JPH03164184A - ヒルジン発現ベクター、ヒルジン融合蛋白、形質転換微生物及びヒルジンの製造法 - Google Patents

ヒルジン発現ベクター、ヒルジン融合蛋白、形質転換微生物及びヒルジンの製造法

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JPH03164184A
JPH03164184A JP2197069A JP19706990A JPH03164184A JP H03164184 A JPH03164184 A JP H03164184A JP 2197069 A JP2197069 A JP 2197069A JP 19706990 A JP19706990 A JP 19706990A JP H03164184 A JPH03164184 A JP H03164184A
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hirudin
amino acid
fragment
dna
acid sequence
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JP2197069A
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Satoru Misawa
悟 三沢
Hitoshi Matsuda
整 松田
Shinichiro Abe
慎一郎 阿部
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Nippon Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ヒルジンもしくはその類縁体の発現ベクター
、ヒルジン融合蛋白、このベクターを大腸菌に組み込ん
だ形質転換微生物及びこの形質転換微生物を用いてヒル
ジンもしくはその類縁体を大量に生産する方法に関する
. 〔従来の技術〕 ヒルジンは、薬用ひる、ヒルドメディシナル(Hiru
do medicinalis Linn.)から見出
されたペプチドである。このベプチドは、トロンビンの
活性を特異的に阻害し、血液の凝固を防止する作用を示
すので、医薬としての利用が注目され、研究が行われて
いる. 最近、そのアミノ酸配列も確定された〔エフイービーエ
スレター(FEBS LETTERS ) Vol 1
65 Na2.P 180〜184 (1984Lバイ
オ口ジカルケミストリーホッペザイラー(Biol.C
hem.Hoppe−Seyler) Vol367,
 P 803〜81N1986) )。それによると、
65個のアミノ酸よりなり、63位のチロシンがスルホ
ン化されているのが一つの特徴である.ヒルジンを医薬
として用いる場合、その原料がヒルのような小動物、特
にその頭部であるので、その生産量には自ら限界があり
、医薬として用いるための生理活性をもった、充分な量
のヒルジンを集めることは、きわめて困難であった。
このため、ヒルジンを遺伝子工学的手法で産生しようと
する試みも種々提案されているが(例えば特表昭61−
501609号公報、特開昭61−19492号公報、
特開昭61−47198号公報等)、いまだ、充分に満
足できる方法は提案されていない。
また、ヒルジンを遺伝子工学的手法で産生ずると、その
特徴の一つである63位のスルホン化チロシンは脱スル
ホン化された形で、すなわち、デスルファトヒルジン(
以下、これを単に「ヒルジン」と称する)となって発現
する。また遺伝子工学的研究が進むにつれてヒルジンに
はア旦ノ酸配列の異ったいくつかの類縁体があることが
判明してきている(同上公報、特開昭60−23309
8号公報、特開昭62−22799号公報、特表昭62
−501011号公報特表昭62−501414号公報
、特開昭61−263927号公報、特開昭63−15
2987号公報等). 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、ヒルジンもしくはその類縁体の発現が高く、
これを効率よ《生産できる発現ベクターを提供するとと
もに、遺伝子工学的手法によってヒルジンもしくはその
類縁体を大量かつ安価に生産する方法を提供しようとす
るものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、 (1)  tacプロモーター又はtrpプロモーター
