにして選択されたプラスミドを含む宿主細
胞をアンピシリン存在下で培養し、菌体を集めて可溶化
した後5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SO
S−PAGE)で分析すると、ヒトPSTIとAPIと
の融合タンパクである分子量15.000に対応するバ
ンドが検出され、該融合タンパクが宿主細胞内で発現し
ていることが確認される。
bpのDNAバンドとして得られるプラスミドを選択す
る。このようにして選択されたプラスミドを含む宿主細
胞をアンピシリン存在下で培養し、菌体を集めて可溶化
した後5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SO
S−PAGE)で分析すると、ヒトPSTIとAPIと
の融合タンパクである分子量15.000に対応するバ
ンドが検出され、該融合タンパクが宿主細胞内で発現し
ていることが確認される。
融合タンパクからヒトPSTIを採取するには、上述の
ようにMetが挿入されているので、臭化シアンで処理
することにより容易にヒトPSTIを分離できる。この
方法以外にも2両タンパク間にCysを挿入して2−ニ
トロ−5−チオシアノ安息香酸で切断する方法、 A
sn−Glyを挿入してヒドロキシルアミンで切断する
方法、 Trpを挿入して2−(2−ニトロフェニル
スルフェニル)−3−メチル−3−フロモインドールで
切断する方法、 LysまたはArgを挿入してトリプ
シンで切断する方法、 −11e−Glu−Gly−A
rg−を挿入して血液凝固因子Xaで切断する方法など
が一般的に用いられており、ヒトPSTIのアミノ酸組
成を考慮して、これらの方法を適宜用いることが可能で
ある。
ようにMetが挿入されているので、臭化シアンで処理
することにより容易にヒトPSTIを分離できる。この
方法以外にも2両タンパク間にCysを挿入して2−ニ
トロ−5−チオシアノ安息香酸で切断する方法、 A
sn−Glyを挿入してヒドロキシルアミンで切断する
方法、 Trpを挿入して2−(2−ニトロフェニル
スルフェニル)−3−メチル−3−フロモインドールで
切断する方法、 LysまたはArgを挿入してトリプ
シンで切断する方法、 −11e−Glu−Gly−A
rg−を挿入して血液凝固因子Xaで切断する方法など
が一般的に用いられており、ヒトPSTIのアミノ酸組
成を考慮して、これらの方法を適宜用いることが可能で
ある。
融合タンパクから切断されたヒトPSTIは、常法通り
、ゲル濾過クロマトグラフィー、アフィニティークロマ
トグラフィーなどの各種クロマトグラフィー、遠心分離
操作などを適当に組み合わせて精製できる。精製された
PSTIのアミノ酸分析を行うと、天然のアミノ酸組成
と完全に一致するヒトPST Iが産生されたことが確
認される(実施例1゜表1)。
、ゲル濾過クロマトグラフィー、アフィニティークロマ
トグラフィーなどの各種クロマトグラフィー、遠心分離
操作などを適当に組み合わせて精製できる。精製された
PSTIのアミノ酸分析を行うと、天然のアミノ酸組成
と完全に一致するヒトPST Iが産生されたことが確
認される(実施例1゜表1)。
次いで1本発明の修飾ヒトPSTIを得るために。
上述の発現プラスミドpUc13−PSTIを利用して
ヒトPSTI遺伝子に部位特異的突然変異を導入する。
ヒトPSTI遺伝子に部位特異的突然変異を導入する。
このことにより、所望の修飾ヒトPST Iをコードす
るDNAを有する組換え体が得られる。この部位特異的
突然変異処理とは、 DNAの化学合成技術と[lNA
複製の酵素反応を巧みに組合わせたものである。
るDNAを有する組換え体が得られる。この部位特異的
突然変異処理とは、 DNAの化学合成技術と[lNA
複製の酵素反応を巧みに組合わせたものである。
この処理を行うにはまず、 DNA配列のうち変更しよ
うとする部位の塩基のみが他の塩基に変更され。
うとする部位の塩基のみが他の塩基に変更され。
該塩基を含みかつ他の塩基は目的のDNAと相補的なオ
リゴヌクレオチド(短いDNA断片)を化学合成する。
リゴヌクレオチド(短いDNA断片)を化学合成する。
このDNA断片と変異処理をしようとするDNA (
あらかじめ1本鎖にしておく)を対合させる。その後、
このDNA断片をブライマーとしてDNA合成酵素を作
用させると、変更した塩基配列を持つ化学合成オリゴヌ
クレオチドを含み、他の部分は元のDNAと相補的なり
NAが合成できる。つまり。
あらかじめ1本鎖にしておく)を対合させる。その後、
このDNA断片をブライマーとしてDNA合成酵素を作
用させると、変更した塩基配列を持つ化学合成オリゴヌ
クレオチドを含み、他の部分は元のDNAと相補的なり
NAが合成できる。つまり。
所望の部分に変異が導入されたIINAの分子が、この
方法で任意に合成できる。上記部位特異的突然変異の手
法により修飾ヒトPST IをコードするDNAを有す
る組換え体を調製するには2例えばまず。
方法で任意に合成できる。上記部位特異的突然変異の手
法により修飾ヒトPST IをコードするDNAを有す
る組換え体を調製するには2例えばまず。
pUc13−PSTIをHindI[IおよびBam旧
などの制限酵素を用いて切断し、ヒトPSTIとAPI
との融合遺伝子を得る。これをM13ファージ系ベクタ
ーであるM13+aplOに連結させ、ファージ組換え
体M13−APH/PSTIを調製する。他方2例えば
、以下の(1)〜(3)のような化学合成オリゴヌクレ
オチドを核酸自動合成機を用いて調製する。
などの制限酵素を用いて切断し、ヒトPSTIとAPI
との融合遺伝子を得る。これをM13ファージ系ベクタ
ーであるM13+aplOに連結させ、ファージ組換え
体M13−APH/PSTIを調製する。他方2例えば
、以下の(1)〜(3)のような化学合成オリゴヌクレ
オチドを核酸自動合成機を用いて調製する。
Set (44) −PST 1
5”−AAT CGG AAA AGCCAG
ACT T−3’Asn Arg Lys Ser
Gin Thr (1)Gin(42)−
PSTI 5’−TT GAA AAT CAG AAA
CGCCA−3’Glu Asn Gin Lys
Arg (2)Thr(43)−P
STI 5“−AA AAT CGG ACA CGCCAG
AC−3’八sn Arg Thr Arg
Gin (3)合成されたオ
リゴヌクレオチド(1)〜(3)は、ゲル濾過、高速液
体クロマトグラフィーなどの適当なりロマトグラフィー
を組合わせることによりそれぞれ精製される。これらの
精製合成オリゴヌクレオチドをリン酸化した後、上記組
換え体M13−AP)I/PSTI(あらかじめ、1本
鎖にしておく)にアニールさせる。このアニール混合物
からクレノーフラグメント(クレノー酵素)およびDN
A リガーゼにより2本鎖DNAを合成し、ニトロセル
ロース・フィルターなどを用いて未反応の1本鎖DNA
を除去する。
ACT T−3’Asn Arg Lys Ser
Gin Thr (1)Gin(42)−
PSTI 5’−TT GAA AAT CAG AAA
CGCCA−3’Glu Asn Gin Lys
Arg (2)Thr(43)−P
STI 5“−AA AAT CGG ACA CGCCAG
AC−3’八sn Arg Thr Arg
Gin (3)合成されたオ
リゴヌクレオチド(1)〜(3)は、ゲル濾過、高速液
体クロマトグラフィーなどの適当なりロマトグラフィー
を組合わせることによりそれぞれ精製される。これらの
精製合成オリゴヌクレオチドをリン酸化した後、上記組
換え体M13−AP)I/PSTI(あらかじめ、1本
鎖にしておく)にアニールさせる。このアニール混合物
からクレノーフラグメント(クレノー酵素)およびDN
A リガーゼにより2本鎖DNAを合成し、ニトロセル
ロース・フィルターなどを用いて未反応の1本鎖DNA
を除去する。
この2本鎖DNAから、修飾ヒトPSTW (Set(
44)−PSTI。
44)−PSTI。
Gin(42)−PSTIおよびThr(43)−PS
TI)をコードするDNAを有する組換え体が調製され
る。
TI)をコードするDNAを有する組換え体が調製され
る。
ジデオキシ法によりこれらの組換え体に含まれる修飾P
ST IのDNA配列を決定すると、目的とする修飾ヒ
トPSTIの構造遺伝子の全域を含んでいることが確認
される。発明者らは、このようにして。
ST IのDNA配列を決定すると、目的とする修飾ヒ
トPSTIの構造遺伝子の全域を含んでいることが確認
される。発明者らは、このようにして。
ヒトPSTIをコードするDNA配列の5゛−末端から
12525番目アニンがアデニンに変化したDNA配列
(対応するアミノ酸のN−末端から42番目のアルギニ
ンがグルタミンに変化したタンパクGin(42)−P
STIに相当);5′−末端から13030番目トシン
がアデニンに変化したDNA配列(対応するアミノ酸の
N−末端から44番目のアルギニンがセリンに変化した
タンパク5et(44)−PSTIに相当);および5
“末端から12828番目デニンがシトシンに変化した
DNA配列(対応するアミノ酸のN−末端から43番目
のりシンがトレオニンに変化したタンパクThr(43
)−PSTIに相当)を得た。これらのうちGIr+(
42)PSTIおよび5et(44)−PSTIの塩基
配列およびそれに相当するアミノ酸配列を第1図および
第2図にそれぞれ示す。
12525番目アニンがアデニンに変化したDNA配列
(対応するアミノ酸のN−末端から42番目のアルギニ
ンがグルタミンに変化したタンパクGin(42)−P
STIに相当);5′−末端から13030番目トシン
がアデニンに変化したDNA配列(対応するアミノ酸の
N−末端から44番目のアルギニンがセリンに変化した
タンパク5et(44)−PSTIに相当);および5
“末端から12828番目デニンがシトシンに変化した
DNA配列(対応するアミノ酸のN−末端から43番目
のりシンがトレオニンに変化したタンパクThr(43
)−PSTIに相当)を得た。これらのうちGIr+(
