JPH03236789A - 大腸菌における異種蛋白質の製造法 - Google Patents
大腸菌における異種蛋白質の製造法Info
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- JPH03236789A JPH03236789A JP2031123A JP3112390A JPH03236789A JP H03236789 A JPH03236789 A JP H03236789A JP 2031123 A JP2031123 A JP 2031123A JP 3112390 A JP3112390 A JP 3112390A JP H03236789 A JPH03236789 A JP H03236789A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、大腸菌を宿主とする組換えDNA手法を用い
た異種蛋白質の製造法に関するものである。
た異種蛋白質の製造法に関するものである。
〈従来の技術〉
大腸菌において異種蛋白質を組換えDNA手法を用いて
製造する場合、異種蛋白質によっては大腸菌のプロテア
ーゼに対して高い感受性を示し、通常の発現系では、そ
の生産性が極めて低くなるものがある。また、大腸菌プ
ロテアーゼに高い感受性を示さないまでも、ある程度プ
ロテアーゼの作用を受け、その収量が低下する場合が数
多く存在している。
製造する場合、異種蛋白質によっては大腸菌のプロテア
ーゼに対して高い感受性を示し、通常の発現系では、そ
の生産性が極めて低くなるものがある。また、大腸菌プ
ロテアーゼに高い感受性を示さないまでも、ある程度プ
ロテアーゼの作用を受け、その収量が低下する場合が数
多く存在している。
T4ファージは、大腸菌を宿主とするピルレントファー
ジの一つであり、宿主プロテアーゼに対するインヒビタ
ーを生産する(Simonら、 Nature。
ジの一つであり、宿主プロテアーゼに対するインヒビタ
ーを生産する(Simonら、 Nature。
275.424 (1978))などの優れた物質生産
能を有している。このため、T4ファージの諸機能、特
に宿主プロテアーゼに対するインヒビター生産能を大腸
菌を宿主とする組換えDNA手法による有用物質の製造
に応用することは産業上非常に有益である。
能を有している。このため、T4ファージの諸機能、特
に宿主プロテアーゼに対するインヒビター生産能を大腸
菌を宿主とする組換えDNA手法による有用物質の製造
に応用することは産業上非常に有益である。
従来、T4ファージのm能を直接利用する目的で、T4
ファージゲノムに異種蛋白質の遺伝情報をコードするD
NA断片をクローン化し、T4ファージ自身を発現ベク
ター化する研究がなされてきた(Casnaら、Gen
e、18,297 (1982)。
ファージゲノムに異種蛋白質の遺伝情報をコードするD
NA断片をクローン化し、T4ファージ自身を発現ベク
ター化する研究がなされてきた(Casnaら、Gen
e、18,297 (1982)。
Noguchiら、Gene、44,133 (19
86)。
86)。
Mattsonら特表昭6O−502187)、これら
はいずれもT4ファージのDNA組換え活性を利用し、
プラスミドにクローン化したT4ファージDNA部分と
宿主に感染したT4ファージゲノムとのD N−A相同
性を介したin vivoで置換型組換えを起こさせて
異種蛋白質の遺伝情報をコードするDNA断片をファー
ジゲノムに導入するというものである。この方法により
適当なT4ファージプロモーターと発現を目的とする異
種蛋白質の遺伝子を連結したものをファージゲノムに導
入することができ、T4ファージ自身を発現ベクター化
することは一応の成功を収めた(Casnaら、 Ge
ne。
はいずれもT4ファージのDNA組換え活性を利用し、
プラスミドにクローン化したT4ファージDNA部分と
宿主に感染したT4ファージゲノムとのD N−A相同
性を介したin vivoで置換型組換えを起こさせて
異種蛋白質の遺伝情報をコードするDNA断片をファー
ジゲノムに導入するというものである。この方法により
適当なT4ファージプロモーターと発現を目的とする異
種蛋白質の遺伝子を連結したものをファージゲノムに導
入することができ、T4ファージ自身を発現ベクター化
することは一応の成功を収めた(Casnaら、 Ge
ne。
37.31 (1985)、好日ら、特開昭62−23
2384)。
2384)。
〈本発明が解決しようとする課題〉
T4ファージは、そのDNA鎖中に通常のデオキシシチ
ジン(dC)の代わりに異常塩基であるヒドロキシメチ
ルデオキシシチジン(HMdC)を含んでいる。しかし
遺伝子42.56、den Bおよびaleに変異が導
入されるとそのHMdCが通常のdCに完全に置換され
る(Snyderら、 Proc。
ジン(dC)の代わりに異常塩基であるヒドロキシメチ
ルデオキシシチジン(HMdC)を含んでいる。しかし
遺伝子42.56、den Bおよびaleに変異が導
入されるとそのHMdCが通常のdCに完全に置換され
る(Snyderら、 Proc。
Natl、Acad、Sci (USA)* 73.2
098 (1976))。このような多重変異株を通常
T4dCファージと呼ぶ、T4dCファージは、den
B −(61dOr111clease IV欠損)
であるため、野生型に比ベプラスミドとのDNA組換え
頻度は極めて高い。
098 (1976))。このような多重変異株を通常
T4dCファージと呼ぶ、T4dCファージは、den
