JPH02502604A - Microbial production method for peptide oligomers - Google Patents

Microbial production method for peptide oligomers

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JPH02502604A
JPH02502604A JP88500807A JP50080788A JPH02502604A JP H02502604 A JPH02502604 A JP H02502604A JP 88500807 A JP88500807 A JP 88500807A JP 50080788 A JP50080788 A JP 50080788A JP H02502604 A JPH02502604 A JP H02502604A
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ウィリアム,ジョン・アイラ
サラーノ,アンソニー・ジョセフ
ゴールドバーグ,イナ
マカリスター,ウィリアム・ターナー
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アライド・コーポレーション
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    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/66General methods for inserting a gene into a vector to form a recombinant vector using cleavage and ligation; Use of non-functional linkers or adaptors, e.g. linkers containing the sequence for a restriction endonuclease

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。 (57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の名称〕 はプチドオリゴマーの微生物生産法 〔技術分野〕 本発明はにプチドオリゴマーの微生物生産、これらの方法の応用によシ得られる ポリはプチド生産物およびそのような生産に使用されるための微生物に関する。[Detailed description of the invention] [Name of invention] is a microbial production method for petit oligomers. 〔Technical field〕 The present invention relates to the microbial production of oligomers obtained by application of these methods. Poly relates to putido products and microorganisms for use in such production.

本発明のほかの様相はそのような微生物の遺伝子工学のための方法およびそのよ う彦遺伝子工学で使用するためのプラスミドにフタ−に関する。Other aspects of the invention include methods for genetic engineering of such microorganisms and such methods. Uhiko Concerns lids on plasmids for use in genetic engineering.

〔背景技術〕[Background technology]

遺伝子工学微生物のための方法は概知である。本出願に適切なこれらの方法のお る種の様相の説明はG、 D。 Methods for genetically engineering microorganisms are well known. These methods are suitable for this application. G and D explain the aspects of the species.

Stormo、 T、 D、 5eheider およびり、M、Gold、ヌ クレイツクアシツズリサーチ10.2971−2996(19g2 ) ;   A、Shatzman、 Y、S、Hoお工びM。Stormo, T, D, 5eheider, M, Gold, Nu Clay Tsukushizu Research 10.2971-2996 (19g2); A, Shatzman, Y, S, Ho, M.

Rosenberg遺伝子発現の実験操作、ppl−14、M。Experimental manipulation of Rosenberg gene expression, ppl-14, M.

Inouye編集(アカデミツク プレス、1983);A。Edited by Inouye (Academic Press, 1983); A.

Rattray、 S+Altuvia、 G、 Mahagna、 A、 B 、 OppenheimおよびM、 Gottesman、  ジャーナルオブ バクテリオ遺伝子技術における現代生化学の進歩は種間の遺伝子転移のための新 しい技術の導入をもたらした。これらの技術の多くは宿主が微生物でプラスミド ベクターの使用に基づいている。これらのベクターは制御可能灸件下細菌のごと き微生物中で異種遺伝子の確立および発現を可能にする。r、 G、 5ute liffeおよびF、 M、 Au5ubel  による遺伝子工学、pp83 −111、A、 M、 Chakrabarty編集(CRCプレス、1978 )およびR,Wu、 L、 −H。Rattray, S+Altuvia, G, Mahagna, A, B , Oppenheim and M., Gottesman, Journal of Modern biochemical advances in bacteriogenetic technology provide new opportunities for interspecies gene transfer. brought about the introduction of new technology. In many of these technologies, the hosts are microorganisms and plasmids. Based on the use of vectors. These vectors can be controlled under the control of bacteria. allows the establishment and expression of heterologous genes in microorganisms. r, G, 5ute Genetic Engineering by F. Liffe and F. M. Aubel, pp83. -111, edited by A. M. Chakrabarty (CRC Press, 1978 ) and R, Wu, L, -H.

GuoおよびR,C,Scarpellm  による遺伝子工学技術、pp3− 21、P、 C,Huang、 T、 T、 Kuo およびR,Wu編集(ア カデミツクプレス、 1982)を参照されたい。天然に伴われている調節DN A配列を持つ遺伝子または親プラスミドに固有の調節DNA配列の制御下機能す る遺伝子の両方のクローニングを可能にする多数のプラスミドが現在入手可能で おる。、これらのプラスミドの多くが、多数の遺伝子、遺伝子フラグメントまた は遺伝子プロモーター配列の単離、確認および発現に利用されてきた。グラム隘 性細菌でらる大腸菌のごとき細菌中、プラスミドベクターからクローン化および 発現されてきた遺伝子のほとんどは酵素でおるかまたは生理学的機能を持つ(例 えばホルモン、血液因子、細胞増殖因子など)タンノ互り質をコードしている。Genetic Engineering Technology by Guo and R, C, Scarpellm, pp3- 21, edited by P., C. Huang, T. Kuo and R. Wu (A. (Kademic Press, 1982). Naturally associated regulatory DN The gene with the A sequence or one that functions under the control of regulatory DNA sequences specific to the parent plasmid. A number of plasmids are currently available that allow the cloning of both genes. is. , many of these plasmids contain large numbers of genes, gene fragments or have been used to isolate, verify, and express gene promoter sequences. grams In bacteria such as Escherichia coli, which is a sexually active bacterium, cloned from plasmid vectors and Most of the genes that have been expressed are enzymatic or have physiological functions (e.g. (e.g., hormones, blood factors, cell growth factors, etc.).

多細胞高等生物中の細胞外マトリックスの成分のごとき構造タンパク質の全てま たは部分をコードする遺伝子、または遺伝子フラグメントは比較的少数のものが クローン化されてきた;これらのタンパク質としてはコラーゲン群、エラスチン 、フィブロネクチン、ラミニンおよび他の繊維性タン/モジ質が含まれる。物理 的または化学的性質が興味を持たれる他の構造タンパク質としては高等生物中の 太い、中程度の。All structural proteins such as components of the extracellular matrix in multicellular higher organisms. There are relatively few genes, or gene fragments, that encode have been cloned; these proteins include the collagen group, elastin, , fibronectin, laminin and other fibrous tongue/moji substances. Physics Other structural proteins whose physical or chemical properties are of interest include those found in higher organisms. Thick, medium.

細いフィラメントのタンパク質または糖タンノミク質、環形動物または節足動物 の絹、細胞鞭毛、レジリン、真核生物卵殻タンjり質、昆虫表皮タンパク質およ び組織形成のごとき真核生物分化に含まれる構成用タンパク質が含まれる。Thin filament proteins or glycotanomics, annelids or arthropods silk, cell flagella, resilin, eukaryotic eggshell proteins, insect epidermal proteins and Contains structural proteins involved in eukaryotic differentiation such as tissue formation and tissue formation.

これらのクローン化された遺伝子は異種細菌宿主中はとんど発現されておらず、 その発現に伴うタン/4り質生成物も単離、精製および/または生化学的に分析 されていない。These cloned genes are rarely expressed in heterologous bacterial hosts; Isolation, purification and/or biochemical analysis of protein/quaternary protein products associated with its expression. It has not been.

プラスミドベクターからの異種遺伝子発現の最適化に興味を持ってきたおよび持 つ、細菌宿主大腸菌を用いる組み換えDNA技術の研究者は異種遺伝子からのタ ンパク質産生の増加に種々の戦略を用いてきた。これらの戦略には、プラスミド ベクターのランナウェー複製、異種遺伝子発現制御プロモーターDNA配列の熱 または化学誘導、大腸菌またはその天然または人工突然変異体には外来性である lac、  trpまたはIPPプロモーターのごとき高度に活性なプロモータ ー配列の使用などが挙げられる。そのような努力の例としては、B、Uhhin 、 S。Those who have been and have an interest in optimizing heterologous gene expression from plasmid vectors. First, researchers using recombinant DNA technology using the bacterial host E. coli are Various strategies have been used to increase protein production. These strategies include plasmid Runaway replication of vectors, heat generation of heterologous gene expression control promoter DNA sequences or chemically induced, foreign to E. coli or its natural or artificial mutants Highly active promoters such as lac, trp or IPP promoters - Use of arrays, etc. Examples of such efforts include B. Uhhin , S.

Mo1in、 P、Gustafisonおよびに、 Nordstrom+ジ ーン6.91−106 (1979) ; K、Backman  およびM、  Ptashne 、セル 13.65−71 <1978);に、Nords trom、 S、Mo1inおよびJ、 Light、  プラス5tinas ens、 E+RemautおよびW、p’1eyB、  ジーン36.211 −223 (1985)を参照されたい。Molin, P., Gustafison and Nordstrom + Di. 6.91-106 (1979); K., Backman and M. Ptashne, Cell 13.65-71 <1978); Nords trom, S, Mo1in and J, Light, plus 5tinas ens, E+Remaut and W, p'1eyB, Gene 36.211 -223 (1985).

−35共通配列および5′フランキング領域(1つのプロモーターおよび一10 領域配列および第2の天然または合成プロモーター/オRレーターDNA配列か らのシャインーダルガルノ配列を含むプロモーター/オはレータ−配列の一部か ら>tS合よく用いるハイブリットプロモーターが大腸菌中での異種遺伝子の高 水準発現に特に有用でろることが証明された。ハイブリッドtrp−1aeプロ モーターの場合H,A、 DeBoer、 L、 J、 Com5tockおよ びM、Vaaser プロシーデイグオプザナショナルアカデミーオブザサイエ ンス80.2l−25(1983) ; E、Amann、 J、 Brosi usおよび M。-35 consensus sequences and 5' flanking regions (one promoter and one region sequence and a second natural or synthetic promoter/orator DNA sequence. Is the promoter/o containing the Shine-Dalgarno sequence part of the promoter sequence? The hybrid promoter that is commonly used in E. coli It has proven to be particularly useful for level expression. hybrid trp-1ae pro For motors H, A, DeBoer, L, J, Com5tock and Bi M, Vaaser Proceedings Op the National Academy of the Society 80.2l-25 (1983); E, Amann, J, Brosi us and M.

Ptaihne 、ジーン25.167−178 (1983);L A、 B eBoer  により1985年11月5日に公開された米国特許第4.551 .433号;およびR,ArantzenおよびS、 R,Petteway、  Jr  による欧州特許出願第0136090号(1985年8月24日出願 )の文献を参照されたい。pLプロモーターからのcIレプレッサータンパク質 支配活性の温度感受性発現およびバクテリオファージNタンパク質により開始さ れる抗転写終結活性のためのnutL 座位のごとき付加的要素と提携したバク テリオファージ ラムダpLプロモーターの制御要素を利用するプラスミドベク ターもまた大腸菌中で異種遺伝子を高水準で発現することが明らかにされ、大腸 菌中のlac UV 5プロモーターのごとき他の強力なプロモーターと同程度 ま六はそれ以上に強力でおることも明らかにされた。特にE、 Remaut、  P、 5tanasens  およびW、 Fiers 、 ’; −715 ,8l−93(1981):1986年3月25日に公開されたM、 Rose nberg  による米国特許第4,578,355号:  J、A、Raut enberger。Ptaihne, Gene 25.167-178 (1983); L A, B U.S. Patent No. 4.551 published by eBoer on November 5, 1985 .. No. 433; and R, Arantzen and S, R, Petteway. European Patent Application No. 0136090 by Jr. (filed on August 24, 1985) ) please refer to the literature. cI repressor protein from pL promoter Temperature-sensitive expression of dominant activity and initiation by bacteriophage N protein Bacillus in association with additional elements such as the nutL locus for anti-transcription termination activity. A plasmid vector that utilizes the control elements of the theriophage lambda pL promoter. It has also been shown that E. coli expresses heterologous genes at high levels in E. coli. Comparable to other strong promoters such as the lac UV 5 promoter in bacteria It was also revealed that Maroku was even more powerful than that. Especially E, Remaut, P, 5tanasens and W, Fiers,’; -715 , 8l-93 (1981): M, Rose published on March 25, 1986. U.S. Patent No. 4,578,355 by Nberg: J.A. Raut emberger.

D、 CourtおよびT、 S、 Papas 、ジーン且、75−84(1 983); およびH,Aviv、 M、 Gorecki 、  A。D, Court and T, S, Papas, Gene, 75-84 (1 983); and H, Aviv, M, Gorecki, A.

Levanon、 A、 Oppenheim、’ T−Vogel、 E−Z eelonおよびM、Zeevi  による欧州特許出願第0131843号( 1984年3月7日出願);およびC,A、Can1eottおよびM、 Ph odes、 )レンズインバイオテクノロジー4.142−146(1986) を参照されたい。これらの発表のほとんどは読みわく内への開始コドンATGを 伴った異種遺伝子のクローニングおよびラムダpL oLプロモーター/オはレ ータ−系、Nタンパク質−nutL相互作用およびラムダcII遺伝子すポソー ム結合部位制御下での融合タンパク質の産生について記載している。Levanon, A, Oppenheim,' T-Vogel, E-Z European Patent Application No. 0131843 by Eelon and M. Zeevi ( (filed March 7, 1984); and C. A. Can1eott and M. Ph. odes, ) Lens in Biotechnology 4.142-146 (1986) Please refer to Most of these publications place the start codon ATG within the reading frame. Cloning of heterologous genes and lambda pL oL promoter/oL promoter the N protein-nutL interaction and the lambda cII gene protein sequence. describes the production of fusion proteins under the control of protein binding sites.

生成物融合タンパク質はバクテリオファージラムダcIIタン/ミク質からのア ミン末端スプチド配列のある部分を含んでいる。The product fusion protein is derived from bacteriophage lambda cII protein/microcyte protein. Contains some portion of the min-terminal sputide sequence.

T、 S、 PapasおよびJ、 A、 Laut@nberger の名前 で米国保健福祉省がプラスミドpJL 6を取扱っている米国特許出願第6−5 11,108号f:1983年7月6日に出願している。この出願の一部は米国 商務省5国立技術情報サービスから得られた。しがしな妙;ら特許請求の範囲は 入手不可能でらシ、秘密が保持されている。この出願の入手可能な部分を総括す る。pJL 6の構成が記載されており、その非相同遺伝子に対するクローニン グおよび発現にフタ−としての使用がもっばら発癌遺伝子でのモレキュラークロ ーニング実験から引かれた適切が例で謬論しである。組換え不能細菌宿主の使用 の入手可能出願部分において、合成遺伝子または構造タンパク質をコードしてい る遺伝子のクローニング、またはC1a I部位またばC1a I −BamH 1部位対以外のpJL 6  中の制限酵素認識部位内へのクローニングについ ては何も述べていない。それゆえpJL 6へ゛クローニングされたすべての非 相同遺伝子は必然的に融合タン、4り質生成物を産出し、それによシ、異種遺伝 子生成物はラムダCII遺伝子から誘導されるアミン末端上のアミノ醒残基を含    ′んでしまう。Names of T, S, Papas and J, A, Laut@nberger U.S. Patent Application No. 6-5 dealing with plasmid pJL 6 filed by the U.S. Department of Health and Human Services in No. 11,108 f: Filed on July 6, 1983. Portions of this application apply to the U.S. Obtained from Department of Commerce 5 National Technical Information Service. The scope of the patent claims is Unobtainable and kept secret. Summarizes the available parts of this application. Ru. The construction of pJL6 has been described, and cloning for its heterologous gene has been described. Molecular cloning is commonly used as a lid on oncogenes and expression. The appropriateness drawn from the experiment is misleading in the example. Use of non-recombinable bacterial hosts The available application portion encodes a synthetic gene or structural protein. or C1a I site or C1a I-BamH Regarding cloning into restriction enzyme recognition sites in pJL 6 other than 1 site pair It doesn't say anything. Therefore all non-cloned into pJL6 Homologous genes necessarily produce fusion and tetraplasmic products, which in turn result in heterologous genes. The child product contains an amino radical residue on the amine terminus derived from the lambda CII gene.    '

A、 5eth、 P、 Lapis、 G、 F、 Van de Woud eおよびT、 S、 Papas #2’; −:y 42.49−57(19 86)において、5′から3′の順にニラムダバクテリオファージPLOL   プロモーター/オはレータ−配列、N遺伝子部位および開始コドンATGに隣接 する制限酵素認識部位を含む一部のプラスミドベクターを得る発現ベクターpJ L 6の改良について記載しており、それは多くても1つの外来性アミノ酸残基 を持つタンパク質生成物をコードするように開始コドンと伴に読み枠内へ異種異 伝子を挿入することを可能にする。A、5ethらによ#)構成されたプラスミ ドは適当な制限酵素によシ切断されS1ヌクレアーゼで処理されるようにデザイ ンされており、異種遺伝子のクローニングに有用と記載されている特異的なHp a I、BamHI’iたはKpn I制限部位の下流の第2のNdeI制限部 位ばかりでなく開始コドンATG’i含むNde I  制限酵素認識部位もま た持っている。この論文は合成遺伝子のクローニングまたは生化学研究の目的以 外のための構造タンパク質の産生については何も記載していない。これらのプラ スミドのための大腸菌組換え不能細菌宿主の使用の利点は記載されてないばかシ でなくこれらの著者により議論もされていない。A, 5eth, P, Lapis, G, F, Van de Wood e and T, S, Papas #2'; -:y 42.49-57 (19 86), Nilamda bacteriophage PLOL in order from 5' to 3' Promoter/o flanks the promoter sequence, N gene site and start codon ATG Expression vector pJ to obtain some plasmid vectors containing restriction enzyme recognition sites for describes an improvement of L6, which requires at most one foreign amino acid residue. A heterologous protein is inserted into reading frame along with the start codon to encode a protein product with Allows insertion of genes. A, plasmid constructed by 5eth et al. The code is designed to be cut with an appropriate restriction enzyme and treated with S1 nuclease. specific Hp that has been cloned and has been described as useful for cloning heterologous genes. a second NdeI restriction site downstream of the BamHI'i or KpnI restriction site Not only the restriction enzyme recognition site but also the NdeI restriction enzyme recognition site including the start codon ATG'i. I have. This paper is intended for purposes of synthetic gene cloning or biochemical research. Nothing is described about the production of structural proteins for external purposes. These plastics The benefits of using the E. coli non-recombinant bacterial host for SMIDS have not been described in the literature. and is not discussed by these authors.

H,Avivら(前掲引用書中に)Fi5’から3′の順に:バクテリオファー ジラムダからのプロモーターおよびオにレータ−pLoL を含むDNA配列、 宿主細胞により産生される抗転写終結Nタンパク質結合のためのN遺伝子利用部 位、宿主細胞内で所望の遺伝子のmRNAをリポソームに結合できるようにする ためのリポソーム結合部位を含むDNA配列、ATG開始コドンまたはベクター 内への所望の異種遺伝子の挿入によりATG開始コドンへ変換されるDNA配列 、および所望の異種遺伝子をベクター内の読み枠内へATG開始コドンと一緒に 挿入するための制限酵素認識部位を含むベクターを組成物として特許請求してい る。この型のベクターは簡単には除去できないアミノ末端の所望されていないア ミノ撤残基を持つ融合タンパク質f:童生するという潜在的な欠点を必然的に持 っていないっこの特許出願には合成遺伝子または反復アミノ酸配列の遺伝子のク ローニング、構造タンパク質または興味ある物理的性質を持つタンパク質のクロ ーニング、または請求されたプラスミドベクターからの遺伝子発現のための大腸 菌組換え一不能細菌宿主の効用または好適な使用については何ら記載されていな い。H, Aviv et al. (in the above-cited text) Fi5' to 3': bacteriophore A DNA sequence containing the promoter and promoter-pLoL from dilambda, N gene utilization site for anti-transcription termination N protein binding produced by host cells This allows the mRNA of the desired gene to bind to liposomes within the host cell. A DNA sequence containing a liposome binding site for the ATG initiation codon or vector DNA sequence that is converted into an ATG initiation codon by insertion of the desired heterologous gene into , and the desired heterologous gene into reading frame within the vector along with the ATG start codon. A vector containing a restriction enzyme recognition site for insertion is claimed as a composition. Ru. This type of vector contains an undesired nucleotide at the amino terminus that cannot be easily removed. Fusion protein f with a mino-removal residue: inevitably has the potential disadvantage of producing embryos. This patent application, which does not include synthetic genes or genes with repetitive amino acid sequences, cloning of structural proteins or proteins with interesting physical properties. large intestine for gene expression from requested plasmid vectors. There is no mention of the efficacy or suitable use of recombinant, incompetent bacterial hosts. stomach.

分子遺伝学の技術においては昔から遺伝子融合および(J、 K、 Setlo wおよびA、 Hollaender編集:プレナ4プレス、1984)および J、 H,Ke 11yおよびG、 J。In the technology of molecular genetics, gene fusion and (J, K, Setlo (edited by W and A. Hollaender: Prena 4 Press, 1984) and J, H, Ke 11y and G, J.

Darlington、マニュ ルレビューオプジエネテイツクス19,273 −296 (1985)を総説として参照されたい。またJ、 L、 Bitt leおよびR,A、Lernerによる世界特許出願wos3103547(米 国優先日1982年4月14日)、5etippa  臨床および研究基金によ るR、 A、 HoughtenによるWO35102611(1984年12 月12日出願)および5etipps臨床および研究基金によるり、 A、 C arson、 G、 RhodesおよびR,A、 HoughtenによるW P 86101210 (1985年8月出願)、およびBiogen N、V 、のCoWeissmanおよび)1.Weberによる欧州特許出願EPA  0141484(英国優先日1983年6月10日)、Beecham グルー プP、L、C−IのH,Fevres、 R,A、 G、 Sm1thおよびA 、 J、 Garrnan によるEPAO152736(英国優先日1984 年11月1日)、およびCe1ltech Ltdのに、NagaiおよびT1 . C,Thogersenによる EPA0161937(英国優先日198 4年5月16日)もまた参照されたい。これらの特許出願のすべてが、種々の医 薬、酵素抱合体および診断法およびキットのための融合まfcはハイプリツどタ ンパク質の産生について記載している。しかしながらこれらの出願のすべてが、 その物理的または構造的性質が好ましいタンパク質の産生については参照してお らず、また組換え一不能細菌宿主での組換え体生成物の産生の必要性については 議論していない。これらの出願のいくつかは天然タンツク質のオリゴマーを含む 内部反復アミノ醪配列を持つぼプチドまたはタンパク質生成物を特許請求してい るが、例外なく適切な出願において謬論されているごとく、これらの生成物は医 薬としてまたは抗原として活性な化合物である。Darlington, Manual Review Optoelectronics 19,273 -296 (1985) for a review. Also J, L, Bitt World Patent Application WOS 3103547 by Le and R, A, Lerner (U.S. national priority date April 14, 1982), 5etippa Clinical and Research Fund. WO 35102611 by R, A, Houghten (December 1984) A, C arson, G. Rhodes and R.A. Houghten, W. P 86101210 (filed in August 1985), and Biogen N, V , CoWeissman and) 1. European patent application EPA by Weber 0141484 (UK priority date 10 June 1983), Beecham glue P, L, C-I's H, Fevres, R, A, G, Sm1th and A , J. Garrnan, EPAO 152736 (UK priority date 1984 November 1, 2017), and Ce1ltech Ltd. .. EPA0161937 (UK priority date 198 See also May 16, 2004). All of these patent applications are Fusion fc for drugs, enzyme conjugates and diagnostics and kits Describes protein production. However, all of these applications For the production of proteins whose physical or structural properties are favorable, see and the need for production of recombinant products in recombinant-incompetent bacterial hosts. Not discussed. Some of these applications contain oligomers of natural proteins. Patents claim boptide or protein products with internally repeating amino acid sequences. However, as discussed in the applicable application without exception, these products are A compound that is active as a drug or as an antigen.

ここに記載された発明に適切なモレキュラークローニングの技術の他の様相とし ては、いくつかのグループが合成遺伝子のクローン化に成功したことに注目しな ければ々らない。内部反復アミノ酸配列を持つズプチドまたはタンパク質虫取物 にはこれらのクローニングの努力は注がれていない。オリゴRプチドの重合形、 特にジRプチドし一アスパルチルーL−フェニルアラニンをコードする合成遺伝 子のクローニングがM、T、 Dos 1 らにより、ヌクレイツクアシッドリ サーチ8.4575−4592(1980)に記載されている。そレキュラーク ローニングの技術で広く使用される大am株HB 101 (遺伝主の使用の必 要性が認められた。しかしな力;らこれらの研究者は短いオリゴRプチドの重合 型を産生ずる方法を記載するのみで、それは続いて化学的または酵素的に短いオ リゴはプチドに分解され、重合体ズプチF°の直接的な産生および使用の潜在的 利点の追求には向けられていない。この参考文献に記載されている方法はまた大 きなオリゴ重合成りN人配列へ更にアニールできる部分的((ずれた末端のDN A]・イブリット°を創造するように2つの完全に相補的なオリゴデオキシヌク レオチジのアニーリングにより構成できる合成遺伝子にはf!Ill限力;らる 。この参考文献には合成遺伝子生成物をより大きな合成遺伝子にオリゴマー化す る方法については記載していない。Other aspects of molecular cloning techniques that are suitable for the invention described herein Note that several groups have successfully cloned synthetic genes. I don't have much. Zuputids or protein insects with internally repeated amino acid sequences These cloning efforts have not been focused on. Polymerized form of oligo R peptide, In particular, a synthetic gene encoding di-R peptide and mono-aspartyl-L-phenylalanine. The cloning of offspring was carried out by M, T., Dos 1 et al. Search 8.4575-4592 (1980). soreculark Large am strain HB 101 widely used in rowing technology (required for gene owner use) The necessity was recognized. However, these researchers have demonstrated the ability to polymerize short oligoR peptides. It merely describes a method for producing a mold, which can then be chemically or enzymatically produced a short Rigo is degraded to putido, with the potential for direct production and use of the polymer Zuputi F°. It is not directed towards the pursuit of advantage. The method described in this reference also A partial oligo polymerization can be further annealed to N-person sequences. A] Two completely complementary oligodeoxynucleotides to create an ibrit ° Synthetic genes that can be constructed by leotigi annealing include f! Ill limit; raru . This reference describes the oligomerization of synthetic gene products into larger synthetic genes. It does not describe how to do so.

モレキュラークローニングおよびはブチ(°またはタンパク質発現の技術におい て他の文献がDNAセグメントオリゴマー化の問題を取り扱っている。内部及復 配タ01−持つ大きなにプチドまたはタンIξり質生戊物を妨害しない様式でコ ードする長いDNA配列内へ同等のDNAセグメントを特異的におよび効率よく 結合するための戦略をこれらの文献のいくつかが示している。J、 L、 Ha rtl@yおよびT、J、Gregori  ’;−713.347−353( 1981) ;  T、 A、Willson  ら、遺伝子分析技術2.77 −82 (1985);およびT、 Kempeら、ジーンリ、239−245  (1985)を参照されたい。本発明に比較してこれらのどの文献も重合化状 態で本質的に価値がある反復アミノ酸配列をコードする合成遺伝子の産生につい ては記載しておらず、また合成遺伝子を持つプラスミド発現ベクターのための組 換え一不能細菌宿主の好適な使用についても記載していない。これらの論文で議 論されている実施例は、医薬として活性があるものか、または明らかにされてい ない活性を持つタンパク質またはRプチド生成物の凝集体またはオリゴマーのみ 英国特許出願GB 2162190 (1985年7月8日出m>においてS、  Petty −5aphonおよび J、A。Molecular cloning and protein expression techniques Other publications have addressed the issue of DNA segment oligomerization. internal retaliation Placement 01 - Coat in a manner that does not disturb large petited or tanned materials. specifically and efficiently insert equivalent DNA segments into long DNA sequences that contain Some of these documents present strategies for combining. J, L, Ha rtl@y and T, J, Gregory';-713.347-353 ( 1981); T., A., Willson et al., Genetic Analysis Techniques 2.77 -82 (1985); and T. Kempe et al. Generi, 239-245 (1985). In comparison with the present invention, none of these documents shows the polymerization state. for the production of synthetic genes encoding repetitive amino acid sequences that are of intrinsic value in However, the structure for plasmid expression vectors with synthetic genes is not described. There is also no mention of the preferred use of non-replaceable bacterial hosts. These papers discuss The examples discussed are those that are or have been shown to be pharmaceutically active. Only aggregates or oligomers of proteins or R-peptide products with no activity In British patent application GB 2162190 (issued July 8, 1985), S. Petty-5aphon and J, A.

Light  は絹の成分でおるポリイプチド生成物を産生ずる方法を特許請求 しているが、これらを含み絹タンパク質は配列(Gly−Ala−Gly−Al a−Gly−8er )の組から成っている。しかしながら何の実施例も示され ていないので権限を付与するわけにはいかない。即ち適切なプラスミド発現ベク ターおよび適した細菌宿主または他の宿主微生物または植物または動物細胞宿主 が同定されず、また前記の配列(Gly−Alt−Gly−Ala−Gly−3 er)の組を包む天然または合成遺伝子を産生または単離する方法が記載されて いない。Light claims a method for producing polypeptide products made from silk components. However, the silk protein containing these has the sequence (Gly-Ala-Gly-Al a-Gly-8er). However, no examples have been shown. It is not possible to grant permissions because the user has not done so. i.e. appropriate plasmid expression vector microorganisms or plant or animal cell hosts. was not identified, and the above sequence (Gly-Alt-Gly-Ala-Gly-3 Methods for producing or isolating natural or synthetic genes encompassing the set of not present.