42)PSTIおよび5et(44)−PSTIの塩基
配列およびそれに相当するアミノ酸配列を第1図および
第2図にそれぞれ示す。
次いで、修飾し)PSTIを発現させるために発現プラ
スミドを構築する。それにはまず、上記APHおよび修
飾ヒトPSTIをコードする融合遺伝子を含む組換え体
を制限酵素り夕RIおよび坦ndlllで処理すること
により該融合遺伝子を切り出す、このDNA断片をポリ
アクリルアミドゲル電気泳動などにより分離し、適当な
プラスミドベクターに挿入する。
スミドを構築する。それにはまず、上記APHおよび修
飾ヒトPSTIをコードする融合遺伝子を含む組換え体
を制限酵素り夕RIおよび坦ndlllで処理すること
により該融合遺伝子を切り出す、このDNA断片をポリ
アクリルアミドゲル電気泳動などにより分離し、適当な
プラスミドベクターに挿入する。
プラスミドベクターとしては、上述のヒトPSTIを発
現するための発現ベクターに用いられるプラスミドがい
ずれも使用され得、 pUc13が特に好適に使用さ
れる。
現するための発現ベクターに用いられるプラスミドがい
ずれも使用され得、 pUc13が特に好適に使用さ
れる。
このようにして調製された発現プラスミドを。
上述のし)PSTIを得る場合と同様に、適当に微生物
宿主に導入することにより、修飾ヒトPSTTとAPt
lとの融合タンパクが生産される。修飾ヒトPSTIタ
ンパクはこのように、融合タンパクとして発現するため
、該微生物により生産されるプロテアーゼで分解される
のが回避される。得られた融合タンパクは、上記適当な
方法により切断され、修飾ヒトPSTIが得られる。得
られた修飾ヒトPSTI (Set(44)−PSTI
、 Thr(43)−PSTIおよびG 1 n (4
2) −PST I)のアミノ酸分析を行うと、各修飾
ヒトPSTIにはもとのPST Iから予想されるアミ
ノ酸残基の増減が起こっていることが示される(実施例
21表2)。
宿主に導入することにより、修飾ヒトPSTTとAPt
lとの融合タンパクが生産される。修飾ヒトPSTIタ
ンパクはこのように、融合タンパクとして発現するため
、該微生物により生産されるプロテアーゼで分解される
のが回避される。得られた融合タンパクは、上記適当な
方法により切断され、修飾ヒトPSTIが得られる。得
られた修飾ヒトPSTI (Set(44)−PSTI
、 Thr(43)−PSTIおよびG 1 n (4
2) −PST I)のアミノ酸分析を行うと、各修飾
ヒトPSTIにはもとのPST Iから予想されるアミ
ノ酸残基の増減が起こっていることが示される(実施例
21表2)。
各修飾ヒトPSTIのヒトトリプシンに対する阻害活性
を調べると、 Gin(42)−PSTIおよびSer
(44) −PST Iでは、天然のヒトPSTIで
観察されるPSTIの一時阻害が天然のヒトPSTIに
比べて弱くなり、トリプシンインヒビターとしての活性
の持続性が増していることがわかる(実施例2.第3図
および第4図)。
を調べると、 Gin(42)−PSTIおよびSer
(44) −PST Iでは、天然のヒトPSTIで
観察されるPSTIの一時阻害が天然のヒトPSTIに
比べて弱くなり、トリプシンインヒビターとしての活性
の持続性が増していることがわかる(実施例2.第3図
および第4図)。
このように2本発明によれば、優れた特性を有する修飾
ヒトPSTIが得られる。
ヒトPSTIが得られる。
(以下余白)
(実施例)
以下に本発明を実施例につき説明する。
天然ヒ1−PSTI遺伝子のON^塩基配列は、白木ら
(Biochem、 Biophys、 Res、 C
oa+mun、、132,605(1985))によっ
て決定された配列を採用した。このヒトPST 1成熟
型タンパクの構造遺伝子をコードするDNA配列を合成
し、該配列の5°−末端にはMetをコードするATG
を、そして3°−末端には終止コドンTAGを結合させ
た。さらに、この開始コドンと終止コドンを含むDNA
配列の5゛−末端には制限酵素Acc ■の認識部位を
、そして3゛−末端には制限酵素Ban+HIの認識部
位を有するように塩基配列を付加し、鎖長179と18
1の2本鎖を形成するように設計した。
(Biochem、 Biophys、 Res、 C
oa+mun、、132,605(1985))によっ
て決定された配列を採用した。このヒトPST 1成熟
型タンパクの構造遺伝子をコードするDNA配列を合成
し、該配列の5°−末端にはMetをコードするATG
を、そして3°−末端には終止コドンTAGを結合させ
た。さらに、この開始コドンと終止コドンを含むDNA
配列の5゛−末端には制限酵素Acc ■の認識部位を
、そして3゛−末端には制限酵素Ban+HIの認識部
位を有するように塩基配列を付加し、鎖長179と18
1の2本鎖を形成するように設計した。
次に、適切な配列順序で結合させた場合にヒトPSTI
のアミノ酸配列をコードするような塩基配列を含むDN
A鎖(第7図、 ll−1〜U−10) 、および該o
Na鎖に相補的なりNA鎖(第7図、 L−1〜L−1
0)をそれぞれ形成する2群の短鎖DNAフラグメン1
−20種の化学合成を試みた。これらのフラグメントは
、全種類を混合した場合、互いに相補的部分で水素結合
を形成し、制限酵素の認識部位となる粘着末端を有する
2本鎖構造を形成しうる(第7図)。
のアミノ酸配列をコードするような塩基配列を含むDN
A鎖(第7図、 ll−1〜U−10) 、および該o
Na鎖に相補的なりNA鎖(第7図、 L−1〜L−1
0)をそれぞれ形成する2群の短鎖DNAフラグメン1
−20種の化学合成を試みた。これらのフラグメントは
、全種類を混合した場合、互いに相補的部分で水素結合
を形成し、制限酵素の認識部位となる粘着末端を有する
2本鎖構造を形成しうる(第7図)。
まず、上記20種の短鎖DNAフラグメント(U−1〜
U−10およびL−1〜L40)を、核酸自動合成機G
BNETA−11(日本ゼオン株式会社製)を用いて調
製した。
U−10およびL−1〜L40)を、核酸自動合成機G
BNETA−11(日本ゼオン株式会社製)を用いて調
製した。
得られた各フラグメントはセファデックスG−50を用
いるゲルクロマトグラフィー、および逆相系シリカゲル
カラム(Nucleosil 10CI8.10X25
0n+m)を用いる高速液体クロマトグラフィーにより
精製した。
いるゲルクロマトグラフィー、および逆相系シリカゲル
カラム(Nucleosil 10CI8.10X25
0n+m)を用いる高速液体クロマトグラフィーにより
精製した。
合成された20種のオリゴヌクレオチドは、5′末端に
リン酸残基をもたないので、そのままT4 DNAリガ
ーゼによる連結反応を行うことができない。
リン酸残基をもたないので、そのままT4 DNAリガ
ーゼによる連結反応を行うことができない。
そこで、上記の20種の合成オリゴヌクレオチドのうち
、U−1およびL−10以外の18種の合成オリゴヌク
レオチドについて、5”−末端へのリン酸残基の酵素的
付加反応を行った。このリン酸残基付加反応はT4ポリ
ヌクレオチドキナーゼ(宝酒造)を用いて行った。各オ
リゴヌクレオチド約300ps+olを25μlのキナ
ーゼ反応溶液(50d)リス塩酸緩衝液、 10mM塩
化マグネシウム、 10+mM ’l−メルカプトエノ
クール、 ATP約1000p+wol、 p)17
.6)に溶解し。
、U−1およびL−10以外の18種の合成オリゴヌク
レオチドについて、5”−末端へのリン酸残基の酵素的
付加反応を行った。このリン酸残基付加反応はT4ポリ
ヌクレオチドキナーゼ(宝酒造)を用いて行った。各オ
リゴヌクレオチド約300ps+olを25μlのキナ
ーゼ反応溶液(50d)リス塩酸緩衝液、 10mM塩
化マグネシウム、 10+mM ’l−メルカプトエノ
クール、 ATP約1000p+wol、 p)17
.6)に溶解し。
3単位のT4ポリヌクレオチドキナーゼを反応溶液に加
えて反応を開始した0反応は37°Cにて1時間行った
。この反応溶液を熱処理(65°Cl2O分間)するこ
とによりT4ポリヌクレオチドキナーゼを失活させた後
、該溶液をそのまま連結反応に用いた。
えて反応を開始した0反応は37°Cにて1時間行った
。この反応溶液を熱処理(65°Cl2O分間)するこ
とによりT4ポリヌクレオチドキナーゼを失活させた後
、該溶液をそのまま連結反応に用いた。
リン酸残基を付加されたU−2〜U−10,L−1〜L
−9の18種の合成オリゴヌクレオチドと、リン酸残基
の付加を行っていないロー1.およびL−10の合成オ
リゴヌクレオチドとを各50pmolずつ混合し、連結
反応溶液を調製した。連結反応溶液をまず80’Cにて
2分間処理し、 20℃まで徐冷した。その後、ジチオ
スレイトール、 ATPおよびT4 DNAリガーゼ
を加え、連結反応を4°Cにて5日間行った。この連結
反応溶液(200μ2)は、最終的に66mM )リス
塩酸緩衝液、 6.6mM塩化マグネシウム、 IOT
IMジチオスレイトール、 1+M ATP、 70
0単位(7)T4 DNAリガーゼ(宝酒造)を含有し
た。これらの操作は基本的に、 Nucleic Ac
1ds Re5−13+ 2959+ (1985)に
記載の方法に従って行った。連結反応後、フェノール抽
出、エタノール沈殿を常法により行い、その後トリスー
ホウ酸緩衝液を用いたポリアクリルアミドゲル電気泳動
により、目的とする180bp付近のDNA断片を分離
した。ゲル上で分離されたDNAをエチジウムブロマイ
ドにより染色し、目的とするDNAバンドの近傍のゲル
にDEAE−メンブレン(Sch l le 1che
r& 5chuel1社)を挿入した。次いで、電気泳
動的にDNAバンドをOF!AE−メンブレンへ吸着さ
せることにより、該DN^を回収した。DNAバンドの
DEAt! −メンブレンへの移動が終了した後、 1
.0M塩化ナトリウム−10mMトリス塩酸緩衝液(p
H8,0) I n+M EDTAを用いて1)NA
を該メンブレンより?容出した。この溶出液からエタノ
ール沈殿によりDNAを回収した。
