JPH04500303A - Biochemical oxidation method of steroids and genetically engineered cells used for the same - Google Patents

Biochemical oxidation method of steroids and genetically engineered cells used for the same

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JPH04500303A JP1505707A JP50570789A JPH04500303A JP H04500303 A JPH04500303 A JP H04500303A JP 1505707 A JP1505707 A JP 1505707A JP 50570789 A JP50570789 A JP 50570789A JP H04500303 A JPH04500303 A JP H04500303A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ステロイドの生化学的酸化方法及びそのために用いられる遺伝子操作した細胞 技術分野 本発明は医薬的に有用なステロイドの製造のための生化学的酸化方法に関する。[Detailed description of the invention] Biochemical oxidation method of steroids and genetically engineered cells used for the same Technical field The present invention relates to a biochemical oxidation process for the production of pharmaceutically useful steroids.

背景技術 iiβ、17α、21−)リヒドロキシー4−プレグネン−13゜20−シメン (ヒドロコルチゾン)は、その薬理的性質からコルチコステロイドとして及び多 くの有用なステロイド、特に他のフルチフスゾロイドの製造のための出発化合物 として重要な医薬ステロイドである。ヒトr−フコルチゾンはを椎動物の副腎皮 質において生産され、初めは副腎皮質組織からの骨の折れる抽出によ−、てほん の少量得られていた。構造解明後になってはじめて、化学的合成工程と微生物学 的変換の組合せによって特徴づけられる新規な製造経過が開発された。用いられ るステロール、胆汁酸、サボゲニン等の出発化合物が豊富で安価であるというの みの理由で、これらの方法はそれほど高価でない生成物を与えるが、依然として かなり複雑である。これらの方法を改良するためのいくつかの試みがなされ、ま た生化学的アプローチが試みられた。Background technology iiβ, 17α, 21-) lyhydroxy-4-pregnene-13°20-cymene (Hydrocortisone) is used as a corticosteroid due to its pharmacological properties. Starting compound for the production of many useful steroids, especially other flutifuszoroids It is an important pharmaceutical steroid. Human r-fucortisone is present in the adrenal skin of vertebrates. Produced in quality, initially by painstaking extraction from adrenal cortical tissue, the A small amount was obtained. Chemical synthesis steps and microbiology were discovered only after the structure was elucidated. A new manufacturing process has been developed, which is characterized by a combination of transformations. used Starting compounds such as sterols, bile acids, and savogenin are abundant and inexpensive. For reasons of concern, these methods give less expensive products, but still It's quite complicated. Several attempts have been made to improve these methods, and A biochemical approach was attempted.

1つの試みはステロイドのヒドロコルチゾンへの生体内での酵素的変換に関与す ることが知られている、単離された、副腎皮質タンパク質を用いて、生体外生化 学系で適当な出発ステロイドをヒドロコルチゾンに変換したことであった。しか しながら、タンパク質の単離が困難なことと必要なコファクターの高価さが経済 的に引き合う方法の大規模化を困難にするものと考えられた。別のアプローチは 触媒するタンパク質をそれらの自然の」引こ保ら、副腎皮質細胞に細胞培養液中 でヒドロコルチゾンを生成させることであった。しかしながら、実験中の細胞の 低生産性ゆえに、かかる生化学方法を経済的に引き合うものとすることは不可能 であると考えられた。One attempt involves the in vivo enzymatic conversion of the steroid to hydrocortisone. Ex-vivo production using isolated adrenocortical proteins known to be A suitable starting steroid was converted to hydrocortisone in the scientific system. deer However, the difficulty of protein isolation and the high cost of the required cofactors make economical It was thought that this would make it difficult to scale up the method of attracting people to each other. Another approach is The catalytic proteins are kept in their natural state in the adrenal cortex cells in cell culture medium. was to produce hydrocortisone. However, the cells during the experiment Low productivity makes it impossible to make such biochemical methods economically viable. It was thought that

哺乳類及び他のを椎動物の副腎皮質における生体内プロセスはコレステロールか らはじまり、種々の中間化合物を経て最終的にヒドロコルチゾンを与える生化学 経路を構成する(図1参照)。Biological processes in the adrenal cortex of mammals and other vertebrates are related to cholesterol. The biochemistry that starts from the beginning and goes through various intermediate compounds to finally give hydrocortisone. Configure the route (see Figure 1).

この経路には8つのタンパク質が直接関与し、それらのうち5つは酵素(そのう ち4つはナトクロー1hPaso酵素)であり、他の3つは電子伝達タンパク質 である。Eight proteins are directly involved in this pathway, five of which are enzymes ( Four of them are natoclo-1hPaso enzymes), and the other three are electron transport proteins. It is.

最初の工程は、コレステロールの3β−ヒドロキシ−5−プレグネン−20−オ ン(プレグネノロン)への変換である。この変換すなわちモノオキシゲナーゼ反 応においては3つのタンパク質が関与する二側鎖切断酵素(p、、、SCC、ヘ ムーF含有タンパク質)、アドレノドキシン(adrenodoxin> (A  D X 、 F c、S 2含有タンパク質)及びアドレノドキシンリダクタ ーゼ(adrenodox 1nreductase) (A D R1FΔD 含有タンパク質)。基質としてのコレステロールに加え、この反応はさらに分子 状酸素及びNA口l111を必要とする。ついでプレグネノロンは脱水素/異性 化によって4−プレグネン−3,20−ジオン(プロゲステロン)に変換される 。タンパク質3β−ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ/イソメラーゼ(3 β−H3D)によって触媒されるこの反応は、プレグネノロン及びNΔD“を必 要とする。ヒドロコルチゾンを得るために、プロゲステロンはついで3位でヒド ロキシル化されるが、この変換はモノオキシゲナーゼによって触媒される。プロ ゲステロンの17α−ヒドロキシプロゲステロンへの変換には、2つのタンパク 質が関与するニステロイド17α−ヒドロキシ−ゼ(PJso17α、ヘムーF 含有タンパク質)及びNADPHチトクロームP45゜リダクターゼ(RED、 FAD及びFMN含をタンパクw)、この反応はプロゲステロン、分子状酸素及 びNADPHを消費する。17α−ヒドロキシプロゲステロンの17α、21− ジヒドロキシ−4−プレグネン−3,20−ジオン (」ルテ+゛5〆a)’) の変換にも2゛ンのタンパク質が侃・要とされるニステロイド−21−ヒドロキ シラーゼ(P、、、i C2Lヘム−F含をタンパク質)及び前述のタンパク質 RED、この反応は17α−ヒドロキシプロゲステロン、分子状酸素及びNAD PHを必要とする。フルチキソロンのヒドロコルチゾンへの変換には3つのタン パク質が関与する;ステロイド11β−ヒドロキシラーゼ(P4.。11β)、 ヘムーF含有タンパク質及び上記タンパクtADX及びADRである。The first step is to convert cholesterol into 3β-hydroxy-5-pregnen-20-ol. This is the conversion to pregnenolone (pregnenolone). This conversion, i.e., monooxygenase reaction In the reaction, three proteins are involved: double side chain cleaving enzymes (p, , SCC, MuF-containing protein), adrenodoxin (A DX, Fc, S2-containing protein) and adrenodoxin reductor adrenodox 1nreductase (AD R1FΔD protein content). In addition to cholesterol as a substrate, this reaction also uses molecules such as Requires oxygen and NA port 111. Then pregnenolone is dehydrogenated/isomerized It is converted to 4-pregnene-3,20-dione (progesterone) by . Protein 3β-hydroxysteroid dehydrogenase/isomerase (3 This reaction, catalyzed by β-H3D), requires pregnenolone and NΔD”. Essential. To obtain hydrocortisone, progesterone is then converted to hydrogen in the third position. This conversion is catalyzed by monooxygenases. Professional Two proteins are involved in the conversion of gesterone to 17α-hydroxyprogesterone. Nysteroid 17α-hydroxy-ase (PJso17α, hemoF containing proteins) and NADPH cytochrome P45° reductase (RED, Proteins (including FAD and FMN), this reaction is caused by progesterone, molecular oxygen and and consumes NADPH. 17α, 21- of 17α-hydroxyprogesterone Dihydroxy-4-pregnene-3,20-dione ('lute + '5〆a)') The conversion of nysteroid-21-hydroxy, which requires 2゛ protein, Silase (P,,,i C2L heme-F containing protein) and the above-mentioned proteins RED, this reaction involves 17α-hydroxyprogesterone, molecular oxygen and NAD Requires PH. The conversion of flutixolone to hydrocortisone involves three protein is involved; steroid 11β-hydroxylase (P4.11β), They are a hemo F-containing protein and the above proteins tADX and ADR.

上述したごとく、チトクロームP asoタンパク譬はコレステロールのヒドロ コルチゾンへの生化学的変換に必須の酵素である。As mentioned above, cytochrome P aso protein is a cholesterol hydrochloride. It is an essential enzyme for the biochemical conversion to cortisone.

これらの酵素はより大きなグループであるチトクロームPa5゜タンパク質(ま たは単にp 4spタンパク質)に属する。これらは原核生物(種々の細菌)及 び真核生物(酵母、カビ、植物及び動物)中に存在する。1乳類では、高レベル のP 456タンパク質が副腎皮質、卵巣、精巣及び肝臓に見い出される。これ らのタンパク質の多くは今日、精製され良く特徴付けがされている。これらの特 異的活性も決定されている。この主題について最近に、ランクボール(Ruck paul>及びH,レイン(Rein)[rチトクロームPa5oj(Cyto chrome P aso ” )及びP、R,オルテイズ・デ・モンテラノ  (Ortiz de Montellano)&i rチトクロームPjS6、 構造、メカニズム及び生化学j (Cytochrome Pa5s 、5tr ucture。These enzymes are part of a larger group, cytochrome Pa5° proteins. or simply p4sp protein). These include prokaryotes (various bacteria) and and eukaryotes (yeast, molds, plants, and animals). 1 In mammals, high levels The P456 protein is found in the adrenal cortex, ovaries, testes and liver. this Many of these proteins are now purified and well characterized. These features Antibiotic activity has also been determined. Recently, on this subject, Ruck Ball (Ruck paul> and H, Rein [r Cytochrome Pa5oj (Cyto chrome P aso”) and P, R, Ortiz de Montellano (Ortiz de Montellano) &ir cytochrome PjS6, Structure, mechanism and biochemistry (Cytochrome Pa5s, 5tr uture.

Mechanis+s and Diochesistry″)等のいくつかの 概説が発表された。チトクロームPas。タンパク質は一酸化炭素による還元後 の450nmでのそれらの特異的吸収極大によって特徴づけられる。Mechanis+s and Diochesistry''), etc. An overview has been published. Cytochrome Pas. Proteins after reduction with carbon monoxide are characterized by their specific absorption maximum at 450 nm.

原核生物においては、Pa5゜タンパク質は膜結合性(+sembranebo und)かまたは細胞血奨質性(cytoplasmatic)である、細菌性 P as6タンパク1t(例えばP as。1IeQ及びP4s。ca+*)を 詳細に研究した限りでは、フエレドキノ/及びフェレドキノンリダクターゼがヒ ドロキシル化活性に関与する。真核生物では、2つのタイプのP as6タンパ ク質、l及び■が記述されている。これら2つの違いは、 1、亜細胞局在性、タイプlはミクロソーム画分に局在し、タイプ■はミトコン ドリアの内膜に局在する;2、 1ft子がP dssタンパク質に伝達される 方法、タイプIはP ms。In prokaryotes, the Pa5° protein is membrane-bound (+sembranebo und) or cytoplasmatic, bacterial P as6 protein 1t (e.g. P as.1IeQ and P4s.ca+*) As far as detailed research has shown, feredoquino/and feredoquinone reductase Involved in droxylation activity. In eukaryotes, there are two types of P as6 proteins. quality, l and ■ are described. The difference between these two is 1. Subcellular localization, type I is localized in the microsomal fraction, type ■ is localized in the mitochondrial fraction. Localized in the inner membrane of Doria; 2, 1 ft child is transferred to P dss protein Method, type I is Pms.

リダクターゼの作用でNADPHにより還元され、タイプ■はフェロトキシンリ ダクターゼ(例えばアドレノドキシンリダクターゼ)及びフェレドキシン(例え ばアドレノドキシン)の作用下NADPHによって還元される。It is reduced by NADPH by the action of reductase, and type ■ is a ferrotoxin. ductase (e.g. adrenodoxin reductase) and ferredoxin (e.g. It is reduced by NADPH under the action of adrenodoxin).

ヨーロッパ特許公開(E P −A)第0281245号によるとチトクローム P aso酵素はストレプトマイセス種から調製され、化合物のヒドロキシル化 に用いることができる。この酵素は単離された形態で用いられるが、この単離は 長々とした、コストを要する操作である0日本国特開昭第62−236485号 (ダーウェント87−331234)はサツカロマイセス・セレビシェ中に肝臓 チトクロームP ass酵素の遺伝子を導入し、それらを発現させて酸化活性に ついて利用することができる酵素を生成させることが可能であることを教示して いる。According to European Patent Publication (EP-A) No. 0281245, cytochrome The P aso enzyme is prepared from Streptomyces species and is capable of hydroxylating compounds. It can be used for. This enzyme is used in isolated form; Japanese Patent Publication No. 62-236485 is a lengthy and costly operation. (Derwent 87-331234) is a liver in Satucharomyces cerevisiae. Introducing genes for cytochrome P ass enzymes and expressing them to achieve oxidative activity teaches that it is possible to produce enzymes that can be used for There is.

しかしながら、上記文献にはチトクロームPas。酵素をステロイド化合物の製 造に使用する記載はない。However, the above literature contains cytochrome Pas. Enzymes made of steroid compounds There is no mention of its use in construction.

発明の概要 本発明は、安価なステロイド出発物質のより希少で高価な最終産物への一段階変 換であって、多重度の酵素触媒及びコファクター伝達変換(a +*ultip licity of enzyme−catalyzed and cofac tor−mediated conversion)を通して自然の系(nat ive 5yste+++s)で行われている変換、例えばコレステロールから ヒドロコルチゾンの生産のための多重遺伝子の構築に必要なタンパク質の生成の ための多重度の発現カセy ) (expression cassettes )を提供する拳本発明の発現カセットは、これらの多工程変換を行うための多重 遺伝子系の最終生産に有用である。Summary of the invention The present invention provides a one-step transformation of inexpensive steroid starting materials into rarer and more expensive end products. multiplicity of enzyme-catalyzed and cofactor transfer transformations (a+*ultip Licity of enzyme-catalyzed and cofac natural system (nat) through tor-mediated conversion ive 5yste+++s), for example, from cholesterol to of the production of proteins necessary for the construction of a multigene for the production of hydrocortisone. Expression cassettes of multiplicity for ) The expression cassettes of the present invention provide multiple complexes for performing these multistep transformations. Useful for final production of genetic systems.

かくのごとく、その−面において、本発明は異種コードDNA配列であって、単 独または付加的タンパク質と共同でコレステロールのヒドロキシコルチゾンへの 変換のための生物学経路での酸化工程を触媒することができる酵素をコード化す るコード配列を組換え宿主細胞中で発現するのに有効な発現カセットに関する。Thus, in one aspect, the present invention provides a heterologous coding DNA sequence, Converts cholesterol to hydroxycortisone, either alone or in conjunction with additional proteins. Encodes enzymes that can catalyze oxidation steps in biological pathways for transformations The present invention relates to expression cassettes useful for expressing coding sequences in recombinant host cells.

従って、本発明の発現カセットは組換え宿主中で以下のランク々り質を生産する ことができる配列を含む二側鎖切断酵素(Pl、。Therefore, the expression cassette of the present invention produces in a recombinant host the following proteins: A double side chain cleavage enzyme (Pl,) containing a sequence that can be used.

5CC)、アドレノドキシン(ADX) 、アドレノドキシンリダクターゼ(A DR) 、3β−ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ/イソメラーゼ(3β −H3D)、ステロイド17α−ヒドロキシラーゼ(P4.。17α) 、NA DPHチトクロームPas。5CC), adrenodoxin (ADX), adrenodoxin reductase (A DR), 3β-hydroxysteroid dehydrogenase/isomerase (3β -H3D), steroid 17α-hydroxylase (P4..17α), NA DPH cytochrome Pas.

リダクターゼ(RED)、ステロイド−21−ヒドロキシラーゼ(P4.。C2 1)及びステロイド11β−ヒドロキシラーゼP−soil β)。reductase (RED), steroid-21-hydroxylase (P4..C2 1) and steroid 11β-hydroxylase P-soil β).

別の面で本発明は、これらのベクターまたは本発明の発現カセットで形質転換さ れた組換え宿主細胞、上記酵素の生産方法及びこれらの酵素の酸化のための使用 、該宿主細胞を培養液中での特異的酸化のために使用する方法、及び該方法によ って製造される化合物を含有する医薬組成物に関する。In another aspect, the invention provides for vectors transformed with these vectors or expression cassettes of the invention. recombinant host cells, methods for producing the above enzymes and use of these enzymes for oxidation , a method of using said host cell for specific oxidation in a culture medium, and a method of using said host cell for specific oxidation in a culture medium; The present invention relates to a pharmaceutical composition containing a compound produced by.

図面の簡単な説明 すべての図面中で短縮して用いられる:R,BcoRI、HHindl[I、  Sc 5caI、P Pstl、 K 基■±、St 5tul、Sp 旦畦上 、X Xbal、N Nde上、S S+mal、Ss Sst上、Rv Ec oRV、S+ Sac±、B Ba5HI、 S++ Sac↓、Sal Sa l±、Xh XhoI、Pv Pvun、BgflJLL!L2M 及旦土。Brief description of the drawing Abbreviated in all drawings: R, BcoRI, HHindl[I, Sc 5caI, P Pstl, K group ■±, St 5tul, Sp Dannan , X Xbal, N Nde, S S+mal, Ss Sst, Rv Ec oRV, S+ Sac±, B Ba5HI, S++ Sac↓, Sal Sa l±, Xh XhoI, Pv Pvun, BgflJLL! L2M and Saturday.

図1は哺乳類の副腎皮質で起こるコレステロールのヒドロコルチゾンへの変換工 程に関与するタンパク質の図式的概観を示す。Figure 1 shows the process of converting cholesterol to hydrocortisone that occurs in the mammalian adrenal cortex. A schematic overview of the proteins involved in the process is shown.

図2はプラスミドpGBSCC−1の構造を示すePas。SCC配列はボック ス(zZコ)で示される。Figure 2 shows the structure of plasmid pGBSCC-1. SCC array is box It is indicated by zZko.

図3は5 ’−Pas、SCC配列を含有する、合成的に導かれたPst I  / H4ndll[断片のプラスミドpTZ 18Rへの押入によるプラスミド pTZシンリード(synlead)の取得を示す。Figure 3 shows a synthetically derived PstI containing a 5'-Pas, SCC sequence. / H4ndll [plasmid by injecting the fragment into plasmid pTZ18R Acquisition of pTZ synlead is shown.

図4は全長Pa5o S CCCDNAの合成的に(口=コ)及びcDNAクロ ーニング912コ)により導かれたP4S。SCC配列のpTZ18Rへの構築 によるpGBsec−2の取得を示す。Figure 4 shows the synthetic (mouth=ko) and cDNA clones of the full-length Pa5oS CCC DNA. P4S led by 912 people). Construction of SCC sequence into pTZ18R shows the acquisition of pGBsec-2 by.

図5はプラスミドpBHA−1の完全なヌクレオチド配列を示す。Figure 5 shows the complete nucleotide sequence of plasmid pBHA-1.

図6はpGBSCC−3の構造の図式的表示である。プラスミドpGBsec− 2からのP、ss 5CCcDNA配列をバシラス/E、コリシャトルプラスミ ドpBHA−1に導入した。ボックス中の表示は図4で説明したと同様である。Figure 6 is a schematic representation of the structure of pGBSCC-3. Plasmid pGBsec- P, ss 5CC cDNA sequence from 2 was transferred to Bacillus/E, coli shuttle plasmid. was introduced into pBHA-1. The display in the box is the same as that described in FIG. 4.

図7はpGBsec−3のp、、、scc成熟部位の前へのATG開始コドンと 組み合わせてのΣdel制限部位の導入にょるpGBSCC−4の取得を示す。Figure 7 shows the ATG start codon and the ATG start codon before the p,...,scc maturation site of pGBsec-3. Figure 2 shows the acquisition of pGBSCC-4 by the combined introduction of Σdel restriction sites.

図8はプラスミドpGBSCC−4からE、コリ配列を除去して得られるpGB SCC−5の制限酵素地図を示す。Figure 8 shows pGB obtained by removing the E. coli sequence from plasmid pGBSCC-4. A restriction enzyme map of SCC-5 is shown.

図9は、B、スブチリス(レーle)及びB、リケニホルミス(L/−7f)に 導入したプラスミドpGBsec−5のP4S、SCC発現を実証する、抗P4 .。scc抗体でプローブしたウェスタンプロットを示す、B、ズブチリス及び B、リケニホルミスからのコントロール抽出物はそれぞれレーンa及びdに示す 、比較のためこれらのコントロール抽出物に精製副腎皮質p aso s c  c (30乙g)を加えたくそれぞれレーンb及びe)。Figure 9 shows B. subtilis (le) and B. licheniformis (L/-7f). Anti-P4 demonstrating P4S, SCC expression of introduced plasmid pGBsec-5 .. . B. Showing Western plot probed with scc antibody, B. subtilis and B, Control extracts from L. licheniformis are shown in lanes a and d, respectively. For comparison, purified adrenal cortex p.a.sosc. Add c (30g) to lanes b and e) respectively.

図10は、pGBsec−17構造の図式的表示である。ブラスミFpGBSC C−4がら(D’:J−ドP−se 5CC−DNA配列をE、コリ発現ベクタ ーpTZ18RNに導入した。Po。SCC配列は(24乙)で示される。Figure 10 is a schematic representation of the pGBsec-17 structure. Blasmi FpGBSC C-4 (D': J-doP-se 5CC-DNA sequence E, coli expression vector -introduced into pTZ18RN. Po. The SCC arrangement is indicated by (24).

図11はE、 コリJMI OIにおけるpGBscc−1717)P4S、S CC発現を示す: fal E、コリコントロール株(レーン3)及びE、コリ形質転換体5CC− 301及び3o2(それぞれレーン1及び2)から調製された細胞タンパク譬画 分(20ttll)I)SDS/PAGE及びコマジ−ブリリアントブルー染色 、400ngの精製ウシP、so SCC(レーン4)を比較に示す。Figure 11 shows pGBscc-1717) P4S, S in E. coli JMI OI. Showing CC expression: fal E, coli control strain (lane 3) and E, coli transformant 5CC- Cellular protein copies prepared from 301 and 3o2 (lanes 1 and 2, respectively) (20ttll) I) SDS/PAGE and Comasi-Brilliant Blue staining , 400 ng of purified bovine P, so SCC (lane 4) is shown for comparison.

山) コントロール株E、コリJMIOI(レーン2)及びE、コリ形質転換体 5CC−301Hz−73)及び5CC−302(レーン4)から調製された細 胞タンパク質画分(5μl)の、抗P、56SCC抗体でプローブした、ウェス タンプロット分析。Mountain) Control strain E, coli JMIOI (lane 2) and E, coli transformant 5CC-301Hz-73) and 5CC-302 (lane 4). The cell protein fraction (5 μl) was probed with anti-P, 56SCC antibody. Tan plot analysis.

1100nの精製ウシP4ss scc (L/−71>を比較に示t。1100n purified bovine P4ss scc (L/-71> is shown for comparison.

図12はプラスミドpLJcG418の構造を示す。Figure 12 shows the structure of plasmid pLJcG418.

図13はプロモーター及びラクターゼの多重クローニング部位(−一1)を有す るターミネータ−のpυCG418への挿入による酵母発現ベクターpGB95 0の構築を示す。pGESCC−6を誘導するため、ATG開始」ド/及びpa s。SCCの最初−の8アミノ酸のコドンを含有する合成旦旦工/Xha上断片 をpGB950に挿入する。Figure 13 shows promoter and lactase multiple cloning site (-1) Yeast expression vector pGB95 by inserting the terminator into pυCG418 0 construction is shown. To induce pGESCC-6, ATG initiation 'do/and pa s. Synthetic Dandanko/Xha upper fragment containing the first eight amino acid codons of SCC Insert into pGB950.

図14は酵母P41.SCC発現カセントIIIGBSCC−7(7)構造を示 す図式的表示である。FIG. 14 shows yeast P41. The structure of SCC-expressing catent III GBSCC-7 (7) is shown. This is a diagrammatic representation.

図15はpaw。sccに対して特異的な抗体でプローブしたウェスタンプロッ トを示す、プロットAはpGBSCC−10(レーン1)で形質転換したサンヵ ロマイセス・セレビシI273−10Bかう、コントロール(レーン2)として S、セレビシI273−10Bから、pGBsec−7(レーy3) で形質転 換したタルイベロマイセス・ラクティス(」旦H肛憇圧竺」匹旦蛙CB5236 0から及びコントロール(レーン4)としてに、ラクティスCB52360から 得た抽出物を含有する。プロットBはコントロール(レーンl)としてに、ラク ティスCB S 2360゜及びpGBsec−15(L/−72) 、I)G BSCC−12(L/−ン3)もしくはpGBSCC−7(レーン4)で形質転 換したに、ラクティスCB52360から得た抽出物を含有する。プロットCは コントロール(レーン1)としてのS、セレビシI273−IOB、及びpGB SCC−16(lz−72)もしくはpGBSCC−13(レーン3)で形質転 換したS、セレビシI273−10Bから得た抽出物を含有する。Figure 15 shows paw. Western probe probed with antibodies specific for scc. Plot A shows the sample transformed with pGBSCC-10 (lane 1). Romyces cerevisi I273-10B as control (lane 2) Transformation of S. cerevisiae I273-10B with pGBsec-7 (ray y3) Tarubomyces lactis ("DanH anal pressure pressure") CB5236 0 and from Ractis CB52360 as a control (lane 4). Contains the obtained extract. Plot B serves as a control (lane 1). Tis CB S 2360° and pGBsec-15 (L/-72), I)G Transformed with BSCC-12 (lane 3) or pGBSCC-7 (lane 4) In contrast, it contains an extract obtained from Lactis lactis CB52360. Plot C is S. cerevisiae I273-IOB and pGB as controls (lane 1) Transformed with SCC-16 (lz-72) or pGBSCC-13 (lane 3) Contains an extract obtained from S. cerevisiae I273-10B.

