【発明の詳細な説明】
(21)請求項16−18の何れか1項記載の発現ベクター1種によll形質転
換されている、サツカロマイセス・セレビシェ株。
(22)ロイシンまたはウラシルの合成をつかさどる遺伝子少なくとも1種上に
変異を有する、請求項21記載の株。
(23) L E U 2およびURA3遺伝子の少なくとも1種上に変異を有
する、請求項22記載の株。
(24)下記段階
1)請求項21−23記載の株を培養し、2)細胞を溶解し、
3)溶解物中に含まれる組換え体尿酸オキシダーゼを分離精製すること
を含む、組換え体尿酸オキシダーゼの製造法。
(25)発現に必要な手段と共に、請求項13記載の組換え体遺伝子を含む、動
物細胞。
(26)請求項14記載の組換え体遺伝子を保持する請求項16記載の発現ベク
ターを含む、動物細胞。
明細書
尿酸オキシダーゼ活性蛋白質、それをコードした組換え遺伝子、発現ベクター、
微生物および形質転換細胞本発明は尿酸オキシダーゼ活性を有する新規な蛋白質
に関するものである。さらに本発明は、この蛋白質を含有する薬物ならびにこの
蛋白質を生産する遺伝子工学的手段、特にこの蛋白質をコードする組換え遺伝子
、該遺伝子を持つ発現ベクターおよびこの発現ベクターにより形質転換された真
核細胞または原核微生物に関するものである。
ウリカーゼとも呼ばれる尿酸オキシダーゼ(EC1,7,3,3、)はプリン減
成経路の酵素である。この酵素は霊長類(例えばヒト)、鳥類、少数の爬虫類ま
たはほとんどの昆虫には存在しない。
これはある種の犬(例えばダルマシアン)にも存在しない。
人間において、プリン塩基(アデニンおよびグアニン)はキサンチンに変換され
る。キサンチンは以下の反応にしたがってキサンチン酸化酵素により酸化されて
尿酸を生成する:キサンチン+H20+Ot → 尿酸子o2−超過酸化物不均
化酵素の基質であるo2−ラジカルは、この酵素によって過酸化水素に変換され
る。
血液中に存在する代謝産物である尿酸は普通本質的には可溶性−ナトリウム塩の
形で見いだされる。しかしながらある人々においてはこの尿酸が沈澱して結石を
形成することがある。血液中を循環している尿酸の量の増加である高尿酸血症は
尿酸を軟骨組織に沈澱させ、痛風を引き起こす。高尿酸血症はさらに腎臓にも影
響を及ぼす:尿中および腎臓中の過剰の尿酸は尿酸腎結石症、即ち腎結石の蓄積
を起こし、これは非常に痛く、また腎臓を損傷し得る。この結石は、恐らくは燐
酸および蓚酸塩と結合した尿酸で成り立っている。
尿酸の過剰生産には種々の原因がある:即ち、先天性代謝欠損、レシューナイハ
ン症候群、プリンまたは蛋白質の過剰摂取、尿酸排泄薬による処置、血液疾患、
特に癌性血液疾患の細胞融解性物質による(化学療法)または放射線療法による
処置である(ガツトマン・A、 B、およびYU−T、F、(1968)アメリ
カン・ジャーナル・オン・メディスン45−756−779)。
故に、尿酸のアラントイン(尿酸よりずっと可溶性であり、生物学的液体中で到
達する濃度では結晶化しない化合物)への減成を触媒する酵素である尿酸オキシ
ダーゼは治療上の価値がある。注射で使用した場合、これは高尿酸血症および腎
結石症の処置に多くの利点、即ち血中尿酸低下作用の速さく24時間以内に高尿
酸血をほぼ50%低下させる)、アロプリノール(キサンチン酸化酵素阻害剤)
のような他の薬物と比較した結石症に対する腎臓のより良い保護、等がある。現
時点においてこの酵素は主に化学療法における細胞融解剤のためのアジュバント
として使用されている。
現在薬物として使用されている尿酸オキシダーゼは、アスペルギルス・フラブス
の菌糸体の培養、および抽出による培地からの尿酸オキシダーゼの分離、ならび
にこの蛋白質を精製するための幾つかの工程からなる方法によって取得している
。高純度の尿酸オキシダーゼの取得を可能にするこの方法は、それにも関わらず
不利な点がある。事実A、フラブスの生理機能およびとりわけ遺伝的性質は研究
が容易でない(ウォロシャク等、(1989)、アプライド・アンド・エンヴア
イアランメンタル・ミクロバイオロジー第55巻86−90頁)。このためこの
酵素を大量に生産する菌株を得ることは不可能である。さらに、A、フラブスは
アフラトキシンを生産し易く、これは時には分離除去が困難である。したがって
、精製された物質はこの毒素を含んでいないことを確認すべく調べなければなら
ない。
故に、A、フラブスのより純粋な尿酸オキシダーゼ、ならびにこれらの不都合性
を克服する遺伝子工学的手段および技術の必要性が存在する。
本出願者は、尿酸オキシダーゼ抽出物と名付けたA、フラブスがら抽出される尿
酸オキシダーゼを、この蛋白質に関して既に知られる純度より高い純度まで精製
した。さらに本出願者は、この蛋白質の部分的配列を決定し、この蛋白質の2つ
の部分をコードしているヌクレオチドとハイブリダイズできる標識プローブの2
個のプールを構築した。
次いでこのcDNAを含む発現ベクターを組み立て、このcDNAで大腸菌に1
2菌株を形質転換し、該菌株を培養し、そしてこの細胞溶解物が、予想される分
子量の組換え蛋白質を含有し、尿酸オキシダーゼ活性(アラントインにおいて尿
酸を減成する能力)を有することを立証した。
さらに本出願者は、その配列が、単離されたcDNAに比べて、真核細胞に通例
のコドンを挿入する目的で導入された変異を伴っている尿酸オキシダーゼをコー
ドしている組換え遺伝子を含む真核細胞における発現のための幾つかのベクター
を組み立て、これらのベクターによって異なった真核細胞を形質転換し、該細胞
を小容量ならびに大容量(発酵槽)で培養し、そしてこの細胞の溶解物が、尿酸
オキシダーゼ活性を有する5、予想された分子量の組換え蛋白質をかなりの割合
で含有することを見いだした。本出願者はこの組換え蛋白質を精製し、尿酸オキ
シダーゼ抽出物と比較して一部性格決定を行なった。
したがって本発明は、少なくとも16U/mgの特異的尿酸オキシダーゼ活性を
有する新規な蛋白質であって、以下の配列:Ser ALa VaL Lys
ALa ALa Arg Tyr GLy しys Asp Asn VaL
Arg VaL Tyr@Lys
VaL Hjs Lys Asp GLu Lys Thr GLy VaL
GLn Thr Vat Tyr GLu Met Thr@VaL
Cys VaL Leu ’Leu GLu GLy GLu ILe GLu
Thr Ser Tyr Thr Lyi ALa As吹@Asn
His Phe ILe GLu Lys Tyr Asn His ILe
His ALa ALa )lis VaL ASn IL■@VaL
Cys His Arg Trp Thr Arg Met ASpIL: A
sp GLy Lys Pro His Pro Hls Ter
Ph= LLe Arg Asp Ser GLu GLu Lys Arg
Asn VaL GLn VaL Asp VaL VaL@GLu
GLy Lys GLy ILe Asp ILe Lys Ser Ser
L=u Ser GLy Leu Thr VaL Leu@Lys
Ser Thr Asn Ser GLn Phe Trp GLy Phe
L=U Arg ASOGLu Tyr Thr Thr k=u
Lys GLu Thr Trp Asp Arg ILe Leu Ser
Thr Asp VaL Asp ALa Thr Trp@GLn
Trp Lys Asn Phe Ser cty Leu GLn GLu
VaL arg Set H’+S VaL Pro Ly刀@Phe
Asp ALa Thr Trp ALa Thr ALa Arg GLu
VaL Thr Leu Lys Thr Phe ALa@GLu
ASpAsnSerALaSerVaLGLnAtaThr>+etTyrt、
ysM=tALaGLuGLnILeしeu ALa Arg GLn GLn
L=u ILe GLu Thr VaL GLu Tyr Set Leu
Pro Asn@Lys
Hls Tyr Phe GLu ILe Asp Leu Ser Trp
Hjs LyS GLy Leu GLn ASn Thr@GLy
LysASnALaGLuVaLPheALaPr:IGLnSsrAspPr
oAsnGLγLeuILeLysCys Thr VaL GLy Arg
Ser Ser Leu Lys Ser Lys LeUを持ち、所望により
メチオニンが先行し、またはこの配列と実質的程度の相同性が存在する蛋白質に
関するものである。
好ましくは本発明の蛋白質の特異的尿酸オキシダーゼ活性は約3OU/mgであ
る。 この型の好ましい蛋白質は、二次元ゲル上の分析により、約33.5kD
aの分子質量および8. 0付近に等電点を示し少なくとも90%の蛋白質質量
を示す蛋白質である。
好ましくは、aC8グラフトシリカカラム上の液体クロマトグラフィーにより測
定される本発明の蛋白質の純度は、80%以上である。
この型の興味深い蛋白質は、等電点8.0を有する蛋白質である。好ましくは、
その蛋白質のアミノ末端セリンは、好ましくは43付近の原子質量単位を有する
遮蔽基、例えばアセチル基を持つ。
さらに本発明は、薬学上許容し得る担体と組み合わせた本発明の蛋白質を含有す
る薬物に関するものである。本発明の蛋白質は、その異なった用途においては、
商標「ウリコザイム」 (ヴアイダル1990)の下で注射用形態で市販されて
いる約80/mgの特異的尿酸オキシダーゼ活性を有する尿酸オキシダーゼ抽出
物を、有利に置き換えることができる。
さらに本発明は、以下の配列:
MetSerALaVaLLysALaALaArgTyrGLyLysAsp
AsnVaLArgVaLTyrしysVaLHisLysAspGLuLys
ThrGLyVaLGLnThrVaLTyrGLuMetThrVaL Cy
s VaL Leu Leu GLu GLy GLu ILe GLu Th
r Ser Tyr Thr Lys ALa@Asp
Asn Ser VaL ILe VaL ALa Thr Asp Ser
ILe Lys Asn Thr ILe Tyr ILe@Thr
ALaLysGLnAsnProVaLThrProProGLuLeuPhe
GLySerILeLeuGLyThr His Phe ILe GLu L
ys Tyr Asn His ILe His ALa ALa His V
aL Asn@ILe
VaL Cys His Arg Trp Thr Arg Met Asp
ILe Asp GLy Lys Pro His Pro@His
Ser Phe ILe Arg Asp Ser GLu GLu Lys
Arg Asn VaL GLn VaL Asp vaL@VaL
GLu GLy Lys GLy ILe Asp ILe Lys Ser
Ser Leu Ser GLy Leu Thr VaL@Leu
Lys Ser Thr Asn Ser GLn Phe Trp GLy
Phe Leu Arg Asp GLu Tyr Thr@Thr
Leu Lys GLu Thr Trp Asp Arg ILe Leu
Ser Thr Asp VaL Asp ALa Thr@Trp
GLn Trp Lys Asn Phe Ser GLy Leu GLn
GLu VaL Arg Ser His VaL Pro@Lys
Phe Asp ALa Thr Trp ALa Thr ALa Arg
GLu VaL Thr Leu Lys Thr Phe@ALa
GLuAspAsnSerALaSerVaLGLnALaThrMetTyr
LysMetALaGLuGLnILeLeuALaArgGLnGunLeu
ILeGLuThrVaLGLuTyrSerLeuProAsnLys Hl
s Tyr Phe GLu ILe Asp Leu Ser Trp Hi
s Lys GLy Leu GLn Asn@Thr
GLy Lys Asn ALa GLu VaL Phe ALa Pro
GLn Ser Asp Pro Asn GLy Leu@ILe
Lys Cys Thr VaL GLy Arg Ser Ser Leu
Lys Ser Lys Leuを有する蛋白質をコードしているDNA配列を
含む組換え遺伝子基こ関するものである。
遺伝暗号の縮重のため、その配列が上記の式に対応する蛋白質をコードしている
DNA配列は多数ある。原核微生物中での発現に特に好適な一つの好ましいDN
A配列は以下の通りである:ATGTCTGCGG TAAAAGCAG(GC
GCTACGGCAAGGACAATG TTCGCGTCTACAAGGTT
CACAAGGACGAGA AGACCGGTGT CCAGACGGTG
TACGAGATGACCGTCTGTGT GCTTCTGGAG GGTG
AGATTG AGACCTCTTA CACCAAGGCCGACAACAG
CG TCATTGTCGCAACCGACTCCATTAAGAACA CC
ATTTACATCACCGCCAAG ’CAGAACCCCG TTACT
CCTCCCGAGCTGTTCGGCTCCATCCTGGGCACACA
CTTCATTGAG AAGTACAACCACATCCATGCCGCTC
ACGTCAACATTGTCT GCCACCGCTG GA(CCGGAT
G GACATTGACG GCAAGCCACACCCTCACTCCTTC
ATCCGCG ACAGCGAGGA GAAGCGGAAT GTGCAG
GTGGACGTGGTCGA GGGCAAGGGCATCGATATCA
AGTCGTCTCT GTCCGGCCTGACCGTGCTGA AGAG
CACCAA CTCGCAGTTCTGGGGCTTCCTGCGTGACG
AGTACACCACA CTTAAGGAGA (CTGGGACCG TA
TCCTGAGCACCGACGTCGATGCCACTTG GCAGTGG
AAG AATTTCAGTG GACTCCAGGA GGTCCGCTCG
CACGTGCCTA AGTTCGATGCTACCTGGGCCACTGC
TCGCG AGGTCACTCTGAAGACTTTT GCTGAAGAT
A ACAGTGCCAG CGTGCAGGCCACTATGTACAAGA
TGGCAGA GCAAATCCTG GCGCGCCAGCAGCTGAT
CGA GACTGTCGAGTACTCGTTGCCTAACAAGCA C
TATTTCGAA ATCGACC丁GA GCTGGCACAAGGGCC
TCCAA AACACCGGCA AGAACG(CGA GGTCTT(G
C丁 CCTCAGTCGGAC(CCAACGG TCTGATCAAG T
GTACCGTCG GCCGG丁CCTCTCTGAAG丁CTAAATTG
。
酵母のような真核細胞中での発現に特に好適な、もう一つの好ましいDNA配列
は、以下の通りである:ATGTCTGCTG TTAAGGCTGCTAGA
TACGGT AAGGACAACG TTAGAGTCTAiccGcAcA
cACTTCATTGAG AAGTACAACCACATCCATGCCGC
TCACGTCAACATTGTCT GCCACCGCTG GACCCGG
ATG GACATTGACG GCAAGCCACACCCTCACTCCT
TCATCCGCG ACAGCGAGGA GAAGCGGAAT、 GTG
CAGGTGGACGTGGTCGA GGGCAAGGGCATCGATAT
CA AGTCGTCTCT GT(CGGCCTGACCGTGCTGA A
GAGCACCAA CTCGCAGTTCTGGGGCTTCCTGCGTG
ACGAGTACACCACA (TTAAGGAGA CCTGGGACCG
TATCCTGAGCACCGACGTCGATGCCACTTG GCAG
TGGAAG AATTTCAGTG GACTCCAGGA GGTCCGC
TCGCACGTGCCTA AGTTCGATGCTACCTGGGCCAC
TGCTCGCG AGGTCACTCTGAAGACTTTT GCTGAA
GATA ACAGTGCCAG CGTGCAGGCCACTATGTACA
AGATGGCAGA GCAAATCCTG GCGCGCCAGCAGCT
GATCGA GACTGTCGAGTACTCGTTGCCTAACAAGC
A CTATTTCGAA ATCGACC丁GA GCTGGCACAAGG
GCCTCCAA AACACCGGCA AGAACGCCGA GGTC丁
TCG(T CCTCAGTCGGACCCCAACGG TCTGATCAA
G TGTACCGT(G G(CGGTCCTCTCTGAAGTCT動物細
胞中での発現に特に適当なもう一つの好ましl、)DNA配列は、動物細胞にお
