JPH04293490A - pS2蛋白質の製造法 - Google Patents

pS2蛋白質の製造法

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JPH04293490A
JPH04293490A JP5896091A JP5896091A JPH04293490A JP H04293490 A JPH04293490 A JP H04293490A JP 5896091 A JP5896091 A JP 5896091A JP 5896091 A JP5896091 A JP 5896091A JP H04293490 A JPH04293490 A JP H04293490A
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JP
Japan
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protein
bacillus brevis
sequence
dna
bacillus
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Application number
JP5896091A
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English (en)
Inventor
Yukio Fujisawa
藤沢 幸夫
Hiroaki Konishi
小西 博昭
Kyozo Hayashi
林 恭三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Higeta Shoyu Co Ltd
Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Higeta Shoyu Co Ltd
Takeda Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、pS2蛋白質製造のた
めの組換えDNA技術に関する。より具体的には、pS
2蛋白質遺伝子を含有するDNA、該DNAを保持せし
めてなるバチルス・ブレビス(Bacillus br
evis)形質転換体およびそれらを用いるpS2蛋白
質の製造法に関する。 【0002】 【従来の技術】P. Masiakowski らは[
ニュークレイック・アシッズ・リサーチ(Nucl. 
AcidsRes.), 10, 7895 (198
2)]、ヒト乳ガン細胞株(MCF−7)にエストロゲ
ンを添加することによって増大するpS2−mRNAに
対応するcDNAをクローニングした。続いて、 S.
 B. Jakowlew らは[ Nucl. Ac
ids Res., 12, 2861 (1984)
]、全長のpS2−cDNAのヌクレオチド配列を決定
し、pS2−mRNAが84アミノ酸残基から成るポリ
ペプチドをコードしていることを明かにした。その後、
K. Mori らは[バイオケミカル・アンド・バイ
オフィジカル・リサーチ・コミュニケーション(Bio
chem. Biophys. Res. Commu
n.), 155, 366 (1988)]、MCF
−7細胞株によって分泌されたヒトEGF様因子(EG
F−LI)を単離してそのN末端36アミノ酸配列を決
定し、その配列がpS2遺伝子によってコードされた産
物のものと一致することを報告した。さらに、彼らはp
S2遺伝子産物(pS2蛋白質)の全アミノ酸配列を決
定し、pS2蛋白質は60アミノ酸残基から構成されて
いることを証明した[ K. Moriら、ジャーナル
・オフ・バイオケミストリー(J. Biochem.
), 107, 73 (1990)]。 【0003】上述のようにpS2遺伝子はある種の乳ガ
ン細胞で特異的に転写されることが分かったため、pS
2蛋白質はエストロゲン依存性の乳ガンの診断や予後の
推定に特異的マーカーとして使用できる可能性が大きい
。従って、該蛋白質を検出するための系の開発は有用で
あると考えられている。A.−M. Nunez らは
[エンドクリノロジー(Endocrinology)
, 121, 1759 (1987)]、pS2遺伝
子から推定されたpS2ポリペプチド(カルボキシル末
端側31アミノ酸残基)に対するウサギ抗血清がMCF
−7細胞株の抽出液や培養液からpS2蛋白質を免疫沈
降することを証明している。抗血清の作製に用いる免疫
原としては、抗原の一部に相当する合成ペプチドよりも
天然型の抗原を用いる方がエピトープの数が多いために
有利であることは自明である。しかしながら、MCF−
7細胞株によるpS2蛋白質(EGF−LI)の生産量
は、培養液2Lから37μgの該蛋白質が単離される程
度であり[ K. Mori ら、Biochem. 
