JPH05115284A - Variant type human lysozyme - Google Patents

Variant type human lysozyme

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JPH05115284A
JPH05115284A JP28286691A JP28286691A JPH05115284A JP H05115284 A JPH05115284 A JP H05115284A JP 28286691 A JP28286691 A JP 28286691A JP 28286691 A JP28286691 A JP 28286691A JP H05115284 A JPH05115284 A JP H05115284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
human lysozyme
amino acid
acid sequence
mutant human
cell adhesion
Prior art date
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Pending
Application number
JP28286691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyotoshi Sekiguchi
清俊 関口
Kouichi Chitani
晃一 千谷
Masakazu Kikuchi
正和 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TANPAKU KOGAKU KENKYUSHO KK
Fujita Health University
Original Assignee
TANPAKU KOGAKU KENKYUSHO KK
Fujita Health University
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a new gene useful for producing a protein having human lysozyme activity and cell insertion activity based on an inserted amino acid sequence. CONSTITUTION:A variation type human lysozyme gene encoding a polypeptide wherein an amino acid sequence (e.g. RGDS) having cell adhesion activity is inserted between the 74-position and the 75-position of amino acid sequence of natural type human lysozyme. The gene is prepared by a method described in Japan Pat. Publication No. 1-86,876.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】本発明は、組換DNA技術による変異型ヒ
トリゾチームおよびその製造に関するものである。より
詳しくは、本発明は、天然型ヒトリゾチーム(以下、単
にヒトリゾチームともいう)のアミノ酸配列の第74位
のVと第75位のNの間に細胞接着活性を有するアミノ
酸配列が挿入された変異型ヒトリゾチームをコードして
いる変異型ヒトリゾチーム遺伝子、該遺伝子を含有して
いる発現ベクター、該発現ベクターで形質転換された形
質転換体、該形質転換体を用いてヒトリゾチーム活性お
よび挿入されたアミノ酸配列に基づく細胞接着活性を有
するタンパク質を製造する方法、並びにこのようにして
製造された変異型ヒトリゾチームに関するものである。
The present invention relates to mutant human lysozyme by recombinant DNA technology and its production. More specifically, according to the present invention, an amino acid sequence having cell adhesion activity was inserted between V at position 74 and N at position 75 in the amino acid sequence of natural human lysozyme (hereinafter, also simply referred to as human lysozyme). Mutant human lysozyme gene encoding mutant human lysozyme, expression vector containing the gene, transformant transformed with the expression vector, human lysozyme activity and insertion using the transformant The present invention also relates to a method for producing a protein having cell adhesion activity based on the amino acid sequence, and a mutant human lysozyme produced in this manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】リゾチームは1922年にフレミングに
より発見された抗菌活性を有する酵素タンパク質であ
り、細菌細胞壁のペプチドグリカンに作用してN−アセ
チルグルコサミン(NAG)とN−アセチルムラミン酸
(NAM)との間のβ−1,4結合を特異的に切断するこ
とにより、溶菌を引き起こす。その分布は動物、植物、
バクテリオファージなどに広く認められており、ヒトで
はおもにミルク、涙、尿などに見い出されているが、そ
の生理的意義はまだ完全には明らかにされていない。ヒ
トリゾチームは、130残基のアミノ酸からなる単純タ
ンパク質で、分子内に4対のジスルフィド結合を有す
る。その立体構造はArtymiukとBlakeにより解析が行
なわれ(P.J.Artymiuk, C.C.F.Blake, J.Mol.Biol., 152
737 1981)、すでに完全なX線結晶解析がなされていた
ニワトリ卵白リゾチームとほとんど等しい分子構造をも
っていることがわかっている。一方、DNA組換え技術
により、卵白リゾチームのシグナルペプチドにヒトリゾ
チームを接続したタンパク質をコードするDNAが化学
合成され、これが酵母発現系においてヒトリゾチームと
全く同一のタンパク質を生産させることがすでに知られ
ている(K.Yoshimura et al.B.B.R.C. 145 712 1987, Y.
