JPH03501322A - 発現ベクター及びそれらの構成方法 - Google Patents

発現ベクター及びそれらの構成方法

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JPH03501322A
JPH03501322A JP63507374A JP50737488A JPH03501322A JP H03501322 A JPH03501322 A JP H03501322A JP 63507374 A JP63507374 A JP 63507374A JP 50737488 A JP50737488 A JP 50737488A JP H03501322 A JPH03501322 A JP H03501322A
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dna
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JP63507374A
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ルカチョビチ,タマーシュ
ベネティアネル,パール
ガアル,タマシュ
ボロシュ,イムレ
バリコー,ガブリエラ
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リヒター ゲデオン ベジェセティ ジャール アール.テー.
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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】 ベクター びそれらの 法 本発明は、E、コリ(E、coli)のリポソームRNAオペロン(rrnBオ ペロン)のPtプロモーター及びE、コリのlacオペロンからのいくつかの調 節配列から構成される新タイプのプロモーターを担持する新規の発現ベクターに 関する。本発明はさらに、上記の新規プロモーター及び新規ベクターを構成する ための方法にも関する。 すべてのタイプの情報を担持する起原の遺伝子が、広く知られているように、イ ンビトロIEINA組換え手段により細菌細胞中に導入される。外来性DNAの 安定した維持及びそれをコードする情報の発現は、適切なキャリヤー分子、すな わち発現ベクターにより行なわれ得る。細菌中でタンパク質をコードする遺伝子 を発現する場合、まず細菌の酵素が、転写の間、DNA鋳型上にmRNAコピー 及びその後、翻訳の間、RNAメツセージにコードされる情報を用いてポリペプ チド鎖を合成する。転写は、プロモーターと呼ばれるDNA領域で開始される。 RNAポリマラーゼがこのD N A 領域を認識し、そして転写の開始の前、 それに結合する。インビトロDNA組換え方法は、単にこれらのタンパク質が比 較的高い量で生成され、すなわち転写及び翻訳が有効である場合、実際、経済的 に使用され得る。従って、プロモーターが“強く”あることがひじょうに重要で あり(他の必要な特徴の他に)、すなわち、適切に高いレベルの転写がそれらに 開始されるべきである。 異なった発現ベクターが、多くの種類のプロモーター、たとえばIac、 tr p、 bla、 11p+ λP、Ptプロモーター用により構成されて来た。 lacオペロンのプロモーターは、比較的弱いプロモーターであるが、その十分 に調節された機能のために実際、広く使用されて来た。いわゆる、異なった起原 のハイブリッドプロモーターが、たとえばヨーロッパ特許出願第8230253 2.5(公開番号0067540号)に記載されている。これらのプロモーター は、いわゆる−75〜−10の領域(十分に機能するプロモーターの最っとも重 要な領域である)が異なった起原のものであり、すなわち異なった起原の2種の プロモータ一部分が−35〜−10の領域の間の領域に一緒に連結されている事 実によって特徴づけられる。上記特許出願によれば、そのようなハイブリッドプ ロモーターの使用により構成された発現ベクターは、それらの機能が十分に調節 され、そして同時にそれらが有効な転写を可能にするので、産業目的のために卓 越している。 本発明の目的は、タンパク質収量を良好にするために、同時に十分に調節される 強いプロモーターを担持する発現ベクターを開発することであった。 本発明の研究の始めで、Lakacsovicbなど:E、コリrRNA遺伝子 のプロモーターの新しい調節特徴(J、Bact、169.272〜277)に 記載される発現ベクターを用いて実験が行なわれた。 これらのベクターの最良の機能ベクターは、次の通りに主な特徴を有するプロモ ーターを担持するニーそれらは、E、コリのリポソームオペロン(rrnB)の P2プロモーター由来の一部及びE、コリのlacオペロンの調節配列に由来す る一部から構成され、−rrnB及びIacオペロンに由来する前記2つの部分 は、−10領域の下流で一緒に連結され、 −一35及び−10領域の両者はrrnBオペロンに起因し、ところがrrnB  Ptにおける一10領域の下流のGCに冨む領域は、抑制効果を示さないla cオペロンに起因する類似する配列により置換され、その結果、それはプロモー ターの他の部分の強い機能に影響を及ぼさない。 これらのプロモーターは、2種の異なったプロモーターの異なった部分の組合せ により構成されているけれども、それらはハイブリッドプロモーターと呼ばれな い。なぜならば、−35及び−10領域の両者を官能化するだめの最っとも重要 な部分は、同じプロモーター、rrnB P、に起因するからである。 これらのプロモーターは、発現をひじょうに良好にすることが見出された。さら に実験を行なえば、驚くべきには、4個の塩基対、すなわち上記で特徴化された プロモーターを担持するベクターにおける一1ON域の下流のTGCAを排除す れば、転写の強度が2倍になることが見出された。 この発見は、驚くべきには1以上の理由がある。一方では、プロモーターの強さ を決定することにいづれかの役割を演する上記4個の塩基対に対して当業界にお いてはいづれのヒントも存在せず、他方では、転写の強度の2倍化は、本来ひじ ように強いプロモーターの場合、ひじょうに有意な結果である。 上で言及されたことに基づいて、本発明は、E、コリのリポソームオペロン(r rnB)のP2プロモーター及びE、コリのlacオペロンからのいくつかの調 節配列から構成されるプロモーターに関し、ここで前記異なった起原の2種の部 分は、プロモーターの一10領域の下流で一緒に連結され、そしてそのTGCA 配列は、−10領域のすぐ下流で欠失される。 本発明は、さらに、上記言及されたプロモーターを含有するすべての発現ベクタ ー、これらのベクターにより形質転換されたE、コリ宿主細胞及び前記プロモー ター及び発現ベクターを構成するための方法にも関する。 本発明の発現ベクターの主要特徴及びそれらにより可能にされる遺伝子−発現の 主要特徴は、次の通りに結論づけられ得る: 1、上記発現ベクターの主要特徴である新規タイプのプロモーター(6/23  (Nsi )と呼ばれる)は、宿主細胞の生理学的状態と無関係にひじょうに高 い一定の転写速度を開始せしめ、 −これは宿主細胞の合計の新規RNA合成の90%以上を意味し、そして −従って、細胞タンパク質の合計量の30〜80%はどの外来性遺伝子生成物の 蓄積が生じる。 Z 転写の終結は、rrnBオペロンから始まる二重の終結領域で生じる。 特表千3−501322 (3) 3、転写の生成物は、外来性コード領域の他にrrnBオペロンから始まるrR NAセグメントもまた含むハイブリッドmRNA分子であり、そのメツセージの 安定性は高く、そしてこのmRNA分子の半減期は平均のmRNAの半減期より も長い。 4、転写の強度は、lac調節領域における構築物を通して調節される。 