〔発明の開示〕[Disclosure of the invention]

発明の要約 本発明の1つの様相は、プラスミドはフタ−内への挿入のため、反復アミノ酸配 列を全体としてコードしている二重鎖DNA断片1調製する方法に関するもので ラシ、次の工程から成るヨ (1)  少くとも2つの相補的なリン酸化DNAオリゴデオキシヌクレオチド よ構成る混合物をアニーリングしくこのデオキシヌクレオチドは前記混合物を加 熱するととによシ塩基対生成して部分的に重複する)、そしてその後、5′から 3′の極性に関して逆平行に配向した相補的配列間で安定な塩基対を形成せしめ るため前記混合物をゆつくシ冷却し: (b)  前記アニール化DNAオリゴデオキシヌクレオチド混合*1リガーゼ 酵素で処理し、より長いDNAセグメント内へ同じ5′から3′の極、性で隣接 のオリゴデオキシヌクレオチドを共有結合で連結−し:(e)  前記共有結合 で連結されたDNAセグメントに二連のオリゴデオキシヌクレオチドリンカーD NAを酵素的に結合し、その末端にリンカ−が結合された二重鎖DNA断片を提 供し、前記リンカ−は前記二重鎖DNA断片の反復オリゴデオキシヌクレオチド 配列内には観察されないリンカ−独特の少くとも1つの制限酵素認識部位を含有 し、それはかなシのプラスミド配列内には1度を持ち、また前記リンカ−はプラ スミドベクターに酵素的に縦列に結合された時遺伝コード読み枠を保ち、前記D NAセグメントの1つかそれ以上の反復アミノ酸配列を維持するように適合され ている。 Summary of the invention One aspect of the invention is that the plasmid contains repeated amino acid sequences for insertion into the lid. This relates to a method for preparing a double-stranded DNA fragment 1 encoding a sequence as a whole. Rashi, consisting of the following steps: (1) At least two complementary phosphorylated DNA oligodeoxynucleotides This deoxynucleotide is added to the mixture to anneal the mixture. When heated, the base pairs form and partially overlap), and then from 5' Forms stable base pairs between complementary sequences oriented antiparallel with respect to 3' polarity Cool the mixture slowly to: (b) The above-mentioned annealed DNA oligodeoxynucleotide mixed *1 ligase treated with enzymes to create adjacent molecules of the same 5' to 3' polarity into longer DNA segments. (e) The covalent bond is linked to the oligodeoxynucleotides of A double oligodeoxynucleotide linker D DNA is enzymatically linked to provide a double-stranded DNA fragment with a linker attached to the end. the linker is a repeating oligodeoxynucleotide of the double-stranded DNA fragment. Linker not observed within the sequence - Contains at least one unique restriction enzyme recognition site However, it has one degree in the plasmid sequence of Kanashi, and the linker has one degree in the plasmid sequence. The D adapted to maintain one or more repetitive amino acid sequences of the NA segment. ing.

本発明の他の様相は本発明の方法によシ調製された二重鎖DNA配列に関するも のであシ、および;本発明の方法の好適な実施態様は前記DNA断片または前記 DNA断片のオリゴマー型上のリンカ−末端の多量体を除去するように前記リン カ−を制限酵素で切断することを特徴、とする。Other aspects of the invention relate to double-stranded DNA sequences prepared by the method of the invention. a preferred embodiment of the method of the present invention is the DNA fragment or the The linker-end multimers on the oligomeric form of the DNA fragment are removed. It is characterized by cutting the car with a restriction enzyme.

本発明の方法の他の好適な実施態様では共有結合で連結した塩基対相補的DNA 配列を、塩基対合合成I)NA配列内の切れ目やすき間を完全にまたは部分的に 除去するためリンカ−の結合に先立ってDNA4リメラーゼでさらに処理するこ とを特徴とする。本発明の方法のさらに他の好適な実施態様は工程(b)および <c)t−同時に行なうことでおる。本発明の方法のさらに他の好適な実施態様 は塩基対合ハイブリッドオリゴデオキシヌクレオチドの形成を十分にする速度お よび程度で本発明の工程(1)のオリゴヌクレオチド混合物を冷却し、前記オリ ゴデオキシヌクレオチド間の重複を最大量にすることを特徴とする。In another preferred embodiment of the method of the invention, covalently linked base-paired complementary DNA I) Completely or partially complete the breaks and gaps in the NA sequence by base-pairing synthesis. Further treatment with DNA 4 limerase prior to ligation of the linker to remove It is characterized by. Yet another preferred embodiment of the method of the invention comprises step (b) and <c) t- It can be done at the same time. Further preferred embodiments of the method of the invention is the rate and speed sufficient to base-pair the formation of hybrid oligodeoxynucleotides. Cool the oligonucleotide mixture of step (1) of the present invention to a degree of It is characterized by maximizing the amount of overlap between godeoxynucleotides.

本発明の方法のさらに別の好適な実施態様においてはさらに: (d)  工程(C)のごとく、リンカ−が結合した1つまたはそれ以上の二重 鎖DNA断片を含む混合物(その混合物は随意に連結のための適合末i金持ち、 反復アミノ酸配列をコードして偽る別の二重鎖断片を含有する)、を十分に低い 温度に冷却し、前記二重鎖DNA配列をよシ長い二重鎖DNA断片内に結合し; および(e)  二重鎖DNA断片の前記冷却混合物をリガーゼ扉素で処理し、 前記二重鎖DNA断片を共有結合で連結して、1つま六はそれ以上のアミノ駿配 列の相接する繰シ返しをコードする連結二重鎖DNA断片を形成することを特徴 とする。In yet another preferred embodiment of the method of the invention, further: (d) one or more duplexes attached with linkers as in step (C); A mixture containing stranded DNA fragments, the mixture optionally containing compatible ends for ligation, (containing another double-stranded fragment that encodes and disguises a repetitive amino acid sequence), is sufficiently low cooling to a temperature to join the double-stranded DNA sequences into longer double-stranded DNA fragments; and (e) treating the cooled mixture of double-stranded DNA fragments with a ligase prime; The double-stranded DNA fragments are covalently linked to each other, and one to six amino acids are linked together by covalent bonds. characterized by forming linked double-stranded DNA fragments encoding adjacent repeats of a sequence shall be.

本発明の他の様相は、プラスミド(フタ−および前記のごとき1つまたはそれ以 上の二重鎖DNA断片よシ構成される組換えプラスミドを作成する方法に関する ものでおり、前記方法は次の工程よ構成る:(a)  プラスミドベクターを前 もって決定された制限薄紫部位にて切断し:および (b)  前記部位に1つまたはそれ以上の二重鎖DNA配列を、前記プラスミ ドベクター中の翻訳開始DNA配列に関して前記DNA断片の遺伝コード読み枠 を保ち、また任意の接合されたDNAを通しておよびその間の反復アミノ酸配列 を維持するように酵素的に結合し、それにより前記DNA配列は前記プラスミド において発現可能でラシ、微生物内でクローン化すると既知のアミノ酸から構成 されるポリgプチドを形成する。Another aspect of the invention provides that the plasmid (lid and one or more of the above) Concerning a method for creating a recombinant plasmid consisting of the above double-stranded DNA fragment. The method consists of the following steps: (a) Preparing the plasmid vector. Cut at the restricted light purple site determined by: and (b) adding one or more double-stranded DNA sequences at said site to said plasmid; the genetic code reading frame of said DNA fragment with respect to the translation initiation DNA sequence in the vector; and repeat amino acid sequences throughout and between any joined DNA. is enzymatically linked so as to maintain the DNA sequence in the plasmid. It is composed of known amino acids that can be expressed in microorganisms and cloned in microorganisms. to form a polyg peptide.

本発明はまた本発明の方法によシ作製された組換えプラスミドと組換え微生物に 関する。本発明はさらに本発明の組換え方法のポリスプテド産物のいずれにでも 関する。The present invention also provides recombinant plasmids and recombinant microorganisms produced by the method of the present invention. related. The invention further provides that any of the polysptate products of the recombinant method of the invention related.

図の簡単な説明 図1は発現ベクターPAVIの物理的地図である。Brief description of the diagram Figure 1 is a physical map of the expression vector PAVI.

好適な実施態様の説明 本発明の1つの様相は適切なプラスミドベクターに挿入されるリンカ−DNA末 端を持ち、所望の反復アミノ醪配列をコードする二重鎖DNA断片を作製する工 程に関する。本方法の最初の工程部分では、所望のアミノ醒配列をコードまたは アンチコードする鎖として機能できる少くとも2つの合成オリゴデオキシヌクレ オチドが調製される。オリゴデオキシヌクレオチドは隣接するデオキシリボース 糖部分のC5’およびC3’原子間とホスホジエステル結合を通して共有結合で 連結されている直線状のデオキシヌクレオチド鎖である重合DNA配列である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One aspect of the invention is that a linker-DNA terminus is inserted into a suitable plasmid vector. A technique for producing a double-stranded DNA fragment having ends and encoding a desired repeating amino acid sequence. Regarding the process. The first step of the method involves encoding or at least two synthetic oligodeoxynucleotides that can function as anticoding strands Otide is prepared. Oligodeoxynucleotides have adjacent deoxyribose A covalent bond between the C5' and C3' atoms of the sugar moiety and through the phosphodiester bond. A polymeric DNA sequence that is a linear chain of deoxynucleotides linked together.

そのようなオリゴデオキシヌクレオチド配列を調製するための合成法は多い。例 えばいくつかの入手可能溶液または固相技術によシ各々化学的に合成できる。最 初にS、 L、 BemucageおよびM、 Caruthersにより二止 うヘドロンレターズ22.1859−1862 (1981)に記載されたホス ホルアミダイト化学に基づいた好適な固相合成技術の総説としてM、 H,Ca ruthersらの遺伝子工学、第4巻(J−SetlowおよびA、 Hol laender編集; プレナムプレス、1982)を参照されたい。There are many synthetic methods for preparing such oligodeoxynucleotide sequences. example Each can be chemically synthesized, for example, by several available solution or solid phase techniques. most First S, L, Bemucage and M, second stop by Caruthers The phosphorus described in Uhedron Letters 22.1859-1862 (1981) As a review of suitable solid-phase synthesis techniques based on foramidite chemistry, M, H, Ca Ruthers et al., Genetic Engineering, Volume 4 (J-Setlow and A, Hol Plenum Press, 1982).

本発明の実施に使用するために調製される合成オリゴデオキシヌクレオチドの性 質は重要でちる。調製されるオリゴデオキシヌクレオチドは塩基対形成し、部分 的二重鎖DNA形成が可能な少なくとも2つのオリゴデオキシヌクレオチドよシ 構成されなければ々らない。従って選択または調製された合成オリゴデオキシヌ クレオチドの少くとも1つは、核酸生化学の分野でよく知られているグラニンと シトシンおよびアデニンとチミンの塩基対合規則を用いて他の選択および調製さ れたオリゴデオキシヌクレオチドと完全に相補的でs3b、2つの相補合成オリ ゴデオキシヌクレオチド鎖の逆平行極性を考えに入れたオリゴデオキシヌクレオ チドの循環的に順列された配列でなければならない。それ故、例えば、合成オリ ゴデオキシヌクレオチドが配列: 5’−a−b−c−d−eAmm目イーg−h−3’(式中&s b%e%as  @%f、gおよびhは各々4つのプリンまたはピリミジンヌクレオチドの1つ を表わす) で弐わされると、他の合成オリゴデオキシヌクレオチドは 3l−dl−el・、 、 fl−gI−h′−、I−bI−ct、−51(式 中dおよびd′、旬およびe′等は適切な対をつくる塩基を表わす) で表わされるでろろう。合成デオキシヌクレオチドの少くとも1つに対する循環 的順列配列の選択は、本方法の後の工程で2つの合成オリゴデオキシヌクレオチ ドを互いにアニーリングした場合各々の鎖の対合塩基および非対合塩基の数が等 しくなら力いように残るような配列に制限される。さらにアニーリング後の非対 合塩基の数がゼロでない事も必要とされる。このように、上記の例においては配 列5’−de、、、fgh−3’  で表わされる塩基の数は配列5’−abc −3’で表わされる塩基の数と等しくない。鑓アニーリング後の非対合塩基の極 性配向を制御するため(す々わち、現在の方法におけるアニーリング工程後では 非対合塩基は各々の合成デオキシヌクレオチドの5′または3′末端に存在する であろう)−!たけ非対合塩基を残さないであろう少くとも2つの相補的オリゴ デオキシヌクレオチド銀量のハイブリダイゼーションを防ぎそれにより、続いて のまたは本発明のアニーリング工程の間の効率的なオリゴマー化を妨げるように 、これらの規則に従ってオリゴデオキシヌクレオチドのDNA配列が選択される 。Properties of synthetic oligodeoxynucleotides prepared for use in the practice of the invention Quality is important. The oligodeoxynucleotides prepared are base-paired and partially at least two oligodeoxynucleotides capable of forming double-stranded DNA. It must be configured. Synthetic oligodeoxynucleotides selected or prepared accordingly At least one of the cleotides is granin, which is well known in the field of nucleic acid biochemistry. Other selections and preparations using cytosine and adenine and thymine base pairing rules s3b, two complementary synthetic oligonucleotides Oligodeoxynucleo considering the antiparallel polarity of the godeoxynucleotide chain Must be a cyclically permuted sequence of characters. Therefore, for example, synthetic ori Godeoxynucleotide sequence: 5'-a-b-c-d-eAmmth egh-3' (in the formula &s b% e% as @%f, g and h are each one of the four purine or pyrimidine nucleotides ) When the other synthetic oligodeoxynucleotides are 3l-dl-el・, , fl-gI-h'-, I-bI-ct, -51 (formula d and d', shun and e', etc. represent bases that form appropriate pairs) It would be expressed as Circulation for at least one synthetic deoxynucleotide The selection of permutations of the two synthetic oligodeoxynucleotides is performed in a later step of the method. When the strands are annealed to each other, the number of paired and unpaired bases on each strand is equal. It is restricted to an arrangement that will remain strong if it changes. Further unpaired after annealing It is also required that the number of combined bases is not zero. Thus, in the above example, The number of bases represented by the sequence 5'-de, , fgh-3' is the sequence 5'-abc Not equal to the number of bases represented by -3'. Pole of unpaired base after scallop annealing In order to control the orientation (i.e. after the annealing step in current methods) Unpaired bases are present at the 5' or 3' end of each synthetic deoxynucleotide )-! At least two complementary oligos that will leave no unpaired bases The amount of deoxynucleotide silver prevents hybridization, thereby subsequently or to prevent efficient oligomerization during the annealing step of the present invention. , the DNA sequence of the oligodeoxynucleotide is selected according to these rules. .

合成オリゴデオキシヌクレオチド中のヌクレオチド配列の選択は基本的反復単位 中のアミノ醒の順序によシ支配され、それに対し直接的には生成物ポリRプチド 中の反復オリゴマーが望まれる。所望の基本的反復ペプチド単位またはこのコー ド配列の循環順列変換物をコードするように1つまたはそれ以上の合成オリゴデ オキシヌクレオチドが選択できる。コード配列は遺伝子コードおよび本発明で説 明された合成遺伝子が発現されるべき宿主微生物中の好適なコドン使用に基づい て選択される。選択された宿主微生物中での最適なコード使用のためのコード選 択が未知またはあいまいな状況では1つ以上のコード配列が選択されるでおろう 。選択されるまたは調製されるオリゴデオキシヌクレオチドの長さは広い範囲で 変わシうる。本発明の方法で使用される最小のオリゴデオキシヌクレオチドの長 さは基本的反復ペプチド単位のアミノ酸の数の3倍に等しい共有結合で結合した ヌクレオチドの数でろイ。最大の長さは厳密ではなく、この塩基の数の整数倍の 合成デオキシヌクレオチドの使用も受は入れられ、基本反復ぼプチド単位中のア ミノ酸の数が約4より少なければ好適である。The selection of nucleotide sequences in synthetic oligodeoxynucleotides is the basic repeating unit. is governed by the order of amination in the product polyR peptide, whereas directly the product polyR peptide repeating oligomers are desired. the desired basic repeating peptide unit or this code. one or more synthetic oligonucleotides to encode a cyclic permutation of the code sequence. Oxynucleotides can be selected. The coding sequence is the genetic code and described in this invention. Based on preferred codon usage in the host microorganism in which the identified synthetic gene is to be expressed. selected. Code selection for optimal code usage in selected host microorganisms In situations where the choice is unknown or ambiguous, one or more coding sequences may be selected. . The length of the oligodeoxynucleotide chosen or prepared can vary widely. It's different. Minimum oligodeoxynucleotide length used in the method of the invention is linked by covalent bonds equal to three times the number of amino acids in the basic repeating peptide unit. It's the number of nucleotides. The maximum length is not strict, but is an integer multiple of this number of bases. The use of synthetic deoxynucleotides is also acceptable, and It is preferred if the number of amino acids is less than about 4.

合成オリゴデオキシヌクレオチドは一般的に5′ ヒドロキシル化学基で終結さ れるであろうし、もしこの部分がすてにリン醒塩化学基を持ってい々いと、5′ 鎖末端のリン醸化を必要とするであろう。5′ヒドロキシル鎖末端のリン醒化は 好適にはアデノシン三すン醗(ATP)から5′ヒドロキシル部位へリン醒化学 基を移動することができる任意の酵素によシ都合よ〈実施できる。好適な酵素は T4ポリヌクレオチドキナーゼ(E、 C,2,7゜1.78)であるが、適当 な基質条件下ホスファターゼのごとき他のリン酸化酵素もまたリン酸化反応に使 用できる。Synthetic oligodeoxynucleotides are generally terminated with a 5' hydroxyl chemical group. If this part had all the phosphorous salt chemical groups, then the 5′ Phosphorylation of the chain ends may be required. The phosphorization of the 5′ hydroxyl chain end is Preferably, adenosine triphosphate (ATP) is phosphorylated to the 5' hydroxyl site. It can be conveniently carried out by any enzyme capable of transferring groups. The preferred enzyme is T4 polynucleotide kinase (E, C, 2,7° 1.78), but as appropriate Other phosphorylating enzymes, such as phosphatases, can also be used for phosphorylation under favorable substrate conditions. Can be used.

本方法の最初の工程の部分で、リン酸化オリゴデオキシヌクレオチドはアニール 化され相補的オリゴマー型を形成する。これらの相補的合成オリゴデオキシヌク レオチドは2つまたはそれ以上のオリゴデオキシヌクレオチド責少くともその2 つは相補的である)で適当な緩衝塩溶液中で加熱してアニール化される。混合物 が加熱される最終的温度は広く変わりうるが、好適には合成オリゴデオキシヌク レオチドが安定に水素結合および塩基対を形成する温度以上で100℃以下でろ ・る。合成オリゴヌクレオチドの加熱混合物は放置して相補鎖間で塩基対を形成 する温度までゆっくりと冷却する。例えば前に導入した命名法を用いると2つの 可能な生JlilEDNAノ・イブリツド二連配列は以下のごとく表わせる:3 /−dl eI 9.fl g/ hI 、1bI Ct、、 51合合成オリ ゴデオキシヌクレオチド間内部配列縮重がちれば他の構造も可能でアシ;これら の構造はおそらく塩基対非適合がまったくないか悪くても少しであろう。形成さ れた構造の数はオリゴデオキシヌクレオチド内に含まれる最も小さいユニークな 配列および反応混合物中の合成オリゴデオキシヌクレオチドの数に帰結するでち ろう。例えばもし配列5’−a−b−e−d−e、 、 、f−g−h−3’が 内部縮重を持っていす、ただ2つの合成オリゴデオキシヌクレオチドが使用され たとすると上に示した2つの塩基対合構造のみが、2つの合成オリゴデオキシヌ クレオチド間の熱的アニーリングの生成分子でおろう。In the first step of the method, the phosphorylated oligodeoxynucleotide is annealed. to form complementary oligomeric forms. These complementary synthetic oligodeoxynucleotides Reotide contains two or more oligodeoxynucleotides, at least two (the two are complementary) are annealed by heating in a suitable buffered salt solution. blend The final temperature at which the synthetic oligodeoxynucleotide is heated can vary widely, but preferably Above the temperature at which leotide stably forms hydrogen bonds and base pairs, but below 100°C. ・Ru. The heated mixture of synthetic oligonucleotides is left to form base pairs between complementary strands. Cool slowly to the desired temperature. For example, using the nomenclature introduced earlier, the two A possible raw JliilED DNA hybrid duplex sequence can be expressed as follows: 3 /-dl eI 9. fl g/ hI , 1bI Ct,, 51 synthesis ori Other structures are possible if the internal sequence between godeoxynucleotides is degenerate; The structure of is likely to have no, or at worst, few base-pairing mismatches. formed The number of structures identified is the smallest unique structure contained within an oligodeoxynucleotide. As a result of the sequence and number of synthetic oligodeoxynucleotides in the reaction mixture, Dew. For example, if the sequence 5'-a-b-e-de, , f-g-h-3' is Due to the internal degeneracy, only two synthetic oligodeoxynucleotides are used. Then, only the two base-paired structures shown above are the two synthetic oligodeoxynucleotides. It may be a molecule generated by thermal annealing between cleotides.

決められた単一鎖極性でのみハイブリッド構造が形成するように好適な最終温度 が選択されるが(すなわち5または3′塩基オーバーハング)、最も安定な塩基 対合ハイブリッド構造のみの完全な形成をさせるように、冷却工程が十分に遅い かぎシはその値以下の他の温度も使用できる。相補的および重複合成オリゴデオ キシヌクレオチドの2つに対し部分的にずれた様式で塩基対合している個々のオ リゴデオキシヌクレオチドを持つ重複合成り N A鎖のオリゴマー型は、試料 温度が更に低くされた場合この方法により、続いて形成されるでろろう。本方法 のこの段階で試料温度を低くすると、重複塩基対合合成オリゴデオキシヌクレオ チドの部分的にずれた末端を更にアニール化し、他の重複塩基対合合成オリゴデ オキシヌクレオチドの組合せで安定に塩基対を形成する。アニーリングの結果生 じるハイブリッド二連DNAセグメントの長さは広く変化するであろう。完全な 整合でノ・イブリダイズできない二うに、それ数本質的な長さを得ない前に二連 鎖伸長を早まって終結しないように2つの合成オリゴデオキシヌクレオチドが選 択されているので、本発明の好適な実施態様においてはそのような断片の長さは 一般的に本質的でちる。アニーリング工程の間に産生されるオリゴマーDNA鎖 は基本的反復はプチド単位のある部分をコードするオリゴマーDNA鎖の末端か ら選択された基本的反復はプチド単位の相接する反復をコードするであろう。ア ニーリング温度および合成オリゴデオキシヌクレオチドの塩基配列の賢明な選択 によシ、オリゴマーDNA鎖は両方が5′のまたは両方3′のオーバーバンキン グ末端を持ち、その2つの末端は自己−相補的でおる。例えば、前に導入した命 令法を使用すると、本方法のアニーリング工程により産生されるオリゴマー二連 DNAは次のように示されるであろう。Final temperature suitable so that hybrid structures form only with a defined single-strand polarity is selected (i.e. 5 or 3' base overhang), but the most stable base The cooling process is slow enough to allow complete formation of only the paired hybrid structure Kagishi can also use other temperatures below that value. Complementary and overlapping synthetic oligodeos Individual nucleotides that are base-paired in a partially offset manner to two oxynucleotides. The oligomer type of the redundantly synthesized NA chain with oligodeoxynucleotides is the sample This method will subsequently form if the temperature is lowered further. This method By lowering the sample temperature at this stage, overlapping base pairing synthesizes oligodeoxynucleotides. By further annealing the partially shifted ends of the base pairs, other overlapping base-pairing synthetic oligonucleotides can be used. A combination of oxynucleotides forms stable base pairs. Annealing result The length of the hybrid duplex DNA segment will vary widely. Complete Since it cannot be hybridized by alignment, it cannot be duplicated before obtaining the essential length. Two synthetic oligodeoxynucleotides are selected to prevent premature termination of chain elongation. selected, so that in a preferred embodiment of the invention the length of such fragment is Generally essential. Oligomeric DNA strands produced during the annealing process Is the basic repeat at the end of the oligomeric DNA strand that encodes a portion of the peptide unit? The selected elementary repeats will encode contiguous repeats of peptide units. a Judicious selection of kneeling temperature and base sequence of synthetic oligodeoxynucleotides Alternatively, the oligomeric DNA strands are either both 5' or both 3' overbanks. The two ends are self-complementary. For example, the previously introduced life Using the method, the oligomer duplex produced by the annealing step of the method The DNA would be shown as follows.

(3)  5’−a−b−c−d−e、、、f−g−h a−b−e−d−e、 、、f−g−h−3’3/ dl eI、、、 fl 〆h’  a’ b’  c’ d’ e’e @ IIf’ 7 h’ a’ b’ c’ 5’アニ一 ル化相補合戊オリゴデオキシヌクレオチドの数は、安定に塩基対合したオリゴデ オキシヌクレオチドの各々の組の間で変化するであろうし、アニール化の担当シ 、1つから多くの反復塩基対合および重複合成オリゴデオキシヌクレオチドの範 囲で大きさが分布するであろう。(3) 5'-a-b-c-de,, f-g-h a-b-e-de, ,, f-g-h-3'3/dl eI,,, fl〆h' a' b' c’ d’ e’e @ IIf’ 7 h’ a’ b’ c’ 5’ Aniichi The number of complementary oligodeoxynucleotides is determined by will vary between each set of oxynucleotides and the system responsible for annealing. , one to many repetitive base pairing and overlapping synthetic oligodeoxynucleotides. The size will be distributed within the range.

前記の方法Fi2つまたはそれ以上の相補オリゴデオキシヌクレオチドを用いる こととして記載してきた。本発明の方法のおる実施態様は、オリゴマーDNA断 片の調製において2つを超えるオリゴデオキシヌクレオチドがアニール化される ことが必要とされるであろう。そのような実施態様の実施は、すべてのにプチド またはタンパク質発現のだめの与えられた宿主の至適コドン使用が未知ちるいは あいまいな場合または細菌細胞中の転移RNA(tRNA)分子の量に関連した 緊縮翻訳制御がタンパク質合成の速度または程度を制限する場合に好適でろろう 。もし任意の与えられたアニール化相補オリゴヌクデオキシヌクレオチド対の間 の非対合塩基が反応混合物中の相補合成オリゴデオキシヌクレオチドの任意また はすべての他の対中の非対合塩基に対し配列および極性で等価であるならばアデ ニン−チミンおよびグアニン−シトシン塩基対合要求性に従った完全塩基対合で 相補オリゴデオキシヌクレオチドの1対以上の配合がオリゴマーDNA断片ヘア ニール化できる。例えば、前に導入した命名法を使用すると、上記のごとくして オリゴマー化できる合成オリゴデオキシヌクレオチドの2つの対の例は:(4)   5’−a−b−e−d−e++*f−g−h−3’3idl eI、 0. fl gI hI 、I bI Cl−51および (5)  5’−a−b−e−j−に、 、 、f−g−h−3’3/−j/  kloo、fl gI hl−、I−bI、、、 Cl−5/でおり、式中非対 合塩基abeおよびaI bl Clに配列および極性が等価でちる。もし1つ を除いてすべてのそのような合成オリゴデオキシヌクレオチドが循環順列配列残 った非対合合成デオキシヌクレオチドが反応混合物中のいくつかの他の合成オリ ゴデオキシヌクレオチドからせいぜい少数の位置のみ変化したヌクレオチド配列 を持つなら、3と等しいかまたはそれを超える奇数の合成オリゴデオキシヌクレ オチドを使用するのも可能でおり、本発明に含まれる。本発明のこの実施態様中 の塩基対不適合も適当な温度でのアニーリングにより水素結合を通して二連分子 の安定な形成をまだ許すにちがいない。即ち、生じた二連分子中の塩基対不適合 は非常に少ないので選択されたアニーリング温度では二連体形成を不安定化しな いにちがいない。Method Fi using two or more complementary oligodeoxynucleotides as described above I have described it as such. Some embodiments of the method of the invention include oligomeric DNA fragments. More than two oligodeoxynucleotides are annealed in the preparation of a piece will be required. The implementation of such embodiments is subject to all specifications. or the optimal codon usage for a given host for protein expression is unknown. Ambiguous cases or related to the amount of transfer RNA (tRNA) molecules in bacterial cells May be suitable when tight translational control limits the rate or extent of protein synthesis . If between any given pair of annealed complementary oligonucleotides The unpaired bases of the complementary synthetic oligodeoxynucleotides in the reaction mixture are is equivalent in sequence and polarity to the unpaired base in all other pairs. Complete base pairing according to nin-thymine and guanine-cytosine base pairing requirements A combination of one or more pairs of complementary oligodeoxynucleotides forms an oligomeric DNA fragment hair. Can be converted into Neil. For example, using the nomenclature introduced earlier, the above Examples of two pairs of synthetic oligodeoxynucleotides that can be oligomerized are: (4) 5'-a-b-e-de++*f-g-h-3'3idl eI, 0. fl gI hI, I bI Cl-51 and (5) 5'-a-be-e-j-, , f-g-h-3'3/-j/ kloo, fl gI hl-, I-bI, , Cl-5/, in which the unpaired The sequence and polarity are equivalent to the combined bases abe and aI bl Cl. If one All such synthetic oligodeoxynucleotides with the exception of The unpaired synthetic deoxynucleotide A nucleotide sequence that differs from a godeoxynucleotide by at most a few positions an odd number of synthetic oligodeoxynucleotides equal to or greater than 3 if It is also possible to use otide and is included in the invention. In this embodiment of the invention Base-pair mismatches can also be resolved through hydrogen bonds by annealing at appropriate temperatures. must still allow stable formation of That is, the base pair mismatch in the resulting binary molecule is so small that the chosen annealing temperature does not destabilize the binary formation. It must be.