Biophys. Res. Commun., 15
5, 366(1988)]、その生産量は多いとは言
えない。従って、遺伝子組換え技術によってpS2蛋白
質を量産化することが望まれている。今日まで多くの組
換えDNAの研究は大腸菌(Escherichia 
coli)を用いて行われ、すでに多くの異種遺伝子が
大腸菌内で発現されている。しかし、この方法では、発
現された遺伝子産物は菌体内に蓄積されるため、菌体か
らの産物の抽出およびその抽出液からの精製には多大な
時間と労力を要し、目的とする遺伝子産物を純粋な形で
取得することは容易ではない。 【0004】一方、バチルス(Bacillus)属細
菌は古くから種々の菌体外酵素の生産菌として工業的に
利用されており、これら菌体外酵素遺伝子のプロモータ
ーおよびシグナルペプチドをコードするDNA領域をク
ローニングし、その下流に目的とする蛋白質の構造遺伝
子を連結し、これをバチルス属菌に導入すれば、目的と
する蛋白質を菌体外へ分泌させることが可能になると考
えられる。バチルス属菌においては、分泌される蛋白質
はアミノ末端側におよそ20〜30アミノ酸残基から成
るシグナルペプチドを持つ前駆体として合成された後、
この部分がシグナルペプチダーゼによって切断されて成
熟した蛋白質になると考えられており、すでに、バチル
ス・アミロリクエファシエンス(Bacillus a
myloliquefaciens)のα−アミラーゼ
遺伝子[ I. Palva ら、ジーン(Gene)
, 22, 229 (1983)]、バチルス・リケ
ニフォルミス(Bacillus lichenifo
rumis)のペニシリナーゼ遺伝子[S.Chang
 ら、モレキュラー・クローニング・アンド・ジーン・
レギュレーション・イン・バシライ(Molecula
r Cloninng and GeneRegula
tion in Bacilli),ア カデミック・
プレス(Academic Press), 659頁
,1982年]、バチルス・サチルス(Bacillu
s subtilis)の α−アミラーゼ遺伝子[ 
H. Yamazakiら、 ジャーナル・オブ・バク
テリオロジー(J. Bacteriol.), 15
6,327 (1983)]がクローン化され、これら
のシグナルペプチドを利用した異種蛋白質の分泌が報告
されている。上記の異種蛋白質の分泌生産には、主にバ
チルス・サチルス(B. subtilis)が宿主と
して用いられているが、この微生物は菌体外プロテアー
ゼを多量に生産するため、組換えDNA技術を用いて分
泌された異種蛋白質は分解を受け、その蓄積量は著しく
減少する。 【0005】これに対し、鵜高( S. Udaka 
)らはバチルス・ブレビス(Bacillus bre
vis)にはプロテアーゼをほとんど生産しない菌株が
多いことを見いだし、その一菌株バチルス・ブレビス4
7[FERM  P−7224;特開昭60ー5807
4号公報、特開昭62−201583号公報参照]の主
要菌体外蛋白質[ H. Yamagata ら、J.
 Bacteriol., 169, 1239 (1
987);  塚越規弘( N. Tsukagosh
i )、 日本農芸化学会誌, 61, 68 (19
87);および特開昭62−201583号におい て
、それぞれ”middle wall protein
 and outer wall protein”、
”細胞壁構成主要蛋白質”および”細胞表層蛋白質”と
して記載されている。]遺伝子のプロモーターおよび該
主要菌体外蛋白質の一種であるMW蛋白質(middl
e wallprotein)のシグナルペプチドをコ
ードする領域を用いて分泌ベクターを作製し、本 菌株
を宿主としてαーアミラーゼ[特開昭62−20158
3号公報; H.Yamagata ら、J. Bac
teriol., 169, 1239 (1987)
]やブタペプシノーゲン[鵜高重三( S. Udak
a )、日本農芸化学会昭和62年度大会講演要旨集,
837頁;塚越規弘( N. Tsukagoshi 
)、日本農芸化学会誌,61, 68 (1987)]
の分泌生産に成功している。 【0006】また、高木( H. Takagi )ら
はバチルス・ブレビスのプロテアーゼを生産しない菌株
バチルス・ブレビスHPD31[なお、この菌株は本明
細書におけるバチルス・ブレビスH102(FERM 
 RMBP−1087)と同一菌株である。]を分離し
、これを宿主として耐熱性α−アミラーゼの高分泌生産
に成功している[日本農芸化学昭和62年度大会講演要
旨集,27頁]。また、鵜高( S.Udaka )ら
は同じくバチルス・ブレビスH102を用いてヒト上皮
細胞増殖因子(human epidermal gr
owth factor:ヒトEGF)の分泌生産[特
開平2−31682号公報; H. Yamagata
 ら、プロシーディングス・オブ・ザ・ナショナル・ア
カデミー・オブ・サイエンシーズ・オブ・ジ・ユナイテ
ッド・ステイッツ・オブ・アメリカ(Proc. Na
tl. Acad. Sci. USA), 86, 
8586 (1989)]およびヒト・プロテイン・ジ
