JPH03219875A - Cpb―iの製造方法並びにこれに用いる組換えプラスミドおよび形質転換酵母 - Google Patents

Cpb―iの製造方法並びにこれに用いる組換えプラスミドおよび形質転換酵母

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JPH03219875A
JPH03219875A JP1555990A JP1555990A JPH03219875A JP H03219875 A JPH03219875 A JP H03219875A JP 1555990 A JP1555990 A JP 1555990A JP 1555990 A JP1555990 A JP 1555990A JP H03219875 A JPH03219875 A JP H03219875A
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Fukusaburo Hamada
福三郎 濱田
Akio Iwasaki
昭夫 岩崎
Makoto Suda
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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、ヒト胎盤を始めとするヒト組織より得られる
抗血液凝固物質(カルフォビンデン、以下CPB−’I
と称する)の遺伝子組換えによる製造方法、ならびにこ
れに用いる組換えプラスミドおよび形質転換酵母に関す
る。
〔従来の技術〕
これまでに、生体関連の抗血液凝固物質として、ヘパリ
ン、ヘパリンコファクター■、アンチトロンビン■、α
■−アンチトリプシン等が知られている。これまでのと
ころ、抗血液凝固剤として実用化されたのはヘパリンの
みであるが、副作用の問題や、使用方法が限定されてい
ること等から満足のいくものではなかった。
このような状況の下で、本出願人は、ヒト胎盤からCP
B−I  (当初P’CIと称していた)を分離精製す
ることに成功し、特許出願した(特開昭62−1740
23号)。さらに、本出願人は、CPB−■に対して特
異的なモノクローナル抗体を作製し、(特開昭63−1
23395号)、その後にこの抗体をプローブとしてヒ
ト胎IJ c D N AライブラリーからCPB−I
をコードする遺伝子断片をクローニングし、これを遺伝
子組換え技術により大腸菌で発現することに成功した(
特開昭64−20095号)。
このようにして大腸菌により発現・精製されたCPB−
Iは、胎盤より精製された本来のCPBIとほぼ同等の
抗血液凝固活性を有することが確認された。しかしなが
ら、この場合に発現の宿主となっている大腸菌は、発熱
物質(パイロジエン)を特に多く産生ずることが知られ
ており、目的のCPB−rの精製において、このような
パイロジエン等の除去操作が煩雑になることが危惧され
た。
また、一般に、特定の外来遺伝子を遺伝子組換え技術に
より発現させる場合は、発現の宿主細胞として何を用い
るか、発現用プロモーターとして何を用いるかによって
、目的のペプチドの発現量は大きく変化することが知ら
れている。これまでの様々な遺伝子組換えによる外来遺
伝子の発現に関する報告により、−船釣に効率のよい発
現系というものが次第に明らかにされつつある。しかし
ながら、目的の外来遺伝子の発現産物が発現の宿主細胞
に及ぼす影響等により、通常発現量が高いとされている
発現系が、特定の外来遺伝子の発現には好ましい結果を
示さないことがあることが判ってきた。これとは逆に、
特定の外来遺伝子に対しては非常に相性がよく、極めて
高い量の発現が可能となるような発現系が存在すること
も知られている。
したがって、CPB−Iの工業的生産を目的として研究
を進めるうえでは、より効率よくしかも安定にCPB−
Iを生産することが可能なCPB−1の生産に適した発
現系を見いだすことが望まれていた。
〔発明の目的〕
このような状況において、本発明者らは、CPB−Iの
遺伝子組換えによる製造に関して研究を重ねた結果、酵
母を宿主としてしかも特定の発現系を用いることにより
、所望する生理活性を有するCPB−1を極めて効率よ
くしかも安定に産生ずる形質転換酵母を得ることに成功
し、CPB−1の効率的な製造方法を見いだして本発明
を完成するに至った。
すなわち、本発明の目的は抗血液凝固物質CPB−1を
遺伝子組換え技術を用いて製造する際において、CPB
−Iを極めて効率よく産生させるための酵母用組換えプ
ラスミドふよび形質転換酵母ならびにこれを用いたCP
B−Iの製造方法を提供することにある。
〔発明の構成および効果〕
かかる目的を達成する本発明組換えプラスミドの構成は
、酵母由来の遺伝子と大腸菌プラスミド由来の遺伝子を
有するシャトルベクターであって、さらにPho5プロ
モーター、CPB−I−cDNAおよびGAP−DHタ
ーミネータ−からなるCPB−1発現遺伝子断片を有す
