JPH0456594B2 - - Google Patents

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JPH0456594B2
JPH0456594B2 JP59116605A JP11660584A JPH0456594B2 JP H0456594 B2 JPH0456594 B2 JP H0456594B2 JP 59116605 A JP59116605 A JP 59116605A JP 11660584 A JP11660584 A JP 11660584A JP H0456594 B2 JPH0456594 B2 JP H0456594B2
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JP
Japan
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hanp
dna
plasmid
base sequence
gene
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JP59116605A
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Japanese (ja)
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JPS60262592A (en
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Shinzo Oikawa
Takehiro Ooshima
Masaharu Tanaka
Hiroshi Nakazato
Yasunori Tawaragi
Toshuki Matsuo
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SANTORII KK
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Priority to DE8585304059T priority patent/DE3585890D1/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/58Atrial natriuretic factor complex; Atriopeptin; Atrial natriuretic peptide [ANP]; Cardionatrin; Cardiodilatin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は利尿作用を有するポリペプチド又はそ
の前駆体をコードする塩基配列を含むDNA、及
び該DNAを含むプラスミドに関する。 (従来技術及び技術的背景) ヒト心房中には、ペプチドホルモン産生細胞中
に見られる顆粒と形態的に類似する顆粒が存在す
ることが知られている(J.D.Jamieson & G.
E.Palade,J.Cell Biol.,23,151,1964)。近年、
ラツトの心房ホモジエネートおよびその顆粒が、
ラツトにおいてナトリウム利尿をおこすことが知
られ(A.J.DeBoldら、Life Sci.,28,89,1981,
R.Keeler,Can.J.Physiol.Pharmacol.,60
1078,1982など)、また、ヒト、ウサギ、ブタお
よびラツトの心房中にナトリウム利尿作用を有す
る分子量が2万〜3万、及び1万以下のペプチド
様物質が存在することが示唆された(G.Mark,
S.Currieら、Science,221,71〜73,1983)。さ
らに最近になつて、Flynn,T.G.らはラツト心房
から利尿作用を有する28個のアミノ酸からなるペ
プチドを単離した(Biochem.Biophys.Res.
Commun.,118,130〜139,1984)。また、
Kangawa,K.とMatsuo,H.は、ヒト心房から
同様な活性を有する28個のアミノ酸からなるペプ
チドを見出しこれをα−hANPと命名した。そし
て、α−hANPは、H−1 Ser −Leu−Arg−Arg
−Ser−Ser−Cys−Phy−Gly−10 Gly −Arg−
Met−Asp−Arg−Ile−Gly−Ala−Glu−Ser−20 Gly −Leu−Gly−Cys−Asn−Ser−Phe−Arg−
28 Tyr −OH(7位のCysと23位のCysはジスルフ
イド結合している)の構造を示し、薬理活性とし
て顕著な利尿作用とくにナトリウム利尿作用およ
び血圧降下作用を有することを明らかにした
(Biochem.Biophys.Res.Commun.,118,131〜
139,1984,および特願昭58−243675)。 一方、いろいろな生理活性ペプチドは、生体内
でそのものが直接産出されるのではなく、各々の
前駆体がエンドエプチダーゼやエキソペプチター
ゼなどの作用を受け生成されることが知られてい
る。例えば、β−エンドルフインとγ−LPHは
β−LPHを前駆体とし、β−MSHはγ−LPHを
前駆体として生成されることが報告されている
(Takahashi,H.ら、FEBS Lett.135,97〜102,
1981)。本発明者らはこのことに注目し、α−
hANPもある前駆体から生成されるのではないか
と考えα−hANPをコードする遺伝子およびその
生成機構について鋭意研究を行つた。その結果、
α−hANPの前駆体となるペプチド(以下γ−
hANPと略す)をコードする遺伝子(DNA)を
単離・同定することに成功し、さらに該DNAを
有する組換えDNAの創製を行うとともに該組換
えDNAを利用して利尿作用特にナトリウム利尿
作用および血圧降下作用を有するペプチドを製造
できることを見出し、本発明を完成するに至つ
た。 (発明が解決しようとする問題点) 即ち、本発明はα−hANPをコードする塩基配
列を含有するDNAとその組換えDNAを有する形
質転換体の培養によるα−hANPおよびその前駆
体(例えばγ−hANP;このアミノ酸配列を第1
図に示す)さらにはそれらと生物学的活性を同じ
くする各種ポリペプチドの大量生産の方法を提供
するものである。 尚、ヒト心房顆粒より単離されたα−hANPの
前駆体γ−hANPの構造と薬理活性については本
出願と同日に出願された特許出願「新規ペプチド
及びこれを有効成分とする医薬」の明細書に詳細
に記載されている。 (問題点を解決するための手段) 以下本発明について説明する。 (1) α−hANPの前駆体であるγ−hANP遺伝子
の同定(第5図参照) α−hANPをコードする塩基配列を有する遺
伝子は以下のようにして調製された。まず、ヒ
ト心房顆粒からの、オリゴdTカラムを用いて
得られるポリARNA(mRNA)からOkayama
−Berg法(Mol.Cell.Biol.,2,161〜170,
1982)を用いてcDNAライブラリをつくり次に
α−hANPのアミノ酸配列(既述)のうち12番
目(met)から16番目(Gly)に対応する化学
合成した14merのオリゴヌクレオチドを混合プ
ローブ(mixed probe)として用いて、上記の
cDNAライブラリーから目的とする即ち 32Pで
ラベル化された上記プローブとハイブリダイズ
するクローンを選択した。この結果、約40000
個の形質転換体(前記cDNAライグラリー)か
ら23個の目的とするクローンが得られた。この
内8クローンからのプラスミドについて、上記
の14merのmixed probeをプライマーとして
dideoxy法による塩基配列を調べたところ、い
ずれのプラスミドもα−hANPをコードする塩
基配列を有していた。このうち、長い挿入
DNA断片をもつ2つのプラスミドすなわち
phANP1およびphANP82(各々約950bpと約
850bpからなる)について全塩基配列を決定し
た。塩基配列はマキサム−ギルバート(Meth.
Enzym.,65,499〜560,1980)およびサンガ
ーら(Proc.Nath.Aced.Sci.USA,74,5463〜
5467,1977)の方法によつて決定された。両
DNAとも、翻訳開始コドンATGからはじまり
翻訳終止コドンTGAで終る長いオープンリー
デイングフレーム(翻訳可能領域)を有し、一
方が他方に比べて5′未側において約100bp短い
こと以外は全く同じ配列を有していた。この翻
訳可能領域には、既にアミノ酸配列が明らかに
されている28個のアミノ酸からなるα−hANP
(Kangawa,K.& Matsuo,H.,Biochem.
Biophys.Res.Commun.,118,131〜139,
1984)をコードする塩基配列が存在していた
(第5図参照)。 一方、ヒト心房顆粒から精製された利尿作用
を有するポリペプチド(γ−hANP)は、その
N末端がH−Asn−Pro−Met−Tyr−Asn−
…でC末端が−Asn−Ser−Phe−Arg−Tyr−
OHである126個のアミノ酸からなることが明
らかにされた(第1図、及びこの出願と同日に
された前記特許出願を参照のこと)。この結果
と、前記のphANP1及びphANP82上の塩基配
列との比較から、γ−hANP(第1図)をコー
ドする遺伝子およびアミノ酸配列は第5図
(phAN82にクローン化された配列を示す)に
示す通りであると結論される。図中、アミノ酸
配列の1から25までは蛋白の分泌に関与するシ
グナルペプチドと考えられ、26番目のAsnから
はじまり151番目のTyrで終わる126個のアミノ
酸からなるポリペプチドがγ−hANPである
(シグナルペプチドとγ−hANPとから成るア
ミノ酸配列を第2図に示す)。興味あることは、
α−hANPのアミノ酸配列(図中124番目から
151番目まで)がγ−hANPのアミノ酸配列の
C末端側に存在することである。このことは、
本出願と同日にされた前記の特許出願の明細書
に記載されている結果を矛盾なく説明するもの
である。かくして当初予想されたようにα−
hANPの前駆体即ち、γ−hANPが存在するこ
とを確認するとともにその遺伝子を単離するこ
とができた。 第5図に示すDNA、並びにその断片である
第3図および第4図に示されたDNAは、以下
にも述べるように、α−hANP、及びγ−
hANPさらにはそれらと生物学的活性(特に利
尿作用および血圧降下作用)を同じくする各種
ポリペプチドを大量生産するための材料として
産業上有用であることは明らかである。また、
同じくヒト心房から見出された利尿作用を有す
るペプチド(β−hANP)は、α−hANPの二
量体であることが示唆されている(特願昭59−
338817参照のこと)ことからも該前駆体および
その遺伝子の有用性がうかがえる。 α−hANPがγ−hANPを前駆体として産生
されるには、pro−arg(第5図では123−124番
のアミノ酸配列)のC末端が切断されることが
必要であるが、哺乳動物の腸管および脊髄にお
いてガストリン放出ホルモン(GRP)がその
前駆体に存在するpro−arg配列のC末端で切
断されて生成されることから(Reave,J.R.
ら、J.Biol.Chem.,258,5582〜1983および
Minamino,N.ら、Biochem.Biophys.Res.