ける発現に好都合な非翻訳5′配列の先行する以下の配列である:
5’−ATGTCCGCAGTAAAA GC垣にi、+:Gcv ACGGC
AAGGAGAA(AC(ATT TACATCA(CG CCAAGCAGA
A CCCCGTTAC丁 CC丁CCCGAGCTGTTCGGCTCCAT
CCTGGGCACACACTTCA TTGAGAAGTA CAACCAC
ATCCATG(CGCTCACGTCAACAT TGTCTGCCACCG
CTGGACCCGGATGGACATTGACGGCAAG CCACACC
CTCACTCCTTCAT CCGCGACAGCGAGGAGA八GCGG
AへTGTGCA GGTGGACGTG GTCGAGGGCA AGGGC
ATCGA TATCAAGTCGTCTCTGTでCG GCCTGACCG
T GCTGAAGAGCACCAACTCGCAGTTCTGGGG(TTC
CTGCGT GACGAGTACA CCACACTTAA GGAGACC
TGG GACCGTATCCTGAGCACCGA CGTCGATGCCA
(TTGGCAGT GGAAGAATTT CAGTGGACTCCAGGA
GGTCCGCTCGCACG丁 GCCTAAGTTCGATGCTACCT
GGGCCACTGCTCGCGAGGTCACTCTGAAGA CTTT
TGC丁GA AGATAACAGT GCCAGCGTGCAGGCCACT
AT GTACAAGATG GCAGAGCAAA TCC丁GGCGCG
CCAGCAGCTGA丁CGAGACTG TCGAGTACTCGTTGC
CTAACAAGCACTATT TCGAAATCGACCTGAGCTGG
CACAAGGGCCTCCAAAACACCGGCAAGAACGCCGA
GGTCTTCGCTCCTCA GTCGGACCCCAACGGTCTGA
TCAAGTGTACCGTCGGC(GGこの型の好ましい非翻訳5゛配列
は、上記の配列のすぐ上流に位置する配列AGCTTGCCGCCACTを含む
配列である。
上に示したcDNA配列によりコードされる蛋白質は、これをアミノ末端メチオ
ニン残基から開裂するメチオニルアミノペプチダーゼによるプロセシングを受け
得ることがわかるであろう。
さらに本発明は、その発現に必要な手段を伴う、上に定義された組み替え遺伝子
を有する発現ベクターに関するものである。
原核微生物、特に大腸菌における発現のためには、暗号化配列は、特に、有効な
プロモーター、続いて発現される遺伝子の上流のりボゾーム結合部位、さらに、
発現される遺伝子の下流の有効な転写停止配列、を含む発現ベクター中に挿入さ
れねばならない。さらにこのプラスミドは複製起点および選択マーカーを含んで
いなければならない。これら全ての配列は宿主細胞の機能として選択されねばな
らない。
真核細胞における発現のために、本発明に係る発現ベクターは、その発現のため
、真核細胞におけるその複製のため、および形質転換された細胞の選択のために
必要な手段を伴う、上に定義された組み替え遺伝子を有する。好ましくはこのベ
クターは、例えば受容真核細胞の変異を補足するために選ばれた選択マーカーを
持ち、これが、組み替え遺伝子のゲノム中または多数コピーベクター中のいずれ
かに組み替え遺伝子の大量のコピーを統合させた細胞の選択を可能にする。
動物細胞、特にチャイニーズ・ハムスターの卵巣(CHO)における発現のため
には、暗号化配列を、有効なプロモーター(例えばSV40初期プロモーター)
の前に2つの発現ユニットを含むプラスミド(例えばpBR322由来の)中に
挿入し、第一のユニットの中に組換え遺伝子を挿入する。開始ATG付近の配列
は、好ましくはコザク(M、コザク(1978)、セル、第15巻1109−1
123頁)により記載されている一致配列(consensussequenc
e)の機能として選択する。イントロン配列、例えばマウスα−グロビンのイン
トロンは、組み替え遺伝子の上流に挿入でき、ポリアデニル化部位、例えばSV
40ポリアデニル化配列は、組み替え遺伝子の下流に挿入できる。第二の発現ユ
ニットは、ジヒドロ葉酸塩還元酵素(以後DHFRと略記される酵素)をコード
している選択マーカー(例えばDNA配列)を含む。このプラスミドを動物細胞
、例えばDHFR−CHO細胞(DHFRを発現できない)にトランスフェクト
する。そのメトトレキサート耐性について1個のラインを選択する。これは組み
替え遺伝子の大量のコピーをそのゲノム中に統合し、該組み替え遺伝子を十分な
レベルで発現した。
酵母、例えばサツカロミセス・セレビシアエのような真核細胞における発現のた
めには、暗号化配列は、一方では有効なプロモーターとして認識される配列、そ
して他方では転写ターミネータ−の間に挿入されねばならない。発現カセットと
呼ばれるこのプロモーター/暗号化配列/ターミネータ−の列は、酵母用のプラ
スミドベクター(単一コピーまたは多数コピー)中にクローニングするか、また
は酵母のゲノム中に多数コピーとして統合する。
さらに本発明は、上記発現ベクターによって形質転換された真核細胞に関するも
のである。これら真核細胞のうち価値があるのは、サツカロミセス・セレビシア
エ種の菌株、特にロイシンまたはウラシルの合成を司る遺伝子のうちの1個、例
えばLEU2遺伝子またはURA3遺伝子に変異を含んでいるものである。
さらに本発明は、その発現に必要な手段と共にこの組み替え遺伝子を含んでいる
動物細胞に関するものである。該組み替え遺伝子は、例えば上記発現ベクターに
よるトランスフェクションにより、該発現ベクターを持つウィルスまたはレトロ
ウィルスによる感染により、またはミクロ注入により、その細胞内に導入された
。
さらに本発明は、
1)上に定義される形質転換された細胞を培養し;2)その細胞の溶解物を生成
し:
3)得られた溶解液に含まれる尿酸オキシダーゼを分離および精製する:
工程からなる組み替え尿酸オキシダーゼの生産方法に関するものである。
下記の実施例を参考にして本発明がより明確に理解されるであろう。
当業者によく知られている以下の技術の多くは、マニアティス等による「モレキ
ュラー・クローニングニア・ラボラトリ−・マニュアルJ(’1984年出版、
ニールド・スプリング・ハーバ−・プレス、ニューヨーク在)の著にその詳細が
記載されている。
実施例1 アスペルギルス・フラブスからのメツセンジャーRNAの単離
尿酸オキシダーゼを生産するA、フラブス菌株を、尿酸オキシダーゼの生産に適
当な条件下で、即ち尿酸を含有し、以下の組成ニゲルコース15g/l、Mg5
O,・7H,01g/l、KH!PO40,75g/]、CaCO51,2g/
l、尿酸1.2g/l、KOH0,5g/L大豆油0.66m1/L FeSO
4・7H!0 10mg/l、CuSO4・5H101mg/l、ZnSO4”
7Hz0 3mg/l、MnSO4・H2O1mg/lを有する培地中で培養し
た。この培地はIMのHx S OaでpH7に調節し、120℃で80分間滅
菌する。
51の三角フラスコ中、培地1.51に胞子約1ないし3.10’を接種する。
この培養を30℃で約40時間振盪(120rpm)Lながらインキュベートす
る。ガーゼで濾過することにより菌糸体を回収し、水洗し、液体窒素中で凍結す
る。
菌糸体15g (湿重量)を融解し、溶菌緩衝液45m】に再懸濁し、次いで同
容量のビーズ(直径0.45μm)中に入れる。溶菌緩衝液は、グアニジンチオ
シアナート4M1トリス−HC]10mM (pH7,6) 、EDTAlom
M、β−メルカプトエタノール50m1/Iよりなる。この菌糸体懸濁液をツェ
ルミューラー破砕器(ビブロジエニック)中で5分間挽く。
破砕した物質を回収しビーズをデカンテーションする。上滑を除き(約45m1
)、最終濃度を塩化リチウムに関して3Mに戻し、0℃で保存する。
三日後、これを110000rpで60分間遠心する。上清を捨て、残留物を3
MのLiC] 40m1に取り、再度110000rpで1時間30分間遠心す
る。
以下のものを加える:ブロティナーゼK(シグマ)40μg/mL SDS (
0,1%w/v)およびEDTA20mM0この混合物を37℃で3時間インキ
ュベートする。エタノール2容量で沈澱させた後70%エタノールで洗浄する。
残留物をTE緩衝液(トリス−HCl 10mM、EDTA1mMSpH7,5
)0.5ml中に取り、混合物をクロロホルムで2回抽出し、エタノールで沈澱
化する。このRNAをアルコール中−80℃で保存する。
実施例2 RNAのポリA”分画の精製RNA約1mgを4℃で20分間沈澱化
(15000rpm)L、次いで70%エタノールで洗浄し乾燥する。残留物を
TE緩衝缶液m]に取り、ポルテックスで撹拌することにより再懸濁する。製造
者の指示に従ってオリゴdT−セルロース3型(コラボラティブ・リサーチ・I
nc、、バイオメディカルズ・プロダクト・ディビジョンにより市販)を調製す
る。RNAをこのオリゴdTに沈澱させ、穏やかに撹拌してビーズを再懸濁し、
次いで65℃で1分間加熱する。
懸濁液を0.5MNaC1となるよう調節し次いで穏やかに10分間撹拌する。
次にこれを11000rpで1分間遠心し、上溝を除き残留物を0.5MNaC
1を含有するTE緩衝缶液mlで2回洗浄する。上清を除去する。このビーズを
TE緩衝缶液mlに懸濁し、次いでこの懸濁液を60℃で1分間加熱し、引続き
傾斜板上で10分間振盪することによってRNAのポリアデニル化分画(メツセ
ンジャーRNAからなる)を溶離する。次いでこれを1100Orpで1分間遠
心すると、一方では溶液中の遊離のmRNAを含む上清、そして他方では残留物
のセルロースビーズを回収することができる。上の一連の操作(溶離から始まる
)を繰り返す。このようにして得られた上清をプールし、過剰のビーズを遠心に
よって除き、常法(マニアティス:Op、引用)に従って上清をNaClを含有
するエタノールで沈澱させる。
実施例3 cDNAライブラリーの構築前実施例に記載されるように単離したメ
ツセンジャーRNAを用いてベクターpTZ19R(ファルマシアにより市販)
中にcDNAライブラリーを組み立てる。このベクターは独自の制限サイトを含
むポリリンカーを含んでいるプラスミドである。
使用されるクローニング技術はキャバット等により記載されたものである(プラ
イマー−アダプター・テクニーク:キャバット等、プロシーディングズ・オン・
ザ・ナショナル・アカデミ−・オン・サイエンシズ(U、S、A、)(1986
)83巻1670−1674頁)。
これはまずベクターをPstlで消化し、突出した3°端にポリdCの尾を付け
、次いで得られたプラスミドをBamHIで消化することからなる。ベクターに
対応するフラグメントをセファロースCL4Bのカラム(ファルマシア)上で精
製する。故にこれは一方の端にポリdCの尾を含み1、他方の端はBamHI型
の粘着末端である。次にこのメツセンジャーRNAを、5’<GATCCGGG
CCCTH!、)<3の配列を有するプライマーから始まる逆転写に付す。こう
してcDNAはその5′端にBamHI粘着末端に対して相補的な配列GATC
Cを有することになる。逆転写酵素の働きにより得られたRNA−DNAハイブ
リッドをアルカリ加水分解し、これによりRNAが除去できる。次いでこの一本
鎖cDNAをセファロースCL4Bカラム上で2サイクル精製し、3′端にポリ
dGを付加すべくターミナルトランスフェラーゼで処理する。このcDNAを上
記のごとく調製したベクター中に一本鎖の形で挿入する。プライマーに対し相補
的な第二のオリゴヌクレオチド、アダプターが、cpNAの5′端に「解放ゴB
amHIサイトを生み出すために必要である。ベクター、cDNAおよびアダプ
ターのハイブリダイゼーションの後、組み替え分子をファージT4のリガーゼの
働きにより円形とする。次いで一本鎖領域をファージT4のDNAポリメラーゼ
により修復する。このようにして得られたプラスミドのプールを用いてMC10
61を形質転換し、アンピシリン耐性を獲得させる(カサバダン、チョウおよび
コーエン、ジャーナル・オン・バクテリオロジ−(1980)143巻971−
980頁)。
実施例4 A、フラブスから抽出された尿酸オキシダーゼの精製およびその性格
決定
1)A、フラブスから抽出された尿酸オキシダーゼの精製A、フラブスから抽出
された8U/ml(特異的尿酸オキシダーゼ活性は、ブラッドフォード法(アナ
リティカル・バイオケミストリー72巻248−254頁)により測定される総
蛋白質重量に対する、実施例9に記載される試験により測定される尿酸オキシダ
ーゼ活性の比である)の特異的尿酸オキシダーゼ活性を有する尿酸オキシダーゼ
の調製物(ウリコザイム − ラボラドワール・タリノ・ミディ)を、レッド−
アガロース120グラフトアガロース(シグマ)カラム上のクロマトグラフィー
、限外濾過による濃縮およびウルトロゲルAca(IBF)、ポリアクリルアミ
ド−アガロースゲル上での濾過により、以下のプロトコルに従って再精製した:
工程lニゲラフトアガロース上の親和クロマトグラフィ一温度=4℃
カラム:ファルマシアに50/30
径=5Qmm
長さ=33cm
樹脂:レッド120アガロース(3,0OOCL/R−0503S I GMA
)
ゲルの容量−410m1
ゲルの高さ=20cm
平衡緩衝液ニゲリシン/NaOH20mM pH8,3溶離緩衝液ニゲリシン/
NaOH20mM、NaC12M pH8,3
コンディショニングの流速:250m1/h操作流速+160m1/h
溶出流速:60m1/h
1)定流ポンプを用いてウリコザイムの溶液をカラムの頂点に入れる。
2)級着後、カラムをその2倍容量の平衡緩衝液で洗浄する。
3)以下の組成を有するイオン強度勾配にて溶出するニゲリシン、NaOH12
0mM pH8,3/グリシン、NaOH120mM +NaC12M pH8
,3゜この勾配の総容量はカラム容量の10倍に等しく、これを2つの構成因子
の間で等分する。
クロマトグラフィーの記録はλ=280nmで行なう;16U/mgに等しいま
たはこれ以上の特異的尿酸オキシダーゼ活性を有する分画を合した後、尿酸オキ
シダーゼのプールを集める。
工程2 : 10kDa限外濾過膜よりなるバイオバス系を用いる限外濾過によ
る尿酸オキシダーゼプールの濃縮工程3:
温度:4℃
カラム:ファルマシアに50/100
径=50mm
長さ”100cm
樹脂:アミンおよびヒドロキシ基を有するポリアクリルアミド−アガロース:ウ
ルトロゲルACA44 (IBF)ゲルの容量=1.61
ゲルの高さ=80 cm
平衡緩衝液ニゲリシン/NaOH20mM pH8,3コンデイシヨニングの流
速:40m1/h操作流速:24m1/h
l)定流ポンプを用いてカラムの頂点に濃縮尿酸オキシダーゼのプールを入れる
。
2)試料を入れた後、緩衝液グリシン/NaOH20mM pH8,3のカラム
への供給を続ける。
3)り07トグラフイー後、UV吸収値(λ=280nm)<0゜05となるま
でNaC12Mで洗浄する。
4℃でNaC12Mの下で保存する。
クロマトグラフィーの記録はλ”280 nmで行なう;−20U/mgに等し
いまたはこれ以上の特異的尿酸オキシダーゼ活性;ならびに
−変性条件(SDSの存在)下における電気泳動および硝酸銀による発色(バイ
オラド染色キット)におけるただ2個のバンド、即ち
33−34kDaの主要なバンド
−70−71kDaの副次的バンド
を共に有する分画を合した後、尿酸オキシダーゼのプールを集める2)A、フラ
ブスから抽出された精製尿酸オキシダーゼの性格決定
a)部分的配列決定
精製尿酸オキシダーゼ抽出物のアミノ酸配列についての情報を得るために、cD
NAのクローニングに要するプローブの合成を可能にする、蛋白質の直接アミノ
末端配列決定を試みた。蛋白質のアミノ末端のブロックのためこの配列決定は成
功しなかった(下記のf)参照)。
故に、尿酸オキシダーゼの部分的配列を得るため以下の方法を開発したニ
ー 蛋白質分解酵素による蛋白質の開裂(酵素トリプシンおよびスタフィロコッ
カス・アウレウスのプロテアーゼV8を使用)−逆相HPLCによる得られたポ
リペプチドの分離−精製されたペプチドの配列決定
α)トリプシンによる尿酸オキシダーゼの加水分解、精製およびペプチドの配列
決定
炭酸アンモニウム緩衝液100mM(pH8,9)中の濃度9mg/mlの尿酸
オキシダーゼを、30/1(重量)の尿酸オキシダーゼ/トリプシン比で、30
℃で24時間トリプシン(ウォーシングトン、TPCK)により消化した。トリ
プシン加水分解の後、消化された尿酸オキシダーゼ60agを、水中アセトニト
リル1%(V / V )およびトリフルオロ酢酸0. 1%(V/V)で平衡