ることを特徴とするものである。
本発明において、遺伝子組換え技術により発現させる遺
伝子: CPB−I−cDNAについては、本発明者ら
により先にクローニングされており、詳細は、特開昭6
4−20095号公報に記載されている。
このCPB−I−cDNAは、アミノ酸319個からな
るペプチド(CPB−1)をコードする遺伝子断片を含
む1566bpの遺伝子断片である。
これにコードされるCPB−1構造遺伝子は、下記のア
ミノ酸配列をコードしていることが確認されている。
Met Ala Gin Val Leu Arg G
ly Thr Val Thr AspPhe  Pr
o  Gay  Phe  八sp  Glu  Ar
g  Ala  Asp  Ala  GluThr 
 Leu  Arg  Lys  Ala  Met 
 Lys  Gly  Leu  Gly  Thr^
sp Glu Glu、Ser lie Leu Th
r Leu Leu Thr SerArg Ser 
Asn Ala Gin Arg Gin Glu I
le Ser Ala八lへ  Phe  Lys  
Thr  Leu  Phe  Gly  八rg  
Asp  Leu  LeuAsp Asp Leu 
Lys Ser Glu Leu Thr Gly L
ys PheGlu  Lys  Leu  Ile 
 Val  Ala  Leu  Met  Lys 
 Pro  SerArg  Leu  Tyr Leu  Lys  Gly Thr  Glu  1ie Leu Arg Ala Tyr  Gly  5er Asp  Thr  5er Val  Leu  Leu Gly  lie Asp Gln  Ala  Leu Gly Thr  Asp Gay Thr Arg Phe Asp  Lys 11e  Glu  Glu Asn  Leu  Glu Ser  Ile Arg Thr  Leu  Tyr Asp Asp His Arg  Ser  Glu Glu  Phe  Arg Ser  Met  1ie Asp  Ala  Tyr Ala  Gly  Thy 11e  Ala  5er 11e  Lys  Gln 5er  Leu  Glu Gly Tyr  Tyr Gin  Ala  Asn Glu  Ala  Gln Phe  Gln  Ala Glu  Glu  Lys Ser  Val  5er Tyr  Mat Thr Thr Ile  Asp Gln  Leu  Leu Ser  lie  Pr。
Tyr Ala  Met Thr  Leu  l1e rle Asp  Leu Lys Asn  Phe lys  にly  Asp Glu  Leu  Lys Asn  Glu  Lys Arg  Thr  Pr。
Val  Tyr  Glu Asp Asp  Val Gin Arg Mat Arg Asp  Pr。
Val  Glu  Gln Gly Glu Leu Phe  Ile  Thr tlis Leu Arg lie  Ser  Gly Arg  Glu  Thr Leu  Ala  Val Ala Tyr  Leu しys  Gly  Ala Arg  Val  Met Phe  Asn  1ie Ala  Thr  5er Thr  Ser  Gly 旧S 八Ia Val  Leu Glu  Glu Glu  Glu Val  Gly Leu  Val Asp  Ala Asp  Ala しys  Trp 11e  Phe Lys  val Phe  Gln 5er  Gly Val  Lys Ala  Glu Gly  Thr val  Ser Arg  Lys Leu  Tyr Asp  Tyr Lys Lys Ala Leu Leu Leu L
eu Cys Gly Glu Aspsp 従って、本発明におけるCPB−1発現プラスミドの構
築には、上記のアミノ酸配列をコードする遺伝子断片が
使用される。CPB−1をコードする遺伝子断片の具体
的な塩基配列としては、その−例として下記の塩基配列
からなるDNAを含む遺伝子断片が挙げられる。
ATG GCA CAG GTT CTCAGA GG
CACT GTG ACT GA(:TTCCCT  
GGA  TTT  GAT  GAG  CGG  
GCT  GAT  GCA  GA八へCT CTT
 CGG AAG GCT ATG AAA GGCT
TG GGCACAGAT GAG GAG AGCA
TCCTG ACT CTG TTG ACA TCC
CGA AGT AAT GCT CAG CGCCA
G GAA ATCTCT GCAGC’T TTT 
AAG ACT CTG TTT GGCAGG GA
T CTT CTGGAT  GACCTG  AAA
  TCA  GAA  CTA  ACT  CGA
 ^^^ TTTGAA  AAA  TTA  AT
T  GTG  GCT  CTG  ATG  ^^
八 CCCTCTCGG  CTT  TAT  GA