スルフィド・イソメラーゼ(human protei
n disulfide isomerase:ヒトP
DI)の分泌生産(特願平1−274310号明細書参
照)を報告している。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】本発明はバチルス・ブ
レビスを宿主として用いるpS2蛋白質の新規製造法を
提供することにある。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、pS2蛋
白質を効率よく生産させる方法を提供すべく鋭意研究を
重ねたところ、バチルス・ブレビスを宿主として用いて
pS2遺伝子を発現させることにより、培養物中に著量
のpS2蛋白質が生産されることを見いだし、本発明を
完成するに至った。すなわち、本発明は、(1)バチル
ス・ブレビス由来のプロモーター領域を含有するDNA
の3’末端にpS2蛋白質をコードするDNAを結合さ
せたDNA、(2)プロモーター領域を含有するDNA
の3’末端にpS2蛋白質をコードするDNAを結合さ
せたDNAを保持するバチルス・ブレビス、および(3
)上記(2)に記載のバチルス・ブレビスを培地に培養
し、培養物中にpS2蛋白質を生成、蓄積せしめ、これ
を採取することを特徴とするpS2蛋白質の製造法であ
る。 【0009】pS2蛋白質をコードするDNAとしては
、pS2蛋白質をコードするものであればいずれでもよ
く、例えば、ヒト乳ガン細胞株MCF−7のcDNAラ
イブラリーからクローン化されたものが挙げられ、その
具体例としては、K. Mori ら、J. Bioc
hem., 107,73 (1990)  に記載の
方法に従ってクローン化されたDNA(〔図1〕,〔配
列番号3〕参照)が挙げられる。プロモーターとしては
、バチルス・ブレビスで機能するものであればいずれで
もよいが、バチルス・ブレビス由来のプロモーターが好
ましく、例えばバチルス・ブレビス47あるいはバチル
ス・ブレビスH102の主要菌体外蛋白質遺伝子のプロ
モーターなどが挙げられる。該プロモーターは1種また
は2種以上含有されていてもよい。プロモーター領域を
含有するDNAは、上記プロモーター以外に、SD配列
、翻訳開始コドンなどを有していることが必要であり、
さらに主要菌体外蛋白質遺伝子の一部を有していてもよ
い。本発明において、pS2蛋白質はバチルス・ブレビ
スの菌体内、菌体外のいずれに蓄積されてもよいが、p
S2蛋白質の抽出、精製を容易にし、また生産量を増大
させるためには、菌体外にpS2蛋白質を蓄積させるこ
とが望ましく、この場合、プロモーター領域を含有する
DNAには、該DNAの3’末端側にシグナルペプチド
をコードする領域が含まれる。シグナルペプチドとして
は、pS2蛋白質をバチルス・ブレビスの菌体外に分泌
発現させるものであればいずれでもよく、例えばバチル
ス・ブレビス47あるいはバチルス・ブレビスH102
の主要菌体外蛋白質のシグナルペプチドなどが挙げられ
るが、なかでもバチルス・ブレビス47のMW蛋白質(
middle wall protein)のシグナル
ペプチドが好ましい。 【0010】遺伝子の発現に用いる発現ベクターとして
は、バチルス・ブレビスで機能するものであればいずれ
でもよく、例えば後述の参考例1で得られるプラスミド
pNU200[鵜高重三( S. Udaka )、日
本農芸化学会誌,61, 669 (1987)]など
が挙げられる。上記のDNAを用いて作製したpS2蛋
白質発現プラスミドとしては、バチルス・ブレビスで機
能するものであればいずれでもよく、具体的には後述の
実施例1で得られるプラスミドpNU200−pS2な
どが挙げられる。これらのプラスミドを構築する方法と
しては、例えば モレキュラー・クローニング( Mo
lecular Cloninng ), ア・ラボラ
トリー・マニュアル( A Laboratory M
anual), コールド・スプリング・ハーバー・ラ
ボラトリー( Cold SpringHarbor 
Laboratory ),(1982)に記載の方法
などが挙げられ、一方、プラスミドの構築に用いる宿主
としては、大腸菌( E.coli )、バチルス・サ
チルス( Bacillus subtilis )、
バチルス・ブレビス( Bacillus brevi
s )に属する微生物であればいずれでもよく、例えば
大腸菌HB101、大腸菌DH1、バチルス・サチルス
RM141[N. Tsukagoshi ら、J. 
Bacteriol., 158, 1054 (19
84)]、バチルス・ブレビス47(FERM  P−
7224)、バチルス・ブレビス47−5(FERM 
 BP−1664, IFO  14698)などが挙
げられる。 【0011】遺伝子の発現に用いる宿主としては、バチ
ルス・ブレビスであればいずれでもよく、具体的にはバ
チルス・ブレビス47(FERM  P−7224)、
バチルス・ブレビス47−5(FERM  BP−16
64,IFO  14698)バチルス・ブレビスH1
02(FERM  BP−1087)、バチルス・ブレ
ビス47K(FERM  BP−2308)[ H. 
