JPH03501801A - クローン化プロテインg変異体遺伝子及びそれから発現されたプロテインg変異体 - Google Patents

クローン化プロテインg変異体遺伝子及びそれから発現されたプロテインg変異体

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JPH03501801A JP63505645A JP50564588A JPH03501801A JP H03501801 A JPH03501801 A JP H03501801A JP 63505645 A JP63505645 A JP 63505645A JP 50564588 A JP50564588 A JP 50564588A JP H03501801 A JPH03501801 A JP H03501801A
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ファーンストック,スティーブン アール.
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ファルマシア、エルケービー、バイオテクノロジー、アクチエボラーグ
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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】 クローン化プロティンG変異体遺伝子及びそれから発現されたプロティンG変異 体関連出願との相互参照 本出願は、1987年6月19日付で出願された米国特許出ili第63,95 9号の一部継続出願である。
発明の分野 本出願は、ストレプトコッカス(streptococcus)プロティンGの 生合成について特定する遺伝子のクローニング、プロティンGの免疫グロブリン 結合性を有するプロティンG変異体についてコードするクローン化遺伝子、並び にプロティンG及びプロティンG様変異体ポリペプチドを産生ずるためのクロー ン化遺伝子で形質転換された生物の用法に関する。
発明の背景 非免疫メカニズムで抗体に結合する分子たる細菌Fcレセプターに関して、近年 関心が増加している。この結合性は抗体分子のFab部分に位置する抗原認識部 位に対するのではなく、抗体のFc部分に対するものである。
Fc領域は多数のタイプの抗体に共通であって、このため細菌Fcレセプターは 多数のタイプの抗体と結合することができる。この性質は、いくつかの免疫化学 的応用特表千3−501801 (4) に関して細面Fcレセプターを有用なものにしている。
細1lFcレセプターは、主に抗体の検出、抗体の精製及び病気の治療に関して いくつかの有用な又は潜在的に有用な用途を有している。抗体の検出は、特異的 モノクローナル抗体の分泌に関するハイブリドーマクローンのスクリーニング、 免疫動物の免疫応答測定及び競合結合アッセイによる抗原の定量を含めて、免疫 学における実験室研究のいくつかの段階において要求される。細菌Fcレセプタ ーを用いた抗体検出方法は、他の検出方法よりも高感度であって干渉及び高バッ クグラウンドシグナルをうけにくいことが判明した〔ボイル、 M、 D、P、 。
バイオテクニクス、第2巻、第334−340頁。
1984年(Boyle、M、D、P、 、Bjotechnlques、2: 334−340(1984)) )。
Fcレセプターは、タンパク質薬物の精製に及び治療剤として用いられる抗体を 精製する上でも有用である。
いくつかの方法が知られているが、ポピユラーな方法では、固定された細菌Fc レセプターのカラムによるアフィニティークロマトグラフィーの利用を要する。
この方法は、カラムが何回も再使用可能であって精製費用を下げうろことから好 ましい。
細菌Fcレセプターのいくつかの可能な臨床的用法が現在研究中である。それら によれば、固定細菌Fcレセプターの体外カラムに血漿を通し、しかる後処理血 漿を再注入する。例えば、テナン、 D、S、ら、二ニーイングランド・ジャー ナル・オブ・メディシン、第305巻。
第1195−1200頁、1981年 [Tenan、D、S、et al、、New England Journa l of Medicine。
305:1195−1200(1981) )参照。
最もよく知られる細NFcレセプターはスタフィロコッカスOアウレウス(St aphyloeoccus aureus)のプロティンAであって、免疫グロ ブリンIgGの不変Fcドメインに結合する。他の細菌Fcレセプターも同定さ れた。
これらのうち1つは、GグループのストレプトコッカスのプロティンGとして知 られる。プロティンGはプロティンAと類似しているが、プロティンGはいくつ かの重要な利点を有している。例えば、プロティンGはヒトIgGの全サブクラ スと結合するが、一方プロチインAはI gG3サブクラスと結合しない〔レイ ス、に、J。
ら、ジャーナル・オブ・イムノロジー、第132巻、第3098−3102頁、 1984年(Reis、K1.et al、。
Journal of IIIlIunology、132:3098−310 2(1984))) o更にプロティンGはIgGに特異的であるが、プロティ ンAの場合のようにタイプIgA及びIgMのヒト抗体とは交差反応しない〔ミ ーμ、E、B、 (Myhre、E、B、)及びクロンボール、 G、 (Kr onvall、G、)ら、 “規定タイプのストレプトコッカス1gレセプター の免疫グロブリン特異性゛、ストレプトコッカス及びストレプトコッカス疾患の 基本概念、J、E、ホルム(J、E、)Iotll)及びP、クリステンセン( P、Christensen) ’dA集、レッドブック社(Redbook、 Ltd、)、チャートシー、サリー州、!209−210頁、1983年〕。し かも、プロティンGはある動物のIgGと結合するが、プロティンAはこれと弱 くしか又は全く結合しない。これらには、ウシ、ヒツジ及びヤギIgG1並びに ウマIgGのいくつかのサブクラスがある〔レイス、に、J、ら、前掲〕。プロ ティンGは、ネズミモノクローナル抗体−のいくつかのサブクラスとの結合に関 してプロティンAより優れていることも判明した〔ビョルク、L、 (Bjor ck、L、)及びクロンボール。
Go、ジャーナル・オブ・イムノロジー、第133S。
第969−974頁、1984年〕。これらの理由から、プロティンGは様々な 応用例において選択される細菌Fcレセプターとなりやすいのであろう。
現在、プロティンGはそれを天然で産生ずるストレプトコッカス株からの精製研 究のための調査により得られる。例えば、ストレプトコッカス細胞は、プロティ ンGを可溶化するためタンパク質分解酵素(例えば、パパイン又はトリプシン) で処理され、しかる後プロティンG(細胞壁タンパク質である)を更に精製する ため公知のタンパク質精製操作(例えば、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル 濾過及びアフィニティークロマトグラフィー)に付された(欧州特許出願公開節 131,142号明細書)。
プロティンGの利点、用法及び潜在的用法を示すプニめ、組換えDNA法を用い てタンパク質を産生じうろことが望まれる。したがって、本発明の目的は、プロ ティンGについてコードする遺伝子をクローニングし、クローン化遺伝子で微生 物宿主を形質転換しかつプロティンG産生条件下で宿主を培養することによりプ ロティンGを産生ずることである。
発明の要旨 本発明は、プロティンGのIgG結合性を有するFcレセプタータンパク質につ いてコードするクローン化遺伝子を提供する。本遺伝子はストレプトコッカス種 のランスフィールド(Lancefjeld) Gグループ株から得られ、クロ ーニングベクター中に挿入される。組換えベクターで安定的に形質転換された原 核生物の細胞が開示されている。1つの形質転換株は、プロティンGの性質を有 するタンパク質についてコードする遺伝子をもつ第一のベクターと、その遺伝子 を含まずかつ宿主株中で第一ベクターを安定的に維持するための隠れたヘルパー プラスミドとして機能する第二のベクターとを含んでいる。他の形質転換体は、 ヘルパープラスミドがもはや不要となるようにプロティンGタンパク質について コードする遺伝子を含んだDNAインサートが修正されたベクターを有している 。形質転換株はプロティンG産生条件下で培養される。
本発明は、分子の活性結合部位に関するタクレオチド配列及びアミノ酸配列の同 定についても提供する。本発明者によってクローン化された1つの遺伝子は、2 つの活性部位を含んでいる。第二のクローン化遺伝子は、3つの活性部位を含ん でいる。
本発明は、プロティンGの免疫グロブリン結合性を有部位に相当しかつプロティ ンGのIgG結合特性を示す1以上のアミノ酸配列を含んだプロティンG変異体 ポリペプチドの、組換えベクターを用いた産生法についても提供する。
図面の簡単な説明 第1図は、プロティンGコードDNA断片をクローニングする上で使用に適した ベクターであるプラスミドpGX1066の顕著な特徴について示した図である 。
第2図は、プロティンGコードDNA断片を含んだ組換えプラスミドベクターで あるプラスミドpGX4533の部分制限地図について示している。
第3図は、プロティンG遺伝子のDNA配列及びその遺伝子でコードされたアミ ノ酸配列について示している。
N4図は、クローン化プロティンG遺伝子及びIgG結合に関与するそのタンパ ク質産物の反復構造の制限地図について示している。
第5図は、プロティンGコード断1片を含んだバクテリオファージベクターであ るmGX4547の部分制限地図について示している。
第6図は、B構造の2つの完全コピーを含みかつB1及びB2から遠位の全アミ ノ酸配列を欠くバクテリオファージベクターであるmGX7880の部分制限地 図について示している。
第7図は、プロティンGコード断片を含んだB、ズブチリス(B、5ubtil js)を形質転換するために用いられる組換えプラスミドベクターであるプラス ミドpGX4582の制限地図について示している。
第8図は、ストレプトコッカスGX7809から得られるクローン化プロティン G遺伝子でコードされるようなプロティンG上の活性部位B1及びB2の位置に ついて示している。
第9図は、ストレプトコッカスGX7805から得られるクローン化プロティン G遺伝子に関するDNA及びアミノ酸配列について示している。この遺伝子は、 3つの活性部位を含むプロティンGについてコードする。
第10図は、株GX7805及びGX7809から得られるプロティンGの反復 構造間の関係について示している。
第11図は、活性部位配列より上流のコード配列が欠失したプラスミドpGX4 582からのプラスミドpGX4595の組立て方について示している。
W、12図は、活性部位より下流のコード配列が欠失したプラスミドmGX78 72からのプラスミドpGX4597及びpGX4599の組立て方について示 している。
第13図は、各々プラスミドpGX4597及びpGX4599とプロモーター 0LPRを含むプラスミドpGX2606とからのプラスミドpGX5203( プロティンG変異体タイプ2を発現する)及びpGX5204 (プロティンG 変異体タイプ3を発現する)の組立て方について示している。
第14図は、プロティンG変異体タイプ1についてコードする遺伝子を含んだプ ラスミドpGX4592の組立て方について示している。
ji!15図は、プロティンG変異体タイプ5についてコードする遺伝子を含ん だプラスミドpGX5245の組立て方について示している。
第16図は、各々プロティンG変異体タイプ6及びユ1についてコードする遺伝 子を含んだプラスミドpGX5247及びpGX5246の組立て方について示 している。
N17図は、プロティンG変異体タイプ7についてコードする遺伝子を含んだプ ラスミドpGX5244の組立て方について示している。
第18図は、各々プロティンG変異体タイプ8及び9についてコードする遺伝子 を含んだプラスミドpGX5255及びpGX5268の組立て方について示し ている。
第19図は、プロティンG変異体ライブ10についてコードする遺伝子を含んだ プラスミドpGX5266の組立て方について示している。
好ましい態様の詳細な説明 本発明は、クローン化プロティンG遺伝子に関する。
プロティンG遺伝子を含むDNA断片は、ストレプトコッカス種のランスフィー ルドGグループ株から単離され、クローニングベクター中に挿入される。本発明 のもう1面は、クローン化プロティンG遺伝子を含む組換えベクターで宿主細胞 を形質転換しかつプロティンGが細胞から産生されるようなタンパク質産生条件 下で形質転換細胞を培養することによるプロティンGの産生に関する。
本発明の更にもう1面はプロティンG変異体の産生に関するが、その場合の変異 体とは1分子当たりで1〜20のプロティンG結合部位を含んでいる。このプロ ティンG変異体は下記式を有するニ ー (・B−b−) − 上記式中、Bとは第9図で示されるようなり1、B2、又はB3で表示されるB 1及びB2を含んだハイブリッド配列である;bは第8図で示されている;Dは 1〜特表千3−501801 (6) 20である。上記式を存するかかるプロティンG変異体は、天然でプロティンG 遺伝子に隣接しかつ組換え宿主で発現されうるプロティンGの量を制限Tる致死 配列を含んでいない。
“ハイブリッド配列”という用託は、B1及びB2に対応する各配列部分を含み かつプロティンGの免疫グロブリン結合性を留めたDNA又はアミノ酸配列を意 味する。このようなハイブリッド配列は第9図で示され、B3と表記されている 。このハイブリッド配列は、B1の配列245−282に融合したB2のアミノ 酸配列298−314に相当するB1部分を含んでいる。このため、プロティン Gの免疫グロブリン結合性を留めたすべてのこのようなハイブリッド配列は本発 明の範囲内にスすると考えられる。
本発明の方法による組換えDNA技術でのプロティンG遺伝子のクローニング及 び大腸菌(Eschcrlchla coll)又はバチルス・ズブチリス(B aclllus 5ubtllis)のような細菌宿主におけるプロティンGの 産生は、タンパク質を得るための現在の方法よりもいくつかの利点を提供する。
本発明の方法によれば、比較的高い産生レベルで微生物プロティンG及びプロテ ィンG変異体ポリペプチドが得られる。しかも、タンパク質はそれが更に好都合 に単離されうる条件下で産生され、タンパク質は非病原性宿主中で産生される。
クローン化遺伝子は様々なマルチコピー発現ベクター中に神大され、組換え発現 ベクターで形質転換された培養大腸菌細胞中でこれらの有益なIgG結合タンパ ク質を高レベルで発現する。大腸菌又はB、ズブチリス細胞でのプロティンG産 生は、普通病原株であるプロティンG産生ストレゾトコツカ2株の培養よりも好 ましい。