Jigami et al.Gene 43 273 1986)。この手法により現
在までに多種の変異型ヒトリゾチームが創製され、リゾ
チームを用いたタンパク質の構造機能相関、安定性や折
りたたみ機構に関して多くの成果が得られている(Y.Tan
iyama et al.B.B.R.C.152 962 1988, Y.Taniyama et
al.J.B.C.2657570 1990など)。
2. Description of the Related Art Lysozyme is an enzyme protein having antibacterial activity discovered by Fleming in 1922, and acts on peptidoglycan of bacterial cell wall to produce N-acetylglucosamine (NAG) and N-acetylmuramic acid.
Specific cleavage of the β-1,4 bond with (NAM) causes lysis. Its distribution is animals, plants,
It is widely recognized in bacteriophages and found mainly in humans in milk, tears, urine, etc., but its physiological significance has not been completely clarified. Human lysozyme is a simple protein consisting of 130 amino acids and has 4 pairs of disulfide bonds in the molecule. Its three-dimensional structure was analyzed by Artymiuk and Blake (PJ Artymiuk, CCFBlake, J. Mol. Biol., 152
737 1981), and it is known that it has a molecular structure almost equal to that of chicken egg white lysozyme, which has already been subjected to complete X-ray crystallography. On the other hand, it has been already known that by DNA recombination technology, a DNA encoding a protein in which human lysozyme is connected to a signal peptide of egg white lysozyme is chemically synthesized, and this produces a protein identical to human lysozyme in a yeast expression system. (K. Yoshimura et al. BBRC 145 712 1987, Y.
Jigami et al. Gene 43 273 1986). To date, various mutant human lysozymes have been created by this method, and many results have been obtained regarding the structure-function relationship, stability and folding mechanism of proteins using lysozyme (Y. Tan.
iyama et al. BBRC. 152 962 1988, Y. Taniyama et
al. JBC. 265 7570 1990).

【0003】一方、フィブロネクチンは、コラーゲン、
エラスチン、プロテオグリカン、ラミニン、ビトロネク
チン、フィブリンなどと同様に細胞を取り囲む細胞外マ
トリックスの構成成分の一つであり、その分子内にヘパ
リン、フィブリン、コラーゲンなどの分子や細胞と相互
作用する部位を有する多機能性の糖タンパク質である。
約220KDaの2本のサブユニットからなり、全体と
しては440KDaぐらいの分子量を持つといわれてい
る。フィブロネクチンの細胞に対する相互作用、つまり
細胞接着という機能は、多細胞生物の発生と形態形成に
不可欠であるばかりでなく、臨床的にも創傷治癒、血栓
形成、癌転移などの病態の場においても重要な役割を演
じていることが知られている。また、フィブロネクチン
の合成ペプチドを用いたPierschbacherとRuoslahtiの
研究から(M.D.Pierschbacher & E.Ruoslahti, Nature
309 30 1984)、フィブロネクチンの細胞に対する結合部
位がRGD(Arg−Gly−Asp)という簡単な配列よりな
ることが示され、この細胞接着シグナルは、フィブリノ
ーゲン、ラミニン、コラーゲン、ビトロネクチンなどに
も共通に存在し、機能している。さらにフィブロネクチ
ンに対する細胞表面のレセプターも遺伝子が同定され、
他の細胞外マトリックスに関するレセプターと相同性が
あり、インテグリンファミリーとよばれている(E.Ruosl
ahti, Ann.Rev.Biochem.57 375 1988)。このように細
胞接着という重要な生体機能がRGDという簡単な配列
に収束できたことはきわめて興味深く、この接着シグナ
ルの立体構造に関しても情報が待たれているところであ
る。フィブロネクチンの細胞接着活性やフィブロネクチ
ンレセプターへの結合を阻害することが知られているペ
プチド(例えばGRGDSPなど)は、それ自身でも細胞
接着活性を有している。GRGDSPペプチドは、1
−NMRスペクトル解析から、2回β−turnを含む特異
な二次構造を持つことが報告されている(J.Reed et a
l.E.J.B.178 141 1988)が、もともとペプチドは流動
性に富み、しかも細胞接着活性の測定時にはペプチドは
リンカーを介してIgGと結合しており、この二次構造
が活性発現時の構造を反映しているかどうかは疑わし
い。また、フィブロネクチンは分子量がきわめて大きい
ため、構造解析は非常に困難であることが容易に推測で
きる。
On the other hand, fibronectin is collagen,
Similar to elastin, proteoglycan, laminin, vitronectin, and fibrin, it is one of the constituent components of the extracellular matrix that surrounds cells, and it has many parts that interact with cells such as heparin, fibrin, and collagen. It is a functional glycoprotein.
