JPH0394682A - ペプチドの製造法 - Google Patents
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Landscapes
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
L皇上空紅肚允見
本発明はエンドセリンファミリーおよびその前駆体を、
培養上清中に分泌生産できるように構築した組換えDN
A、該組換えDNAを保持する形質転換体,およびそれ
を用いるエンドセリンファミリーまたはその前邪体ポリ
ペプチドの効率的な製造方法に関する。
培養上清中に分泌生産できるように構築した組換えDN
A、該組換えDNAを保持する形質転換体,およびそれ
を用いるエンドセリンファミリーまたはその前邪体ポリ
ペプチドの効率的な製造方法に関する。
更来立捜比
エンドセリンは強い血管収縮活性を有する21個のアミ
ノ酸残基を有するペプチドである〔柳沢ら,ネイチ’r
(Nature),332,411(198g)
) .エンドセリンはそのアミノ酸配列のN末端から数
えて第1番目,第3番目、第11番目、第15番目に位
置する4個のシステイン基を含み、それらは2組のジス
ルフィド結合を形威している。このジスルフィド結合の
組合せとしては、1−15. 3−11の組合せ、およ
び1−11.3−15の組合せが考えられるが、天然型
エンドセリンは前者の組合せであり,またそのものの方
が活性が高い。
ノ酸残基を有するペプチドである〔柳沢ら,ネイチ’r
(Nature),332,411(198g)
) .エンドセリンはそのアミノ酸配列のN末端から数
えて第1番目,第3番目、第11番目、第15番目に位
置する4個のシステイン基を含み、それらは2組のジス
ルフィド結合を形威している。このジスルフィド結合の
組合せとしては、1−15. 3−11の組合せ、およ
び1−11.3−15の組合せが考えられるが、天然型
エンドセリンは前者の組合せであり,またそのものの方
が活性が高い。
ブタ大動脈内皮細胞から単離・精製されたエンドセリン
のうちの一つは,アミノ酸分析(ニンヒドリン法),分
子量測定およびその他のデータから、次のアミノ酸21
個からなるペプチド(以後,エンドセリンー1と表す)
であることが分かっている。エンドセリンー1のアミノ
酸配列はCys Ser Cys Ser S
er Leu MetAsp Lys Glu
Cys Val Tyr PheCys
His Leu Asp Ile Ile
Trpであり.CysとCysの間でS−S結合が2組
存在する。分子量は2,492である。
のうちの一つは,アミノ酸分析(ニンヒドリン法),分
子量測定およびその他のデータから、次のアミノ酸21
個からなるペプチド(以後,エンドセリンー1と表す)
であることが分かっている。エンドセリンー1のアミノ
酸配列はCys Ser Cys Ser S
er Leu MetAsp Lys Glu
Cys Val Tyr PheCys
His Leu Asp Ile Ile
Trpであり.CysとCysの間でS−S結合が2組
存在する。分子量は2,492である。
最近、ヒト遺伝子DNAを探索することによって,エン
ドセリンー1以外に、アミノ酸配列と生理活性がわずか
に異なるエンドセリンー2およびエンドセリンー3が存
在することが確認されている〔井上ら,プロシージング
ス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエ
ンス・ユーエスエー(Proc.Nat1.Acad.
Sci.USA),86.2863(1989))。
ドセリンー1以外に、アミノ酸配列と生理活性がわずか
に異なるエンドセリンー2およびエンドセリンー3が存
在することが確認されている〔井上ら,プロシージング
ス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエ
ンス・ユーエスエー(Proc.Nat1.Acad.
Sci.USA),86.2863(1989))。
ここではエンドセリンー1、エンドセリンー2およびエ
ンドセリンー3をエンドセリンファミリーと総称する。
ンドセリンー3をエンドセリンファミリーと総称する。
これらのエンドセリンファミリーは、高等動物のエンド
セリン産生細胞(例えば血管内皮細胞や腎臓細胞)の染
色体上に存在するそれぞれのエンドセリン遺伝子により
ごくわずかに産生されていると考えられている。エンド
セリンファミリーは血管平滑筋や腸管を強力にまた持続
的に収縮させることから、このペプチド自体や、そのア
ンタゴニストは医学への応用が考えられている。エンド
セリンファミリーの合或法としては、従来,化学合戒に
より調製されているが,エンドセリンファミリー中の2
組のジスルフイド結合を正確に行わせることができない
点や,よりアミノ酸残基の多いエンドセリン前邸体の化
学合成が困難な点で、満足な方法とは言えず、より効率
的な生産方法の開発が望まれている。なお、本発明にお
いて,エンドセリン前駆体とはアミノ酸21個から或る
エンドセリンファミリー(或熟)のN末端またはC末端
またはその両方に1つ以上の任意のアミノ酸が付加した
構造のものをいう。
セリン産生細胞(例えば血管内皮細胞や腎臓細胞)の染
色体上に存在するそれぞれのエンドセリン遺伝子により
ごくわずかに産生されていると考えられている。エンド
セリンファミリーは血管平滑筋や腸管を強力にまた持続
的に収縮させることから、このペプチド自体や、そのア
ンタゴニストは医学への応用が考えられている。エンド
セリンファミリーの合或法としては、従来,化学合戒に
より調製されているが,エンドセリンファミリー中の2
組のジスルフイド結合を正確に行わせることができない
点や,よりアミノ酸残基の多いエンドセリン前邸体の化
学合成が困難な点で、満足な方法とは言えず、より効率
的な生産方法の開発が望まれている。なお、本発明にお
いて,エンドセリン前駆体とはアミノ酸21個から或る
エンドセリンファミリー(或熟)のN末端またはC末端
またはその両方に1つ以上の任意のアミノ酸が付加した
構造のものをいう。
明が解決しようとする
本発明は、遺伝子組換え技術を用いることにより、エン
ドセリンファミリーとエンドセリン前駆体を,大量にし
かも効率よく製造する方法を提供するものである。
ドセリンファミリーとエンドセリン前駆体を,大量にし
かも効率よく製造する方法を提供するものである。
を するための一
本発明者らの一部は、すでにヒト・エンドセリンー1の
相補DNAのクローニングに或功しており、その全塩基
配列を同定し、ヒ1〜・エンドセリンー1を遺伝子組換
え技術によって生産する道を開くことに或功していたが
(特願昭63−148158号、同63−274454
号)、さらに効率的な、高産生量が得られる生産方法を
提供すべく研究を重ねた結果、エンドセリンファミリー
およびエンドセリン前駆体の高分泌生産を可能とするた
めに,シグナル配列をコードするDNAを、エンドセリ
ンファミリーまたはその前駆体をコードするDNAの5
′末端に付加した組換えDNAが適していることを見出
し、本発明に到達したものである。
相補DNAのクローニングに或功しており、その全塩基
配列を同定し、ヒ1〜・エンドセリンー1を遺伝子組換
え技術によって生産する道を開くことに或功していたが
(特願昭63−148158号、同63−274454
号)、さらに効率的な、高産生量が得られる生産方法を
提供すべく研究を重ねた結果、エンドセリンファミリー
およびエンドセリン前駆体の高分泌生産を可能とするた
めに,シグナル配列をコードするDNAを、エンドセリ
ンファミリーまたはその前駆体をコードするDNAの5
′末端に付加した組換えDNAが適していることを見出
し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明はエンドセリンファミリーおよびその
前邸体を、培養上清中に分泌生産できるように構築した
組換えDNAを保持する形質転換体を培養し、培養液中
にエンドセリンファミリーまたはエンドセリン前駆体を
生産蓄積せしめ、これを採取することを特徴とするエン
ドセリンファミリーおよびエンドセリン前腫体の製造方
法に関するものである。
前邸体を、培養上清中に分泌生産できるように構築した
組換えDNAを保持する形質転換体を培養し、培養液中
にエンドセリンファミリーまたはエンドセリン前駆体を
生産蓄積せしめ、これを採取することを特徴とするエン
ドセリンファミリーおよびエンドセリン前腫体の製造方
法に関するものである。
本発明のエンドセリンファミリーをコードするDNAと
しては,エンドセリンファミリーをコードする塩基配列
を含有するものであればいかなるものであってもよい。
しては,エンドセリンファミリーをコードする塩基配列
を含有するものであればいかなるものであってもよい。
エンドセリンファミリーまたはエンドセリン前腿体の発
現ベクターは、例えば、 (イ)ヒト・プレプロエンドセリンー1をコードする相
補DNA (伊藤ら.FEBS・レターズ(FEBS
Letters).231,440(1988))やヒ
ト・エンドセリンー2および−3をコードする遺伝子D
NA〔井上ら,プロシージングス・オブ・ザ・ナショナ
ル・アカデミー・オブ・サイエンス・ユーエス二一 (
Proc.Natl.Acad.Sci.USA),8
6.2863(1989))から目的とするDNA断片
を切り出し,(口)該DNA断片を適当な発現ベクター
中のプロモーターの下流に連結することにより製造する
