JPH0376583A - Manifestation of human protein in blue-green algae - Google Patents

Manifestation of human protein in blue-green algae

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JPH0376583A
JPH0376583A JP21012989A JP21012989A JPH0376583A JP H0376583 A JPH0376583 A JP H0376583A JP 21012989 A JP21012989 A JP 21012989A JP 21012989 A JP21012989 A JP 21012989A JP H0376583 A JPH0376583 A JP H0376583A
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JP
Japan
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dna
polypeptide
solution
minutes
cells
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JP21012989A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Hagiwara
秀昭 萩原
Yasumasa Takeshima
康誠 竹嶋
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TOKYO YAKUHIN KAIHATSU KK
Original Assignee
TOKYO YAKUHIN KAIHATSU KK
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Publication date
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a human protein by transforming blue-green algae cell using recombinant plasmid incorporated with the DNA sequence coding a polypeptide having the same amino acid sequence as that for human superoxide dismutase. CONSTITUTION:Firstly, a recombinant plasmid (or a DNA fragment capable of manifesting it) incorporated with the DNA sequence coding a polypeptide having virtually the same amino acid sequence as that for human superoxide dismutase (h-SOD) is synthesized. Second, using this recombinant plasmid (or the DNA fragment capable of manifesting it), blue-green algae put to culture in a medium to manifest polypeptide. Thence, cells are collected from the resulting cultured product by e.g. centrifugation and then ground, and the resultant polypeptide is separated by means of e.g. salting-out and recovered. The polypeptide thus obtained is useful for e.g. the pharmaceuticals for the therapy or prevention of chronic articular rheumatism, osteoarthritis, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明はヒト・スーパーオキシドジスムターゼ(以下、
h−SODと省略する)と実質的に同一のアミノ酸配列
を有するポリペプチドをコードするDNA配列をらん藻
細胞内で発現させる方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field 1] The present invention relates to human superoxide dismutase (hereinafter referred to as
The present invention relates to a method for expressing in cyanobacteria cells a DNA sequence encoding a polypeptide having substantially the same amino acid sequence as h-SOD (abbreviated as h-SOD).

【従来の技術] ヒト・スーパーオキシドディスムターゼ<h−5OD)
は生体内に生じる活性酸素(02−”0. 、OH−な
ど)の濃度を低下させ、生体成分が非特異的に酸化され
るのを防ぐ機能をもつと考えられている。そのことから
、h−SODは炎症など活性酸素が関与する病気(例え
ば慢性関節リウマチ、変形性関節関節炎、放射線・紫外
線照射による障害、虚血部分への血液再流に伴う障害な
ど)に有効な治療薬として注目されている。
[Prior art] Human superoxide dismutase <h-5OD)
It is thought that it has the function of reducing the concentration of active oxygen (02-"0., OH-, etc.) generated in the living body and preventing biological components from being non-specifically oxidized. h-SOD is attracting attention as an effective therapeutic agent for diseases involving active oxygen such as inflammation (e.g., rheumatoid arthritis, osteoarthritis, disorders caused by radiation/ultraviolet irradiation, disorders associated with blood reflow to ischemic areas, etc.) has been done.

ヒト−赤血球Cu / Z n −S ODについては
そのアミノ酸配列が報告され[Jabusch et 
al、。
The amino acid sequence of human red blood cell Cu/Z n -S OD has been reported [Jabusch et al.
al.

Biochen+1strys 19 (1980) 
2310〜2316、Barraat al、、 FE
BS Letters、 120 (1980) 53
〜55] sまた、ダウン症候群患者に由来する樹立細
胞株より分離されたmRNAから得られたcDNAの塩
基配列についても調べられている[Sherman、 
L。
Biochen+1strys 19 (1980)
2310-2316, Barraat al,, FE
BS Letters, 120 (1980) 53
~55] The base sequence of cDNA obtained from mRNA isolated from established cell lines derived from Down syndrome patients has also been investigated [Sherman,
L.

et al、、 Proc、 Nat、 Acad、 
Sci、 USA% 80 (1983)5465〜5
469]。また、h−5ODは遺伝子操作により大腸筒
、酵母での発現も報告されており、ER,−ム、 Ha
llewell eL al、 Nucleic Ac
1d Re5earch 13、(6) (1985)
 2017〜2034、R,A。
et al, Proc, Nat, Acad,
Sci, USA% 80 (1983) 5465-5
469]. In addition, h-5OD has also been reported to be expressed in the large intestine and yeast through genetic manipulation, and has been expressed in ER, -mu, Ha
llewell eL al, Nucleic Ac
1d Research 13, (6) (1985)
2017-2034, R,A.

Hallawell  et  al、Bio/Tec
hnology、5 (1987)363〜366] 
、i換えb −S ODの大腸菌、酵母による大量生産
も可能になっている。
Hallawell et al, Bio/Tec
hnology, 5 (1987) 363-366]
, it has also become possible to mass-produce i-recombinant b-S OD using Escherichia coli and yeast.

一方、らん藻細胞は、光と少量の無機塩類を含む水とが
あれば増殖することが可能であり、培養が簡単であるた
め、遺伝子操作のための宿主として好適であると考えら
れる。
On the other hand, cyanobacterial cells can proliferate in the presence of light and water containing a small amount of inorganic salts, and are easy to culture, so they are considered suitable as hosts for genetic manipulation.

従来、らん藻細胞を宿主として遺伝子操作を行った例と
しては、アナキステイス・ニデユランス(Anacys
tis n1dulans)にアンピシリンおよびクロ
ラムフェニコール耐性遺伝子、アナキステイス・ニデユ
ランスのrRNA遺伝子およびリブロースニリン酸カル
ボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RuB isCO)遺
伝子を導入したもの[C,J、Kuhlemeier 
at al、、 Mo1. Gan、 Genet、 
 184 :249 254(1981);S、S、G
oldenand  L、A、Sherman、 J 
、 Bacteriology l 55 : 966
−972 (1983) ;H,Daniellet 
al、、 Arch、 Mierobiol、 151
 : 59−64(1989)]、アナベナ(A na
haena)にクロラムフェニコール、ストレプトマイ
シン、ネオマイシンおよびエリスロマイシン耐性遺伝子
を導入しt;もの[C,P、 Wolk et al、
、 Proc、 Natl、Acad、sei、UsA
  81:1561−1565 (1984)]、シネ
コシステイス(S ynechocystis)にカナ
マイシン耐性遺伝子を導入したもの[F 、 Chau
vat at al、、 Mo1. Gen、 Gon
et、216:51−59 (1989)]等が知られ
ているが、原子動物であるらん藻細胞にヒト又は動物の
遺伝子を組み込み、それを発現させることに成功した例
は未だ報告されていない。
Conventionally, an example of genetic manipulation using cyanobacterial cells as a host is Anacystis nidulans (Anacys nidulans).
tis n1dulans) with ampicillin and chloramphenicol resistance genes, the rRNA gene of Anarchisteis nidulans, and the ribulose diphosphate carboxylase/oxygenase (RuB isCO) gene [C, J, Kuhlmeier
at al,, Mo1. Gan, Genet,
184:249 254 (1981); S, S, G
Oldenand, L., A., Sherman, J.
, Bacteriology 55:966
-972 (1983) ;H, Danielet
al., Arch, Mierobiol, 151
: 59-64 (1989)], Anabaena
chloramphenicol, streptomycin, neomycin, and erythromycin resistance genes were introduced into S. haena [C, P, Wolk et al.
, Proc, Natl, Acad, sei, UsA
81:1561-1565 (1984)], a kanamycin resistance gene introduced into Synechocystis [F, Chau
vat at al,, Mo1. Gen, Gon
et., 216:51-59 (1989)], but there have been no reports of successful integration of human or animal genes into cells of cyanobacteria, which are atomic animals, and their expression. .

本発明者らは、遺伝f組換え技術によるh−sOD遺伝
子の発現のための宿主としてらん藻細胞を用いることに
着目し、鋭意研究を行なった結果、今回、h−S OD
遺伝子を成る種のベクターまたは発現能力を持つDNA
断片に導入し、得られる組換えプラスミドまたはDNA
断片でらん藻細胞を形質転換し、h−5ODを発現させ
ることに成功し、本発明を完成するIこ至つた。
The present inventors focused on the use of cyanobacterial cells as a host for the expression of h-sOD gene by genetic f recombination technology, and as a result of intensive research, this time, h-SOD
Species vectors containing genes or DNA capable of expressing them
Recombinant plasmid or DNA obtained by introducing the fragment into
We successfully transformed cyanobacterial cells with the fragment and expressed h-5OD, thus completing the present invention.

かくして、本発明によれば、ヒト・スーパーオキシドジ
スムターゼと実質的に同一のアミノ酸配列を有するポリ
ペプチドをコードするDNA配列が導入された組換えプ
ラスミドまたは発現能力をもつDNA断片で形質転換さ
れたらん藻細胞を培地で培養することを特徴とするらん
藻細胞における上記ポリペプチドの発現方法が提供され
る。
Thus, according to the present invention, a recombinant plasmid or a DNA fragment capable of expression into which a DNA sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence substantially identical to that of human superoxide dismutase is introduced is transformed. A method for expressing the above-mentioned polypeptide in cyanobacterial cells is provided, which comprises culturing the algal cells in a medium.

ヒト・スーパーオキシドジスムターゼ(h−5OD)は
、153個のアミノ酸から構成されるポリペプチドであ
り、そのポリペプチド部分のアミノ酸配列は次のとおり
である。
Human superoxide dismutase (h-5OD) is a polypeptide consisting of 153 amino acids, and the amino acid sequence of the polypeptide portion is as follows.