T  GCT  TAT  GAA  CTG  AA
A  CAT  GCCTTG  AAG  GGA 
 GCT  GGA  ACA  AAT  GAA 
 AAA GTA  CTGA[:A GAA ATT
 ATT GCT T[:A AGG ACA CCT
 GAA GAACTG  AGA  GCCATCA
AA  CAA  GTT  TAT  GAA  G
AA  GAATAT  GGCTCA  AGCCT
G  GAA  GAT  GACGTG  GTG 
 GGGGACACT  TCA GGG  TAC’
  TACCAG  CGG  ATG  TTG  
GTGGTT  CTCCTT  CAG  GCT 
 AACAGA  GACCCT  GAT  GCT
GGA  ATT  GAT  GAA  GCT  
CAA  GTT  GAA  CAA  GAT  
GCTCAG  GCT  TTA  TTT  CA
G  GCT  GGA  GAA  CTT  AA
A  TGGGGG  ACA  GAT  GAA 
 GAA  AAG  TTT  ATCACCATC
TTTGGA  ACA  CGA ACT  GTG
  TCT  CAT TTG  AGA  AAG 
 GTGTTT  GACAAG  TACATG  
ACT  ATA  T[’A  GGA  TTT 
 CAA^TT  GAG  GAA  ACCATT
  GACCGCGAG  ACT  T[:T  G
GCAAT  TTA  GAG  CAA  CTA
  [:T(”  CTT  GCT  GTT  G
TG  AAATCT  ATT  CGA  AGT
  ATA  C[:T  GCCTACCTT  G
CA  GAGACC[”TI”  TAT  TAT
  GCT  ATG  AAG  GGA  GCT
  GGG  ACAGAT  GAT  CAT  
ACCCT[’ ATCAGA  GTCATG  G
TT TCCAGG  AGT  GAG  ATT 
 GAT  CTG  TTT  AACATCAGG
  AAGGAG TTT AGG AAG  AAT
 TTT  GCCACCTCT CTT TATTC
CATG ATT AAG  GGA  GAT AC
A TCT GGG GACTATAAG  八AA 
 GCT  CTT  CTG  CTG  [:T(
:  TGT  GGA  GAA  GATGACT
AA これまでに報告されている酵母の発現系で用いられたプ
ロモーターとしては、ADHI(アルコールデヒドロゲ
ナーゼ)プロモーター[)1etzemanら、Nat
ure、  Vol、293.  p717−722(
1981) ]、P h o 5 (抑制性酸性フォス
ファターゼ)プロモーター〔宮之原ら、Proc、 N
atl、 Acad、 Sci、 LISA。
Vol、80. pi−5(1983) ) 、PGK
 1  (7tスフtグルコキナーゼ)プロモーター[
11itzmanら、5cience、 Vol、21
9. p620−625(1983)) 、GA PD
H(クリセロアルデハイドフォスフェートデヒドロゲナ
ーゼ)プロモーターCBitterら、Gene。
VolJ2. p264−274 (1983) )等
が挙げられる。ここに挙げた酵母用プロモーター゛の中
では、特にGAP−DHプロモーターが、プロモーター
活性が強く、その結果効率よく外来遺伝子を発現するこ
とが知られている。
本発明に係るCPB−1の発現においては、GAP−D
Hプロモーターを用いた発現系は発現量の面ではかなり
よい結果が得られたものの、形質転換体の継代による発
現の安定性という一面において問題が残ることが確認さ
れた。
そのために、種々のプロモーターとの組み合せにより、
種々のCPB−I発現系を構築し、得られた形質転換体
によるCP13−1の発現量と継代による発現の安定性
の両面から検討を進めたところ、前記本発明プラスミド
を用いた発現系によりCPB−1を発現させた場合が非
常によい結果を示すことが確δ忍された。
すなわち、本発明に係る酵母発現系においては、Pho
5プロモーターおよびGAP−DHターミネータ−を用
いることを特徴とし、酵母と大腸菌の遺伝子を有するシ
ャトルベクターが使用される。
特に、酵母菌由来遺伝子として、2μoriおよびar
slの2つのorigin並びに選択マーカー遺伝子を
用いるのが好ましい。
この酵母用選択マーカー遺伝子としては、種々のアミノ
酸を産生ずる遺伝子、例えばロイシン産生遺伝子、ヒス
チジン産生遺伝子、トリプトファン産生遺伝子等が用い
られる。このようなアミノ酸産生選択マーカー遺伝子を
用いる場合には、形質転換を行う宿主酵母として、該ア
ミノ酸要求性のものを使用する。
一方、大腸菌由来遺伝子としては、大腸菌内でプラスミ
ドの自律増殖を可能にする。riginおよび大腸菌内
で機能する選択マーカー遺伝子が用いられる。この大腸
菌用選択マーカーとしては、種々の薬剤耐性遺伝子、例