ことができる。この時,先に述べたように効率的に分泌
生産させるために、エンドセリンファミリーをコードす
るDNAの上流側に適当なシグナル配列をコードするD
NAを付加する。
現ベクターは、例えば、 (イ)ヒト・プレプロエンドセリンー1をコードする相
補DNA (伊藤ら.FEBS・レターズ(FEBS
Letters).231,440(1988))やヒ
ト・エンドセリンー2および−3をコードする遺伝子D
NA〔井上ら,プロシージングス・オブ・ザ・ナショナ
ル・アカデミー・オブ・サイエンス・ユーエス二一 (
Proc.Natl.Acad.Sci.USA),8
6.2863(1989))から目的とするDNA断片
を切り出し,(口)該DNA断片を適当な発現ベクター
中のプロモーターの下流に連結することにより製造する
ことができる。この時,先に述べたように効率的に分泌
生産させるために、エンドセリンファミリーをコードす
るDNAの上流側に適当なシグナル配列をコードするD
NAを付加する。
クローン化されたエンドセリンファミリーをコードする
DNAは目的によりそのまま,または所望により制限酵
素で消化したり,リンカーを付加したりして使用するこ
とができる。
DNAは目的によりそのまま,または所望により制限酵
素で消化したり,リンカーを付加したりして使用するこ
とができる。
該DNAはその5″末端側に翻訳開始コドンとしてのA
TGを有し,また3′末端側には翻訳終止コドンとして
のTAA,TGAまたはTAGを有していてもよい。こ
れらの翻訳開始コドンや翻訳終止コドンは、適当な合成
DNAアダプターを用いて付加することもできる.さら
に該DNAを発現させるにはその上流にプロモーターを
接続する。
TGを有し,また3′末端側には翻訳終止コドンとして
のTAA,TGAまたはTAGを有していてもよい。こ
れらの翻訳開始コドンや翻訳終止コドンは、適当な合成
DNAアダプターを用いて付加することもできる.さら
に該DNAを発現させるにはその上流にプロモーターを
接続する。
ベクターとしては,大腸菌由来のプラスミド(例. p
B R 3 2 2 , p B R 3 2 5
, p U C 1 2 ,pUc13),枯草菌由来
プラスミド(例、ptrBIIO.pTP5,pc19
4),酵母由来プラスミド(例、psH19,psH1
5),あるいはλファージなどのバクテリオファージお
よびレトロウィルス、ワクシニアウィルス,バキュロウ
ィルスなどの動物ウィルスなどが挙げられる。
B R 3 2 2 , p B R 3 2 5
, p U C 1 2 ,pUc13),枯草菌由来
プラスミド(例、ptrBIIO.pTP5,pc19
4),酵母由来プラスミド(例、psH19,psH1
5),あるいはλファージなどのバクテリオファージお
よびレトロウィルス、ワクシニアウィルス,バキュロウ
ィルスなどの動物ウィルスなどが挙げられる。
本発明で用いられるプロモーターとしては、遺伝子の発
現に用いる宿主に対応して適切なプロモーターであれば
いかなるものでもよい。
現に用いる宿主に対応して適切なプロモーターであれば
いかなるものでもよい。
形質転換する際の宿主がエシエリヒア属菌である場合は
.trpプロモーター, Qacプロモーター rec
Aプロモーター λPLプロモータ* Qppプロモー
ターなどが、宿主がバチルス属菌である場合は,SPO
Lプロモーター,SPO2プロモーター,penPプロ
モーターなど,宿主が酵母である場合は、PH05プロ
モーターPGKプロモーター,GAPプロモーター,A
DHプロモーターなどが好ましい。
.trpプロモーター, Qacプロモーター rec
Aプロモーター λPLプロモータ* Qppプロモー
ターなどが、宿主がバチルス属菌である場合は,SPO
Lプロモーター,SPO2プロモーター,penPプロ
モーターなど,宿主が酵母である場合は、PH05プロ
モーターPGKプロモーター,GAPプロモーター,A
DHプロモーターなどが好ましい。
宿主が動物細胞である場合には、SV40由来のプロモ
ーター、レトロウィルスのプロモーターメタロチオネイ
ンプロモーター,ヒートシコックプロモーターなどがそ
れぞれ利用できる。
ーター、レトロウィルスのプロモーターメタロチオネイ
ンプロモーター,ヒートシコックプロモーターなどがそ
れぞれ利用できる。
なお、発現にエンハンサーの利用も効果的である。
また、分泌発現をより効果的に行わせるために、宿主に
合ったシグナル配列を、エンドセリンファミリーのN末
端側に付加するものである。宿主がエシェリヒア属菌で
ある場合は、アルカリフオスファターゼ・シグナル配列
.OmpA・シグナル配列などが,宿主がバチルス属菌
である場合は、α−アミラーゼ・シグナル配列、サブチ
リシン・シグナル配列などが、宿主が酵母である場合は
,メイテイングファクターα・シグナル配列、インベル
ターゼ・シグナル配列など、宿主が動物細胞である場合
には、プレプロエンドセリン自体のシグナル配列を用い
ることができるが、その他にもインシュリン・シグナル
配列、α−インターフェロン・シグナル配列、抗体分子
・シグナル配列などがそれぞれ利用できる。
合ったシグナル配列を、エンドセリンファミリーのN末
端側に付加するものである。宿主がエシェリヒア属菌で
ある場合は、アルカリフオスファターゼ・シグナル配列
.OmpA・シグナル配列などが,宿主がバチルス属菌
である場合は、α−アミラーゼ・シグナル配列、サブチ
リシン・シグナル配列などが、宿主が酵母である場合は
,メイテイングファクターα・シグナル配列、インベル
ターゼ・シグナル配列など、宿主が動物細胞である場合
には、プレプロエンドセリン自体のシグナル配列を用い
ることができるが、その他にもインシュリン・シグナル
配列、α−インターフェロン・シグナル配列、抗体分子
・シグナル配列などがそれぞれ利用できる。
このようにして構築されたエンドセリンの前邸体たんぱ
くや成熟ペプチド(エンドセリンファミリー)をコード
するDNAを含有するベクターを用いて、形質転換体を
製造する。
くや成熟ペプチド(エンドセリンファミリー)をコード
するDNAを含有するベクターを用いて、形質転換体を
製造する。
宿主としては、たとえばエシエリヒア属菌、バチルス属
菌、酵母,昆虫、動物細胞などが挙げられる。
菌、酵母,昆虫、動物細胞などが挙げられる。
上記エシェリヒア属菌、パチルス属菌の具体例としては
,エシェリヒア・コリ(Escherichia co
li)K12・DHI [プロシージングス・オブ・ザ
・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス・ユーエ
スエー(Proc.Natl.Acad.Sci.US
A),60,160(1968)) ,J Ml03
[ヌクレイツク・アシツズ・リサーチ,(Nuclei
c Acids Research),9309(19
81)],JA221(ジャーナル・オブ・モレキュラ
ー・バイオロジー(Journal of Molec
ular Biology)),120517(197
g)), HBIOI(ジャーナル・オブ・モレキュラ
ー・バイオ口ジーりユ459(1969)],C600
(ジエネティックス(Genetics) ,影程44
0(1954))などが挙げられる。
,エシェリヒア・コリ(Escherichia co
li)K12・DHI [プロシージングス・オブ・ザ
・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス・ユーエ
スエー(Proc.Natl.Acad.Sci.US
A),60,160(1968)) ,J Ml03
[ヌクレイツク・アシツズ・リサーチ,(Nuclei
c Acids Research),9309(19
81)],JA221(ジャーナル・オブ・モレキュラ
ー・バイオロジー(Journal of Molec
ular Biology)),120517(197
g)), HBIOI(ジャーナル・オブ・モレキュラ
ー・バイオ口ジーりユ459(1969)],C600
(ジエネティックス(Genetics) ,影程44
0(1954))などが挙げられる。
上記バチルス属菌としては、たとえばバチルス・サチル
ス(Bacillus subtilis)M I
114(ジーン,24,255(1983)),207
− 21(ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(J
ournal of Biochemistry)9i
L87(1984))などが挙げられる。
ス(Bacillus subtilis)M I
114(ジーン,24,255(1983)),207
− 21(ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(J
ournal of Biochemistry)9i
L87(1984))などが挙げられる。
上記酵母としては、たとえばサツ力ロマイセスセレビシ
エ(Saccaromyces cerevisiae
) A H 2 2 ,AH22R−,NA87−11
A,DKD−5D,20B−12などが挙げられる。
エ(Saccaromyces cerevisiae
) A H 2 2 ,AH22R−,NA87−11
A,DKD−5D,20B−12などが挙げられる。
昆虫としては、例えばカイコの幼虫などが挙げられる〔
前田ら、ネイチャ−(Nature) ,315,59
2(1985)] . 動物細胞としては、たとえばサル細胞COS一7,Ve