Konishi ら、アプライド・マイクロバイオロジ
ー・アンド・バイオテクノロジー( Appl. Mi
crobiol. Biotechnol.),37,
 297 (1990);特開平2−257876号公
報]などが挙げられ、なかでもバチルス・ブレビスH1
02と47Kが好ましい。なお、バチルス・ブレビスH
102はバチルス・ブレビスHPD31[高木( H.
 Takagi )ら、日本農芸化学会昭和62年度大
会講演要旨集,27頁;鵜高重三( S. Udaka
 )、日本農芸化学会誌,61, 669 (1987
)]と同一菌株である。バチルス・ブレビスを形質転換
する方法は公知の方法であればいずれでもよく、例えば
 W. Takahashi ら[ J. Bacte
riol., 156, 1130 (1983)]あ
るいは S.Chang and S. N.Cohe
n, モレキュラー・アンド・ジェネラル・ジェネティ
クス( Mol. Gen. Genet.), 16
8, 111 (1979)]あるいは高木( H. 
Takagi )らの方法(日本農芸化学会1989年
度大会講演要旨集,373頁)などが挙げられる。この
ようにして得られる形質転換体のpS2蛋白質の発現が
不安定な場合には、紫外線、N−メチル−N’−ニトロ
ーN−ニトロソグアニジン、エチルメタンスルフォネー
トなどの自体公知の変異原を用いて形質転換体を処理し
た後、pS2蛋白質を安定に発現する変異体を取得する
ことができる。また、得られた安定化変異株をエリスロ
マイシンなどの抗生物質の非存在下に培養して、プラス
ミドを脱落させたバチルス・ブレビス変異株を取得し、
再度上述の形質転換法を用いてバチルス・ブレビス変異
体を形質転換させて安定な形質転換体を育種、取得する
ことが望ましい。得られる形質転換体の培養に用いる培
地は、形質転換体が生育して目的とする蛋白質を生産し
得るものであればいかなるものでもよい。 【0012】該培地に含有される炭素源としては、例え
ばグルコース、シュークロース、グリセロール、でん粉
、デキストリン、糖密、尿素、有機酸などが用いられる
。該培地に含有される窒素源としては、例えばカゼイン
、ポリペプトン、肉エキス、酵母エキス、カザミノ酸、
グリシンなどのアミノ酸類、NZ−アミンなどの有機窒
素源、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アン
モニウムなどの無機窒素源などが用いられる。その他、
塩化カリウム、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、
塩化ナトリウム、硫酸マグネシウムなどの無機塩が必要
に応じて培地に加えられる。具体的な天然培地としては
、例えばT2培地[ S.Udaka, Agric.
Biol. Chem., 40, 523 (197
6)]、T3培地[ H. Yamagata ら、P
roc. Natl. Acad. Sci. USA
, 86, 3586 (1989)]などが挙げられ
る。また、糖と無機窒素源を主とする合成培地を用いて
培養してもよい。栄養要求性を示す菌株を用いる場合に
は、その生育に必要な栄養物質を培地に添加すればよい
。該栄養物質としては、アミノ酸類、ビタミン類、核酸
塩基類などが挙げられる。本発明で用いられる培地の初
発pHは5.0〜9.0であり、さらに好ましくは6.