0 Asp Gly Pro Val  Gln Gly 
 lie  lie Asn  Phe0 Glu  Gin  Lys  Glu Ser  A
sn Guy  Pro  Val  Lys0 Vat  Trp Guy  Ser  Ile  L
ys Gly  Leu  Thr  GLu0 Gly  Leu  His  Guy  Phe  
His  Val  His  Glu  Phe0 Gly  Asp  Asn  Thr  Ala G
ly Cys  Thr  Ser  AlaGly 
 Pro His  pHe  Asn  Pro L
eu  Ser  Arg  Lys0 His Gly Gly Pro Lys Asp G
lu Glu Arg His0 Val  Gly  Asp  Lau  Guy  
Asn  Val  Thr  Ala  Asp0O Lys  Asp Gly  Vat  Ala  A
sp  Val  Ser  lie Glu10 Asp Ser  Vat  lie Ser  Le
u  Ser  Gly  Asp His20 Cys lie [le Gly Arg Thr L
eu Val Van His30 Glu  Lys  Ala  Asp  Asp  
Leu  Gly  Lys  Gly  Guy40 Asn Glu Glu  Ser  Thr  Ly
s  Thr  Gly  Asn  Alal50 Gly Ssr  Arg  Leu  Ala Cy
s  Gly  Vat  lie Glylie  
Ala  Gin 本明細書において「ヒト・スーパーオキシドジスムター
ゼと実質的に同一のアミノ酸配列を有するポリペプチド
」とは、上記アミノ酸配列を有するh−5ODポリペプ
チドの他に、h−S ODとしての酵素活性を実質的に
失なうことがない範囲内で、上記153個のアミノ酸の
一部(一般には5個以下、好ましくは2個以下)が他の
アミノ酸と置き換ったh−S ODに類縁するポリペプ
チド(以下、h−S OD類縁体という)をも包含する
意味で使用するものである。そのようなh−S OD類
縁体の具体例としては、例えば、 (a)  h −S ODの6番目のシスティン残基(
Cys)がアラニン残基(A la)に置き換ったもの
(特願昭63−311013号明細書参照)、 (b)  h−S ODのIl1番目のシスティン残基
(Cys)がセリン残基(S or)に置き換ったもの
(特公昭62−130681Ql[書参照)、 (c)  h −S ODの6番目のシスティン残基(
Cys)がアラニン残基(Ala)に、そして111番
目のシスティン残基(Cys) カセリン残基にそれぞ
れ置き換ったもの(特公昭63−273473明細書参
照) 等が挙げられる。
0 Asp Gly Pro Val Gln Gly
lie lie Asn Phe0 Glu Gin Lys Glu Ser A
sn Guy Pro Val Lys0 Vat Trp Guy Ser Ile L
ys Gly Leu Thr GLu0 Gly Leu His Guy Phe
His Val His Glu Phe0 Gly Asp Asn Thr Ala G
ly Cys Thr Ser AlaGly
Pro His pHe Asn Pro L
eu Ser Arg Lys0 His Gly Gly Pro Lys Asp G
lu Glu Arg His0 Val Gly Asp Lau Guy
Asn Val Thr Ala Asp0O Lys Asp Gly Vat Ala A
sp Val Ser lie Glu10 Asp Ser Vat lie Ser Le
u Ser Gly Asp His20 Cys lie [le Gly Arg Thr L
eu Val Van His30 Glu Lys Ala Asp Asp
Leu Gly Lys Gly Guy40 Asn Glu Glu Ser Thr Ly
s Thr Gly Asn Alal50 Gly Ssr Arg Leu Ala Cy
s Gly Vat lie Glylie
Ala Gin As used herein, "polypeptide having substantially the same amino acid sequence as human superoxide dismutase" means, in addition to h-5OD polypeptide having the above amino acid sequence, enzyme activity as h-SOD. Similar to h-S OD in which some of the above 153 amino acids (generally 5 or less, preferably 2 or less) are replaced with other amino acids without substantially losing The term "h-S OD analog" is also used to include polypeptides that contain (hereinafter referred to as h-S OD analogs). Specific examples of such h-S OD analogs include (a) the 6th cysteine residue of h-S OD (
Cys) is replaced with an alanine residue (Ala) (see Japanese Patent Application No. 63-311013), (b) the cysteine residue (Cys) at position I1 of h-S OD is replaced with a serine residue (S or) (Japanese Patent Publication No. 62-130681Ql [refer to the book), (c) h -S 6th cysteine residue of OD (
Cys) is replaced with an alanine residue (Ala), and the 111th cysteine residue (Cys) is replaced with a catherine residue (see Japanese Patent Publication No. 63-273473 specification).

ヒト・スーパーオキシドジスムターゼと実質的に同一の
アミノ酸配列を有するポリペプチド(以下、本件ポリペ
プチドという)をコードするDNA配列はそれ自体既知
の遺伝子操作技術によって容易に合皮することができ、
例えば下記の文献:(1) 日本生化学会編 「続生化
学講座l遺伝子研究法■」 東京化学同人刊(1987
年)(2)村松正実編 「医学における遺伝子工学」東
京化学同人刊(1987午) 等の実験書に記載されている方法によって合皮すること
ができる。
A DNA sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence substantially identical to human superoxide dismutase (hereinafter referred to as the subject polypeptide) can be easily synthesized by genetic engineering techniques known per se;
For example, the following documents: (1) Edited by the Japanese Biochemical Society, "Sequential Biochemistry Course l Gene Research Methods", published by Tokyo Kagaku Doujin (1987)
Synthetic skin can be produced using methods described in experimental books such as ``Genetic Engineering in Medicine'' edited by Masami Muramatsu, published by Tokyo Kagaku Dojin (1987).

このようにして合皮されるh −5ODをコードするD
NA配列の一例を示せば次のとおりである。
D which codes h-5OD which is synthesized in this way
An example of the NA sequence is as follows.

1                        
     10GCT  ACCAAAGCTG  T
TTGCGTTCT  GAAAGGTCGA  TG
GTTTCGACAAACGCAAGA  CTTTC
CA0 GACGGCCCGGTTCAGGGTATCAT  
CAACTTCCTGCCGGGCCAAG  TCC
CATAGTA  GTTGAAG0 GAA  CAGAAAGAAT  CTAACGGT
CCGGTTAAACT’r  GTCT’l’TCT
TA  GA’l”1”GCCAGG  CCAAT’
M’GTT  TGGGGTTCTA  TCAAAG
GCCT  GACCGAACAA  ACCCCAA
GA’l’  AGT’l’TCCGGA  CTGG
ATT0 GG’l’  CTGCATGGAT  ?CCATG
TTCA  TGAA’l”I’TCCA  GACG
TACCTA  AGGTACAAG’l’  ACT
TAAA0 GGT  GACAACACTG  CAGGTTGC
ACCTCTGCACCA  CTG’l’TGTGA
CG’l’CCAACG’l”G  GAGACG’l
’0 GGG  CCTCATTTCA  ACCCGCTG
TCGCG’rAAACCCGGAGTAAAGT  
TGGGCGACAG  CGCATT’l’0 CATGGTGGGCCGA  AAGACGAAGA
  ACG’l’CATGTACCACCCGGCT 
 TTCTGCTTCT  TGCAGTA0 GTT ’GGTGAC’l’AGG  TAACGT
TACCGCTGACCAA  CCACTGATCC
ATTGCAATGG  CGACTG00 AAAGACGGTGTCGCTGACGTTTCT 
 ATCGAAT?TCTGCCACAGCG  AC
TGCAAAGA  ’I’AGCTT10 GAC’l’  CTGT↑A?CTCTCTGTCT
GG’l”  GACCA’I’CTGA  GACA
ATAGAG  AGACAGACCA  CTGGT
A20 TGCATCATCGGTCG  TACTCTGGT
T  GTTCATACGT’AGTAGCCAGCA
TGAGACCAA  CAAGTA30 GAAA  AAGCGGATGA  CCTGGGT
AAA  GGTGGTCTTT  TTCGCCTA
CT  GGACCCAT’I”l’  CCACCA
40 TTGCTCCTTAGA’l’G GTTT’I’G
GCCA TTGCGACCAA GAGCAGACC
G TACGCCACAA TAGCCAATCGCT
CAG ATGCGAGTC なお、上記DNA配列の上流側末端には適宜、よい。
1
10GCT ACCAAAGCTG T
TTGCGTTCT GAAAGGTCGA TG
GTTTCGACAAAACGCAAGA CTTTC
CA0 GACGGCCCGGTTCAGGGTATCAT
CAACTTCCTGCCGGGCCCAAG TCC
CATAGTA GTTGAAG0 GAA CAGAAAGAAT CTAACGGT
CCGGTTAAAACT'r GTCT'l'TCT
TA GA'l"1"GCCAGG CCAAT'
M'GTT TGGGGTTCTA TCAAAG
GCCT GACCGAACAA
GA'l'AGT'l'TCCGGA CTGG
ATT0 GG'l' CTGCATGGAT? CCATG
TTCA TGAA'l"I'TCCA GACG
TACCTA AGGTACAAG'l' ACT
TAAA0 GGT GACAACACTG CAGGTTGC
ACCTCTGCACCA CTG'l'TGTGA
CG'l'CCAACG'l"G GAGACG'l
'0 GGG CCTCATTTCA ACCCGCTG
TCGCG'rAAACCCGGAGTAAAGT
TGGGCGACAG CGCATT'l'0 CATGGTGGGCGA AAGACGAAGA
ACG'l'CATGTACCACCCGGCT
TTCTGCTTCT TGCAGTA0 GTT 'GGTGAC'l'AGG TAACGT
TACCGCTGACCAA CCACTGATCC
ATTGCAATGG CGACTG00 AAAGACGGTGTCGCTGACGTTTCT
ATCGAAT? TCTGCCACAGCG AC
TGCAAAGA 'I'AGCTT10 GAC'l' CTGT↑A? CTCTCTGTCT
GG'l"GACCA'I'CTGA GACA
ATAGAG AGACAGACCA CTGGT
A20 TGCATCATCGGTCG TACTCTGGT
T GTTCATACGT'AGTAGCCAGCA
TGAGACCAA CAAGTA30 GAAA AAAGCGGATGA CCTGGGT
AAAGGTGGTCTTTTTCGCCTA
CT GGACCCAT'I"l' CCACCA
40 TTGCTCCTTAGA'l'G GTTT'I'G
GCCA TTGCGACCAA GAGCAGACC
G TACGCCACAA TAGCCAATCGCT
CAG ATGCGAGTC Note that it may be used as appropriate for the upstream end of the above DNA sequence.

上記DNA配列はあくまでも一実施態様であり、前記の
アミノ酸配列をコードするものである限り、DNA配列
は変更可能であることはいうまでもない。
The above DNA sequence is just one embodiment, and it goes without saying that the DNA sequence can be changed as long as it encodes the above amino acid sequence.

また、前記(a)のh−S OD類縁体をコードするD
NA配列の一例としては、上記h−5ODをに置き換え
たものを例示することができる。
In addition, D encoding the h-S OD analog of (a) above
An example of the NA sequence is one in which the above h-5OD is replaced with .

このようにして合皮される本件ポリペプチドをコードす
るDNA配列は次いで適当なベクターまたは発現能力を
もつDNA断片に組み込む。そのために使用しうるベク
ターまたは発現可能なDNA断片としては、らん藻細胞
に導入可能なものであれば特に制限されるものではなく
広範囲の種類のベクターまたはDNA断片から選ぶこと
ができ、プラスミド及びウィルスから必要に応じて誘導
するこεができる。ベクターは単コピーベクター又は低
コピーもしくは高コピーベクターのいずれであってもよ
く、クローニング及び/又は発現のために機能するもの
である。ベクターに関しては多くの文献が存在し、また
、多くのベクターまたはDNA断片は商業的に入手可能
である。これらのベクターまたは発現可能なDNA断片
は通常、選択を可能にするマーカーを含有し、このマー
カーとしては細胞毒耐性、栄養要求性などがあり、しば
しば異なる特性をもたらす多数のマーカーを1ベクター
またはl DNA断片に使用される。また、発現ベクタ
ーまたは発現可能なDNA断片の場合には転写開始およ
び停止の再制御シグナルが存在する。
The DNA sequence encoding the polypeptide synthesized in this manner is then incorporated into a suitable vector or DNA fragment capable of expression. Vectors or expressible DNA fragments that can be used for this purpose are not particularly limited as long as they can be introduced into cyanobacterial cells, and can be selected from a wide variety of vectors or DNA fragments, including plasmids and viruses. ε can be derived from ε as necessary. The vector may be a single copy vector or a low copy or high copy vector, and is functional for cloning and/or expression. Much literature exists regarding vectors, and many vectors or DNA fragments are commercially available. These vectors or expressible DNA fragments usually contain markers that allow selection, such as cytotoxin resistance, auxotrophy, etc., and often a large number of markers conferring different properties can be combined in one vector or l. Used for DNA fragments. In addition, in the case of an expression vector or an expressible DNA fragment, signals for re-regulating transcription initiation and termination are present.