させたブラウンソーG18グラフトシリカの逆相HPLCカラム(カラム:10
x0.2cm)に直接注入した。次いでこのペプチドを、水中トリフルオロ酢酸
(0,1%V / V )の溶液におけるアセトニトリルの直線勾配(60分間
でアセトニトリルを1%から60%に変える)により150μm/分の速度で溶
出した。カラムから出てきたペプチドを218nmにおける光学密度の測定によ
り検出した。
溶出グラフを第1図に示す。ここで文字T()リブシン)に続く数は、同定され
たピークに対応する。
各ピークを集め、−20℃で保存し、その後、各減成サイクル後に生成するフェ
ニルチオヒダントイン誘導体を連続して分析するクロマトグラフ(アプライド・
バイオシステムズのモデル430A)を装備した蛋白質シークエンサー(アプラ
イド・バイオシステムズのモデル470A)で分析した。下記の表Iに、同定さ
れた9個のピークのペプチド配列を示す。
β)プロテアーゼv8による尿酸オキシダーゼの加水分解、精製およびペプチド
の配列決定
酢酸アンモニウム緩衝液100mM(pH6,8)中の濃度2mg/m】の尿酸
オキシダーゼを、60/1の尿酸オキシダーゼ/プロテアーゼv8比で、30℃
で72時間スタフィロコッカス・アウレウスのプロテアーゼV8(ベーリンガー
ーマンハイム)により消化した。消化された尿酸オキシダーゼ160μgを、水
中アセトニトリル1%およびトリフルオロ酢酸0.1%(V / V )で平衡
させたブラウンソーG18グラフトシリカの逆相HPLCカラム(カラム: 1
0xO,2cm;粒子ニアx0.03μm)に注入した。次いでこのペプチドを
、水中トリフルオロ酢酸(0,1%V / V )の溶液におけるアセトニトリ
ルの直線勾配(60分間でアセトニトリルを1%から60%に変える)により1
50μm/分の速度で溶出した。カラムから出てきたペプチドを218nmにお
ける光学密度の測定により検出した。
溶出グラフを第2図に示す。ここで文字V(プロテアーゼV8)に続く数は、同
定されたピークに対応する。
各ピークを集め、既に述べた蛋白質シークエンサーで分析するまで一20℃で保
存した。
下記の第1表に、同定された5個のピークのペプチド配列を示すb)特異活性
精製した尿酸オキシダーゼ抽出物は約30U/mgの特異活性を有する。
C)変性条件下での電気泳動
精製した尿酸オキシダーゼ抽出物のSDS (ドデシル硫酸ナトリウム)存在下
でのポリアクリルアミドゲル上の電気泳動とこれに続く銀発色は、約33−34
kDaの強度の高いバンドおよび約7071kDaの極めて強度の低いバンドを
示す。
d)等電点の決定
方法
−pH領域(3,5−9,5)および(5−8)で、すぐに使えるゲル、即ちフ
ァルマシアのLKBアンホラインズ・ゲル板を使用−LKB標準蛋白質10μI
(標準蛋白質の等電点の範囲:3゜5−9.5)ならびに精製尿酸オキシダー
ゼ4μgおよび8μg(2個の異なった列で)を入れる。
−12V、6℃で1時間30分間稼働。
−次に25%エタノール、8%酢酸中のコーマシープルー(0゜1%)で蛋白質
を染色し、次いでエタノール25%および酢酸8%を含有する溶液で脱色する(
バックグラウンドを除くため)。
−結果:2個の列の各々に、等電点8.1および7.9を有する近接する2個の
バンド(二重線)が観察される。
e)二次元ゲル分析
二次元ゲル分析は、蛋白質を、第一段階でその等電点により、そして第二段階で
その分子量により分離することを可能にする。
プロトコル
試料コグリシン緩衝液20mM pH8,3中の精製尿酸オキシダーゼ抽出物の
溶液
試料の調製
−尿酸オキシダーゼ5μgおよび10μgの2個の試料−真空遠心により乾燥し
、以下の組成を有する溶菌緩衝液5μl中に取る:尿素2.5M、3− (3−
コラミドプロピル)ジメチルアンモニオプロパン−1−スルホナート、CIAP
S (シグマ)、2%(v/v) 、pH領域5−8および3.5−9.5の両
性アンホラインズ(LKB) 、0.4%、およびβ−メルカプトエタノール5
%。
等電点電気泳動ゲル
−尿素9.5M5CHAPS5%、LKBアンホラインズ(pH(3,5−9,
5)1%;pH(5−8)1%)、アクリルアミド/ビスアクリルアミド(28
,4%/1.7%)最終濃度3.5%、H7Oを含有する溶液を調製する。
−二の溶液を濾過および脱気し、続いて0.075%テトラメチルエチレンジア
ミン、ティミド(ファルマシア)、および0.015%15%過硫酸アンモニラ
添加する。
−この溶液を管(16x0.12cm)に導入。 −20℃で一夜重合。
−カソードの溶液二NaOH領 IM、脱気済み。
アノードの溶液: Hs P O42v m Mo−4mAで45分間前稼働(
電圧300V−1000V)。
−カソードに試料を入れる。
−100OV、20℃で19時間稼働。
−ゲルをはずし、緩衝液(トリス0.375M pH8,8;SDS3%;ジチ
オトレイトール、DTT、50mM)中で20℃で10分間平衡化。
PAGE/SDS変性ゲル
−アクリルアミド/ビスアクリルアミド(30%10.8%)最終濃度15%、
トリスHCI (pH8,8)0.375M、HxOを含有する溶液の調製。
−この溶液を濾過および脱気し、続いてSDS (0,1%)、0.05%過硫
酸アンモニウムおよびティミド0.05%を添加する− 4℃で一夜重合(16
x20x0.15cmのゲル)。
−平衡後、PAGE/SDSゲルの表面に等電点電気泳動ゲルを適用し、続いて
アガロースで封入する。
− 電気泳動緩衝液=(トリス−HC125mM pH8,3、グリシン0.1
92M、5D30.1%)。
100mAで稼働 −6℃で6時間
−ゲルを50%メタノール、10%酢酸中で固定し、次いで硝酸銀染色(プラム
・H1エレクトロフォレイシス1987年第8巻93−99頁の方法)。
−コダックのビセッジ2000画像分析機でゲルを走査し、各スポットの光学密
度および表面部分を測定し、これにより、スポット間の定量的比率を算出する。
−アマ−ジャム標準蛋白質の存在下で二次元ゲルを調製することにより、この蛋
白質の分子量を決定する。
結果
分子量が33.5kDaの位である2個のスポットが観察され、一方は8.0の
位の等電点、強度5.2を有する主要なスポット(蛋白質重量の約93%を示す
)であり、他方は7.4の位の等電点、強度0.41を有する副次的スポット(
蛋白質重量の約7%を示す)である。
f)アミノ末端配列およびブロックしているアミノ末端基の質量の決定
α)アミン末端配列がブロックされていることの立証フェニルチオヒダントイン
誘導体のアミノ末端配列を、アプライド・バイオシステム12OA型分析機と組
み合わせたアプライド・バイオシステム470A型シークエンサーを用いて分析
した。精製した尿酸オキシダーゼ(200pmol、アミノ酸分析により確認)
を、標準蛋白質β−ラクトグロブリン20pmolの存在下でシークエンサーに
適用した。
尿酸オキシダーゼの配列に対応するアミノ末端配列は検出されなかった(対照的
に、標準蛋白質のアミノ末端配列が検出され、この事はシークエンサーが作動し
ていたことを示している)。
したがってA、フラブス尿酸オキシダーゼはアミノ末端がブロックされている。
β)32個のアミノ酸からなるアミノ末端ペプチドおよびブロックしているアミ
ノ末端基の質量の決定
方法:臭化シアンによる消化
精製した尿酸オキシダーゼ抽出物を、エビクロロヒドリンによる架橋デキストラ
ンによって得られ、7%蟻酸を含む溶液で平衡化したゲル、セファデックスG2
5 (PDIO−ファルマシア)上のゲル濾過に付し、塩の除去および緩衝液の
交換を可能にする。蟻酸濃度を真空遠心により70%まで上げる。次いで臭化シ
アンを最終濃度0.2Mとなるまで加え、アルゴン下で光の不在下に室温で20
時間反応を進行させる。
−臭化シアンによる蛋白質の消化より誘導されたペプチドの、イオン交換クロマ
トグラフィーによる分離このペプチドを、モノS親水性樹脂に基づくイオン交換
カラム(ファルマシア)上で分離した。
緩衝液A:酢酸アンモニウム10mM pH6,2緩衝液B:酢酸アンモニウム
LM pH6,2流速:0.6ml/分、278nmにおける光学密度の測定に
よるピークの検出。
勾配:30分間で0%のBから100%のBに至る −1mlの分画を集める。
イオン交換工程から導かれた分画を、ジャゴーおよびフォノ・ジャゴー[(19
87)アナリティカル・バイオケミストリー第166巻368−379頁〕によ
り記載された方法に従ってPAGE/SDSゲルにより分析した。
−逆相HPLCによるアミノ末端ペプチドの精製およびマス分光測定法によるそ
の分析
約4000Daの分子量を有する(PAGE/SDSゲルによる)イオン交換工
程から導かれたペプチドを、C18グラフトシリカに基づく逆相HPLCである
ベックマン・アルテックスC18カラム(250x2.1mm)上で精製した。
流速:0.3ml/分、218nmにおける光学密度の測定によりピークを検出
。
緩衝液A:H2O10,1%TFA ()リフルオロ酢酸)緩衝液Bニアセトニ
トリル10.ニ
勾配:60分間で1から50%のBに至る第一の逆相HPLC工程後に集められ
たペプチドを、異なった勾配の同じ逆相HPLCカラムで再度精製した。
勾配=10分間で1から50%のBに至る集めたピークを、グリセロール+チオ
グリセロールのマトリックスを用いる高速原子衝撃マス分光測定法(FAB/M
S)による分析に付した。
− キモトリプシンによるアミノ末端ペプチドの消化および逆相HPLCによっ
て分離されたキモトリプシン分解ペプチドのアミノ酸分析
逆相HPLCにより精製されたペプチドの配列を確定するため、該ペプチドをキ
モトリプシンで消化した。このキモトリプシン分解ペプチドを、ベックマン・ア
ルテックスCI8カラム(250x2、1mm)上の逆相HPLCによって分離
した。
流速+0.3ml/分、218nmにおける光学密度の測定によりピークを検出
。
緩衝液A:H2O10.11%TFA
緩衝液Bニアセトニトリル10缶液8%TFA勾配二60分間で1%のBから5
0%のBに至る − ピークを集める。
キモトリプシン分解したペプチドをアプライド・バイオシステムの分析機(42
0−130A型)上のアミノ酸分析により同定した結果
A.フラブス尿酸オキシダーゼのcDNAの配列および導き出されたアミノ酸配
列(実施例6参照)の決定に基づいて確立された下記の結論は、以下の観点から
のみ理解できるニー マス分光測定法によるアミノ末端ペプチドの分析マス分光
測定法により決定された2個の分子量、3684および3666、ならびに臭化
シアンとの反応により修飾されてホモセリン(3 6 4 2)またはホモセリ
ンラクトン(3624)のいずれかを与えるカルボキシ末端メチオニンを持つ以
下の配列(アミノ末端メチオニン基の開裂および臭化シアンによる最初のメチオ
ニン残基の後のペプチド開裂による、A.フラブス尿酸オキシダーゼのcDNA
から導き出されたアミノ酸配列):から決定された理論的分子量の間には、約4
2原子質量単位の差が観察される。
故に、アミノ末端セリン上には、余分の約42原子質量単位の質量を説明し、恐
らくは該アミノ末端セリンのアセチル化に対応する(CH3Coの質量 = H
の質量 = 42原子質量単位)遮蔽基が存在する。
− キモトリプシン分解ペプチドのアミノ酸分析この分析は、臭化シアン消化に
より得られたアミノ末端ペプチドの配列は上記配列(1)を含むことを明白に示
すことを可能にした。
尿酸オキシダーゼの完全なアミノ酸配列を下に示す。
vaLHisLysAspGLuLysThrGLyVatGLnThrVaL
TyrGLuMetThrVaLCys VaL Leu Leu GLu G
Ly GLu ILe GLu Thr Ser Tyr Thr Lys A
La Asp@Asn
5er VaL ILe Vat ALa Thr Asp Ser ILe
Lys Asn Thr ILe Tyr ILe Thr@ALa
LysGLnAsnProVaLThrProProGLuLeuPheGLy
SerILeLeuGLyThrHis Phe ILe GLu Lys T
yr Asn His ILe His ALa ALa His VaL A
sn ILe@VaL
Cys His Arg Trp Thr Arg Met Asp ILe
Asp GLy Lys Pro His Pro His@5er
Phe ILe Arg Asp Ser GLu GLu Lys Arg
Asn vaL GLn VaL Asp VaL vaL@GLu
GLyLysGLyILeAspILeLysSerSerLeuSerGLy
LeuThrVaLLeuLysSer Thr Asn Ser GLn P
he Trp GLy Phe Leu Arg Asp GLu Tyr T
hr Thr@Leu
Lys GLu Thr Trp Asp Arg ILe Leu Ser
Thr Asp VaL Asp ALa Thr Trp@GLn
Trp Lys Asn Phe Ser GLy Leu GLn GLu
VaL Arg Ser )Iis VaL Pro Ly刀@Phe
Asp ALa Thr Trp ALa Thr ALa Arg GLu
VaL Thr Leu Lys Thr Phe ALa@GLu
Asp Asn Ser ALa Ser VaL GLn ALa Thr
Met Tyr Lys Met ALa GLu GLn@ILe
Leu ALa Arg GLn GLn Leu ILe GLu Thr
VaL GLu Tyr Ser Leu Pro Asn@Lys
His Tyr Phe GLu ILe Asp Leu Ser Trp
His Lys GLy Leu GLn Asn Thr@GLy
LysAsnALaGLuVaLPheALaProGLnSerAspPro
AsnGLyLeuILeLysCys Thr VaL GLy Arg S
er Ser Leu Lys Ser Lys Leu実施例5 細菌のスク
リーニング
1)標識したプローブの調製
この蛋白質のアミノ酸配列から推定したプローブの2個のプールをバイオサーチ
4600DNA合成機を用いて合成した。第一のプールはHis−Tyr−Ph
e−Glu−1ie−Asp残基の配列(T27の配列の一部)、即ち5°から
3°に向かって:に対応する。実際にはこのプールは全ての可能な組合せを表わ
す24x3=48の異なったオリゴヌクレオチドからなる。第二のプールはGi
n−Phe−Trp−Gly−Phe−Leuアミノ酸残基の配列(V5の配列
の一部)、即ち5°から3゛に向かって:に対応する。このプールは2’x4=
64の組合せからなる。プローブはターミナルデオキシヌクレオチドトランスフ
ェラーゼ(TdT)(IBI Inc、により市販)で標識する。
この反応は、「コバルト」反応緩衝液(IBI Inc、により10倍濃縮液と
して供給):1.4Mカコジル酸カリウム − pH7,2,300mMジチオ
トレイトール、1μmの酵素ターミナルデオキシヌクレオチドトランスフェラー
ゼ(IBI Inc、)およびP32で標識した50μCiのデオキシシチジル
三燐酸、dCTP、中の溶液としてのオリゴヌクレオチド混合物1100nにつ
いて実施する。37℃で10分間反応を行ない、次いで0.5MのEDTAIμ
mの添加によりこれを停止する。フェノール抽出を行ない、抽出物をバイオゲル
PIOポリアクリルアミドのカラム(バイオラド:150−1050)で透析す
る。
2)尿酸オキシダーゼのcDNAを含むコロニーのハイブリダイゼーションおよ
び検出
グルンシュタインおよびホグネスにより開発されたインジ−トウハイブリダイゼ
ーション技術(1975、プロシーディングズ・オン・ナショナル・アカデミ−
・オン・サイエンシズ(U、 S、 A。
)72巻3961頁)により約40000コロニーをスクリーニングする。60
00の細菌をペトリ皿に蒔き、孤立したコロニーを得る。37℃で24時間イン
キュベーションした後、各濾紙をプローブの2個のプールのうち片方で処理すべ
く、各々の皿を2枚の濾紙に写し、こうして得られた全コロニーをプローブの2
個のプールで平衡して試験する。
この濾紙を、6xSSC,10xデンハート溶液および100μg/m1の超音
波処理し変性させた鮭の精子DNA (シグマ)を含有する緩衝液中のプローブ
の2個のプールのうち一方とハイブリダイズさせる。ハイブリダイゼーシヨンは
温度42℃で16時間行なう。5xSSC溶液は20xSSC溶液の希釈により
得る。20xSSC緩衝液の調製はマニアティス、フリトウシュおよびサムブル
ーフ(o p、引用)により記載されている。要約するとこの緩衝液は175.