Commun.,119,14〜20,1984)、α−hANP
も生体内で同様なプロセツシング(多分酵素作
用)を受けγ−hANPから生成されるものと考
えられる。 (2) 組換えDNAの作成 α−hANPをコードする塩基配列を含むγ−
hANP遺伝子の組換えDNAの作成は、以下に
詳しく述べるように、前記のようにして得られ
たγ−hANP遺伝子を含むDNA断片を
M13DNAにクローニング後、in vitro
mutation法(Zoller,M.J.& Smith,M.,
Nucl.Acid.Res.10,6487,1982)を利用してγ
−hANP遺伝子のすぐ上流に制限酵素EcoRI切
断部位および訳翻開所コドン(ATG)を付加
し、さらに該切断部位の上流に適当な発現調節
塩基配列領域(プロモーター、SD配列を含む)
を挿入することにより行われた。 まず、M13mp8RFDNA(PL社製)のPstI切
断点に既述(1)で得られたphANP1をPstIで切断
して得られるγ−hANP遺伝子を含むDNA断
片(約700bp)を挿入し、大腸菌(JM103)を
形質転換した。次に、上記形質転換株の培養液
より目的とするDNA断片(約700bp)が挿入
されたフアージDNA(一本鎖DNA)を分離し、
インビトロミユーテーシヨン(in vitro
mutation)(site directed mutationとも呼ば
れる)法を用いて、γ−hANP遺伝子のすぐ上
流にEcoRI切断認識部位(GAATTC)とATG
(Metをコードするトリプレツトコドン)の挿
入を行つた。該インビトロミユーテーシヨン
は、EcoRI切断認識部位のすぐ3′側にATGの
配列をもつ化学的に合成した36merの一本鎖
DNAの上述の一本鎖フアージDNAとのhetero
duplexを形成させた後、常法(Zoller,J.M.&
Smith,M.,Nucl.Acid.Res.10,6487,
1982)に従いDNAポリメラーゼIKlenow断片
で二重鎖としたDNAで大腸菌(JM103)を形
質転換することにより行つた。目的とする塩基
配列(第5図で、67番目から75番目までの破線
で示す塩基配列ACC AGA GCTがGAA
TTC ATGに変換された塩基配列を有するプ
ラスミドは、上記形質転換株から得られる
DNA(RFDNA)を制限酵素(EcoRI)切断に
よる解析を行うことによつて選択され、さらに
該塩基配列周辺をdideoxy chain termination
法(Sanger,F.ら,Proc.Natl.Acad.Sci.
USA,74,5463〜5467,1977)によつて決定
することにより確認された。このプラスミドは
M13mp8−hANP525と名づけられ次の実験に
用いられた。 γ−hANP遺伝子の発現ベクターへのクロー
ニングは、上記プラスミドM13mp8−
hANP525をEcoRIとSalI(SalI切断部位は
M13mp8DNA由来)で切断して得られる約
510bpのDNA断片を、既に本発明者らによつ
て造成されていたプラスミドps20(第6図参照)
のEcoRI−SalI断片(約450bp)と置き換える
ことにより行われた。プラスミドps20は、λPL
プロモーターとλフアージC蛋白遺伝子の
SD配列(シヤイン−ダルガノ配列)を5′非翻
訳領域として含み、該領域の下流(EcoRI断
点)に挿入された外来遺伝子がλPLプロモータ
ー支配下に発現できるようにつくられたプラス
ミドであり、本プラスミドを含有する大腸菌形
質転換株N4830/pS20はSBM271と命名されブ
ダペスト条約に基づき微工研に寄託されている
(FERM BP−535)。本発明で造成されたプラ
スミドpS220(第6図参照)は、常法に従い大
腸菌N4830株に形質転換され、該形質転換株
(N4830/pS220)のγ−hANPの生産について
調べられた。γ−hANPの生産は、該形質転換
株の培養温度を培養中途において32℃から42℃
にシフトした後、 35S−メチオニンを添加して
生成蛋白をパルスラベル(2分)し、そしてラ
ベル化された生成蛋白をSDS−PAGE(SDSポ
リアクリルアミドゲル電気泳動)で検出するこ
とによりチエツクされた。その結果、pS220を
含まない株(N4830)では見られない明瞭な蛋
白のバンドが該形質転換株の培養においてのみ
見られた(第7図参照)。 さらに、プラスミドpS220のλPLプロモータ
ー領域からγ−hANPの翻訳開始コドン
(ATG)間の領域の大腸菌外膜蛋白(lpp)遺
伝子のSD配列およびMS2フアージA蛋白遺伝
子のSD配列を含む領域に変換したプラスミド
(各々pS223−3およびpS224−3:第8図参
照)においても同様な蛋白の生産が観察された
(第7図参照)。 該蛋白バンドは、γ−hANPの理論分子量
13679より大きい位置(約20Kd)に見られた
が、ヒト心房から精製されたγ−hANPもSDS
−PAGEで同じ位置に泳動されることから、該
蛋白のバンドは形質転換株N4830/pS220が産
生したγ−hANPであると判断された。SDS−
PAGEにおいて、理論分子量より大きい位置に
蛋白が泳動されることはよくある現象である。 さらにこのことは、γ−hANP構造遺伝子の
末端に、読みわくを3通りにデザインした翻訳
終止コドンを有する化学合成リンカー (
(Industrial Application Field) The present invention relates to a DNA containing a base sequence encoding a polypeptide having a diuretic effect or a precursor thereof, and a plasmid containing the DNA. (Prior Art and Technical Background) It is known that granules morphologically similar to granules found in peptide hormone-producing cells exist in the human atrium (JDJamieson & G.
E.Palade, J.Cell Biol., 23 , 151, 1964). recent years,
Rat atrial homogenate and its granules were
It is known to cause natriuresis in rats (AJDeBold et al., Life Sci., 28 , 89, 1981,
R. Keeler, Can. J. Physiol. Pharmacol., 60 ,
1078, 1982, etc.), and the existence of peptide-like substances with molecular weights of 20,000 to 30,000 and 10,000 or less that have natriuretic effects in the atrium of humans, rabbits, pigs, and rats (G. .Mark,
S. Currie et al., Science, 221 , 71-73, 1983). More recently, Flynn, TG et al. isolated a 28-amino acid peptide with diuretic activity from rat atrium (Biochem.Biophys.Res.
Commun., 118 , 130-139, 1984). Also,
Kangawa, K. and Matsuo, H. discovered a peptide consisting of 28 amino acids with similar activity from human atrium and named it α-hANP. And α-hANP is H-1 Ser -Leu-Arg-Arg
−Ser−Ser−Cys−Phy−Gly−10 Gly −Arg−
Met−Asp−Arg−Ile−Gly−Ala−Glu−Ser−20 Gly −Leu−Gly−Cys−Asn−Ser−Phe−Arg−
We demonstrated the structure of 28 Tyr -OH (Cys at position 7 and Cys at position 23 are bonded by a disulfide bond) and clarified that it has a remarkable diuretic effect as a pharmacological activity, especially natriuretic effect and antihypertensive effect (Biochem .Biophys.Res.Commun., 118 , 131~
139, 1984, and patent application No. 58-243675). On the other hand, it is known that various physiologically active peptides are not directly produced in vivo, but that their respective precursors are produced through the action of endeptidase, exopeptidase, and the like. For example, it has been reported that β-endorphin and γ-LPH are produced using β-LPH as a precursor, and β-MSH is produced using γ-LPH as a precursor (Takahashi, H. et al., FEBS Lett. 135 , 97〜102,
1981). The present inventors paid attention to this, and α-
Thinking that hANP may also be produced from a certain precursor, we conducted intensive research on the gene encoding α-hANP and its production mechanism. the result,
Peptide that is the precursor of α-hANP (hereinafter referred to as γ-
We succeeded in isolating and identifying the gene (DNA) encoding hANP (abbreviated as hANP), and created a recombinant DNA containing this DNA.We also used this recombinant DNA to produce diuretic effects, especially natriuretic effects, and The present inventors have discovered that it is possible to produce a peptide that has a blood pressure lowering effect, and have completed the present invention. (Problems to be Solved by the Invention) That is, the present invention provides α-hANP and its precursors (for example, γ -hANP; This amino acid sequence is
Furthermore, the present invention provides a method for mass-producing various polypeptides that have the same biological activity as these polypeptides (shown in the figure). The structure and pharmacological activity of γ-hANP, a precursor of α-hANP isolated from human atrial granules, can be found in the specification of the patent application “Novel Peptides and Pharmaceuticals Containing the Same as Active Ingredients” filed on the same day as this application. It is described in detail in the book. (Means for solving the problems) The present invention will be described below. (1) Identification of the γ-hANP gene, which is the precursor of α-hANP (see Figure 5) A gene having the base sequence encoding α-hANP was prepared as follows. First, from polyARNA (mRNA) obtained using an oligo-dT column from human atrial granules, Okayama
-Berg method (Mol.Cell.Biol., 2, 161-170,
(1982) was used to create a cDNA library, and then chemically synthesized 14-mer oligonucleotides corresponding to positions 12 (met) to 16 (Gly) of the amino acid sequence (described above) of α-hANP were used as a mixed probe. ) as the above
A clone that hybridized with the target probe, ie, the 32 P-labeled probe, was selected from the cDNA library. This results in approximately 40000
23 target clones were obtained from 2 transformants (the above-mentioned cDNA ligature). For plasmids from 8 clones, use the above 14mer mixed probe as a primer.
When the nucleotide sequences were examined by the dideoxy method, all plasmids had a nucleotide sequence encoding α-hANP. Of these, long insertion
Two plasmids with DNA fragments i.e.
phANP1 and phANP82 (approximately 950 bp and approximately
The entire base sequence was determined for 850bp). The base sequence was Maxam-Gilbert (Meth.
Enzym., 65, 499-560, 1980) and Sanger et al. (Proc. Nath. Aced. Sci. USA, 74 , 5463-
5467, 1977). both
Both DNAs have a long open reading frame (translatable region) that starts with the translation start codon ATG and ends with the translation stop codon TGA, and they have exactly the same sequence except that one is about 100 bp shorter on the 5′ side than the other. Was. This translatable region contains α-hANP, which consists of 28 amino acids and whose amino acid sequence has already been revealed.
(Kangawa, K. & Matsuo, H., Biochem.