5、 前記新規のベクタ一種のいくつかのメンバーを用いて、外来性遺伝子生成 物が融合タンパク質として合成される。一方、これはその遺伝子生成物をより安 定にし、そして他方、その遺伝子生成物の存在は検出され得、そして遺伝子発現 のレベルは融合パートナ−(β−ガラクトシダーゼのα−ペプチド)の助けによ り容易に測定され得る。その外来性遺伝子はまた、非融合形で1acZの下流の これらのベクターに構築され得る。このタイプの構成は、細菌性オペロンのよう に機能し、そして外来性遺伝子生成物は個々のタンパク質として合成される。こ のタイプの構成において、外来性遺伝子はまた、E、コリのリポソーム結合部位 も含むべきである。このベクタ一種の他のメンバーにおいて、外来性遺伝子は、 リポソーム結合部位における構築物に対して最適な間隔を有する翻訳開始位置で あるその開始点で構築され得る。このタイプの構成において、外来性遺伝子のA TGコドンは翻訳の正しい開始を確保する。構築されるべき外来性遺伝子がその 開始でATGコドンを有さない場合、それは、その中にATG配列要素を有する 合成C1a Iリンカ−の結合により助けられ得る。 自己のリポソーム結合部位を有する外来性遺伝子はまた、他の制限エンドヌクレ アーゼ認識部位を用いて、これらのベクター中に構築され得る。 6、本発明のベクターにおいて機能する新規タイプのプロモーターを構成する場 合、リポソームプロモーターの下流の調節領域を欠失する。従って、生理学的条 件に対してひじょうに敏感であるリポソームプロモーター機能の特徴的な調節が 排除され、そしてプロモーターが生理学的条件に関係なく可能性ある最高の割合 で機能する。 7、 転写は、元のリポソームオペロンにおけるシトシン塩基で開始される。ア デニン又はグアニンとのこの塩基の交換は、プロモーターの転写活性を有意に高 める。 8、 前記プロモーターにlacオペロンの調節領域を連結した。この配置は、 誘発条件下で最大の転写強度に影響を及ぼさず、そしてlacオペロンの機能に 類似するプロモーター機能の調節を可能にし;そしてそれは、宿主細胞の代謝に 不都合に影響を及ぼすであろう一定のひじょうに高レベルの転写及び翻訳を妨げ る。 9、 本発明の好ましい発現ベクターは、2800〜4500塩基対の大きさを 有し;耐アンピシリン性を付与する遺伝子を担持し;転写及び翻訳シグナルの間 に最適な空間を有し;既知の合計DNA配列を有し;複製タイプCol Elを 有し;細胞当たり20〜30のコピー数を有しく但し、またハンガリー特許出願 T /35280の方法によって、前記ベクタ一種のいくつかのメンバーの高い コピー数変種が構成された);外来性遺伝子が3種の読み枠と整合して構築され 得る、発現されるべき外来性遺伝子において構築するためのいくつかの異なった 制限エンドヌクレアーゼ認識部位を有することによってさらに特徴づけられる。 次の例に記載される新規の発現ベクターは、次の制限エンドヌクレアーゼ認識部 位:たとえばPvu U + Bind I[I + C1a I rEcoR l、 Bam)11+ Bglll、 Xbal、 HpaTを含む。 前記発現ベクターを構成するための本発明の方法は、°好都合には次の段階を含 んで成る(後で詳細に説明される):1、 ベクターpBR322へのE、コリ のrrnBオペロンのクローニング段階。 λ プラスミド中への前記オペロンのプロモーターの安定したサブクローニング ;構造遺伝子の主要部分の欠失;お互い隣接して転写開始領域(プロモーター) 及び終結領域(ターミネータ−)を配置する段階。 3、 短くされたrrnBオペロンへのlacオペロンの開始部分の連結。 4、 適切な調節領域を有するプロモーター6/23の構成段階。プロモーター 6/23 [Nsi )を得るためのこのプロモーターの変性段階。 5、外来性遺伝子の構築を可能にするベクターの適切な部分への異なった制限部 位の導入段階、異なった個々の発現ベクター構成の開発段階。 本発明はさらに詳細に次の例により示されるが、但しこれは本発明を制限するも のではない。 ■−上 の ベタ − の 1、rrnBオペロンを担持するE、コリ又は形質導入E、コリバクテリオファ ージDNAからの合計のDNA単離物Lt、E、コリからリポソームオペロンr rnBを単離する場合、出発物質として作用することができる。rrnBオペロ ンを、形質導入ファージrib’ 1B DNAにより開始するK15s、 A 、など(Gene 4+(1978)、 137〜152)の方法に従って、又 しまE、コ1ノの染色体DNAtm製物を使用するBuros+ J、など(N ucl、Ac1ds Res。 の発現ベクターの構成における第1段階は、第1図に示されるプラスミドpBB 9(MNG 00300)の構成であった。このプラスミドは、ユニーク13a e+HI制限部位でpBR322ベクタープラスミド(MNG 00298)( Satcliffe、 J、G、、 Co1d Spring Harbor  Symp。 Quann、Biol、43. (1978)、 77〜9B)を切断し、そし てrib’ 18ONAの7.5kbのBataHI−Bawl Iフラグメン トを連結することによって構成された。その得られた組換えプラスミド中のこの 7.5kbの挿入体は、全rrnBオペロン、E、コIJ起原のし)くつかの追 加の配列及びλファージからの約400bpの長さの自己列要素を担持する。  rrnBオペロンの調節領域ムこ2種のプロモーター(p+及びPg)が存在し 、それぞれ165rRNA遺イ云子の上流180〜300bpに位置する(Cs ord5s Toth、 E、など、Nucl。 Ac1ds Res、ヱ、(1979)、1335〜1342) 。 λ 強いリポソームプロモーターにより、rrnBオペロン又はそのプロモータ ー領域を含む組換えプラスミド番よ、宿主細特表平3−5013:?2 (4) 胞の転写機構を過度に負担せし−め、そしてプラスミドの維持に不安定性を引き 起こすひじょうに高レベルの転写を開始する。この問題を回避するために、追加 の構成段階のために重要でないpBB9プラスミドのすべての部分をインビトロ で欠失せしめた。この段階においては、最初に)lpa l制限エンドヌクレア ーゼによりpB89 DNAを切断し、そしてその得られた線状分子を、異なっ た時間、BAL 31エンドヌクレアーゼにより処理した。その酵素BAL 3 1は、二本鎖の線状DNA分子の両端を徐々に短くする。BAL 31エキソヌ クレアーゼにより種々の程度に短(されたpBB9起原の線状DNA分子を含む 前記得られたDNAサンプルを、プラント末端の連結及び環状化の両者のために 最適である反応混合物中でT4ポリヌクレオチド リガーゼにより連結し、そし てE、コリHB 101細胞を、その連結混合物により形質転換せしめた。ユニ ークな形質転換コロニーを単離し、そしてプラスミドDNAをそれから調製した 。制限エンドヌクレアーゼ消化及びゲル電気泳動により、選択されたプラスミド 調製物における欠失の長さを決定した。合成された短いRNA分子が、rRNA 分子のために正常な真作経路に包含されるrRNA様分子をなお産生する欠失性 rrnBオペロンを得るために、成熟rRNA分子のために特徴的な5′及び3 ′末端をなお有する異なった欠失性rrnBオペロンを有するプラスミドを選択 した。これらのプラスミドをpBB9Δと命名し、そしてそれらの1つをpBB 9Δ9(第2図)と命名した。DNA配列分析に基づいて、このプラスミド中の 欠失性rrnBオペロンは、オペロンの末端で、成熟16S rRNA分子の初 めの269bp及び全5SrRNA遺伝子を含む。165 rRNA遺伝子の初 めの部分に位置し、そして23S rRNA遺伝子の末端に隣接する、欠失の2 つの末端の周囲のヌクレオチド配列が、それぞれ第3図に示される。 次の段階は、できるだけ小さな、プラスミドにおける欠失性rrnBオペロンを 有するようにプラスミドに追加の欠失を創造することであった。