−9の18種の合成オリゴヌクレオチドと、リン酸残基
の付加を行っていないロー1.およびL−10の合成オ
リゴヌクレオチドとを各50pmolずつ混合し、連結
反応溶液を調製した。連結反応溶液をまず80’Cにて
2分間処理し、 20℃まで徐冷した。その後、ジチオ
スレイトール、 ATPおよびT4 DNAリガーゼ
を加え、連結反応を4°Cにて5日間行った。この連結
反応溶液(200μ2)は、最終的に66mM )リス
塩酸緩衝液、 6.6mM塩化マグネシウム、 IOT
IMジチオスレイトール、 1+M ATP、 70
0単位(7)T4 DNAリガーゼ(宝酒造)を含有し
た。これらの操作は基本的に、 Nucleic Ac
1ds Re5−13+ 2959+ (1985)に
記載の方法に従って行った。連結反応後、フェノール抽
出、エタノール沈殿を常法により行い、その後トリスー
ホウ酸緩衝液を用いたポリアクリルアミドゲル電気泳動
により、目的とする180bp付近のDNA断片を分離
した。ゲル上で分離されたDNAをエチジウムブロマイ
ドにより染色し、目的とするDNAバンドの近傍のゲル
にDEAE−メンブレン(Sch l le 1che
r& 5chuel1社)を挿入した。次いで、電気泳
動的にDNAバンドをOF!AE−メンブレンへ吸着さ
せることにより、該DN^を回収した。DNAバンドの
DEAt! −メンブレンへの移動が終了した後、 1
.0M塩化ナトリウム−10mMトリス塩酸緩衝液(p
H8,0) I n+M EDTAを用いて1)NA
を該メンブレンより?容出した。この溶出液からエタノ
ール沈殿によりDNAを回収した。
ここで用いた方法は一般的であり9例えばモレキュラー
クローニング(Cold Spring Harbor
Labora−tory、 New York、 1
982)に詳細に記述されている。
クローニング(Cold Spring Harbor
Labora−tory、 New York、 1
982)に詳細に記述されている。
回収されたDNA断片を、 DNA塩基配列決定のた
めに9M13フアージ系ベクターに挿入した。それには
まず、 M13sipIOファージベクター(宝酒造)
を制限酵素伯:cI、Bc徂IIで切断し、直鎖状とし
た。
めに9M13フアージ系ベクターに挿入した。それには
まず、 M13sipIOファージベクター(宝酒造)
を制限酵素伯:cI、Bc徂IIで切断し、直鎖状とし
た。
この直鎖状M13a+plOベクターと上記回収したD
NA断片とをT4 DNAリガーゼを用いて連結した。
NA断片とをT4 DNAリガーゼを用いて連結した。
連結反応は1反応温度および時間のみを12℃と16時
間にした以外は、前述の合成オリゴヌクレオチドの連結
反応とほぼ同じ条件で行った。連結反応後のDNAを、
モレキュラークローニング(Cold Spring)
1arbor Laboratory、 New Y
ork+ 250−251+ 1982)に記載の方法
に従って、大腸菌宿主を形質転換するのに用いた。
間にした以外は、前述の合成オリゴヌクレオチドの連結
反応とほぼ同じ条件で行った。連結反応後のDNAを、
モレキュラークローニング(Cold Spring)
1arbor Laboratory、 New Y
ork+ 250−251+ 1982)に記載の方法
に従って、大腸菌宿主を形質転換するのに用いた。
対数増殖期の大腸菌に一12株JM103の培養液を0
°Cで塩化カルシウム処理して得られるDNA受容菌と
、上記連結反応後のDNAとを混合し、水中でインキュ
ベートした。その後、42℃にて2分間処理することに
より形質転換を行った。M13nplOファージに感染
した大腸菌は9次の方法によりプラークとして検出され
る。まず、 DNAが導入されたJM103の菌体を、
100mMイソプロとルーβ−D−千オガラクトシト
20μ!、2%5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリ
ル−β−ガラクトシド50μffi、 JM103菌
の対数増殖期の菌体液0.2d、および軟寒天液(0,
6%寒天液)3dの混合物に加え、あらかじめ固化して
おいた1、5%平板寒天上に添加した。ここで使用した
寒天には、 TY培地(トリプトン8g。
°Cで塩化カルシウム処理して得られるDNA受容菌と
、上記連結反応後のDNAとを混合し、水中でインキュ
ベートした。その後、42℃にて2分間処理することに
より形質転換を行った。M13nplOファージに感染
した大腸菌は9次の方法によりプラークとして検出され
る。まず、 DNAが導入されたJM103の菌体を、
100mMイソプロとルーβ−D−千オガラクトシト
20μ!、2%5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリ
ル−β−ガラクトシド50μffi、 JM103菌
の対数増殖期の菌体液0.2d、および軟寒天液(0,
6%寒天液)3dの混合物に加え、あらかじめ固化して
おいた1、5%平板寒天上に添加した。ここで使用した
寒天には、 TY培地(トリプトン8g。
酵母エキス5gおよび塩化ナトリウム5gを水12に溶
かしたもの)が含まれる。37°Cで一晩培養後、形質
転換された菌はプラークを形成した。目的のDNA断片
が挿入されたMt3mplOファージ(以下。
かしたもの)が含まれる。37°Cで一晩培養後、形質
転換された菌はプラークを形成した。目的のDNA断片
が挿入されたMt3mplOファージ(以下。
M13−PSTIとする)により形質転換された菌は無
色のプラークを形成するが、 該DNA断片が挿入され
ていないM13mplOファージにより形質転換された
菌は青色のプラークを形成した。
色のプラークを形成するが、 該DNA断片が挿入され
ていないM13mplOファージにより形質転換された
菌は青色のプラークを形成した。
メッシングの方法(Methods Enzyn+o1
.101+ 2O−28(1983))に従い、上記の
無色のプラークから1本鎖ファージDNAを以下のよう
にして調製した。
.101+ 2O−28(1983))に従い、上記の
無色のプラークから1本鎖ファージDNAを以下のよう
にして調製した。
大腸菌に一12株JM103の一晩培養液ll11を、
2XTY培地100d (2X TY培地;16gバタ
トトリブトン。
2XTY培地100d (2X TY培地;16gバタ
トトリブトン。
10g酵母エキスおよび5g塩化ナトリウムを水11に
溶かしたもの)に植菌し、37°Cで2時間振盪培養し
た。この培養液を5Idずつ分注し、プラークが形成さ
れた寒天をキャピラリーピペットで切りだして該培養液
に接種した。その後、さらに培養液を37°Cで5時間
培養し、 W13−PSTIファージの感染および培地
への放出を行わせた。この培養液中の菌体を複製型2本
鎖DNAの調製に用い、菌体を除去した培地上清は1本
鎖ファージDNAの調製に用いた。
溶かしたもの)に植菌し、37°Cで2時間振盪培養し
た。この培養液を5Idずつ分注し、プラークが形成さ
れた寒天をキャピラリーピペットで切りだして該培養液
に接種した。その後、さらに培養液を37°Cで5時間
培養し、 W13−PSTIファージの感染および培地
への放出を行わせた。この培養液中の菌体を複製型2本
鎖DNAの調製に用い、菌体を除去した培地上清は1本
鎖ファージDNAの調製に用いた。
培地上清4dに20%ポリエチレングリコールを含有す
る2、5M塩化ナトリウム溶液を800μ!加え。
る2、5M塩化ナトリウム溶液を800μ!加え。
遠心分離操作によりファージを集めた。このファージを
500μlの11011Iトリス塩酸緩衝液(pH8,
0)1mMエチレンジアミン四酢酸酢酸DT^)に溶か
し。
500μlの11011Iトリス塩酸緩衝液(pH8,
0)1mMエチレンジアミン四酢酸酢酸DT^)に溶か
し。
フェノール抽出、エタノール沈殿により1本鎖ファージ
DNAを回収した。ファージ感染菌からの複製型2本鎖
環状DNAの調製は、常法の水酸化ナトリウム−ドデシ
ル硫酸ナトリウム(SDS)法(Nucleic^ci
ds Res、工、 1513−1523(1979)
)により次のように行った。まず、5dの培養液から得
た菌体を。
DNAを回収した。ファージ感染菌からの複製型2本鎖
環状DNAの調製は、常法の水酸化ナトリウム−ドデシ
ル硫酸ナトリウム(SDS)法(Nucleic^ci
ds Res、工、 1513−1523(1979)
)により次のように行った。まず、5dの培養液から得
た菌体を。
100 μlの2511Mトリス塩酸(pH8,0;
50mMグルコース、 10mM EDTAおよびリゾ
チーム4■/dを含む)に懸濁し、室温で5分間放置し
た。これに200μlの0.2M水酸化ナトリウム−1
%SO5を加え。
50mMグルコース、 10mM EDTAおよびリゾ
チーム4■/dを含む)に懸濁し、室温で5分間放置し
た。これに200μlの0.2M水酸化ナトリウム−1
%SO5を加え。
穏やかに混合した後水中で5分間放置した。その後、1
50μ尼の54酢酸カリウム溶液(pH5,2)を加え
て混合し、水中で5分間以上放置した。遠心分離後、上
清に2倍体積のエタノールを加え、沈殿を回収した。こ
れをさらに70%エタノールで洗浄した後、遠心し回収
した。この方法により無色のプラークから複製型2本鎖
DN^を調製した。これを倶に■および現復旧で二重切
断し、約180bpのDNA断片が生じることを確認し
た。その後、その同じプラークにより調製した1本鎖フ
ァージDNAを。
50μ尼の54酢酸カリウム溶液(pH5,2)を加え
て混合し、水中で5分間以上放置した。遠心分離後、上
清に2倍体積のエタノールを加え、沈殿を回収した。こ
れをさらに70%エタノールで洗浄した後、遠心し回収
した。この方法により無色のプラークから複製型2本鎖
DN^を調製した。これを倶に■および現復旧で二重切
断し、約180bpのDNA断片が生じることを確認し
た。その後、その同じプラークにより調製した1本鎖フ
ァージDNAを。