加えて、ストレプトコッカス細胞の細胞壁からプロティンGを放出させるために 用いられてきたパパイン及びトリプシンのようなタンパク質分解酵素は、プロテ ィンG産物を分解してしまう。このため、ストレプトコッカス細胞からプロティ ンGを単離するための公知方法では、低分子量分解形のプロティンGを産生じて しまう。
本発明においてプロティンG遺伝子のクローニングに関する最初の工程は、プロ ティンGを産生ずるストレプトコッカス株の単離である。これは、いずれかの適 切な免疫アッセイ技術を用いてIgG結合活性に関し様々な株をアッセイするこ とにより行われる。本発明者により用いられる技術は、以下の例セクションで詳 細に記載されたコロニー免疫アッセイである。次いで、IgG結合活性を有する ことが判明した株は、I gG3との結合能力がプロティンGに関して望まれる 性質であることから、I gG3及び非分別1gGとの結合能力に関して試験さ れる。I gG3又は非分別1gGのいずれかで覆われた赤血球を用いる血球凝 集アッセイ(下記例で詳細に記載されている)は、プロティンG産生株を同定す るために好都合な方法である。スタフィロコッカス・アウレウスのコワン(Co van) I (スジョクィスト、J、、ヨーロピアン・ジャーナル・オブ・バ イオケミストリー、第78巻、第471−490頁、1977年(Sjoqul st、J、。
European Journal of Biochemistry、78: 471−490(1977)))のような公知プロティンA産生株は、プロティ ンAがI gG3ではなく非分別1gGと結合することから、コントロールとし て用いられる。
染色体DNAは、望ましい細胞密度まで栄養培地中で株を培養し、しかる後当業 界で公知のいずれか慣用的な化学的、機械的及び/又は酵素的方法で細胞を溶解 させることにより、プロティンGを産生ずることが判明した株から単離される。
慣用的な抽出及び沈降操作が染色体DNAを単離するために用いられる。クロー ニング用に適したサイズのDNA断片は、超音波処理又はブレングー中での高速 攪拌のような公知の機械的方法、あるいはランダムな断片を生じるDNアーゼ1 又は特定部位で開裂する制限エンドヌクレアーゼでの部分的消化のような酵素的 方法によって得られる。
次いで、染色体DNA断片はクローニングベクター中に挿入される。いずれの適 切なプラスミド又はバクテリオファージクローニングベクターも使用可能である 。適切なベクターであるためには、それはいくつかの有用な性質を有しているべ きである。それは、意図した微生物宿主細胞中で機能的な複製源と、ベクターで 形質転換された宿主細胞の同定に役立つ(抗生物質耐性遺伝子のような)選択マ ーカーとを有しているべきである。更にそれは、挿入されたDNA断片を許容し てしかも正常に複製しうるべきである。好ましくは、ベクターは1以上の独特な 制限エンドヌクレアーゼ認識部位を有しており、その部位でDNA断片はベクタ ーの複製能を破壊せずに挿入することができる。
適切なりローニングベクターとしては、λgtllのようなファージ誘導体〔ヤ ング及びデービス、プロシーディング・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・ サイエンスUSA、第80巻、第1194−1198頁。
1983年(Young and Davis、Proceeding of  NailonalAcademy or 5cience LISA、80:1 194−1198(19113>))、M13mp9 (ベセスダ・リサーチ・ ラボラトリーズ(Bethesda Re5earch Laboratori es)製〕のような様々なファージM13由来ベクター、pBR322のような プラスミド及び多数の他のものがある〔オールド(Old)及びプリムローズ( Prlerose)、遺伝子操作の原理、第2版。
カリフォルニア大学出版、MB2−35及び46−47頁、1981年〕。本発 明者は、第1図で示されたpBR322由来プラスミドベクターpGX1066 を使用した。
特表千3−501801 (7) ストレプトコッカスDNAは、ホモポリマーテーリングによるか又はリンカ−分 子を用いてクローニングベクター中に挿入される(オールド及びプラムローズ。
前掲。
第92頁)。有利には、ベクターは制限エンドヌクレアーゼで直鎖化され、染色 体DNAも直鎖化ベクター分子の末端に結合しうるDNA断片を生じる制限エン ドヌクレアーゼで消化される。このため、ストレプトコッカス由来DNA断片は 、有利なことに酵素T4 DNAリガーゼを用いた標準的反応でクローニングベ クター中に挿入される。
細菌細胞は標準的操作を用いて組換えクローニングベクターにより形質転換され 、細菌コロニーがプロティンGの産生に関してスクリーニングされる。下記例で 記載されたコロニー免疫アッセイ及び血球凝集アッセイのようなアッセイは、プ ロティンG産生組換え株の同定に適している。下記例1で更に詳細に記載されて いるように、同定された最初の陽性コロニーは不安定であった。このコロニーが 数回再画線培養される精製操作を介して、安定であってかつプロティンGを産生 ずるクローンの誘導体が得られた。この株は大腸菌GX7820と命名された。
この株からプラスミドDNAが単離され、次いで制限分析しかる後ゲル電気泳動 によって分析された。本枕は2つのプラスミドを含むことが調べられた。pGX 1066Xと命名された。1つはpGX1066クローニングベクターとほぼ同 様のサイズと思われ、pGX4530と命名された他は11キロ塩基対<kbp )インサートを含むpGX1066と思われる。本発明者は特定の理論に拘束さ れるわけではないが、例中で詳細に示されているように、pGX1066Xはア ンピシリン耐性がもはや完全でないpGX1066の誘導体たる“隠れたヘルパ ープラスミド”である。原形質転換株はおそら<pGX1066及びpGX45 30を含んでいたのであり、該株は、pGX1066がアンピシリン耐性を示す ために存在している場合にpGX4’530がそのプラスミドを保持しうる選択 圧力の欠落に基づき細胞から欠失したため不安定であった。アンピシリン耐性遺 伝子を不活化させる変異をうけたpGX1066Xが出現したならば、(完全ア ンピシリン耐性遺伝子を有する)pGX4530を保持したそれらの宿主細胞の みがアンピシリンプレート上で生存しえた。プラスミドpGX1066Xは、お そらくそれが細胞中においてpGX4530のコピー数を制限するように機能す ることから、双方のプラスミドを含む細胞中に保持されている。プラスミドpG X4530単独では、それが宿主にとって致死的なアミノ酸配列についてコード することから、宿主細胞にとって致死的である(例1参照)。しかしながら、同 −宿主細胞中におけるpGX1066Xの存在は、pGX4530のコピー数を 許容しうるレベルまで低下させる。プラスミドは同一の“不適合群”に属し、即 ちプラスミドは細胞中での維持のため互いに競合し、その結果各プラスミドは宿 主細胞中で他のコピー数を制限する。大腸菌株GX7820はメリーランド州ロ ックビルのアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American  Type Cu1ture Co11ection)に寄託され、受理番号第 53460号が付された。
大B菌株は、GX7B20株から単離されたプラスミドの混合物で形質転換され た。形質転換によりいくつかの小さな強い陽性コロニーを得たが、一部のみ(約 20%)がGX7820に似ていた。これらの小さな強い陽性コロニーから2つ の安定な変異体が単離されたが、これらはヘルパープラスミドを有しておらずか つ原GX7820よりもプロティンGに関して強い陽性である。
GX7823と命名された1つの株は、プラスミドpGX4530中におけるイ ンサートの2キロ塩基対(kbp)断片を欠失したプラスミド(pGX4533 )を有している。大腸菌株GX7823はメリーランド州ロックビルのアメリカ ン・タイプ・カルチャー・コレクションに寄託され、受理番号第53461号が 付された。
GX7822と命名された他は、GX7823株に保有されたプラスミド中にお ける欠失部分の一端に非常に近い位置で原インサート内に3 kbpのDNAイ ンサートを獲得したプラスミドを有している。プロティンG遺伝子は、pGX4 533におけるストレプトコッカスDNAインサートの1.9キロ塩基対(kb p)断片上に位置していた。
プロティンG産生レベルを改善するため、クローン化プロティンG遺伝子は様々 な発現ベクター中に挿入することができる。発現ベクターは、遺伝子発現、即ち DNAからmRNAへの転写しかる後mRNAから遺伝子がコードするタンパク 質への翻訳に必要なりNA配列を有する“調節領域”を含んでいる。プロティン G遺伝子はその天然発現シグナルを含んでいるか、又はこれらのシグナルが除去 されて、クローン化プロティンG遺伝子の構造部分(即ち、遺伝子のタンパク質 コード部分)が選択された宿主生物中でプロティンG遺伝子を指示しうる発現ベ クター中に含まれた他の発現シグナルに常法に従い作動可能に融合される。例え ば、宿主微生物が大腸菌である場合には、発現ベクターはtrpプロモータバク テリオファージPLプロモーター/オペレーター及び多数の他のような公知の調 節領域を含んでいてもよい。
本発明の一態様において、発現ベクターは宿主微生物の染色体領域と相同的なり NA配列を更に含んでいる。
この組立でによって、相同性領域で宿主染色体中にベクターを直線的に組込むこ とができる。この方法の利点は、特表千3−501801 (3) 無ベクター細胞に関する陰性選択に基づき宿主からのプロティンG配列欠失の見 込みが少ないことである。
プロティンGは、このような発現ベクターで形質転換された細菌細胞において高 レベルで産生される。加えて、細胞内でのプロティンG産生は所望の細胞密度で (遺伝子発現を開始するために)誘導されるプロモーター/オペレーター系を用 いて制御され、即ちその場合に組換え細菌細胞培養物中の細胞密度が所望のレベ ルに達するまで遺伝子発現が可逆的に抑制される。このため、異種タンパク質産 生の細胞増殖に関する潜在的な否定的効果は回避される。
クローン化プロティンG遺伝子を含む形質転換細胞は、プロティンGが細胞から 産生されるようなタンパク質産生条件下で培養される。大規模醗酵操作を含めt 4培養条件は、当業界で周知である。細胞は、細胞増殖を支える炭素、窒素の同 化源及び必須無機物を含有したいずれか適切な栄養培地中においてpH及び温度 のいずれか生理学上適合しうる条件下で培養される。タンパク質産生培養条件は 、宿主細胞を形質転換するために用いられるベクターのタイプに応じて変わる。
例えばある発現ベクターでは、遺伝子発現を開始させてプロティンGを産生させ るため、ある温度で細胞増殖、即ち細胞増殖培地へのある化学物質の添加を要求 する調節領域を含んでいる。
このため、本明細書で用いられる“タンパク質産生条件”−という用語は、いず れか−組の培養条件に限定されないことを意味する。
有利なことに、゛クローン化遺伝子は、プロティン八についてコードする遺伝子 に以前適用されかつ参考のため本明細書に全体として組込まれる共同譲渡された 米国特許第4,617,266号明細書(1986年)で記載された方法により B、ズブチリスに移入される。これらの方法に従い、プロティンGはB、ズブチ リス中で合成することができる。
プロティンGの機能的に活性な部分は、クローン化プロティンG遺伝子の修正形 を有する大膳菌株から産生されたタンパク質のIgG結合活性を試験したところ によると、反復構造として局在化されていた。好ましい態様において、本発明は 、プロティンG(プロティンG変異体)の機能的に活性な部分の1以上について コードするクローン化遺伝子及びプロティンGの免疫グロブリン結合性を有する このように産生されたタンパク質にも関する。プロティンGの活性結合部位につ いてコードする遺伝子の同定及び単離に関する詳細は、下記例3で記載されてい る。プロティンG1分子当たり各々2及び3の活性部位についてコードする2つ の遺伝子のDNA配列及びそれによってコードされるアミノ酸配列は、第8及び 9図で記載されている。この情報から、多数のプロティンG結合部位を含んだプ ロティンG変異体を産生ずることは現在可能である。所定のアミノ酸配列内で1 〜20又はそれ以上の活性部位についてコードし、そのため得られた物質に更に 高い結合効力及び能力を付与しうる合成遺伝子は、公知の合成操作を用いて組立 てられる。好ましいプロティンG変異体は1〜10の活性結合部位を含み、更に 好ましい物質は1〜5の活性結合部位を含んでいる。
本発明の範囲内には、プロティンGの免疫グロブリン結合性を有し、更にアミノ 酸又はそのアミノもしくはカルボキシル末端における付加アミノ酸の欠失又は置 換をうけたプロティンG変異体も属する。
プロティンG変異体の好ましい形は、活性部位(Bl及びB2)より上流及び下 流のコード配″列が欠失された遺伝子によってコードされている。このようなコ ード配列の欠失に関する詳細は、下記例で記載されている。