図16はS、セレビシIからのイソチトクロームCI (cyc −1)プロモ ーターを含有する酵母発現ベクターpGBSCC−9の構造の図式的表示である 。Figure 16 shows isocytochrome CI (cyc-1) promo from S. cerevisiae I. is a schematic representation of the structure of the yeast expression vector pGBSCC-9 containing the vector pGBSCC-9. .

図17はS、セレビシIのための発現ベクターpGBSCC−10を含有するP 4s。5CCcDNAの構造ダイヤグラムを示す。Figure 17 shows P containing the expression vector pGBSCC-10 for S. cerevisiae I. 4s. A structural diagram of 5CC cDNA is shown.

° 図18はブレP4s。SCC配列(C?22乙)をコード化する合成¥R5 DNA断片を成熟Pas。SCCのコード配列の5′に挿入したP40SCC発 現ベクターpGBSCC−12の構造を示す。° Figure 18 shows blur P4s. Synthesis ¥R5 encoding SCC sequence (C?22 Otsu) Pas matures the DNA fragment. P40SCC gene inserted 5′ of the SCC coding sequence. The structure of the current vector pGBSCC-12 is shown.

図19はpGBSCC−13の構造を示す、このS、セレビシア用のPas*S CC発現カセットはS、セレビシIのcyc−1プロモーターの3′に位置する ブレP4s。5CCcDNA配列を含有する。Figure 19 shows the structure of pGBSCC-13, this S, Pas*S for S. cerevisiae. The CC expression cassette is located 3′ of the cyc-1 promoter of S. cerevisiae I Bure P4s. Contains the 5CC cDNA sequence.

図20はプラスミドpGBSCC−14及びpGBSCC−15の構造の図式的 表示を示す、後者はチトクロームオキシダーゼVIブレ配列(r2222!z3 )とフレームして(in frame with )P ssa S CCコー ド配列を含有する。Figure 20 is a schematic diagram of the structure of plasmids pGBSCC-14 and pGBSCC-15. The latter is the cytochrome oxidase VI Bre sequence (r2222!z3 ) in frame with P ssa S CC code. Contains a code sequence.

図21はプラスミドpGBSCC−16の構築を示す、このプラスミドではコー ドP、5oscc配列に融合したS、セレビシIのチトクロームオキシダーゼV lブレ配列(12Z2Z!] )がcyc−1プロモーターの3′に位置してい る。Figure 21 shows the construction of plasmid pGBSCC-16, in which the deP, S fused to the 5oscc sequence, cytochrome oxidase V of S. cerevisiae I l blur sequence (12Z2Z!]) is located 3' of the cyc-1 promoter. Ru.

図22はPas。1フのcDNAの3’1.4kb断片及び5 ’ 345bp 断片(zタコ)をそれぞれ含有するプラスミドpGB17α−1(A)及びpG Bl 7α−2(B)の物理マツプ(physical maps)を示す、全 長のP4so17αcDNA配列を含有するpGB17α−3(C)ではATG 開始コドンの位置が示されている。Figure 22 shows Pas. 3'1.4kb fragment of 1f cDNA and 5'345bp Plasmids pGB17α-1 (A) and pG containing the fragment (z octopus), respectively. All the physical maps of Bl 7α-2 (B) In pGB17α-3 (C), which contains the long P4so17α cDNA sequence, ATG The location of the start codon is indicated.

図23は生体外突然変異誘発によるPCBl、7α−3の突然変異を示す、得ら れたプラスミドpGB17α−4はATG開始コドンのすぐ上流の最適酵母翻訳 シグナルが後に続<5all制限部位を含有する。Figure 23 shows mutation of PCBl, 7α-3 by in vitro mutagenesis, obtained The generated plasmid pGB17α-4 has optimized yeast translation immediately upstream of the ATG start codon. The signal contains <5 all restriction sites followed.

図24は酵母P4se17α発現カセットpGB17α−5の構築の図式的概観 である。Figure 24 is a schematic overview of the construction of the yeast P4se17α expression cassette pGB17α-5. It is.

図25は生体外突然変異誘発によるpGB17α−3の突然変異を示す。Figure 25 shows mutations of pGB17α-3 by in vitro mutagenesis.

図26はpGB17α−7の構築の図式的表示である。プラスミドpGB17& −6からのPe5o 17 (X c DNA配列をバチルス/E、コリシャト ルプラスミドpBHA−1に導入した。Figure 26 is a schematic representation of the construction of pGB17α-7. Plasmid pGB17& Pe5o 17 (X c DNA sequence from -6 to Bacillus/E, Corishat was introduced into the plasmid pBHA-1.

図27はプラスミドpGB17α−7からのE、コリ配列の除去によって得られ るpGB17α−8の物理マツプを示す。Figure 27 was obtained by removing the E. coli sequence from plasmid pGB17α-7. The physical map of pGB17α-8 is shown.

図28はクローニングベクターりTZ18RのEcoR1部位内に、1.53k b3 ’ −Pa5s C21CDNA及び540bp5’−Pasa C21 c DNA EcoRI断片をそれぞれ含有するpGBc21=1及び2の物理 マツプを示す。Figure 28 shows a cloning vector containing 1.53k within the EcoR1 site of TZ18R. b3'-Pa5s C21 CDNA and 540bp5'-Pasa C21 c DNA Physical analysis of pGBc21=1 and 2 containing EcoRI fragments, respectively Show map.

図29はpGBc21−2のポリメラーゼ饋反応(TCP)によるP、so c  21 ATG開始コドンの上流へのBcoRV及Σ並上制限部位の導入、及び 引き続いてのクローニングベクターpSP73への分子クローニングによるPG BC21−3の誘導による生体外突然変異誘発を示す。Figure 29 shows P, soc by polymerase reaction (TCP) of pGBc21-2. 21 Introduction of BcoRV and Σ parallel restriction sites upstream of the ATG start codon, and PG by subsequent molecular cloning into the cloning vector pSP73. Figure 2 shows in vitro mutagenesis by induction of BC21-3.

図30は全長のPa5s C21CDNA配列を含有するpGBC21−4の構 築の図式的概観である。Figure 30 shows the construction of pGBC21-4 containing the full-length Pa5s C21 CDNA sequence. This is a schematic overview of the construction.

図31はpGBc21−5の構築の図式的表示である。プラスミドpGBc21 −4からのPa5tr C21CDNA配列をバチルス/E、コリシャトルプラ スミドpBHA−1に導入した。Figure 31 is a schematic representation of the construction of pGBc21-5. Plasmid pGBc21 -4 Pa5tr C21C DNA sequence from Bacillus/E, Corishuttle Plasma It was introduced into Sumid pBHA-1.

図32はプラスミドpGBc21−5からのE、コリ配列の除去によって得られ たpGBc21−6の物理マツプを示す。Figure 32 was obtained by removing the E. coli sequence from plasmid pGBc21-5. The physical map of pGBc21-6 is shown.

図33は生体外突然変異誘発によるpGBc21−2の突然変異を示す、得られ たプラスミドpGBc21−7はATG開始コドンのすぐ上流の最適酵母翻訳ノ ブナルが後に続くΣ旦↓制限部位を含有する。Figure 33 shows the mutation of pGBc21-2 by in vitro mutagenesis. The plasmid pGBc21-7 contains the optimal yeast translation site immediately upstream of the ATG start codon. Contains a Σdan↓ restriction site followed by a bunal.

図34は酵母発現ベクター中へのクローニングに通した(v飾フランキング(f  lanking)制限部位を有する全長Pas。C21cDNAを貧有T−る pLaf4c21−8の構築を示す。Figure 34 shows cloned into yeast expression vector (v decorative flanking (f ranking) full-length Pas with restriction sites. Extract C21 cDNA Construction of pLaf4c21-8 is shown.

図35は酵母P、5oC21全5oセットpGBc21−9の構築を示す図式的 表示である。Figure 35 is a schematic showing the construction of yeast P, 5oC21 all 5o set pGBc21-9. It is a display.

図36はpGB11β−1のポリメラーゼ鎖反応による適当なフランキング制限 部位及びATC開始コドンの全長Pa5゜11βc I) N A配列への導入 、及び引き続いてのバチルス/E、コリシャトルヘクターpBHA−1中への分 子クローニングによるプラスミドpGB11β−2の誘導による生体外突然変異 誘発を示す。Figure 36 shows proper flanking restriction by polymerase chain reaction of pGB11β-1. Introduction of site and ATC start codon into full-length Pa5゜11βc I) NA sequence , and subsequent separation of Bacillus/E into coli shuttlerhector pBHA-1. In vitro mutagenesis by induction of plasmid pGB11β-2 by child cloning Indicates induction.

図37はpGB11β−1のポリメラーゼ鎖反応による全長P4sellβe  DNA配列への適当なフランキング制限部位及びATG開始コドンの導入、及び 引き続いての酵母発現ベクターpGB950中への分子クローニングによるプラ スミドpGB11β−4の誘導による生体外突然変異誘発を示す。Figure 37 shows full-length P4sellβe obtained by polymerase chain reaction of pGB11β-1. introduction of appropriate flanking restriction sites and an ATG initiation codon into the DNA sequence, and Plasma by subsequent molecular cloning into the yeast expression vector pGB950. Figure 2 shows in vitro mutagenesis by induction of sumid pGB11β-4.

図38はラン副腎皮質ポリA″RNA/cDNA混合物からのADXcDNAの ポリメラーゼ鎖反応法による分子クローニングの図式的概観である。成熟ADX タンパク質をコード化するcDNA配列を酵母発現ベクターpGB950の適当 な部位に挿入してプラスミドpGBADX−1を得た。Figure 38 shows the ADX cDNA from orchid adrenal cortex polyA'' RNA/cDNA mixture. 1 is a schematic overview of molecular cloning by polymerase chain reaction method. mature ADX The cDNA sequence encoding the protein was transferred into the appropriate yeast expression vector pGB950. plasmid pGBADX-1 was obtained.

図39はに、ラッテイスCB52360形質転換体ADX−101及び102( それぞれレーン4及び5)中のプラスミドpGBADX−1のADX発現を実証 する抗ADX抗体でプローブしたウェスタンプロットを示す、コントロール株に 、ラクテイスCB52360の抽出物をレーン3に示す、比較のため、精製副腎 皮1ADX (100ng)をゲルに供給した(レーン1)。Figure 39 shows rattis CB52360 transformants ADX-101 and 102 ( Demonstrating ADX expression of plasmid pGBADX-1 in lanes 4 and 5), respectively. Western plot probed with anti-ADX antibody to control strain. , extract of lactis CB52360 is shown in lane 3; for comparison, purified adrenal Skin 1 ADX (100 ng) was applied to the gel (lane 1).

図40は15GBADR−1のポリメラーゼ鎖反応による全長ADRCDNA配 列への適当なフランキング制限部位及びATG開始コドンの導入、及び引き続い ての酵母発現ベクターpGBり50中l−の分子クローニングによるpGBAD R−2の誘導による生体外突然変異誘発を示す。Figure 40 shows the full-length ADRC DNA sequence obtained by polymerase chain reaction of 15GBADR-1. Introduction of appropriate flanking restriction sites and an ATG initiation codon into the sequence, and subsequently pGBAD by molecular cloning of yeast expression vector pGB In vitro mutagenesis by induction of R-2 is shown.

発明の詳細 な説明は大規模な生化学的生産反応器で用いるのに適した細胞の製造及び培養、 及びこれらの細胞の化合物の酸化特に図1に示すステロイド類の生産のための使 用を包含する。示された反応はそれぞれ別個に行うことができる。本発明には多 工程反応における工程の交換も含まれる。微生物が好ましい宿主であるが、細胞 培養や生存トランスゲニック(transge旧C)植物または動物の組織にお いて任意的に用いられる植物または動物の細胞等の他の細胞も同様に用いること ができる8本発明の細胞は適当な受容体細胞、特に適当な微生物細胞の、側鎖切 断酵S(Pms。5CC)、アドレノドキシン(ADX)、アドレノドキシンリ ダクターゼ(ADH)、3β−ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ/イソメ ラーゼ(3β−H3D)、ステロイド−17α−ヒドロキシラーゼ(P4.。1 7α)、NADPHチトクロームP4.。リダクターゼ(RED)、ステロイド −21−ヒドロキシラーゼ(Pass C21)及びステロイド−11β−ヒド ロキシラーゼ(P4.。11β)を包含スるコレステロールのヒドロコルチゾン への変換に関与するタンパク質をコード化するDNA配列を含有するベクターに よる遺伝子形質転換によって得られる。ある種の宿主細胞は必要なタンパク質の 1以上をそれら自身で十分な置土産することができ、その場合には?ili給的 DNA配列のみで形質転換しなければならない。かかる可能性のある自己タンパ ク質はフェレドキシン、フェレドキシンリダクターゼ、P 450 リダクター ゼ及び3β−ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ/イソメラーゼである。Details of the invention A detailed description of the production and cultivation of cells suitable for use in large-scale biochemical production reactors; and the use of these cells for the oxidation of compounds, especially for the production of steroids as shown in Figure 1. Includes use. Each of the reactions shown can be carried out separately. The present invention includes many It also includes the exchange of steps in process reactions. Microorganisms are the preferred hosts, but cells Culture or live transgenic (transge) plants or animal tissues. Other cells, such as plant or animal cells, may be used as well. 8 The cells of the present invention can be obtained by cleavage of the side chains of suitable receptor cells, particularly suitable microbial cells. Fermentation S (Pms.5CC), adrenodoxin (ADX), adrenodoxin ductase (ADH), 3β-hydroxysteroid dehydrogenase/isomer (3β-H3D), steroid-17α-hydroxylase (P4..1 7α), NADPH cytochrome P4. . Reductase (RED), steroid -21-hydroxylase (Pass C21) and steroid-11β-hydro Cholesterol hydrocortisone containing roxylase (P4.11β) A vector containing a DNA sequence encoding a protein involved in the conversion of obtained by genetic transformation. Some host cells have the necessary protein In that case, one or more can make enough souvenirs on their own? ili supply The DNA sequence alone must be transformed. Self-tampering that may occur Ferredoxin, ferredoxin reductase, P450 reductor and 3β-hydroxysteroid dehydrogenase/isomerase.

コレステロールのヒドロコルチゾンへの変換に関与するタンパク質をフード化す る配列の取1% (retriei+al)のために、適当なりNΔ源が選択さ れた。コレステロールのヒドロコルチゾンへの変換に関与するすべてのタンパク 質をコード化するDNAの取得に適当な源はを椎動物の副腎皮質組織、例えばウ シ副腎皮質組織である。種々の微生物からも関与するDNAを取得できる二例え テロイドデヒドロゲナーゼ/イソメラーゼをコード化するDNA。The protein involved in the conversion of cholesterol to hydrocortisone is made into a food. For the retrieval of 1% (retriei+al) of the sequences to be obtained, an appropriate NΔ source is selected. It was. All proteins involved in the conversion of cholesterol to hydrocortisone A suitable source for obtaining DNA encoding the quality is vertebrate adrenal cortical tissue, e.g. This is adrenal cortex tissue. Two examples of how DNA can be obtained from various microorganisms DNA encoding troid dehydrogenase/isomerase.

フロンの11β−ヒドロキシル化に関与するタンパク質をコード化DNA。タン パク質ウシP 4s−S CC1ウシP 4s−11βもしくは微生物等価タン パク質、ウシアドレノドキシン、ウシアドレノドキシンリダクターゼ、ウシもし くは微生物起源の3β−ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ/イソメラーゼ 、ウシP 4%@17α、ウシP4SoC21、及びウシもしくは微生物起源の N A D P IIチトクロームP4S。リダクターゼをコードするDNA配 列(sequences>を以下の工程に従って単離した。DNA encoding a protein involved in 11β-hydroxylation of Freon. Tan Protein cow P 4s-S CC1 cow P 4s-11β or microbial equivalent tongue protein, bovine adrenodoxin, bovine adrenodoxin reductase, bovine 3β-hydroxysteroid dehydrogenase/isomerase of microbial origin , bovine P4%@17α, bovine P4SoC21, and bovine or microbial origin N A D P II cytochrome P4S. DNA sequence encoding reductase The sequences were isolated according to the following steps.

1、真植生物配列(cDNA’ s) a 適当な組織から全RNAを調製した。1. Euphytobiotic sequences (cDNA’s) a. Total RNA was prepared from appropriate tissues.

b ポリA゛含有RNAを2重鎮cDNAに転写し、バクテリオファージベクタ ー中に連結した。b. Transcribe polyA゛-containing RNA into doublet cDNA and use bacteriophage vector - Connected inside.

C得られたc DNAライブラリーを、目的とするc DNAに特異的な3伸ラ ベルオリゴマーを用いて、または特異的(1251−ラベル)抗体を用いるイソ プロピル−β−D−チオガラクトピラノシド(I PTG)誘導λ (ラムダ)  −gt11cDNAライブラリーのスクリーニングによってスクリーニングし た。The obtained c-DNA library is injected with 3 extensions specific to the target c-DNA. using bell oligomers or using specific (1251-labeled) antibodies. Propyl-β-D-thiogalactopyranoside (I PTG)-induced λ (lambda) - Screened by gt11 cDNA library screening Ta.

d ヌクレオチド配列決定によってcDNAの全長を確認するため、正の(po si tive)プラーク形成単位(pfu’s)のcDNA挿入物(inse rts)を適当なベクターに挿入した。d To confirm the full length of the cDNA by nucleotide sequencing, positive (po cDNA inserts of plaque forming units (pfu's) rts) into an appropriate vector.

2、凰蔓ま宜這倣ヱ a 適当な微生物からゲノムDNAを調製した。2. Imitation of the fireflies a Genomic DNA was prepared from an appropriate microorganism.

b DNAライブラリーを得るため、DNA断片を適当なベクター中にクローン 化し、適当なE、コリ宿主に形質転換した。b. To obtain a DNA library, clone the DNA fragments into a suitable vector. and transformed into a suitable E. coli host.

C対象とする遺伝子に特異的な3:Pラベルオリゴマーを用いて、または特異的 (lisIラベル)抗体を用いるI PTG誘導λ−gtllDNAライブラリ ーのスクリーニングによって、該DNAライブラリーをスクリーニングした。C using 3:P labeled oligomers specific for the gene of interest or I PTG-induced λ-gtll DNA library using (lisI labeled) antibody The DNA library was screened by screening.

d 陽性の(positive)コロニーのプラスミドを単離し、サブクローン 化した(subcloned) D N A断片を適当なベクター中に挿入して 全長遺伝子を確認した。d Isolate the plasmids of positive colonies and subclone them. Insert the subcloned DNA fragment into an appropriate vector. The full-length gene was confirmed.

注: 改良法によれば、特定のcDNA(真核生物配列)または遺伝子(原核生 物配列)を2つの特異的オリゴマーを用い、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)(サ イキ(Saiki)ら、5cience。Note: According to the improved method, specific cDNAs (eukaryotic sequences) or genes (prokaryotic polymerase chain reaction (PCR) using two specific oligomers. Saiki et al., 5science.

239.487−491.1988)として知られた方法によって増幅した。つ いで増幅したcDNAまたはDNAを適当なベクターに挿入した。239.487-491.1988). One The amplified cDNA or DNA was inserted into an appropriate vector.

本発明の1面によれば、前記手法により単離された異種DNAが転写及び翻訳の ための適当なコントロール配列の間に入れられており、該DNAが適当な宿主の 細胞環境において発現され、目的とする単一もしくは複数のタンパク質を与える ことを可能にする適当な発現カセットが促供される。該開始コントロール配列は 任意的に分泌シグナル配列によって伴われる。According to one aspect of the invention, the heterologous DNA isolated by the above technique is capable of transcription and translation. The DNA is inserted between appropriate control sequences for a suitable host. Expressed in the cellular environment to provide single or multiple proteins of interest A suitable expression cassette is provided that allows this. The starting control sequence is Optionally accompanied by a secretory signal sequence.

適当なコントロール配列は構造DNAと共に該発現カセットによって導入されな ければならない。発現は、当面の宿主と適合性があり、その発現が望まれるコー ド配列に対し作用し得るように結合しているコントロール配列を含むベクターに よる、適当な宿主細胞の形質転換によって可能となる。別法として宿主ゲノムに 存在する適当なコントロール配列が用いられる。発現は、宿主コントロール配列 が導入DNAの発現を適当にコントロールするような方法における宿主ゲノムに よる相同組換えを=J能にする宿主配列によってフランクされた(rranke d)目的とするタンパク質配列をコードするベクターで適当な宿主細胞を形質転 換するこきによって可能となる。Appropriate control sequences are not introduced by the expression cassette together with the structural DNA. Must be. Expression is determined by the code that is compatible with the host at hand and whose expression is desired. vector containing a control sequence operably linked to the control sequence. This is possible by transformation of suitable host cells. Alternatively, in the host genome Any suitable control sequences that exist are used. Expression is controlled by host control sequences to the host genome in a manner that appropriately controls the expression of the introduced DNA. flanked by host sequences that allow homologous recombination by = J d) Transforming suitable host cells with a vector encoding the protein sequence of interest. This is made possible by replacing the wood.

一般に理解されるごとく、コントロール配列はそれらが働けるように結合するコ ード配列の発現の適当な調節に必要なすべてのDNA断片、例えばオペレーター 、エンハンサ−1及び特にプロモーター及び翻訳を制御する配列を包含する。As commonly understood, control arrays are the components that bind them to work. All DNA fragments necessary for proper regulation of the expression of the code sequences, e.g. , enhancer-1 and in particular promoters and sequences controlling translation.

プロモーターはその環境を調節することによって制御可能であっても不可能であ ってもよい。原核生物について適当なプロモーターは例えばL[ρプロモーター (トリプトファン欠乏によって誘導し得る) 、Iacプロモーター(ガラクト ースアナログI PTGを用いて誘導しI)る)、β−ラクタマーゼプロモータ ー、及びファージ由来P、プロモーター(温度変化によって誘導し得る)を包含 する。さらにバチルスにおける発現に特に有用なプロモーターはα−アミラーゼ 、プロテアーゼ、S po 2.5pac及びφ105のためのプロモーター及 び合成プロモーター配列を包含する。好ましいプロモーターは図5に示すプロモ ーターであり、rHpaIIJで表す。酵母における発現に適したプロモーター は3−ホスホグリセレート(glycerateJキナーゼプロモーター及び他 の櫓分解酵素のためのプロモーター、及びアルコールデヒドロゲナーゼ及び酵素 ホスファターゼのためのプロモーターを包含する。転写伸長因子(TEF)及び ラクターゼのためのプロモーターも適当である。Iqli乳類発乳類発現一般に ウィルス由来のプロモーター例えばアデノウィルスプロモーター及びSV40プ ロモーターを用いるが、重金属やグルココルチコイド濃度によって制御されるメ タロチオネイン等の調節可能プロモーターも用い得る。ツバリンシンセターゼプ ロモーター等の植物細胞プロモーターに基づく発現系、及びウィルスペース昆虫 細胞発現系も適当である。A promoter may or may not be controllable by regulating its environment. You can. Suitable promoters for prokaryotes include, for example, the L[ρ promoter (inducible by tryptophan deficiency), Iac promoter (galacto β-lactamase promoter -, and phage-derived P, including promoters (inducible by temperature changes) do. Additionally, a particularly useful promoter for expression in Bacillus is α-amylase. , protease, promoters and promoters for Spo2.5pac and φ105. and synthetic promoter sequences. A preferred promoter is the one shown in Figure 5. , and is designated rHpaIIJ. Promoter suitable for expression in yeast is 3-phosphoglycerate (glycerateJ kinase promoter and other Promoter for turret-degrading enzyme, and alcohol dehydrogenase and enzyme Includes a promoter for phosphatase. Transcription elongation factor (TEF) and Promoters for lactase are also suitable. Iqli mammalian expression in general Promoters derived from viruses, such as the adenovirus promoter and the SV40 promoter. stimulator, but the method is controlled by heavy metal and glucocorticoid concentrations. Regulatable promoters such as tarothionein may also be used. Tubarin synthetasep Expression systems based on plant cell promoters such as promoters, and insect virus spaces Cellular expression systems are also suitable.

翻訳制御配列は原核生物系ではリポソーム結合部位(RBS)を含み、真核細胞 翻訳系はAUG等の開始コドンを含むヌクレオチド配列によって制御できる。Translational control sequences include the liposome binding site (RBS) in prokaryotic systems and in eukaryotic cells. The translation system can be controlled by a nucleotide sequence containing an initiation codon such as AUG.

必要なプロモーター及び翻訳コード配列に加え、それらの終結調節(例えば真核 生物系におけるポリアデニル化配列に帰結する)を含む他の種々なコントロール 配列を発現制御のため用いることができる。いくつかの系は発現を行うのに望ま しいが大抵の場合必須でないエンハンサ−要素を含有する。In addition to the necessary promoter and translation coding sequences, their termination controls (e.g. eukaryotic Various other controls including (resulting in polyadenylation sequences in biological systems) The sequences can be used to control expression. Some systems are desirable for carrying out expression. Contains interesting but often non-essential enhancer elements.

本発明はまた単独でまたは1以上の付加的タンパク質と共同で図1の経路の別の 工程を触媒する酵素をコードする、さらに別の異種コード配列を含有する発現カ セットを開示する。The present invention also provides alternative methods of the pathway of Figure 1, alone or in conjunction with one or more additional proteins. An expression vector containing yet another heterologous coding sequence encoding an enzyme that catalyzes the process. Disclose the set.

pGBSCC−n(ここでnは1〜17の整数である)で表される一群のベクタ ーが特にp、、、scc酵素をコードするDNAのために開発されている。A group of vectors represented by pGBSCC-n (where n is an integer from 1 to 17) - have been developed specifically for DNA encoding the p,..., scc enzyme.

pGB17α−n(ここでnは1〜5の整数である)で表される別の群のベクタ ーが特にPa5o17α酵素をコードするDNAのために開発されている。Another group of vectors represented by pGB17α-n (where n is an integer from 1 to 5) - has been developed specifically for DNA encoding the Pa5o17α enzyme.

pGBc21−n(ここでnは1〜9の整数である)で表されるさらなる群のベ クターが特にpas。C□酵素をコードするDNAのために開発されている。A further group of vectors represented by pGBc21-n (where n is an integer from 1 to 9) Especially pas. Developed for DNA encoding enzymes.

pGB11β−n(ここでnは1〜4の整数である)で表されるさらに別の群の ベクターが特にP4S@11β酵素をコードするDNAのために開発されている 。Yet another group of pGB11β-n (where n is an integer from 1 to 4) Vectors have been developed specifically for DNA encoding the P4S@11β enzyme. .