のフラグメント、ブラスミドpUc1Bの複製開始点(
Ori)のフ7ラグメント、ブタ−アデニレートキナー
ゼのアミノ酸配列または、当該アミノ酸配列中のメチオ
ニンの一部もしくは全部をメチオニン以外のアミノ酸に
置換したアミノ酸配列の一部もしくは全部をコードする
塩基配列からなるDNA及びヒルジンもしくはその類縁
体のアミノ酸配列をコードする塩基配列からなるDNA
を含み、かつ前記両DNAが結合されていて、ブタ−ア
デニレートキナーゼのアミノ酸配列の一部もしくは全部
とヒルジンもしくはその類縁体との融合蛋白を発現する
ようにされているヒルジン発現ベクター (2)ブタ−アデニレートキナーゼのアミノ酸配列の一
部もしくは全部とヒルジンもしくはその類縁体とが結合
してなるヒルジン融合蛋白、(3)前記(1)の発現ベ
クターを大腸菌に形質導入したことからなる形質転換微
生物、 (4)前記(3)の形質転換微生物を培養し、ヒルジン
融合蛋白を発現させ、これを採取した後、切断してヒル
ジン又はその類縁体を回収することからなるヒルジンの
製造法、 に関する。
上記ヒルジンとしては、ヒルジン−1、ヒルジン−2及
びヒルジン−3が知られ、また、このヒルジンのアミノ
酸の一部を他のアミノ酸に置き換えたもの、あるいはア
ミノ酸の一部を削減したもの等が知られている(前出の
文献類を参照)。本発明においては、これらのヒルジン
もしくはヒルジン類縁体のいずれでも適用できるが、薬
理活性等の面から、第l図及び第2図にアミノ酸配列及
びそれをコードする塩基配列を示したヒルジン−1(H
V−1)及びヒルジン−3(HV−3)が、特に好適で
ある。
本発明にいうtacプロモーター又はtrpプロモータ
ーのフラグメントは、第3図及び第4図に示した塩基配
列を有するもので、DNA合或機等により容易に合成す
ることができる。従って、これらのプロモーターを合威
し、これをプラスミドpUc18の複製開始点(Ori
)のフラグメント等と組合せても良いが、市販のブラス
ミドの切り出しや接合等を組み合せることにより比較的
容易に調製できる。
例えば、市販のプラスミドpKκ223−3 (ファル
マシア製)を制限酵素Pvu I及びNru Tで切断
したtacプロモーターのフラグメントを含むサイト部
と市販のプラスミドpUc1Bを制限酵素Pvu I及
びNru 1で切断した複製開拍点(Ori)のフラグ
メントを含むサイト部とをT4 DNAリガーゼで接合
してプラスξドpMκ2を得、これにブタ−アデニレー
トキナーゼの一部もしくは全部のcDNAを組み込んで
構築すると、tacプロモーターのフラグメント、プラ
スミドpUc18の複製開始点(Ori)のフラグメン
ト、ブタ−アデニレートキナーゼのアミノ酸配列の一部
もしくは全部をコードする塩基配列からなるDNAを含
むベクターが得られる。このベクターのうち、ブタ−ア
デニレートキナーゼの全部のcDN^を組み込んだもの
は、本発明者等によりブタ−アデニレートキナーゼ発現
ベクターpMκAK3として、既に、提案している(特
開昭64−51088号公報参照)。この発現ベクター
を利用すると、比較的簡便に、本発明のヒルジン発現ベ
クターを構築することができる。
一方、上記のプラスミドpMK2を制限酵素EcoR 
1及びEco47 mで切断し、複製開始点(Ori)
のフラグメントを含むサイト部とをDNA合戒機等によ
り合威したtrpプロモーターのフラグメントを接合す
ることによりプラスミドpM71を得ることができる。
本発明では、上述のようなtacプロモーターまたはt
rpプロモーターのフラグメント、ブラスミドptlc
18の複製開始点(Ori)のフラグメント、ブタ−ア
デニレートキナーゼのアミノ酸配列の一部もしくは全部
をコードする塩基配列からなるDNAを含むベクターを
利用すると良いが、これら以外に、用いたプラスミド由
来の他の遺伝子を含んでいても何ら支障はないが、例え
ば、rrnBターミネータ、アンビシリン耐性遺伝子等
のフラグメント等を含んでいると、高発現を行うことが
でき、またスクリーニングが簡便となり、特に好ましい
.次に、ヒルジンもしくはその類縁体の遺伝子は、ヒル
ジンを構戒するアミノ酸数が65と比較的小さいので、
DNA合戒機を用いることにより、比較的簡単に調製で
きる。この遺伝子は、大腸菌での使用頻度の高いコドン
を用いることが好ましく、特に第1図及び第2図に示し
たHV−1またはHV−3の塩基配列の遺伝子を用いる
ことが好ましい。この合或DNAを、市販のプラスミド
pUc1Bを制限酵素EcoR 1及び旧ndI[[で