ジデオキシ法(Science 214.1205−1
210(1981))によるDNA塩基配列決定に用い
た。塩基配列の決定は2M13シーケンーシングキツト
(宝酒造)を用いて行った。このことにより、得られた
クローンが目的とするPSTIの構造遺伝子の全域を含
んでいゐことが確認できた。塩基配列のf!認された複
製型2本鎖DNAは7次のPSTI発現プラスミドの構
築に用いた。
210(1981))によるDNA塩基配列決定に用い
た。塩基配列の決定は2M13シーケンーシングキツト
(宝酒造)を用いて行った。このことにより、得られた
クローンが目的とするPSTIの構造遺伝子の全域を含
んでいゐことが確認できた。塩基配列のf!認された複
製型2本鎖DNAは7次のPSTI発現プラスミドの構
築に用いた。
PST Iの発現プラスミドは、以下の3つの断片を連
結することにより構築した: l)上述の合成オリゴヌクレオチドの連結反応により得
られ、塩基配列の確認された約180bpのAcc I
−Bam旧断片; 2 ) ptlc13(宝酒造)をHindlIIおよ
び現復旧で切断した後の約2.8KbpのDNA断片;
および3 ) pNEo(Tn5のAPR遺伝子を含む
、ファルマシア社)をHindlllで消化し、さらに
L狙Iで消化することにより得られる約eoobpのD
NA断片(第6図中の一350〜246番目のDNA配
列に相当、第8図参照)。
結することにより構築した: l)上述の合成オリゴヌクレオチドの連結反応により得
られ、塩基配列の確認された約180bpのAcc I
−Bam旧断片; 2 ) ptlc13(宝酒造)をHindlIIおよ
び現復旧で切断した後の約2.8KbpのDNA断片;
および3 ) pNEo(Tn5のAPR遺伝子を含む
、ファルマシア社)をHindlllで消化し、さらに
L狙Iで消化することにより得られる約eoobpのD
NA断片(第6図中の一350〜246番目のDNA配
列に相当、第8図参照)。
これらのDNA断片のうち、1)および3)はポリアク
リルアミドゲル電気泳動により分離し、 DEAEメン
ブレンを用いて回収し、連結反応に用いた。
リルアミドゲル電気泳動により分離し、 DEAEメン
ブレンを用いて回収し、連結反応に用いた。
2)の断片は、二重切断を確認した後にフェノール抽出
およびエタノール沈殿することにより回収し、連結反応
に用いた。この3つの断片の連結反応により得られたP
STI発現プラスミド(pUc13−PSTI)は、ト
ランスボゾンTn5中にコードされるAP)lのアミノ
末端から82残基下流にPST Iが連結されており、
融合タンパクを発現する。この3つの断片の連結反応も
上述の場合と同様に、 T4 ONAリガーゼを用いて
行った。連結反応後のDNAは、モレキュラークローニ
ング(前記)に記載の方法に従い。
およびエタノール沈殿することにより回収し、連結反応
に用いた。この3つの断片の連結反応により得られたP
STI発現プラスミド(pUc13−PSTI)は、ト
ランスボゾンTn5中にコードされるAP)lのアミノ
末端から82残基下流にPST Iが連結されており、
融合タンパクを発現する。この3つの断片の連結反応も
上述の場合と同様に、 T4 ONAリガーゼを用いて
行った。連結反応後のDNAは、モレキュラークローニ
ング(前記)に記載の方法に従い。
形質転換に用いた。大腸菌に一12株C600またはA
G−1をDNA受容菌として用い、形質転換を行った。
G−1をDNA受容菌として用い、形質転換を行った。
形質転換菌はアンピシリンに対する抵抗性を獲得するの
で、アンピシリン含有寒天平板(LB培地;トリプトン
10g、酵母エキス5gおよび塩化ナトリウム5gを1
1中に含む)上でコロニーを形成したものについて選択
した。形成されたコロニーのうち12個を、アンピシリ
ン40μg/rtdlを含むLB培地5rdに白金耳で
植菌し、37°Cで16時間培養した。
で、アンピシリン含有寒天平板(LB培地;トリプトン
10g、酵母エキス5gおよび塩化ナトリウム5gを1
1中に含む)上でコロニーを形成したものについて選択
した。形成されたコロニーのうち12個を、アンピシリ
ン40μg/rtdlを含むLB培地5rdに白金耳で
植菌し、37°Cで16時間培養した。
その後、遠心分離操作により菌体を集め、先に述べた水
酸化ナトリウム−3DS法によりプラスミドの分析を行
った。目的とするプラスミド(pUc13−PSTI)
は、 HindI[I、町復旧、Pstlに対する切断
部位をそれぞれ−ケ所ずつしか含まないので、該プラス
ミドは各制限酵素消化で直鎖状の約3.6KbのDNA
バントとして観察された。目的のプラスミドを有するク
ローンを次の発現に用いた。
酸化ナトリウム−3DS法によりプラスミドの分析を行
った。目的とするプラスミド(pUc13−PSTI)
は、 HindI[I、町復旧、Pstlに対する切断
部位をそれぞれ−ケ所ずつしか含まないので、該プラス
ミドは各制限酵素消化で直鎖状の約3.6KbのDNA
バントとして観察された。目的のプラスミドを有するク
ローンを次の発現に用いた。
目的とするプラスミドを持つことが確認されたクローン
は、 LB培地(アンピシリン40μg7mlを含む)
で培養後、50%グリセリン存在下−70°Cで保存し
た。この菌体保存液10μ2をアンピシリンを含む5
JIIlのLB培地へ加え、37°Cで8時間培養した
。
は、 LB培地(アンピシリン40μg7mlを含む)
で培養後、50%グリセリン存在下−70°Cで保存し
た。この菌体保存液10μ2をアンピシリンを含む5
JIIlのLB培地へ加え、37°Cで8時間培養した
。
この培養液100μ2をアンピシリンを含む5dのM9
培地(M9培地ニリン酸酸水素子トリウム6g。
培地(M9培地ニリン酸酸水素子トリウム6g。
リン酸二水素カリウム3g、塩化ナトリウム0.5g、
塩化アンモニウム1gをIIlに溶かし、滅菌後、硫酸
マグネシウムおよび塩化カルシウムをそれぞれ最終濃度
が2a+Mおよび0.1mMとなるように加える。さら
に、アンピシリン40μg/rrdl、グルコース0.
5%、カザミノ酸0.5%を含む)に加え。
塩化アンモニウム1gをIIlに溶かし、滅菌後、硫酸
マグネシウムおよび塩化カルシウムをそれぞれ最終濃度
が2a+Mおよび0.1mMとなるように加える。さら
に、アンピシリン40μg/rrdl、グルコース0.
5%、カザミノ酸0.5%を含む)に加え。
37°Cで24時間培養を続けた。培養終了後、遠心分
離操作により菌体を集め、以下の分析に用いた。
離操作により菌体を集め、以下の分析に用いた。
少量の菌体をとり、 SDS存在下のポリアクリルア
ミドゲル電気泳動(SO5−PAGE)で分析するため
の試料とした。菌体タンパクを0.1Ml−リス塩酸緩
衝液(pH6,8)、 1%SOS、 1%2−メル
カプトエタノール、 20%グリセリンにより可溶化し
、抽出した後、ゲル電気泳動で分析した。 PSTIを
含む融合タンパクは、予想される分子量15.000に
対応する位置に主要バンドの1つとして出現し、大腸菌
中で発現されていることが判った。さらに、大腸菌を超
音波処理などで破壊し、遠心分離操作により可溶性タン
パク画分と不溶性タシバク画分とに分画し、これらの両
分を5OS−PAGE!により調べると、この融合タン
パクは不溶性タンパク画分に主に存在することが判った
。
ミドゲル電気泳動(SO5−PAGE)で分析するため
の試料とした。菌体タンパクを0.1Ml−リス塩酸緩
衝液(pH6,8)、 1%SOS、 1%2−メル
カプトエタノール、 20%グリセリンにより可溶化し
、抽出した後、ゲル電気泳動で分析した。 PSTIを
含む融合タンパクは、予想される分子量15.000に
対応する位置に主要バンドの1つとして出現し、大腸菌
中で発現されていることが判った。さらに、大腸菌を超
音波処理などで破壊し、遠心分離操作により可溶性タン
パク画分と不溶性タシバク画分とに分画し、これらの両
分を5OS−PAGE!により調べると、この融合タン
パクは不溶性タンパク画分に主に存在することが判った
。
上記菌体6gを20II11ノo、1Mトリス塩酸(p
H7,0゜5 mM EDTAを含む)に懸濁し、
12.000x g ニて10分間遠心分離した。同様
の操作を繰り返した後。
H7,0゜5 mM EDTAを含む)に懸濁し、
12.000x g ニて10分間遠心分離した。同様
の操作を繰り返した後。
菌体を15d(7)0.1M ) IJ ス塩酸(pH
7,o; 5mM BDTA。
7,o; 5mM BDTA。
50cmMベンズアミジンおよび1s+Mフェニルメチ
ルスルホニルフルオリド(PMSF)を含む)に懸濁し
、フレンチプレスを用いて400Kg/cdの圧力で3
回破砕した。23,0OOX gにて20分間遠心分離
して得たペレット1.05gを、10iffiの0.1
?lリン酸ナトリウム(pH7,0;2OLLIMジチ
オスレイトール(DTT)およびタンパク変成剤を含む
)に溶解し、セファクリル8200カラム(2,6X
79cm )でのゲル濾過を行った。
ルスルホニルフルオリド(PMSF)を含む)に懸濁し
、フレンチプレスを用いて400Kg/cdの圧力で3
回破砕した。23,0OOX gにて20分間遠心分離
して得たペレット1.05gを、10iffiの0.1
?lリン酸ナトリウム(pH7,0;2OLLIMジチ
オスレイトール(DTT)およびタンパク変成剤を含む
)に溶解し、セファクリル8200カラム(2,6X
79cm )でのゲル濾過を行った。
溶出は、0.1M)リス塩酸(pH7,2; 1mM
DTTおよび7M尿素を含む)を用いて行った。分子置
駒17,000の両分を集め、蒸留水に対して透析した
後凍結乾燥し、160■の臭化シアンを含む2miの7
0%ギ酸を加えて室温で6時間反応させた。その後、蒸
留水18dを加えて凍結乾燥した。得られた凍結乾燥物
を2J!l!の0.5M)リス塩酸(pH8,l; 2
s+M BDTAおよび6Mグアニジン塩酸を含む)に
溶解し、100μ2の2−メルカプトエタノールを加え
、窒素気流下、37℃で4時間反応させた後、蒸留水に