5〜7.5である。培養温度は通常10℃〜42℃、好
ましくは15℃〜37℃、さらに好ましくは20℃〜3
0℃であり、培養時間は通常10から166時間、好ま
しくは15〜96時間、さらに好ましくは15〜20時
間である。また、培養に際しては必要があれば、培地に
抗生物質(例えば、ペニシリン、エリスロマイシン、ク
ロラムフェニコール、バシトラシン、D−サイクロセリ
ンなど)が加えられる。さらに必要により、消泡剤(例
えば、大豆油、ラード油など)を培地に加えてもよい。 なお、培養液中に生成・蓄積するpS2蛋白質の濃度は
これらの培養条件によって左右されるので、最適の条件
を選択してpS2蛋白質の生成、蓄積量を制御する必要
がある。培養終了後、それ自体公知の方法、例えば遠心
分離、ろ過などで菌体と上清とを分離する。 菌体内に産生されたpS2蛋白質は、当該分野における
通常の方法、例えば超音波破砕法、フレンチプレスなど
を利用した破砕法、摩砕などの機械的破砕法、細胞壁溶
解酵素による破砕法などにより菌体を破砕し、さらに必
要ならば、トリトン−X100、デオキシコーレートな
どの界面活性剤を加えることによって抽出される。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pS2蛋白質を単離するには、自体公知の蛋白質精
製法を適切に組み合わせることにより行うことができる
。これらの公知の分離・精製法としては、例えば塩折や
溶媒沈澱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ィーなどの荷電の差を利
用する方法、アフィニティクロマトグラフィーなどの特
異的親和性を利用する方法、逆相高速液体クロマトグラ
フィ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
。 【0013】 【作用】本発明で得られるpS2蛋白質は、ヒト検体中
に存在するpS2蛋白質を検出する抗体の作製のための
免疫原として用いることができる。すなわち、本発明の
pS2蛋白質を動物に接種することにより抗pS2蛋白
質抗体を作製し、これとpS2蛋白質を含有するヒト検
体とを反応させ、次に該抗pS2蛋白質抗体を作製した
動物のIgGおよびIgMに対する抗体に酵素またはラ
ジオアイソトープで標識したものと反応させることによ
り、ヒト検体中に存在するpS2蛋白質を測定すること
ができる。また、本発明で得られるpS2蛋白質は、p
S2蛋白質に対する抗体の検出のための抗原として用い
ることができる。すなわち、本発明のpS2蛋白質を抗
原として固相に固定したものに抗pS2蛋白質抗体を含
有するヒト検体を添加、反応させ、次に酵素またはラジ
オアイソトープで標識した抗ヒトIgGおよびIgM抗
体、あるいは酵素またはラジオアイソトープなどで標識
したpS2蛋白質を反応させることにより、ヒト検体中
の抗pS2蛋白質抗体を検出することができる。 【0014】なお、本願明細書や図面において、塩基や
アミノ酸などを略号で表示する場合、 IUPAC−I
UB Commision on Biochemic
al Nomenclature 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
を次に挙げる。またアミノ酸に関して光学異性体があり
得る場合は、特に明示しなければL−体を示すものとす
る。 DNA          :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SDS          :
ドデシル硫酸ナトリウム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 IleまたはI  :イソロイシン 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 1/2Cys    :ハーフシスチン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 Apr           :アンピシリン耐性遺伝
子Tcr           :テトラサイクリン耐
性遺伝子なお、本発明のポリペプチドにおいて、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)されてもよい。 【0015】 【実施例】以下の参考例と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。後述の実施例1で得られた形質転換体バチルス
・ブレビス(Bacillus brevis)B.b
revis47K/pNU200−pS2は平成3年2
月12日から財団法人発酵研究所(IFO)に受託番号
IFO  15137として、また通商産業省工業技術
院微生物工業技術研究所(FRI)に受託番号  BP
−3311として寄託されている。 参考例1    プラスミドpBR−ANの構築プラス
ミドpBR322を制限酵素 BamHI と Nru
I で切断し、3.8kbのDNA断片を単離した。こ
の断片に、5’−AGTGCACTCGCACTTAC
TGTTGCTCCCATGGCTTTCGCTGCA
G−3’〔配列番号1〕及び5’−GATCCTGCA
GCGAAAGCCATGGGAGCAACAGTAA
GTGCGAGTGCACT−3’〔配列番号2〕から
成る合成DNAをリン酸化した後に加え、T4DNAリ
ガーゼを作用させたものを大腸菌HB101に導入し、
プラスミドpBR−ANを得た。 【0016】実施例1    pS2蛋白質発現プラス