本発明のさらなる面によれば本発明のベクターを受容し、導入されたDNAが発 現されるのを可能にする適当な宿主細胞が選択される。形質転換された宿主細胞 を培養すると、コレステロールからヒドロコルチゾンへの変換に関与するタンパ ク質が細胞内容物中に出現する。目的とするDNAの存在は、DNAハイブリダ イジング操作、RNAハイブリダイゼーシーンによる転写、免疫アッセイによる それらの出現、及び出発化合物と生体外または生体内でインキュベーシッン後の 酸化産物の存在の査定によるそれらの活性によって証明できる。According to a further aspect of the invention, the vector of the invention is received and the introduced DNA is expressed. An appropriate host cell is selected that allows the expression of the host cell. transformed host cells When cultured, proteins involved in the conversion of cholesterol to hydrocortisone are released. A thick substance appears in the cell contents. The presence of the target DNA indicates that it is a DNA hybrid. Ising procedure, transcription by RNA hybridization scene, and immunoassay their appearance, and after incubation in vitro or in vivo with the starting compounds. This can be demonstrated by their activity by assessing the presence of oxidation products.

好ましい宿主は形質転換される微生物、特に細菌(より好ましくはエシェリキア ・コリ及びバチルス及びストレプトミセス・スピーシーズ)及び酵母(例えばサ ンカロミセス及びクルイベロミセス旦旦■肛憇圧憇))である、他の適当な宿主 生物はその単離された細胞を細胞培養において用いる、CO8細胞、C,、、細 胞、CHO細胞及びスボドプテラ・フルギペルダーμL効且肛と江■江肛並)  (Sfg)細胞等の昆虫を含む、植物及び動物中に見い出される。Preferred hosts are microorganisms to be transformed, especially bacteria (more preferably Escherichia coli and Bacillus and Streptomyces sp.) and yeasts (e.g. other suitable hosts, such as Kluyveromyces and Kluyveromyces The organism uses its isolated cells in cell culture, CO8 cells, C. cells, CHO cells, and Subodoptera frugiperder μL effect (anal and Jiang ■ Jiang anal) (Sfg) Found in plants and animals, including insects such as cells.

組換え宿主細胞の特別のタイプは本発明の2以上の発現カセットが導入されたも の、または少なくとも2つの異種タンパク質をコードする発現カセットによって 形質転換されたものであって、細胞が図1の経路に関与する少なくとも2つのタ ンパク質を生産することを可能にするタイプである。A special type of recombinant host cell is one into which two or more expression cassettes of the invention are introduced. or by an expression cassette encoding at least two heterologous proteins. The cells are transformed with at least two proteins involved in the pathway of Figure 1. It is the type that allows protein to be produced.

本発明の主たる特徴は調製された新規細胞がステロイドの究極的にヒドロコルチ ゾンへの酸化的変換に関与するタンパク質を生産することができるだけでなく、 壇養液に加えた対応する基質化合物の目的とする酸化的変換においてこれらのタ ンパク質を直ちに使用することもできることである。The main feature of the present invention is that the prepared new cells are ultimately hydrocorticated by steroids. As well as being able to produce proteins involved in the oxidative conversion to These tags are used in the desired oxidative transformation of the corresponding substrate compound added to the nutrient solution. It is also possible to use the protein immediately.

図1の経路に関与するタンパク質をコードする、増殖した異種DNAの宿主細胞 中における存在により、C1l、CI?、c3及びC21でのステロール側鎖の 切断及び/または酸化的修飾を含むいくつかの生化学的変換が起こる。従って、 本発明による発現カセ7)は図1に示した連続多段工程の連続的細胞内形質転換 を行うことができる多遺伝子系を構築するのに有用である。目的とする宿主中に 、必要とされるタンパク質をことごとくコードする発現力セントを導入すること は必要であるかも知れない、ある場合には、経路に関与する1以上のタンパク質 が同じ活性を発揮する天然タンパク質として宿主中にすでに存在するかも知れな い。Host cells with propagated heterologous DNA encoding proteins involved in the pathway of Figure 1 Due to the presence in C1l, CI? , of the sterol side chains at c3 and C21. Several biochemical transformations occur, including cleavage and/or oxidative modification. Therefore, Expression case 7) according to the present invention is a continuous intracellular transformation of the continuous multi-step process shown in Figure 1. It is useful for constructing multigenic systems that can perform in the intended host , to introduce an expression center that encodes all the required proteins. may be necessary, in some cases one or more proteins involved in the pathway. may already exist in the host as a natural protein that exerts the same activity. stomach.

例えば、フェレドキシン、フェレドキシンリダクターゼ及びPas。For example, ferredoxin, ferredoxin reductase and Pas.

リダクターゼは宿主中にすでに存在するかも知れない、これらの状況下では残り の酵素のみを組換え形質転換によって供給しなければならない。Reductase may already be present in the host; under these circumstances the remaining only the enzyme must be supplied by recombinant transformation.

生体内生化学的変換に対する別法としては、コレステロールのヒドロコルチゾン への変換に関与するタンパク質を集め、必要程度に精製し、無細胞系で例えばカ ラムに固定化してステロイドの生体外変換のために用いる。別法として、経路の 1以上の酵素を含有する多少精製した混合物をそのままステロイド変換に用いる 。An alternative method for in vivo biochemical conversion is hydrocortisone of cholesterol. The proteins involved in the conversion to It is immobilized in rum and used for the in vitro conversion of steroids. Alternatively, the route A somewhat purified mixture containing one or more enzymes is used directly for steroid conversion. .

1つの例示される宿主は2つのプレグネノロンの生産に必要な2つの異種タンパ ク質、すなわち酵素P =so S CC及びタンパク質ADXをコードするD NAを含有する− Pa5s 5CCDNAのみを有する宿主と比較するとAD R,NADPH及びコレステロールを加えた後の無細胞抽出液中のプレグネノロ ンの収量はかなり改善されている。One exemplary host contains two heterologous proteins necessary for the production of two pregnenolone. protein, that is, the enzyme P = so S CC and D encoding the protein ADX AD when compared to a host with only NA-containing Pa5s 5CC DNA Pregnenol in cell-free extract after addition of R, NADPH and cholesterol. yield has improved considerably.

本発明はいくつかの有用なステロイドの1工程生産プロセスの構築に必要な発現 カセットを提供する。それは、安価で豊富に入手し得る出発化合物からスタート してヒドロコルチヅン及び中間化合物を生産するのに特に適している9本発明は 伝統的な高価な化学反応を旧式化する。中間化合物は単離を必要としない、新規 宿主を除き、ステロイド変換のためのこれらの細胞培養に用いられるプロセス自 体は当分野で周知の生化学的方法と同様である。The present invention describes the expression necessary to construct a one-step production process for several useful steroids. Provide cassettes. It starts with cheap and abundantly available starting compounds. The present invention is particularly suitable for producing hydrocortidunes and intermediate compounds by Making traditional expensive chemical reactions obsolete. Intermediate compounds do not require isolation, are novel Excluding the host, the processes used in culturing these cells for steroid conversion are self-contained. The procedure is similar to biochemical methods well known in the art.

本発明を以下の実施例によってさらに説明するが、これらは本発明を制限するも のと解すべきでない。The invention is further illustrated by the following examples, which are not intended to limit the invention. It should not be interpreted as

人施斑よ ウシチトクロームP、ss側鎖切断酵素(P、5oscc)をコードする全長c DNAの分子クローニングT、マニアティス(Maniatis)らのハンドブ ック、MolecularCloning (分子クローニング)、コールドス プリングハーハー研究所、1982に記述された一般的クローニング技術及びD NA及びRNA分析を用いた。別に記述がない場合、すべてのDNA修飾酵素、 分子クローニング媒体及びE、コリ菌株は販売者から購入し、製造業者の指示に 従って用いた。DNA及びRNA0分離及び精製のための物質及び器具は供給者 の指示に従って用いた。It's a human rash Full-length c encoding bovine cytochrome P, ss side chain cleaving enzyme (P, 5oscc) Molecular cloning of DNAT, the handbook of Maniatis et al. Mock, Molecular Cloning, Coldos General cloning techniques and D NA and RNA analysis were used. Unless otherwise stated, all DNA modifying enzymes, Molecular cloning media and E. coli strains were purchased from a vendor and prepared according to the manufacturer's instructions. Therefore, it was used. Materials and equipment for DNA and RNA isolation and purification are provided by the supplier. It was used according to the instructions.

ウシ副腎皮質組織は新たに入手したウシ腎臓から調製し、液体窒素中で迅速凍結 し、−80℃に貯蔵した。Bovine adrenal cortex tissue was prepared from freshly obtained bovine kidneys and quickly frozen in liquid nitrogen. and stored at -80°C.

凍結したウシ副腎皮質からアラフレイ(Auf frey)及びロウギッン(R ougeon) (Eur、 J、 Bioche*、、107.303−31 4゜1980)に記述されたようにして全細胞RNAを調製した。オリゴ(d  T)クロマトグラフィーでのポリA選択前に全RNAサンプルを65℃で加熱し て副腎ポリA″RNAを得た。Auf frey and Rougin (R) were obtained from frozen bovine adrenal cortex. ougeon) (Eur, J, Bioche*,, 107.303-31 Total cellular RNA was prepared as described in 1980). Oligo (d) T) Heating total RNA samples at 65°C before chromatographic polyA selection. Adrenal polyA'' RNA was obtained.

ウシ副腎皮質からのポリA″RNAに相補的なりNAを以下のようにして合成し た:水酸化メチル水銀で処理した10μgのポリA″RNAをβ−メルカプトエ タノールで中和した。この混合物を100μlの最終容量において50mM)リ ス/HC1(42℃でpH8,3) 、 4 0鯖M KCI、 6++M 門 r、C1x 、 1 0+iM DTT。Synthesize RNA complementary to polyA'' RNA from bovine adrenal cortex as follows. 10 μg of polyA″ RNA treated with methylmercury hydroxide was added to β-mercaptoester. Neutralized with tanol. Restore this mixture (50mM) in a final volume of 100μl. /HC1 (pH 8,3 at 42℃), 40M KCI, 6++M r, C1x, 1 0+iM DTT.

3000 tJ RNa5in/−1,4mM NaaPzO+、50.ugア クチノマイシンD / m 1、o、xwgオリゴ(d T+z−+*)/++ 4! 、 0.5mMdGTP、0.5sM dATP、0.5亀M dTTP 、、0.25mMdCTP及び400μCi α”P−dCTP/mlに調整し た。3000 tJ RNA5in/-1,4mM NaaPzO+, 50. ug a Cutinomycin D/m1, o, xwg oligo (dT+z-+*)/++ 4! , 0.5mM dGTP, 0.5sM dATP, 0.5mM dTTP , adjusted to 0.25mM dCTP and 400μCi α”P-dCTP/ml. Ta.

混合物を氷上に10分置き、42℃で2分加熱し、150UのAMV逆転写酵素 (アングリアンバイオテクノロジー(AnglianBiotechnolog y)社)の添加によって合成を開始させた。インキュベーシヨンは42℃で1時 間行った。Place the mixture on ice for 10 minutes, heat at 42°C for 2 minutes, and add 150 U of AMV reverse transcriptase. (AnglianBiotechnolog) The synthesis was started by addition of y). Incubation at 42°C for 1 hour I went between.

二次鎖の合成はDNAポリメラーゼ及びRN、、、Hを添加し、ガブラー(Gu bler)及びホフvマ(Hoffs+an)(Gene+ 25 、 263 −269.1983)に従って行った。d、DNAのT、DNAポリメラーゼ( BRL)による処理により平滑末端を得た後、咳d、DNAにデカマーEcoR Iリンカ−(Biolabs社)を連結した。EcoRI(ベーリンガー)で消 化後、バイオゲルA15m(バイオラッド)クロマトグラフィーによって豊富な EcoR]リンカ−から二本glc DNA断片を分離した。約20QngのE co旧リンカ−含有二本鎖cDNAを、消化されたEcoRI I Oμg。For secondary strand synthesis, add DNA polymerase and RN, H, bler) and Hoffs+an (Gene+ 25, 263 -269.1983). d, DNA T, DNA polymerase ( After obtaining blunt ends by treatment with BRL), the decamer EcoR was added to the DNA. I linker (Biolabs) was ligated. EcoRI (Boehringer) After chromatography, the abundant Two glc DNA fragments were separated from the [EcoR] linker. Approximately 20Qng of E 0 μg of EcoRI I digested co old linker-containing double-stranded cDNA.

及びラノ、ダgallベクターDNA (プロメガ(promega) )で処 理した子牛腸ホスファターゼ(ベーリンガー)を用い”r、−DNAIJガーゼ (ベーリンガー)によってヒヌ(lluynh)ら(rl)NAcloning  techniques: A practical approach J  (DNAクローニング技術:実用的アプローチ)、49−78頁、オックスフォ ードI RLプレス、1985)によ、て記述されたようにして連結した。連結 混合物の生体外パッケージング後に得られたファージをE、コIJ K I 0 90宿主(プロメガ社)を感染させるのに用いた。and Rano, da gall vector DNA (Promega). "r,-DNAIJ gauze using purified calf intestinal phosphatase (Boehringer)" (Boehringer) by lluynh et al (rl) NAcloning technical: A practical approach J (DNA Cloning Technology: A Practical Approach), pp. 49-78, Oxford The ligation was performed as described by RL Press, 1985). Linking The phages obtained after in vitro packaging of the mixture were 90 hosts (Promega).

このcDNAライブラリーから約106ブラーク形成単位(pru’ s)をウ シP、、、5CCDNA配列に特異的なsipミル末端ラベル成オリゴマー5C C−1(5’ −GGCTGΔ CGAAGT CCT GAG ACA CT G GAT TCAGCA CTGG−3’)を用い、モロハシら(Proc、  Na1l。Approximately 106 Braak forming units (pru's) were extracted from this cDNA library. sipmil end-labeled oligomer 5C specific for the siP, 5CC DNA sequence. C-1 (5'-GGCTGΔ CGAAGT CCT GAG ACA CT G GAT TCAGCA CTGG-3'), Morohashi et al. (Proc, Na1l.

^cad、Sci、USA、81.4647−4651.1984)に記述され たようにしてスクリーニングした。6つのパイプリッドするpruを得、2つの 別の回の感染、平板培養(plating)及びハイブリッド形成によってさら に精製した。P 4s −S CCc D N AEcoRI挿入物をpTZI 8R(ファー727社)のEcoR1部位にサブクローン化した。クローンラム ダ−gtllSCC−54由来の、最大のEcoRIhY入物< 1.4 kb )を含有するクローンpGBSCC−1(図2)を制限酵s7ツブ化及び配列決 定によってさらに分析した。^cad, Sci, USA, 81.4647-4651.1984) It was screened as follows. Obtained 6 piperid pru, 2 further infected by another round of infection, plating and hybridization. It was refined into P4s-SCCcDN AEcoRI insert into pTZI It was subcloned into the EcoR1 site of 8R (Far 727). clone ram The largest EcoRIhY entry from da-gtllSCC-54 <1.4 kb ) containing clone pGBSCC-1 (Fig. 2) was digested with restriction enzyme s7 and sequenced. Further analysis was performed by

配列データから、pGBSCC−I EcoRI挿入物がモロノ)シらによって 記述されたPa5゜5CCeDNA上の251位と1824位の間の5CCcD NAのヌクレオチド配列と等しいことが判明した。From the sequence data, pGBSCC-I EcoRI insert was identified by Moronoshi et al. 5CCcD between positions 251 and 1824 on the described Pa5°5CCe DNA It was found to be identical to the nucleotide sequence of NA.

残りの5 ’ −P、so 5CCcDNAヌクレオチドは、177bpP s t/ Hind m断片をpTZ18Rの適当な部位にクローン化し、図3に示 す、モロハシらによって発表された118〜273位の成熟Pa5oSCCタン パク質をコードするヌクレオチドに加え、5caTsAvrrl及び5tarに 対する付加的制限部位をP 4ss SCCタンパク質の予言されたアミノ酸配 列に影響を与えることなく有するpTZ/シンリード(synlead) とす る。The remaining 5'-P, so 5CC cDNA nucleotides are 177bpPs The t/Hindm fragment was cloned into the appropriate site of pTZ18R and the Mature Pa5oSCC tan from positions 118 to 273 published by Morohashi et al. In addition to protein-encoding nucleotides, 5caTsAvrrl and 5tar Additional restriction sites for the predicted amino acid sequence of the P4ss SCC protein With pTZ/synlead without affecting the column Ru.

全長Pas、5CCcDNAは1372bpのH4ndlI[/KpnIpGB SCC−1断片、177bp Pst/HindlllpTZ/シンリード断片 及びPstl及びKpnlで消化したpTZ19RDNAを含有する連結混合物 のE、コリJMI O1(ATCC33876)中での分子クローニングによっ て構築した。The full-length Pas, 5CC cDNA is a 1372 bp H4ndlI[/KpnIpGB SCC-1 fragment, 177bp Pst/HindlllpTZ/thin lead fragment and ligation mixture containing pTZ19R DNA digested with Pstl and Kpnl. by molecular cloning in E. coli JMI O1 (ATCC 33876). It was constructed by

得られた成熟ウシPas。側鎖切断タンパク質をコードするすべてのヌクレオチ ド配列を含むプラスミドpGBSCC−2を図4に示す。The resulting mature bovine Pas. All nucleotides encoding side chain truncated proteins Plasmid pGBSCC-2 containing the code sequence is shown in FIG.

!崖斑主 細菌バチルス・ズブチリス中でのPa5eSCCの構築、形質転換及び発現 バチルス宿主でのチトクロームPas*SCCの発現を導くために、P4.。5 CCcDNA配列をE、コリ/バチルスシャトルベクターpBHA−1に移した 。! cliff spot master Construction, transformation and expression of Pa5eSCC in the bacterium Bacillus subtilis To direct expression of cytochrome Pas*SCC in the Bacillus host, P4. . 5 The CC cDNA sequence was transferred into the E. coli/Bacillus shuttle vector pBHA-1. .

図5はシャトルプラスミドpBHA−1のヌクレオチド配列を示す、プラスミド は11−105及び121−215位;ノマクテリオ7y−ジFDターミネータ −(二重(double)) i 221−307位;プラスミドpBR322 の一部(すなわち2069−2153位)113−768位:バクテリオファー ジFl、復製の開始点(origin) (すなわち5482−5943位); 772−2571位;プラスミドpBR322の一部、すな複製の開始点及びβ −ラクタマーゼ遺伝子; 2572−2685位:トランスホゾ/TN903、 完全ゲノムi l 7 J 9−1772位ニトリブトファンターミネータ−( 二重);2773−3729位:トランスポゾンTn9、クロラムフェニコール アセチルトランスフェラーゼ遺伝子よりなる。これらのヌクレオチドは3005 (A)、3038 (C) 、3302 (A)及び3409(A)で野性型ネ コ(cat) コード配列と異なる。これらの変異は、Ncol、Ba1l、E coRI及びPvu11部位、3730−3804位:多重クローニング部位; 3807−7264位:バチルスrHpallJプロモーター、複製機能及びカ ナマイシン抵抗遺伝子を含有するプラスミドpUB110の一部(EcoRI− Pvun断片)(マツケンジー−7331位;多重クローニング部位を除去する ように導入した。Figure 5 shows the nucleotide sequence of shuttle plasmid pBHA-1, plasmid are positions 11-105 and 121-215; Nomacterio7y-diFD terminator -(double) i position 221-307; plasmid pBR322 (i.e. positions 2069-2153) 113-768: bacteriophore DiFl, origin of reproduction (i.e. positions 5482-5943); Positions 772-2571; Part of plasmid pBR322, including the origin of replication and β -Lactamase gene; positions 2572-2685: transfozo/TN903, Complete genome il 7 J 9-1772 Nitributophane terminator ( double); 2773-3729: transposon Tn9, chloramphenicol Consists of acetyltransferase gene. These nucleotides are 3005 (A), 3038 (C), 3302 (A) and 3409 (A) in wild type ko (cat) Different from the code sequence. These mutations include Ncol, Ba1l, E coRI and Pvu11 sites, positions 3730-3804: multiple cloning site; Positions 3807-7264: Bacillus rHpallJ promoter, replication function and molecules Part of plasmid pUB110 containing the namycin resistance gene (EcoRI- Pvun fragment) (Matsukenji-7331 position; multiple cloning site removed It was introduced as follows.

断片は既知のクローン化技術、例えばクレノーによる粘着末端の充填、アダプタ ークローニング等によって結合した。すべてのデータはシーンバンク” 、Na tional Nucleic Ac1d 5equence DataBan k (国立核酸配列データバンク) 、NIH,USAから得た。Fragments were prepared using known cloning techniques, e.g. filling of sticky ends with Klenow, adapters. - combined by cloning etc. All data is in the scene bank”, Na tional Nucleic Ac1d 5equence DataBan K (National Nucleic Acid Sequence Data Bank), NIH, USA.

pGBSCC−3は図6に示すごと(pBH八−1中の適当な部位中へのpGB SCC−2(実施例1に記述)のKpnl/5phlPass 5CCc DN A挿入物のE、コリJMI O1中での分子クローニングによって得た。pGBSCC-3 is as shown in Figure 6 (pGB Kpnl/5phlPass 5CCc DN of SCC-2 (described in Example 1) E of the A insert was obtained by molecular cloning in E. coli JMI O1.

E、コリJMI O1中での分子クローニングによって、pGBsec−3中の 5tul/5phT断片を、ATC開始コドンでNde1部位を有する合成誘導 5phl/5tul断片と取り替えることによってメチオニン開始コドンを導入 した。得られたブーyxミドpGBSCC−4を図7に示す、rHpaUJバチ ルスプロモーターは、制限酵素Nde+によるpGBSCC−4の消化、シャト ルプラスミドのE、コリ部分のアガロースゲル電気泳動による分離及び引き続い てのバチルス・ズブチリスlA40 (BGSC]A40)受容細胞への再連結 及び形質転換により、Pa5゜5CCcDNA配列の上流に導入した。ネオマイ シン抵抗性コロニーを分析し、プラスミドpGBSCC−5(図8)を得た。ウ シP、5osccの発現を、10gg/m1のネオマイシンを含有するTSB培 地(ギブコ(Gibco)社)に37℃で一夜培養した菌体タンパク質画分を調 製して研究した。約5.10’菌体を含有する100μl培養物の菌体を遠心分 離によって回収し、1(1+M)リス/HC!!pH7,5に再懸濁した。溶菌 はリゾチーム(Img/+Jりを加え、37℃で15分インキュベートすること によって行った。0.2−gのDN、、、/mA!を用い37℃で5分間処理し た後、混合物をレムリ(Lae*wli> 、Nature22ユ、68゜−6 85,197oに記述された方法に従ってI XSBバフファーに最終容量20 0μ!で調整した。100’Cで5分間加熱した後、15μlの混合物を7.5 %のSDS/ポリアクリルアミドゲル電気泳動に付した0図9(レーンC)に示 すごとく、Po。E. coli in pGBsec-3 by molecular cloning in JMI O1. The 5tul/5phT fragment was synthesized with an Nde1 site at the ATC start codon. Introducing a methionine start codon by replacing the 5phl/5tul fragment did. The obtained booyxmid pGBSCC-4 was transferred to rHpaUJ wasps, as shown in Figure 7. The Rus promoter was extracted by digestion of pGBSCC-4 with the restriction enzyme Nde+, Separation of the E. coli portion of the le plasmid by agarose gel electrophoresis and subsequent Religation of Bacillus subtilis lA40 (BGSC) A40 to recipient cells and by transformation, it was introduced upstream of the Pa5°5CC cDNA sequence. Neomai Syn-resistant colonies were analyzed and plasmid pGBSCC-5 (Figure 8) was obtained. cormorant Expression of siP, 5oscc was determined in TSB medium containing 10 gg/ml neomycin. The bacterial cell protein fraction was cultured overnight at 37°C in soil (Gibco). I made and researched it. Centrifuge the cells from a 100 μl culture containing approximately 5.10’ cells. Collected by separation, 1 (1+M) squirrel/HC! ! Resuspend at pH 7.5. Bacteriolysis Add lysozyme (Img/+J) and incubate at 37°C for 15 minutes. It was done by 0.2-g DN,,/mA! treated at 37℃ for 5 minutes using After that, the mixture was heated to 85,197o to a final volume of 20 0μ! Adjusted with. After heating at 100’C for 5 minutes, 15 μl of the mixture was heated to 7.5 % SDS/polyacrylamide gel electrophoresis shown in Figure 9 (lane C). Great, Po.

SCC特異的抗体でプローブしたゲルの免疫プロンティング後に53kDaの帯 が検出できた。A 53 kDa band after immunopronoting of gels probed with SCC-specific antibodies. was detected.