pBR322ベ クターからのユニークSal I制限エンドヌクレアーゼ部位でプラスミドpB B9Δ9を切断することによってそのプラスミドを線状化した。 (rrnBオ ペロンに2種の5all切断部位が存在するが、しかしそれらは前の段階では欠 失されなかった)、その得られた線状DNA分子をBAL 31エキソヌクレア ーゼにより消化し、約1600bpの長さの短縮形を得、ユニーク5a11部位 と欠失性rrnBオペロンの末端との間の距離は、プラスミドpBB9Δ9にお いて約5oobpである。 rrnBオペロンの反対方向にその得られた欠失体 を長くし、そしてベクターDNAのより非本質的な部分を欠失せしめ、その結果 、環状化の前、Pvu U制限エンドヌクレアーゼにより短くされた線状DNA 分子をまた消化した。この酵素はDNAを切断し、線状DNA分子の2つの末端 をそのようにしてプラント末端にし、すなわち1つの末端はPvu IIにより 生成され、そしてBAL 31消化による他端は、追加の変性なしに一緒に連結 され得る。DNA連結、形質転換及び物理的マツピングによるコロニーの選択を これまでのようにして行なった。さらに構成作用のためにプラスミドpB!39 b2B (第4図)を選択し、ここでSal I BAL 3l−Pvun消化 により創造される欠失体は2174bpの長さであった。この欠失体の1端は、 成熟5SRNA配列の端の510bp下流に位置し、そして他端はpBR322 ベクターのPvu If切断部位、すなわちpBR322の番号に従って塩基対 2067に位置する。この2つの欠失体末端の周囲のヌクレオチド配列は、第3 図に示される。 rrnBオペロンのプロモーター領域の上流の領域を欠失するために第3の欠失 体をまた創造した。EcoRI及びFsp IIl制限エンドヌクレアーゼ両者 はrrnBオペロンの16S rRNA遺伝子の上流の1つの認識部位を有する )によりプラスミドpBB9b28を消化し、そして欠失性rrnBオペロンの 大きな部分を含むベクター及びフラグメントを単離した。単離されたEcoRI −Fsp IIフラグメントの付着端をDNAポリマラーゼIのフレノウフラグ メントによりフィルインし、そしてT4ポリヌクレオチドリガーゼにより連結す ることによってそれを環状化した。正しくフィルインされた末端を一緒に連結す る場合、EcoRI及びFsp IIl制限エンドヌクレアーゼ認識配列の両者 が次のように再構成され: GAATTCGA CTTAAGCTT 従って、その得られたプラスミド(p40B−5,MNG 00301)は、両 酵素により線状化され得る(第5図)。 次の段階において、プロモーターP、のプリブナウ配列の100bp上流に位置 する認識部位をFsp I[酵素により切断することによりプラスミドp408 −5を線状化し、そして制限されたBAL 31消化を通用してプロモーターP 、に延襄する一連の欠失体を創造した(第5図)。連結及び形質転換の後、Bs pRI 。 Mspl及びHha l制限エンドヌクレアーゼによる制限マツピングにより及 びDNA配列分析により、単離されたプラスミドDNAにおける欠失体の末端を 決定した。プラスミドp419−10において、197bpの長さの欠失はプロ モーターP、を排除し、そしてプロモーターP2の100bp上流で終結した。 その欠失はまた、ベクターDNAから耐アンピシリン遺伝子の上流で、110b pの長さの配列を排除した。その欠失体末端の周囲のヌクレオチド配列は、第3 図に示される。 3、 次の段階において、この短くされたrrnBオペロンとlacオペロンの 起点とを連結した。pLBU 3プラスミドDNAから412bpの長さの旧n d m −EcoRTフラグメントを単離した(Gentz+ R,、Lang er+ A、l Chang、 A、C,Y、、 Coben、 S、N、及び Bujard、 H,、Cloning and Analysis of S trong Promotersis made Po5sible by t he Downstrea+* Placement of a RNATer +++1nation Signal、Proc、Natl、Acad、Sci 、USA 78+ (1981)4936〜40)。その単離されたフラグメン トは、EcoRIからHindI[Iの方向に次の部分を含む: lacプロモ ーターのプリブナウ配列の4bp上流に、lacオペロンからの部分に連結する 、未知の起原及び機能の160bpのDNA、lacオペロンに起因する部分は 、lacプロモーターの一部(−10領域)、全オペレータ、転写の開始部位、 mRNAの5′端の近くのリポソーム結合部位、ATG翻訳開始コドン及び、β −ガラクトシダーゼの初めの70個のアミノ酸のためのコード領域を含む。二〇 N−末端ポリペプチド(α−ペプチドと呼ばれる)はβ−ガラクトシダーゼ活性 を有さないが、しかしそれ自体不活性である不完全なβ−ガラクトシダーゼ分子 の特定のタイプ(α−受容体突然変異体)と相互反応する場合、一部の活性を再 構成することができる。 プラスミドp419−10を、プロモーターP2とターミネータT+ との間で 5tuI制限エンドヌクレアーゼにより切断し、そして合成EcoRIリンカ− を、その得られた線状DNA分子のプラント端に連結した。リンカー−プラスミ ド連結混合物を、EcoRl制限エンドヌクレアーゼにより消化し、そしてプラ スミド環状化のために最適な条件下で再び連結した。形質転換の後、リンカ−を 挿入することによってEcoRI切断部位のために置換されるStu l制限エ ンドヌクレアーゼ切断部位を欠くことにおいてのみプラスミドp419−10と 異なるプラスミドp808−2を単離した(第6図)。pLBU73の単離され たHindlI[−EcoRIフラグメントを、旧1d ■−EcoRIにより 消化されたp802−2プラスミドDNAに連結し、そしてE、コリ細胞をその 連結混合物により形質転換せしめた。形質転換体のコロニーを、指示薬の染料を 含む固体培地上で増殖せしめ、そして24〜36時間後、薄青のコロニーが観察 され、その色は低レベルのα−ペプチド発現を示唆した。プラスミドDNAをこ れらのコロニーから単離し、そしてそれらが前記2種のフラグメントの正しい連 結により創造されたプラスミドp827−10(MNG 00307)を担持す ることが物理的マツピングにより証明された(第6図)。 4、次の段階においては、翻訳の効力を改良するために、rrnBオペロンのプ ロモーターP2と翻訳開始点との間の欠失を行なった。プラスミドp827−1 0をEcoRI消化により線状化し、そして異なった長さの配列(400bpま で)を、BAL 31エキソヌクレアーゼ消化により排除し、そしてその得られ た短くされたDNA分子をDNAリガーゼにより再環状化した。指示プレート上 で濃い青色を示す形質転換体(α−ペプチドの集中的合成)を単離した。 その得られたプラスミドの1つ(PER−VI/23)において、rrnB起原 の配列はプロモーターP2の−10Sfi域の2bp下流で終結し、そしてla c起原の転写及び翻訳調節領域(lacオペレーター、リポソーム結合部位、翻 訳開始点)を、それがlacオペロンにおけるlacプロモーターに連結される のと同じ空間でプロモーターP2に連結する。この構成は、それがlacオペロ ンに存在する場合、翻訳のために及び翻訳の調節のために最適な条件を提供する 。このプラスミドは、細胞の生理学的条件に依存して、種々の程度、プロモータ ーの活性を阻害するプロモーターP2の一10領域の下流に約25bpの長さの G−Cに冨む配列要素を含まない。プロモーターの活性の調節におけるこの配列 要素の役割は、この実験において認識された(Luk5csovich、 ’r 、など、J、Bact、169. (1987)272−277)。 