Biophys.Res.Commun., 118 , 131-139,
1984) was present (see Figure 5). On the other hand, a diuretic polypeptide (γ-hANP) purified from human atrial granules has an N-terminus of H-Asn-Pro-Met-Tyr-Asn-
...and the C-terminus is -Asn-Ser-Phe-Arg-Tyr-
It was found to consist of 126 amino acids that are OH (see FIG. 1 and the aforementioned patent application filed on the same date as this application). From a comparison of this result and the nucleotide sequences on phANP1 and phANP82 mentioned above, the gene and amino acid sequence encoding γ-hANP (Figure 1) are shown in Figure 5 (showing the sequence cloned into phAN82). It is concluded that this is true. In the figure, amino acid sequences 1 to 25 are considered to be signal peptides involved in protein secretion, and the polypeptide consisting of 126 amino acids starting from Asn at position 26 and ending at Tyr at position 151 is γ-hANP ( The amino acid sequence consisting of the signal peptide and γ-hANP is shown in Figure 2). What I'm interested in is
Amino acid sequence of α-hANP (from position 124 in the figure)
(up to position 151) are present on the C-terminal side of the amino acid sequence of γ-hANP. This means that
This is a consistent explanation of the results described in the specification of the aforementioned patent application filed on the same date as the present application. Thus, as originally expected, α−
We confirmed the existence of the precursor of hANP, ie, γ-hANP, and were able to isolate its gene. The DNA shown in FIG. 5 and its fragments shown in FIGS. 3 and 4 contain α-hANP and γ-
It is clear that hANP is industrially useful as a material for mass producing various polypeptides that have the same biological activities (especially diuretic and antihypertensive effects) as hANP. Also,
It has been suggested that the diuretic peptide (β-hANP), which was also discovered in human atrium, is a dimer of α-hANP (Japanese Patent Application No. 1983-
338817), which also indicates the usefulness of the precursor and its gene. In order for α-hANP to be produced using γ-hANP as a precursor, it is necessary to cleave the C-terminus of pro-arg (amino acid sequence 123-124 in Figure 5). In the intestinal tract and spinal cord, gastrin-releasing hormone (GRP) is produced by cleavage at the C-terminus of the pro-arg sequence present in its precursor (Reave, JR
et al., J. Biol. Chem., 258 , 5582-1983 and
Minamino, N. et al., Biochem.Biophys.Res.
Commun., 119 , 14-20, 1984), α-hANP
It is thought that γ-hANP undergoes similar processing (probably enzymatic action) in vivo and is produced from γ-hANP. (2) Creation of recombinant DNA γ- containing the base sequence encoding α-hANP
The recombinant DNA of the hANP gene is created by using the DNA fragment containing the γ-hANP gene obtained as described above, as described in detail below.
After cloning into M13DNA, in vitro
Mutation method (Zoller, M.J. & Smith, M.,
γ using Nucl.Acid.Res. 10 , 6487, 1982).
-A restriction enzyme EcoRI cleavage site and translation site codon (ATG) are added immediately upstream of the hANP gene, and an appropriate expression control nucleotide sequence region (including promoter and SD sequence) is added upstream of the cleavage site.
This was done by inserting . First, a DNA fragment (approximately 700 bp) containing the γ-hANP gene obtained by cutting phANP1 obtained in (1) above with PstI was inserted into the PstI cleavage point of M13mp8RFDNA (manufactured by PL), and ) was transformed. Next, phage DNA (single-stranded DNA) into which the desired DNA fragment (approximately 700 bp) has been inserted is isolated from the culture solution of the transformed strain,
In vitro mutation
Using the γ-hANP gene mutation (also called site directed mutation) method, we created an EcoRI cleavage recognition site (GAATTC) and ATG immediately upstream of the γ-hANP gene.
(a triplet codon encoding Met) was inserted. The in vitro mutagenesis method uses a chemically synthesized 36mer single strand with an ATG sequence immediately 3' to the EcoRI cleavage recognition site.
Hetero with the above-mentioned single-stranded phage DNA DNA
After forming the duplex, the conventional method (Zoller, JM &
Smith, M., Nucl.Acid.Res. 10 , 6487,
This was carried out by transforming Escherichia coli (JM103) with DNA made double-stranded with the DNA polymerase IKlenow fragment according to (1982). Target base sequence (In Figure 5, the base sequence ACC AGA GCT shown by the broken line from 67th to 75th is GAA
A plasmid having the base sequence converted to TTC ATG can be obtained from the above transformed strain.
DNA (RFDNA) is selected by analysis using restriction enzyme (EcoRI) cleavage, and dideoxy chain termination is performed around the base sequence.
(Sanger, F. et al., Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 74 , 5463-5467, 1977). This plasmid is
It was named M13mp8-hANP525 and used in the next experiment. Cloning of the γ-hANP gene into the expression vector was carried out using the above plasmid M13mp8-
hANP525 was extracted with EcoRI and SalI (SalI cleavage site is
(derived from M13mp8DNA)
A 510 bp DNA fragment was added to the plasmid ps20 (see Figure 6), which had already been constructed by the present inventors.
This was done by replacing the EcoRI-SalI fragment (approximately 450 bp) of . Plasmid ps20 λP L
Promoter and lambda phage C protein gene
It is a plasmid that contains the SD sequence (Sheain-Dalgarno sequence) as a 5' untranslated region, and is constructed so that a foreign gene inserted downstream of this region (EcoRI break) can be expressed under the control of the λP L promoter, The E. coli transformed strain N4830/pS20 containing this plasmid was named SBM271 and has been deposited with the Institute of Fine Technology under the Budapest Treaty (FERM BP-535). Plasmid pS220 (see FIG. 6) constructed according to the present invention was transformed into E. coli strain N4830 according to a conventional method, and the production of γ-hANP in the transformed strain (N4830/pS220) was examined. For production of γ-hANP, the culture temperature of the transformed strain was changed from 32°C to 42°C in the middle of the culture.
After shifting to 35 , the produced protein was pulse-labeled (2 minutes) by adding 35 S-methionine, and the labeled produced protein was checked by detecting it by SDS-PAGE (SDS polyacrylamide gel electrophoresis). Ta. As a result, a clear protein band that was not seen in the strain not containing pS220 (N4830) was observed only in the culture of the transformed strain (see Figure 7). Furthermore, the region between the λP L promoter region of plasmid pS220 and the translation start codon (ATG) of γ-hANP was converted into a region containing the SD sequence of the E. coli outer membrane protein (lpp) gene and the SD sequence of the MS2 phage A protein gene. Similar protein production was observed in the plasmids (pS223-3 and pS224-3, respectively; see FIG. 8) (see FIG. 7). The protein band corresponds to the theoretical molecular weight of γ-hANP.
Although found at a position larger than 13679 (approximately 20 Kd), γ-hANP purified from human atrium was also
Since the protein band migrated at the same position on -PAGE, it was determined that the protein band was γ-hANP produced by the transformed strain N4830/pS220. SDS−
In PAGE, it is a common phenomenon that proteins are migrated at positions with a larger molecular weight than their theoretical molecular weight. Furthermore, this suggests that a chemically synthesized linker with a translation stop codon designed in three different reading frames at the end of the γ-hANP structural gene (

【式】: 下線は終止コドンを示す)を付加した同様なプ
ラスミドにおいても、同じ20Kdの位置にコン
トロールに見られない蛋白のバンドが見られる
ことからも支持された。この結果は、生体内で
翻訳終止コドンTGA(第5図で151番目のアミ
ノ酸Tyrのすぐ下流のコドン)がまちがつて翻
訳され大きな蛋白ができたのかも知れないとい
う可能性を否定するものである。 かくして、本発明で得られた遺伝子を用い
て、α−hANPの前駆体であるγ−hANPを微
生物中で製造できることが確認された。 尚、ここでは、γ−hANPのシグナルペプチ
ド部分(第5図の1〜25のアミノ酸配列)を除
いたアミノ酸配列(26〜151)をコードする塩
基配列の組換えDNAについて述べたが、シグ
ナルペプチドを含むポリペプチド(第2図及び
第5図中1〜151)をコードする塩基配列(第
4図)、あるいはα−hANP(第5図中124〜
151)、さらには適当は位置からはじまるポリペ
プチドをコードする塩基配列についても同様な
方法で組換えDNAをつくることができること
は明らかである。また、ここでは、ヒト心房顆
粒より得られるmRNAのcDNAをγ−hAND
の遺伝子として用いたが、該アミノ酸配列をコ
ードする遺伝子を化学的に合成してもよい。さ
らに、組換えDNAの造成において、γ−
hANP遺伝子の発現にλPLプロモーターを用い
た例を示したが、プロモーター領域はこれに限
るものでない。例えば、大腸菌で発現させる場
合には、トリプトフアン(trp)、ラクトース
(lac)、リポプロテイン(lpp)、アルカリ性フ
オスターゼ(PHOA PHOSなど)および外膜
蛋白(omp)遺伝子などのプロモーター領域、
さらにはトリプトフアンとラクトースプロモー
ターとの雑種プロモーター(tacプロモーター)
を用いてもよい。また、酵母での発現の場合に
は、アルコールデハイドロゲナーゼ(ACH)、
グリセロアルデヒドデハイドロゲナーゼ
(GAP−DH)、フオスフオグリセロキナーゼ
(RGK)や抑制性酸性フオスフアターゼ
(PHO5)などの遺伝子のプロモーター領域、
さらに動物細胞の場合はSV40の初期または後
期プロモーター領域を用いることもできる。 以下、実施例をもつてさらに説明するが本発明
はこれらに限定されるものではない。 実施例 1 α−hANP cDNAライブラリーの造成と遺
伝子の単離・同定 1−1 cDNAライブラリーの造成 82才の女性と61才の男性より摘出した2個
のヒト心房より、Chirgwinらの方法
(Chirgwin,J.M.ら、Biochemistry18,5924
〜5299,1879)に従い4Mグアニジウムチオ
シアネートを用い、1mgのRNAを抽出した。
次に0.5MLiCl2、10mM EDTAおよび0.5%
SDSを含む10mMトリス塩酸バツフアー(PH
7.2)を結合バツフアーとして用いてオリゴ
dTセルロースに結合したpoly(A)+RNA
(mRNA)75μgを分離した(Nakazato,
H.& Edmonds,D.S.,Meth.Enzym.,29
431〜443,1974参照)。続いて、Okayama−
Bergの方法(Mol.Cell.Biol.,,161〜
170,1982)に従い、15μgのpoly(A)+RNA
と4.2μgのベクタープライマーDNAを用い
ることによりcDNAライブラリー(プラスミ
ド)を作製し、大腸菌WA802株を形質転換
した。形質転換株は40γ/mlのアンピシリン
を含むLB−寒天培地でスクリーニングし、
poly(A)+RNA1μgあたり約40000個のアンピ
シリン耐性を示す形質転換株が得られた。 1−2 α−hANPクローンの分離 上で得られた約40000個のコロニーをニト
ロセルロースフイルターにレプリカし、
40γ/mlのアンピシリンを含むLB寒天プレー
ト上で37℃6時間培養後さらに180γ/mlの
クロラムフエニコールを含むLB寒天プレー
トに移し一夜37℃で培養した。次に、フイル
ター上に生じたコロニーを0.5N NaOHで滅
菌後PH7.0に中和し、フイルターを1.5M
NaClを含む0.5Mトリス塩酸バツフアー(PH
7.0)と3×SCC(0.15M NaCl、0.015M
Sodium citrate)に各々5分間浸した。最
後にペーパータオルで菌破片を除き風乾後、
80℃で2時間bakingした。続いて、5′末に
32Pで標識された2種類の化学合成オリゴヌ
クレオチド(第9図)を混合プローブとし
て、上記フイルターに固定化されたDNA分
子とのハイブリダイゼーシヨンを行つた
(Grunstein,M.& Hogness,D.S.,Pyoc.