ウシ副腎皮質&11織から単離した精製p4s。Sccタンパク質によるウサギ の免疫化によってウシP−soscc特異的抗体を得た。Purified p4s isolated from bovine adrenal cortex & 11 tissues. Rabbit by Scc protein Bovine P-soscc-specific antibodies were obtained by immunization with

大北■主 ° 細菌宿主バチルス・リケニホルミスでのP4SllSCCの発現B、リケニ ホルミス中でのウシpas。sCCの発現は適当な宿主株B、リケニホルミスT 5 (SB3470.83)のプラスミドpGBSCC−5’による形質転換に よッテ行った。10.ug/allのネオマイシンを含有するトリプトンソイブ ロス(TryptonSoy Broth) (T B S )培地(オキソイ ド(Oxoid)社)中で37℃で一夜の培養物から実施例2と同様にして調製 した菌体タンパク質画分をSDS/PAGE及びウェスタン−ブロッティングに よって分析した0図9(レーンf)に示されるごとく、ウシp dssSCCに 特異的な抗体を有するニトロセルロースフィルターのインキュベーシッン後、5 3kDaサイズのタンパク質バンドが視覚化された。1つの形質転換体5CC− 201をさらにP asosccの生体内活性についてさらに分析した(実施例 11参照)。Ohkita Lord ° Expression of P4SllSCC in the bacterial host Bacillus licheniformis B, Licheniformis Cattle pas in hormis. Expression of sCC was carried out in suitable host strains B, T. licheniformis 5 (SB3470.83) for transformation with plasmid pGBSCC-5' I went there. 10. Tryptone soybean containing ug/all neomycin Trypton Soy Broth (TBS) medium (Oxoy Broth) Prepared as in Example 2 from an overnight culture at 37°C in Oxoid. The bacterial protein fraction was subjected to SDS/PAGE and Western blotting. Therefore, as shown in Figure 9 (lane f), bovine pdssSCC After incubation of nitrocellulose filters with specific antibodies, 5 A protein band of 3 kDa size was visualized. One transformant 5CC- 201 was further analyzed for the in vivo activity of P asoscc (Example (see 11).

叉旌勇土 細菌宿主エシェリキア・コリ中でのP4soSCcの発現!al 発現カセット の構築 ウシPa5eSCCのための適当な発現ベクターを宿主E2コリにおいて誘導す るため、pTZ18Rをシラー(Zoller)及びスミス(Ss+jth)  CEnzyaology ] 00. 46B−500,1983) ;シラー 及びスミス(Er+tymology 154. 329−350.1987) 及びクラマーCKraxaer)及びフリフッ(Frftz) (Enz)v+ ology 154 。叉旌ゆう地 Expression of P4soSCc in the bacterial host Escherichia coli! al expression cassette construction of Inducing a suitable expression vector for bovine Pa5eSCC in host E2 coli In order to CEnzyaology] 00. 46B-500, 1983); Schiller and Smith (Er+tymology 154. 329-350.1987) and CKraxaer) and Frftz (Enz)v+ ology 154.

350−367.19B?)に記述された部位特異的突然変異によりて突然変異 した。生体外突f!8変異誘発実験のためのプラスミド及び菌性はファーマシア 社から得た。350-367.19B? ) was mutated by site-directed mutagenesis as described in did. External impact f! 8 Plasmids and bacteria for mutagenesis experiments are provided by Pharmacia. I got it from the company.

配列 5′−CへGGへA AC八 、Nシ\T/ピ12ヨ 八CCATG 八TT− 3’del を有する合成誘導オリゴマーを用いてpTZI8I?のlac Z遺伝子のAT G開始コドンにNdel劃限部側を作出した。array 5'-C to GG A AC8, Nshi\T/Pi12yo 8CCATG 8TT- 3’del Using a synthetically derived oligomer with pTZI8I? lac Z gene AT An Ndel restriction region was created at the G start codon.

得られたプラスミドp ’l” Z 18 RNをNdel及びKpnlで消化 し、全長5CCcDNAを含有するpGBscc−4のNdel/KpnI D NA断片を図1Oに示す分子クローニングによって挿入した。The obtained plasmid p’l”Z18RN was digested with Ndel and Kpnl. and Ndel/KpnID of pGBscc-4 containing full-length 5CC cDNA. The NA fragment was inserted by molecular cloning as shown in Figure 1O.

誘導されたプラスミドpGBSCC−17中のP 45@ 5CCclJNA配 列の転写はE、コリIacプロモーターによ、て駆動される。P45@5CCclJNA sequence in induced plasmid pGBSCC-17 Transcription of the sequence is driven by the E. coli Iac promoter.

(b) 宿主E4 コリJMI 01中でのr’、S、SCCの発現pGBSC C−17をアンピシリン抵抗性コロニーを選択することによってE、コリJMI OI受容細胞に導入した。50gg/rs lのアンピシリンを含有する2xT Y培地(脱イオン水lあたりバクトドリプトン(ディフコ社)16g、酵母エキ ス(ディフコ社) 10g及びNaCl25 gを含有)中37℃で一夜培養物 からの形質転換体5CC−301及302の菌体タンパク質画分(実施例2に記 述)を#lIして、チトクロームP。、SCCの発現を研究した。(b) Expression of r', S, SCC in host E4 coli JMI 01 pGBSC C-17 by selecting ampicillin-resistant colonies, E. coli JMI into OI recipient cells. 2xT containing 50gg/rsl ampicillin Y medium (16g Bactodryptone (Difco) per liter of deionized water, yeast extract (containing 10 g of Difco and 25 g of NaCl) at 37°C overnight. Cell protein fractions of transformants 5CC-301 and 302 (described in Example 2) ) and cytochrome P. , studied the expression of SCC.

タンパク質画分をクーマシーブリリヤントブルーで染色したSDS/PAGE( 図11八)またはウェスタンプロットで分析し、ウシP、、、SCCに特異的な 抗体でプローブしたく図11B)。Protein fractions were stained with Coomassie brilliant blue by SDS/PAGE ( (Figure 118) or analyzed by Western blot, specific for bovine P... Figure 11B).

両分析ともE、コリJMIOIコントロール株(図11A、レーン3及び図11 B、レーン2)に存在しない、それぞれ形質転換体5CC−301及び5CC− 302に対して予想された長さのタンパク質(図11A、レーン1及び2及び図 11B、レーン3及び4)を示す。Both analyzes used the E. coli JMIOI control strain (Fig. 11A, lane 3 and Fig. 11 B, transformants 5CC-301 and 5CC-, respectively, absent in lane 2). 302 (Fig. 11A, lanes 1 and 2 and 11B, lanes 3 and 4).

1施1上 酵母タルイベロマイセス・ラクティスにおけるPo。SCCの構築、形質転換及 び発現 ial ゲネティシン(1eneLicin)抵抗マーカーのplJc19への 導入 ベネフツエン(Benne tzen)及びホール(Hall) (J 、 B iol。1 serving 1 top Po in the yeast Tarubromyces lactis. Construction, transformation and and expression ial Geneticin (1eneLicin) resistance marker to plJc19 introduction Benne tzen and Hall (J, B iol.

Chem、、257.3018−3025.1982)に記述されたと同様な、 S、セレビシェからのアルコールデヒドロゲナーゼI(ADHI)プロモーター の管理下にゲネティシンに対する抵抗性を与えるTn 5遺伝子(ロイス(Re iss)ら、EMBOJ、、3゜3317−3322.1984>を含有するD NA断片をpUc19(ヤニフシューペロン(Yariiseh−Perron )ら、Gene、33゜103−119.1985)のS+ma1部位に挿入し た。得られたプラスミドplJcG418を図12に示す。Chem, 257.3018-3025.1982), Alcohol dehydrogenase I (ADHI) promoter from S. cerevisiae The Tn5 gene (Re) confers resistance to geneticin under the control of iss) et al., EMBOJ, 3°3317-3322.1984> The NA fragment was isolated from pUc19 (Yariiseh-Perron). ) et al., Gene, 33°103-119.1985). Ta. The obtained plasmid plJcG418 is shown in FIG. 12.

pUc0418を含有するE、コリはセントラル・ヒユーロー・ボーア・シメル カルチャーズ(Centraal 8ureau Voor 5chillIs +el−cultures)にCB S 872.87の下に寄託した。E. coli containing pUc0418 is a central hemorrhoid Bohr Schimmel. Cultures (Central 8ureau Voor 5chillIs +el-cultures) under CB S 872.87.

山)発現カセットの構築 Xbal及びHindI[lで切断したpUc0418(実施例5(a)参照) 、ラクトースプロモーターを含有するpC;B9(II (J、A。Mountain) Construction of expression cassette pUc0418 cut with Xbal and HindI [l (see Example 5(a)) , pC containing the lactose promoter; B9(II (J, A.

ファンデンベルグ(van den Berg)ら、米国特許出願第572.4 14号の一部継続出願、宿主株としてクルイベロマイセス)からのχhar−3 all断片、及びに、ラクティスのラクターゼ遺伝子の3′−非コード領域の部 分よりなる合成りNAを含有するベクターを構築した。このプラスミドpGB9 50を図13に示す、pGB950を5all及びXI+olで切断し、合成り NASAL I ST[I I Xll0 ITCGA[l:Aへ^AATGへ TCAGTへCT^へGACTCCTへGGCCTATCGATTCGTTTT TへCTへGTCへTGATTCTGAGGへTCCGGATAGCTAAGA G[:Tを挿入し、図13に示すプラスミドpGBsec−6を得た。van den Berg et al., U.S. Patent Application No. 572.4 Continuation-in-part of No. 14, χhar-3 from Kluyveromyces as host strain all fragments and the 3'-non-coding region of the Lactis lactase gene. A vector was constructed containing a synthetic NA consisting of 1. This plasmid pGB9 50 is shown in Figure 13, pGB950 was cut with 5all and XI+ol and synthesized. NASAL I ST [I I Xll0 ITCGA [l: To A^ To AATG To TCAGT To CT^ To GACTCCT GGCCTATCGATTCGTTTT To T to CT to GTC to TGATTCTGAGG to TCCGGATAGCTAAGA G[:T was inserted to obtain plasmid pGBsec-6 shown in FIG. 13.

? 、、、 S CC−2、、j−’ :OH,f、含有するpGBSCC2( 実施例1参照)からの5Lul−EcoRI断片を単離し、粘着末端をクレノー DNAポリラーゼを用いて埋めた。この断片を3julで切断したpGBsc( ,6に挿入した。正しい方向性で断片を含有するプラスミドをpGBSCC−7 <図14参照)と名づけだ。? ,,,S CC-2,,j-':OH,f,containing pGBSCC2( 5Lul-EcoRI fragment (see Example 1) was isolated and the sticky ends were attached to Klenow. Filled in using DNA polymerase. This fragment was cut with 3jul pGBsc ( , 6. The plasmid containing the fragment in the correct orientation is pGBSCC-7. (See Figure 14).

(C) K、ラクティスの形質転換 に、ラクティス株CBS 23 G Oを6.7%<W/W>酵母窒素ベース( base) (ディフコ研究所)溶液2.5 dを含有するYB2)口培地(1 %酵母エキス、2%ペプトン、2%グルコースl永相和物100献中で増殖させ 、ODl。約7とした。培養物10献から菌体を遠心分離で回収し、TEバッフ ァー(losMトリス−HC1pl+ 7.5.0.ialMEDTΔ)で洗浄 し、1afTEバツフアーに再懸濁した。等容量の0.2 M酢酸リチウムを加 え、混合物を振盪水浴中30′cで1時1mインキュベートした。pGBSCC −71,5μgをラクターゼプロモーター中の唯一のSac■部位で切断し、エ タノール沈殿し、15μlのTEバフファーに再懸濁した。このDNA3m物を 前インキコベートした菌体100μlに加え、インキユベーシヨンを30分延長 した。ついで等容量の70%PEG4000を加え、混合物を同じ温度で1時間 インキュベートし、42℃で5分熱シヨツクを与えた。ついでYEPD培地1I IIj!を加え、菌体を30℃の振盪水浴中で1.5時間インキュベートした。(C) Transformation of K. lactis lactis strain CBS 23G O to 6.7% <W/W> yeast nitrogen base ( base) (Difco Laboratories) YB2) oral medium (1) containing 2.5 d of solution Grow in 100% yeast extract, 2% peptone, 2% glucose lactic compound. , O.D.l. It was set to about 7. Bacterial cells were collected from 10 cultures by centrifugation and placed in TE buffer. Wash with air (losM Tris-HC1pl+7.5.0.ialMEDTΔ) and resuspended in 1afTE buffer. Add an equal volume of 0.2M lithium acetate. The mixture was then incubated for 1 hour at 30'C in a shaking water bath. pGBSCC -71.5μg was cut at the unique Sac■ site in the lactase promoter, and Tanol precipitated and resuspended in 15 μl of TE buffer. This DNA 3m thing Add 100 μl of preincubated bacterial cells and extend incubation for 30 minutes. did. Then an equal volume of 70% PEG 4000 was added and the mixture was kept at the same temperature for 1 hour. Incubate and apply a heat shock for 5 minutes at 42°C. Then YEPD medium 1I IIj! was added, and the bacterial cells were incubated in a shaking water bath at 30°C for 1.5 hours.

最後に菌体を遠心分離して集め、300μ!のYEPDに再=Sし、ゲネティシ ン300μg/II+1を含をするYEPD寒天15−1を含有する寒天平板に 散布し、使用1時間前に0418を含有しないYEPD寒天15++j2で上塗 りした。Finally, the bacterial cells were collected by centrifugation and collected at 300μ! Re=S to YEPD of Agar plates containing YEPD agar 15-1 containing 300 μg/II+1 Spray and top coat with YEPD agar 15++j2 without 0418 1 hour before use. I did it.

30℃で3日間コロニーを増殖させた。Colonies were grown for 3 days at 30°C.

fdl 形質転換体の分析 形質転換体及びコントロール株CB52360をYEPD培地中30℃で約64 時間増殖させた。菌体を遠心分離によって回収し、生理的食塩水(a phys iological 5alt 5olution)にOD 61゜300で再 懸濁し、ポルテックス(Vortex)シェーカー上最大スピードで3分間ガラ スピーズと振盪して破砕した。菌体破片をヒアレウス・クリスト・ミニヒュージ G L 、 (a Hearaeus Christ*inifuge GL、 )中4500rp−で10分遠心分離して除去した。Analysis of fdl transformants The transformants and control strain CB52360 were incubated at 30°C in YEPD medium at approximately 64°C. Grown for hours. The bacterial cells were collected by centrifugation and diluted with physiological saline (a phys iological 5alt 5solution) with OD 61°300 Resuspend and shake for 3 minutes on a Vortex shaker at maximum speed. It was crushed by shaking with speed. Hyareus cristo minihuge the fungal body fragments GL, (a Hearaeus Christ*inifuge GL, ) was removed by centrifugation at 4500 rpm for 10 minutes.

上清から40μlのサンプルを取り出し、免疫プロット分析に供した(図15A 、レーン3及び図15B、レーン4)。A 40 μl sample was removed from the supernatant and subjected to immunoplot analysis (Fig. 15A , lane 3 and FIG. 15B, lane 4).

結果はpGBscc−7で形質転換したに、ラクティス面体中で予想された長さ のタンパク質が発現されたことを示している。The results showed that when transformed with pGBscc-7, the expected length in lactishedron was This shows that the protein was expressed.

1丘皇■ 酵母サツカロミセス・セレビシェにおけるPas。SCCの構築、形質転換及び 発現 (a) 発現カセットの構築 ラクターゼプロモーターを除去するため、pGB950 (実施例4 (b)参 照)をXbal及び5ailで切断し、粘着末端をクレノーDNAポリメラーゼ を用いて埋め、ついで連結した。得られたプラスミドpcBsec−s中ではX ba1部位は破壊されているが、5all部位は維持されている。1 Hill Emperor■ Pas in the yeast Satucharomyces cerevisiae. Construction, transformation and manifestation (a) Construction of expression cassette To remove the lactase promoter, use pGB950 (see Example 4 (b)). ) was cut with Xbal and 5ail, and the sticky ends were treated with Klenow DNA polymerase. was used to fill in and then concatenate. In the resulting plasmid pcBsec-s, The ba1 site is destroyed, but the 5all site is maintained.

S、セレビシェからのイソチトクロームCI (cys 1 )プロモーターを 含有するpGB161 (J、A、ファンデンベルグら、EP96430)から 5all断片を単離し、Xholで部分的に消化した。670bpのXhol  5all断片を単離し、pcBscc−8の5all部位にクローン化した0選 択されたプラスミドpGBSCC−9においてはcyc 1プロモーターとラク ターゼ遺伝子の3′非コード領域の間の5all部位は維持されている(図16 ) (HindI[[で部分的に消化)。isocytochrome CI (cys1) promoter from S. cerevisiae From pGB161 (J, A. van denberg et al., EP96430) containing The 5all fragment was isolated and partially digested with Xhol. 670bp Xhol The 5all fragment was isolated and cloned into the 5all site of pcBscc-8. In the selected plasmid pGBSCC-9, the cyc1 promoter and The 5all site between the 3' non-coding regions of the tase gene is maintained (Figure 16 ) (partially digested with HindI [[).

pGBscc−7からのPas。SCCコード領域を含む5all−Hindl [[断片を5ail及びHind I[Iで切断したpGBsec−9に挿入し た。得られたプラスミドpGBSCC−10中でPas。Pas from pGBscc-7. 5all-Hindl containing SCC code region [[The fragment was inserted into pGBsec-9 cut with 5ail and HindI[I]. Ta. Pas in the resulting plasmid pGBSCC-10.

SCCコード領域はcyc lプロモーターの下流にある(図17)。The SCC coding region is downstream of the cycl promoter (Figure 17).

(bls、セレビシェの形質転換 S、セレビシェ株D273−10B (ATCC25657)を100valO YEPD中30℃で一夜増殖させ、新鮮培地で1:10000に希釈し、OD& +16まで増殖させた。培養物10−1から遠心分離によって面体を集め、5m lのTEバフファーに懸濁した。遠心分離によって菌体を再度回収し、TEパン ファーISZに懸濁し、0.2M酢酸リチウム1.Jを加えた。菌体を30℃の 振盪水浴中1時間インキュベートした。15μgのpGBSCC−10をcyc  lプロモーター中の唯一のM1uI部位で切断し、エタノール沈殿し、15μ lのTEに再懸濁した。このDNA1i製物を前インキュベートした酵母面体1 00μ!に加え、30℃で30分インキュベート(lB盪)した、70%PEG 4000溶液115μにの添加後振盪なしにインキュベーシッンを60分続けた 。ついで42℃で5分の熱シッンクを菌体に与え、1−1のYEPD培地を加え 、さらに振盪水浴中30℃で11八時間インキュベージランを続けた。最後に菌 体を遠心分離により回収し、300μiのYEPDに再懸濁し、ゲネテイシン( 300μg/l11)を含有するYEPD寒天平板上に散布した。コロニーを3 0℃で3日間増殖させた。(bls, transformation of cerevisiae S, Cereviche strain D273-10B (ATCC25657) at 100 valO Grow overnight at 30 °C in YEPD, dilute 1:10,000 in fresh medium, OD & It was grown to +16. Collect the facepieces from culture 10-1 by centrifugation and 1 of TE buffer. The bacterial cells were collected again by centrifugation and placed in a TE pan. Suspended in Far ISZ, 0.2M lithium acetate 1. Added J. Cells at 30℃ Incubated for 1 hour in a shaking water bath. cyc 15 μg of pGBSCC-10 Cut at the unique M1uI site in the l promoter, precipitate with ethanol, and dilute with 15μ resuspended in 1 l of TE. Yeast hedron 1 preincubated with this DNA1i product 00μ! and 70% PEG, incubated for 30 minutes at 30°C (lB shake). After addition of 115μ of the 4000 solution, incubation was continued for 60 minutes without shaking. . Next, the cells were subjected to a heat sink at 42°C for 5 minutes, and 1-1 YEPD medium was added. The incubation run continued for 118 hours at 30° C. in a shaking water bath. finally the bacteria Bodies were collected by centrifugation, resuspended in 300 μi of YEPD, and treated with geneticin ( 300 μg/l11) on YEPD agar plates. 3 colonies Grow for 3 days at 0°C.

(C)形質転換体の分析 形質転換体及びコントロール株をY E P L培地(1%酵母エキス、2%バ クトベブトン、3.48%Kt)IPO,、及び90%L −(+) −乳酸溶 液2.2%;殺菌前にpHを25%アンモニア溶液を用いて6.0に調整した) 中30℃で64時間増殖させた。さらなる分析は実施例5 (d)と同様にして 行った。(C) Analysis of transformants Transformants and control strains were grown in YEPL medium (1% yeast extract, 2% buffer). Kutobebutone, 3.48% Kt) IPO, and 90% L-(+)-lactic acid solution Solution 2.2%; pH was adjusted to 6.0 using 25% ammonia solution before sterilization) The cells were grown for 64 hours at 30°C. Further analysis was performed as in Example 5(d). went.

免疫プロット分析はS、セレビシェ中でのp、s、sccの発現を実証している (図15A、レーン1)。Immunoplot analysis demonstrates the expression of p, s, scc in S. cerevisiae (Figure 15A, lane 1).

犬隻倒ユ 酵母クルイベロマイセス・ラッテイス中での前(pre−) Pas。dog defeat yu Pre-Pas in the yeast Kluyveromyces rattis.

SCCコードDNAの構築、形質転換及び発現(5)発現カセットの構築 プラスミドpGB950 (実施例5(b)参照)を5all及びXholで切 断し、合成りNA ACCAATCTTGTCCACTGTTGGTGAAGGTTGGGGTCA CCACAGAGTTGGTACTGGTGAAGGTGGTTAGAACAG GTGACAACCACT丁CCAACCCCAGTGGTGTCTCAACC ATGACCACTTCC3TU I XI(乞」 TGCTGGTA丁CAGTACTAAGACTCCTAGGCCTATCGA TTCACGACCATAGTCATGATTCTGAGGATCCGGATA GC丁AAGAGCTを挿入し、プラスミドpGBsec−11(図18)を得 た。実施例5 (b)と同様にして、pGBSCC−2のPd5aSCCコード 領域を5julで切断したpGBsec−11に挿入した。正しい方向に断片を 含むプラスミドをpcBsec−12(図18)と名づけた。Construction, transformation and expression of SCC code DNA (5) Construction of expression cassette Plasmid pGB950 (see Example 5(b)) was cut with 5all and Xhol. Cut and synthesize NA ACCAATCTTGTCCACTGTTGGTGAAGGTTGGGGTCA CCACAGAGTTGGTACTGGTGAAGGTGGTTAGAACAG GTGACAACCACTDingCCAACCCCAGTGGTGTCTCAACC ATGACCACTTCC3TU I XI (beggar) TGCTGGTADINGCAGTACTAAGACTCCTAGGCCTATCGA TTCACGACCATAGTCATGATTCTGAGGATCCGGATA GC clone AAGAGCT was inserted to obtain plasmid pGBsec-11 (Figure 18). Ta. In the same manner as in Example 5 (b), the Pd5aSCC code of pGBSCC-2 The region was inserted into pGBsec-11 cut with 5jul. pieces in the right direction The containing plasmid was named pcBsec-12 (Figure 18).

(blK、 ラクティスの形質転換及び形質転換体の分析pGBSCC−12に よるに、ラクティスの形質転換を実施例5(c)と同様にして行った。形質転換 体を実施例5 (d)と同様にして分析した。分析はに、ラクティスによるP、 5osccの生産を実証する(図15Bル−ン3)。(blK, Transformation of lactis and analysis of transformants pGBSCC-12 Accordingly, transformation of lactis was performed in the same manner as in Example 5(c). transformation The body was analyzed as in Example 5(d). The analysis was performed by Ractis, P. 5oscc production is demonstrated (FIG. 15B rune 3).

大ま廻1 酵母サツカロミセス・セレビシェ中での前Pas++ 5CCD−FDNAの構 築、形質転換及び発現 (δ)発現カセットの構築 前P4S。SCC:]−F領域を含有する、pGBsec−12がらのSal  I −HindI[I (HindlIIで部分的に消化した)断片を5all 及びHindnlで切断したpGBSCC−9に挿入した。得られたプラスミド をpGBSCC−13と名づけだ(図19)。Daima mawari 1 Structure of pre-Pas++ 5CCD-FDNA in the yeast Saccharomyces cerevisiae Construction, transformation and expression (δ) Construction of expression cassette Previous P4S. SCC: ]-Sal from pGBsec-12 containing the F region 5all of the I-HindI [I (partially digested with HindlII) fragment and inserted into pGBSCC-9 cut with Hindnl. Obtained plasmid It was named pGBSCC-13 (Figure 19).

(bls、セレビシェの形質転換及び形質転換体の分析S、セレビシェ株D27 3−10Bを実施例6 (b)と同様にしてpGBsec−13で形質転換した 。形質転換体を実施例5(C)と同様にして分析した0図15c (レーン3) に示した結果はS、セレビシェによるPaw。SCCの発現を実証する。1つの 形質転換体5CC−105をPas。SCCの生体外活性についてさらに分析し た(実施例12参照)。(bls, transformation of S. cerevisiae and analysis of transformants S, S. cerevisiae strain D27 3-10B was transformed with pGBsec-13 in the same manner as in Example 6(b). . Transformants were analyzed in the same manner as in Example 5(C). Figure 15c (Lane 3) The results shown are S, Paw by Celebische. Demonstrates expression of SCC. one Pas transformant 5CC-105. Further analysis of the in vitro activity of SCC (See Example 12).

ス1五ユ サツカロミセス・セレビシェからのチトクロームオキシダーゼ■の前領域(pr e −reg 1on)に融合させたPa5oSCC配列のクルイベロマイセス ・ラッテイス中での構築、形質転換及び発現Tal 発現カセットの構築 プラスミドpGB950 (実施例6(b)参照)を5ail及びXholで切 断し、合成りNA GAGAGCTAGACCAGGTGCTTACCACGCTACTAGATT GACTAAGAACACTTTCATCCAATCCTCTCGATCTCG TCCACGA ATGGTGCGATG ATCTAACTGA TTCTT GTGAA AGTA GGTT`G STU I X)10 1 CAGAAAG丁^CATCAGTACTAAGACTCCTAGGCCTAT CGATTCGTC丁TTCATGTAGTCATGAT丁CTGAGGATC CGGATAGCTAAGAGCTを挿入してプラスミドpGBsec−14を 得た。Su15yu The anterior region of cytochrome oxidase from Satucharomyces cerevisiae (pr Kluyveromyces with Pa5oSCC sequence fused to e-reg1on) ・Construction, transformation, and expression in Rattis Construction of Tal expression cassette Plasmid pGB950 (see Example 6(b)) was cut with 5ail and Xhol. Cut and synthesize NA GAGAGCTAGACCAGGTGCTTACCACGCTACTAGATT GACTAAGAACACTTTCATCCAATCCTCTCGATCTCG TCCACGA ATGGTGCGATG ATCTAACTGA TTCTT GTGAA AGTA GGTT`G STU I X)10 1 CAGAAAG ding^CATCAGTACTAAGACTCCTAGGCCTAT CGATTCGTCDingTTCATGTAGTCATGATDingCTGAGGATC Insert CGGATAGCTAAGAGCT to create plasmid pGBsec-14. Obtained.