好ましい態様において、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記D NA配列を有するクローン化遺伝子: 又はその縮重変異体;このクローン化遺伝子を含むベクター、これらのベクター で形質転換された宿主及びそれから発現された下記アミノ酸配列を有するタンパ ク質に関する: 好ましくは、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記DNA配列を 有するクローン化遺伝子;又はその縮重変異体;このクローン化遺伝子を含むベ クター、これらのベクターで形質転換された宿主及びそれから発現された下記ア ミノ酸配列を有するタンパク質にも関する: 好ましくは、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記DNA配列を 有するクローン化遺伝子:又はその縮重変異体;このクローン化遺伝子を含むベ クター、これらのベクターで形質転換された宿主及びそれから発現された下記ア ミノ酸配列を有するタンパク質にも関する: 好ましくは、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記DNA配列を 有するクローン化遺伝子:又はその縮重変異体;このクローン化遺伝子を含むベ クター、これらのベクターで形質転換された宿主及びそれから発現された下記ア ミノ酸配列(最初の30アミノ酸分泌シグナルはない)を有するクンバク質にも 関する:好ましくは、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記DN A配列を有するクローン化遺伝子:又はその縮MR異体:このクローン化遺伝子 を含むベクから発現された下記アミノ酸配列を有するタンパク質にも関する: 好ましくは、本発明はプロティンG変異体につ(1てコードした下記DNA配列 を有するクローン化遺伝子:又はその縮重変異体;このクローン化遺伝子を含む ベクター、これらのベクターで形質転換された宿主及びそれから発現された下記 アミノ酸配列を有するタンノくり質1;も関する: 好ましくは、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記DNA配列を 有するクローン化遺伝子:又はその縮重変異体;このクローン化遺伝子を含むベ クター、これらのベクターで形質転換された宿主及びそれから発現された下記ア ミノ酸配列を有するタンパク質にも関する: 好ましくは、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記DNA配列を 有するクローン化遺伝子:又はその縮重変異体;このクローン化遺伝子を含むベ クター、これらのベクターで形質転換された宿主及びそれから発現された下記ア ミノ酸配列を有するタンパク質にも関する: 好ましくは、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記DNA配列を 有するクローン化遺伝子:又はその縮重変異体:このクローン化遺伝子を含むベ クター、これらのベクターで形質転換された宿主及びそれから発現された下記ア ミノ酸配列を有するタンノくり質にも関する: 好ましくは、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記DNA配列を 有するクローン化遺伝子:又はその縮重変異体;このクローン化遺伝子を含むベ クター、これらのベクターで形質転換された宿主及びそれから発現された下記ア ミノ酸配列を有するタンパク質にも関する: 好ましくは、本発明はプロティンG変異体についてコードした下記DNA配列を 有するクローン化遺伝子:又はその縮重変異体;このクローン化遺伝子を含むベ クター、これらのベクターで形質転換された宿主及びそれから発現された下記ア ミノ酸配列を冑するタンパク質にも関する: “縮重変異体°という用語は、塩基の置換をうけたが但し同一タンパク質につい てコードするDNA配列を意味する。
プロティンG変異体遺伝子の追加的欠失及び構造修正が同様の方法で行われうろ ことは、当業者であれば認怠しうるであろう。様々な上流での欠失及び様々な下 流での欠失が新規遺伝子構造を得るため異なる組合せでインビトロにおいて組換 えうろことも、更に認識されるであろう。このような組換えは、Smal (a prプロモーターから上流)、Kpnl(ドメインB1についてコードする配列 からすぐ上流)及びHindm(コード配列から下流)に関する独特な制限エン ドヌクレアーゼ部位の使用によりSma I−Kpn I断片及びKpnl−H indIII断片を取り合わせて促進することができる。
この方法で組立てられた新規組合せではBドメインにっいてコードする配列を留 めており、したがってプロティンGのIgG結合活性を保留している。しかも、 aprプロモーター及びシグナルコード配列を有するこれらプラスミドのSma l−BamHI断片は、B、ズブチリスにおいて外来タンパク質の合成及び分泌 を促進する上で活性な他のプロモーター及びシグナルコード配列を有する類似断 片によつて置き換えうろことが認識されるであろう。
タンパク質精製に関するいずれの適切な公知方法も、宿主細胞からプロティンG を回収及び精製するために利用可能である。細胞は、もし必要であれば公知の化 学的、物理的及び/又は酵素的手段で溶解される。次いでプロティンGは、スジ ョクィストの米国特許第3,850゜798号明細書で記載されている固定免疫 グロブリンへの吸着のような標準的操作、イオン交換もしくはゲルクロマトグラ フィー、沈降(例えば、硫酸アンモニウム)、透析、濾過又はこれら方法の組合 せを用いて細胞溶解物から精製される。
下記例は本発明を説明するために示されており、本発明の範囲を制限するように 解釈されるべきではない。
例1 ランスフィールドGグループのストレプトコッカスを病院から入手し、11の独 立した単離株を臨床単離物がら得た。各株は、下記コロニー免疫アッセイ操作を 用いてIgGに結合しうる能力に関し試験した。ニトロセルロースシート及び( 上層)酢酸セルロースシートで覆われたLブロス寒天プレート(“免疫アッセイ プレート”)上で株を画線培養した。細菌コロニーが酢酸セルロースシート上で 見えるまでプレートを37℃でインキユベートした。
次いで、;、トロセルロースシートをプレートから除去し、IgG結合タンパク 質を下記のような免疫化学操作によりシート上で検出した。シートを最初に牛血 清アルブミン(pH8,0O)0.OIMトlJスHc l及び0.15M N aC1を含む“トリス塩水”中3. OV/V%)で処理し、次の工程でニトロ セルロースに対する抗体の非特異的結合性を最少に抑制するためニトロセルロー ス部位を遮断した。次いで、シートを23℃で1時間にわたり正常ウサギ血清( 3,Ov/v%牛血清アルブミン含有トリス塩水でl:1000希釈)しがる後 ペルオキシダーゼ複合化ヤギ抗ウサギIgG(同様に希釈)で、最後に4−クロ ロ−1−ナフトール(0,6mg/ ml )及び過酸化水素(メタノール0. 2倍容量含有トリス塩水中0.06 v/v%)で処理し、インキュベート工程 間でシートをトリス塩水で洗浄した。ニトロセルロースシート上の青色スポット はIgG結合タンパク質の存在を示し、青色領域はIgG結合タンパク質を産生 ずる微生物コロニーに相当する。
9つの株が陽性、即ち様々な程度であるがIgGと結合することが判明した。次 いで、いくつかの株を下記血球凝集アッセイによりI gG3と結合しうる能力 に関して試験した。ヒツジ赤血球(RBC)(ペンシルバニア州モールバーンの キャベル・ラボラトリーズ(CappelLaboratories) )を本 質的にアドラー(^dler)及びアドラー〔メソッズ・イン・エンザイモロジ ー、第70巻。
第455−466頁、1980年 (Methods in Enzyaology、70:455−468(19 80)):lで記載されたように免疫グロブリンで被覆した。RBCをリン酸緩 衝液(NaC18,4g/l、Na2HPO41、Ig/ff及びNaH2PO 40,27g/lを含有したPBS)で洗浄し、37℃で15分間PBS中2、  51℃g/n+1のタンニン酸溶液で処理した。細胞を遠心により回収し、( a)全ヒト免疫グロブリンG〔ミズーリ州セントルイスのシグマ・ケミカル社( Sigma Chemical Co、)製〕、(b)IgGBミエローマタン パク質のいずれか0. 2mg/m+含有PBS又は(C)特表千3−5018 01 (12) PBS単独に再懸濁した。37℃で30分間インキュベニト後、RBCを遠心に より回収し、PBSで洗浄した。
血球凝集アッセイのために、被1RBc1%懸濁液50μgを試験細胞抽出液5 0μgと混合し、マルチウェル皿の円錐形ウェル中PBSで連続希釈した。非凝 集RBCはウェルの底に沈降して小さなベレットを形成スるが、凝集RBCはウ ェルの壁に更に拡散した沈降物を形成する。
陽性グループGストレプトコッカス株の各々は非分別IgGで被覆された赤血球 と同様に効率的にIgG3被覆赤血球を凝集させたが、これはプロティンG産生 株に関して予想される。逆に、プロティンAを産生ずる株たるスタフィロコッカ ス・アウレウスのコワンI細胞は非分別1gGで被覆された赤血球を凝集させた がζ但し予期されたようにI gG3被覆細胞に対しては活性を示さなかった。
いずれの細胞も、PBSのみとインキュベートされた赤血球、即ち非被覆赤血球 を凝集させなかった。
次いで、同様の血球凝集アッセイをストレプトコッカス単離物の培養物からの上 澄分画及び細胞抽出物で行ったところ、単離物はIgG結合活性に関して異なる 局在性を有するようであった。一部の株において活性は優勢的に細胞結合性であ ると思われ、一部においてはそれは培養物上澄において優勢的にみられ、一部の 株では中間であった。IgG結合活性に関して異なる局在性を有する3つの株が 、プロティンG遺伝子をクローニングするだめのDNA1lとして選択された。
6株からの細胞を20iHD、L−1−レオニン含有トッドーヒニーイット(T ocld−)1ewltt)ブロス〔バージニア州すッチモンドのフィッシャー −サイエンティフィック(Flsher 5clent1口C)製)250ml 中で培養した。培養4時間後、グリシンを培地中5%(ν/V)の最終濃度まで 加えた。細胞密度が600nmで約0.5〜1.0の吸光度に達した5時間の培 養後に、細胞を遠心により回収した。細胞ベレットをPBSで洗浄し、しかる後 液体窒素で凍結し、−70℃で貯蔵した。解凍後、細胞を5mg/m1ミュタノ リシン(シグマ・ケミカル社製)200μgが添加された0、5Mスクロース含 有S7培地〔バサンタ及びフリーズ、ジャーナル・オブ・バクテリオロジー。
第144巻、第1119−1125頁、1980年(Vasantha and  Freese、Journal ’of Bacteriology。
144:1119−1125(1980))で記載)10mlで洗浄し、しかる 後それに再懸濁した。37℃で45分間インキュベート後、得られた原形質体を 遠心によりペレット化し、しかる後pH8,0の1100II EDTA、15 0dNaC1及び0. 5mg/mlプロテイナーゼに含有溶液への再懸濁によ り浸透溶解させた。37℃で55分間インキュベート後、a−トルエンスルホニ ルフルオリド(フェニルメタンスルホニルフルオリド又はPMSFとも呼ばれる ;例えばシグマ社製)を最終濃度2FMまで加え、混合物を70℃で15分間イ ンキュベートしてプロテイナーゼKを不活化させた。細胞溶解物をクロロホルム /イソアミルアルコール(24: l)で3回抽出して更にタンパク質を除去し 、同容量のインプロパツールを水相に加えてDNAを沈降させた。沈降DNAを スプールに巻いて集め、しかる後70%エタノールで洗浄し、真空下で乾燥させ た。
DNAベレット(3株の各々から)をO,OIMI−リスHCl (pH7,8 )/ld EDTAlo、、05MNaC1溶液0.5mlに各々再懸濁した。
この単離染色体DNAの一部を、pH7,8の1100IIIトリス−MCI、 150aM NaC1及び10mM M g CI 2含有緩衝液100μΩ中 の再懸濁DNA25μgにMbo12単位を加えることにより制限エンドヌクレ アーゼMbol(市販)で部分的に消化した。反応混合物を37℃で13分間し かる後70℃で10分間インキュベートした。消化されたDNA40.35ボル ト/口で15時間0.8%アガロースゲル上で電気泳動に付した。
長さ約4〜9キロ塩基対<kbp)のDNA断片を含むゲルセクションをゲルか ら切出し、DNAの回収に役立つように粉砕した。同容量のH20飽和フエノー ルを粉砕ゲル部分に加え、混合物を一70℃で1時間かけて凍結した。予め解凍 せずに、混合物をエッペンドルフ(Eppenclorr)小型遠心管中室温で 15分間遠心し、水相を同容量のフェノールで2回及び同容量のフェノール/ク ロロホルム/イソアミルアルコール(25: 24 : l)で1回抽出した。
キャリアとして95%エタノール2.5倍容量及びグリコーゲン30μgを加え ることにより、DNAを水相から沈降させた。
染色体DNA断片が挿入されたクローニングベクターは、第1図で示されたプラ スミドpGX1066であった。このプラスミドは、クローン化されるDNA断 片の挿入に有用な近接した制限エンドヌクレアーゼ認識部位のバンクを含んでい る。クローニング部位のバンクは、2つの転写ターミネータ−で近接されている 一′プラスミドpGX1066で形質転換されたGX1170株たる大腸菌株G X1186は、第39955号としてATCCに寄託された。プラスミドpGX 1066のDNA3μgを制限エンドヌクレアーゼBamHI (市販;製造者 の説明書に従い使用)で消化した。次いで、消化されたプラスミドDNAを子牛 腸アルカリホスファターゼ〔ベーリンガーーマンハイム (Boehrlnger−Mannhelm)から入手;製造者の説明書に従い 使用〕1単位で30分間37℃で処理した。反応混合物をフェノール/クロロホ ルム/イソアミルアルコール(25: 24 : 1)で抽出した後、キャリア として2M酢酸ナトリウム0,1倍容量、10mM EDTA、95特表千3− 501801 (13) %エタノール2.5倍容量及びグリコーゲン10μgを加えることによりDNA を沈降させた。次いで、pGX1066ベクターDNA CBamHI消化;ホ スファターゼ処理)0.5μgを前記で調製された部分的Mbo!消化ストレプ トコッカス染色体DNA0.2μgに結合させた。反応混合物10μgはT4  DNAリガーゼ(市販;製造者の説明書に従い使用)1単位を含有しており、4 ℃で20時間インキュベートした。
標準的塩化カルシウム処理による形質転換用に適格な大腸菌5K2267 (コ ネチカット州二二一ヘーブンの(Genetic 5tock Center) から入手されるF−galthi Tl hsclR4endA 5bcB15 )細胞を用意し、しかる後コンピテント細胞0.25m1を標準的形質転換操作 において結合用混合物20μgと混合した〔レーダーバーブ(Lederber g)及びコーエン(Cohen) + ジャーナル・オブ・バクテリオロジー。
第119巻、第1072−1074頁、1974年〕。
次いで細胞を遠心によりベレット化し、Lブロス0. 3mlに再懸濁した。次 いで、細胞0.1mlをニトロセルロースシート及び(上層)酢酸セルロースシ ートで覆われたアンピシリン100μg / ml含有の3枚のしブロス寒天プ レート(免疫アッセイプレート)上、の各々に置いた。
細菌コロニーが酢酸セルロースシート上で見えるまでプレートを37℃でインキ ュベートした。
次いで、ニトロセルロースシートをプレートから除去し、IgG結合タンパク質 を上記の免疫化学操作によりシート上で検出した。シートを最初に牛血清アルブ ミン(トリス塩水中3. Ov/v%)で処理し、次の工程でニトロセルロース に対する抗体の非特異的結合性を最少に抑制するためニトロセルロース部位を遮 断した。次いで、シートを23℃で1時間にわたり3.0シ/V%牛血清アルブ ミン含有トリス塩水で1 : 1000希釈された正常ウサギ血清しかる後ペル オキシダーゼ複合化ヤギ抗ウサギIgG(同様に希釈)で、最後に4−クロロ− 1−ナフトール(0,6mg/m+)及び過酸化水素(メタノール0.2倍容量 含有トリス塩水中0,06シlν%)で処理し、インキュベート工程間において トリス塩水で洗浄した。
1つの陽性コロニーを同定し、ストレプトコッカス株GX7809由来形質転換 株含有プレート上においた(3つのストレプトコッカス株のうち1つからDNA がクローニング用に単離された)。陽性コロニーを免疫アッセイプレート(上記 のようにアンピシリン100μg/ml含有)上で画線培養l5、精製された形 質転換株を得た。ニトロセルロースシートを上記のように処理したところ、少数 の陽性コロニーのみが数百の陰性コロニーの中でみられた。原形質転換株は不安 定であることがわかり、そのため再画線培養を繰返したところ、1つの陽性コロ ニーのみが数百の陰性コロニーの中でみられた。更に1回の再画線培養で、はと んど陽性コロニーを含むプレートを得た。原陽性形質転換株よりも明らかに安定 な誘導株たる陽性コロニーの1つを単離し、大腸菌株GX7820と命名した。