切断した部位に組込む。HV−1の塩基配列の遺伝子を
組込んだプラスξドをpUcllV1とし、またHV3
の塩基配列の遺伝子を組込んだプラスミドをpUCHV
3とする. 本発明の発現ベクターを得るためには、プラスミF p
MKAK3及びプラスl FpUCHV1またはpUc
HV3を制限酵素で開裂する。前者のブラスミドpMK
AK3を開裂する制限酵素としてはNeo I及び旧n
dI[[またはPvu IIを用いることが好ましく、
特にプラスミドptlcHV1との関係においては制限
酵素Eco I及びHindlllを、またプラスもド
pUcHV3との関係においては制限酵素Pvu II
を用いることが望ましい。これらの制限酵素を使用する
と第5図に示すブタ−アデニレートキナーゼのアミノ酸
配列をコードする塩基配列のDNAは矢印の部位で制限
酵素Nco Iまたは制限酵素Pvu IIで切断され
て開裂する。
一方、プラスミドpUcHV1は制限酵素Nco I及
びtlindl[Iで、またプラスミドpUCHV3は
制限酵素EcoRI及び旧ndI[rで切断してHVI
及びHV3の遺伝子を切り出すことが好ましい。この切
り出す部位を第l図及び第2図に示す。
このようにして得られたプラスξドpMKAκ3の制限
酵素Nco I及び旧ndI[[による切断サイトとp
llcHV1から制限酵素Nco I及び旧ndl[I
で切り出したHVI遺伝子DNAとをT4 DNAリガ
ーゼで結合し、大腸菌に導入して培養し、スクリーニン
グを行ってブラスミドpMAKHV1を得る.このプラ
スミドが、本発明のtacプロモーターのフラグメント
、複製開始点(Ori)のフラグメント及びブタ−アデ
ニレートキナーゼのアミノ酸配列をコードする塩基配列
からなるDNA断片及びヒルジンHV−1のアミノ酸を
コードする塩基配列からなるDNAとを含み、前記の両
DNAが結合されている発現ベクターの1つで、このこ
とは、サンガー法で確認することができる。
またプラスミドpMKAK3の制限酵素Pvu IIに
よる切断サイトをアルカリホスファターゼで処理して5
′−リン酸を除去する。この切断サイトの間に、プラス
ミドpUcHV3から、制限酵素f!coR I及び旧
nd■によって切り出されたHV3遺伝子の両端末をク
レノー酵素でブランドエンドにして結合し、大腸菌に導
入して培養し、スクリーニングを行ってブラスミドpM
AKHV3を得る。
このプラスミドが、本発明のtacプロモーターのフラ
グメント、複製開始点(Ori)のフラグメントを有し
、ブタ−アデニレートキナーゼのアミノ酸配列をコード
する塩基配列からなるDNA断片及びヒルジンHν−3
遺伝子のDNAが結合されている発現ベクターの1つで
、このことはサンガー法によって確認することができる
さらに、本発明のtrpプロモーターを有する発現ベク
ターは次のようにして調製する。
プラスミドpMT1を制限酵素EcoR I及びHin
d IIIで切断し、trpプロモーターのフラグメン
トと複製開始点(Ori)のフラグメントとを含むDN
A断片を得る。
一方、先に得られたプラスξドpMAKHV1のヒルジ
ン融合蛋白のアミノ酸配列をコードする塩基配列からな
るDNAを制限酵素EcoR I及び旧ndll[で切
り出す。このDNAフラグメントにはブタ−アデニレー
トキナーゼのアミノ酸配列をコードする塩基配列が制限
酵素EcoR I及びNco Iによって断片的に切断
されているDNAとHV−1遺伝子のアミノ酸配列をコ
ードする塩基配列が制限酵素Nco I及び旧nd■に
よって切断されているDNAとが接合されている。この
DNAフラグメントと上記したプラスミドpM71を制
限酵素EcoR I及び旧ndI[[で切断したサイト
とをT4 DNAリガーゼで接合し、これを大腸菌E.
Golt JM 109株に導入して培養し、スクリー
ニングを行ってプラスミドpMTAKI{Vlを得る.
このブラスミドが、本発明のLrpプロモーターのフラ
グメント、複製開始点(Ori)のフラグメント、ブタ
−アデニレートキナーゼのアミノ酸配列をコードする塩
基配列からなるDNA断片とヒルジンHV−1のアミノ
酸配列をコードする塩基配列からなるDNAとよりなり
、両DNAが結合されいる発現ベクターのlつで、この
ことはサンガー法により確認できる.また、さらに先に
得られたプラスミドpMκAK3をEcoR I及び旧
ndlI[で切断し、ブタ−アデニレートキナーゼの遺
伝子断片を得る.この断片と上記プラスミドpMT1.
