JPH03123486A - Genetic engineering production process of membrane protein - Google Patents

Genetic engineering production process of membrane protein

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JPH03123486A
JPH03123486A JP26026189A JP26026189A JPH03123486A JP H03123486 A JPH03123486 A JP H03123486A JP 26026189 A JP26026189 A JP 26026189A JP 26026189 A JP26026189 A JP 26026189A JP H03123486 A JPH03123486 A JP H03123486A
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JP
Japan
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gene
polypeptide
sequence
base sequence
dna
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JP26026189A
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Japanese (ja)
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Yoshinori Harada
義則 原田
Takeshi Sakamoto
健 坂本
Hitoshi Ishibashi
整 石橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

NEW MATERIAL:A cartridge gene produced by dividing a gene constituting a membrane protein into plural cartridge genes corresponding to plural polypeptides having helix structure and using one or adjacent two or more of said divided cartridge genes as constituent genes. EXAMPLE:The octopus rhodopsin gene coding the amino acid sequence of formu la and having cutting sites of restriction eznymes SphI, MluI, NdeI and NheI. USE:Genetic engineering production of membrane protein. PREPARATION:Octopus rhodopsin (OR) fragment gene synthesized by a solid- phase DNA-chain extension reaction using phosphor-amidite process is linked to a DNA linker T4 DNA ligase.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は膜蛋白質、その部分構造およびその分子構造改
変体を遺伝子工学的に生産する方法に係り、特にタコ・
ロドプシン(以下、ORと略称)に対応する化学合成遺
伝子、および、それを含む発現ベクター、該発現ベクタ
ーを保持する大腸菌、および、これらを培養するORの
生産方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing membrane proteins, partial structures thereof, and modified molecular structures thereof by genetic engineering, and in particular,
The present invention relates to a chemically synthesized gene corresponding to rhodopsin (hereinafter abbreviated as OR), an expression vector containing the same, Escherichia coli carrying the expression vector, and a method for producing OR by culturing these.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

生体を構成する細胞膜上には多種多様な膜蛋白質が存在
し、細胞が生存するために必要なエネルギーの獲得、物
質の透過、細胞の特徴付け、細胞と細胞との間の化学情
報の遺り取りなどの働きを司っている。プロトンポンプ
、イオンチャネル、受容体などがこれに当る。こうした
膜蛋白質の物性や機能を探り、生体内化学情報伝達メカ
ニズムの解明、疾病の原因究明、治療法の開発、さらに
は分子構造を改変して膜蛋白質の機能の改変を図ること
で可能となる新しいタイプのバイオセンサーの開発など
、を積極的に推し進めるためには、これら膜蛋白質の遺
伝子工学的生産が必要である。
A wide variety of membrane proteins exist on the cell membranes that make up living organisms, and are responsible for the acquisition of energy necessary for cells to survive, the permeation of substances, the characterization of cells, and the legacy of chemical information between cells. It controls functions such as picking. Examples include proton pumps, ion channels, and receptors. By exploring the physical properties and functions of these membrane proteins, we can elucidate the mechanisms of chemical information transmission in the body, investigate the causes of diseases, develop treatments, and even modify the functions of membrane proteins by modifying their molecular structures. Genetic engineering production of these membrane proteins is necessary to actively advance the development of new types of biosensors.

実際、近年、遺伝子工学的及び細胞工学的手法を用いて
、ホルモン受容体などを培養細胞に生産させることが試
みられてきた。例えば、アドレナリン受容体のキメラを
アフリ゛カッメガエルの卵母細胞で発現させた例などが
ある(Kobilka et al。
In fact, in recent years, attempts have been made to produce hormone receptors and the like in cultured cells using genetic engineering and cell engineering techniques. For example, a chimera of adrenergic receptors was expressed in African frog oocytes (Kobilka et al.

5cience、240.pl)、1310−1316
 (1988))。これらの方法においては、その主た
る目的がホルモン受容体などの生理的機能の解明にある
ので膜蛋白質の大量生産に重きを置いていない。そのた
め、膜蛋白質のアミノ酸配列をコードする遺伝子は試料
とする細胞から得たcDNA由来のものが用いられる。
5science, 240. pl), 1310-1316
(1988)). In these methods, the main purpose is to elucidate the physiological functions of hormone receptors, etc., so they do not place emphasis on mass production of membrane proteins. Therefore, the gene encoding the amino acid sequence of the membrane protein is derived from cDNA obtained from the sample cell.

一方、マサチューセッツ工科大学のコラーナらは一連の
光受容体のうち、高度好塩菌(Ha lobac−te
rium halobium)の細胞膜上に有り、光励
起のプロトンポンプの働きをしているバクテリオロドプ
シン(以下、BRと略称、Na5sal et al、
、J、Biol。
On the other hand, among a series of photoreceptors, Khorana et al.
Bacteriorhodopsin (hereinafter abbreviated as BR, Na5sal et al.
, J. Biol.

Chem、 、 262. No、 19. pp、9
264−9270(1987))や、牛の網膜上に有り
、光の受容体となり視覚の中心的役割を果たしているウ
シ・ロドプシン(Ferretti etal、、 P
roc、Natl、Acad、Sci、US^、 83
. pp、599−603(1986))のアミノ酸配
列に対応する遺伝子を有機化学的に全合成し、大腸菌体
内での大量合成と機能の解明を目指している。しかし、
同じロドプシンでもORについては遺伝子工学的生産に
関する報告は未だ無い。
Chem, , 262. No, 19. pp, 9
264-9270 (1987)) and bovine rhodopsin, which is present on the retina of cows and plays a central role in vision as a light receptor (Ferretti et al., P
roc, Natl, Acad, Sci, US^, 83
.. We aim to completely synthesize the gene corresponding to the amino acid sequence of E. coli, pp. 599-603 (1986), and to elucidate its large-scale synthesis and function within Escherichia coli. but,
Even though rhodopsin is the same, there have been no reports regarding genetic engineering production of OR.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明が解決しようとする課題は2つある。先ず、第1
の点は膜蛋白質特に、ORの大量生産法である。上述し
た公知技術の内、特に、cDNAを使用する場合におい
ては使用する遺伝子の塩基配列を宿主細胞中で翻訳効率
の高い配列にすること、及び発現効率の高い発現ベクタ
ーの利用について充分な配慮がなされておらず、容易に
かつ大量に膜蛋白質を大腸菌に生産させることが難しい
という問題があった(Dunn et al、+ J、
Biol、Chem、、 262No、19. pp、
9246−9254(1987))。
There are two problems that the present invention attempts to solve. First, the first
The point is that it is a method for mass production of membrane proteins, especially OR. Among the above-mentioned known techniques, in particular, when using cDNA, sufficient consideration must be given to ensuring that the base sequence of the gene used has a high translation efficiency in the host cell, and to using an expression vector with high expression efficiency. However, there was a problem in that it was difficult to make E. coli produce membrane proteins easily and in large quantities (Dunn et al., + J.
Biol, Chem, 262 No. 19. pp,
9246-9254 (1987)).

本発明の第1の目的はポリペプチドへの翻訳効率の高い
OR遺伝子を化学合成し、続いて、化学合成したOR遺
伝子を大腸菌体内で安定で発現効率の高い発現ベクター
に連結し、この発現ベクターを大腸菌内に導入の後、当
該発現ベクターを保持する大腸菌を培養することにより
、ORを遺伝子工学的方法で効率良く生産する方法を提
供することにある。
The first objective of the present invention is to chemically synthesize an OR gene with high translation efficiency into a polypeptide, and then to link the chemically synthesized OR gene to an expression vector that is stable and has high expression efficiency in E. coli cells. The object of the present invention is to provide a method for efficiently producing OR by a genetic engineering method by introducing the expression vector into E. coli and then culturing E. coli carrying the expression vector.

本発明が解決しようとする課題の第2の点は、膜蛋白質
の遺伝子工学的取扱い、即ち、機能の改変、キメラ分子
の構築などを容易にする方法である。BRを始めとする
膜蛋白質は分子進化の過程でも強く保存されてきた細胞
膜を貫く複数本のヘリックス構造(BR,ORの場合7
本)が特徴的と推測されている。そのためへりンクス構
造を単位とする遺伝子組換え、他種ロドプシンとの融合
によるキメラロドプシンの生産等が、ロドプシンの蛋白
質工学研究においては重要と考えられる。既に述べたよ
うにコラーナらは膜蛋白質の一種であるBRのアミノ酸
置換等による機能改変などの蛋白質工学を目指して(A
hl et al、、J、Biol、Chem、+ 2
63+No、25. pp、13594−13601(
1988))、大腸菌体内でBRを効率的に生産するた
めに大腸菌に適合した遺伝子コドンおよび、発現ベクタ
ーの選択を行っている。しかし、コラーナらの方法では
遺伝子設計の段階においてヘリックス単位のBRの生産
、キメラBR生産にを効な遺伝子構造などの点について
考慮が全く成されていない。
The second problem to be solved by the present invention is a method that facilitates the genetic engineering of membrane proteins, that is, the modification of their functions, the construction of chimeric molecules, and the like. Membrane proteins such as BR have a structure of multiple helices penetrating the cell membrane (7 in the case of BR and OR), which has been strongly conserved during molecular evolution.
It is assumed that books) are characteristic. Therefore, genetic recombination using the helix structure as a unit, production of chimeric rhodopsin by fusion with rhodopsin from other species, etc. are considered important in protein engineering research on rhodopsin. As mentioned above, Khorana et al. are aiming for protein engineering such as functional modification of BR, which is a type of membrane protein, through amino acid substitution etc.
hl et al,,J,Biol,Chem,+2
63+No, 25. pp, 13594-13601 (
(1988)), we are selecting gene codons and expression vectors that are compatible with E. coli in order to efficiently produce BR in E. coli. However, in the method of Khorana et al., no consideration is given at all to the production of helical BRs and the gene structure effective for chimeric BR production at the gene design stage.