本発明のこの実施態様の第2の工程では、オリゴマー化DNA*をリガーゼ薄紫 処理して、その5′から3′の極性に関して平行に配向している塩基対合合成オ リゴデオキシヌクレオチドを共有結合で連結する。使用されるリガーゼ酵素は各 々3′ヒドロキシルおよび5′リン醒塩化学基で終結する2つのDNAd間にホ スホジエステル結合を形成できるいくつかの酵素のどれでもよい。好適な酵素に はT4DNAリガーゼ(、E、 C,6,5,1,1)  および大腸菌DNA リガーゼ(NAD”、E、 C,6,5,1,2’)が挙げられる。これらの酵 素は適当な補助因子および基質またはこの分野で知られている方法を用い良好な 酵素活性のための適当な基質濃度で使用されるであろう。任意の連結酵素および 特にT4DNAリガーゼのための補助因子としてはT4DNAljガーゼ存在下 、直線状連結DNA生成物の形成を刺激することが知られている酵素T4 RN Aリガーゼを含むことができ(A、 Suginoら、ジャーナルオプパイオロ ジカルケミストリ−252゜3987−3994 (1977)を参照)、また はポリエチレングリコール、スRルミジンフィコールまたはウシ血清アルブミン のごときいくつかの非特異的ポリマーのどれかを含むことができる( B、 H ,Pheifler およびS、B、Zimmerman、  ヌクレイックア シツズリサーチL上、7853−7871 (1983)を参照せよ)。In the second step of this embodiment of the invention, the oligomerized DNA base pairing synthesis molecules oriented parallel to each other with respect to their 5' to 3' polarity. Rigodeoxynucleotides are covalently linked. The ligase enzyme used is A hole between two DNAds terminates in a 3' hydroxyl and a 5' phosphorus group, respectively. Any of several enzymes capable of forming sulfodiester bonds. suitable enzyme is T4 DNA ligase (, E, C, 6, 5, 1, 1) and E. coli DNA These enzymes include ligase (NAD", E, C, 6, 5, 1, 2'). The compound can be prepared using suitable cofactors and substrates or methods known in the art. Appropriate substrate concentrations for enzyme activity will be used. any ligating enzyme and In particular, as a cofactor for T4 DNA ligase, in the presence of T4 DNA Alj gauze , the enzyme T4 RN, which is known to stimulate the formation of linearly linked DNA products. A ligase (A, Sugino et al., Journal Oppaiolo (see Dical Chemistry-252゜3987-3994 (1977)), and is polyethylene glycol, sR lumidine ficoll or bovine serum albumin. (B, H , Pheifler and S., B. Zimmerman, Nucleiqua (See Shitsu Research L, 7853-7871 (1983)).

DNAリガーゼ酵素による酵素的処理の後生じる二重鎖DNA分子はDNA鎖の どちらか一方または両方に1つまたはそれ以上の切れ目または間隙を持っている でおろう。これらの切れ目または間隙は前記オリゴデオキシヌクレオチドの化学 合成の間合成オリゴデオキシヌクレオチドの5′または3′鎖末端の不完全な脱 保護、請求された方法のアニーリング工程の間の誤った塩基対合、化学合成中の 時期尚早の鎖終結または伸長失敗により、1つまたはいくつかの塩基が短い鎖を 持つ合成オリゴデオキシヌクレオチドの夾雑、および不完全な鎖連結、5′ヒド ロキシル鎖末端へのリン醸化学基の不完全な結合、特許請求の方法の連結工程に 先立ったまたは続く夾雑ヌクレアーゼによる合成オリゴデオキシヌクレオチドの 非特異的分解のごときいくつかの機構により生じる可能性がある。全部でないに しても多くのこれらの問題は連結二重鎖合成りNA断片をDNA、!?リメラー ゼで処理することによシ実質的に減少または除去することができる。ニックトラ ンスレーション法によシ、DNAポリメラーゼは現存のDNA鎖を5′から3′ の方向へ伸ばすでおろう(R,G、 Kellyら、ジャーナルオプパイオロジ カルケミストリ−245,39−45(1970))。この技術において知られ ている種々のDNAポリメラーゼまたはその断片は本特許請求の方法のこの工程 に有益でちり、好適な酵素は大91[DNAポリメラーゼI(E、C。The double-stranded DNA molecule that results after enzymatic treatment with a DNA ligase enzyme is a have one or more cuts or gaps on either or both sides Let's go. These breaks or gaps are defined by the chemistry of the oligodeoxynucleotide. Incomplete removal of the 5' or 3' strand ends of synthetic oligodeoxynucleotides during synthesis protection, incorrect base pairing during the annealing step of the claimed method, and during chemical synthesis. Premature chain termination or failure of elongation causes one or several bases to shorten the strand. contamination of synthetic oligodeoxynucleotides with Incomplete attachment of the phosphoryl group to the end of the roxyl chain, in the ligation step of the claimed method. Synthetic oligodeoxynucleotides with preceding or subsequent contaminating nucleases It can occur by several mechanisms, such as non-specific degradation. Not all of it Even many of these problems involve linking double-stranded synthesized DNA fragments to DNA,! ? Remeller can be substantially reduced or eliminated by treatment with nick tiger Through the integration method, DNA polymerase converts existing DNA strands from 5' to 3' (R, G, Kelly et al., Journal Opbiology) Calchemistry-245, 39-45 (1970)). known for this technology A variety of DNA polymerases or fragments thereof can be used in this step of the claimed method. A useful and preferred enzyme is DNA polymerase I (E, C).

2、7.7.7 ) tたはホロ酵素のポリメラーゼ活性を保持している大腸菌 DNAポリメラーゼIの任意のタン/ミク分解断片である。2, 7.7.7) Escherichia coli that retains t or holoenzyme polymerase activity Any protein/microlytic fragment of DNA polymerase I.

DNAポリメラーゼ処理に続いて、本発明のある実施態様で調製された合成二重 鎖DNA断片は分画され、続いての工程で使用するためにちる最小サイズを超え るその断片のみを単離する。この精製方法はどの天然遺伝子、遺伝子断片ま六は 以下に記載するごとく本発明の方法のおる実施態様で効用のるる特定の遺伝子ま たは遺伝子断片のためのメツセンジャーRNAのDNAコピーに対してもまた必 要でろろう。精製法はサイズ排除クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラ フィーおよびアフィニティークロマトグラフィーを含む種々の生化学技術から選 択できる。現在の好適な方法は適切な分離マトリックス上でのサイズ排除クロマ トグラフィーでラシ;多くのそのようなマトリックスが市販されている。Synthetic duplexes prepared in certain embodiments of the invention following DNA polymerase treatment Stranded DNA fragments are fractionated and collected to a minimum size for use in subsequent steps. Isolate only those fragments that are present. This purification method can be used to identify natural genes and gene fragments. As described below, in some embodiments of the methods of the invention, specific genes or It is also necessary for the DNA copy of Metsenger RNA for gene fragments or gene fragments. It's probably necessary. Purification methods include size exclusion chromatography and ion exchange chromatography. Choose from a variety of biochemical techniques including affinity chromatography and affinity chromatography. You can choose. The current preferred method is size exclusion chromatography on a suitable separation matrix. chromatography; many such matrices are commercially available.

本発明の方法のために選択または調製された任意の天然または合成二重鎖DNA フラグメントは所望の高分子性質を持つポリペプチドをコードするのに十分な長 さを一般的に持っている。強度、弾性、熱可塑性、他の分子への結合または配置 等のごとき特定の高分子性の選択は多少ポリぼプチド産生物の長さおよびポリは プチドの最適化構造−機能活性間の適度の関係により決定されるでろろう。しか しながら、鎖長を増加させるとある程度ポリマー中の最適化されている物理的性 質が通常増大されるという事がポリマーの一般的特質である。それ故、本発明の モレキュラークローニングの様相の急迫度内で本発明で使用される二重鎖DNA 断片または断片類の大きさを最大にするのが一般的には望ましい。またある最小 サイズよシ上のDNA断片のクローニングは、DNA断片を含むプラスミドベク ターを含む細菌宿主の続いての同定のため、および以下に記載するごとくプラス ミド内への天然または合成りNA断片または断片類の連結反応の最適化のために も都合がよい。本発明の好適な実施態様においては、断片の長さは少くとも約7 5塩基対であり、本発明の特に好適な実施態様においては、断片は少くとも約1 00塩基対の長さでらった。Any natural or synthetic double-stranded DNA selected or prepared for the method of the invention The fragment is long enough to encode a polypeptide with the desired macromolecular properties. generally have the same Strength, elasticity, thermoplasticity, bonding or arrangement to other molecules The choice of a particular polymer, such as Optimization of the peptide will determine the appropriate relationship between structure and function activity. deer While increasing the chain length the physical properties are optimized to some extent in the polymer. It is a general property of polymers that the quality is usually increased. Therefore, the present invention Double-stranded DNA used in the present invention within the scope of molecular cloning It is generally desirable to maximize the size of the fragments or fragments. There is also a minimum Cloning of DNA fragments of different sizes is possible using plasmid vectors containing the DNA fragments. for subsequent identification of bacterial hosts, including microorganisms, and as described below. For optimization of ligation reactions of natural or synthetic NA fragments or fragments into DNA It's also convenient. In a preferred embodiment of the invention, the length of the fragment is at least about 7 5 base pairs, and in particularly preferred embodiments of the invention the fragment is at least about 1 The length was 00 base pairs.

本発明の基本的方法の第3工程では、二重鎖の合成または天然に存在するDNA 断片の末端はクローニングに先立って修飾される。前記DNA断片の末端は前も って前記DNA断片の酵素的処理を行いあるいは行わないでDNAリンカ−を付 着させることによシ修飾し、前記DNA断片の末端を平滑端または平らにする。The third step of the basic method of the invention involves the synthesis of double strands or naturally occurring DNA. The ends of the fragments are modified prior to cloning. The ends of the DNA fragments are Then, a DNA linker is attached with or without enzymatic treatment of the DNA fragment. The ends of the DNA fragments are modified by attaching them to blunt ends or flattened ends.

合成二重鎖DNA断片の末端はT、Maniatis らのモレキュラークロー ニング(コールドスフリンクバーバー)、 Pl)。The ends of the synthetic double-stranded DNA fragments were prepared using the molecular clones of T., Maniatis et al. (Coldsfrinkbarber, Pl).

113−114、および他の類似の参考文献に記載されているごとき常法を用い 酵素的に平らにされる。本発明の説明の目的で定義されたごときD N A I Jンカーは、少くとも1つの制限酵素認識配列を含み、または特定の制限酵素の 作用に続いて二連DNAの末浮に観察される非対合塩基と等しい任意の非対合塩 基の末端配列を含む二重鎖オリゴデオキシヌクレオチドである。本明細書の説明 本文内の術語適合物は術語DNA!Jンカーと等しい。113-114, and other similar references. Enzymatically flattened. DN A I as defined for the purpose of explaining the present invention A J-linker contains at least one restriction enzyme recognition sequence, or contains a specific restriction enzyme recognition sequence. Any unpaired salt equal to the unpaired base observed at the end of the duplex DNA following the action A double-stranded oligodeoxynucleotide containing a terminal sequence of groups. Description of this specification The matching term in the text is the term DNA! Equal to J car.

二重鎖DNA断片へのDNAリンカ−の付着は適したりガーゼ薄紫で(好適でち るのはNAD−依存大腸菌DNAリガーゼまたはT4DNAIJガーゼ)酵素的 に実施される。得られるリンカ−が付着した二重鎖DNA断片は続いて、二重鎖 DNA断片の任意の1つの末端に付着するリンカ−DNA分子の数を末端当シ1 つのリンカ−分子に制限するため、リンカ−DNAのオリゴマー型内に認識配列 を持つ制限酵素による徹底的な消化を必要とする。Attach the DNA linker to the double-stranded DNA fragment using a suitable method or gauze light purple (preferred method). (NAD-dependent E. coli DNA ligase or T4 DNA IJ gauze) will be implemented. The resulting linker-attached double-stranded DNA fragment is then converted into a double-stranded DNA fragment. The number of linker DNA molecules attached to any one end of a DNA fragment is defined as the number of linker DNA molecules attached to any one end of the DNA fragment Recognition sequences within the oligomeric form of the linker DNA to limit the number of linker molecules to one linker molecule. Requires thorough digestion with restriction enzymes.

以下に記載するごとく、任意の特定の二重鎖DNA断片および/ま六はプラスミ ドはフタ−と便用されるために選択されたリンカ−の型−は本発明の方法では決 定的なものでおる。反復オリゴデオキシヌクレオチド内に存在せず、好適にはD NA断片が挿入されるであろうプラスミドベクター内には1つだけ存在する少く とも1つの制限酵素認識部位を末端または内部に選択されたリンカ−は含んでい なければならない。例えば、もし本発明に記載された型の台底DNA断片の調製 のために使用される反復オリゴデオキシヌクレオチド配列が (6)     5’−GGT GTT GGT GTT CCG−3’3’− GGCCCA CAA CCA CAA−5’であるなら、この二重鎖デオキシ ヌクレオチドがそれ自身でオリゴマー化した場合、アミノ醒配列グリシンーパリ ンーグリシンーパリンープロリン(3文字のアミノ酸コードではGly−Val −Gly−Val−Pro )  の反復をコードし、 リンカ−DNA分子: (7)     s’−aaa ccc cca−313’−GGCCCCGG G−5’ が前記はンタデカヌクレオチドのオリゴマー型に付着でき、続いてリンカ−DN A分子内を切断するがRンタデカヌクレオチドのオリゴマー型内では切断を起こ さない制限酵素Apa I (認識配列GGGCCC)で切断する。As described below, any particular double-stranded DNA fragment and/or plasmid The type of linker selected for use with the lid is determined by the method of the present invention. It's a fixed thing. not present within repeating oligodeoxynucleotides, preferably D There is only one small number in the plasmid vector into which the NA fragment will be inserted. The selected linker contains one restriction enzyme recognition site, either terminally or internally. There must be. For example, if the preparation of platform DNA fragments of the type described in the present invention The repetitive oligodeoxynucleotide sequences used for (6) 5’-GGT GTT GGT GTT CCG-3’3’- If GGCCCA CAA CCA CAA-5', this double-stranded deoxy When the nucleotide oligomerizes itself, the amino acid sequence glycine - Glycine - Parine - Proline (3 letter amino acid code Gly-Val -Gly-Val-Pro) Linker-DNA molecule: (7) s’-aaa ccc cca-313’-GGCCCCGG G-5' can be attached to the oligomeric form of the interdecanucleotide, followed by linker-DN It cleaves within the A molecule, but cleavage occurs within the oligomeric form of R-ntadecanucleotide. Cut with restriction enzyme Apa I (recognition sequence GGGCCC).

その後これらのDNA断片は適当なプラスミドベクターの特異的なApa I制 限酵素認識部位に挿入されうる。These DNA fragments are then inserted into the specific ApaI system of an appropriate plasmid vector. It can be inserted into a restriction enzyme recognition site.

本発明の方法の実施に使用されるDNA’)ンカーはほかの特異的な性質を持っ ていなければならない。例えば、どのDNAリンカ−内に含まれるヌクレオチド 配列は、DNA断片または断片類が挿入されるでちろうプラスミドベクター内に 見い出される翻訳開始DNA配列のごとき任意の制御遺伝子要素に関する適当な 続み枠中に(遺伝子コードによシ定義されるごとく)結合したDNA断片または 断片類を配置させなければならない。DNAリンカ−に結合する任意のDNA断 片によりコードされる反復アミノ酸配列は連続的にDNAリンカ−にニジコード されるアミノ配列内へおよび中にるるとともまた好適でおる。例えば、DNAリ ンカ−が結合されるDNA断片が配列 (8)     5’−GTT GGT GTT CCG GGT−3’3’− CCA CAA CCA CAA GGC−5’のオリゴマー型であるならば( オリゴマー型はアミノ酸配列Val−Gly−Mal−Pro−Gly  の反 復を;−ドする)、本発明に関係する適したリンカ−は(9)     5’− GTT GGG GTG CCG GGT−3’3’−CCA CAA CCC CACGGC−5’でちろう。The DNA') anchor used in carrying out the method of the invention has other specific properties. must be maintained. For example, which nucleotides contained within a DNA linker The sequence is inserted into a plasmid vector into which the DNA fragment or fragments are inserted. Appropriate information regarding any regulatory genetic elements, such as translation initiation DNA sequences, found DNA fragments joined (as defined by the genetic code) in the continuation frame or Fragments must be placed. Any DNA fragment that binds to a DNA linker The repetitive amino acid sequences encoded by the fragments are consecutively encoded by the DNA linker. It is also preferred that the amino acid sequence be within and within the amino acid sequence. For example, DNA The DNA fragment to which the linker is attached is sequenced. (8) 5’-GTT GGT GTT CCG GGT-3’3’- If it is an oligomer type of CCA CAA CCA CAA GGC-5' ( The oligomer type is the opposite of the amino acid sequence Val-Gly-Mal-Pro-Gly. A suitable linker related to the present invention is (9) 5'- GTT GGG GTG CCG GGT-3'3'-CCA CAA CCC CACGGC-5'de chiro.

この代表的な実施例においてリンカ−DNAはその中に、前記のDNA断片には 観察されず、好適には、このDNA断片が挿入されるべきプラスミドベクター内 にも観察されない制限酵素Ban Iのための特異的認識配列(にGTGCC) を 含んでいる。このリンカ−はさらにアミノ酸配列Val−Gly−Val− Pro−Gly  の反復をコードし、リンカ−DNA内へおよびそれを通して コード配列の読み枠をさらに連続するように、DNA断片の読み枠が維持される でおろうことを保証する能力をさらに保持している。即ち、リンカ−DNAもま たアミノ酸配列Val−Gly−Val−Pro−Gly  fコードしている 。In this representative example, the linker DNA is inserted into the DNA fragment. preferably within the plasmid vector into which this DNA fragment is to be inserted. Specific recognition sequence for restriction enzyme Ban I (GTGCC) not observed in Contains. This linker further includes the amino acid sequence Val-Gly-Val- Encodes repeats of Pro-Gly into and through the linker DNA The reading frame of the DNA fragment is maintained so that the reading frame of the coding sequence is further contiguous. It also has the ability to guarantee that it will survive. That is, the linker DNA is also The amino acid sequence Val-Gly-Val-Pro-Gly f encodes .

所望の反復アミノ酸配列のための遺伝子コード能力の維持のため適切な方向でオ リゴマー化DNAセグメントへのみ結合されるようにするのを確実にするため、 二連リンカ−DNAの単鎖末端は等しい配列ではなく自己−相補性でらることが さらに好適でちる(即ち、末端配列は対称の2回回転軸をもたない)。例えば、 もし所望の反復アミノ酸配列が前記(3)として示したオリゴマー化ヌクレオチ ド配列によりコードされるなら選択されるDNAリンカ−は αQ  5’−a−b−e−j−1cm1−m−n、、、o−p−q−3’3’ −j’ k’ 1’ m’ n/、6 + 6’ p’ q’ a’ b’ e ’−5’であシ、5’−a−b−e が5′−a′−b′−a′  に等しくな いことが要求される。Open in the proper orientation to maintain genetic coding capacity for the desired repetitive amino acid sequence. To ensure that only the oligomerized DNA segment is bound, Double Linker - The single-stranded ends of DNA are self-complementary rather than identical sequences. Even more preferred (ie the terminal sequence does not have a two-fold axis of rotation). for example, If the desired repeating amino acid sequence is the oligomerization nucleotide shown as (3) above, If encoded by a code sequence, the selected DNA linker is αQ 5'-a-b-e-j-1cm1-m-n,,,op-q-3'3' −j’ k’ 1’ m’ n/, 6 + 6’ p’ q’ a’ b’ e '-5' is 5'-a-be-e is not equal to 5'-a'-b'-a' required.

このことはオリゴマー化DNAへ誤った極性で結合され、アンチコドン鎖上の開 放読み枠からの必要とされないアミノ酸配列をコードするDNAリンカ−配列を 避けることになる。そのようなアンチコドン鎖の例はθQに示した配列5’−c ’−b’−a’−q’−p’−o’+ + on’−m’−1’−に’−j’− 3’ である。This results in binding to the oligomerized DNA with the wrong polarity and an open position on the anticodon strand. A DNA linker sequence encoding an unneeded amino acid sequence from the open reading frame I will avoid it. An example of such an anticodon strand is the sequence 5'-c shown in θQ. '-b'-a'-q'-p'-o'+ + on'-m'-1'- to '-j'- It is 3'.

異ったアミノ酸配列をコードする2つのDNA断片が本発明のいくつかの様相に おいて同一のリンカ−DNAへ結合される。この例においては、リンカ−DNA は2つの結合DNAフラグメントの1つによりコードされる配列の少くとも1つ のアミノ酸配列を維持するように強いられ、そのため、断片−リンカー−断片D NAは他の断片によりコードされる相接する反復アミノ酸配列へ共有結合で結合 されている各々の断片によりコードされた反復アミノ)配列を持つポリズプテド 鎖をコードするか。Two DNA fragments encoding different amino acid sequences may be used in some aspects of the invention. are attached to the same linker-DNA at the same time. In this example, the linker-DNA is at least one of the sequences encoded by one of the two combined DNA fragments is forced to maintain the amino acid sequence of fragment-linker-fragment D. NA is covalently linked to adjacent repetitive amino acid sequences encoded by other fragments. Polyspeptedo with repeated amino acid) sequences encoded by each fragment Code chain?

または両方の反復アミノ酸配列中存在すbアミノ頷残基または複数の残基で共有 結合で結合し、2つの配列が重複しているポリRプチド鎖をコードしている。リ ンカ−DNAで結合されておシ、各々のDNA断片により各々コードされている 反復アミノ酸配列の重複を提供するような本発明の範囲内のDNA断片の例は、 二重鎖デオキシヌクレオチド αめ     5’−CCG  CCG  GGT  CCG  CCG  G GT−3’3’−CCA  GGCGGCCCA  GGCGGC−5’Pro   Pro  Gly  Pro  Pro  Glyおよび (2)   5’−GTT GGT GTT CCG GGT−3’3’−CC A CAA CCA CAA GGC−5’Val C1y Val Pro  Glyのオリゴマーとして形成されるDNA断片で6D、それは順にDNAリン カ− (2)    5’−GTT GGG GTG CCG GGT−3’3’ C CA CAA CCCCACGGC−5’Val  Gly Val  Pro   G、lyによシ結合されうる。or shared by an amino acid residue or residues present in both repeat amino acid sequences The two sequences encode poly-R peptide chains that are linked by bonds and have overlapping sequences. Li Linked by a linker DNA and encoded by each DNA fragment Examples of DNA fragments within the scope of the invention that provide overlapping repetitive amino acid sequences include: double stranded deoxynucleotide α 5’-CCG CCG GGT CCG CCG G GT-3'3'-CCA GGCGGCCCA GGCGGC-5'Pro Pro Gly Pro Gly and (2) 5’-GTT GGT GTT CCG GGT-3’3’-CC A CAA CCA CAA GGC-5’Val C1y Val Pro 6D is a DNA fragment formed as an oligomer of Gly, which in turn car (2) 5’-GTT GGG GTG CCG GGT-3’3’C CA CAA CCCCACGGC-5’Val Gly Val Pro It can be bonded by G, ly.

この代茨的な例では、リンカ−DNAは二重鎖デオキシヌクレオチドの両方のオ リゴマー型に存在しない制限酵素Ban Iのための認識配列(GGT GCC )を含んでいる。結合したDNA断片はポリにプチドをコードし、その一部はア ミノ醒配列(Pro−Pro−Gly)。−(Val−Gly−Val−Pro −Gly)rn iたは(Val−Gly−Val−Pro−Gly)rn−( Pro−Pro−Gly)n のごとく表わすことができ、ここで共通プロリン ーグリシンジにプチドで2つの反復アミノ撤配列が重複し、また2つの本来のD NA断片の間にBan 1のための認識配列が導入され本発明の方法での使用の ために、いくつがの群のリンカ−DNAが好適である。DNAリンカ−が結合さ れるDNA断片は平滑または付着末端を持っているが好適な種類のDNA断片末 端は付着末端である。平滑端DNA断片のためのリンカ−DNAは好適には少く とも1つの平滑端を持ち、DNA断片を同一の末端に導き9.1度リンカ−DN AがDNA断片に結合されたら、続いてリンカ−DNA内のるる種の特異内部位 を認識する適当な制限酵素で切断される。本例においては、少くとも2つの非− 重複制限薄紫認識部位を持つリンカ−DNAの使用が特に好適でおり、適当な制 限酵素がリンカ−DNAを切断した場合付着末端となシ、切断に続いて任意の2 つの適当な制限酵素によシ産生される付着末端は塩基対合に対し相補的であシ非 等価である。また、非ノミリントローム性である制限酵素認識部位を含み非ノミ リントローム性または多認識部位の制限酵素により認識可能および切断可能であ るリンカ−DNAの本発明の方法での使用もま7IC!Ffに好適である。その ような酵素の例としてはAce  I、 Afl  m、 Aha  II、   Ava I、  Ban I、  BanI[。In this thorny example, the linker DNA is a double-stranded deoxynucleotide. Recognition sequence for restriction enzyme Ban I that does not exist in the oligomer type (GGT GCC ). The combined DNA fragments encode polypeptides, some of which are Mino awakening sequence (Pro-Pro-Gly). -(Val-Gly-Val-Pro -Gly)rn i or (Val-Gly-Val-Pro-Gly)rn-( Pro-Pro-Gly)n, where the common proline -Two repeated amino acid sequences are duplicated in glycine di and peptide, and two original D A recognition sequence for Ban 1 is introduced between the NA fragments for use in the method of the present invention. Several groups of linker DNAs are suitable for this purpose. DNA linker is attached The DNA fragments used may have blunt or cohesive ends, but suitable types of DNA fragments may be used. The ends are cohesive ends. The linker DNA for blunt-ended DNA fragments is preferably small. Both have one blunt end and a 9.1-degree linker-DNA that guides the DNA fragments to the same end. Once A is attached to the DNA fragment, the linker-specific internal site within the DNA is then It is cut with an appropriate restriction enzyme that recognizes. In this example, at least two non- The use of linker DNA with overlapping limited light purple recognition sites is particularly preferred, and with appropriate controls If the restriction enzyme cuts the linker DNA, it will not result in a sticky end, and following the cutting, any two Sticky ends produced by two suitable restriction enzymes are complementary and non-complementary to base pairing. are equivalent. It also contains a restriction enzyme recognition site that is non-flea-based. Recognized and cleavable by lintrogenic or multi-recognition site restriction enzymes. The use of linker DNA in the method of the present invention also applies to 7IC! Suitable for Ff. the Examples of such enzymes are Ace I, Afl m, Aha II, Ava I, Ban I, Ban I [.

Bgl l、  Hae II、 Hg1AI、  Wine  L Nsp  Bn。Bgl l, Hae II, Hg1AI, Wine L Nsp Bn.

Xho If、  Bbv  1.  Bsm 1. Fok I、 Gsu   I、 Hgal。Xho If, Bbv 1. Bsm 1. Fok I, Gsu I, Hgal.

Hph T、Mbo If、Mnl  1.Sfa N I、Sfi  I   およびTth 111 II が挙げられる。そのようなりNAリンカ−の結合 および切断に続いてのDNA断片末端の非等価性は、そのようなりNA断片の1 または両方の末端に対する塩基対合が一致可能な2つまたはそれ以上のそのよう 々DNA断片または他の付着末端を持つDNA断片が互い一方向でのみ結合でき る。その:うなり N A断片上の付着末端の非等価性はまた、2つまたはそれ 以上のDNA断片の共有結合で結合した会合体によシコードされている反復アミ ノ醒配列の型の望まれる多様性を保証する。即ち、そのような結合会合体中のD NA断片およびリンカ−DNAの各々は所望の相接する反復アミノ酸配列のポリ Rプチドまたは適当なりNAコード鎖からの配列をきっと発現するであろうし、 よシ大きな会合体中誤った極性で結合するでちろうDNA断片またはリンカ−D  N Aは発現しない。多数の制限酵素認識部位を持つリンカ−DNAも使用で きる。少くとも1つの非−重複制限薄紫認識部位をD N A IJンカーは含 むが、台底的に作られるリンカ−DNAの大きさを最小にするため、2つま六は それ以下のそのような認識部位を持つリンカ−DNAの使用が特に好適ではある が、本発明のいくつかの実施態様では2つ以上のそのようか認識部位を持つリン カ−DNAが使用されるであろう。少くとも2つの制限酵素認識部位を持つD  N A 17ンカーはDNA断片に結合した後適当な制限酵素で切断され非−等 価付着末端を持つDNA断片が得られる。Hph T, Mbo If, Mnl 1. Sfa N I, Sfi I and Tth 111 II. Such is the binding of the NA linker and non-equivalence of the DNA fragment ends following cleavage, such that one of the NA fragments or two or more such base-pairing matches for both ends. DNA fragments or other DNA fragments with sticky ends can only bind to each other in one direction. Ru. The non-equivalence of cohesive ends on the:whirlNA fragment also indicates that two or more Repeat amino acids encoded by covalently linked aggregates of the above DNA fragments. This ensures the desired diversity of types of wake-up sequences. That is, D in such a binding association Each of the NA fragments and linker DNA contains a polynucleotide of the desired contiguous repeating amino acid sequence. will likely express sequences from the R peptide or the appropriate NA coding strand, DNA fragments or linker D that may bind with the wrong polarity in larger aggregates NA is not expressed. Linker DNA with multiple restriction enzyme recognition sites can also be used. Wear. The DNA IJ linker contains at least one non-overlapping restricted light purple recognition site. However, in order to minimize the size of the linker DNA that is produced on a platform, two or six Particularly preferred is the use of linker DNAs with such recognition sites as However, in some embodiments of the invention, a linker with two or more such recognition sites may be used. car DNA will be used. D with at least two restriction enzyme recognition sites N A 17 The linker is cleaved with an appropriate restriction enzyme after binding to the DNA fragment, resulting in non-isolated A DNA fragment with cohesive ends is obtained.