大腸菌GX7820のサンプルはメリーランド州ロックビルのアメリカン・タイ プ・カルチャー・コレクションに寄託され、受理番号第53460号が付された 。
原陽性コロニーに加えて、いずれのコロニーとt、関係のないいくつかの小さな 但し強い陽性スポットが観察された。これらのスポットは、再画線培養において 陽性継代株を生じなかった。
大腸菌GX7820からプラスミドDNAを単離するため標準的操作を用いて、 プラスミドDNAを制限分析しかる後ゲル電気泳動で分析した。2タイプのプラ スミドを含んだ株がみられた。1つのプラスミド(1)GX1066Xと命名) はpGX1066クローニングベクターと同様のサイズのようであり、−万能( pGX4530と命名)は明らかに11 kbpインサートを含んだpGX10 66であった。次いで、コンピテント大腸菌5K2267細胞をGX7820か ら単離されたプラスミドの混合物で再形質転換し、形質転換株をアンピシリン1 00μg / ml含有免疫アッセイプレート上で選択した。2タイプの陽性形 質転換株が得られた。
大部分は小さな強い陽性コロニーを形成したが、そのほとんどは繁殖しえなかっ た。少数は、更に正常なサイズでかつ更に容易な繁殖性である点からGX782 0に似ていた。これら結果の原因を明らかにするため、コンピテント大腸菌5K 2267細胞を下記のようなゲル精製プラスミドでも形質転換した: 形質転換A:pGX4530単独 形質転換B : I)GX1066X単独形質転換C: pGX4530及びp GX1066Xの混合物 結果は下記のとおりであった: 形質転換A:小さな強い陽性コロニーであって、そのほとんどは繁殖しえなかっ た。
形質転換B:゛形質転換株なし 形質転換C: (形質転換人の場合と同様に)多数の小さな強い陽性非繁殖性コ ロニーであったが、陽性株の約20%はGX7820に似ており、即ち正常なサ イズ及び繁殖性を有していた。
いくつかの小さな強い陽性コロニーを上記再形質転換プレートから選択しく形質 転換株は、pGX1066X及びpGX4530の混合物を含んだGX7820 株から得られる非夛別プラスミド調製物による大腸菌の形質転換に基づいている )、再画線培養して繁殖性株を単離特表千3−501801 (14) した。プラスミドDNAを2つの株から単離したが、双方ともpGX1066X ヘルパープラスミドを失っていることがわかった。1つの株(大腸WGX782 3と命名)はプラスミドpGX4533を含んでいたが、その場合に約2 kb pの欠失がpGX4530でみられる11kbpインサートにおいて生じていた 。大腸ff1GX7823のサンプルはメリーランド州ロックビルのアメリカン ・タイプ・カルチャー・コレクシジンに寄託され、受理番号第5.3461号が 付された。第二の株(大腸菌GX7822と命名)はプラスミドpGX4532 を含んでいたが、これはpGX4533における欠失部分の一端に非常に近い位 置で原11kbpインサート内に挿入された3 kbpの未同定DNAを更に獲 得していた。
大腸菌株GX7823 (pGX4533含有)及び大腸菌株GX78’20  (pGX4530含を)をLブロス+アンピシリン中で培養した。細胞を遠心に よりベレット化し、pH8,0の50mM EDTA及び2mMPMSF含有緩 衝液中リゾチーム0. 511Ig/lnlの存在下37℃で30分間インキュ ベートすることにより溶解させた。抽出物のサンプルをスタジア−(Studi er) [ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー、第79巻。
第237−248頁、1973年(Journal orMolecular  Blology、79:237−248(1973)) )で記載された緩衝液 中100℃で5分間加熱することにより電気泳動用に調製し、サンプルを前掲の スタジアーで記載されたように12.5%アクリルアミドSDSゲル上で電気泳 動に付し、タンパク質を分離した。標準電気泳動(ウェスターンプロット)技術 を用いて、ゲルからニトロセルロース紙にタンパク質バンドを移した。次いで、 ニトロセルロースをBSA、正常ウサギ血清、ペルオキシダーゼ複合化ヤギ抗ウ サギIgG及び4−クロロ−1−ナフトール+H2O2で(連続)インキユベー トした(前記免疫化学操作と同様のニトロセルロース処理)。双方の株は、57 .000に主バンドを有する約90,000〜約30,000の分子量に相当す る移動性をもった同様のIgG結合結合タンパクンバンドじることがわかった。
プラスミドpGX4533を制限分析に付したが、部分制限地図は第2図で示さ れている。一本線はベクター(pGX1066)配列を表し、一方斜線部分はプ ラスミドベクター中に挿入されかつプロティンG遺伝子を含むDNAを表す。
インサート中の1. 9kbp Hi n dm断片をpcx1066に組込ん でサブクローニングし、得られた組換えプラスミド(pGX4547)を大腸菌 に組込んで形質転換した。この形質転換株(大腸菌GX7841)から産生され たタンパク質のウニスターンプロットを前記のように行ったところ、57,00 0主バンドを含めて同様のIgG結合結合タンパクンバンド在していた。形質転 換株を前記のように血球凝集アッセイでも分析した。
形質転換株の抽出物は1gG3(ヒトミエローマタンパク質)及び非分別ヒトI gGで被覆されたタンニン酸処理(tanned)ヒツジ赤血球を凝集させたが 、但し非被覆赤血球は凝集されなかった。プロティン八産生大腸菌株の抽出物は 、I gGB被覆又は非被覆赤血球ではなく非分別赤血球1gGで被覆された赤 血球を凝集させた。プロティン人だけでなくプロティンGも産生じないコントロ ール大腸菌株は、いずれの赤血球サンプルも凝集させなかった。
これらの結果は、大腸菌株GX7841、GX7820及びGX7823がプロ ティンGに特徴的な性質を有したIgG結合タンパク質を産生ずることを証明し ている。
例2 DNA及びアミノ酸配列データ クローン化遺伝子のDNA配列を決定した。この配列は、DNA配列で特定され るアミノ酸配列と共に第3図で示されている。第3図のデータは、前記のような りローン化プロティンG遺伝子を含んだ完全1. 9kbpHindm断片に関 する。
遺伝コードの縮重のせいで遺伝子のヌクレオチド配列が実質的に様々であること は明らかであろう。例えば、一部又は全部の遺伝子は、第3図で示されたものと 異なるヌクレオチド配列を有するDNAを得るため化学的に合成しうる。但しア ミノ酸配列は、適切なコドン−アミノ酸割当が観察されるならば保存されるであ ろう。プロティンG遺伝子のヌクレオチド配列及びタンパク質のアミノ酸配列を 確立したが、本発明の遺伝子は特定のヌクレオチド配列に限定されず、遺伝コー ドで許容されるようなそのすべてのバリエーションを含んでいる。
本発明のプロティンGタンパク質は、第3図で示された当のアミノ酸配列を有す るタンパク質に限定されない。
第3図で示された配列中で欠失もしくは置換をうけた又はタンパク質のアミノも しくはカルボキシル末端で更にアミノ酸を有するタンパク質も、タンパク質が前 記のようなプロティンGの望ましいIgG結合性を留めている限り本発明に含ま れる。アミノ酸配列におけるこれらのバリエージジンは、例えば遺伝子の化学的 合成又は公知のインビトロ変異誘発操作によって得られる。
下記略号が第3図で用いられている: A−デオキシアデニル T−チミジル G目デオキシグアニル C−デオキシシトシル GLY−グリシン ALA−アラニン VAL−−バリン LEU−ロイシン I LE−−イソロイシン 5ER−セリン THR譚トレオニン PHE繻フェニルアラニン TYR−チロシン TRP−トリプトファン CYS−システィン MET−メチオニン ASP−アスパラギン酸 GLU−グルタミン酸 LMS−リジン ARG−アルギニン HIS〜ヒスチジン PRO−プロリン GLN−グルタミン ASN−アスパラギン 例3 クローン化プロティンG遺伝子の欠失及び修正形を有する大腸菌株から産生され るタンパク質のIgG結合活性を試験したところ、活性はアミノ酸残基228〜 352の反復構造に局在化されていた(第8図)。B1及びB2領域のアミノ酸 配列は、各々における55の対応位置のうち49で同一である。この反復構造は 第4図で示されており、そこではそれが81及びB2として示されている。
初めにストレプトコッカスGX7809から単離されたプロティンGの充全コー ド配列を含む第2図で示された1、9kbp Hi n dII[断片をバクテ リオファージMl 3mp9でサブクローニングした〔メッシング、J。
(Messing、J、)、メソッズ・イン・エンザイモロジー、第101巻、 第20頁、1983年〕。プラスミドpGX4547をバクテリオファージM1 3mp9DNAの二本鎖標準複製形の場合と同様にエンドヌクレアーゼBind DIで消化した。後者は子牛アルカリホスファターゼ(15μρ中2単位)でも 処理したが、これはベクターの再環化を防ぐためHindIIIでの消化中に存 在させた。フェノール抽出及びエタノール沈降の後で2つの消化DNAXl1製 物を混合し、結合条件下でDNAリガーゼと共にインキユベートした。結合DN A調製物を用いて、大腸菌株GX1210 (F″traD36 pr。
A+El+1aCI q/δ1acZki15 δ−(lac−pro)sup E thi zig: :TnlOhsdR2)に移入した。プラークからの移 入細胞をコロニー免疫アッセイによりプロティンG産生に関してスクリーニング した。陽性アッセイ応答を示した1つはmGX4547と命名されたが、これは 第5図で図示される部分制限地図を有することが示された。
mGX4547で感染された大腸菌から単離された二本鎮複製形DNAをエンド ヌクレアーゼPstlで消化した。フェノール抽出及びエタノール沈降の後で、 消化DNAを希釈溶液(消化DNA約5μg / ml )中結合条件下でDN Aリガーゼと共にインキユベートした。次いで、再結合DNA調製物を用いて大 腸菌株GX1210に移入した。複製形DNAをいくつかのプラークの感染細胞 から得、同様の感染細胞をコロニー免疫アッセイによりIgG結合タンパク質産 生に関して試験した。いくつかのクローンは、第5及び6図で示された210b p及び415bp Pstl断片の双方を失っていることが制限エンドヌクレア ーゼPstIでのRF DNA分析により判明した。これらのクローンは、コロ ニー免疫アッセイで示されるように活性1gG結合タンパク質を産生じなかった 。これらのクローンから産生される端部切除タンパク質は、構造B1の一部のみ を有して、B1から遠位の全アミノ酸配列を欠いていると予想される。
上記移入から得られたクローンの1つは、コロニー免疫アッセイによると陽性結 果を示した。このクローンからのRF DNAに関する制限分析では、ファージ DNAが415bp Pstl断片を欠くが但し210bp断片を保持すること を示した。更に、臭化エチジウム染色アガロースゲル電気泳動上における210 bpPstl断片の相対的強度は、DNAが210bp断片の2つのコピーを有 することを示唆した。DNA配列決定では、このファージDNA (mGX78 80)の構造が第6図で示されたとおりであることを確認した。このファージD NA上に含まれたプロティンG遺伝子でコードされるタンパク質は、B構造の2 つの充全コピー、無修正B1配列しかる後B1及びB2のキメラを含むことが予 想される。それはB2から遠位の全アミノ酸配列を欠くのであろう。この構造は 、210bp断片を規定するPst1部位が相同的配列に対応した位置でかつ同 一のタンパク質読取り枠関係でB反復構造中に位置しているという事実に基づい ている。ポリアクリルアミドゲル電気泳動分析では、このDNAを有する大腸菌 がほぼ予想されるサイズのIgG結合活性タンパク質を産生ずることを示した〔 ファンストック(Fahnestock)ら、ジャーナル・オブ・バクテリオロ ジー、第167巻、第870−880頁、1986年〕。
これらの結果は、B反復構造の存在がプロティンOのIgG結合活性に関して必 要かつ十分な条件であることを示している。したがって、B反復構造が分子中に おけるIgG結合活性の座であると結論づけられた。
例4 バチルス・ズブチリスにおける プロティンG遺伝子の発現 転写ターミネータ−に似た配列をもつ合成オリゴヌクレオチドを最初にmGX4 547中に挿入した。オリゴヌクレオチド配列は下記のとおりであった:5°− pTCGAAAAAAGAGACCGGATATCCCGTCTCTTTTT− 3゜それは自己相補的であって、二本鎖である場合にはエンドヌクレアーゼ5a lIで産生されるものと同様の配列をもつ一本鎖末端を産生ずる。それをmGX 4547に挿入するため、ファージDNAをエンドヌクレアーゼ5allで消化 し、フェノール抽出し、エタノール沈降させ、しかる後結合条件下で(70℃で 加熱しかつ23℃まで徐々に冷却することにより変性された)合成オリゴヌクレ オチド及びDNAリガーゼと共にインキュベートした。結合DNAを用いて大腸 菌GX1210に移入し、クローンを5a11部位の欠失及びEcoRV部位の 出現に関してスクリーニングしたが、後者に関する認識配列は合成オリゴヌクレ オチド上に存在している。所望構造をもつ1つのクローンは、mGX7872と 命名された。
次いで、B2反復配列から遠位の配列をmGX7872から欠失させた。これは 、オリゴヌクレオチドのインビトロ突然変異誘発により行われた。下記オリゴヌ クレオチドが合成された: 5 ’−pCGTTTTCAAGCGACCGCAACCTCTGTAACC− 3゜この配列は、B2配列からすぐ近くのmGX4547中の配列と半分が及び プロティンGのC末端についてコードしたものに近い配列と残り半分が相補的で ある。このオリゴヌクレオチドは、標準的方法を用いて、鋳型としてのmGX4 547DNAと共に二本鎖RF DNAのインビトロ合成に関するプライマーと して用いた。このDNAを用いて、大腸菌GX1210に移入した。プラークは 、所望の欠失配列と相補的な放射性元素標識オリゴヌクレオチド5°−(32P )AGCGACCGGAACCTC−3°とハイブリッド形成しうるそれらが産 生じたファージDNAの能力に関してその場でスクリーニングした。所望構造を もつ1つのクローンを同定し、mGX7877と命名した。
その構造はDNA配列分析で確認された。欠失は、第3図で示された配列のヌク レオチド1651−1896である。