とをEcoR I及びHindnIで消化した断片とを
、T4 DNAリガーゼにより接合し、プラスξドpM
TAK3を得る.このブラスミドpMTAK3を制限酵
素Pvu 11で切断した断片と前記HV−3遺伝子と
をT4DNAリガーゼにより接合し、これを大腸菌等に
導入して培養し、スクリーニングを行って、プラスミド
pMTAKHV3を得ることができる。このプラスξド
が、本発明のtrpプロモーターのフラグメント、プラ
スミドpUc18の複製開始点(Ori)のフラグメン
f、ブタ−アデニレートキナーゼのアミノ酸配列をコー
ドする塩基配列からなるDNA及びヒルジンHV−3の
アミノ酸配列をコードする塩基配列からなるDNAを含
み、かつ前記両DNAが結合されている発現ベクターの
1つである。これのDNA配列はサンガー法により確認
することができる。
本発明では、これらのブラスミドpMAKHV1、pn
AKHV3、pMTAKHV1あるいはpMTAKHV
3を大腸菌に導入し、スクリーニングすることにより形
質転換菌を得ることができる.このような大腸菌には、
JM105. JM 109. IFO 3301が用
いられるが、特にこれらの大腸菌に限定されるものでは
ない。形質転換菌を所定の培地で培養することにより、
前記融合蛋白を生産させ、次いで菌体を破壊した後、遠
心分離、カラムクロマトグラフィー等の手段により融合
蛋白を単離精製する.そして、この単離精製の段階で融
合蛋白をプロムシアナミド等で処理してヒルジンもしく
はその類縁体とブタ−アデニレートキナーゼ断片とに分
離する。
また、pMAKHV1、pMAK}lV3、pMTAK
HV1, pMTAKHV3ではヒルジン融合タンパク
のブタ−アデニレートキナーゼ部分に、ヒルジンとの融
合部分のメチオニン(CNBrでここを切断しフリーの
ヒルジンを得る)以外にN末より57番目、62番目及
び76番目の3ケ所にメチオニンを含んでいる。上記発
現ベクターでヒルジン融合タンパクを発現させヒルジン
を得る際に、CNBrでの切断を行ったところ、本来切
断したいメチオニンでは切断されずに76番目のメチオ
ニンだけで切断され、ヒルジンのN末に5ヶ余分なアミ
ノ酸がついたものが少量ではあるが生威し、それとヒル
ジンとの分離がたいへん難しいことがわかった.そこで
こうした余分のアミノ酸がついたものが生威しないよう
に、ブタ−アデニレートキナーゼ中の3つのメチオニン
(57番目、62番目、76番目)をロイシンに変えた
ベクターpM↑AKIIVI M2、pMTAKHVI
 M3等を作威した.これらのベクターを用いて大腸菌
を形質転換し、ヒルジンHVI等を発現させるとpMT
AKHV1によるのと同程度に、しかも副反応生底物を
生ずることなくヒルジンHV 1等を得ることができる
本発明では、ヒルジンもしくはその類縁体をブタ−アデ
ニレートキナーゼとの融合蛋白質として発現させるので
、発現が高く、大量に安価にヒルジンもしくはその類縁
体を製造することができる。
実施例 1 (1) HV−   びHV−3   のDNA  −
グ ンの   八     の  『1 各DNAフラグメントはフォスホアミダイト法による全
自動合戒機(アブライドバイオシステムズモデル380
A)で合威した.各DNAフラグメントの5′末端にD
MT r基を残存させた状態で逆相C18カラムに吸着
させ、アセトニトリル−0.1M  トリエチルアンモ
ニウムアセテート(TEAA)のバッファ一系を用いア
セトニトリルの濃度勾配で溶出させた.目的ピークを分
取し、濃縮乾固後、80%酢酸水1一を加え、室温に2
0分間放置し、その後、濃縮乾固した.内容物を水に溶
かし、再度逆相C18カラムを用いた高速液体クロマト
グラフィーにより精製した. (2)   一グメン′の゛   ・ HV−1及びHV−3の遺伝子は第1図、第2図に示す
ように各々8本のフラグメントに分けて合戒、精製した