本発明の範囲内の他の種類の実施態様においては、DNAリンカ−がプラスミド 発現ベクターに結合され、本発明の方法によシ調製および/または選択された二 重@DNh断片のための新規挿入部位を提供する。そのようなリンカ−はモレキ ュラークローニングの技術を実施している者には親しい技術により直線化プラス ミドDNAへ結合でき、相補DNAIJンヵー配列を持つ天然または合成りNA 断片の結合部位として使用する。In another type of embodiment within the scope of the invention, the DNA linker is a plasmid. ligated to an expression vector and prepared and/or selected by the method of the present invention. Provides a novel insertion site for heavy@DNh fragments. Such a linker is Linearization plus technology that is familiar to those who have implemented the technical cloning Natural or synthetic DNA that can bind to mid-DNA and has a complementary DNA IJ linker sequence Used as a binding site for fragments.

オリゴマー化される合成オリゴデオキシヌクレオチドのためのおよびオリゴマー 化合成オリゴデオキシヌクレオチドに結合されるリンカ−D、 N ’Aのため の連結反応を合わせて単一の工程にすることも可能でろシ本発明の実施態様に含 まれている。この方法は二連オリゴデオキシヌクレオチドとリンカ−DNAの比 を変えることにょシ合成遺伝子の大きさの分布を制御することを含むいくつかの 利点を与える。酵素的結合の間にこのDNA断片に少くとも1つのリンカ−DN Aが取シ込まれていれば、オリゴデオキシヌクレオチド連結工程の間に環状とな ったDNA鎖を続いて直線化できクローン可能なりNA断片を提供することが他 の利点でおる。and oligomers for synthetic oligodeoxynucleotides that are oligomerized. For linker D, N'A, which is attached to synthetic oligodeoxynucleotides It is also possible to combine the ligation reactions into a single step, which is included in embodiments of the present invention. It is rare. This method is based on the ratio of double oligodeoxynucleotide and linker DNA. Several methods, including controlling the size distribution of synthetic genes, can be used to change the give an advantage. At least one linker-DN is attached to this DNA fragment during enzymatic conjugation. If A is incorporated, it will become circular during the oligodeoxynucleotide ligation step. The DNA strands obtained can be subsequently linearized to provide clonable DNA fragments. It has the advantage of

二重鎖DNA配列へD N A IJンヵーを連結する際、多量体リンカ一種が しばしば形成される。ここで使用される多量型埋とは、オリゴマーDNA配列の 末端に1を超えるリンカ−が結合されているものである。この場合、二重仰、  D N A断片の末端へ結合しているリンカ−DNA分子の薮を末端当シ1つの リンカ−に制限するために、好適にはリンカ−DNAのオリゴマー型内に認識配 列を持つ適当な制限酵素による徹底的な消化に二重鎖DNA配列をかける。When linking a DNA IJ linker to a double-stranded DNA sequence, a type of multimeric linker is often formed. As used herein, the term "multiple embedding" refers to oligomeric DNA sequences. More than one linker is attached to the end. In this case, double elevation, The linker-DNA molecule attached to the end of the DNA fragment is Recognition sequences are preferably present within the oligomeric form of the linker DNA to limit the linker to the linker. Double-stranded DNA sequences are subjected to exhaustive digestion with appropriate restriction enzymes.

ここで、末端にリンカ−が結合している二重鎖DNA配列は直接適当な複製可能 なりローニング運搬体(好適であるのはプラスミドベクター)中の適した制限酵 素認識部位または1組の部位ヘクロー二ングできる。しかしながら前に指摘した ごとく種々の二重鎖DNA断片の長さとそのような断片から発現されるボリスプ チドの分子量の間には直接の関係がおシ、またそのような断片から発現されるポ リにプチドの分子量とポリ−<プチド産物の望まれる物理的性質の質の程度の間 にも直接的な関係がおる。それ故、本発明の好適な実施態様においては、プラス ミドベクター内への挿入に先立ってDNA断片の長さをさらに伸長することがし ばしば望まれる。そのリンカ−末端を通し、よシ大きな分子量のポリペプチドを コードするよシ長い二重鎖DNA配列内へのDNA断片の結合が起こるのに十分 に低い温度まで冷却したDNAリンカ−結合DNA断片を攪拌し、その後この混 合物を適したりガーゼ酵素で処理することにより、この長さの増加が都合よく得 られる。望ましい温度は広く変化するが、好適な実施態様においては、混合物の 凍結温度より上でなるのに十分低い温度である。この好適な実施態様においては 、最も安定な配列構造の完全な形成をさせるため冷却工程もまた十分にゆっくり である。冷却後、混合物はこの低い温度でi当なりガーゼ酵素(随意にDNAポ リメラーゼで)で処理して配列二重鎖DNA断片全共有結合で連結して望まれる よシ長い配列とする。Here, the double-stranded DNA sequence with a linker attached to the end can be directly replicated by a suitable method. A suitable restriction enzyme in a cloned vehicle (preferably a plasmid vector) Can be cloned to a single recognition site or to a set of sites. However, as pointed out earlier The length of double-stranded DNA fragments and the vorisp expressed from such fragments are as follows: There is a direct relationship between the molecular weight of fragments and the amount of protein expressed from such fragments. between the molecular weight of the polybutide and the degree of quality of the desired physical properties of the polybutide product. There is also a direct relationship. Therefore, in a preferred embodiment of the invention, plus The length of the DNA fragment can be further extended prior to insertion into the midvector. Often desired. Through the linker end, a polypeptide of larger molecular weight can be attached. Enough to cause binding of the DNA fragment into a long double-stranded DNA sequence that encodes Stir the DNA linker-bound DNA fragments, which have been cooled to a low temperature, and then add the This increase in length can be conveniently obtained by treating the compound with gauze enzymes. It will be done. Although the desired temperature varies widely, in preferred embodiments the temperature of the mixture is The temperature is low enough to be above freezing. In this preferred embodiment, , the cooling process is also slow enough to allow complete formation of the most stable array structure. It is. After cooling, the mixture is soaked with gauze enzyme (optionally DNA polymerase) at this low temperature. (with limerase) to covalently link all double-stranded DNA fragments with the desired sequence. Make it a long array.

例えばT、Maniatis ら、モレキュラークローニング(コールドスプリ ングハーバ−11982)、pp−243−246(ここに参考文献として添付 されている)に記載されているごとき結合の常法を用いて2つまたはそれ以上の 断片を一緒に結合し、各々が少なくとも約75塩基対を持つ:り大きなりN、A 断片となす。For example, T. Maniatis et al. Ng Harbor 11982), pp-243-246 (herein attached as a reference) of two or more using conventional methods of joining such as those described in Join the fragments together, each having at least about 75 base pairs: greater than or equal to N, A Fragments and eggplants.

本発明のこの工程で好適なりガーゼ3素はT4 DNAリガーゼである。これら のより大きな、結合DNA断片は、同一または異った反復アミノ酸配列をコード できる1つまたはそれ以上の反復オリゴデオキシヌクレオチド配列を含んでおり 、またDNA断片を通しておよびその間で少くとも1つの反復アミノ酸配列のた めの遺伝的コード読み枠を連続的に維持するように結合している。より大きなり NA断片中の結合されたDNA断片の対称性および配置は変わシ得、そのよりな よシ大きなりNA断片によりコードされたポリペプチドを導くが、それらは無作 為でちるかまたは交互ブロックペプチド共重合体である。よシ大きなりNA断片 は好適には付着末端を持ち。A preferred gauze for this step of the invention is T4 DNA ligase. these The larger, combined DNA fragments encode identical or different repeated amino acid sequences. contains one or more repetitive oligodeoxynucleotide sequences that can , and for at least one repeated amino acid sequence throughout and between the DNA fragments. The genetic code is linked in such a way that it maintains a continuous reading frame. larger size The symmetry and arrangement of the combined DNA fragments in the NA fragment can vary, and the It leads to polypeptides encoded by larger NA fragments, but they are random. It is a temade chika or alternating block peptide copolymer. Large NA fragment preferably has a cohesive end.

また最も好適には非等価な付着末端を持つ。相補的および等価な配列を持つ前記 のよシ大きなりNA断片の各々の末端に見い出される好適な付着末端の例は:α 4 5’    C,、、、、、、、、、、、、、、、、−GGGCC−3’3 ’−CCGGG、、、、、、、、、、、、、、、、、−C−5’および (2) 5’−AATTC,、、、、−、−、、−−−−・、、、、G     −3’3’−G、、、、、、、、、、、、、、、、0.CTTAA−5’でアリ 、それらは各々制限酵素ApaRIによる切断に続き残ったDNA末端と塩基対 合できる。非−等価で非−一(リントロムである好適な付着末端の例としては、 多認識配列を持つ制限酵素によるリンカ−DNAの切断によシ生じる下記の配列 が挙げられる: 制限酵素 α@  5’−GTGCC,、、、、、、、、、、、、、、、、G   −3’     Ban I3’−G、、、、、、、、、、、、、、、、、CCACG− 5’(1η 5’−C,、、、、、、、、、、、、、、、、GTGCC−3’   Bsp 12863’−ACGGG、、、、、、、、、、、、、、、、、C− 5’よシ大きなりNA断片、天然遺伝子または遺伝子断片、または二重鎖DNA 断片の形での天然遺伝子の全部または一部の相補的DNAコピーの調製に使用さ れる二重鎖DNA断片の別のソースはモレキュラークローニングの技術でよく知 られている技術によシ単離できる。これらのDNA断片はほとんどまたは全部反 復アミノ酸配列をコードしているものに限定されるが、遺伝コードで必要とされ るヌクレオチドのトリプレット群分けを考えに入れた場合、各々のDNAN玉鎖 上端ヌクレオチドは除外されるう本発明の実施に有用な天然遺伝子または遺伝子 断片の例は、タンパク質コラーゲン、エラスチン、ケラチン、トロボニンC他の 中間体フィラメントタン、4り質(E、 Lazarides、  ネーチャー 283.249−256(1980)参照)または絹フィブロインの任意の形の 一部または全部または単離物をコードしているもので、タンパク質配列内にある 程度の繰返し性を示すアミノ醒配列のほとんどまたはすべて全含んでいる。繰返 し性の程度ははプチド生物学の種々の理論的技術を用いDNAまたはタン、4り 質配列の相同性から判断できる。例えばS、 B、 Needleman およ びC,D、Wun+sh、  ジャーナル(1970)、およびり、 Eise nbergらプロシーディ参照されたい。本発明の有用々相補DNAコピーの例 は適当な逆転写過程によりメツセンジャーRNAから逆転写オヨびDNA鎖コピ コピーり得られるもので、DNA鎖コピコピー過程中ツセンジャーRNAはコラ ーゲン、エラスチン、ケラチン、トロボーンC1他の中間体フィラメントまたは 絹フィブロインのごときタンパク質をコードする遺伝子から転写されている。こ れらの例示のリストは本発明の任意の方法で調製できる適当な二重鎖DNA断片 の一部ま穴は全部を得るすべてのタンパク質が含まれているわけではない。これ らの天然のDNA断片は合成物のDNA断片上の付着末端と一致する天然DNA 断片上の付着末端を残す制限酵素を用いて良好に単離のために調製できるでおろ う。もしくは、天然DNA断片は好適にDNAリンカ−および複数のリンカ−で 適合または修飾され、続いて天然DNA断片に結合され。It also most preferably has non-equivalent cohesive ends. The above with complementary and equivalent sequences An example of a suitable cohesive end found at each end of a large NA fragment is: α 4 5' C, , , , , , , , , , , , - GGGCC-3'3 '-CCGGG, , , , , , , , , , , , -C-5' and (2) 5'-AATTC,,,,,-,-,,----・,,,,G -3'3'-G, , , , , , , , , , , 0. CTTAA-5' , they each base pair with the DNA end remaining after cleavage with the restriction enzyme ApaRI. Can be combined. Examples of suitable cohesive ends that are non-equivalent and non-unique (lintroms) include: The following sequence is generated by cutting the linker DNA with a restriction enzyme having multiple recognition sequences. Examples include: restriction enzyme α@5'-GTGCC,,,,,,,,,,,,,,,,G-3' Ban I3'-G, , , , , , , , , , , , , , CCACG- 5'(1η 5'-C, , , , , , , , , , , , , GTGCC-3' Bsp 12863'-ACGGG, , , , , , , , , , , , , C- 5' larger NA fragment, natural gene or gene fragment, or double-stranded DNA Used for the preparation of complementary DNA copies of all or part of a natural gene in the form of fragments. Another source of double-stranded DNA fragments is well-known from the technique of molecular cloning. It can be isolated using the technique described. Most or all of these DNA fragments are It is limited to those encoding deconstructed amino acid sequences, but is required in the genetic code. When considering triplet grouping of nucleotides, each DNA chain Natural genes or genes useful in the practice of the invention, excluding the upper nucleotide Examples of fragments include proteins collagen, elastin, keratin, trobonin C, etc. Intermediate filament tan, 4 lithium (E, Lazarides, Nature 283.249-256 (1980)) or any form of silk fibroin. something that encodes part or all or an isolate and is found within a protein sequence Contains most or all of the amino acid sequence exhibiting a degree of repeatability. Repetitive The degree of leukemia can be determined using various theoretical techniques of plastic biology. This can be determined from the quality sequence homology. For example, S, B, Needleman and and C, D, Wun+sh, Journal (1970), and Eise. See Nberg et al. Examples of useful complementary DNA copies of the present invention is reverse transcribed from Messenger RNA and the DNA strand is copied by an appropriate reverse transcription process. During the process of copying the DNA strand, the tsenger RNA is intermediate filaments or It is transcribed from genes encoding proteins such as silk fibroin. child An exemplary list of these includes suitable double-stranded DNA fragments that can be prepared by any of the methods of the invention. Some of the holes do not contain all the proteins you get. this Their natural DNA fragments match the cohesive ends on the synthetic DNA fragments. Fragments can be well prepared for isolation using restriction enzymes that leave sticky ends on them. cormorant. Alternatively, the natural DNA fragment is preferably linked with a DNA linker and multiple linkers. adapted or modified and subsequently ligated to the native DNA fragment.

特異的に1つまたはそれ以上の制限酵素で切断すると1つまたはそれ以上の合成 りNA断片の付着末端と一致する1つまたはそれ以上の付着末端が現われるかま たは本質的に持っている。When specifically cut with one or more restriction enzymes, one or more synthesis If one or more sticky ends appear that match the sticky ends of the NA fragment, or inherently have it.

本発明の基本的方法において、よシ短いDNA断片およびよシ長いDNA断片が コードする反復アミノ醒配列は、結合に選択されたよシ短いDNA断片に依存し て広く変わシうる。より短いDNA配列でコードされているいくつかの好適なア ミノ敢配列には(3文字アミノ澱コードで)、ポリ (Gly)、4リ (A  1 m ) 、ポリ (cxy−Alm)、4リ (Ala−Lys )、;s rリ (Gly−Ala−Gly−Ala−Gly−8er ) 、ポリ(Gl y−Aim−Pro ) 、ポリ  (Gly−Pro−Alm  )  、    J  リ  (Gly−Pro−Pro  )  、ポリ (Gly−Va l−Gly−Vat−Pro ) 、ポリ (G17−Lys−Leu−Glu −Ala−Leu−Glu ) 、ポリ (Alt−Lys−Pro−Tbr− Tyr−Lys ) 、ポリ (Ala−Lym−Pro−3er−Tyr−P ro−ProThr−Tyr−Lye )  およびその類似物が含まれ、式中 各々のアミノ醒残基はL−アミノ酸立体配座を持っている。これらの配列の水酸 化された形もまた好適であシ本発明のある冥加態様に含まれている。本発明のい くつかの実施態様では部分的にプロリン−含有またはゾロリンが豊富なアミノ酸 配列をコードするよシ短いDNA断片が好適に選択されており、それではオリゴ マー化およびよシ大きなりNA断片中でのDNA断片−リンカ−結合は、アミノ 豪プロリンのコドンに隣接して起こっている。In the basic method of the present invention, shorter DNA fragments and longer DNA fragments are The encoded repeat amino acid sequences depend on the shorter DNA fragments selected for binding. It can vary widely. Some preferred amino acids encoded by shorter DNA sequences The mino-gan sequence (in the 3-letter amino starch code), poly (Gly), 4-li (A) 1 m), poly (cxy-Alm), 4 li (Ala-Lys), ;s rli (Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-8er), poly(Gl y-Aim-Pro), Poly (Gly-Pro-Alm), J Ri (Gly-Pro-Pro), Poly (Gly-Va l-Gly-Vat-Pro), poly(G17-Lys-Leu-Glu -Ala-Leu-Glu), Poly(Alt-Lys-Pro-Tbr- Tyr-Lys), poly(Ala-Lym-Pro-3er-Tyr-P ro-ProThr-Tyr-Lye) and its analogs, in the formula Each amino acid residue has an L-amino acid conformation. These sequences of hydroxyl Formulated forms are also suitable and are included in certain additional embodiments of the invention. The present invention In some embodiments, partially proline-containing or zololine-rich amino acids A short DNA fragment encoding the sequence is preferably selected, and then the oligo merization and DNA fragment-linker bonding in larger NA fragments. It occurs adjacent to the Australian proline codon.

所望の反復アミノ酸配列まfcは結合した反復アミノ酸配列をコードするDNA 断片およびより大きなりNA断片は常法によシ適当なプラスミドベクター内へ挿 入されうる。そのようか技術はこの分野ではよく知られておシ、ここでは詳細に は記載されないであろう。より大きなりNA断片はその付着末端での完全な塩基 対合を許すプラスミドベクター中の特異的部位または部位の組へ好適に挿入され る。そのような挿入ではプラスミドベクターおよび挿入DNA断片の間の任意の 接合部上に制限酵素認識配列を得るかもしれないし得ないかもしれない。本発明 の好適な実施態様においては本発明の他の応用においてもし望むなら挿入された DNA断片を後で除去できるように、そのような制限酵素認識配列が構成または 再構成される。DNA断片挿入の部位は好適にはプラスミドベクター中の強力な プロモーター/オペレーター配列に対し3′の位置であり、それは挿入DNA断 片(正しく読み枠内へおよび正しい方向性で挿入されていなければならない)か らのポリにプチドの十分な量の産生を調節するでろろう。適したプラスミドベク ターの例としては、pAsl  (米国特許第4.57&355号に記載されて いる)、 pKc30 (R,N、Rao、ジーン31.247−250 (1 984)に記載)、およびpKN403(米国特許第4.495.287号に記 載)が挙げられる。The desired repetitive amino acid sequence or fc is a DNA encoding the linked repetitive amino acid sequence. The fragments and larger NA fragments are inserted into suitable plasmid vectors using conventional methods. can be entered. Such techniques are well known in this field and are discussed in detail here. will not be listed. Larger NA fragments contain complete bases at their cohesive ends. inserted into a specific site or set of sites in a plasmid vector that allows pairing. Ru. In such insertions, any gaps between the plasmid vector and the inserted DNA fragment You may or may not get a restriction enzyme recognition sequence on the junction. present invention In a preferred embodiment of the present invention, in other applications of the invention, if desired, the Such restriction enzyme recognition sequences may be constructed or Reconfigured. The site of DNA fragment insertion is preferably a strong site in the plasmid vector. 3' to the promoter/operator sequence, which is the position of the inserted DNA fragment. (must be inserted correctly in the reading frame and in the correct orientation) would regulate the production of sufficient amounts of polypeptides. Suitable plasmid vector Examples of controllers include pAsl (described in U.S. Pat. No. 4.57 & 355). ), pKc30 (R, N, Rao, Gene 31.247-250 (1 984)), and pKN403 (described in U.S. Pat. No. 4.495.287). ).

好適なプラスミドベクターにFi p J L 6 (J、A、 Lauten −berger  ら、ジーン23.75−84 (1983)に記載)、pA Vl(その構築は以下に記載される) 、ptae12 H(E、 Amann ら、ジー725.167−178(1983))およびpKK233−2 (E 、AmannおよびJ、 Brosius、ジーン、印刷中)が含まれる。A suitable plasmid vector contains Fip JL6 (J, A, Lauten - Berger et al., Gene 23.75-84 (1983)), pA Vl (its construction is described below), ptae12H (E, Amann et al., G. 725.167-178 (1983)) and pKK233-2 (E. , Amann and J., Brosius, Gene, in press).

確立された技術を用いて断片が発現できる適当な細菌宿主または他の適当な微生 物を用い七しキュラークローニングの分野で知られている常法を用い、プラスミ ドベクターおよび挿入DNA断片またはよシ大きなりNA断片または断片類が形 質転換され、例えば、米国特許第4、237.224号; ’l’、 Mani atis ら% ’V Q z 5−20−ニング:実験室手引(ゴールドスプ リングハーバ−11983)、Pp 249−255 ;およびり、 Eana han。a suitable bacterial host or other suitable microorganism in which the fragments can be expressed using established techniques. Using conventional methods known in the field of seven-dimensional cloning, plasmids are If the vector and the inserted DNA fragment or larger NA fragments or fragments are 'l', Mani atis et al%'VQz 5-20-ning: Laboratory manual (Goldsp Ring Harbor 11983), Pp 249-255; Andori, Eana Han.

ジャーナルオブモレキュラーパイオロジ−166゜557−580 (1983 )(ここに参考文献として含まれている)にその技術が記載されている。有用な 細菌種は広く変わりうるであろうが、大腸菌、枯草菌およびその類似のもののご ときよく知られた種の株でおろう。Journal of Molecular Biology-166゜557-580 (1983 ) (incorporated herein by reference) describes the technique. helpful Bacterial species may vary widely, but include Escherichia coli, Bacillus subtilis, and similar species. It's probably a well-known strain.

好適な細菌は大腸菌の株で6シ、かなシの程度の内部繰返しを持つ挿入DNA断 片の種々のセグメント間で好まれる組換え発生を防ぐためそれは組換え一不完全 なものである。特に好適な大腸菌の株は遺伝子型がree A−であり、特にM HO3(ree A−1TetrM)IO1の構築で使用される技術と類似の技 術によシ株N 6240からPI)ランスダクションによシ作製される株N 4 830の誘導体)、 DC1138(pro″″、1eu−1λΔ5rlRre c A301 :: Tn 10、λdef CI”) 、DC1139A(λ defΔBan H1ΔH1c1857f:除いてDC’1138と同じ)、J M109およびDHB 9 (F’ lae I’Z”Y”、ree A、sr  1 :: Tn 10、phoR1ΔphoR1Δmm1F、Δara le u 1 ΔIac 、 gal Elgal K ; MC1000から誘導) でおる。A preferred bacterium is a strain of Escherichia coli that contains an inserted DNA fragment with six internal repeats. It prevents recombination from occurring between the various segments of the fragment. It is something. A particularly suitable strain of E. coli has a genotype of ree A-, and especially M Techniques similar to those used in the construction of HO3 (ree A-1 TetrM) IO1 Strain N4 produced by transduction from PI strain N6240 830 derivative), DC1138 (pro″″, 1eu-1λΔ5rlRre c A301:: Tn 10, λdef CI”), DC1139A (λ defΔBan H1ΔH1c1857f: Same as DC'1138), J M109 and DHB 9 (F' lae I'Z"Y", ree A, sr 1:: Tn 10, phoR1ΔphoR1Δmm1F, Δarale u1 ΔIac, gal Elgal K; derived from MC1000) I'll go.

形質転換後、形質転換細胞のクローナル単離物は常法、例えば放射性標識合成オ リゴデオキシプローブを用いるハイブリダイゼーション技術によるスクリーニン グを用いてスクリーニングでき選択され・る。スクリーニングされた細菌コロニ ーは選択され、有用なプラスミドベクターを含むと決定されたら単離され、所望 の反復アミノ酸配列のポリぼプチドとして挿入DNAが発現されているかを検定 する。もしクローン化細菌が本発明の方法で利用されるDNA断片からポリはプ チド発現ができるなら。After transformation, clonal isolates of transformed cells can be isolated using conventional methods, e.g. Screening by hybridization technology using oligodeoxy probes can be screened and selected using Screened bacterial colonies plasmid vectors are selected and isolated once determined to contain useful plasmid vectors. Test whether the inserted DNA is expressed as a polypeptide with a repetitive amino acid sequence. do. If the cloned bacterium is derived from the DNA fragments used in the method of the present invention, If it is possible to express chido.

追加の細菌が発酵条件下増殖され、これらの細菌は利用される特定のプラスミド ベクター細菌宿主遺伝子発現系に適当な条件下所望のポリはゾチドを発現するよ うに誘導できる。所望のポリにプチドは適当な方法を用いて、細菌増殖培地また は細菌から単離されうるう有用な細菌増殖および細菌産生物採取法の例は非常に 詳しく、ここに参考文献として含まれている欧州特許出願第0131843号に 記載しておる。Additional bacteria are grown under fermentative conditions, and these bacteria have the specific plasmid utilized. The desired polyzotide vector is expressed under conditions appropriate to the bacterial host gene expression system. You can induce sea urchins. The desired polypeptides are grown in bacterial growth medium or are isolated from bacteria. Examples of useful bacterial growth and bacterial product collection methods are very For more information, see European Patent Application No. 0131843, which is incorporated herein by reference. It is listed.

もし、クローン化細菌が所望の長さまたは所望の反復アミノ醒配列を持つポリぼ プチドを産生じなかったら、会合しているリンカ−DNAのみを切断する1つま たは1組の制限酵素を用い、そのような挿入物を含むプラスミドベクターが隠れ ている細胞から1つまたはそれ以上のDNA断片挿入物を単離し、そのような挿 入DNAのオリゴマー化によシ適当な長さのポリRプチドまたは適当な配列の1 つをコードするよシ大きなりNA断片を得ることができる。新しく創ったよシ大 きなりNA断片のオリゴマー化および形質転換の技術は上に詳述した技術の明ら かな波長である。この方法は異った反復アミノ豪配列をコードする1つを超える DNA断片を含むバイブ、リッドDNA断片の創造に応用できる。DNA断片の オリゴマー化および再クローニングは数回行うことができ、所望の特性を持つ遺 伝子構築物が形成されるまで続けることができる。例えば、反復アミノ醒配列( Gly−Pro−Pro)および(Gly−Val−Gly−Val−Pro) をコードする個々のDNA断片が種々の再クローニング法で結合でき、ランダム または種々の長さのこれらのアミノ醒配列の反復単位からなる交互ブロック共重 合体ポリペプチドを得る。配列(C;1y−Pro−Pro )n  は真核生 物タンパク質コラーゲンに類似しておシ、それ故らせん状の巨大分子会合体を形 成し、高引張シ強度で低弾性の物理的性質を示す。配列(Gly−Val−Gl y−Val−Pro )mは真核生物タン/(り質エラスチンの既知のアミノ駿 配列から抽出される共通配列であり、その種々の物理的性質中上質の弾性を持っ ている。これら2つの反復アミノ識配列のハイブリッド共重合体ポリスプチドは 適切なハイブリッド共重合ポリはプチドをコードする本発明の方法によシ調製さ れるよシ大きなりNA断片の性質および大きさに依存した引張シ度および/また は弾性度を示すことが期待される。If the cloned bacterium has a polybore of the desired length or the desired repeat amino acid sequence, If no peptides are produced, one cut only the associated linker-DNA. plasmid vectors containing such inserts can be isolate one or more DNA fragment inserts from cells containing such inserts; PolyR peptides of appropriate length or sequences of appropriate lengths can be obtained by oligomerization of input DNA. Larger NA fragments can be obtained that encode one. Newly created shidai The technology for oligomerization and transformation of the Kinari NA fragment is based on the techniques detailed above. It is a kana wavelength. This method uses more than one encoding sequence of different repeat amino acids. It can be applied to create vibrator and lid DNA fragments containing DNA fragments. DNA fragment Oligomerization and recloning can be performed several times to obtain genes with desired properties. This can continue until a genetic construct is formed. For example, a repeating amino sequence ( Gly-Pro-Pro) and (Gly-Val-Gly-Val-Pro) Individual DNA fragments encoding or alternating block copolymerization consisting of repeating units of these amino acid sequences of various lengths. A combined polypeptide is obtained. Sequence (C; 1y-Pro-Pro)n is eukaryotic It is similar to the protein collagen, and therefore forms a helical macromolecular association. It exhibits physical properties of high tensile strength and low elasticity. Sequence (Gly-Val-Gl y-Val-Pro )m is a known amino acid of eukaryotic elastin. It is a common sequence extracted from the sequence, and among its various physical properties, it has high elasticity. ing. The hybrid copolymer polysputide of these two repeating amino acid sequences is Suitable hybrid copolymerized polysaccharides are prepared by the method of the present invention encoding peptides. The tensile strength and/or is expected to exhibit elasticity.

〔産業上の利用可能性〕[Industrial applicability]

本発明の方法は多くの使用法を持っている。例えば本方法は多くの有用なポリは プチド産物を産生ずる細菌の作製または創造に使用できる。そのような産物の例 としてはコラーゲン、エラスチン、ケラチン、高等生物における太い、中程度ま たは細いフィラメントのタンパク質または糖タンパク質、絹フィブロイン、トロ ボミオシン、トロボニンC、レジリン、真核生物卵殻タンパク質、昆虫表皮タン パク質また1儂真核生物構築用タンパク質のごとき天然に存在するタンパク質と 類似したものが挙げられる。 The method of the invention has many uses. For example, this method has many useful polymorphisms. It can be used to produce or create bacteria that produce peptide products. Examples of such products As collagen, elastin, keratin, thick, medium or or thin filament proteins or glycoproteins, silk fibroin, Vomyosin, trobonin C, resilin, eukaryotic eggshell protein, insect epidermal tan Naturally occurring proteins such as proteins and eukaryotic building proteins Similar things can be mentioned.

