JPH03501924A - ヒトインシュリン様成長因子2をコードする合成dna配列 - Google Patents
ヒトインシュリン様成長因子2をコードする合成dna配列Info
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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】
ヒトインシュリン様成長因子■を
コードする合成りNA配列
本発明は、IGF、IIをコードする合成遺伝子に関する。
ヒト血清には、少なくとも2種類のインシュリン様成長因子(IGF)、即ち、
インシュリンで相同が限定されるためにのように称される、が含まれる。IGF
またはソマトメジンCは、主に幼年時代および青春期を通して、成長ホルモンの
成長効能を仲介するマイトジェンである。関連するタンパク質I GF−IIの
役割は、in 5itu ノzイブリッド形成法がIGF−IとI GF−II
mRNAの双方は間葉起源細胞中で主に産生されることを明らかにしたけれども
、不明瞭である。このことは、双方のIGFがそれ自体の標的範囲を打する各I
GFによる発展を通してバラクリン作かつ、19のアミノ酸シグナルペプチドお
よび89のアミノ酸C末端エクステンション・を含む先駆細胞由来である。
その上、成熟タンパク質において余分の3個のアミノ酸を有するIGF−nの変
異型も記載されている。天然プレプロIGF−Hの構成は、第1図に示される。
IGF−Ifのアミノ酸配列は記載されている。(Rindcrkneeht
and Ilugobel、FEBS Letters、89.283−286
<1978))。
酵母中のIGF−IとIGF−mをエンコードする天然配列を含むcDNAのク
ローニングおよび発現が、記載されている(Chiron Corporati
on、 WO−A−8600619)。I GF−■変化型を含むIGF−II
のcDNAクローニングおよび配列分析が記載されている(Jansen、 M
、、 Van 5chaik、 F、M、A、、 Van Tol、 H,、V
an den Brande、 J、L、とJ、S、 5ussenbach、
FEBS Letters 179.243−246<1985)) I G
F −IIの他の変異型の同定法も記載されている(Zumstein、 P
、P、、 Lutht、 c、とHuibel、 R,P、N、A、882.3
169−3172(1985))。
ヒトIGF−IIの構造/機能関連の詳細な解明、発現ベクターへのその取り込
みおよびIGF−II機能を含有する新しい全く想像を超えるような(キメラ)
タンパク質の産生を促進するために、ヒトIGF−nの改良新規合成遺伝子がめ
られている。
あるDNA配列の発現性を決定する因子についてはまだ充分にわかっていないの
で、改良IGF−II遺伝子設計を予測することは決して容易ではない。さらに
、種々の応用における前記遺伝子の有用性は、コドン使用法および制限部位のよ
うなものの考慮の影響を受ける。本発明は、公表された合成IGF−nから区別
される合成IGF−II遺伝子に関し、有用な制限部位が存在していることでこ
れは容易に修飾可能であるという利点を有している。
遺伝子を合成し横築する際において、遺伝子配列中に塩基8個以上の長さの逆方
向反復塩基配列または直接反復塩基配列がある時間題が生じる。さらに、G/C
またはAl1が多い領域またはポリプリン/ポリピリミジン系のような不均衡塩
基組成領域は非効率的発現を導くことがわかっている。本発明は、こうした問題
を克服するかまたは少なくとも緩和することを意図している。
本発明の第1の態様によれば、IGF−IIをコードし、かつ、下記酵素の制限
部位を有するDNAが提供される:5phl、N5il、Ndel、5acl、
PstI。
BstEII、NheI、XbaI、PvulI。
FspIおよびBamHI。
本発明の第2の態様によれば、次配列を含むDNAが提供される:
ATG GCA TACCGCCCG AGCGAG ACCCTG TGCG
GT GGCGAG CTCGTA GACACT CTGCAG TTCGT
T TGT GGT GACCGT GGCTTCTACTTCTCTCGT
CCT GCT AGCCGT GTATCT CGCCGT TCT AGA
GGCATCGTT GAA GAG TGCTGTTTCCGCAGCTG
T GAT CTGGCA CTG CTCGAA ACT TACTGCGC
A ACT CCA GCA AAATCCGAA TAAo
上記で述べた合成IGF−11遺伝子はひんばんに有用な制限部位を取り込んで
おり、選択領域のカセ・ノド突然変異を促進する。また好適な実施例には、遺伝
子のあらゆる所望の発現システムへの取り込みを単純化するフランク(flan
klng)制限部位が含まれている。