対して透析した。10.000X gで1分間遠心分離
することにより得られた上清6jd!に1食塩172■
、 1Mトリス塩酸(pH8,0) 320μlを加
え、ウシトリプシン−CI−セファロース4Bを充填し
たアフィニティーカラム(2M3cm)に吸着させた。
DTTおよび7M尿素を含む)を用いて行った。分子置
駒17,000の両分を集め、蒸留水に対して透析した
後凍結乾燥し、160■の臭化シアンを含む2miの7
0%ギ酸を加えて室温で6時間反応させた。その後、蒸
留水18dを加えて凍結乾燥した。得られた凍結乾燥物
を2J!l!の0.5M)リス塩酸(pH8,l; 2
s+M BDTAおよび6Mグアニジン塩酸を含む)に
溶解し、100μ2の2−メルカプトエタノールを加え
、窒素気流下、37℃で4時間反応させた後、蒸留水に
対して透析した。10.000X gで1分間遠心分離
することにより得られた上清6jd!に1食塩172■
、 1Mトリス塩酸(pH8,0) 320μlを加
え、ウシトリプシン−CI−セファロース4Bを充填し
たアフィニティーカラム(2M3cm)に吸着させた。
このカラムを、 0.5M食塩を含む0.05M ?−
リス塩酸(pH8,0)。
リス塩酸(pH8,0)。
さらに蒸留水で順次洗浄した後、 10n+M塩酸でP
STIを溶出させ、凍結乾燥し、精製品1.55■を得
た。
STIを溶出させ、凍結乾燥し、精製品1.55■を得
た。
得られたヒトPSTI (12Mg)を試験管(10X
90mm)にとり、 4Mメタンスルホン酸(0,2%
3−(2−アミノエチル)インドールを含有)50M℃
を加え。
90mm)にとり、 4Mメタンスルホン酸(0,2%
3−(2−アミノエチル)インドールを含有)50M℃
を加え。
減圧下、110°Cで24時間加水分解した。この加水
分解物のアミノ酸分析を9日立835型アミノ酸分析計
を用いて行った。この結果を表1に示す。表1から明ら
かなように、得られたPSTIのアミノ酸組成は天然の
ヒトPSTI (理論値)と完全に一致した。また、N
−末端から3残基のアミノ酸配列をEdman法(Iw
anagaらの変法、 I!ur、 J、 Bioch
em、 L 189−199、1969)で調べたとこ
ろ、 Asp−5er−Leuとなり天然のヒトPST
Iに一致した。さらに、得られたヒトPSTIは、ウシ
のトリプシンをl:lのモル比で化学量論的に阻害し、
天然ヒトPSTIの抗体(ウサギ抗血清ポリクローナル
抗体)との免疫反応性も天然ヒトPSTIと同じであっ
た(希釈曲線が天然ヒトPST Iの挙動に一致した)
。
分解物のアミノ酸分析を9日立835型アミノ酸分析計
を用いて行った。この結果を表1に示す。表1から明ら
かなように、得られたPSTIのアミノ酸組成は天然の
ヒトPSTI (理論値)と完全に一致した。また、N
−末端から3残基のアミノ酸配列をEdman法(Iw
anagaらの変法、 I!ur、 J、 Bioch
em、 L 189−199、1969)で調べたとこ
ろ、 Asp−5er−Leuとなり天然のヒトPST
Iに一致した。さらに、得られたヒトPSTIは、ウシ
のトリプシンをl:lのモル比で化学量論的に阻害し、
天然ヒトPSTIの抗体(ウサギ抗血清ポリクローナル
抗体)との免疫反応性も天然ヒトPSTIと同じであっ
た(希釈曲線が天然ヒトPST Iの挙動に一致した)
。
アミノ酸
Asp
hr
Set
1u
Pr。
1y
la
1/2Cys
a1
et
1e
Leu
yr
he
ys
is
rp
表1
実験値
7.8
3.8
2.8
6.2
2.9
5.2
1.4
5.6
2.0
0.0
2.8
4.0
2.9
1.2
3.8
0.0
0.0
実JIL1
1.5er(44)−PSTIの調製
修飾ヒトPSTI (Set(44)−PSTI)の調
製は、 APRとPSTIとの融合タンパクをコードす
る遺伝子を含む1本鎖のM13−^PH/PSTI組換
え体を調製して鋳型とし、下記の合成りNAオリゴマー
をプライマーとして用いる部位特異的突然変異処理によ
り行った。この操作は、 AmershamのOli
onucleotide−directed in v
itro muta enesis s stemのマ
ニュアルに従って行った。
製は、 APRとPSTIとの融合タンパクをコードす
る遺伝子を含む1本鎖のM13−^PH/PSTI組換
え体を調製して鋳型とし、下記の合成りNAオリゴマー
をプライマーとして用いる部位特異的突然変異処理によ
り行った。この操作は、 AmershamのOli
onucleotide−directed in v
itro muta enesis s stemのマ
ニュアルに従って行った。
a) APHとPST Iとの融合タンパクをコードす
る遺伝子を含む1本鎖DNAの調製 実施例1で得られたPSTI発現プラスミドptlC1
3−PSTIを含む大腸菌の、 LB培地での培養液5
Mlから菌体を遠心分離操作により集め、水酸化ナトリ
ウム−3OS法によりプラスミドを得た。このプラスミ
ドpUc13−PSTIを20μlの10mM l−リ
ス塩酸(pH8,0;1mM EDTAを含有する)に
溶解し、制限酵素BinduおよびRam旧とともに3
7℃にて1.5時間反応させて切断した。得られたDN
A断片をアガロース電気泳動により分離し、 DEAE
メンブレンを用いて回収した。qのDNA断片を、 H
indllrおよびBan+旧で切断処理したファージ
M13mplOにT4 DNAリガーゼを用いて連結し
、 APRとPSTIとの融合タンパクをコードする
DNAを含む組換え体(M13−APH/PSTI )
を作製した。この組換え体を用いて、0°C処理後の4
2°Cでの処理時間を1.5分にしたこと以外は実施例
1と同様の条件で、大腸菌に一12株JM103を形質
転換した。M13−APH/PSTIが導入されたJM
103の菌体を、実施例1と同様に平板寒天で一晩培養
し、この−晩培養液2mlを使用して無色のプラークを
生じた菌から1本1jDNAを調製した。
る遺伝子を含む1本鎖DNAの調製 実施例1で得られたPSTI発現プラスミドptlC1
3−PSTIを含む大腸菌の、 LB培地での培養液5
Mlから菌体を遠心分離操作により集め、水酸化ナトリ
ウム−3OS法によりプラスミドを得た。このプラスミ
ドpUc13−PSTIを20μlの10mM l−リ
ス塩酸(pH8,0;1mM EDTAを含有する)に
溶解し、制限酵素BinduおよびRam旧とともに3
7℃にて1.5時間反応させて切断した。得られたDN
A断片をアガロース電気泳動により分離し、 DEAE
メンブレンを用いて回収した。qのDNA断片を、 H
indllrおよびBan+旧で切断処理したファージ
M13mplOにT4 DNAリガーゼを用いて連結し
、 APRとPSTIとの融合タンパクをコードする
DNAを含む組換え体(M13−APH/PSTI )
を作製した。この組換え体を用いて、0°C処理後の4
2°Cでの処理時間を1.5分にしたこと以外は実施例
1と同様の条件で、大腸菌に一12株JM103を形質
転換した。M13−APH/PSTIが導入されたJM
103の菌体を、実施例1と同様に平板寒天で一晩培養
し、この−晩培養液2mlを使用して無色のプラークを
生じた菌から1本1jDNAを調製した。
b)プライマーの合成
部位特異的変異処理のプライマーとして用いるために、
以下の塩基配列(1)で示されるDNAフラグメントを
核酸自動合成機Gll!NET A−II (日本ゼオ
ン株式会社製)を用いて合成した。このDNAフラグメ
ントは、天然型ヒトPSTIのアミノ酸配列の44番目
のArgをSerに置換した。修飾ヒトPST Iの4
0〜44番目までのアミノ酸配列をコードするDNA配
列を含む。
以下の塩基配列(1)で示されるDNAフラグメントを
核酸自動合成機Gll!NET A−II (日本ゼオ
ン株式会社製)を用いて合成した。このDNAフラグメ
ントは、天然型ヒトPSTIのアミノ酸配列の44番目
のArgをSerに置換した。修飾ヒトPST Iの4
0〜44番目までのアミノ酸配列をコードするDNA配
列を含む。
5’−AAT CGG AAA AGCCAG ACT
T−3’^5n Arg Lys Ser Gln
Thr (1)得られたDNAフラグメント
を、セファデックスG50を用いるゲルクロマトグラフ
ィーおよび逆相系シリカゲル(Nucleosil C
18;10μm、 10X10X250を用いた高速液
体クロマトグラフィーにより精製した。
T−3’^5n Arg Lys Ser Gln
Thr (1)得られたDNAフラグメント
を、セファデックスG50を用いるゲルクロマトグラフ
ィーおよび逆相系シリカゲル(Nucleosil C
18;10μm、 10X10X250を用いた高速液
体クロマトグラフィーにより精製した。
C)インビボでの部位特異的変異処理
2)項で精製したDNAフラグメント(1)の200p
niolを、100mM)リス塩酸緩衝液(pH7,6
; 10mM MgC1□。
niolを、100mM)リス塩酸緩衝液(pH7,6
; 10mM MgC1□。
10mM DTTおよび0.5mM ATPを含有する
)に溶解し。
)に溶解し。
T4ポリヌクレオチドキナーゼ(PL biochem
ical)10単位とともに37°Cにて1時間反応さ
せてリン酸化を行った。その後、65°Cにて10分間
熱処理することによりT4ポリヌクレオチドキナーゼを
失活させた。5倍希釈した緩衝液1 (Amersha
w) 11u l中で、上記リン酸化されたDNAフラ
グメントの5pmo 1と、 a)項で得られた1本鎖
組換え体(M13−^PH/PSTI、 1.5 pm
ol)とをアニールさせた。この反応は、70°Cにて
10分間に次いで37°Cにて30分間インンキュベー
トすることにより行った。このアニール混合物17μl
に、 100mM MgCl45μ2.ヌクレオチド混
合物(Nucleotide mix 1; Amer
sham)19μ2.水6μf、 DNAポリメラー
ゼIクレノー断片(3,8単位/μff1)1.6μ!