以下の実施例は本発明をよシ特別に例示するため示さ実施例1 DNAリンカ−を持たないコラーゲン類似体のための合成遺伝子の調製 下記の相補的および重複オリゴデオキシヌクレオチドはBeaucageおよび Caruthers (上記引用文献)により記載された同相ホスホルアミダイ ト化学を用い、アプライドバイオシステムモデル380DNA合成機で調製した : A、  5’−CG GGT CCG CCG GGT CCG C−3’B、   3’−GGCCCA GGCGGCCCA GGC−5’各々のオリゴデオ キシヌクレオチドは8M尿素を含む20%ポリアクリルアミドゲル上の電気泳動 および溶出によりより短い鎖(伸長が失敗した生成物)から単離された。最終生 成物は分析的ゲル電気泳動により分離された末端−標識オリゴデオキシヌクレオ チド生成物から調製されたオートラジオダラムのデンシトメトリーにより95% を超える純度と決定された。オリゴデオキシヌクレオチドAおよびBの5′末端 にリン酸を結合させる、反応は別々の反応容器で行い、各々8.6 nmolオ リゴデオキシヌクレオチドおよび20単位のT4ポリヌクレオチドキナーゼを3 5−45μtの緩衝液(66mM トリス−HCL、  pI(7,6,1mM スペルミジン、  10 mMMgc12゜15mMジチオスレイトール、20 0μf/zdウシ血清アルブミン(BSA)および1 mM (r −32P  :l A T P(0,2Ci/mmolの比活性))に含んでる。これらの反 応混合物を37℃で2時間、その後それらを合併し、14℃にて一夜インキユベ ートする。この間にオリゴデオキシヌクレオチドAおよびBがアニーリングされ 、多分1塩基対が3′末端にオーバーハングしている17塩基異種二連体または 8塩基対が5′末端でオーバーハングしている10塩基対の異種二連体が形成さ れているであろう。T4DNAリガーゼ(40単位)を添加し、14℃でのイン キュページ目ンを3日続け、トリペプチド(Gly−Pro−Pro )の多反 復をコードする長い反復異種二)7体DNAヘアニール化オリゴデオキシヌクレ オチドを多量化する。これらの合成遺伝子をTE緩衝液(10mM )リス−H C1,p)i 7.5. 1 mMEDTA )に対して透析し、非取り込みオ リゴデオキシヌクレオチドおよび緩衝液成分を除去する。合成遺伝子の末端はそ の後以下の一:、各々600μMのdCTP、 dGTP、 dATPおよびT  T P : 50 rnM )リス−HCL、  pH7,8: 9 mM  MgC22:10mM2−メルカプトエタノール;および50pt/m1BSA 、を含む反応液(総計で50μt)中大腸菌DNAポリメラーゼ■のクレノー断 片の3単位を使用し平滑端とする。この反応混合物を14℃にて30分インキュ ベートし、その後Na5EDTAを添加し510mMの150μtのTE緩衝液 もまた添加する。合成遺伝子はDE−52カラムで精製した後エタノール沈殿を する。これらの合成遺伝子を本質的に類似の方法で調製し、前もってセファロー ス6B(ファルマシア)カラムを通過せしめている他のバッチの合成遺伝子の排 除分画と合併する。The following examples are presented to specifically illustrate the invention: Example 1 Preparation of synthetic genes for collagen analogs without DNA linkers The complementary and overlapping oligodeoxynucleotides listed below are Beaucage and The homophasic phosphoramidite described by Caruthers (cited above) prepared on an Applied Biosystems model 380 DNA synthesizer using standard chemistry. : A, 5'-CG GGT CCG CCG GGT CCG C-3'B, 3'-GGCCCA GGCGGCCCA GGC-5' each oligodeo Oxynucleotides were electrophoresed on a 20% polyacrylamide gel containing 8M urea. and isolated from the shorter strands (products of failed extension) by elution. final student The products are end-labeled oligodeoxynucleotides separated by analytical gel electrophoresis. 95% by densitometry of autoradiodrum prepared from the tide product. The purity was determined to be greater than . 5' ends of oligodeoxynucleotides A and B The reaction was carried out in separate reaction vessels, each containing 8.6 nmol of phosphoric acid. 3 oligodeoxynucleotides and 20 units of T4 polynucleotide kinase 5-45μt of buffer (66mM Tris-HCL, pI (7, 6, 1mM Spermidine, 10mM Mgc12゜15mM dithiothreitol, 20 0μf/zd bovine serum albumin (BSA) and 1mM (r-32P :l A TP P (specific activity of 0.2Ci/mmol)). These anti The reaction mixtures were heated at 37°C for 2 hours, then they were combined and incubated overnight at 14°C. start. During this time, oligodeoxynucleotides A and B are annealed. , a 17 base heteroduplex with perhaps 1 base pair overhanging the 3' end, or A 10 base pair heteroduplex is formed with an 8 base pair overhang at the 5' end. It probably is. Add T4 DNA ligase (40 units) and incubate at 14°C. Continue using cupagemone for 3 days, and use multiple doses of tripeptide (Gly-Pro-Pro). 2) 7-body DNA hair-annealing oligodeoxynucleotide Increase the amount of punch. These synthetic genes were added to TE buffer (10mM) Lis-H. C1,p)i 7.5. Dialyze against 1mMEDTA) and remove unincorporated ozone. Remove the oligodeoxynucleotide and buffer components. The end of the synthetic gene is After the following: 600 μM each of dCTP, dGTP, dATP and T TP: 50 rnM) Lis-HCL, pH 7,8: 9 mM MgC22: 10mM 2-mercaptoethanol; and 50pt/mlBSA Klenow cleavage of Escherichia coli DNA polymerase ■ in a reaction solution (50 μt in total) containing Use 3 units of the piece and make a smooth end. The reaction mixture was incubated for 30 minutes at 14°C. 150 μt of 510 mM TE buffer with subsequent addition of Na5EDTA. Also add. The synthetic gene was purified using a DE-52 column and then ethanol precipitated. do. These synthetic genes were prepared in an essentially similar manner and pre-transfected with Sepharo Exclusion of synthetic genes from other batches passing through the Gas 6B (Pharmacia) column. Combine with subfractionation.

合併合成遺伝子はセファロース4B(ファルマシア)カラムでサイズ分画を行う 。合成遺伝子のサイズ分布は5チポリアクリルアミドゲル上の電気泳動により決 定された。The combined synthetic gene is size fractionated using a Sepharose 4B (Pharmacia) column. . The size distribution of the synthetic gene was determined by electrophoresis on a 5-th polyacrylamide gel. established.

高度に多重化した合成遺伝子が濃縮された分画の相対的分子量分布を変性(即ち 8M尿素を含む)および非変性5%ポリアクリルアミドゲル上で比較した。これ らのゲルで単鎖合成遺伝子の分子量分布は異種二連体合成遺伝子の分子量分布か ら予想されたよりも小さいことが示され、二重鎖異種二連体DNA中に切れ目お よび/または間隙が存在することを示している。1.2μ2の合成遺伝子の切れ 目および間隙は各々167μMのdcTP。Highly multiplexed synthetic genes modify the relative molecular weight distribution of enriched fractions (i.e. (containing 8M urea) and on a non-denaturing 5% polyacrylamide gel. this In their gel, the molecular weight distribution of the single-chain synthetic gene was different from that of the heterogeneous binary synthetic gene. It was shown that the size of the break in the double-stranded heteroduplex DNA was smaller than expected. and/or a gap exists. 1.2 μ2 synthetic gene cut Eyes and interstices each 167 μM dcTP.

dGTP、dATPおよびTTP存在下(前記平滑端反応で記載したごとき他の 緩衝液成分とともに)10℃にて20分間1単位の大腸菌DNAポリメラーゼ■ を用いて合成遺伝子(05μ2の異種二連DNA)はさらに操作することな(C 1aI−消化および平滑端化pJL6プラスミドDNA (2,0/jり)へ、 上に記載したリン酸化および結合反応のための緩衝液中5単位のT 4 D N  A !jガーゼを用いて結合する(10μtm容量)。反応混合物は14℃に て一夜インキュペー)L、TE緩衝液中200μtに希釈し、直接大腸菌株MH O1の形質転換に使用される。In the presence of dGTP, dATP and TTP (others as described for the blunt-end reaction above) 1 unit of E. coli DNA polymerase (with buffer components) for 20 minutes at 10°C The synthetic gene (05 μ2 heterologous duplex DNA) was prepared without further manipulation (C 1aI-digested and blunt-ended pJL6 plasmid DNA (2,0/j); 5 units of T4DN in buffer for the phosphorylation and binding reactions described above A! J gauze (10 μtm volume). The reaction mixture was brought to 14°C. (incubated overnight) diluted to 200 µt in TE buffer and directly incubated with E. coli strain MH. Used for transformation of O1.

高度に反復した合成遺伝子が宿主−開始相同的組換えにより発現ベクターから切 り出されないことを保証するを用いて株N99cI+内へ移す。この特別のファ ージはクロラムフェニコール耐性(cml)のための遺伝子を運び、高温(42 ℃)で明瞭なプラークを形成するが(clr)。A highly repetitive synthetic gene is excised from the expression vector by host-initiated homologous recombination. Transfer into strain N99cI+ using a solution that ensures that it is not expelled. This special fa carry genes for chloramphenicol resistance (cml) and high temperature (42 (°C), forming distinct plaques (clr).

低温(32℃)では濁ったプラークである。N6240でハーバ−,1972) に記載されているごとくしてN99cI+内へrecA突然変異を導入する。新 しく一夜培養したN99cI+の5dを等量のMC緩衝液(0,1MMgSO<  、  5 mM CaC42)で再懸濁する。細胞は37℃にて15分間通気 する。懸濁細胞の100ptを100μtのPlffi菌物の10−1または1 0−2希釈液に加える。37℃にて20分間インキュベートした後、各々の試験 管に200μtの1Mクエン酸ナトリウムを添加する。内容物を125μf/− のテトラサイクリンを含む3mR上面寒天を用いるLBプレート上に播きプレー トは39℃にて一夜インキユペートする。偶然のPIM原でないことを確認する ため各々のテトラサイクリン−耐性コロニーを300でのクロラムフェニコール 感受性でスクリーニングする。recA突然変異の存在はUV光に対する感受性 で試験して確認される。各々の潜在的細菌形質導入体はLBプレートを横ぎる両 組培養を行い、画線の異った部分に各々0.10または20秒UV光を曝露する 。寒天プレートは続いて30℃にて一夜インキユペートする。At low temperatures (32°C), the plaque is cloudy. N6240 Harbor, 1972) The recA mutation is introduced into N99cI+ as described in . new 5d of N99cI+ cultured overnight was mixed with an equal volume of MC buffer (0.1M MgSO< , 5 mM CaC42). Cells were aerated for 15 minutes at 37°C. do. 100 pt of suspended cells were added to 100 µt of Plffi bacterial material 10-1 or 1 Add to 0-2 dilution. After incubation for 20 minutes at 37°C, each test Add 200 μt of 1M sodium citrate to the tube. Contents 125μf/- Plate on LB plates using 3mR top agar containing tetracycline. Incubate overnight at 39°C. Confirm that it is not an accidental PIM source Treat each tetracycline-resistant colony with chloramphenicol at 300 Screen for susceptibility. Presence of recA mutation increases sensitivity to UV light be tested and confirmed. Each potential bacterial transductant crosses the LB plate. Perform set cultures and expose different parts of the streak to UV light for 0.10 or 20 seconds, respectively. . The agar plates are then incubated overnight at 30°C.

その親に対し異常なUV感受性を持つ(画線の0秒曝露部分のみの増殖により示 される)1つの株を保存しMHolと称する。Has abnormal UV sensitivity relative to its parent (indicated by growth only in the 0 second exposed portion of the streak) One strain was saved and designated MHol.

DNAIJンカーを持たない合成コラーゲン類似体遺伝子を持つプラスミドの同 定によるMHOIの形質転換凍結コンピテント細胞をHanahanの方法(D 、 Hanahan。Identification of a plasmid carrying a synthetic collagen analogue gene without a DNAIJ anchor MHOI transformed cryocompetent cells by the method of Hanahan (D , Hanahan.

ジャーナルオプモレキュラーバイオロジー、166:557−580(1983 )に記載されている)に従って(ただしFSB緩衝液は10mM酢酸カリウム、   pH6,4,100mMKC4,15mMMnC4z : 10mMCaC 1zおよび3mMへキサミン塩化コバルトを含む)調製し形質転換する。約12 5nrのDNAを各々の形質転換に使用し;細胞は続いてアムピシリ/およびテ トラサイクリン耐性で選択する。形質転換体はレプリカ培養し、ニトロセルロー スフィルターに転写し、放射性標識オリゴデオキシヌクレオチドAをプローブと して使用するコロニーハイブリダイゼーションにより合成遺伝子挿入物を運ぶプ ラスミドを含むものを同定する。20%ホルムアミ ド、   5XSSC,0 ,1% SDS、   1  mMNa2EDTA、  IXXノンルト浴液、 および250μf/mgi性されせん断されたサケ精子DNAからなる溶液中3 7℃で2時間ノ・イブリダイゼーションを行つ。ニトロセルロースフィルターを 5XSSC,0,1%SDSで3回55℃にて連続的に20.10および1分洗 浄し、その後室温にて2XSSC中で2分間すすぐ。挿入物を狩つプラスミドは 陽性のノ・イブリダイゼーション信号を得る細菌クローンから続いて単離する。Journal Opmolecular Biology, 166:557-580 (1983 ) (where FSB buffer is 10mM potassium acetate, pH 6, 4, 100mMKC4, 15mMnC4z: 10mMCaC 1z and 3mM hexamine cobalt chloride) and transform. about 12 5nr DNA was used for each transformation; cells were subsequently infected with Select based on tracycline resistance. The transformants were replica cultured and grown on nitrocellulose. Transfer to a filter and use radiolabeled oligodeoxynucleotide A as a probe. Plates carrying synthetic gene inserts by colony hybridization used as Identify those containing lasmids. 20% formamide, 5XSSC, 0 , 1% SDS, 1 mM Na2EDTA, IXX non-rut bath solution, and 250μf/mgi in a solution consisting of sexed and sheared salmon sperm DNA. Perform hybridization for 2 hours at 7°C. nitrocellulose filter Wash with 5X SSC, 0.1% SDS 3 times at 55°C for 20.10 and 1 min. and then rinsed for 2 minutes in 2X SSC at room temperature. Plasmids that hunt inserts are Bacterial clones that obtain positive hybridization signals are subsequently isolated.

これらのプラスミドは酵素Hind mおよびNdel”e制限分解し、制限分 解産物はアガロースゲル上の電気泳動で分析し、挿入物の大きさを決定する。These plasmids were digested with the enzymes Hindm and Ndel”e to obtain the restriction fragments. The cleavage products are analyzed by electrophoresis on an agarose gel to determine the size of the insert.

DNAIJンカーを持たず、合成コラーゲン類似遺伝子を待ついくつかの超コイ ルプラスミドDNA中の合成遺伝子挿入物の5′接合部の直接的配列決定はR, J、 Zagurskyり記載されているごとく笑施した。ここで用いる5′お よび3′遺伝子配向とは各々pJL S中に位置するラムダPLプロモーターに 関して接近しているおよび離れている接合部を意味する。下記のオリゴデオキシ ヌクレオチドが固相自動合成により調設され、Zagurskyらにより修正さ れたサンガージデオキシヌクレオチド配列決定法に基づいたDNA配列決定反応 の準備とする:C,5’−CTTACATATGGTTCGTGCAA−3’こ のオリゴデオキシヌクレオチドを用いる準備された合成反応はpJL 6のC1 a I部位でpJL 6のHind mに向って読んだ方向に挿入された遺伝子 の配列決定を可能にする。正しい読み枠および5′および3′接合部の正しいコ ード情報に基づいて、これらのプラスミドの1つをpAC1と称し、さらに調べ る。Some super carp that do not have a DNA IJ anchor and are waiting for a synthetic collagen-like gene. Direct sequencing of the 5' junction of synthetic gene inserts in R, plasmid DNA I performed it as described by J. Zagursky. 5′ used here and 3' gene orientation respectively refer to the lambda PL promoter located in pJLS. means close and distant joints with respect to each other. The following oligodeoxy Nucleotides were prepared by solid-phase automated synthesis and modified by Zagursky et al. DNA sequencing reaction based on the Sanger dideoxynucleotide sequencing method Prepare: C, 5'-CTTACATATGGTTCGTGCAA-3' The prepared synthesis reaction using oligodeoxynucleotides is C1 of pJL6. a Gene inserted at the I site in the reading direction towards Hindm of pJL6 allows for the sequencing of Correct reading frame and correct coordinates of 5' and 3' junctions Based on the code information, one of these plasmids was designated pAC1 and was further investigated. Ru.

pACl中の合成コラーゲン類似遺伝子の3′末端の接合配列の決定には、pA clをHind mで制限分解し、直線化プラスミドをT4ポリヌクレオチドキ ナーゼを用いて[γ−32P ) A T Pで放射標識し、標識したプラスミ ドDNAを酵素Nde Iで消化し、8M尿素を含む5%ポリアクリルアミドゲ ル上で合成遺伝子断片を精製した後化学切断法(MaxamおよびG11ber t、  1980.メンツズインエンザイモロジー、65:499−560)を 用実施例5 pACl−コードコラーゲ7類似体遺伝子メツセンジャーRNAのノーザンプロ ット分析 総RNAは以下の3つの株から調製された:DC10λdefΔBamHrΔH 1cI857 )、DC1139A(pJL6)、およびDC1139A(pA cl)。培養物を20mLBブロス中30℃で一夜0Daoo=3  まで増殖 せしめる。ここで培養物を分割し、半分はλPLプロモーターを活性化するため 1時間41℃に上げる。インキュベーションに続き、培養物は0℃に冷却する。To determine the junction sequence of the 3' end of the synthetic collagen-like gene in pACl, pA cl was restricted with Hindm and the linearized plasmid was transformed into a T4 polynucleotide kit. The labeled plasmid was radiolabeled with [γ-32P)ATP using Nasase. The DNA was digested with the enzyme NdeI and added to 5% polyacrylamide gel containing 8M urea. After purifying the synthetic gene fragment on a chemical cleavage method (Maxam and G11ber) t, 1980. Menz in Enzymology, 65:499-560) Example 5 pACl-code collagen 7 analogue gene metsenger RNA Northern profiling cut analysis Total RNA was prepared from the following three strains: DC10λdefΔBamHrΔH 1cI857), DC1139A (pJL6), and DC1139A (pA cl). Cultures were grown overnight at 30°C in 20 mL LB broth to 0 Daoo = 3. urge Now split the culture and half to activate the λPL promoter. Raise to 41°C for 1 hour. Following incubation, the culture is cooled to 0°C.

0℃。0℃.

8000Xfで5分間細胞を遠心分離する。ベレットをs o o ptのST E緩衝液(100mM NaC1,10mMトリス−HCl、  pH7,0, 1mMNa2EDTA )に再懸濁し、1.5mのエツペンドルフ遠心管に移す 。蒸留水で平衡化されている500μtの熱(65℃)フェノールを添加し、管 を渦を生じるように攪拌した後管を65℃で10分間インキユベートスる。エッ ペンドルフ微小遠心管で5分遠心分離した後、水相を取り5ooμtの熱フェノ ールを添加する。別の500μtのSTE緩衝液を第1の7エノール相に添加し 、両方の管を渦巻状に攪拌した後両方の管を65℃で5分間インキュベートする 。Centrifuge the cells for 5 minutes at 8000Xf. ST of the beret so o pt E buffer (100mM NaCl, 10mM Tris-HCl, pH 7.0, Resuspend in 1mM Na2EDTA) and transfer to a 1.5m Etzpendorf centrifuge tube. . Add 500 μt of hot (65°C) phenol that has been equilibrated with distilled water and add to the tube. After vortexing, the tubes were incubated at 65° C. for 10 minutes. Eh After centrifugation for 5 minutes in a Pendorf microcentrifuge tube, the aqueous phase was removed and 50 μt of thermophenol was added. Add mol. Add another 500 μt of STE buffer to the first 7-enol phase. After vortexing both tubes, incubate both tubes at 65°C for 5 minutes. .

さらに5分間の遠心分離を行った後、両方の水相をためる。フェノール抽出を更 に3回反復する。最終抽出は室温にて7エノール:クロロホルム(1:1)で行 われる。After a further 5 minutes of centrifugation, both aqueous phases are pooled. Updated phenol extraction Repeat 3 times. Final extraction was performed with 7 enol:chloroform (1:1) at room temperature. be exposed.

試料はエーテルで抽出され、RNAはエタノールで析出せしめる。RNAを30 0 pLのRNA貯蔵緩衝液(21゜pt 100%エタノール、90p1 2 0mMリン酸ナトリウムからなるリン酸緩衝液*  pH6,5+  1 mM  Na2EDTA、99.5%エタノール)中に再溶解する。RNA調製試料の 質は2μtの試料を10mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH7,0中の1.2% アガロースゲル上で電気泳動してモニターする。各々の試料の0D260および 0D280を記録する。The sample is extracted with ether and the RNA is precipitated with ethanol. 30 RNA 0 pL RNA storage buffer (21゜pt 100% ethanol, 90p12 Phosphate buffer consisting of 0mM sodium phosphate* pH 6.5+ 1mM Redissolve in Na2EDTA, 99.5% ethanol). RNA preparation sample The quality of the sample was 1.2% in 10mM sodium phosphate buffer, pH 7.0. Monitor by electrophoresis on an agarose gel. 0D260 and Record 0D280.

pl)202−203に記載されているごとくして電気泳動する。RNA試料は 10%アガロース−ホルムアルデヒドゲル上30Vで一夜電気泳動する。次の朝 、ゲルをアクリジンオレンジで染色してRNAを視覚化し、Barinagaら によりRNAの固相支持体への転移(5chleicherおよび5chnel l )に記載されている方法に従いノーザンハイブリダイゼーション分析を行う 。アガロース−ホルムアルデヒドゲルはDBM紙上へ一夜プロットされる。ノー ザンハイプリダイゼーション溶液はBaringa らにより記載されているご とくして調製される。転移されたRNAを含むDBM紙は17−のプリハイブリ ダイゼーション溶液中42℃で一夜インキユベートされる。ノーザンプロットの プローブは〔γ−32P〕ATP存在下T4ポリヌクレオチドキナーゼで放射標 識された実施例1のオリゴデオキシヌクレオチドである。pl) 202-203. The RNA sample is Electrophorese on a 10% agarose-formaldehyde gel at 30V overnight. next morning , gels were stained with acridine orange to visualize RNA, and Barinaga et al. Transfer of RNA to solid support by 5chleicher and 5chnel Perform Northern hybridization analysis according to the method described in l) . Agarose-formaldehyde gels are plotted onto DBM paper overnight. No The hybridization solution was as described by Baringa et al. It is prepared by grinding. The DBM paper containing the transferred RNA is 17-prehybrid. Incubate overnight at 42° C. in diization solution. northern plot The probe was radiolabeled with T4 polynucleotide kinase in the presence of [γ-32P]ATP. The oligodeoxynucleotide of Example 1 was identified.

25%ホルムアミド、5XSSPE、0.05%SDS、1mM Na2EDT A 、  I Xデンハルト溶液および750 p?/−のサケ精子DNAから ハイブリダイゼーション溶液は構成される( T、Maniatisら(前記引 用文献)、をlX5SPEの定義のために参照されたい)。プローブおよびハイ ブリダイゼーション溶液を混合し、転移されたRNAを含むDBM紙と37℃に て一夜インキュベー)・する。DBMMを1 t(7)4XSSPE、0.1% SDSで55℃にて20分、800−の4XSSPEと55℃にて10分、20 0mの4XSSPEで55℃にて1分。25% formamide, 5XSSPE, 0.05% SDS, 1mM Na2EDT A, IX Denhardt's solution and 750 p? /- from salmon sperm DNA The hybridization solution is constructed (T., Maniatis et al., cited above). for the definition of IX5SPE). probe and high Mix the hybridization solution and the DBM paper containing the transferred RNA at 37 °C. and incubate overnight). DBMM 1t(7)4XSSPE, 0.1% 20 min at 55°C with SDS, 10 min at 55°C with 800-4XSSPE, 20 min at 55°C. 0 m 4XSSPE at 55°C for 1 min.

および500dの2XSSPEで室温忙て2分連続的に洗浄する。プロットは続 いて乾燥し、X−線フィルムを一夜曝露する。この曝露により得られたオートグ ラムは41℃で誘導した培養物のDC1139A(pAcl)RNAへの非常に 強いプローブハイブリダイゼーションを示した。DC1139A(pAcl ) の30°での増殖を含むすべての他の株および他の培養条件下でのハイブリダイ ゼーションは最小であった。これらのデータは明らかに期待されたごとく高温で のみおよびDC1139A(pAcl)株のみにλpLプロモーターからのコラ ーゲン類似オリゴヌクレオチドB−4)異的メツセンジャーRNA合成の頚力な 誘導が起こったことを示している。and 500d of 2XSSPE for 2 minutes at room temperature. The plot continues The film is dried overnight and the X-ray film is exposed overnight. The autolog obtained by this exposure Lamb was highly sensitive to DC1139A (pAcl) RNA in cultures induced at 41°C. It showed strong probe hybridization. DC1139A (pAcl) All other strains and hybridizers under other culture conditions, including growth at 30° zation was minimal. These data clearly show that, as expected, and the DC1139A (pAcl) strain only have the collaboration from the λpL promoter. -gen-like oligonucleotide B-4) Strength of heterogeneous messenger RNA synthesis This indicates that induction has occurred.

定 プラスミドpAC1によりコード化されているタンパク質を調べるため市販の対 になった転写−翻訳系(アマ−ジャム)を使用した。反応混合物は25μ2のプ ラスミドDNAを含み製造者により供給された方法に従って調製された。pAC 1との比較のため親プラスミドpJL6も平行反応で研究された。これらのプラ スミドDNAにより刺激されたインビトロ転写−翻訳に伏いて、pAcIDNA を含む1つの試料の一部を60 mM CaCLz中5μ2コラゲナーゼで37 °にて30分間処理する。fixed To examine the protein encoded by plasmid pAC1, commercially available pairs were used. A new transcription-translation system (Amarjam) was used. The reaction mixture was placed in a 25μ2 plate. Contains lasmid DNA and was prepared according to the method supplied by the manufacturer. pAC The parental plasmid pJL6 was also studied in parallel reactions for comparison with 1. These plastics In vitro transcription-translation stimulated by Sumid DNA, pAcID DNA An aliquot of one sample containing Treat for 30 minutes at °C.

各々の反応混合物を等量の装填用緩衝液(0,08M )リス−HC4,pH6 ,8,0,1Mジチオスレイトール、2チSDS、10%グリセロール、0,1 岬/−ブロモフェノールブルー)で希釈し、100℃に5分間加熱する。Each reaction mixture was mixed with an equal volume of loading buffer (0.08 M) Lith-HC4, pH 6. , 8,0,1M dithiothreitol, 2SDS, 10% glycerol, 0,1 dilute with cape/-bromophenol blue) and heat to 100°C for 5 minutes.

各々の試料の半分をIZ5%5DS−ポリアクリルアミドゲル上50Vで一夜電 気泳動する。平行レーン中で走る分子量マーカータンパク質はウシ血清アルブミ ン、オブアルブミン、カーボニックアン位ドラーゼおよびチト載されている方法 を用いてEn3Hanceでフルオログラフィーを行う。ゲルをX−線フイルム に一夜曝露すると、オートラジオグラム上2つの顕著なバンドが視覚化できた。Half of each sample was incubated overnight at 50 V on an IZ5%5DS-polyacrylamide gel. pneumophores. The molecular weight marker protein running in parallel lanes is bovine serum albumin. Ovalbumin, carbonic andolase and the method described Fluorography is performed on En3Hance using Gel to X-ray film After overnight exposure, two prominent bands could be visualized on the autoradiogram.

第1のバンドはpACI D N Aを含むレーン同様にpJL6 D N A を含むレーン中にも存在する。これは多分両方のプラスミドでコードされている ベーターラクタマーゼ酵素を表わす。第2のバンドはpAcIDNAに独特でそ の電気泳動的移動度に基づくと22,000ダルトンのタンパク質である。この タンパク質は合成コラーゲン類似遺伝子のpAC1における産生物である。この 結論を支持する証拠は電気泳動に先立ってコラ−ゲナーゼで処理したpACI  DNA含有試料中にはこのバンドが視覚化されないという事実である。The first band is pJL6 DN A, similar to the lane containing pACI DN A. Also present in lanes containing This is probably encoded on both plasmids Represents beta-lactamase enzyme. The second band is unique to pAcI DNA. It is a 22,000 dalton protein based on its electrophoretic mobility. this The protein is the product of the synthetic collagen-like gene pAC1. this Evidence supporting this conclusion is that pACI treated with collagenase prior to electrophoresis The fact is that this band is not visualized in DNA-containing samples.

実施例7 プラスミドpAC1に含まれるDNAリンカ−なしの合成コラーゲン類似遺伝子 からのペプチド発現プラスミドpACl中に挿入された合成遺伝子によりコード されているコラーゲン類似ペプチドの仁ンく上1発現は全一細胞標識プロトコー ルを用いて示された。30℃でのDC1139A(pJL6)およびDC113 9A(pAcl)の−夜培養物を調製する。次の朝、−夜培養物の1−を50μ り/−のアムピシリンを含む20 mlのI、Bグロス(102のトリプトン、 52の酵母抽出物および52のNaCLを1リツトルの水中に含む)内へ接種す る。Example 7 Synthetic collagen-like gene without DNA linker contained in plasmid pAC1 encoded by a synthetic gene inserted into the peptide expression plasmid pACl from Expression of collagen-like peptides on the human body was determined using a whole-cell labeling protocol. It was shown using a file. DC1139A (pJL6) and DC113 at 30°C Prepare overnight cultures of 9A (pAcl). The next morning, add 50 μl of the overnight culture. 20 ml of I, B gloss (102 tryptone, 52 of yeast extract and 52 of NaCL in 1 liter of water). Ru.

