JPH02295486A - 胎盤タンパク質9をコ−ドするcDNA、その単離および使用 - Google Patents

胎盤タンパク質9をコ−ドするcDNA、その単離および使用

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JPH02295486A
JPH02295486A JP2059800A JP5980090A JPH02295486A JP H02295486 A JPH02295486 A JP H02295486A JP 2059800 A JP2059800 A JP 2059800A JP 5980090 A JP5980090 A JP 5980090A JP H02295486 A JPH02295486 A JP H02295486A
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JP
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dna
rna
cdna
protein
expression
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JP2059800A
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Ulrich Grundmann
ウルリッヒ、グルントマン
エゴン、アマン
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Siemens Healthcare Diagnostics GmbH Germany
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Behringwerke AG
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    • C12N9/0006Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
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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】 庄盃豆1 本発明は、胎盤特異性タンパク質9 (PP9)をコー
ドするcDNA、その単離、およびPP9の遺伝子工学
的調製のためのその使用、に関する。
1l肢歪 EP−Bl第0 037 963号明細書の記載によれ
ば、PP9は、次のような性質を有する。
a)炭水化物含有量:5.57±1.35%(ヘキソー
ス4.9±1.0%、ヘキソースアミン0.1±0.1
%、フコース0.07±0.05%、およびノイラミン
酸0.5±0.2%を含む) C)分子量(超遠心分離によって決定):35,100
±3 ,8 0 0 d)分子量(ドデシル硫酸ナトリウム<SOS)を含む
ポリアクリルアミドゲルにおいて決定):4 0 ,0
 0 0±4,000 e)吸光係数(extinction coeffic
ient) :E 已(280nm)=: 1 4 .
6±1.0f)電気泳動移動度:β1〜グロプリン領域
g)等電点:pH5−0〜6.8の領域U   目  
 、二B 上記の特許明*Vに記載ざれているPP9の従来の単離
は、非常に複雑である。したがって、本発明の目的は、
PP9の遺伝子工学的調製を可能にするために、PP9
をコードする遺伝子を単離することであった。
驚いたことに、PP9と頚似していることが知らていな
い異なる胎盤タンパク質P P 5 (8ohnおよび
Winkler: Arcl+. Gynaek. 2
23、179−186、1977)に対する抗体を用い
て発現遺伝子バンクをスクリーニングしたときに、5個
の個々のクローンが得られた(PP9−10、PP9−
353、PP9−357、PP9−361およびPP9
−362)。これらのクローンは、全cDNAまたはそ
の部分を含む.PP9−10の配列決定において、PP
9をコードする配列(しかし、全く完全ではないが)の
中問に約eoobpの大きさのイントロンが有りかつ3
′末端にポリ(A)配列が存在しないことから、cDN
Aは不完全にプロセスざれた外主の( heterog
enous)核RNA(HnRNA)に由来するようで