えばアンピシリン耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺
伝子、クロラムフェニコール耐性遺伝子等が使用される
。このようなoriginと薬剤耐性遺伝子の双方を有
する大腸菌由来遺伝子断片として、例えば大腸菌プラス
ミドpBR322由来の遺伝子断片を使用することが可
能である。
このような外来遺伝子発現用シャトルベクタの一例とし
て、第2図に示すシャトルベクターpPS 1が挙げら
れる。このシャトルベクターは、Ph○5プロモーター
とGAPターミネータ−の間に、外来遺伝子の組み込み
部位として、Xho IおよびBamHI部位を有する
本発明のCPB−1発現プラスミドは、このようなシャ
トルベクターの外来遺伝子用形質発現調節部位にCPB
−1−cDNAを組み込むことにより構築される。両遺
伝子の結合は、常法により行われるが、合成リンカ−等
を使用することにより、端の制限酵素認識部位(制限酵
素による切口)が異なる2つのDNA断片を結合させる
ことが可能となる。このような合成リンカ−は、市販の
ものを使用することもできるし、目的に応じてDNA合
成機により調製することもできる。
このようなCPB−1発現プラスミドを常法により宿主
となる酵母菌に導入することにより、本発明のCPB−
I発現形質転換酵母が得られる。
代表的な酵母の形質転換方法としては、酵母をプロトプ
ラスト化してプラスミドを導入する方法[11inne
nら、 Proc、  Natl、  八cad、  
Sci、 USA、  Vol。
75、 p1929(1978) 〕、アルカリ金属に
よる酵母の形質転換方法〔木材ら、J、Bacteri
ol、、 Vol。
153、 p163(1983) ]等が挙げられる。
宿主酵母の代表例としては、Saccharomyce
scerevisiae Al122 Ca 1eu2
 his4 Can1〕(微工研条寄第312号)等が
挙げられる。宿主酵母は、発現用プラスミドに用いた酵
母選択マーカー遺伝子に適したものが使用される。また
、通常の宿主酵母では、Pho5プロモーターはリン酸
の存在下においてプロモーター活性が抑制されることか
ら、リン酸存在下においても、Pho5プロモーター活
性を抑制しないように改良された酵母宿主細胞を使用す
ることも可能である。そのような酵母としては、Sac
charomyces cerevisiae Al1
22pho80 (微工研条寄第509号)が挙げられ
る。
このような改良株を用いれば、リン酸の存在下にふいて
もPho5プロモーターは機能が抑制されず、CPB−
Iを発現させることが可能となる。
通常の酵母宿主、すなわちリン酸存在下においてはPh
o5プロモーターの機能を抑制する酵母を用いた形質転
換体では、最初にリン酸を含む培地で酵母を対数増殖期
まで増殖した後、これを遠心により集菌して、次にリン
酸を含まない培地中で培養することにより、所望の菌体
数まで増殖した酵母にPho5プロモーターを機能させ
、CPB−Iを一挙に発現させることができる。
また、培地としては、酵母の選択マーカーが活かされる
培地を使用する。例えば、上記のSaccharomy
ces cerevisiae Atf22 [a I
eu2 his4Canl]を用いた場合には、該宿主
酵母菌がロイシン・ヒスチジン要求株であり、そのいず
れかのアミノ酸が組換えプラスミドにより補充される場
合には、もう片方の欠損するアミノ酸を含む合成培地、
例えばバルクホルダー最小培地〔東証ら、j。
Bacteriol、、 113. p727−738
 、P、R,Burkholder。
Am、 J、 Sot、、 30. p206(194
3) 〕が使用される。
単位培地当りの菌体数を増加させて、CPB−■の発現
量を向上させるためには、上記のような選択性合成培地
0代わりに、半合成培地と呼ばれる酵母エキスを含む栄
養分の高い培地を使用することができる。通常、このよ
うな非選択性の培地を用いると菌体数は増加するものの
、プラスミドを脱落させた酵母菌も増殖し、結果的に発
現量は低下することが多いが、本発明の形質転換体では
、そのような現象は確認されず、非選択性の培地におい
ても選択性培地の場合と同等の発現量を示す。
大量培養の際には、段階的な培養により酵母菌数を増殖
させるが、まず数リットルの規模で選択性の培地を用い
て培養し、次にこれを栄養豊富な半合成培地により数十
〜数百リットルの規模で培養することができる。
このようなCPB−I−の製造方法によれば、酵母菌体
破砕液中に含まれる最も多い蛋白質としてCPB−Iを
発現させることが出来、後の精製においても極めて効率
的に目的のCPF3−1を精製することが可能となる。
CPB−Iの精製方法としては、通常の精製手段を応用
することにより、きわめて効率よくCPB−Iを精製す
ることができる。
このようにして得られた酵母由来CPB−Iのアミノ末
端の解析を行ったところ、胎盤から精製されたCPB−