プロティンGコード配列を発現させかつ分泌ベクターに融合させるため、オリゴ ヌクレオチドのインビトロ突然変異誘発によりmGX7877中にBam、H1 部位を作った。下記配列のプライマーオリゴヌクレオチドニ5°−pGGTAT CTTCGATTCGATCCGCTG^^TCAACAGCGAATACCG −3゜を用いて、mGX7877一本t!l D N Aから二重DNAへの変 換をインビトロで促進させた。このオリゴヌクレオチドはmGX 7877にお いてプロティンGをコードする配列と相補的であったが、但しエンドヌクレアー ゼBamH1に関する認識配列たる更に6つのヌクレオチドGGATCCを含ん でいて、成熟プロティンG(分泌シグナル配列の除去産物)についてコードする 配列の開始部分近くに挿入されている。得られた二本鎖DNAを用いて、大pA 菌GX1210に移入した。プラークの感染細胞から回収されたRF DMAを BamH1部位の存在に関してスクリーニングした。所望構造の1つは、mGX 8402と命名した。
ズブチリシンについてコードするバチルス・アミロリクエファシェンス(Bac illus amylollquefaclens)遺伝子から得られるプロモ ーター及び分泌シグナル配列(apr)を含んだ分泌ベクターは、バサンタ及び トンプソン(ThoIIpson) [ジャーナル・オブ・バクテリオワジー。
第165巻、第837−842頁、1984年;1984年6月8日付で出願さ れた米国特許出願第6コ8.902号明細書及び1985年3月29日付で出願 されたその一部継続出願第717,800号明細書〕で記載されている。このベ クターpGX2134は分泌シグナル配列についてコードする配列の末端近くに BamH1部位を含んでいるが、それには異種遺伝子がB、ズブチリス中でのそ れらの発現及び細胞からのタンパク質産物の分泌を促進するため融合させること ができる。プロティンGコード配列をこのベクターに融合させるため、pGX2 134DNAをエンドヌクレアーゼBamHI及びPvuIIで消化した。mG X8402由来RF DNAをエンドヌクレアーゼBamHI及びSma Iで 消化した。フェノール抽出及びエタノール沈降の後で、消化DNA調製物を混合 し、結合条件下でDNAリガーゼと共にインキュベートし、結合DNAを用いて 標準的方法によりB、ズブチリスGX8008(apr欠失、npr欠失、5p oOA677)原形質体を形質転換させた。形質転換株をクロラムフェニコール 耐性に関して選択し、コロニー免疫アッセイでプロティンG産生に関しスクリー ニングした。陽性形質転換株を同定し、GX8408 (pGX4582)と命 名した。
プラスミドpGX4582は、制限分析によると第7図で示された構造を有する ことがわかった。それは、プロティンGコード配列をもつmGX8402のBa mHI断片+mGX8402のコード配列から遠位の小さなりamHI−Sma  I断片のBamHI及びpvu11部位間におけるpGX2134中への挿入 によっておそらく形成されたのであろう。
GX8408株は、プロティンGのIgG結合活性をもつタンパク質を産生ずる ことが示された。B2配列から遠位の配列が欠失したこの株は、プロティンG様 物質の高分泌を示した。適切な培地〔ファンストック及び)特表千3−5018 01 (17) イッシャー(Fisher)、 ジャーナル・オブ・バクテリオロジー、第16 5@、第796−804頁、1984年〕中で増殖させた後、培養物上澄及び細 胞含有分画を回収し、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動 分析に付した。電気泳動分離後、タンパク質バンドをニトロセルロースに移し、 例1で記載されたように免疫化学的に染色した。IgG結合活性のある物質は、 培養物上澄及び細胞含有分画の双方でみられた。
例5 例1で記載されたようにGX7805と命名されたグループGのストレプトコッ カス臨床単離物から染色体DNAを単離した。DNAサンプルを制限エンドヌク レアーゼHindmで消化し、標準的条件下1%アガロースゲル中で電気泳動に 付した。この目的におけるHindmの有用性はpGX4533の制限分析によ り示され(第1及び2図)、それによってBindllI部位が大腸菌中におい てマルチコピープラスミド上で更に大きな断片の確立を妨げることに関与するこ とが示された隣接下流配列からプロティンG遺伝子を分離していることが調べら れた。電気泳動後、DNA断片をサザン(Southern)、ジャーナル・オ ブ・モレキユラー・バイオロジー、第98巻、第503頁、1975年で記載さ れたようにニトロセルロースに移した。プロティンGコード配列を含んだ約2. 4kbpバンドは、初めにストレプトコッカス株GX7809から単離された第 2図で示される1、9kbp Hi n dIII断片からなる放射性同位元素 標識プローブとのハイブリッド形成により位置決めされた。1゜9 kbp断片 プローブをアガロースゲル電気泳動で精製し、例1で記載されたようにゲルから 溶離させ、しかる後本質的にリグビー(Rlgby)ら、ジャーナル・オブ・モ レキユラー・バイオロジー、第113巻。
第237頁、1977年で記載されたニックトランスレージジンにより32Pで 放射性同位元素標識した。I・イブリッド形成は、本質的にウオール(νahl )ら〔プロシーディング・オブ・ナシヨナル・アカデミ−・オブ・サイエンスU SA、第76巻、第3683−3687頁。
1979年〕で記載されたように行った。ハイブリッド形成と非ハイブリッド形 成プローブを除去するだめの洗浄との後で、放射性バンドはオートラジオグラフ ィーによると2.4kbpの長さに相当する位置に存在していた。
同様のGX7805染色体DNAの更に大きなサンプル(6μΩ)をエンドヌク レアーゼHinc1mで消化し、断片を1%アガロースゲル電気泳動で分離した (0.35ボルト/clTlで16時間)。臭化エチジウムで染色後、長さ2〜 3 kbpのバンド(エンドヌクレアーゼH1ndm消化バクテリオファージλ DNAからなる標準と比較して位置づけられる)を含んだゲルの一部をDNAの 回収に役立つよう切出して粉砕した。DNAを例1で記載されたようなフェノー ル抽出後に回収した。
プラスミドベクターpGX1066DNA (1Mg)をエンドヌクレアーゼH indIIIで消化した。フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコール( 25:24:1)による反応混合物の抽出後、4M LiC10,1倍容量、1 101u EDTA、グリコーゲンキャリア20μg及び95%エタノール2. 5倍容量を加えることによりDNAを沈降させた。消化ベクターDNA0.4M gをGX7805DNAの回収Hi n dm断片(染色体DNA6μgから回 収された物質の90%)及びT4DNAリガーゼ〔コネチカット州ニューヘーブ ンのインターナショナル・バイオチクノロシース(International  Biotechnologies) )と共に製造者の勧めによる結合条件下 15℃で16時間にわたり20μg中でインキュベートした。
大腸菌5K2267細胞を例1で記載されたように結合DNA15μgで形質転 換し、形質転換細胞をコロニー免疫アッセイブレート上におき、例1で記載され たように免疫グロブリン結合タンパク質の産生に関して試験した。陽性コロニー を同定した。この形質転換株から単離されたプラスミドDNAは、2.4kbp のDNAインサートを有するpGX1066からなることがわかった。
インサートを含むエンドヌクレアーゼHi n dllll+断片をバクテリオ ファージM13mp9ベクターでサブクローニングした。2.4kbp Hi  n dm断片のDNA配列を調べ、第9図で示している。
例6 好ましい形のプロティンGは、活性B反復配列から上流及び下流のコード配列( 例3)が欠失された遺伝子によってコードされている。プロティンGの免疫グロ ブリン結合活性を示すこのようなタンパク質は、タンパク質分解に対して高い安 定性を有している。
A、上流配列の欠失 上流配列の欠失を行うため、プラスミドpGX4582(例4)は最初に制限エ ンドヌクレアーゼKpnlに関して唯一の開裂部位を有するように修正した(第 11図参照)。pGX4582のDNAをエンドヌクレアーゼPvuIIで消化 したが、これは双方ともへ反復配列がら上流の2つの部位で切断する。フェノー ル抽出及びエタノール沈降の後、直鎖プラスミド断片をエンドヌクレアーゼKp nTに関する認識部位を有した配列5°P−CTGGGTACCCAGの5゛− ホスホリル化自己相補性オリゴヌクレオチドの存在中結合条件下でT4DNAリ ガーゼとの処理により再環化した。結合DNAを用いて大腸菌特表千3−501 801 (18) SK2267を形質転換し、唯一のKpr+1部位を獲得した所望構造のプラス ミドを含むアンピシリン耐性形質転換株を単離した。このプラスミドはpGX4 590と命名した。
次いで、pGX459o上に保有された修正プロティンG遺伝子をバクテリオフ ァージN113ベクターに移した。pGX4590のDNAをエンドヌクレアー ゼSma I及び5ailで消化したが、これらは完全プロティンGコード遺伝 子を含んだ断片を切出す。バタテリオファージM13mp8の二本鎖RF DN AもSma I及び5ailで消化し、双方の消化DNA調製物をフェノールで 抽出し、エタノールで沈降させた。次いで、2つの調製物を混合し、結合条件下 でT4DNAリガーゼと共にインキュベートした。結合DNAを用いて大腸菌G X1210を形質転換し、クローンを適切なサイズのインサート断片の存在に関 してスクリーニングした。所望の断片を含むクローンを同定し、mGX8434 と命名した。
次いで、第二のKpn1部位をmGX8434上に保有されたプロティンGコー ド配列中にオリゴヌクレオチド突然変異誘発技術によって作った。オリゴヌクレ オチドは下記配列: 5 ’ −GTCAGTCTTAGGTAATGGGTACCCAGCTAAA ATTTCATCTATCAGから合成したが、これはドメインB1についてコ ードするものに隣接したmGX8434上に保有される配列と相補的であるけれ ども、但しエンドヌクレアーゼKpnlに関する認識部位たる6ヌクレオチドの インサートを有している。鋳型としてファージmGX8434から単離された一 本鎖標準DNA及びプライマーとして上記オリゴヌクレオチドを用いて、二本鎖 RF DNAを標準的方法によりインビトロで合成した。このDNAを用いて大 腸菌GX1210を形質転換し、クローンを第二Kpn1部位の存在に関してス クリーニングした。
所望構造のクローンを同定し、mGX8441と命名した。
mGX8441のDNAは、両者間の配列欠失が第一部位より上流の配列と第二 より下流の配列との枠内融合を生じるような方法で、双方とも上記のように作ら れた2つのKpn1部位を含んでいる。この欠失は、mGX8441のRF D NAをエンドヌクレアーゼKpnIで消化し、所望のDNAをフェノール抽出及 びエタノール沈降し、しかる後結合条件下で希釈溶液中74DNAリガーゼと共 にインキュベートして更に大きなRF断片を再環化することにより行った。結合 DNAを用いて大腸菌GX1210を形質転換し、クローンを小さなKpnl断 片の欠失に関してスクリーニングした。所望構造のクローンをmGX8442と 命名した。欠失部位におけるmGX8442の構造をDNA配列決定により確認 した。それは、そのN末端からプロティンGのアミノ酸残基A1a38までpG X4582でしかる後配列G1yTyrProでコードされ、KpnI認識配列 しかる後pGX4582の配列Leu Pro LysThrAsp (ドメイ ンB1の前)及びpGX4582のコード配列の残部でコードされた場合と同一 であると予想されるタンパク質についてコードしている。
B、ズブチリスにおけるmGX8442のコード配列を確立するため、プラスミ ドp GX4370をベクターとして用いた。このプラスミドはP、ブライアン (P、Bryan)らの米国特許出願第828,545号明細書(1986年2 月12日付出11)で記載されたプラスミドpGX4312と類似しているが、 但しそれはB、アミロリクエファシェンスのズブチリシンコード遺伝子から得ら れる配列を更に含んでいる。これらの配列は、プロモーター、翻訳開始配列及び 分泌シグナル配列、しかる後BamHI認識配列を含んでいる。それらは、例4 で記載されたpGX2134から得られる。ベクターはB、ズブチリス及び大腸 菌の双方において活性な複製源と双方の生物において選択可能なマーカー(B、 ズブチリスにおけるカナマイシン耐性及び大腸菌におけるアンピシリン耐性)も 含んでいる。プラスミドpGX4370DNAをエンドヌクレアーゼBamHI 及びHindI[[で消化し、フェノール抽出し、エタノール沈降させた。同様 に、mGX8442RF DNAをエンドヌクレアーゼBamHI及びHind mで消化し、フェノール抽出し、エタノール沈降させた。消化DNA調製物を混 合し、結合条件下でT4DNAリガーゼと共にインキュベートした。結合DNA を用いて大腸菌5K2267を形質転換し、所望構造のアンピシリン耐性形質転 換株を制限分析により同定し、pGX4595と命名した。次いで、プラスミド pGX4595DNAを用いてB、ズブチリスGX8008の原形質体を形質転 換した。GX8446と命名されたカナマイシン耐性形質転換株は、前記例4で 記載された場合と同様の分析によるとプロティンGの免疫グロブリン結合活性が あるタンパク質を産生ずることが示されたが、このタンパク質は細胞外媒体及び 細胞溶解物分画の双方において検出することができる。
B、下流配列の欠失 下流配列が様々に欠失された組立てのための出発点は、エンドヌクレアーゼXh o7に関する部位がオリゴヌクレオチド突然変異誘発によってドメインB2につ いてコードする配列の後に挿入されたmGX7872 (例4)の誘導体であっ た(第12図参照)。この目的のため、オリゴヌクレオチドは下記配列: 5 ’−CAGTTCGTGCATCACCTCGAGGAACCTCTCTA ACCから合成したが、これはドメインB2についてコードす特表千3−501 801 (19) るものからすぐ下流のmGX7872上におけるプロティンGコード配列と相補 的であるけれども、但しXho1部位を作る3ヌクレオチドのインサートを有し ている。鋳型としてmGX7872から単離された一本鎖DNA及びプライマー としてこのオリゴヌクレオチドを用いて、二本鎖RF DNAを標準的方法によ りインビト。で合成し、大腸菌GX1210を形質転換するために用いた。クロ ーンをXhoI部位の存在に関してスクリーニングし、所望構造のクローンをm GX7875と命名した。mGX7875における変更配列はDNA配列決定に より確認され、所望どおりであることが示された。
次いで、前記mGX8434中に挿入された第二KpnI部位と類似した位置で 、mGX7875中のドメインB1についてコードする配列近辺にKpn I部 位を挿入した。前記の場合(mGX8441の組立てに関する)と同様のオリゴ ヌクレオチド及び方法を用いた。
所望構造のクローンを同定し、mGX8447と命名した。