このような有利に利用できる発現用ベクターとしては、
例えばptac 11 (ATCC37145) 、p
Lac12 (ATCC37138) 、pKK 22
3−3などのptacプロモーター[H,A、 deB
oer e3t、 al、、 Proc、 Natl。
Expression vectors that can be advantageously used include:
For example, ptac 11 (ATCC37145), p
Lac12 (ATCC37138), pKK 22
ptac promoter such as 3-3 [H, A, deB
oer e3t, al,, Proc, Natl.

Aeid、 Sei、 USA  78.21 (19
83)]を含有するベクター、 pAH5、pAH9な
どのADC1プロモーターを含有するベクター:プラス
ミドpSV 2などのSV 40系ベクター等が挙げら
れる。さらに、らん藻細胞用のベクターとして「植物遺
伝子操作技術−遺伝子組換え己細胞融合−」山口彦之監
修(シーエムシー刊)98〜llO頁に記載されている
プラスミドpBAs18、pUc104、pUC105
、pUc303等もまた使用可能である。
Aeid, Sei, USA 78.21 (19
83)], vectors containing the ADC1 promoter such as pAH5 and pAH9: SV 40-based vectors such as plasmid pSV 2, and the like. Furthermore, as vectors for cyanobacterial cells, plasmids pBAs18, pUc104, and pUC105, which are described in "Plant Genetic Manipulation Technology - Genetic Recombination Self-Cell Fusion" edited by Hikoyuki Yamaguchi (published by CMC), pages 98-110, are used.
, pUc303, etc. can also be used.

本件ポリペプチドをコードするDNA配列をらん藻細胞
に導入するためのベクターまたは発現可能なDNA断片
プロモーター、オペレーター SD (Shine−D
algarno)配列、翻訳開始コドン;終止コドン、
ターミネータ−がこの順に配置されていることが必要で
ある。プロモーターは1つである必要はなく、2つのプ
ロモーターを縦列させ用いることも可能である。プロモ
ーターはtacプロモーターの他、glnAln上−タ
ー(A nabaena) 、ps2 Bプロモーター
(F remylla) 、rbcプロモーター(An
acysc、is) 、 rRN Aプロモータプロモ
ーター(Calothrix) 、cpcプロモーター
(Synechococeus、 Anabaena)
 、sodプロモーター (A nacystis)な
どが挙げられる[N、E、Tumer  et  al
、Nature、  306  :  337〜342
(1983)  : B、Mulligan  et 
at、、Proe。
Vector or expressible DNA fragment promoter, operator SD (Shine-D
algarno) sequence, translation initiation codon; termination codon,
It is necessary that the terminators be arranged in this order. It is not necessary to use only one promoter, and it is also possible to use two promoters in tandem. Promoters include tac promoter, glnAln promoter (Anabaena), ps2 B promoter (Fremilla), and rbc promoter (Anabaena).
acysc, is), rRNA promoter promoter (Calothrix), cpc promoter (Synechococeus, Anabaena)
, sod promoter (A nacystis), etc. [N, E, Tumer et al.
, Nature, 306: 337-342
(1983): B., Mulligan et.
at,,Proe.

Nat、1.Aead、Sci、USA、81  (9
)  :  2693〜2697 (1984);熊野
正信、杉浦畠弘、「遺伝J 38 (12)26〜31
(1984);  S、  E、  Curtis、 
 Photosynthesis   Re5earc
h、  18:223−244  (1988)  ;
J、V。
Nat, 1. Aead, Sci, USA, 81 (9
): 2693-2697 (1984); Masanobu Kumano, Hatakehiro Sugiura, "Genetics J 38 (12) 26-31
(1984); S. E., Curtis.
Photosynthesis Re5earc
h, 18:223-244 (1988);
J.V.

D 、  P las  et  al、、  Pho
tosynthesis  Re5earch18  
:179−204  (1988)  8N、T、D。
D., Plas et al., Pho.
tosynthesis Re5earch18
:179-204 (1988) 8N, T, D.

Marsae  et  al、、  Photosy
nthesis  Re5earch18  :  9
9−132  (1988)  ;D、E、Laude
nbaeh et al、、Mo1.Gen、Gene
t、2 16  :  455−461  (1989
)]  。
Marsae et al., Photosy
nthesisRe5earch18: 9
9-132 (1988); D, E, Laude
nbaeh et al., Mo1. Gen, Gene
t, 2 16: 455-461 (1989
)].

一方、本件ポリペプチドが導入された組換えベクターま
たは発現可能なDNA断片を組み込むことのできるらん
藻細胞としては、例えばアナキスティス争ニデユランス
(A nacystis n1dulans)、アグメ
ネルム・クオドルプリカトウム(A gmenelRu
m  quadruplicatum) 、アナベナ(
A 1abaena)、ネンジュモ(Nostoe) 
、ユレモ(Ose i l 1ator ia)、スピ
ルリナ(S pirulina) 、イトヒゲモ(Ca
loLthrix) 、フレミイエラ(F rem+y
ella) 、スイゼンジノリ (A phanoth
eee) 、アイミドリ(B raehytriehi
a) s シネコシステイス(S yneehocys
tis)等が挙げられ、それぞれの宿主に適したベクタ
ーまたは発現可能なDNA断片を選択使用することによ
り、形質転換らん藻細胞を遺戒することができる。
On the other hand, examples of cyanobacterial cells into which a recombinant vector or an expressible DNA fragment into which the present polypeptide has been introduced include A. nacystis n1dulans, A. gmenelRu.
m quadruplicatum), Anabaena (
A 1abaena), Nostoe
, Oseil 1atoria, Spirulina, Ca
loLthrix), Fremyera (F rem+y
ella), A phanoth
eee), Aimidori (B raehytriehi)
a) S synechocystis
tis), etc., and by selecting and using vectors or expressible DNA fragments suitable for each host, transformed cyanobacterial cells can be prepared.

本件ポリペプチドをコードするDNA配列と適当なベク
ターまt;はDNA断片とからの組換えプラスミドまた
は発現可能なDNA断片の遺戒もまた、遺伝子操作にお
ける周知の技術を用いて行なうことができ、例えば下記
の文献: (1)  T、 ManiaLis et at、、 
Mo1ecular Cloning −a Labo
ratory Manual −ColdSpring
 Harbor Laboratory刊、(2)  
L、 G、 Davis et at、、 Ba5ic
 Methods inMolecular Biol
ogy、 Elsevier刊(3)  Ray Wu
 et al、、 Methods in Enzym
ology。
The production of recombinant plasmids or expressible DNA fragments from a DNA sequence encoding the subject polypeptide and a suitable vector or DNA fragment can also be carried out using well-known techniques in genetic engineering. For example, the following documents: (1) T. ManiaLis et at.
Mo1ecular Cloning-a Labo
ratory Manual-ColdSpring
Published by Harbor Laboratory, (2)
L, G, Davis et at, Ba5ic.
Methods in Molecular Biol
ogy, published by Elsevier (3) Ray Wu
et al., Methods in Enzym
ology.

101、 Acade+mic Press刊等の実験
書に記載の方法によって造成することができる。
101, published by Acade+mic Press, etc., by the method described in the experimental book.

たとえば、適当に選択されるベクターまたは発現可能な
DNA断片に化学合成した本件ポリペプチドをコードす
る遺伝子、形質発現調節遺伝子を含むDNA断片、合f
ltDNA断片を正しく組込むことにより目的の組換え
DNAが得られる。その概略を添付第1図に示す。DN
A断片の連結順序は最終的に得られる組換えDNAの構
造が目的とするものである限り特に制限されるものでは
ない。
For example, a gene encoding the polypeptide chemically synthesized into an appropriately selected vector or an expressible DNA fragment, a DNA fragment containing a gene regulating gene expression, a combination of
The desired recombinant DNA can be obtained by correctly integrating the ltDNA fragment. Its outline is shown in attached Figure 1. D.N.
The order in which the A fragments are linked is not particularly limited as long as the structure of the recombinant DNA finally obtained is the desired one.

このようにして遺戒される組換えプラスミドまたは発現
可能なDNA断片によって前述したらん藻細胞を形質転
換する。
The recombinant plasmid or expressible DNA fragment thus obtained is used to transform the above-mentioned cellulose algae.

得られる組換えDNAによる宿主の形質転換はそれ自体
既知の方法によって行うことができる。
Transformation of a host with the obtained recombinant DNA can be performed by methods known per se.

例えば遺伝子操作に関する多数の文献たとえば、(1)
  高木東歌ら、「遺伝子操作マニュアル」講談社刊、 (2)高木東歌ら、「遺伝子操作実験法」講談社刊、 (3)  T、 ManiaLis et al、、 
Mo1ecular cloning −a Labo
ratory Manual −ColdSpring
 Hart+or Laboratory刊、(4) 
 L、 G、 Davis et al、、 Ba5i
c Metbodsin Mo1ecular Bio
logy、 Elsavier刊などの実験書に記載の
方法従って行なうことができる。
For example, a large number of publications on genetic manipulation include (1)
Takagi Touta et al., “Gene Manipulation Manual” published by Kodansha, (2) Takagi Touta et al., “Gene Manipulation Experimental Method” published by Kodansha, (3) T, ManiaLis et al.
Mo1ecular cloning-a Labo
ratory Manual-ColdSpring
Published by Hart+or Laboratory, (4)
L, G., Davis et al., Ba5i
c Metbodsin Molecular Bio
This can be carried out in accordance with the method described in experimental books such as Logic, published by Elsavier.

例えば、b−SODをコードするDNA配列を有するp
KK223−3をアナキステイス・ニデュランスヘエレ
クトロポレーション法で導入し形質転換する。形質転換
体はアンピシリン耐性などにより選抜した後、イムノブ
ロッティング法により、所期の形質転換体が得られてい
ることを確認することができる。
For example, p with a DNA sequence encoding b-SOD
KK223-3 is introduced into Anarchisteis nidulans by electroporation and transformed. After selecting the transformants based on ampicillin resistance or the like, it can be confirmed by immunoblotting that the desired transformants have been obtained.

このようにして調製される形質転換体は、光の照射下に
宿主細胞の増殖に応じたそれ自体既知の培地で培養する
ことにより本件ポリペプチドの発現を行わせる。培地は
適当量の鋼及び/又は亜鉛イオンを含むことが好ましい
The transformant thus prepared is cultured under irradiation with light in a known medium suitable for the growth of host cells, thereby allowing expression of the polypeptide of the present invention. Preferably, the medium contains appropriate amounts of steel and/or zinc ions.