ro,チャイニーズハムスター細胞CHO,マウスL細
胞,ヒトFL細胞などが挙げられる。
前田ら、ネイチャ−(Nature) ,315,59
2(1985)] . 動物細胞としては、たとえばサル細胞COS一7,Ve
ro,チャイニーズハムスター細胞CHO,マウスL細
胞,ヒトFL細胞などが挙げられる。
上記エシェリヒア属菌を形質転換するには,たとえばプ
ロシージング・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オ
ブ・サイエンス(Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA),69.2110(1972)やジーン,
17,107(1982)などに記載の方法に従って行
なわれる。
ロシージング・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オ
ブ・サイエンス(Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA),69.2110(1972)やジーン,
17,107(1982)などに記載の方法に従って行
なわれる。
パチルス属菌を形質転換するには,たとえばモレキュラ
ー・アンド・ジェネラル・ジェネテイックス(Mole
cular & General Genetics)
,168,111(1979)などに記載の方法に従
って行なわれる。
ー・アンド・ジェネラル・ジェネテイックス(Mole
cular & General Genetics)
,168,111(1979)などに記載の方法に従
って行なわれる。
酵母を形質転換するには、たとえばプロシージング・オ
ブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス(
Proc.Natl.Acad.Sci.USA),7
5,1929(1978)に記載の方法に従って行なわ
れる。
ブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス(
Proc.Natl.Acad.Sci.USA),7
5,1929(1978)に記載の方法に従って行なわ
れる。
動物細胞を形質転換するには、たとえばヴイロロジー(
Viro1ogy)52,456(1973)に記載の
方法に従って行なわれる。
Viro1ogy)52,456(1973)に記載の
方法に従って行なわれる。
このようにして、エンドセリンの前岨体蛋白質や或熟ペ
プチド(エンドセリンファミリー)をコードするDNA
を含有する発現ベクターで形質転換された形質転換体が
得られる。
プチド(エンドセリンファミリー)をコードするDNA
を含有する発現ベクターで形質転換された形質転換体が
得られる。
宿主がエシエリヒア属菌、バチルス属菌である形質転換
体を培養する際、培養に使用される培地としては液体培
地が適当であり,その中には該形質転換体の生育に必要
な炭素源、窒素源、無機物その他が含有せしめられる。
体を培養する際、培養に使用される培地としては液体培
地が適当であり,その中には該形質転換体の生育に必要
な炭素源、窒素源、無機物その他が含有せしめられる。
炭素源としては,たとえばグルコース、デキストリン、
可溶性澱粉、シヨ糖など,窒素源としては,たとえばア
ンモニウム塩類,硝酸塩類、コーンスチープ・リカーペ
プトン,カゼイン、肉エキス、大豆粕、バレイショ抽出
液などの無機または有機物質、無機物としてはたとえば
塩化カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マグネ
シウムなどが挙げられる。
可溶性澱粉、シヨ糖など,窒素源としては,たとえばア
ンモニウム塩類,硝酸塩類、コーンスチープ・リカーペ
プトン,カゼイン、肉エキス、大豆粕、バレイショ抽出
液などの無機または有機物質、無機物としてはたとえば
塩化カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マグネ
シウムなどが挙げられる。
また,酵母、ビタミン類,生長促進因子などを添加して
もよい。
もよい。
培地のpHは約5〜8が望ましい。
エシェリヒア属菌を培養する際の培地としては、例えば
グルコース、カザミノ酸を含むM9培地〔ミラー(Mi
ller) ,ジャーナル・オブ・エクスペリメンツ・
イン・モレキュラー・ジエネテイツクス(Journa
l of Experiments in Molec
ular Genetics),431−433,Co
ld Spring }Iarbor Laborat
ory, NewYork 1972)が好ましい。こ
こに必要によりプロモーターを効率よく働かせるために
、たとえば3β−インドリルアクリル酸のような薬剤を
加えることができる。
グルコース、カザミノ酸を含むM9培地〔ミラー(Mi
ller) ,ジャーナル・オブ・エクスペリメンツ・
イン・モレキュラー・ジエネテイツクス(Journa
l of Experiments in Molec
ular Genetics),431−433,Co
ld Spring }Iarbor Laborat
ory, NewYork 1972)が好ましい。こ
こに必要によりプロモーターを効率よく働かせるために
、たとえば3β−インドリルアクリル酸のような薬剤を
加えることができる。
宿主がエシェリキア属菌の場合,培養は通常約l5〜4
3℃で約3〜24時間行い、必要により,通気や攪拌を
加えることもできる。
3℃で約3〜24時間行い、必要により,通気や攪拌を
加えることもできる。
宿主がバチルス属菌の場合、培養は通常約30〜40℃
で約6〜24時間行ない、必要により通気や攪拌を加え
ることもできる。
で約6〜24時間行ない、必要により通気や攪拌を加え
ることもできる。
宿主が酵母である形質転換体を培養する際、培地として
は、たとえばパークホールダ−(Burkholder
)最小培地(Bostian, K. L.ら、『プロ
シージング・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ
・サイエンス(Proc.Natl.Acad.Sci
.υSA)77.4505(1980))や0.5%カ
ザミノ酸を含有するSD培地(Bitter+G.A.
ら、rプロシージング・オブ・ザ・ナショナル・アカデ
ミー・オブ・サイエンス(Proc,Natl.Aca
d.Sci.UsA)81,5330(1984))が
挙げられる。培地のpHは約5〜8に調整するのが好ま
しい.培養は通常約20℃〜35℃で約24〜72時間
行い、必要に応じて通気や攪拌を加える。
は、たとえばパークホールダ−(Burkholder
)最小培地(Bostian, K. L.ら、『プロ
シージング・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ
・サイエンス(Proc.Natl.Acad.Sci
.υSA)77.4505(1980))や0.5%カ
ザミノ酸を含有するSD培地(Bitter+G.A.
ら、rプロシージング・オブ・ザ・ナショナル・アカデ
ミー・オブ・サイエンス(Proc,Natl.Aca
d.Sci.UsA)81,5330(1984))が
挙げられる。培地のpHは約5〜8に調整するのが好ま
しい.培養は通常約20℃〜35℃で約24〜72時間
行い、必要に応じて通気や攪拌を加える。
宿主が動物細胞である形質転換体を培養する際、培地と
しては,たとえば約5〜20%の胎児牛血清を含むME
M培地(サイエンス(Science)122,501
(1952)), DMEM培地〔ヴイロロジー(Vi
ro−1ogy),8,396(1959)), R
P M I 1 6 4 0培地〔ジャーナノレ・オブ
・ザ・アメリカン・メディカル゜アソシエーション(T
he Jounal of the American
Medical AssoCiation) 199,
519(1967)), 1 9 9培地〔プロシージ
ング・オブ・ザ・ソサイエテイ・フォー・ザ・バイオロ
ジカル・メディスン(Pro−ceeding of
the Society for the Biolo
gicalMedicine)73, 1 (1950
))などが挙げられる.pHは約6〜8であるのが好ま
しい。培養は通常約30℃〜40℃で約15〜60時間
行い、必要に応じて通気や攪拌を加える. 上記培養物からエンドセリンの前駆体蛋白質や成熟エン
ドセリンファミリーを分離精製するには、例えば下記の
方法により行なうことができる。
しては,たとえば約5〜20%の胎児牛血清を含むME
M培地(サイエンス(Science)122,501
(1952)), DMEM培地〔ヴイロロジー(Vi
ro−1ogy),8,396(1959)), R
P M I 1 6 4 0培地〔ジャーナノレ・オブ
・ザ・アメリカン・メディカル゜アソシエーション(T
he Jounal of the American
Medical AssoCiation) 199,
519(1967)), 1 9 9培地〔プロシージ
ング・オブ・ザ・ソサイエテイ・フォー・ザ・バイオロ
ジカル・メディスン(Pro−ceeding of
the Society for the Biolo
gicalMedicine)73, 1 (1950
))などが挙げられる.pHは約6〜8であるのが好ま
しい。培養は通常約30℃〜40℃で約15〜60時間
行い、必要に応じて通気や攪拌を加える. 上記培養物からエンドセリンの前駆体蛋白質や成熟エン
