JPH02190193A - アミド化ペプチドの製造方法 - Google Patents

アミド化ペプチドの製造方法

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JPH02190193A JP1005879A JP587989A JPH02190193A JP H02190193 A JPH02190193 A JP H02190193A JP 1005879 A JP1005879 A JP 1005879A JP 587989 A JP587989 A JP 587989A JP H02190193 A JPH02190193 A JP H02190193A
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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】 〔発明の分野〕 本発明は、C−末端α−アミド化生理活性ペプチド前駆
体の製造方法、C−末端α−アミド化酵素によるC−末
端α−アミド化ペプチドの一製造方法、並びにこの方法
に用いる酵素の動物細胞を用いる製造方法に関する。
〔従来の技術〕
一般に、真核細胞において、ある種のペプチドまたは蛋
白質はメツセンジャーRNA (mRNA)から翻訳さ
れた後、細胞内酵素により、さらに修飾(ポスト・トラ
ンスレーショナル・モデイフィケーション)され、天然
型のペプチドまたは蛋白質が生ずることが知られている
。しかしながら、現在遺伝子操作によって、真核細胞由
来ペプチドまたは蛋白質を生産する宿主として広く用い
られている大腸菌のような原核細胞では、mRNA翻訳
後のペプチドまたは蛋白質の修飾をおこなうことができ
ない。
この真核細胞特有なペプチドまたは蛋白質の修飾の一つ
に、ペプチドまたは蛋白質のカルボキシル基末端(C−
末端)α位がアミド化(−COOII基をC[]NH2
基へ変換すること)される修飾反応がある。
すでにこの修飾は、真核細胞由来の多くの生理活性ペプ
チドまたは蛋白質に起こっていることが知られており、
又、しばしばこの修飾はこれらペプチドまたは蛋白質の
生理活性作用発現に必須であることが知られている。−
例を示せば、ヒト・カルシトニンの場合、天然型のC−
末端プロリンアミド残基をプロリン残基に変換すると、
生理活性が1600分の1にも減少することが知られて
いる。
近年、真核細胞由来のC−末端α−位がアミド化された
ペプチドまたは蛋白質(以後アミド化ペプチドと略す)
の生合成機構を明らかにすることの重要性に加え、遺伝
子操作を用いてアミド化ペプチドを大量生産する手段と
しても、真核細胞特有なアミド化ペプチドの詳細な生合
成機構に関する研究がなされてきた。まず、多くのアミ
ド化ペプチドのcDNAの解析から、これらアミド化ペ
プチドの前駆体構造が明らかにされた。この結果アミド
化ペプチドの共通の前駆体構造は、一般式R−X−Gl
y(式中、XはC−末端α−アミド化されるドの残りの
部分を示す〉であることが推定された。
一方、このアミド化ペプチド前駆体をアミド化ペプチト
ニ変換する(R−X−Gly−+RX−NH2)酵素(
C−末端α−アミド化酵素)については、1982年B
radburyらにより初めて報告された。すなわち彼
らは、合成基質D−Tyr−Val−GlyをD−Ty
r−Val−NH2に変換する酵素活性が、ブタ、下垂
体中に存在することを示し、さらに基質のC−末端グリ
シン残基がアミドの窒素(N)の供与体として必須であ
ることを示した(Bradbury、 A、 F、等;
 Nature、 298゜686−688.1982
) 。次に、Eipperらは、コノ酵素活性がラット
下垂体の前葉・中葉及び後葉に存在していることを報告
し、この酵素の最大酵素活性を得るためには、分子状酸
素のほかに、銅イオン(Cu”)とアスコルビン酸が必
要であることを報告した(Proc、 Natl、 A
cad、 Sci、、 USA、 80.5144−5
148゜1983)。
さらに、最近では種々の組織から、C−末端αアミド化
酵素の精製が試みられており、まずMizuno等はア
フリカッメガエル(Xenopus Iaevis)の
体皮より、C−末端α−アミド化酵素を単一で純粋な状
態まで精製することに成功しくMizuno、 K等、
Biochem、 Biophys、Res、Comm
un、137.984−991゜1986、及び特願昭
6l−131089)、又、本発明者らにより、この酵
素のcDNAクローニングが成された。この結果、この
酵素の全アミノ酸配列が明らかにされ、さらにカエルに
は少なくとも種類の異なる2種類の酵素が存在している
ことも明らかにされた(Mizuno、 K等、Bio
chem、Biophys、 Res、 Commun
148、546−552.1987.0hsue、 K
等、Biochem、Biophys。
Res、Commun、 150.1275−1281
.1988.及び特願昭62−177184)。
一方、ε1pperらは、牛脳下垂体由来のC−末端α
−アミド化酵素のcDNAクローニングを行い、牛脳下
垂体由来のC−末端α−アミド化酵素は前者(Xeno
pus由来)とはアミノ酸配列上明らかに異なる酵素で
あることを明らかにした(Eipper、 B9等Mo
l、 undo、1.777−790.1987)。
これらの研究により現在までに、真核細胞ではC−末端
α−アミド化酵素が複数存在していることが明らかにさ
れてきた。このことは、個々のC−末端α−アミド化酵
素がそれぞれ異なる基質特異性を示す、言い換えれば、
生体内において個々のアミド化ペプチドの生合成に関し
、それぞれ固有のC−末端α−アミド化酵素が存在して
いる可能性を示しているが、現在までのところ、この問
題に関する詳細については明らかにされていない。
以上述べた様に、現在までに解明されてきた真核細胞の
アミド化ペプチド生合成機構を考えれば、以下に示す方
法を用いてアミド化ペプチドを大量生産することが可能
と思われる。すなわち、まず、一般式R−X−Glyで
示されるアミド化ペプチド前駆体を遺伝子操作を用いて
大腸菌などの原核細胞で大量発現させ、大量かつ安価に
製造する方法を見いだし、次に、真核細胞由来のC−末
端α−アミド化酵素を何らかの方法で十分量確保し、さ
らに、in vitroでアミド化ペプチド前駆体と、
C−末端α−アミド化酵素とを用いて、アミド化ペプチ
ドを生産する至適反応条件を確立することができれば、
アミド化ペプチドを大量かつ安価に製造することが可能
と思われる。事実、現在までに、この考え方に基づき、
アミド化ペプチドを製造しようとする試みが、数多くな
されてきた。
まず第一に、アミド化ペプチド前駆体の製造に関しては
、大腸菌を用いた遺伝子操作による製造が数多く報告さ
れている。例えば、ベネット、アラン、デビット等は、
クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(C
AT)蛋白質の活性部分とヒト・カルシトニン前駆体(
hcT−Gty)の融合タンパクを大腸菌で発現した後
、ヒト・カルシトニン前駆体を生産する方法について報
告している(特表昭6O−501391)。