培養物は30℃にて0Dsoo = 0.4になるまで増殖せしめる。1dの試 料を取り、M63塩溶液中で2度洗浄する。The culture is grown at 30°C until 0Dsoo = 0.4. 1d trial Remove and wash twice in M63 salt solution.

ペレットを0.2チグルコース、lpy/rntのビタミンBl。Pellets with 0.2 tyglucose, lpy/rnt vitamin Bl.

および100μ2/−のプロリンを除いた全てのアミノ酸を添加した1dのM6 3培地纜再懸濁する。41℃にて20分間培養物を前インキュベーションした後 、各々の培養チューブに2μCiの[14c]プロリンを添加し、更に3分間イ ンキュベーションを続ける。全ての培養物に約1岬の非標識プロリンを添加し、 更にインキュベーションを3分間続けた後金ての培養物の細胞をベレット化する ことによりインキュベーションを終結する。細胞ベレットを−KidのM63塩 で洗浄して取り込まれずに残っている(14c)プロリンを除去する。最終的な 細胞ベレットを50μtのSDS装填緩衝液(80mM)リス−HC4,pH6 ,8,100mMジチオスレイトール、2%SDS、10%グリセロール、10 0μ2/耐のブロムフェノールブルー)に再懸濁し、ただちに沸点水浴で5分間 加熱する。その一部の20μttz:125%5DS−ポリアクリルアミドゲル 上で電気泳動にかける。得られるゲルをEn3Hance にューイングランド ヌクレア)で処理し、X−線フイルムに一夜曝露する。得られるオートラジオグ ラムはpAC1タンパク質を含むレーンにタンパク質バンドを示しそれはpJL  6タンパク質のレーン中には観察されない:このバンドは電気泳動移動度に基 づくと22.000ダルトンの見掛けの分子量を持つタンパク質であることを示 している。それ故このタンパク質は実施例6の対になった転写−翻訳系で同定さ れたpAcl−特異的タンパク質と同じ大きさである。and 1d M6 with addition of all amino acids except proline at 100μ2/- 3. Resuspend in medium. After preincubation of the culture for 20 min at 41°C Add 2 μCi of [14c]proline to each culture tube and incubate for an additional 3 minutes. Continue incubation. Approximately 1 cape of unlabeled proline was added to all cultures; After an additional 3 minutes of incubation, pellet the cells of the gold culture. Terminate the incubation by Cell pellets - Kid's M63 salt The remaining unincorporated (14c) proline is removed by washing with water. Ultimate Cell pellets were added to 50 μt of SDS loading buffer (80 mM) in Lis-HC4, pH 6. , 8, 100mM dithiothreitol, 2% SDS, 10% glycerol, 10 Resuspend in 0μ2/bromophenol blue) and immediately soak in a boiling water bath for 5 minutes. Heat. Part of 20 μttz: 125% 5DS-polyacrylamide gel Electrophoresis on top. Transfer the resulting gel to En3Hance in New England. Nuclea) and exposed to X-ray film overnight. Autoradiolog obtained Lamb showed a protein band in the lane containing pAC1 protein, which is pJL. Not observed in the 6 protein lanes: This band is based on electrophoretic mobility. This shows that it is a protein with an apparent molecular weight of 22,000 Daltons. are doing. This protein was therefore identified in the paired transcription-translation system of Example 6. It is the same size as the pAcl-specific protein.

培養物の前インキュベーション間の温度の影響もまた決定された。実験プロトコ ールは前インキュベーションの温度を30’から47℃の温度範囲で検討したこ とを除いて前と同一である。得られたオートラジオグラムは最大のコラーゲン類 似ペプチド発現を導く前インキュベーションの温度が41’および44℃の間に あることを示している。The effect of temperature during pre-incubation of the cultures was also determined. Experimental protocol The authors investigated the preincubation temperature in the range of 30' to 47°C. Same as before except for. The obtained autoradiogram shows the largest collagen class. Preincubation temperatures leading to similar peptide expression are between 41' and 44°C. It shows that there is.

: pAclによりコードされているコラーデフ類似類の測定された分子量(2 2,000ダルトル)とpAC1の物理地図およびDNA配列決定データから導 かれる12,000ダルトンの計算分子量の間が一致しないように思われる。そ れ故コラーゲン類似体が5DS−ポリアクリルアミドゲル上の異常に移動するの かしないのかを決定する実験に着手した。10%、12.5%または15%のポ リアクリルアミド濃度の3つの5DS−ポリアクリルアミドゲルを調製し、放射 性標識マーカータンパク質同様に(:14c)プロリンで標識した熱誘導DC1 139A(pAcl)培養物からの複製物試料を3つすべての5DS−ポリアク リルアミドゲル上で電気泳動した。結果は、会成コラーゲ7類似ペプチドはマー カータンパク質に比較して異常に遅く移動することを示している。それ故、コラ ーゲン類似ペプチドの真の分子量は22,000ダルトン未満である。: Measured molecular weight of Colladev analog encoded by pAcl (2 2,000 Daltr) and pAC1 from the physical map and DNA sequencing data. There appears to be a discrepancy between the calculated molecular weight of 12,000 Daltons. So Therefore, collagen analogs migrate abnormally on 5DS-polyacrylamide gels. We started an experiment to determine whether or not to do so. 10%, 12.5% or 15% point Three 5DS-polyacrylamide gels were prepared and irradiated with polyacrylamide concentration. Heat-induced DC1 labeled with proline (:14c) as well as sex-labeled marker protein Replicate samples from 139A (pAcl) cultures were added to all three 5DS-PolyAcl cultures. Electrophoresis was performed on a lylamide gel. The results showed that the collagen 7-like peptides This shows that the car protein migrates unusually slowly compared to the car protein. Therefore, Korra The true molecular weight of the -gen-like peptide is less than 22,000 Daltons.

また多くの遺伝工学によるタンパク質は封入体と称される不溶性凝集体を形成す るので、コラーゲン類似ペプチドが細胞の可溶性または不溶性タンパク質分画へ 表現型が分離するかどうかを決定するのも興味が持たれる。Additionally, many genetically engineered proteins form insoluble aggregates called inclusion bodies. collagen-like peptides enter the soluble or insoluble protein fraction of cells. It will also be of interest to determine whether the phenotypes segregate.

ゆるやかな溶菌法を実施し、高塩ペレット中に存在するタンパク質を付随する上 澄み液中と同様に分析する。Perform a gentle lysis method to remove any concomitant proteins present in the high salt pellet. Analyze in the same way as in the clear liquid.

DC1139A(pJL6)およびDCI 139A(pAcl)の2つの1− の試料を41℃での1時間の誘導後前に記載したごと<[14C)プロリンで標 識する。各々の培養物の1つの試料は前と同じに処理し、未分画抽出を衣わす。Two 1- A sample of Understand. One sample of each culture is processed as before and subjected to unfractionated extraction.

他の部分は瞬間標識追跡実験に続いてベレット化し、1ゴのTES緩衝液(4Q  mM )リス−HC1,pH8,0゜1mMEDTA、25%シヨS)で洗浄 する。ベレットを250μtのTES緩衝液に再S濁し、1岬のりゾチームを添 加する。試料をドライアイス中で凍結し、37℃の水浴で融解し、溶菌を容易に するため2度繰返す。続いて溶菌緩衝液を以下の濃度になるまで添加する二〇、 5チノリデットP 40. 10 mMMgC4,50mMNact。The other parts were pelletized following instantaneous label tracking experiments and 100% of TES buffer (4Q Wash with (mM) Lis-HC1, pH 8, 0゜1mM EDTA, 25% ShoS) do. Resuspend the pellet in 250μt TES buffer and add 1 Misaki Norizozyme. Add. Samples were frozen in dry ice and thawed in a 37°C water bath to facilitate lysis. Repeat twice to do this. Next, add lysis buffer to the following concentration.20. 5 Chinoridet P 40. 10mM MgC4, 50mM Nact.

細胞溶菌物の粘度が20μ9/ratの大腸菌DNase l酵素の添加により 減少する。試料を30分間氷上に放置した後エツベンドルフ微小遠心管中4℃で 1o分遠心分離する。得られる上澄み液に最終濃度が10%となるようにトリク ロロ酢酸を加え、氷上に15分間置く。これらの酸性化試料を遠心分離(再び4 ℃で10分)シ、白色ベレットを100%エタノールで2度洗浄した後50μt SDS装填緩衝液に再懸濁し、沸煮水浴中で5分間加熱する。高塩ベレットは5 0plのSDS装項装置緩衝液懸濁し、加熱する前にTES緩衝液で洗浄する。By adding Escherichia coli DNase l enzyme, the viscosity of the cell lysate is 20μ9/rat. Decrease. Samples were left on ice for 30 minutes and then incubated at 4°C in an Etzbendorf microcentrifuge tube. Centrifuge for 1o. Trick the resulting supernatant to a final concentration of 10%. Add roloacetic acid and place on ice for 15 minutes. These acidified samples were centrifuged (again at 4 After washing the white pellet twice with 100% ethanol, 50 μt Resuspend in SDS loading buffer and heat in a boiling water bath for 5 minutes. High salt beret is 5 Suspend in 0 pl SDS device buffer and wash with TES buffer before heating.

沸煮水浴中で加熱する前に、十分量のI M トIJスー)ICj、  pH8 ,0を添加して黄色の色相のそれらの試料の色を青に戻す。未分画対照試料同様 に分画試料も12.5%ポリアクリルアミドゲル上で電気泳動を行い、En”H anceで処理し、−夜X−線フイルムに曝露する。このゲルのオートラジオグ ラムは、De1139A9(pACl)タンパク質を含むレーンに4!異的に観 察される22,000ダルトンの見掛けの分子量の主バンドは主として上澄み液 分画に観察され、そのレーンの主標識バンドであった。Before heating in a boiling water bath, add a sufficient amount of IM, pH 8. , 0 to change the color of those samples of yellow hue back to blue. Same as unfractionated control sample The fractionated samples were also electrophoresed on a 12.5% polyacrylamide gel. ance and - exposed to X-ray film overnight. The autoradiograph of this gel 4 in the lane containing the De1139A9 (pACl) protein. different view The main band with an apparent molecular weight of 22,000 daltons is mainly from the supernatant liquid. was observed in the fraction and was the main labeled band in that lane.

実施例8 発現ベクターpAVlの調製 発現ベクタpJL6のClal部位に挿入された遺伝子は発現された場合、λc llタンパク質の最初の13のアミノ酸残基を含む融合ポリペプチドであるタン パク質を産生ずる。pJL6からのcllタンパク質に関するタンパク質コード 配列を除き、特異的Apalルミl制限エンドヌクレアーゼ位を導入した新規発 現ベクターが計画され構築された;この新規発現ベクターはpAV 1と称され る。Example 8 Preparation of expression vector pAVl When the gene inserted into the ClaI site of the expression vector pJL6 is expressed, λc Protein, a fusion polypeptide containing the first 13 amino acid residues of ll protein. Produces protein. Protein code for cll protein from pJL6 A novel product with the exception of sequence and the introduction of specific Apal luminal restriction endonuclease positions. A current vector was designed and constructed; this new expression vector was designated pAV1. Ru.

プラスミドpAV 1はまだλpLプロモーターおよび翻訳開始コドンのすぐ上 流のDNA配列の変異体を利用しているがpJL6のNdelおよびHind  m部位の間のプラスミドベクターDNAが化学的に合成されたDNA配列と置き 換えられており、そのためλcl!タンパク質の最初の13のアミノ酸ではなく トリペプチドMet−G+y−proが作られる。新規Apalルミl制限ヌク レアーゼ位はこの配列内に位置しており、そのためアミノ酸残基Proをコード しているDNAが切断される。不対塩基配列・・曲GGCC−3’で終結してい る任意の合成または天然遺伝子または遺伝子断片はpAVlのApa1部位内へ クローン化でき、遺伝子の発現により前記のトリペプチドがpAV l中ノλP Lプロモーターの制御下産生されるペプチドのアミノ末端を占めるであろう。Plasmid pAV 1 still contains the λpL promoter and just above the translation start codon. Ndel and Hind of pJL6 are used, but the current DNA sequence variants are used. The plasmid vector DNA between the m sites and the chemically synthesized DNA sequence has been changed, so λcl! rather than the first 13 amino acids of a protein. The tripeptide Met-G+y-pro is created. New Apal Lumil Restriction Nuku The lyase position is located within this sequence and therefore encodes the amino acid residue Pro. The DNA that is present is cut. Unpaired base sequence: Ends with the song GGCC-3' Any synthetic or natural gene or gene fragment can be inserted into the Apa1 site of pAVl. can be cloned, and the above tripeptide is converted into λP in pAV by gene expression. It will occupy the amino terminus of the peptide produced under the control of the L promoter.

下記のオリゴデオキシヌクレオチドがpAvl構築の最初の工程としてアプライ ドバイオシステムモデル380A自動DNA合底機を用いて合成された:D、   5’ −TAAGGAAATACTTACATATGGGGCCCTAAGC TTTAATGCGGTAGTT −3’ E、  5’−TAAAGCTTAGGGCCCCATATGTA−3’オリゴ デオキシヌクレオチドEはオリゴデオキシヌクレオチドDの一部と完全に相補的 であり、5′および3′の両方にオーバーハング末端を持つDNA断片を生成す る。The oligodeoxynucleotides listed below are applied as the first step in pAvl construction. Synthesized using Biosystems Model 380A automatic DNA synthesis machine: D. 5’-TAAGGAAATACTTACATATGGGGCCCTAAGC TTTAATGCGGTAGTT-3' E, 5'-TAAAGCTTAGGGCCCCATATGTA-3' oligo Deoxynucleotide E is completely complementary to a portion of oligodeoxynucleotide D and generates DNA fragments with overhang ends on both the 5' and 3' ends. Ru.

アニール化の場合、オリゴデオキシヌクレオチドDおよびEは異種二運休DNA を形放し、その中にNdelおよびHind [10両方のための制限酵素・認 識部位が位置している。DおよびEからpAVlを構収する最も直接的な方法は 、合成異種二連体をNdelおよびMindfulで消化した後異種二連生成物 をpJL 6内へ結合することであり、それからはNdeI −Hlndl[l 二重消化により産生された小さなりNA断片が切り出されている。pAV1fi 築の過程の間、NdelはDおよびEにより形成された合成異種二連体をほとん どあるいは全く制限分解しないことが決定され、ここに記載される追加工程を必 要とする。オリゴデオキシヌクレオチドDおよびE(各々270 pmol)を 35μtの10mMTE緩衝液(実施例1参照)中でアニーリングする(75℃ から室温へゆっくり溶液を冷却することにより)。この合成異種二連体の一部を 〔γ−32P ) A T P存在下T4ポリヌクレオチドキナーゼにより放射 性標識する。放射性標識完了後、合成異種二連体ヲDE −52セルロース(ワ ットマン)上のクロマトグラフィー九よりwI製し、エタノールで沈殿せしめる 。非標識物質に標識合成異種二連体をトレーサーとして添加し、合併した分画は 更にNENSORB−20カラム(デュポン)上で精製し、蒸発により濃縮する 。別の各々270 pmolのオリゴデオキシヌクレオチドDおよびEを濃縮溶 液に添加し、溶液を98℃から4℃へゆっくり冷却させることによりアニーリン グ反応を繰り返す。反応混合物の一部の16%ポリアクリルアミドでゲル電気泳 動して適したアニーリングをモニターする。In the case of annealing, oligodeoxynucleotides D and E are heterologous and unlinked DNA. Release the restriction enzymes and recognition enzymes for both Ndel and Hind [10]. The recognition area is located. The most direct way to construct pAVl from D and E is , after digesting the synthetic heteroduplex with Ndel and Mindful, the heteroduplex product into pJL6, and then NdeI-Hlndl[l The small NA fragment produced by double digestion has been excised. pAV1fi During the construction process, Ndel mostly removes the synthetic heteroduplex formed by D and E. It has been decided not to perform any or all limited degradation and require the additional steps described here. Essential. Oligodeoxynucleotides D and E (270 pmol each) Anneal (75°C) in 35μt of 10mM TE buffer (see Example 1). by slowly cooling the solution from to room temperature). A part of this synthetic heterogeneous binary [γ-32P] Radiated by T4 polynucleotide kinase in the presence of ATP Gender marking. After completion of the radioactive labeling, the synthetic heteroduplex WODE-52 cellulose (wax) was added. chromatography (9) on a 100% chromatography method, and precipitated with ethanol. . A labeled synthetic heteroduplex is added as a tracer to an unlabeled substance, and the combined fraction is Further purification on a NENSORB-20 column (DuPont) and concentration by evaporation . Another 270 pmol each of oligodeoxynucleotides D and E were added to the concentrated solution. annealing by adding it to the solution and slowly cooling the solution from 98°C to 4°C. repeat the reaction. Gel electrophoresis on 16% polyacrylamide of a portion of the reaction mixture to monitor proper annealing.

合成異種二連体を50 mMNact、  50 mM )リス−HCt、 p )(s、 O、l OmM MgCl2およびloopt7mtBSAの緩衝液 中、75単位のHind[I制限酵素で5時間37℃にて制限分解する。その後 9単位のNdel酵素を添加しく緩衝液成分を200 mMNacl、、  6 0 mM  )リス−HC4,pH8,0,17mMMget、および200  pt/*Bs*KJ整後)、37℃でのインキュベーションを一夜続ける。反応 混合物を一20℃で保存し、続いて75単位のHindI[l酵素および3単位 のNdel酵素を添加し、混合物はこんどは室温で一夜再びインキュベートする 。続いて反応混合物をフェノール:クロロホルム(1:l)で2度、エーテルで 1度抽出した後セファデックスG−25(7アルマシア)を通すクロマトグラフ ィーにより精製する。排除された分画をプールし、合成異種二連体は150 m M NaC4,10mM )リス−HC1。Synthetic heteroduplexes were prepared at 50mM Nact, 50mM) Lis-HCt, p ) (s, O, l OmM MgCl2 and loopt7mtBSA buffer Restriction digestion was performed with 75 units of Hind[I restriction enzyme at 37° C. for 5 hours. after that Add 9 units of Ndel enzyme and add buffer components to 200 mM NaCl, 6 0mM) Lis-HC4, pH 8, 0, 17mMget, and 200 pt/*Bs*KJ), and incubation at 37°C is continued overnight. reaction The mixture was stored at -20°C, followed by 75 units of HindI[l enzyme and 3 units of of Ndel enzyme is added and the mixture is incubated again, this time at room temperature overnight. . The reaction mixture was then diluted twice with phenol:chloroform (1:l) and then with ether. After extraction once, chromatograph through Sephadex G-25 (7 Almasia) Purify by water. The excluded fractions were pooled, and the synthesized heteroduplex was 150 m M NaC4, 10mM) Lis-HC1.

pH7,8、7mM MgCl2. 6 mM 2−メルヵプトエタノ−ルおよ び100μり7m  B S A中、15単位のNdel酵素による制限分解を 24時間室温で行う。反応混合物は1度フェノール:クロロホルム(1:1)で 抽出し、合成異種二連体はさらにセファデックスG−25(ファルマシア)での クロマトグラフィーにより精製される。排除された分画を再びプールし、50  mM NaC4,50mMトリス−HCj、  pH8,0、10mM MgC 4zおよび100pt /ml  B S A中100単位のHindm酵素に より24時間室温で処理する。このインキュベーションに続き反応混合物のフェ ノール:クロロホルム(1:1)抽出を行い、合成異種二連体はセファデックス G−25(ファルマシア)を通すクロマトグラフ、イーにより精製される。pH 7, 8, 7mM MgCl2. 6mM 2-mercaptoethanol and Restriction digestion with 15 units of Ndel enzyme was carried out in Perform at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was diluted once with phenol:chloroform (1:1). The extracted and synthesized heteroduplex was further treated with Sephadex G-25 (Pharmacia). Purified by chromatography. The excluded fractions were pooled again and 50 mM NaC4, 50mM Tris-HCj, pH8.0, 10mM MgC 4z and 100 units of Hindm enzyme in 100pt/ml BSS A Process at room temperature for 24 hours. This incubation is followed by a phasing of the reaction mixture. Nol:chloroform (1:1) extraction was performed, and the synthesized heteroduplex was extracted with Sephadex. Purified by chromatography through G-25 (Pharmacia).

排除分画をプールし、プールした分画の一部を変性および非−変性の16チポリ アクリルアミドグルの両方で、(各々8M尿素が存在または不信分析する。The excluded fractions were pooled and a portion of the pooled fractions was injected into denatured and non-denatured 16-tipolymer Both acrylamide glucose (8M urea, respectively, are analyzed for presence or absence).

プールした物質の一部はHindnlおよびNdelの両方の酵素で切断され製 造者の指示に従ったNAC3PREPACミニカラム(ベセスダ・リサーチラボ ラトリ−)で精製されたlOμりのpJL6 DNAに約5倍モル過剰に結合し ていることを示している。共通Hindm部位で結合されたキメラプラスミド− 合成異種二連体DNAは未結合物質からNAC3PREPACミニカラム(ベセ スダ リサーチラボラトリ−)上のクロマトグラフィーにより精製される。f# 製千メラDNAは次に3,7単位のT4DNAリガーゼと33 mM )リス− 酢酸、 pa 7.9 、 66 mM酢酸カリウム、10mM酢酸マグネシウ ム+  O−5mMジチオスレイトールおよび100μf/me  B S A を含む10μtの反応混合物中37℃にて5分間処理する。Na3 EDTAを 10mMまで添加することにより反応を終結させる。A portion of the pooled material was cleaved and produced by both Hindnl and Ndel enzymes. NAC3PREPAC mini column (Bethesda Research Lab) according to manufacturer's instructions It binds to 10 μm of pJL6 DNA purified in a 5-fold molar excess. It shows that Chimeric plasmid joined at common Hindm site - Synthetic heterogeneous binary DNA was separated from unbound material by NAC3PREPAC minicolumn (vessel). Purified by chromatography on Suda Research Laboratory). f# The prepared 1,000-mera DNA was then lysed with 3.7 units of T4 DNA ligase and 33 mM) Acetic acid, pa 7.9, 66mM potassium acetate, 10mM magnesium acetate Mu + O-5mM dithiothreitol and 100μf/me BSA for 5 minutes at 37° C. in a 10 μt reaction mixture containing: Na3 EDTA Terminate the reaction by adding up to 10mM.

溶液を1度フェノール:クロロホルム(1:1)、llilミニ−チル出し;残 った微量のエーテルは真空下除去する。キメラDNAを65℃に加熱しゆっくり 反応混合物を4℃に冷却することにより環化させる。The solution was extracted once with phenol:chloroform (1:1), llil mini-chill; Any remaining traces of ether are removed under vacuum. Heat the chimeric DNA to 65℃ and slowly Cyclization is effected by cooling the reaction mixture to 4°C.

得られた環状キメラは単一鎖間隙をアニール化領域の各々の側面に含むが、それ は大腸菌DNAポリメラーゼlのクレノー断片で満たされる。このことは50m M)リス−HC4,pH7,8,60mMMgC4,1mMdATP。The resulting circular chimera contains a single strand gap on each side of the annealing region; is filled with the Klenow fragment of E. coli DNA polymerase I. This means 50m M) Lis-HC4, pH 7, 8, 60mM MgC4, 1mM dATP.

1mMdCTP、1mMdGTP、1mMTTP、10mM 2−メルカプトエ タノール、50μ97d(DBSAおよび1単位の大腸菌DNAポリメラーゼ■ のクレノー断片を含む50μtの溶液中、5μ2のキメラDNAにより達成され る。この反応混合物は室温で15分インキュベートした後10μtの10X結合 緩衝液(10X=0.66M)リス−HC1,I)H7,6,10mMATP、   10mMスペルミジy、  0.1 M MgCl2. 150mMジチオ スレイトールおよび2岬/m/BSA)、3単位のT4DNAリガーゼおよび水 (総反応液容量を100μtとするまで)を添加する。この反応混合物は直接大 腸菌株MHOIの形質転換に使用される前に16’Cで3−4時間インキュベー トする(形質転換当り100npDNA)。1mM dCTP, 1mM dGTP, 1mM TTP, 10mM 2-mercaptoe Tanol, 50μ97d (DBSA and 1 unit of E. coli DNA polymerase) was achieved with 5μ2 of chimeric DNA in a 50μt solution containing the Klenow fragment of Ru. The reaction mixture was incubated at room temperature for 15 minutes before adding 10 μt of 10X binding. Buffer (10X=0.66M) Lis-HC1,I) H7,6,10mMATP, 10mM Spermidy, 0.1M MgCl2. 150mM dithio threitol and 2 capes/m/BSA), 3 units of T4 DNA ligase and water (to bring the total reaction volume to 100 μt). This reaction mixture is directly Incubate for 3-4 hours at 16'C before being used to transform S. enterica strain MHOI. (100 npDNA per transformation).

所望のプラスミド構成物を運ぶコロニーはコロニーハイブリダイゼーションによ り同定される。オリゴデオキシヌクレオチドFをT4ポリヌクレオチドキナーゼ および〔γ−32P)ATPを用いて放射性標識し、コロニープロットのプロー ブとして使用する。ニトロセルロースフィルター上に固定された溶菌コロニーへ のノ・イブリダイゼーションは37%ホルムアミド、5Xデンノ−ルト溶液。Colonies carrying the desired plasmid construct are identified by colony hybridization. is identified. Oligodeoxynucleotide F to T4 polynucleotide kinase and [γ-32P)ATP to radioactively label and probe colony plots. Use as a backup. To lytic colonies fixed on nitrocellulose filter Hybridization was performed in 37% formamide, 5X Dennolt's solution.

250μf/mA酵母+RNA 、  1.0 M NaC4,0,1M )リ ス−HCt、 pH8,0、6mM NaxEDTAおよび0.1%SDS中、 37℃にて一夜で起こる。放射性標識プローブヘノ・イブリダイズしたコロニー から調製されるプラスミドはApa I酵素による処理でApa I制限部位の 存在を調べ、アガロースゲル上で分析する。250μf/mA yeast + RNA, 1.0M NaC4,0,1M) Su-HCt, pH 8.0, in 6mM NaxEDTA and 0.1% SDS, This occurs overnight at 37°C. Radiolabeled probe heno-bridized colonies The plasmid prepared from Apa I restriction site is removed by treatment with Apa I enzyme. Check for presence and analyze on agarose gel.

Apa 1部位を含む1つのプラスミドがChenおよびSeeburg、 1 985. DNA4 : 165−170.により記載された方法によるプラス ミドDNA配列決定を受けた。通常のpBR322物理地図に対し逆時計方向様 式で伸長できる])BR322Hind I[1部位16−merプライマーに ューイングランドバイオラボ)をこれらのDNA配列決定反応に使用した。配列 決定結果はGuoおよびWu 、  1982 r ヌクレイツクマシツズリサ ーチ、10: 2065−2084に記載されている方法により確認および拡張 した。簡単に記すと、Apa1部位を持つプラスミドをEcoRV制限酵素で消 化し、大腸菌エキソヌクレアーゼmで制限消化を受けさせる。dATP、dCT P。One plasmid containing the Apa1 site was described by Chen and Seeburg, 1 985. DNA4: 165-170. Plus according to the method described by underwent mid-DNA sequencing. Counterclockwise direction for normal pBR322 physical map ]) BR322Hind I [1-site 16-mer primer New England BioLabs) was used for these DNA sequencing reactions. array The decision result is Guo and Wu, 1982 r Nureitsukumasitsuzurisa Confirmed and extended by the method described in 10:2065-2084. did. Briefly, a plasmid containing the Apa1 site was digested with EcoRV restriction enzyme. and subjected to restriction digestion with E. coli exonuclease m. dATP, dCT P.

dGTPおよびTTP同様すべての4つの標準ジデオキシヌクレオチド(ddA rp、ddcT’p、ddcTpおよびddTTP )存在下修復合成を大腸菌 DNAポリメラーゼIのクレノー断片を用いて実施する。プラスミドをここでA val制限酵素で消化し、得られるDNAをポリアクリルアミド配列決定ゲル上 電気泳動により分析する。このプラスミドのApa I認識部位の回りのDNA 配列の決定で、pJL6中のコード鎖上のNdelおよびHind 111間の DNAが下記の配列(コード鎖)に置き換えられていた: 5’ −TATGGGGCCCTA −3’さらに、all遺伝子翻訳開始コド ンに対し5′の位置でプラスミド構築の間にAからGの変異が起こっており、こ の領域では下記のごとく読める塩基配列が産生されている: 星印を付けた塩基は突然変異した塩基であり、一方下線を付けた領域はこの新し く構築されたプラスミド中の各々シャインーダルガーノ配列および翻訳開始コド ンである。このプラスミドはpAV 1と称され; pAVlの物理地図は付与 した図に示されている。All four standard dideoxynucleotides (ddA rp, ddcT'p, ddcTp and ddTTP) in the presence of E. coli Performed using the Klenow fragment of DNA polymerase I. Plasmid here A val restriction enzyme and the resulting DNA was run on a polyacrylamide sequencing gel. Analyze by electrophoresis. DNA around the Apa I recognition site of this plasmid Sequence determination revealed that between Ndel and Hind111 on the coding strand in pJL6. The DNA had been replaced with the following sequence (coding strand): 5'-TATGGGGCCCTA-3' Furthermore, all gene translation initiation code A mutation from A to G occurred during plasmid construction at the 5' position to the The region produces a base sequence that can be read as follows: The bases marked with an asterisk are the bases that have mutated, while the underlined regions represent this new base. Shine-Dalgarno sequence and translation initiation code in each constructed plasmid. It is. This plasmid is designated pAV1; the physical map of pAV1 is provided. This is shown in the figure below.