およびT4DNAリガーゼ(2,5単位/μl>2.4
μ2を添加し、16°Cにて1晩(19〜21時間)反
応させて2本鎖DNAを合成した。
ical)10単位とともに37°Cにて1時間反応さ
せてリン酸化を行った。その後、65°Cにて10分間
熱処理することによりT4ポリヌクレオチドキナーゼを
失活させた。5倍希釈した緩衝液1 (Amersha
w) 11u l中で、上記リン酸化されたDNAフラ
グメントの5pmo 1と、 a)項で得られた1本鎖
組換え体(M13−^PH/PSTI、 1.5 pm
ol)とをアニールさせた。この反応は、70°Cにて
10分間に次いで37°Cにて30分間インンキュベー
トすることにより行った。このアニール混合物17μl
に、 100mM MgCl45μ2.ヌクレオチド混
合物(Nucleotide mix 1; Amer
sham)19μ2.水6μf、 DNAポリメラー
ゼIクレノー断片(3,8単位/μff1)1.6μ!
およびT4DNAリガーゼ(2,5単位/μl>2.4
μ2を添加し、16°Cにて1晩(19〜21時間)反
応させて2本鎖DNAを合成した。
次いで、この混合液をニトロセルロースフィルターで処
理することにより2本鎖にならなかった1本鎖DNAを
除去した。2本鎖DNAを含有する溶液に1/10体積
の3M酢酸アンモニウム、および2.5倍体積のエタノ
ールを添加してDNAを沈澱させた。
理することにより2本鎖にならなかった1本鎖DNAを
除去した。2本鎖DNAを含有する溶液に1/10体積
の3M酢酸アンモニウム、および2.5倍体積のエタノ
ールを添加してDNAを沈澱させた。
得られたDNA沈澱物を緩衝液2 (A+++ersh
aa+) 25μmに溶解し、その10μ!に緩衝液3
(Amersham) 65μ2および制限酵素Nc
il(8単位/μffi、0.7μりを添加し、37°
Cにて90分間反応させた。この反応混合物65.7u
fに、 500mM NaC112u l。
aa+) 25μmに溶解し、その10μ!に緩衝液3
(Amersham) 65μ2および制限酵素Nc
il(8単位/μffi、0.7μりを添加し、37°
Cにて90分間反応させた。この反応混合物65.7u
fに、 500mM NaC112u l。
緩衝液4 (A+mersha醜)10μ2およびエキ
ソヌクレアーゼ■(25単位/μり2μ2を添加し、3
7’Cにて28分間反応させた。この反応液を70℃に
て15分間熱処理して酵素反応を停止させた。その後。
ソヌクレアーゼ■(25単位/μり2μ2を添加し、3
7’Cにて28分間反応させた。この反応液を70℃に
て15分間熱処理して酵素反応を停止させた。その後。
100mM MgC1z 5 u l 、ヌクレオチド
混合物2 (Nu−cleotide mix 2)
13μl 、 DNAポリメラーゼI (3,5単位/
μffi ) 0.86μ!およびT4 DNAリガー
ゼ(2,5単位/μm ) 0.8μlを添加し、16
°Cにて4時間反応させた。このようにして5et(4
4)−PSTI遺伝子を含む2本鎖DNAを調製し、以
下のような形質転換に用いた。
混合物2 (Nu−cleotide mix 2)
13μl 、 DNAポリメラーゼI (3,5単位/
μffi ) 0.86μ!およびT4 DNAリガー
ゼ(2,5単位/μm ) 0.8μlを添加し、16
°Cにて4時間反応させた。このようにして5et(4
4)−PSTI遺伝子を含む2本鎖DNAを調製し、以
下のような形質転換に用いた。
対数増殖期の大腸菌に一12株JM103の培養液を0
°Cにて塩化カルシウム処理して得られるDNA受容菌
と2上記5et(44)−PSTI遺伝子を含む2本鎖
DNAとを混合した。この混合液を0℃にて20分間イ
ンキュベートし、その後42°Cにて1.5分間処理す
ることにより大腸菌の形質転換を行った。
°Cにて塩化カルシウム処理して得られるDNA受容菌
と2上記5et(44)−PSTI遺伝子を含む2本鎖
DNAとを混合した。この混合液を0℃にて20分間イ
ンキュベートし、その後42°Cにて1.5分間処理す
ることにより大腸菌の形質転換を行った。
上記DNAが導入されたJM103の菌体を、実施例1
と同様に平板寒天で培養し、無色のプラークを生じた菌
から1本鎖DNAを調製した。複製型2本鎖環状DNA
のファージ感染面からの調製も、実施例1と同様に水酸
化ナトリウム−3OS法で行った。
と同様に平板寒天で培養し、無色のプラークを生じた菌
から1本鎖DNAを調製した。複製型2本鎖環状DNA
のファージ感染面からの調製も、実施例1と同様に水酸
化ナトリウム−3OS法で行った。
4−の培養液から得た菌体を、 100μ2の251
μlMトリス塩酸(pH8,0,50mMグルコース、
10mM EDTA。
μlMトリス塩酸(pH8,0,50mMグルコース、
10mM EDTA。
リゾチーム4■/dを含む)に懸濁し、室温で5分間放
置した。これに200μlの0.2M水酸化ナトリウム
−1%SOSを加え、穏やかに混合した後水中で5分間
放置した。その後、150μ2の5M酢酸カリウム溶液
(pH5,2)を加えて混合し、水中で10分間以上放
置した。遠心分離後、上清をフェノール抽出し、さらに
エタノール沈殿を行うことにより複製型2本鎖DNAを
回収した。その後、その同じプラークにより調製した1
本鎖ファージDNAを、実施例1と同様にジデオキシ法
によりDNA塩基配列を決定した。このことにより、得
られたクローンが目的とする修飾PSTI (Set(
44)−PSTI)の構造遺伝子の全域を含んでいるこ
とが確認できた。
置した。これに200μlの0.2M水酸化ナトリウム
−1%SOSを加え、穏やかに混合した後水中で5分間
放置した。その後、150μ2の5M酢酸カリウム溶液
(pH5,2)を加えて混合し、水中で10分間以上放
置した。遠心分離後、上清をフェノール抽出し、さらに
エタノール沈殿を行うことにより複製型2本鎖DNAを
回収した。その後、その同じプラークにより調製した1
本鎖ファージDNAを、実施例1と同様にジデオキシ法
によりDNA塩基配列を決定した。このことにより、得
られたクローンが目的とする修飾PSTI (Set(
44)−PSTI)の構造遺伝子の全域を含んでいるこ
とが確認できた。
塩基配列の確認された複製型2本鎖DNAは2次の発現
プラスミドの構築に用いた。
プラスミドの構築に用いた。
d)発現プラスミドの構造
上記C)項で得られた複製型2本鎖DNA (約3.5
μg)を制限酵素EcoRIおよびHindlIIで切
断し、こ(7)EcoRI / Hind m断片をポ
リアクリルアミドゲル電気泳動により分離し、 DEA
Rメンブレンを用いて回収した。このDNA断片(AP
I/Set (44)−PSTI融合タンパクをコード
する遺伝子(約700bp)が含まれる)を、EcoR
IおよびHindmで切断処理したプラスミドpUc1
3(宝酒造)にT4 DNAリガーゼを用いて連結し2
発現プラスミドpUc13 (Ser (44) −P
ST I )を構築した。このプラスミドを用い、モレ
キュラークローニング(前出)の方法に従って大腸菌の
形質転換を行った。
μg)を制限酵素EcoRIおよびHindlIIで切
断し、こ(7)EcoRI / Hind m断片をポ
リアクリルアミドゲル電気泳動により分離し、 DEA
Rメンブレンを用いて回収した。このDNA断片(AP
I/Set (44)−PSTI融合タンパクをコード
する遺伝子(約700bp)が含まれる)を、EcoR
IおよびHindmで切断処理したプラスミドpUc1
3(宝酒造)にT4 DNAリガーゼを用いて連結し2
発現プラスミドpUc13 (Ser (44) −P
ST I )を構築した。このプラスミドを用い、モレ
キュラークローニング(前出)の方法に従って大腸菌の
形質転換を行った。
e)Set(44)−PSTIの発現
大腸菌に一12株C600または^G−1をDNA受容
菌として用い、形質転換を行った。形質転換菌はアンピ
シリンに対する抵抗性を獲得するので、アンピシリン含
有寒天平板(LB培地;トリプトン10g、酵母エキス
5gおよび塩化ナトリウム5gを12中に含む)上でコ
ロニーを形成したものについて選択した。形成されたコ
ロニーのうち8個を、アンピシリン100μg/mlを
含むLB培地5dに滅菌した竹串で植菌し、37°Cで
18時間培養した。その後。
菌として用い、形質転換を行った。形質転換菌はアンピ
シリンに対する抵抗性を獲得するので、アンピシリン含
有寒天平板(LB培地;トリプトン10g、酵母エキス
5gおよび塩化ナトリウム5gを12中に含む)上でコ
ロニーを形成したものについて選択した。形成されたコ
ロニーのうち8個を、アンピシリン100μg/mlを
含むLB培地5dに滅菌した竹串で植菌し、37°Cで
18時間培養した。その後。
遠心分離操作により菌体を集め、上記C)項で述べたの
と同様の方法でプラスミドを回収した。
と同様の方法でプラスミドを回収した。
目的とするプラスミドpUc13(Set(44)−P
STI)を持つことが確認されたクローンを、50%グ
リセリン存在下−70°Cで保存した。この菌体保存液
01l−をアンピシリン100 μg/−を含む100
InIlのLB培地へ加え、37°Cで一晩培養した。
STI)を持つことが確認されたクローンを、50%グ
リセリン存在下−70°Cで保存した。この菌体保存液
01l−をアンピシリン100 μg/−を含む100
InIlのLB培地へ加え、37°Cで一晩培養した。
この培養液37.5−をアンピシリン100μg/−を
含む1.5fのLB培地に加え、さらに37°Cで一晩
培養した。培養終了後、遠心分離操作により菌体を集め
、−20°Cで保存した。
含む1.5fのLB培地に加え、さらに37°Cで一晩
培養した。培養終了後、遠心分離操作により菌体を集め
、−20°Cで保存した。
f ) Set (44) −PST Iの精製上記d
)項で得た菌体2.2gを10m2の0.1M1−リス
塩酸(pH7−0+ 5tsM EDTAを含む)に懸
濁し、 12.ooOXgにて10分間遠心分離した。
)項で得た菌体2.2gを10m2の0.1M1−リス
塩酸(pH7−0+ 5tsM EDTAを含む)に懸
濁し、 12.ooOXgにて10分間遠心分離した。
同様の操作を繰り返した後、菌体を10111の0.1
Mトリス塩酸(p)17.0; 5+mM t!DTA
、 50mMベンズアミジンおよび1 mM PMS
Fを含む)に懸濁し、フレンチプレスを用いて400K
g/c4の圧力で3回破砕した。 23.0OOX g
にて30分間遠心分離して得たペレット0.44gを、
10dの0.1Mリン酸ナトリウム(pH7,0; 8
M塩酸グアニジンおよび20mM DTTを含む)に溶
解し、セファクリルS−200カラム(2,6X 79
cm )でのゲル濾過を行った。溶出は、0.1M)リ
ス塩酸(pH7,2; 1mM DTTおよび岨尿素を
含む)を用いて行った。 API/PSTI融合タンパ
クを示す分子量的17,000の両分(35d)を集め
、このうち20dを蒸留水に対して透析した後凍結乾燥
した。この凍結乾燥物を0.3dの70%ギ酸に溶解し
、200μffiのCNBr (200mg/ ml
)を加えて室温で6時間反応させた。その後、10倍量
の蒸留水18 ralを加えて凍結乾燥した。得られた
凍結乾燥物を2II11の0.05M )リス塩酸(
pH8,o: 0.5MNaC1を含む)に溶解し、
10,0OOXgで1分間遠心分離した。得られた上清
をウシトリプシン−〇〇−セファロース4Bを充填した
アフィニティーカラム(IX3cm)に吸着させた。こ
のカラムを、 0.5M食塩を含む0.05M トリス
塩酸(pH8,0)、さらに蒸留水で順次洗浄した後、
12mM塩酸で修飾PST Iを溶出させ、凍結乾燥
し、精製品415μgを得た。
Mトリス塩酸(p)17.0; 5+mM t!DTA
、 50mMベンズアミジンおよび1 mM PMS
Fを含む)に懸濁し、フレンチプレスを用いて400K
g/c4の圧力で3回破砕した。 23.0OOX g
にて30分間遠心分離して得たペレット0.44gを、
10dの0.1Mリン酸ナトリウム(pH7,0; 8