B −(61dOr111clease IV欠損)
であるため、野生型に比ベプラスミドとのDNA組換え
頻度は極めて高い。
このため、前述した従来法においてはT4dCファージ
を感染させてプラスミドとDNA組換えを起こさせて組
換え体T4dCファージを造成している。しかし、T4
dCファージは、多重変異株であるため野生型ファージ
に比べ増殖力弱く、物質生産能も低下しており、目的と
する異種蛋白質を大量に発現させるためには先に得られ
た組換え体T4dCファージをさらに野生型ファージと
掛は合わせてHMdC型組換え体ファージを造成する必
要があった。
を感染させてプラスミドとDNA組換えを起こさせて組
換え体T4dCファージを造成している。しかし、T4
dCファージは、多重変異株であるため野生型ファージ
に比べ増殖力弱く、物質生産能も低下しており、目的と
する異種蛋白質を大量に発現させるためには先に得られ
た組換え体T4dCファージをさらに野生型ファージと
掛は合わせてHMdC型組換え体ファージを造成する必
要があった。
上述したように、T4ファージ自身の発現ベクター化は
、雑菌プラスミドの作製を含め非常に煩雑であり、また
目的とする異種蛋白質の発現量も十分満足し得るもので
はなかった(好日ら、特開昭62−232384 、
Ca5naら、Gene、 37 。
、雑菌プラスミドの作製を含め非常に煩雑であり、また
目的とする異種蛋白質の発現量も十分満足し得るもので
はなかった(好日ら、特開昭62−232384 、
Ca5naら、Gene、 37 。
31 (1986))。
〈課題を解決するための手段〉
本発明者らは、T4ファージ自身を発現ベクター化する
従来法とは異なり、より簡便な方法を開発すべく研究を
重ねた結果、適当なT4ファージ由来の転写開始シグナ
ルおよび翻訳開始シグナルの下流に生産を目的とする異
種蛋白質の遺伝情報をコードするDNA断片を連結した
融合DNAを含有するプラスミドにより形質転換された
大腸菌にT4ファージden B変異株を低い多重感染
度(m 、 o 、 i 、 ==multiplic
ity of 1nfection)で感染させること
により、目的とする異種蛋白質を従来法と比較して極め
て収率よく生産できることを見い出し1本発明を完成さ
せた。
従来法とは異なり、より簡便な方法を開発すべく研究を
重ねた結果、適当なT4ファージ由来の転写開始シグナ
ルおよび翻訳開始シグナルの下流に生産を目的とする異
種蛋白質の遺伝情報をコードするDNA断片を連結した
融合DNAを含有するプラスミドにより形質転換された
大腸菌にT4ファージden B変異株を低い多重感染
度(m 、 o 、 i 、 ==multiplic
ity of 1nfection)で感染させること
により、目的とする異種蛋白質を従来法と比較して極め
て収率よく生産できることを見い出し1本発明を完成さ
せた。
以下、本発明方法を説明する。
本明細書において、以下の用語は下記の定義のとおりで
ある。
ある。
「転写開始シグナルおよび翻訳開始シグナル」とは、t
a型DNAから伝令RNA (mRNA) への転写と
m RN Aの情報を蛋白質へ翻訳させるために必要と
される特定の塩基配列を含有するDNA断片を相称する
。T4ファージとその宿主である大腸菌における転写開
始シグナルおよび翻訳開始シグナルに対応するDNAの
塩基配列は多少相違しており (Mathevsら、
BacteriophageT 4 。
a型DNAから伝令RNA (mRNA) への転写と
m RN Aの情報を蛋白質へ翻訳させるために必要と
される特定の塩基配列を含有するDNA断片を相称する
。T4ファージとその宿主である大腸菌における転写開
始シグナルおよび翻訳開始シグナルに対応するDNAの
塩基配列は多少相違しており (Mathevsら、
BacteriophageT 4 。
^meriean 5ociety for Micr
obiology。
obiology。
Vashinston、 D、 C,(1983) )
、T4ファージ感染後の宿主遺伝子の発現は完全に抑
制され。
、T4ファージ感染後の宿主遺伝子の発現は完全に抑
制され。
ファージ遺伝子のみが発現される。このため1本発明方
法に用いる転写開始シグナルおよび翻訳開始シグナルは
T4ファージ由来のもの、またはT4ファージ由来のも
のと同一の機能を有する合成りNA断片を使用する0本
発明において使用可能なT4ファージ由来の転写開始シ
グナルおよび翻訳開始シグナルを含有する遺伝子を具体
的に例示すれば、uvs Y遺伝子、g22遺伝子、g
18遺伝子などが挙げられる。
法に用いる転写開始シグナルおよび翻訳開始シグナルは
T4ファージ由来のもの、またはT4ファージ由来のも
のと同一の機能を有する合成りNA断片を使用する0本
発明において使用可能なT4ファージ由来の転写開始シ
グナルおよび翻訳開始シグナルを含有する遺伝子を具体
的に例示すれば、uvs Y遺伝子、g22遺伝子、g
18遺伝子などが挙げられる。
「生産を目的とする異種蛋白質の遺伝情報をコードする
DNA断片」とは、製造を目的とする蛋白質またはペプ
チドをコードするDNA断片のことを示す6本発明方法
に使用する異種蛋白′質の遺伝情報をコードするDNA
断片は、種類、起源、由来などに制限されず1例えば動
物、植物、微生物などの天然物から得られるDNA断片
、前記の天然物から得られるm RN Aに逆転写酵素
等を作用させて得られるDNA断片、または化学的に合
成されたDNA断片などのいずれであってもよい。
DNA断片」とは、製造を目的とする蛋白質またはペプ