ドセリンファミリーを分離精製するには、例えば下記の
方法により行なうことができる。
エンドセリンの前邸体たんぱくや成熟エンドセリンファ
ミリーを培養菌体あるいは細胞から抽出するに際しては
,培養後、公知の方法で菌体あるいは細胞を集め,これ
を適当な緩衝液に懸濁し,超音波、リゾチームおよび/
または凍結融解などによって菌体あるいは細胞を破壊し
たのち、遠心分離やろ過によりエンドセリンの前郷体蛋
白質や成熟ペプチド(エンドセリンファミリー)の粗抽
出液を得る方法などが適宜用い得る。緩衝液の中に尿素
や塩酸グアニジンなどのたんぱく変性剤や,トリトンX
−100などの界面活性剤が含まれていてもよい。
ミリーを培養菌体あるいは細胞から抽出するに際しては
,培養後、公知の方法で菌体あるいは細胞を集め,これ
を適当な緩衝液に懸濁し,超音波、リゾチームおよび/
または凍結融解などによって菌体あるいは細胞を破壊し
たのち、遠心分離やろ過によりエンドセリンの前郷体蛋
白質や成熟ペプチド(エンドセリンファミリー)の粗抽
出液を得る方法などが適宜用い得る。緩衝液の中に尿素
や塩酸グアニジンなどのたんぱく変性剤や,トリトンX
−100などの界面活性剤が含まれていてもよい。
培養液中にエンドセリン前都体蛋白質や或熟ペプチド(
エンドセリンファミリー)が分泌される場合には、培養
終了後、それ自体公知の方法で菌体あるいは細胞と上清
とを分離し、上清を集める。
エンドセリンファミリー)が分泌される場合には、培養
終了後、それ自体公知の方法で菌体あるいは細胞と上清
とを分離し、上清を集める。
このようにして得られた培養上清、あるいは抽出液中に
含まれるエンドセリン前駆体蛋白質や成熟ペプチド(エ
ンドセリンファミリー)の精製は、自体公知の分離・精
製法を適切に組み合わせて行なうことができる。、これ
らの公知の分離,精製法としては,塩析や溶媒沈澱法な
どの溶解度を利用する方法,透析法、限外ろ過法、ゲル
ろ過法、およびSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳
動法などの主として分子量の差を利用する方法,イオン
交換クロマトグラフイーなどの荷電の差を利用する方法
,アフイニテイーク口マトグラフイーなどの特異的親和
性を利用する方法,逆相高速液体クロマトグラフイーな
どの疎水性の差を利用する方法,等電点電気泳動法など
の等電点の差を利用する方法などが挙げられる. なお、組換え体が産生するエンドセリン前郭体蛋白質や
成熟ペプチド(エンドセリンファミリー)を,精製前ま
たは精製後に適当な蛋白修飾酵素を作用させることによ
り,任意に修飾を加えたり,ポリペプチドを部分的に除
去することもできる。
含まれるエンドセリン前駆体蛋白質や成熟ペプチド(エ
ンドセリンファミリー)の精製は、自体公知の分離・精
製法を適切に組み合わせて行なうことができる。、これ
らの公知の分離,精製法としては,塩析や溶媒沈澱法な
どの溶解度を利用する方法,透析法、限外ろ過法、ゲル
ろ過法、およびSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳
動法などの主として分子量の差を利用する方法,イオン
交換クロマトグラフイーなどの荷電の差を利用する方法
,アフイニテイーク口マトグラフイーなどの特異的親和
性を利用する方法,逆相高速液体クロマトグラフイーな
どの疎水性の差を利用する方法,等電点電気泳動法など
の等電点の差を利用する方法などが挙げられる. なお、組換え体が産生するエンドセリン前郭体蛋白質や
成熟ペプチド(エンドセリンファミリー)を,精製前ま
たは精製後に適当な蛋白修飾酵素を作用させることによ
り,任意に修飾を加えたり,ポリペプチドを部分的に除
去することもできる。
蛋白修飾酵素としては,トリプシン、キモトリプシン,
アルギニルエンドペプチダーゼ,プロテインキナーゼな
どが挙げられる。
アルギニルエンドペプチダーゼ,プロテインキナーゼな
どが挙げられる。
かくして生成するエンドセリン前駆体蛋白質や成熟ペプ
チド(エンドセリンファミリー)の活性は特異抗体を用
いたエンザイムイムノアツセイなどにより測定すること
ができる。また生成物に血管収縮活性がある場合は、該
活性を指標にして測定することもできる。
チド(エンドセリンファミリー)の活性は特異抗体を用
いたエンザイムイムノアツセイなどにより測定すること
ができる。また生成物に血管収縮活性がある場合は、該
活性を指標にして測定することもできる。
走里騒凱果
本発明のエンドセリンファミリー発現ベクターでDNA
感染または形質転換した菌体や細胞では、大量のエンド
セリンー1,エンドセリンー2およびエンドセリンー3
前關体たんぱくや成熟ペプチド(エンドセリンファミリ
ー)を産生せしめることができ、エンドセリン前駆体た
んぱくや成熟ペプチド生産を有利に導くことができる。
感染または形質転換した菌体や細胞では、大量のエンド
セリンー1,エンドセリンー2およびエンドセリンー3
前關体たんぱくや成熟ペプチド(エンドセリンファミリ
ー)を産生せしめることができ、エンドセリン前駆体た
んぱくや成熟ペプチド生産を有利に導くことができる。
本発明の記載の組換えDNAプラスミドは新規なもので
あり、前記の先願(特願昭63−148158号,同6
3−274454号)に記載の酵母形質転換体に比べ、
本発明記載の酵母形質転換体では少なくとも50倍のエ
ンドセリンの産生量の増加が得られ、動物細胞によって
も産生量の増加が得られる。
あり、前記の先願(特願昭63−148158号,同6
3−274454号)に記載の酵母形質転換体に比べ、
本発明記載の酵母形質転換体では少なくとも50倍のエ
ンドセリンの産生量の増加が得られ、動物細胞によって
も産生量の増加が得られる。
ここに製造されーるエンドセリン前駆体やエンドセリン
ファミリーは低血圧治療剤や局所血管収縮剤としても利
用することができるのみならず、生体の血管収縮反応の
メカニズムの解析や血管収縮因子のアンタゴニストの解
明の手掛かりを与えるものである。
ファミリーは低血圧治療剤や局所血管収縮剤としても利
用することができるのみならず、生体の血管収縮反応の
メカニズムの解析や血管収縮因子のアンタゴニストの解
明の手掛かりを与えるものである。
例えば、エンドセリンファミリーは血管収縮剤として種
々の出血、例えば胃や食道の出血を防止するような効果
を有する。また腸管に作用し腸管の運動を調節する効果
を有する。またこのものは種々のショック症状を回復さ
せる効果をも有する。
々の出血、例えば胃や食道の出血を防止するような効果
を有する。また腸管に作用し腸管の運動を調節する効果
を有する。またこのものは種々のショック症状を回復さ
せる効果をも有する。
このペプチドは経口的、局所的、静注もしくは非経口的
に投与することができるが、局所もしくは静注投与が好
ましい。投与量は0.001μg−100μg/kg.
好ましくは0.Olμg〜10μg/kgであり、体重
に応じた投与量を1〜lomQの生理的食塩水中に溶解
して用いる。
に投与することができるが、局所もしくは静注投与が好
ましい。投与量は0.001μg−100μg/kg.
好ましくは0.Olμg〜10μg/kgであり、体重
に応じた投与量を1〜lomQの生理的食塩水中に溶解
して用いる。
エンドセリンファミリーは副或分を含む乳剤、水和剤、
錠剤、水溶剤、粉剤、粒剤,カプセル剤,丸刑などの種
々の形態に製剤化したものとして使用できる。副成分と
しては、薬理的に許容され得る賦形剤、崩壊剤、滑沢剤
、結合剤、分散剤、可塑剤、充填剤、担体などが用いら
れる。これらの副成分の例としては、賦形剤としては乳
糖、ぶどう糖、白糖などが、崩壊剤としては澱粉,アル
ギン酸ナトリウム、寒天末,カルボキシメチルセルロー
ズカルシウムなどが,滑沢剤としてはステアリン酸マグ
ネシウム,タルク、流動パラフィンなどが、結合剤とし
ては単シロップ,ゼラチン溶液,エタノール,ポリビニ
ルアルコールなどが,分散剤としてはメチルセルロース
,エチルセルロース、セラックなどが,可塑剤としては
グリセリン、澱粉などが挙げられる. 以上,エンドセリン前駆体および成熟ペプチド(エンド
セリンファミリー)の発現ベクターの作製と、それらに
よる形質転換体の製造、該形質転換体を用いたエンドセ
リン前駆体たんぱくおよび或熟ペプチド(エンドセリン
ファミリー)の製造及びその有用性等について詳細に述
べた。
錠剤、水溶剤、粉剤、粒剤,カプセル剤,丸刑などの種
々の形態に製剤化したものとして使用できる。副成分と
しては、薬理的に許容され得る賦形剤、崩壊剤、滑沢剤
、結合剤、分散剤、可塑剤、充填剤、担体などが用いら
れる。これらの副成分の例としては、賦形剤としては乳
糖、ぶどう糖、白糖などが、崩壊剤としては澱粉,アル
ギン酸ナトリウム、寒天末,カルボキシメチルセルロー
ズカルシウムなどが,滑沢剤としてはステアリン酸マグ
ネシウム,タルク、流動パラフィンなどが、結合剤とし
ては単シロップ,ゼラチン溶液,エタノール,ポリビニ
ルアルコールなどが,分散剤としてはメチルセルロース
,エチルセルロース、セラックなどが,可塑剤としては
グリセリン、澱粉などが挙げられる. 以上,エンドセリン前駆体および成熟ペプチド(エンド
セリンファミリー)の発現ベクターの作製と、それらに
よる形質転換体の製造、該形質転換体を用いたエンドセ
リン前駆体たんぱくおよび或熟ペプチド(エンドセリン
ファミリー)の製造及びその有用性等について詳細に述
べた。
本発明明細書および図面において,塩基やアミノ酸など