アナキステイス・ニデユランスの場合、培地としてはB
G−11培地、MDM培地などが適しており、また培養
条件として、培養温度は一般に10〜30℃、好ましく
は25℃付近が適しており、またpHは通常7〜8の範
囲及び光度は1000〜3000 luxの範囲が適し
ている。このような条件下に培養は5〜20日程度行な
うことができる。
In the case of Anarchisteis nidulans, the medium is B.
G-11 medium, MDM medium, etc. are suitable, and the culture temperature is generally 10 to 30°C, preferably around 25°C, the pH is usually in the range of 7 to 8, and the luminous intensity is 1000°C. A range of ~3000 lux is suitable. Cultivation can be carried out for about 5 to 20 days under such conditions.

また、培養は静置又は撹拌下に行なう。対数増殖期初期
に1〜2mMのイソプロピル−β−D−チオガクラドピ
ラノシド(IPTG)を添加することにより誘発合成を
行なってもよい。
In addition, the culture is performed by standing still or under stirring. Induced synthesis may be performed by adding 1-2 mM isopropyl-β-D-thiogacladopyranoside (IPTG) during early logarithmic growth phase.

培養後の培養物からの産生された本件ポリペプチドの採
取はそれ自体既知の方法で行なうことができる。例えば
、培養後、遠心分離で細胞を集め、破砕したのち、通常
知られている方法、例えば塩析、秀析、イオン交換クロ
マトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー、クロマ
トフオーカツシング、ハイドロ7オービツクインターラ
クシヨンクロマトグラフイー、アフィニティークロマト
グラフィー、電気泳動などの操作を適宜組合せることに
より本件ポリペプチドを分離回収することができる。
After culturing, the produced polypeptide of the present invention can be collected by a method known per se. For example, after culturing, cells are collected by centrifugation, disrupted, and then processed using commonly known methods such as salting out, precipitation, ion exchange chromatography, gel filtration chromatography, chromatography, hydro7 orbital The subject polypeptide can be separated and recovered by appropriately combining operations such as lactation chromatography, affinity chromatography, and electrophoresis.

このようにして製造される本件ポリペプチドは、活性酸
素が関与する病気、例えば慢性関節リウマチ、変形性関
節炎、放射線・紫外線照射による障害、血行障害等の治
療、処置、予防のための医薬や化粧料等に利用すること
ができる。
The polypeptide produced in this way can be used as a medicine or cosmetic for the treatment, treatment, or prevention of diseases involving active oxygen, such as chronic rheumatoid arthritis, osteoarthritis, disorders caused by radiation/ultraviolet irradiation, and blood circulation disorders. It can be used for fees, etc.

次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1 [1]h−3OD遺伝子の化学合或 (I −1)  オリゴヌク1〆オチドの合成および精
製完全鎖長(475bp)の遺伝子を作製するために1
7の断片に分け(第2図参照)、17のオリゴヌクレオ
チド(35b〜61b)をDNAシンセサイザー380
A(アプライド・バイオシステムズ・ジャパン社製)を
用いてホスホアミダイト法にまり合成を行った。合成が
終了したシリカゲルカラムに2m12のアンモニア水(
27%以上)を0゜5−ずつi5分おきに加え、オリゴ
ヌクレオチドをシリカ支持体より切り出しバイアルに捕
集した。
Example 1 [1] Chemical synthesis of h-3OD gene (I-1) Synthesis and purification of oligonucleotide 1
The 17 oligonucleotides (35b to 61b) were separated into 7 fragments (see Figure 2) using a DNA synthesizer 380.
A (manufactured by Applied Biosystems Japan) was used to perform mari synthesis using the phosphoramidite method. Add 2m12 of ammonia water (
27% or more) was added every 5 minutes in 0°5-minute increments, and the oligonucleotide was cut out from the silica support and collected in a vial.

このバイアルにさらに1Ildのアンモニア水を加え、
キャップおよびバラフィルム等によりシールして55℃
で8時間以上加温し、塩基部分の保護基(アシル基)を
はずした。恒温槽よりバイアルを取り出し室温に戻した
後、キャップをはずし、減圧下で濃縮乾固した。乾固後
、残渣を200μQの0゜01Mトリエチルアミン−酢
酸溶液(TEAA。
Add another 1 Ild of ammonia water to this vial,
Seal with cap and loose film etc. and heat to 55℃
The mixture was heated for 8 hours or more to remove the protecting group (acyl group) from the base moiety. The vial was taken out from the thermostatic bath and returned to room temperature, then the cap was removed and the solution was concentrated to dryness under reduced pressure. After drying, the residue was dissolved in 200μQ of 0.01M triethylamine-acetic acid solution (TEAA).

pH75)に溶解し、AM−313−ODS (山村化
学研究新製)カラムを用いたHPLCでアセトニリル0
.1M  TEAAの濃度勾配による溶出を行いメイン
ビークを分取した。分取したメインビークを減圧下で濃
縮乾固した後、80%酢酸(アセトニi・リル溶液)1
00μQを加え、混合して室温に30分間放置すること
により、5′未満のジメチルトリチル(DMTr)をは
ずし、OH基に変換した。30分経過後、迅速に乾固し
、残渣を0.01M  TEAA CpH7,5)20
0μQに溶解し、等容のジエチルエーテルを加え、D 
M T r基を抽出除去した。この溶液を減圧下で濃縮
乾固しt;後、110PQの0.OIM  TEAA(
pH7,5)に溶解し、再びHPLCを用いて、分取、
精製を行った。分取したオリゴヌクレオチドを含む溶液
を減圧下で乾固した後、io+nMhリス塩酸−1mM
  EDTA溶液(TE、pH8゜0)に溶解し、以下
の実験に使用した。
pH 75) and analyzed by HPLC using an AM-313-ODS (manufactured by Yamamura Kagaku Kenkyushin) column.
.. Elution was performed using a concentration gradient of 1M TEAA, and the main beak was collected. After concentrating the separated main beak to dryness under reduced pressure, 80% acetic acid (acetonyl solution)
00 μQ was added, mixed, and left at room temperature for 30 minutes to remove less than 5' dimethyltrityl (DMTr) and convert it into an OH group. After 30 minutes, it was quickly dried and the residue was dissolved in 0.01M TEAA CpH7,5)20
Dissolve in 0μQ, add an equal volume of diethyl ether,
The MTr group was extracted and removed. This solution was concentrated to dryness under reduced pressure, and then 110 PQ of 0. OIM TEAA(
pH 7.5) and fractionated using HPLC again.
Refined. After drying the solution containing the fractionated oligonucleotide under reduced pressure,
It was dissolved in EDTA solution (TE, pH 8.0) and used in the following experiment.

(X−2)  合成オリゴヌクレオチドのキナーゼによ
るリン酸化 精製したオリゴヌクレオチドは完全鎖長ヒト型SOD遺
伝子の5′末端に位置するNo、lおよびNo、17を
瞼さ5′末端のリン酸化を行った。各オリゴヌクレオチ
ド4μgを50mMトリス塩酸−10mM  MgCQ
z  O,1mMEDTA−5mMジチオスレイトール
(DTT)−0,1mMスペルミジン−1,7,uMA
TP溶液(pH7,6)120pQに混合し、T、ポリ
ヌクレオチドキナーゼ9単位(宝酒造社製)を添加し、
37′Oで15分間インキュベートした。次にATPを
終濃度1mMになるように加え、再度T、ポリヌクレオ
ヂドキナーゼ9単位を添加し、37℃で25分間インキ
ュベートした。反応後、90℃、5分間処理してT、ポ
リヌクレオチドキナーゼを失活させた。この溶液に等容
のフェノールを加え、撹拌したのち、15000rpm
、4℃、2分間の遠心テ水Mヲe取した。この水層に等
容のクロロホルム−イソアミルアルコール(24:l)
を加え、撹拌、遠心することによりフェノールを抽出除
去した。この水層に尾容の3M酢酸ナトリウム(pH4
,8)j−rよび2,5容のエタノールを加え、−20
℃で2時間以上放置した。沈澱を15000 rplT
l、 4°C17分間遠心して集め、−20℃で冷した
70%エタノールで2回洗浄し、減圧下でアルコール分
を除いた。残渣を10μQの10mMトリス塩酸−1g
aMEDTA溶液(TE、pH8,0)に溶解し、次の
実験に使用した。
(X-2) Phosphorylation of synthetic oligonucleotides with kinase The purified oligonucleotides were phosphorylated at the 5' end of No, 1, and No. 17 located at the 5' end of the full-length human SOD gene. Ta. 4μg of each oligonucleotide was added to 50mM Tris-HCl-10mM MgCQ.
zO, 1mM EDTA-5mM dithiothreitol (DTT)-0, 1mM spermidine-1,7, uMA
Mix with 120 pQ of TP solution (pH 7,6), add T, 9 units of polynucleotide kinase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.),
Incubated for 15 minutes at 37'O. Next, ATP was added to a final concentration of 1 mM, 9 units of T, polynucleotide kinase were added again, and the mixture was incubated at 37°C for 25 minutes. After the reaction, T polynucleotide kinase was inactivated by treatment at 90°C for 5 minutes. Add an equal volume of phenol to this solution, stir, and then turn the mixture at 15,000 rpm.
After centrifugation at 4°C for 2 minutes, water was collected. Add an equal volume of chloroform-isoamyl alcohol (24:l) to this aqueous layer.
was added, stirred, and centrifuged to extract and remove phenol. Add 3M sodium acetate (pH 4) to this aqueous layer.
,8) Add j-r and 2.5 volumes of ethanol, -20
It was left at ℃ for more than 2 hours. Precipitate at 15000 rplT
The cells were collected by centrifugation at 4°C for 17 minutes, washed twice with 70% ethanol cooled at -20°C, and the alcohol content was removed under reduced pressure. The residue was dissolved in 10μQ of 10mM Tris-HCl-1g.
It was dissolved in aMEDTA solution (TE, pH 8,0) and used in the next experiment.

(I−3)T、DNAリガーゼによる合成オリゴヌクレ
オチドの連結(DNAブロック !−Vの作製) 完全鎖長遺伝子合成のために17のオリゴヌクレオチド
を5つのブロック(I−V)に分け、T、DNAリガー
ゼにより連結した(第3図参照)。
(I-3) T, ligation of synthetic oligonucleotides using DNA ligase (preparation of DNA block!-V) For full-length gene synthesis, 17 oligonucleotides were divided into 5 blocks (IV), T, They were ligated using DNA ligase (see Figure 3).