チドをコードするDNA断片のことを示す6本発明方法
に使用する異種蛋白′質の遺伝情報をコードするDNA
断片は、種類、起源、由来などに制限されず1例えば動
物、植物、微生物などの天然物から得られるDNA断片
、前記の天然物から得られるm RN Aに逆転写酵素
等を作用させて得られるDNA断片、または化学的に合
成されたDNA断片などのいずれであってもよい。
「プラスミド」とは、特定の制限酵素切断部位を有し、
大腸菌内でmm可能なプラスミドを示す。
大腸菌内でmm可能なプラスミドを示す。
本発明方法においては、上記条件を満足するものであれ
ばいずれのものも使用可能であり、より好ましくは目的
とする蛋白質あるいはペプチドの生産量を多くするため
に、菌体中のコピー数の高いプラスミドを使用するのが
望ましい、具体的にはCo I E 1の系統、pMB
9の系統、pBR322の系統、psclolの系統、
R6にの系統などのプラスミドを、より具体的に、たと
えばpBR322(BoLiverら+ Gene、
2 e 95 (1975))、pUc18.pUc
19 (Messingら。
ばいずれのものも使用可能であり、より好ましくは目的
とする蛋白質あるいはペプチドの生産量を多くするため
に、菌体中のコピー数の高いプラスミドを使用するのが
望ましい、具体的にはCo I E 1の系統、pMB
9の系統、pBR322の系統、psclolの系統、
R6にの系統などのプラスミドを、より具体的に、たと
えばpBR322(BoLiverら+ Gene、
2 e 95 (1975))、pUc18.pUc
19 (Messingら。
Methodsin Enzymology、 101
+ 20 (1983))などを例示することができる
。
+ 20 (1983))などを例示することができる
。
rm、o、 i、Jとは菌体1個あたりの感染させるフ
ァージ数を表わす。
ァージ数を表わす。
本発明方法は以下のA−E工程を主要構成工程とするも
のである。
のである。
(A)T4ファージ由来の転写開始シグナル及び翻訳開
始シグナルの下流に生産を目的とする異種蛋白質の遺伝
情報をコードするDNA断片を発現可能な形で連結し、
これを大腸菌内で複製可能なプラスミドに挿入する工程
、(B)A工程で得られた雑稀プラスミドを用いて大腸
菌を形質転換する工程、 (C)B工程で得られた形質転換体を当該微生物が増殖
可能な培地中で増殖させ、T4ファージden B変異
株を低い多重感染度(+a、 o、 i、 )で感染さ
せる工程、 (D)C工程で得られたファージ感染菌を培養する工程
、 (E)D工程で培養した菌体を回収し、目的とする異種
蛋白質を取得する工程。
始シグナルの下流に生産を目的とする異種蛋白質の遺伝
情報をコードするDNA断片を発現可能な形で連結し、
これを大腸菌内で複製可能なプラスミドに挿入する工程
、(B)A工程で得られた雑稀プラスミドを用いて大腸
菌を形質転換する工程、 (C)B工程で得られた形質転換体を当該微生物が増殖
可能な培地中で増殖させ、T4ファージden B変異
株を低い多重感染度(+a、 o、 i、 )で感染さ
せる工程、 (D)C工程で得られたファージ感染菌を培養する工程
、 (E)D工程で培養した菌体を回収し、目的とする異種
蛋白質を取得する工程。
1、A工程
A工程におけるT4ファージ由来の転写開始シグナルお
よび翻訳開始シグナルを含むDNA断片と異種蛋白質の
遺伝情報をコードするDNA断片との連結並びにその融
合DNAをプラスミドに挿入する方法は一般の技術者、
特に生化学、分子生物学、遺伝子工学の分野に属する技
術者にとっては周知の技術であり、具体的には、例えば
「Mo1ecular CloniugJ (Man
iatisら編、 ColdSpring 1larb
or、Co1d Spring 1larbor La
boratory。
よび翻訳開始シグナルを含むDNA断片と異種蛋白質の
遺伝情報をコードするDNA断片との連結並びにその融
合DNAをプラスミドに挿入する方法は一般の技術者、
特に生化学、分子生物学、遺伝子工学の分野に属する技
術者にとっては周知の技術であり、具体的には、例えば
「Mo1ecular CloniugJ (Man
iatisら編、 ColdSpring 1larb
or、Co1d Spring 1larbor La
boratory。
New York (1982) )に記載の方法に従
って行うことができる。
って行うことができる。
11.8工程
13工程において使用される大腸菌は、安全性が高く扱
いやすいものであれば特にその菌株の種類に限定されな
い。ただしT4ファージden B変異株としてT4d
Cファージを感染させる場合は、使用する大腸菌として
は制限系欠損株であることが望ましい。より具体的には
組換えDNA実験に繁用されているCC600r菌、J
M105菌、3M109菌、MC1061菌などが使用
可能である。
いやすいものであれば特にその菌株の種類に限定されな
い。ただしT4ファージden B変異株としてT4d
Cファージを感染させる場合は、使用する大腸菌として
は制限系欠損株であることが望ましい。より具体的には
組換えDNA実験に繁用されているCC600r菌、J
M105菌、3M109菌、MC1061菌などが使用
可能である。
大腸菌を形質転換する方法は1例えば大腸菌を低温下、
塩化カルシウム処理して菌体内にプラスミドを移入する
方法(Mandelら、 J、Mo1.Biol、。
塩化カルシウム処理して菌体内にプラスミドを移入する
方法(Mandelら、 J、Mo1.Biol、。