を略号で表示する場合、IUPAC−IU B Com
mision on Biochemical Noa
+enclatureによる略号あるいは当該分野にお
ける慣用略号に基づくものであり,その例を下記する。
を略号で表示する場合、IUPAC−IU B Com
mision on Biochemical Noa
+enclatureによる略号あるいは当該分野にお
ける慣用略号に基づくものであり,その例を下記する。
またアミノ酸に関し光学異性体があり得る場合は、特に
明示しなければL一体を示すものとする。
明示しなければL一体を示すものとする。
DNA :デオキシリボ核酸
cDNA:相補的デオキシリボ核酸
A :アデニン
T :チミン
G :グアニン
C :シトシン
RNA :リボ核酸
mRNA :メッセンジャーリボ核酸
dATP:デオキシアデノシン三リン酸dTTP:デオ
キシチミジン三リン酸 dGTP:デオキシグアノシン三リン酸dCTP:デオ
キシシチジン三リン酸 ATP :アデノシン三リン酸 EDTA:エチレンジアミン四酢酸 SDS :ドデシル硫酸ナトリウム EIA :エンザイムイムノアッセイGlyまたはG
:グリシン AlaまたはA :アラニン ValまたはV :バリン LeuまたはL :ロイシン I1eまたは工 :インロイシン SerまたはS :セリン ThrまたはT :スレオニン CysまたはC :システイン MetまたはM :メチオニン GluまたはE :グルタミン酸 AspまたはD :アスパラギン酸 LysまたはK :リジン ArgまたはR :アルギニン HisまたはH :ヒスチジン PheまたはF :フェニールアラニンTyrまたはY
:チロシン TrpまたはW :トリプトファン ProまたはP :プロリン AsnまたはN :アスパラギン GlnまたはQ :グルタミン なお、本発明のヒト・エンドセリン前駆体や或熟ペプチ
ド(エンドセリンファミリー)においては,そのアミノ
酸配列の一部が修飾(付加,除去、その他のアミノ酸へ
の置換など)されていてもよい。
キシチミジン三リン酸 dGTP:デオキシグアノシン三リン酸dCTP:デオ
キシシチジン三リン酸 ATP :アデノシン三リン酸 EDTA:エチレンジアミン四酢酸 SDS :ドデシル硫酸ナトリウム EIA :エンザイムイムノアッセイGlyまたはG
:グリシン AlaまたはA :アラニン ValまたはV :バリン LeuまたはL :ロイシン I1eまたは工 :インロイシン SerまたはS :セリン ThrまたはT :スレオニン CysまたはC :システイン MetまたはM :メチオニン GluまたはE :グルタミン酸 AspまたはD :アスパラギン酸 LysまたはK :リジン ArgまたはR :アルギニン HisまたはH :ヒスチジン PheまたはF :フェニールアラニンTyrまたはY
:チロシン TrpまたはW :トリプトファン ProまたはP :プロリン AsnまたはN :アスパラギン GlnまたはQ :グルタミン なお、本発明のヒト・エンドセリン前駆体や或熟ペプチ
ド(エンドセリンファミリー)においては,そのアミノ
酸配列の一部が修飾(付加,除去、その他のアミノ酸へ
の置換など)されていてもよい。
実11肚
以下の参考例および実施例により本発明をより具体的に
説明するが,本発明はこれらに限定されるものではない
。
説明するが,本発明はこれらに限定されるものではない
。
後述の実施例l及び2で得られた形質転換体サツ力口ミ
セスセレビシエ(Saccharom ces cer
evisiae) 20B −12/ p T S 2
013およびSaccharom ces cerev
isiae 2OB −12/ p T S 2014
は平或l年6月23日に通商産業省工業技術院微生物工
業技術研究所(F R I )に各々受託番号F.ER
MBP−2487、FERM BP−2488として寄
託され,また該微生物は平或l年6月9日から財団法人
発酵研究所(IFO)に各々受託番Hpo10471、
IFO 10472として寄託されている。
セスセレビシエ(Saccharom ces cer
evisiae) 20B −12/ p T S 2
013およびSaccharom ces cerev
isiae 2OB −12/ p T S 2014
は平或l年6月23日に通商産業省工業技術院微生物工
業技術研究所(F R I )に各々受託番号F.ER
MBP−2487、FERM BP−2488として寄
託され,また該微生物は平或l年6月9日から財団法人
発酵研究所(IFO)に各々受託番Hpo10471、
IFO 10472として寄託されている。
参】L倒一
(1)動物細胞を宿主とするヒト・エンドセリン−1発
現ベクターの構築 プラスミドpHET4−3 (伊藤ら,FEBSレター
ズ(FEBS Letters),231,440(1
988)]を制限酵素E c o R .1で消化し、
ヒト・エンドセリン−1 cDNAを含有するDNA
断片を得た。このようにして得られた1.17kb断片
2.5μgをT4DNAポリメラーゼで処理して平滑末
端とし、T4DNAリガーゼを用いてBgl IIリ
ンカーd(CAGATCTC)と結合させた。このよう
にして得られたDNAをBgl IIで消化してDN
A断片の両端部にBgl I1部位を設けた。このD
NAI片を、SV40プロモーターおよびポリアデニル
化シグナル部位を有するp T B 551のBgl
■部位にT4DNAリガーゼを用いて柿人した。この結
合されたDNA生成物を、LB培養液を含有するl.5
%アガー板上でアンピシリンの存在下(50u g /
ml)でE.coli DHIを形質転換するのに用
いた.SV40プロモーターの下、正常な読取り枠でヒ
ト・プレプロ・エンドセリンcDNAを有するプラスミ
ドをpTs6003と命名した(第1図)。
現ベクターの構築 プラスミドpHET4−3 (伊藤ら,FEBSレター
ズ(FEBS Letters),231,440(1
988)]を制限酵素E c o R .1で消化し、
ヒト・エンドセリン−1 cDNAを含有するDNA
断片を得た。このようにして得られた1.17kb断片
2.5μgをT4DNAポリメラーゼで処理して平滑末
端とし、T4DNAリガーゼを用いてBgl IIリ
ンカーd(CAGATCTC)と結合させた。このよう
にして得られたDNAをBgl IIで消化してDN
A断片の両端部にBgl I1部位を設けた。このD
NAI片を、SV40プロモーターおよびポリアデニル
化シグナル部位を有するp T B 551のBgl
■部位にT4DNAリガーゼを用いて柿人した。この結
合されたDNA生成物を、LB培養液を含有するl.5
%アガー板上でアンピシリンの存在下(50u g /
ml)でE.coli DHIを形質転換するのに用
いた.SV40プロモーターの下、正常な読取り枠でヒ
ト・プレプロ・エンドセリンcDNAを有するプラスミ
ドをpTs6003と命名した(第1図)。
(2)pGLD906−20の構築
参考例1に記載のプラスミドpHET4−3(10μg
)を制限酵素BgQI1とEcoRI (ともに宝酒
造(株)〕で消化した後、アガロースゲル電気泳動を用
いて、ヒト・プレプロ・エンドセリンー1のコード領域
を含む1.01Kb DNA断片を分離した。本DNA
断片(2μg)に1ユニットのDNAポリメラーゼ■・
Klenowフラグメント〔宝酒造(株)〕を加え、反
応液(7 a+M Tris−H CQ,pi{7.5
/20mM NaCfl/7mM MgCQ,/0.1
mM dATP,dGTP,dCTP,dTTP)中で
37℃、1時間反応させ、DNA末端の平滑化を行った
.次にXholリンカー,d(CCTCGAGG)[宝
酒造(株)]を0.1μg加え.T4DNAリガーゼ〔
宝酒造(株) )100ユニットを用いて反応液(66
mM Tris−}{ C Q , p H7.6/
6.6m M MgC Q ./ 10m Mジチオス
レイトール/0.1mM ATP)中で14℃、16時
間反応させ、Xholリンカーを付加した。さらに20
ユニットの制限酵素xhol((株)ニツボンジーン〕
を加え、37℃,3時間反応を行い,DNA断片のトリ
ミングを行った。本DNA断片0.5μgと、酵母用発
現ベクターpG L D906− 1 (特開昭61−
43991号)を制限酵素Sallで切断して得られた
9.4Kb DNA断片0.1μgを20ユニットのT
4DNAリガーゼを用いて上記の反応液中で連結し、E
.co1iDH1(モレキュラークローニング(Mol
eeular Cloning), Cold Spr
ing Harbor Laboratory, 19
82〕の形質転換を行った。得られたアンピシリン耐性
の形質転換体からプラスミドpG L D906− 2
0を分離した(第2図)。
)を制限酵素BgQI1とEcoRI (ともに宝酒
造(株)〕で消化した後、アガロースゲル電気泳動を用
いて、ヒト・プレプロ・エンドセリンー1のコード領域
を含む1.01Kb DNA断片を分離した。本DNA
断片(2μg)に1ユニットのDNAポリメラーゼ■・
Klenowフラグメント〔宝酒造(株)〕を加え、反
応液(7 a+M Tris−H CQ,pi{7.5
/20mM NaCfl/7mM MgCQ,/0.1
mM dATP,dGTP,dCTP,dTTP)中で
37℃、1時間反応させ、DNA末端の平滑化を行った
.次にXholリンカー,d(CCTCGAGG)[宝
酒造(株)]を0.1μg加え.T4DNAリガーゼ〔
宝酒造(株) )100ユニットを用いて反応液(66