コドン類はイー、コリ(E、coli)に好適なものであるが、このDNAが酵
母および咄乳類細胞を念む他の有機体中における発現に適切であることが期待さ
れる。
本発明の第3の態様によれば、第1または第2の態様によりDNAまたはその断
片から成る遺伝的構築体が提供される。本断片は、少なくとも10,20.30
.40また構築体は、プラスミド、コスミドまたはファージのようなベクターで
ある。
本発明の第4の態様によれば、第1または第2の態様によるDNAまたは第3の
態様により遺伝的構築体を調製するプロセスが提供され、このプロセスは連続ヌ
クレオチドの結合および/または適当なオリゴマーの連結から成る。
本発明はまた、第1または第2の態様によるDNAに対応するかまたはこのDN
Aに相補的であるかのいずれかである他の核酸(RNAを含む)に関する。
本発明の好適な実施態様および実施例を次に述べる。以下の記載では、いくつか
の図に対し説明が付されている。
第1図は、IGF−II mRNAD−ド領域山来cDNA配列を示している。
第2図は、天然IGF−Uコード配列(2a)と本発明のIGF−II合成遺伝
子配列(2b)との比較、有用な制限部位の概説を示している。
第3図は、オリゴヌクレオチドに分割した本発明の合成IGF−U遺伝子の配列
を示している。
第4図は、使用した組立て操作法をまとめて示したものである
実施例
遺伝子の構成
所望の遺伝子配列は、第3図に示すように10個のオリゴデオキシリボヌクレオ
チド(オリゴマー)に分割した。
この分割によって、オリゴマーの相補対をに一ルした後の5個の塩基接着端が付
与された。このオリゴマーの末端は、組み立て段階におけるオリゴマーの不適切
な連結可能性を最小とするように選択した。
オリゴマーは、自動固体ホスホルアミダイ)・(phosphoraifidi
te)化学で合成しまた。ブロックをはずし調節した多孔性ガラス支持体から除
去後のオリゴマーを変性ポリアクリルアミドゲルで精製し、さらに、エタノール
沈澱で精製、最終的に水に溶解後それらの濃度測定を行った。
5゛末端オリゴマーBB56およびBB65を除く全てのオリゴマーを次にキナ
ーゼ処理し、連結段階で必要とされる5′−リン酸塩を給与した。相補オリゴマ
ーを次にアニールし、5対のオリゴマーを第4図に示すようにT4DNAリガー
ゼで連結した。連結生成物は2%の低ゲル化温度(LGT)ゲルで分離し、21
1/219 bp IGF−n遺伝子複製に対応するバンドを切り取り、ゲルか
ら抽出した。精製した断片を、5phI/Bam Hlで切断したベクターM1
3mp18の複製型(RF’)DNAに連結した(Yaniseh Perro
n C,et al、 Gene、 3310&−119(1プレートに接種し
た。組換えファージは、白色の産生プラークによって識別された。多くの白色プ
ラークは選択され、配列分析用に一本鎖(s 5)DNAを調製するために使用
された。組換え体をジデオキシ配列分析すると、M 13 mp18の普遍的プ
ライ−領域に相補的な17塩基プライマーを用いて正確なりローンの識別が可能
であった。
方法
本遺伝子の製造に用いられた遺伝子操作の全ての技術は、遺伝子工学技術の当業
者に周知である。当技術のほとんどの記載は、下記の実験マニュアルのひとつで
見い出すことができる。モレキュラー・クローニング(Molecular C
lonlng)、 T、 マニアチス(Maniatls、) E、F、フリッ
ブ(tritseh)およびJ、サムプルツク(Sambrook)著、コール
ド・スプリング11ハーバ−・ラボラトリ(Cold Sprjng l1ar
borLaboral ory)出版、ボックス100.=ユ E3−夕、米国
。
追加改変方法を下記に述べる。
1)オリゴヌクレオチド合成
オリゴヌクレオチドは、シアノエチルホスホルアミタイドを用いる自動化ホスホ
ルアミダイト化学によって合成した。この法は現在法(用いられており、記載さ
れたきた(ビューケージ(13caueagc)、S、L、およびカルーサーr
ahedron Letters)、24.245(1981))。
2)オリゴヌクレオチドの精製
オリゴヌクレオチドは、濃縮NH3中でインキュベーションすることによって脱
保護し、CPG支持体から脱11iIL。
た。典型的には、1マイクロモルのオリゴヌクレオチドを有するCPG50mg
は濃縮NH)(600mcl )中で70℃で5時+11インキユベーシヨンす
ることによって脱保護された。この上清を新しい試験管に移し、オリゴマーを3
倍容量のエタノールで沈澱させた。遠心分離後、沈渣(pcllet)を乾燥し
、水1mlに再懸濁した。その後、粗オリゴマー濃度を260nmの吸光度測定
によってめた。
ゲル精製のため、この粗オリゴヌクレオチド〕0吸光度単位を乾燥させ、マーカ
ー色素15mel (90%脱イオンホルムアミド、10rrxM)リス、1.