本発明の第2の目的はORの生産を例として対象とする
膜蛋白質の全ポリペプチド鎖を単に遺伝子工学的に生産
するのみならず、膜蛋白質の構造上の特徴を生かし、膜
蛋白質の物性、機能解析、さらには機能の改変に有効な
蛋白質工学的取扱いを容易とすることを特徴とする膜蛋
白質の遺伝子工学的生産方法を提供することにある。
The second purpose of the present invention is to not only produce the entire polypeptide chain of a target membrane protein by genetic engineering, taking the production of OR as an example, but also to utilize the structural characteristics of membrane proteins to improve the physical properties of membrane proteins. It is an object of the present invention to provide a genetic engineering production method for membrane proteins, which is characterized by facilitating protein engineering handling that is effective for functional analysis and functional modification.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、膜蛋白質を構成する遺伝子を複数個のへリッ
クス構造のポリペプチドに対応する複数個のカートリン
ジ遺伝子に分割し、その一種又は隣接する2種以上から
成るカートリンジ遺伝子にある。
The present invention consists of dividing a gene constituting a membrane protein into a plurality of cartridge genes corresponding to a plurality of helical polypeptides, and creating a cartridge gene consisting of one type or two or more adjacent types.

そして、上記膜蛋白質の具体例としては、タコ・ロドプ
シンが挙げられる。
A specific example of the membrane protein is octopus rhodopsin.

更に、本発明は、下記のアミノ酸配列をコードし、かつ
5phr 、旧ul、 Ndel及びNhelの制限酵
素開裂部位を有するタコ・ロドプシン遺伝子にある。
Further, the present invention resides in the octopus rhodopsin gene encoding the following amino acid sequence and having 5 phr, old ul, Ndel and Nhel restriction enzyme cleavage sites.

Met  Val  Glu Thr Trp Trp tlis Pro His Pro  Asp  Ala Phe  Ile  Gly Leu  Gly  Asn 5er Lys  Thr Asn  Met  Phe Ser  Thr  Thr Tyr  Asn  Pr。Met Val Glu Thr Trp Trp tlis Pro His Pro Asp Ala Phe Ile Gly Leu Gly Asn 5er Lys Thr Asn Met Phe Ser Thr Thr Tyr Asn Pr.

Trp Ala  Lys Val  Tyr Tyr Val  Val  Gly Gly  Val  Val Lys  Ser Leu lie  Ile  Asn Leu  Val  八5n Thr  Val  Asp Phe  Asp  Pr。Trp Ala Lys Val Tyr Tyr Val Val Gly Gly Val Val Lys Ser Leu lie Ile Asn Leu Val 85n Thr Val Asp Phe Asp Pr.

Ser  Val  Gly He  lie Gly 11e Tyr  Leu Gin  Thr  Pr。Ser Val Gly He lie Gly 11e Tyr Leu Gin Thr Pr.

Leu  Ala  Met Asp Leu Ser Phe Ser  Ala 
 Ile Asn Gly PhePhe  Met 
 Ser  Ile  Asn5er  Ile  A
sp  Arg  TyrPro  Met  Ala
  Ala  SerArg  Arg  Ala  
Phe  LeuTrp Met Trp Ser  
l1ePro  Val  Phe  Asn  Tr
pGlu Gly  Ile Leu ThrTyr 
Leu Ser Thr Asphr Asn Lys Met Val ty Ser Pr。
Leu Ala Met Asp Leu Ser Phe Ser Ala
Ile Asn Gly PhePhe Met
Ser Ile Asn5er Ile A
sp Arg TyrPro Met Ala
Ala SerArg Arg Ala
Phe LeuTrp Met Trp Ser
l1ePro Val Phe Asn Tr
pGlu Gly Ile Leu ThrTyr
Leu Ser Thr Asphr Asn Lys Met Val ty Ser Pr.

Met  八1a Val  l1e Lys  Met 11e  1ie Trp 5er Ala Tyr Cys  5er Ser  Thr Met Gly Ser Phe Val Val Phe Arg Ile Arg His Val 1y Pr。Met 81a Val l1e Lys Met 11e 1ie Trp 5er Ala Tyr Cys 5er Ser Thr Met Gly Ser Phe Val Val Phe Arg Ile Arg His Val 1y Pr.

Asp Ser His  Glu Lys  Glu  Met Al
a  Ala  Met  Ala LysAla  
Lys  lie  Ser  Met  Val  
Tie  Tle  Thr  G1n1ie  Al
a Glu  Trp Pro  Val His  Asn 八la  Glu cly Gry Lys  Glu Gin  Ala Pro 9r。
Asp Ser His Glu Lys Glu Met Al
a Ala Met Ala LysAla
Lys lie Ser Met Val
Tie Tle Thr G1n1ie Al
a Glu Trp Pro Val His Asn 8 la Glu cly Gry Lys Glu Gin Ala Pro 9r.

Tyr  Pr。Tyr Pr.

Gln  Gly Gin  Gly Gin  Gly Gln  Gly Gin  八1a Leu Val Leu Pr。Gln Gly Gin Gly Gin Gly Gln Gly Gin 81a Leu Val Leu Pr.

Leu Thr Phe 1e Glu  Glu Glu  Ser Met  Met Gin  Gin Pro  Gln Pro  Gln Tyr  Pr。Leu Thr Phe 1e Glu Glu Glu Ser Met Met Gin Gin Pro Gln Pro Gln Tyr Pr.

Tyr Pr。Tyr Pr.

Ala  Pr。Ala Pr.

Ala  Pr。Ala Pr.

Tyr  Gln 八1a Pr。Tyr Gln 81a Pr.

Ala Val Val Arg Ala Ala 1y ty Pr。Ala Val Val Arg Ala Ala 1y Ty Pr.

Pr。Pr.

Pr。Pr.

Pr。Pr.

Ala Gin Tyr Lys Tyr Val 八sp Met 八la Tyr Ala Gin Gin Gin Gin Phe Ala Ala Ser 1y Ala Ser Val 八la  5er Ala  Ala Met  Gln Tyr Gln Pro  Pr。Ala Gin Tyr Lys Tyr Val 8sp Met 8 la Tyr Ala Gin Gin Gin Gin Phe Ala Ala Ser 1y Ala Ser Val 8 la 5er Ala Ala Met Gln Tyr Gln Pro Pr.

Tyr  Pr。Tyr Pr.

Gly Tyr Gly Tyr Vat  Glu Gly  Val Pr。Gly Tyr Gly Tyr Vat Glu Gly Val Pr.

Glu ^1a Ser Glu Gin Lys Pr。Glu ^1a Ser Glu Gin Lys Pr.

1n Pr。1n Pr.

Pr。Pr.

Pr。Pr.

Ala 八sp ^「g Meむ Met Pr。Ala 8sp ^ “g Memu Met Pr.

1y Pr。1y Pr.

Pr。Pr.

Pr。Pr.

Pr。Pr.

Asn あるいは、 下記のDNA配列からなるタコ ロ ドブシン遺伝子にある。Asn or, An octopus with the following DNA sequence B It's in the Dobusin gene.