実施例9 下記の相補的および重なりオリゴデオキシヌクレオチドが実施例1に記載したご とくして調製される二F、  5’−TTCCGGGTGTTC;GTG−3’ G、  3’−CCACAACCACAAGGC−5’最終生成物は97%を超 える純度であり、実施例1に記載されているごとくして決定された。非標RAT Pが添加しである(1mM)ことを除いては実施例1の類似の反応のために記載 したものと等しい20μtの緩衝液に0.57℃molのオリゴデオキシヌクレ オチドを含む別々の反応液でオリゴデオキシヌクレオチドFおよびGの5′末端 にリン酸を付加する。リン酸化オリゴデオキシヌクレオチドを合併し、キナーゼ 酵素を不活性化するため70℃で15分加熱する。調製されたオリゴデオキシヌ クレオチドFおよびGの各々の一部は別々にT4ポリヌクレオチドキナーゼおよ び〔γ−32P)ATPを用いて放射性標識する。各の放射性標識オリゴデオキ シヌクレオチドの2pmolを非標識オリゴデオキシヌクレオチドFおよびGを 含む反応混合物へ添加し、混合物の温度を70℃から1℃に一夜でゆっくり減少 するようにさせる。Example 9 The following complementary and overlapping oligodeoxynucleotides were prepared as described in Example 1. 2F prepared as follows: 5'-TTCCGGGTGTTC; GTG-3' G, 3'-CCACAACCCACAAGGC-5' final product is >97% The purity was determined as described in Example 1. unmarked RAT As described for a similar reaction in Example 1, except that P was added (1 mM) Add 0.57°C mol of oligodeoxynucleotide to 20 μt of buffer equivalent to 5′ ends of oligodeoxynucleotides F and G in separate reactions containing otide Add phosphoric acid to. Combines phosphorylated oligodeoxynucleotides and kinases Heat at 70°C for 15 minutes to inactivate the enzyme. Prepared oligodeoxynus Parts of each of nucleotides F and G are separately linked to T4 polynucleotide kinase and and [γ-32P)ATP. Each radiolabeled oligodeoxy 2 pmol of nucleotides were added to unlabeled oligodeoxynucleotides F and G. into the reaction mixture and slowly reduce the temperature of the mixture from 70°C to 1°C overnight. let them do it.

これらの条件下オリゴデオキシヌクレオチドFおよびGをアニール化させること により、最も安定な異種二連体の形成が助けられる。この場合、5つの塩基が各 々のオリゴデオキシヌクレオチド鎖の5′でオーパーツ・ングしている10塩基 対のものが好ましい異種二連体である。5′オーバーハング末端は互いに塩基対 を更につくり、酵素による結合で配列Val−Pro−Gly−Val−Gly の繰り返しから成るエラスチン類似体をコードする長い合成りNA遺伝子を発生 する。オリゴデオキシヌクレオチドFおよびGのアニーリング後、新しいATP (63μM)およびT4DNAIJガーゼ酵素(5単位)を反応混合物に添加す る。Annealing oligodeoxynucleotides F and G under these conditions This helps form the most stable heteroduplex. In this case, five bases each 10 bases that are linked together at the 5' end of each oligodeoxynucleotide chain Pairs are preferred heteroduplexes. The 5' overhang ends are base-paired to each other. was further created, and the sequence Val-Pro-Gly-Val-Gly was created by enzymatic binding. Generated a long synthetic NA gene encoding an elastin analog consisting of repeats of do. After annealing of oligodeoxynucleotides F and G, new ATP (63 μM) and T4DNAIJ gauze enzyme (5 units) were added to the reaction mixture. Ru.

反応混合物の温度を徐々に2時間以上かけて14℃まで増加させ、混合物のイン キュベーションを14℃で一夜続ける。酵素的落合生成物はセファロース4B( ファルマシア)上のクロマトグラフィーによるサイズ分画を行い、大きな合成り NA遺伝子を得る。各分画の合成遺伝子DNAの相対的大きさは実施例1に記載 しているごと(して決定する。DNAの切れ目および/または間隙は0.5μ2 の合成遺伝子DNAから実施例1に記載した方法で(ただしdATP、 dCT P、 dGTPおよびTTPの各々の最終濃度が0.33 mMであることを除 く)除去される。The temperature of the reaction mixture was gradually increased to 14°C over 2 hours until the mixture was infused. Continue incubation at 14°C overnight. The enzymatic Ochiai product is Sepharose 4B ( Size fractionation is performed by chromatography on a Obtain the NA gene. The relative size of the synthetic gene DNA in each fraction is described in Example 1. (determined by each step. The DNA break and/or gap is 0.5 μ2 using the method described in Example 1 (however, dATP, dCT except that the final concentration of each of P, dGTP and TTP was 0.33 mM. ) removed.

DNA産物は直接実施例1に記載したごと(、C1al −消化および平滑端化 pJL6プラスミドDNAへ結合される。結合反応液は200μまでTE緩衝液 で希釈され、実施例3に記載したごと(直接大腸菌株MHOIの形質転換に使用 される。The DNA product was prepared directly as described in Example 1 (C1al-digested and blunt-ended). ligated into pJL6 plasmid DNA. Binding reaction solution is TE buffer up to 200μ as described in Example 3 (directly used for transformation of E. coli strain MHOI). be done.

合成遺伝子挿入物を運ぶプラスミドを含む細菌形質転換体が同定され、合成コラ ーゲン類似遺伝子のための実施例3で記載されたごとく制限酵素を用いる物理地 図作製により特性付けられた。これらの実験ではオリゴデオキシヌクレオチドF が放射性標識〕・イブリダイゼーションプローブとして使用された。このプロー ブを用いるとハイブリダイゼーショ7温度は27℃であり、緩衝液洗浄は55° ではなく30℃で実施された。Bacterial transformants containing plasmids carrying synthetic gene inserts have been identified and Physical location using restriction enzymes as described in Example 3 for gene-like genes Characterized by diagramming. In these experiments, oligodeoxynucleotide F was used as a radioactive label] and hybridization probe. This pro The hybridization temperature was 27°C using a buffer wash, and the buffer wash was 55°C. It was carried out at 30°C instead.

下記の相補的および重なりオリゴデオキシヌクレオチドが実施例9に記載したご とく調製および精製された:H,5’−GGGCCCCCG−3’ 1、 3’−GGCCCCGGG−5’リン酸の付加およびオリゴデオキシヌク レオチドHおよび工のアニーリングはアニーリング工程の溶液を1℃ではなく室 温まで冷却することを除いては実施例9に記載されているごとくである。Apa l!jンカーを形成するオリゴデオキシヌクレオチドHおよびIの適切なアニー リングは20%ポリアクリルアミドゲル上での試料の電気泳動により追跡された 。The following complementary and overlapping oligodeoxynucleotides were prepared as described in Example 9. Specifically prepared and purified: H,5'-GGGCCCCG-3' 1, Addition of 3'-GGCCCCGGG-5' phosphate and oligodeoxynucleotide For annealing of leotide H and As described in Example 9, except cooling to room temperature. Apa l! Appropriate annealing of oligodeoxynucleotides H and I to form the j-linker. The rings were tracked by electrophoresis of the samples on a 20% polyacrylamide gel. .

下記のオリゴデオキシヌクレオチドが実施例IK記載したごとく化学的に合成さ れ精製された:J、  5’−GGTCCGCCGGGTCCGCCG−3’オ リゴデオキシヌクレオチドJの精製調製試料は、実施例1のごとくして決定され ると検出可能な不純物を含んでいない。オリゴデオキシヌクレオチドJは実施例 1のBと相補的であり重なりあう。オリゴデオキシヌクレオチドBおよびJのリ ン酸付加およびアニーリングおよび連結しての大きな合成遺伝子の形成は実施例 9でオリゴデオキシヌクレオチドFおよびGのために記載したものと本質的に同 じ方法により達成される。これらのアニーリング条件を使用すると、オリゴデオ キシヌクレオチドBおよびJの間で好まれる異種二連体は各々のオリゴデオキシ ヌクレオチド鎖で3つの塩基が3′末端でオーバーハングし、15の塩基対を含 むようなものである。3′オーバーハング末端はお互いに更に塩基対形成し、結 合によりアミノ酸配列Gly−Pro−Proの繰り返しをコードする長い合成 コラーゲン類似遺伝子を形成する。このようにして形成された合成りNA遺伝子 は続いてセファロース4B(ファルマシア)上のクロマトグラフィーによりサイ ズ分画し、実施例1に記載したごとく、各分画中の合成遺伝子DNAの相対的な 大きさを評価する。前の工程の間合成到達可能な合成遺伝子DNAの長さを最後 に制限するであろう1つの因子はこれらの分子の各々の成長末端での5′−リン 酸基を欠くオリゴデオキシヌクレオチドの結合である。大きな合成遺伝子DNA がその5′末端にリン酸基を含むのを保証するためいくつかの実施例で前に記載 したごとくキナーゼ反応を繰り返す。キナーゼ反応混合物においてATP濃度を 2mMに調整した後4単位の74DNAIJガーゼ酵素を添加し、この物質(約 0.23 pmol、 )の一部にApa lリンカ−(23pmol)が結合 される。反応混合物を14℃にて一夜インキユベートシた後、どんな切れ目およ び/または間隙も37μt5Xポリメラーゼ緩衝液(5X =250mM )リ スーHct、  pH7,8,45mMMgC4,50mM 2−メルカプトエ タノール、および250μ?/lnlのBSA)、dATP。The following oligodeoxynucleotides were chemically synthesized as described in Example IK. and purified: J, 5'-GGTCCGCCGGGTCCGCCG-3'o A purified preparation of Rigodeoxynucleotide J was determined as in Example 1. contains no detectable impurities. Oligodeoxynucleotide J is an example It is complementary to B in 1 and overlaps with it. Ligation of oligodeoxynucleotides B and J Examples include acid addition and annealing and ligation to form large synthetic genes. 9 for oligodeoxynucleotides F and G. This is accomplished in the same way. Using these annealing conditions, oligodeoxy The preferred heteroduplex between the oligodeoxynucleotides B and J is the oligodeoxynucleotide of each A nucleotide chain with three bases overhanging at the 3' end and containing 15 base pairs. It's like going. The 3' overhang ends further base pair with each other, resulting in a ligation. A long synthetic sequence encoding a repeat of the amino acid sequence Gly-Pro-Pro Forms a collagen-like gene. Synthetic NA gene formed in this way was subsequently cyclized by chromatography on Sepharose 4B (Pharmacia). The relative amounts of synthetic gene DNA in each fraction were determined as described in Example 1. Evaluate size. The final length of the synthetic gene DNA that can be synthesized during the previous step One factor that may be limiting is the 5'-phosphorus at the growing end of each of these molecules. It is a linkage of oligodeoxynucleotides lacking acid groups. large synthetic gene dna as previously described in some examples to ensure that it contains a phosphate group at its 5' end. The kinase reaction is repeated as expected. ATP concentration in the kinase reaction mixture 4 units of 74 DNA IJ gauze enzyme was added after adjusting to 2mM and this material (approximately Apal linker (23 pmol) is bound to a part of 0.23 pmol, ) be done. After incubating the reaction mixture overnight at 14°C, any breaks or and/or gaps with 37μt 5X polymerase buffer (5X = 250mM). Hct, pH 7, 8, 45mM MgC4, 50mM 2-mercaptoe Tanol, and 250μ? /lnl BSA), dATP.

dcTP、dGTPおよびTTP最終的K 1 mM、および7単位の大腸菌D NAポリメラーゼIを最終容量が185μtとなるように添加することたより除 去される。この反応混合物は14℃にて1時間インキユベートシ、その後フェノ ール:クロロホルム(1:1)で1度抽出する。dcTP, dGTP and TTP final K 1 mM, and 7 units of E. coli D Add NA polymerase I to a final volume of 185 μt. be removed. The reaction mixture was incubated for 1 hour at 14°C and then incubated with phenol. Extract once with chloroform (1:1).

DNAを沈殿させ、5mM)リス−HC4,pH7,4,6mM NaC1,6 mM MgCl2 、 6 mM 2−メルカプトエタノール、および100μ f/dのBSAを含む反応混合液中長ければ2日間Apal酵素(100単位ま で)で消化する。1度フェノール:クロロホル!(1:1)で抽出した後、DN A産生物はセファロース4B(ファルマシア)カラムを通して消化されたApa lルミlリンカ去する。Precipitate the DNA and add 5mM) Lis-HC4, pH 7, 4, 6mM NaCl, 6 mM MgCl2, 6 mM 2-mercaptoethanol, and 100μ Add Apal enzyme (up to 100 units) for up to 2 days in a reaction mixture containing f/d BSA. ) to digest. 1st degree phenol: chlorophor! After extraction with (1:1), DN A product is Apa digested through a Sepharose 4B (Pharmacia) column. Remove the Lumi linker.

得られるApa Iリンカ−末端を運ぶ合成コラーゲン遺伝子カセットはセファ ロース6Bカラムから排除された分画をプールした後エタノール沈殿させる。The resulting synthetic collagen gene cassette carrying the Apa I linker terminus is The fractions rejected from the Rose 6B column are pooled and then ethanol precipitated.

DC1138の形質転換 Apalルミlリンカを運ぶコラーゲン類似遺伝子カセットはApalで消化し であるpAVI DNA内へ結合される。典型的な結合反応液は約0.3から1 .2prnolのコラーゲン類似遺伝子カセットおよび0.03から0.12陣 1のApal−消化プラスミ+°を含み、10−17μtの反応液容量である。Transformation of DC1138 The collagen-like gene cassette carrying the Apal luminary linker was digested with Apal. is ligated into pAVI DNA. Typical binding reactions are approximately 0.3 to 1 .. 2 prnol collagen-like gene cassette and 0.03 to 0.12 arrays 1 Apal-digested plasmid +° with a reaction volume of 10-17 μt.

反応緩衝液および他の条件は前の実施例のものと同一である。反応液を希釈液と してTE緩衝液を用いて溶液μを当り1 nPの総DNAとなるように希釈し、 実施例3に記載しであるごとく大腸菌株DC1138を形質転換する。各々の形 質転換プレート上、3から10nyのmDNAを使用する。コラーゲン類似遺伝 子カセットを運ぶプラスミドを含む形質転換体コロニーの同定は実施例3に記載 されているごとくする。さらに、pAV l中へ挿入された合成遺伝子の大きさ を大まかに見積るため酵素EcoRIおよびHindlnによる制限地図作製が 利用された。制限酵素Nde1.およびHindIIlを使用して興味ある合成 遺伝子挿入物のより正確な大きさ順の並べかえが完了したら、コラーゲン類似遺 伝子カセットの大きさを組換え体プラスミドDNAを酵素Banl1および/ま たはApa lで消化して確認する。コラーゲン類似遺伝子カセットを運ぶプラ スミドを含む多(の形質転換体が同定された。これらのいくつかの特性付けで、 分析された細菌クローン中の単一遺伝子カセットとして同定可能な遺伝子挿入物 は約170から約350の塩基対の長さの範囲であることが示された。The reaction buffer and other conditions are the same as in the previous example. The reaction solution is diluted with Then, dilute the solution μ with TE buffer to 1 nP of total DNA per solution, E. coli strain DC1138 is transformed as described in Example 3. each shape Use 3 to 10 ny of mRNA on transformation plates. Collagen-like genetics Identification of transformant colonies containing plasmids carrying child cassettes is described in Example 3. Act as if it were. Furthermore, the size of the synthetic gene inserted into pAV In order to roughly estimate the It was used. Restriction enzyme Nde1. and an interesting synthesis using HindIIl Once the gene inserts have been sorted into more accurate size order, the collagen-like genes are The size of the gene cassette was determined by combining the recombinant plasmid DNA with enzymes Banl1 and/or Or digest with Apal and check. Plasma carrying a collagen-like gene cassette A number of transformants containing Sumid were identified. Characterization of some of these revealed that Gene insertions identifiable as single gene cassettes in analyzed bacterial clones have been shown to range in length from about 170 to about 350 base pairs.

を含む細菌クローンの同定 多コラーゲン類似遺伝子カセットを運ぶプラスミドを含むコロニーの連結、形質 転換および同定は実施例11に記載したごとくである。プラスミド発現ベクター DNAk対し10から1モルの過剰のコラーゲン遺伝子カセットを用い、多くの カセットが単一のプラスミドに取り込まれるであろう見込みがこの実施例では増 加している。Identification of bacterial clones containing Ligation and characterization of colonies containing plasmids carrying multi-collagen-like gene cassettes Conversion and identification are as described in Example 11. plasmid expression vector Using a 10 to 1 molar excess of collagen gene cassette to DNAk, many The likelihood that the cassette will be incorporated into a single plasmid is increased in this example. is adding to it.

1つのプラスミドは制限酵素NdelおよびHindl[Iで消化した場合、約 440塩基対の合成遺伝子挿入物を含んでいると同定された。このプラスミド( pAC95と称される)のApa l消化では2つのコラーゲン類似遺伝子カセ ットを得、1つは約200塩基対で他の約230塩基対の長さである。Ndel −H’rndm合成遺伝子カセット断片を配列決定ベクターブルースクリプトM l 3+(ストラタジエン、サンジエゴ、CA)内へサブクローン化し、合成遺 伝子カセット断片のRNA転写体を調製する。One plasmid, when digested with the restriction enzymes Ndel and Hindl[I, has approximately It was identified as containing a 440 base pair synthetic gene insert. This plasmid ( Apal digestion of pAC95) produces two collagen-like gene cassettes. One is about 200 base pairs long and the other about 230 base pairs long. Ndel - Sequencing the H’rndm synthetic gene cassette fragment Vector Bluescript M l3+ (Stratadiene, San Diego, CA) and synthesized An RNA transcript of the gene cassette fragment is prepared.

これらのRNA転写体はトリミオプラストシス逆転写酵素および製造者の指示に 従った適当なオリゴデオキシヌクレオチドプライマーにより配列決定される。p Ac95内に含まれる挿入DNAに対して外部の2つのApa部位をとり囲むp AC95のNde I −Hlnd m領域の配列分析は2つの遺伝子カセット はベクターの翻訳開始信号配列に関して適当な配向のpAVlのApa 1部位 内へ縦列に2つの遺伝子カセットが挿入されていることを示している。These RNA transcripts were prepared using Trimyoplastosis Reverse Transcriptase and the manufacturer's instructions. sequenced with appropriate oligodeoxynucleotide primers. p p surrounding two Apa sites external to the inserted DNA contained within Ac95. Sequence analysis of the NdeI-Hlndm region of AC95 reveals two gene cassettes. is the Apa1 site of pAVl in the appropriate orientation with respect to the translation initiation signal sequence of the vector. This shows that two gene cassettes have been inserted in tandem into the cell.

pAC95中の縦列に配置された遺伝子カセットはそれ故ペプチドMe t − (Gl y−Pro−Pro)*a−GJy−Proを与える。The tandemly arranged gene cassettes in pAC95 therefore contain the peptide Met- (Gly-Pro-Pro)*gives a-GJy-Pro.

浄書(内容に変更なし) FIG、  1 補正書の翻訳文提出書 (*評決M184条の8) 平成 元年 7月 7日7 特許庁長官  吉 1)文 毅 殿 1、特許出願の表示 PCT/US87103369 2、発明の名称 ペプチドオリゴマーの微生物的生産法 3、特許出願人 住 所  アメリカ合衆国ニューシャーシー州07960.モーリス・カウンテ ィ、モーリス・タウンシップ、コロンビア・ロード・アンド・パーク・アベニユ ー(@地ない7名 称  アライド・コーポレーション4、代理人 住所  東京都千代田区大手町二丁目2番1号新大手町ビル 206区 電話(270) 6641〜6646 5、補正書の提出日 昭和63年12、特許 請求の範囲 (1) (a) 2以上の相補的DNAオリゴデオキシヌクレオチドであって、 前記DNAオリゴデオキシヌクレオチドは、s’末iカリン酸化されて2す;塩 基対を形成させると部分的に重なるため、混合物中の任意の2つのオリゴデオキ シヌクレオチド間でアニーリングにより形成される完全塩基対の数はアニーリン グした鎖中の不対合塩基の数と等しくなくまたゼロでもなく;そして1以上の所 望のアミノ酸配列をコードしており、 (1)  リンカ−DNAであって、 前記リンカ−DNAは、前記DNAセグメント内には存在せず、しかもあるプラ スミドベクターのDNA内に一度だけ存在する、1以上の制限酵素認識部位を有 し;前記セグメントが酵素的に前記プラスミドベクターに縦列結合したときに1 以上の前記DNAセグメントの反復アミノ酸配列を維持し、かつ遺伝コード読み 枠を維持するように適合されており、 上記の混合物を、加熱した後冷却することによって、相補的リンカ−DNAおよ び/またはその5′から3′の極性に関して逆平行に配向しているDNAセグメ ント間で安定な塩基対を形成して、前記混合物をアニーリングし;そして、 (b)  前記アニーリングしたDNAオリゴデオキシヌクレオチドをリガーゼ 酵素で処理して、隣接するオリゴデオキシヌクレオチドを同一の5′から3′の 極性で共有結合により連結することによって、二重鎖リンカ−DNAを末端に結 合しているかまたは内へ取り込んでいるより長い二重鎖DNAセグメントとする ; 各工程からなる反復アミノ酸配列から成るポリペプチドをコードする二重鎖DN A断片を産生ずる方法。Engraving (no changes to the content) FIG. 1 Submission of translation of written amendment (*Verdict M Article 184-8) July 7th, 1989 Yoshi Yoshi, Commissioner of the Patent Office 1) Takeshi Moon 1. Display of patent application PCT/US87103369 2. Name of the invention Microbial production method of peptide oligomers 3. Patent applicant Address: New Chassis, USA 07960. Maurice Counte Columbia Road and Park Avenue, Morris Township - (@Jinai 7 people, Allied Corporation 4, agent) Address: Shin-Otemachi Building, 206-ku, 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Phone (270) 6641-6646 5. Date of submission of written amendment December 1988, Patent The scope of the claims (1) (a) Two or more complementary DNA oligodeoxynucleotides, The DNA oligodeoxynucleotide is phosphorylated at the s' end to form a salt. Since they partially overlap when forming a base pair, any two oligodeoxy groups in the mixture The number of complete base pairs formed by annealing between nucleotides is the annealing is not equal to the number of unpaired bases in the identified strand; and is not equal to the number of unpaired bases in the strand; and encodes the desired amino acid sequence, (1) Linker DNA, The linker DNA is not present within the DNA segment and Contains one or more restriction enzyme recognition sites that exist only once in the DNA of the Sumid vector. 1 when said segment is enzymatically tandemly joined to said plasmid vector; Maintaining the repeating amino acid sequence of the above-mentioned DNA segment and reading the genetic code adapted to maintain the frame; Complementary linker DNA and and/or DNA segments oriented antiparallel with respect to their 5' to 3' polarity. annealing the mixture to form stable base pairs between the agents; and (b) Treat the annealed DNA oligodeoxynucleotide with ligase Treatment with enzymes converts adjacent oligodeoxynucleotides into identical 5' to 3' Duplex linker-DNA is attached to the ends by polar covalent linking. longer double-stranded DNA segments that meet or incorporate ; Double-stranded DNA encoding a polypeptide consisting of a repetitive amino acid sequence consisting of each step Method for producing A fragment.

(2)前記D N Aフラグメント上のリンカ−末端の多量体形を除くため、前 記す/カーを適切な制限酵素で部分的または完全に切断することをさらに特徴と する請求の範囲第1項記載の方法。(2) To remove the multimeric form of the linker end on the DN A fragment, It is further characterized by partially or completely cleaving the mark/car with a suitable restriction enzyme. The method according to claim 1.

(3)前記二重鎖DNAセグメント中の切れ目または間隙を完全にまたは部分的 に除去するため前記二重鎖DNAセグメントをDNAポリメラーゼ酵素で処理す ることをさらに特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。(3) Completely or partially fill the breaks or gaps in the double-stranded DNA segment. The double-stranded DNA segment is treated with a DNA polymerase enzyme to remove the double-stranded DNA segment. 2. The method of claim 1 further comprising:

(4)工程(a)においてハイブリダイズしてDNAオリゴデオキシヌクレオチ ド塩基対を形成させ前記オリゴデオキシヌクレオチド間の最大量の重なりを提供 する程度までの十分な速度で前記混合物が冷却される請求の範囲第1項記載の方 法。(4) In step (a), hybridization results in DNA oligodeoxynucleotides. base pairing to provide the maximum amount of overlap between the oligodeoxynucleotides. The method according to claim 1, wherein the mixture is cooled at a rate sufficient to Law.

(5)前記混合物が2つの相補的オリゴデオキシヌクレオチドから成る請求の範 囲第1項記載の方法。(5) A claim in which the mixture consists of two complementary oligodeoxynucleotides. The method described in box 1.

(6)前記リンカ−DNAが前記二重鎖DNAに結合した場合非等価な末端を提 供するように選択される請求の範囲第1項記載の方法。(6) When the linker DNA binds to the double-stranded DNA, it presents non-equivalent ends. A method according to claim 1, wherein the method is selected to provide.

(7)前記DNAオリゴデオキシヌクレオチドおよび前記リンカ−DNAが合成 品である請求の範囲第1項記載の方法。(7) The DNA oligodeoxynucleotide and the linker DNA are synthesized The method according to claim 1, wherein the method is a product.

(8)前記混合物が2つ以上の相補的D N A断片から成っておりそのため前 記オリゴマー化DNA断片はランダムブロックペプチド共重合体として存在する 2つまたはそれ以上の・アミノ酸配列を持つポリペプチドをコードするヘテロポ リマーであることを特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。(8) the mixture consists of two or more complementary DNA fragments, and therefore The oligomerized DNA fragments described above exist as random block peptide copolymers. A heteropolymer encoding a polypeptide with two or more amino acid sequences The method according to claim 1, characterized in that it is a reamer.

(9)2つまたはそれ以上の種のDNAフラグメントがさらに混合され、リガー ゼ酵素によりオリゴマー化二重鎖DNA断片内へ結合される請求の範囲第1項記 載の方法で、 前記DNA断片混合物の各々の種は、DNA断片の異った種の少くとも1つの他 の単鎖末端に適合して塩基対合する少くとも1つの単鎖末端を持ち、およびその ようなオリゴマー化二重鎖DNA断片は2つまたはそれ以上の結合され相接する ランダムブロック反復アミノ酸配列からなるヘテロポリペプチドをコードする結 合断片、または単一の反復アミノ酸配列を持つポリペプチド(結合DNA1vr 片によりコードされるポリペプチドより高い分子量を持つポモボリペプチド)を コードする結合断片から成る方法。(9) The DNA fragments of two or more species are further mixed and the ligators claim 1, which is bound into the oligomerized double-stranded DNA fragment by enzyme enzyme In the method described, Each species of said DNA fragment mixture contains at least one other species of different species of DNA fragments. at least one single-stranded end that is compatible and base-paired with the single-stranded end of the An oligomerized double-stranded DNA fragment such as A resultant that encodes a heteropolypeptide consisting of a random block repeating amino acid sequence. binding fragment, or a polypeptide with a single repeated amino acid sequence (binding DNA1vr polypeptide (with a higher molecular weight than the polypeptide encoded by the polypeptide) A method consisting of joined fragments that code.

(1の前記より大きな二重鎖DNA断片が2つまたはそれ以上の結合された相接 するランダムまたはブロック反復アミノ酸配列から成るヘテロポリペプチドをコ ードする請求の範囲第9項記載の方法。(A larger double-stranded DNA fragment of 1 is linked to two or more Coating a heteropolypeptide consisting of a random or block repeating amino acid sequence 10. The method according to claim 9, which comprises:

ω)前記DNA断片の種が合成りNA断片および天然DNA断片の混合物である 請求の範囲第10項記載の方法で、前記天然DNA断片は天然DNA遺伝子また は遺伝子セグメントまたは天然メツセンジャーRNA配列の相補的DNAコピー から成っており、および前記オリゴマー化DNA断片は相接するランダムなまた は交互にブロックが反復する前記合成断片から成り、ヘテロポリペプチドをコー ドする天然DNA断片は2つまたはそれ以上が結合され、相接するランダムまた は交互にブロックが反復するアミノ酸配列から成っている方法。ω) The species of the DNA fragment is a mixture of synthetic and natural DNA fragments. The method according to claim 10, wherein the natural DNA fragment is a natural DNA gene or is a complementary DNA copy of a gene segment or natural messenger RNA sequence , and the oligomerized DNA fragment consists of adjacent random consists of the aforementioned synthetic fragments of alternating repeating blocks and encodes a heteropolypeptide. Two or more natural DNA fragments to be coded are joined together, and adjacent random or is a method that consists of alternating blocks of repeating amino acid sequences.

(2)前記DNA断片を単離することをさらに特徴とする請求の範囲第1から9 項記載の方法。(2) Claims 1 to 9 further characterized in that the DNA fragment is isolated. The method described in section.

(功前記単離されたDNA断片が約75塩基対以上の長さである請求の範囲第1 2項記載の方法。(Claim 1) wherein the isolated DNA fragment has a length of about 75 base pairs or more. The method described in Section 2.

0→前記単離されたDNA断片が約100塩基対以上の長さである請求の範囲第 13項記載の方法。0→Claim 1, wherein the isolated DNA fragment has a length of about 100 base pairs or more. The method described in item 13.