次いで、mG、X8447から得られる下流配列を用いて、pGX4595中に 存在する配列を置き換えた。この目的のため、mGX8447のRF DNA及 びpGX4595のDNAをエンドヌクレアーゼKpnl及びHindIIIで 別々に消化し、フェノール抽出し、エタノール沈降させた。消化DNA調製物を 混合し、結合条件下でT4DNAリガーゼと共にインキュベートした。
結合DNAを用いて大腸菌5K2267を形質転換し、所望構造のプラスミドを 有するアンピシリン耐性形質転換株を制限分析により同定し、p、GX4596 と命名した。このプラスミドはpGX4595に類似しているが、但しプロティ ンGの活性部分についてコードする配列及び下流配列(Blより前のKpn1部 位からC末端コード配列の後のHindlI[部位まで)はmGX8447から 得ている。
次いで、プラスミドpGX4596を下流配列を含めた様々な欠失に関する出発 点として用いた。最初にp G X 4596 D N Aを、ドメインB2に ついてコードする配列の下流末端近くにおいて、前記オリゴヌクレオチド突然変 異誘発により作られた部位で切断するエンドヌクレアーゼXholとコード配列 の末端から下流で切断するHindmとで消化した。この消化DNAを0.7% アガロースゲル上のプレバラテイブ電気泳動分別に付し、得られた2つの断片の うち大きな方をゲルから溶離し、回収した。下記構造の二本鎖オリゴヌクレオチ ドアダプターを組立てた: 5°P−TCGATCGTGCTAA AGCACGATTTCGA−5’ PpGX4596から得られる精製された 大きなXh。
1−Hindm断片をこのアダプターの存在下で再環化l、だが、その一本鎖末 端は大きな断片の一本鎖末端と相補的である。これは、結合条件下T 4 D  N Aリガーゼの存在中における断片及びアダプターと一緒のインキュベートに より行った。結合DNAを用いて大腸菌5K2267を形質転換し、所望構造の プラスミドを有するアンピシリン耐性形質転換株をアダプター配列中に存在する エンドヌクレアーゼpvu I部位の存在に関するスクリーニングによって同定 した。このプラスミドをpGX4597と命名した。それは、下記デザイン構造 の端部切除プロティンG遺伝子を有している:、 、CB2) )IetVal ThrGluValProArgSerCysEND、 、 ATGGTTAC AGAGGTTCCTCGATCGTGCTAAAGCTT 、 。
この組立てにおいて合成アダプターでコードされるC末端Cys残基は、この遺 伝子でコードされるプロティンG配列中において唯一である。関連業界の当業者 であれば、固体マトリックス上にタンパク質を固定しうるか又は様々な化学的官 能物質もしくは他のタンパク質をそれに付着させうるように考えられた部位のよ うに、化学反応が生じうる好ましい部位をかかる唯一の残基が与えると認識する であろう。
第二の下流欠失は、反復C5から下流の配列を含んでいた。この組立てでは、第 8図で示されたDNA配列の残基1815においてその配列から得られるエンド ヌクレアーゼXmn1M位を用いた。プラスミドpGx4596は、合計4つの Xmn 1部位を含んでいる。プロティンGコード配列において所望の部位のみ で開裂される分子を得るため、pGX4596DNA (5μg/ml)を臭化 エチジウム(40μg/ml)の存在下37℃で60分間XmnI(100単位 / ml )による部分的消化に付した。これらの条件下において、消化は主に 単一の開裂に制限され、その結果部位4つのうちいずれか1つでの開裂により生 じる直鎖分子の混合群を与える。この消化DNAをフェノール/クロロホルム/ イソアミルアルコール(25: 24 : 1)で抽出し、エタノールで沈降さ せ、臭化エチジウム及びXmn I酵素の双方を除去した。次いで、混合直鎖D NAをHindII[で消化した。Hindm部位は、他のXmn1部位のいず れよりもプロティンGコード配列中のXmn1部位の近くに位置している。した がって、Hindmでの混合Xmn1直鎖群の消化により得られる最大のHin dIII−Xmnl断片は、プロティンGコード配列中Xmn 1部位のみで切 断されたpGX4596分子から得る。この断片を0. 7%アガロースゲル上 のプレバラティブ電気泳動分別により精製した。最少移動性のバンドを切出し、 ゲルから溶離させ、回収した。
下記構造の二本鎖オリゴヌクレオチドアダプターを組立てた: 特表千3−501801 (20) 5°P−TGCCCGCTA ACGGCCGATTCCA−5°P このオリゴヌクレオチドの一本鎖末端は、HindI[I開裂で得たpGX45 96断片の一本鎖末端と相補的である。精製断片を結合条件下でT4DNAリガ ーゼとのインキュベートによりこのアダプターの存在下で再環化させた。結合D NAを用いて大BmSg2267を形質転換し、所望構造のプラスミドを有する アンピシリン耐性形質転換株を制限分析により同定した。このプラスミドをpG X4599と命名した。それは、下記デザイン構造の端部切除プロティンG遺伝 子を有している:、 、[C5:] AIaGluThrAlaG]yEND、  、 GCTGAAACTGCCGGCTAAGCTT、 。
プラスミドpGX4597及びpGX4599を別々に用いて、B、ズブチリス GX8008の原形質体を形質転換させた。カナマイシン耐性形質転換株を選択 し、GX8455 (pGX4597)及びGX8457(p GX4599) と命名した。双方の株が、プロティンGの免疫グロブリン結合活性のあるタンパ ク質を合成することがわかったが、双方の場合においてこの、タンパク質は細胞 外媒体及び細胞溶解物分画の双方で検出された。
例7 様々な欠失のあるプロティンG遺伝子の誘導体を大腸菌内での有利な発現のため に調節プロモーター系に融合させた。用いたプロモーターはインビトロ方法で組 立てられたハイブリッドバクテリオファージスプロモーター(OLPR)であり 、マツグ−−−(Mckenney)らの米国特許出願節534,982号明細 書(1983年9月23日付出願)で記載されている。このプロモーターはプラ スミドpGX2606上に保有されており、これは下記位置でBam)部位と共 にファージλcro遺伝子の翻訳開始位置を含んでいる: 翻訳 ファージmGX7877 (例4)から得られる“Bドメイン”についてコード する配列を大腸菌発現ベクターpGX2606に融合させるため、BamH1部 位をオリゴヌクレオチドのインビトロ突然変異誘発によりmGX7877DNA 中に正確な枠内で挿入した(第14図参照)。下記オリゴヌクレオチドを合成し た:このオリゴヌクレオチドの3列はドメインA2及び81間の領域についてコ ードするmGX7877中の配列と相補的であるが、但しpGX2606中の発 現シグナルとの後の融合のために正確な枠内でエンドヌクレアーゼBamHIに 関するLE 識部位である6タクレオチドのインサートを含んでいる。
このオリゴヌクレオチドをプライマーとして用い、インビトロで一本鎖mGX7 877DNAを二本鎖DNAに変換した。得られた二本鎖DNAを用いて、大腸 菌GX1210を形質転換した。プラークの感染細胞から回収されたRF DN AをBamHIの存在に関してスクリーニングした。所望構造のものをmGX7 893と命名した。
m G X 789 Bの二本jJIRF DNAをエンドヌクレアーゼBam HI及びHindII[で消化し、消化DNAをアガロースゲル(1%)電気泳 動で分別した。プロティンGのB1及びB2ドメインについてコードする配列を 含む得られた2つの直鎮DNAバンドのうち小さな方をゲルから溶離させて回収 した。プラスミドpGX2606のDNAをエンドヌクレアーゼBamHI及び HindI[[で消化し、長い方の直鎖断片をフェノール抽出及びエタノール沈 降によって回収した。精製mGX7893断片を回収されたpGX2606DN Aと混合し、結合条件下でT4DNAリガーゼと共にインキュベートした。結合 DNAを用いて大腸菌GX1201を形質転換し、30℃でアンピシリン耐性に 関して選択した。
形質転換株を例7で記載されたように42℃でIgG結合結合タンパ炭質産生し スクリーニングした。1つの陽性形質転換株をGX8436と命名したが、これ は所望構造のプラスミドpGX4592を含むことがわかった。
DNA配列決定で直接確認されたpGX4592のN末端コード配列は下記のと おりである:ACT GACACT TAC、、。
このプロティンG変異体についてコードする完全遺伝子のDNA配列は下記のと おりである:適切な醗酵条件下において発現を42℃で誘導し、39℃で継続し たところ、GX8436株はヒトIgGとの結合活性のある予想されたサイズの タンパク質を産生ずることが示された。このタンパク質はプロティンG変異体タ イプ1と命名された。この変異体のアミノ酸配列は下記のとおりである: 例8 様々な欠失のあるプロティンG遺伝子の誘導体を大腸菌内での有利な発現のため に調節プロモーター系に融合させた。用いたプロモーターはインビトロ方法で組 立てられたハイブリッドバクテリオファージスプロモーター(OL P R)で あり、マツケ二一らの米国特許出願第534.982号明細書(1983年9月 23日付出願)で記載されている。このプロモーターはプラスミドpGX260 6上に保有されており、これは下記位置でBamT部位と共にファージλcro 遺伝子の翻訳開始位置を含んでいる: 翻訳 ベクターpGX2606のBamH1部位でpcx4597及びpGX4599 上に保有される遺伝子から得られる修正プロティンG遺伝子を融合させるため、 BamHI部位をこれらプラスミドの唯一のKpnI部位でpGX4597及び pGX4599中に作った。この目的のため、下記構造の自己相補性オリゴヌク レオチドリンカーを合成した: 5°P−GCATCCCTAC CATGCCTAGG−5°P この二本鎖リンカ−の一本鎖末端はエンドヌクレアーゼKpnlでのプラスミド 消化により得られる一本鎖末端と相補的であるが、但しリンカ−はエンドヌクレ アーゼBamHTに関する認識部位を含んでいる。
プラスミドpGX4597及びpGX4599のDNAをエンドヌクレアーゼK pnlで別々に消化し、フェノール抽出し、エタノール沈降させた(第13図参 照)。次いで、消化DNAM製物を結合条件下でホスホリル化リンカ−オリゴヌ クレオチド及びT4DNAリガーゼと共にインキュベートした。DNAリガーゼ を70℃で3分間のインキュベートにより不活化し、しかる後エンドヌクレアー ゼBamHI及びHindI[Iで消化した。次いで、各消化DNA1製物を1 %アガロースゲル上でプレバラティブ電気泳動分別に付した。長さ400〜70 0bpに相当する移動性の断片を切出し、ゲルから抽出し、回収した。プラスミ ドpGX2606のDNAをエンドヌクレアーゼ3amH,1及びHindmで 消化L、0.7%アガロースゲル上でプレバラティブ電気泳動に付し、小さなり amHI−HincllII断片を除去した。大きな方のバンドを切出15、溶 離し、回収した。
回収されたpGX2606断片を回収pGX4597及びpGX4599断片と 別々に混合し、結合条件下でT4DNAリガーゼと共にインキュベートした。結 合DNA調製物を別々に用いて大腸菌GX1201(nadA::TnlOδ4  (chlD−blu)(λc1857δBamHI))を形質転換しタカ、フ ァージλ溶原は熱不安定リプレッサータンパク質についてコードするc 185 7遺伝子を有している。形質転換株を30℃でアンピシリン耐性に関し選択し、 例1で記載された免疫アッセイ操作のバリエーションによりスクリーニングした 。細胞を標準栄養寒天プレートにおけるニトロセルロースフィルター上の酢酸セ ルロースフィルターで30℃にて増殖させた。肉眼でみえるコロニーが出現した 後、プレートを42℃で4〜6時間インキュベー)L、l、かる後ニトロセルロ ースフィルターを例1で記載されたように展開した。この方法で同定された陽性 形質転換株は、制限分析によると所望構造のプラスミドを含むことがわかった。
pGX4597G来配列を含むプラスミドをpGX5203と命名し、このプラ スミドを含む大腸菌株をGX8464と命名した。pGX4599G来配列を含 むプラスミドをpGX5204と命名し、このプラスミドを含む大腸菌株をGX 8465と命名した。
pGX5203及びpGX5204で保有される修正プロティンG遺伝子に関し てデザインされた構造は、N末端において同一である: f)4etAspProTyrProLeuProLys、 、 、 AACG AGGTTGTATGGATCCGTACCCATTACCTAAGAThrA sp [B1) 、 、 。
CTGACACTTAC、、。
C末端配列は、pGX4597及びp GX4599の場合と各々同一であった (例6)。
GX8464及びGX8465の双方は、プロティンGの免疫グロブリン結合活 性をもつタンパク質変異体を産生ずることが示された。加えて、双方の株は高い 産生能を示し、細菌培養物1g当たりで回収されるプロティンG様物質的200  mgを産生じた。このタンパク質の合成は30℃で抑制され42℃で誘導され ることがわかり、その調節様式はc 1857遺伝子でコードされる熱不安定リ プレッサーの存在中ハイブリッドファージスプロモーターOL P Rのコント ロール下に遺伝子があると予想された。
GX8465から産生されるプロティンG変異体(タイプ2)のアミノ酸配列は 下記のとおりである:このプロティンG変異体についてコードする遺伝子のDN A配列は下記のとおりである: ACTT白cQI:iQc TTGTTATTIQQ T13GTGIQAl: ICI’l TTGAQAGGCG G31QCQQCTQbTAQQGCQG TQ GX8464から産生されるプロティンG変異体(タイプ3)のアミノ酸配列は 下記のとおりである:このプロティンG変異体(タイプ3)についてコードする 遺伝子のDNA配列は下記のとおりである一例9 プラスミドpGX4599を用いて大&h菌GM272を形質転換したが、これ はdamメチラーゼを欠いた株である。1つのかかる形質転換株から得られたプ ラスミドDNAを制限エンドヌクレアーゼC1alで消化した。
このDNAにおけるclam誘導メチル化の非存在のせいで、消化により2つの 断片を生じた。これらの断片をフェノール抽出及びエタノール沈降により回収し た。
下記配列の合成自己相補性オリゴヌクレオチドアダプターを組立てた: 5°−CGCCTGCATCCAGG−3゜3’−GCACCTAGCTCCG C−5’この二本鎖オリゴヌクレオチドはエンドヌクレアーゼC1alで得られ るものと相補的な一本鎖末端を有しており、エンドヌクレアーゼBamHIに関 する認識配列を含んでいる。
5゛−ホスホリル化オリゴヌクレオチドアダプターを回収されたI)GX459 9DNA断片と混合した。混合物を結合条件下的10μg / mlのDNA5 t度でT4DNAリガーゼと共にインキュベートした。結合後、再環化DNAを 用いて大腸菌5K2267を形質転換し、アンピシリン耐性に関して選択した。