そのような構成されたプロモーター(後で6/23と命名された)の転写開始部 位は、lac起原の配列に位置し、そしてたぶんlacオペロン(GGAATT )の配列と同じであろう、プラスミドpER−Vl/23により行なわれるこの プロモーター構成体は、他の類領する構成体よりも高いα−ペプチド遺伝子発現 を付与し、ここでrrnB及びlac起原の異なった部分が他の部位で一緒に連 結されている。α−ペプチド遺伝子発現のレベルは、いわゆるα−相補性反応( Miller : Experi+aents in MalecularGe netics、 Co1d Spring Harbor+ 1972)の助け により分光光度方法により容易に測定される。さらにプロモーター構成6/23 の利点は、追加の変更をより容易にする、異なった起原の2つの部分の連結部位 で創造されるユニークN5il制限エンドヌクレアーゼ切断部位である。そのよ うな変更の最っとも有用な1つは、Nsi I切断部位の内部の4個のヌクレオ チド(A TGCA T)を欠失することであり:これは、N5ilエンドヌク レアーゼによる切断の後、た七えばT、 DNA−ポリマラーゼ処理によりなさ れ得る。T、 DNA−ポリマラーゼは、N5iI切断付着端の4個の過剰ヌク レオチドを消化する。そのようにして処理されたプラスミド分子をT、 DNA −リガーゼにより連結する場合、プロモーターP2の一10領域が損なわれない まま存続し、ところが転写開始部位は少々の塩基対下流に変えられているプロモ ーター構成体が得られる。この理由は完全に理解されないので、この変更は、翻 訳効力又は調節特徴を変えないで、さらに転写効力を高める。これらのプラスミ ド及びプロモーター構成体は、それぞれpER−Vl/23 (N5i)及び6 /23 (Nsi )、と命名されるであろう、第7図は、プロモーター6/2 3及び6/23 (Nsi )の配列を示す。 5、 プラスミドpER−Vl/23 [Nsi )及びpER−Vl/23は 、発現ベクターのためのほとんどの必要条件を満たす、しかしながら、それらの 有意な欠点的特徴は、外来性遺伝子における限定された構築の可能性である。こ れは、2つのユニーク制限エンドヌクレアーゼ切断部位によってのみ可能にされ る。 それらの部位とは、α−ペプチドのコード領域及びこのコード領域のすぐ後の領 域にそれぞれ位置するPvu If及びHindnIである。追加の変更の目的 は、すべての3種の読み枠を整合して、通常多く使用される制限エンドヌクレア ーゼの助けにより外来性遺伝子の構築を可能にする種類のベクターを創造するこ とであった。このベクタ一種を構成する場合、追加の必要条件は、個々のタンパ ク質として及び融合タンパク質として(ここでそれは、E、コリの安定タンパク 質に融合される)、外来性遺伝子の発現を可能にすることであった。(この後者 の溶液は、発現されるべき外来性遺伝子の半減期が細菌細胞、たとえばヒトプロ インシュリンにおいてひじょうに短い場合に必要とされる。そのような場合、E 、コリ起源の融合タンパク質のN−末端部分は、分解から不安定な外来性タンパ ク質を保持することができる)。 上記必要条件を満たすベクタ一種(pER−Vl/23と命名される)の構成が 、後で記載されるであろう。これらのpER−VI/23タイププラスミドの構 成の後、pER−Vl/23 (Nsi )タイププラスミドが上記方法に従っ て創造された。遺伝子発現のレベルの増強は、すべての場合で経験された。 第1段階として、πVXミニプラスミド起原起源、Maniatisなど+l  Mo1ecular Cloning、 A Laboratory Manu al ; Co1d SpringHarbor、 (1982)、353ペー ジ)の109塩基対の長さの旧ndI[[−Hlndl[[ポリリンカーを、プ ラスミドpER−Vl/23のユニークHindI[[切断部位に配列向を合わ してクローン化した。このポリリンカーは、2個の旧ndI[[切断部位の他に 、C1a I + EcoRI +Bawl I 、 Pst I 、 Bgl  II及びXba I制限エンドヌクレアーゼ切断部位を含む(第8図を参照の こと)。得られたプラスミドは、pER−Vl/23 PLH4及びpER−V l/23 PLH5と命名され、それらは第8図に示される配向で及び反対の配 向でそれぞれポリリンカーを含む。これらのプラスミド構成体及びそれらの誘導 体においては、融合タンパク質としてα−ペプチドと一緒に発現される外来性遺 伝子の組込みを可能にするポリリンカー領域にすべての3種の読み枠を整合して 位置する少なくとも1個のユニーク制限エンドヌクレアーゼ部位が存在する。 異なった外来性遺伝子が、最大の保護を得るために異なった長さのβ−ガラクト シダーゼに融合されるべきであることは文献から知られている。従って、前記ベ クタ一種の複数のメンバを構成した。lac Z遺伝子(E、コリにおいてβ− ガラクトシダーゼをコードする遺伝子)の733bpの長さのPvu ll−C 1a Iフラグメントを、プラスミドpER−Vl/23 PLH4のPvu  II −C1a 1部位にクローン化した。このフラグメントは、β−ガラクト シダーゼの追加の244個のアミノ酸をコードする。その得られたプラスミドを 、pmed/23と命名した。 lac Z遺伝子の1621bpの長さのPvu II EcoRVフラグメン トを、クロラムフェニコール−アセチル−トランスフェラーゼ(CAT ;プラ スミドpBR329に起因する、Gene 17. (1932)79〜89) をコードする遺伝子の150bpの長さのPvu U −EcoRIフラグメン トにプラント末端で連結した(EcoRV及びPvu Uプラント末端も一緒に 連結した)、その得られた1771bpの長さのPvu II −EcoRIフ ラグメント(1つの長さの読み取り枠である)を、プラスミドpER−VI/2 3 PLH4のPvu 11−EcoRI部位にクローン化した。その得られた プラスミドを、pt、−αInt/23と命名した。プラスミドpER−Vl/ 23 PLH4,pER−VI/23 PLB 5及びpL−αInt/23の 高いコピー数のプラスミドもまた、構成した(ハンガリ特許出M T /352 80を参照のこと)。 前記ベクタ一種のメンバの助けにより、外来性タンパク質は、融合タンパク質の 一部として、すなわち初めの70個(pER−Vl/23 PLH4,pER− VI−23PLH5)、初めの280個(pmed/23)又は初めの390個 (pL−αInt/23)のアミノ酸(これらはE、コリ起源である)(β−ガ ラクトシダーゼ、CAT)として発現され得る。第9図は、前記プラスミドの図 的な表現を示す。 上記ベクター構成体はまた、損なわれていない外来性遺伝子を非融合形で発現す ることも可能にする。これは、E、コリ起源(lac Z又はlac Z+CA T)のコード領域上の翻訳開始が、発現されるべき外来性遺伝子の出発コドンの すぐ前で停止し、そして/又は外来性遺伝子が強いE、コリ リポソーム結合部 位を有するように外来性遺伝子を構築する場合に生じるであろう、この場合、そ の構成は、2種の遺伝子を含む細菌性オペロンに類似して作用する。しかしなが ら、2種の遺伝子を含むシステムにおいて、遺伝子発現の最適化はしばしば、達 成困難である(結果は不確かである)、従って、損われていない遺伝子の発現に 一般的に使用される上記ベクタ一種の新しいメンバーを開発すべきである。この 目的を達成するためには、lac調節配列が残るように、プラスミドpER−V l/23PLH4からのα−ペプチドをコードする領域を欠失せしめ、そしてl ac調節配列に対して最適な間隔でもって、プラスミド中に適切な制限エンドヌ クレアーゼ切断部位を構築することであった。