Iと同様、アミノ末端がアセチル化を受けていることが
確認された。このことがら、本発明方法により製造され
たCPB−1の生理活性が天然のものと比較して何等劣
るものではないことが推測される。
本発明は、このような性状的に優れたCPB■を、形質
転換酵母により極めて大量に発現させることを可能にす
るものであり、特に工業的レベルでのCPB−1の製造
において、きわめて優れた技術を提供するものである。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例 (1)CPB−I遺伝子の調製 ヒト胎q c D N Aライブラリーより、ファージ
を用いたクローニングを行い、抗CPB−17ウスモノ
クローナル抗体を用いて発現産物のスクリニングを行っ
た。その結果、1566bpにわたるほぼ完全長のcD
NAを得ることができ、この遺伝子断片には、アミノ酸
319個からなるCPB−1をコードする遺伝子を含む
ことが確認された(第1図参照)。CPB−IのcDN
Aのクローニングに関しては、特開昭64−20095
号公報にさらに詳細に記載されている。
(2)酵母用シャトルベクターpps 1のm製外来遺
伝子発現用のプロモーターとして酸性フォスファターゼ
(Pbo2)のプロモーターを有する酵母−大腸菌シャ
トルベクターpAM82 (特開昭59−36699号
)を、制限酵素Xho IおよびPvu IIで処理し
、これを2%アガロースゲル電気泳動に処することによ
り、Pho5プロモーター他を含む約9、8kbpの遺
伝子断片を得た。
一方、GAP−DH遺伝子の旧ndI[I断片〔J。
Biol、Chem、 、  Vol、 255.  
N(L 6.  p2596−2605(1980)]
をpBR322の旧ndIIr部位に組み込んだプラス
ミドpBR−GAPを、制限酵素5allおよびBco
RVで処理し、GAPターミネータ−を含む遺伝子断片
(Sal I −BcoRV 7ラグメント)を得た。
この遺伝子断片をクローニングベクターpUc19のS
al I −3+na I部位に組み込み、GAPター
ミネータ−を有するプラスミドpUC−GAP t e
 rとした。このプラスミドを制限酵素5alIで処理
して開裂させた後、DNAポリメラーゼ(フレノウフラ
グメント)により切口をフィルインし、これにBamH
Iリンカ−を導入して再度環状化した。次にこのプラス
ミドを制限酵素PstIで処理し、上記と同様にDNA
ボリメラセで反応させた後、Xhol ’Jンカーを導
入した。これによりGAPターミネータ−のすぐ上流ニ
Bam81 部位とXho 1部位が導入されたプラス
ミドpUc−GAP t e r (BamHI、Xh
ol)を得た。
このプラスミドを制限酵素Rsa Iで処理し、アガロ
ース電気泳動によりGAPターミネータ−を含む約1.
4kbpの遺伝子断片を得た。これをさらに制限酵素X
ho Iで処理した後、上記と同様の模作を行い、GΔ
Pターミネータ−を含むRsa I −Xho Iフラ
グメントを得た。
この遺伝子と上記で調製したpΔM82由来のXhol
−PvuIIフラグメントを、T4  DNAリガーゼ
を用いて結合させることにより、酵母−大腸菌シャトル
ベクターpPS lを得た。このシャトルベクターは、
外来遺伝子用の発現調節遺伝子としてPho5プロモー
ターおよびGAPターミネータ−を有し、さらに酵母−
大腸菌シャトルベクターとして機能するために、酵母由
来遺伝子としてarsl、2μoriおよびロイシン産
生遺伝子(Lau2>を、大腸菌由来の遺伝子としてア
ンピシリン耐性遺伝子およびpBR322のorigi
nを有する外来遺伝子高発現用ベクターである(第2図
参照)。
(3) CP B −I発現プラスミドの構築上記(υ
で得られたCPB−1−cDNAを制限酵素Nco I
およびSac Iで処理し、CPB−1の全構造遺伝子
を含むNco I −3ac I断片を得たく第1図参
照)。
このCPB−I−cDNA  Ncol−3acI断片
を上記シャトルベクターpPs1のXho I −Ba
mtl I部位に組み込むために、第3図に示した2種
の異なる合成リンカ−を下記の通り作製した。DNA合
成機(アブライドバイオシステムズ381A)を用いて
下記の4種のDNAを合成した。
DNAI:TCG八GへAGAGCAAGCAAATT
CGAGATTACCD  N  A  2  :  
CATCTCGTTCGTTT八AGCTCTA八TG
GGへACD N Aへ3 : AAG[l’TTCT
CGAGD N A  4  :  TCGATTCG
八AGAGCTへCT八G上記DNAへとDNA2を混
合しアニーリングすることにより、第3図にリンカ−A
として示す合成リンカ−を得た。このリンカ−は、制限
酵素Xho I L!:Nca Iで切断された切口の
異なる2つのDNA断片を結合させるものであり、リン
カ−全体としての塩基配列は、Pho5プロモーターの
機能低下を防ぐべく、本来Pho5プロモーターのリー