ミドの構築と形質転換体の調製 pS2蛋白質(〔図1〕,〔配列番号3〕)をコードす
るDNA断片を含むクローンpS2B2[ K. Mo
ri ら、J. Biochem., 107, 73
 (1990)]を制限酵素  RsaI と Pst
I で消化し、pS2蛋白質の7番目のThrからカル
ボキシル末端アミノ酸PheまでをコードするDNAを
含む、176bp の RsaI−PstI 断片を調
製した。一方、バチルス・ブレビスのMW蛋白質シグナ
ル配列C末端付近の NcoI 部分より下流と、pS
2蛋白質遺伝子中のN末端から6番目のアミノ酸Cys
をコードする箇所の RsaI 部位までの配列をコー
ドした30bpのDNAを合成した〔図2〕。これと上
記で得られた 176bp の RsaI−PstI 
断片をT4リガーゼで連結し、210bp の Nco
I−PstI 断片を得た。これはMW蛋白質のシグナ
ル配列C末端部分とpS2蛋白質のN末端部分をコード
するDNAとを直接連結した形のものである。この断片
とpTV118N(宝酒造製)の 3.0kb の N
coI−PstI 断片とをT4リガーゼで連結し、E
. coli  JM109  を形質転換してプラス
ミドpTV−pS2を作製した。次に、このプラスミド
の 220bpの NcoI−HindIII 断片と
pBR−AN(参考例1参照)の 3.6kb の N
coI−HindIII 断片をT4リガーゼで連結し
、E. coli JM109 を形質転換してプラス
ミドpBR−AN−pS2を作製した。さらに、このプ
ラスミドの 230bp の ApaLI−HindI
II 断片と、プラスミドpNU200[鵜高重三( 
S. Udaka )、日本農芸化学会誌,61, 6
69 (1987)]の 4.0kb の ApaLI
−HindIII 断片をT4リガーゼで連結して、プ
ラスミドpNU200−pS2を得た〔図2〕。上記で
得られたpS2蛋白質発現プラスミドpNU200−p
S2を用いて、高橋( W. Takahashi )
らの方法[ J. Bacteriol.,156, 
1130 (1983)]によってバチルス・ブレビス
47K(FERM  BP−2308)およびバチルス
・ブレビスH102(FERM  BP−1087)の
形質転換を行い、形質転換体バチルス・ブレビス47K
/pNU200−pS2およびバチルス・ブレビスH1
02/pNU200−pS2を取得した。 【0017】実施例2    形質転換体の培養および
pS2蛋白質の生産 実施例1で得られた形質転換体バチルス・ブレビス47
K/pNU200−pS2およびH102/pNU20
0−pS2をポリペプトン2%、酵母エキス0.4%、
肉エキス0.5%、グルコース1%、ウラシル0.01
%(pH7)からなるT3培地中で37℃で3日間振と
う培養した。上記の培養液を遠心分離し、その上清につ
いてSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行い、
ウサギ抗pS2蛋白質抗体を用いてウエスタンブロッテ
ィングにより抗原性のあるバンドを検出した。pS2蛋
白質の産生量は、上記両組換え体ともほぼ同程度で、培
養上清1リットル当り約20mgと算出された。 【0018】実施例3    pS2蛋白質産生株から
のpS2蛋白質の精製 実施例1で得られたpS2蛋白質生産株バチルス・ブレ
ビス47K/pNU200−pS2を実施例2の条件で
得られた培養液をサーバル遠心機(デュポン社製)でG
SAローターを用いて毎分10,000回転で10分間
遠心分離し、上清液2リットルを得た。この液を40%
飽和硫安−20mM  Tris−HCl緩衝液(pH
8.0)で平衡化した Butyl−Toyopear
l  650M(東ソー社製)カラム( 3.5 × 
20 cm)に負荷した後、40%から0%の飽和硫安
の濃度勾配でpS2蛋白質を溶出した。pS2蛋白質の
溶出画分を20mM  Tris−HCl緩衝液(pH
8.0)に対して透析した後、同緩衝液で平衡化した 
DEAE−Toyopearl 650M (東ソー社
製)カラム( 3.5 × 60 cm )に負荷し、
0から0.5M  NaClの濃度勾配でpS2蛋白質
を溶出した。pS2蛋白質の溶出画分を限外ろ過(アミ
コン社製YM−2)によって濃縮した後、20mMTr
is−HCl緩衝液(pH8.0)で平衡化した Se
phacryl S−100 (ファルマシア社製)カ
ラム( 2.0 × 100 cm )に負荷した。p
S2蛋白質の溶出画分を0.1%TFAで平衡化したマ
イクロボンダパックC18カラム(ウオーターズ社製)
に負荷し、最初の5分間は0−59%アセトニトリルの
濃度勾配(流速:1ml/分)、続いて40分間にわた
り59−61%のアセトニトリルの濃度勾配(流速:1
ml/分)でpS2蛋白質を溶出した。得られたpS2
蛋白質画分を上記と同じ条件下で再度高速液体クロマト
グラフィーを行い、pS2蛋白質画分を集め(2.0m
l、蛋白質1mg)、精製標品とした。 【0019】実施例4    pS2蛋白質の物性(1
)実施例3で得られたpS2蛋白質標品は、実施例3の
マイクロボンダパックC18カラム(ウオーターズ社製
)を用いる逆相高速液体クロマトグラフィーで左右対称
の単一ピークとして溶出された〔図3〕。(2)pS2
蛋白質標品の分子量は、還元条件下でのSDS−ポリア
クリルアミドゲル電気泳動法によって 7,000〜1
0,000 と算出された〔図4〕。  (3)pS2
蛋白質の等電点は、等電点ゲル電気泳動法によって4.