mM Tris−}{ C Q , p H7.6/
6.6m M MgC Q ./ 10m Mジチオス
レイトール/0.1mM ATP)中で14℃、16時
間反応させ、Xholリンカーを付加した。さらに20
ユニットの制限酵素xhol((株)ニツボンジーン〕
を加え、37℃,3時間反応を行い,DNA断片のトリ
ミングを行った。本DNA断片0.5μgと、酵母用発
現ベクターpG L D906− 1 (特開昭61−
43991号)を制限酵素Sallで切断して得られた
9.4Kb DNA断片0.1μgを20ユニットのT
4DNAリガーゼを用いて上記の反応液中で連結し、E
.co1iDH1(モレキュラークローニング(Mol
eeular Cloning), Cold Spr
ing Harbor Laboratory, 19
82〕の形質転換を行った。得られたアンピシリン耐性
の形質転換体からプラスミドpG L D906− 2
0を分離した(第2図)。
(3 ) pG L D906−21の構築プラスミド
p G L D906−20 (参考例2)をBamH
IおよびHind mで消化し、この断片をM13m
p1gのBam HlおよびHindI[[部位に挿入
した。次いで,合戒プライマー d (CGGGAGT
GTTTTACCAAATGATG)を用いて特定部位
指向性変異を行い,エンドセリンの第22番目のアミノ
酸であるパリンを停止コドンTAAに変換させた。この
DNA断片をpGLD906−20のBam HIおよ
びHind II1部位に挿入した。このようにして
得られたプラスミドをp G L D906−21 (
第3図)と命名した。
p G L D906−20 (参考例2)をBamH
IおよびHind mで消化し、この断片をM13m
p1gのBam HlおよびHindI[[部位に挿入
した。次いで,合戒プライマー d (CGGGAGT
GTTTTACCAAATGATG)を用いて特定部位
指向性変異を行い,エンドセリンの第22番目のアミノ
酸であるパリンを停止コドンTAAに変換させた。この
DNA断片をpGLD906−20のBam HIおよ
びHind II1部位に挿入した。このようにして
得られたプラスミドをp G L D906−21 (
第3図)と命名した。
去44例」一 酵母を宿主とするエンドセリン分泌発現
ベクターp T S 2013の構築と酵母への導入プ
ラスミドp M F a 8 (Miyajima A
.ら,ジーン(Gene)37,155(1985))
2 p gを、制限酵素Stu亙 〔宝酒造(株)〕
で消化し、pMFα8の線状DNA断片を得た。
ベクターp T S 2013の構築と酵母への導入プ
ラスミドp M F a 8 (Miyajima A
.ら,ジーン(Gene)37,155(1985))
2 p gを、制限酵素Stu亙 〔宝酒造(株)〕
で消化し、pMFα8の線状DNA断片を得た。
参考例(2)に記載のプラスミドp G L D906
−20 20μgを制限酵素Xhol(宝酒造(株)〕
で消化した後、1%のアガロース電気泳動を用いてヒト
・プレプロエンドセリンー■のコード領域を含む1.0
2 kb D N A断片を分離した。本DNA断片(
1 μg)を制限酵素Hae■とH a e m〔とも
に宝酒造(株)〕で消化し、次にT4DNAポリメラー
ゼ〔宝酒造(株)〕を作用させ,DNA末端の平滑化を
行った。次にこれを1.2%のアガロース電気泳動にか
け、ヒト・エンドセリン一1と前邸体のCOOH一末端
側のコード領域を含む0.5 kb DNA断片を分離
した.上記のSjul消化したpMFa8 0.1μg
と、0.5 kb DNA断片0.05μgをT4DN
Aリガーゼ〔宝酒造(株)〕を用いて連結し.E.co
liDH1(モレキュラークローニング(Molecu
lar Cloning), Cold Spring
Harbor Laboratories,(198
9))の形質転換を行った。得られたアンピシリン耐性
の形質転換体から、プラスミドp T S 2013を
分離した(第4図)。
−20 20μgを制限酵素Xhol(宝酒造(株)〕
で消化した後、1%のアガロース電気泳動を用いてヒト
・プレプロエンドセリンー■のコード領域を含む1.0
2 kb D N A断片を分離した。本DNA断片(
1 μg)を制限酵素Hae■とH a e m〔とも
に宝酒造(株)〕で消化し、次にT4DNAポリメラー
ゼ〔宝酒造(株)〕を作用させ,DNA末端の平滑化を
行った。次にこれを1.2%のアガロース電気泳動にか
け、ヒト・エンドセリン一1と前邸体のCOOH一末端
側のコード領域を含む0.5 kb DNA断片を分離
した.上記のSjul消化したpMFa8 0.1μg
と、0.5 kb DNA断片0.05μgをT4DN
Aリガーゼ〔宝酒造(株)〕を用いて連結し.E.co
liDH1(モレキュラークローニング(Molecu
lar Cloning), Cold Spring
Harbor Laboratories,(198
9))の形質転換を行った。得られたアンピシリン耐性
の形質転換体から、プラスミドp T S 2013を
分離した(第4図)。
プラスミドpT820133μgを用いて、プロトプラ
スト法( l{innenら、プロシージングス・オブ
・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス・ユ
ーエスエー(Proc.Nat1.Acad.Sci.
tlSA),75, 1927(1989))によりサ
ツ力口ミセスセレビシエ(Saccharom ces
cerevisLae)20B−12(Miyaji
ma A.ら,ジーン(Gene)37. 155(1
985))の形質転換を行った。その結果、トリプトフ
ァンを含まない培地で生育する形質転換体サツカロミセ
スセレビシエ20B −12/ p T S 2013
を分離した。
スト法( l{innenら、プロシージングス・オブ
・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス・ユ
ーエスエー(Proc.Nat1.Acad.Sci.
tlSA),75, 1927(1989))によりサ
ツ力口ミセスセレビシエ(Saccharom ces
cerevisLae)20B−12(Miyaji
ma A.ら,ジーン(Gene)37. 155(1
985))の形質転換を行った。その結果、トリプトフ
ァンを含まない培地で生育する形質転換体サツカロミセ
スセレビシエ20B −12/ p T S 2013
を分離した。
去1虹鯉』ユ 酵母を宿主とするエンドセリン分泌発現
ベクターp T S 2014の構築と酵母への導入プ
ラスミドp T S 2014は、実施例1に記載した
構築と同じ方法で構築した(第4図)。異なるところは
、実施例1でプラスミドp G L D 906−20
を用いたところを、代りに参考例(3)に記載のpG
L D 906−21を使用したことである。pGLD
906−21は,成熟ペプチド(エンドセリンーエ)の
コード領域直後にストップコドンが存在する。したがっ
て,これを用いて構築されたp T S 2014は、
同様にエンドセリンー1のコード領域直後にストップコ
ドンが存在している. プラスミドpT820143μgを用いて、実施例1に
記載の方法で形質転換体サツカロミセスセレビシエ20
B −12/ p T S 2014を分離した。
ベクターp T S 2014の構築と酵母への導入プ
ラスミドp T S 2014は、実施例1に記載した
構築と同じ方法で構築した(第4図)。異なるところは
、実施例1でプラスミドp G L D 906−20
を用いたところを、代りに参考例(3)に記載のpG
L D 906−21を使用したことである。pGLD
906−21は,成熟ペプチド(エンドセリンーエ)の
コード領域直後にストップコドンが存在する。したがっ
て,これを用いて構築されたp T S 2014は、
同様にエンドセリンー1のコード領域直後にストップコ
ドンが存在している. プラスミドpT820143μgを用いて、実施例1に
記載の方法で形質転換体サツカロミセスセレビシエ20
B −12/ p T S 2014を分離した。
夾旌鮭1 ヒト・エンドセリンー1前駆体の分泌生産
実施例1で得られた形質転換体S.cerevisia
e20B −12/ p T 8 2σ13と実施例2
で得られた形質転換体S.cerevisiae 20
B −12/ p T S 2014にっいて以下の方
法によりこれらのヒト・エンドセリン生産能を調べた。
e20B −12/ p T 8 2σ13と実施例2
で得られた形質転換体S.cerevisiae 20
B −12/ p T S 2014にっいて以下の方
法によりこれらのヒト・エンドセリン生産能を調べた。
1.5%平板培地に生育させた各形質転換体のコロニー
を5mlの培養液(0,67%yeast nitro
gen base(W/Dアミノ酸) (DIFCO
LABORATORIES),2%グルコース,0.
5%カザミノ酸, (DIFCO LABORATO
RIES))に懸濁した後、30℃. 250rpn+
で2日間培養した。さらにそのlmlを9mlの新鮮培
養液に入れ、30℃、250rpa+で2日間培養した
。得られた培養液を4℃、3000rpmで10分間遠
心分画し、培養上清を得た。
を5mlの培養液(0,67%yeast nitro
gen base(W/Dアミノ酸) (DIFCO
LABORATORIES),2%グルコース,0.