チトクロームオキシダーゼVl (COX VI)前記列からのアミノ酸配列は ライト(Ilright)ら(J 、 Biol、 Chew、、 259 、 15401−15407.1984)の論文から得た。好ましい酵母コドンを用 いる合成りNAをデザインした。pGBsec−2のP4SllSCCコートド 領域を実施例5 (b)におけると同様にして5tuIで切断したpGBscc −14に挿入した。COX VI前記列とフレーム状態にある(in fram e with) P4ss S CCコード配列を含有するプラスミドをpGB scc−15(図20)と名づけた。Cytochrome oxidase Vl (COX VI) The amino acid sequence from the above sequence is Ilright et al. (J, Biol, Chew, 259) 15401-15407.1984). Using preferred yeast codons I designed a synthetic NA. P4SllSCC encoded in pGBsec-2 pGBscc where the region was cut with 5tuI as in Example 5(b) -14 was inserted. COX VI is in frame with the column e with) P4ss S The plasmid containing the CC coding sequence is pGB It was named scc-15 (Figure 20).

(blK、ラクティスの形質転換及び形質転換体の分析pGBSCC−15によ るに、ラクティスの形質転換を実施例5 (c)と同様にして行った。形質転換 体を実施例5 (d)と同様にして分析した。結果(図15B、レーン2)はP as。SCCが発現されることを示す。(blK, transformation of lactis and analysis of transformants by pGBSCC-15) lactis was transformed in the same manner as in Example 5(c). transformation The body was analyzed as in Example 5(d). The result (Figure 15B, lane 2) is P as. Shows that SCC is expressed.

大範斑上皇 サツカロミセス・セレビシェからのチトクロームオキシダーゼ■の前領域に融合 したP −so S CC配列のサツカロミセス・セレビシェ中での構築、形質 転換及び発現 (al 発現力セントの構築 cox vr前記列に融合したpas。sccについてのコード領域を含有する 、pGBsec−15からの5all−旧ndlI[(Hind I[Iで部分 的に消化)断片を5alt及びHindI[[で切断したpGBssec−9に 挿入した。得られたプラスミドをpGBSCC−16(図21)と名づけた。Retired Emperor Daihanma Fused in the anterior domain of cytochrome oxidase from Satucharomyces cerevisiae Construction and traits of P-soS CC sequence in Satucharomyces cerevisiae Conversion and expression (Al Construction of expression power cents cox vr pas fused to said column. Contains the coding region for scc , 5all-old ndlI [(Hind I [partial with I The fragment was inserted into pGBssec-9 cut with 5alt and HindI [[ Inserted. The resulting plasmid was named pGBSCC-16 (Figure 21).

(ト)) S、セレビシェの形質転換及び形質転換体の分析S、セレビシェ株D 273−10Bを実施例6 (b)におけると同様にしてpGBsec−16で 形質転換した。形質転換体を実施例6 (c)におけると同様にして分析した。(g)) Transformation of S. cerevisiae and analysis of transformants S. cerevisiae strain D 273-10B with pGBsec-16 as in Example 6(b). Transformed. Transformants were analyzed as in Example 6(c).

図15c(レーン2)に示す結果はS、セレビシェ中でのpas。sccの発現 ヲ実証する。The results shown in Figure 15c (lane 2) are S. pas in cerevisiae. Expression of scc Prove it.

1農斑土上 バチルス・リケニホルミス5CC−201中でのPasoSCCの生体内活性 実施例3と同様にしてB、リケニホルミス5CC−201を得た。微生物を培地 A100sjj中でインキュベートした。培地Aは以下の組成を有していた。1 Farm spot on the ground In vivo activity of PasoSCC in Bacillus licheniformis 5CC-201 B, Licheniformis 5CC-201 was obtained in the same manner as in Example 3. Culture the microorganisms Incubated in A100sjj. Medium A had the following composition.

塩化カルシウム・6水和物 1g 硫酸アンモニウム 5g 塩化マグネシウム・6水和物 2.25 g硫酸マンガン・4水和物 2o■g 塩化コバルト・6水和物 1℃g クエン酸・1水和物 1.65 g 蒸留水 600醜i 微量元素ストノクン容液 1mi 消泡剤(SAG5693) 0.5mg頌蓋几素スト、りン各液は蒸留水tあた り以下の組成であった。Calcium chloride hexahydrate 1g Ammonium sulfate 5g Magnesium chloride hexahydrate 2.25 g Manganese sulfate tetrahydrate 2 o g Cobalt chloride hexahydrate 1℃g Citric acid monohydrate 1.65 g Distilled water 600 ugly Trace element stonokun liquid 1mi Antifoaming agent (SAG5693) 0.5mg phosphorus solution and distilled water per t The composition was as follows.

Cu5Oa + 5)1.o o、 75 gFeSOa(NHa)zsO*  H2Hzo 27 gZnSO,□ 7H!0 5 g クエン酸・HzO15g MnSOn −H,o o、 45 gNa、Mo0a −Hzo 0.60  gHアSQ、(96%) h目 培地を完成させるために殺菌し、30℃に冷却した後、蒸留水200mfに溶解 したマルトース1永和物60g(120℃、20分殺菌)、1Mリン酸カリウム バッファー(p)16.8.120℃、20分殺菌)200mj!、蒸留水10 9m1に熔解した酵母窒素ベース(Yeast Nitrogen base)  <ディフコ社)1.7g(膜濾過で無菌化)を培地に加えた。Cu5Oa + 5)1. o o, 75 gFeSOa (NHa)zsO* H2Hzo 27 gZnSO, □ 7H! 0.5 g Citric acid/HzO 15g MnSOn -H, o o, 45 gNa, Mo0a - Hzo 0.60 gHASQ, (96%) hth Dissolve in 200 mf of distilled water after sterilizing and cooling to 30 °C to complete the medium. 60g of maltose 1 permanent product (sterilized at 120℃ for 20 minutes), 1M potassium phosphate Buffer (p) 16.8.120℃, 20 minutes sterilization) 200mj! , distilled water 10 Yeast Nitrogen base dissolved in 9ml <Difco) 1.7 g (sterilized by membrane filtration) was added to the medium.

培養菌を37℃で64時間増殖させ、培養物2ullをコレステロール10Mg を含有する培地A 10 C1+llに植菌した。コレステロールはコレステロ ールtomg、テルギトール(Tergi Lol) ”/エタノール(1:1 、V/V)0.75mf及びツイーン80”20μ歪を含有する溶液として加え た。培養菌を37℃で48時間増殖させ、ついで培養物をジクロロメタン10  (1+j!で抽出した。混合物を遠心分離で分離し、有機溶媒層を回収した。こ の抽出操作を2回繰り返し、3 ×100*1のジクロロメタン画分をプールし た。ジクロロメタンを真空薄留により蒸発させ、乾燥抽出物(約450+eg) をガスクロマトグラフ−マススペクトロメーターの組合せによりプレグネノロン について分析した。The culture was grown at 37°C for 64 hours, and 2 μl of the culture was treated with 10 Mg of cholesterol. The cells were inoculated into 10 C1+ll of medium A containing the following. Cholesterol is cholesterol tomg, tergitol (Tergi Lol)/ethanol (1:1 , V/V) 0.75mf and Tween 80” 20μ strain. Ta. The culture was grown at 37°C for 48 hours, and then the culture was dissolved in dichloromethane 10 (Extracted with 1+j!) The mixture was separated by centrifugation and the organic solvent layer was collected. Repeat the extraction procedure twice and pool 3 x 100*1 dichloromethane fractions. Ta. Dichloromethane was evaporated by thin vacuum distillation, and the dry extract (approximately 450+ eg) Pregnenolone is detected using a gas chromatograph-mass spectrometer combination. was analyzed.

GC−MS分析 乾燥抽出物から一定量を採取し、ピリジンビス−(トリメチルシリル)−トリフ ルオロアセタミド及びトリメチルクロロシランの混合物を加えてシリル化した。GC-MS analysis A certain amount of the dried extract was collected and pyridine bis-(trimethylsilyl)-trif A mixture of fluoroacetamide and trimethylchlorosilane was added for silylation.

シリル化サンプルを、選択されたイオンモードでGL−MSDSの組合せ(カル 口・エルバ・MEGA5160−フイニガ7MAT311A−クラトスDS90 (CarloErba MEGA 5160−Finnigan MAT311  A−にratos DS 90) )によって分析した。ガスクロマトグラフ ィーは以下の条件で行った:注入移動針300’C;カラムM cps1129 0.25内径dfo、2μm、300”C等温で運転iMs源(MS−sour ce)中へ直接導入。The silylated sample was analyzed using a GL-MSDS combination (cal) in the selected ion mode. Mouth Elva MEGA5160-Finiga 7MAT311A-Kratos DS90 (Carlo Erba MEGA 5160-Finnigan MAT311 A- was analyzed by ratos DS 90)). Gas chromatograph The injection was carried out under the following conditions: injection moving needle 300'C; column M cps1129 iMs source (MS-sour) operating at 300”C isothermal ce) Direct introduction into the interior.

プレグネノロンからのイオンm/z298を解像度800で監視することによっ てサンプルを分析した。この測定から、宿主株B、リケニホルミスT5の場合に はプレグネノロンは検出されなかった(検出限界1ピコグラム)が、B、υヶニ ホルミス5cc−201の場合にはプレグネノロンの生産が容易に監視できた。By monitoring ions m/z 298 from pregnenolone at a resolution of 800 The samples were analyzed. From this measurement, in the case of host strain B, licheniformis T5. Pregnenolone was not detected in B, υgani (detection limit 1 picogram). In the case of Formis 5cc-201, production of pregnenolone could be easily monitored.

叉崖叢上主 サツカロミセス・セレビシェ5CC−105から得られたP。0SCCの生体外 活性 実施例8と同様にして得られたS、セレビシェ5CC−105を培地B 100 @lに植菌した。培地Bは蒸留水lあたり以下の組成であった。Lord of the cliffs P obtained from Satucharomyces cerevisiae 5CC-105. 0SCC in vitro activity S. cerevisiae 5CC-105 obtained in the same manner as in Example 8 was added to medium B 100 @l was inoculated. Medium B had the following composition per liter of distilled water.

酵母エキス 10g バクトベブトン(オキソイド(Oxoid) 社) 20 g乳酸(90%>  20g リン酸ジカリウム 35g pH5,5(アンモニア25%w / W T調整)この培養菌を30℃で48 時間増殖させ、ついで以下の組成よりなる培地Cを入れた発酵槽のための植菌物 として用いた=酵母エキス 100g バタトペブトン(オキソイド社) 200g乳酸(90%) 22 (Jal リン酸水素ジカリウム 35g 蒸留水 7800sj! pHはアンモニア(25%)で6.0に調整し、培地を入れた発酵槽を殺菌した (120℃、1時間)。Yeast extract 10g Bactobebutone (Oxoid) 20g lactic acid (90%> 20g Dipotassium phosphate 35g pH 5.5 (ammonia 25% w/W T adjustment) This cultured bacteria was grown at 30°C Inoculum for fermenters grown for hours and then filled with medium C consisting of the following composition: Used as = yeast extract 100g Batatopebutone (Oxoid) 200g lactic acid (90%) 22 (Jal Dipotassium hydrogen phosphate 35g Distilled water 7800sj! The pH was adjusted to 6.0 with ammonia (25%) and the fermenter containing the medium was sterilized. (120°C, 1 hour).

冷却後、蒸留水25■lに溶解したゲネティシン264gを膜濾過によって滅菌 し、培地に加えた。植菌混合物を、培養液を通して3001/hの速度で無菌空 気を通じながら、かつ4 N Il、so。After cooling, 264 g of geneticin dissolved in 25 μl of distilled water was sterilized by membrane filtration. and added to the medium. The inoculation mixture was passed through the culture medium in a sterile vacuum at a rate of 3001/h. While communicating, and 4 N Il, so.

及び5%NH4OH(蒸留水中5%NH,OR1膜濾過で滅菌)でpHを自動的 に6.0に保ちながら、撹拌反応器(800rpm)中30’Cで増殖させた。and 5% NH4OH (5% NH in distilled water, sterilized by OR1 membrane filtration). The cells were grown at 30'C in a stirred reactor (800 rpm) while maintaining the temperature at 6.0.

48時間後、20 g / hの速度で乳酸(90%、膜濾過により滅菌)の供 給を開始した0発酵をさらに40時間行い、ついで遠心骨!(4000Xg、1 5分)によって菌体を回収した。ベレットを0.9%(w/W)NaC1で洗浄 し、遠心分離した(4000Xg、15分)、ベレットをIJ 7酸バフ:yy −cs。After 48 hours, supply of lactic acid (90%, sterilized by membrane filtration) at a rate of 20 g/h. 0 fermentation was started for another 40 hours, and then centrifuged bone! (4000Xg, 1 5 minutes) to collect the bacterial cells. Wash the pellet with 0.9% (w/w) NaCl The pellet was centrifuged (4000Xg, 15 minutes), and the pellet was IJ 7 acid buffed: yy -cs.

mM、 p)I−7,0) T:洗浄し、菌体を遠心分離(4000Xg、15 分)によって回収した。ベレットをリン酸バッファー(50曽M、pH−7.0 )に取り、0.5g湿重量/■lを含有する9、g、液とした。この懸濁液をダ イノミル(口yno” −mi目) (ウィリーA、バコフエン7シネンファブ リツク(llilly A、 8achoren Mascbjnenfabr ik)、バーゲルく口asel)、シュバイラ(Schwe i z) )で処 理した。破壊されなかった菌体を遠心分離(4000xg、15分)によって除 去した。fort菌体抽出液<2250m1.15−20mgタンパク質/−) を−20℃で貯蔵した。mM, p) I-7,0) T: Wash and centrifuge the bacterial cells (4000Xg, 15 minutes). The pellet was washed with phosphate buffer (50 M, pH-7.0). ) to make a 9.g liquid containing 0.5g wet weight/l. Dip this suspension Innomil (mouth yno”-mi eyes) (Willy A, Bakofen 7 Sinen Fab Rick (lilly A, 8achoren Mascbjnenfabr ik), Bergel's mouth (asel), Schweira (Schwe iz)) I understood. Remove undestroyed bacterial cells by centrifugation (4000xg, 15 minutes). I left. fort bacterial cell extract <2250ml1.15-20mg protein/-) was stored at -20°C.

P4SoSCCを以下の手順によりラフに精製した。融解した無菌体抽出液50 dから超遠心(125000Xg、30分)によフて粗膜画分をベレット化し、 コール酸ナトリウム1%を含有する75a+Mリン酸カリウム溶液(pH7、0 > 50 dに再懸濁した。P4SoSCC was roughly purified by the following procedure. Melted sterile body extract 50 From d, the crude membrane fraction was pelleted by ultracentrifugation (125,000×g, 30 minutes), 75a+M potassium phosphate solution containing 1% sodium cholate (pH 7, 0 >50 d.

この分散液を0℃で1時間緩やかに撹拌し、遠心分離した(125000Xg、 60分)。得られた、可溶化膜タンパク質を含有する上清に、少量のN11.0 11溶液(6N)を加えてpi+を7.0に保ちながら(Nils)ts口、を 加えたく30%w/v)。懸濁液を0℃で20分撹拌後、沈殿したタンパク質画 分を遠心分離(15000xg、10分)によって回収した。ベレットを、0. 1ttrMジチオスレイトール及び0.1mM EDTAを含有する100mM リン酸カリウムバッファー(ρ117.0)に再!!濁して2.5−lとした。This dispersion was gently stirred at 0°C for 1 hour and centrifuged (125,000×g, 60 minutes). A small amount of N11.0 was added to the resulting supernatant containing solubilized membrane proteins. Add 11 solution (6N) and keep pi+ at 7.0 (Nils). Add 30% w/v). After stirring the suspension at 0°C for 20 minutes, the precipitated protein fraction minutes were collected by centrifugation (15000xg, 10 min). Beret, 0. 100mM containing 1ttrM dithiothreitol and 0.1mM EDTA Re-add to potassium phosphate buffer (ρ117.0)! ! The solution was turbid to 2.5-l.

この懸濁液をゲル濾過カラム(FDIO、ファーマシア)上で溶出して、脱塩タ ンパク質画分(6mg/ d) 3.5 ydを得、これをP4SllSCC活 性についてアッセイした。This suspension was eluted on a gel filtration column (FDIO, Pharmacia) and 3.5 yd of protein fraction (6 mg/d) was obtained, which was used for P4SllSCC activity. assayed for sex.

(!nzy*ology、±5,591−596.1969)の方法に基くアッ セイによってめた。アッセイ混合物は以下の溶液よりなっていた: 溶液A(天然Pas。SCC電子供与系)::3+MEDTA、3rsMフェニ ルメチルスルホニルフルオライド(PMSF) 、20μMアドレノドキシン及 び】μMアドレノドキシンリタリターゼ(共に電子担体(carriers)、 両者ともウシ副腎皮質から精製)、1s+M NADPH(を子供与体)、及び 15mMグルコ−ルー6−リン酸及び8 un i ts/n 1グJl/、: II−スー6−リン酸デヒドロゲナーゼ(NADPH再生系)を含有するl。(!nzy*ology, ±5,591-596.1969) It was sold by Sei. The assay mixture consisted of the following solutions: Solution A (natural Pas.SCC electron donating system)::3+MEDTA, 3rsM phenyl methylsulfonyl fluoride (PMSF), 20μM adrenodoxin and μM adrenodoxin retalidase (both electron carriers, (both purified from bovine adrenal cortex), 1s+M NADPH (child donor), and 15mM glucose-6-phosphate and 8 un i ts/n 1 g Jl/: II-I containing 6-phosphate dehydrogenase (NADPH regeneration system).

l1Mリン酸カリウムバフファー(DH7,Q)溶液B(基質): 10%(V/V)テルギトール(Tergitoi” ) N D 40 /エ タノール(1:1、v / v )中37.5.17Mのコレステロール(〔2 6,27−”C) :7レステO−ル(40Ci/mol )及び〔7α−”H )コレステロール(400Ci、/sol ) T: 2 重ニ放射ラベル)の ミセル 溶液 75μiの溶液式と50μiの溶液B及び125μlの粗に精製したP4S。S CC画分(または参照としてのバッファー)とを混合してアッセイを開始させた 。混合物を30’Cで緩やかに攪拌した。0.30及び180分後にサンプル( 50μm)を取り出し、水100μlで希釈した。メタノール(100μり及び クロロホルム(150IJl)を希釈サンプルに加えた。抽出及び遠心分!(5 000xg、2分)後、クロロホルム層を回収し、乾燥した。乾燥残渣をステロ イド混合物(コレステロール、プレグネノロン及びプロゲステロン(1: 1  : 1、w / w / W ) ) 0.5 ergを含有する50μlのア セトンに溶解し、ついで濃ギ酸110μlを加えた。懸濁液を120℃で15分 加熱した。ついで14c72H比を2重ラベル液体シンチレーション計測によっ てめた。ICラベル化側鎖は加熱操作中イソカプリル酸として混合物がら誘発す るので、この比は側鎖切断反応の直接の指標となる。1M potassium phosphate buffer (DH7,Q) solution B (substrate): 10% (V/V) Tergitoi” N D 40/E 37.5.17M cholesterol ([2 6,27-"C): 7resteol (40Ci/mol) and [7α-"H ) Cholesterol (400Ci, /sol) T: 2 double radiolabel) micelles solution 75μi of solution formula and 50μi of solution B and 125μl of crudely purified P4S. S The assay was started by mixing with the CC fraction (or buffer as a reference) . The mixture was gently stirred at 30'C. Sample after 0.30 and 180 minutes ( 50 μm) was taken out and diluted with 100 μl of water. Methanol (100 μl and Chloroform (150 IJl) was added to the diluted sample. Extraction and centrifugation! (5 000xg, 2 min), the chloroform layer was collected and dried. Stereo dry residue mixture (cholesterol, pregnenolone and progesterone (1:1) : 1, w / w / W)) 50 μl aliquot containing 0.5 erg. It was dissolved in setone and then 110 μl of concentrated formic acid was added. The suspension was heated to 120°C for 15 minutes. Heated. Next, the 14c72H ratio was determined by double-label liquid scintillation measurement. Temeta. The IC-labeled side chain is induced from the mixture as isocaprylic acid during the heating operation. Therefore, this ratio is a direct indicator of the side chain cleavage reaction.

このアッセイにより、S、セレビシェ5CC−105から粗精製されたP=sa SCC画分が側鎖切断活性を示すことが見い出された。3時間のインキュヘーン シンによって45%のコレステロールが変換されていた。頂層クロマトグラフィ ーによって、反応生成物はプレグネノロンと同定された。By this assay, P=sa crudely purified from S. cerevisiae 5CC-105 It was found that the SCC fraction exhibits side chain cleavage activity. 3 hour inkyuen 45% of the cholesterol was converted by Cyn. top layer chromatography The reaction product was identified as pregnenolone.

ス差朋ユ主 ウシチトクロームPms。ステロイド17α−ヒドロキシラーゼ(Pas、17 α)をコードする全長cDNAの分子クローニング 実施例1に記述したウシ副腎皮質CDNAライブラリーの約10“のpfu”s を、Pa5o 17 (X CDNAに特異的な2つの32P末端ラベル化合成 オリゴマーでスクリーニングすることによりPas・ 17αc DNAについ て選択した。オリゴマー17α−1(5’−AGT GGCCACTTT GG G ACGCCCAGA GAA TTC−3’)及びオリゴ?−17α−2( 5’−GAG GCT CCT GGG GTA CTTGC;CACCAGA  GTG CTT GGT−3’)はズバー(Zuber)ら(J 、 Rio t、 Chew、、 26土、2475−2482.1986)に記述されたそ れぞれ349−320位及び139−104位のウシP−sa17αcDNA配 列に相補的である。Susashi Tomoyu Lord Bovine cytochrome Pms. Steroid 17α-hydroxylase (Pas, 17 Molecular cloning of full-length cDNA encoding α) Approximately 10"pfu"s of the bovine adrenal cortex CDNA library described in Example 1. was synthesized with two 32P end labels specific to Pa5o17(X) cDNA. Pas/17αc DNA was determined by screening with oligomers. I selected it. Oligomer 17α-1 (5'-AGT GGCCACTTT GG G ACGCCCAGA GAA TTC-3') and oligo? -17α-2( 5'-GAG GCT CCT GGG GTA CTTGC; CACCAGA GTG CTT GGT-3') was developed by Zuber et al. (J, Rio t, Chew, 26 Sat., 2475-2482.1986). Bovine P-sa17α cDNA sequences at positions 349-320 and 139-104, respectively. Complementary to the column.

オリゴマー17α−1による選択は±1500のハイブリッドするpfu’ s を表らかにした。いくつかのハイブリッドするpfuを選択し、精製し、予備的 (prepara書i ve)ファージDNA単離のためにスケールアップした 。組換えラムダgtl I DNA’sのEcoRI挿入物をpTZ18RのE coR1部位でサブクローン化した。Selection with oligomer 17α-1 resulted in a hybridization of ±1500 pfu’s revealed. Several hybridizing pfu were selected, purified, and preparatively (Prepara book) Scaled up for phage DNA isolation . Recombinant lambda gtl I DNA’s EcoRI insert was inserted into pTZ18R’s E Subcloned at the coR1 site.

1つのクローンpGB17α−1を制限エンドヌクレアーゼマンブ化及びDNA 配列決定によってさらに特徴付けた。プラスミドpGB17α−1はズバーラに よって記述された320位のEcoR1部位から172】位のポリアデニル化部 位のPa5゜17αの3′部分に相補的な1.4 kbのEcoR1挿入物を含 有する。pGB17α−1のマツプを図22Aに示す。One clone pGB17α-1 was digested with restriction endonuclease and DNA Further characterized by sequencing. Plasmid pGB17α-1 is indispensable Therefore, the polyadenylation site from the EcoR1 site at position 320 to the polyadenylation site at position 172] Contains a 1.4 kb EcoR1 insert complementary to the 3′ portion of position Pa5°17α. have A map of pGB17α-1 is shown in FIG. 22A.

cDNAライブラリーをオリゴマーエフα−2で選択することにより8つのハイ ブリッドするpfuが得られた。精製、組換えファージのスケールアンプ及びr ecラムダgtllDNAの単離後、EcoRI挿入物をpTZ18RのEco R1部位でサブクローン化した。EcoRI挿入物の長さは270bp〜1.5 kbpに亘っていた。By selecting the cDNA library with oligomer F α-2, eight high A bridging pfu was obtained. Purification, recombinant phage scale amplifier and r After isolation of the ec lambda gtll DNA, the EcoRI insert was inserted into pTZ18R's Eco Subcloned at the R1 site. The length of the EcoRI insert is 270 bp to 1.5 It spanned kbp.

345bPのEcoRT断片を含有する唯一のクローンpGB17α−2をヌク レオチド配列決定によってさらに調べ、ズバーらによって発表されたPas。1 7αcDNA配列と比較した0図22Bに示すごとく、pGB17α−2中のP a5o17αcDNA配列は予見された47位のAUG開始コドンの72bp上 流から始まり、ズバーらによって記述された320位のBcoRI部位までP  ass17αcDNAの5′部分と完全な相同性を示す。The only clone pGB17α-2 containing the 345 bP EcoRT fragment was cloned. Pas further investigated by reotide sequencing and published by Zuber et al. 1 P in pGB17α-2 as shown in Figure 22B compared with the 7α cDNA sequence. The a5o17α cDNA sequence is 72 bp above the predicted AUG start codon at position 47. P starting from the stream to the BcoRI site at position 320 described by Zuber et al. Shows complete homology with the 5' portion of ass17α cDNA.

pGB17α−1の部分的EcoRI消化物及び345bpのpGB17α−2 のEcoRI断片を含有する連結混合物のE、コリJM101中での分子クロー ニングによって全長ウシPas*17αcDNAを構築した。得られたクローン pGB17α−3は全長のウシP4sa17αcDNAを含有し、図22Cに示 す。Partial EcoRI digest of pGB17α-1 and 345 bp pGB17α-2 Molecular cloning in E. coli JM101 of the ligation mixture containing the EcoRI fragment of Full-length bovine Pas*17α cDNA was constructed by sequencing. Obtained clone pGB17α-3 contains the full-length bovine P4sa17α cDNA and is shown in Figure 22C. vinegar.