3g/lのNaC1および88. 2 g/ I (Dり:r−ン酸’rトリウ
ムを含有し、NaOH1ON数滴でpH7に調節する。10Xデンハート溶液は
、最終容量500m1につきソイコル1g1ポリビニルピロリドン1gおよびヒ
ト血清アルブミン1gを含有する6xSSC溶液中42℃で洗浄した後(水槽を
5回交換して3時間)、この濾紙をジョゼフ紙で拭き取りオートラジオグラフィ
ーにかける。16時間後に濾紙を展開する。コロニーの約0.5%の分画がプロ
ーブの2個のプールとハイブリダイズしていることがわかった。
この分画から5個のコロニーを取り精製した。これらのコロニーの各々からプラ
スミドDNAを調製し、このDNAをBamHI、またはHjndlll、また
はBamHIおよびHindI I Iの両者で消化することにより分析した。
アガロースゲル上での分析の後、得られた5個のプラスミドがBamHIおよび
HindIIrにより直線化されていることがわかった。二重消化はクローニン
グされたcDNAの全体に対応するフラグメントの放出を可能にする。このフラ
グメントの大きさは、3つの事例で約1.2kbであり他の2つの事例では約0
.9kbである。以下の配列決定のために0.9kbフラグメントの1個および
1.2kbフラグメントの1個を選び再クローニングした(下記の実施例6参照
)。
実施例6 尿酸オキシダーゼcDNAの配列の決定一方で0.9kbフラグメン
トの1個(クローン9A)、そして他方では1.2kbフラグメントの1個(ク
ローン9C)を−末鎖ファージM13の複製型のDNAに再クローニングした。
一方で0.9kbフラグメント、他方で1.2kbフラグメントを含むM13ク
ローンのDNAをエキソヌクレアーゼで消化して一連の重複するM13クローン
を生成させる(方法・IBIの「サイクロンIバイオシステム」)。このクロー
ンをジデオキシリボヌクレオチド法(サンガー等、PNAS−U、S、A、−1
977,14巻5463−5467頁)によって配列決定した。
クローン9Cのヌクレオチド配列を第3図に示すが、さらにこれは、矢印によっ
てクローン9Aの始まりを、そして星印*が後に続(ヌクレオチド記号によって
、クローン9Cのヌクレオチドとは同一でないクローン9への配列決定されたヌ
クレオチドをも示している(2個の配列および、これに続く組み立て(実施例1
0参照)に使用されるAccIおよびBamHI制限サイトを照合した場合)長
い方のフラグメント(クローン9C)のヌク、レオチド配列は2個の相違の外は
短い方のフラグメント(クローン9A)のヌクレオチド配列と重複していること
がわかった(第3図参照)。一方の相違は静止性のものであり、他方はトリプト
ファン残基からグリシン残基への変化に対応する。これらの相違は、単離された
メツセンジャーRNAにおける相違のため(前記実施例2参照)、またはcDN
Aライブラリーを構築する際に使用した逆転写酵素の誤りのため(前記実施例3
参照)か、いずれかによるものであろう。A、フラブス尿酸オキシダーゼはのゲ
ノム遺伝子の配列はこの不明確さの克服を可能にするものである:これはトリプ
トファン残基である(したがっておそらく逆転写酵素の誤り)。
長い方のフラグメントの場合、ATGコドン(第3図中109の位置)が、その
配列が精製A、フラブス尿尿酸オキジダーゼ部分的配列に相当する(実施例4参
照)、分子量約34240Daの302個のアミノ酸のポリペプチドに対応する
解放読み取り枠を解放する。
第4図は、ATGコドンにより解放されるDNA配列およびコードされているポ
リペプチド、ならびに、コードされているポリペプチドの向い側の矢印によって
、A、フラブス尿酸オキシダーゼをトリプシンおよびプロテアーゼv8で加水分
解して得られる配列決定されたペプチド(実施例4参照)を示している。
このポリペプチド配列はSe r−Lys−Leuの三つ組で終止することがわ
かったが、これはベルオキシソームに存在する酵素に典型的である(グールド・
S、J、等、ジャーナル・オン・セル・バイオロジー108巻(1989)16
57−1664頁)。
実施例7 尿酸オキシダーゼcDNAのための発現ベクターの組み立て
大腸菌における発現のためのベクター、プラスミドp466を調製した。これは
、複製起点およびアンピシリン耐性遺伝子を含むpBR327のフラグメントか
らなる。さらにこれは大腸菌の合成プロモーター(R,ロドリゲスおよびM、チ
ェンバリン、「プロモーターズ − ストラクチュア・アンド・ファンクション
(1982)、ブリージャー)、シャインーダルガーノ配列、ならびにこれに続
く唯一のNdeIおよびKpnIサイト、転写ターミネータ−(ファージfd由
来)およびIac i 遺伝子を含むポリリンカーをも含んでいる。
このプラスミドは、大腸菌中のhGHのための発現プラスミド(p 462)か
ら、hGH遺伝子を持っているフラグメントを尿酸オキシダーゼのcDNAで1
換することにより組み立てられる。
これよりプラスミドp466の組み立てを以下の記述で詳細にわたって記載する
が、これは第5.6.7.8および9図に関連するものである。
第5図はプラスミドp163.1の制限地図を示している。以下の記号に従って
異なった制限セグメントを随意に標識している:−−−−−一= プラスミドp
BR322から誘導されたDNAセグメント
一豊−−= 複製起点の位置(ORI)= hGHの天然前駆体をコードしてい
る配列を含むDNAセグメント
°、゛、・:°°・′−1−゛・= 転写ターミネータ−を含むファージfdの
DNAセグメント
盃ワZZ乙乙= トリプトファン−ラクトースUV5ノhイブリツドのプロモー
ター−オペレーターを含むDNAセグメント智■■■■■ = β−ラクトマー
ゼをコードしているDNAセグメント(ApR:アンピシリン耐性)
第6図はプラスミドp160の制限地図を示しており、そのPvu I −Xh
o I−BamHI (1)およびPvuI−○RI−BamHI(2)フラグ
メントはそれぞれプラスミドp163,1およびpBR327をその起源とし、
小さなりamHI (2) −BamHl (1)フラグメントは下記のフラグ
メント3である。
第7図はプラスミドp373.2の制限地図である。以下の記号に従って異なっ
た制限セグメントを随意に標識している:+−+−+” プラスミドpBR32
7から誘導されたPvu 1− Ban HI配列
一−−−−−= プラスミドp163,1から誘導されたPvu I−Xhol
配列
ジZZ乙2= プラスミドp1sa、1から誘導されたXhoI−HincII
配列
上五区xX乙= 下記のフラグメント3・ ・・°−!゛ニー、−= 転写ター
ミネータ−を含むファージfdのDNAセグメント
る合成りgllI−HindI I Iフラグメント、プラスミドp462の制
限地図である。
ゼをコードしている遺伝子を含むNdeI−KpnIフラグメント、プラスミド
p466の制限地図である。
1)プラスミドp373,2の組み立て使用する方法は、一般に入手可能な既に
存在するプラスミドから得られるフラグメント、および現在普通に用いられる技
術により合成で調製されるフラグメントを用いる。使用されるクローニング技術
は、T、マニアテイス、E、F、フリトウシュおよびJ、サムブルーフ(コール
ド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−(1982))により記載されている
ものである。このオリゴヌクレオチドはバイオサーチ4600DNA合成機を用
いて合成する。
欧州特許出願A−0245138号に記載され、1986年2月17日、照会番
号l−530の下でCNCMに寄託されているプラスミドp163,1 (第5
図)を、酵素PvuIおよびBamHIで消化した。このプラスミドはhGHを
コードする遺伝子を含んでいる。制限酵素XhoIの作用部位を含む、第5図に
示したPvuI−BamHIフラグメント(以後フラグメント1と呼ぶ)を精製
した。
同様にして、当業者に周知のプラスミドpBR327(Q、V−ソベロン・Xl
等、ジーン、9巻(1980)287−305頁)を酵素Pvu IおよびBa
mHIで消化した。複製起点を含むPvuI−BamHIフラグメント(以後フ
ラグメント2と呼ぶ)を精製した。
次にフラグメント3を調製した。これはlac i 遺伝子およびそのプロモー
ターを含む合成りamHI (1)−BamHI (2)フラグメントであって
、以下の配列を持ち、この中で鎖の2つの端は、第6および7図に描かれたプラ
スミド中でフラグメントの方向を明記するために、番号1および2によって特定
している:フラグメント3
BaxnHI (1)
5’ GATCCGCGGAAGCAT AAAGTGTAAA GCCTGG
GGTG CCTAATGf、GTGAGCTAACTT ACA7TAATT
G CGTTGCGCTCACTGCCCGCT rTごCAGTCGGGAA
ACCTGTCGTGCCAGC丁G CATTAATGAA TCGGCCA
ACG CGCGGGGAGAGGCGGTTTGCGTATTGGGCG C
CAGGGTGGT TTTTCTTTTCACCAGTGAGACGGGCA
ACAG CTGATTGCCCTTCACCGCCT GG((CTGAGA
GAGTTGCAGCAAGCGGTCCA CGCTGGTTTG CCC
CACCACCCGAAAATCCT GTTTGATGGTCTACCGAG
AT ATCCGCACCA ACGCGCAGCCCGGACTCGGT A
ATGGCGCGCATTGCGCCCA GCGCCATCTG ATCGT
TGGCA ACCAGCATCG CAGTGGGAACGATGCCCTC
A TTCAGCATTT GCATGGTTTG TTGAAAACCG G
A(ATGGCACTCCAGTCGCCTTCCCGTTCCGCTACCG
CCT GAATTTGA’rT QCGAGTGAGATATTTATGこC
AGCCAGCCAG ACGCAGACGCGCCGAGACAG AACT
TAATGGGCCCGCTAACAGCGCGATTT GCTGGTGAC
C(AAACCGACCAGATGC丁CCACGCCCAGTCG CGTA
CCGTCT TCATGGGAGA AAA丁^ATACT C7丁(iAT
GGGTGTC丁GGTCAG AGACATCAAG AAATAACGCC
GGAACATTAG TGCAGGCAGCTTCCACAGCA ATGG
CATCCT GGTCATCCAG CGGATAGTTA ATGA丁CA
GCCCACTGACGCG T丁G(GCGAGA AGATTGTGCA
CCGC(GCTTT AC;1GGCTTCGACGCC(JCTTCGTT
CTACCA丁 CGACACCACCACGCCCGCACC(AGTTGA
TCGGCGCGAGAT TTAATCGCCG CGACAATTTG C
GACGG(GCG TGCAGGGC(AGACTGGAGGT GGCAA
CGCCA ATCAGCAACG ACTGTTTGCCCGCCAGTTG
TTGTGCCACGCGGTTGGGAAT GTAATTCAGCT(CG
CCATCG CCGCTTCCACTTTTTCCCGCGTTTTCGCA
G AAACGTGGCT GGCCTGGTTCACCACGCGGGAAA
CGGTCTG ATAACAGACA CCGGCATAC丁 C丁GCGA
CATCGTATAACGTTACTGG77TCA (A77(A((A(C
(TGAA7TGA CTCTCTTCCG GG(GC丁ATCATGC(A
TACCG CGAAAGG?TT TGCG(CATTCGATGGTGTC
CG8amH1(2)
次いでフラグメント1.2および3をライゲーションして、第6図に示すプラス
ミドp160を得た。
このプラスミドを制限酵素HincllおよびPstlで部分的に消化した。次
に、複製起点を含み第6図に示されるこの大きなHincII−PstIフラグ
メントを、hGHの天然前駆体のうち最初の44アミノ酸をコードする配列、お
よびこの配列の上流に調節シグナルを有する合成りNAフラグメントである、下
に示されるフラグメント4とライゲーションした。
フラグメント4
ATG GCT ACCGGA TCCCC4ACT AGT CTG CTC
CTG GCT Trr GGCCTG CTCTGCCTf
GACAACGCTATGCT(CGCGCCCA了CGTCTGCACCAG
CTGGCCTTrGAC八CCTACCへG TrG CGA TACGAG
GCG CGG GTA GCA CACGTG GT(GA(CGS AA
A CTG TGGfGC
DNAl・ILRAHRLHOLAFLTYCAGGAGnTCAACAAGC
CTATATCCCAλAGCAACAGAAGTA丁TCATTCCTGCA
GTCCTCAAA Cn CTT CGG ATA T;(l G:IT 二
CCTT GT(n(ATA AGT 易GQεFEEAYIPKEQKYSF
μ
このフラグメントにおいて、アミノ酸は以下のコードに従った文字によって表わ
す:
A=アラニン M=メチオニン
C=システィン N=アスパラギン
D=アスパラギン酸 P=プロリン
E=グルタミン酸 Q=グルタミン
F=フェニルアラニン R=アルギニンG=グリシン S=セリン
H=ヒスチジン T=スレオニン
■=インロイシン V=バリン
に=リジン W=トリプトファン
L=ロイシン Y=チロシン
プロモーター配列の−35(TTGCTT)および−10(TATAA、T)、
ならびに当業者に周知のシャインーダルガーノ配列に、このフラグメント中で連
続して下線を付しである。
プラスミドp380.1はこのようにして取得した。
次いでプラスミドp380,1を制限酵素C1alおよびNdeIで消化して、
ここから上のフラグメント4の小さなC1aI−Ndelフラグメントを除去し
、そしてこれを下記のC1aI−Ndelフラグメントに置き換えた:
2)プラスミドp466の組み立て
プラスミドp373,2を酵素BglIIおよびHindIIIで二重消化に付
した。この消化から誘導された大きなフラグメントを精製し、そしてその配列が
、3′端においてKpnIおよび5naBIクローニングサイトが後に続<hG
H遺伝子の末端の再形成e を意図するものである、下に示される合成りNAフ
ラグメントとラリ イゲーションした。
GATCTTCAAGCAGACCTACAGCAAGTTCGACACAAA
CTCACACAACGATGACGCACTACTCAAGAACTACGG
GCTGCTCTACTGCTTCAGGAAGGACATGGACAAGGT
C(TGCGTGATGAGTTCTT(iATGCC(GACGAGATGA
CGAAGTCCTTCCTGTACCTGTTCCA(。
CTCTGTAAGGA CGCGTAGCACGTCACGGCGAGACA
CCTCCCGTCGACACCGAAGATCATTccTAcccTGcc
oAcGrAccxCCATGGGAどGGGATGCATGGTTCGAこの
フラグメントはBgllIおよびHindllI粘着末端を含んでいる。このよ
うにして作られた新規プラスミドp462 (第8図参照)は、したがってKp
nIサイトおよびNdelサイトを含み、尿酸オキシダーゼcDNAを含むフラ
グメントを発現ベクター中でクローニングするために使用される。
約1.2kbの尿酸オキシダーゼcDNAを有するpTZ19Rから誘導された
ハイブリッドプラスミド(クローン9C)(実施例3参照)は、唯一のKpnl
サイトを含む。このサイトはcDNAクローニングサイトの数塩基対下流に位置
する。さらに尿酸オキシダーゼcDNAは5′端付近に位置するAcclサイト
を含んでいる。
故にこのcDNAの大きな部分を占めるAccl−Kpnlフラグメントを単離
精製した。2つの相補的オリゴヌクレオチドもまた合成したが、下に示したその
配列:
5 ’ −TATGTCTGCGGTAAAAG CAG CGCG CTAC
GGCAAGGACAA TG TTCG CG TA(AGACGCCAT丁
TTCG丁CGCGCGATGCCGTTCCTGTTACAAGCGCAGA
−5’は、cDNAの5゛端を再構築することを意図している。このようにして
得られたこの合成フラグメントはNdeI末端およびもう1つのAccII末端
を持っている。このフラグメントおよび合成配列を、KpnIおよびNdeIに
よって切り取られた発現ベクターとライゲーションした。この3フラグメントラ
イゲーシヨンは、p466と呼ばれる大腸菌尿酸オキシダーゼのための発現ベク
ター(第9図参照)の取得を可能にする。このプラスミドを制限酵素による一連
の酵素的加水分解に付したが、これにより、予想される制限サイト、特に尿酸オ
キシダーゼをコードしている遺伝子の持つ制限サイトの存在の立証が可能となっ
た。
したがってプラスミドp466は、組み立てにより尿酸オキシダーゼをコードし
ている遺伝子を含み、以下の配列を有する:ATGTC工GC且G TAAAA
GCAGCGCGCTACGGCAAGGACAATG T二CG(GTCTA
CAAGGTTCACAAGGACGAGA AGACCGGTGT CCAG
μCGGTG TACGAGATGACCGTCTGTGT GCTTCTGG
AG GGTGAGATTG AGACCTCTTA CACCAAGGCCG
ACAACAGCG TCATTGTCGCAACCGACTCCATTAAG
AACA CCATTTACATCACCGC(AAG CAGAACCCCG
TTACTCCTCCCGAGCTGTTCGGCTCCA7C(TGGGC
ACACA CTTCATTGAG AAGTACAACCAcuccArGc
CGCTCACGTCAACATTGTC丁 GCCACCGCTG GAC
CCGGATG GACATTGACG GCAAGCCACACCCTCAC
TCCTTCA丁CCGCG ACAGCGAGGA GAAGCGGAAT
GTGCAGGTGGACGTGGTCGA GGGCAAGGGCATCGA
TATCA AGTCGTCTCT GTCCGGCCTGACCGTGCTG
A AGAGCACCAA CTCG(AGTTCTGGGGCTTCCTGC
GTGACGAGTACACCACA CTTAAGGAGA CCTGGGA
CCG TATCCTGAGCACCGACGTCGATGCCACTTG G
CAGTGGAAG AATT1’CAGTG GACTCCAGGA GGT
CCGCTCGCACGTGCCTA AGTTCGATGC丁ACCTGGG