3と算出された。(4)pS2蛋白質標品、250 p
mol を用いて、気相プロテインシークエンサー(ア
プライドバイオシステムズ社製モデル470A)により
そのアミノ末端アミノ酸配列を分析した。その結果、p
S2蛋白質のN末端アミノ酸配列はcDNAから予想さ
れる配列と一致し、MWPシグナル配列は正しい位置で
切断、除去されていることが明かとなった〔表1〕。さ
らに、pS2蛋白質をカルボキシペプチダーゼPによっ
て分解した後、PICO−TAGR アミノ酸分析機(
ウオーターズ社製)によりカルボキシル末端アミノ酸を
分析した結果、cDNA配列から予想されるフェニール
アラニンが検出された。(5)PICO−TAGR ア
ミノ酸分析機によりpS2蛋白質のアミノ酸組成を分析
した。 その結果、得られた組成値はcDNA配列より予想され
る値とほぼ一致した〔表2〕。 【0020】 【表1】                 精製pS2蛋白質の
アミノ末端アミノ酸配列分析────────────
───────────────────────  
  サイクル       検出されたPTHアミノ酸
       cDNAから予想され        
                  残基     
     pmol              るア
ミノ酸──────────────────────
──────────────        1  
          Glu          20
                Glu      
  2            Ala       
   28                Ala 
       3            Gln  
        21               
 Gln        4            
Thr          11          
      Thr        5       
     Glu          16     
           Glu        6  
          Thr            
9                Thr     
   7              −      
                         
 Cys        8            
Thr            7         
       Thr        9      
      Val          15    
            Val      10  
          Ala          13
                Ala      
11            Pro        
  13                Pro  
    12            Arg    
        7                
Arg      13            Gl
u            6           
     Glu      14         
   Arg            9      
          Arg      15    
        Gln            4 
               Gln      1
6            Asn         
   5                Asn  
    17              −    
                         
   Cys      18           
 Gly            5        
        Gly      19      
      Phe            8   
             Phe      20 
           Pro           
 8                Pro────
─────────────────────────
──────  【0021】 【表2】                 精製pS2蛋白質の
アミノ酸組成分析─────────────────
──────────────────      ア
ミノ酸                  1分子当
たりのアミノ酸残基数               
                         
    測定値        cDNAから予想され
                         
                         
る期待値─────────────────────
──────────────      Asp/A
sn            5.9        
          6    Glu/Gln   
       10                
    10    Ser            
        1.6              
    1    Gly             
       4.3               
   4    His              
      0.1                
  0    Arg               
     2.5                 
 3    Thr                
    5.8                  
6    Ala                 
   3.4                  3
    Pro                  
  7.7                  7 
   Tyr                   
 1.0                  1  
  Val                    
5.3                  5   
 Met                    0
.0                  0    
H−Cys                  − 
                   7    I
le                    1.3
                  1    Le
u                    0.4 
                 0    Phe
                    4.2  
                4    Trp 
                     −   
                 1    Lys
                    1.1  
                1────────
─────────────────────────
──【配列表】 【0022】 配列番号(SEQ ID NO):1 配列の長さ(SEQUENCE LENGTH):43
配列の型(SEQUENCE TYPE):nucle
ic acid鎖の数(STRANDEDNESS):
singleトポロジ−(TOPOLOGY):lin
ear配列の種類(MOLECULE TYPE):o
ther nucleic acid(synthet
ic DNA) 配列: AGTGCACTCG CACTTACTGT TGC