2つの断片のうち1つのみが大腸菌内で活性な複製源及び選択可能なアンピシリ ン耐性マーカーを含んでおり、その結果この断片を含む再環化DNAのみが大腸 菌を形質転換できる。形質転換株をプラスミドDNAの制限分析によってスクリ ーニングし、所望構造のプラスミド(pGX5241)を含む株を同定した。
プラスミドpGX5241及びpGX2606を双方ともエンドヌクレアーゼH indlII及びBamHIで消化した。消化DNAをフェノール抽出及びエタ ノール沈降により回収した。2つの消化プラスミドをDNA約50μg / n etで結合緩衝液中において混合し、T4DNAリガーゼの存在下で結合させた 。結合DNAを用いて大腸菌GX1201を形質転換し、30℃でアンピシリン 耐性に関し選択し、形質転換株をプラスミドDNAの制限分析によりスクリーニ ングした。所望構造のプラスミド(pGX5245)を含む株をGX8822株 と命名した。正確な構造はDNA配列決定で確認した。このプロティンG変異体 についてコードする遺伝子のDNA配列は下記のとおりである:GX8g22株 はヒトIgGと結合しうる能力をもつ予想されたサイズのタンパク質を産生ずる ことがわかった。このプロティンG変異体は、単一1gG結合配列B2 (GX 7809プロティンGから)、隣接プロリン豊富領域及び“C反復配列“を含ん でいる。このプロティンG変異体タイプ5に関して予想されるアミノ酸配列は下 記のとおりであるニ プラスミドpGX5204DNAを制限エンドヌクレアーゼPstlで消化し、 長い直鎖断片を1%アガロースゲル上での電気泳動分別及びゲルから精製断片の 溶離により単離した。プラスミドpGX4584 (、ストレプトコッカスGX 7805から単離されたプロティンG遺伝子を含む2.4kbpのDNAインサ ート+ベクターpGX1066からなる;例5参照)のDNAをプロティンGの +gG結合ドメインについてコードする領域から得られる420bp断片の十分 量が存在するような条件下でPstlによる部分的消化に付した。この420b pPstl断片をアガロースゲル(1,5%)電気亦動及びゲルからの’f3M により単離した。
pGX5204の長いPstl断片及びpcx4583からの420bpPst 1部分的消化断片を混合t、、T4DNAリガーゼで結合させた。結合DNAを 用いて大腸菌GX1201を形質転換し、形質転換株をプラスミドDNAの制限 分析でスクリーニングした。2つのタイプのプラスミドを同定した。1つ(p  G X5247)は、pGX5204中に存在する210bp断片をpGX45 8Bの420bpP s t I断片に代えることによりプラスミドpGX52 04から得られた。
pGX5247を含む株をGX8825と命名したが、予想されたサイズのIg G結合タンパク質を産生ずることが示された。このタンパク質の予想構造は下記 のとおりである: このプロティンG変異体についてコードする遺伝子(タイプ6)のDNA配列は 下記のとおりである:本配列は、ストレプトコッカスGX7805力)ら得られ るプロティンGの場合と同一のアミノ酸配夕1jたる3つの“B反復配列“、隣 接プロリン豊富領域及びプロティンGの“C反復配列”を含んでいる。
上記形質転換株の中から単離されたプラスミド(pGX5246)の第二タイプ は、インサートのな0長いPstl断片の再環化によりpGX5204力1ら1 @た。したがって、このプラスミドにお(′1て(A p G X5204の短 い210bpPstl断片刃(欠失して0る。
pGX5246を含む株はGX8824と命名した。
GX8824 (、タイプ11)で産生されるタンノくり質の予想構造は以下で 示されている: 二のプロティンG変異体についてコードする遺伝子(タイプ11)のDNA配列 は下記のとおりである:この配列は、GX7809プロティンGの配列B1及び B2から得られる配列のキメラである単一の“B反復。
配列を含んでいる。
例11 プロティンG変異体タイプ7について コードするプロティンG遺伝子の組立てプラスミドpGX4595を用いて大腸 菌GM272を形質転換したが、これはdamメチラーゼを欠いた株である。1 つのかかる形質転換株から得られたプラスミ特表乎3−501801 (24) ドDNAを制限エンドヌクレアーゼC1alで消化した。
゛このDNAにおけるdam誘導メチル化の非存在のせいで、消化により2つの 断片を生じた。これらの断片をフェノール抽出及びエタノール沈降により回収し た。
下記配列の合成自己相補性オリゴヌクレオチドアダプターを組立てた: 5°−CGCCTGGATCCAGG−3゜3°−GGACCTAGGTCCG C−5’この二本鎖オリゴヌクレオチドはエンドヌクレアーゼCoalで得られ るものと相補的な一本鎖末端を有しており、エンドヌクレアーゼBamH1に関 する認識配列を含んでいる。
5゛−ホスホリル化オリゴヌクレオチドアダプターを回収されたpGX4595 DNA断片と混合した。混合物を結合条件下的10μg / mlのDNA濃度 でT4DNAリガーゼと共にインキュベートした。結合後、再環化DNAを用い て大Il+%菌5K2267を形質転換し、アンピシリン耐性に関して選択した 。2つの断片のうち1つのみが大腸菌内で活性な複製源及び選択可能なアンピシ リン耐性マーカーを含んでおり、その結果こ・の断片を含む再環化DNAのみが 大腸菌を形質転換できる。形質転換株をプラスミドDNAの制限分析によってス クリーニングし、所望構造のプラスミド(pGX5240)を含む株を同定15 た。
プラスミドpGX5240及びpGX2606を双方ともエンドヌクレアーゼH indm及びBamHlで消化した。消化DNAをフェノール抽出及びエタノー ル沈降により回収した。2つの消化プラスミドをDNA約50μg / mlで 結合緩衝液中において混合し、T4DNAリガーゼの存在下で結合させた。結合 DNAを用いて大腸菌GX1201を形質転換し、30℃でアンピシリン耐性に 関し選択し、形質転換株をプラスミドDNAの制限分析によりスクリーニングし た。所望構造のプラスミド(pGX5244)を含む株をGX8821株と命名 した。正確な構造はDNA配列決定で確認した。このプロティンG変異体につい てコードする遺伝子のDNA配列は下記のとおりである:GX8821株はヒト IgGと結合しうる能力をもつ予想されたサイズのタンパク質を産生ずることが わかった。このタンパク質の予想構造は下記のとおりである:この構造は、単一 のIgG結合配列B2(GX7809プロティンGから)及び天然タンパク質の C末端かう得られるいくつかのアミノ酸残基を含んでいる。
プラスミドpGX5204のDNAをエンドヌクレアーゼHindmで消化し、 直鎖DNAをフェノール抽出及びエタノール沈降により回収した。下記配列の自 己相補性合成りNAリンカ−を組立てた: 5’−ACCTTAにCATGAAGGCCTTCATGCTA−3′3°−A TCGTACTTCCGGAAGTACGATTCGA−5゜この二本鎖オリゴ ヌクレオチドはエンドヌクレアーゼBindmで得られるものと相補的な一本鎖 末端及びエンドヌクレアーゼ3tulに関する認識配列を有している。直鎖化p GX5204DNAを結合緩衝液中で5゛−ホスホリル化オリゴヌクレオチドと 混合し、T4DNAリガーゼと共にインキュベートした。結合DNAを用いて大 腸11GX1201を形質転換し、形質転換株をプラスミドDNAの制限分析に より(S t u 1部位の存在に関して)スクリーニングした。所望プラスミ ド(pGX5254)を含む形質転換株を同定した。
pGX5254のDNAをエンドヌクレアーゼNaeIで消化した。消化は不完 全であることがわかり、そのため直鎖DNAをアガロースゲル(1%)電気泳動 によって消化物から精製し、ゲルから溶離させ、回収した。
次いで、回収された直鎖分子をS t 141で消化し、長い直鎖断片をフェノ ール抽出及びエタノール沈降により回収した。これら酵素は双方ともプラント末 端を残す。次いで、直鎖DNAを約コ0μg / mlで結合緩衝液中T4DN Aリガーゼと一緒のインキュベートにより再環化させた。DNA構造に関する所 望の結果は下記のとおりである: ズコへにゴ1.。
枠内融合が形成されるが、その結果はpGX5204でコードされるタンパク質 のC末端G I Yに代わりC末端でProSerCys配列を有していること である。
再環化DNAを用いて大腸mGX1201を形質転換し、形質転換株をプラスミ ドDNAの制限分析により(NaeI部位の欠失に関して)スクリーニングした 。
所望構造(pGX5255)の株をGX8833株と命名した。この株は、Cy s残基約1/分子をもつ予想されたサイズのIgG結合タンパク質を産生ずるこ とが示された。pGX5255のC末端コード領域の構造は、DNA配列決定で 直接確認された。
このプロティンG変異体についてコードする遺伝子のDNA配列は下記のとおり である: この遺伝子から発現されるプロティンG変異体の予想アミノ酸配列は下記のとお りであるニ ブロチインG変異体タイプ9について コードするプロティンG遺伝子の組立てプラスミドpGX5204のDNAをエ ンドヌクレアーゼHindlIIで消化し、直鎖DNAをフェノール抽出及びエ タノール沈降により回収した。下記配列の二本鎖合成りNAクリンカを組立てた : この二本鎖オリゴヌクレオチドはエンドヌクレアーゼHindmで得られるもの と相補的な一本鎖末端及びエンドヌクレアーゼHpal及びPvuIIに関する 認識配列を有している。直鎖化pGX5204DNAを結合緩衝液中で5゛−ホ スホリル化オリゴヌクレオチドと混合し、T4DNAリガーゼと共にインキュベ ートレニ。結合DNAを用いて大腸菌GX1201を形質転換し、形質転換株を プラスミドDNAの制限分析により(Pvu■部位の存在に関して)スクリーニ ングした。リンカ−は、直鎮化プラスミドDNA1;2つの向きのいずれかで結 合することができる。したがって、リンカ−(Pvun部位)を獲得したプラス ミドを含むいくつかの形質転換株を同定したが、その一部は望ましい向きでリン カ−を含むと予想された(例えば、pGX5267)。
pGX5267のDNAをエンドヌクレアーゼHpa1で消化し、直鎖DNAを フェノール抽出及びエタノール沈降により回収した。次いで、直鎖DNAを約1 0μg / mlで結合緩衝液中14DNAリガーゼと一緒のインキュベートに より再環化させた。DNA構造に関して望まれる結果は下記のとおりである: 膠 ご 込ゴー 枠内融合が形成されるが、その結果はGX5204コードタンパク質中に存在す るC反復配列を欠失しかつC末端で5erCys配列に置き換わっていることで ある。
これでタンパク質中に唯一のCys残基を生じる。リンカ−が反対向きで存在す る場合には、2つのHpa1部色間の欠失でPvu11部位及びHindm部位 を除去することに留意せよ。
再環化DNAを用いて大腸mGX1201を形質転換し、形質転換株をプラスミ ドDNAの制限分析により(プロティンGコードε列を含むBamHI−Hin d■断片の短縮に関して)スクリーニングした。いくつかのかかる欠失プラスミ ドを同定した。いずれが望ましい向きでDNAリンカ−を本源的に獲得したかに ついて調べるため、プラスミドをHindIII及びPvuI[部位の存在に関 してスクリーニングした。所望構造(pGX5268)の株をGX8846株と 命名した。このプロティンG変異体についてコードする遺伝子のDNA配列は下 記のとおりである: この株から発現されるプロティンG変異体の予想アミノ酸配列は下記のとおりで あるニ プラスミドpGX4599を用いて大腸菌GM272を形質転換したが、これは damメチラーゼを欠いた株である。1つのかかる形質転換株から得られたプラ スミドDNAを十分量の完全鎖長直jJ D N Aが形成される条件下におい て制限エンドヌクレアーゼC1alで部分的に消化した。pGX4599中には 2つのClal部位が存在する。このDNAにおけるdam誘導メチル化の非存 在のせいで、これらの部位は双方ともC1alによる開裂に利用しうる。したが って、−回切断直鎖DNAには2つのタイプがある。この直鎖DNAをアガロー スゲル電気泳動分別及びゲルからの溶離しがる後エンドヌクレアーゼXholで の消化により精製した。こうして得られた最長断片を再度アガロースゲル電気泳 動により+l′Fi製し、溶離させ、しがる後回収した。
下記配列の二本鎖合成オリゴヌクレオチドアダプターを組立てた: 5°−CGACGTCCC−3゜ 3°−TGCAGGGAGCT−5゜ このオリゴヌクレオチドはエンドヌクレアーゼC1aI及びXholで各々得ら れるものと相補的な一本鎖末端並びにエンドヌクレアーゼAatUに関する認識 配列を有している。
pGX4599から精製されたC1al−XhoI断片を結合緩衝液中で5゛− ホスホリル化アダプターオリゴヌクレオチドと混合し、T4DNAリガーゼとイ ンキユベートした。結合DNAを用いて大腸菌DH5α(F−、endAl、h sdR17,5upE44゜thi−1,recAl、gyrA96.relA l。
6(argF−1acZYA)U169.phi80dlacZδM15;ベセ スダ・リサーチ・ラボラトリーズ社製)を形質転換し、形質転換株をプラスミド DNAの制限分析により(プロティンGコード配列を含むBamHI−Hind m断片のサイズ減少に関して)スクリーニングした。所望構造のプラスミド(p GX5265)を含む株を同定した。
合成アダプターオリゴヌクレオチドにより直鎮分子のCoal及びXhol末端 を結合させて枠内融合させる:ζ、am XhQ工 ベクターpGX2606のBamH1部位でpcx5265上に保有された修正 プロティンG遺伝子を融合させるため、BamH1部位をそのプラスミドの唯一 のKpn 1部位においてpGX5265上に作った。この目的のため、下記構 造の自己相補性オリゴヌクレオチドリンカーを合成した: 5°P−GGATCCGTAC CATGOCTAGG−5°P この二本鎖リンカ−の一本鎖末端はエンドヌクレアーゼKpnlでのプラスミド の消化により得られた一本鎖末端と相補的であって、リンカ−はエンドヌクレア ーゼBamHIに関する認識部位を含んでいる。
プラスミドpGX5265のDNAをエンドヌクレアーゼKpnlで消化し、フ ェノール抽出し、エタノール沈降させた。次いで、消化DNA調製物を結合条件 下でホスホリル化リンカ−オリゴヌクレオチド及びT4DNAリガーゼと共にイ ンキュベートした。D N Aリガーゼを70℃で5分間のインキュベートによ り不活化し、しかる後結合DNAI製物をエンドヌクレアーゼBamH1及びH 4ndIIIで消化した。次いで、消化DNAE製物を1.4%アガロースゲル 上でプレバラティブ電気・泳動分別に付した。2つのDNA断片が臭化エチジウ ム染色ゲルで観察され、移動性の大きな方の断片を切出し、ゲルから抽出し、回 収した。プラスミドpGX2606のDNAをエンドヌクレアーゼBamHI及 びH4ndmで消化し、大きな直鎖断片をフェノール抽出及びエタノール沈降に より回収した。