CCACTGCTCGCG AGGTCACTCTGAAGACTTTT GC
TGAAGATA ACAGTGCCAG CGTGCAGGCCACTATG
TACAAGATGGCAGA GCAAATCCTG GCGCGCCAGC
AGCTGATCGA GACTGTCGAGTACTCGTTGCCTAAC
AAGCA CTATTT(GAA ATCGACCTGA GC丁GGCAC
AAGGGCCTCCAA AACACCGGCA AGAACGCCGA G
GTCTTCGCT CCTCAGTCGGACCCCAACGG TCTGA
TCAAG TGTACCGTCG GCCGGTCCTCTCTGAAGTC
T(上の配列中、A、フラブスから単離されたcDNAのヌクレオチドとは異な
るヌクレオチドに下線を付しである。これらの相違は、ATGより下流のヌクレ
オチド配列を原核細胞の遺伝子内で通常遭遇する配列によりよく対応させるため
に合成Accl−KpnIフラグメント中に導入された。)
実施例8 尿酸オキシダーゼcDNAの発現大腸菌に12 RRI菌株(ベセス
ダ・リサーチ・ラボラトリ−・Inc、)を、アンピシリン耐性を得るためにプ
ラスミドp466で、そして負の制御プラスミドpBR322で形質転換した。
アンピシリン耐性コロニーが両方の場合に得られた。各々の型につき1個のコロ
ニーを培地(LB+アンピシリン100μg/ml)中で培養した。37℃で振
盪しつつ1夜経過後に2個の培養を培地(LB+アンピシリン100μg/ml
)で100倍に希釈した。1時間培養の後IPTG(イソプロピル−β−D−チ
オガラクトシド)1mMを3時間の間加えた。
ウェスタン・プロットによる尿酸オキシダーゼの免疫的検出1)方法
3時間のIPTGの導入後に得られた培養物から、0D=1において0.2m3
に相当する等分試料を取る。この等分試料を遠心し上清を除去する。次いで残留
物を、当業者に周知の技術であるウェスタン・プロットに付すが、この技術は以
下の工程からなるニー トリス−HCl0.125MpH6,8,5D84%、
ブロモフェノール・ブルー0.002%、グリセロール20%、β−メルカプト
エタノール10%よりなるローディング緩衝液と呼ばれる緩衝液中で10分間煮
沸することにより、この残留物を可溶化する(ラムリ(U、 K、ラムリ、ネイ
チャー、227巻(1970)680−685頁)により記載されたプロトコル
に従う);− ラムリ(U、 K、ラムリ、ネイチャー、227巻(1970)
680−685頁)により記載されたプロトコルに従って、この可溶化物に含ま
れる異なった蛋白質を電気泳動的に分離する;そして−ゲルに含まれる該蛋白質
をニトロセルロース膜に移す(H,トービン等、プロシーディングズ・オン・ザ
・ナショナル・アカデミ−・オン・サイエンシズ・USA第76巻(1979)
4350−4354頁の技術に従う)。
バーネットの技術(W、 W、バーネット、アナリティカル・バイオケミストす
・第112巻(1981)195−203頁)に従って実施される免疫的検出は
、以下の連続操作を含む二・ このニトロセルロース膜を緩衝液A(トリス−H
Cl 10mM、NaC1170mM、KCI LmM)で10分間すすぐ;・
ニトロセルロース膜を37℃で30分間緩衝液B(牛血清アルブミンを100
m1につき3gの割合で加えた緩衝液A)と接触させる:
・ ニトロセルロース膜を37℃で1時間抗血清(A、フラブスを認識するポリ
クローナル抗体)と接触させる;・ ニトロセルロース膜を緩衝液Bですすぐ;
・ ニトロセルロース膜を37℃で1時間、0.1マイクロキユリ一/m1の割
合で沃素125で標識した蛋白質Gの溶液と接触させる:
・ 膜を緩衝液Aですすぐ:
・ 膜を2枚の吸着シートの間で乾燥する;・ 膜をX線フィルムと接触させる
;そして、・ フィルムを感光する。
2)結果
プラスミドp466によって形質転換された菌株は、見かけの分子量約33kD
aの蛋白質を過剰生産し、この蛋白質はA、フラブス尿酸オキシダーゼに対する
抗体によって認識され、その対照菌株が存在しないことがわかった。
実施例9 尿酸オキシダーゼ活性の検定前実施例に記載された培養条件下で3時
間IPTGを導入した後に得られた培養物から、0D=1においてQ、5ml相
当量に対応する等分試料を取る。この等分試料を遠心し上溝を除去する。残留物
を0.05MpH8,9のTEA(トリエタノールアミン)緩衝液1ml中に取
る。この細胞懸濁液をW10超音波ソニケーター(ストレングス8およびインテ
ンシテイ−4に調節する)を用いて水中で30秒間2回超音波処理する。この抽
出物を10000gで10分間遠心し、上清を検定に使用する。
プラスミドp466により形質転換された大腸菌に12から任意に取った4個の
コロニー(コロニーA、、B、、C+およびD+)およびプラスミドpBR32
2により形質転換された1個のコロニーについて、上記操作を行なう。
1)原理
尿酸のアラントインへの変換は292nmにおける吸収の減少を伴う。この反応
は以下の通りである:
尿酸 アラントイン
(292nmにおいて吸収)
2)試薬
a)TEAo、05M pH8,9/EDTA緩衝液−TEA(分析用試薬 −
プロラボref、287.46.266)7.5gを蒸留水400m1に溶解す
る:−コンプレキソンI I I (メルク −ref、8418)0゜372
gを蒸留水50m1に溶解する;−2つの溶液を合し500m1とする(溶液1
)ニー 二の溶液のpHを0.2NHCIで8.9に調節する:そして−蒸留水
で容量を10100Oとする(溶液2)。
b)尿酸の保存溶液
−尿酸(カルビオケム − ref、6671)100mgを50m1の溶液1
に溶解する;
−0,2NHC1でpHを8.9に調節する;そして、−蒸留水で容量を100
m1とする。
得られたこの溶液は4℃で1週間保存できる。
C)尿酸基質溶液
−尿酸の保存溶液(カルビオケム −ref、6671.)1゜5mlを取りT
EA緩衝液(分析用試薬 −プロラボref、287.46.266)で100
m1に希釈する。
この溶液は、その日に使用しなければならない。
3)方法
以下の容量を、292nmに調節しサーモスタットで30℃に調温した分光光度
計の石英セル内に導入するニー 600μmの尿酸基質溶液(30℃に予熱)お
よび、−TEA (pH8,9)200μIを加えた上記の上清100μm (
30℃に予熱)。
混合後、光学密度の変化を30秒ごとに5分間読みとる。これらの読み取り値か
ら△E1即ち毎分の光学密度の変化を導く。
4)結果
U/ml ODIで表わされる尿酸オキシダーゼの酵素活性Aを[式中、記号V
r、d、εlおよびy P tは、各々反応容量(0,9m1)、希釈因子(2
) 、292nmにおける尿酸の消衰係数(12,5)および被験試料の容量(
0,1m1)を表わす]を用いて△Eの測定値から算出する。
得られた結果を下の第2表にまとめる。
第2表
上記の表から、プラスミドp466により形質転換したE、コリ細胞は、IPT
Gの存在下、尿酸オキシダーゼ活性生成能があることが明らかである。
実施例10:酵母の尿酸オキシダーゼcDNAのための3つの発現ベクターの構
築: プラスミドpEMR469、pEMR473及びpEMR515
利用した方法は、一般に入手可能な既に存在するプラスミドから得られるフラグ
メントを用い、フラグメントは一般に用いる技術により合成的に製造した。利用
したクローニング技術は、「モレキュラー・クローニング、ア・ラボラトリイ・
マニュアル」(コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリイ、1984)で
ティー・マニアティス、イー・エフ・フリツク及びジエイ・サンプルツクにより
記載されたものを用いた。オリゴヌクレオチドは、バイオサーチ45QQDNA
シンセサイザーを用いて合成する。
以下の記載により、プラスミドpEMR414、pEMR469及びpEMR4
73の制限地図をそれぞれ示す図10.11及び12参照すれば明瞭に理解され
る。これらの図で用いる記号は以下の記載で特定される。部位がクルノウポリメ
ラーゼにより平滑になった場合、印“0”を用い、部位がライゲーションにより
除かれた場合、カッコで示す。
1)プラスミドpEMR469の構築
このプラスミドは、以下の成分の連続ライゲーションにより構築される、シャト
ルベクターE9 コリ酵母pEMR414から構築した。
pBR322のアンピシリン耐性遺伝子AmpRの上流部(ストクリラフ、19
79、コールド・スプリング・シンブ・フォート・パイオル、43.779)及
び内因性2μフラグメント、B型からなり、そのプロモーター(LEU2dと呼
ばれる)の除去により部分的に修飾されたS、セレビシェの遺伝子、遺伝子位置
5−TB(REP3)及び2μフラグメントの複製開始点(ハートレイ及びトネ
ルソン、1980、ネイチャー、286.860−865)を運ぶプラスミドp
JDB207の図10において土上土丘で示されるPstI −Hlnclll
[’フラグメント(BEGGS、1978: ジーン・クローニング・イン・イ
ースト−p、175−203: ジエネテイツク・エンジニアリング、2巻−ウ
ィリアムソン−アカデミツク・プレス−ロンドン英国)。本フラグメントのHi
nd m末端はタレノウポリメラーゼの作用により平滑化された。図10でHi
ndn[’により示す。
−そのプロモーターを伴うURA3を含む酵母のクロモシームの、図10におい
てXで示されるHindI[[−3ma Iフラグメント(ローズ等、1984
、ジーン、29、p、113−124)。このHind−8maIフラグメント
はプラスミドpFLI(チェヴアリア等、1980、ジーン11.1l−19)
から生じる。このプラスミドのHindI[[末端は、クルノウポリメラーゼの
作用により平滑にした。
一ラッセル及びスミスにより記載された天然バージョン(version)(ラ
ッセル等、(1983)ジャーナル・オン・バイオロジカル・ケミストリイ、2
58.2674−2682)とは、制限部位の導入を意図する少しの塩基対のみ
が異なるADH2遺伝子のプロモーターの合成バージョンを含む、図10におい
て により示される。SamI−BamHIフラグメント)。(天然配列は、は
んの少し異なる結果で用いることができた。)本フラグメントの配列は以下に示
される。
SM
−酵母PGK遺伝子の3゛末端を保有する、図10において■で示されるBgl
lr−Hindlffフラグメント。本フラグメントは、ヒッツエマン等により
記載されたPGK遺伝子(1982、ヌクレイツク・アシッズ・リサーチ、10
,7791−7808)を保有し、ただ一つのBg■部位を有する酵母クロモシ
ームDNAのHind nIフラグメントのBgmによる完全消化から生ずる。
本消化で、2つのHindII[−Bgn[フラグメントが得られ、その小さい
方、約0.4Kdのフラグメント、これは酵母PGK遺伝子の3′末端を保つ、
を維持する。後者のフラグメントはヒッツエマン等により記載される(前掲書中
)。Bg■部位は、先のフラグメントのBamHIでクローン化され(BamH
I及びBgI[[部位は従って消える)、フレノウポリメラーゼの作用により平
滑にされたHindllI部位は、以下に記載される、pBR322のPvaI
I−PstIフラグメントのPvul1部位でクローン化される。
一複製開始点及びアンピシリン耐性遺伝子Amp’の下流部を含む、pBR32
2の、図10において’KKKで示される、Pvull−PstIフラグメント
。
従って、この方法で形成されるプラスミドpEMR414は以下の成分を含む。
一複製開始点及びE、コリ細胞内プラスミドの複製及び選択を可能にするアンピ
シリン耐性遺伝子Amp’。これらの成分はE、コリ細胞内の形質転換を可能に
する。
一酵母の複製開始点(ARS)、プロモーターを伴わないS、セレビシェの遺伝
子位置STB及びLEU2遺伝子並びにそのプロモーターを伴うS、セレビシェ
のURA3遺伝子。これらの成分は、ニス・セレビシアのプラスミドの複製及び
選択並びに内因性2μプラスミド含有細胞内の十分な分配効力を可能にする。
プラスミドpEMR414は、制限酵素NheI及びC1aIで完全にした。U
RA3遺伝子を含む小Nhe I −C1a Iフラグメント、以下フラグメン
トAという、を精製した。
プラスミドpEMR414を酵素NheI及びBamHIで完全に消化した。特
にLEU2d遺伝子及びプラスミドpBR322の複製開始点を含む大きなNh
eI−BamHIフラグメント、以下フラグメントBという、を精製した。
尿酸オキシダーゼcDNA配列由来の蛋白質をコードする遺伝子の開始を含む合
成C1aI−AccIフラグメント(クローン9C)も、調製した。本フラグメ
ントは、コード化するアミノ酸を変化することなく酵母に慣行的であるコドンを
挿入する目的で導入された(シャープ等、1986、ヌクレイツク・アシッズ・
リサーチ、14巻含む。このフラグメント、以下フラグメントCと呼ぶ、の配列
は以下の通りである(下線のヌクレオチドはクローン9Cに関して修飾したもの
である):
クローン9Cのプラスミド(図3参照)を酵素ACCI及びBarnH1で消化
した。尿酸オキシダーゼcDNAの末端を含むAccI −BamHIフラグメ
ント、以下フラグメントDという、を精製した。このフラグメントは以下の配列
を有する。
′ C丁λ0λλC−GTTCACλAGGACGXG λACpc=ccAA
c?c=丁ccrcc?ct:cフラグメントASB、C及びDをライゲーショ
ンして図11に示すプラスミドpEMR469とした。図において、印は図10
におけると同意義であり、新しいC1aI−AccI及びAcc I −Bam
HIフラグメントは1ffiで示される。
2)プラスミドpEMR473の構築
プラスミドpEMR469を酵素M1uI及び5phIで完全に消化した。尿酸
オキシダーゼ遺伝子を含む、大きなMlu I −Sph Iフラグメントを、
S、セレビシェのプロモーターGAL7のTATA組成から上流の配列の部分(
200bp)に相当し、該部分は上流活性化配列(UAS)を含み、その配列が
以下に示される、合成フラグメントとをライゲーションした。
この方法で得られるプラスミドpEMR473は図12に示され、図において、
印は図]1におけると同意義であり、導入された新しいMlu I −Sph
rフラグメントは】コロ(により示される。
3)プラスミドpEMR515の構築
プラスミドpEMR473を酵素XbaIで部分的に消化し、酵素M1uIで完
全に消化した。大きいXba I −Mlu Iフラグメントを精製した。この
フラグメントは、特に複製開始点及び2μフラグメントの遺伝子位置の配列、L
EU2d遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子AmpR,pB R322の複製開始
点及び尿酸オキシダーゼ用の発現カセットを含む。一方、それは、URA3遺伝
子及びXba、IとNhe工部工部間の2μフラグメントの部分のどちらも含ま
ない。
大きなXba I −Mlu Iフラグメントは、MluI及び修飾XbaI粘
着性末端を含有する以下の配列アダプターにより再環化した。
修飾XbaI
TCTAGGCTA、GCGGGCCCGCATG。
この方法で得たプラスミドpEMR515は、2μフラグメントのFLP遺伝子
によりコード化したコンビナーゼの標的FRT部位の三成分の一つのみを有する
。
プラスミドpEMR469、pEMR473及びpEMR515は以下の配列を
有する尿酸オキシダーゼをコード化している遺伝子を有する。
ATGTCTGCTG TTAAGGCTGCTAGATACGGT AAGG
ACAACG T丁AGAGTCTACAAGGTTCACAAGGACGAG
A AGACCGGTGT CCAGACGG丁G TACGAGATGACC
GTCTGTGT GCTTCTGGAG GGTGAGATTG AGACC
TCTTA CACCAAGGCCGACAACAGCG TCATTGTCG
CAACCGACTCCAT丁AAGAACA CCATTTACATCACC
GCCAAG CAGAACCCCG TTACTCCTCCCGAGCTG丁
TCGGC丁CCATCCTGGGCACACA CTTCATTGAG AA
GTACAACCACATCCA丁GCCGCTCACGTCAACATTGT
CT GCCACCGCTG GACCCGGATG GACATTGACG
GCAAGCCACACCCTCACTCCTTCATCCGCG ACAGC
GAGGA GAAGCGGAAV G丁GCAGGTGGACGTGGTCG
A GGGCAAGGGCATCGATATCA AGTCGTCTCT GT
CCGGCCTGACCGTGCTGA AGAGCACCAA CTCGCA
GT工CTGGGGCTTCCTGCGTGACGAGTACACCACA C
TTAAGGAGA CCTGGGACCG TATCCTGAGCμCCGA
CGTCGATGCCACTTG GCAGTGGAAG AATTTCAGT
G GACTCCAGGA GGTCCGCTCGCACG丁GCC丁A、AG
TTCGATGCTACCTGGGI:CACTGCTCGCG AGGTCA
CTCTGAAGACTTTT GCTGAAGATA ACAGTGCCAG
CGTGCAGGCCACTATGTACAAGATGGCAGA GCAA
ATCCTG GCGCGCCAGCAGCTGATCGA GACTGTCG
AGTACTCGTTGCCTAACAAGCA CTATTTCGAA AT
CGACCTGA GCTGGCACAAGGGCCTCCAA AACACC
GGCA AGAACGCCGA GG丁CTTCGCT CCTCAGTCG
GACCCCAACGG TCTGA丁CAAG TGTACCGTCG GC
CGGTCCTCTCTGAAGTCTAAATTG。
実施例11. プラスミドpEMR469、pEMR473及びpEMR515
によるEMY761酵素株の形質転換−プラスミドpEMR515によるEMY
500及びGRF18酵素株の形質転換−ウラシルの原栄養性またはロイシンの
原栄養性のいずれかの選択を伴う形質転換。
サツカロミセス・セレビシェの3つの非同質遺子系統を受容株として用いた。
−EMY761株(Mata、 1eu2. ura3. his3. gal
)−EMY500株(Mata、 1eu2. ura3. pep4)−GR