0mMホウ酸塩、1mM EDTA、0.1%ブロモフェノールブルー)に再懸
濁した。試料を90℃で1分間加熱後、1.6mm幅のスロットを有し1.2m
m厚の変性ポリアクリルアミドゲルにのせた。このゲルは、等量のTBE中で1
5%アクリルアミド、0.6%ビスアクリルアミドおよび7M尿素のストックか
ら調製し、0.1%過硫酸アンモニアムおよび0.025%TEMEDで高分子
化した。ゲルを1時間にわたり予備展開した。試料は1500Vで4−5時間展
開した。
バンドはUV照射によって視見化し、完全な長さの生成物に対応するバンドを切
り取ってミクロ試験管に移した。オリゴマーは、AGEB (0,5M酢酸アン
モニウム、0゜01M酢酸マグネシウムおよび0.1%5DS)に−晩浸漬して
ゲル切片から溶出させた。このAGEBバッファを次いで新しい試験管に移し、
このオリゴマーを3倍容量のエタノールで一70℃において15分間沈澱させた
。沈澱物は、エッペンドルフ試験管で10分間遠心分離することによって採取し
、沈渣(pellet)を80%エタノールで洗浄後、精製オリゴマーを乾燥し
、水1mlに再溶解後、最終的に0.45ミクロンのミクロフィルターでろ過し
た。精製生成物の濃度は、260nmにおける吸光度をめることによって測定し
た。
3)オリゴマーのキナーゼ処理
オリゴマー250pmo l eを乾燥後、20mclのキナーゼバッフy(7
0mMトリス1)H7,6,10mM MgCl 2.1.m、M ATP、0
.2mMスペルミジン、0.5rnMジチオスレイトール)に再懸濁した。T4
ボリヌクレオチドキナーゼ10U(ユニット)を添加後、混合物を37℃で30
分子。1インキユベートした。このキナーゼは、85℃で15分間加熱すること
によって不活性化した。
4)アニーリング
各オリゴマー8mclを混合し、90℃に加熱後1時間にわたり室温までゆっ、
くりと冷却した。
5)連結
オリゴマーの各アニール対5mcjを混合後、10倍容量のリガーゼバッファを
添加して最終りガーゼ反応混合液を作成した(50mM )リスpH7,5,1
0mM MgCl2 .20mMジチオスレイトール、1mM ATP)。反応
液50■c1に対し100Uの割合で’r4DNAリガーゼを添加し、連結を1
5℃で4時間行った。
6)アガロースゲル電気泳動
連結生成物は、エチジウムプロミド0 、 5 mcg/ml含有TBEバッフ
γ(0,094M)リスpH8,3,0,08ル化温度アガロースゲルを用いて
分離した。
7)連結生成物の単離
所望のIGF−II迫伝子連結生成物に対応するバンドは、長波長UV照射下で
サイズマーカーを参照することによって同定した。バンドをゲルから切り取り下
記の如くしてDNAを抽出した。
重量からゲル切片の容積を推定し、その後65℃で10分間インキュベーション
して溶解した。切片の容積を次にTE(10mMトリスpH3,o、1mM E
DTA)で400m1とし、酢酸ナトリウムを添加後置終濃度を0.3Mとした
。酵N t RNA 10mcgもまた担体として添加した。このDNAを等量
のTE平衡フェノールで3回抽出した後、水で飽和したエーテルで3回抽出した
。このDNAを2倍容量のエタノールで沈澱させ、ミクロ分離管中で10分間遠
心分離後、沈渣を70%エタノールで洗浄して最終的に乾燥した。このDNAを
TE20■C!に取り、その2mciを2%アガロースゲル上で展開させて、D
NAの回収を測定した。
8)断片のクローニング
M13mp18 RF DNA(0,5+eg)を、供給者の助言通りにsph
IおよびBamHIで切断して調製した。消化DNAを0.8%LGTゲル1
−に展開し、上述の如くベクターバンドを精製した。
切断ベクターDNA20ngを、上述の連結バッファを用いて、次に2から20
nHの範囲の種々のペルオキシダーゼ遺伝子DNAに4時間連結した。この連結
生成物を用いて、既述の如くコンピテントJM103を形質転換した。
組換えファージは、JM1030−ンでlac指示プレートに接種した際に白色
プラークを生成するファージであると同定された。
9)単鎖ファージD N Aの単離
ss(単jj’1)DNAは、既知の方法を用いて白色プラークを生成するファ
ージから調製した。
10)ジデオキシ配列決定
用いたプロトコールは、本質的に既述のものであった(ビギン(Biggin)
、M、D、、ギプソン(Gibson)、 T、J。
ホンダ(Ilong)、G、F、 P、N、A、S、 803963−3965
(1983))。
11)形質転換