この構成作用の第1段階は、プラ スミドpER−Vl/23 PLH4(第7図を参照のこと)の小さなNsi  I −Alu Iフラグメントを同じプラスミドのユニークNsi I −Pv uII部位中に部位−ン化することであった。第7図に見られるように、前記A lu I部位は、翻訳開始コドンのすぐ下流に存在し、そして同時に、二〇Al u I切断部位の左半分は半分のPvu U切断部位であることもまた明らかで ある。従って、前記2つのフラグメントの連結が正しい場合、プラスミドpER −VI/23PLH4のユニークPvu II切断部位が再生されるであろう。 得られたプラスミドは、PER−VI/23 [−ATG :lと命名され、そ してこの構成体は、自身のATG翻訳開始コドンを有する外来性遺伝子を発現す るために適切である。 このタイプの外来性遺伝子は、それらを平滑末端化した後、新しく構成されたP vu II切断部位中に構築され得る。外来性遺伝子の効果的な発現は、それが ATGコドンの上流で8よりも多くない塩基対(好ましくは4塩基対)を有する 場合に可能である。この場合、外来性遺伝子の翻訳開始コドンとlac起原起源 ポソーム結合部位との間の空間は最適であり又は最適に近い。 合成遺伝子の発現を容易にするために、プラスミドpER−VI/23 (−A TG )をさらに変性した0合成C1a 1リンカ−(C1a I切断部位を含 む)を、前記ユニークなPvu II制限切断部位中に構築した。新しく構成さ れたC1a 1部位とプラスミドのポリリンカー領域におけるC1a I部位と の間のフラグメントが欠失された。これは、C1a I制限エンドヌクレアーゼ によるプラスミドの切断の後、大きい方のフラグメントの再環化により行なわれ た。得られたプラスミドは、pER−Vl/23(+ATG )と命名された。 このプラスミドは、ATG翻訳開始コドンを有さない外来性遺伝子(主に合成遺 伝子)の発現のためにひじょうに最適である。このような外来性遺伝子は、C1 a Iリンカ−をその末端に連結した後、このプラスミドのC1a 1部位中に 構築され得る。この場合、すなわち挿入体の配向が正しい場合、外来性遺伝子の 翻訳は、C1a Iリンカ−のATG配列で開始するであろう、このATGコド ンとlac起原起源ポソーム結合部位との間の距離は、8bpであり、これはE 、コリにおいて最適である。このベクターはまた、もちろん、自身のリポソーム 結合部位を有する外来性遺伝子の発現のためにもひじょうに最適である。そのよ うな遺伝子のクローニングは、プラスミドのポリリンカー領域に位置する制限エ ンドヌクレアーゼ切断部位(C1a I + EcoR1+ Bawl 1 + Pst I 、 Bgl If 、 Xba I 、 HindI[[)により 容易にされる。第10図は、プラスミ)’pER−VI/23 (−ATG ) 及びpER−Vl/23(+ATG )の図的な表現を示す。 前記のように、個々の上記プラスミドからのユニークN5iI切断部位の内部4 塩基対の欠失の後、上記方法に従って、pER−νI/23 (−Nsi )を 構成した。 この出願の次の部分においては、ベクタ一種類pER−Vl/23(−Nsi  ) 0)L’ <っがのメンバーの利用の例が与えられる。 Hの ベタ −によ ・ れる tな゛ −Ωに里 本発明の発現ベクタ一種が当業界からの知られているベクタ一種よりもより効果 的な遺伝子発現を付与することを証明するために直接的な比較が行なわれた。 出発材料として上記“′理想責コンセンサス)のプロモーター(tacプロモー ター)を含んで成る発現ベクターp■223−3を用いて、プラスミド構成を行 ない(J、Brosins ; Pharmacia。 Mo1ecular Bio1ogicals第27−4935−01により) 、そしてこれは全α−ペプチドコード領域において及び3′及び5′非翻訳領域 においてプラスミドpER−Vl/23の配列と完全に同一のヌクレオチド配列 を有する。これらの2種のプラスミドは、同じ複製タイプ(Col 1)のもの であり、従って、それらが異なった量のα−ペプチド又はその+eRNAを供給 する場合、それは、たぶん、それらが担持する2種のプロモーターの間の差異に よって引き起こされる。 この比較は、mRNAの半減期又は翻訳効率、等によって影響を受けない、これ らの異なったプラスミドにより産生される2種のw+RNAは同一である。 プラスミドpER−Vl/23 (Nsi )により産生されるmRNAは、上 記2種のプラスミドにより産生されるmRNAよりも4塩基対短く、そして他の 点においては、完全に同一である。産生されたmRNA及びα−ペプチドの量を 測定することによって前記3種のプラスミドを比較する場合、同じ順序: pE R−Vl/23(−Nsi ) ; pER−VI/23 ; pl[K223 −3誘導体であることが見出され、ここでそれぞれのベクターは、次のベクター よりも1.5〜2.0倍、高い発現を付与する。 次の例においては、モデルとして本発明の発現ベクターを試験した。 五−主 −シないで ベタ − の 番による E コ1 での ンバク の 外来性遺伝子を構築しないで、α−ペプチド(プラスミドp wed Vl/2 3 [−Nsi ]及びpL−a Int/23 (Nsi )におけるβ−ガ ラクトシダーゼのN−末端部分)の発現のレベルを、その酵素浩性を測定するこ とによってのみならず、また産生されるタンパク質の量を5Ds−ポリアクリル アミドゲル−電気泳動により測定することによって決定することができる。適切 なlac I ’宿主細胞において、α−ペプチド産生は、誘発なしには見られ 得ない、37°CでYTB培地中で対数相で増殖する細胞培養物が0.1〜5m HのIPTGの添加により誘発される場合、遺伝子発現がプロモーター6 /2 3 C−Nsi )から開始し、そしてその発現されたタンパク質が合計の細胞 タンパク質の20〜60%まで細菌細胞に蓄積する。 ■−土 ゛ −の の′ ベタ − いてE コ1 での ンパク の 本発明の新規ベクタ一種が一般的な使用のものであり、そして小さな及び大きな タンパク質の発現のために適切である(大きなタンパク質の発現は一般的にE、 コリにおいて問題である)ことを示すために、次の実験を行なった。 1、 クローン化されたE、コリのlacオペロンのC1a I −Pstlフ ラグメントを、プラスミドpL−a Int/23 (−Nsi )のC1a  l −Pst 1部位中に構築した(Pst)の部分消化の適用により、1つの PstI部位のみを切断した)、1acZ遺伝子の完全なコード配列を、この手 段で構築した。1acZ遺伝子、すなわち酵素β−ガラクトシダーゼの生成物は 、E、コリの最大のタンパク質の1つである(Msv ; 135000) 、 適切な宿主株において、IPTGによる誘発後、この酵素を、酵素的な活性形で 有意な程度(合計細胞タンパク質の15〜30%まで)過剰生成することが可能 である。 λ 本発明の発現ベクターはまた、2種の遺伝子を含んで成る細菌性オペロンと して機能することもできる。細菌起源の2種の異なった外来性遺伝子を用いてこ の機能を試験した。 初めのそのような遺伝子は、プラスミドpBR329から単離された上記クロラ ムフェニコール−アセチル−トランスフェラーゼ遺伝子であった。 pBR329から単離されたTaq Iフラグメントを、プラスミドpER−V I/23 [−Nsi ] PLtl 4のC1a I部位中にクローン化した 。この構成において、CAT遺伝子は、それ自体のリポソーム結合部位を用いて 、プロモーター6/23 (Nsi )から発現される。その翻訳工程は、α− ペプチド及びCAT遺伝子のために共通である1つの長いmRNA分子上で生じ る。誘発された細胞の合計細胞タンパク質のポリアクリルアミドゲル−電気泳動 の後、2つの最っとも長いタンパク質バンドは、α−ペプチド及びCAT−タン パク質に相当することがわかった。このプラスミド構成体はまた、プラスミド発 現融合タンパク質に変えられる。