ATGGTAGAGT CTACTACTCTACAA
CCCGACCGTCGACATTCGATCCGAT
T  CCGGACGCTGTTCATTGGCG  
TGGTTGGTATGTGTAGTGAT  TTA
CCTGTTCGACCCCGGCT  AACATG
TTCAGATCTGTCTT  TCTCTGCGA
TCTATCTCTGCTTTCATGAAAAGCA
TGCCAG CTGTACGGCCTTCATGTC
TA  TTAACACTATGTTACAACGT 
TATCGGCCGTAATGTCTCAT CGTC
GTGCATTGGATGTGGT CTATTGTT
TGACTGGGGTGCGTACGTACCGCTC
TTTCGACTACCTGTCTATTCATCCT
GT GCATGTACTTTCATTATTAT  
CGCATTCTGTTGTTTCTAACCATGA
AAAAGCGTCTGAACG CTAAAGAGC
TGGTTAACCAG ACTTGGTGGTCAT
CCGCATT  GGGCGA八八TTTへへACT
ACTCTGTAGGTATCCATTGGTATCC
TGGGTAACGTCCAAAACTA  AATC
CCTGCATTATCAATCT  GGCAATG
TCATAACGGTTTCCCGCTTAAG八八A
ATGGAへへT  TCGGTAAAGTTGCTG
GGCGG TATCTTCGGTGGCGATGAT
T  TCTATCGATCCCGATGGCTG  
CTTCTAAAAATCCTGATGAT CATT
TTCGTGGTCTGTGGGCCCGGTCTTC
八GAAGGCAへTCTGACCTCTTGCCGA
TCCGTCCACGCGTTCTCTGTGGCTT
CATGCTGCCGATACTTCAACA  TC
GTGATGTCA^八TGGCCGCAへTGGCG
AAACCGTAAAGCA CAGGCGGGTG更
に本発明は、大腸菌由来のトリプトファンオペロン中の
トリプトファン調節遺伝子とその下流に連結したtrp
 Lポリペプチド翻訳調節塩基配列とtrp Lポリペ
プチドのN末端のメチオニンに対応するDNA配列の下
流に連結した前記いずれかの遺伝子とを含む塩基配列、
大腸菌由来のトリプトファンオペロン中のトリプトファ
ン調節遺伝子とその下流に連結したtrp Eポリペプ
チド翻訳調節塩基配列とtrp EポリペプチドのN末
端のメチオニンに対応するDNA配列の下流に連結した
前記いずれかの遺伝子とを含む塩基配列、あるいは、翻
訳調節塩基配列としてtrp Lポリペプチド翻訳調節
塩基配列とtrp Eポリペプチド翻訳調節塩基配列と
の両者を含むものである、大腸菌由来のトリプトファン
オペロン中のトリプトファン調節遺伝子とその下流に連
結したtrp Lポリペプチド翻訳調節塩基配列とtr
p LポリペプチドのN末端のメチオニンに対応するD
NA配列の下流、及びtrpEポリペプチド翻訳調節塩
基配列とtrp EポリペプチドのN末端のメチオニン
に対応するDNA配列の下流にそれぞれ連結した前記い
ずれかの遺伝子とを含む塩基配列にある。
ATGGTAGAGTCTACTACTCTACAA
CCCGACCGTCGACATTCGATCCGAT
T CCGGACGCTGTTCATTGGCG
TGGTTGGTATGTGTAGTGAT TTA
CCTGTTCGACCCCGGCT AACATG
TTCAGATCTGTCTT TCTCTGCGA
TCTATCTCTGCTTTCATGAAAAGCA
TGCCAG CTGTACGGCCTTCATGTC
TA TTAACACTATGTTACAACGT
TATCGGCCGTAATGTCTCAT CGTC
GTGCATTGGATGTGGTCTATTGTT
TGACTGGGGTGCGTACGTACCGCTC
TTTCGACTACCTGTCTATTCATCCT
GT GCATGTACTTTCATTATTAT
CGCATTCTGTTGTTTCTAACCATGA
AAAAGCGTCTGAACGCTAAAGAGC
TGGTTAACCAG ACTTGGTGGTCAT
CCGCATT GGGCGA 88 TTT ACT
ACTCTGTAGGTATCCATTGGTATCC
TGGGTAACGTCCAAAACTAAATC
CCTGCATTATCAATCTGGCAATG
TCATAACGGTTTCCCGCTTAAG88A
To ATGGA T TCGGTAAAAGTTGCTG
GGCGG TATCTTCGGTGGCGATGAT
T TCTATCGATCCCGATGGCTG
CTTCTAAAAAATCCTGATGAT CATT
TTCGTGGTCTGTGGGCCCGGTCTTC
8GAAGGGCATCTGACCTCTTGCCGA
TCCGTCCACGCGTTCTCTGTGGCTT
CATGCTGCCGATACTTCAACATC
GTGATGTCA^8TGGCCGCAtoTGGCG
AAACCGTAAAGCA CAGGCGGGTGG Furthermore, the present invention provides a tryptophan regulatory gene in the tryptophan operon derived from Escherichia coli and a trp linked downstream thereof.
A base sequence comprising an L polypeptide translation regulatory base sequence and any of the above genes linked downstream of a DNA sequence corresponding to the N-terminal methionine of the trp L polypeptide;
A tryptophan regulatory gene in the tryptophan operon derived from Escherichia coli, a TRP E polypeptide translation regulatory base sequence linked downstream thereof, and any of the above genes linked downstream of a DNA sequence corresponding to the N-terminal methionine of the TRP E polypeptide; or a tryptophan regulatory gene in the tryptophan operon derived from Escherichia coli, which contains both the TRP L polypeptide translation regulatory base sequence and the TRP E polypeptide translation regulatory base sequence as translation regulatory base sequences, and its downstream. The linked trp L polypeptide translational regulatory base sequence and tr
p D corresponding to the N-terminal methionine of the L polypeptide
The nucleotide sequence includes one of the above-mentioned genes linked downstream of the NA sequence, and downstream of the trpE polypeptide translational regulatory nucleotide sequence and the DNA sequence corresponding to the N-terminal methionine of the trpE polypeptide.

更に本発明は、上記の塩基配列をプラスミド等のベクタ
ーに組み込んで得られる発現ベクター宿主細胞を前記発
現ベクターで形質転換した形質転換体にあり、また、本
発明は、この形質転換体を培地に培養して、膜蛋白質、
好ましくはタコ・ロドプシンの部分構造ポリペプチド、
あるいは全構造ポリペプチドの製造方法にある。
Furthermore, the present invention resides in a transformant obtained by transforming an expression vector host cell obtained by incorporating the above base sequence into a vector such as a plasmid with the expression vector, and the present invention also relates to a transformant obtained by transforming the expression vector into a host cell obtained by incorporating the above base sequence into a vector such as a plasmid. By culturing, membrane proteins,
Preferably a partial structural polypeptide of octopus rhodopsin,
Alternatively, there is a method for producing the entire structural polypeptide.

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

455個のアミノ酸からなるOR(Ovchinnik
ov etat、、  FEBS  Letters、
  232.  No、1  、  pp、69−72
(1988))のバイトロバシー解析(Xyte et
 al、、 J、Mo1.Biol。
OR consisting of 455 amino acids (Ovchinnik
ov etat,, FEBS Letters,
232. No. 1, pp. 69-72
(1988))'s bitorobacy analysis (Xyte et al.
al,, J, Mo1. Biol.

月遅、 105(1982))によれば、ORは第1図
に示すように細胞膜を貫く7本のヘリックス構造(A、
  BC,D、E、F、G)を有すると予測される。そ
こで、ORのBヘリックスとCヘリックスの中間で細胞
膜の外に露出していると考えられる部分、同様にDヘリ
ックスとEへりックスの中間、FヘリックスとCヘリッ
クスの中間、さらにはGヘリックスとC末端の中間で分
子構造を区切り、部分構造に対応する遺伝子(1−5)
を構築できる。その結果、この5種類の断片遺伝子を個
別に発現させ、OR断片を生産したり、断片遺伝子を連
結してより大きなOR断片を生産することが出来る。こ
の際、個々の断片遺伝子が第1図に示したように隣接す
るもの同士の場合は全ての組合せで連結可能な場合個々
の断片遺伝子はカートリッジ遺伝子と呼ばれる。全ての
組合せで連結した遺伝子を発現することで生産されるO
R断片あるいはOR全体の機能比較をすることでORの
機能中心の解析など分子メカニズムの解明が可能となる
。尚、この断片化の位置と方法は一義的では無い。即ち
、ヘリックス構造−本単位での発現も可能であるし、分
断位置についても厳密にその位置を規定できるものでは
ない。具体的には以下の通り行う。
According to Gesho, 105 (1982)), OR has a seven-helix structure (A,
BC, D, E, F, G). Therefore, the part between the B helix and C helix of the OR that is thought to be exposed outside the cell membrane, similarly the part between the D helix and E helix, the middle between the F helix and C helix, and the part between the G helix and C helix. Separate the molecular structure in the middle of the terminal, and genes corresponding to the partial structures (1-5)
can be constructed. As a result, these five types of gene fragments can be expressed individually to produce OR fragments, or the fragment genes can be linked to produce larger OR fragments. At this time, as shown in FIG. 1, if the individual fragment genes are adjacent to each other and can be linked in all combinations, the individual fragment genes are called cartridge genes. O produced by expressing the linked genes in all combinations
By comparing the functions of R fragments or the entire OR, it becomes possible to elucidate the molecular mechanism, such as analysis of the functional center of OR. Note that the location and method of this fragmentation are not unique. That is, it is possible to express the helical structure in units of a helical structure, and the position of the division cannot be strictly defined. Specifically, it is performed as follows.

455個のアミノ酸よりなるORのアミノ酸配列情報か
ら予測される遺伝子の塩基配列は遺伝子コドンに縮重が
在るために136×2 +S4X 336X 4164
×6′]5ζ7 xlO””通りある。ORの高効率生
産、有効な蛋白質工学的取扱いを可能とするORの遺伝
子DNAためには(1)ORの部分構造単位の発現を可
能とすべく、遺伝子の内部には数多くの制限酵素認識部
位を設定し、ORの高次構造に対応した遺伝子の分割が
可能であり、さらに(2)その中で使用されている遺伝
子コドンが発現に使用する大腸菌の中で出現頻度の高い
ものであるかどうか(地材、細胞工学、’l−,No、
13. pp、154]−1552(1983)) 、
(3)有機化学的に合成した遺伝子断片より遺伝子全体
を組み上げる際に、正しくない連結を生じにくい構造で
あるか、(4)さらには遺伝子DNAから転写されたm
RNAがヘアピン構造等の2次構造を形成しやすいため
にリポゾーム上での翻訳過程での効率低下が生じないか
否かを考慮の上、最も適切と思われる塩基配列1つを選
び、フォスフオルアミダイト法で有機化学合成した。こ
の方法は、活性な3価のリンを用いて結合ユニット(修
飾塩基:フォスフオルアミダイト)を結合後、酸化する
ことにより、順次、リン酸トリエステル形成し、オリゴ
ヌクレオチド合成する(大塚他、現代化学、10月号、
l1l)、24−30(1988)、東京化学同人)も
のである。第2図に有機化学合成したORの構造遺伝子
の塩基配列、対応するアミノ酸配列、部分構造単位毎の
遺伝子組換えを可能とする制限酵素切断部位を示す。4
55個のアミノ酸に対応する遺伝子を発現ベクターに連
結するためのリンカ−として上流側に第8図に示した制
限酵素Hpa Iの認識部位から翻訳開始コドンまでの
塩基配列も併せて合成した。一方、塩基配列の直後には
翻訳停止コドンであるTAAとTAGを2つ連結し、さ
らにベクターに連結のため制限酵素BamHIの認識部
位を設けた。
The gene base sequence predicted from the OR amino acid sequence information consisting of 455 amino acids is 136×2 +S4X 336X 4164 due to degeneracy in gene codons.
×6']5ζ7 xlO""There are several ways. The genetic DNA of OR enables highly efficient production and effective protein engineering handling. (1) There are many restriction enzyme recognition sites inside the gene to enable the expression of partial structural units of OR. It is possible to divide genes according to the higher-order structure of the OR by setting the Please (geomaterials, cell engineering, 'l-, No,
13. pp, 154]-1552 (1983)),
(3) Is the structure difficult to cause incorrect connections when assembling the entire gene from gene fragments synthesized organically?
After considering whether or not the efficiency of the translation process on liposomes will be lowered due to the tendency of RNA to form secondary structures such as hairpin structures, select one base sequence that is considered to be the most appropriate, and add phosphorus. Organic chemical synthesis was carried out using the oramidite method. This method uses active trivalent phosphorus to bind a binding unit (modified base: phosphoramidite) and then oxidizes it to sequentially form phosphotriesters and synthesize oligonucleotides (Otsuka et al. Modern Chemistry, October issue,
11l), 24-30 (1988), Tokyo Kagaku Doujin). FIG. 2 shows the nucleotide sequence of the organic chemically synthesized OR structural gene, the corresponding amino acid sequence, and restriction enzyme cleavage sites that enable genetic recombination of each partial structural unit. 4
A nucleotide sequence from the restriction enzyme Hpa I recognition site shown in FIG. 8 to the translation start codon was also synthesized as a linker for connecting the gene corresponding to 55 amino acids to the expression vector. On the other hand, two translation stop codons, TAA and TAG, were ligated immediately after the base sequence, and a recognition site for the restriction enzyme BamHI was further provided for ligation to the vector.