各ブロックを構成するオリゴヌクレオチドのうち上下各
ストランドの5′末端に位置するオリゴヌクレオチド1
.5μg1その他のオリゴヌクレオチドlμgを50m
Mトリス塩酸−10mM  M gCQx温溶液pH7
,6)80μα中に混合した。この溶液を90℃、5分
間加熱した後、2時間かけて4℃まで徐冷し、100m
Mジチオスレイトール(DTT)とlOmMATPを1
0μQずつ加え、さらにT、DNAリガーゼ(宝酒造社
製)2.5unitSを添加して4℃で15時間インキ
ュベートした。
Oligonucleotide 1 located at the 5' end of each upper and lower strand among the oligonucleotides constituting each block
.. 5 μg 1 μg of other oligonucleotides in 50 m
M Tris-HCl-10mM M gCQx warm solution pH 7
, 6) mixed in 80μα. This solution was heated to 90°C for 5 minutes, then slowly cooled to 4°C over 2 hours, and
M dithiothreitol (DTT) and lOmMATP at 1
0 μQ each was added, and 2.5 units of T and DNA ligase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) were added and incubated at 4° C. for 15 hours.

反応液を等容のフェノールで処理し、クロロホルム抽出
を2回行いフェノールを除去した。この溶液に3倍容の
n−ブタノールを加え、撹拌、遠心して濃縮し、残余の
n−ブタノールをクロロホルムにより抽出除去した。こ
の溶液にX容の電気泳動用マーカー(0,25%ブロモ
フェノールブルー 0.25%キシレンシアツール、3
0%グリセロール)を加え、8%ポリアクリルアミドゲ
ルにのせ、89mMトリスホウ酸−2mM  EDTA
(TBE、pH8,0)緩衝液f200V、4時間電気
泳動を行った。泳動後、ゲルを0.5μg/mQのエチ
ジウムブロマイド溶液(TBE中)に15分間浸漬し、
DNAの染色を行った。染色したゲルをトランスイルミ
ネーター上にのせ、紫外線をあて目的とするDNAを含
むバンドを切り出した。
The reaction solution was treated with an equal volume of phenol, and extracted with chloroform twice to remove phenol. Three times the volume of n-butanol was added to this solution, stirred and concentrated by centrifugation, and the remaining n-butanol was extracted and removed with chloroform. Add X volumes of electrophoresis markers (0.25% bromophenol blue, 0.25% xylene shear tool, 3
0% glycerol) and loaded on an 8% polyacrylamide gel, 89mM Trisborate-2mM EDTA
(TBE, pH 8,0) buffer solution f200V, electrophoresis was performed for 4 hours. After electrophoresis, the gel was immersed in a 0.5 μg/mQ ethidium bromide solution (in TBE) for 15 minutes.
DNA staining was performed. The stained gel was placed on a transilluminator, and a band containing the target DNA was cut out by applying ultraviolet light.

このゲルを5T1111用のデイスポーサブル注射筒に
入れ、18Gの針をつけ、ゲルを針先から押し出すこと
により細かく砕いた。細かく砕いたゲルを1゜5m12
用エツペンドル7チユーブに入れ、20n+Mトリス塩
酸−1,5mM  EDTA溶液(pH8,0)500
μQを加え、37°Cで1晩浸漬することにより目的の
DNAを抽出した。抽出液にトリエチルアミンを終濃度
が10mMになるように加え、0.1M)リス塩酸−1
0mM)リエチルアミンー1mM  EDTA溶液(p
H7,7)で平衡化した核酸精製用カートリッジNen
5orb20 (Du pond社製)に通すことによ
りDNAを吸着させた。カートリッジに311IQの0
.1Mトリス塩酸−IMEDTA溶液(pH7,7)$
5よび滅菌水を流して洗浄した後、DNAを50%メタ
ノール(高速液体クロマト用)溶液として溶出した。溶
出液を減圧下で濃縮乾固した後、残渣をlOμaの滅菌
水に溶解した。
This gel was placed in a disposable syringe for 5T1111, an 18G needle was attached, and the gel was crushed into pieces by pushing it out from the needle tip. 1゜5m12 of finely crushed gel
Add 20n+M Tris-HCl-1,5mM EDTA solution (pH 8,0) 500
The DNA of interest was extracted by adding μQ and soaking at 37°C overnight. Triethylamine was added to the extract so that the final concentration was 10mM, and 0.1M) lithium-hydrochloric acid-1
0mM) ethylamine-1mM EDTA solution (p
Cartridge for nucleic acid purification equilibrated with H7,7)
DNA was adsorbed by passing it through 5orb20 (manufactured by Dupond). 311IQ 0 in the cartridge
.. 1M Tris-HCl-IMEDTA solution (pH 7,7) $
After washing with 5 and sterile water, the DNA was eluted as a 50% methanol (for high performance liquid chromatography) solution. After the eluate was concentrated to dryness under reduced pressure, the residue was dissolved in 10 μa of sterile water.

(I−4)T4DNAリガーゼによるブロックの連結一
完全鎖長遺伝子の作製 前記(1−3)で連結した5つのDNAブロック(■、
■、■、■、■)を第3図に示すように2つずつT、D
NAリガーゼにより連結し、完全鎖長のヒト型SOD遺
伝子を作製した。
(I-4) Ligation of blocks using T4 DNA ligase - Production of full chain length gene The five DNA blocks ligated in (1-3) above (■,
■, ■, ■, ■) as shown in Figure 3.
They were ligated using NA ligase to create a full-length human SOD gene.

隣合せの2ブロツクをそれぞれ0.5μgずつ5QmM
)リス塩酸−10mM  M g CQx浴溶液pH7
0.5μg each of 2 adjacent blocks at 5QmM
) Liss hydrochloric acid-10mM M g CQx bath solution pH 7
.

6)40μaに混合し、37℃で30分間インキュベー
トした後、4℃まで30分間で除冷した。
6) After mixing at 40 μa and incubating at 37°C for 30 minutes, the mixture was slowly cooled to 4°C for 30 minutes.

この溶液にloOmM  DTT、lOmMATPをお
のおの5μαずつ加え、さらにT、DNAリガーゼ(宝
酒造社製)10unitsを添加して4℃、15時間反
応させた。この反応液に等容のフェノール−クロロホル
ム−イソアミルアルコール(25:24:l)を加え撹
拌、遠心して水層を得た。
To this solution, 5 μα of each of loOmM DTT and lOmMATP were added, and 10 units of T and DNA ligase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) were added and reacted at 4° C. for 15 hours. An equal volume of phenol-chloroform-isoamyl alcohol (25:24:l) was added to this reaction solution, stirred, and centrifuged to obtain an aqueous layer.

これに電気泳動用マーカーを尾容加え、6%ポリアクリ
ルアミドゲルにのせTHE緩衝液で200V、6時間電
気泳動を行った。泳動後、ゲルをエチジウムブロマイド
染色した後、トランスイルミネーター上で目的とするD
NAバンドを切り出した。切り出したゲルから(1−3
)と同様にDNAを抽出し、Nen5orb20を用い
て精製した。
An electrophoresis marker was added to the tail, placed on a 6% polyacrylamide gel, and electrophoresed with THE buffer at 200V for 6 hours. After electrophoresis, the gel was stained with ethidium bromide, and the desired D
Cut out the NA band. From the cut out gel (1-3
) DNA was extracted and purified using Nen5orb20.

(1−5)  完全鎖長遺伝子のクローニング1)完全
鎖長ヒト型SOD遺伝子約lμgを120μQの53m
Mトリス塩酸−10mM  M gCQx −0,1m
M  EDTA−5mM  DTT−0,1mMスペル
ミジン−1,7℃M  ATP溶液(pH7,6)と混
合し、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(宝酒造社製) 
9 unitsを添加し、37℃、15分間インキュベ
ートした。次にATPを終濃度1mMになるように加え
、再度T、ポリヌクレオチドキナーゼ9unitsを添
加し、37℃で25分間インキュベートした。反応後、
等量のフェノール:クロロホルム:イソアミル アルコ
ール(25:24:l)を加え撹拌したのち15000
rpm、2分間の遠心で水層を得た。この水層に等量の
クロロホルムを加え撹拌、遠心することにより残余のフ
ェノールを抽出除去した。この水層に尾容の3M酢酸ナ
トリウム(pH4,8)および2.5容のエタノールを
加え、−20℃で2時間以上放置した。
(1-5) Cloning of full chain length gene 1) Approximately 1μg of full chain length human SOD gene is cloned into 120μQ of 53m
M Tris-HCl - 10mM M gCQx -0.1m
M EDTA-5mM DTT-0, 1mM spermidine-1, mixed with 7°C M ATP solution (pH 7,6), T4 polynucleotide kinase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.)
9 units were added and incubated at 37°C for 15 minutes. Next, ATP was added to a final concentration of 1 mM, T and polynucleotide kinase 9 units were added again, and the mixture was incubated at 37°C for 25 minutes. After the reaction,
After adding equal amounts of phenol:chloroform:isoamyl alcohol (25:24:l) and stirring,
An aqueous layer was obtained by centrifugation at rpm for 2 minutes. An equal amount of chloroform was added to this aqueous layer, and the remaining phenol was extracted and removed by stirring and centrifuging. A tail volume of 3M sodium acetate (pH 4,8) and 2.5 volumes of ethanol were added to this aqueous layer, and the mixture was left at -20°C for 2 hours or more.

沈澱を1500Orpm、4℃で7分間遠心して集め一
20℃に冷した70%エタノールで2回洗浄し、減圧下
でアルコール分を除いた。こうして0゜8℃gのリン酸
化ヒト型SOD遺伝子が得られ、40μaのTEに溶解
し、次の実験に使用した。
The precipitate was collected by centrifugation at 1500 rpm for 7 minutes at 4°C and washed twice with 70% ethanol cooled to 20°C, and the alcohol content was removed under reduced pressure. In this way, a 0°8°Cg phosphorylated human SOD gene was obtained, dissolved in 40 μa of TE, and used in the next experiment.

2) リン酸化ヒト型SOD遺伝子30ngおよび制限
酵素、141ndllT 、、B alllHIで切断
したpuc13 280ngを7−5μcの0.1Mト
リス塩酸−5mM  MgCQz溶液に混合し、60p
QのT akaraligation  K it (
宝酒造社製)A液を加え、よく撹拌した。この溶液に7
.5ttQのligation K iLB液を加えよ
く撹拌した後、16℃で30分間インキニーベートした
。反応後、この溶液をE。
2) 30 ng of phosphorylated human SOD gene and 280 ng of puc13 cut with restriction enzymes, 141ndllT, and BallHI were mixed in 7-5 μc of 0.1M Tris-HCl-5mM MgCQz solution, and 60p
Q's T akaraligation K it (
Solution A (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) was added and stirred well. 7 in this solution
.. After adding 5ttQ of ligation K iLB solution and stirring well, incubation was performed at 16° C. for 30 minutes. After the reaction, this solution was converted into E.

eoli  JM109株の形質転換に使用した。It was used for the transformation of Eoli JM109 strain.

3)ヒト型SOD遺伝子を挿入したpUc1340ng
(10pQ’)に50mM  CaC(2,処理したE
3) pUc1340ng with human SOD gene inserted
(10pQ') with 50mM CaC (2, treated E
.

co1iJM109株の細胞懸液200/JI2を加え
、おだやかに混合した。混合液を氷水中で30分間揮ン
キュベートした後、さらに42℃で3分間インキュベー
トしてDNAを細胞中にとりこませた。
Cell suspension 200/JI2 of coli JM109 strain was added and mixed gently. The mixture was incubated in ice water for 30 minutes, and then further incubated at 42°C for 3 minutes to incorporate the DNA into the cells.