. }IV−1の場合、5′一末端のフラグメントを除く6
本のフラグメント500pmolをリン酸化反応液50
μl中T4ポリヌクレオチドキナーゼ10単位と1a+
M ATP溶液1.5μ2を加え、37゜Cで1時間反
応させた。
さらに70゜Cで3分間加熱した後10pmol/μ2
に調整した.8本のフラグメントを20pmolずつ混
合し、3分間加熱後急冷し、再度75゜Cで1o分間加
熱後、室温まで約2時間かけて徐冷することにより、ア
ニーリングした。これにT4 DNAリガーゼを含む溶
液20μl (66a+M Tris−CF! ,  
pH7.5、5mM MgCf z、5mM DTT 
, 1mM ATP)中、16゜Cで一晩反応させた。
FIV−3の場合も同様に行った.反応後、水を加えて
200μlとした後、フェノール、クロロホルムでタン
パクを除き、冷エタノールで沈澱させ目的とする二重鎖
DNAを得た. (3)  HV− びHV−3”     (7)クo
−ニンククローニングベクターには大腸菌のプラスミド
pUc18を用いた。pUc18 LOugをEcoR
 I 30単位、Bindnl30単位を用いて37゜
Cで2時間消化した。これをアガロースゲル電気泳動に
供してベクタ一部分を抽出し、フェノール抽出によりタ
ンパクを除き、冷エタノールで沈澱させた後、50μl
のTE緩衝液(10a+M Tris−C Q , p
H8.0、1mM EDTA)に溶解した.この溶液の
50ngの相当量に上記(2)で得た二重鎖DNAを含
む溶液10μN (66mM  Tris −(:,l
,pl+7.5、5s+M MgC l z、5mM 
DTT, 1mM^TP, T4 DNAリガーゼ30
0単位)を加え、16゜Cで一晩反応させた。
この反応液を用いて大腸菌JMl09株を形質転換し、
アンピシリン耐性のコロニーを得た。この形質転換体か
らブラスミEDN八を調製し、制限酵素による分解パタ
ーン、更にはDNAシークエンシングを行い、pUc1
8のEcoR Iと旧ndI[[との間にHV−1合戒
遺伝子が挿入されたプラスミドpUcHν1及びHV−
3合或遺伝子が挿入されたプラスミドpUcHV3が導
入されていることをif Efflした。
(4)  ヒルジン 八     ベタ ーの■発現ベ
クターpMAκl{Vlの調製公知のブタ−アデニレー
トキナーゼ発現ベクターpMKAK3(特開昭64−5
1088号公報参照)1μgを10単位のNco I及
び旧ndl[[で消化して得られたブタ−アデニレート
キナーゼの80番目のメチオニンまでをコードする遺伝
子を含む断片を、アガロースゲル電気泳動により抽出し
た。またHV−1遺伝子を有するプラスξドpUcHV
−1 10μgを30単位のNco I及びHind 
mで消化し、210bpのHV−1をコードする断片を
得た.この断片と上記pMKllK3をNco I及び
Hindl[[で消化した断片をリガーゼ緩衝液(66
mM Tris・Cl、pH1.5、5+wM MgC
j! t 、5mM OTTSlmM^TP)に溶解し
、300単位のT4 DNAリガーゼにより16゜Cで
一晩反応させた.これを用いて大腸菌JM109株を形
質転換し、目的の組換え体プラスミドpMAKHV1を
もつ菌株を得た。この菌株は、受託番号微工研条寄第2
537号(FERM BP−2537)として微生物工
業技術研究所に寄託されている。なお、プラスξドpM
AK}IVIの塩基配列はサンガー等の方法で確認した
■発現ベクターpMAKHV3の調製 前記のプラスミドpMKAK3 1μgを第6図に示す
ように10単位の制限酵素Pvu IIで消化した後、
脱リン酸化酵素(アルカリホスファターゼBAP) 1
単位を含む溶液50tt Q (500mMTris−
Cl , pH9.0、1mM  MgClz, ld
 ZnCi!z)を加え37゜Cで30分反応させた.