大丘斑上土 酵母タルイベロマイセス・ラッテイス中への全長Pa5o17αcDNAの構築 及び形質転換 tai 発現ベクターの構築 酵母宿主中でウシp4s。17αについての適当な発現ベクターを誘導するため 、シラー及びスミス(Methods in Enzywol、、 100+4 68−500.1983);シラー及びスミス(Methods 1nEnzy so1.、 154. 329 350. 1987)及びクラマー及びフリフ ッ(Methods in Enzyvol、、154. 350−367゜1 987)によって記述された部位特異的突然変異誘発によってpGB17α−3 を突然変異させた。束体外突然変異誘導実験のためのプラスミド及び菌株はファ ーマシア社から得た。Daioka Madarajo Soil Construction of full-length Pa5o17α cDNA in the yeast Tarubromyces rattis and transformation tai Construction of expression vector Bovine p4s in yeast hosts. To derive a suitable expression vector for 17α , Schiller and Smith (Methods in Enzywol, 100+4 68-500.1983); Schiller and Smith (Methods 1nEnzy so1. , 154. 329 350. (1987) and Cramer and Frif. (Methods in Enzyvol, 154. 350-367゜1 pGB17α-3 by site-directed mutagenesis described by (987) mutated. Plasmids and strains for in vitro mutagenesis experiments are - Obtained from Macia.

図23に示すごとく、ATG開始コドンのすぐ上流の9bpを、合成オリゴマー 17α−3 を用いて変化させて5alt制限部位及び最適酵母翻訳シグナルを得た。As shown in Figure 23, the 9 bp immediately upstream of the ATG start codon was 17α-3 was used to obtain the 5alt restriction site and optimal yeast translation signal.

得られたプラスミドpGBI7α−4をSm目及びSmalで消化した。全長の P。。17αcDNAを含有するDNA断片をゲル電気泳動によって分離し、単 離し、E、コリJMIOI中での分子クローニングによってpGB950ベクタ ー(実施例5参照)中に移した。このベクターをまずXholで消化し、粘着末 端をクレノーDNAポリメラーゼで埋め、ついで5ailで消化して図24に示 すプラスミドpGB17α−5を得た。The resulting plasmid pGBI7α-4 was digested with Sm and Smal. full length P. . The DNA fragment containing 17α cDNA was separated by gel electrophoresis and isolated pGB950 vector by molecular cloning in E. coli JMIOI. - (see Example 5). This vector was first digested with Xhol, and a sticky end was formed. The ends were filled in with Klenow DNA polymerase and then digested with 5ail to create the DNA shown in Figure 24. A plasmid pGB17α-5 was obtained.

(blK、ラクティスの形質転換 ラクターゼプロモーター中の唯一の5acn部位で切断したpGb17α−51 5μgを用いて実施例5と同様にしてに、ラクティス株CB52360を形質転 換させた。形質転換体を宿主ゲノム中に組込まれたpGB17α−5配列の存在 についてサザーン分析により分析した。ゲノム宿主DNA中に少なくとも3つの pGB17α−5のコピーを含有する1つの形質転換体17α−101をPo。(blK, transformation of lactis pGb17α-51 cut at the unique 5acn site in the lactase promoter lactis strain CB52360 was transformed using 5 μg as in Example 5. I had it replaced. Presence of pGB17α-5 sequence integrated into the host genome were analyzed using Southern analysis. At least three in the genomic host DNA One transformant, 17α-101, containing a copy of pGB17α-5 was Po.

17αの生体内活性についてさらに分析した(実施例16)。The in vivo activity of 17α was further analyzed (Example 16).

去U 細菌宿主バチルス・ズブチリス及びバチルス・リケニホルミス中でのP=S@1 7αの構築及び形質転換fal 発現ベクターの構築 バチルス宿主中でのつ・:z p =:= !7αにっ一゛ての適当な発現・、 フタ−を得るため、pGB17α−3を実施例14と同様にして部位特異的突然 変異によって突然変異させた。Leaving U. P=S@1 in the bacterial hosts Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis Construction of 7α and transformation fal Expression vector construction Bacillus in the host :z p =:= ! Appropriate expression of 7α. To obtain the lid, pGB17α-3 was subjected to site-specific mutagenesis in the same manner as in Example 14. Mutated by mutation.

図25に示すごとく、合成オリゴマー17α−45’ GCT GCCACCC AG ACCATA TGT GGCTGCTCCT−3’ニーー」 旦1 を用いてATG開始コドンの位置にNde+制限部位を導入した。As shown in Figure 25, synthetic oligomer 17α-45' GCT GCCACCC AG ACCATA TGT GGCTGCTCCT-3’ knee” Dan 1 An Nde+ restriction site was introduced at the ATG start codon using .

得られたプラスミドpGB17α−6をEcoRIで部分消化し。The obtained plasmid pGB17α-6 was partially digested with EcoRI.

た。全長P4S。17αcDNAを含有するDNA断片をゲル電気泳動によって 分離し、単離し、図26に示すごと< EcoRI消化1)BMA−IDNAに 連結した。連結混合物をE、コリJMIOI中に移すことによって連結物(li gate)を分子クローン化してpGB17α−7を得た。Ta. Full length P4S. DNA fragments containing 17α cDNA were analyzed by gel electrophoresis. Separate, isolate, and digest with EcoRI as shown in Figure 26. 1) BMA-I DNA Connected. The ligation (li gate) was molecularly cloned to obtain pGB17α-7.

(blB、ズブチリス及びB、リケニホルミスの形質転換制限酵素Ndelによ るpGB17α−6の消化、アガロースゲル電気泳動によるシャトルプラスミド のE、コリ部分の分離及びひき続いての再連結及びB、ズブチリスlA40 ( BGSC14A40)受容細胞の形質転換によってrHpallJバチルスプロ モーターをPJso17αc DNA配列の上流に導入した。ネオマイシン抵抗 性コロニーを分析し、プラスミドpGB17α−8(図27)を得た。(transformation of blB, B. subtilis and B. licheniformis with the restriction enzyme Ndel) Shuttle plasmid by digestion of pGB17α-6 and agarose gel electrophoresis E, separation and subsequent reconnection of the coli parts and B, subtilis lA40 ( BGSC14A40) rHpallJ Bacillus prolifera by transformation of recipient cells. The motor was introduced upstream of the PJso17αc DNA sequence. neomycin resistance The sexual colonies were analyzed and plasmid pGB17α-8 (Figure 27) was obtained.

宿主B、リケニホルミスT5 (CBS 470.83)の形質転換をpGB1 7α−8を用いて行った。多くの世代後でのpGB17α−8の制限分析によっ て明らかにされたごとく、このプラスミドは適当なバチルス宿主中で安定に残存 する。Host B, transformation of Licheniformis T5 (CBS 470.83) with pGB1 7α-8 was used. By restriction analysis of pGB17α-8 after many generations, As revealed by the authors, this plasmid persists stably in suitable Bacillus hosts. do.

犬遣遭」」− タルイベロマイセス・ラッテイス1フα−101中でのP4S。"Dog Encounter" P4S in T. latteis 1 fα-101.

X7 、の生体内活性 に、ラクティス17α−101は実施例14におけると同権にして得た。この微 生物を培地0100■lに植菌した。培地りは蒸留水!あたり以下の組成を含ん でいた:酵母エキス(ディフコ社) lOg バタトペブトン(オキソイド社) 20gデキストロース 20g 滅菌及び30℃への冷却後、蒸留水40−1中に溶解した酵母窒素ベース(Ve ast Nirtogen 5ource) (ディフコ社)2.68g(膜濾 過で滅菌)及び蒸留水1IIl中に溶解したネオマイシン50mg(11!濾過 で滅菌)を培地に加えた。ついでジメチルホルムアミド1.5■lに溶解したプ ロゲステロン50−gを培地100+sj!に加えた。培養菌を30℃で120 時間増殖し、ついで培養液50−!をジクロロメタン50−1で抽出した。混合 物を遠心分離し、有機溶媒層を分離した。ジクロロメタンを真空蒸留で蒸発させ 、乾燥抽出物(約200■g)クロロホルム0.5■lに取った。この抽出物は 1層クロマトグラフィーに示されるごとく17α−ヒドロキシプロゲステロンを 含有していた。化合物の構造をH−NMR及び”C−NMRで確認した。NMR 分析はまた抽出物中の17α−ヒドロキシプロゲステロン/プロゲステロン比が 約0.3であることを示した。In vivo activity of X7 In addition, lactis 17α-101 was obtained in the same manner as in Example 14. This minute The organisms were inoculated into 0100 μl of medium. The culture medium is distilled water! Contains the following composition: Delicious: Yeast extract (Difco) lOg Batatopebuton (Oxoid) 20g Dextrose 20g After sterilization and cooling to 30 °C, yeast nitrogen base (Ve ast Nirtogen 5source) (Difco) 2.68g (membrane filtration 50 mg neomycin (sterilized by filtration) and 50 mg neomycin (11! sterilized) was added to the medium. Then, a solution of 1.5 liters of dimethylformamide was added. Logesterone 50-g in medium 100+sj! added to. Cultured bacteria at 30℃ for 120℃ Grow for hours, then culture solution 50-! was extracted with dichloromethane 50-1. mixture The material was centrifuged and the organic solvent layer was separated. Evaporate dichloromethane by vacuum distillation The dried extract (approximately 200 μg) was taken up in 0.5 μl of chloroform. This extract is 17α-hydroxyprogesterone as shown by single-layer chromatography. It contained. The structure of the compound was confirmed by H-NMR and C-NMR.NMR The analysis also determined that the 17α-hydroxyprogesterone/progesterone ratio in the extract was It was shown that it was about 0.3.

大豊班土1 ウソチトクロームpasoステロイド21−ヒドロキシラーゼ(P、so C2 1)をコードする全長cDNAの分子クローンニング 実施例1と同様にして調製した約10’ Pfu’sのウシ副腎皮質cDNAラ イブラリーを3zp末端ラベル化オリゴ(21−1とハイブリッドさせた。配列 5’−GAT GAT GCT GCAGOT AAG CAG AGA GA A TTC−3’を含有するこのオリゴは、ヨシ才力ら(J、 Biol、 C he園、、261 、4106−4109.1986)に記述されるごとく、P a5o C21cDN^配列中にEeoR1部位の下流に位置するウシpas。Otoyoban soil 1 Uso cytochrome paso steroid 21-hydroxylase (P, so C2 1) Molecular cloning of full-length cDNA encoding About 10' Pfu's bovine adrenal cortex cDNA sequence prepared in the same manner as in Example 1. The library was hybridized with a 3zp end-labeled oligo (21-1. 5'-GAT GAT GCT GCAGOT AAG CAG AGA GA This oligo containing A TTC-3' was described by Yoshi Saiki et al. (J, Biol, C As described in Heen, 261, 4106-4109.1986), P. a5o Bovine pas located downstream of the EeoR1 site in the C21 cDN^ sequence.

C21に対する特異的プローブである。このスクリーニングにより1つのハイブ リッドするpfuが得られた。この組換えラムダgtllDNAのEcoR夏挿 入物をpTZ18RのEcoR1部位でサブクローン化し、pGBc21−1と 名づけた構築物を得た0図28に示すごとく、このプラスミドはヨシ才力らに記 述された、489位でのEcoR1部位からポリアデニル化部位に至るPas・ C21cDN^配列に相補的な1.53kbi7)EcoR1挿入物を含有する (ヌクレオチド配列決定によった)。A specific probe for C21. This screening results in one hive. A lidded pfu was obtained. EcoR summer infusion of this recombinant lambda gtll DNA The input material was subcloned at the EcoR1 site of pTZ18R and pGBc21-1 and As shown in Figure 28, this plasmid was constructed as described in Yoshi Sairiki et al. As described, the Pas· Contains a 1.53 kbi7) EcoR1 insert complementary to the C21 cDN^ sequence. (by nucleotide sequencing).

P4so C21CDNAの残余の5′部分(490bp)を単離するため、唯 1つの修飾を加えた実施例1の手法に従って新規ウシ副腎皮質cDNAライブラ リーを調製した。最初のCDNAM合成のためのプライマーとしてオリゴマーC 21−2を追加して加えた。ヌクレオチド配列5’−AAG CAG AGA  GAATTC−3’を有するオリゴマーC21−2は504から490位のP4 so C21CDNAのEcoR1部位の下流に位置している。In order to isolate the remaining 5' portion (490 bp) of P4so C21 CDNA, only one A novel bovine adrenal cortex cDNA library was constructed according to the procedure of Example 1 with one modification. Lee was prepared. Oligomer C as a primer for initial CDNAM synthesis 21-2 was added. Nucleotide sequence 5'-AAG CAG AGA Oligomer C21-2 with GAATTC-3' has P4 at positions 504 to 490. It is located downstream of the EcoR1 site of the so C21 CDNA.

Pa5oC21に特異的な配列5’−CTT CCA CCGGCCCGA T AG CAG GTG AGCGCCACT GAG−3’を含有するff1p 末端ラベル化オリゴマーC21−3(72から37位)によるこのcDNAライ ブラリーのスクリーニングは約100個のハイブリッドするpfuを明らかにし た。唯一つの組換えラムダgtllDNAのEcoRI挿入物をPTZ18Rの EcoR1部位でサブクローン化し、pGBc21−2と名づけだ構築物を得た 。このプラスミド(図28)はヌクレオチド配列決定によって明らかにされた、 −50位から489位のEcoR1部位までのPa5s C21CDNA配列に 相補的な540bpの挿入物を含有する。Pa5oC21-specific sequence 5'-CTT CCA CCGGCCCCGA T ff1p containing AG CAG GTG AGCGCCACT GAG-3' This cDNA library was constructed using end-labeled oligomer C21-3 (positions 72 to 37). The library screen revealed approximately 100 hybridizing pfus. Ta. The EcoRI insert of the unique recombinant lambda gtll DNA of PTZ18R The construct was subcloned at the EcoR1 site and named pGBc21-2. . This plasmid (Figure 28) was revealed by nucleotide sequencing, Pa5s C21C DNA sequence from position -50 to EcoR1 site at position 489 Contains a complementary 540 bp insert.

1施■上1 Pass C21CDNAバチルス発現ベクターの構築及び細菌宿主バチルス・ ズブチリス及びバチルス・リケニホルミスに対する形質転換 ta+ 発現ベクターの構築 バチルス発現ベクターpBHA−1に特異的なフランキング配列を有する全長P  as+ C21CDNAを構築するために、Pas。1st part ■1 Pass C21C DNA Bacillus expression vector construction and bacterial host Bacillus Transformation of Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis Construction of ta+ expression vector Full-length P with flanking sequences specific for Bacillus expression vector pBHA-1 Pas to construct as+ C21 CDNA.

C21遺伝子の5′部分を、まず鋳型としてpGBc21−2及びプライマーと して2つの特異的P4sec21オリゴマーを用いポリメラーゼ連鎖反応(Po ly@crase Chain Reaction) (P CR)法によって 修飾した。オリゴマーC21−4(5’ −CTGACT CAT ATCCA T ATG GTCCTCGCA GGG CTG CTG−3’)は1から2 1位までのC21配列に相補的な21のヌクレオチド及びEcoRV制限部位及 びATG開始コドンでのNdel制限部位を作出するための18の追加の塩基を 含有する。First, the 5' part of the C21 gene was mixed with pGBc21-2 and primers as a template. and polymerase chain reaction (Polymerase chain reaction) using two specific P4sec21 oligomers. By the ly@crase Chain Reaction) (PCR) method Qualified. Oligomer C21-4 (5'-CTGACT CAT ATCCA T ATG GTCCTCGCA GGG CTG CTG-3') is 1 to 2 21 nucleotides complementary to the C21 sequence up to position 1 and the EcoRV restriction site and and 18 additional bases to create an Ndel restriction site at the ATG start codon. contains.

オリゴマーC21−5(5’−AGCTCA GAATTCCTT CTG G AT GGT CAC−3’)は489位でのEcoR1部位の上流のマイナス 鎖に相補的な21の塩基である。Oligomer C21-5 (5'-AGCTCA GAATTCCTT CTG G AT GGT CAC-3') is a minus upstream of the EcoR1 site at position 489 There are 21 bases complementary to the strand.

PCRはサイキら(Science 239. 487−491.1988 ) によって記述された方法に若干の修飾を付して行った。PCRは50mMKCJ 、10mMトリス−HCfpH8,3、]、 5 mM MgC1z、0.01 %CW 、/ V >ゼラチン、200pMの各d N7 p、”、:Mの各C 21プライマー及び10ngのpGBc21−2鋳型を含有する100μlの容 量中で行った。変性(100℃、7分)及び2UのTaqポリメラーゼ(シータ ス社)の添加後、反応混合物をDNA増幅装置(D N A −amplifi er apparatus ) (パーキン・ニルマー社) (Perkin− Elmer)中25回の増幅サイクル(各55℃2分、72℃3分、94℃1分 )に付した。最後のサイクルにおいては変性工程を省いた。このPa5o C2 1c DNA増幅の概略図を図29に示す。PCR was performed by Saiki et al. (Science 239.487-491.1988) The method described by was followed with some modifications. PCR with 50mM KCJ , 10mM Tris-HCfpH8.3, ], 5mM MgC1z, 0.01 %CW / V >Gelatin, 200 pM each d N7 p,", :M each C 100 μl volume containing 21 primers and 10 ng of pGBc21-2 template. I went in the middle of the day. Denaturation (100°C, 7 min) and 2U Taq polymerase (theta) After addition of the reaction mixture, the reaction mixture was transferred to a DNA amplification device (DNA-amplifi). er apparatus) (Perkin-Nilmer) (Perkin- 25 amplification cycles (2 min each at 55°C, 3 min at 72°C, 1 min at 94°C) ). The denaturation step was omitted in the last cycle. This Pa5o C2 1c A schematic diagram of DNA amplification is shown in FIG. 29.

増幅した断片をEcoRV及びEC0RIで消化し、分子クローニングによって psP73 (プロメガ(Promega)社)の適当な部位に挿入した。得ら れたプラスミドをpGBc21−3と名づけだ。The amplified fragment was digested with EcoRV and EC0RI, and obtained by molecular cloning. It was inserted into an appropriate site of psP73 (Promega). Obtained The resulting plasmid was named pGBc21-3.

図30に示すごとく、pGBc21−1の3 ’ P、so C21−EcoR I断片をpGBc21−3のEcoR1部位に正しい方向に挿入した。得られた ベクターpGBc21−4をEcoRV及びKpnl (KpnlはpSP73 の多重(multiple)クローニング部位に位置している)で消化し、全長 Pas。C21cDNAを含有する断片をゲル電気泳動によって単離し、分子ク ローニングによってpBHA−1の適当な部位に挿入した。、誘導されたプラス ミドpGBC21−5を図31に示す。As shown in Figure 30, 3'P of pGBc21-1, soC21-EcoR The I fragment was inserted into the EcoR1 site of pGBc21-3 in the correct orientation. obtained Vector pGBc21-4 was converted into EcoRV and Kpnl (Kpnl is pSP73 (located at the multiple cloning site), and the full-length Pas. The fragment containing C21 cDNA was isolated by gel electrophoresis and subjected to molecular It was inserted into the appropriate site of pBHA-1 by cloning. , induced plus Mid pGBC21-5 is shown in FIG.

cb) バチルスの形質転換 rHpaIIJバチルスプロモーターをpGBC21−5の制限酵素Ndelに よる消化、アガロースゲル電気泳動によるシャトルプラスミドのE、コリ部分の 分離及び引き続いての再連結及びB。cb) Transformation of Bacillus rHpaIIJ Bacillus promoter to pGBC21-5 restriction enzyme Ndel E. coli portion of the shuttle plasmid by digestion and agarose gel electrophoresis. Separation and subsequent reconnection and B.

ズブチリスlA40 (BGSCIA40)受容菌体の形質転換によってP a so C21CDNA遺伝子の上流に導入した。ネオマイシン抵抗性コロニーを 分析してpGBc21−6(図32)を得た。P. subtilis 1A40 (BGSCIA40) by transformation of recipient cells. so C21CDNA gene was introduced upstream. Neomycin resistant colonies Analysis yielded pGBc21-6 (Figure 32).

pGBc21−6を用いて宿主B、リケニホルミスT5(CBS470.83) の形質転換も行った。制限分析で明らかにされたごとく、このプラスミドは両方 のバチルス宿主中で安定に存続する。Host B, Licheniformis T5 (CBS470.83) using pGBc21-6 Transformation was also performed. As revealed by restriction analysis, this plasmid has both persists stably in the Bacillus host.

天皇班上主 Pa5a C21CDNA酵母発現ベクターの構築及び酵母宿主タルイベロマイ セス・ラクティスへの形質転換tal 発現ベクターの構築 酵母宿主におけるウシPJseC21についての適当な発現ベクターを導くため に、pGBC21−2を実施例14におけると同様にして部位特異的突然変異に よって変異させた。この突然変異のためオリゴマーC21−6(5’−CCT  CTG CCTGGG TCG ACA AAA ATG GTCCTCGCA  GGG−3’)を用いて図33に示すごと<ATG開始コドンの上流に5al l制限部位及び最適酵母翻訳シグナルを作出した。Emperor's Chief Construction of Pa5a C21C DNA yeast expression vector and yeast host T. taribelomyces Construction of expression vector for transformation tal into Ses lactis To derive a suitable expression vector for bovine PJseC21 in yeast hosts Then, pGBC21-2 was subjected to site-directed mutagenesis as in Example 14. Therefore, it was mutated. Due to this mutation, oligomer C21-6 (5'-CCT CTG CCTGGG TCG ACA AAA ATG GTCCTCGCA GGG-3') as shown in Figure 33 <5al upstream of the ATG start codon 1 restriction sites and optimal yeast translation signals were created.

導かれたプラスミドpGBc21−7のSal I / EcoRI DNA断 片をpGBc21−1の3’Pas。C21−EcoRI断片に連結し、図34 に示すごとく分子クローニングによってpsP73の適当な部位に挿入した。導 かれたpGBc21−8を5alt及びEcoRV (EcoRV部位はpSP 73の多重クローニング部位に存在する)で切断し、全長Pa5o C21,C DNAを含有するDNA断片を酵母発現ベクターpGB950に挿入した。導か れたpGBc21−9を図35に示す。SalI/EcoRI DNA fragment of the derived plasmid pGBc21-7 The piece is 3'Pas of pGBc21-1. C21-EcoRI fragment, Figure 34 It was inserted into an appropriate site of psP73 by molecular cloning as shown in FIG. Guidance The pGBc21-8 was converted into 5alt and EcoRV (EcoRV site is pSP 73 multiple cloning site) and cut the full-length Pa5o C21,C The DNA fragment containing the DNA was inserted into the yeast expression vector pGB950. Guided? Figure 35 shows pGBc21-9.

(b)K、ラクティスの形質転換 15/jgのpGBC21−9を5acI[で消化し、実施例5(c)における と同様にしてに、ラクティスCB52360の形質転換を行った。(b) Transformation of K. lactis 15/jg of pGBC21-9 was digested with 5acI [in Example 5(c)]. lactis CB52360 was transformed in the same manner as described above.

災施拠主エ ウシチトクロームP aSoステロイド11β−ヒドロキシラーゼ(P=so  11β)をコードする全長CDNAの分子クローニング1つの修飾を加える以外 実施例1と同様にしてウシ副腎皮質cDNAライブラリーを調製した。ヌクレオ チド配列5 ’ −GGCAGT GTG CTG ACA CGA−3’を有 するp as。Disaster facility owner Bovine cytochrome P aSo steroid 11β-hydroxylase (P=so Molecular cloning of the full-length cDNA encoding 11β) except for one modification. A bovine adrenal cortex cDNA library was prepared in the same manner as in Example 1. Nucleo Contains sequence 5'-GGCAGT GTG CTG ACA CGA-3' p as.

11β特異的プライマー(オリゴマー11β−1)を第−鎖(first 5t rand) c D N A合成の反応混合物に加えた。オリゴマー11β−1 は1530から1513位の翻訳停止コドンのすぐ下流に位置している。上記p us。11βオリゴマーのヌクレオチド配列及び7ツブ位置はモロハシら(J、  Biochem、102 (3) 。The 11β-specific primer (oligomer 11β-1) was rand)c c DNA A synthesis reaction mixture. oligomer 11β-1 is located immediately downstream of the translation stop codon at positions 1530 to 1513. above p us. The nucleotide sequence and 7-tube position of the 11β oligomer were determined by Morohashi et al. Biochem, 102 (3).

559−568.1987)に記述されたpas。11βc DNA配列データ にすべて由来する。該cDNAライブラリーを″!Pラベル化オリゴマー11β −2(5’−CCG CACCCTGGCCTT TGCCCA CAG TG CCAT−3’)でスクリーニングしたが、36から1位のP、5oilβc  DNAの5′末端に位置している。559-568.1987). 11βc DNA sequence data It all comes from. The cDNA library was converted into ``!P-labeled oligomer 11β -2(5'-CCG CACCCTGGCCTT TGCCCA CAG TG CCAT-3'), P from position 36 to 1, 5oilβc Located at the 5' end of DNA.

オリゴマー11β−2によるスクリーニングは6つのハイブリッドするpfuを 明らかにした。これらをさらに精製し、オリゴマー11β−3(5’−CAG  CTCAAA GAG AGTCAT CAG CAA GGG GAA GG CTGT−3′、990から955位)で分析した。6つのうち2つが322ラ ベル化オリゴマー11β−3と陽圧の(positive)ハイブリッドシグナ ルを示した。Screening with oligomer 11β-2 identified six hybridizing pfu revealed. These were further purified and oligomer 11β-3 (5'-CAG CTCAAA GAG AGTCAT CAG CAA GGG GAA GG CTGT-3', positions 990 to 955). 2 out of 6 are 322 la. Bell-formed oligomer 11β-3 and positive pressure hybrid signal showed.