5%カザミノ酸, (DIFCO LABORATO
RIES))に懸濁した後、30℃. 250rpn+
で2日間培養した。さらにそのlmlを9mlの新鮮培
養液に入れ、30℃、250rpa+で2日間培養した
。得られた培養液を4℃、3000rpmで10分間遠
心分画し、培養上清を得た。
エンドセリンー1およびその前酩体の定量は、サンドイ
ッチ法に基づ<EIA(鈴木ら,ジャーナル・オブ・イ
ムノロジカル・メソズ(J,Immuno1. Met
hods) 118,245(1989))によって行
った。
ッチ法に基づ<EIA(鈴木ら,ジャーナル・オブ・イ
ムノロジカル・メソズ(J,Immuno1. Met
hods) 118,245(1989))によって行
った。
その結果各形質転換体は、いずれも培養上清中に相当量
のヒト・エンドセリンー1の抗原性を有する産物を生産
していることが判明した。
のヒト・エンドセリンー1の抗原性を有する産物を生産
していることが判明した。
形質転換体培養上清中のエンドセリン(ρIIlole
/ml broth) 20B −12/ p T S 2013
15020B −12/ p T S 2014
720形質転換体20B −12/ p T S
2013の産物は、エンドセリンー1の抗原性ととも
にプレプロエンドセリンー1の相補DNAによりコード
されるエンドセリンー1から下流の抗原性も有している
ことがEIAで確認された。該産物は、その存在が推定
されているエンドセリン変換酵素の探索や、性質解明の
ための基質としても有用である。
/ml broth) 20B −12/ p T S 2013
15020B −12/ p T S 2014
720形質転換体20B −12/ p T S
2013の産物は、エンドセリンー1の抗原性ととも
にプレプロエンドセリンー1の相補DNAによりコード
されるエンドセリンー1から下流の抗原性も有している
ことがEIAで確認された。該産物は、その存在が推定
されているエンドセリン変換酵素の探索や、性質解明の
ための基質としても有用である。
一方形質転換体サツ力口ミセスセレビシエ20B −1
2/ p T S 2014の産物のC末端は、p T
S 2014には人工的なストップコドンがあること
から予想されるように,エンドセリンー1のC末端と同
一であることがEIAで確認された。
2/ p T S 2014の産物のC末端は、p T
S 2014には人工的なストップコドンがあること
から予想されるように,エンドセリンー1のC末端と同
一であることがEIAで確認された。
失襄鮭土 酵母培養上清中のヒト・エンドセリンの精製
と、N末端およびC末端アミノ酸分析酵母形質転換体サ
ツ力口ミセスセレビシエ20B −12/ p T S
2014の培養上清8mlを減圧乾固した後,500
μ1の60%CH.CN,0.05%TFAに溶かし、
その全量を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で
分画した。カラムはTSK..ODS . 80TM.
4.6X250nv+を使用し,溶出液はA液として
5%C H.C N , 0.05%TFA,B液とし
て60%CH,CN,0.05%TFAを使用し、B液
の割合がO、5、30、35、45、45.1分の時、
10、50. 80、100. 100、lO%にそれ
ぞれなるように40’C,lml/分でm出した。その
結果、24分後にEIAによるエンドセリン活性が認め
られた.本活性画分についてN末端アミノ酸分析を行っ
たところ.Ala−Pro−Val−Asn−Thr−
Th r−Th r−G l u−As p−G l
u−Th r−A la−Gln−I1e−Pro−A
la−Glu−Ala−Vat−I1e・・・であった
。これはヒト・エンドセリンー1のN末端側に,ベクタ
ーpMFα8由来のリーダー配列が付加されていること
を示すものである(第5図)。
と、N末端およびC末端アミノ酸分析酵母形質転換体サ
ツ力口ミセスセレビシエ20B −12/ p T S
2014の培養上清8mlを減圧乾固した後,500
μ1の60%CH.CN,0.05%TFAに溶かし、
その全量を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で
分画した。カラムはTSK..ODS . 80TM.
4.6X250nv+を使用し,溶出液はA液として
5%C H.C N , 0.05%TFA,B液とし
て60%CH,CN,0.05%TFAを使用し、B液
の割合がO、5、30、35、45、45.1分の時、
10、50. 80、100. 100、lO%にそれ
ぞれなるように40’C,lml/分でm出した。その
結果、24分後にEIAによるエンドセリン活性が認め
られた.本活性画分についてN末端アミノ酸分析を行っ
たところ.Ala−Pro−Val−Asn−Thr−
Th r−Th r−G l u−As p−G l
u−Th r−A la−Gln−I1e−Pro−A
la−Glu−Ala−Vat−I1e・・・であった
。これはヒト・エンドセリンー1のN末端側に,ベクタ
ーpMFα8由来のリーダー配列が付加されていること
を示すものである(第5図)。
一方カルボキシペプチダーゼ法によるC末端アミノ酸分
析の結果、産物のC末端アミノ酸が予想通り、トリプト
ファンであることが判明した。
析の結果、産物のC末端アミノ酸が予想通り、トリプト
ファンであることが判明した。
叉凰鮭i 酵母由来エンドセリン前駐体の成熟ペプチド
(エンドセリンー1)への変換 実施例4に記載の酵母由来のエンドセリン前駆体の成熟
ペプチドは直前が、Argであるため(第5図)、トリ
プシンまたはアルギニンエンドペプチダーゼを作用させ
ることによって、産物に付加しているベクター由来のリ
ーダー配列を除去することができる。
(エンドセリンー1)への変換 実施例4に記載の酵母由来のエンドセリン前駆体の成熟
ペプチドは直前が、Argであるため(第5図)、トリ
プシンまたはアルギニンエンドペプチダーゼを作用させ
ることによって、産物に付加しているベクター由来のリ
ーダー配列を除去することができる。
これを実証するため実施例4に記載のエンドセリン活性
部分(0.8μg)を100μMの50mMTri s
−HCQ (pH8.0)に溶解し、2Jjgのトリプ
シンまたはlOμgのアルギニンエンドペプチダーゼ〔
宝酒造(株)〕を加え、37℃で10時間処理した。こ
れらを実施例4に記載の方法でHPLCで分画した結果
、化学合威したエンドセリンー1(ペプチド研究所)と
同一の挙動を示した。
部分(0.8μg)を100μMの50mMTri s
−HCQ (pH8.0)に溶解し、2Jjgのトリプ
シンまたはlOμgのアルギニンエンドペプチダーゼ〔
宝酒造(株)〕を加え、37℃で10時間処理した。こ
れらを実施例4に記載の方法でHPLCで分画した結果
、化学合威したエンドセリンー1(ペプチド研究所)と
同一の挙動を示した。
これは、分子内の2組のジスルフィド結合も正しく形威
された或熟ペプチド(エンドセリンー1)が得られるこ
とを示すものである。また該ペプチドは、実施例6で記
載した通り生理活性を有していた。
された或熟ペプチド(エンドセリンー1)が得られるこ
とを示すものである。また該ペプチドは、実施例6で記
載した通り生理活性を有していた。
失笈鮭見 酵母由来エンドセリンー1の生物活性雄性
ウィスター(1+listar)系ラット(体重約30
0g)に右大腿静脈カニューレと左大腿静脈カニューレ
を挿入し、右大腿静脈カニューレを通じて検体を投与、
右大腿静脈圧を測定した。実施例5で得られた酵母由来
エンドセリンー1は、1 n mol/瞳の投与量で3
0〜50mn+Hgの血圧上昇作用を示した。これは,
化学合成したエンドセリンー1と同程度の生物活性であ
る。
ウィスター(1+listar)系ラット(体重約30
0g)に右大腿静脈カニューレと左大腿静脈カニューレ
を挿入し、右大腿静脈カニューレを通じて検体を投与、
右大腿静脈圧を測定した。実施例5で得られた酵母由来
エンドセリンー1は、1 n mol/瞳の投与量で3
0〜50mn+Hgの血圧上昇作用を示した。これは,
化学合成したエンドセリンー1と同程度の生物活性であ
る。
m工 酵母培養上清中のヒト・エンドセリンの精製と、
N末端及びC末端アミノ酸 分析 酵母形質転換体サッカロミセスセレビシエ20B−12
/pTs2013の培養上清400mQを限外ろ過(
Amicon YMIOメンプラン)で約7mQにまで
濃縮した後、これを0.1Mクエン酸緩衝液(pH4.
8) ,0.1d ZnCQ..0.01mM APM
SFに対して4℃で5時間透折した。この透析内液にエ
ンドグリコシダーゼH(生化学工業)を062ユニット
加え、37℃で一晩反応させることにより産物に付加し
ている糖鎖を除去した。次に20mM T r i s
−H C Q(p H8.0) , 100mM N
a C Q , 0.1%CHAPS,0.OlmM
A P M S Fに対して4℃で5時間透析し、こ
れをM o n o Q力ラム(Pharmacia)
を用いてイオン交換クロマトグラフィーを行い,エンド
セリンの抗原活性を有する両分を回収した。溶出はNa
CQの濃度勾配(0.1MからLM)によって行った。
N末端及びC末端アミノ酸 分析 酵母形質転換体サッカロミセスセレビシエ20B−12
/pTs2013の培養上清400mQを限外ろ過(
Amicon YMIOメンプラン)で約7mQにまで
濃縮した後、これを0.1Mクエン酸緩衝液(pH4.
8) ,0.1d ZnCQ..0.01mM APM
SFに対して4℃で5時間透折した。この透析内液にエ
ンドグリコシダーゼH(生化学工業)を062ユニット
加え、37℃で一晩反応させることにより産物に付加し
ている糖鎖を除去した。次に20mM T r i s
−H C Q(p H8.0) , 100mM N
a C Q , 0.1%CHAPS,0.OlmM
A P M S Fに対して4℃で5時間透析し、こ
れをM o n o Q力ラム(Pharmacia)
を用いてイオン交換クロマトグラフィーを行い,エンド
セリンの抗原活性を有する両分を回収した。溶出はNa
CQの濃度勾配(0.1MからLM)によって行った。
この時、エンドセリンの最大抗原活性は,NaCQ濃度
が0.3M付近のところに溶出された。
が0.3M付近のところに溶出された。
次にSaphadex G−50 superfine
( pharmacia)を用いてゲルろ過(1.5
X64an)を行った。溶出液として10mM Tri
s−HCQ (pH8.0) , 50mM Na
cQ,0.1%CHAPS,0,01mM APMSF
を用い,流速は0.5mQl分であった。エンドセリン
の抗原活性を有する画分7mllを回収し,限外ろ過(
Amicon Centriprep 10)で.1.