あることが見出ざれた。他の四つのクローンは全てイン
トロンを欠いているが、それらはポリ(A)配列を有し
ている。上記の工程によってPP5のcDNAを単離す
ることは可能ではなかった。
配列決定データによって、PP9のプロセスされた完全
なcDNAは1394個の塩基対(hp)の長さであっ
て316個のアミノ酸のタンパク質をコードするという
結果が得られる(表1)。
35853dの分子量およびアミノ酸組成は、上記に記
載の特許明!IIIM中に含まれるデータに大変よく一
致する(表2を参照されたい)。
六九 く0 く口 α C ト べ山IJQ閤11Ll(j工H×一Σ 図は、入gtl!−10の位置を、入gt 11362
との関係において図式的に示すものである.二つのクロ
ーンが塩基交換を示す。すなわち、PP9−361の位
直255(Gの代わりにC、アミノMEの代わりにQ)
、および PP9−362の位置925(Aの代わりにG1アミノ
陵Kの代わりにR)。
このようにしてPP9のcDNA配列を有することによ
って、他の既知の核酸配列との比較が可能になった。ラ
ットのアルドースレダクターゼのDNA配列( Car
perら: FEBS Letters 220、20
9−213、1987)ならびにロークリスタリン(r
ho−crystallin)およびアルデヒドレダク
ターゼの遺伝子との相同性( homologies)
があることが見出された。これらのタンパク質がアルデ
ヒドレダクターゼとして同一の上科(superfaI
Wily)に属することが可能であり、PP9がヒ1・
アルドースレダクターゼと同一である可能性が非常に高
い。
本発明によれば、適当な発現系を利用して、コードcD
NAを用いてPP9を発現させることが可能である。さ
らに、宿主の選択によって、PP9の修飾型に影響を及
ぼすことができろ。例えば、纏苗中ではグリコシル化(
g1ycosylation)は起きないが、一方、酵
母細胞で起きるグリコシル化は高等真核纏胞におけるも
のとは異なる。
PP9は、発現ベクターpTrc99CまたはpTac
T7Lを用いて大腸菌中でとくに有利に発現ざれる(諸
例を参照されたい)。
PP9のアミノ酸配列が解ると、ポリクローナルまたは
モノクローナル抗体の製造のための抗原として用いられ
るアミノ酸部分配列物 ( sequences)を従来法または遺伝子工学的
手法によって調製することができる。そのような抗体は
、診断的用途だけでなく、抗体力ラムの調製にも用いら
れ得る。そのようなカラムによって、PP9を他のタン
パク質とともに含む溶液からPP9を分離することが可
能である。また、PP9をコードし、真核細胞中での発
現を促進し、さらには診断的情報をも得ることができる
ようなゲノムクローンを、cDNAまたはその部分を用
いてゲノムバンクから簡単な方法で!iimすることも
可能である。
アルドースレダクターゼ(. E C l.1.1.2
1)は、NADPH一依存性酵素で、糖アルコールへの
アノレドースの還元を触媒する。糖尿病およびガラクト
ース血症( galactosemia)の病理的な状
態ξこおI,)で、多くの組織におけるアルドースレダ
クターゼ活性の上昇の結果、ソルビトールおよびガラク
チトール(galactitol)が高レベルになる。
これζこよって、例えば、水晶体の白内障および網膜の
網細膜(capillary membrane)の肥
厚化( th i cken i n3)などが起きる
かも知れな0。さらに、アルドースレダクターゼレベル
の上昇心よ、神経または腎臓などの糖尿病合併症の原因
とみなされる。これらの理由で、最近アルドース阻害剤
の開発のための仕事がさかんである。これまで、この目
的のために、動物のMi織や器官からアノレドースレダ
クターゼを苦心して単離することが必要であり、これに
よって、さらに収率が非常ζこ低くなる結果になってい
た。アルドースレダクターゼの大腸菌(Escheri
chia coli)における発現の可能性は、今や細
菌抽出物を用いて分析システムを作ること、その結果、
動物の器官や組織への依存に取って代わること、を可能
にする。分析方法は、全体としてかなり単純化される。
本発明は、特許請求の範囲にさらに定義され、以下の諸
例に詳細にさらに説明される通りである。
上記で説明したものの他に、次の略語を用いる。
EDTA=エチレンジアミン四酢酸ナトリウムSDS=
ドデシル硫酸ナトリウム DTT=ジチオスレイトール BSA=ウシ血清アルブミン IPTG=イソブロビルチオガラクトシド例≦2 l.抗−PP5抗体を用いる、ヒト胎盤からの発現cD