この懸濁液に1m12の2 X Y TmediuIl
l(15g/ Qバクトドリプトン、lOg/Q酵母抽
出エキス、5g/Q  NaC(1)を加え、振盪しな
がら37℃で1時間インキニーベートした。この細胞懸
濁液を25.50.100,200および400/71
2εす2XYT寒天培地(50μg/+mffアンピシ
リン、40n+g/Q5−ブロモー4−クロロ−3−イ
ンドリル−β−D−チオガラクトシド(X−gal) 
、23.83mg/Qイングロビルーβ−D−チオガラ
クシトシド(IPTG)、1.5%寒天を含む)上にプ
レートした。このプレートを37°0で24時間インキ
ュベートし、得られた白いコロニーを新しい2XYT寒
天培地(アンピシリン、X−gal、IPTG、1.5
%寒天を含む)にスポットして37°Cで1晩培養する
ことにより単離した。
Add 1 ml of 2 X Y TmediuIl to this suspension.
l (15g/Q Bactodryptone, lOg/Q yeast extract, 5g/Q NaC (1) was added and incubated at 37°C for 1 hour with shaking. This cell suspension was incubated at 25.50.100 ,200 and 400/71
2ε2XYT agar medium (50μg/+mff ampicillin, 40n+g/Q5-bromo4-chloro-3-indolyl-β-D-thiogalactoside (X-gal)
, 23.83 mg/Q inglovir-β-D-thiogalacitoside (IPTG) containing 1.5% agar). The plate was incubated at 37°0 for 24 hours and the resulting white colonies were placed on fresh 2XYT agar (ampicillin, X-gal, IPTG, 1.5
% agar) and cultured overnight at 37°C.

単離した白いコロニーを2mQの2YT溶液培地(50
μg/mQアンピシリンを含む)に白金耳で植え付け3
7℃で1晩培養した。培養液を1m+2とり1.5容エ
ツベンドル7チユーブに移し、1500 Orpm、 
30秒間遠心して細胞を集めた。集めた細胞を1+++
QのS E T buffer (20%ショ糖、50
I!1Mトリス塩酸、50mFvi  EDTA、pH
7゜6)に懸濁し、15000rpm、1分間遠心して
洗浄した。この細胞を再び150μQの5ETbuff
erに懸濁し、5p(lのRNase溶液(10mg/
−リボヌクレアーゼA(シグマ社製)、0.1M酢酸す
1−リウム、0.3mM  EDTA、pH4,8)を
加えポルテックスミキサーで十分混合した。これに35
0μaの溶菌液(1%SDS、0.2NNaOI4)を
加え、チューブを逆さにすることによりおだやかに撹拌
し、完全に溶菌させた。この溶菌液を氷水中でlO分間
インキュベ−トシた後、2FiOpQの酢酸ナトリウム
(pH4,8)を加え、十分混合し、さらに氷水中に3
0分間放置した。
The isolated white colonies were added to 2 mQ of 2YT solution medium (50
Contains μg/mQ ampicillin) with platinum loops 3
Cultured overnight at 7°C. Transfer 1 m+2 of the culture solution to a 1.5 volume Etsubendol 7 tube, and adjust to 1500 Orpm.
Cells were collected by centrifugation for 30 seconds. Collected cells to 1+++
Q's SET buffer (20% sucrose, 50%
I! 1M Tris-HCl, 50mFvi EDTA, pH
7°6) and washed by centrifugation at 15,000 rpm for 1 minute. This cell was again treated with 150μQ of 5ETbuff.
RNase solution (10 mg/L).
- Ribonuclease A (manufactured by Sigma), 0.1M sodium acetate, 0.3mM EDTA, pH 4.8) were added and thoroughly mixed using a portex mixer. 35 for this
0 μa of lysing solution (1% SDS, 0.2 N NaOI4) was added and gently stirred by inverting the tube to completely lyse the tube. After incubating this lysate in ice water for 10 minutes, 2FiOpQ sodium acetate (pH 4,8) was added, mixed thoroughly, and further incubated in ice water for 30 minutes.
It was left for 0 minutes.

この混合液を15000rpn+、4℃で10分間遠心
してSDSおよび染色体DNAを沈澱として除いた。上
溝を別のエッペンドルフチューブにSL、、等量のイン
プロパツールを加えよく混合し、15000rpm、 
4°0で7分間遠心してプラスミドDNAを沈Rkして
集めた。沈澱を苗木に溶解し、一部を制御酵素Hind
lll、BamHI処理し、1.2%agal−ose
ゲル電気泳動を行い475bpのDNA断片がpUC1
3に導入されていることを確認した。このようにして得
られた組換えプラスミドをpUC13−h−5ODと命
名する。
This mixture was centrifuged at 15,000 rpm+ at 4°C for 10 minutes to remove SDS and chromosomal DNA as a precipitate. Place the upper groove in another Eppendorf tube with SL, add an equal amount of Improper Tool, mix well, and mix at 15,000 rpm.
The plasmid DNA was precipitated and collected by centrifugation at 4°0 for 7 minutes. The precipitate is dissolved in the seedlings and a portion is added to the control enzyme Hind.
lll, BamHI treated, 1.2% agal-ose
After gel electrophoresis, a 475 bp DNA fragment was identified as pUC1.
I confirmed that it has been installed in 3. The recombinant plasmid thus obtained is named pUC13-h-5OD.

■。h−S OD発現用ベクターの構築(11−1)h
−3OD遺伝子の調製 pUCl 3−h−9OD  DNAを5DS−アルカ
リ法および塩化セシウムーエヂジウムブロマイド平衡密
度句配遠心分離法(B、 PerbaL A。
■. Construction of h-S OD expression vector (11-1) h
Preparation of -3OD gene pUCl 3-h-9OD DNA was prepared by 5DS-alkali method and cesium chloride edidium bromide equilibrium density centrifugation method (B, PerbaLA).

Practical  Ga1de  to  Mo1
ecular  Cloning140−144、J 
ohon  W 1ley  and  S onsI
 nc、刊)により大量に調製した。調製したpUC1
3−h−5OD  DNA  80ttQC40pg)
と5 X H1ndlu切断用バツフアー(50mMト
リス塩酸、35mM  MgCO2,300+nM  
NaCQ。
Practical Ga1de to Mo1
ecular Cloning140-144, J
ohon W 1ley and S onsI
It was prepared in large quantities by the company (Published by NC, Inc.). Prepared pUC1
3-h-5OD DNA 80ttQC40pg)
and 5X H1ndlu cleavage buffer (50mM Tris-HCl, 35mM MgCO2, 300+nM
NaCQ.

pH7,5)30μl!及びHindlll(宝酒造社
製)80 unitsに水を加えて150/7Qとした
エッベンドルフチューブ(1,5m12用)を10本用
意し、37″0で3時間反応させた。反応後、フェノー
ル:りaロホルム(181)、クロロホルム処理シ、丸
容の3M酢酸ナトリウム(pH4,8) 、2.5容の
エタノールを加え、−20℃で2時間以上放置した。生
じたDNAの沈澱を15000 rpm。
pH7,5) 30μl! Ten Ebbendorf tubes (for 1.5 m12) were prepared by adding water to 80 units of Hindll (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) and made to 150/7Q, and the reaction was carried out at 37″0 for 3 hours.After the reaction, phenol: Aroform (181), a chloroform-treated sample, a round volume of 3M sodium acetate (pH 4,8), and 2.5 volumes of ethanol were added and left at -20°C for more than 2 hours.The resulting DNA precipitate was heated at 15,000 rpm. .

4°Cで10分間遠心し、70%エタノールで洗浄後、
減圧乾固させた。残渣を550μQの滅菌水に溶解し、
5つのチューブに110μαずつ分注した。それぞれの
チューブに5XEcoRI切断用バツフアー(250m
Mトリス塩酸、35mM  MgCl2!、500mM
  NaCQ、35mM  2−メルカプトエタノール
、0.05%ウシ血清アルブミン)30μff及びEc
oRI(宝酒造社製) 100unitsに水を加えて
150μQとし、37℃で3時間反応させた。反応後、
フェノール:クロロホルム(l:l)処理エタノール沈
澱してDNAを回収した。
After centrifuging at 4°C for 10 minutes and washing with 70% ethanol,
It was dried under reduced pressure. Dissolve the residue in 550μQ sterile water,
110 μα was dispensed into 5 tubes. A 5X EcoRI cutting buffer (250m) is attached to each tube.
M Tris-HCl, 35mM MgCl2! , 500mM
NaCQ, 35mM 2-mercaptoethanol, 0.05% bovine serum albumin) 30μff and Ec
Water was added to 100 units of oRI (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) to make 150 μQ, and the mixture was reacted at 37° C. for 3 hours. After the reaction,
DNA was recovered by phenol:chloroform (l:l) treatment and ethanol precipitation.

目的とするh−3OD遺伝子(HindI[−EcoR
I%約500 bp)を2%アガロースゲルによる電気
泳動を行って分離し、核酸精製用カートリッジNen5
orb20 (Dupond社)を用いて精製した。
Target h-3OD gene (HindI[-EcoR
(approximately 500 bp) was separated by electrophoresis using a 2% agarose gel, and then separated using a nucleic acid purification cartridge Nen5.
It was purified using orb20 (Dupond).

■−2,)(ilcll−Hindl[[断片の合皮S
 hine  D algarno (S / D )
配列を含む発現調節領域の合皮のために4つのオリゴヌ
クレオチド(第4図参照)をホスホアミダイト法により
化学合成し、高速液体クロマトグラフィーにより精製し
た。5′末端をT、ポリヌクレオチドキナーゼとATP
でリン酸化し、c、  1.53μg、c。
■-2,) (ilcll-Hindl [[Fragment of synthetic leather S
hine D algarno (S/D)
Four oligonucleotides (see Figure 4) for the synthesis of the expression control region containing the sequence were chemically synthesized by the phosphoramidite method and purified by high performance liquid chromatography. T at 5' end, polynucleotide kinase and ATP
Phosphorylated with c, 1.53 μg, c.

1.83μg、Vl   O,73μg、V2  0.
56/Jgを80pQの50mMトリス塩酸−IQmM
MgCQ2溶液に混合した。この溶液を90℃、5分間
加熱した後、2時間かけて4℃まで除冷し、100mM
ジチオスレイトール、10mM  ATPをlOμαず
つ加え、さらにT、DNAリガーゼ(宝酒造社製) 2
.5unitsを添加して4℃で15時間インキュベー
トした。反応液を7エノール:クロロホルム、クロロホ
ルム処理し、DNAをエタノール沈澱して回収した。
1.83 μg, Vl O, 73 μg, V2 0.
56/Jg to 80pQ 50mM Tris-HCl-IQmM
Mixed with MgCQ2 solution. This solution was heated at 90°C for 5 minutes, then slowly cooled to 4°C over 2 hours, and 100mM
Add dithiothreitol and 10mM ATP in an amount of 1Oμα, and then add T and DNA ligase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) 2
.. 5 units were added and incubated at 4°C for 15 hours. The reaction solution was treated with 7 enol:chloroform and chloroform, and the DNA was recovered by ethanol precipitation.