しかし、この方法では融合蛋白質44mgからヒト・カ
ルシトニン前駆体(hCT−Gly)が約1.1〜2、
 Omg Lか得られず、hCT−Gtyの生産系とし
ては効率よい方法とは言えない。
一方、本発明者らは、β−ガラクトシターゼ由来の蛋白
とヒト・カルシトニン前駆体構造を含むペプチド(hC
T−Gly−Lys−Lys−Arg)との融合タンパ
クを大腸菌を用いて発現させ、hCT−Gly−Lys
−Lys^rgを極めて効率よく生産する方法について
報告している(特願昭63−49723 ’)。
しかし、このペプチドは、そのままではC−末端α−ア
ミド化酵素の基質とはならず、何らかの方法でhCT−
Glyへ変換する必要がある。
第二に、C−末端α−アミド化酵素の選択及び量の確保
に関しては、イートン、マイケル等による、ブタ下垂体
より部分的に精製したC−末端αアミド化酵素を用いて
ヒト・カルシトニンを製造した例(特表昭63−501
541)がある。
しかし、この方法も含め、天然の組織及び細胞から目的
とするC−末端α−アミド化酵素を十分量得ることは困
難であり、コストも高く、実際、産業上アミド化ペプチ
ドを大量に生産するには実用的でないと考えられる。こ
の点に関し、本発明者らは、カエル体皮由来のC−末端
α−アミド化酵素及びこの誘導体を遺伝子操作を用い、
大腸菌内で大量に発現させ、この酵素を大量に確保する
方法を開発したく特願昭62−306867)。
しかしながら、大腸菌内で発現させたカエル体皮由来の
C−末端α−アミド化酵素及びその誘導体は、カエル体
皮より精製した酵素に比べ比活性が低く、アミド化ペプ
チドを大量生産するのに用いるためには、現在、より比
活性の高い酵素の供給方法が望まれている。
第三に、in vitroでアミド化ペプチド前駆体と
C−末端α−アミド化酵素とでアミド化ペプチドを製造
する際の至適反応条件に関しては、前記したように、こ
の酵素反応には銅イオン(Cu2”)、分子状酸素、ア
スコルビン酸、及びカタラーゼが必要とされていること
が判っていたが、例えば、特表昭63−501541で
報告されているように、ヒト・カルシトニン前駆体をブ
タ下垂体より部分的に精製したC−末端α−アミド化酵
素でヒト・カルシトニンを製造する場合、この酵素の至
適反応条件ではヒト・カルシトニン前駆体の溶解度が低
く、反応が効率よく起こらないことが知られている。
従ってこの反応をin vitroで効率よく行わせる
ためには、目的ペプチドに最適な反応条件を見いだすこ
とが必須と考えられる。
以上述べたように、現在、アミド化ペプチドを大量かつ
安価に得るためには、少なくとも三つの技術的問題、す
なわち、■アミド化ペプチド前駆体をいかに効率よく生
産するか。■C−末端α−アミド化酵素をいかにして十
分量確保するか。■in vitroで、アミド化ペプ
チド前駆体とC−゛末端α−アミド化酵素でアミド化ペ
プチドを製造する際の至適反応条件をいかに設定するか
。以上三つの技術的問題を解決しなければならず、現在
、これらの解決策が望まれている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従って本発明は、まず、一般式R−X−Glyで示され
るアミド化ペプチド前駆体を大量かつ安価に生産する方
法を提供し、次に、活性の高いC−末端α−アミド化酵
素を十分量確保する方法を提供し、さらには、アミド化
ペプチド前駆体とC−末端αアミド化酵素を用い、in
 vitroでアミド化反応の至適反応条件を設定する
ことにより、産業上有用なアミド化ペプチド(例えばヒ
ト・カルシトニン)を、大量かつ安価に製造することが
できる方法を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、前記に述べた三つの課題の解決方法を種
々検討した結果、まず第一の課題、すなわち、アミド化
ペプチド前駆体の大量かつ安価な製造法としては、アミ
ド化されるべきアミノ酸のC−末端側にグリシン残基を
有しさらにこのグリシン残基のC−末端側に任意のアミ
ノ酸又はオリゴペプチドを有するペプチド、例えばシス
ティン残基を含有する生理活性ペプチドの製造方法(特
願昭63−49723)に従って製造されるヒト・カル
シトニン前駆体構造を含むペプチド(hCT−Gly−
LysLys−Arg又はHPCT)をカルボキシペプ
チダーゼB(Cps)で処理することにより目的とする
ヒト・カルシトニン前駆体(hCT−Gly)が大量か
つ安価に製造できることを見いだした。次に第二の課題
、すなわち、比活性の高いC−末端α−アミド化酵素を
いかにして十分量確保するかに関する解決策としては、
本発明者等が報告したアフリカッメガエル体皮由来のC
−末端α−アミド化酵素及びその誘導体を遺伝子操作し
、動物細胞で発現させることにより、比活性の高いC−
末端α−アミド化酵素を十分量生産できることを見いだ
した。さらに、第三の課題、すなわち、in vitr
oでのアミド化反応の至適条件設定に関しては、−例と
して、ヒト・カルシトニン前駆体と前記した方法で生産
したC−末端α−アミド化酵素とを用い、アミド化反応
の至適条件を種々検討した結果、きわめて効率の良い反
応条件を見いだすことができ、本発明を完成させるに至
った。
従って、本発明は、まず第一に一般式R−X−G1y−
B(式中、Xは任意のアミノ酸残基を示し、Glyはグ
リシン残基を示し、Bは1個又は複数個のアルギニン残
基、リジン残基又はアルギニン残基とリジン残基から構
成される任意のアミノ酸配列を示し、そしてRはペプチ
ド又は蛋白質の残りの部分を示す)で示されるペプチド
(原料ペプチド又は蛋白質謄、カルボキシペプチダーゼ
(CpB)で処理することにより、一般式R−X−G1
y(式中、XはC−末端α−アミド化される任意のアミ
ノ酸残基を示し、そしてR及びGlyは前記の意味を有
する)で示されるアミド化ペプチド前駆体を、大量にし
かも効率よく製造することを特徴とするアミド化ペプチ
ド前駆体の製造方法を提供しようとするものである。
第二に、第一の方法で得たアミド化ペプチド前駆体と、
C−末端α−アミド化酵素を用い、inν1troでア
ミド化ペプチドを得る際の至適反応条件(基質濃度、ア
スコルビン酸濃度、Cu2+濃度、Bufferの種類
・濃度・pH,及びカタラーゼ濃度)を設定することを
特徴とするアミド化ペプチドの製造方法を提供しようと
するものである。なお、本発明においては任意のC−末
端α−アミド化酵素を使用することができ、例えばアフ
リカッメガエル体皮由来の酵素、ヒト甲状腺由来の酵素
(本特許出願と同日に出願された「ヒト甲状腺由来C末
端アミド化酵素」と題する特許出願の明細書中に詳細に
8己載されている。)等を挙げることができる。
第三に、前記第一の方法及び第二の方法を用いて原料ペ
プチド又は蛋白質からアミド化ペプチド又は蛋白質を製
造する方法を提供するものである。
本発明はさらに、Xenopus由来のC−末端α−ア
ミド化酵素又はその誘導体に対応する遺伝子を動物細胞
へ導入し、この細胞を培養することにより、培養上清中
より実用化しうるに十分量のC−末端α−アミド化酵素
を得ることを特徴とするC末端α−アミド化酵素の製造
方法を提供しようとするものである。
〔具体的な説明〕 (1)ヒト・カルシトニン前駆体及び他のアミド化ペプ