フェノール抽出により除タンパクし、冷エタノールで沈
澱させた後、TEIl衝液に溶解した.また、HV−3
遺伝子を有するプ7 スQドpUcHV3 LOllg
を30単位のEcoR I及び旧ndlllで消化後、
210bpのHV−3をコードする断片を得た。この断
片を25μlのクレノー緩衝液(10mM Tris−
C I SpH8.5、5mMMgC l t>に溶解
し、dNTP(dATP..dTTP, dCTP, 
d GTP)存在下、2単位のクレノー酵素を添加し、
37゜Cで15分間反応させた。この反応液をエタノー
ル沈澱して、5′一末端を平滑化したHV−3遺伝子断
片を得た.この断片と前記pMKAK3とをPvu n
で消化した断片は、T4 DNAリガーゼにより4℃で
一晩反応させた。これを用いて大腸菌JM109株を形
質転換し、正しい方向に連結したブラスミドpMAKH
V3をもつ菌株を得た。この菌株は、受託番号 微工研
条寄第2539号(FERM BP−2539)として
微生物工業技術研究所に寄託されている.なお、このプ
ラス藁ドpMAKHV3の塩基配列はサンガー等の方法
で確認した. ■発現ベクターpMTAKHV1の調製(a)プラスミ
ドpMT1の調製 第7図に示すように、市販のプラスミドpKK223−
3(ファルマシア社製)を制限酵素Pvu I及びNr
u 1で切断したPtacサイト部と市販のpUc18
を制限酵素Pvu I及びPvu nで切断した複製開
始点(Ori)及びアンビシリン耐性遺伝子を含むサイ
ト部とをT4リガーゼで接合した.これを大腸菌JM1
09株に導入して培養し、アンピシリン耐性によりスク
リーニングして、tacプロモーターとptlc18の
複製開始点(Ori)とを有するベクターを得た。この
ブラスξドをpMκ2とした。第8図に示すように、こ
のブラスξドp?lK2 10μgを30単位のEco
R I及びEco47 mで消化し、tacプロモータ
ーを含む断片を除去し、複製開始点を含む断片をアガロ
ースゲル電気泳動によって回収した。一方、第4図に示
したtrpプロモーターの塩基配列をTRP−1とTR
P−2とに分割してDNA合戒機で合威した。これらを
前述したように逆相C18カラムを用いた高速液体クロ
マトグラフィーにより精製し、各々100p屠Olをア
ニーリングして二重鎖DNAを得た.この断片と前記p
MK2とをEcoR I及びEco47 mで消化した
断片はT4 DNAリガーゼにより16℃で一晩反応さ
せた。これを用いて大腸菌JM109株を形質転換し、
trpプロモーターとpMK2の複製開始点(Or+)
とを有するベクターを調製した。このプラスミドの塩基
配列はサンガー等の方法で確認し、pM71と命名した
.(b)プラスミドpMTAKHV1(7)調製上記ブ
ラスミドpMT1 1μgを第9図に示すように10単
位の制限酵素EcoR I及び旧nclllIで切断し
、ベクタ一部分をアガロースゲル電気泳動法により回収
した。一方pM^KHVI lOugを30単位のEc
oR I及び旧ndI[[で消化し、融合蛋白質をコー
ドする遺伝子断片をゲルから回収した.この断片と上記
PMTIのEcoR I及びEcoR47 mで消化し
た断片を、T4 DNAリガーゼにより16゜Cで一晩
反応させた。これを用いて大腸菌JM109株を形質転
換し、目的の組換え体プラスミドpMTAKHV1をも
つ菌株を得た.この菌株は、受託番号 微工研条寄第2
538号(FERM BP−2538)として微生物工
業技術研究所に寄託されている。なお、ブラスミドpM
TAKHV1の塩基配列はサンガー等の方法で確認した
. (C)ブラスミドpMTAKHV3(7)調製プラスミ
ドpMKAK3 10μgを30単位のEcoR I及
びHind mで消化し、ブタ−アデニレートキナーゼ
(ADK)の遺伝子断片をアガロースゲル電気泳動法に
より回収した。この断片と上記プラスξドpM71とを
EcoRI及び旧ndl[[で消化した断片は、T4 
DNAリガーゼにより16゜Cで一晩反応させた。これ
を用いて大腸菌JMl09株を形質転換し、目的の組換
え体プラスミドρMTAκ3をもつ菌株を得た。プラス
ミドpMTAK31μgを10単位の制限酵素Pvu 
IIで消化した後、脱リン酸化酵素(アルカリホスファ
ターゼBAP) 1単位を含む溶液5011 1 (5
00+iM Tris  ・Cl、pH9.0、1++
M MgCj! t 、1mM Zn(/! z)を加
え37゜Cで30分反応させた.フェノール抽出により
除タンパクし、冷エタノールで沈澱させた後、TE緩衝
液に溶解した.この断片と前記+{V−3遺伝子をクレ
ノー酵素で平滑化した断片とをT4 DNAリガーゼに
より、4゜Cで一晩反応させた.これを用いて大腸菌J
)’1109株を形質転換し、目的の組換え体プラスξ
ドpMTAKHV3をもつ菌株を得た.この菌株は、受
託番号 微工研条寄第2540号(Fil!RM BP
−2540)として微生物工業技術研究所に寄託されて
いる.なお、このプラスミドpMTAKHV3の塩基配
列はサンガー等の方法で確認した. (5)濫J盛化544塩 上記のプラスミドpMAKHV1, pMAKHV3,
 pMTAKHV1及びpMTAKHV3により形質転
換された大腸菌JM 109株を50μg/一のアンピ
シリンを含む2XTY培地〔バタトトリプトン(Bac
to− tryptone) 16 g / l、バク
トイーストエキストラクト(Bacto−yeast 
extract) 10g/ l、Nace 5g/l
, pH7.2 )で培養した。また、pMTAKHV
1及びpMTAKHV3ニより形質転換された大腸菌J
Ml09株については50μg/rniのアンビシリン
を含むM9培地(グルコース5g/ j2、カザミノ酸
5g/1、NaJPO46g/l..KllzPOn 
3g/INaC l 0.5g/ i. , NH4C
 i.Ig/ l−、チアミン塩酸塩10mg/ l,
 lmMgsOs 、100μM CaC1t,  }
リプトファン50■/ l , pH7.2)でも同様
に37゜Cで一晩培養した.培養後lulを集菌し、レ
ムリのサンプル緩衝液に懸濁し、加熱溶解後、SOS−
ポリアクリルアミドゲル電気泳動に供した。泳動後、ク
マシーブリリアントブルーにより染色し、脱色したとこ
ろ、HV−1融合蛋白質の場合、分子量約17,000
の位置に、またHV−3融合蛋白質の場合、分子量約1
4,000の位置にポリベブチドバンドが見出された.