1主、159 (1970))などの常法によればよい
。
。
m、c工程
形質転換体の培養は、炭素源、窒素源などの大腸菌の増
殖に必要な栄養源を含有する培地を用いて常法に従って
行えばよい0例えば2xYT培地(Messingら、
Methods in Enzymology、
100 *20 (1983))、LB培地、M9CA
培地(Maniatisら編、 Mo1ecular
Cloning、前述)などの大腸菌の培養に使用され
ている培地を用い、プラスミドの脱落を防ぐため適当な
抗生物質(アンピシリン、テトラサイクリン等)等の薬
剤を適当量加えて20〜40℃で必要により通気・Ml
j’Pシながら培養する。
殖に必要な栄養源を含有する培地を用いて常法に従って
行えばよい0例えば2xYT培地(Messingら、
Methods in Enzymology、
100 *20 (1983))、LB培地、M9CA
培地(Maniatisら編、 Mo1ecular
Cloning、前述)などの大腸菌の培養に使用され
ている培地を用い、プラスミドの脱落を防ぐため適当な
抗生物質(アンピシリン、テトラサイクリン等)等の薬
剤を適当量加えて20〜40℃で必要により通気・Ml
j’Pシながら培養する。
培養中期に生産を目的とする異種蛋白質の発現を誘導す
るため、T4ファージden B変異株を低いm、o、
i、、好ましくはm、o、i、=0.01〜1.0の範
囲で感染させる。感染させるT4ファージden B変
異株としては溶菌活性の弱まった変異株であればよい、
具体的にはT4dCファージなどが例示される。また生
産性を上げるため、リシスインヒビション現象(「バク
テリオファージの実験法」富沢純−著、1970年5月
30日。
るため、T4ファージden B変異株を低いm、o、
i、、好ましくはm、o、i、=0.01〜1.0の範
囲で感染させる。感染させるT4ファージden B変
異株としては溶菌活性の弱まった変異株であればよい、
具体的にはT4dCファージなどが例示される。また生
産性を上げるため、リシスインヒビション現象(「バク
テリオファージの実験法」富沢純−著、1970年5月
30日。
音波書店発行)を利用することも有効であり、この場合
にはrll+ll−ジを使用するのが望ましい。
にはrll+ll−ジを使用するのが望ましい。
mV、D工程
ファージ感染後も形質転換体の培養を数時間行う。具体
的には、前記培養温度で2〜10時間程度ファージ感染
菌を培養すればよい。またこの際。
的には、前記培養温度で2〜10時間程度ファージ感染
菌を培養すればよい。またこの際。
通気、撹拌を十分に行うことが望ましい。
V、C工程
培養後、菌体からの目的蛋白質の取得は、常法を適宜応
用して行うことができる0例えば回収した菌体を適当な
り新液に懸濁して超音波処理等の常法によって菌体を砕
して目的蛋白質を抽出し、遠心分離により菌体残渣を除
去後、イオン交換クロマトグラフィー法およびゲル濾過
法などを用いて目的とする蛋白質の精製を行えばよい。
用して行うことができる0例えば回収した菌体を適当な
り新液に懸濁して超音波処理等の常法によって菌体を砕
して目的蛋白質を抽出し、遠心分離により菌体残渣を除
去後、イオン交換クロマトグラフィー法およびゲル濾過
法などを用いて目的とする蛋白質の精製を行えばよい。
〈発明の効果〉
本発明方法は、従来法のようにT4ファージ自身を発現
ベクター化せずに、T4ファージ由来の転写開始シグナ
ルおよび翻訳開始シグナルの下流に生産を目的とする異
N1蛋白質の近体情報をコードするDNA断片を発現可
能な形で連結し、これを大腸菌で複製可能なプラスミド
に挿入したm種プラスミドを造威しくA工程)、これを
用いて大腸菌を形質転換後(B工程)、T4ファージd
enB変質株を低いm、o、i、で感染させ(C工程)
。
ベクター化せずに、T4ファージ由来の転写開始シグナ
ルおよび翻訳開始シグナルの下流に生産を目的とする異
N1蛋白質の近体情報をコードするDNA断片を発現可
能な形で連結し、これを大腸菌で複製可能なプラスミド
に挿入したm種プラスミドを造威しくA工程)、これを
用いて大腸菌を形質転換後(B工程)、T4ファージd
enB変質株を低いm、o、i、で感染させ(C工程)
。
目的とする異種蛋白質を発現、回収するものである(D
およびC工程)、このような極めて簡便な方法により特
に大腸菌プロテアーゼに感受性を示し、従来は大腸菌に
おいて生産性の低い異種蛋白質をT4ファージのプロテ
アーゼインヒビター生産能を利用して大腸菌で大量に生
産することが可能となった。さらに本発明方法に使用す
る発現系は、その構築は極めて容易であり、またT4フ
ァージden B変異株の低m、o、i、感染により生
産性を向上させることもできた。
およびC工程)、このような極めて簡便な方法により特
に大腸菌プロテアーゼに感受性を示し、従来は大腸菌に
おいて生産性の低い異種蛋白質をT4ファージのプロテ
アーゼインヒビター生産能を利用して大腸菌で大量に生
産することが可能となった。さらに本発明方法に使用す
る発現系は、その構築は極めて容易であり、またT4フ
ァージden B変異株の低m、o、i、感染により生
産性を向上させることもできた。
すなわち本発明は、T4ファージの物質生産能を利用し
、大腸菌を宿主とする組換えDNA手法を用いた有用物
質(特に大腸菌菌体内で不安定な蛋白質またはペプチド
)の実用的な製造法を初めて提O(するものである。
、大腸菌を宿主とする組換えDNA手法を用いた有用物
質(特に大腸菌菌体内で不安定な蛋白質またはペプチド
)の実用的な製造法を初めて提O(するものである。
〈実施例〉