第3図から第7図には前記各制限酵素で切断される部分
構造ごとの発現を可能とするORのカートリッジ遺伝子
5種を示した。すなわち、これらのカートリッジ遺伝子
は第2図に示した遺伝子を図中の4種の制限酵素5ph
r、旧uI、 NdeT、 Nhelで5分割し、それ
ぞれを個別に発現可能としたものである。即ち、(1)
ORのN末端より1番目と2番目のヘリックスを含む領
域(Met 1−Cys 109)を発現するカートリ
ッジ遺伝子断片(第3図(a) ) 、(2) 3番目
と4番目のヘリックスを含む領域(Ala 108−A
108−Arを発現するカートリッジ遺伝子断片(第4
図(a)) 、(3) 5番目と6番目のヘリックスを
含む領域(Thr 198−Ala 298)を発現す
るカートリッジ遺伝子断片(第5図(a)) 、(4)
 7番目のヘリックスのC末端領域の途中までを含む領
域(Tyr 297−Cys 398)を発現するカー
トリッジ遺伝子断片(第6図(a))、(5)C末端領
域(八la 397−Ala 455)を発現するカー
トリッジ遺伝子断片(第7図(a))である。これらは
その3′末端領域と、次に続く遺伝子の5′末端が部分
構造ごとを区切る制限酵素認識部位を含めて2アミノ酸
分オーバーラツプしており、これらによりOR遺伝子全
体の構築が可能であることに特徴がある。
FIGS. 3 to 7 show five types of OR cartridge genes that enable expression of each partial structure cleaved by each of the restriction enzymes described above. In other words, these cartridge genes are the genes shown in Figure 2 and the four types of restriction enzymes shown in the figure, 5ph.
It is divided into 5 parts: r, old uI, NdeT, and Nhel, and each can be expressed individually. That is, (1)
Cartridge gene fragment expressing the region (Met 1-Cys 109) containing the first and second helices from the N-terminus of OR (Figure 3(a)), (2) Region containing the third and fourth helices (Ala 108-A
Cartridge gene fragment (fourth
Figure (a)), (3) Cartridge gene fragment expressing the region containing the 5th and 6th helices (Thr 198-Ala 298) (Figure 5(a)), (4)
Cartridge gene fragment expressing a region (Tyr 297-Cys 398) that includes part of the C-terminal region of the 7th helix (Fig. 6(a)), (5) C-terminal region (8la 397-Ala 455) This is a cartridge gene fragment (Fig. 7(a)) that expresses . The 3' end region of these overlaps with the 5' end of the following gene by 2 amino acids, including the restriction enzyme recognition site that separates each partial structure, making it possible to construct the entire OR gene. There are characteristics.

個々のカートリッジ遺伝子は長鎖二本鎖DNAなのでそ
のままでは合成出来ないので定法に則り、数十塩基の一
本鎖オリゴヌクレオチド数本に分割し、それぞれを有機
化学合成した後、リン酸化酵素、連結酵素を用いてカー
トリッジ遺伝子を構築した。
Since each cartridge gene is a long double-stranded DNA, it cannot be synthesized as it is, so it is divided into several single-stranded oligonucleotides of several tens of bases according to a standard method, each is organically synthesized, and then phosphorylating enzyme and ligation are performed. A cartridge gene was constructed using enzymes.

第8図に大腸菌のトリプトファンオペロンの先頭部の構
造を示す。トリプトファン・プロモータ/オペレータ(
以下trp Ploと略記)は強力なプロモーターとし
て外来遺伝子の発現にしばしば用いられ、それに続<t
rpL(リーダーペプチド)遺伝子あるいはtrp E
遺伝子内の適当な部位に遺伝子コドンの読み取り枠に合
わせて外来遺伝子を連結することで外来遺伝子を発現さ
せることが出来る。さらには、オペレータ内のプリフリ
ーボックス中の制限酵素Hpar切断部位を用いてシャ
イン・ダルガルノウ配列(以下、SD配列という)を介
して外来の構造遺伝子を連結することで外来遺伝子を発
現させることができる。
Figure 8 shows the structure of the beginning of the tryptophan operon of E. coli. Tryptophan promoter/operator (
(hereinafter abbreviated as trp Plo) is often used as a strong promoter for the expression of foreign genes;
rpL (leader peptide) gene or trp E
A foreign gene can be expressed by linking it to an appropriate site within the gene in accordance with the reading frame of the gene codons. Furthermore, a foreign gene can be expressed by linking a foreign structural gene via the Shine-Dalgarnow sequence (hereinafter referred to as the SD sequence) using the restriction enzyme Hpar cleavage site in the pre-free box in the operator. .

第9図に示した発現ベクター: pTRLEは第8図に
示したtrp Ploの上流に制限酵素EcoRIの認
識部位平滑末端化した部位を、下流のtrp E遺伝子
の先頭部分に制限酵素tlind[[の認識部位を持つ
490塩基対(bp)のDNA断片をプラスミドベクタ
ー: pBR322の平滑末端化したEcoR1部位と
旧ndI[I部位との間に連結したものである。本ベク
ターの作製法を第9図を用いて説明する。まず、第8図
に示した塩基配列のうち5′末端からHpa 1部位ま
ではtrpP/Qを保持するプラスミドより回収し、H
pa1部位から旧nd11部位までは、有機化学的に合
成した後両者を連結し、DNA断片0.49Kb (第
9図(a))を得る。一方、プラスミドpBR322(
第9図(b))を制限酵素EcoRIで切断した後、D
NAポリメラーゼで一旦平滑末端化し次いで制限酵素1
1indTIIで切断し、開裂ベクター第911k(C
)を得る。前記(a)と(C)とをDNAリガーゼを用
いて連結し、trp Ploを有すベクターpTRLE
(第9図(d))を得ることが出来る。さらに大腸菌H
BIOIあるいは6600などを前記ベクターpTRL
Eで形質転換し、大量培養することで、このベクターを
大量に調製することが出来る。上記ベクターに、その制
限酵素HpaTあるいは旧ndnlの切断部位を利用し
てORのカートリッジ遺伝子を組み込んで該遺伝子を含
む発現ベクターを得ることができる。この発現ベクター
で大腸菌JI8101あるいは0600などを形質転換
し、形質転換体を得る。この形質転換体を培地で培養し
、ORのカートリッジ遺伝子を大腸菌体内で発現させて
ORの部分構造ポリペプチド又は全構造のポリペプチド
を大量に調製することができる。
The expression vector shown in Figure 9: pTRLE has a blunt-ended recognition site for the restriction enzyme EcoRI upstream of the trp Plo shown in Figure 8, and a restriction enzyme tlind [[ A 490 base pair (bp) DNA fragment having a recognition site was ligated between the blunt-ended EcoR1 site and the old ndI[I site of plasmid vector pBR322. The method for producing this vector will be explained using FIG. 9. First, the nucleotide sequence shown in Figure 8 from the 5' end to the Hpa 1 site was recovered from the plasmid containing trpP/Q, and
The region from the pa1 site to the old nd11 site is organically synthesized and then ligated to obtain a DNA fragment of 0.49 Kb (Figure 9(a)). On the other hand, plasmid pBR322 (
After cutting FIG. 9(b)) with the restriction enzyme EcoRI, D
Once blunt-ended with NA polymerase, then restriction enzyme 1
1indTII and cleavage vector No. 911k (C
). The above (a) and (C) are ligated using DNA ligase to create a vector pTRLE containing trp Plo.
(Fig. 9(d)) can be obtained. Furthermore, Escherichia coli H
BIOI or 6600 etc. to the vector pTRL
This vector can be prepared in large quantities by transforming E. and culturing in large quantities. An expression vector containing the OR cartridge gene can be obtained by integrating the OR cartridge gene into the above vector using the cleavage site of the restriction enzyme HpaT or old ndnl. E. coli JI8101 or 0600 is transformed with this expression vector to obtain a transformant. This transformant is cultured in a medium and the OR cartridge gene is expressed in Escherichia coli cells, thereby making it possible to prepare a large amount of OR partial polypeptide or complete OR polypeptide.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明は
、これによりなんら限定されるものではない。なお、実
施例で使用される制限酵素は宝酒造株式会社製およびニ
ュi・イングランド・バイオラプス社製であり、大腸菌
II 8101は宝酒造株式会社製のものである。
Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited thereto in any way. The restriction enzymes used in the examples are manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd. and New England Biolapse, and E. coli II 8101 is manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.