チド前駆体の製造方法 本発明者らは、以前ヒト・カルシトニン前駆体構造を含
むペプチド(hCT−Gly−Lys−Lys−Arg
又はHPCT)を極めて効率よく、しかも大量に得る方
法を報告した(特願昭63−49723)。しかしなが
ら、このペプチドは、直接、C−末端α−アミド化酵素
の基質とはなりえない。したがって、ヒト・カルシトニ
ン前駆体(hCT−Gly)を得るためには、何らかの
方法を用いて、hCT−Gly−Lys−Lys−Ar
gのC−末端部分に存在するLys−t、ys−Arg
を除去しなければならない。本発明者等は、hCT−G
ly−Lys−LysArgをカルボキシペプチダーゼ
B (CpB)で処理すれば、hCT−Gly−Lys
−Lys−Argから目的とするヒト・カルシトニン前
駆体(hcT−Gly)が、極めて効率よく得られるこ
とを見いだした。なお、本発明の実施例には、hCT−
Gly−Lys−Lys−Argをcpeを用いhCT
Glyを製造する方法について具体的に述べるが、コノ
方法は、一般式R−X−Gly(式中、R,X、及びG
lyは前記の意味を有する)で示されるアミド化ペプチ
ド前駆体の製造方法として、一般式R−X−G1yB(
式中、R,X、Gly、及びBは前記の意味を有する)
で示されるアミド化ペプチド前駆体構造を含むペプチド
を、まず、化学合成・又は遺伝子操作で大腸菌などの原
核細胞で大量かつ安価に製造し、次にこれをCpBで処
理すれば、目的とするアミド化ペプチド前駆体(R−X
−Gly)が容易に得ることができることを示している
。本発明におけるアミド化ペプチドの製造法の有用性は
、従来の技術(特表昭6O−501391)に報告され
ているような、アミド化ペプチド前駆体(R−X−Gu
y)を融合蛋白法を用いて、直接大腸菌内で発現させ製
造する方法に比べ、以下に述べる点において優れている
ヒト・カルシトニン前駆体(hCT−Guy)を例に具
体的に示せば、このペプチドは、リジン残基とアスパラ
ギン酸残基をそれぞれ一残基含む、全体として33アミ
ノ酸残基から成るペプチドで、ペプチド全体としてpl
 (等電点)は中性付近を示す。従って、このペプチド
を融合蛋白質として大腸菌などで発現させ、この融合蛋
白質を、適当なプロテアーゼを用いてhCT−Glyを
回収する場合に、hC’TG1yをhc’r−Gtyの
相手方蛋白質、ならびに相手方蛋白質より生ずるペプチ
ドフラグメントと分離することが必要となるが、hc’
r−cryのpfが中性付近を示す為に、簡単なイオン
交換クロマトグラフィーなどの分離操作でhcT−Gt
yを完全に精製することが困難である。一方、先に本発
明者らにより開発された様に(特願昭63−49723
) hCT−GlyのC−末端にLys−Lys−Ar
gを付加したペプチド(hCT−GuyLys−Lys
−Arg)はこのペプチド全体としてpIは塩基性を示
し、簡単なイオン交換クロマトグラフィーを行うことに
より、容易に精製することができる。
さらに、このようにして精製したhCT−G ly−L
ys−Lys−ArgをCpBで処理すれば、目的のア
ミド化ペプチド前駆体(h(’T−Gly)は、この反
応で副生ずると考えられるhCT−Gly−Lys 、
 hCT−Gly−Lys−Lys 、及び原料のhC
T−Gly−Lys−Lys−Argからは簡単なイオ
ン交換クロマトグラフィー、または逆相クロマトグラフ
ィーなどを用い簡単に精製することができる。
次に、この方法の第二の利点としては、本発明者等によ
り開発された(特願昭63−49723)系において、
hCT−Gly−Lys−Lys−Arg生産に用いた
のと基本的には同一な発現プラスミツドを用い、hc’
r−r;tyを発現したところ、hCT−Gly−Ly
s−Lys−Argの場合に比べ、hCT−Glyとβ
−ガラクトシターゼの部分構造を含む融合タンパクの生
産性が、hCT−G ly−Lys−Lys−Argの
それに比べ、著しく減少すると言うまったく予測し得な
い事実を見いだした。又、このキメラ蛋白質の生産性の
減少は、hcT−GlyのC−末端に塩基性アミノ酸残
基、例えばArg残基を付加したhCT−Gly−Ar
g、さらにはhc’r−Gty−^rg−^rg^rg
などではhCT−Gly−Lys−Lys−Argと同
じくらいの生産性を示すと言うまったく新しい事実を発
見した。従って、これらの実験事実を考え合わせると、
本発明で示すアミド化ペプチドの新規製造法が、従来法
に比べいかに優れているかが判る。
(2)C−末端α−アミド化酵素の製造法すでに本発明
者らは、カエル体皮由来のC−末端α−アミド化酵素、
及びこの誘導体を遺伝子操作を用い、大腸菌内で大量に
発現させ、この酵素を大量に発現させることに成功して
いる(特願昭62−306867)。しかし、この方法
で発現したC−末端α−アミド化酵素及びその誘導体は
、大腸菌内でそのほとんどが変性(蛋白質のアミノ酸配
列は同一であるが、二次・三次構造が異なる)してあり
、C−末端α−アミド化酵素活性を示さない。
従って、この様な方法で製造した不活性な酵素は、何ら
かの方法を用いて活性型に変換する(renatu−r
atiOn)ことが必要となる。前記記載の発明におい
ては、この問題を解決するために、大腸菌で発現させた
酵素を尿素またはグアニジン塩酸塩などの変性剤で処理
した後、renaturat ionさせることにより
部分的にこの問題を解決した。しかし、この方法でもこ
れらの酵素活性は天然より精製したC−末端α−アミド
化酵素の比活性には及ばないことが判った。本発明者ら
は、この原因の一つが、カエル体皮由来のC−末端a−
アミド化酵素及びこの誘導体に複数個存在しているシス
ティン残基(カエル体皮由来のC−末端α−アミド化酵
素の一つは分子内に10個のシスティン残基を有してい
る)が、大腸菌内でこの酵素を発現した場合、天然型と
同様なシスチン結合(S−S結合)を形成することがで
きないと考えた。そこで、本発明者らは、大腸菌で発現
した酵素を前記した変性剤に加え、還元剤(例えば、D
TTまたは2−メルカプトエタノール)などで処理した
後、様々な方法を用いて酸化させることにより、ren
aturationを試みたが、酵素活性を高めること
はできなかった。
そこで、本発明者らは、この問題を解決する新たな手段
として、先に得た、カエル体皮由来のC−末端α−アミ
ド化酵素cDNAを用い、2種類(カエル体皮由来のC
−末端α−アミド化酵素及びその誘導体)のC−末端α
−アミド化酵素を動物細胞で発現させることにより、酵
素活性の高いC−末端α−アミド化酵素を、大量に得る
ことを計画した。すなわち、まず、カエル体皮由来のC
−末端α−アミド化酵素(XA457)としては、特願
昭62−306867の第1=1図〜第1−3図に記載
されているpXA457 c D N Aにコードされ
ているアミノ酸配列1から400番目までのアミノ酸−
次配列をコードするcDNAを、一方、その誘導体(X
A799 Bgl II >としては、特願昭62−3
[16867の第16−1図〜第16−3図に記載され
ているpXA799cDNAにコードされているアミノ
酸配列−39から692番目までのアミノ酸−次配列を
N〜末端に、これにひき続くC−末端がロイシン残基が