(n−3)h−5OD遺伝子(H1ndI[I −E 
coRI )と合皮DNA断片(Hincl[−Hln
dl[[)の連結 ll−2で調製した合皮DNA断片(Hincn −H
lndlll) 0.6 ttgとh−S OD遺伝子
4.1℃gを50mMトリス塩酸−10mM  MgC
121−10mMジチオスレイトール−11M  AT
P溶液(pH7。
(n-3) h-5OD gene (H1ndI[I-E
coRI) and synthetic skin DNA fragment (Hincl[-Hln
Synthetic skin DNA fragment (Hincn-H
lndlll) 0.6 ttg and h-S OD gene 4.1℃g in 50mM Tris-HCl-10mM MgC
121-10mM dithiothreitol-11M AT
P solution (pH 7.

6)に混合し、T、  DNAリガーゼ3μn1Lsを
添加して20μaとした。この反応液を10℃で15時
間インキュベートした後、65℃で1(1間熱処理して
反応を止めた。目的のDNA断片(約570 bp)を
2%アガロースゲル電気泳動によって分離し、DNA精
製用キットG eneclean@ (B10101社
製)を用いて精製した。
6) and added 3 μn and 1 L of T and DNA ligase to give a total volume of 20 μa. This reaction solution was incubated at 10°C for 15 hours, and then heat-treated at 65°C for 1 hour to stop the reaction. The desired DNA fragment (approximately 570 bp) was separated by 2% agarose gel electrophoresis, and DNA purification was performed. Purification was performed using a commercial kit Geneclean@ (manufactured by B10101).

(If  4)  tacプロモーター遺伝子の調整L
acプロモーターを有する大腸曹発現用ベクターpKK
223−3(ファルマシア社より購入)を5DS−アル
カリ法と塩化セシウム−エチジウムブロマイド平衡密度
勾配遠心法により大量調製シタ。pKK223−3DN
A溶液3ON4(80itg  DNA) 、5XBa
o+HI切断用バッファー(50IIIMトリス塩酸、
35 mM  MgCI21.5゜OmM  NaCL
  I 0mM2−メルカプトエタノール、0.05%
ウシ血清アルブミン、pH8,0)40ttQ及びBa
mHI(宝酒造社製) 240unitsに水を加えて
200μQとしたエツペンドル7チューブ10本を用意
し、30’Oで3時間反応させた。反応後、フェノール
:クロロホルム、クロロホルム処理し、DNAをエタノ
ール沈澱して回収した。目的のDNA断片(269bp
)を2%アガロースゲル電気泳運により分離し、ゲルか
らDNAを電気的に溶出し、核酸精製用カートリッジN
en5orb20 (Dupond社製)を用いて精製
した。
(If 4) Regulation of tac promoter gene L
Vector pKK for colonic expression with ac promoter
223-3 (purchased from Pharmacia) was prepared in large quantities by the 5DS-alkali method and the cesium chloride-ethidium bromide equilibrium density gradient centrifugation method. pKK223-3DN
A solution 3ON4 (80itg DNA), 5XBa
o+HI cleavage buffer (50IIIM Tris-HCl,
35mM MgCI21.5゜OmM NaCL
I 0mM 2-mercaptoethanol, 0.05%
Bovine serum albumin, pH 8,0) 40ttQ and Ba
Ten Etsupendol 7 tubes were prepared by adding water to 240 units of mHI (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) to make 200 μQ, and reacted at 30'O for 3 hours. After the reaction, the mixture was treated with phenol:chloroform and chloroform, and the DNA was precipitated with ethanol and recovered. Target DNA fragment (269bp
) was separated by 2% agarose gel electrophoresis, the DNA was electrically eluted from the gel, and the DNA was transferred to a nucleic acid purification cartridge N.
It was purified using en5orb20 (manufactured by Dupond).

精製したDNA断片8μgを5XHincl[切断用バ
ッファー(50mMトリス塩酸、35 mM  M g
CL300mM  NaCQ、  35a+M  2−
メルカプトエタノール、pH8,0) 9.uffi及
びHinclI(宝酒造社製) 30unitsにH!
Oを加えて45μm2として、37℃で2時間反応させ
た。反応後、65℃で10分間熱処理し、2.5%アガ
ロースゲル電気泳動して、目的のDNA断片(191b
p)を分離し、Nen5orb20を用いて精製した。
8 μg of the purified DNA fragment was added to 5X Hincl [cleavage buffer (50 mM Tris-HCl, 35 mM Mg
CL300mM NaCQ, 35a+M2-
Mercaptoethanol, pH 8,0) 9. uffi and HinclI (manufactured by Takara Shuzo) 30 units H!
O was added to make the thickness 45 μm 2 , and the reaction was carried out at 37° C. for 2 hours. After the reaction, the target DNA fragment (191b
p) was isolated and purified using Nen5orb20.

(II−5)  tacプロモーター遺伝子(BamH
I −HlncI[)とHinclr −EcoRI断
片の連結 tacプロモーター遺伝子(191bP)0.5.ug
(II-5) tac promoter gene (BamH
I-HlncI[) and Hinclr-EcoRI fragment tac promoter gene (191bP) 0.5. ug
.

H1ncl[−E coRI断片1.5μgを10mM
)リス塩酸−1mM  EDTA−300mM  Na
CQ溶液(pH8,0)9.68#Qに混合し、T a
kara  l igation  kit (宝酒造
)B液9.68μgを加え、26℃で1時間反応させた
。反応後、DNAをエタノール沈澱して回収しI;。得
られたDNAを20EQのBamHI切断用バッファー
(lo+nMhリス塩酸、7IIIMMgCQ2、l 
OOmM NaCff、 2111M 2−メルカプト
エタノール、0.01%ウシ血清アルブミン、pH8,
0)に混合し、BamHIにunit、sを加え、30
℃で2時間反応させた。反応後、60°0で10分間熱
処理して反応を停止させ I: 。
1.5 μg of H1ncl[-E coRI fragment at 10 mM
) Liss hydrochloric acid-1mM EDTA-300mM Na
Mix with CQ solution (pH 8,0) 9.68#Q, Ta
Kara ligation kit (Takara Shuzo) 9.68 μg of Solution B was added and reacted at 26° C. for 1 hour. After the reaction, the DNA was collected by ethanol precipitation. The obtained DNA was diluted with 20EQ of BamHI cleavage buffer (lo+nMh Lis-HCl, 7IIIMMgCQ2, l
OOmM NaCff, 2111M 2-mercaptoethanol, 0.01% bovine serum albumin, pH 8,
0), add unit, s to BamHI, and add 30
The reaction was carried out at ℃ for 2 hours. After the reaction, the reaction was stopped by heat treatment at 60°0 for 10 minutes.

(n−6)  プラスミド(pKK223−3)のアル
カリ7オス7アターゼ処理 pKK223−3をBamHI処理して得られた約43
20bpのDNA断片10μsを100μaの5011
IMトリス塩酸(pH8,0”)に混合し、10μQの
アルカリ7オスブアターゼ溶液(0,5unitSアル
カリフォスファターゼ(宝酒造社製)、10mM ト 
リ ス塩酸、 5 0mM    NaCQ、   l
  IIIM    Zn5OいpH7,5)を加え、
37℃で1時間インキュベートした。反応後、さらに1
0μQのアルカリ7オスフアターゼ溶液を加え65袖で
15分間インキュベートし、2pQの250mM  E
DTAを加え反応を停止させた。DNAはエタノール沈
澱し5て集め0.2μg/μaになるようにlQmMト
リス塩酸−1+nM EDTA (TE、pH8,0)
に溶解し、次の実験に使用した。
(n-6) Alkaline 7 male 7 atase treatment of plasmid (pKK223-3) Approximately 43
5011 of 100μa of 20bp DNA fragment 10μs
Mix with IM Tris-HCl (pH 8.0") and add 10 μQ of alkaline 7-osbuatase solution (0.5 unit S alkaline phosphatase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.), 10 mM
Liss hydrochloric acid, 50mM NaCQ, l
Add IIIM Zn5O (pH 7,5),
Incubate for 1 hour at 37°C. After the reaction, 1 more
Add 0 μQ of alkaline 7-osphatase solution and incubate for 15 min at 65°C, add 2pQ of 250 mM E
DTA was added to stop the reaction. The DNA was precipitated with ethanol and collected to give a concentration of 0.2 μg/μa in lQmM Tris-HCl-1 + nM EDTA (TE, pH 8,0).
and used in the next experiment.

(II−7)pKK233−3とBamHI−BamH
I(プロモーターとh−S OD遺伝子)の連結 BamH1−BamHI 7ラグメント(■−5で調製
) 5ODg、 pKK223−3 (IN−6で調製
)280ngをl l 、4 pQのTEに混合し、4
5.6paのTakara  ligation  K
it A液および11゜4μQの8液を加えて16℃で
2時間反応させた。
(II-7) pKK233-3 and BamHI-BamH
I (promoter and h-S OD gene) linked BamH1-BamHI 7 fragment (prepared in ■-5) 5ODg, pKK223-3 (prepared in IN-6) 280 ng was mixed with l l, 4 pQ of TE,
Takara ligation K of 5.6pa
It A solution and 8 solutions of 11° 4 μQ were added and reacted at 16° C. for 2 hours.

反応後、この液をE、eoli  1M105株の形質
転換に用いた。
After the reaction, this solution was used to transform E. eoli 1M105 strain.

IIl、 pKKh−5OD l Oの大量調製(Il
l−1)pKKh−5OD 10による大腸菌JM10
5株の形質転換 50頂QのLB培地(10g  Baeto  トリプ
トン、5 g  B aeto  酵母抽出液、10g
  NaCQ)でO,D、6 O0=0.3〜0.5ま
で培養した大腸菌JM105株を800 Orpm、 
4℃で5分間遠心して集め、25m12の10mM  
NaCQで洗浄した。洗浄後、細胞を25m12の冷た
い50mMCaCQ2に懸濁させた。この懸濁液を氷水
中に20分間放置しtこ後、ただちに細胞を遠心して(
500Q rpm、10分)集めた。集めた細胞を再び
5m12の冷たい50mM  CaCLにおだやかに懸
濁し、4時間水冷することによりコンピテント細胞を得
た。このコンピテント細胞懸濁液200μQに5ODg
のI)KKII −SOD 10を加え、O″0で60
分間、ついで42°Cで2分間熱処理し、ベクターを細
胞に取り込まJCj:た。この細胞液に2−の1− B
培地を加え、37℃で1時間振盪培養した後、50/J
 g/ mQのアンピシリンを含む2YT寒天培地(1
5gBaeto  トリプトン、lOg  Baeto
酵母抽出液、5g  NaCQS 1.5%寒天)にブ
レーティングし、37°Cで1晩培養した。このように
して得うれたコロニーからプラスミドを調製し、制限酵
素地図を解析することによって目的のプラスミドを保持
していることを確認した。
IIl, large scale preparation of pKKh-5ODlO (Il
l-1) E. coli JM10 with pKKh-5OD 10
Transformation of 5 strains LB medium (10 g Baeto tryptone, 5 g Baeto yeast extract, 10 g
Escherichia coli JM105 strain cultured with NaCQ) to O, D, 6 O0 = 0.3 to 0.5 was incubated at 800 Orpm.
Collected by centrifugation for 5 minutes at 4°C and diluted with 25 mL of 10mM
Washed with NaCQ. After washing, cells were suspended in 25ml of cold 50mM CaCQ2. This suspension was left in ice water for 20 minutes, and then the cells were immediately centrifuged (
500Q rpm, 10 minutes). The collected cells were gently suspended again in 5ml of cold 50mM CaCL and cooled with water for 4 hours to obtain competent cells. 5ODg in 200μQ of this competent cell suspension
I) Add KKII-SOD 10, 60 at O″0
The vector was incorporated into the cells by heat treatment at 42°C for 2 minutes. In this cell fluid, 2-1-B
After adding the medium and culturing with shaking at 37°C for 1 hour, 50/J
2YT agar containing g/mQ of ampicillin (1
5g Baeto tryptone, lOg Baeto
Yeast extract, 5 g NaCQS 1.5% agar) was plated and cultured overnight at 37°C. Plasmids were prepared from the colonies thus obtained, and restriction enzyme map analysis confirmed that they contained the desired plasmid.