大腸菌プロテアーゼに対して非常に感受性の高い蛋白質
であるヒト心室筋ミオシンL鎖の製造を実施例として以
下に示す。
であるヒト心室筋ミオシンL鎖の製造を実施例として以
下に示す。
また、本実施例におけるDNAの精製、制限酵素による
切断、T4ポリヌクレオチドキナーゼによるリン酸化、
T4DNAリガーゼによるDNAの連結、並びに大腸菌
の形質転換法は全て「Mo1ecular Cloni
ngJ (Maniatisら編、 ColdSpr
ing Harbor、 Co1d Sprin
g 1口arborLaboratory、 New
York (1982) )に従って行った。また各
種制限酵素、T4ポリヌクレオチドキナーゼ、T4DN
Aリガーゼ、並びにクローニングベクターpUc18.
pBR322は全て宝酒造■より入手した。
切断、T4ポリヌクレオチドキナーゼによるリン酸化、
T4DNAリガーゼによるDNAの連結、並びに大腸菌
の形質転換法は全て「Mo1ecular Cloni
ngJ (Maniatisら編、 ColdSpr
ing Harbor、 Co1d Sprin
g 1口arborLaboratory、 New
York (1982) )に従って行った。また各
種制限酵素、T4ポリヌクレオチドキナーゼ、T4DN
Aリガーゼ、並びにクローニングベクターpUc18.
pBR322は全て宝酒造■より入手した。
■ ヒト心室筋ミオシンLffiオープンリーディング
フレーム(ORF)DNAの調製 ヒト心室ミオシンL pi c D N Aを含むプラ
スミドpDR−VLC4(特開平1−240197参照
)DNAを制限酵素l吐HIで切断し、640bpのヒ
ト心室前ミオシンLfi○RFをコードするDNA断片
をアガロースゲル電気泳動法により分離・精製した。こ
のDNAを制限酵素Fok Iにより切断し、生じた2
01bpおよび389bPのDNA断片を10%ポリア
クリルアミドゲルによるゲル電気泳動法により分離・精
製した。
フレーム(ORF)DNAの調製 ヒト心室ミオシンL pi c D N Aを含むプラ
スミドpDR−VLC4(特開平1−240197参照
)DNAを制限酵素l吐HIで切断し、640bpのヒ
ト心室前ミオシンLfi○RFをコードするDNA断片
をアガロースゲル電気泳動法により分離・精製した。こ
のDNAを制限酵素Fok Iにより切断し、生じた2
01bpおよび389bPのDNA断片を10%ポリア
クリルアミドゲルによるゲル電気泳動法により分離・精
製した。
ヒト心室前ミオシンLffiORFの5′−側領域は、
T4ファージuvs Yプロモーターと連結するため、
以下の2本のDNAをDNA合成機(ファルマシア社製
、 Gene As5e+mbler plus)を用
いて合成した。
T4ファージuvs Yプロモーターと連結するため、
以下の2本のDNAをDNA合成機(ファルマシア社製
、 Gene As5e+mbler plus)を用
いて合成した。
(5’ −VLC)
5 ’ G A T CCA A A A G CC
A G A G CCAAGAAGGATGATGCC
AAGG−3’(5’ −VLC−R) 5’ −GCTGCCTTGGCATCATCCTTC
TTGGCTCTGGCTTTTG 3’合成した2
本のDNAをT4ポリヌクレオチドキナーゼを用いて5
′−末端をリン酸化し、アニーリングさせた後、先の2
01bpおよび389bpのDNA断片とT4DNAリ
ガーゼを用いて連結させた。連結反応後、DNAをエタ
ノール沈殿により回収し、制限酵素BamHIで切断し
た。この627bpのtニド心室筋ミオシンL 110
RF D N AをクローニングベクターPUC18
のBan+HI切断部位にMessingらの方法(M
ethods in1ミnzymology、 101
、20 (1983) )を用いチクローン化した(
pUC−VLC28)。
A G A G CCAAGAAGGATGATGCC
AAGG−3’(5’ −VLC−R) 5’ −GCTGCCTTGGCATCATCCTTC
TTGGCTCTGGCTTTTG 3’合成した2
本のDNAをT4ポリヌクレオチドキナーゼを用いて5
′−末端をリン酸化し、アニーリングさせた後、先の2
01bpおよび389bpのDNA断片とT4DNAリ
ガーゼを用いて連結させた。連結反応後、DNAをエタ
ノール沈殿により回収し、制限酵素BamHIで切断し
た。この627bpのtニド心室筋ミオシンL 110
RF D N AをクローニングベクターPUC18
のBan+HI切断部位にMessingらの方法(M
ethods in1ミnzymology、 101
、20 (1983) )を用いチクローン化した(
pUC−VLC28)。
■ ヒト心室前ミオシンL#!l0RFとT4uvsY
逍伝子プロモーターとの連結 pHTL8 (高橋ら、Virology、 120
、122 (1982)、pHTL8を挿入したC60
0菌は、大腸菌に12株TNC101菌として工業技術
院微生物工業技術研究所に寄託されている(微工研菌寄
第8038号))DNAを制限酵素tlindmで切断
し、アガロースゲル電気泳動法によりT4uvsYm伝
子を含む1.4KbのDNA断片を分離、精製した。制
限酵素Hind mにより切断したpBR322のDN
Aとこの1.4KbのDNA断片をT4DNAリガーゼ
を用いて連結し、大腸菌C600(微工研菌寄第803
7号)をこのDNAを用いて形質転換した。
逍伝子プロモーターとの連結 pHTL8 (高橋ら、Virology、 120
、122 (1982)、pHTL8を挿入したC60