It consists of two subunits of about 220 KDa, and is said to have a molecular weight of about 440 KDa as a whole. The interaction of fibronectin with cells, that is, the function of cell adhesion, is not only essential for the development and morphogenesis of multicellular organisms, but also clinically important in the field of pathologies such as wound healing, thrombus formation, and cancer metastasis. It is known to play various roles. In addition, from the study of Pierschbacher and Ruoslahti using synthetic peptides of fibronectin (MD Pierschbacher & E. Ruoslahti, Nature
309 30 1984), it was shown that the binding site for fibronectin to cells consists of a simple sequence RGD (Arg-Gly-Asp), and this cell adhesion signal is commonly present in fibrinogen, laminin, collagen, vitronectin and the like. And is working. Furthermore, a gene was identified for the cell surface receptor for fibronectin,
It shares homology with other extracellular matrix receptors and is called the integrin family (E. Ruosl.
ahti, Ann. Rev. Biochem. 57 375 1988). In this way, it was extremely interesting that the important biological function of cell adhesion could be converged to the simple sequence of RGD, and information on the three-dimensional structure of this adhesion signal is awaited. Peptides known to inhibit the cell adhesion activity of fibronectin and the binding to the fibronectin receptor (eg GRGDDSP) have cell adhesion activity by themselves. GRGDSP peptide is 1 H
-It has been reported from NMR spectrum analysis that it has a unique secondary structure containing two β-turns (J. Reed et a
l. EJB. 178 141 1988), the peptide is originally highly fluid, and the peptide is bound to IgG via a linker when measuring the cell adhesion activity, and whether this secondary structure reflects the structure at the time of activity expression. Is doubtful. Moreover, since fibronectin has an extremely large molecular weight, it can be easily inferred that structural analysis is extremely difficult.

【0004】前田らは、遺伝子組換え技術を用いてRG
DSテトラペプチドをプロテインAのtruncated form
(短縮型)に移植し、IgG結合性の新規な細胞接着タン
パク質の創製に成功し、多機能性タンパク質創製への道
を開いた(T.Maeda et al.J.B.C.264 15165 1989)。そ
れでもこのプロテインA−RGDSキメラ蛋白質は分子
量が30KDa以上もあり、構造解析には至っていな
い。また、下條らは、Ca2+依存性チオールプロテアー
ゼのカルパインに特異的なインヒビターであるカルパス
タチンのドメイン1にRGDSペプチドを移植している
(下條智子ら、第2回日本蛋白工学会年会要旨集 p66199
0)。このカルパスタチン−RGDSキメラ蛋白質は細胞
接着活性を有し、分子量も15KDaと比較的小さく、
構造解析に適していると思われる。しかしながら、カル
パスタチンドメイン1の構造をNMRスペクトル、CD
スペクトルで解析したところ、堅固な立体構造を形成し
ていないことが確かめられた。
Maeda et al.
DS tetrapeptide is a truncated form of protein A
(Truncated type) and succeeded in creating a novel IgG-binding cell adhesion protein, paving the way for the creation of a multifunctional protein (T. Maeda et al. JBC. 264 15165 1989). Nevertheless, this protein A-RGDS chimeric protein has a molecular weight of 30 KDa or more, and its structure has not been analyzed. Shimojo et al. Transplanted the RGDS peptide into domain 1 of calpastatin, which is a calpain-specific inhibitor of the Ca 2+ -dependent thiol protease.