NAバンクのスクリーニング Genofit Gn+bH (Heidelberg
)からのファージλgtll中の発現cDNAバンクを
、寒天プレート(直径13.5cm)当り約30,OO
OPFUの濃度で塗布した。このために、大腸菌yl0
90株(ATCC 3 7 1 9 7)  (R.A
. YoungおよびR.W. Davis: Sci
=nce Vol. 222、778−782、198
3)のコンビテントな細胞に37℃で30分間ファージ
を感染させて、次いでLブロスプレート上の上層寒天に
塗布した。プレートを42℃で4時間インキユベートし
て、次いで各々を乾燥したニトロセルロースフィルター
(Schleicher and Schuell、B
A 85、Ref. No. 401124)でカバー
した。フィルターは10mMIPTG水溶液によって予
め飽和させておいた。フィルターでカバーしたプレート
を再び37℃で4時間インキユベートした。次いで、フ
ィルターを再び除去する前に、フィルターおよびプレー
トをカーボンブラックに漬けた針でともに印付した。フ
ィルターをTBST(10mM}リスーHCI、pH8
.0、1 50mM NaC l,0.05%ツィーン
20および5%脱脂粉乳)中で4℃で一晩インキユベー
トした。次に、フィルターをTBST中で室温で10分
間3回洗浄して、次いで、フィルター当り15mlのT
BSTに溶解した抗−PP5ウサギ抗体とともに室温で
1時問イシキュベートした。(抗体溶液は予め1:20
0に希釈して、非組換え入gt 1 1溶解大腸菌細胞
とともにニトロセルロースフィルター上で1時間飽和さ
せておいた。)一次抗体とともにインキユベートした後
、フィルターをTBSTで4×10分問洗浄した。次い
て、フィルターをアルカリフオスファターゼ(米国ブロ
メガ社製、ハイデルベルグのアトランタ社販売)と抱合
させて予めTBSTで1:5000に希釈しておいた二
次の抗−ウサギ抗体とともに1時間賑盪しながらインキ
ユベートした。次いで、フィルターをTBSTで4×1
0分間再び洗浄した。
最後に、一次および二次抗体が結合しているPP9−i
性のクローンを可視化するために、アルカリフォスファ
ターゼと発色剤(プロトジエン社からのブロトプロット
( ProtoBIot)システム)との反応によって
発色反応を行わせた。各々の発色反応のために、99μ
1のNBT (ニトロブルーテトラゾリウム)基質(5
0mg/1、70%ジメチルホルムアミド溶冫夜)およ
び49.5μ1のBCrP(5−ブロモー4−クロロ−
3−インドリルフォスフェート)基質( 5 0 B/
ml、70%ジメチルホルムアミド溶液)を二口トセル
ロースフィルターのための15mlのAP緩衝液(10
0mM}リスーHCI、1)H9.5、1 00mM 
NaC 1,5n+MMgCl2)に加えた。陽性ブラ
ークが十分な青色を呈するまで、フィルターを発色溶液
中で暗所で約20分閏から1時閏回すように揺り動かし
た。発色反応を、停止溶液(20mM}リスーHCI%
pH8.0、および5mMEDTA)中にフィルターを
浸漬して停止させた。
陽性シグナルを、対応する寒天プレート上のブラークと
照合した。ブラークをパスツールピペットで切り出して
、lmlのSM!l衝液(10mM}リスーHCI,p
H7.5、1 0mM MgC I 2 )に再懸濁さ
せて、単一の陽性ブラークを単離して取り出した。その
結果、陽性反応を呈するクローン、PP9−10、PP
9−353、PP9−357、PP9−361およびP
 P 9 −3 6 2が得られた。
2.DNAの配列分析 上記のファージクローンを増やして、それぞれのDNA
を抽出した。特定のEcoRI断片を単離して、ブルー
スクリプトM13ベクター( Stratagene、
サンジエゴ、CA,米国)のEcoRI部位に連結させ
た。配列分析をSangerらの酵素的ジデオキシ法(
Proc. Natl. Acad.Sci. USA
74、5463−5467、1977)を用いて行った
配列は、転写解読枠を示し、最大316個のアミノ酸を
有するタンパク質をコードする。
3.PP11i!k合タンパク質の発現p T r c
 9 9C (E. A+mannら: Gene 6
9、3o1〜315、198B)をEcoRIによって
消化した.クローン入gtll−361をEcoRIで
消化して、1387bpの大きさのEcoRI挿入物を