M塩酸グアニジンおよび20mM DTTを含む)に溶
解し、セファクリルS−200カラム(2,6X 79
cm )でのゲル濾過を行った。溶出は、0.1M)リ
ス塩酸(pH7,2; 1mM DTTおよび岨尿素を
含む)を用いて行った。 API/PSTI融合タンパ
クを示す分子量的17,000の両分(35d)を集め
、このうち20dを蒸留水に対して透析した後凍結乾燥
した。この凍結乾燥物を0.3dの70%ギ酸に溶解し
、200μffiのCNBr (200mg/ ml
)を加えて室温で6時間反応させた。その後、10倍量
の蒸留水18 ralを加えて凍結乾燥した。得られた
凍結乾燥物を2II11の0.05M )リス塩酸(
pH8,o: 0.5MNaC1を含む)に溶解し、
10,0OOXgで1分間遠心分離した。得られた上清
をウシトリプシン−〇〇−セファロース4Bを充填した
アフィニティーカラム(IX3cm)に吸着させた。こ
のカラムを、 0.5M食塩を含む0.05M トリス
塩酸(pH8,0)、さらに蒸留水で順次洗浄した後、
12mM塩酸で修飾PST Iを溶出させ、凍結乾燥
し、精製品415μgを得た。
2、 Gin(42)−PSTIおよびThr (43
)−PSTIの調製Gin(42)−PSTIおよびT
hr(43)−PSTIを、それぞれ次に示す(2)お
よび(3)のDNAオリゴマーを合成してプライマーと
して使用することにより、 Set (44)PSTT
と同様の方法で調製した。
)−PSTIの調製Gin(42)−PSTIおよびT
hr(43)−PSTIを、それぞれ次に示す(2)お
よび(3)のDNAオリゴマーを合成してプライマーと
して使用することにより、 Set (44)PSTT
と同様の方法で調製した。
Gtn(42)−PSTI
5’−TT GAA AAT CAG AAA CGC
CA−3’Glu Asn Gin Lys Arg
(2)Thr(43)−PSTI 51〜八A AAT CGG ACA CGC
CAG AC−3’Asn Arg Thr Arg
Gin (3)3、各修飾ヒトPS
TIの性質 a)アミノ酸組成 各修飾ヒトPSTI (Set(44)−PSTI、
Gln(42)−PSTIおよびThr(43)−PS
TI)の約10μgを試験管(IO×90mm )にと
り、 4Mメタンスルホン酸(0,2%3−(2−アミ
ノエチル)インドールを含有する)を50ul添加し、
減圧下、110°Cにて24時間加水分解した。
CA−3’Glu Asn Gin Lys Arg
(2)Thr(43)−PSTI 51〜八A AAT CGG ACA CGC
CAG AC−3’Asn Arg Thr Arg
Gin (3)3、各修飾ヒトPS
TIの性質 a)アミノ酸組成 各修飾ヒトPSTI (Set(44)−PSTI、
Gln(42)−PSTIおよびThr(43)−PS
TI)の約10μgを試験管(IO×90mm )にと
り、 4Mメタンスルホン酸(0,2%3−(2−アミ
ノエチル)インドールを含有する)を50ul添加し、
減圧下、110°Cにて24時間加水分解した。
アミノ酸分析には2日立835型アミノ酸分析計を用い
た。各PSTIのアミノ酸組成を、天然型ヒトPST
Iの理論値とともに表2に示す。表2から明らかである
ように、各修飾ヒトPSTIにはもとのヒトPSTIか
ら予想されるアミノ酸残基の増減が起こっており、所望
の修飾ヒトPSTIが得られたことが示された。
た。各PSTIのアミノ酸組成を、天然型ヒトPST
Iの理論値とともに表2に示す。表2から明らかである
ように、各修飾ヒトPSTIにはもとのヒトPSTIか
ら予想されるアミノ酸残基の増減が起こっており、所望
の修飾ヒトPSTIが得られたことが示された。
(以下余白)
Asp 7.7(8)
Thr 3.8(4)
Set 2.8(3)
Glu 7.H7)
Pro 2.8(3)
Gly 5.1(5)
^1a 1.3(1)
1/2Cys 5.2(6)
Vat 2.1 (2)
Net 0.0(0)
11e 2.9(3)
しeu 4.2(4)
Tyr 2.9(3)
Phe 1.Hl)
Lys 4.0(4)
His O,0(0)
Trp O,0(0)
7.5(8)
4.5(5)
2.7 (3)
6.2(6)
2.7(3)
5.0(5)
1.4 (1)
5、1 (6)
2.1(2)
0.0(0)
2.7(3)
4.0(4)
2.7(3)
1.3(1)
3.2(3)
0.0(0)
0.0(0)
7.8(8)
3.7(4)
3.5(4)
6.4(6)
2.9(3)
4.9(5)
1.3(1)
5.0(6)
2.0(2)
0.0(0)
2.8(3)
4.2(4)
2.9(3)
1.2(1)
3.8(4)
0.0(0)
0.0(0)
合計 56
b)修飾PSTIのヒトトリプシン阻害活性各修飾PS
TIのヒトトリプシンに対する阻害活性を調べたところ
、該PSTIはヒトトリプシンを1:1のモル比で化学
量論的に阻害した。次に各修飾ヒ1−PSTIについて
、 PSTIの一時阻害を調べた。ここで、 PSTI
の一時阻害とは、最初はヒトトリプシンを阻害するが2
時間とともにトリプシン活性が回復、L、 PSTIは
失活することを意味する。天然のPST Iでは、この
−時阻害が起こることが知られている。
TIのヒトトリプシンに対する阻害活性を調べたところ
、該PSTIはヒトトリプシンを1:1のモル比で化学
量論的に阻害した。次に各修飾ヒ1−PSTIについて
、 PSTIの一時阻害を調べた。ここで、 PSTI
の一時阻害とは、最初はヒトトリプシンを阻害するが2
時間とともにトリプシン活性が回復、L、 PSTIは
失活することを意味する。天然のPST Iでは、この
−時阻害が起こることが知られている。
ヒトトリプシン(1nmol)と、天然ヒトPSTIま
たは上述のようにして得られた3種類の修飾PSTIの
それぞれ(2nmol)とを、 200μffiの0
.1M )リス塩酸(pH7,0または8.0 ; 2
0mM CaC1gおよび0.004%トリトンX−1
00を含む)中で37°Cにてインキュベートした。一
定時間ごとに20μ!をとり、 0.5Mトリス塩酸(
pH8,0) 150μl ;、 5mMベンゾイル−
し−アルギニン p−ニトロアニリド200u!および
蒸留水500μlのはいった試験管に移し、37℃で5
分間インキュベートした。30%酢酸5ooIllを添
加して反応を停止させ、 410nmの吸光度を測定
し、トリプシン阻害活性を計算した。この結果を第3図
(pH7,0における結果)および第4図(pH8,0
における結果)に示す。
たは上述のようにして得られた3種類の修飾PSTIの
それぞれ(2nmol)とを、 200μffiの0
.1M )リス塩酸(pH7,0または8.0 ; 2
0mM CaC1gおよび0.004%トリトンX−1
00を含む)中で37°Cにてインキュベートした。一
定時間ごとに20μ!をとり、 0.5Mトリス塩酸(
pH8,0) 150μl ;、 5mMベンゾイル−
し−アルギニン p−ニトロアニリド200u!および
蒸留水500μlのはいった試験管に移し、37℃で5
分間インキュベートした。30%酢酸5ooIllを添
加して反応を停止させ、 410nmの吸光度を測定
し、トリプシン阻害活性を計算した。この結果を第3図
(pH7,0における結果)および第4図(pH8,0
における結果)に示す。
第3図および第4図から明らかであるように。
pH7,0およびpH8,0のいずれの場合も、42番
目のArgがGinに置換されたGin(42)−PS
TIおよび44番目のArgがSetに置換されたSe
t (44) −PST Iはいずれも天然のヒI−P
STIに比べて一時阻害が弱くなり、トリプシンインヒ
ビターとしての活性の持続性が増していることがわかっ
た。特に、 Gin(42)−PSTIは。
目のArgがGinに置換されたGin(42)−PS
TIおよび44番目のArgがSetに置換されたSe
t (44) −PST Iはいずれも天然のヒI−P
STIに比べて一時阻害が弱くなり、トリプシンインヒ
ビターとしての活性の持続性が増していることがわかっ
た。特に、 Gin(42)−PSTIは。
pH7,0においては24時間たってもトリプシン阻害
活性を失わなかった。一方、43番目のLysがThr
に置換されたThr (43) −PST IはPH7
,0では天然ヒトPST 1とほぼ同じ一時阻害を示し
たが、 pH8,0ではより活性の持続性がなくなった
。
活性を失わなかった。一方、43番目のLysがThr
に置換されたThr (43) −PST IはPH7
,0では天然ヒトPST 1とほぼ同じ一時阻害を示し
たが、 pH8,0ではより活性の持続性がなくなった
。
(発明の効果)
本発明によれば、天然型ヒトPSTIよりもトリプシン
などのタンパク分解酵素により分解されにく(安定性に
優れた修飾ヒト PSTIをコードするDNA配列、お
よび該DNA配列を発現することにより得られる修飾ヒ
トPSTIが提供される。この修飾ヒトPSTIは遺伝
子組換え技術を用いて生産されるので。
などのタンパク分解酵素により分解されにく(安定性に
優れた修飾ヒト PSTIをコードするDNA配列、お
よび該DNA配列を発現することにより得られる修飾ヒ
トPSTIが提供される。この修飾ヒトPSTIは遺伝
子組換え技術を用いて生産されるので。
大量・安価に得ることができる。しかも天然ヒトPST
Iとアミノ酸配列が−ケ所しか違わないので。
Iとアミノ酸配列が−ケ所しか違わないので。
膵疾患の治療に用いた場合に、従来使用されていたウシ
由来のBPTIや化学合成阻害剤に比べてアレルギー反
応が起こる心配がほとんどない。さらに。
由来のBPTIや化学合成阻害剤に比べてアレルギー反
応が起こる心配がほとんどない。さらに。
天然型ヒトPPT Iよりもトリプシンなどのタンパク
分解酵素により分解されに<<、安定性に優れた持続的
な阻害を示すので、膵炎の治療薬として有用である。
分解酵素により分解されに<<、安定性に優れた持続的
な阻害を示すので、膵炎の治療薬として有用である。
4、 ゛ の なi′日
第1図は2本発明の修飾ヒトPSTIであるGin(4
2)PSTIのDNA配列およびアミノ酸配列を示す配
列図;第2図は1本発明の修飾ヒトPSTIであるSe
r (44) −PSTIのDNA配列およびアミノ酸
配列を示す配列図;第3図は、天然ヒt−psrtおよ
び本発明の3種類の修飾ヒトPSTI (Set(44
)−PSTI、Thr(43)−PSTIおよびGin
(42)−PSTI)の、 pH7,0でのトリプシン
処理における安定性の比較を示すグラフ;第4図は、天
然ヒトPSTIおよび本発明の3種類の修飾ヒトPST
I (Ser(44)−PSTI、 Thr(43)−
PSTIおよびGln (42) −PSTI )の、
pH8,0でのトリプシン処理における安定性の比較
を示すグラフ;第5図は、天然ヒトPSTIのDNA配
列およびアミノ酸配列を示す配列図; 第6図は、 API遺伝子のDNA配列および該配列か
ら推定されるアミノ酸配列を示す配列図:第7図は2本
発明で使用した合成ヒ1−PSTI遺伝子のDNA配列
および該配列に対応するアミノ酸配列を示す配列図; 第8図は、 AP)l遺伝子および該遺伝子近辺の制
限酵素切断部位を示す制限酵素切断地図;そして。
2)PSTIのDNA配列およびアミノ酸配列を示す配
列図;第2図は1本発明の修飾ヒトPSTIであるSe
r (44) −PSTIのDNA配列およびアミノ酸
配列を示す配列図;第3図は、天然ヒt−psrtおよ
び本発明の3種類の修飾ヒトPSTI (Set(44
)−PSTI、Thr(43)−PSTIおよびGin
(42)−PSTI)の、 pH7,0でのトリプシン
処理における安定性の比較を示すグラフ;第4図は、天
然ヒトPSTIおよび本発明の3種類の修飾ヒトPST
I (Ser(44)−PSTI、 Thr(43)−
PSTIおよびGln (42) −PSTI )の、
pH8,0でのトリプシン処理における安定性の比較
を示すグラフ;第5図は、天然ヒトPSTIのDNA配
列およびアミノ酸配列を示す配列図; 第6図は、 API遺伝子のDNA配列および該配列か
ら推定されるアミノ酸配列を示す配列図:第7図は2本