(Tomoko Shimojo et al., 2nd Annual Meeting of the Protein Society of Japan p66199
0). This calpastatin-RGDS chimeric protein has cell adhesion activity and has a relatively small molecular weight of 15 KDa,
It seems to be suitable for structural analysis. However, the structure of calpastatin domain 1 was determined by NMR spectrum, CD
When analyzed by spectrum, it was confirmed that a solid three-dimensional structure was not formed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の観
点から、RGD配列を含む細胞接着機能部位の高次構造
を解析できるようなキメラ蛋白質を創製することを目的
とし、ヒトリゾチームにRGD配列を含むペプチドを挿
入した多機能性のキメラ蛋白質を創製した。ヒトリゾチ
ームは、本発明者らによってすでに精密なX線結晶解析
が完了し、その立体構造の全容が明らかになっている。
ヒトリゾチーム−RGDキメラ蛋白質がヒトリゾチーム
と類似の立体構造をとるならば、RGD配列を含む挿入
ペプチド部分の構造解析はきわめて容易になってくると
考えられる。さらに、この立体構造に関する情報が得ら
れれば、RGD配列を有する細胞接着シグナルに対する
アゴニストやアンタゴニストが、ペプチドあるいは低分
子有機化合物でも設計できるであろう。しかも、細胞接
着という現象は創傷治癒、血栓形成、癌転移に関連性が
深いことから、設計されたアゴニストやアンタゴニスト
が臨床応用の場で利用される可能性は十分にあると考え
られる。また、ヒトリゾチーム−RGDキメラ蛋白質自
体に関しても、リゾチームに由来する抗菌作用とRGD
配列に由来する創傷治癒作用を合わせ持つことから、例
えば角膜損傷時などにおける殺菌作用を伴った治療薬と
して、臨床応用が期待できる。
From the above viewpoints, the present inventors have aimed to create a chimeric protein capable of analyzing the higher-order structure of a cell adhesion functional site containing an RGD sequence, and A multifunctional chimeric protein having a peptide containing an RGD sequence inserted was created. The present inventors have already completed a precise X-ray crystallographic analysis of human lysozyme, and the whole three-dimensional structure thereof has been clarified.
If the human lysozyme-RGD chimeric protein has a similar three-dimensional structure to that of human lysozyme, it is considered that structural analysis of the inserted peptide portion containing the RGD sequence will be extremely easy. Furthermore, if information on this three-dimensional structure is obtained, agonists and antagonists for cell adhesion signals having RGD sequences could be designed with peptides or low molecular weight organic compounds. Moreover, since the phenomenon of cell adhesion is closely related to wound healing, thrombus formation, and cancer metastasis, it is considered that there is a good possibility that the designed agonists and antagonists will be used in clinical applications. Further, regarding the human lysozyme-RGD chimeric protein itself, the antibacterial action derived from lysozyme and RGD
Since it also has a wound healing action derived from the sequence, it can be expected to be clinically applied as a therapeutic drug having a bactericidal action at the time of corneal injury, for example.