また菌株としてJM 105株、IP0 3301株を
用いて様々な宿主での生産性の検討を行い、電気泳動し
たゲルをデンシトメーターにかけ発現効率を調べた。
この結果を第1表に示した.この結果から明らかなよう
に、何れも高い発現率を示したが、特に、trpプロモ
ーターを有するpMTAκHVIを導入した大腸菌JM 109及びIFO 3301が高発現を示した.(6)
l” )゛ヒルジンの 上記培養液を集めて21とし、これを遠心して集菌し、
得られたベレットを300mの水に懸濁し、H2SO.
でplr4に調整し、菌体を破砕し、遠心を行った。得
られたペレットをイソブロパノールとアセトン各200
 mで洗浄、乾燥し、70%ギ酸200dに溶解した(
蛋白含量は20g/ ffi以下とした)。この溶液に
CNBrを1%加え室温で一夜放置した.これを40゜
Cの減圧下で濃縮乾固し、0.IM Tris−■cl
 (pl{8.7}、0.1M(NH4)!SO4及び
Q.1mM Trjton X−100よりなる緩衝液
400dに溶解し、溶液のpHをNaOHで8.7に調
整した。この溶液に、L−システイン6mMを加え室温
に一夜放置し、硫安を2Mとなるまで加え、直ちに遠心
を行った。得られた上清を、50IIIMリン酸ナトリ
ウム(pH7.0) 2M硫安で平衡化したプチルート
ヨパール(トーソー)にかけ、同一の緩衝液で洗浄し、
50+訓ノン酸ナトリウム(pH7.0)1.5M硫安
で溶出した. 溶出液をゲル濾過又は透析で脱塩し、50+mMリン酸
ナトリウム(pH7.5)で平衡化したQ−Sepha
rose又はMono−Q (どちらもPharmac
ia)にかけ5mMリン酸ナトリウム、100+*M 
NaCj!で溶出させて、ヒルジンの精製を行った。
実施例2 実施例1で得ラレたpMTAKHV1 10//gを3
0単位のEcoR I及び旧ndl[[で切断しアデニ
レートキナーゼーヒルジンHV1部分をアガロースゲル
電気泳動法により回収した, 一方、市販のファージベクターpM13s+p19 1
μgを同様に10単位のEcoR I及び}lindl
llで切断し、大きな断片をゲルより回収した。第10
図に示すようにこの断片と上記アデニレートキナーゼー
ビルジンHV 1をコードするDNA断片をT4リガー
ゼを用いて16゜Cで一晩反応させた.こうしてできた
アデニレートキナーゼ〜ヒルジンHV 1をコードする
DNAを含むpM13 ヘクターM13AKHV1と、
DNA合戒機で合戒した一本1iDNA templa
te M57−62L及びM76L (第11図参照)
を用いてAmersham社製o1igonucleo
tide−directed in vitro mu
tagenesis systemによりSite−d
irected mutagenesを行った. こうして得られた57番目と62番目のメチオニンコド
ン(^TG)がとちらもロイシンのコドン(CTG)に
変わったpM13AKHVI Mlと76番目のメチオ
ニンのコドン(ATG)がロイシンのコドン(CTG)
に変わったpM13AXHVI M2についてdide
oxy法によりそのDNA配列を611認した. 次に第12図に示すように、pMl3AK}IVI M
lとp?113AKHVI M2からアデニレートキナ
ーゼーヒルジンンHV1部分をEcoR I及びHin
dl[Iにより切り出し、pMTAKHV1からアデニ
レートキナーゼーヒルジンHV1部分を取り除いたもの
とそれぞれ接続しpMTAKHVI Ml及びpMTA
XHVI M2を作戒した.さらにpMTIKHVI 
MlをPvu IIと旧ndl[Iで切断した大きな断
片とpMTAK}IVI M2をPvu IIと旧nd
l[[で切断した小さな断片を接続し、3つのメチオニ
ンがすべてロイシンに変わったpMTAKHVI M3
を作威しそのDNA配列を確認した. (3)互盗創し3針隻里 pMTAKHVI M2とpMTAKHVI M3を用
いて大腸菌JM109を形質転換した.この菌株は、前
者は受託番号微工研条寄第2988号(FERMBP−
2988)として、後者は受託番号微工研条寄第298
9号(Ff!RMap−2989)として微生物工業技