F18株(Mata、 1eu2. his3)GRF18株はこの分野の当業
者によく知られている(ゲリー・フィフク、エムアイティー、ニーニスエイ)。
EMY761及びEMY500株は、GRF18株に関連する。これらはGRF
18株を、FL100株(番号28383の下にATCCに寄託された)から誘
導されたura 3株、及びイー・ダブリュー・ジョーンズにより記載された(
イー・ダスリュー・ジョーンズ等(1977)ジエネティックス、85.23)
20 B 12株(Mata、 tspl、 pep4)で続けて交雑すること
により得た。
a RF 18株は、1989年12月28日に寄託番号l−920の下にCN
CMに寄託されたGRF18 pEMR515(leuつ株のプラスミドpEM
R515をキユアリング(curing)することにより得ることができ、EM
Y500株は、1989年12月28日に寄託番号1−919の下にCN CM
に寄託されたEMY500 pEMR515(lea”)のプラスミドpEMR
515をキユアリングすることにより得ることができる。
これらの株は、プラスミドpEMR469及びpEMR473の各々に存在する
LEU2d欠損選択マーカー及びURA3選択マーカーにより補体することが可
能な変異(leu 2及びura 3 )を含む。
1)ウラシルの原栄養性の選択を伴う形質転換EMY761株のコロニーを10
0m1の液体YPG培地(以下の表■参照)と呼ばれる培地に接種するのに用い
た。細胞密度がm1当たり104細胞に達したとき、細胞を、この分野の当業者
によく知られており、イトオ等により記載された(イトオ等、1983、ジャー
ナル・オン・バクテリオロジイ、153.163−168)技術による形質転換
のために酢酸リチウム0.2Mで処理した。
EMY761細胞を、平行して約各1μgのプラスミドpEMR469及びpE
MR473で形質転換した。形質転換した細胞はウラシルで不含固体培地(以下
の第3表参照)と呼ばれる培地上ウラシル(uraつ栄養要求性質を選択する。
EMY761 pEMR469(ura”)形質転換株及びEMY 761 p
EMR473(uraつ形質転換株をこうして維持した。
2)ロイシンの原栄養性の選択を伴う形質転換用いた形質転換技術は、ベッグス
等により記載された(ベッグス等(1978)ネイチャー275.104−10
9)ものの変法である。それは、酵母を浸透安定剤、即ちソルビトールIM濃度
の存在下、プロトプラスト化処理に付すことを含む。
正確な形質転換プロトコールは以下に特定される。
a) 200m1の液体YPG培地(表■参照)に定常期に培養株の約5X]、
0’細胞を接種11、この方法で接種した培養株を一晩30℃で撹拌する。
b)培養株の密度がm1当り約107細胞に達したとき、細胞を400Orpm
で5分間遠心し、残渣をソルビトールIMで洗浄するC)細胞を、25mM E
DTA及び5QmMジチオスレイトールを含む5mlのソルビトール溶液IMに
懸濁し、10分間30℃でインキュベートする。
d)細胞を10m1のソルビトールIMで1度洗浄し、20m1のソルビトール
に懸濁する。ジモラーゼ−1007(セイカガク・コーギョウ株式会社から販売
される、アルソバフタ−・ルテウス培養上清をアフィニティカラムで部分精製す
ることにより得られ、β−1,3−グルカンラミナリペンタヒドロラーゼを含む
製剤)を最終濃度20μg/mlまで加えて懸濁液を室温で約15分間インキュ
ベートする。
e)細胞を、ソルビトール含有培地(以下の第3表参照)と呼ばれる、ソルビト
ール含有培地20m1に再び懸濁し、20分間30℃で緩やかに撹拌しながらイ
ンキュベートする。
f)細胞を3分間250Orpmで遠心する。
g)細胞を9mlの形質転換緩衝液(ソルビトールIM、トリス−HCl 10
gM pH7,5及びCaC1t 101nM)に再び懸濁する。
h) 0.1.mlの細胞と5μlのDNA溶液(約5μg)を加えて得られる
懸濁液を10〜15分間室温に保持する。
i)1mlの以下の溶液を加える。
ポリエチレングリコールPE04000 20%、トリス−HCl 10mM
pH7,5及びCaC1210mM。
j) i)で得られる懸濁液Q、]、mlを、予め溶融処理し、約45℃で溶液
に保ったロイシン不含固体再産生培地(以下の表■参照)を含有する管に注ぐ。
懸濁液をl5m1のロイシン不含固体再産生培地の固体化層を含むペトリ皿に注
ぐ。
k)段階J)をh)で得られる細胞懸濁液の残留物で繰り返す。
形質転換株が3日後現れ始める。
EMY 761 pEMR469(leuつ、EMY761 pEMR473(
leuつ、EMY761 pEMR515(leuつ、GRF18pEMR51
5(leuつ及びEMY 500 pEMR515(leuつ形質変換株はこう
して維持された。
第3表
実施例11.12.13及び14で用いた主要培地−ウラシル不含固体培地
アミノ酸のない6.7gの酵母窒素塩基(ディフコから)5.0gのカゼイン水
和物(ディフコからのカザミノ酸)10gのグルコース
20gの寒天
全成分を蒸留水中で混合し、蒸留水で最終容量11にする。15分間120℃で
オートクレーブにかける。
−ウラシル不含溶体培地
寒天無しでウラシル不含固体培地の処方を用いる。15分間12カザミノ酸のな
い6.7gの酵母窒素塩基CDIFCOから)20mgのアデニン
20mgのウラシル
20mgの1−トリプトファン
20mgの1−ヒスチジン
20mgの1−アルギニン
20mgの1−メチオニン
30mgの1−チロシン
30mgの1−インロイシン
30mgの1−ロイシン
50mgの1−フェニルアラニン
100mgの1−グルタミン酸
150mgの1−バリン
400mgの1−ロイシン
20gのグルコース
20gの寒天
蒸留水中に全成分を混合する。蒸留水で最終容量を11とする。
15分間120℃でオートクレーブにかける。オートクレーブ処理後、200m
gの1−スレオニンと100mgの1−アスパラロイシン不含固体培地の処方を
用い、20gの代わりに30gの寒天を混合し、混合物に182gのソルビトー
ルを加える。
−ロイシン不含液体培地
寒天のないロイシン不含固体培地の処方を用いる。15分間120℃でオートク
レーブにかける。オートクレーブ処理後、200mgの1−スレオニンと100
mgの1−アスパラギン酸を加える。 −液体YP培地
10gの酵母エキス(ディフコからのバクト酵母エキス)20gのペプトン(デ
ィフコからのバクトベプトン)成分を蒸留水中で混合する。蒸留水で最終容量を
11とする。
15分間120℃でオートクレーブにかける。
−液体YPG培地
液体YP培地の処方を用い、オートクレーブで処理後、グルコースを20g/l
の濃度で加える。
一ソルビトールYPG培地
液体YPG培地の処方を用い、オートクレーブ処理後、ソルビトールをIMの濃
度で加える。
−エタノールーグリセリンYP培地
液体YP培地を用いる。オートクレーブ処理後、lQmlのエタノール100%
(1%最終濃度)及び30gのグリセリンを加える。
−二タノールーグリセリンーガラクトースYP培地液体YP培地の処方を用いる
。オートクレーブ処理後、10m1のエタノール100%、30グリセリン及び
30gのガラクトースを加える。
実施例12:EMY761 pEMR469(ura )、EMY761 pE
MR743(ura )、EMY’ 761 pEMR473(leu)株によ
る、尿酸オキシダーゼcDNAの三角フラスコ中での発塀−ウニスタンブロッテ
ィングによる免疫測定−尿酸オキシダーゼ活性および可溶性蛋白質
1)尿酸オキシダーゼcDNAの発現
a)ウラシル無含有培地上で選択された株EMY761 pEMR469(ur
a )およびEMY761 pEMR473(ura )株のコロニーをウラシ
ル無含有液体培地(第3表参照、実施例11)20ml!中で培養した。−夜攪
拌しつつ、30℃に保った後、2種の培地を10分間、7000rpmにて遠心
分離した。残渣を滅菌蒸留水IQmJ中に添加し、再度10分間7000rpm
にて遠心分離する。尿酸オキシダーゼの発現物をEMY761 1)EMR46
9(ura )株につきエタノール−グリセリンYP培地(第3表、実施例11
参照)20mI中、EMY761 pEMR473(ura )株につき、エタ
ノール−グリセリン−ガラクトースYP培地(第3表、実施例11参照)20m
7!中に細胞を添加して行う。培養物は再び30℃にて22時間、攪拌下でイン
キュベートする。
b)ロイシン無含有培地上選択された株第一段階で、EMY761 pEMR4
69(leu )およびEMY761pEMR473(leu )株の各コロニ
ーをロイシン無含有液体培地(第3表、実施例11)20mA!中で培養した。
これによりプラスミド pEMR469およびpEMR473を担持するLEU
2d遺伝子によるleu 2突然変異の相補性の選択を行うことにより多数のプ
ラスミドの複写物を得、かつ維持することが可能である。−夜攪拌しつつ、30
℃に保った後、2種の培地を10分間、7000rpmにて遠心分離した。残渣
を滅菌蒸留水10m/中に添加し、再度10分間7000rpmにて遠心分離す
る。尿酸オキシダーゼの発現物をEMY761pEMR469(ura )株に
つきエタノール−グリセリンYD培地(第3表、実施例11参照)20m/中、
EMY761pEMR473(ura )株につき、エタノール−グリセリン−
ガラクトースYP培地(第3表、実施例11参照)20mI中に細胞を添加して
誘導する。培養物は再び30℃にて22時間、攪拌下でインキュベートする。
C)対照株
非形質転換EMY761株、すなわち、プラスミドを持たないEMY761株を
上記と同様に培養した。これは一方でエタノール−グリセリン液体YP培地IQ
mf中誘導および他方で、エタノール−グリセリン−ガラクトースYP培地IQ
mA’中誘導する。
2)サンプルの調製
a) la)、lb)およびlc)で培養した細胞を遠心分離にかけ、上清を除
去した。残渣を蒸留水IQmlに添加し、10分間7000rp加で遠心分離す
る。残渣を同様に洗浄し、pH8,9のトリエチレンアミン緩衝液、TEA約1
fflIに添加する。上記緩衝液中細胞約300μlをガラスピーズ(直径40
0−500μ111)の存在下溶解し、最終容量を約半分にする。この混合物は
ポルテックス中で1分間に4回、激しく撹拌し、試料は粉砕操作中、30秒は水
中において置(。液体はパスツールピペットでチューブから除きマイクロチュー
ブに移す。ガラスピーズをpH8,9のTEA緩衝液約200μmで1回洗浄す
る。ビーズはポルテックス中で1分間当たり1回洗浄し、液層はパスツールピペ
ットで除き、上記の溶解物に添加する。ついで、溶解物を5分間7000rpm
でマイクロチューブ中で遠心分離する。上清液を注意深く除き、−20℃でウェ
スターン・プロッティング、尿酸オキシダーゼ活性および蛋白質測定のために貯
蔵する。溶解した細胞残金はウェスターン・プロッティング(下記3)参照)の
ために別に貯蔵する。
さらに、la)およびlb)で調整した培養物の試料は誘導前に下記の方法で採
取する:培養物2爪lを10分間、7000rpmにて遠心分離する。残金を蒸
留水500μlに添加し、再び、5分間、7000rpmにて遠心分離する。残
金をpH8,9のTEA緩衝緩衝液約20エ
溶解する。溶解した細胞の上清および残金を別々に一20℃にて貯蔵する。
3)ウェスターン・プロッティングによる尿酸オキシダーゼに免疫的測定法。
a)操作
当分野の技術者に周知の技術である下記の工程からなる各試料の残金および上清
液をウェスターン・プロッティングにかけるニー 負荷(loading)緩衝
液と称されるトリス−HCl 0.125M pH6.8、SD8 4%、ブロ
モフェノール・ブルー 0、002%、グリセリン 20%、β−メルカプトメ
タノール 10%からなる緩衝液中で10分間煮沸して残金を溶解させる(レミ
リに記載のプロトコルによる(U. K. レミリ、ネイチュア、227 (1
970)680−685));− レミリ記載のプロトコル(U. K. レミ
リ、ネイチュア、227 (1970)680−685)による溶解物中に含ま
れる種々の蛋白質の電気泳動的分離:および
− ゲル中の上記蛋白質のニトロセルローズフィルター上への移動(H.タウビ
ンら、プロシーディング・オン・ナショナル・アカデ4354)。
バーネットの操作(W. W,バーネット、アナリテイカル・バイオケミストリ
ー 112. (1981)195−203)により行われた免疫的測定法は下
記の連続的操作を含む。
・ 緩衝液A(1−リス−HCl 10mM5NaC1 170mM,KCL
1mM)10mlを用いて10分間ニトロセルローズ・フィルターをすすぐ:
・ 緩衝液B (100ml当たり3gの牛血清アルブミンを添加した緩衝液A
)に接触させてニトロセルロース・フィルターをすすぐ:
・ ニトロセルロース・フィルターを免疫血清(A.フラブス、尿酸オキシダー
ゼを認識するポリクローナル抗体)に1時間37°Cにて接触させる;
・ ニトロセルロース・フィルターを緩衝液Bにてススク。
・ ニトロセルロース・フィルターを、0,1マイクロキユリ一/mlの割合で
ヨウ素125でラベルしたプロティンGの溶液に、1時間37℃にて接触させる
:
・ フィルターを緩衝液Aにてすすぐ;・ 2枚の吸収紙の間でフィルターを乾
燥する;・ フィルターをX線フィルムに接触させ、・ フィルムを現像する。
b)結果
EMY761 pEMR469(ura’)、EMY761 pEMR4 7
3 (u r aつ、EMY761 pEMR469(IeUつおよびEMY7
61 pEMR473 (leuつ株は見かけ(apparent)の分子量約
33kDaを有する蛋白質を産生じ、これはこれはA.フラブス尿酸オキシダー
ゼに対する抗体によって認識され、これは対照株には含まれない。
非形質導入株は上記の蛋白質を全くまたはほとんど含まないことが判明している
。
残渣と上清液についてのこの蛋白質の量を比較すると上記蛋白質の約80%は溶
解液中に溶解していることを示す。
4)尿酸オキシダーゼ活性のアッセイ
上記実施例9に記載した工程により溶解した細胞の上清液につき尿酸オキシダー
ゼ活性を測定した。
得られた結果を下記第4表に示す。これはグリセリン−エタノールにより誘発さ
れた各株、グリセリン−エタノール−ガラクトースにより誘発された各株および
非誘発株につき尿酸オキシダーゼ活性を示したものである。
第4表
株/誘導物質 尿酸オキシダーゼ活性
(U/ml)
EMY761/YPエタノール−〈0.1グリセリン−ガラクトース
EMY761/YPエタノール−グリセリン <0.IEMY761 pEMR
469(ura )/(非誘導)0.4EMY761 pEI!R469(ur
a )/YPエタノー 12ルーグリセリン
EMY761 pEMR469(leu )/(非誘導) 0.17EMY76
1 pEMR469(leu )/YPエタノー 36ルーグリセリン
EMY761 pEMR473(ura )/(非誘導) <0.1EMY76
1 pEMR473(ura )/YPエタノー 12.5ルーグリセリン−ガ
ラクトース
EIIY761. pEMR473(leu )/(非誘導) <0.1EMY
761 pEMR473(leu )/YPエタノー 1563ルーグリセリン
−ガラクトース
上記の表は明らかに、これらのプラスミドpEMR469およびpEMR473
により形質導入された酵母細胞は導入後、尿酸オキシダーゼ活性の産生が可能で
あることを示している。
5)溶解液中の総可溶性蛋白質のアッセイビオラド製蛋白質アッセイキットを溶
解細胞の上溝液中に存在する総蛋白質のアッセイに使用した。蛋白質が近付くと
クマシーブリリアントブルー g−250の酸溶液の最大吸収が465nmから
595nmに変化するという知見に基づくものである(ライスナーら、アナリテ
ィカル・バイオケミストリー、64,509 (1975))。
a)操作
595nmに設定した分光光度計のセル中に次の容量を入れる。
−蒸留水790μlを添加した試料10μm、−濃縮染色試薬(ビオラド)20
0μm。
各成分を混合し、595nmにて光学密度を読み取る。このようにしてBSA
(牛血清アルブミン)の濃度増大に対する検量曲線を作成する。溶解液中の総蛋
白質の未知濃度を検量曲線から読む。
結果
得られた結果は下記第4表に示す。総可溶性蛋白質の量(mg/ml)および各
グリセリン−エタノールから誘導株、各グリセリン−エタノール−ガラクトース
から誘導株および非誘導株の総可溶性蛋白質中の尿酸オキシダーゼのパーセント
を示している(ここでは、組換え蛋白質の特定の活性はA、フラブスから得られ
た尿酸オキシダーゼの活性: 30U/mgに一致すると推定している)。
第5表
株/誘導物質 総可溶 総可溶蛋白質
蛋白質 中の尿酸
オキシダーゼ%
EMY761/グリセリン−エタノール 5.3 <0.05EMY761/グ
リセリンーエタノール 5.8 <0.05ガラクトース
EMY761 pEMR469(ura )/非誘導 8.5 0.25EMY
761 pEMR469(ura )/グリセリン 5.3 4.7−エタノー
ル
EMY761 plJR469(Ieu )/非誘導 1.7 0.3EMY7
61 pEMR469(leu )/グリセリン 5.9 20−エタノール
E11Y761 pEMR473(ura )/非誘導 10.3 <0.05
EMY761 pEMR473(ura )/グリセリン 6.5 6.4−エ
タノール−ガラクトース
EM1’7611)EMR473(leu )/非誘導 0.5 <0.05E
MY761 pEMR473(leu )/グリセリン 3.9 13−エタノ
ール−ガラクトース
形質導入物質および形質導入株(Ieuつの選択方法により、尿酸オキシダーゼ
の生成率が5−20%変化することが判明する。
実施例13:2.57の発酵槽中EMY761 pEMR473(uraつ株に
よる尿酸オキシダーゼの発現1)発酵プロトコル
EMY761 pEMR473(uraつ株のコロニーをウラシル無含有液体培
地200m1中で培養する(第3表、実施例11)。培養を、撹拌下、ODを約
3まで一夜継続する。
培養培地A
精製水11に対し
グルコース 30 g
カゼイン加水分解物 30 g
(DIFCO、カザミノ酸)
酵母窒素ベース(DIFCO) 15 g酵母抽出物(D I FCO) 2.