付加したアミノ酸配列をコードする遺伝子を、それぞれ
SV40プロモーター支配下、動物細胞内で発現される
ようにデザインしたプラスミツド(このプラスミツドを
それぞれpKDPXA457及びpKDPX^799 
Bgl mとする)を作製する。次にこれらのプラスミ
ツドを常法に従い、それぞれCHO細胞(チャイニーズ
ハムスター卵巣由来細胞)へ導入し、目的遺伝子が導入
された細胞(この細胞をそれぞれCHO/ pにDPX
八4へ7− a及びCHD/pKDPXA799 Bg
l IIαとする)を得た。次に、このようにして得た
細胞をメトトレキセー) (MTX)濃度を順次上昇さ
せた培地で培養することにより導入遺伝子が増幅された
細胞株を得た。最終的には、pKDPX^7998gl
■を導入した細胞集団から、クローニング操作を行うこ
とにより、大量のC−末端α−アミド化酵素活性(20
00unit/In!>を培養上清中へ分泌するC−末
端α−アミド化酵素(これをXA799 Bgl II
とする)生産株CH[l/IOcを樹立することができ
た。さらに、本発明者らは、前記培養上清中に分泌され
たC−末端α−アミド化酵素は、この培養液を硫安(硫
酸アンモニウム)で処理すれば、特異的にこの酵素を沈
澱させることができることを見いだした。以上の結果、
本発明者らは、実用化しろるに十分量のC−末端α−ア
ミド化酵素を製造する方法を確立することができた。
(3) in vitroにおけるアミド化反応の至適
反応条件の設定 すでに述べた様に、真核細胞においては、種類の明らか
に異なるC−末端α−アミド化酵素が存在していること
が判っているが、これらの酵素の基質特異性に関する詳
細については、判っていない。一方、一般にこれらの酵
素は、最大酵素活性を示すためには、分子状酵素、銅イ
オン(Cu”)、アスコルビン酸及びカタラーゼが必要
であることが、主に合成基質(例えばD−Tyr−Va
l−Gly)を用いた実験より判っており、また、個々
に部分精製、または完全に精製された、C−末端α−ア
ミド化酵素についての至適pl(についても報告されて
おり、それぞれの酵素について異なった至適pHが存在
していることも判っている。さらに、特表昭63−50
1541で報告されているように、ヒト・カルシトニン
前駆体を、ブタ・下垂体より部分的に精製したC−末端
α−アミド化酵素でヒト・カルシトニンを製造する場合
、この酵素の至適反応条件ではヒト・カルシトニン前駆
体の溶解度が低く、目的とするヒト・カルシトニンを得
られないという例もある。従って、これらの事実を考え
合わせると、in v+troでアミド化ペプチド前駆
体とC−末端α−アミド化酵素を用いて、目的とするア
ミド化ペプチドを効率よく得るためには、個々の、アミ
ド化ペプチド前駆体及びC−末端α−アミド化酵素を用
いて、in vitroにおけるアミド化反応の至適反
応条件を設定することが重要となる。
そこで、本発明者等は、まず本発明で製造した、ヒト・
カルシトニン前駆体(hcT−Gly)ト、C−末端α
−アミド化酵素(XA799 Bgl II )を用い
て、ヒト・カルシトニンをin vitroで製造する
場合の、至適反応条件、すなわち、a)アスコルビン酸
濃度、b)カタラーゼ濃度、C)銅イオン(Cu’“)
濃度、d)緩衝液の種類・濃度・pH,及びe)基質(
hcT−Guy)濃度について個々の至適条件を検討し
た。この結果、a)アスコルビン酸濃度は1〜7mMで
反応は効率よく進んだが、さらに濃度が高い(20mM
)と反応効率が逆に低下した。b)カタラーゼ濃度は、
1μs / m1以上の濃度があればよいことが判った
。C)銅イオン濃度は、0,1゜10μMと濃度が高く
なるにつれて反応効率が高まるが10μM以上の濃度で
は、反応効率が変わらなかった。d)緩衝液の種類、濃
度、及びpHに関しては、酢酸アンモニウム、l 9m
MSpH6〜7が良いことが判った。さらに、e)基質
濃度に関しては、5mg/−まで基質濃度を高めること
ができることが判った。なお、本発明で見いだした1n
vitroでのアミド化反応条件を用いれば、特表昭6
3−501541に報告されているような、ヒト・カル
シトニン前駆体(hcT−Guy)の溶解度が悪く、ア
ミド化反応が効率よくおこらないと言う問題は、起こら
ず、ヒト・カルシトニンを効率よく得ることができた。
次に、この様にして求めた反応条件を基に、実際、ヒト
・カルシトニン前駆体とC−末端α−アミド化酵素(X
A799 Bgl II )を用い、ヒト・カルシトニ
ン(hCT)をin vitroで効率よく、安価に製
造する方法を見いだした。
〔発明の効果〕
本発明では、第一に、前記R−X−G131−8で表わ
される原料ペプチド又は蛋白質例えばヒト・カルシトニ
ン前駆体構造を含むペプチドhCT−G ly−Lys
−Lys−Argを、カルボキシペプチターゼB (C
ps)により、効率よく、前記R−X−G1yで表わさ
れる前駆体、例えばヒト・カルシトニン前駆体hCT−
Glyに変換することができる。第二に、前記した方法
で製造した前駆体R−X−G1yと、C−末端α−アミ
ド化酵素とを用い、in vitroで、目的とするC
−末端アミド化ペプチドR−X−NH2を製造すること
ができる。第三に、カエル体皮由来のC−末端α−アミ
ド化酵素及びその誘導体に対応する遺伝子を遺伝子操作
を用い、動物細胞(CHOcell)で発現させること
により、実用化しうるに十分量のC−末端α−アミド化
酵素を製造することができる。この結果、産業上有用な
C−末端がアミド化された生理活性ペプチドを大量しか
も安価に製造することができる。
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
実施例1. ヒト・カルシトニン前駆体(hCT−Gl
y)の製造法 hCT−G I y−Lys−Lys−Arg (この
ペプチドは特願昭6349728の11頁に記載されて
いるHPCTと同一化合物であり、この物の製造に関し
ては上記特許出願明細書に記載の方法を用いて製造でき
る)280mgを、まず、0.1N酢酸30m!!に完
全に溶かし、次に、この溶液にTris−HCl (p
H8,0> 30 ml!と水を加え、全体として23
0rd!(pH7,8)の反応溶液を作製する。次に、
この反応溶液にカルボキシペプチターゼB(Sigma
社より購入)560μgを加え、37℃で30分間反応
させた。この反応の進行は、反応液の一部をYMCPa
ckedカラムA−302(0,46cmX15cm 
・山村化学研究所)を用いた高速液体クロマトグラフィ
ー()!PLC)に供し、目的とするhcr−Gty、
反応中間体のhCT−Gly−Lys−Lys 、 h
CT−Gly−Lys 、及び原料のhCT−Gly−
Lys−Lys−Argを0.1%トリフルオロ酢酸(
TFA) と0.1%TFA−50%CH3CNを用い
たの直線濃度勾配で溶出させ解析した。この結果、上記
反応は37℃30分間で完全に終了していることが判っ
た(第1図参照)。hCT−Glyの単離は、上記反応
液をYM[: PackedカラムD−ロDS−5(2
cmX25co+・山村化学研究所)を用いたHPLC
に供し、つづいて、hc’r−r;tyを0.1%TF