第2図にORのアミノ酸配列とそれに対応する遺伝子の
塩基配列を示す。タコの視細胞より得た0R(7)cD
NAの塩基配列およびアミノ酸配列は0vchjnni
kovら(Ovchinnikov et at、、 
FEBS Letters。
FIG. 2 shows the amino acid sequence of OR and the nucleotide sequence of the corresponding gene. 0R(7)cD obtained from octopus photoreceptor cells
The base sequence and amino acid sequence of NA are 0vchjnni
Ovchinnikov et at.
FEBS Letters.

232 No、 1 、 pp、69−72(1988
))により決定されているので、アミノ酸−遺伝子コト
ンの対応表を参照して化学合成に適した構造遺伝子が設
計できる。
232 No. 1, pp. 69-72 (1988
)), a structural gene suitable for chemical synthesis can be designed by referring to the amino acid-gene coton correspondence table.

しかし、遺伝子コドンの側に一部重複があるために、こ
の対応は一義的でない。そこで、宿主別遺伝子コドン出
現頻度表(地材1.細胞工学、vo!、2Nα13. 
pp、78−89(1983))を参考に大腸菌体内で
出現頻度の高い遺伝子コドンを各アミノ酸毎に選択し、
それらのみからなるl335塩基の構造遺伝子とこれを
プラスミドにクローニングするためのリンカ−1翻訳停
止コドンを含む全長1341塩基のDNA塩基配列をま
ず設計した。ところが、公知のDNA合成法であるフォ
スフルアミダイト法による一連のDNA鎖伸長反応操作
(第11図)では、第2図ムこ示したような長鎖DNA
を一気に合成することは出来ない。すなわち、■塩基分
の伸長反応の収率99%としても100回繰り返すと最
終収率は37%程度となり、精製が困難となる。そこで
実際には、第2図に示した長鎖2本鎖DNAを第3図(
a’lから第7図(a)に示すように2アミノ酸ずつオ
ーバーラツプさせた5つのOR断片遺伝子(ORカート
リッジ遺伝子)に分割し、それぞれの先頭には翻訳開始
シグナルのメチオニンの遺伝子コドンを、R後尾には、
終止コドンと発現ベクターに導入するための制限酵素B
amt(Iのリンカ−を連結したOR断片遺伝子を合成
することとした。これら5組のOR断片遺伝子(ORF
I(337bp)、 0RP2(289bp)、 OR
F3(313bp)、 0RF4(205bp)、 0
RF5(310bp))は第3図(b)第7図(b)に
示した通り、それぞれ12本、10本。
However, this correspondence is not unambiguous because there is some overlap on the gene codon side. Therefore, the gene codon appearance frequency table by host (Gizai 1.Cell Engineering, vo!, 2Nα13.
pp. 78-89 (1983)) and selected gene codons that appear frequently in E. coli for each amino acid.
First, a full-length DNA base sequence of 1341 bases including a structural gene of 1335 bases consisting only of these and a linker-1 translation stop codon for cloning this into a plasmid was designed. However, in a series of DNA chain elongation reactions (Figure 11) using the phosphoramidite method, which is a known DNA synthesis method, long-chain DNA as shown in Figure 2
cannot be synthesized all at once. That is, even if the yield of the elongation reaction for the base component is 99%, if it is repeated 100 times, the final yield will be about 37%, making purification difficult. Therefore, in reality, the long double-stranded DNA shown in Figure 2 is converted into the long double-stranded DNA shown in Figure 3 (
A'l is divided into five OR fragment genes (OR cartridge genes) that overlap each other by two amino acids as shown in Figure 7(a), and at the beginning of each gene codon for methionine, a translation initiation signal, is inserted into R. At the rear,
Stop codon and restriction enzyme B for introduction into the expression vector
We decided to synthesize OR fragment genes in which linkers of amt (I) were linked. These five sets of OR fragment genes (ORF
I (337bp), 0RP2 (289bp), OR
F3 (313bp), 0RF4 (205bp), 0
RF5 (310bp)) has 12 lines and 10 lines, respectively, as shown in Figure 3(b) and Figure 7(b).

10本、6本、 10本の一本鎖オリゴヌクレオチドの
ブロック計48本に分割し、それぞれをフォスフオルア
ミダイト法による固相法DNA鎖伸長反応で合成した。
It was divided into a total of 48 blocks of 10, 6, and 10 single-stranded oligonucleotides, each of which was synthesized by a solid-phase DNA chain elongation reaction using the phosphoramidite method.

すなわち、樹脂に固定化した0、2マイクロモルのヌク
レオチドモノマー(第11 図(a))に保護基付きヌ
クレオチドモノマー(第11図(b))を反応サイクル
毎に連結して所定の長さまでヌクレオチドを伸長した。
That is, a nucleotide monomer with a protecting group (Fig. 11 (b)) is linked to 0.2 micromoles of a nucleotide monomer (Fig. 11 (a)) immobilized on a resin in each reaction cycle to form a nucleotide to a predetermined length. was extended.

この遺伝子断片のブロック化に際しては、これらのブロ
ックを1つにまとめてOR遺伝子を作製する際に、ブロ
ンク内、およびブロック間でヘアピン構造の形成など不
適切な相互作用が生じて、正しくない構造の遺伝子が形
成されることの無いように、各ブロックの塩基配列を最
適化した。すなわち、塩基配列を少しずつ変化させなが
らオリゴヌクレオチドの取りうる2次構造の予測とエネ
ルギー計算を行ったり、各断片遺伝子の構築の際に同時
に用いる複数のオリゴヌクレオチドの塩基配列間に高い
ホモロジーが存在する場合は一方のオリゴヌクレオチド
の塩基配列を一部変更するなどした。
When creating blocks of this gene fragment, when these blocks are combined into one to create an OR gene, inappropriate interactions such as the formation of a hairpin structure occur within the bronc and between the blocks, resulting in an incorrect structure. The base sequence of each block was optimized to prevent the formation of genes. In other words, it is possible to predict the possible secondary structure of an oligonucleotide and calculate its energy while changing the base sequence little by little, and to find a high degree of homology between the base sequences of multiple oligonucleotides used simultaneously when constructing each fragment gene. In this case, the base sequence of one oligonucleotide was partially changed.

第12図には第8図に示したトリプトファンオペロンの
内、オペレーター中の制限酵素11palの切断部位以
下SD配列を含み、かつ3′末端側に発現させようとす
る蛋白質のN末端のメチオニンの遺伝子コドンと相補的
な付着末端を有す2種のDNAリンカ−の構造とブロッ
ク化の方式を示す。これらの合成は第11図に示す常法
に従った。
Figure 12 shows the gene of the tryptophan operon shown in Figure 8, which contains an SD sequence below the cleavage site of the restriction enzyme 11pal in the operator, and which contains a methionine gene at the N-terminus of the protein to be expressed at the 3' end. The structure and blocking method of two types of DNA linkers having cohesive ends complementary to codons are shown. These syntheses were carried out according to the conventional method shown in FIG.

第13図はT4 DNAリガーゼを使用したブロック化
オリゴヌクレオチドの連結手順を第3図に示した遺伝子
断片(ORFI)と第11図(a)に示したDNAリン
カ−1とを組合せた場合を例として示す。
Figure 13 shows an example of the procedure for linking blocked oligonucleotides using T4 DNA ligase when the gene fragment (ORFI) shown in Figure 3 is combined with the DNA linker 1 shown in Figure 11(a). Shown as

反応は常法に従った。即ち、上記プロセスにて合成した
DNAリンカ−1(LINK−1,LINK−2,20
nmol(約250μg))、OR断片遺伝子(ORF
I−1〜0RFI−12゜20nmo+ (約350 
u g) )はすべて8M尿素を含む8%のポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動で精製した。
The reaction followed a conventional method. That is, DNA linker-1 (LINK-1, LINK-2, 20
nmol (approximately 250 μg)), OR fragment gene (ORF
I-1~0RFI-12゜20nmo+ (approximately 350
All ug) were purified by electrophoresis on 8% polyacrylamide gels containing 8M urea.

ゲルより回収の後、A z b。にて合成遺伝子断片L
INK−1,LINK−2,0RFI−1〜0RFI−
12の回収量を定量した。その結果、LINK−1約1
00μg、 LINK−2約100μg、 0RFI−
1〜0RFI−12はそれぞれ約150μgであった。
After recovery from the gel, A z b. Synthesized gene fragment L
INK-1, LINK-2, 0RFI-1~0RFI-
The recovered amount of 12 was quantified. As a result, LINK-1 approximately 1
00μg, LINK-2 approx. 100μg, 0RFI-
1-0RFI-12 was approximately 150 μg each.