回収されたpGX2606断片を回収pGX5265断片と混合し、結合条件下 でT4DNAリガーゼと共にインキュベートした。結合DNAI製物を用いて、 大腸菌GX1201を形質転換した。形質転換株を30℃でアンピシリン耐性に 関し選択し、プラスミドDNAの制限分析により(正確なサイズのBamHI− Hi ndm断片に関して)スクリーニングした。1つは、所望構造のプラスミ ドpGX5266を含むことがわかった。この株はGX8844と命名した。
このプロティンG変異体についてコードする遺伝子のDNA配列は下記のとおり である: この株から発現されるプロティンG変異体の予想アミノ酸配列は下記のとおりで ある: 英文テキスト第81a、81g/l、81b及び81b/1頁の抄訳寄託機関:  アメリカン6タイプ・カルチャー・コレクション住所: 12301 パーク ローン、ドライブ、ロックビル、メリーランド、20852、アメリカ合衆国微 生物の表示 寄 託 日 受理番号 大腸菌 GX7823 1986年2月10日 ATCC53461鳩菌 GX 7820 1986年2月ユO日 ATCC53460欧州特許取得がめられて いる指定締約国のために、寄託微生物の試料は、欧州特許の付与の告示の公表ま で、あるいは当該出願が拒絶され又は取り下げられもしくは取り下げられたとみ なされる日まで、該試料を請求した者への該試料の分与によってのみ入手可能と される。
(EPC蜆則28 (4))。
浄書(内容に変更なし) ^^GC丁TTGGTGGAG^^^TTGGCTGGCGA^τCCAGCT TCACCGGTGTTTC^ 5OCCAG丁^GATGCTTTCTGTG GTCT了^TTGACACGCACTTGTGGCGAGAGT^ 1■C丁 ^^(:AGTCACAGCGACGTT^^CTTT^τTTTCCTT^τ GAGAGGT丁^^G^^ 1父^^^A(:GT丁^τT^^^TAGCA Q^^^^G^^τ^TT^τGA(:TGACGTTAGGAG丁丁 ンカT TCTCCT^^CGTTTTTTTTAGτ^C^^^^^GAG^^ττC TCTATTATAAAT^ 250^^^T^^^丁^GTACTATAGA TAG^^^^TCTCATTTTT^^^^^GTCTTQτTτ yカTC TTAAAGAAGAAAATAATTGTTGAAAAATTATAGAAA A丁CATTτ丁TATA 350Cτ^^τG^^^τ^GAC^τ^^G’ G CT^^^TTGGTGAGGTGATGATAGGAGATTT ベカ^ TττGτ^^(iGATTCCTτ^^TTTTATT^^τTC^^C^^ ^^^TTGATAGA^^A 450ATT^^^τGG^^TCCTτG^ τττ^^τTTTATT^^QTTG了^τ^^τ^^^^^GTG 侃XA AATTATTAAATCGTAGTTTCAAATτTGTCGGCTTTT τAATATGTGCTGG 550浄書(内容に変更なし) 浄書(75;に変えなし) AAGCTTTGGτGGAG^^ATTGGCTGGCGAATCCAGCT TCACCGGTGTTTCA S。
IGB ^L^^SPLευ丁HRALA^L^^L^VAL^L^^5PTl−IFI VALALAOCT GAT TTG ACA GCA GCA GCG GT A GCCGAT ACT GTG GCA 826F/G、 8A FIG 8B 浄IF(FIGに変更なし) 〜 り ψ Q ロ 〜 Jar ψ ロ 0 〜 5− 〜 1′−1# ψ  ト の か 9 5 口 =−= 姿 委 苔 誉 8 二 さ 2 浄書(内容に変更なし) 浄書(6容に変更なし) 浄書(内存に変更なし) 浄書(内存に変更なし) 浄書(内存に変更なし) 浄@(,1′弓;に変32なし) 浄書(内容に彎fなし) 臂d舷l内立C−々ンたL) 1丁目\ゝコS忙+ス入−レI 浄書(内各に変更なし) 手続補正書(方式) %式% 1 事件の表示 PUT/11S 8B102084 3 補正をする者 事件との間係 特許出願人 ジエネツクス、コーポレーション 5 補正命令の日付 発送日 平成 7年 70月 9日 6 補正の対象 国際調査報告

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  2. 2.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  3. 3.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  4. 4.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  5. 5.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  6. 6.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  7. 7.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  8. 8.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  9. 9.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  10. 10.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  11. 11.プロテインG変異体についてコードする遺伝子であって、 下記DNA配列: 【配列があります】 又はその縮重変異体を含むことを特徴とする遺伝子。
  12. 12.請求項1〜11のいずれか一項に記載された遺伝子を含むベクター。
  13. 13.請求項12に記載されたベクターで形質転換された宿主。
  14. 14.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  15. 15.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む′、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  16. 16.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  17. 17.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  18. 18.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  19. 19.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  20. 20.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  21. 21.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  22. 22.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  23. 23.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
  24. 24.下記アミノ酸配列: 【配列があります】 を含む、プロテインGの免疫グロブリン結合性を有するプロテインG変異体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011125833A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-13 学校法人 慶應義塾 生体分子相互作用解析ツールの構成とそれを用いた解析方法
WO2013018880A1 (ja) 2011-08-04 2013-02-07 独立行政法人産業技術総合研究所 プロテインgの細胞膜外ドメイン変異体のタンデム型多量体から成る新規な改変型タンパク質
WO2014021240A1 (ja) 2012-08-03 2014-02-06 独立行政法人産業技術総合研究所 プロテインgの細胞膜外ドメイン変異体のタンデム型多量体から成るタンパク質を含む捕捉剤
WO2015050153A1 (ja) 2013-10-04 2015-04-09 独立行政法人産業技術総合研究所 免疫グロブリンG(IgG)のFc部分を有するタンパク質に対するアフィニティを有する複数のドメイン間をリンカーで結合させて成るタンパク質

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5312901A (en) * 1986-02-14 1994-05-17 Pharmacia Lkb Biotechnology Ab Cloned streptococcal genes encoding protein G and their use to construct recombinant microorganisms to produce protein G
US4977247A (en) * 1986-02-14 1990-12-11 Genex Corporation Immobilized protein G variants and the use thereof
SE459662B (sv) * 1986-03-21 1989-07-24 Pharmacia Ab Hybrid-dna-molekyl som kodar foer ett protein med samma igg specificitet som protein g, plasmid innehaallande densamma samt foerfarande foer framstaellning av proteinet
US6267964B1 (en) * 1989-08-01 2001-07-31 Affibody Technology Sweden Ab Stabilized protein or peptide conjugates able to bond albumin having extended biological half-lives
US5151504A (en) * 1989-11-17 1992-09-29 E. R. Squibb & Sons, Inc. Method for purification of monoclonal antibodies
US6703484B2 (en) 1997-01-08 2004-03-09 Invitrogen Corporation Methods for production of proteins
US20050121325A1 (en) * 2003-09-19 2005-06-09 Timothy Updyke Composite compositions for electrophoresis
SG11201601509XA (en) 2013-08-30 2016-04-28 Kaneka Corp Fab REGION-BINDING PEPTIDE

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59205983A (ja) * 1983-04-28 1984-11-21 ジエネツクス・コ−ポレイシヨン 異種遺伝子を原核微生物で発現させる方法
SE451596B (sv) * 1983-06-22 1987-10-19 Excorim Kb Forfarande for utvinning av protein g
SE459503B (sv) * 1985-05-03 1989-07-10 Excorim Kommanditbolag Hybrid-dna-molekyl innefattande dna-sekvens som kodar foer protein g samt foerfarande foer framstaellning av protein g
EP0293391A4 (en) * 1986-02-14 1989-06-21 Genex Corp CLONED STREPTOCOCCENE GENES, CODING FOR PROTEIN-G AND USE FOR PRODUCING RECOMBINANT MICRO-ORGANISMS FOR GENERATING PROTEIN-G.
SE459662B (sv) * 1986-03-21 1989-07-24 Pharmacia Ab Hybrid-dna-molekyl som kodar foer ett protein med samma igg specificitet som protein g, plasmid innehaallande densamma samt foerfarande foer framstaellning av proteinet
US5084559A (en) * 1987-03-27 1992-01-28 Repligen Corporation Protein a domain mutants

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011125833A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-13 学校法人 慶應義塾 生体分子相互作用解析ツールの構成とそれを用いた解析方法
JP5712382B2 (ja) * 2010-03-31 2015-05-07 学校法人東京理科大学 生体分子相互作用解析ツールの構成とそれを用いた解析方法
US9481882B2 (en) 2010-03-31 2016-11-01 Tokyo University Of Science Foundation Constitution of tool for analyzing biomolecular interaction and analysis method using same
WO2013018880A1 (ja) 2011-08-04 2013-02-07 独立行政法人産業技術総合研究所 プロテインgの細胞膜外ドメイン変異体のタンデム型多量体から成る新規な改変型タンパク質
WO2014021240A1 (ja) 2012-08-03 2014-02-06 独立行政法人産業技術総合研究所 プロテインgの細胞膜外ドメイン変異体のタンデム型多量体から成るタンパク質を含む捕捉剤
WO2015050153A1 (ja) 2013-10-04 2015-04-09 独立行政法人産業技術総合研究所 免疫グロブリンG(IgG)のFc部分を有するタンパク質に対するアフィニティを有する複数のドメイン間をリンカーで結合させて成るタンパク質

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