Natl.Acad.Sei.USA,72,3961〜3965,
1975参照)。上記プロープは、α−hANPの
アミノ酸配列中Met−Asp−Arg−Ile−Gly
(第5図中135番目から139番目までのアミノ
酸配列)をコードするmRNAに相補的な
14merからなるオリゴヌクレオチドの混合プ
ローブであり、その5′末が〔γ. 32P〕ATPと
T4キナーゼを用いて標識され比活性が1〜
2×106cpm/pmolのものである。ハイブリ
ダイゼーシヨンは、1×Denhardts.〔0.2%
BSA(アルモーア社)、0.2%Ficol(シグマ社)
および0.2%ポリビニルピロリドン(和光純
薬社)からなる〕、0.1%SDSおよび1ml当り
50μgのサケ精巣DNA(PL社)を含む3×
SCC中で38℃で16時間行つた。次に、フイル
ターを0.1%SDSを含む3×SCCにより38℃
で洗浄し、風乾後、X線フイルムに感光させ
た。この操作で85個のポジテイブクローンが
得られた。 次に、2種のプローブ(プローブとプロ
ーブ:第9図)を別々に用い、各々40℃と
38℃で上記と同様な操作で、上記ポジテイブ
クローンについてコロニーハイブリダイジエ
ーシヨンを行つた。その結果、プローブと
はハイブリダイズせずプローブとのみハイ
ブリダイズする23個のクローンが得られた。
続いて23個のクローンのうち8クローンによ
りプラスミドDNAを常法に従い分離し、プ
ローブをプライマーとして用いたdideoxy
chain termination法(Sanger,F.ら、
Pyoc.Natl.Acad.Sci.USA,74,5463〜
5467,1977)による塩基配列の決定を行つ
た。その結果、いずれのプラスミドにも、α
−hANDのアミノ酸に対応する塩基配列が
存在していたことから、上記の8クローンは
α−hANPのcDNAを含むプラスミドを有し
ている形質転換体であると認められた。これ
らのプラスミドの内、長いγ−hANPの
cDNAが挿入されたプラスミド2つ
(phANP1とphANP82)を選び、挿入された
cDNAの塩基配列を決定した。phANP1と
phANP82は各々約950bpと850bpのcDNAが
挿入されていた。 挿入DNA領域の制限酵素切断部位と塩基
配列決定のストラテジーを第10図に示す。
図中、塩基配列の決定の方向は矢印で示さ
れ、実線は二重鎖DNAのうち上方鎖
(upper strand)、点線は下方鎖(lower
strand)を示す。塩基配列はマキサム・ギル
バート法(Meth.Enzym.,65,499〜560,
1980)およびサンガーらの方法(Proc.Natl.
Acad.Sci.USA,74,5463〜5467,1977)を
用いて決定された。第10図において、Aは
マキサム−ギルバート法により、Bは各々
5′と3′を 32Pで標識された5′−
GATCGATCTGCCCTC−3′と3′−
CTAGCTAGACGGGAG5′化学合成オリゴ
マーをプライマーとして用いてサンガーらの
方法により、そしてCは該プラスミド
(phANP1およびphANP82)をPstとPvu
で切断して得られる3つのDNA断片をプ
ラスミドpUC8(Vieira,J.& Messing,J.
Gene19,259〜268,1982)に挿入後サンガ
ーらの方法により各々決定されたことを示
す。 上記を塩基配列決定の結果、挿入DNAの
両塩基配列は5′末側の長さが異なること以外
完全に一致した。その内、phANP1に挿入さ
れたDNAの塩基配列およびその塩基配列に
対応するアミノ酸配列を第5図に示す。該挿
入DNAの配列には、ATGからはじまり終止
コドンTGAで終る長い翻訳可能配列(オー
プンリーデイングフレーム)が存在し、その
3′末側(アミノ酸配列ではC末端側)にα−
hANPをコードするDNA配列がみられた。
ヒト心房から精製・同定されたγ−hANPの
N末端がH−Asn−Pro−Met−Tyr−Asn
−…でありC末端が−Asn−Ser−Phe−Arg
−Tyr−OHであることから(本出願と同日
にされた前記特許出願を参照のこと)、γ−
hANPのアミノ酸配列は第5図において26番
目のAsnからはじまり151番目のTyrで終る
126個のアミノ酸からなると判断される。こ
の結果は、ヒト心房から精製されたγ−
hANPのアミノ酸組成及びアミノ酸配列と一
致する。 第5図においてMetからはじまりAlaで終
る1−25のアミノ酸配列はその構造から分泌
に関与するシグナルペプチドに相当すると考
えられる。また、第5図の塩基配列において
3′末付近に真核細胞mRNAのポリA配列上
流に一般的に見られるAATAAA(下線部分)
が存在していた。 2 γ−hANP遺伝子発現ベクターの造成 2−1 M13DNAへのhANP遺伝子の挿入 M13mp 8RF DNA(PL社)0.44μgを、
20μlのMedium−salt Buffer(50mM
NaCl、10mM MgCl2、1mM DTTを含
む10mM Tris・HCl緩衝液PH7.5)中でPst
(16ユニツト)を用いて37℃、1hr加温す
ることにより、切断した。次に65℃10min加
温することにより酵素反応をとめた。一方、
cDNAライブラリーから得られたプラスミド
phANP1 DNA20μgを、同様に100μlの
Medium salt buffer中でPst(160units)
を用いて37℃、1時間加温することにより切
断後、1%アガロースゲル電気泳動により約
700bpのDAN断片に相当するゲルを切り出
し、電気泳動法(electro−elute法)により
該DNA断片を抽出・精製した。 次に、上記2種のDNA断片(Pst消化
M13mp8 RFDNA 66 ngと約700bpのDNA
断片1μg)を20μのライゲーシヨン溶液
(10mM MgCl2、1mM ATP、5mM
DTTを含む20mM Tris・HCl緩衝液PH
7.6)中で、5.6単位のT4 DNAリガーゼ(室
酒造)と14℃で16hr反応させた。この反応液
20μを常法通りCaCl2処理した大腸菌
JM103 50mM CaCl2懸濁液に加え、形質
転換を行なつた。形質転換クローンの選択は
以下のように行なつた。 45℃に保つたX−Gal及びIPTGを含むYT
軟寒天(soft agar)培地(0.6%寒天、0.8%
バクトトリプトン、0.5%酵母エキス、0.5%
NaClの溶液3mlに100mM IPTG10μ、
2%X−gal 50μ及び対数増殖期のJM103
懸濁液0.2mlを加えたもの)に適当に希釈し
た上記のCaCl2懸濁液0.3mlを加えYT寒天培
地(1.5%寒天、0.8%バクトトリプトン、0.5
%酵母エキス、0.5%NaCl)上にひろげて37
℃で16hr培養した。生じた白色のプラークよ
り10クローンを選択し、2×YT液体培地
(1.6%バクトトリプトン、1%酵母エキス、
1.0%NaCl)に植菌後37℃で8hr培養した。
次に該培養液1mlを10000rpmにて、10分間
遠心し、上澄をフアージ液として回収した。
該フアージDNA〔一重鎖DNA(ssDNA)〕は
以下に述べる様にして分離・精製した。 上記フアージ液800μに2.5M NaClを含
む20%ポリエチレングリコール(PEG6000)
を200μ加え、室温で15分間放置後
10000rpm5分間遠心することによりフアージ
を沈殿させた。このフアージの沈殿をTE緩
衝液(1mM EDTA、10mM Tris HCl
緩衝液PH8.0)100μに溶解し、水飽和フエ
ノール50μを加え5分間激しく混合後、
10000rpmにて5分間遠心分離した。水相よ
り80μを分取し、これに3M酢酸ナトリウ
ム(PH8.0)3μ、及びエタノール200μを
加え、−70℃にて10分間冷却した後、
10000rpmにて10分間遠心分離することによ
りDNAを沈殿させた。沈殿DNAをエタノー
ルで1回清浄後、上記TE緩衝液50μに溶
解した。10クローンのフアージDNAのうち
dideoxy chaintermi nation法(Methods
in Enzymology65、560〜580、1980
Academic Press、New York)により一部
分の塩基配列を決定することにより下方鎖
(mRNAと相補的な塩基配列を有するDNA
断片)が挿入されている2つのクローンを選
択した。このフアージDNAを以下に述べる
インビトロミユーテーシヨン(in vitro
mutation)の鋳型DNAとして使用した。 2−2 インビトロミユーテーシヨンによる
EcoRI切断部位および翻訳開始コドンの挿入 5′末端がリン酸化された36merの化学合成
DNA断片(5′−
CTCCTAGGTCAGGAATTCATGAATC
CCATGTACAAT−3′)10pmolを含む2μ
溶液に、上記(2−1)で得られた一本鎖フ
アージDNA溶液5μおよび0.1M MgCl2
0.5M NaClを含む0.2M Tris・HCl緩衝液
(PH7.5)1μ及び水2μを加え、合計10μ
の溶液中で65℃5分間加熱し室温で10分間放
置した。 次に、この混合液に、0.1M MgCl2を含む
0.2M Tris.HCl緩衝液(PH7.5)を1μ、
0.1M DTTを2μ、10mM ATPを1μ、
それぞれ10mMのdATP、dGTP、dCTP、
及びdTTPを2μ、水を2μ、さらにDNA
ポリメラーゼクレノー断片(Klenow
fragment)(ベーリング−マンハイム社)5
ユニツト、T4DNAリガーゼ(宝酒造)2.8ユ
ニツトを加え、15℃で16時間反応させた。こ
の反応液20μを用い既述の通り大腸菌
JM103を形質転換した。 次に前述のようにして、YT軟寒天培地に
生じたプラークより48クローンを選択し、2
×YT液体培地に植菌後、37℃8時間培養し
た。培養液1mlを10000rpm10分間遠心し、
上澄をフアージ液として回収した。一方沈殿
物として得られた菌体からアルカリ抽出法
(Birnboim,H.C.&Doly,J.Nucl,Acid,
Res、1513−1523、1979)によりRF
DNAを抽出分離した。続いて該RF DNAを
EcoRI緩衝液(50mM NaCl、5mM
MgCl2を含む100mM Tris・HCl buffer
PH7.5)20μ中でEcoRI(宝酒造)4.2ユニツ
トを用いた37℃にて1時間加温することによ
り分解した。反応液を2%アガロースゲル電
気泳動にかけ、約530bpのDNA断片が生じ
るようなクローンを選択した。(48クローン
中1クローン)このクローンをM13mp8−
hANP 525と名ずけた。 次に2×YT液体培地400mlに、該フアー
ジクローンで感染させたJM103倍養液0.4ml
と非感染JM103培養液4mlを加え37℃で12hr
培養後、感染菌から常法に従いエチジウムブ
ロマイドを含む塩化セシウム密度勾配遠心分
離によりRF DNAを得、一方上澄のフアー
ジ液からは前述の方法でフアージDNAを得
たのちdideoxy chain termination法(前
述)を用いて塩基配列の決定を行つた。その
結果、期待通りの塩基配列、即ちγ−hANP
のN末端の直前に翻訳開始コドンATGと
ECORI切断認識部位GAATTCを有する配列
GAATTC ATGが挿入されていることが確
認された。 2−3 γ−hANP遺伝子発現ベクターの造成
(第6および第8図参照) γ−hANP遺伝子発現ベクター造成の材料