精製した合成遺伝子断片LINK−2,0RFI−1〜
0RFI−11それぞれ、l 1molにT4ポリヌク
レオチドキナーゼを作用させて各断片の5′末端をリン
酸化した後、l 1mo1のLINK−1と0RFI−
12とを加え、DNAリガーゼ用緩衝液(100mM 
 トリス塩酸(pH7,6)、  5mM MgCIz
)に溶解し、−旦70゛Cに熱し、T4ポリヌクレオチ
ドキナーゼを失活させ、さらにDNAの高次構造を一旦
破壊した後、室温まで徐冷しアニーリングした。こうし
た手順を踏むのは生成する断片の自己連結を防ぐためで
ある。次イテ、T4DNAリガーゼ700ユニットを用
いてLINK−1,LINK−2,0RFI−1〜0R
FI−12の計14断片を連結した。次に、反応液を5
%アクリルアミドゲルで電気泳動し、正しく連結したと
考えられる374bpのDNA断片60μgをゲルより
回収した。これに対し再度、T4ポリヌクレオチドキナ
ーゼ100ユニットを作用させて断片の5′末端をリン
酸化し、ベクターにクローニングし易くした。
Purified synthetic gene fragment LINK-2,0RFI-1~
After phosphorylating the 5' end of each fragment by treating 1 mol of 0RFI-11 with T4 polynucleotide kinase, 1 mol of LINK-1 and 0RFI-
12 and DNA ligase buffer (100mM
Tris-HCl (pH 7,6), 5mM MgCIz
) and heated to 70°C to inactivate T4 polynucleotide kinase and further destroy the higher-order structure of the DNA, and then slowly cooled to room temperature for annealing. These steps are taken to prevent self-concatenation of generated fragments. Next, LINK-1, LINK-2,0RFI-1~0R using 700 units of T4 DNA ligase.
A total of 14 fragments of FI-12 were ligated. Next, the reaction solution was
% acrylamide gel, and 60 μg of a 374 bp DNA fragment, which was considered to have been correctly ligated, was recovered from the gel. This was again treated with 100 units of T4 polynucleotide kinase to phosphorylate the 5' end of the fragment to facilitate cloning into a vector.

以上のようにして得た有機化学合成OR断片遺伝子10
μgを第10図に示した発現ベクター: pTRLE(
4,82キロ塩基対:Kb)を制限酵素Hpa IとB
amH1で切断して生ずる開裂ベクター(4,28Kb
)に挿入し、OR断片遺伝子を含む発現ベクター: p
TRLORFl(4,66Kb、第14図(a))を構
築した。他のOR断片遺伝子についても同様の操作を行
い、pTRLO1?F2 (4,61Kb、第15図(
a))、pTRLORF3 (4,64Kb、第16図
(a))、pTRLORF4 (4,53Kb、第17
図(a))、pTRLORF5 (4,63Kb、第1
8図(a))を構築した。これらで大腸菌を形質転換す
ることでアンピシリン耐性、テトラサイクリン感受性の
大腸菌HBIOI [pTRLORF1] などを得た
。さらにこれを通常の大腸菌培養用の培地で培養するこ
とで大量のOR断片が安定的に得られた。なお、この大
腸菌HB 101[pTRLORFl]は工業技術院微
生物工業技術研究所(以下、微工研という)に微工研菌
寄第11043号(FERM P−11043)として
寄託している。
Organic chemical synthesis OR fragment gene 10 obtained as above
Expression vector with μg shown in Figure 10: pTRLE (
4,82 kilobase pairs (Kb) using restriction enzymes Hpa I and B
The cleavage vector (4,28Kb) generated by cutting with amH1
) and an expression vector containing the OR fragment gene: p
TRLORF1 (4,66 Kb, Figure 14(a)) was constructed. Similar operations were performed on other OR fragment genes, pTRLO1? F2 (4,61Kb, Fig. 15 (
a)), pTRLORF3 (4,64 Kb, Fig. 16 (a)), pTRLORF4 (4,53 Kb, Fig. 17
Figure (a)), pTRLORF5 (4,63Kb, first
Figure 8 (a)) was constructed. By transforming Escherichia coli with these, ampicillin-resistant and tetracycline-sensitive Escherichia coli HBIOI [pTRLORF1] and the like were obtained. Furthermore, by culturing this in a normal E. coli culture medium, a large amount of OR fragments were stably obtained. This Escherichia coli HB 101 [pTRLORF1] has been deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology (hereinafter referred to as FERM) as FERM P-11043.

一方、LINK−1,LINK−2,LINK−3,L
INK−4,LINK−5、LINK−5より構成され
るDNAリンカ−2(第12図(b))と上記遺伝子断
片(ORFI−1〜0RFI−12)とを同様のプロセ
スで連結した遺伝子断片507bpを発現ベクター: 
pTRLEを制限酵素HpaIとBamHIで切断して
生じる開裂ベクターに挿入することによりOR断片遺伝
子を含む発現ベクター: pTREORPl(4,79
Kb、第14図(b))を得た。同様にしてpTREO
RF2(4,75Kb、第15図(b))、pTREO
RF3 (4,77Kb、第16図(b)) 、pTR
EORF4 (4,66Kb、第17図(b)) 、p
TREORF5(4,77Kb、第18図(b))を得
た。これらで大腸菌を形質転換することで大量のOR断
片が安定的に得られた。
On the other hand, LINK-1, LINK-2, LINK-3, L
A gene fragment obtained by linking DNA linker-2 (Fig. 12 (b)) consisting of INK-4, LINK-5, and LINK-5 with the above gene fragments (ORFI-1 to 0RFI-12) in a similar process. 507bp expression vector:
By inserting pTRLE into a cleavage vector generated by cutting pTRLE with restriction enzymes HpaI and BamHI, an expression vector containing an OR fragment gene: pTREORPl (4,79
Kb, Fig. 14(b)) was obtained. Similarly, pTREO
RF2 (4,75Kb, Figure 15(b)), pTREO
RF3 (4,77Kb, Figure 16(b)), pTR
EORF4 (4,66Kb, Figure 17(b)), p
TREORF5 (4,77 Kb, FIG. 18(b)) was obtained. By transforming E. coli with these, a large amount of OR fragments were stably obtained.

(1)まず、実施例1にて作製したOR断片1発現用ベ
クター: pTRLORFl (第19図(a))30
μgを制限酵素sph I 30ユニツトで切断後、0
.8%アガロースゲル電気泳動を行い4.45KbのD
NA断片(第19図(b))を回収した。
(1) First, OR fragment 1 expression vector prepared in Example 1: pTRLORFl (Figure 19(a)) 30
After cutting μg with 30 units of restriction enzyme sph I, 0
.. Performed 8% agarose gel electrophoresis and obtained 4.45Kb D
The NA fragment (Figure 19(b)) was recovered.

(2)次に、実施例1にて作製したOR断片2発現用ベ
クター: pTRLORF2(第19図(C))約30
μgを制限酵素Sph rで切断した後、6%アクリル
アミドゲル電気泳動しOR断片2を含む480bpの[
Sph 1sph I ]断片(第19図(d))を得
た。
(2) Next, the OR fragment 2 expression vector prepared in Example 1: pTRLORF2 (Figure 19 (C)) approximately 30
After cutting μg with the restriction enzyme Sph r, 6% acrylamide gel electrophoresis was performed to generate a 480 bp [
Sph 1sph I ] fragment (Figure 19(d)) was obtained.

(3)次にこの2DNA断片を、DNAリガーゼ反応緩
衝液(100mM  )リス塩酸(pH7,6)、5m
Mねgcl□)に溶解し、T4DNAリガーゼ700ユ
ニントを用いて連結した。
(3) Next, the 2 DNA fragments were mixed with DNA ligase reaction buffer (100mM), lithium-hydrochloric acid (pH 7.6), and 5m
The DNA was dissolved in Mgcl□) and ligated using 700 units of T4 DNA ligase.

(4)  こうして得たDNA混合物の一部約1μgで
大腸菌)IB 101を形質転換し、0RFIと0RF
2とが正順で連結した複合プラスミド:pTRLORF
l2(第19図(e))を保持する大腸菌HBIOI 
[pTRLORF12]と0RFIと0RF2とが逆順
で連結した目的としない複合プラスミド: pTRLO
RF21 (第19図(f))を保持する大腸菌tlB
101 fpTRLORF21]を得た。両者は0RF
Iの内部にのみ存在する制限酵素BgInと0RF2の
内部にのみ存在する制限酵素旧ulで切断した時に生ず
る断片の大きさを比較することで区別した。
(4) E. coli) IB 101 was transformed with approximately 1 μg of the DNA mixture obtained in this way, and 0RFI and 0RF
2 and ligated in the normal order: pTRLORF
E. coli HBIOI harboring l2 (Figure 19(e))
Unintended complex plasmid in which [pTRLORF12], 0RFI, and 0RF2 are linked in reverse order: pTRLO
E. coli tlB harboring RF21 (Figure 19(f))
101 fpTRLORF21] was obtained. Both are 0RF
Distinction was made by comparing the sizes of the fragments produced when digested with the restriction enzyme BgIn, which exists only within I, and the restriction enzyme old ul, which exists only within ORF2.

(5)次いで、pTRLOR12(第19図(e))を
制限酵素旧ulとBamt([とで切断し、開裂させた
(5) Next, pTRLOR12 (FIG. 19(e)) was cut and cleaved with restriction enzymes old ul and Bamt ([).

(6)実施例1にて作製したOR断片3発現用ベクタ−
: pTRLORF3 (第16図(a))約30 u
 gを制限酵素旧ulとBamHIとで切断し、6%ア
クリルアミドゲル電気泳動で精製したOR遺伝子断片3
を含む310bpの[M]ul−BamHI ]断片を
得た。
(6) OR fragment 3 expression vector prepared in Example 1
: pTRLORF3 (Figure 16(a)) approximately 30 u
OR gene fragment 3, which was obtained by cutting g with restriction enzymes old ul and BamHI and purified by 6% acrylamide gel electrophoresis.
A 310 bp [M]ul-BamHI] fragment was obtained.