A−50%C113CNで溶出させた。次に、溶出画分
を集め、凍結乾燥することにより、最終的にhCT−G
lyを235mg得た。このようにして得たhcT−G
lyの同定は、一部を6N塩酸で24時間加水分解した
後のアミノ酸分析値(日立製作新製835−20型アミ
ノ酸分析機を用いた)が理論値とよく一致すること、さ
らには、Protein 5equencer(App
lied Biosystems社製470^Prot
ein 5eqencer)を用いてアミノ酸配列を決
定することによって行った。なお、以下にhc’r−r
;tyのアミノ酸分析の結果を示す。ただしく )内は
理論値。
Asx 2.83(3)、Thr 4.51(5)、S
et 0.91(1)、GIX 1,94(2)、Pr
o 2.04(2)、Gly 4.83(5)、^la
 1.78(2)、 ValO,98(1)、 Met
 0.97(1)、 lie 0.95(1)、 Le
u 2.00(2)。
Tyr O,95(1)、 Phe 2.89(3)、
 Lys 0.99(1)、 His 0.97(1)
実施例2.C−末端α−アミド化酵素の製造法(1)動
物細胞発現プラスミツドpKDPX^457及びpKD
PX^799 Bgl IIの作製(第2図参照)pK
DPXA457及びpKDPXA799 Bgl II
は、それぞれ、本発明者らによりクローニングされたア
フリカッメガエル体皮由来のC−末端α−アミド化酵素
cDNAの内、特願昭62−306867の第1−1図
〜第3−3図に記載されテイルpXA457中のcDN
Al::コードされているアミノ酸配列1から400番
目までのアミノ酸配列を持つ蛋白と、特願昭62−30
6867の第16−1図〜第16−3図に記載されてい
るpXA799中のcDNAにコードされているアミノ
酸配列−39から692までのアミノ酸−次配列をN−
末端に、これに引き続くC−末端にロイシン残基が付加
した蛋白を動物細胞で発現させるようにデザインされた
プラスミツドである。すなわち、上記プラスミツドはい
ずれも、目的とする蛋白(C−末端α−アミド化酵素)
に対応するcDNA遺伝子が、動物細胞内でSV40(
Simian Virus 40)アーリープロモータ
ーの支配下転写され、しかも転写後、真核細胞でmRN
Aが生成するために必要と考えられているスプライシン
グ及びpoly Aの付加を行わせるために、SV40
プロモーターと、対応するcDNA遺伝子の5′末端の
間にはウサギβグロビン遺伝子由来のイントロンが、ま
た、cDNAの3′末端にはウサギβグロビン遺伝子由
来のpoly^付加シグナルが付加しである。さらに、
これらのプラスミツドは上記遺伝子以外に動物細胞へ目
的遺伝子を導入した後、目的遺伝子が増幅した細胞をク
ローン化するのに利用されるdhfr(ジヒドロ葉酸還
元酵素遺伝子がSV40のアーリープロモーター支配下
に発現されるようにデザインされている。なお、本発明
で用いたプラスミツドpKDPXA457、及びpKD
PXA799 Bgl II T:形質転換した大腸菌
は、それぞれE、coli SSM 300、及びE。
Co11 SBM 301と命名され、工業技術院微生
物工業技術研究所に、微工研菌寄第2235号(FER
M P−2235)、及び微工研菌寄第2236号(F
ERM P−2236) として、寄託されている。
(2) pKDPXA457又はpKDPXA799 
Bgl I[0)CHO細胞への導入 pKDPXA457とpKDPXA799 Bgl I
Iをツレツレdihydrofolate reduc
tase遺伝子(dhfr)の欠損したチャイニーズハ
ムスター卵巣由来細胞CHO(以下CHOdhfr−細
胞と略す。なお、この細胞はCHOdhfr(→Ce1
l SBM 306と命名され、工業技術院微生物工業
技術研究所に微工研条寄第2241号(FORM BP
−2241)として寄託されているo) (Hanak
a。
S1等Mo1.Ce1l、 Biol、 72578−
2587.1987)にリン酸カルシウム共沈法を用い
て導入した。すなわち、まず、核酸を含むMinimu
m Es5ential Medium(MEM)Al
pha Medium(GIBCO1α”MBM培地)
に、10%ウシ胎児血清(FBS) (FloillL
ab、)と抗生物質としてペニシリンG(501/rn
l)とストレプトマイシン50 μg/mlを含む培地
で継代培養したCHOdhfr細胞を遺伝子導入12時
間前に80CIIlのTプラス:] (T80. Nu
nc)あたり1.6X10’細胞/30mj!/T80
になるようにまき直し、さらに遺伝子導入4時間前に、
新しいα+MBM培地(10%FBS、抗生物質を含む
)30mfで培地交換した。一方、プラスミツ)’pK
DPXA457及びpKDPXA799 Bgl II
をツレぞれ10μgあたり240μlの滅菌精製水に溶
解し、等量のBuffer A(0,5M CaCl2
.0、LM HEPES)を加え、混合し、10分間室
温で放置した後、この混合液Mixerで数秒撹拌後、
室温で20〜30分放置することにより、プラスミツド
を含むリン酸カルシウムゲルを形成させた。次に、この
様にして得られた、プラスミツドを含むリン酸カルシウ
ムゲル960μlを前記した方法で調製したCHOdh
fr−細胞(1,6X106細胞/30d/T80)に
加え、4時間放置した。次にこの細胞をFBSを含まな
い新しいα”MBM培地10m1で一回洗浄した後、1
0%FBSを含むα+ME!M培地:グリセロールー4
:1の混液をT80フラスコあたり5ml!を加え、正
確に1分後、吸収除去し、再び10%FBSを含むα+
MEJI培地30−を加え、5%C02存在下で、37
℃で培養した。次に、この細胞を4日間培養した後、0
.25%トリプシン液(千葉血清)で細胞を剥離し、こ
の細胞をもう一度、核酸を含まないMEM Mediu
m(α〜MBM) 10%透析ウつ胎児血清(FBS’
、 HAZBLTON)を加えた培地で1.6X10’
細胞/30all!/T80になるようにまきなおした
。つづいて、この細胞を10日間培養した後、この培地
で生存している細胞を目的のプラスミツドが導入された
細胞(pKDPXA457を導入しり細胞をCHO/p
KDPXA457− a、pKDPX^799Bgl 
U 全導入t、り細胞をCHO/pKDPXA799 
Bgl U−aとする)として以下の実験に用いた。
(3)遺伝子増幅 上記方法で得た細胞CHO/pKDPXA457− a
とCHO/pKDPX八799 BgIへU−a ニ含
まれる遺伝子(pKDPXA457t タL! pKD
PXA799 Bgl II )を増幅させるために、
上記細胞を、それぞれメトトレキセー) (MTX。
Sigma) 6度を30nM、 1100n、 30
0nM、 11000nと順次上昇させた培地で培養し
、各段階でMTX耐性を示す細胞を得た。次に、このよ
うにして得た10001000n耐性を獲得した細胞(
この細胞をそれぞれCHO/pKDPXA457−1及
びCHO/pKDPXA799 Bgl ll−1とす
る)をそれぞれ1.6X106細胞/30mf/T80
になるようにまきなおし、5%CD□存在下、4日間、
37℃で培養した。次に、これらの培養液の一部を取り