この変法の第1段階は、ポリリンカー領域の下 流のBindlI[切断部位を欠失することであった。これは、Xba Iの切 断後、BAL 31エキソヌクレアーゼ消化により及びその後、T4リガーゼに よる再環化により行なわれた。 その後、追加の欠失を、残存するユニーク旧ndn[部位でのプラスミドの切断 、BAL 31消化及び再環化により行なった。得られたプラスミドはα−ペプ チド融合タンパク質としてCAT遺伝子を発現し、そしてこのタンパク質は二官 能価酵素(β−ガラクトシダーゼのα−相補性及びクロラムフェニコール上での アセチルトランスファー)である。適切な条件下で、この融合タンパク質の蓄積 は、合計細胞タンパク質の80%に達するであろう、(上記両プラスミドは、誘 発のレベルに依存して、宿主細胞のためにクロラムフェニコール耐性をある程度 付与する)。 3、細菌起源の他の過剰生成された外来性遺伝子は、バシラススファエリカス( Bacillus 5phaericus)において変性メチラーゼ遺伝子(B spRI変性メチラーゼ)をコードする遺伝子であった。この遺伝子の生成物は 、E、コリ細胞の代謝に強く影響を及ぼす(DNA結合及びメチル化酵素である )事実にもかかわらず、このタンパク質の蓄積は、本発明の発現ベクターを用い て、合計細胞タンパク質の2〜4%に達することができる。 例に記載される実験においては、次の材料及び方法が使用一般的な使用の実験薬 品は、次の会社からの高品質のものであった: REANAL、 SIGMA及 び?IERCK 。 比活性:100〜150TBq/mMを有するT−”P−ATP及びa −22 p −d A T P gN製物は、Hungarian In5titute  of l5otopes(IZINTA。 Budapest)から得られた。 制限エンドヌクレアーゼBamHI + )Ipa I 、 Sal I 、  Pvu If +EcoRI、 Bspl、 HindI[[、Pstl、 B glI[+ XbaI、 FsplIは、出版された方法01ethod in  Enzymology、 Ed ; L、Grossmann。 V、Mo1dav6 、第65巻、89〜180ページ)に従って、Biolo gicalResearch Center of the Hungaria n Academy of 5ciencesで単離された。制限エンドヌクレ アーゼC1a I 、 Stu I 、 Hha Iは、New Englan d Biolabsからであった。 BAL 31エンドヌクレアーゼ及びフレノウ−酵素(E、コリDNA−ポリマ ラーゼ■大フラグメント)は、Neu EnglandBiolabsから得; 細菌アルカリホスファターゼ(BAP)はWorthingtonから得;膵臓 RN−ase及びリゾチームはREANALから得た。 T4誘発ポリヌクレオチドリガーゼは、Murrayなとの方法に従って調製さ れた(Murray+ N、E、+ Bruce、 S、A、and Murr ay。 K : Mo1ecular cloning of the DNA lig ase gene frombacteriophage Ta、 J、Mo1 .Biol、 132(1979)、 493〜505)。 珠及グプ旦スま上 E、コリ HBIOI(pro、1eu、 thi、 lac、 str@、  r、 ra、 endol+recA : Boyer+ H,W、、 Rou lland−Dussoix、 D : A complementa−tio n analysis of the restriction and +m odification ofDNA in E、coli、 J、Mo1.B iol、 4H1969)、 459〜472 ; MNG00291)。 E、コリ ED8800(supE、 5upF+ hads+ met、 1 acZM15゜recA56 : Murray、N、E、、Brammar、 W、J、and Murray+ K :Lamboid phages th at simplify the recovery of in vitr。 recombinants+ l’lo1.Gen、Genet、150(19 77)、 53〜61 ;MNG 00291)。 rif’ 1B(Kirscbbaum、 J、B、and Konrad、  E、B、l5olationof a 5peialized lambda  transducing bacteriophage carry−ing  the beta 5ubunit gene for E、coli rib onucleic acidpolywerase、 J、Bacteriol 、116(1973) 517〜526)。 pBR322(Bolivar、 F、、 Rodriquez、 R,L、、  Green、 P、J、。 Bethach、 I’ll Heyneker、 Ill、L、、 Boye r、 H,W、、 Crosa、 J、andFalkoem、 S = Co n5truction and characterization of n ewcloning vehicles、Gene 2. (1977)+ 9 5〜113 ; MNG 00298)*pLBU3(Gentz、 R,、L anger、 A、、 Chany、 A、C,Y、、 Cohen。 S、N、and Bujard、 H: Cloning and analy sis of strongpromoters is made possi ble by the downstream place!l1entof  a RNA termination signal、Proc、Natl、A cad、Sci、USA 7B。 (1981)4936〜401)。 pHc314(Boros、1.、 Po5faf、 Gy、and Vene tianer、 P :八method for constructing  high copy−nu+nber plas+++id vector。 1984、ハンガソー特許出願第3212/83号; MNG 00980)。 E、coli K12 JM107(Yanisch−Perron、 C,な ど: ImprovedM13 phage cloning vectors  and host 5trains : nucleotidesequen ces of the M13mp18 and pUc19 Vectors 、Gene 33 ;(1985)、103〜119)。 E、コリ株を、11当たり Bacto−)リブトン10g、 Bact。 酵母抽出物5g及びNacl 5gを含む富化液体培地中で増殖せしめた。固体 培地を、上記液体培地に1!当たり15gのBacto−寒天を添加することに よって製造した。α−ペプチド発現を評価するのに適切な指示薬プレートは、次 のものを含んで成る: カザミノ酸 20g NazHPOa 6 g KIhPOa 3 g Bacto−寒天 15g X−ガル (ジメチル−ホルムアミド溶液中において)20■MgCj! z 2mM CaCj2 g 0.1wM ago 1 f。 β−ラクタマーゼをコードする遺伝子を含んで成るプラスミドを担持する株を、 100■/dのアンピシリンを含む培地中で増殖した。 プラスミドDNAの単離は、そのプラスミドを担持する細菌株を100xr/j !i!のアンピシリンを含む培地中で増殖し、そしてプラスミドDNAを単純化 するためにOD&。、、、=0.7〜0.8で培地に170x/11dtのクロ ラムフェニコールを添加することによって行なわれた。実験室規模でのプラスミ ドの単離は、Clewell及びHe1insk ;の方法(C1eeve11 . D、B、andHelinski、 D、R: 5upercoiled  circular DNA−protein comp−1ex in Esc herichia coli : purifecation and 1nd ucedconversion to an open circular D NA fora+、Proc、Natl、Acad。 