IV、h−5OD  geneのラン藻 A naey
stisnidulans  6301 s R2によ
る発現(IV −1)  A 、 n1dulans6
301 (S ynnechocoeussP CC6
301)およびR2株 (S ynneehoeoeuss P CC7942
)の形質転換 7511IQの液体培地(BG−11本)で15〜30
日間培養した細胞を8000rpm、 5分間遠心して
集め、75rnQの新しい培地に移す。これを光照射下
で1〜3日間培養する。この細胞を800Q rpmで
5分間遠心して集め、1mM  l1epes(pH7
,0)20頂Qおよびio+d、さらに形質転換用緩衝
液(272II+M  ショ糖、3mMリン酸カリウム
(pH7−4)、15%グリセロール)5m12で遠心
洗浄する。得られた細胞のベレットを形質転換用buf
ferに懸濁し、I O”cells/ m0以上の濃
度(好ましくは2 X I O”cells/mQ)に
調整し、形質転換用試料とした。
IV, h-5OD gene blue-green algae A naey
Expression by S. stisnidulans 6301s R2 (IV-1) A, n1dulans6
301 (SynnechocoeussP CC6
301) and R2 strain (Synneehoeoeuss P CC7942
) Transformation using 7511IQ liquid medium (BG-11)
Cells cultured for 1 day are collected by centrifugation at 8000 rpm for 5 minutes and transferred to fresh 75rnQ medium. This is cultured for 1 to 3 days under light irradiation. The cells were collected by centrifugation at 800Q rpm for 5 minutes and treated with 1mM llepes (pH 7).
, 0) 20 apical Q and io+d, and centrifugal washing with 5 ml of transformation buffer (272II+M sucrose, 3 mM potassium phosphate (pH 7-4), 15% glycerol). The resulting cell pellet was transformed with buf for transformation.
The cells were suspended in fer and adjusted to a concentration of IO" cells/m0 or more (preferably 2 X IO" cells/mQ), and used as a sample for transformation.

形質転換は津島製作所社製細胞融合装置S S H−l
を用いたエレクトロボーレーション法によって行った。
Transformation was performed using Tsushima Seisakusho's cell fusion device S S H-1.
This was done by the electroboration method using

上記で調製した試料を50μαずつエツベンドルフチュ
ーブに分注し、氷冷する。これにl〜2μQのDNA溶
液(終濃度が20〜30μg/mQになるようにpKK
h−5ODIOをTE緩衝液に溶解したもの)を加え、
撹拌したのち、エレクトロチャンバーに移す。ただちに
500μsec。
Dispense 50 μα of the sample prepared above into Etzbendorf tubes and cool on ice. Add 1 to 2 μQ of DNA solution (pKK to a final concentration of 20 to 30 μg/mQ) to this.
h-5ODIO dissolved in TE buffer) was added,
After stirring, transfer to an electrochamber. Immediately for 500μsec.

7 、5 kV/ cmの条件でパルスをかけ、DNA
を細胞中にとりこませる。パルス処理した細胞をすばや
(1,9+n12のBG−11培地に移し、暗所でl晩
振盪培養する。この細胞を100〜200μαずつBG
−11寒天培地(1mM  Na、S 、0、.1、o
Pg/mffアンピシリン、1.5%agarを含む)
にまき、光照射下(2000ルクス)で7〜10日間培
養する。出現してまたコロニーを新しい寒天培地に移し
、h−S ODの発現を調べる。
7. Apply pulses at 5 kV/cm to remove DNA.
be taken up into cells. Transfer the pulsed cells to BG-11 medium (1,9+n12) and culture with shaking in the dark for one night.
-11 agar medium (1mM Na,S,0,.1,o
Pg/mff ampicillin, containing 1.5% agar)
The seeds are sown for 7 to 10 days under light irradiation (2000 lux). Once colonies appear, they are transferred to a new agar medium and the expression of h-SOD is examined.

本BG−11培地の組成(112中) NaNO,1,5g K z HP O440mg Mg5017 Hzo       75mgCaC(
2,・ 2 HIO36mg E D T A                1m
gNa2CO35ng クエン酸アンモニウム鉄   6mg クエン酸          6mg Hs B Os           2−86mgM
nCff、 ・4 H,01,81mgZn5O,・7
 Hzo       O,222mgNa、MoO1
2H!0     0.021+ogCuSO15Hz
o       0.08mgCo(N Oり! ・6
 Hzo     0.0295mg(IV −2) 
 h−S ODの検出形質転換で得られたコロニーを培
養した寒天プレート上に1mMイソプロピル−β−D−
チオガラクトシド(IPTG)を含むBG−11をしみ
こませたニトロセルロース膜(アマジャム社製、Hyb
ondC)をのせ、光照射下で1日培養した。
Composition of this BG-11 medium (in 112) NaNO, 1.5g Kz HP O440mg Mg5017 Hzo 75mgCaC (
2,・ 2 HIO36mg EDT A 1m
gNa2CO35ng Ammonium iron citrate 6mg Citric acid 6mg Hs B Os 2-86mgM
nCff, ・4H,01,81mgZn5O,・7
HzoO, 222mgNa, MoO1
2H! 0 0.021+ogCuSO15Hz
o 0.08mgCo (N Ori! ・6
Hzo 0.0295mg (IV-2)
Detection of h-S OD 1mM isopropyl-β-D-
Nitrocellulose membrane impregnated with BG-11 containing thiogalactoside (IPTG) (manufactured by Amajam Co., Ltd., Hyb
ondC) and cultured for one day under light irradiation.

培養後、はがしたニトロセルロース膜を0.3%H,O
,を含む50%メタノールに20分間ひたし、内性のペ
ルオキシダーゼを失活させた。さらに、この膜を0.5
%グルタルアルデヒド、0.05%ノニデットP−40
を含むlomM  PBSに4℃で1晩処理することに
より膜上のタンパクの固定を行った。
After culturing, the peeled nitrocellulose membrane was soaked in 0.3% H,O.
, for 20 minutes to deactivate endogenous peroxidase. Furthermore, this film is 0.5
% glutaraldehyde, 0.05% Nonidet P-40
Proteins on the membrane were immobilized by treatment with lomM PBS containing PBS at 4° C. overnight.

膜に固定されたA 、 n1dulansタンパク中の
h−5ODを抗ヒトSODを用いた酵素抗体により検出
した。上記の膜を5%スキムミルク、0.1%ツイーン
20を含むTBS(20mMトリス塩酸、0.9%Na
Cff1pH7,4)に37°Cで2時間処理した。こ
の膜を洗浄液(0,1%BSAを含むTBS)で15分
間(5分×3)洗い、l/1000抗h−3OD(ヤギ
IgGSBinding  5ite社製)、1%BS
Aを含むとともに室温で2時間インキュベートする。次
に、同様に膜を洗浄した後、1/1000ペルオキシダ
ーゼ抗ヤギI gG (Cappe1社製)、1%BS
Aを含むTBSで室温、2時間インキュベートした。膜
を洗浄液で20分間(5分×4)洗浄した後、10mg
ジアミノベンチジン(DAB)15μ(lの32%H2
O2を含む40mQの0.1Mトリス−塩酸(pH7,
4)で染色させた。
h-5OD in the A, n1dulans protein immobilized on the membrane was detected with an enzyme antibody using anti-human SOD. The above membrane was soaked in 5% skim milk, TBS containing 0.1% Tween 20 (20mM Tris-HCl, 0.9% Na).
Cff1 pH 7,4) at 37°C for 2 hours. This membrane was washed with a washing solution (TBS containing 0.1% BSA) for 15 minutes (5 minutes x 3), 1/1000 anti-h-3OD (Goat IgG GS Binding 5ite), 1% BS
A and incubate for 2 hours at room temperature. Next, after washing the membrane in the same manner, 1/1000 peroxidase anti-goat IgG (manufactured by Cappe 1), 1% BS
The cells were incubated in TBS containing A for 2 hours at room temperature. After washing the membrane with washing solution for 20 minutes (5 minutes x 4), 10 mg
Diaminobenzidine (DAB) 15μ (l of 32% H2
40 mQ of 0.1 M Tris-HCl (pH 7,
4).

その結果、100個のコロニーのうち23個のコロニー
が茶褐色に染まり、h−SODの発現を確認した。
As a result, 23 colonies out of 100 were stained brown, confirming the expression of h-SOD.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は組換プラスミドの調製のための製造工程図であ
り、 第2図はh−S OD遺伝子の化学合成における該遺伝
子のDNA断片の塩基配列図であり、第3図はh −S
 OD遺伝子の作製方法を示す工程図であり、 第4図は発現調節領域の合皮のための工程図である。
Figure 1 is a diagram of the manufacturing process for preparing a recombinant plasmid, Figure 2 is a diagram of the base sequence of the DNA fragment of the h-S OD gene in the chemical synthesis of the gene, and Figure 3 is a diagram of the DNA fragment of the h-S OD gene.
FIG. 4 is a process diagram showing a method for producing an OD gene, and FIG. 4 is a process diagram for synthetic skin of the expression regulatory region.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、ヒト・スーパーオキシドジスムターゼと実質的に同
一のアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするD
NA配列が導入された組換えプラスミドまたは発現可能
なDNA断片で形質転換されたらん藻細胞を培地で培養
することを特徴とするらん藻細胞における上記ポリペプ
チドの発現方法。
1. D encoding a polypeptide having an amino acid sequence substantially identical to human superoxide dismutase
A method for expressing the above-mentioned polypeptide in cyanobacteria cells, which comprises culturing in a medium a cyanobacteria cell transformed with a recombinant plasmid or an expressible DNA fragment into which an NA sequence has been introduced.
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