、C−末端α−アミド化酵素活性を合成基質[’ ” 
I ]−]Ac−Tyr−Phe−Glを用いて測定し
た(C−末端α−アミド化酵素活性の測定方法及びun
itの定義については本発明者らによる特願昭62=3
06867に詳細に記載しである)。この結果、CHO
/pKDPXA457−1 、CHI/pKDPXA7
99 BgI ll−1(7)培養液  中にそれぞれ
、1unit及び310unitの酵素活性があること
が判った。
(4)C−末端α−アミド化酵素高生産株の樹立上記実
験より、pKDPXA799 BgI nを導入した細
胞の方が、pKDPXA457を導入した細胞より高い
酵素活性を示すことが判ったので、本発明者らは、さら
に高い、C−末端α−アミド化酵素生産株を樹立する為
に、前記実施例2−(3)で得た、MTX100nM耐
性株C)In/pKDPXA799 Bgl II ニ
ツイテ、限界希釈法により、クローニングを行った。す
なわち、96穴平底プレート(corning)にMT
X100nM耐性Cll0/pK[1PXA799 B
gl II細胞が、平均3個、1.5個、0.75個、
又は0.375個/wellになるようにまき、これら
の細胞を10%FBSを含むα−MBM培地100μβ
/wellで一週間培養した。−週間後、顕微鏡下に単
一のコロニーを形成して増殖してきたと認められる3 
0wellに100μβのα−M[EM培地を加え、さ
らに−週間培養した。これら30の細胞について、細胞
をまいてから二週間後、培養上清の酵素活性を測定した
。この結果、CHD/9Cと名付けた細胞が、これらの
細胞の内で最も高い酵素活性(910unit/ mj
2)を示すことが判った。次に、最も高い酵素活性を示
したCll0/9Cを、さらにMTX濃度を0.1.0
゜3.1.3.10.30μMと、順次上昇させながら
・培養し、それぞれ各段階のMTX耐性株を得た。この
様にして得たMTX耐性株をそれぞれ10%FBSを含
むむa MBM培地を用イテ、1.6X106細胞/3
M!/T80の条件で4日間培養した後、培養上清中の
酵素活性を測定した結果、MTX 3μM耐性株が、最
も高い酵素活性値(2860un it / mj2)
を示すことが判った。本発明者らは、このようにして得
られたMTX 3μM耐性株90株から、さらに高生産
株を樹立するために、この細胞株より、前記した方法を
用いてクローニングを行った。この結果、最終的には、
2000unit/m1以上のC−末端α−アミド化酵
素活性を示すC80株(この生産株を(:)10/IO
Cとする)を樹立することができた。
(5)カエル体皮由来C−末端α−アミド化酵素誘導体
(XA799 Bgl II )生産株の培養実施例2
−(4)で得たカエル体皮由来C−末端α−アミド化酵
素誘導体生産株CHO/IOCを用いて、以下に示す方
法でカエル体皮由来C−末端αアミド化酵素誘導体の生
産を行った。すなわち、CHO/IOC、1x107細
胞と10%FBSを含むαMBM培地500−を185
0cffIのRoller Bottle(Falco
n)に入れ37℃条件下−週間培養した。
次に、この細胞を順次新しいlO%FBSを含むα−M
陣、3%FBSを含むα−MIEM及び1%FBSを含
むα−MBM培地で37℃、24時間培養した。
最終的には1%FBSを含むα−MBM培地で24時間
培養した培養上清を回収し、以下の実験に用いた。なお
、ここで得られた培養上清は、約4QQQunit/d
の酵素活性を示し、この様にして得たC−末端α−アミ
ド化酵素を以後XA799 Bgl nとする。
(6)  XA799 Bgl II (7)精製実施
例3−(5)で得られた培養上清11に、最終硫酸アン
モニウム濃度が45%になるように硫酸アンモニウムを
加え、生じた沈澱を遠心分離で集め、この沈澱を50m
M Tris−HCI Buffer(pH7,−0)
20ryti!に溶かした。次に、このようにして得た
各両分の酵素活性を合成基質を用いて測定したところ、
はとんどすべての酵素活性が沈澱画分に回収されること
が判った。さらに、各両分を5O3−PAGEを用いて
解析したところ第3図に示すように、この沈澱画分は培
地由来の多くの蛋白質(主にO3^)が除かれているこ
とが判った。以後、この様にして得たXA799 Bg
l IIを用い、in vitroテのアミド化反応の
条件を検討した。
実施例3.in vitroにおけるアミド化反応の条
件検討 実施例1で製造したhCT−Glyと実施例2−(6)
で精製したXA799 Bgl nを用いて、in v
itroにおけるアミド化反応の至適条件を検討した。
反応は、反応液1mj!を37℃でインキュベートし、
0.5.1゜2及び4時間後に50μlをサンプリング
し、これに950μlの5N酢酸に加え、このうち20
piをCl8−HPLC’ (カラム: YMCA−3
024,6x150mm緩衝液:10%酢酸アンモニウ
ムをベースにアセトニトリル濃度を24%から45%ま
で18分の直線勾配で上げる)に適用し、hCT−Gl
yの残量と新しく生じたhCTO量を調べた。尚、反応
条件は、合成基質[12SI ]]Ac−Tyr−Ph
e−Gly−+[12’ I ]]Ac−Tyr−Ph
e−NHの条件(特願昭62−306867)をもとに
、(1)アスコルビン酸、(2)カタラーゼ、(3)硫
酸銅、(4)緩衝液(pH) 、(5)緩衝液(濃度)
、(6)  hc’r−cry濃度について検討した。
(1)アスコルビン酸濃度の検討(第4図参照)0、1
.0.3.5.7.20mMのアスコルビン酸濃度での
アミド化効率を調べた。他の組成は以下に示した。
2.5 mg/mI!hCT−Gly loo mM     )リス塩酸(pH7,0)25
μI!1ml  カタラーゼ 70 μM    硫酸銅 1860 U/−XA799 Bgl II反応1時間
後の変換率(100xhCT/hCT+hCT−Gly
)を第4図に示した。アスコルビン酸非存在下では、全
く反応が進まず、1〜’1mMでは、効率よく反応が進
んだ。しかし、さらに濃度を上げるとき(20mM) 
、変換率は低下した。
(2)カタラーゼ濃度の検討(第5図参照)0.2.1
.2.25.12SIg/rnj!のカタラーゼ濃度で
のアミド化効率を調べた。他の組成は以下に示す。
2.5 mg/mj!   hCT−Glyloo m
M     )リス塩酸(pH7,0)3.5mM  
   アスコルビン酸 70μM    硫酸銅 1500 [1/ml!   XA799 Bgl I
I反応1時間後の変換率(100にhCT/hCT+h
CT−Gly)は、60〜75%とほぼ変らなかったが
(第5図)、1μg/m1以上では、2時間で変換率が
100%なのに比べ、0.2μg/−では4時間でも9
3%であった。
肌1.10.70.150μMの硫酸銅濃度でのアミド
化効率を調べた。他の組成は以下に示す。
2.5 mg/−hCT−Gly 100 mM     )リス塩酸(pH7,0)25
 μg/ml  カタラーゼ 3.5mM     アスコルビン酸 1500 U/r++1XA799 Bgl II反応
1時間後の変換率(100xhCT/hCT+hCT−
Gly)を第6図に示した。硫酸銅の濃度が、0.1.