Sci、USA 62(1969)、 1159〜1166)に従って行なわれ た。得られた透明な溶解物をさらに、5ephacryl 5100O(Pha rsacia)クロマトグラフィーにより又は塩化セシウム/臭化エチジウムグ ラジェントにおける超遠心分離により精製した0分析規模のプラスミド単離(1 ,0〜1.5 dの細菌培養物から)を、l5h−Horovi tzにより改 良されたBirnboin及びDolyの酢酸カリウム法により行なった(Ma niatis、 T、l Fr1tsch+ E、F、andSambrook + J、I Mo1ecular cloning+ Co1d Spring  HarborLab、、 New York+ 1982) *制限エンドヌ クレアーゼによるDNAサンプルの切断を、New England Biol absにより提案された条件に従って行なった。 付着性DNA末端を、次のようにして平滑末端化した:DNAを、制限切断の後 、エタノールにより沈殿せしめ、そして50Il1Mのトリス−HCf (pH =7.4) 、7mMのMgCl z、1mMのジチオトレイトール、Q、1m MのdATP、 0.1 mWのdCTP。 0.1mMのdGTP及び0.11RMのTTPを含む緩衝液中に10〜20m まで再溶解した(DNAの濃度は200〜250x/d!であった)。この反応 混合物を、DNAポリマラーゼ■クレノウフラグメント1〜2単位を添加した後 、37°Cで15分間インキュベートした。 付着性DNA末端を、0.5〜1.ORのDNA 、 66+sMのトリス−H Cj! (pH−7,6) 、5mMのMgCj!z 、5mMのジチオトレイ トール、1mMのATP及び1単位のT4誘発ポリヌクレオチドリガーゼを含む 反応混合物(30〜40m)中で連結せしめた。 その連結混合物を、14°Cで2〜3時間インキュベートした(Mariati s、 T、、 Fr1tsch、 E、F、and Sambrook、 J  :Molecularcloning、 Co1d Spring Harbo r Lab、+ Ne5m York+ 1982) s平滑末端化されたDN Aフラグメントを、30〜40g/dのDNA、251IMのトリス−HCl  (pH= 7.4 ) 、5mMのMgcz、 、5mMのジチオトレイトール 、0.25mMのスペルミジン、1謡HのATP 。 10g/M1のBSA(Sigma %タイプV)を含む混合物中において連結 した。’raff1発ポリヌクレオチドリガーゼ4〜6単位を添加した後、その 反応混合物を、14℃で8〜12時間イ時間インキトベート DNAサンプルのアガロース(Siga+a、タイプ■)ゲル−電気泳動を、0 .8〜2.0%のアガローススラブゲルを用いて、Bellingなど(197 4)の方法に従って水平電気泳動タンク中で行なった。DNAサンプルのポリア クリルアミドゲル−電気泳動を、4及び8%の1肋の厚さのスラブゲルを用いて 、Maniatisなどの方法01aniatis、 1.、 Jeffrey  A、and van deSande+ H: Chain length  determination of small doubleand sin gle−stranded DNA molecules by polyac rylaaide gelelectrophoresis、Biochemi stry 、!i+ (1975)3787〜3794) ?Tこ従って垂直装 置中で行なった。 アガロース及びポリアクリルアミドゲルからのDNAフラグメントの単離を、D EAE紙を用いて、Winbery、 G、及びHa+u+arskj;ld、  M、の方法(Isolation of DNA from agarose gels using DEAE−Paper、Application to  restriction sitemapping of adenovir us type 16DNA+ Nucl、Ac1ds Res、旦。 (1980) 253)に従って行なった。 DNAフラグメントのBAL 31エンドヌクレアーゼ消化を、1100a/d のDNA 、600mMのNac 12.12e+MのCaC1z 、205M のトリス−HCj! (pH= 8.0 ) 、1.0 mMのEDTAを含む 反応混合物中において30℃で行なった。 必要とされる短縮の程度に依存して、0.4〜1.2単位の酵素を、1.ORの DNAを含む混合物に添加した。試験反応を、種々のインキュベーション時間の 後、サンプルのゲル電気泳動により実際の短縮割合を決定するために、所定の酵 素調製物と共にそれぞれ所定のDNAフラグメントに行なった。酵素反応を、フ ェノールにより反応混合物を抽出することによって停止せしめ、そしてエタノー ル精製の後、DNA末端を、3′末端をラベルするために適切な条件下でタレノ ウポリマラーゼにより平滑末端化した(Maniatis、 r、、 Fr1t sch、 E、F。 and 5anbrook、 J : Mo1ecular cloning+  Co1d Spring HarborLab、、 New York+ 1 982)。 コンピテントE、コリ細胞を、Mandel及び旧gaのCaCl2法に従って HB 101. C600,IM 107及びED8B00株から製造した(M aniatis、 T、、Fr1tsch、 E、F、and 5anbroo k+、 J : Molecularcloning、 Co1d Sprin g Harbor Lab−+ New York+ 1982)。 DNAフラグメントの5′末端の脱リン酸化、r −”P−ATPを用いてのポ リヌクレオチドキナーゼによる末端ラベル化及びヌクレオチド配列の分析を、M axas、 A、及びGtlberL W−の方法に従って行なった(Sequ encing end−1abelled DNA withhasespec ific chemical cleavages、Meth、Enzymol 、65+ (1980)499〜560)。 本発明のベクター構成に使用される他の方法は、Maniatis。 T −+ F r it s c h t E −F−及び5aeabrook 、 J、(Molecular cloning。 Co1d Spring Harbor Lab、、 New York+ 1 982)の実験マニュアルに示される手段に従った。 型皿■に里 星上園 プラスミドpB89の構造 pBR322起原の部分は、二重線で描かれ、そしてrif’ 1B起原の部分 は濃い線で示されている。最っとも重要な遺伝子及び調節領域は、円内に示され ている。制限エンドヌクレアーゼ切断部位は矢印で示される。 略語: amp’ :耐アンピシリン性を付与するβ−ラクタマーゼのための遺伝子; tet’ :耐テトラサイクリン性を付与するための遺伝子(BaIIll I 部位中に挿入されるDNAフラグメントにより、耐テトラサイクリン遺伝子は不 活性化された);λ:形質導入ファージrif’ 18からのフラグメントにお けるλ起原の部分; 5 S ;16S;23S :オペロンrrnBの異なった成熟RNA分子のた めの遺伝子; P、;Pz :オペロンrrnBのプロモーター;T、;T、:オペロンrrn Bのターミネータ−;P :PstI ;E :EcoRI ;H:HindI II ;B :BamHI ;S : 5alI ;Hp:HpuI ;Pv: PvuIl ; F :FspII。 11皿 プラスミドpBB9Δ9の構造 斜線部分は、BAL 31エキソヌクレアーゼ消化によりプラスミドpB89か ら欠失された部分である。略語は第1図における通りである。 玉主区 プラスミドpER−VI/23における異なった起原の2種の部分の連結点の囲 りのヌクレオチド配列。 