5gKzHPO4’ 3 g
MgSOイ、7H200,5g
追加培地B
精製水100mA’に対し
ペプトン加水分解液 30 g
(G、シェフイールド、ブリマトン)
酵母窒素ベース(DIFCO) 15 g酵母抽出物(DIFCO) 5 g
K2HPO43g
Mgso4.7HzO(L5g
b)醗酵条件
タービン2個付総容量2.51のバイオリアクタ一温度=30℃
pH=5
酵素分圧230m口Hg
空気流速=11/分
バイオリアクターに培地A1.51を入れ、接種物150m1を接種する。グル
コースがOD2゜5から0D17にまで消費されたとき、20重量/容量%でグ
ルコース150m1容量を添加して、誘導を行う。増殖を継続させ、ついで0D
30のとき、追加培地を添加する。
増殖をさらに15時間継続させ、0D104にて生成物を回収する2)サンプル
の調製および分析
サンプルを発酵槽中培養物から実施例9の2)a)に記載と同様にして調製する
。2種の試料を採取する:第1、誘導7時間後および第2、誘導22時間後。
実施例9に記載の下記のテストを細胞の溶解後得られた2種の溶解液につき行っ
たニ
ー ウェスタン・プロッティングによる免疫的測定、−総蛋白質のアッセイ
つぎのような結果が得られた:
a)ウェスタン・プロッティングによる免疫的測定21発酵槽中培養のEMY7
61 pEMR473(uraD株は見掛けの分子量33kDaを有する蛋白質
を産生じ、A、フラブス尿酸オキシダーゼに対する抗体(上記の抗体は当業者に
周知の技術によりウサギ中で生成される:ベイチュケイチスら、(1981)メ
ソッド・イン・エンチモロジー、アカデミツク・プレス、ニューヨーク、第73
巻、46頁)により認識され、これは対照株には存在しない。
b)生物学的活性のアッセイ
得られた結果を下記第6表に示す。
第6表
株/誘導時間 U/ml
EMY7611)EMR473(uraつ/7h9EMY7611)EMR47
3(uraつ/22h 12.5培養器で培養したEMY761 pEMR47
3(uraつ株は誘導後圧酸オキシダーゼを生成することができることを発見し
た。
C)総可溶蛋白の検出
結果を以下第7表に示す。
株/誘導時間 総可溶蛋白質 総蛋白質中のmg/ml 尿酸オキシダーゼ%
EMY761 pEIJR473(ura’)/ 7h 5.2 5. 7EM
Y761 pEMR473(uraつ/22h 6.2 6.にれらの結果から
培養器で培養したEMY761 pEMR473(uraつによる尿酸オキシダ
ーゼの合成率が、誘導7および22時間後で細胞の総蛋白の約5%であることが
示された。
実施例14
EMY761 pEMR515(l euつ、EMY500 pEMR515(
IeuつおよびGRF18 pEMR515(leuつ株による尿酸オキシダー
ゼcDNAの三角フラスコ中での発現上記3つの株の各コロニーをロイシンなし
の液体培地20m1中に培養した。
30℃で1晩撹拌し、3つの培養物を10分間7000rpmで遠心した。細胞
残留物を滅菌蒸留水10m1中に取り、再び10分間遠心した。尿酸オキシダー
ゼの発現は、エタノール−グリセリン−ガラクトースYP培地(実施例8の第1
表参照)20ml中に細胞を取ることにより誘導した。培養物を再び30℃20
時間撹拌しながらインキュベートした。非形質転換宿主株を対照としてそれぞれ
培養した。
6培養物の各細胞を遠心により再び分離し、上清を除去した。残留物を蒸留水1
0m]にとり、10分間7000rpmで遠心分離した。このように洗浄した残
留物をpH8,9のTEA緩衝液約1m】に取り、粒子の粉砕および遠心による
除去を実施例9.2)に記載のように実施した。各培養物の上清を前述のように
尿酸オキシダーゼおよび総蛋白の検出のために使った。得られた生な結果を以下
第8表に示した。
第8表
株/培養条件 尿酸オキシダ 総可溶 可溶蛋白中ダーゼ活性 蛋白 の尿酸オ
キシ
(U/m ] ) (mg/ml) ダーゼ%GRF18 pEMR515(l
euつ/a) <0.1 2.2 <0.05EMY500 pEMR515(
leuつ/a) <0.1 0.9 <0.05EMY761 pEMR515
(leuつ/a) <0.1 1.8 <0.05GRF]、8 pEMR51
5(leuつ/b) 38 5.4 23EMY500 pEMR515(le
uつ/b) 20 2.5 26EMY761 pEMR515(leuつ/b
) 33 4.2 26a)二株はグルコース存在下培養(非誘導条件)b)二
株はグルコース不存在およびガラクトース存在下培養(誘導)これらの結果は高
いレベルの尿酸オキシダーゼが本発明による発現ベクターにより形質転換した3
つの非同質遺伝子受容体で得ることができることを示した。
実施例15
EMY500 pEMR515株の尿酸オキシダーゼのc DNA2.51培養
器中での発現。組換え尿酸オキシダーゼの精製および部分的特性確認。
1)EMY500 pEMR515株の2.51培養器中での培養。
EMY500 pEMR515株の培養を次の方法で実施した。
a)三角フラスコ中での前培養段階
MES (2−[N−モルフオリノコ−エタンスルホン酸・シグマM8250番
)1.28gを補足した成長培地MCPA (オートクレーブで滅菌可能)90
mlおよび成長培地MCPF (限外濾過により滅菌)を含む500m1三角フ
ラスコに、光学密度2.35に相当する細胞数の20%グリセリンを含む培地中
のEMY500pEMR515株の1ml溶液を移植した。培地MCPAおよび
MCPFの組成は以下の通りである。24時間30°C撹拌下インキュベーショ
ン後、培養物の光学密度は約7であった。
b)培養器中での培養器
上記培養を次の組成物を有する培養培地を含む2.51培養器に移植するために
使用した。
MCPA 900m1
十MCPF 200m1
培養物のpHを培養器により5.5の所定値に調製した。30℃で培養6−7時
間後、500g/lグルコース溶液72m]を直線的に9時間以上にわたって加
えた(すなわちグルコース36g総量)。
C〕発現段階
前述記載の混合物に、発現培地MEPA (オートクレーブで滅菌可能)100
mlおよび次の組成を有する発現培地MEPF(限外濾過で滅菌)150mlを
加えた。培養をその後5時間続けた。その後、ガラクトース30g1グリセリン
15gおよびエタノール36gを含む溶液150m1を直線的に20時間加えた
。約160の光学密度が得られた。
成長および発現培地の化学組成
一成長培地MCPA (オートクレーブで滅菌)全量900m1
NTA にトリロ三酢酸) 1.2g
酵母抽出物(DIFCO) 6g
KzSOn 1.2g
NaC] 0.6g
Mg5O,・7H201,2g
CaC]z・2H20840mg
F e C131,0!’3 m g
グルタミン酸 4.44g
HYCASE SF(ノエフイールド・ブロダクブ) 30 gロイシン 2.
16g
ヒスチジン 600mg
メチオニン 1.2g
オリゴ要素I(下記参照) 5ml
超精製水で全量11
CuSO4”5H20780mg
HsBOs 5g
znso4・7H203g
KI Ig
MnSO,・2H,03,5g
FeCl3”6HzO4,8g
濃塩酸100m1を溶液に加え1,000m1に調製。
−成長培地MCPF (限外濾過で滅菌)超精製水で全量200m1
KH2PO44,8g
トリプトファン 420mg
ビタミンI (下記参照) 5ml
グルコース 36g
溶解するまで熱し、室温にもどし、ビタミンIを加λ、0,2μmフィルターで
濾過。
ビタミン■のリスト
超精製水で全量100m1
ビオチン 1. 2mg
葉酸 1mg
ニアシン 144mg
にコチン酸)
塩酸ピリドキシン 60mg
塩酸チアミン 240mg
パントテン酸カルシウム 1.2g
メソイノシトール 2.4g
溶解後100m1にする。
0.2μm滅菌フィルター、冷却。
−発現培地MEPA (オートクレーブで滅菌可能)超精製水で全量100m1
NTA 1. 2g
K2SO42,08g
グルタミン酸 6g
HYCASE SF(ノエフィールド・10ダクツ) 24 gロイシン 2.
16g
ヒスチジン 600mg
メチオニン 1.2g
MgSO4・7H20720mg
CaCL・2H20840mg
FeC15・、6H20108mg
オリゴ要素1 5ml
ウラシル 1.2g
濃H,SO4*たは濃KOHでpH5,51=調製。
オートクレーブ20分120℃
一発現培地MEPF (限外濾過で滅菌)超精製水で全量150m1
KH2PO42,4g
トリプトファン 420mg
ビタミンI 5ml
グリセリン 36g
ガラクトース 45g
熱で溶解し、室温にもどしビタミンを加え濾過。
2)細胞の粉砕
20時間誘導後、600nmで測定した培養物のODは98である。培養器ウワ
ーh800gを10,000gで5分間遠心し、細胞ケーキを溶解緩衝液(グリ
シン20mMpH8,5)80mlに取った。細胞を溶解すべき細胞溶液と同容
量のビーズ(直径O150mm)の存在下、粉砕装置(ビブロゲニツク・ツエル
ミューレ・ミルVI4)で2.5分間4℃2回粉砕した。粉砕後、上清を取り、
ビーズを溶解緩衝液80m1で2回洗浄した。溶解物210m1を回収した。上
記溶解物は約3mg/mlの総蛋白含量および約7.7U/mlの尿酸オキシダ
ーゼ活性を含む(すなわち、30μ/mgの総蛋白の特異活性を考慮して約8.