10μMと増えるに従いアミド化効率は良くなるが、そ
れ以上では変らなかった。
(4)緩衝液(pH)の検討(第7図参照)100mM
)リス塩酸(pH7,0,7,5,8,0,8,5)1
00 mM MOP 5(pH6,5,7,0,7,5
,8,0)100 mM酢酸アンモニウム(pH6,0
,6,5,7,0)の11種類の緩衝液についてアミド
化効率を調べた。
他の組成は以下に示す。
2.5 mg/if   hCT−Gly20μg/m
I!   カタラーゼ 2.0mM     アスコルビン酸 10μM    硫酸銅 1000 U/mi2   XA799 Bgl II
反応1時間後の変換率(100xhcT/h[’T+h
c’T−,Gly)を第7図に示す。。至適pHは6〜
7であることがわかった。また、酢酸アンモニウムを用
いた場合に反応速度が速かった。
(5)緩衝液(濃度)の検討(第8図参照)10、50
及びloOmMの酢酸アンモニウム1度でのアミド化効
率を調べた。他の組成は以下に示す。
2.5 mg/mj!   hCT−Gly20 μg
/mj!   カタラーゼ 10μM    硫酸銅 2.0mM     アスコルビン酸 1000 U/mf   X^799 Bgl U反応
1時間後の変換率(100xhCT/hCT+hCT−
Gly)を第8図に示す。変換率は緩衝液の濃度によら
ず、はぼ80%で同じだが、低いほうが若干高かった。
(6)基質(hCT−Gl )濃度の検討(第9図参照
)2.5及び5 mg /lar!のhCT−G1y濃
度でのアミド化効率を調べた。他の組成は以下に示す。
10 mM     酢酸アンモニウム(pH6,0)
20μg/−カタラーゼ 10μM    硫酸銅 2.0mM     アスコルビン酸 10001J/−XA799 Bgl II経過時間の
それぞれのhCT−Gay濃度での変換率(100xh
CT/hCT+hCT−Gly)を第9図に示す。2.
5n+g/rnlでは2時間で、5mg/mlでは4時
間で、すべてアミド化される。XA799 Bgl I
Iの濃度が同じな(7)テhcT−Gly当り(7) 
XA799 Bgl II (DHJはhCT−Gly
濃度5mg/mjl’では2.5 mg/mI!の半分
になる。
実施例4.  hCTの製造(第10図参照)以上の条
件検討をもとにhCT−Glyのアミド化反応を行い、
hCTの製造を行った。アミド化反応の条件は以下に示
す。
2.5 mg/rrd!   hCT−Glylo m
M     酢酸アンモニウム(pH6,0)20μg
/ml  カタラーゼ 10μM    硫酸銅 2.0+t+M     アスコルビン酸10001J
/ml   XA799 Bgl  II反応前、反応
後0.5時間、及び2時間のCl8−HPLCのチャー
トを第10図に示す。時間経過に伴い、hc’r−cx
yのピーク(11,8分)が減少シ、hcTのピーク(
12,9分)が増えるのがわかる。反応2時間後、この
サンプルをC1g−HPLCに供し、hcTを分離、精
製した。この結果、hCTが93.5%の収率で得られ
ることが判った。なお、収率は、分取したhCTをアミ
ノ酸分析することにより求めた。
実施例5.hCTの同定 実施例4で製造した、ヒト・カルシトニン(hCT)の
同定は以下に示す方法で行った。すなわち、l)本発明
で製造したhCTは1(PLC(実施例3に記載した条
件)での溶出位置が、化学合成で製造されたヒト・カル
シトニン(ペプチド研究所より人手)と完全に一致した
。2)アミノ酸分析の結果は、下記に示す値を示し、理
論値()とよく一致した。
ASX 2.99(3)、 Thr 4.72(5)、
 Ser O,91(1)。
GIX 2.00(2)、 Pro 1.97(2)、
 Gly 3.96(4)。
^1a 1.97(2)、 Val t、00(1)、
 Met 0.98(1)。
lie O,97(1)、 Leu 2.00(2)、
 Tyr 102(1)。
Phc 2.95(3)、 Lys 1.00(1)、
 His O,97(1)。
3)アミノ酸配列はC−末端のPro−NH2を除く全
アミノ酸配列を確認できた。4)hCTのC−末端、P
ro−NHzの最終構造は、hCTをLysylEnd
opept 1dase (和光純薬工業株式会社)で
処理することにより得られるC−末端ペプチドフラグメ
ント (h[:T[19−32] ’)をIIPLcを
用いて単離しくhCTは18位にリジン残基が1残基存
在している)このものの分子量をFast Atom 
Bombartment(FAB)質量分析で測定した
ところ、分子量が理論値と一致することから、hCTの
C−末端Pro NLであることが確認された。以上の
結果より、本発明で述べた方法により製造したhCTの
構造は、ヒト・カルシトニンと同一であることを確認で
きた。
C−末端塩基性アミノ酸がβga197sHPcTの生
産量に与える影響をみるためにβga197s (L[
E) [GKKR]のC−末端のアミノ酸を変えた以下
のキメラ蛋白質をデザインし、その生産量を調べた。
βga197s(LB)HPCT[GRRR]βga1
97s(IJ)tlPcT[GR]βga197s(L
E)HPCT[G](LE)はβga197sとHPC
TがLeu−Gluを介して結合しており、[GRRR
]、 [GR]及び[G]はhCTのC−末端にそれぞ
れGly−Arg−Arg−Arg、 Gly−Arg
又はctyが付加しである。
以上のキメラ蛋白質をコードする遺伝子を発現するプラ
スミツドを作製した後、それぞれのプラスミツドで大腸
菌を形質転換し、各々の菌を得、それぞれの菌のキメラ
蛋白質の生産性を調べた。
(1)種々のキメラ蛋白質をコードする遺伝子を持つプ
ラスミドの作製(第11図参照)プラスミツドpG97
SHPCT (特願昭63−49723、実施例8第1
9図)をSal Iで部分消化し、アガロース電気泳動
により、3.9kbのDNA断片を切り出した。次に、
このDNA断片をSma lで完全に消化しアガロース
電気泳動により、3.8kbのDNA断片■を切りだし
た。このDNA断片と両端にSma I及びSal I
切断部位をもつ3組の合成リンカ− Sma I         Sal T■ 5″ G
GGCCGGCGCCGTTAAG    3″3″ 
CCCGGCCGCGGCAATTCAGCT  5゜
■ 5° GGGCCGCTAAG    3’3° 
CCCGGCGATTCAGCT  5゜■ 5’GG
GCTAAG    3’3° CCCGATTCAG
CT  5゜をそれぞれライゲーションし、それぞれ、
pG97SHPCT (LE) [GRRR]、 pG
97SHPCT (LE) [GR]、 pG97SH
PCT(LE) [G]を得たく第11図)。これらの
DNA溶液で大腸菌W3110株を各々形質転換し、そ
れぞれW3110/pG97SHPCT(LB”) [
GRRR]、W3110/pG97SHPCT(LE)
 [GR]、及びW3110 /pG97SHPCT 
(LB)[G]を得た。
(2)生産量の検討(第12図参照) (1)で作製した3種の大腸菌、すなわち、W3110
/pG97sI−IPCT(LE)[GRRR]、  
W3110/pG97SHPCT(LH) [GR]、
W3110/pG97sllPcT(LB) [G]、
及びW3110/I)G97S)IPCTをテトラサイ
クリンを含む培地(2,4%トリプトン、1.2%酵母
エキス、0.5%グリセロール)で16時間培養し、各
々のサンプルの5DS−ポリアクリルアミド電気泳動を
行った(第12図)。この結果、キメラ蛋白質の生産性
は、C−末端に塩基性アミノ酸が付加したものの方が、
付加していないものに比べ、明らかに高いことがわかっ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は、hCT−Gly−Lys−Lys−Argを