」し口& プラスミドpBB9− b 28の構造名称及び略語は、第1及び2図における 通りである。斜線部は、プラスミドpBB9から欠失された部分である。 1−凹 プラスミドp408−5の構造 名称は上記の通りである。 第1図 pERタイプのプラスミドを得るためにオペロンrrnB及びlacの部分を一 緒にする構築 プラスミドp419−10からのpERタイプのプラスミド及びプラスミドpI BU3のフラグメント” B ” (EcoRI −Hlnd III )の構 成が、詳細に示される。略語: Apl :耐アンピシリンのための遺伝子;R o :複製起点;T1及びT2 :オペロンrrnBのターミネータ−;P2  :オペロンrrnBの1つのプロモーター;16S及び5S:オペロンrrnB の残存する部分。“Ga tes″は欠失を意味する。上部左のパネルは、プラ スミド種pERを表わし、このメンバーは、BAL 31欠失の長さにおいて単 にお互い異なる。(Δ印のまわりの複数のga tes″は、異なった長さの欠 失を意味する。) 里10 プラスミドpER−VI/23及びpER−VI/23 CNsi ) ニおけ るプロモーターのヌクレオチド配列 それぞれa)プラスミドpER−Vl/23及びb)プラスミドpER−U/2 3 (Nsi )におけるrrnB及びlacオペロンに起原の連結部分。 名 称:・・・・・ : rrnB Pzの上流のATに冨むプレープロモータ ー領域 −−−〜−: rrnB起原の起源であるプロモーター6/23の一35領域 =・・・・ : rrnB起原の起源であるプロモーター6/23の一10領域 xx:転写開始部位 −Jvw: lac起原起源ポソーム結合部位。 ブロック体で書かれている配列の部分は、オペロンrrnBからであり、そして イタリンク体で書かれている他の部分はlac起原起源のである。lacオペロ ンのオペレーター遺伝子及びα−ペプチドの初めの数個のアミノ酸は、この配列 に示されている。 星1区 PLHJタイプのプラスミドに存在するような配向でのπVX起原起源ind  m −Hlnd mポリリンカーのヌクレオチド配列。 1及び川口 新規発現ベクタ一種の図的な表示 アンピシリン耐性のための遺伝子(Ap”) 、複製起点(ORI)、プロモー ター6/23/ (Nsi ) (P) 、リポソーム結合部位(SD)及び2 個の終結領域(T+ 、T2)が、プラスミド分子を示す円上に示されている。 波状の線により示される部分は、プラスミド種の個々のメンバーに特有である。 この分子のこの部分の詳細な表示は、次のようないくつかの略語を包含する:工 :β−ガラクトシダーゼの種々の部分をコードする配列1CAT:クロラムフェ ニコール−アセチル−トランスフェラーゼをコードする配列。クローニングのた めに適切な制限エンドヌクレアーゼ切断部位もまた、示されている(PvuII 、 HindIn、 C1al、 EcoRI、 BamHl、 Pstl、  Bglll+Xba I 、 Hpa I)。(EcoRV / Pvu II  )は、−緒に構築された2種の制限部位を意味し、そしていづれか1つの酵素 により再切断され得ない。 正氏豆れ太四珠 株/プラスミドの記号 寄託番号 寄託の日pB89 MNG 00300 3 1.10.1984゜p408−5 MNG 00301 31.10.198 4゜p827−10 MNG 00307 31.10.1984゜E、コリ  HBIOI MNG 00290 25.07.1984゜pER−νI/23  Nsi NCAIM B/P 001016 18.06.1987゜pER −VI/23 pLH4NCAIM B/P 001014 18.06.19 87゜pER−VI/23 pLH5NCAIM B/P 001015 18 .06.1987゜Fig、1 CACATrTCCCCGAAAAGTGCCCA CTGA CA CG G A A CAA CGGFig、4 Fig、5 第6図 pERVX723 Alu ! AA:T(MAGCG(ATAACAA!グrcAcAcAccAAAcAcc rycAccXX −−−−一睦一−−−−−++−−1oCオペレーターーー  馳tThr 半分の Pvu If pERVI/23 [−Nsi] AA77(:JGAにCOC;A7AACAAグTTCACACAにCAAAC AGCグATCACC新規発現ベクタ一種の2的な表示 第70図 国際調査報告 PCl、、IIJ ELS100061

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.領域−35及び−10以外で、領域−10から下流でE、コリのリボソーム RNNオペロン(rrn)のプロモータ−P2及びE、コリのIacオペロンの いくつかの調節配列を一緒に連結することによって構成されるプロモーターであ って、領域−10のすぐ下流でTGCA配列成分の欠失を特徴とするプロモータ ー。
  2. 2.下記ヌクレオチド配列: 【配列があります】 領域 −35    領域−10(1つrrnB起原の部分 のTヌクレオチ           ドがない) 【配列があります】 lac起原の部分 を有するプロモーター。
  3. 3.請求の範囲1又は2記載のいづれかのプロモーターを担持することを特徴と する発現ベクター。
  4. 4.請求の範囲1又は2記載のいづれかのプロモーターを担持し、さらにIac オペレーター、リボソーム結合部位、翻訳開始部位、β−ガラクトシダーゼのN −末端アミノ酸をコードする配列、種々の制限エンドヌクレアーゼ切断部位、転 写ターミネーター、耐アンピシリンをコードする遺伝子及びE、コリ中で機能す る複製起点を担持することを特徴とする発現ベクター。
  5. 5.第9及び10図に示されるような発現ベクター。
  6. 6.請求の範囲3〜5のいづれか1項記載の発現ベクターにより形質転換された E、コリ細胞。
  7. 7.請求の範囲1又は2のいづれか1項記載のプロモーターの構成方法であって 、適切なベクターに構築されるE、コリのリボソームRNAオペロン(rrnオ ペロン)のほとんどの部分を欠失し、rrn及び IaCオペロン起原の配列の 連結点で新規のNsiI制限エンドヌクレアーゼ切断部位を創造するために、領 域−35及び−10以外で、それらの領域の下流で、プロモーターP2含有のr rnオペロンの残存部分とIacオペロンの初めの部分とを一緒に連結し、そし て新しく創造されたNsiI切断部位から内部のTGCT配列成分を欠失せしめ ることを特徴とする方法。
  8. 8.請求の範囲3〜5のいづれか1項記載の発現ベクターの構成方法であって、 適切なベクターに構築されるE、コリのリボソームRNAオペロン(rrnオペ ロン)のほとんどの部分を欠失し、rrn及びIaCオペロン起原の配列の連結 点で新規のNsiI制限エンドヌクレアーゼ切断部位を創造するために、領域− 35及び−10以外で、それらの領域の下流で、プロモーターP2含有のrrn オペロンの残存部分とIacオペロンの初めの部分とを一緒に連結し、新しく創 造されたNsiI切断部位から内部のTGCT配列成分を欠失し、そしてこれら の新しく創造された調節配列間に発現されるべき構造遺伝子を構築することを特 徴とする方法。
  9. 9.前記発現ベクターの構成のために、成熟RNA分子をコードする配列に欠失 端を含むrrnオペロンを用いることを特徴とする請求の範囲第8項記載の方法 。
  10. 10.ベクター分子としてプラスミドpBR322を用いることを特徴とする請 求の範囲第8又は9項記載の方法。
  11. 11.E、コリ宿主細胞中にタンパク質を過剰産生するための方法であって、請 求の範囲第3〜5項のいづれか1項記載の発現ベクターを使用することを特徴と する方法。
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