5%の総蛋白に対する尿酸オキシダーゼパーセントである)。
3)組換え尿酸オキシダーゼの精製
a)精製プロトコール
上記溶解物を以下に記載した2段階精製プロトコールに付した。
段階1:陰イオンクロマトグラフィー
支持体:
DEAE (ジエチルアミノホスフェート)セファロースツアーストフロラ(フ
ァルマシア番号17.07.09.91)圧縮ゲルは70m1容量である。分離
を室温で実施し、回収分画を0℃で保存する。
分離条件:
緩衝液1(はう酸ナトリウム10mM、pH9,2)から緩衝液2(はう酸ナト
リウムlQmM、塩化ナトリウムLM)までの塩化物イオン力の勾配を使用した
。緩衝液は前もってガスを除去し、溶出の間0℃に保存した。それぞれの緩衝液
にアジド0.02%を加えた。
粗抽出物を置き(10ml)、カラムに維持しない尿酸オキシダーゼ(10ml
の分画による)が完全に回収されるまで緩衝液1で溶出した。色素および汚染さ
れた蛋白はその後緩衝液2の溶出により除去した。続いて精製は214nmでの
溶出物のODを測定した段階2:高速および逆相液体クロマトグラフィー支持体
:
移植C8シリカカラム、アクアポア0D−300(100X2.1mm)(ブラ
ウリーーアブライド・バイオシステムズ社)操作条件:
溶出2ニトリフルオロ酢酸0. 1%を含む超精製水(ミルポアシステムで濾過
)
溶出2ニトリフルオロ酢酸0.08%を含むアセトニトリル(分光光度的特性ま
たは類似)
流速:0.3ml/分
勾配はアセトニトリル/TFA35%からアセトニトリル/TFA70%20分
間にし、5分間70%で維持する。注入量は一回あたり1mlである。
分画の回収:
分離後、218nmの光学密度で測定した。アセトニトリルを真空下遠心により
蒸発した。
b)結果
精製段階1の前後のサンプルを、注入量50μlで同じ勾配を用い、前に記載し
たグラフトC8シリカカラム、アクアポア0D−300で液体クロマトグラフィ
ーにより分析した。A、フラブスからの精製尿酸オキシダーゼを外部対照として
使用した。出発溶解物では、尿酸オキシダーゼは総蛋白の63%を示した。精製
段階1後、尿酸オキシダーゼは総蛋白の84%を示した。段階2後得られた全サ
ンプルを次の部分的特性確認に使用した。上記サンプルは確実に尿酸オキシダー
ゼを84%以上含む。
4)組換え尿酸オキシダーゼの部分的特性確認a)アミノ酸分析
精製尿酸オキシダーゼの酸加水分解物のアミノ酸分析をアプライド・バイオシス
テムズ・モデル420−130Aの分析装置で実施した。定量化アミノ酸の配分
は仮定した配列に適合した(重要な違いはなしり。同じ結果がA、フラブスから
抽出した精製尿酸オキシダーゼで観察された(実施例4で得られた)。
b)トリプシンペプチドマツプ
トリプシンペプチドマツプを精製組換え尿酸オキシダーゼおよび次の条件下実施
例4)で得られた精製尿酸オキシダーゼ抽出物で達成した。
1g/mlの濃度を有する尿酸オキシダーゼ溶液を製造した。即席で1mg/m
lの濃度を有するトリプシン溶液を製造した。
2つの溶液を室温で8時間1/30酵素/基質の割合で一緒に混合した。トリプ
シン加水分解物をその後記録装置に連結したUV検出器つきの018グラフトシ
リカカラム(5μm1リクロソーブ250X4.6mmハイクロム番号RP18
−5−250A)でクロマトグラフィー(液相クロマトグラフィー)した。適用
した勾配は1%アセトニトリル/TFAから60%アセトニトリル/TFAまで
を120分間であり、その後勾配を60%で5分間維持した。
得られたペプチドマツプは大変狭い特性をもつ。
5)アミノ末端配列の遮断した性質の決定アミン末端配列をフェニルチオヒダン
トイン酸誘導体の分析器であるアプライド・バイオシステムズ・モデル120A
に連結した配列決定装置であるアプライド・バイオシステムズ・モデル470A
により分析した。精製組換え尿酸オキシダーゼ(アミノ酸の分析により検出した
200ピコモル)をβ−ラクトグロブリン(対照蛋白)20ピコモルの存在下配
列決定した。
尿酸オキシダーゼの配列に相当するアミノ末端配列は検出されないが、対照蛋白
のアミノ末端配列は検出された。
それ故、本発明の組換え尿酸オキシダーゼおよび尿酸オキシダーゼ抽出物はブロ
ックされたアミノ末端終結部を有する。
実施例16 動物細胞中での尿酸オキシダーゼcDNA発現ベクター:プラスミ
ドpsV860の構築
このベクターは、
・最初の16個のアミノ酸を除いた尿酸オキシダーゼをコードする配列を含んで
いる小さいAccI−SnaBIフラグメント[このフラグメントはプラスミド
p466(実験室で後記のようにして得られるエシェリヒア・コリ中A・フラブ
ス尿酸オキシダーゼの発現ベクターから由来するコと、合成HindI[[−A
ccIフラグメントを、動物細胞中での発現を促進する非翻訳5°配列とA・フ
ラグス尿酸オキシダーゼをコードする完全配列を含むHindn[−5naB
Iフラグメントが得られるようにライゲーションすること、および・動物細胞用
発現ベクターすなわちプラスミドpsE1の多重クローニング部位中のHind
m部位および5naBI部位間のHindn[−5naBIフラグメント(ポリ
リンカーともいう)を挿入することにより得られた。
以下の記述は、プラスミドp466、プラスミドpsE1およびプラスミドps
V860の構築を続けて述べるものである。
1)プラスミドp466の構築
プラスミドp466すなわちE、コリ中における尿酸オキシダーゼcDNA発現
ベクターを製造した。これは、複製開始点とアンピシリン耐性遺伝子を含むpB
R327のフラグメントを含む。また、これはE・コリの合成プロモーター(R
,ロドリゲおよびM、チャンバーリン、「プロモータース:ストラクチュア・ア
ンド・ファンクションJ(1982)、ブリーガー)、唯1個のNdeI部位お
よびKpnI部位を含むポリリンカーを従えたシセイン・ダルガルノ配列、転写
ターミネータ−(ファージfd由来)およびlac i遺伝子を含むこのプラス
ミドは、E・コリのhGH発現プラスミド(p462)から、hGH遺伝子保持
フラグメントを尿酸オキシダーゼcDNAで置きかえることにより構築した。
プラスミドp466の構築は、上記実施例7に詳述した。
2)動物細胞用発現ベクター:プラスミドpsE1の構築使用したストラテジー
は、公衆が入手し得る既存プラスミドから得られたフラグメントと、現在普通に
用いられて技術により合成されたフラグメントを用いるものである。使用したク
ローニング技術は、T、マニアテイス、E、F、 フリッチおよびJ、サンプル
、ツクにより「モレキュラー・クローニングニア・ラボラトリ−・マニュアル」
(コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−11984)に記載された方
法によるものである。オリゴヌクレオチドは、ノくビオサーチ4600DNAシ
ンセサイザーを用いて合成した。
以下の記述は、第13図を参照すると明確に理解できるものであり、同図はプラ
スミドpsE1の制限地図を示すが、ライゲーションのため消滅した部位は括弧
で示す。この図中の記号は以下の記述中で示す。
このプラスミドは、下記成分を連続的にライゲーションすることにより構築した
。
1) −PvuII−PvuUフラグメント−これは第13図中に++十十素P
vulIで完全消化して得られる2525bpからなる。このフラグメントは、
ファージF1の複製開始点(第13図にORI Flで示す)、アンピシリン耐
性遺伝子(第13図にAmp’で示す)およびE・コリでこのプラスミドの複製
をさせる複製開始点(第13図に0R4pBR3,22で示す)を含む。最初の
Pvumプラント部位は7)で述べたフラグメントのEcoRVプラント部位(
これも消滅する)とのライゲーションの際消滅する。
2) −PvuII−HpaIフラグメント−これは第13図中に閣の記号で示
し、VA−1およびVA−IIRNA情報を含む、5型アデノウイルスDNAの
11299位(Pvull制限部位)10239位(HpalJI限部位)開の
1060bpからなる。HpaIプラント部位は3)で述べたフラグメントのP
シuIIプラント部位(これも消滅する)とのライゲーションの際消滅する。
3) −PvuII−HindI[[フラグメント−これは第13図中にコIu
Iの記号で示し、SV40ウィルスDNA由来で制限酵素PvuIIとHind
n[による完全消化により得られるものである。このフラグメントは、複製開始
点とSV40ウィルスDNAの初期プロモーター(B、J、ヒAtン等、PNA
S−USA(1983)80巻72i−725頁参照)を含む。
Hindm部位は4)で述べたフラグメントのHindlt+結合部位とのライ
ゲーションの際消滅する。
4)−合成rHindltr結合部位J−Hindfflフラグメント−これは
第13図中ニニニの記号で示し、419bpからなるもので、後述するその配列
は、HTLVIウィルスの非翻訳5′配列に類似する(バイス等、「モレキュラ
ー・バイオロジー・オン・テユモア・ウィルシズ」第2部、第2版(1985)
、コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−11057頁参照)。
Hindlff結合部位
AGCTGGCTCGCATCTCTCCTTCACGCGCCCGCCG C
CCTACCTGAGGCCG CCATCCACGCC1−−−−−−−−一
÷−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−−−
−−−−+−−−−−−−−−+ 6O
CCGAG CGTAGAGAGGAAGTG CG CGGG CGG CG
GGATGGACTCCGGCGG TAGGTG CGGGGTGAGTCG
CGTTCTGCCGCCTCCCGCCTGTGGTGCCTCCTGAAC
TGCGTCCGCCGTCTA61−−−−−−−−−+−−−−−−−−−
+−−−−−−−−−+−−−−−−−−−*−−−−−−−−−十輌−−−−
−−−−+ P20
CCACTCAGCGCAAGACGGCGGAGGGCGGACACCACG
GAGGACTTGACGCAGGCGGCAGATGGTAGGCTCCAA
GGGAGCCGGACAAAGGCCCGGTCTCGACCTGAGCTC
TAAACTTACCTA121 −−−−−−一−−+−−−−−−−−−+
勢−−−−−−−−十−−−−−−−−−十−−−−−−−−一千−−−−−−
−−−{1aO
CCATCCGAGGTTCCCTCGGCCTGTTTCCGGGCCAGA
GCTGGACTCGAGATTTGAATGGA7GACTCAGCCGGC
丁CTCCACGCTTTGCCTGACC(TGCTTGCTCAACT(T
A(GTCTT丁G丁丁丁181 −−−−−−−−−+−〜−−−−−−−子
−−−−−−〜−−+ −−−−−−−−−+−−−−〜−−−−+へ一−+−
−+−垂Q40
(TGAGT(GGCCGAGAGGTG(GAAACGGACTGGGA(G
AACGAGTTGAGATGCAGAAACAAACGTTTTCTGTTC
TGCGCCG丁TACAACT丁CAAGGTATGCGCTGGGACCT
GGCAGGCGGCAT241−−−−−−−−−+ −−−−−−−−−+
−−−−−−−−−+ −−−−−−−−−+−−−−−−−−−4−−−−
−一一黶{300
GCAAAAGACAAGACGCGGCAATGTTGAAGTTCCATA
CGCGACCCTGGACCGTCCGCCGTAC丁GGGACCCCTA
GGAAGGGCTTGGGGGTCCTCGTGCCCAAGGCAGGGA
ACATAGTGGTCC301−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−
−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−−−−−
−−+R6Q
GACCCTGGGGATCCTTCCCGAACCCに CAGGAGCAC
GGGTTCCGTCCCTTGTATCACCAGGCAGG、AAGGGG
AGCAGAGGCATCAGGGTGT CCACTTTGTCTCCGCA
GCTCCTGAGCCTGCA361 −−−−−−−−−+−−−−−−−
−−十−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−−−−−−−+−−−
−−−−−−{420
GTCCTTCCCCTCGTCTCCGTAGTCCCACAGGTGAAA
CAGAGGCGTCGAGGACTCGGACGT5)−合成Hindl[[
−r BamHI結合部位」フラグメント−第13図に××××の記号で示し、
)7−ジT7のRNAポリメラーゼのプロモーターとSmarクローニング部位
を含むポリリンカーをもつ。
AGCTTGTCGACTAATACGACTCACTATAGGGCGGCC
GCGGGCCCCTGCAGG AATTCACAGCTGATTATGCT
GAGTGATATCCCGCCGGCGCCCGGGGACG丁CCTTAA
GCCTAGGGGGCCCACTGACTGACTAG6)−540bpのB
amHT−BcIrフラグメント−第13図にママママの記号で示し、5U40
ウイルスを酵素BcIIおよびBamHIで完全消化して得られ、上記ウィルス
の後記ポリアデニル化部位を含む小さいフラグメントである(M、フイッジラル
ド等、セル24巻(1981)251−260頁)。BamH?およびBcT1
部位はそれぞれ5)で述べたフラグメントのBamHI結合部位および7)で述
べたフラグメントのBamH1部位(これも消滅する)とのライゲーションの際
に消滅する。
7)−BamHI−EcoRVフラグメント−第13図に0000の記号で示し
、190bpからなり、プラスミドpBR322を酵素Ec。
RVおよびBa1HIで完全消化して得られる小さいフラグメントである。
3)プラスミドpsV860の構築
プラスミドp466(第9図参照)を、酵素AccIおよび5naBIで完全消
化した。最初の16個のアミノ酸を除く尿酸オキシダーゼをコードするDNA配
列をもつ小さなAce I −5naB Iフラグメントを精製し、下記配列を
もつ合成Hindu−Acclフラグメントと一−ω−−−鋤一一+−神−■−
―−一一◆−−曽−−−−−−4−−−−−−−−−+−−−−−−−−―◆−
−−−−−−−−+ACGGCGGTGATACAGGCGTCATTTTCG
TCGGGCGATGCCGTTCCTGT丁ACAGGCGCAGAこのライ
ゲーションは、クローン9Cと同一であり尿酸オキシダーゼをコードする配列お
よび動物細胞中での発現を容易にする非翻訳5°配列を含むHindI[[−3
naB Iフラグメントを得ることを可能にする(M、 コザック、ヌクレイツ
ク・アシツズ・リサーチ12巻2号(1984)857−872頁)。
Hindl[[−8naB Iフラグメントは下記配列を含む。
5’ −AGCTTGCCG CCACTATGTCCGCAGTAAAA G
CAGCCCGCT ACGGCAAGGACAATGTCCGCGTCTAC
AAGG T丁CACAAGGA CGAGAAGACCGGTGTCCAGA
CGGTGTACGA GATGACCG丁CTGTGTGC丁TCTGGAG
GGTGA GATTGAGACCTC丁丁ACACCA AGGCCGACA
A CAGCGTCATT GTCGCAACCG ACTCCATTAAGA
ACACCATT TACATCACCG (CAAGCAGAA CCCCG
TTACT CCTCCCGAGCTGTTCGGCTCCATCCTGGGC
ACACACTTCA TTGAGAAGTA CAACCACATCCATG
CCGCTCACGTCAACAT TGTCTGC(ACCGCTGGACC
CGGATGGACATTGACGGCAAG CCACACCCTCACTC
CTTCAT CCGCGACAGCGAGGAGAAGCGGAATGTGC
A GGTGGACGTG GTCGAGGGCA AGGGCATCGA T
ATCAAGTCGTCTCTGTCCG GCCTGACCGT GCTGA
AGAGCACCAACTCGCAGTTCTGGGGCTTCCTGCGT
GACGAGTACA CCACACT丁AA GGAGACCTGG GAC
CGTATCCTGAGCACCGA CGTCGATGCCACTTGGCA
GT GGAAGAATTT CAGTGGACTCCAGGAGGTCCGC
TCGCACGT GCCTAAGTTCGATGCTACCT GGGCCA
CTGCTCGCGAGGTCACTCTGAAGA CTTTTGCTGA
AGATAACAGT GCCAGCGTGCAGG(CACTA丁 G丁AC
AAGATG GCAGAGCAAA TCCTGGCGCG CCAGCAG
CTGATCGAGACTG TCGAGTACTCGTTGCCTAACAA
GCACTATT T(GAAATCGACCTGAGCTGG CACAAG
GG(CTCCAAAACACCGGCAAGAACGCCGAGGTC丁TC
GCTCCTCA GTCGGACCCCAACGGTCTGA TCAAGT
GTACCGTCGGCCGGTCCTCTCTGA AGTCTAAATT
Gついで、Hindm−3naB Iフラグメントを、先に酵素Hindmおよ
びSmaIとインキュベートしたベクターpsE1に挿入した。これは第14図
に示すプラスミドpsV860をもたらした。図中、記号は第13図と同じ意味
で、新しいHindm−8naB 1部位はニニ=の記号で示す。(SnaB1
部位とSma1部位はライゲーションの際消滅する。)
実施例17 cos細胞中での尿酸オキシダーゼcDNAの一時的発現。細胞溶
解物中の尿酸オキシダーゼア・ソセイCO8細胞はSV40ウィルスのT抗原を
発現するサルの腎細胞である(Y、グルラマン、セル23巻(1981)175
−182頁)。この細胞はSV40ウィルスDNAの複製開始点を含むベクター
の複製を許すもので、動物細胞の遺伝子発現の研究に好ましい宿主である。
1)CO8細胞のトランスフェクションと尿酸オキシダーゼcDNAの一時的発
現
COS細胞4.105個を、直径5cmのベトリ皿(コーニング)中に入れた、
グルタミン0.6q/lおよびNaHCO33,7q/lを含有しウシ胎仔血清
(ギブコ)5%を補足したダルベツコ修飾イーグル培地(ギブコ)(以下DME
Mという)中にとり出す。5%炭酸ガス含有大気中37℃で16時間培養後、培
地を吸引除去し、細胞をPBS(ギブコのりん酸緩衝食塩水)3*Iで洗浄する
。ついで、下記混合物を加える。(DMEM+10%)ウシ胎仔血清(ギブコ)
)1000μ!、2ag/ml濃度の平均分子量500,000のジエチルアミ
ノエチルデキストラン(ファルマシア)110μA’、100mMクロロキン(
シグマ)1.1μ!およびプラスミドpsV860またはプラスミドpSEI(
対照)のDNA3μ9゜5%炭酸ガス含有大気中37℃で5時間インキュベーシ
ョン後、混合物を細胞から除く。ついで、10%ジメチルスルホキシド(分光用
、メルク)含有PB32mlを加える。室温で1分間インキュベーション後、混
合物を除き細胞をPBSでか2回洗浄する。ウシ胎仔血清2%を補足したD M
E M 5 mlを加える。さらに5%炭酸ガス含有大気中37℃で4日間イ
ンキュベーションを続ける。
2)サンプル調製
培地を吸引除去し、CoS細胞をPBS3mj!で3回すすぐ。ついで、ゴムス
パーチルでかき出して細胞をPBS1mJ中に集める。かき出した後、皿をP
B S l wlですすぐ。2つの細胞けんだく液を合わせ、100’rpmで
10分間遠心する。上清を除き、細胞残渣をpH8,9の0.05M )リエチ
ルアンモニウム(TEA)/EDTA緩衝液141にけんだくする。
細胞を(氷上)12Wにセットした超音波発生器(ビブラ・セル、ソエックス・
アンド・マテリアル・インコーホレイテッド(USA)製)で10sパルスを用
いて超音波処理することにより溶解する。細胞溶解物を10.00 Orpmで
10分間遠心し、上清を尿酸オキシダーゼアツセ用に採取する。
3)尿酸オキシダーゼ活性
尿酸オキシダーゼ活性は実施例9記載のように測定した。
結果は下表に示す通りである。
CO8酸トランスフェクション 尿酸オキシダーゼ活性U /ysJpsV86
0 0.105
尿酸オキシダーゼcDNA保持プラスミドpsV860でトランスフェクション
したCoS細胞は感知可能なレベルの尿酸オキシダーゼ活性を発現したのに対し
、対照では尿酸オキシダーゼ活性が認められない。それ故、尿酸オキシダーゼc
DNAは発現した。
尿酸オキシダーゼのトリプシン消化生成物の2i8nmにおける光学密度測定に
よる溶離図
プロテアーゼv8による尿酸オキシダーゼの消化生成物の218nmにおける光
学密度測定による溶離図
l λλλCCC?CλCフGCCτCτCτCλフτCCττCCG GτG
CCCCCC入フCCτCλλ丁CCλλC丁τCT入Oλ@60
1061 τλGこλ7丁CλフてCλCフτGτフτ丁丁τλCTτCC入
” 1 1.。
クローン9Cおよびクローン9への一部のヌクレオチド配列第3図中109の位
置のATGから始まるDNA配列およびコードされたポリペプチド
A、フラブス尿酸オキシダーゼのトリプシンおよびプロテアーゼV8による加水
分解により得られた配列ペプチドGコード化ポリペプチド、背反する矢印により
示す。
□ :トリプンンペプチド
中−−−−−一◆ ニブロチアーゼ■8の加水分解により得られたペプチド
ol T
プラスミド Pイ63,1
Hinc I[
プラスミド p 160
(Hinc II )
プラスミド p37ジ2
()!inc IF )
プラスミドP462
(Hinc I[)
プラスミド P466
sL I
プラスミド pE門R414
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−−1−1−幽一一甑 PCT/FR90100532国際調査報告