術研究所に寄託されている.これを実施例lとして同様
にしてヒルジンHVIを発現させた.ヒルジンHVIの
発現はそれぞれpMTAKI{Vlによるものと同程度
であり、かつどちらの場合もpMTAKHV1の場合と
異なりアミノ酸が5個N末に余分についたものは生威し
ないことを確認した. 〔発明の効果〕 本発明は、ヒルジンもしくはその類縁体をブタ一アデニ
レートキナーゼの一部と融合蛋白の形で発現できるベク
ターを用い、遺伝子工学的手法によって発現させるので
、ヒルジンもしくはその類縁体を大量に、しかも安価に
、効率よく生産することができる.
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明で使用するHVI及びHV
3の遺伝子のDNA配列及びアミノ酸配列を示す.また
第3図はtapプロモーターのDNA配列及び第4図は
trpプロモーターのDNA配列を示す.第5図は、本
発明で使用するブタ−アデニレートキナーゼのDNA配
列及びアミノ酸配列を示す. 第6図は、本発明の発現ベクターpMAKHV1及びp
MAKHV3を調製する概略図を示す.第7図及び第8
図は本発明の発現ベクターpMT八κHVIを調製する
ために用いられるブラスミドpMK2及びpM↑1を調
製する概略図を、第9図はプラスξドpMT1から本発
明の発現ベクターpMTAKHV1を調製する概略図を
それぞれ示す. 第10図は、プラスξドp?lTAWl{Vlからプラ
スξドpM13AKHV1を調製する概略図を、第11
図はMS?−62L及びM76LのDNA配列を、第1
2図は、ブラスξドpM13AKHVI Ml及びpM
13AKHVI M2から本発明の発現ベクタープラス
ミドpMTAKHVI M3を調製する概略図をそれぞ
れ示す.

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)tacプロモーター又はtrpプロモーターのフ
    ラグメント、プラスミドpUC18の複製開始点(Or
    i)のフラグメント、ブタ−アデニレートキナーゼのア
    ミノ酸配列の一部もしくは全部をコードする塩基配列か
    らなるDNA及びヒルジンもしくはその類縁体のアミノ
    酸配列をコードする塩基配列からなるDNAを含み、か
    つ前記両DNAが結合されていて、ブタ−アデニレート
    キナーゼのアミノ酸配列の一部もしくは全部とヒルジン
    もしくはその類縁体との融合蛋白を発現するようにされ
    ていることを特徴とするヒルジン発現ベクター。
  2. (2)請求項(1)のブタ−アデニレートキナーゼのア
    ミノ酸配列が、その配列中のメチオニンの全部又は一部
    をメチオニン以外のアミノ酸に置換したアミノ酸配列で
    あることを特徴とするヒルジン発現ベクター。
  3. (3)請求項(1)又は(2)の発現ベクターを大腸菌
    に形質導入したことからなる形質転換微生物。
  4. (4)請求項(3)の形質転換微生物を培養し、ヒルジ
    ン融合蛋白を発現させ、これを採取した後、切断してヒ
    ルジン又はその類縁体を回収することを特徴とするヒル
    ジンの製造法。
  5. (5)ブタ−アデニレートキナーゼのアミノ酸配列又は
    当該アミノ酸配列中のメチオニンの一部もしくは全部を
    メチオニン以外のアミノ酸に置換したアミノ酸配列の一
    部もしくは全部とヒルジンもしくはその類縁体とが結合
    してなるヒルジン融合蛋白。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0687731A1 (en) 1990-11-08 1995-12-20 Japan Energy Corporation Secretion vector, transformed microorganisms containing said vector and manufacture of products from said microorganism

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