ディング配列のDNA配列と極めて近い配列になるよう
にデザインされている。
さらにDNA3とDNA4を混合してアニーリングする
ことにより、第3図にリンカ−Bとして示す合成リンカ
−を得た。この合成リンカ−は、制限酵素Sac Iと
BamHIで切断された2つのDNA断片を結合させる
ものであり、その途中のDNA配列には制限酵素11i
ndlおよびXho Iの制限酵素認識配列を有する。
CPB−1−cDNA  Ncol−3acI遺伝子断
片、合成リンカ−Δ、合成リンカ−Bおよびシャトルベ
クターpps 1を、制限酵素Xho IおヨヒBam
1l Iで処理することにより得られた4種の遺伝子断
片を混合し、T4DNAIJガーゼにて反応させた。
この反応液を、フェノール処理、エタノール沈澱させた
のち、これを用いて大腸菌)18201コンピテント細
胞の形質転換を行った。得られた形質転換クローンのプ
ラスミドDNAを回収し、適当な制限酵素で処理して、
アガロースゲル電気泳動からの切断パターンを分析する
ことにより、シャトルベクターpus 1のXho I
 、BamHI部位にCPB−I−cDNA  Nco
l−5acl断片が組み込まれた所望のCPB−I発現
プラスミドpAPcPB−I(第4図参照)を持つ大腸
菌クローンを得た。このクローンから常法に従いプラス
ミドpAPCPB−1を調製した。
(4) CP B −Iを発現する形質転換酵母の調製
宿主酵母としてサツカロマイセス・セレビシェAt12
2 Pho80 (微工研条寄第508号)を用い、こ
れをYPD培地(2%ポリペプトン、1%イーストエキ
ス、2%グルコース)100ml!に接種し、30℃で
5−7×106まで培養した後、遠心して集菌し洗浄し
た後、1−のリチウム溶液に廿濁した。30℃で1時間
振とぅ後、その10分の1量(100,uA)に約2 
pgO組換えDNA (プラスミドpAPCPB−I)
を加えて30℃で30分間振とうした。これに0.7m
l!のポリエチレングリコール溶液を加え、30℃で9
0分間静置した。
42℃で5分間熱処理後、滅菌水で2回洗浄した。
0.1−の最小培地(0,7%イーストニトロゲンベー
スアミノ酸、2%グルコース、20#g/m!!ヒスチ
ジン、2%寒天)に細胞を懸濁させ同最小培地プレート
に塗布した。30℃で培養してロイシン非要求性のコロ
ニーを得た。このコロニーヲ201量g/dヒスチジン
を含むバルクホルダーミニマム培地にて培養し、形質転
換酵母サツカロマイセス・セレビシェpAPcPB−I
を得た。
(5)酵母によるCPB−1の発現 上記形質転換酵母を30℃で3日間振とう培養し、遠心
(3500rpm、5分間)により酵母菌体を集めた後
、1/10培養液量の溶菌液(25mMHOT^−25
mM )リス塩酸緩衝液(pH7,4))に懸濁し、グ
ラスビーズを加えミキシングすることにより酵母菌に物
理的衝撃を加えて酵母菌を破砕した。これを遠心して、
グラスビーズおよび酵母破砕断片を除去し、遠心土浦を
得た。
この上清について、抗CPB−Iモノクローナル抗体を
用いたEL I SAによりCPB−Iの活性を測定し
た。このELISAは、下記の操作からなる。
まず、ポリスチレン製96穴EL I SA用マイクロ
プレートに、−次抗体として抗CPB−Iマウスモノク
ローナル抗体をコーティング用緩衝液[0,05M炭酸
ナトリウム緩衝液(pH9,6)IテIOρg/−に希
釈し、各ウェルに100p6ずつ注入する。25℃で2
時間静置し、P B S −Tween(PBSIIl
に対してTween20を0.5−溶解する)で洗浄し
た後、各ウェルにCPB−I標準溶液および検体を10
0pI2ずつ注入し、25℃−夜反応させる。
その後p 335−Tweenにて洗浄した後、西洋ワ
サビ・パーオキシダーゼ標識Fab’抗CPBI抗体を
P B S−Tweenで希釈して各ウェルに100μ
/ずつ注入し、25℃2時間以上反応させる。3回洗浄
した後、OPD溶液を酵素基質溶液として100plず
つ添加する。暗所にて25℃30分間反応サセた後す4
.5M H2SO4を5Dpiずつ添加し、ミキサーで
混合して反応を停止させる。これを492nmの吸光度
を測定し、CPB−1標準品の吸光度から検量線を求め
、各検体のCPB−1量を定量する。
その結果、11の酵母培養液から約150mgのCPB
−Iが得られていることが確言忍された。また、この結
果と酵母破砕液中の撚回溶化蛋白質を測定した結果とか
ら、本発明においては撚回溶化蛋白質のうち約40%も
の割合でCPB−1を得ることが可能であることが判明
した。
次に、この酵母破砕液を5DS−ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動により解析した。すなわち、10%ポリアク
リルアミドゲルにより検体を電気泳動し、これをコマ−
ジ−ブリリアントブルー(CBB)にて染色した。その
結果、他の酵母由来の蛋白質のバンドと比較して、きわ
めて大量であることを示すCPB−1(分子量的34.