両11β−ラムダgtl1組換え体のEcoRI挿入物をpTZ18RのEco R1部位にサブクローン化した。2.2kb(pGB11β−1)のEcoRI 挿入物を有する1つのクローンを制限酵素マツプ化によってさらに分析したが、 これを図36に示す。The EcoRI inserts of both 11β-lambda gtl1 recombinants were inserted into EcoRI of pTZ18R. Subcloned into the R1 site. EcoRI of 2.2kb (pGB11β-1) One clone with an insert was further analyzed by restriction enzyme mapping, This is shown in FIG.

pGB11β−1はモロハシらによって決定されたすべてのPas。pGB11β-1 is all Pas determined by Morohashi et al.

11βcDNAコ一ド配列を含む。11β cDNA code sequence.

大隻貫主上 Po。C21cDNAバチルス発現ベクターの構築及び細菌宿主バチルス・ズブ チリス及びバチルス・リケニホルミスへの形質転換 (al 発現ベクターの構築 バチルス発現ベクターpBHA−1に対する修飾したフランキング配列ををする 全長P4sellβcDNAを鋳型としてpGB11β−1及びプライマーとし て2つの特異的Pa5゜11β−オリゴマーを用いるPCR法(実施例1日に記 述)によって得た。Ōfunenkansujo Po. Construction of C21 cDNA Bacillus expression vector and bacterial host Bacillus sub Transformation into B. tillis and Bacillus licheniformis (al Construction of expression vector Adding modified flanking sequences to the Bacillus expression vector pBHA-1 Using full-length P4cellβ cDNA as a template and pGB11β-1 and primers. PCR method using two specific Pa5°11β-oligomers (described in Example 1). Obtained by

オリゴマー11β−4(5’ −TTT GAT ATCGAA TTCCAT  ATG GGCACA AGAGGT GCT GCA GCC−3’>は7 2から93位の成熟P−sellβcDNA配列に相補的な21塩基及びEco RV、EcoRI及びNdel制限部位及びATG開始コドンを作出するための 21塩基を含有する。Oligomer 11β-4 (5'-TTT GAT ATCGAA TTCCAT ATG GGCACA AGAGGT GCT GCA GCC-3'> is 7 21 bases complementary to the mature P-sellβ cDNA sequence from positions 2 to 93 and Eco to create RV, EcoRI and Ndel restriction sites and the ATG start codon. Contains 21 bases.

オリゴマー11β−5(5’ −TAA CGA TATCCT CGA GG G TACCTA CTG GATGGCCCG GAA GGT−3>は15 11位の翻訳停止コドンの上流のマイナフ、P、、。11βc DNA鎖に相補 的な21塩尽及びEcoRV、Xhol及びKpnlの制限部位を作出するため の21塩基を含有する。Oligomer 11β-5 (5'-TAA CGA TATCCT CGA GG G TACCTA CTG GATGGCCCG GAA GGT-3> is 15 Mainaf, P, upstream of the translation stop codon at position 11. 11βc Complementary to DNA strand 21 exhaustion and to create restriction sites for EcoRV, Xhol and Kpnl. It contains 21 bases.

士−述の鋳型及びF)。、11β−ブ→イマーによるPCR増幅後、増幅された 断片(1,45kb) をEeoRI及びKpnlで消化し7、!’E j、0  +< !及Z’ K Q il : ”ご切断した・\チ゛2ス完現−・6ク ターp B HA 〜l中に分子クロー ユングによって挿入t7てベクターp GB11β=−2を得た(し136)。Professional mold and F). , amplified after PCR amplification with 11β-b → imer The fragment (1,45kb) was digested with EeoRI and Kpnl7. 'Ej, 0  +< ! and Z’ K Q ill: “I amputated・\chi゛2su completed-・6k The vector p was inserted by Jung into the molecular clone t7 into the vector p GB11β=-2 was obtained (136).

中) ・マチルスの形質転換 NdeIによ、S p G B 11β−2の消化、アガロースゲル電気泳動に よるソヤトルブ;・スミドのE、コリ部分の分離、及び引き続いての再連結(実 施例18の手法による)及びB5ズブチリスlA40 (BGSCuA40)受 容菌体の形質転換によって[HIlallJバチルスプロモーターをP4sel lβcDNA配列の上流に導入した。不オマイソン抵抗性コロニーを分析し、プ ラスミドp(1;Bllβ−3を得た。得られたプラスミドpGB11β−3を B、り斤ユホルミス宿主株T5 (CBS4.70.83>に感染させた(tr ansmitted)。middle)・Transformation of Macillus Digestion of SpGB 11β-2 with NdeI and agarose gel electrophoresis Separation of E, stiff part of Sumido and subsequent reconnection (actual) (according to the method of Example 18) and B5 subtilis lA40 (BGSCuA40) [HIlallJ Bacillus promoter was transformed into P4sel by transformation of the bacterial cells. was introduced upstream of the lβ cDNA sequence. Analyze and prune resistant colonies. Lasmid p(1; Bllβ-3 was obtained. The obtained plasmid pGB11β-3 was B, R. euformis host strain T5 (CBS4.70.83) was infected (tr ansmitted).

大端−拠−U PAsailβcDNA酵母発現ベクターの構築及び酵母宿主クルイヘロマイセ ス・ラクティスへの形質転換fat 発現力セントの構築 酵母発現ベクターpGB950に対する修飾されたフランキング配列を有する全 長P0゜11βc DNAを鋳型としてpGB11β−1及びブライとして2つ の特異的P、5−11β−オリゴマーを用いるPCR法(実施例18参照)によ って得た。big end-base-U Construction of PAsailβ cDNA yeast expression vector and yeast host Kluichelomyces Transformation into S. lactis Construction of fat expression power cent All vectors with modified flanking sequences for the yeast expression vector pGB950. Long P0゜11βc DNA is used as a template and two are pGB11β-1 and Bly. by a PCR method (see Example 18) using a specific P,5-11β-oligomer of That's what I got.

オリゴマー11β−6(5’ −CTT CAG TCGACA AAA AT G GGCACA AGA GGTGCT GCA GCC−3’)は72がら 93位までの成恥Pa5ailβCDNA配列に相補的な21塩基、及び5ai l制限部位、最i!!酵母翻訳ソゲナル及びATG開始コドンを作出するための 18の追加の塩基を含有する。Oligomer 11β-6 (5'-CTT CAG TCGACA AAA AT G GGCACA AGA GGTGCT GCA GCC-3') is 72 21 bases complementary to the shameful Pa5ailβ CDNA sequence up to position 93, and 5ai l restriction site, most i! ! For creating yeast translation sogenal and ATG initiation codons Contains 18 additional bases.

オリゴマー11β−5は実施例2i<a)i、−記述されてい6゜上記鋳型及び P4soulβプライマーを用いるPCR増幅後、増幅した断片(1,45kb )を5all及びXhoiで消化し、Sal!で切断した酵母発現ベクターpG B950中に分子クローニングにより挿入してベクターpGB11β−4を得た (図37)。Oligomer 11β-5 was prepared in Example 2i<a)i, - 6° above template and After PCR amplification using P4soulβ primer, the amplified fragment (1,45kb ) was digested with 5all and Xhoi, Sal! Yeast expression vector pG cut with The vector pGB11β-4 was obtained by molecular cloning into B950. (Figure 37).

QIIK、ラクティスの形質転換 15μgのpGB11β−4をラクターゼプロモーター中の唯一の5ac11部 位で切断し、実施例5(C)と同様にしてに、ラクティスCB52360の形質 転換を行った。QIIK, lactis transformation 15 μg of pGB11β-4 was added to the unique 5ac11 region in the lactase promoter. lactis CB52360 in the same manner as in Example 5(C). made a transformation.

入崖勇1主 分子クローニング及びウジアドレノドキシン(ADX)をコードする全長cDN Aの構築、及び引き続いての形質転換及び酵母タルイベロマイセス・ラッテイス 中でのADXcDNAの発現 falADXの分子クローニング 酵母発現ベクターpGB950に対して修飾された5′及び3′フランキング配 列を有する全長ADXcDNAをPCR法(実施例18参照)を用いる増幅によ ってウシ副腎皮ii m RN A /cDN^ブール(詳細な記述は実施例1 参照)から直接得た。Isamu Nurigai 1 Lord Molecular cloning and full-length cDNA encoding Uziadrenodoxin (ADX) Construction of A and subsequent transformation and yeast T. latteis Expression of ADX cDNA in Molecular cloning of falADX Modified 5' and 3' flanking sequences for yeast expression vector pGB950 The full-length ADX cDNA having the sequence was amplified using the PCR method (see Example 18). Bovine adrenal skin ii m RN A / cDN^Boolean (detailed description is in Example 1) (Reference).

ADXcDNA増幅のため2つの合成オリゴマーブライマーを合成した。Two synthetic oligomer primers were synthesized for ADX cDNA amplification.

オリゴマーADX−1(5′−CTT CAG TCGACA AAA ATG  AGCAGCTCA GAAGAT AAA ATA−3’)は才力ムラら( Proc、 Natl。Oligomer ADX-1 (5'-CTT CAG TCGACA AAA ATG AGCAGCTCA GAAGAT AAA ATA-3') is due to uneven talent ( Proc, Natl.

Aead、 Sci、米国、82.5705.−5709.1985)によって 記述された、173−194位の成PADXcDNA配列の5′末端に相補的な 21塩蟇を含有する。オリゴマーADX−1は5ail制限部位、最適酵母翻訳 シグナル及びATG開始コドンを作出するための18の追加配列を5′末端に含 有する。Aead, Sci, USA, 82.5705. -5709.1985) by complementary to the 5' end of the described adult PADX cDNA sequence at positions 173-194. Contains 21 salt toads. Oligomeric ADX-1 has 5ail restriction sites, optimal yeast translation Contains 18 additional sequences at the 5' end to create a signal and ATG initiation codon. have

オリゴマーADX−2(5’ −TGT AAG GTACCCGG、G AT CCTT ATT CTA TCTTTG AGG AGT T−3’)は56 1−540位のADXcDNAのマイナス鎖の3′末端に相補的であり、Bam HI、5Llal及びKpnlの制限部位を作出するための追加のヌクレオチド を含有する。Oligomer ADX-2 (5'-TGT AAG GTACCCGG, G AT CCTT ATT CTA TCTTTG AGG AGT T-3') is 56 It is complementary to the 3' end of the minus strand of ADX cDNA at positions 1-540, and Bam Additional nucleotides to create restriction sites for HI, 5Llal and Kpnl Contains.

PCRは各ADXプライマー1μMと鋳型としてのlOμ1mRNA/cDNA 混合物(実施例1に記述)を用い実施例18に記述したと同様にして行った。PCR was performed using 1μM of each ADX primer and lOμ1mRNA/cDNA as a template. The mixture (described in Example 1) was used as described in Example 18.

このADXcDNA増幅の概略図を図38に示す。A schematic diagram of this ADX cDNA amplification is shown in FIG.

増幅された断片は制限部位分析及びヌクレオチド配列決定によって特徴づけられ た、修飾されたフランキングを有する全長ADXcDNA配列を含有する。Amplified fragments were characterized by restriction site analysis and nucleotide sequencing. It also contains the full-length ADX cDNA sequence with modified flanking.

tel 発現ベクターの構築 増幅したADXcDNA断片を5alI及びS謬alで消化し、分子クローニン グによって5ail及びEcoRVで切断した酵母発現ベクターpGB950に 挿入した。得られたプラスミドpGBADX−1を図38に示す。Construction of tel expression vector The amplified ADX cDNA fragment was digested with 5alI and Saal, and molecular cloning was performed. into the yeast expression vector pGB950 cut with 5ail and EcoRV by Inserted. The obtained plasmid pGBADX-1 is shown in FIG.

f(J K、ラクテイスの形質転換 pGBADX 1 15βgをラクターゼプロモーター中の唯一の5acU部位 で切断し、実施例5 (c)と同様にしてに、ラクティスCB52360の形質 転換を行った。f (JK, Transformation of lactis pGBADX 1 15βg to the only 5acU site in the lactase promoter lactis CB52360 in the same manner as in Example 5(c). made a transformation.

fd+ 形質転換体の分析 2つの形質転換体ADX−101及びADX−102及びコントロール株CB5 2360をさらなる分析のため選んだ、これらの株をYEPD培地中30℃で約 64時間増殖させた。全菌体タンパク質を実施例5 (d)と同様にして単離し た。上清から8μ!のサンプルを取り出し、免疫プロット分析に付した(図39 、レーン3.4及び5)。Analysis of fd+ transformants Two transformants ADX-101 and ADX-102 and control strain CB5 2360 was selected for further analysis, these strains were incubated at 30°C in YEPD medium at ca. Grown for 64 hours. Total bacterial protein was isolated in the same manner as in Example 5 (d). Ta. 8μ from supernatant! Samples were removed and subjected to immunoplot analysis (Figure 39 , lanes 3.4 and 5).

結果は予想された長さく14kDa)のタンパク質がpGBADX−1で形質転 換されたに、ラクティス菌体中で発現されたことを示す。The results showed that the predicted protein (14 kDa) was transformed with pGBADX-1. lactis cells.

形質転換体ADX−102の生体外ADX活性を実施例24に示す。Example 24 shows the in vitro ADX activity of the transformant ADX-102.

大m± タロイベロマイセス・ラクティスADX−102から得られたアドレノドキシン の生体外活性 実施例23と同様にして得たに、ラクティスADX−102及びコントロール株 A、ラクティスCB52360を6.7%(w/w)酵母窒素ベース(ディフコ ラボラトリーズ社)溶液2.5mJ及びゲネティシン(0418硫酸塩、ギブコ (Gibco)社)300mg/lを含有するYEPD培地(1%酵母エキス、 2%ペプトン、2%グルコース・1水和物)100sl中30℃で56時間増殖 させた。面体を遠心分離(4000Xg、15分)によって集菌し、生理的塩溶 液に再懸濁し、リン酸バッファー(p)!7.0.50mM)で洗浄した。遠心 骨1[(4000xg、、15分)後、ベレットをリン酸バッファー(pH7, 0,50−M)に再懸濁し、0.5gIII体湿重量/ as lを含有する懸 濁液を得た。菌体をブラウン(Braun)MSKホモゲナイザーを用いて破砕 した(6X15秒、0.45−0.50mガラスピーズ)、未破砕菌体を遠心分 離によって除去した(4000Xg、15分)、無菌体抽出液(4ol1gタン パク質/−l)を−20℃で貯蔵した。Large m± Adrenodoxin obtained from Thalobomyces lactis ADX-102 in vitro activity of Lactis ADX-102 and control strain obtained in the same manner as in Example 23. A, Lactis CB52360 at 6.7% (w/w) yeast nitrogen base (Difco Laboratories, Inc.) solution 2.5 mJ and Geneticin (0418 sulfate, Gibco (Gibco)) YEPD medium containing 300 mg/l (1% yeast extract, Grow in 100 sl (2% peptone, 2% glucose monohydrate) at 30°C for 56 hours. I let it happen. Bacteria were collected from the facepiece by centrifugation (4000Xg, 15 minutes) and diluted with physiological saline. Resuspend in phosphate buffer (p)! 7.0.50mM). centrifugal After bone 1 [(4000xg, 15 minutes), the pellet was soaked in phosphate buffer (pH 7, resuspended in 0.50-M) and containing 0.5 g III wet weight/asl. A cloudy liquid was obtained. Crush the bacterial cells using a Braun MSK homogenizer (6 x 15 seconds, 0.45-0.50 m glass beads), and centrifuged the unbroken bacterial cells. The sterile body extract (4ol1g tank) was removed by separation (4000Xg, 15 minutes). protein/-l) was stored at -20°C.

無菌体抽出液のADX活性、すなわち了Vレット′本シンリダクターゼからチト クロームI)4.。sccへの電気伝達容量をp4s。The ADX activity of the sterile body extract, that is, the amount of cytotoxic activity from the synreductase Chrome I)4. . The electrical transfer capacity to scc is p4s.

SCC活性゛アッセイによって測定した。アッセイ混合物は以下の溶液よりな、 でいた: 溶液A (ADXを除イf、−天然P、5osccii子供与系:3mMEDT A、2μMアドレノドキシンリダクターゼ(ウシ副腎皮質から精製) 、1mM  NADPH(電子供与体)、IE++Mグルコース−6−リン酸及び16un its/s+Aグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(NADPH再生系) を含有する50mMリン酸カリウムバッファー(pH7,0)溶液B(基体及び 酵素)=10%(V/V)テルギトール(TergjtolT′″) N P  40 /エタノール(1:L V/V)中75 uMコレステo−ル((26, 27−IC):)レスfロー)Ii (40Ci/mol)及び(7cr−3H ) コレステロールL、 (400Ci/mol ) テ二重に放射ラベル化) 及び1.5/JMP46゜5CC(ウシ副腎皮質から精製)のミセル溶液75μ lの溶液へと50μlの溶液B及び125μlの無菌体抽出液もしくは125μ lの10μIADX (ウシ副腎皮質から精製)含有リン酸カリウムバフファー (50mM、 pH7,0)とを混合してアッセイを開始した。混合物を緩やか に30分撹拌した。Measured by SCC activity assay. The assay mixture consists of the following solutions: It was: Solution A (ADX removed - natural P, 5osccii child donor system: 3mMEDT A, 2μM adrenodoxin reductase (purified from bovine adrenal cortex), 1mM NADPH (electron donor), IE++M glucose-6-phosphate and 16un its/s+A glucose-6-phosphate dehydrogenase (NADPH regeneration system) 50mM potassium phosphate buffer (pH 7,0) solution B containing (substrate and Enzyme) = 10% (V/V) Tergitol (TergjtolT''') N P 40/75 uM cholesterol in ethanol (1:L V/V) ((26, 27-IC):)Resflow)Ii (40Ci/mol) and (7cr-3H ) Cholesterol L, (400Ci/mol) double radiolabeled) and 75μ of micelle solution of 1.5/JMP46°5CC (purified from bovine adrenal cortex) 50 μl of solution B and 125 μl of sterile body extract or 125 μl of solution Potassium phosphate buffer containing 10μIADX (purified from bovine adrenal cortex) (50mM, pH 7.0) to start the assay. Gentle the mixture The mixture was stirred for 30 minutes.

15分間インキュベーシッン後サンプルを取り出し、100μlの水で希釈した 。サンプルから基質及び生成物をメタノール100μA及びクロロホルム150 μ!で抽出した。遠心分離(5000xg、2分)後、クロロホルム層を回収し 、乾燥した。乾燥残渣をステロイドi合物(コレステロール、プレグネノロン及 びプロゲステロン(1: 1 : 1、w / w / w )) 0.5 m gを含有する50plのアセトンに溶解し、ついで110μiの濃ギ酸を加えた 。懸濁液を120′rで15分加袂した。ついでl 4 C、/ 1 :1比奢 二重う・翫ル液体シンチレーノッン計測によりめた。14C−ラベル化側鎖は加 熱操作中イソカプリル酸として混合物から蒸発するので、この比は側鎖切断反応 の直接の指標となる。After a 15 minute incubation period, samples were removed and diluted with 100 μl of water. . Substrate and product were removed from the sample using 100 μA of methanol and 150 μA of chloroform. μ! Extracted with. After centrifugation (5000xg, 2 minutes), collect the chloroform layer. , dried. The dried residue was treated with steroid compounds (cholesterol, pregnenolone and and progesterone (1: 1: 1, w / w / w)) 0.5 m in 50 pl of acetone containing g and then 110 μl of concentrated formic acid was added. . The suspension was heated at 120'r for 15 minutes. Then l 4 C, / 1:1 Himen Determined by double tube and tube liquid scintillation measurement. 14C-labeled side chain This ratio is due to the side chain scission reaction since isocaprylic acid evaporates from the mixture as during thermal manipulation. It is a direct indicator of

このアッセイを用いて、ADXII子担体(carrier)活性をK。This assay was used to determine ADXII carrier activity.

ラクティスADX 102の無菌体抽出液中で容易に実証できた。This was easily demonstrated in the sterile extract of Lactis ADX 102.

K、ラクティスADX−102の無菌体抽出液または精製ADXを用いるアッセ イにおいては、コレステロールの側鎖は15分以内に50%の収率で切断された が、コントロール株に、ラクティスCB52360の無菌体抽出液を用いるアッ セイでは側鎖切断は検出できなかった。K. Assay using sterile extract of Lactis ADX-102 or purified ADX In B, the side chain of cholesterol was cleaved with a yield of 50% within 15 minutes. However, the control strain was tested using a sterile extract of Lactis CB52360. No side chain cleavage was detected in Sei.

天蓋m25 ウシアドレノドキシンオキシドリダクターゼ(ADR)をコードする全長cDN Aの分子クローニング及び構築、及びADRcDNAの酵母タルイベロマイセス ・ラッテイス中での形質転換 (al アドレノドキシンオキシドリダクターゼの分子クローニング1つの修飾 を加えた実施例1の手法によってウシ副腎皮質cDN^ライブラリーを調製した 。ヌクレオチド配列5 ’ −GGCTGC; GAT CTA GGC−3’ を有する追加のADR特異的プライマー(オリゴマーADR−1)を−次鎖(t he firststrand) c D N A合成の反応混合物に加えた。canopy m25 Full-length cDNA encoding bovine adrenodoxin oxidoreductase (ADR) Molecular cloning and construction of A. and ADR cDNA of yeast T. taryveromyces ・Transformation in rattis (al Molecular cloning of adrenodoxin oxidoreductase, one modification A bovine adrenal cortex cDN^ library was prepared by the method of Example 1 with the addition of . Nucleotide sequence 5'-GGCTGC; GAT CTA GGC-3' An additional ADR-specific primer (oligomeric ADR-1) with -next strand (t he first strand) was added to the reaction mixture of the DNA synthesis.

オリゴマーADR−1は1494から1480位の翻訳停止コドンのすぐ下流に 位置している。上記ADHオリゴマーのヌクレオチド配列及びマツプ位置はすべ てノナ力ら、Biochem、 Biophys、 Res、 Coals、上 土立(3)、1239−1247.1987に記述されたA D RcDNA配 列データに由来する。Oligomeric ADR-1 is located immediately downstream of the translation stop codon from positions 1494 to 1480. positioned. The nucleotide sequence and map position of the above ADH oligomer are all Tenonari et al., Biochem, Biophys, Res, Coals, above A D R cDNA sequence described in Dotate (3), 1239-1247.1987. Derived from column data.

得られたcDNAライブラリーを32Pラベル化オリゴマーADR−2(5’− CACCACACA GAT CTG GGGGGT CTG CTCCTG  TGG GGA−3’)を用いてスクリーニングした。The obtained cDNA library was transformed into 32P-labeled oligomer ADR-2 (5'- CACCACACA GAT CTG GGGGGT CTG CTCCTG Screening was performed using TGG GGA-3').

4つのハイブリッドするpfuを同定し、ついで精製した。しかしながら、AD RcDNAの中程(840から805位)に位置する1つのpfuのみがオリゴ マーADR−3(5’−TTCCAT CAG CCG CTT CCT CG G GCGAGCGGCCTCCCT−3’)と陽性のシグナルを示した。この ADRcDNA挿入物(約2 kb)をpTZ18RのEcoR1部位に分子ク ローン化した。Four hybridizing pfu were identified and subsequently purified. However, A.D. Only one pfu located in the middle of the R cDNA (positions 840 to 805) is oligonucleotide. MarADR-3 (5'-TTCCAT CAG CCG CTT CCT CG GGCGAGCGGCCTCCCCT-3') showed a positive signal. this Molecularly clone the ADR cDNA insert (approximately 2 kb) into the EcoR1 site of pTZ18R. I turned it into a loan.

得られたプラスミドpGBADR−1は制限酵素マツプ化及びヌクレオチド配列 決定から全長ADRcDNAを含有することが判明した。pGBADR−1の物 理マツプを図40に示す。The resulting plasmid pGBADR-1 was mapped with restriction enzymes and the nucleotide sequence The determination revealed that it contained full-length ADR cDNA. pGBADR-1 The physical map is shown in Figure 40.

山)発現カセットの構築 酵母発現ベクターpGB950に対する修飾フランキング配列を有する全長AD RcDNAを鋳型としてpGBADH−1及びプライマーとして2つの特異的A DHオリゴマーを用いるPCR法(実施例18参照)によって得た。Mountain) Construction of expression cassette Full-length AD with modified flanking sequences for yeast expression vector pGB950 pGBADH-1 using RcDNA as a template and two specific A as primers. Obtained by PCR method using DH oligomer (see Example 18).

オリゴマーADR−4(5’−CGA GTG TCGACA AAA ATG  TCCACA CAG GAGCAG ACC−3’)は96から114位の 成熟ADRcDNA配列に相補的な18塩基、及びSai!制限部位、最適酵母 翻訳シグナル及びATG開始コドンを導入するための18塩基を含有する。Oligomer ADR-4 (5'-CGA GTG TCGACA AAA ATG TCCACA CAG GAGCAG ACC-3') is ranked 96th to 114th. 18 bases complementary to the mature ADR cDNA sequence, and Sai! Restriction sites, optimal yeast Contains 18 bases for introducing a translation signal and an ATG initiation codon.

オリゴマーADR−5(5’ −COT GCT CGAGGT ACCTCA  GTG CCCCAG CAC;CCG CAG−3’)は1479位の翻訳 停止コドンの上流のADRcDNAのマイナス鎖に相補的な18塩基、及び種々 の発現ベクターの分子クローニングのためのKpnI及びXhol制限部位を作 出するための15塩基を含有する。Oligomer ADR-5 (5'-COT GCT CGAGGT ACCTCA GTG CCCCAG CAC; CCG CAG-3') is the translation at position 1479 18 bases complementary to the minus strand of the ADR cDNA upstream of the stop codon, and various Created KpnI and Xhol restriction sites for molecular cloning of the expression vector of Contains 15 bases for extraction.

上記鋳型及びADHプライマーを用いて増幅後、増幅断片(1,4kb)を5a il及びXhoTで消化し、5ail及びXholで切断した酵母発現ベクター pGB950中に分子クローニングによって挿入した。After amplification using the above template and ADH primer, the amplified fragment (1.4 kb) was Yeast expression vector digested with il and XhoT and cut with 5ail and Xhol Inserted into pGB950 by molecular cloning.