(ト)前記リンカ−DNAが、適当な制限酵素で処理された場合等価な末端を提 供する前記リンカ−DNA中の少くとも1つの酵素認識部位を切断することがで きるように選択される請求の範囲第14項記載の方法。(g) The linker DNA provides equivalent ends when treated with an appropriate restriction enzyme. capable of cleaving at least one enzyme recognition site in the linker DNA provided. 15. The method of claim 14, wherein the method is selected such that the

0の前記リンカ−DNAが配列 5’ −GGGCCCCCG −3’  および5’−GGGCCCCGG−3 ’ のオリゴデオキシヌクレオチドから成る請求の範囲第1項記載の方法。The linker DNA of 0 is the sequence 5'-GGGCCCCG-3' and 5'-GGGCCCCG-3 ’ The method according to claim 1, comprising the oligodeoxynucleotide of

(ロ)前記リンカ−が適当な制限酵素で処理された場合、非等価な末端を提供す る前記り/カーDNA中の少くとも1つの酵素認識部位を切断できるように選択 される請求の範囲第1項記載の方法。(b) If the linker is treated with an appropriate restriction enzyme, it will provide non-equivalent ends. selected to be able to cleave at least one enzyme recognition site in the car DNA The method according to claim 1.

(匂前記リンカ−DNAが配列 5’ −GGGCCGCCAGGGCCGCCG −3’および5’ −CGG CCCTGGCGGCCCCGG −3’を持つオリゴデオキシヌクレオチドか ら成る請求の範囲第17項記載の方法。(The linker-DNA sequence is 5'-GGGCCGCCAGGGCCGCCG-3' and 5'-CGG Is it an oligodeoxynucleotide with CCCTGGCGGCCCCG-3'? 18. The method according to claim 17, comprising:

Q9)前記DNAが、反復フラーゲン類似トリペプチド配列、反復エラスチン類 似ペンタペプチド配列、または結合された相接するコラーゲン類似トリペプチド およびエラスチン類似ペンタペプチド配列から成るランダムまたは交互ポリペプ チド共重合体を特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。Q9) The DNA is a repeating fullergen-like tripeptide sequence, a repeating elastin, etc. Pentapeptide-like sequences or linked adjacent collagen-like tripeptides and random or alternating polypeptides consisting of elastin-like pentapeptide sequences. The method according to claim 1, characterized in that it is a tide copolymer.

(2、特許請求の範囲第1項記載の方法で産生されるDNA断片。(2. A DNA fragment produced by the method described in claim 1.

(21)請求の範囲第11項記載の方法で産生されるDNA断片。(21) A DNA fragment produced by the method according to claim 11.

(22)少(とも約75塩基対の長さの請求の範囲第20項記載の断片。(22) The fragment according to claim 20, having a length of at least about 75 base pairs.

(23)少くとも約100塩基対の長さの請求の範囲第22項記載の断片。(23) The fragment of claim 22 having a length of at least about 100 base pairs.

(24)複製可能なプラスミドクローニング運搬体で、請求の範囲第20項のD NA断片を含有する前記運搬体が適した宿主微生物にクローン化された場合前記 運搬体は前記DNA断片を発現できる運搬体。(24) A replicable plasmid cloning vehicle, D of claim 20. If said vehicle containing the NA fragment is cloned into a suitable host microorganism. The carrier is a carrier capable of expressing the DNA fragment.

(25)  i求の範囲第24項記載の複製可能プラスミドクローニング運搬体 および請求の範囲第20項記載のDNA断片から成る組換え体プラスミドを形成 する方法で、前記方法は下記の工程(a)および(b)から成る:(a)  前 もって決定された制限エンドヌクレアーゼ認識部位でプラスミドクローニング運 搬体を切断し;および(b)  前記DNA断片が前記プラスミドクローニング 運搬体中の調節可能遺伝子プロモーター配列の制御下になるように前記部位に1 つまたはそれ以上の請求の範囲第20項のDNA断片を酵素的に挿入し、および それにより前記挿入DNA断片は発現可能であり、前記組換え体プラスミドが適 当な宿主微生物内へクローン化された場合、1つまたはそれ以上の反復アミノ酸 配列の単位から成るポリペプチドを形成する方法。(25) Replicatible plasmid cloning vehicle according to item 24 and forming a recombinant plasmid consisting of the DNA fragment according to claim 20. , the method comprising the following steps (a) and (b): (a) before Plasmid cloning operations are performed using previously determined restriction endonuclease recognition sites. and (b) the DNA fragment is used for the plasmid cloning. 1 at said site so as to be under the control of a regulatable gene promoter sequence in the vehicle. enzymatically inserting one or more of the DNA fragments of claim 20, and Thereby, the inserted DNA fragment can be expressed, and the recombinant plasmid can be one or more repeated amino acids when cloned into a suitable host microorganism A method of forming a polypeptide consisting of units of sequence.

(26)前記プラスミドベクター中の翻訳開始DNA配列に関して前記DNA断 片の遺伝コード読み枠を維持するためおよび挿入されたDNA断片を通しておよ びその間の1つまたはそれ以上の反復アミノ酸配列を維持するため2つまたはそ れ以上の前記DNA断片が前記プラスミドクローニング運搬体中に縦列に挿入さ れる請求の範囲第25項記載の方法。(26) The DNA fragment with respect to the translation initiation DNA sequence in the plasmid vector to maintain the genetic code reading frame of the fragment and throughout the inserted DNA fragment. and one or more repeated amino acid sequences between them. more than one of said DNA fragments are inserted in tandem into said plasmid cloning vehicle. 26. The method according to claim 25.

(27)前記2つまたはそれ以上のDNA断片が全停で同一の反復アミノ酸配列 をコードしている請求の範囲第26項記載の方法で、その中では、前記挿入断片 は前記配列の反復単位から成るポリペプチドを形成するように発現できる方法。(27) The two or more DNA fragments have identical repeating amino acid sequences throughout 27. The method of claim 26, wherein said insert fragment encodes can be expressed to form a polypeptide consisting of repeat units of said sequence.

(28)前記2つまたはそれ以上のDNA断片が全体でまたは一部で異った反復 アミノ酸配列をコードしている請求の範囲第26項記載の方法で、その中では前 記挿入断片は、ブロック状またはランダムな前記アミノ酸配列の反復単位から成 るブロックまたはランダムへテロポリペプチドを形成するように発現できる方法 。(28) a repeat in which the two or more DNA fragments are different in whole or in part; 27. The method of claim 26, wherein the method encodes an amino acid sequence. The inserted fragment consists of block-like or random repeating units of the amino acid sequence. Methods in which polypeptides can be expressed to form block or random heterologous polypeptides. .

(29)天然に存在するDNA断片または天然に存在するメツセンジャーRNA の全部または一部の相補的DNAコピーを前記1つまたはそれ以上のDNA断片 と酵素的に挿入することをさらに特徴とする請求の範囲第25項記載の方法。(29) Naturally occurring DNA fragment or naturally occurring metsenger RNA complementary DNA copies of all or part of said one or more DNA fragments. 26. The method of claim 25, further comprising enzymatically inserting:

(30)請求の範囲第25項の方法で調製される組換え体プラスミド。(30) A recombinant plasmid prepared by the method according to claim 25.

(31)反復アミノ酸配列から成るポリペプチドを産生できる微生物を形成する 方法で、前記方法は請求の範囲第30項記載の組換え体プラスミドで組換え一不 能微生物を形質転換する工程から成る方法。(31) Forming microorganisms capable of producing polypeptides consisting of repetitive amino acid sequences A method, wherein the method comprises producing a recombinant protein using a recombinant plasmid according to claim 30. A method consisting of the step of transforming a functional microorganism.

(32)前記微生物が大腸菌である請求の範囲第31項記載の方法。(32) The method according to claim 31, wherein the microorganism is Escherichia coli.

(33)請求の範囲第31項記載の方法に従って形質転換されている微生物。(33) A microorganism transformed according to the method according to claim 31.

(34)反復既知アミノ酸配列から成るポリペプチドを産生ずる方法で: (a)  請求の範囲第33項記載の前記微生物を培養培地中増殖せしめて前記 ポリペプチドのためのコード配列を含む前記断片または断片類の発現を達成し、 それにより前記ポリペプチドが形成され; (b)  前記微生物から前記ポリペプチドを含む分画を単離し;および (c)  前記分画を精製して前記ポリペプチドを提供する工程を特徴とする方 法。(34) A method of producing a polypeptide consisting of a repeating known amino acid sequence: (a) The microorganism according to claim 33 is grown in a culture medium to produce the achieving expression of said fragment or fragments comprising a coding sequence for a polypeptide; thereby forming said polypeptide; (b) isolating a fraction containing the polypeptide from the microorganism; and (c) A method characterized by a step of purifying the fraction to provide the polypeptide. Law.

手続補正書(方式) 1、事件の表示 PCT/US87103369 2、発明の名称 ペプチドオリゴマーの微生物生産法 3、補正をする者 住所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号新大手町ビル 206区 5、補正命令の日付  平成 2年 2月27日 (発送旧)6、補正の対象 タイプ印書により浄書した補正書の翻訳文7、補正の内容 別紙の通り(尚、上記書面の内容には変更ない手続補正書(賦) 1、事件の表示 PCT/US87103369 2、発明の名称 ペプチドオリゴマーの微生物生産法 3、補正をする者 5、補正命令の[1付  平成 2年 2月270 (発送日)国際調査報告 1m−−シー^−一(寥嘘酬N・PCT/IJS  87103369国際調査 報告 υS 8703369 Page   2 SA    20153Procedural amendment (formality) 1.Display of the incident PCT/US87103369 2. Name of the invention Microbial production method for peptide oligomers 3. Person who makes corrections Address: Shin-Otemachi Building, 206-ku, 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo 5. Date of amendment order: February 27, 1990 (old dispatch) 6. Subject of amendment Translation of the written amendment written by type printing 7, Contents of the amendment As shown in the attached sheet (note that there is no change in the content of the above document) 1.Display of the incident PCT/US87103369 2. Name of the invention Microbial production method for peptide oligomers 3. Person who makes corrections 5. International search report of the amendment order [Attachment 1, February 270, 1990 (shipment date)] 1m--C^-1 (True Lies N/PCT/IJS 87103369 International Investigation report υS 8703369 Page 2 SA 20153

Claims (36)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(a)2以上の相補的DNAオリゴデオキシヌクレオチドの混合物を加熱 した後冷却することによつて、5′から3′の極性に関して逆平行に配向してい る相補的配列間で安定な塩基対を形成することによつて、2以上の相補的DNA オリゴデオキシヌクレオチドをアニーリングし、前記DNAオリゴデオキシヌク レオチドは、5′末端がリン酸化されており;塩基対を形成させると部分的に重 たるため、混合物中の任意の2つのオリゴデオキシヌクレオチド間でアニーリン グにより形成される完全塩基対の数はアニーリングした鎖中の不対合塩基の数と 等しくなくまたゼロでもたく;そして1以上の所望のアミノ酸配列をコードして おり、 (b)前記アニーリングしたDNAオリゴテオキシヌクレオチドをリガーゼ酵素 で処理して、隣接するオリゴテオキシヌクレオチドを同一の5′から3′の極性 で共有結合により連結することによつて、より長い二重鎖DNAセクメントとし ; (c)二重鎖リンカーDNAを前記二重鎖DNAセグメントに酵素的に結合して 、末端にリンカーをつけた二重鎖DNAフラグメントをつくる、 前記リンカーDNAは、前記DNAセグメント内には存在せず、あるプラスミド ペクターのDNA内に一度だけ存在する1以上の制限酵素認識部位を有しており 、前記リンカーは、前記セグメントが酵素的に前記プラスミドペクターに縦列結 合したときに1以上の前記DNAセグメントの反復アミノ酸配列を維持し、かつ 遺伝コード読み枠を維持するように適合されている、各工程からなる反復アミノ 酸配列から成るポリペプチドをコードする二重鎖DNA断片を産生する方法。(1) (a) Heating a mixture of two or more complementary DNA oligodeoxynucleotides By cooling the 5′ to 3′ polarity, two or more complementary DNAs by forming stable base pairs between complementary sequences The oligodeoxynucleotides are annealed and the DNA oligodeoxynucleotides are annealed. Reotide is phosphorylated at the 5' end; it partially overlaps when base-paired. annealin between any two oligodeoxynucleotides in the mixture. The number of perfect base pairs formed by unequal and zero; and encode one or more desired amino acid sequences Ori, (b) The annealed DNA oligoteoxynucleotide is treated with a ligase enzyme. treatment to align adjacent oligoteoxynucleotides with identical 5' to 3' polarity. longer double-stranded DNA segments by covalently linking with ; (c) enzymatically attaching a double-stranded linker DNA to said double-stranded DNA segment; , create a double-stranded DNA fragment with a linker at the end, The linker DNA is not present within the DNA segment and is present in certain plasmids. It has one or more restriction enzyme recognition sites that exist only once in Pector's DNA. , the linker allows the segments to be enzymatically linked in tandem to the plasmid vector. maintains the repetitive amino acid sequence of one or more of said DNA segments when combined; and Repeated amino acids, each step adapted to maintain the genetic code reading frame A method of producing a double-stranded DNA fragment encoding a polypeptide consisting of an acid sequence. (2)前記DNAフラグメント上のリンカー末端の多量体形を除くため、前記リ ンカーを適切な制限酵素で部分的または完全に切断することをさらに特徴とする 請求の範囲第1項記載の方法。(2) To remove the multimeric form of the linker end on the DNA fragment, further characterized in that the linker is partially or completely cleaved with a suitable restriction enzyme. The method according to claim 1. (3)前記二重鎖DNAセグメント中の切れ目または間隙を完全にまたは部分的 に除去するため前記二重鎖DNAセグメントをDNAポリメラーゼ酵素で処理す ることをさらに特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。(3) Completely or partially fill the breaks or gaps in the double-stranded DNA segment. The double-stranded DNA segment is treated with a DNA polymerase enzyme to remove the double-stranded DNA segment. 2. The method of claim 1 further comprising: (4)工程(a)においてハイプリダイズしてDNAオリゴデオキシヌクレオチ ド塩基対を形成させ前記オリゴデオキシヌクレオチド間の最大量の重なりを提供 する程度までの十分な速度で前記混合物が冷却される請求の範囲第1項記載の方 法。(4) In step (a), hybridize to obtain DNA oligodeoxynucleotides. base pairing to provide the maximum amount of overlap between the oligodeoxynucleotides. The method according to claim 1, wherein the mixture is cooled at a rate sufficient to Law. (5)前記混合物が2つの相補的オリゴテオキシヌクレオチドから成る請求の範 囲第1項記載の方法。(5) A claim in which the mixture consists of two complementary oligoteoxynucleotides. The method described in box 1. (6)前記リンカーDNAを添加した後に工程(b)および(c)の連結反応を 同時に行う請求の範囲第1項記載の方法。(6) After adding the linker DNA, perform the ligation reactions in steps (b) and (c). The method according to claim 1, which is carried out simultaneously. (7)前記リンカーDNAが前記二重鎖DNAに結合した場合非等価な末端を提 供するように選択される請求の範囲第1項記載の方法。(7) When the linker DNA binds to the double-stranded DNA, it presents non-equivalent ends. A method according to claim 1, wherein the method is selected to provide. (8)前記DNAオリゴデオキシヌクレオチドおよび前記リンカーDNAが合成 品である請求の範囲第1項記載の方法。(8) The DNA oligodeoxynucleotide and the linker DNA are synthesized The method according to claim 1, wherein the method is a product. (9)前記混合物が2つ以上の相補的DNA断片から成つておりそのため前記オ リゴマー化DNA断片はランダムブロツクペプチド共重合体として存在する2つ またはそれ以上のアミノ酸配列を持つポリペプチドをコードするヘテロポリマー であることを特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。(9) the mixture is composed of two or more complementary DNA fragments, and therefore the mixture is composed of two or more complementary DNA fragments; Two oligomerized DNA fragments exist as a random block peptide copolymer. or a heteropolymer encoding a polypeptide with an amino acid sequence of The method according to claim 1, characterized in that: (10)2つまたはそれ以上の種のDNAフラグントがさらに混合され、リガー ゼ酵素によりオリゴマー化二重鎖DNA断片内へ結合される請求の範囲第1項記 載の方法で、前記DNA断片混合物の各々の種はDNA断片の異つた種の少くと も1つの他の単鎖末端に適合して塩基対合する少くとも1つの単鎖末端を持ち、 およびそのようなオリゴマー化二重鎖DNA断片は2つまたはそれ以上の結合さ れ相接するランダムブロツク反復アミノ酸配列からなるヘテロポリペプチドをコ ードする結合断片、または単一の反復アミノ酸配列を持つポリペプチド(結合D NA断片によりコードされるポリペプチドより高い分子量を持つ前記ポリペプチ ド)をコードする結合断片から成る方法。(10) DNA fragments of two or more species are further mixed and ligated claim 1, which is bound into the oligomerized double-stranded DNA fragment by enzyme enzyme In the method described above, each species of said DNA fragment mixture comprises at least one different species of DNA fragments. also has at least one single-stranded end that is compatible and base-paired with one other single-stranded end; and such oligomerized double-stranded DNA fragments contain two or more linked A heteropolypeptide consisting of adjacent random block repeat amino acid sequences is a binding fragment that encodes a binding fragment, or a polypeptide with a single repetitive amino acid sequence (binding D said polypeptide having a higher molecular weight than the polypeptide encoded by the NA fragment; A method consisting of combined fragments that code for (11)前記より大きな二重鎖DNA断片が2つまたはそれ以上の結合された相 接するランダムまたはブロック反復アミノ酸配列から成るヘテロポリペプチドを コードする請求の範囲第10項記載の方法。(11) The larger double-stranded DNA fragment has two or more linked phases. Heteropolypeptides consisting of contiguous random or block repeat amino acid sequences 11. The method of claim 10. (12)前記DNA断片の種が合成DNA断片および天然DNA断片の混合物で ある請求の範囲第11項記載の方法で、前記天然DNA断片は天然DNA遺伝子 または遺伝子セグメントまたは天然メツセンジヤーRNA配列の相補的DNAコ ピーから成つており、および前記オリゴマー化DNA断片は相接するランダムな または交互にプロックが反復する前記合成断片から成り、ヘテロポリペプチドを コードする天然DNA断片は2つまたはそれ以上が結合され、相接するランダム または交互にブロツクが反復するアミノ酸配列から成つている方法。(12) The species of the DNA fragment is a mixture of synthetic DNA fragments and natural DNA fragments. The method according to claim 11, wherein the natural DNA fragment is a natural DNA gene. or the complementary DNA sequence of a gene segment or natural messenger RNA sequence. and the oligomerized DNA fragments consist of adjacent random or consisting of the above-mentioned synthetic fragments in which blocks are repeated alternately, and which generates a heteropolypeptide. Two or more encoding natural DNA fragments are joined together to form adjacent random or a method in which the blocks consist of repeating amino acid sequences. (13)前記DNA断片を単離することをさらに特徴とする請求の範囲第1から 10項記載の方法。(13) Claims 1 to 1, further comprising isolating the DNA fragment. The method according to item 10. (14)前記単離されたDNA断片が約75塩基対以上の長さである請求の範囲 第13項記載の方法。(14) The isolated DNA fragment has a length of about 75 base pairs or more. The method according to paragraph 13. (15)前記単離されたDNA断片が約100塩基対以上の長さである請求の範 囲第14項記載の方法。(15) The isolated DNA fragment has a length of about 100 base pairs or more. The method described in box 14. (16)前記リンカーDNAが、適当な制限酵素で処理された場合等価な末端を 提供する前記リンカーDNA中の少くとも1つの酵素認識部位を切断することが できるように選択される請求の範囲第15項記載の方法。(16) When the linker DNA is treated with an appropriate restriction enzyme, equivalent ends are generated. cleavage of at least one enzyme recognition site in the provided linker DNA; 16. The method according to claim 15, wherein the method is selected such that: (17)前記リンカーDNAが配列 5′−GGGCCCCCG−3′および5′−GGGCCCCGG−3′ のオリゴデオキシヌクレオチドから成る請求の範囲第1項記載の方法。(17) The linker DNA has a sequence 5'-GGGCCCCG-3' and 5'-GGGCCCCG-3' The method according to claim 1, comprising the oligodeoxynucleotide of (18)前記リンカーが適当な制限酵素で処理された場合、非等価な末端を提供 する前記リンカーDNA中の少くとも1つの酵素認識部位を切断できるように選 択される請求の範囲第1項記載の方法。(18) When the linker is treated with an appropriate restriction enzyme, it provides non-equivalent ends. selected to be able to cleave at least one enzyme recognition site in the linker DNA. The method according to claim 1, wherein the method is selected. (19)前記リンカーDNAが配列 5′−GGGCCGCCAGGGCCGCCG−3′および5′−CGGCCC TGGCGGCCCCGG−3′を持つオリゴデオキシヌクレオチドから成る請 求の範囲第18項記載の方法。(19) The linker DNA has a sequence 5'-GGGCCGCCAGGGCCGCCG-3' and 5'-CGGCCC A chain consisting of oligodeoxynucleotides with TGGCGGCCCCGG-3' The method according to item 18. (20)前記DNAが、反復コラーゲン類似トリペプチド配列、反復エラスチン 類似ペンタペプチド配列、または結合された相接するコラーグン類似トリペプチ ドおよびエラスチン類似ペンタペプチド配列から成るランダムまたは交互ポリペ プチド共重合体をコードする請求の範囲第1項記載の方法。(20) The DNA is a repeating collagen-like tripeptide sequence, a repeating elastin Similar pentapeptide sequences, or linked adjacent collage-like tripeptides Random or alternating polypeptides consisting of polypeptides and elastin-like pentapeptide sequences. A method according to claim 1 which encodes a peptide copolymer. (21)請求の範囲第1項記載の方法で産生されるDNA断片。(21) A DNA fragment produced by the method according to claim 1. (22)請求の範囲第12項記載の方法で産生されるDNA断片。(22) A DNA fragment produced by the method according to claim 12. (23)少くとも約75塩基対の長さの請求の範囲第21項記載の断片。(23) The fragment of claim 21 having a length of at least about 75 base pairs. (24)少くとも約100塩基対の長さの請求の範囲第23項記載の断片。(24) The fragment of claim 23 having a length of at least about 100 base pairs. (25)複製可能なプラスミドクローニング運搬体で、請求の範囲第20項のD NA断片を含有する前記運搬体が適した宿主微生物にクローン化された場合前記 運搬体は前記DNA断片を発現できる運搬体。(25) A replicable plasmid cloning vehicle, D of claim 20. If said vehicle containing the NA fragment is cloned into a suitable host microorganism. The carrier is a carrier capable of expressing the DNA fragment. (26)請求の範囲第25項記載の複製可能プラスミドクローニング運搬体およ び請求の範囲第21項記載のDNA断片から成る組換え体プラスミドを形成する 方法で、前記方法は下記の工程(a)および(b)から成る:(a)前もつて決 定された制限エンドヌクレアーぜ認識部位でプラスミドクローニング運搬体を切 断し;および(b)前記DNA断片が前記プラスミドクローニング運搬体中の調 節可能遺伝子プロモーター配列の制御下になるように前記部位に1つまたはそれ 以上の請求の範囲第20項のDNA断片を酵素的に挿入し、およびそれにより前 記挿入DNA断片は発現可能であり、前記組換え体プラスミドが適当な宿主微生 物内へクローン化された場合、1つまたはそれ以上の反復アミノ酸配列の単位か ら成るポリペプチドを形成する方法。(26) The replicable plasmid cloning vehicle and and forming a recombinant plasmid consisting of the DNA fragment according to claim 21. a method, said method comprising steps (a) and (b): (a) previously determined; Cut the plasmid cloning vehicle at defined restriction endonuclease recognition sites. and (b) said DNA fragment is prepared in said plasmid cloning vehicle. one or more at said site so as to be under the control of an articulable gene promoter sequence. enzymatically inserting the DNA fragment of Claim 20 above, and thereby The inserted DNA fragment can be expressed, and the recombinant plasmid can be expressed in a suitable host microorganism. unit of one or more repetitive amino acid sequences when cloned into a A method of forming a polypeptide consisting of. (27)前記プラスミドペクター中の翻訳開始DNA配列に関して前記DNA断 片の遺伝コード読み枠を維持するためおよび挿入されたDNA断片を通しておよ びその間の1つまたはそれ以上の反復アミノ酸配列を維持するため2つまたはそ れ以上の前記DNA断片が前記プラスミドクローニング運搬体中に縦列に挿入さ れる請求の範囲第26項記載の方法。(27) The DNA fragment with respect to the translation initiation DNA sequence in the plasmid vector to maintain the genetic code reading frame of the fragment and throughout the inserted DNA fragment. and one or more repeated amino acid sequences between them. more than one of said DNA fragments are inserted in tandem into said plasmid cloning vehicle. 27. The method according to claim 26. (28)前記2つまたはそれ以上のDNA断片が全体で同一の反復アミノ酸配列 をコードしている請求の範囲第27項記載の方法で、その中では、前記挿入断片 は前記配列の反復単位から成るポリペプチドを形成するように発現できる方法。(28) The two or more DNA fragments have identical repeating amino acid sequences throughout. 28. The method of claim 27, wherein said insert fragment encodes can be expressed to form a polypeptide consisting of repeat units of said sequence. (29)前記2つまたはそれ以上のDNA断片が全体でまたは一部で異つた反復 アミノ酸配列をコードしている請求の範囲第27項記載の方法で、その中では前 記挿入断片は、ブロツク状またはランダムな前記アミノ酸配列の反復単位から成 るブロツクまたはランダムヘテロポリペプチドを形成するように発現できる方法 。(29) a repeat in which the two or more DNA fragments are different in whole or in part; 28. The method of claim 27, wherein the method encodes an amino acid sequence. The inserted fragment consists of block-like or random repeating units of the amino acid sequence. methods that can be expressed to form block or random heteropolypeptides . (30)天然に存在するDNA断片または天然に存在するメッセンジャーRNA の全部または一部の相補的DNAコピーを前記1つまたはそれ以上のDNA断片 と酵素的に挿入することをさらに特徴とする請求の範囲第26項記載の方法。(30) Naturally occurring DNA fragment or naturally occurring messenger RNA complementary DNA copies of all or part of said one or more DNA fragments. 27. The method of claim 26, further comprising the step of enzymatically inserting: (31)請求の範囲第26項の方法で調製される組換え体プラスミド。(31) A recombinant plasmid prepared by the method of claim 26. (32)反復アミノ酸配列から成るポリペプチドを産生できる微生物を形成する 方法で、前記方法は請求の範囲第30項記載の組換え体プラスミドで組換え、不 能微生物を形質転換する工程から成る方法。(32) Forming microorganisms that can produce polypeptides consisting of repetitive amino acid sequences A method, wherein the method comprises recombinant and non-recombinant plasmids according to claim 30. A method consisting of the step of transforming a functional microorganism. (33)前記微生物が大腸菌である請求の範囲第32項記載の方法。(33) The method according to claim 32, wherein the microorganism is Escherichia coli. (34)請求の範囲第31項記載の方法に従つて形質転換されている徴生物。(34) A symptomatic organism transformed according to the method set forth in claim 31. (35)反復既知アミノ酸配列から成るポリペプチドを産生する方法で: (a)請求の範囲第33項記載の前記微生物を培養培地中増殖せしめて前記ポリ ペプチドのためのコード配列を含む前記断片または断片類の発現を達成し、それ により前記ポリペプチドが形成され; (b)前記微生物から前記ポリペプチドを含む分画を単離し;および (c)前記分画を精製して前記ポリペプチドを提供する工程を特徴とする方法。(35) A method for producing a polypeptide consisting of a repeating known amino acid sequence: (a) The microorganism according to claim 33 is grown in a culture medium to Achieving the expression of said fragment or fragments containing the coding sequence for the peptide, said polypeptide is formed by; (b) isolating a fraction containing the polypeptide from the microorganism; and (c) A method characterized by the step of purifying the fraction to provide the polypeptide. (36)請求の範囲第35項記載の方法で産生されるポリペプチド。(36) A polypeptide produced by the method according to claim 35.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5496712A (en) * 1990-11-06 1996-03-05 Protein Polymer High molecular weight collagen-like protein polymers
US5773249A (en) * 1986-11-04 1998-06-30 Protein Polymer Technologies, Inc. High molecular weight collagen-like protein polymers
US5830713A (en) * 1986-11-04 1998-11-03 Protein Polymer Technologies, Inc. Methods for preparing synthetic repetitive DNA
CA2009996A1 (en) * 1989-02-17 1990-08-17 Kathleen S. Cook Process for making genes encoding random polymers of amino acids
US5932697A (en) * 1990-09-25 1999-08-03 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Synthetic antifreeze peptide
WO1993010231A1 (en) * 1991-11-12 1993-05-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Collagen-like polypeptides
JPH07501443A (en) * 1991-11-12 1995-02-16 プロテイン ポリマー テクノロジーズ,インコーポレイティド High molecular weight collagen-like protein polymer
FR2685347A1 (en) * 1991-12-23 1993-06-25 Univ Pasteur Biotechnological process for the microbial preparation and production of peptide oligomers as gelatin substitutes
FR2738841B1 (en) * 1995-09-15 1997-11-21 Centre Nat Rech Scient PROCESS FOR THE POLYMERIZATION OF NUCLEIC ACID SEQUENCES AND ITS APPLICATIONS

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342832A (en) * 1979-07-05 1982-08-03 Genentech, Inc. Method of constructing a replicable cloning vehicle having quasi-synthetic genes
GB2068971B (en) * 1980-01-30 1983-06-08 Searle & Co Recombinant dna techniques
EP0036258A3 (en) * 1980-03-14 1982-02-10 Cetus Corporation Process for producing aspartame
US6936694B1 (en) * 1982-05-06 2005-08-30 Intermune, Inc. Manufacture and expression of large structural genes
GB2162190A (en) * 1984-07-06 1986-01-29 Pa Consulting Services Improvements in or relating to production of silk

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