【0006】本発明者らは、RGDを含むペプチドの挿
入位置に関して、ヒトリゾチームのアミノ酸配列よりR
GD配列に変換しやすい部位、および立体構造より分子
表面に露出していてしかも溶菌活性に影響しない部位を
選択した。その結果、21〜24位のRGSをRG
Sに変換した変異体(21RGD4)、74位のVと75
位のNの間にRGDSを挿入した変異体(74RGD
4)、101〜104位のRDPQをRGDSに変換し
た変異体(101RGD4)、および119〜121位の
RDVをRDVに変換した変異体(119RGD4)
を、酵母分泌発現系を用いて作製した。このうち、21
RGD4を除いた3種の変異体が培地中に分泌された。
細胞接着活性は101RGD4では認められず、119
RGD4においてもきわめて低値であったが、74RG
D4にはかなり強い活性が認められた。そこで次に、7
4位のVと75位のNの間にフィブロネクチンの活性部
位周辺の配列をさらに付加したペプチドを挿入した変異
体、つまりGRGDSPを挿入した変異体(74RGD
6)、TGRGDSPAを挿入した変異体(74RGD
8)、VTGRGDSPASを挿入した変異体(74RG
D10)およびAVTGRGDSPASSを挿入した変
異体(74RGD12)を作製したところ、溶菌活性が保
持されたまま、細胞接着活性は74RGD4<74RG
D6<74RGD8<74RGD10<74RGD12
の順で増大した。このように、本発明者らは、ヒトリゾ
チームにRGD由来の細胞接着活性を新たに賦与した新
規な多機能性蛋白質を創製することによって本発明を完
成し、同時にRGD配列の立体構造解析への道を開い
た。
Regarding the insertion position of the peptide containing RGD, the present inventors have determined that the amino acid sequence of human lysozyme indicates R
A site that is easily converted into a GD sequence and a site that is exposed on the surface of the molecule due to its three-dimensional structure and does not affect the lytic activity were selected. As a result, the 21 to 24 position RG I S RG D
Mutant converted to S (21RGD4), V at position 74 and 75
Mutant in which RGDS was inserted between N at position (74RGD
4), 101-104 of variants of R DPQ was converted into R GDS of (101RGD4), and 119 to 121 of the RDV was converted to R G DV variant (119RGD4)
Were produced using a yeast secretion expression system. Of these, 21
Three mutants except RGD4 were secreted into the medium.
Cell adhesion activity was not observed with 101RGD4, 119
It was also extremely low in RGD4, but 74RG
A fairly strong activity was observed in D4. So next, 7
A mutant in which a peptide having a sequence around the active site of fibronectin added between V in position 4 and N in position 75, that is, a mutant in which GRGDSP is inserted (74RGD
6), a mutant in which TGRGDSPA was inserted (74RGD
8), a mutant in which VTGRGDSPAS was inserted (74RG
D10) and a mutant (74RGD12) in which AVTGRGDSPASS was inserted were produced, and the cell adhesion activity was 74RGD4 <74RG while the lytic activity was retained.
D6 <74RGD8 <74RGD10 <74RGD12
It increased in order. Thus, the present inventors have completed the present invention by creating a novel multifunctional protein in which human lysozyme is newly imparted with RGD-derived cell adhesion activity, and at the same time, the three-dimensional structure analysis of the RGD sequence was performed. Opened the way.

【0007】即ち、本発明は、天然型ヒトリゾチームの
アミノ酸配列の第74位のVと第75位のNの間に細胞
接着活性を有するアミノ酸配列が挿入されたポリペプチ
ドをコードしている変異型ヒトリゾチーム遺伝子を提供
するものである。挿入されるアミノ酸配列としては、R
GDS、GRGDSP、TGRGDSPA、VTGRG
DSPASおよびAVTGRGDSPASSなどが挙げ
られる。また本発明は、上記の変異型ヒトリゾチーム遺
伝子を含有する発現ベクターを提供するものである。更
に本発明は、上記の発現ベクターで形質転換された、変
異型ヒトリゾチームを産生し、分泌し得る宿主細胞を提
供するものである。更に本発明は、上記の形質転換宿主
細胞を培養し、培養液中に分泌されたヒトリゾチーム活
性および挿入されたアミノ酸配列に基づく細胞接着活性
を有するタンパク質を分離し、所望により精製すること
からなる変異型ヒトリゾチームの製造方法、およびこの
方法によって製造された変異型ヒトリゾチームを提供す
るものである。
That is, the present invention provides a mutation encoding a polypeptide in which an amino acid sequence having cell adhesion activity is inserted between V at position 74 and N at position 75 of the amino acid sequence of natural human lysozyme. Provides a human lysozyme gene. The inserted amino acid sequence is R
GDS, GRGDSP, TGRGDSPA, VTGRG
Examples include DSPAS and AVTGRG DSPASS. The present invention also provides an expression vector containing the above-mentioned mutant human lysozyme gene. The present invention further provides a host cell transformed with the above expression vector and capable of producing and secreting mutant human lysozyme. Furthermore, the present invention comprises culturing the above-mentioned transformed host cell, isolating a protein having a human lysozyme activity secreted into the culture medium and a cell adhesion activity based on the inserted amino acid sequence, and purifying it if desired. The present invention provides a method for producing mutant human lysozyme and a mutant human lysozyme produced by this method.