0菌は、大腸菌に12株TNC101菌として工業技術
院微生物工業技術研究所に寄託されている(微工研菌寄
第8038号))DNAを制限酵素tlindmで切断
し、アガロースゲル電気泳動法によりT4uvsYm伝
子を含む1.4KbのDNA断片を分離、精製した。制
限酵素Hind mにより切断したpBR322のDN
Aとこの1.4KbのDNA断片をT4DNAリガーゼ
を用いて連結し、大腸菌C600(微工研菌寄第803
7号)をこのDNAを用いて形質転換した。
得られたアンピシリン耐性、テトラサイクリン感受性形
質転換体より、1.4kbのDNA断片がHindnl
切断部位に挿入されたpH85を選出した。
質転換体より、1.4kbのDNA断片がHindnl
切断部位に挿入されたpH85を選出した。
pHB5は、T4[伝子25およびuvsYl伝子を含
み、uvs Yプロモーターの直下に制限酵素り匹■切
断部位を1カ所有している。
み、uvs Yプロモーターの直下に制限酵素り匹■切
断部位を1カ所有している。
次に、pUC−VLC:28 DNAを制限酵素Ba
mH1で切断し、アガロースゲル電気泳動により627
bpのDNA断片を分離精製した。この627bpのD
NA断片とU■で切断したpH85を74DNAリガー
ゼにより連結し、この反応液を用いて大腸菌M C10
61(Casadabanら。
mH1で切断し、アガロースゲル電気泳動により627
bpのDNA断片を分離精製した。この627bpのD
NA断片とU■で切断したpH85を74DNAリガー
ゼにより連結し、この反応液を用いて大腸菌M C10
61(Casadabanら。
Proc、 Natl、 Aead、 Sci USA
、 76.4530(1979))を形質転換した。得
られたアンピシリン耐性形質転換体より、pHB−VL
C28を選出した。
、 76.4530(1979))を形質転換した。得
られたアンピシリン耐性形質転換体より、pHB−VL
C28を選出した。
pHB−VLC28は、T 4 uvs Yプロモータ
ーの下流にヒト心室前ミオシンL fi ORFが転写
方向に一致して挿入されたものであるが、そのアミノ酸
配列は、生来のものと若干異なっている。
ーの下流にヒト心室前ミオシンL fi ORFが転写
方向に一致して挿入されたものであるが、そのアミノ酸
配列は、生来のものと若干異なっている。
詳しくは、N末端から2番めのアラニンが4アミノ酸(
グルタミン酸−ロイシン−グルタミン酸−アスパラギン
酸)に置換された形となっている。
グルタミン酸−ロイシン−グルタミン酸−アスパラギン
酸)に置換された形となっている。
■ T4dCファージ感染によるヒト心室前ミオシンL
fiの発現誘導 pHB−VLC28を含む大腸菌MC1061(微工研
菌寄第11198号)を30 pH/ mQのアンピシ
リンを含むM9CA培地(0,18%NaH,PO,”
12H20,0、3%NaC1,0、05%N)14C
1゜Q、5%グルコース、0.5%カザミノM[Dif
co社]、 1mM Mg5O1(pH7,2) )
100+aQを用い、37℃で培養し、2 X 1
0@菌/−に達した時点でT4dcファージG T 7
(Ililsonら。
fiの発現誘導 pHB−VLC28を含む大腸菌MC1061(微工研
菌寄第11198号)を30 pH/ mQのアンピシ
リンを含むM9CA培地(0,18%NaH,PO,”
12H20,0、3%NaC1,0、05%N)14C
1゜Q、5%グルコース、0.5%カザミノM[Dif
co社]、 1mM Mg5O1(pH7,2) )
100+aQを用い、37℃で培養し、2 X 1
0@菌/−に達した時点でT4dcファージG T 7
(Ililsonら。
Nature、 280.80 (1979) )をm
、0゜i=0.1となるように感染させた。感染後さら
に37℃で3時間培養を続け、培養液をsoo。
、0゜i=0.1となるように感染させた。感染後さら
に37℃で3時間培養を続け、培養液をsoo。
×g、10分間の遠心分離により菌体を調製した。
得うレタ菌体1;l 10mQノ1m衝液[50mM
ト’Jスー塩酸緩衝液(pH7,8)、20mM
EDTA、1mMフェニルメタンスルホニル・フロライ
ド(PMS F)および50μM 2−メルカプトエタ
ノール含有コに懸濁し、超音波処理により菌体を破壊し
た。
ト’Jスー塩酸緩衝液(pH7,8)、20mM
EDTA、1mMフェニルメタンスルホニル・フロライ
ド(PMS F)および50μM 2−メルカプトエタ
ノール含有コに懸濁し、超音波処理により菌体を破壊し
た。
次に110000X、10分間の遠心分離を行い、菌体
残渣を除去し、上清画分を試料として矢崎らの方法(特
開昭61−286752号公報)に従ってヒト心筋ミオ
シンLf1を定量した。また同試料の蛋白質濃度をプロ
ティンアッセイキット(バイオ−ラッド社製)を用いて
測定した。対照実験としてtacプロモーター(+3o
erら、 Proc。
残渣を除去し、上清画分を試料として矢崎らの方法(特
開昭61−286752号公報)に従ってヒト心筋ミオ
シンLf1を定量した。また同試料の蛋白質濃度をプロ
ティンアッセイキット(バイオ−ラッド社製)を用いて
測定した。対照実験としてtacプロモーター(+3o
erら、 Proc。
Natl、acad、USA、、80.21 (19
83))を用いた発現系(特開平1−240197)で
ヒト心室前ミオシンLl’lの生産を行った。
83))を用いた発現系(特開平1−240197)で
ヒト心室前ミオシンLl’lの生産を行った。
その結果を第1表に示す。