得られたプラスミドpGBADR−2を図40に示す。The obtained plasmid pGBADR-2 is shown in FIG. 40.

(CI K、ラクティスの形質転換 15μgのpGBADH−2をラクターゼプロモーター中の唯一の5ac11部 位で切断し、実施例5(C)におけると同様にしてに、ラクティスCB5236 0の形質転換を行った。(CIK, transformation of lactis 15 μg of pGBADH-2 was added to the unique 5ac11 region in the lactase promoter. Ractis CB5236 was cut in the same manner as in Example 5(C). Transformation of 0 was performed.

天笠■11 ウシNADPHチトクロームPas。リダクターゼ(RE D)をコードする全 長cDNAの分子クローニング実施例1に記述したウシ副腎皮質cDNAライブ ラリーを、カタガリら(J、Biochem、、100,945 954.19 86)及びムラカミら(DNA、5.1−10.1986)によって記述された ラット、ブタ及びウサギのRED内の保存(conserved)アミノ酸領域 に特異的なztp−ラベル化合成オリゴマー5′−TGCCAG TTCGTA  GAG CACATT(、GT GCG TGG CGG GTT ACT  GATGTCCAG GT−3’を用いてスクリーニングした。Amagasa■11 Bovine NADPH cytochrome Pas. All genes encoding reductase (RED) Molecular cloning of long cDNA Live bovine adrenal cortex cDNA described in Example 1 Larry, Katagali et al. (J, Biochem, 100,945 954.19 86) and Murakami et al. (DNA, 5.1-10.1986). Conserved amino acid regions in rat, pig and rabbit RED ztp-labeled synthetic oligomer 5'-TGCCAG TTCGTA specific for GAG CACATT(, GT GCG TGG CGG GTT ACT Screening was performed using GATGTCCAG GT-3'.

5つのハイブリッドするpfuが得られ、制限酵素マ、ブ化及びヌクレオチド配 列決定によってさらに特徴づけた。全長REDcDNAを発現ベクターに挿入し 、実施例2.3及び6と同様にして適当な宿主に形質転換した。Five hybridizing pfu were obtained, and restriction enzymes, binding and nucleotide sequences were obtained. further characterized by column determination. Insert the full-length RED cDNA into the expression vector. , and transformed into a suitable host in the same manner as in Examples 2.3 and 6.

u、lLL タンパク質p、、、scc及びADXをコードする発現カセットの構築、形質転 換及び酵母クルイベロマイセス・ラッテイス中での発現 (+1)発現力セントの構築 発現カセットpGBADX−1(実施例23参照)をSac口及びHindI[ I (部分的に)で消化し、粘着末端をクレノーDNAポリメラーゼを用いて埋 めた。ラクターゼプロモーターの一部(しかし依然として機能的である)、コー ドADX配列及びラクターゼターミネータ−を含有するDNA断片を電気泳動に よって分離、単離し、ついでまずXbalで消化により線形にし〈実施例5(b )参照)、ついでその粘着末端をクレノーDNAポリメラーゼを用いて埋めたp GBsec−7に挿入した。構築はそのプラスミドをに、ラクティスに移行させ るのに必要な唯一つの制限部位(Sacn)が得られる方法で行った。ADX配 列にフランキングな(ADX配列の側面に立つ)ラクターゼプロモーター中のS ac n制限部位は埋込み反応(the fill−in reaction) によって破壊されるので、この唯一の5acII制限部位はSCC配列にフラン キングなラクターゼプロモーター配列中に位置している。得られた発現力セット pGBSCC/ADX−1はそれぞれラクターゼプロモーターによって駆動され る(driven)、ADXのみならずSCCのコード配列を含有する。u,lLL Construction and transformation of expression cassettes encoding proteins p, , scc and ADX Translation and expression in the yeast Kluyveromyces rattis (+1) Construction of expression power cent Expression cassette pGBADX-1 (see Example 23) was incubated with Sac and HindI [ I (partially) and the sticky ends were filled in using Klenow DNA polymerase. I met. Part of the lactase promoter (but still functional), code The DNA fragment containing the double ADX sequence and the lactase terminator was subjected to electrophoresis. Therefore, it was separated, isolated, and then linearized by first digestion with Xbal (Example 5 (b)). ), whose sticky ends were then filled in using Klenow DNA polymerase. It was inserted into GBsec-7. The construction involves transferring the plasmid to lactis. The method was used to obtain the only restriction site (Sacn) necessary for the restriction. ADX layout S in the lactase promoter flanking the ADX sequence The acn restriction site is the fill-in reaction. This unique 5acII restriction site flanks the SCC sequence. It is located in the king lactase promoter sequence. Obtained expression force set pGBSCC/ADX-1 are each driven by a lactase promoter. It is driven by ADX and contains coding sequences for SCC as well as ADX.

(blK、 ラクティスの形質転換 に、ラクティスCB52360の形質転換は、唯一の5acIl制限部位で線形 化した1 51JgのpGBscc/ADX−1’f:用いて実施例5 (c) と同様にして行った。SCC及びADX発現研究用に1つの形質転換体(SCC /’ADX−101)を選択した。(blK, Transformation of lactis lactis CB52360 is linearized with a unique 5acIl restriction site. pGBscc/ADX-1'f of 151 Jg: Example 5 (c) I did it in the same way. One transformant (SCC /'ADX-101) was selected.

(C) 形質転換体に、ラクティスSCC/ADX−101の分析実施例5 ( d)と同様にして、SCC/ADX−101及びコントロール株CB52360 の培養菌から菌体タンパク質画分を調製し、SDS/PAGE及びウェスタンブ ロッティングにより分析した。プロットをSCC及びADXにそれぞれ特異的な 抗体を用いてプローブした。コントロール株に比べ、形質転換体scc/ADX −101の菌体タンパク画分は、タンパクzsec及びADXの両者の発現を示 す、予想される長さくそれぞれ53及び14kDa)の2つの追加のバンドを示 す、形質転換体SCC/ADX−101中の両タンパク質の発現レベルは一方の タンパク質のみを発現する形質転換体において観察されるレベルと匹敵し得る( SCCについて図15Aル−ン3、ADXについて図39、レーン5参照)。(C) Analysis Example 5 of Lactis SCC/ADX-101 ( d), SCC/ADX-101 and control strain CB52360 A bacterial cell protein fraction was prepared from cultured bacteria, and subjected to SDS/PAGE and Western blot. Analyzed by lotting. Plots specific for SCC and ADX, respectively. Probed using antibodies. Compared to the control strain, the transformant scc/ADX The bacterial protein fraction of -101 showed expression of both proteins zsec and ADX. shows two additional bands with expected lengths of 53 and 14 kDa, respectively. The expression levels of both proteins in the transformant SCC/ADX-101 were comparable to levels observed in transformants expressing only the protein ( (See FIG. 15A, rune 3 for SCC, and FIG. 39, lane 5 for ADX).

形質転換体SCC/ADX−101の生体外SCC及びADX活性を実施例28 に記述する。Example 28 In vitro SCC and ADX activities of transformant SCC/ADX-101 Describe it in

大丘史主主 タルイベロマイセス・ラクティスSCC/ADX−101から得られたPsse SCC及びアドレノドキシンの生体外活性実施例27と同様にして得られたに、 ラクティスSCC/ADX−101及び実施例5 (d)に記述したようなコン トロール株K。Lord Ooka Psse obtained from Taluberomyces lactis SCC/ADX-101 In vitro activity of SCC and adrenodoxin Obtained in the same manner as Example 27, Ractis SCC/ADX-101 and a controller as described in Example 5(d). Troll stock K.

ラクティス5CC−101を100−g/l!のゲネティシン(G418サルフ エート、ギブコ社)を含有するYEPD培地(1%酵母エキス、2%ペプトン、 2%グルコース・1水和物)1ε中30℃で72時間増殖させた。菌体を遠心分 離(4000xg、15分)によって集菌し、生理的塩溶液に再懸濁し、リン酸 バッファー(pH7,5,75mM)で洗浄した。遠心分離(4000Xg11 5分)後、ペレットをリン酸バッファー(p)17.5.751)に再懸濁し、 0.5μ菌体湿重量/ m I!を含有する懸濁液とした。Ractis 5CC-101 at 100-g/l! Geneticin (G418 Sulf YEPD medium (1% yeast extract, 2% peptone, The cells were grown for 72 hours at 30° C. in 2% glucose monohydrate) 1ε. Centrifuge the bacterial cells Bacteria were collected by centrifugation (4000xg, 15 min), resuspended in physiological salt solution, and phosphoric acid Washed with buffer (pH 7, 5, 75mM). Centrifugation (4000Xg11 After 5 min), the pellet was resuspended in phosphate buffer (p) 17.5.751) and 0.5μ microbial cell wet weight/ m I! It was made into a suspension containing.

ブラウン(Barun) M S Kホモゲナイザ−(6X15秒、0.45− 遠心分離(4000Xg、15分)によつて除去した。Barun M S K homogenizer (6X15 seconds, 0.45- It was removed by centrifugation (4000×g, 15 minutes).

NADPH及びADRの存在下でのコレステロール側鎖切断反応を調べることに よって、無菌体抽出液中のタンパク質複合体pas。SCC/ADXの活性をア ッセイした。アッセイ混合物は以下の溶液よりなっていた: 溶液A (ADXを除いた天然P=seSCCii子供与系):3sMEDTA 、2μMアドレノドキシンリダクターゼ(ウシ副腎皮質から精製)、1mM N ADPH(電子供与体)、15mMグルコース−6−リン酸及び16units /mjグルコースー6−リン酸デヒドロゲナーゼ(NADPH再生系)を含有す る50mMリン酸カリウムバフファー(pl+7.0)溶液B (i買):10 %(V/V)テルギトール(Tergi tol”)NP 40/エタノール( 1:1、v / v )中37.5μM、:]レスチロール(〔26,27−” C)コレステロール(40C4/−〇])及びc7α−’H)コレステロ−Jし く400 Ci/mol))のミセル溶液 溶液A75μiと溶液B50μ!及び無菌体抽出液125μlとを混合すること により、アッセイを開始させた。混合物を30゜Cで緩やかに攪拌した。インキ ュパー95260分後ニサンプルを採取し、水1. OO/J lで希釈した。To investigate the cholesterol side chain cleavage reaction in the presence of NADPH and ADR. Therefore, the protein complex pas in the sterile body extract. Activates SCC/ADX activity I said yes. The assay mixture consisted of the following solutions: Solution A (natural P=seSCCii child donor system excluding ADX): 3sMEDTA , 2μM adrenodoxin reductase (purified from bovine adrenal cortex), 1mM N ADPH (electron donor), 15mM glucose-6-phosphate and 16units /mj Containing glucose-6-phosphate dehydrogenase (NADPH regeneration system) 50mM potassium phosphate buffer (pl+7.0) solution B (i-purchase): 10 % (V/V) Tergitol NP 40/Ethanol ( 37.5 μM in 1:1, v/v):] Restyrol ([26,27-” C) cholesterol (40C4/-〇]) and c7α-'H) cholesterol-J Micelle solution of 400 Ci/mol) Solution A 75μi and solution B 50μi! and 125 μl of sterile body extract. The assay was started. The mixture was gently stirred at 30°C. ink Two samples were taken after 60 minutes and water 1. Diluted with OO/Jl.

サンプルから基質及び生成物をメタノール100μp及びクロロホルム150p lで抽出した。遠心分離(5000xg、2分)後、クロロボルム層を回収し、 乾燥した。乾燥残渣をステロイド混合物(コレステロール、プレグネノロン及び プロゲステロン(1: 1 : 1、W/w/W))0.5mgを含有する50 μlのアセトンに溶解し、ついで110plの濃ギ酸を加えた。懸濁液をX20 ’Cで15分加熱した。ついで二重ラベル液体シンチレーション計測によって1 4 C/ $ l(比をめた。14C−ラベル化側鎖は加熱操作中イソカプリル 酸として混合物から蒸発するので、この比は側鎖切断反応の直接の指標となる。Substrate and product were removed from the sample in 100 μp of methanol and 150 μp of chloroform. Extracted with l. After centrifugation (5000xg, 2 minutes), collect the chloroborum layer, Dry. The dried residue was treated with a steroid mixture (cholesterol, pregnenolone and 50 containing 0.5 mg of progesterone (1:1:1, W/w/W) Dissolved in μl of acetone and then added 110 pl of concentrated formic acid. Suspension x20 Heat at 'C for 15 minutes. Then, by double-label liquid scintillation measurement, 1 4C/$l (ratio was determined. 14C-labeled side chain is isocaprylic during heating operation. As the acid evaporates from the mixture, this ratio is a direct indicator of the side chain scission reaction.

このアッセイを用いて、K、ラクティスS CC/A D X −401の無菌 体抽出液のコレステロール側鎖切断活性を舞証した。一方、K、ラクティス5C C−101の無菌体抽出液には活性は検出されなかった。に、ラクティスSCC /ADX−101の無菌体抽出液によって生産された反応生成物はHPLC分析 によってプレグネノロンと同定された。Using this assay, the sterility of K. Lactis S CC/A DX-401 The cholesterol side chain cleavage activity of the body extract was demonstrated. On the other hand, K, Ractis 5C No activity was detected in the sterile extract of C-101. To, Ractis SCC /The reaction product produced by the sterile body extract of ADX-101 was analyzed by HPLC. It was identified as pregnenolone by

入^丁丁eacc丁CC入4^CCA^CC丁CムT入^ACCO^丁ムCムA 丁τ入^Accc丁CσTT丁TcG入(FCC丁丁丁T〒e〒〒テcc^C^ TT丁丁C^^cc丁。A^^人A^)τFI0 5 21166/422490zHO CeCAAC丁り^丁CTTcace人Tci′r′r′rACTττCACC ACロσ丁T丁CTCGC丁CAGC入^^^^CムCCA`OCI:AAAA i’Cl:cccAAAAAACCCAATAAI:QFIG 5 (cont ’d) TATAAA丁C0GATkTkCAA1CcGCkAT丁GACCAAACT OCAA^^丁ATCCTατAAACCA丁ACOCAf■秩HILTCAc ccatc人TcaACAAAACAATFIG 5 (cont’d) A B FIG 11 υ 11 ! 1 ゛ 1° “ −書^ FIG 39 国際調査報告 1MI−I+a+慢+11^−s”1jl16内−一・PCT/NL89100 032国際調査報告 NL 8900032 SA 28696Enter ^ Ding Ding Eacc Ding CC Enter 4 ^ CCA ^ CC Ding C M T Enter ^ ACCO ^ Ding C M A Ding τ entered ^ Accc Ding CσTT Ding TcG entered (FCC Ding Ding T〒e〒〒tecc^C^ TT Ding Ding C^^cc Ding. A^^ person A^) τFI0 5 21166/422490zHO CeCAACDing CTTcace personTci'r'r'rACTττCACC AC Ro σ Ding T CTC GC Ding CAGC entered ^^^^ C CCA`OCI: AAAA i’Cl:cccAAAAAAACCCCAATAAI:QFIG 5 (cont 'd) TATAAAADingC0GATkTkCAA1CcGCkATDingGACCAAAACT OCAA^^DingATCCTατAAACCADingACOCAf ■ChichiHILTCAc ccatc人TcaACAAAACAATFIG 5 (cont’d) A B FIG 11 υ 11 ! 1゛゛ 1° “ -Book^ FIG 39 international search report 1MI-I+a+arrogant+11^-s”1jl16-1・PCT/NL89100 032 International Search Report NL 8900032 SA 28696

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.コレステロールのヒドロコルチゾンヘの変換の生化学的経路中の酸化工程で あって、コレステロールのプレグネノロンヘの変換、プレグネノロンのプロゲス テロンヘの変換、プロゲステロンの17α−ヒドロキシプロゲステロンヘの変換 、17α−ヒドロキシプロゲステロンのコルテキソロンヘの変換及びコルテキソ ロンのヒドロコルチゾンヘの変換よりなる群から選ばれる工程を、単独であるい は付加的な1以上のタンパク質と共同で、触媒する機能を有するタンパク質をコ ード化する異種DNAコード配列、及び組換え宿主中で有効な対応するコントロ ール配列を含有する該宿主中で作動し得る発現カセット。1. In the oxidation step during the biochemical pathway of conversion of cholesterol to hydrocortisone Conversion of cholesterol to pregnenolone, progesterone of pregnenolone Conversion of telone, conversion of progesterone to 17α-hydroxyprogesterone , conversion of 17α-hydroxyprogesterone to cortexolone and The process selected from the group consisting of conversion of ron to hydrocortisone, alone or co-copies a protein with catalytic function in conjunction with one or more additional proteins. a heterologous DNA coding sequence to be coded and a corresponding control effective in the recombinant host. an expression cassette operable in said host containing a control sequence. 2.異種DNAコード配列が請求の範囲1の群の少なくとも2つの酸化工程を、 単独または1以上の付加的タンパク質と共同で触媒する機能を有する少なくとも 2つのタンパク質をコード化する請求の範囲1の発現カセット。2. the heterologous DNA coding sequence performs at least two oxidation steps of the group of claim 1; at least one having a catalytic function alone or in combination with one or more additional proteins; The expression cassette of claim 1 encoding two proteins. 3.単独でもしくは1以上の付加的タンパク質と共同で、請求の範囲1の群の酸 化工程を触媒する機能を有するタンパク質をコード化する、それ自身の有効なコ ントロール配列を有する少なくとも1つの付加的異種DNAを含有する請求の範 囲1の発現カセット。3. Acids of the group of claim 1, alone or in combination with one or more additional proteins. its own active component encoding a protein that has the function of catalyzing the Claims containing at least one additional heterologous DNA having a control sequence Expression cassette in Box 1. 4.タンパク質が側鎖切断酵素(P450SCC)、アドレノドキシン(ADX )、アドレノドキシンリダクターゼ(ADR)、3β−ヒドロキシステロイドタ デヒドロゲナーゼ/イソメラーゼ(3β−HSD)、ステロイド−17α−ヒド ロキシラーゼ(P45017α)、NADPHチトクロームP450リダクター ゼ(RED)、ステロイド−21−ヒドロキシラーゼ(P450C21)及びス テロイド−11β−ヒドロキシラーゼ(P45011β)よりなる群から選ばれ る1つである請求の範囲1〜3のいずれか1つの発現カセット。4. Proteins include side chain cleaving enzyme (P450SCC), adrenodoxin (ADX) ), adrenodoxin reductase (ADR), 3β-hydroxysteroid Dehydrogenase/isomerase (3β-HSD), steroid-17α-hydro Roxylase (P45017α), NADPH cytochrome P450 reductor (RED), steroid-21-hydroxylase (P450C21) and selected from the group consisting of teroid-11β-hydroxylase (P45011β) 4. The expression cassette of any one of claims 1-3. 5.異種DNAコード配列がウシ種起源である請求の範囲4の発現カセット。5. 5. The expression cassette of claim 4, wherein the heterologous DNA coding sequence is of bovine origin. 6.異種DNAが請求の範囲4の群からの少なくとも1つの付加的タンパク質を コード化する請求の範囲4または5の発現カセット。6. The heterologous DNA contains at least one additional protein from the group of claim 4. The expression cassette of claim 4 or 5 encoding. 7.請求の範囲3の群からのタンパク質をコード化するそれ自身の有効なコント ロール配列を有する少なくとも1つの付加的異種DNAを含有する請求の範囲4 または5の発現カセット。7. its own effective control encoding a protein from the group of claim 3; Claim 4 containing at least one additional heterologous DNA having a roll sequence or 5 expression cassettes. 8.異種DNAがウシP450SCC及びウシADXをコード化する請求の範囲 6または7の発現カセット。8. Claims that the heterologous DNA encodes bovine P450SCC and bovine ADX 6 or 7 expression cassettes. 9.異種DNAが酵素P450SCCをコード化し、発現カセットがpGBSC C−n(ここでnは1〜17の整数である)で示される群から採用される請求の 範囲5の発現カセット。9. The heterologous DNA encodes the enzyme P450SCC and the expression cassette is pGBSC Claims adopted from the group represented by C-n (where n is an integer from 1 to 17) Range 5 expression cassette. 10.異種DNAが酵素P45017αをコード化し、発現カセットがpGB1 7α−n(ここでnは1〜5の整数である)で示される群から採用される請求の 範囲5の発現カセット。10. The heterologous DNA encodes the enzyme P45017α and the expression cassette is pGB1. 7α-n (where n is an integer from 1 to 5) Range 5 expression cassette. 11.異種DNAが酵素P450C21をユード化し、発現カセットがpGBC 21−n(ここでnは1〜9の整数である)で示される群から採用される請求の 範囲5の発現カセット。11. The heterologous DNA eudates the enzyme P450C21, and the expression cassette becomes pGBC. 21-n (where n is an integer from 1 to 9) Range 5 expression cassette. 12.異種DNAが酵素P45011βをコード化し、発現カセットがpGB1 1β−n(ここでnは1〜4の整数である)で示される群から採用される請求の 範囲5の発現カセット。12. The heterologous DNA encodes the enzyme P45011β and the expression cassette is pGB1. 1β-n (where n is an integer from 1 to 4) Range 5 expression cassette. 13.微生物、植物または動物の細胞よりなり、請求の範囲1〜12のいずれか 1つに定義した1つである異種DNA含有発現カセットを含有する組換え宿主細 胞及びその子孫。13. Consisting of microorganism, plant or animal cells, any one of claims 1 to 12 A recombinant host cell containing a heterologous DNA-containing expression cassette, defined as cells and their descendants. 14.宿主が微生物である請求の範囲13の組換え宿主細胞及びその子孫。14. The recombinant host cell and its progeny according to claim 13, wherein the host is a microorganism. 15.宿主がサッカロマイセス、クルイベロマイセスもしくはバチルスのスピー シーズまたはエシェリキア・コリである請求の範囲14の組換え宿主細胞及びそ の子孫。15. The host is Saccharomyces, Kluyveromyces or Bacillus sp. and the recombinant host cell of claim 14 which is Escherichia coli or Escherichia coli. descendants of. 16.請求の範囲1〜12のいずれか1つに定義した少なくとも2つの発現カセ ットを含有する、請求の範囲13〜15のいずれか1つの組換え宿主細胞及びそ の子孫。16. at least two expression cassettes as defined in any one of claims 1 to 12; The recombinant host cell of any one of claims 13 to 15 containing descendants of. 17.組換え細胞を栄養培地中で外因性タンパク質が培養物中に生成蓄積できる 条件下に培養することよりなる組換え細胞による外因性タンパク質の製造方法で あって、該組換え細胞が請求の範囲13〜15のいずれか1つで定義される組換 え宿主細胞であることを特徴とする方法。17. Recombinant cells are placed in a nutrient medium where exogenous proteins can be produced and accumulated in the culture. A method for producing exogenous proteins by recombinant cells, which comprises culturing them under and the recombinant cell is a recombinant cell as defined in any one of claims 13 to 15. A method characterized in that the host cell is 18.組換え細胞によって内因性タンパク質混合物を栄養培地中で酵素が培養物 中に生成蓄積できる条件下で製造する方法であって、該組換え細胞が請求の範囲 16に定義した組換え宿主細胞であることを特徴とする方法。18. Enzyme culture in nutrient medium with endogenous protein mixture by recombinant cells A method for producing recombinant cells under conditions in which the recombinant cells can be produced and accumulated in A method characterized in that the recombinant host cell is a recombinant host cell as defined in 16. 19.酸化しようとする化合物を1以上のタンパク質の存在下かかる酸化及び酸 化された化合物の培養液中への蓄積を可能にする条件の下にインキュベートし、 ついで酸化された化合物を回収することよりなる、生体外選択的生化学的酸化方 法であって、該タンパク質が請求の範囲17または18の方法で生産されたこと を特徴とする方法。19. Such oxidation and acidification of the compound to be oxidized in the presence of one or more proteins incubate under conditions that allow accumulation of the converted compound in the culture medium; An in vitro selective biochemical oxidation method comprising the subsequent recovery of the oxidized compound. A method, wherein the protein is produced by the method of claim 17 or 18. A method characterized by: 20.組換え細胞を選ばれた化合物の存在下、目的とする酸化が起こり、酸化さ れた化合物が培養液中に蓄積する条件下に培養し、ついで該酸化された化合物を 回収することよりなる該選ばれた化合物を酸化する方法であって、該組換え細胞 が請求の範囲13−16のいずれか1つの組換え宿主細胞であることを特徴とす る方法。20. Targeted oxidation occurs in recombinant cells in the presence of selected compounds, and the oxidized The oxidized compounds are then cultured under conditions in which the oxidized compounds accumulate in the culture medium. A method of oxidizing said selected compound comprising recovering said recombinant cell is a recombinant host cell according to any one of claims 13-16. How to do it. 21.酸化がステロール化合物の側鎖切断によるプレグネノロンの生成、プレグ ネノロンのプロゲステロンヘの変換、プロゲステロンの17α−ヒドロキシプロ ゲステロンヘの変換、17α−ドロキシプロゲステロンのコルテキソロンヘの変 換及びコルテキソロンのヒドロコルチゾンヘの変換よりなる群から選ばれた1つ である請求の範囲19または20の方法。21. Oxidation leads to side chain cleavage of sterol compounds to form pregnenolone, Conversion of nenolone to progesterone, 17α-hydroxy progesterone Conversion of gesterone, conversion of 17α-droxyprogesterone to cortexolone one selected from the group consisting of conversion and conversion of cortexolone to hydrocortisone The method according to claim 19 or 20. 22.酸化がステロール化合物の側鎖切断によるプレグネノロンの生成である請 求の範囲21の方法。22. It is believed that the oxidation is the production of pregnenolone by side chain cleavage of sterol compounds. Scope 21 of the request. 23.酸化がプロゲステロンの17α−ヒドロキシル化である請求の範囲21の 方法。23. Claim 21, wherein the oxidation is 17α-hydroxylation of progesterone. Method. 24.該群からの少なくとも2つの酸化を1つの工程中で同じ基質分子に行う請 求の範囲21の方法。24. At least two oxidations from said group are carried out on the same substrate molecule in one step. Scope 21 of the request. 25.請求の範囲19−24のいずれか1つで製造された活性化合物を含有する 医薬製剤。25. Containing an active compound prepared according to any one of claims 19-24 Pharmaceutical formulations.
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