000)のバンドが確認された。その結果の模式図を第
5図に示す。
(6)工業的規模の大量培養によるCPB−rの生産前
記(4)で得られた形質転換酵母を、最小培地にて30
℃、21のスケールで培養した。次いでこれを301の
最小培地に接種し、30℃71時間培養した。これを1
701の半合成培地(培地1β中にショ糖40g1酵母
工キス5g、硫酸アンモニウA5g、硫酸マグネシウム
・7水和物0.5g、消泡剤としてポリオキシエチレン
ポリオキシプロピレンエーテル0.025−)にて 3
0℃、24時間培養した。最終培養後の酵母菌体に存在
するCPB−1の量を前記EL I SAにて測定した
ところ、選択能力のない半合成培地においても、選択合
成培地(最小培地)での発現量と同等のCPB−Iの存
在を確認した。
このことは、本形質転換株が継代培養においてもきわめ
て発現の安定性がよいことを示している。
さらに、発現量についても前記(4)の小スケールでの
発現実験において得られた発現量と同等のしベルでCP
B−Iの発現が維持されていることが確J忍された。
(7) CP B −1の大量精製 上記で大量培養した培養菌液より0. IIMのメンブ
ランフィルタ−を用いて紐換え酵母菌を集菌し、フレン
チプレス型細胞破砕機により物理的刺激を加えて酵母菌
態を破砕した。その後、濾過を行い、得られた粗抽出液
を限外濾過器により濃縮した。
これに酢酸を加えて等電点沈澱(pH4,5)を行った
後、生成した沈澱物を遠心により除去し、上清をアンモ
ニアによりpHを7.0に調整し、次いでQAE−トヨ
バール550C(トーソー社製)を用いる陰イオン交換
クロマトグラフィーに供した。
すなわち、70mM塩化ナトリウムを含む10mM!J
ン酸緩衝液(pH7,4)で平衡化したカラムに粗抽出
液をアプライし、同緩衝液で洗浄後、300mM塩化す
)IJウムを含む10mMリン酸緩衝液(pH7,4)
で溶出した。得られたCPB−1を含む両分を限外濾過
器により濃縮した後、10mM塩化ナトリウムを含む1
0mM!Jン酸緩衝液(pH7、4)で平衡化したTS
K63000カラム(トーソー社製)によりゲル濾過を
行った。その後CPB−Iを含む両分を、再度70mM
塩化ナトリウムを含む10mM!Jン酸緩衝液(pH7
,4)テ平衡化したQAE ) mlバー4550Cに
アプライし、洗浄後、70mMより300mMまでの塩
化ナトリウムの直線濃度勾配で溶出し、精製CPB−I
を得た。
(8)酵母により産生されたCPB−Iの物性(A) 
N末端アミノ酸配列分析: 酵母由来CPB−I  5.6mgを、6Mグアニジン
を含む0.2M)!Iス塩酸緩衝液(pH8,2)に溶
解し、ジチオスレイトール5 mgを加え、室温で30
分間反応させた後、ヨード酢酸50mgを加え室温で3
0分間反応させてS−カルボキシメチル−CPB−Iを
得た。
これを2M尿素を含む20mM)Uス塩酸緩衝液(pH
7,4)に溶解し、トリプシン1100pを加えて37
℃、24時間消化させた後、逆相クロマトグラフィーに
よりペプチドの分離を行った。
クロマトカラムとしてコスモシル5C1゜300オング
ストローム(直径10mmx長さ250mm、牛丼化学
社製)を用い、溶離液として0.1%トリフルオロ酢酸
溶液及び0.1%トリフルオロ酢酸を含む80%アセト
ニトリル溶液を用いて直線濃度勾配により流速1−7分
で溶出した。
検出は214nmの紫外吸収により行った。得られた各
ペプチドについてピコダグアミノ酸分析装置(ミリボア
リミテッド社製)によりアミノ酸組成分析を行い、N末
端ペプチドを含む画分を同定した。このN末端ペプチド
は、アルギニンとグルタミン酸、アラニン、バリン、ロ
イシンの5個のアミノ酸から構成されていることを確認
した。
次いでアミノ酸配列解析を行った結果、N末端アミノ基
はブロックされていた。更に、FAB−MASS分析装
置(日本電子社製JMS−0300)により分析した結
果、分子量は627であった。
以上の結果からN末端はアセチル化されており、以下の
配列を有すると判断した。