となるプラスミドpS20は、既に本発明者ら
により構築されており、該プラスミドを有す
る大腸菌形質転換株N4380/pS20はSBM271
と命名し微工研にブタペスト条約に基づく国
際寄託を行い寄託番号FERH BP−535を得
ている。pS20は、λフアージのPLプロモー
タ支配下に外来遺伝子が発現できるようにな
つているプラスミドであり、以下のようにし
て構築されたものである。 まず、バクテリオフアージλCI857を
BamHとHindで切断して得られるλPL
プロモータを含む2.4KbのDNA断片を
pBR322のHind−RamH間に挿入したプ
ラスミドを得た(尚このプラスミドは、
Nature292、128、1981に記載のプラスミド
pKO30と同等のものである)。次に、このプ
ラスミドのHpa切断部位にバクテリオフア
ージλcy3048(東邦大学医学部 嶋 武博之
博士より入手)のHae DNA断片
(NutR、tR1 CおよびOの一部を含む
1.3Kbの断片)がλPLの転写方向と同じ方向
にCが位置するように挿入されたプラスミ
ド(pS9)を得た。続いてこのプラスミド
(pS9)をBglとRsaで切断して得られる
0.65KbのDNA断片(PLプロモーター、N蛋
白のC末端の欠如した蛋白N′のDNA配列お
よびC遺伝子のシヤインダルガノ(SD)
配列領域を含む)のRsa断点に、EcoR
リンカー−CGGAATTCCG− −GCCTTAAGGC−(ニユーイン
グランドバイオラボズ社より入手)を付加し
たのち、Bg断点の粘着末端をT4 DNAポ
リメラーゼで平滑末端にし、このDNA断片
に、pBR322をEcoRで切断後T4ポリメラ
ーゼ平滑末端にしたDNA断片を結合させた
プラスミド(pS13)を得た。このプラスミ
ド(pS13)は、pBR322のテトラサイクリン
耐性遺伝子(Tc〓)の転写方向と同じ方向に
PLプロモーターが位置している。さらに、
このプラスミド(pS13)をEcoRとSal
で消化し得られる長い断片に、既に造成され
ていたプラスミドpG1F4(特開昭58−201995
に開示され、該プラスミドを含む大腸菌は
SBMG105と命名されて微工研にFERM BP
−282の番号で寄託されている)をEcoRで
消化し得られる外来遺伝子(ヒトγ型インタ
ーフエロン遺伝子G1F)を含むDNA断片を
連結することによりプラスミドpS20(第6図
参照)を得る。 γ−hANP遺伝子発現ベクターの1つ
pS220は、下記の如く、実施例2−2で得た
プラスミドM13mp8−hANP525をEcoRと
Salで消化して得られる断片(約510bp)
を、pS20をEcoRとSalで消化して得ら
れるG1Fを含む断片と置きかえることにより
得られた(第6図参照)。即ち、M13mp8−
hANP525 DNA 8μgを含むEcoR反応後
(50mM NaClおよび5mM MgCl2を含む
100mMスリス塩酸溶液、PH7.3)70μ中に
EcoRおよびSalを各々15単位加えて37℃
にて1時間反応したあと、1.0%寒天ゲル電
気泳動分離を行つた。次に前述の方法(実施
例2−1のelectroelute法)によりγ−
hANP遺伝子を含む約510bpのEcoR−Sal
DNA断片を抽出・精製した。一方、前
述のpS20プラスミド2μgにEcoR反応液
50μ中でEcoRおよびSalを各々10単位
加え、37℃にて1時間反応を行い、1.0%寒
天ゲル電気泳動分離後前述の方法
(electrselute法)によりλPLプロモーターお
よびC遺伝子のSD配列を含むEcR−Sal
DNA断片(約4.3Kb)を得た。続いて、
上述のγ−hANP遺伝子を含むEcoR−Sal
DNA断片の水溶液(3μ)とpS20プラ
スミドのEcoR−Sal DNA断片の水溶
液10μとの溶液に、10倍濃度のライゲーシ
ヨン溶液(実施例2−1に既述)3μ、100
mM DTT(ジチオスレイトール)3μ、1
mM ATP水溶液3μ、蒸留水6μおよび
T4 DNAリガーゼ2単位を加え、16℃で一
夜反応を行うことにより、γ−hANP遺伝子
発現ベクターの1つpS220が造成された。
pS220による大腸菌N4830株(フアルマシア
ジヤパン社より購入)への形質転換は、上記
の反応溶液10μを常法に従いCaCl2処理し
た300μの50mM CaCl2を含む大腸菌
N4830株懸濁液に加え、氷中で1時間静置し
た後、2.5mlのL−ブロスを加え32℃で1.5時
間培養することにより行なつた。形質転換株
は、50μg/mlのアンピシリンを含む栄養寒
天培地に増殖するコロニー(アンピシリン耐
性株)を分離することにより選択された。得
られた形質転換株から常法に従つてプラスミ
ドDNAを分離し、制限酵素による解析を行
うことにより、該プラスミドにおいてはλPL
プロモーター下流にγ−hANP遺伝子が挿入
されていることを確認した。この形質転換株
をN4380/pS220と命名し、次のγ−hANP
の生産に関する実験に供した。 尚、γ−hANP遺伝子発現ベクターは上記
のpS220以外にも以下に述べるように造成さ
れた。即ち、プラスミドpS20をEcoRで切
断後、エキソヌクレアーゼBal31を用いて加
水分解して得られる種々の大きさのDNA断
片にXbaリンカー〔ニユーイングランドバ
イオラボスより購入:d(CTCTAGAG)〕
を連結したプラスミドpS20Xを造成し、次に
pS20XをXbaとSalで分解後、
pIN4G1F54(特願昭58−132524に開示されて
いる)をXbaとSalで切断して得られる
短い方のDNA断片(ヒトγ型インターフエ
ロン遺伝子を含む)をpS20XのXba−Sal
DNA断片の代りに挿入した。このように
造成されたプラスミドのうち該プラスミドに
よつて形質転換された大腸菌の培養において
γ型インターフエロン遺伝子の発現量が高い
(発現量の測定法については特願昭58−
132524に開示されている)プラスミドを
pS83−3と命名した。次に、第8図に示す
ようにpS83−3のEcoR−Sal断片の代
りに、既に得られているプラスミドM13mp8
−hANP525のEcoR−Sal断片を挿入す
ることによりプラスミドpS223−3を得た。
pS223−3はλPLプロモーター領域の下流に
大腸菌外膜蛋白(lpp)遺伝子のSD配列(特
願昭58−132524の第1図参照)を有するプラ
スミドである。該プラスミドによつて大腸菌
N4380を形質転換した形質転換株N4380/
pS223−3は、先述のN4380/pS220ととも
にγ−hANPの生産の実験に供された。 さらにもう1つのγ−hANPの生産の実験
に供された。 さらにもう1つのγ−hANP遺伝子発現ベ
クターpS224−3は、既述のプラスミドpS83
−3をXbaとEcoRで切断して得られる
lpp遺伝子のSD配列を含むDNA断片の代り
に、両端に各々XbaとEcoR切断認識配
列を粘着末端として有する化学合成したバク
テリオフアージMS2A蛋白遺伝子のSD配列
を有するDNA断片(AGGAGGT)を挿入し
たプラスミドpS84−3を得、次に第8図に
示すように、M13mp8−hANP525DNAの
EcoR−Sal断片をpS84−3DNAのEcoR
−Sal断片を挿入することにより得られ
た。pS224−3によつて上記と同様に形質転
換された大腸菌N4380/pS224−3も先述の
N4380/pS220およびN4380/pS223−3と
ともにγ−hANP遺伝子の発現の実験に供さ
れた。 3 形質転換株によるγ−hANPの生産 実施例2−3で得た3株の形質転換株、すな
わちN4830/pS220、N4830/pS223−3、お
よびN4830/pS224−3、とプラスミドを含ま
ない宿主株N4830とを、50μg/mlのアンピシ
リンおよびメチオニンを除く19種類の天然アミ
ノ酸を加えたM9最小培地で32℃で培養し、
OD660が0.4に達した時点にその1部を42℃で
培養した。42℃に移して15分後と30分後に比活
性800Ci/mモルの 35S−メチオニン(ニユー
イングランドニユクレア社製:日本アイソトー
プ協会より購入)を0.3mlの培養液に2μCiを加
え、同じ温度で2分間培養後、最終濃度が10%
になるようにTCA(トリクロロ酢酸)を加え直
ちに0℃に冷却した。10分後遠心分離により沈
澱物を回収し、エタノールで1回洗滌後常法に
従い15%のSDSポリアクリルアミドゲル電気泳
動分離を行つた。32℃で培養を続けたサンプル
についても同様な処理を行つた。上記ゲルを乾
燥後、ラジオオートグラフにより 35S−メチオ
ニンでラベルされた蛋白のバンドを観察した結
果、第7図に示したように、γ−hANP遺伝子
が挿入されたプラスミドによつて形質転換され
た3株の形質転換株(N4830/;pS220、
S4830/pS223−3、およびN4830/pS224−
3)の42℃の培養において、コントロール株
(N4830)および32で培養された形質転換株で
は見られない約20Kbに相当する蛋白のバンド
が認められた。ヒト心房から精製されたγ−
hANPが同条件のSDSポリアクリルアミド電気
泳動において同じ位置に泳動されたことから、
この蛋白のバンドは形質転換株が生産したγ−
hANPであると判断された。また、この蛋白が
42℃の培養においてのみ認められることは、γ
−hANP遺伝子がλPLプロモーター支配下に発
現されているを物語つている。 尚、上記電気泳動における分子量測定用標準
蛋白キツトはPL Biochemical社製のものを使
用した。
This was also supported by the fact that a similar plasmid with the addition of [Formula] (underlined is a stop codon) also showed a protein band at the same 20Kd position that was not seen in the control. This result precludes the possibility that the translation stop codon TGA (the codon immediately downstream of the 151st amino acid Tyr in Figure 5) may have been incorrectly translated in vivo to produce a large protein. be. Thus, it was confirmed that γ-hANP, which is a precursor of α-hANP, can be produced in microorganisms using the gene obtained in the present invention. Here, we have described recombinant DNA with a base sequence encoding the amino acid sequence (26 to 151) excluding the signal peptide portion of γ-hANP (amino acid sequence 1 to 25 in Figure 5). (Fig. 4), or α-hANP (124 to 151 in Fig. 5).