、上記のpTrc99cベクター断片に連結させた。結
果として得られたブラスミドpTrc99C−PP9は
、約36kDのタンパク質の大腸菌細胞中での合成を誘
導することができる。このタンパク質を、ヒト胎盤から
単離されたPP9による免疫によって産生される単一特
異性(n+onospecific)ウサギ抗一PP9
抗血清を用いて特異的に免疫沈降させることができる。
大腸菌細胞におけるPP9の発現は、ざらに上記の血清
を用いるウエスタンプロット分析によって示された。こ
の実験において、pTrc99C−PP9プラスミドを
含む[PTC;一誘導細胞からの抽出物のみとの反応が
あり、約36kDのタンパク質バンドが再び特異的に可
視化された。
ブラスミドを有しない大腸菌対照抽出物、およびpT 
r c 99C−PP9を含むがrp’rcで誘導ざれ
ていなかった抽出物は、と記の抗−PP9抗血清と反応
しなかった。前記のようにして産生されたプラスミド構
造物によって生産されたPP9融合タンパク質は、以下
のヌクレオチド配列で定義される次のようなN一末端ア
ミノ酸配列を有した。
ベクター/リンカー/ 5′π領域 PP9 Met Gly Asn Sir妃.a Ala Me
t Ala Ser...   ATGGGGAAT この構造によって定義されるPP9融合タンパク質は、
PP9  cDNAによってコードされる完全なPP9
アミノ酸配列に加えて、N一末端の前に6個のアミノ酸
を有している。4個のアミノ酸はベクターによってコー
ドざれるアミノ酸であり、2個はPP9c  DNAに
ある5′非翻訳領域によって特定ざれるアミノ酸である
。確認のために、前記に示された構築を、発現ベクター
pTrc99Aおよびp T r c 9 9 B (
Amannら:前出)を用いて同様に行った。これらの
ベクターは、2bp(pTrc99Aの場合)およびl
bp(pTrc99Bの場合)のみがpTrc99Cと
異なっており、これによってU訳解読枠においてシフト
が起きる。予想されたように、pTrc99A−PP9
およびpTrc99B−PP9のいずれも、抗−PP9
抗血清と反応するPP9タンパク質の合成を誘導するこ
とができなかった。
4.成熟非融合PP9タンパク質の発現PP9  cD
NAは、開始コードンにおけるNeo I部位( 5 
’ CCATGG3 ’ )の他にも、構造遺伝子中に
別のNcoI部位を有する。PP9タンパク質の成熟発
現を達成するために、先ず、1387bpの大きさ(上
記を参照されたい)のEcoRI断片を、ベクターpM
a5−8( Stanssensら: 1989)に連
結させた。その中にEcoRI断片が所望の位置方向(
5′末端、左手にPP9  ATG開始コードンが位置
している)に存在しているブラスミド(pMa5−8−
PP9)を得て、増殖させた。ブラスミドDNAを、H
indmによって完全に、Ncolによって部分的に、
消化した。1415bpの大きさのNcoI−Hind
lII断片を単離して、同じ制限酵素で切断しておいた
発現ベクターpTrc99A中の対応する部位の閏に連
結させた。その結果得られるブラスミドpT r c 
99A−PP9M ( rMJは「成熟J (+aat
ure)を意味する)は、5535bpからなり、ip
’rc誘導の後、成熟非融合PP9タンパク質を発現す
る。このPP9タンパク質のN一末端アミノ敢配列は、
以下のヌクレオチド配列によって定債ざれる。
Met Ala Sar Arg Leu...AGG
AAACAGACC ATG GCA AGC CGT
 CTC ...このようにして発現されたタンパク質
は、ウエスタンプロットおよび免疫沈降において抗−P
P9抗血清と反応し、約36kOの大きさのタンパク質
を検出することが可能である。今や、この成熟PP9タ
ンパク質が大腸菌細胞のべリブラズム( peripl
asm)中に軸送されることおよびそこでその酵素(ア
ルドースレダクターゼ)活性を示すことが見出されてい
る。
さらに、大腸菌におけるアルドースレダクターゼの発現
率を上げるために、改良された発現ベクター(pTac
T7L)を構築した。これには、T7ファージの遺伝子
10のリポソーム結合部位が利用される。異種の( h
etero logous)遺伝子の直前のこの配列は
、より効果的なリポソーム結合によってその発現率を上
げることができることが知られている(Olinsら:
 Gene 73、227−235、1988) . 