形質転換は、標準操作を用いて行なった。クローニングで受容体として用いた株
°は、JM103であった。
HBIOIのようなその他の標準的なりローニング受容体も全て適切である。
Txσπ!1
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−tゴメ嘔ヂ配ジ「リフ”2+。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成2年4月 9日
特許庁長官 吉 1)文 毅 殿
1、事件の表示 PCT/GB881008322、発明の名称 ヒトインシュ
リン様成長因子■をコードする合成りNA配列3、特許出願人
住 所 イギリス国、オックスフォード オーエックス45エルワイ、コーレイ
、ワトリングトン ロード、プルツク ハウス名 称 ブリティッシュ バイオ
テクノロジー リミテッド4、代理人
住 所 東京都千代田区二番町11番地9ダイアパレス二番町氏名(7234)
弁理士 へ田幹雄
1銘舌 03−3230−4766番
5、補正書の提出年耳日
1990年1月23日
6、添付書類の目録
(1)補正書の写しく翻訳文)
請求の範囲
1.1GF−IIをコードし、下記酵素に対する制限部位を有する合成または組
換えDNA:
5acl、Pstl、BstEII、NheI、Xbal。
Pvull、およびFsplo
2、請求項第1頁に記載され、さらに下記酵素に対するフランク制限部位を有す
るDNA:
Sph’I、 Ns i I、 Nde IおよびBamHI。
3、次の配列を含むDNA:
ATG GCA TACCGCCCG AGCGAG ACCCTG TGCG
GT GGCGAG CTCGTA GACACT CTGCAG TTCGT
T TGT GGT GACCGT GGCTTCTACTTCTCTCGT
CCT GC,T AGCCGT GTATCT CGCCGT TCT AG
A GGCATCGTT GAA GAG TGCTGTTTCCGCAGCT
GT GAT CTGGCA CTG CTCGAA ACT TACTGCG
CA ACT CCA GCA AAATCCGAA TAAo
4、請求項第1,2または3項に記載のDNAまたは少なくとも10個のヌクレ
オチドを含むその断片を含んでなる遺伝的構築物。
5、断片は少なくとも20個のヌクレオチドを含む請求項第4項に記載の構築物
。
6、断片は少なくとも30個のヌクレオチドを含む請求項第4項に記載の構築物
。
7、断片は少なくとも40個のヌクレオチドを含む請求項第4項に記載の構築物
。
8、断片は少なくとも50個のヌクレオチドを含む請求項第4項に記載の構築物
。
9、ベクターである請求項第4項に記載の構築物。
10、連続ヌクレオチド類を結合させることおよび/または適当なオリゴマー類
を連結さ会ることから成る請求項第1.2または3項に記載のDNAまたは請求
項第4項に記載の遺伝的構築体の調製方法。
11、第2b図を参照とし本文で実質的に記載のDNA0宝陥調査報告
141M1111+8−^11ulllls内M、p(丁/GB 88/I]0
832国際調査報告 −PC丁/CB 88100832
Claims (11)
- 1.IGF−IIをコードし、下記酵素に対する制限部位を有するDNA: SphI,NsiI,NdeI,SacI,PstI,BstEII,NheI ,XbaI,PvuII,FspIおよびBamHI。
- 2.次の配列を含むDNA: 【配列があります】
- 3.請求項第1項または第2項に記載のDNAまたはその断片を含む遺伝的構築 物。
- 4.断片は少なくとも10個のヌクレオチドを含む請求項第3項に記載の構築物 。
- 5.断片は少なくとも20個のヌクレオチドを含む請求項第3項に記載の構築物 。
- 6.断片は少なくとも30個のヌクレオチドを含む請求項第3項に記載の構築物 。
- 7.断片は少なくとも40個のヌクレオチドを含む請求項第3項に記載の構築物 。
- 8.断片は少なくとも50個のヌクレオチドを含む請求項第3項に記載の構築物 。
- 9.ベクターである請求項第3項に記載の構築物。
- 10.連続ヌクレオチド類を結合させることおよび/または適当なオリゴマー類 を連結させることから成る請求項第1または2項に記載のDNAまたは請求項第 3項に記載の遺伝的構築体の調製方法。
- 11.第2b図を参照とし本文で実質的に記載のDNA。
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