It is clear that recombinant DNA can also be produced in a similar manner for nucleotide sequences encoding polypeptides starting from 151) or, where appropriate, a polypeptide. In addition, here, we used γ-hAND mRNA cDNA obtained from human atrial granules.
However, a gene encoding the amino acid sequence may be chemically synthesized. Furthermore, in the construction of recombinant DNA, γ-
Although an example is shown in which the λPL promoter is used to express the hANP gene, the promoter region is not limited to this. For example, when expressed in E. coli, promoter regions such as tryptophan (trp), lactose (lac), lipoprotein (lpp), alkaline phostase (PHOA PHOS, etc.) and outer membrane protein (omp) genes,
Furthermore, a hybrid promoter between tryptophan and lactose promoter (tac promoter)
may also be used. In addition, in the case of expression in yeast, alcohol dehydrogenase (ACH),
Promoter regions of genes such as glyceraldehyde dehydrogenase (GAP-DH), phosphoglycerokinase (RGK) and inhibitory acid phosphatase (PHO5),
Furthermore, in the case of animal cells, the early or late promoter region of SV40 can also be used. The present invention will be further explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Construction of α-hANP cDNA library and gene isolation/identification 1-1 Construction of cDNA library Two human atria isolated from an 82-year-old woman and a 61-year-old man were used using the method of Chirgwin et al. Chirgwin, JM et al., Biochemistry 18 , 5924
5299, 1879), 1 mg of RNA was extracted using 4M guanidinium thiocyanate.
Then 0.5MLiCl 2 , 10mM EDTA and 0.5%
10mM Tris-HCl buffer (PH) containing SDS
7.2) as a binding buffer
poly(A) + RNA bound to dT cellulose
(mRNA) 75 μg was isolated (Nakazato,
H. & Edmonds, DS, Meth.Enzym., 29 ,
431-443, 1974). Next, Okayama-
Berg's method (Mol.Cell.Biol., 2 , 161~
170, 1982), 15 μg poly(A) + RNA
A cDNA library (plasmid) was prepared using 4.2 μg of vector primer DNA and transformed into E. coli strain WA802. Transformants were screened on LB-agar medium containing 40γ/ml ampicillin,
About 40,000 transformants showing ampicillin resistance per 1 μg of poly(A) + RNA were obtained. 1-2 Isolation of α-hANP clones Approximately 40,000 colonies obtained above were replicated on a nitrocellulose filter,
After culturing on an LB agar plate containing 40 γ/ml ampicillin at 37°C for 6 hours, the cells were further transferred to an LB agar plate containing 180 γ/ml chloramphenicol and cultured at 37°C overnight. Next, the colonies that formed on the filter were sterilized with 0.5N NaOH, neutralized to pH 7.0, and the filter was sterilized with 0.5N NaOH.
0.5M Tris-HCl buffer containing NaCl (PH
7.0) and 3×SCC (0.15M NaCl, 0.015M
Sodium citrate) for 5 minutes each. Finally, remove bacterial debris with a paper towel and air dry.
Baking was performed at 80°C for 2 hours. Then, at the end of 5′
Two types of chemically synthesized oligonucleotides labeled with 32 P (Figure 9) were used as a mixed probe and hybridization was performed with the DNA molecules immobilized on the above filter (Grunstein, M. & Hogness, DS). , Pyoc.
Natl.Acad.Sei.USA, 72 , 3961-3965,
(see 1975). The above probe is based on the amino acid sequence Met-Asp-Arg-Ile-Gly of α-hANP.
(amino acid sequence from position 135 to position 139 in Figure 5)
It is a mixed probe of oligonucleotide consisting of 14mer, whose 5′ end is [γ. 32 P] ATP.
Labeled with T4 kinase and has a specific activity of 1~
It is 2×10 6 cpm/pmol. Hybridization was performed using 1× Denhardts. [0.2%
BSA (Almore), 0.2% Ficol (Sigma)
and 0.2% polyvinylpyrrolidone (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)], 0.1% SDS and per ml.
3x containing 50 μg of salmon testis DNA (PL)
It was carried out for 16 hours at 38°C in SCC. The filter was then washed at 38°C with 3x SCC containing 0.1% SDS.
After washing with water and air drying, it was exposed to X-ray film. This operation yielded 85 positive clones. Next, two types of probes (probe and probe: Figure 9) were used separately, and each was heated to 40℃.
Colony hybridization was performed on the positive clones at 38°C in the same manner as above. As a result, 23 clones that did not hybridize with the probe but only with the probe were obtained.
Next, plasmid DNA was isolated from 8 out of 23 clones using a conventional method, and plasmid DNA was isolated using a dideoxy probe as a primer.
chain termination method (Sanger, F. et al.
Pyoc.Natl.Acad.Sci.USA, 74 , 5463~
5467, 1977). As a result, both plasmids contained α
Since a nucleotide sequence corresponding to the amino acid of -hAND was present, the above eight clones were recognized as transformants having a plasmid containing the cDNA of α-hANP. Among these plasmids, the long γ-hANP
Select two plasmids (phANP1 and phANP82) into which cDNA has been inserted.
The base sequence of the cDNA was determined. phANP1 and
cDNAs of approximately 950 bp and 850 bp were inserted into phANP82, respectively. FIG. 10 shows the restriction enzyme cleavage site of the inserted DNA region and the strategy for determining the base sequence.
In the figure, the direction of base sequence determination is indicated by an arrow; the solid line indicates the upper strand of double-stranded DNA, and the dotted line indicates the lower strand.
strand). Base sequences were determined using the Maxam-Gilbert method (Meth.Enzym., 65 , 499-560,
1980) and the method of Sanger et al. (Proc. Natl.
Acad.Sci.USA, 74 , 5463-5467, 1977). In Figure 10, A is determined by the Maxam-Gilbert method, and B is determined by the Maxam-Gilbert method.
5′− labeled with 32P at 5′ and 3′
GATCGATCTGCCCTC−3′ and 3′−
CTAGCTAGACGGGAG5′ chemically synthesized oligomers were used as primers by the method of Sanger et al., and C.
The three DNA fragments obtained by cutting with plasmid pUC8 (Vieira, J. & Messing, J.
Gene 19 , 259-268, 1982) and were determined by the method of Sanger et al. As a result of nucleotide sequencing of the above, both nucleotide sequences of the inserted DNA were completely identical except for the difference in length at the 5' end. Among them, the base sequence of the DNA inserted into phANP1 and the amino acid sequence corresponding to the base sequence are shown in FIG. The inserted DNA sequence includes a long translatable sequence (open reading frame) starting from ATG and ending with the stop codon TGA.
α- at the 3′ end (C-terminus in the amino acid sequence)
A DNA sequence encoding hANP was found.
The N-terminus of γ-hANP purified and identified from human atrium is H-Asn-Pro-Met-Tyr-Asn.
-... and the C-terminus is -Asn-Ser-Phe-Arg
-Tyr-OH (see said patent application filed on the same date as this application), γ-
The amino acid sequence of hANP starts from Asn at position 26 and ends at Tyr at position 151 in Figure 5.
It is determined that it consists of 126 amino acids. This result indicates that γ-purified from human atrium
It matches the amino acid composition and amino acid sequence of hANP. In Figure 5, the amino acid sequence 1-25 starting from Met and ending with Ala is considered to correspond to a signal peptide involved in secretion based on its structure. Also, in the base sequence shown in Figure 5,
AATAAA (underlined part) commonly found upstream of the polyA sequence of eukaryotic mRNA near the 3' end
existed. 2 Construction of γ-hANP gene expression vector 2-1 Insertion of hANP gene into M13 DNA 0.44 μg of M13mp 8RF DNA (PL),
20μl Medium-salt Buffer (50mM
Pst in 10mM Tris·HCl buffer (PH7.5) containing NaCl, 10mM MgCl2 , 1mM DTT.
(16 units) was heated at 37°C for 1 hour to cut. Next, the enzyme reaction was stopped by heating at 65°C for 10 minutes. on the other hand,
Plasmids obtained from cDNA libraries
Add 20 μg of phANP1 DNA to 100 μl in the same way.