第1表
1)特開平1−240197
2)イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシドt
acプロモーターの発現誘導のため1mM添加3)犀/
■蛋白質 第1表に示す通り、ヒト心室前ミオシンLI!1は、大
腸菌体内で非常に不安定であり、従来法においてはその
生gtmは、0.28tIg/■蛋白質と低かった。一
方、本発明による発現系では、ファージ感染により、ヒ
ト心室前ミオシンIJfiは約12μg/■蛋白質の生
産性が得られた。
acプロモーターの発現誘導のため1mM添加3)犀/
■蛋白質 第1表に示す通り、ヒト心室前ミオシンLI!1は、大
腸菌体内で非常に不安定であり、従来法においてはその
生gtmは、0.28tIg/■蛋白質と低かった。一
方、本発明による発現系では、ファージ感染により、ヒ
ト心室前ミオシンIJfiは約12μg/■蛋白質の生
産性が得られた。
なお、T4dCファージGT7の代わりにdenB+株
である野生型T4ファージを感染させたところ、上述の
ような発現誘導は全く認められなかつた・ 次に、M9CA培地を用いて、T4dCファージGT7
を種々のm、o、i、で感染させ、ヒト心室前ミオシン
LI!Aの生産性を解析した。ファージ感染後3時間に
おける培地当たりの生産量を第2表に示す。
である野生型T4ファージを感染させたところ、上述の
ような発現誘導は全く認められなかつた・ 次に、M9CA培地を用いて、T4dCファージGT7
を種々のm、o、i、で感染させ、ヒト心室前ミオシン
LI!Aの生産性を解析した。ファージ感染後3時間に
おける培地当たりの生産量を第2表に示す。
第2表
第2表に示すとおり、高m、o、i、感染(たとえばm
、o、i、=5.00)においては、感染後速やかな溶
菌が起こり、生産量は低m、o。
、o、i、=5.00)においては、感染後速やかな溶
菌が起こり、生産量は低m、o。
i、に比べて極めて低かった。
さらに使用する培地と生産性に関して解析したところ2
xTY培地(前述)において、1474/mQ培地の生
産性が得られた。
xTY培地(前述)において、1474/mQ培地の生
産性が得られた。
以上示したように5本発明は、T4ファージの持つ物質
生産能(特に宿主プロテアーゼインヒビター生産能)を
利用した。大f3閑における異神蛋白質の大量製造を可
能たらしめるものである。
生産能(特に宿主プロテアーゼインヒビター生産能)を
利用した。大f3閑における異神蛋白質の大量製造を可
能たらしめるものである。
(微生物の寄託)
pHB−VLC28を含む大腸菌MC1061は平成2
年1月19日に工業技術院微生物工業技術研究所に寄託
されて、微工研菌寄第11198号の受託番号を得てい
る。また、T4dCファージGT7は今だに微生物工業
技術研究所の寄託対象徴生物になっておらず、寄託する
ことができないがT4ファージ(TACC11303−
B4)から公知の方法(J、Virol、 、±4,2
07 (1974))により調製することができる。
年1月19日に工業技術院微生物工業技術研究所に寄託
されて、微工研菌寄第11198号の受託番号を得てい
る。また、T4dCファージGT7は今だに微生物工業
技術研究所の寄託対象徴生物になっておらず、寄託する
ことができないがT4ファージ(TACC11303−
B4)から公知の方法(J、Virol、 、±4,2
07 (1974))により調製することができる。
第1図は、pHB−VLC28(iF)構築を示す。
手続補正書
箸1 図
5yrI=”+*sLZ@d DNA
平成3年 ユ月 1ら日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)下記の(A)〜(E)工程からなる大腸菌における
異種蛋白質の製造法。 (A)T4ファージ由来の転写開始シグナル及び翻訳開
始シグナルの下流に生産を目的とする異種蛋白質の遺伝
情報をコードするDNA断片を発現可能な形で連結し、
これを大腸菌内で複製可能なプラスミドに挿入する工程
。 (B)A工程で得られた雑種プラスミドを用いて大腸菌
を形質転換する工程。 (C)B工程で得られた形質転換体を当該微生物が増殖
可能な培地中で増殖させ、T4ファージdenB変異株
を低い多重感染度(m.o.i.)で感染させる工程、 (D)C工程で得られたファージ感染菌を培養する工程
、 (E)D工程で培養した菌体を回収し、目的とする異種
蛋白質を取得する工程。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2031123A JP2988951B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 大腸菌における異種蛋白質の製造法 |
DE69105768T DE69105768T2 (de) | 1990-02-09 | 1991-02-06 | Verfahren zur Herstellung von Fremdprotein in Escherichia Coli. |
CA002035750A CA2035750A1 (en) | 1990-02-09 | 1991-02-06 | Process for producing foreign protein in escherichia coli |
AT91101634T ATE115626T1 (de) | 1990-02-09 | 1991-02-06 | Verfahren zur herstellung von fremdprotein in escherichia coli. |