 p T a c T ? Lは本質的には既知のべク
ターp K K 2 2 3 −3 (Brosius
および}loly:Proc. Natl. Acad
. Sci. USA 81、6929−6933、1
984)を基礎としたものであるが、後者と対照的に、
クローニングリンカーの直前に上記のT7配列を有して
いる。上記の1415bpの長さのPP9をコードする
NcoI−Hind[II断片を、同じ制限酵素で切断
したpTacT7Lベクターに連結させた。その結果と
して得られるプラスミドpTacT7L−PP9は、同
様に、非融合PP9タンパク質の発現を仲介するが、P
P9の収率は、pTr c 99A−PP9Mで得られ
るものの約20倍である。
5.大腸菌における発現の後のタンパク質PP9のアル
ド ース レダクターゼ活性 PP9  cDNA配列の相同性の比較によって、コン
ピューター分析において94%の相同性(85%の同一
性)がラットのアルドースレダクターゼ( Carpe
rら: FEBS Lett. 220、209−21
3、1987)との間に認められた。ざらに、カエルの
目のローグリスタリンおよびラット水晶体のアルデヒド
レダクターゼとの相同性が発見された。この知見によっ
て、PP9は、比較的大きなタンパク質群(famil
!/)のあるものであって、ヒトアルドースレダクター
ゼである可能性がきわめて強い。
ベリブラズムの画分を、大腸菌K12 W31 10 1ac IQ (pTacT7L−PP
9)からHsiungら(Bio/Technolog
y 4、991〜995、1986)の方法によって調
製した。これらの抽出物は、対応する対照抽出物には存
在しないアルドースレダクターゼ活性を有している。ア
ルドースレダクターゼ活性は、分析混合物中のHADP
Hの酸化による3 4 0 r+mにおける吸収の減少
に基づく既知の分析法(例えば、Kawasak iら
: Biochim. Biophys.Acta 9
96、30−36、1989)を用いて検出した。
【図面の簡単な説明】
図は、入gtll−10の位置を入gtl1362との
閏係において示す、説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、表1に示されたアミノ酸配列をコードするDNA配
    列物、その対立形質および変異体。 2、表1に示されたコード鎖を含む、胎盤特異性タンパ
    ク質PP9をコードするDNA配列物。 3、請求項1に記載のDNAと緊縮条件 (stringentconditions)下でハイ
    ブリダイズする、DNAまたはRNA。 4、請求項1〜3のいずれか1項に記載のDNAまたは
    RNAを含む、遺伝子構造物。 5、請求項1〜4のいずれか1項に記載のDNAまたは
    RNAを含む、ベクター。 6、請求項1〜5のいずれか1項に記載のDNAまたは
    RNAを含む、形質転換細胞。 7、請求項2に記載のDNA配列の大腸菌、酵母または
    動物細胞における発現によって遺伝子工学的に得られる
    、PP9。 8、請求項1〜4のいずれか1項に記載のcDNAまた
    はRNAを発現系へ導入してそこで発現させることから
    なる、PP9の製造法。 9、遺伝子工学によって製造されるPP9で免疫化を行
    うことによって得られる、PP9に特異的なポリクロー
    ナルまたはモノクローナル抗体、または抗原活性を有す
    るその部分。 10、請求項1〜4のいずれか1項に記載のDNAまた
    はRNAの全部または部分を含んでなる、診断補助物。 11、請求項9に記載の抗体を含んでなる、診断補助物
    。 12、体液、組織またはそれらから分離した核酸を請求
    項10または11に記載の診断補助物と接触させること
    を含む、診断法。 13、医薬物としてのPP9。 14、PP9を含んでなる、医薬物。 15、請求項7に記載のPP9を用いることを含む、ア
    ルドースレダクターゼ阻害因子の検出またはスクリーニ
    ング法。 16、アルドースレダクターゼ阻害因子のスクリーニン
    グまたは検出のための、請求項7に記載のPP9の使用
JP2059800A 1989-03-10 1990-03-09 胎盤タンパク質9をコ−ドするcDNA、その単離および使用 Pending JPH02295486A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3907744A DE3907744A1 (de) 1989-03-10 1989-03-10 Fuer das plazentaprotein 9 (pp9) kodierende cdna, ihre isolierung und verwendung
DE3907744.6 1989-03-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02295486A true JPH02295486A (ja) 1990-12-06

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ID=6375984

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JP2059800A Pending JPH02295486A (ja) 1989-03-10 1990-03-09 胎盤タンパク質9をコ−ドするcDNA、その単離および使用

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JPH05317083A (ja) * 1992-02-12 1993-12-03 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 人アルドース還元酵素に結合する抗体およびその使用法

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