(7)  この[旧uI−Bam[l I ] 断片を
上記(5)のpTRLOR12に連結し、発現ベクター
を得、大腸菌11BIOIを形質転換して、0RFI、
0RF2、PRF3とが正順で連結した複合プラスミド
:ρTRLOR123を保持する大腸菌HBIOI [
pTRLORF123] を得た。この大腸菌HBIO
I [pTRLORF123] は微工研に微工研菌寄
第11044号(FERM P−11044)として寄
託している。
(7) This [old uI-Bam[l I ] fragment was ligated to pTRLOR12 from (5) above to obtain an expression vector, and E. coli 11BIOI was transformed to obtain 0RFI,
A complex plasmid in which 0RF2 and PRF3 are linked in the normal order: Escherichia coli HBIOI carrying ρTRLOR123 [
pTRLORF123] was obtained. This E. coli HBIO
I [pTRLORF123] has been deposited with FIKEN as FEI Microtechnical Research Institute No. 11044 (FERM P-11044).

(8)以後、同様のプロセスを2回繰返し、最終的に複
合プラスミド: pTRLORFl2345即ち、pT
RLOR(第18図(粉)を保持する大腸菌HB 10
1 cpTRLOR]を得た。この大腸菌118IOI
 [pTRLOR] は微工研菌寄第11045号(F
ERM P−11045)として寄託している。
(8) After that, the same process was repeated twice, and finally a composite plasmid: pTRLORFl2345, i.e., pT
E. coli HB 10 holding RLOR (Figure 18 (powder)
1 cpTRLOR] was obtained. This E. coli 118IOI
[pTRLOR]
ERM P-11045).

(9)第12図(b)に示したDNAリンカ−2[LI
NK−1〜LINK−6]をOR遺伝子の先頭に接続し
たプラスミド: pTREORについても、はぼ同様の
構築プロセスで得ることが出来た。
(9) DNA linker-2 [LI
NK-1 to LINK-6] was connected to the beginning of the OR gene: pTREOR was also obtained through a similar construction process.

此の様にして作製された発現ベクターの内、OR断片遺
伝子が正順に連結されているもの(pTRLORFl(
第14図(a)) 、 pTRLORF2 (第15図
(a)) 、 pTRLORF3 (第16図(a))
 、 pTRLORF4 (第17図(a)) 、 p
TRLORF5 (第18図(a)) 、 pTRLO
RFl2(第19図(e))、 pTRLORF23.
 pTRLORF34、 pTRLORF45. pT
RLORFl23. pTRLORF234. pTR
L。
Among the expression vectors prepared in this way, one in which the OR fragment genes are ligated in the normal order (pTRLORFl(
Figure 14(a)), pTRLORF2 (Figure 15(a)), pTRLORF3 (Figure 16(a))
, pTRLORF4 (Figure 17(a)), p
TRLORF5 (Figure 18(a)), pTRLO
RFl2 (Fig. 19(e)), pTRLORF23.
pTRLORF34, pTRLORF45. pT
RLORFl23. pTRLORF234. pTR
L.

RF345.pTRLORFl234. pTRLOR
F2345. pTRLOR(第19図((至)) 、
 pTREORF 1 (第14図(b))、 pTR
EORF2(第15図(b))。
RF345. pTRLORFl234. pTRLOR
F2345. pTRLOR (Figure 19 ((to)),
pTREORF 1 (Figure 14(b)), pTR
EORF2 (Figure 15(b)).

pTREORF3 (第16図(b)) 、 pTRE
ORF4 (第17図(b))、pTREOR5(第1
8図(b)) 、 pTREORPl2. pTREO
RF23. pTREORF34. pTREORF4
5. pTREORPl23. pTREORF234
. pTREORF345.pTREORPl234.
 pTREORF2345. pTREOR)計30種
の発現ベクターについてはすべてOR断片或いはOR発
現が可能であった。
pTREORF3 (Figure 16(b)), pTRE
ORF4 (Fig. 17(b)), pTREOR5 (first
8(b)), pTREORPl2. pTREO
RF23. pTREORF34. pTREORF4
5. pTREORPl23. pTREORF234
.. pTREORF345. pTREORPl234.
pTREORF2345. pTREOR) A total of 30 types of expression vectors were all capable of OR fragment or OR expression.

実施例3    によるORの  とその大腸菌HBI
O1[pTRLOR]の保存菌株の1白金耳を3 ml
lのM9培地(HN4C11g、 NazHPOn6g
、 KHzPO43g、 NaC10,5g、 CaC
Iz・2Hz00.015g、 MgSO4・7l1□
O0,1g、カザミノ酸2.5g、グルコース5g、チ
アミン0.1g、プロリン1g、  アンピシリン50
■。
Example 3 OR of and its E. coli HBI
3 ml of one platinum loopful of O1 [pTRLOR] stock strain
1 of M9 medium (HN4C11g, NazHPOn6g
, KHzPO43g, NaC10.5g, CaC
Iz・2Hz00.015g, MgSO4・7l1□
O0.1g, casamino acid 2.5g, glucose 5g, thiamine 0.1g, proline 1g, ampicillin 50
■.

水142.  pH7,4)に接種し、37°Cで1晩
振盪培養した。次いで、本培養液2 mflを上記組成
の38m1のM9培地に接種し、37°Cで4時間振盪
培養した。
Water 142. pH 7.4) and cultured with shaking at 37°C overnight. Next, 2 mfl of the main culture solution was inoculated into 38 ml of M9 medium having the above composition, and cultured with shaking at 37°C for 4 hours.

培養終了後集菌した。菌体からのORの抽出法および再
生法はBraimantらの方法に従った(Braim
antet al、、J、Biol、Chem、、 2
62.No、19.pp、9271−9276(198
7)。ORの生産を確認するため、ELTSA検定を行
なった。
After the culture was completed, the bacteria were collected. The method for extracting and regenerating OR from bacterial cells was according to the method of Braimant et al.
ant et al,,J,Biol,Chem,, 2
62. No, 19. pp, 9271-9276 (198
7). An ELTSA assay was performed to confirm the production of OR.

ELrSA検定は次のように実施した。(1)まず、精
製OR(約0.02mg/d)溶液を50ulづつイム
ノプレート (大日本製薬製)のウェルに分注し、37
”C。
The ELrSA test was performed as follows. (1) First, dispense 50 ul of purified OR (approximately 0.02 mg/d) solution into the wells of an immunoplate (manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.), and
"C.

1 hr放装。(2)次いで、1%グルタルアルデヒド
50μlを分注、2m1n後、PBS緩衝液にて洗浄。
1 hr release. (2) Next, dispense 50 μl of 1% glutaraldehyde, and after 2 ml, wash with PBS buffer.

(3)馬血清含有pBs緩衝液100μ2を各ウェルに
分注、37°Cでlhr放置、(4)これにバイプリド
ーマ培養液より精製した、−次抗体であるOR抗体液を
50μpづつ分注、(5) PBS緩衝液で洗浄後、二
次抗体(ビオチン結合抗マウスIgG抗体)を50μλ
づつ分注、37°Cでlhr放置、(6) PBS緩衝
液で洗浄後、アビジンおよびビオチン化ペルオキシダー
ゼ溶液を50μ2づつ分注、37°Cで30m1n放置
、(力再度、P B S 35衝液で洗浄後、過酸化水
素水を含有する基質液(0−フェニレンジアミンジヒド
ロクロリド)を50μ尼づつ分注し、発色させた。A4
5.を測定し、別途、タコの視細胞から抽出精製してお
いたORを試料とした検定結果との比較から遺伝子工学
的に生産したORの量を求めた。
(3) Dispense 100 μ2 of horse serum-containing pBs buffer into each well and leave it for 1 hour at 37°C. (4) Dispense 50 μp each of OR antibody solution purified from bilidoma culture solution, which is the next antibody. (5) After washing with PBS buffer, add 50 μλ of secondary antibody (biotin-conjugated anti-mouse IgG antibody)
(6) After washing with PBS buffer, dispense 50μ2 each of avidin and biotinylated peroxidase solution, leave for 30ml at 37°C, and then rinse again with PBS 35 buffer. After washing, a substrate solution containing hydrogen peroxide (0-phenylenediamine dihydrochloride) was dispensed in 50 μm portions to develop color.A4
5. The amount of OR produced by genetic engineering was determined by comparison with the results of a test using OR extracted and purified from octopus photoreceptor cells as a sample.