EP91101634A EP0441361B1 (en) | 1990-02-09 | 1991-02-06 | Process for producing foreign protein in escherichia coli |
US07/653,225 US5304471A (en) | 1990-02-09 | 1991-02-08 | Process for producing foreign protein in Escherichia coli |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2031123A JP2988951B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 大腸菌における異種蛋白質の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03236789A true JPH03236789A (ja) | 1991-10-22 |
JP2988951B2 JP2988951B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=12322642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2031123A Expired - Lifetime JP2988951B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 大腸菌における異種蛋白質の製造法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5304471A (ja) |
EP (1) | EP0441361B1 (ja) |
JP (1) | JP2988951B2 (ja) |
AT (1) | ATE115626T1 (ja) |
CA (1) | CA2035750A1 (ja) |
DE (1) | DE69105768T2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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JP5126879B2 (ja) | 2007-07-13 | 2013-01-23 | 独立行政法人海洋研究開発機構 | 新規dna断片およびそれを含む組換えベクター、それらによって形質転換された形質転換体、ならびにそれらの利用 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0133044B1 (en) * | 1983-08-01 | 1990-11-07 | The Research Foundation Of State University Of New York | Stabilising foreign proteins, and plasmids for use therein |
US4845031A (en) * | 1983-08-01 | 1989-07-04 | The Research Foundation Of State University Of New York | Recombinant DNA process for producing useful polypeptides |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2031123A patent/JP2988951B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-06 EP EP91101634A patent/EP0441361B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-06 DE DE69105768T patent/DE69105768T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-06 CA CA002035750A patent/CA2035750A1/en not_active Abandoned
- 1991-02-06 AT AT91101634T patent/ATE115626T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-02-08 US US07/653,225 patent/US5304471A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE115626T1 (de) | 1994-12-15 |
EP0441361A2 (en) | 1991-08-14 |
CA2035750A1 (en) | 1991-08-10 |
DE69105768D1 (de) | 1995-01-26 |
EP0441361A3 (en) | 1991-09-18 |
JP2988951B2 (ja) | 1999-12-13 |
DE69105768T2 (de) | 1995-04-27 |
EP0441361B1 (en) | 1994-12-14 |
US5304471A (en) | 1994-04-19 |
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