Acetyl−Ala−Gln−Val−Leu−八r
g(B)胎盤抽出CPB−1との抗血液凝固活性の北本
発明酵母由来CPB−1とヒト胎盤由来CPB−Iの抗
血液凝固活性を比較した。すなわち、0.5mg/In
!!のPT試薬(リオプラスチ:/、持田製薬社製)1
00μ!および各種濃度の試料100μlを混和し、3
分後に生理食塩水で2倍に希釈した標準液200μlを
添加し血液凝固時間を測定した。
酵母由来CPB−Iとヒト胎盤由来CPB−Iの抗血液
凝固作用を比較した表1から判るように、本発明酵母由
来CPB−Iとヒト胎盤由来CPB−1とは、はぼ同じ
血液凝固時間(PT)の延長効果を示した。
以下余白 表  1
【図面の簡単な説明】
第1図は、先に出願人よりクローニングされたCPB−
I −cDNAの全塩基配列を示す図である。翻訳開始
コドンATGのAを1番目として番号を付した。 第2図は、本発明に用いたシャトルベクタpps 1の
構造を示す図である。 第3図は、プラスミドpAPCPB−1の構築の際に使
用した合成リンカ−の構造を示す図である。 第4図は、本発明のCPB−I発現プラスミドpAPC
PB−1の構造を示す図である。 第5図は、本発明の形質転換体によるCPBIの発現を
示す、酵母破砕液のポリアクリルアミドゲル電気泳動の
パターンを示す模式図である。 レーンlは分子量マーカーで、上から200K、97に
、 68に、 43に、 29に、 18.4に、 1
4.3にダルトンを示す。レーン2〜4は、本発明のC
PB−I産生形質転換体破砕液の泳動パターンである。 レーン5は、本発明のプラスミドを有さない宿主酵母菌
の破砕液の泳動パターンである(陰性対照)。 以上 第 2 図 第 図 第 図 リンカ  A リンカ B hol acr )1indIII amHI 手続補正書(自発) 6゜ 補正の対象 明細書の 「発明の詳細な説明」 の欄 平成2年12月4日 7゜ 補正の内容 (1) 明細書中、 第7頁、第2行 1゜ 事件の表示 ThyJ とあるを ThrJ と訂正する。 平成2年特許願第15559号 2゜ 発明の名称 CPB−Iの製造方法並びにこれに用いる組換えプラス
ミドおよび形質転換酵母 3゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)酵母由来の遺伝子と大腸菌プラスミド由来の遺伝
    子を有するシャトルベクターであって、さらにPho5
    プロモーター、CPB−I−cDNAおよびGAP−D
    HターミネーターからなるCPB−I発現遺伝子断片を
    有することを特徴とする組換えプラスミド。(2)酵母
    由来の遺伝子が、2μori、ars1および形質転換
    酵母用選択マーカー遺伝子を有するものである請求項(
    1)記載の組換えプラスミド。 (3)大腸菌由来の遺伝子が、プラスミドpBR322
    由来のoriginおよび薬剤耐性遺伝子を有するもの
    である請求項(1)記載の組換えプラスミド。 (4)請求項(1)記載の組換えプラスミドを酵母に導
    入することにより得られる形質転換酵母。 (5)宿主酵母が、Saccharomycescer
    evisiaeである請求項(4)記載の形質転換酵母
    。 (6)請求項(4)または(5)記載の形質転換酵母を
    培養し、該培養物よりCPB−Iを採取することを特徴
    とするCPB−Iの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6869934B2 (en) 2000-07-21 2005-03-22 Juridical Foundation The Chemo-Sero-Therapeutic Research Institute Method of purifying calcium ion-binding protein

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