(発明の効果〕 本発明によればOR遺伝子を保持する大腸菌HBIOI
[pTRLORFl ]および大腸菌HBIOI [p
TREORF1コを得ることが出来るので、当該大腸菌
を培養しORを大量に生産できる。また、膜蛋白質共通
の構造単位である細胞膜を貫通するヘリックス単位でO
R断片を合成できるうえに、何通りもの組合せでORの
部分構造を生産できるので、OR分子中の様々な領域が
持つ機能の解析に有効である。また、遺伝子コドンの読
み取り枠を合わせることで他生物のロドプシン分子、さ
らにはロドプシンとは何の関係もない分子とのキメラ分
子の構築も可能となり、単にロドプシン分子の機能の改
変に留まらず、まったく新しい機能を持った蛋白質の創
製も可能となる。さらには本発明を他の膜蛋白質に応用
することにより、膜蛋白質の蛋白質工学の発展に寄与す
ることが出来る。
(Effects of the Invention) According to the present invention, Escherichia coli HBIOI carrying the OR gene
[pTRLORFl] and E. coli HBIOI [p
Since one TREORF can be obtained, the E. coli can be cultured and OR can be produced in large quantities. In addition, in the helix unit that penetrates the cell membrane, which is a common structural unit of membrane proteins,
Not only can R fragments be synthesized, but OR partial structures can be produced in numerous combinations, so this method is effective for analyzing the functions of various regions in the OR molecule. In addition, by matching the reading frames of gene codons, it is possible to construct chimeric molecules with rhodopsin molecules from other organisms, or even molecules that have no relation to rhodopsin. It also becomes possible to create proteins with new functions. Furthermore, by applying the present invention to other membrane proteins, it is possible to contribute to the development of protein engineering for membrane proteins.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はタコ・ロドプシン分子のへリックス構造を示す
図、第2図はOR遺伝子の全塩基配列と制限酵素認識部
位およびそれに対応するORのアミノ酸配列を示す図、
第3図から第7図は個別に有機化学合成したOR断片遺
伝子の塩基配列とORのアミノ酸配列との対応および、
実際に有機化学合成したオリゴDNAのブロックを示す
図、第8図はトリプトファンオペロンのプロモーター、
オペレーター(trp Plo)、trpL構造遺伝子
、およびtrpE構造遺伝子の先頭部分を含む領域の塩
基配列を示す図、第9図は、発現ベクターpTRLEの
構築図、第10図は発現ベクターpTRLEの構造を示
す図、第11図はオリゴヌクレオチドの合成フローを示
す図、第12図はtrp Plo S D配列から構造
遺伝子のN末端までの塩基配列をブロック化した図、第
13図はオリゴヌクレオチドブロックの連結手順を示す
図、第14図から第18図は各種OR断片を含む発現ベ
クターの構造を示す図、第19図は複合OR断片の発現
ベクターの作製手順を示す図である。 A・・・アデニン、C・・・シトシン、G・・・グアニ
ン、T・・・チミン、trp Plo・・・]−リプト
フアンプロモータ・オペレータ、PB・・・プリブノー
ボックス、SD・・・シャインダルガルノウ配列、Ap
r・・・アンピシリン耐性遺伝子、Tcr・・・テトラ
サイクリン耐性遺伝子、OR・・・タコ・コドフ゛シン
、0RFI・・・1番目のタコ・コドン。 シン1祈片、DMTr・・・ジメチルトリチル基。
Figure 1 is a diagram showing the helical structure of the octopus rhodopsin molecule, Figure 2 is a diagram showing the entire base sequence of the OR gene, the restriction enzyme recognition site, and the corresponding OR amino acid sequence.
Figures 3 to 7 show the correspondence between the base sequences of OR fragment genes synthesized individually and the amino acid sequences of OR, and
A diagram showing a block of oligo DNA actually synthesized by organic chemistry, Figure 8 shows the promoter of the tryptophan operon,
Figure 9 shows the base sequence of the region including the operator (trp Plo), the trpL structural gene, and the beginning of the trpE structural gene. Figure 9 shows the construction of the expression vector pTRLE. Figure 10 shows the structure of the expression vector pTRLE. Figure 11 is a diagram showing the synthesis flow of oligonucleotides, Figure 12 is a block diagram of the base sequence from the trp Plo SD sequence to the N-terminus of the structural gene, and Figure 13 is the procedure for linking oligonucleotide blocks. Figures 14 to 18 are diagrams showing the structures of expression vectors containing various OR fragments, and Figure 19 is a diagram showing the procedure for producing expression vectors for composite OR fragments. A...Adenine, C...Cytosine, G...Guanine, T...Thymine, trp Plo...]-Lyptophane promoter operator, PB...Privnowbox, SD...Shine Dalgarnow sequence, Ap
r: ampicillin resistance gene, Tcr: tetracycline resistance gene, OR: octopus codophysin, 0RFI: 1st octopus codon. Shin 1 prayer piece, DMTr...dimethyltrityl group.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、膜蛋白質を構成する遺伝子を複数個のヘリックス構
造のポリペプチドに対応する複数個のカートリッジ遺伝
子に分割し、その一種又は隣接する2種以上から成るカ
ートリッジ遺伝子。 2、膜蛋白質がタコ・ロドプシンである請求項1記載の
遺伝子。 3、下記のアミノ酸配列をコードし、かつSph I 、
Mlu I 、Nde I 及びNhe I の制限酵素開裂部
位を有するタコ・ロドプシン遺伝子。 【遺伝子配列があります】 【遺伝子配列があります】 4、タコ・ロドプシン遺伝子が下記のDNA配列からな
る請求項3記載の遺伝子。 【遺伝子配列があります】 5、大腸菌由来のトリプトファンオペロン中のトリプト
ファン調節遺伝子とその下流に連結したtrpLポリペ
プチド翻訳調節塩基配列とtrpLポリペプチドのN末
端のメチオニンに対応するDNA配列の下流に連結した
請求項1乃至4のいずれかの項記載の遺伝子とを含む塩
基配列。 6、大腸菌由来のトリプトファンオペロン中のトリプト
ファン調節遺伝子とその下流に連結したtrpEポリペ
プチド翻訳調節塩基配列とtrpEポリペプチドのN末
端のメチオニンに対応するDNA配列の下流に連結した
請求項1乃至4のいずれかの項記載の遺伝子とを含む塩
基配列。 7、大腸菌由来のトリプトファンオペロン中のトリプト
ファン調節遺伝子とその下流に連結したtrpLポリペ
プチド翻訳調節塩基配列とtrpLポリペプチドのN末
端のメチオニンに対応するDNA配列の下流、及びtr
pEポリペプチド翻訳調節塩基配列とtrpEポリペプ
チドのN末端のメチオニンに対応するDNA配列の下流
にそれぞれ連結した請求項1乃至4のいずれかの項記載
の遺伝子とを含む塩基配列。 8、請求項5乃至7のいずれかの項記載の塩基配列とベ
クターからなる発現ベクター。 9、宿主細胞を請求項8記載の発現ベクターで形質転換
した形質転換体。 10、請求項9記載の形質転換体を培地に培養し、培養
物から膜蛋白質の部分構造ポリペプチド又は全構造のポ
リペプチドを採取することを特徴とする膜蛋白質の部分
構造ポリペプチド又は全構造ポリペプチドの製造方法。
[Scope of Claims] 1. A cartridge gene consisting of one type or two or more adjacent types, which is obtained by dividing a gene constituting a membrane protein into a plurality of cartridge genes corresponding to a plurality of helical polypeptides. 2. The gene according to claim 1, wherein the membrane protein is octopus rhodopsin. 3. Encodes the following amino acid sequence, and Sph I,
Octopus rhodopsin gene with Mlu I, Nde I and Nhe I restriction enzyme cleavage sites. [There is a gene sequence] [There is a gene sequence] 4. The gene according to claim 3, wherein the octopus rhodopsin gene consists of the following DNA sequence. [Gene sequence is available] 5. The tryptophan regulatory gene in the tryptophan operon derived from E. coli, the trpL polypeptide translation regulatory base sequence linked downstream thereof, and the DNA sequence linked downstream of the DNA sequence corresponding to the N-terminal methionine of the trpL polypeptide. A base sequence comprising the gene according to any one of claims 1 to 4. 6. The tryptophan regulatory gene in the tryptophan operon derived from E. coli, the trpE polypeptide translation regulatory base sequence linked downstream thereof, and the DNA sequence of claims 1 to 4 linked downstream of the DNA sequence corresponding to the N-terminal methionine of the trpE polypeptide. A base sequence containing the gene described in any of the sections. 7. The tryptophan regulatory gene in the tryptophan operon derived from E. coli, the trpL polypeptide translation regulatory base sequence linked downstream thereof, the downstream of the DNA sequence corresponding to the N-terminal methionine of the trpL polypeptide, and tr
A base sequence comprising a pE polypeptide translation regulatory base sequence and the gene according to any one of claims 1 to 4, each of which is linked downstream of a DNA sequence corresponding to the N-terminal methionine of the trpE polypeptide. 8. An expression vector comprising the base sequence according to any one of claims 5 to 7 and the vector. 9. A transformant obtained by transforming a host cell with the expression vector according to claim 8. 10. Partial structure polypeptide or whole structure polypeptide of membrane protein, characterized in that the transformant according to claim 9 is cultured in a medium, and the partial structure polypeptide or whole structure polypeptide of membrane protein is collected from the culture. Method for producing polypeptide.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5760185A (en) * 1992-11-28 1998-06-02 Juridical Foundation The Chemo-Sero-Therapeutic Research Institute Anti-feline herpes virus-1 recombinant antibody and gene fragment coding for said antibody
WO2006069403A3 (en) * 2004-12-22 2006-09-28 Genentech Inc Methods for producing soluble multi-membrane-spanning proteins

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5760185A (en) * 1992-11-28 1998-06-02 Juridical Foundation The Chemo-Sero-Therapeutic Research Institute Anti-feline herpes virus-1 recombinant antibody and gene fragment coding for said antibody
WO2006069403A3 (en) * 2004-12-22 2006-09-28 Genentech Inc Methods for producing soluble multi-membrane-spanning proteins
US7691989B2 (en) 2004-12-22 2010-04-06 Genentech, Inc. Methods for producing soluble membrane-spanning proteins
US7820806B2 (en) 2004-12-22 2010-10-26 Genentech, Inc. Methods for producing soluble membrane spanning proteins
US7829684B2 (en) 2004-12-22 2010-11-09 Genentech, Inc. Methods for producing soluble membrane-spanning proteins
EP2290088A1 (en) * 2004-12-22 2011-03-02 Genentech, Inc. Methods for producing soluble multi-menbrane-spanning proteins
EP2290087A3 (en) * 2004-12-22 2011-06-15 Genentech, Inc. Methods for producing soluble multi-membrane-spanning proteins
EP2290086A3 (en) * 2004-12-22 2011-10-19 Genentech, Inc. Methods for producing soluble multi-membrane-spanning proteins
US8323902B2 (en) 2004-12-22 2012-12-04 Genentech, Inc. Methods for producing soluble membrane-spanning proteins

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