発明で使用した合成ヒ1−PSTI遺伝子のDNA配列
および該配列に対応するアミノ酸配列を示す配列図; 第8図は、 AP)l遺伝子および該遺伝子近辺の制
限酵素切断部位を示す制限酵素切断地図;そして。
第9図は9本発明で使用する。天然型ヒ1−PSTIと
APIIとの融合タンパクをコードするDNAを有する
発現プラスミドplJc13−PSTIの構築の概略を
示す説明図である。
APIIとの融合タンパクをコードするDNAを有する
発現プラスミドplJc13−PSTIの構築の概略を
示す説明図である。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ヒトPSTIのアミノ酸配列のN−末端から42番
目のアルギニンがグルタミンに置換された修飾ヒトPS
TI。 2、請求項1に記載の修飾ヒトPSTIをコードするD
NA配列。 3、ヒトPSTIのアミノ酸配列のN−末端から44番
目のアルギニンがセリンに置換された修飾ヒトPSTI
4、請求項3に記載の修飾ヒトPSTIをコードするD
NA配列。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63255580A JPH07102137B2 (ja) | 1988-07-19 | 1988-10-11 | 修飾ヒトpsti |
AU37978/89A AU612865B2 (en) | 1988-07-19 | 1989-07-11 | A modified human psti |
US07/379,002 US5122594A (en) | 1988-07-19 | 1989-07-12 | Modified human pancreatic secretory trypsin inhibitor |
CA000606044A CA1339875C (en) | 1988-07-19 | 1989-07-18 | Modified human psti |
ES89307309T ES2062006T3 (es) | 1988-07-19 | 1989-07-19 | Un psti humano modificado. |
EP19890307309 EP0352089B1 (en) | 1988-07-19 | 1989-07-19 | A modified human PSTI |
AT89307309T ATE101618T1 (de) | 1988-07-19 | 1989-07-19 | Modifizierter menschlicher psti. |
KR1019890010227A KR960015745B1 (ko) | 1988-07-19 | 1989-07-19 | 변형된 인간-psti |
DE68913090T DE68913090T2 (de) | 1988-07-19 | 1989-07-19 | Modifizierter menschlicher PSTI. |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63-181316 | 1988-07-19 | ||
JP18131688 | 1988-07-19 | ||
JP63255580A JPH07102137B2 (ja) | 1988-07-19 | 1988-10-11 | 修飾ヒトpsti |
Publications (2)
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---|---|
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JPH07102137B2 JPH07102137B2 (ja) | 1995-11-08 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63255580A Expired - Fee Related JPH07102137B2 (ja) | 1988-07-19 | 1988-10-11 | 修飾ヒトpsti |
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---|---|
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EP (1) | EP0352089B1 (ja) |
JP (1) | JPH07102137B2 (ja) |
KR (1) | KR960015745B1 (ja) |
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ES (1) | ES2062006T3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04126083A (ja) * | 1990-09-14 | 1992-04-27 | Juzo Udaka | プロテアーゼインヒビター遺伝子及び該遺伝子を保有する微生物並びに該微生物を用いるプロテアーゼインヒビターの製造法 |
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---|---|---|---|---|
US5591603A (en) * | 1987-08-28 | 1997-01-07 | Novo Nordisk A/S | Process for preparing aprotinin and aprotinin analogs in yeast cells |
US5231010A (en) * | 1989-09-13 | 1993-07-27 | Bayer Aktiengesellschaft | Recombinant aprotinin variants genetically engineered process for the microbial preparation of homogeneously processed aprotinin variants and the therapeutic use thereof |
IL104314A0 (en) * | 1992-01-07 | 1993-05-13 | Novo Nordisk As | Human kunitz-type protease inhibitor and variants thereof,their production and pharmaceutical compositions containing them |
JP3626982B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2005-03-09 | アークレイ株式会社 | タンパク質分解酵素阻害物質の測定方法およびそれに用いる測定キット |
US6087558A (en) * | 1998-07-22 | 2000-07-11 | Prodigene, Inc. | Commercial production of proteases in plants |
DK2526962T3 (da) | 2007-02-12 | 2019-10-07 | Csl Behring Gmbh | Therapeutic application of Kazal-type serine protease inhibitors |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63267289A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-11-04 | Shionogi & Co Ltd | 蛋白質の新規製法 |
AU603145B2 (en) * | 1986-10-14 | 1990-11-08 | Shionogi & Co., Ltd. | Aminoglycoside phosphotransferase-proteinfusions |
AU8172787A (en) * | 1986-10-30 | 1988-05-25 | Synergen Biologicals, Inc. | Human pancreatic secretory trypsin inhibitors produced by recombinant dna methods and processes for the production of same |
GB2199582A (en) * | 1987-01-07 | 1988-07-13 | Bayer Ag | Analogues of pancreatic secretory trypsin inhibitor |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP63255580A patent/JPH07102137B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-07-11 AU AU37978/89A patent/AU612865B2/en not_active Ceased
- 1989-07-12 US US07/379,002 patent/US5122594A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-18 CA CA000606044A patent/CA1339875C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-19 ES ES89307309T patent/ES2062006T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-19 DE DE68913090T patent/DE68913090T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-19 KR KR1019890010227A patent/KR960015745B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-07-19 EP EP19890307309 patent/EP0352089B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04126083A (ja) * | 1990-09-14 | 1992-04-27 | Juzo Udaka | プロテアーゼインヒビター遺伝子及び該遺伝子を保有する微生物並びに該微生物を用いるプロテアーゼインヒビターの製造法 |
JPH0751066B2 (ja) * | 1990-09-14 | 1995-06-05 | 重三 鵜高 | プロテアーゼインヒビター遺伝子及び該遺伝子を保有する微生物並びに該微生物を用いるプロテアーゼインヒビターの製造法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07102137B2 (ja) | 1995-11-08 |
CA1339875C (en) | 1998-05-19 |
DE68913090D1 (de) | 1994-03-24 |
ES2062006T3 (es) | 1994-12-16 |
US5122594A (en) | 1992-06-16 |
EP0352089B1 (en) | 1994-02-16 |
EP0352089A2 (en) | 1990-01-24 |
DE68913090T2 (de) | 1994-05-26 |
EP0352089A3 (en) | 1990-08-16 |
KR960015745B1 (ko) | 1996-11-20 |
AU3797889A (en) | 1990-01-25 |
KR900001853A (ko) | 1990-02-27 |
AU612865B2 (en) | 1991-07-18 |
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