TCCCATG GCTTTCGCTG CAG   
                 43 【0023】 配列番号(SEQ ID NO):2 配列の長さ(SEQUENCE LENGTH):47
配列の型(SEQUENCE TYPE):nucle
ic acid鎖の数(STRANDEDNESS):
singleトポロジ−(TOPOLOGY):lin
ear配列の種類(MOLECULE TYPE):o
ther nucleic acid(synthti
c DNA) 配列: GATCCTGCAG CGAAAGCCAT GGG
AGCAACA GTAAGTGCGA GTGCAC
T                47 【0024】 配列番号(SEQ ID NO):3 配列の長さ(SEQUENCE LENGTH):84
配列の型(SEQUENCE TYPE):amino
 acid鎖の数(STRANDEDNESS):si
ngleトポロジ−(TOPOLOGY):linea
r配列の種類(MOLECULE TYPE):pep
tide起源(ORIGINAL  SOURCE)生
物名(ORGANISM):human細胞の種類(C
ELL TYPE):breast cancer c
ellセルライン(CELL LINE):MCF−7
配列: Met Ala Thr Met Glu Asn L
ys Val Ile Cys Ala Leu Va
l Leu Val Ser            
     −20                 
−15                 −10Me
t Leu Ala Leu Gly Thr Leu
 Ala Glu Ala Gln Thr Glu 
Thr Cys Thr            −5
                   1     
          5Val Ala Pro Ar
g Glu Arg Gln Asn Cys Gly
 Phe Pro Gly Val Thr Pro 
   10                  15
                  20Ser G
ln Cys Ala Asn Lys Gly Cy
s Cys Phe Asp Asp Thr Val
 Arg Gly25               
   30                  35
                  40Val P
ro Trp Cys Phe Tyr Pro As
n Thr Ile Asp Val Pro Pro
 Glu Glu                4
5                  50    
              55Glu Cys G
lu Phe         60 【0025】 配列番号(SEQ ID NO):4 配列の長さ(SEQUENCE LENGTH):25
5配列の型(SEQUENCE TYPE):nucl
eic acid鎖の数(STRANDEDNESS)
:doubleトポロジ−(TOPOLOGY):li
near配列の種類(MOLECULE TYPE):
cDNA to mRNA起源(ORIGINAL S
OURCE)生物名(ORGANISM):human
細胞の種類(CELL TYPE):breast c
ancer cellセルライン(CELL LINE
):MCF−7配列の特徴(FEATURE) 1..72      S sig peptide7
3..252    S mat peptide特徴
を決定した方法:  E 配列: ATG GCC ACC ATG GAC AAC A
AG GTG ATC TGC GCC CTG GT
C CTG GTG TCC  48Met Ala 
Thr Met Glu Asn Lys Val I
le Cys Ala Leu Val Leu Va
l Ser                −20 
                −15      
           −10ATG CTG GCC
 CTC GGC ACC CTG GCC GAG 
GCC CAG ACA GAG ACG TGT A
CA  96Met Leu Ala Leu Gly
 Thr Leu Ala Glu Ala Gln 
Thr Glu Thr Cys Thr      
      −5                 
  1               5GTG GC
C CCC CTG GAA AGA CAG AAT
 TGT GGT TTT CCT GGT GTC 
ACG CCC 144Val Ala Pro Ar
g Glu Arg Gln Asn Cys Gly
 Phe Pro Gly Val Thr Pro 
   10                  15
                  20TCC C
AG TGT GCA AAT AAG GGC TG
C TGT TTC GAC GAC ACC GTT
 CGT GGG 192Ser Gln Cys A
la Asn Lys Gly Cys Cys Ph
e Asp Asp Thr Val Arg Gly
25                  30   
               35        
          40GTC CCC TGG T
GC TTC TAT CCT AAT ACC AT
C GAC GTC CCT CCA GAA GAG
 240Val Pro Trp Cys Phe T
yr Pro Asn Thr Ile Asp Va
l Pro Pro Glu Glu        
        45               
   50                   5
5GAG TGT GAA TTT TAG     
                         
               255Glu Cys
 Glu Phe             60
【図面の簡単な説明】
【図1】pS2蛋白質遺伝子およびアミノ酸配列
【図2
】pS2蛋白質遺伝子の発現プラスミドの構築
【図3】
pS2蛋白質遺伝子の発現プラスミドの構築
【図4】p
S2蛋白質の高速液体クロマトグラフィーにおける溶出
【図5】SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動図(
CBB染色)
【符号の説明】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バチルス・ブレビス由来のプロモーター領
    域を含有するDNAの3’末端にpS2蛋白質をコード
    するDNAを結合させたDNA。
  2. 【請求項2】プロモーター領域を含有するDNAの3’
    末端にpS2蛋白質をコードするDNAを結合させたD
    NAを保持するバチルス・ブレビス。
  3. 【請求項3】請求項2記載のバチルス・ブレビスを培地
    に培養し、培養物中にpS2蛋白質を生成、蓄積せしめ
    、これを採取することを特徴とするpS2蛋白質の製造
    法。
JP5896091A 1991-03-22 1991-03-22 pS2蛋白質の製造法 Withdrawn JPH04293490A (ja)

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