Pst (160units) in Medium salt buffer
After cleavage by heating at 37°C for 1 hour using
A gel corresponding to a 700 bp DAN fragment was cut out, and the DNA fragment was extracted and purified by electrophoresis. Next, the above two types of DNA fragments (Pst digested
M13mp8 RFDNA 66 ng and about 700bp DNA
1μg of fragment) was added to 20μ of ligation solution (10mM MgCl 2 , 1mM ATP, 5mM
20mM Tris/HCl buffer containing DTT PH
7.6), reacted with 5.6 units of T4 DNA ligase (Muro Shuzo) at 14°C for 16 hours. This reaction solution
20μ of Escherichia coli treated with CaCl 2 as usual
It was added to a JM103 50mM CaCl 2 suspension and transformed. Selection of transformed clones was performed as follows. YT containing X-Gal and IPTG kept at 45℃
Soft agar medium (0.6% agar, 0.8%
Bactotryptone, 0.5% Yeast Extract, 0.5%
10μ of 100mM IPTG in 3ml of NaCl solution,
2% X-gal 50μ and JM103 in log phase
Add 0.3 ml of the appropriately diluted CaCl 2 suspension to YT agar medium (1.5% agar, 0.8% bactotryptone, 0.5
37% yeast extract, 0.5% NaCl) spread on top
Cultured at ℃ for 16 hours. Select 10 clones from the resulting white plaques and add them to 2x YT liquid medium (1.6% Bactotryptone, 1% yeast extract,
After inoculation in 1.0% NaCl), the cells were cultured at 37°C for 8 hours.
Next, 1 ml of the culture solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and the supernatant was collected as a phage solution.
The phage DNA [single-stranded DNA (ssDNA)] was isolated and purified as described below. 20% polyethylene glycol (PEG6000) containing 2.5M NaCl in 800μ of the above Phage solution
After adding 200μ of
Phages were precipitated by centrifugation at 10,000 rpm for 5 minutes. This phage precipitate was dissolved in TE buffer (1mM EDTA, 10mM Tris HCl).
Dissolve in 100μ of buffer (PH8.0), add 50μ of water-saturated phenol, and mix vigorously for 5 minutes.
Centrifugation was performed at 10,000 rpm for 5 minutes. 80μ was taken from the aqueous phase, 3μ of 3M sodium acetate (PH8.0) and 200μ of ethanol were added thereto, and after cooling at -70°C for 10 minutes,
DNA was precipitated by centrifugation at 10,000 rpm for 10 minutes. After cleaning the precipitated DNA once with ethanol, it was dissolved in 50μ of the above TE buffer. Of the 10 clones of Phage DNA
dideoxy chaintermi nation methods
in Enzymology 65 , 560–580, 1980
The lower strand (DNA with a complementary base sequence to mRNA) is
Two clones containing the inserted fragment were selected. This phage DNA was subjected to in vitro mutagenesis (described below).
mutation) was used as a template DNA. 2-2 By in vitro meditation
Insertion of EcoRI cleavage site and translation initiation codon Chemical synthesis of 36mer with phosphorylated 5′ end
DNA fragment (5′-
CTCCTAGGTCAGGAATTCATGAATC
2 μ containing 10 pmol of CCATGTACAAT-3′)
Into the solution, 5μ of the single-stranded phage DNA solution obtained in (2-1) above and 0.1M MgCl 2 ,
Add 1μ of 0.2M Tris・HCl buffer (PH7.5) containing 0.5M NaCl and 2μ of water to make a total of 10μ
The solution was heated at 65°C for 5 minutes and left at room temperature for 10 minutes. Next, this mixture contains 0.1M MgCl 2
1μ of 0.2M Tris.HCl buffer (PH7.5),
2μ of 0.1M DTT, 1μ of 10mM ATP,
dATP, dGTP, dCTP, 10mM each;
and 2μ of dTTP, 2μ of water, and DNA
Polymerase Klenow Fragment (Klenow
fragment) (Behring-Mannheim) 5
2.8 units of T4 DNA ligase (Takara Shuzo) were added, and the mixture was allowed to react at 15°C for 16 hours. Using 20μ of this reaction solution, E. coli was cultured as described above.
JM103 was transformed. Next, as described above, 48 clones were selected from the plaques generated on the YT soft agar medium, and 2
After inoculation into ×YT liquid medium, the cells were cultured at 37°C for 8 hours. Centrifuge 1 ml of culture solution at 10,000 rpm for 10 minutes.
The supernatant was collected as phage fluid. On the other hand, alkaline extraction method (Birnboim, HC & Doly, J. Nucl, Acid,
RF by Res 7 , 1513-1523, 1979)
DNA was extracted and separated. Then the RF DNA
EcoRI buffer (50mM NaCl, 5mM
100mM Tris・HCl buffer containing MgCl2
It was decomposed by heating at 37°C for 1 hour using EcoRI (Takara Shuzo) 4.2 unit in 20μ (PH7.5). The reaction solution was subjected to 2% agarose gel electrophoresis, and clones that produced a DNA fragment of about 530 bp were selected. (1 clone out of 48 clones) This clone is M13mp8−
It was named hANP 525. Next, 0.4ml of JM103x nutrient solution infected with the phage clone was added to 400ml of 2xYT liquid medium.
Add 4 ml of non-infected JM103 culture solution and incubate at 37℃ for 12 hours.
After culturing, RF DNA was obtained from the infected bacteria by cesium chloride density gradient centrifugation containing ethidium bromide according to a conventional method, and phage DNA was obtained from the supernatant phage solution by the method described above, followed by dideoxy chain termination method (described above). The base sequence was determined using As a result, we found the expected base sequence, namely γ-hANP.
Immediately before the N-terminus of the translation start codon ATG and
Sequence with ECORI cleavage recognition site GAATTC
It was confirmed that GAATTC ATG was inserted. 2-3 Construction of γ-hANP gene expression vector (see Figures 6 and 8) The plasmid pS20, which is the material for constructing the γ-hANP gene expression vector, has already been constructed by the present inventors, and the plasmid pS20 containing the plasmid E. coli transformed strain N4380/pS20 is SBM271
It was named FERH BP-535 and was internationally deposited with the Institute of Fine Technology under the Budapest Treaty. pS20 is a plasmid that allows foreign genes to be expressed under the control of the P L promoter of λ phage, and was constructed as follows. First, bacteriophage λCI857
λP L obtained by cutting with BamH and Hind
A 2.4Kb DNA fragment containing the promoter
A plasmid inserted between Hind and RamH of pBR322 was obtained (this plasmid was
Plasmids described in Nature 292, 128, 1981
(equivalent to pKO30). Next, the Hae DNA fragment (containing part of NutR, tR 1 C and O) of bacteriophage λcy3048 (obtained from Dr. Hiroyuki Shimatake, Faculty of Medicine, Toho University) was inserted into the Hpa cleavage site of this plasmid.
A plasmid (pS9) was obtained in which a 1.3 Kb fragment was inserted such that C was positioned in the same direction as the transcription direction of λPL . This plasmid (pS9) is then cut with Bgl and Rsa to obtain
0.65Kb DNA fragment (P L promoter, DNA sequence of protein N' lacking the C-terminus of N protein, and shear indulganoid (SD) of C gene
EcoR at the Rsa break (including the sequence region)
After adding a linker -CGGAATTCCG- -GCCTTAAGGC- (obtained from New England Biolabs), the sticky end of the Bg break was made blunt with T4 DNA polymerase, and this DNA fragment was cut with EcoR and then blunted with T4 polymerase. A plasmid (pS13) in which the terminated DNA fragments were ligated was obtained. This plasmid (pS13) is oriented in the same direction as the transcription direction of the tetracycline resistance gene (Tc〓) in pBR322.
The P L promoter is located. moreover,
This plasmid (pS13) was combined with EcoR and Sal
The long fragment obtained by digestion with
E. coli containing the plasmid is disclosed in
FERM BP was named SBMG105 and sent to the Microtech Institute.
Plasmid pS20 (see FIG. 6) is obtained by digesting the plasmid pS20 (deposited under the number -282) with EcoR and ligating the obtained DNA fragment containing the foreign gene (human γ-type interferon gene G1F). One of the γ-hANP gene expression vectors
pS220 is the plasmid M13mp8-hANP525 obtained in Example 2-2 with EcoR as shown below.
Fragment obtained by digestion with Sal (approximately 510bp)
was obtained by replacing pS20 with a G1F-containing fragment obtained by digesting pS20 with EcoR and Sal (see Figure 6). That is, M13mp8−
After EcoR reaction containing 8 μg of hANP525 DNA (containing 50 mM NaCl and 5 mM MgCl )
100mM Sulis hydrochloric acid solution, PH7.3) in 70μ
Add 15 units each of EcoR and Sal at 37℃
After reacting for 1 hour, 1.0% agar gel electrophoresis separation was performed. Next, γ-
Approximately 510bp EcoR-Sal containing hANP gene
DNA fragments were extracted and purified. Meanwhile, 2 μg of the pS20 plasmid mentioned above was added to the EcoR reaction solution.
Add 10 units each of EcoR and Sal in 50μ, react for 1 hour at 37°C, and after electrophoresis separation on 1.0% agar gel, use the method described above (electrselute method) to generate EcR containing the λP L promoter and the SD sequence of the C gene. −Sal
A DNA fragment (approximately 4.3 Kb) was obtained. continue,
EcoR-Sal containing the above-mentioned γ-hANP gene
Add 3μ of a 10x concentration ligation solution (described in Example 2-1) to a solution of an aqueous solution of DNA fragment (3μ) and 10μ of an aqueous solution of EcoR-Sal DNA fragment of pS20 plasmid,
mM DTT (dithiothreitol) 3μ, 1
mM ATP aqueous solution 3μ, distilled water 6μ and
One of the γ-hANP gene expression vectors, pS220, was constructed by adding 2 units of T4 DNA ligase and performing a reaction at 16°C overnight.
Transformation of E. coli strain N4830 (purchased from Pharmacia Japan) with pS220 was performed using 300 μ of E. coli containing 50 mM CaCl 2 treated with 10 μ of the above reaction solution with CaCl 2 according to a conventional method.