5mQにまで濃縮した。続いて25μQの濃縮液を高速
液体クロマトグラフィー(H P L C)で分画した
。カラムはG−3000 PWXL. 7.8X300
mmを使用し、溶媒として28.7%CH,CN,14
.3%イソプロバノール,0.1%TFA、流速は0.
7m Q /分、また温度は室温で行った。この時エン
ドセリンの抗原活性はll分付近に溶出された。本活性
画分についてN末端アミノ酸分析を行ったところ,Al
a−Pro−Val−Asn−Thr−Thr−Thr
−Glu−Asp−Glu−Thr−Ala−Gln−
I 1e−Pro−A1a・●・ であった。これはヒト・エンドセリンー1のN末端側に
、pMFα8由来のリーダー配列が付加されていること
を示すものである。一方、カルボキシペプチダーゼ法に
よるC末端アミノ酸分析の結果,産物のC末端側からS
ep−Arg−Pro−Ser−Gly−Leu・・●
であることが判明した。これは、本産物のC末端が天然
に存在する ビッグーエンドセリンー1のC末端と同一
であることを示すものである。
( pharmacia)を用いてゲルろ過(1.5
X64an)を行った。溶出液として10mM Tri
s−HCQ (pH8.0) , 50mM Na
cQ,0.1%CHAPS,0,01mM APMSF
を用い,流速は0.5mQl分であった。エンドセリン
の抗原活性を有する画分7mllを回収し,限外ろ過(
Amicon Centriprep 10)で.1.
5mQにまで濃縮した。続いて25μQの濃縮液を高速
液体クロマトグラフィー(H P L C)で分画した
。カラムはG−3000 PWXL. 7.8X300
mmを使用し、溶媒として28.7%CH,CN,14
.3%イソプロバノール,0.1%TFA、流速は0.
7m Q /分、また温度は室温で行った。この時エン
ドセリンの抗原活性はll分付近に溶出された。本活性
画分についてN末端アミノ酸分析を行ったところ,Al
a−Pro−Val−Asn−Thr−Thr−Thr
−Glu−Asp−Glu−Thr−Ala−Gln−
I 1e−Pro−A1a・●・ であった。これはヒト・エンドセリンー1のN末端側に
、pMFα8由来のリーダー配列が付加されていること
を示すものである。一方、カルボキシペプチダーゼ法に
よるC末端アミノ酸分析の結果,産物のC末端側からS
ep−Arg−Pro−Ser−Gly−Leu・・●
であることが判明した。これは、本産物のC末端が天然
に存在する ビッグーエンドセリンー1のC末端と同一
であることを示すものである。
夫見鮭l 酵母由来のエンドセリン前邸体のビッグーエ
ンドセリンー1への変換 実施例7に記載の産物は、ビッグーエンドセリンー1の
N末端側にpMFα8由来のリーダー配列が付加した構
造であるため、このリーダー配列を除去することによっ
てビッグーエンドセリン−1を得ることができる。これ
を実証するため実施例5に記載の方法と同様の方法でト
リプシン処理を行った。これを実施例4に記載の方法で
HPLCで分画した結果、化学合成したヒト・ビッグー
エンドセリンー1(ペプチド研究所)と同一のピークの
位置を示し、ビッグーエンドセリンー1が得られること
が確認された。
ンドセリンー1への変換 実施例7に記載の産物は、ビッグーエンドセリンー1の
N末端側にpMFα8由来のリーダー配列が付加した構
造であるため、このリーダー配列を除去することによっ
てビッグーエンドセリン−1を得ることができる。これ
を実証するため実施例5に記載の方法と同様の方法でト
リプシン処理を行った。これを実施例4に記載の方法で
HPLCで分画した結果、化学合成したヒト・ビッグー
エンドセリンー1(ペプチド研究所)と同一のピークの
位置を示し、ビッグーエンドセリンー1が得られること
が確認された。
gm一 動物細胞CHO−Klにおけるヒト・エンドセ
リンの発現 参考例(1)に記載のプラスミドp T S 6003
5/jgと+ p S V 2 − n e o [
Southern P.I.ら、ジャーナル・オブ・モ
レキュラー・アンド・アプライド・ジェネティクス(J
.Mol.Appl.Genet.) 1 ,327(
1982)10.2μgを同時に5X10’個のCHO
−K1細胞(Chinese hamster ova
lly cell)にエレクトロポレーション法〔高山
ら、細胞工学6,771(1987))により導入し、
G418に耐性を持った形質転換体を多数得た。これら
の形質転換体の一つを,10%胎児牛血清を含有するH
am’s FIZ培地で37℃、5%CO2の条件で培
養した時のエントセリン蓄積量の変化を第6図に示す。
リンの発現 参考例(1)に記載のプラスミドp T S 6003
5/jgと+ p S V 2 − n e o [
Southern P.I.ら、ジャーナル・オブ・モ
レキュラー・アンド・アプライド・ジェネティクス(J
.Mol.Appl.Genet.) 1 ,327(
1982)10.2μgを同時に5X10’個のCHO
−K1細胞(Chinese hamster ova
lly cell)にエレクトロポレーション法〔高山
ら、細胞工学6,771(1987))により導入し、
G418に耐性を持った形質転換体を多数得た。これら
の形質転換体の一つを,10%胎児牛血清を含有するH
am’s FIZ培地で37℃、5%CO2の条件で培
養した時のエントセリン蓄積量の変化を第6図に示す。
第1図は動物細胞を用いたヒト・エンドセリンー1の発
現ベクターp T S 6003の構築図である。 第2図は実施例1で使用したプラスミドpGLD906
−20の構築図である。第3図は実施例2で使用したプ
ラスミドp G L 0906−21の構築図である。 第4図は酵母を用いたヒト・エンドセリンー1の発現ベ
クターp T S 2013と2014の構築図である
。 第5図は発現ベクターp T S 2014がコードす
るポリペプチドの一次構造を示したものである。第6図
はp T S 6003で形質転換されたCHO−K1
細胞のヒト・エンドセリンー1産生を示すグラフである
。
現ベクターp T S 6003の構築図である。 第2図は実施例1で使用したプラスミドpGLD906
−20の構築図である。第3図は実施例2で使用したプ
ラスミドp G L 0906−21の構築図である。 第4図は酵母を用いたヒト・エンドセリンー1の発現ベ
クターp T S 2013と2014の構築図である
。 第5図は発現ベクターp T S 2014がコードす
るポリペプチドの一次構造を示したものである。第6図
はp T S 6003で形質転換されたCHO−K1
細胞のヒト・エンドセリンー1産生を示すグラフである
。
Claims (14)
- (1)エンドセリンファミリーおよびその前駆体を、培
養上清中に分泌生産できるように構築した組換えDNA
。 - (2)シグナル配列をコードするDNAを、エンドセリ
ンファミリーまたはその前駆体をコードするDNAの5
′末端に付加した、請求項1記載の組換えDNA。 - (3)シグナル配列が酵母で機能するものである、酵母
用の請求項2記載の組換えDNA。 - (4)シグナルペプチドが酵母のメイティングファクタ
ーαである請求項3記載の酵母用組換えDNA。 - (5)シグナル配列がプレプロエンドセリン自体のもの
である動物細胞用の請求項2記載の組換えDNA。 - (6)請求項1または2記載のDNAを保持する形質転
換体。 - (7)請求項3または4記載のDNAを保持する形質転
換体酵母。 - (8)請求項5記載のDNAを保持する形質転換動物細
胞。 - (9)動物細胞がCHO細胞である請求項8記載の形質
転換動物細胞。 - (10)請求項6、7、8または9記載の形質転換体を
培養し、培養上清中にエンドセリンファミリーの抗原性
または生理活性を有するポリペプチドを生成蓄積せしめ
、これを採取することを特徴とする、該ポリペプチドの
製造方法。 - (11)エンドセリン前駆体ポリペプチドから成熟型エ
ンドセリンを製造する工程を有する請求項10記載のポ
リペプチドの製造方法。 - (12)精製工程を更に付加した請求項10または11
記載のポリペプチドの製造方法。 - (13)前駆体から成熟型エンドセリンを製造する方法
がプロテアーゼ処理である請求項12記載の方法。 - (14)請求項10、11、12または13記載の方法
で得られる、組換え体由来のエンドセリンファミリーま
たはその前駆体ポリペプチド。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16390389 | 1989-06-28 | ||
JP1-163903 | 1989-06-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0394682A true JPH0394682A (ja) | 1991-04-19 |
Family
ID=15783020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1292284A Pending JPH0394682A (ja) | 1989-06-28 | 1989-11-13 | ペプチドの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0394682A (ja) |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP1292284A patent/JPH0394682A/ja active Pending
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