CpBで処理して得たhCT−GlyのCl8HPLC
’による溶出パターンを示す。 第2図は、動物細胞でC−末端α−アミド化酵素(XA
457. XA799 Bgl II) 発現tルタ?
bノア’ ラスミツドの構造を示す。 第3図は、硫酸アンモニウム沈殿によるX^799Bg
lIIの精製を示す。 第4図は、XA799 Bgl IIによるin vi
troテのhc’r−ctyのアミド化反応に対するア
スコルビン酸濃度の影響を示す。 第5図は、XA799 Bgl nによるin vit
roでのhcT−Glyのアミド化反応に対するカタラ
ーゼ濃度の影響を示す。 第6図は、XA799 Bgl IIによるin vi
troでのhc’r−Giyのアミド化反応に対する銅
イオン濃度の影響を示す。 第7図は、XA799 Bgl IIによるin vi
troでのhcT−6tyのアミド化反応に対する緩衝
液(pH)の影響を示す。 第8図は、XA799 Bgl IIによるin vi
troでのhci−r;tyのアミド化反応に対する緩
衝液濃度の影響を示す。 第9図は、XA799 Bgl IIによるin vi
troでのhc’r−Gryのアミド化反応に対する基
質(hcT−Gly)濃度の影響を示す。 第10図は、X^799 Bgl [によるin vi
troでのhCT−G 1y−、hCT変換反応00分
、30分、及び2時間後のサンプルのCl8HPLCの
チャートを示す。 第11図は、C−末端に付加した塩基性アミノ酸を変換
した3種のキメラ蛋白質をコードする遺伝子を持つプラ
スミツドの作製過程を示す。 第12図は、C−末端塩基性アミノ酸の異なる4種のキ
メラ蛋白質の大腸菌での生産性を示す5DS−ポリアク
リルアミド電気泳動である。 V40 前期プロモーター レーン1 分子量マーカー レーン2 CHO/CIOの培養上清 レーン3 レーン2の硫安沈澱の上清画分 レーン4 レーン2の硫安沈澱の沈澱画分 第3図 変換率(%) 第5図 アスコルビン酸 変換率(%) Cu2+ 変換率(%) 第6図 (%) 緩衝液 (pH) 第7図 hCT−Gly (%) 時間(時) 第9図 (%) 緩衝液濃度 O N H40A c (p H7,0) (mM) 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次の式で表わされるペプチド又は蛋白質:R−X−
    Gly−B (式中、Xは任意のアミノ酸残基を表わし、Glyはグ
    リシン残基を表わし、Bはリジン残基もしくはアルギニ
    ン残基、あるいはリジン残基及び/又はアルギニン残基
    から構成されるオリゴペプチドを表わし、そしてRは前
    記ペプチド又は蛋白質の残りの部分を表わす) にカルボキシペプチダーゼBを作用せしめることを特徴
    とする、次の式(II): R−X−Gly (式中、R及びXは前記の意味を有し、そしてGlyは
    C−末端のグリシン残基を表わす)で表わされるペプチ
    ド又は蛋白質の製造方法。 2、次の式(II)で表わされるペプチド又は蛋白質: R−X−Gly (式中、Xはα−アミド化されるべき任意のアミノ酸を
    表わし、GlyはC−末端のグリシン残基を表わし、そ
    してRは前記ペプチド又は蛋白質の残りの部分を表わす
    ) にアフリカツメガエル体皮由来のC−末端α−アミド化
    酵素もしくはその誘導体又はヒト甲状腺由来のC−末端
    α−アミド化酵素もしくはその誘導体を作用せしめるこ
    とを特徴とする、次の式(III):R−X−NH_2 (式中、X−NH_2はα−アミド化されたC−末端ア
    ミノ酸を表わし、そしてRはペプチド又は蛋白質の残り
    の部分を表わす) で表わされるC−末端アミド化ペプチド又は蛋白質の製
    造方法。 3、次の式( I )で表わされるペプチド又は蛋白質: R−X−Gly−B (式中、Xは任意のアミノ酸残基を表わし、Glyはグ
    リシン残基を表わし、Bはリジン残基もしくはアルギニ
    ン残基、あるいはリジン残基及び/又はアルギニン残基
    から構成されるオリゴペプチドを表わし、そしてRは前
    記ペプチド又は蛋白質の残りの部分を表わす) にカルボキシペプチダーゼBを作用せしめることにより
    次の式(II): R−X−Gly (式中Xはα−アミド化される任意のアミノ酸残基を表
    わし、GlyはC−末端グリシン残基を表わし、そして
    Rは前記ペプチド又は蛋白質の残りの部分を表わす) で表わされるペプチド又は蛋白質を生じせしめ、次にこ
    れにC−末端α−アミド化酵素又はその誘導体を作用せ
    しめることにより、次の式(III):R−X−NH_2 (式中、X−NH_2はα−アミド化されたC−末端ア
    ミノ酸残基を表わし、そしてRは前記ペプチド又は蛋白
    質の残りの部分を表わす) で表わされるC−末端α−アミド化ペプチド又は蛋白質
    を生じさせることを特徴とする、C−末端α−アミド化
    生理活性ペプチドの製造方法。 4、前記ペプチドがヒト・カルシトニンである、請求項
    1〜3のいずれか1項に記載の方法。 5、C−末端α−アミド化酵素がアフリカツメガエルの
    体皮由来又はヒト甲状腺由来である、請求項3項に記載
    の方法。 6、アフリカツメガエル体皮由来のC−末端α−アミド
    化酵素及びその誘導体の製造法において、該酵素をコー
    ドしているDNAを有し、これを発現することができる
    プラスミッドにより形質転換された動物細胞を培養する
    ことにより、該酵素を生成し、これを採取することを特
    徴とする製造法。
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