The suspension was added to the N4830 strain suspension and allowed to stand on ice for 1 hour, then 2.5 ml of L-broth was added and cultured at 32°C for 1.5 hours. Transformants were selected by isolating colonies growing on nutrient agar containing 50 μg/ml ampicillin (ampicillin-resistant strains). Plasmid DNA was isolated from the obtained transformant according to a conventional method, and analysis using restriction enzymes revealed that λP L
It was confirmed that the γ-hANP gene was inserted downstream of the promoter. This transformed strain was named N4380/pS220, and the following γ-hANP
It was used for experiments related to production. In addition to the above pS220, other γ-hANP gene expression vectors were constructed as described below. That is, after cutting plasmid pS20 with EcoR, Xba linker [purchased from New England Biolabs: d (CTCTAGAG)] was added to DNA fragments of various sizes obtained by hydrolyzing using exonuclease Bal31.
ligated to create plasmid pS20X, and then
After disassembling pS20X with Xba and Sal,
pIN4G1F54 (disclosed in Japanese Patent Application No. 58-132524) was cut with Xba and Sal, and the shorter DNA fragment (containing the human γ-type interferon gene) was used as the Xba-Sal of pS20X.
inserted in place of the DNA fragment. Among the plasmids constructed in this way, the expression level of the γ-type interferon gene was high in the culture of E. coli transformed with the plasmid.
132524) plasmid
It was named pS83-3. Next, as shown in Figure 8, in place of the EcoR-Sal fragment of pS83-3, the already obtained plasmid M13mp8
Plasmid pS223-3 was obtained by inserting the EcoR-Sal fragment of -hANP525.
pS223-3 is a plasmid having the SD sequence of the E. coli outer membrane protein (lpp) gene (see Figure 1 of Japanese Patent Application No. 132524/1982) downstream of the λPL promoter region. E. coli by this plasmid.
Transformed strain N4380/
pS223-3 was used together with the aforementioned N4380/pS220 in an experiment to produce γ-hANP. It was subjected to yet another γ-hANP production experiment. Yet another γ-hANP gene expression vector pS224-3 is the previously described plasmid pS83.
Obtained by cutting −3 with Xba and EcoR
A plasmid in which a chemically synthesized DNA fragment (AGGAGGT) containing the SD sequence of the bacteriophage MS2A protein gene, which has Xba and EcoR cleavage recognition sequences as sticky ends at both ends, was inserted instead of the DNA fragment containing the SD sequence of the lpp gene. pS84-3 was obtained, and then M13mp8-hANP525 DNA was extracted as shown in Figure 8.
The EcoR-Sal fragment was converted into EcoR of pS84-3DNA.
-obtained by inserting the Sal fragment. E. coli N4380/pS224-3 transformed with pS224-3 in the same manner as above was also transformed with
Together with N4380/pS220 and N4380/pS223-3, it was used in an experiment to express the γ-hANP gene. 3 Production of γ-hANP by transformed strains The three transformed strains obtained in Example 2-3, namely N4830/pS220, N4830/pS223-3, and N4830/pS224-3, and the host strain containing no plasmid N4830 was cultured at 32°C in M9 minimal medium supplemented with 50 μg/ml ampicillin and 19 natural amino acids except methionine.
When OD660 reached 0.4, a portion of the culture was cultured at 42°C. 15 and 30 minutes after transferring to 42℃, add 2μCi of 35S -methionine (manufactured by New England Nuclear Co., Ltd., purchased from Japan Isotope Association) with a specific activity of 800Ci/mmol to 0.3mL of the culture solution, and heat at the same temperature. After incubation for 2 minutes, the final concentration was 10%.
TCA (trichloroacetic acid) was added to the mixture so as to give the same temperature as before, and the mixture was immediately cooled to 0°C. After 10 minutes, the precipitate was collected by centrifugation, washed once with ethanol, and subjected to 15% SDS polyacrylamide gel electrophoresis according to a conventional method. Similar treatments were performed on samples that had been cultured at 32°C. After drying the above gel, we observed a protein band labeled with 35 S-methionine using a radioautograph. As shown in Figure 7, it was determined that the plasmid was transformed with the plasmid into which the γ-hANP gene had been inserted. Three transformed strains (N4830/; pS220,
S4830/pS223-3 and N4830/pS224-
In 3) culture at 42°C, a protein band corresponding to approximately 20 Kb was observed that was not seen in the control strain (N4830) or the transformed strain cultured in 32. γ- purified from human atrium
Since hANP migrated at the same position in SDS polyacrylamide electrophoresis under the same conditions,
This protein band is the γ-
It was determined to be hANP. Also, this protein
What was observed only in culture at 42°C was that γ
- This indicates that the hANP gene is expressed under the control of the λPL promoter. The standard protein kit for molecular weight measurement in the above electrophoresis was manufactured by PL Biochemical.

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

第1図はγ−hANPのアミノ配列を表わし、第
2図はシグナル配列とγ−hANPのアミノ酸配列
とから成るアミノ酸配列を表わし、第3図はγ−
hANPをコードする塩基配列を表わし、第4図は
シグナル配列とγ−hANPをコードする塩基配列
を表わし、第5図はphANP82中にクローン化さ
れたcDNA断片の配列を表わし、第6図はγ−
hANPをコードするDNA断片とプラスミドpS20
とからプラスミドpS220を造成する過程を表わ
し、第7図はγ−hANPの発現を示す電気泳動図
であつて図面に代る写真であり、第8図はγ−
hANPをコードするDNA断片と、プラスミド
pS83−3及びpS84−3とから、それぞれプラス
ミドpS223−3及びpS224−3を造成する過程を
表わし、第9図はγ−hANPをコードするDNA
断片の選択に使用したプローブの塩基配列を表わ
し、そして第10図はphANP1及びphANP82中
の塩基配列の決定に用いたストラテージを表わ
す。
Figure 1 shows the amino acid sequence of γ-hANP, Figure 2 shows the amino acid sequence consisting of the signal sequence and the amino acid sequence of γ-hANP, and Figure 3 shows the amino acid sequence of γ-hANP.
Figure 4 shows the base sequence encoding hANP, Figure 4 shows the signal sequence and the base sequence encoding γ-hANP, Figure 5 shows the sequence of the cDNA fragment cloned into phANP82, and Figure 6 shows the nucleotide sequence encoding γ-hANP. −
DNA fragment encoding hANP and plasmid pS20
Fig. 7 is an electropherogram showing the expression of γ-hANP and is a photograph in place of a drawing, and Fig. 8 shows the process of constructing plasmid pS220 from γ-hANP.
DNA fragment encoding hANP and plasmid
Figure 9 shows the process of constructing plasmids pS223-3 and pS224-3 from pS83-3 and pS84-3, respectively.
The nucleotide sequences of the probes used for fragment selection are shown, and FIG. 10 shows the strategy used to determine the nucleotide sequences in phANP1 and phANP82.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 利尿作用を有するポリペプチドをコードする
塩基配列を含んで成るDNA断片であつて、前記
ポリペプチドが次のアミノ酸配列、 【表】 【表】 を有することを特徴とするDNA断片。 2 次のアミノ酸配列、 【表】 を有するポリペプチドをコードする塩基配列を含
んで成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のDNA断片。 3 次の塩基配列、 【表】 を含有する特許請求の範囲第1項記載のDNA断
片。 4 次の塩基配列、 【表】 【表】 を含有する特許請求の範囲第2項記載のDNA断
片。 5 ヒト心房細胞から得られるmRNAを鋳型と
して作られるcDNAから構成される特許請求の範
囲第1項〜第4項のいずれか1項に記載のDNA
断片。 6 組換DNA分子の一部分を構成する特許請求
の範囲第1項〜第5項のいずれか1項に記載の
DNA断片。 7 ヒト心房で産生される利尿作用を有するポリ
ペプチドをコードする塩基配列を含んで成るプラ
スミドであつて、該ポリペプチドが次のアミノ酸
配列、 【表】 を有することを特徴とするプラスミド。 8 次の塩基配列、 【表】 を含有する特許請求の範囲第7項記載のプラスミ
ド。 9 ヒト心房細胞から得られるmRNAを鋳型と
してつくられるcDNAから構成されるDNA断片
を含有する特許請求の範囲第7項又は第8項に記
載のプラスミド。 10 外来遺伝子の発現に関与する塩基配列を含
有する特許請求の範囲第7項〜第9項のいずれか
1項に記載のプラスミド。 11 プロモーター領域を含有する特許請求の範
囲第10項記載のプラスミド。 12 プロモーターがλPLプロモーターである特
許請求の範囲第11項記載のプラスミド。 13 pS220、pS223−3、又はpS224−3であ
る特許請求の範囲第7項記載のプラスミド。
[Scope of Claims] 1. A DNA fragment comprising a base sequence encoding a polypeptide having a diuretic effect, characterized in that said polypeptide has the following amino acid sequence: [Table] [Table] DNA fragment. 2. The DNA fragment according to claim 1, which comprises a base sequence encoding a polypeptide having the following amino acid sequence: 3. The DNA fragment according to claim 1, which contains the following base sequence: 4. The DNA fragment according to claim 2, which contains the following base sequence: [Table] [Table] 5. The DNA according to any one of claims 1 to 4, which is composed of cDNA produced using mRNA obtained from human atrial cells as a template.
piece. 6. The compound according to any one of claims 1 to 5, which constitutes a part of the recombinant DNA molecule.
DNA fragment. 7. A plasmid comprising a base sequence encoding a polypeptide with diuretic action produced in the human atrium, characterized in that the polypeptide has the following amino acid sequence: [Table]. 8. The plasmid according to claim 7, which contains the following base sequence: [Table] 9. The plasmid according to claim 7 or 8, which contains a DNA fragment composed of cDNA produced using mRNA obtained from human atrial cells as a template. 10. The plasmid according to any one of claims 7 to 9, which contains a base sequence involved in the expression of a foreign gene. 11. The plasmid according to claim 10, which contains a promoter region. 12. The plasmid according to claim 11, wherein the promoter is the λPL promoter. 13. The plasmid according to claim 7, which is pS220, pS223-3, or pS224-3.
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