【0008】本明細書に於いては、アミノ酸は以下に示
す一文字表示法によって記載されている。 Q グルタミン F フェニルアラ
ニン M メチオニン P プロリン N アスパラギン H ヒスチジン D アスパラギン酸 G グリシン I イソロイシン K リジン T スレオニン A アラニン L ロイシン R アルギニン S セリン C システィン Y チロシン W トリプトファ
ン E グルタミン酸 V バリン
In the present specification, amino acids are described by the one-letter code system shown below. Q Glutamine F Phenylalanine M Methionine P Proline N Asparagine H Histidine D Aspartic Acid G Glycine I Isoleucine K Lysine T Threonine A Alanine L Leucine R Arginine S Serine C Cystine Y Tyrosine W Tryptophan V E

【0009】本発明の変異型ヒトリゾチーム遺伝子の調
製、該遺伝子を含有する発現ベクターの構築、該発現ベ
クターによる宿主細胞の形質転換、および得られた形質
転換体を用いる変異型ヒトリゾチームの製造は、全て本
出願人の出願に係る特開平1−86876号に開示した
方法に準じて行われた。
Preparation of the mutant human lysozyme gene of the present invention, construction of an expression vector containing the gene, transformation of host cells with the expression vector, and production of mutant human lysozyme using the transformant obtained All were performed according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-86876 filed by the present applicant.

【0010】即ち、図1に示すように、天然のヒトリゾ
チームのアミノ酸配列をコードしている合成遺伝子を含
有する公知のプラスミドpERI8602(特開平1−8
6876号)から、XhoI−SmaI制限断片を切り取っ
た。一方、挿入しようとするアミノ酸配列部分をコード
している2本鎖合成オリゴマーを合成し、M13mp19
hLZM RF DNA(特開平1−86876号)のHinc
II部位に挿入して、M13mp19 74RGD4 RF
DNA、M13mp19 74RGD6 RF DNA、M
13mp19 74RGD8 RF DNA、M13mp19
74RGD10 RF DNAおよびM13mp19 74
RGD12RF DNAを得る。これをXhoIおよびSm
aIで消化することによって、所望のアミノ酸配列をコ
ードしているヌクレオチド配列が挿入されたXhoI−S
maI制限断片を得る。このXhoI−SmaI断片をpER
I8602のXhoI−SmaI断片とライゲーションし、
発現プラスミド、pGEL74RGD4、pGEL74R
GD6、pGEL74RGD8、pGEL74RGD10
およびpGEL74RGD12を構築する。これらのプ
ラスミドは全て同様にして構築されるが、代表的にpG
EL74RGD4の構築模式図を図1に示す。
That is, as shown in FIG. 1, a known plasmid pERI8602 containing a synthetic gene encoding the amino acid sequence of natural human lysozyme (JP-A-1-8).
No. 6876), the XhoI-SmaI restriction fragment was excised. On the other hand, a double-stranded synthetic oligomer encoding the amino acid sequence part to be inserted was synthesized, and M13mp19
hinc of hLZM RF DNA (JP-A-1-86876)
M13mp19 74RGD4 RF inserted into the II site
DNA, M13mp19 74RGD6 RF DNA, M
13mp19 74RGD8 RF DNA, M13mp19
74RGD10 RF DNA and M13mp19 74
Obtain RGD12RF DNA. This is XhoI and Sm
XhoI-S in which a nucleotide sequence encoding a desired amino acid sequence was inserted by digestion with aI
Obtain the maI restriction fragment. This XhoI-SmaI fragment was pER
Ligated with the XhoI-SmaI fragment of I8602,
Expression plasmid, pGEL74RGD4, pGEL74R
GD6, pGEL74RGD8, pGEL74RGD10
And pGEL74RGD12 are constructed. All of these plasmids were constructed in the same way, but typically pG
A schematic diagram of the construction of EL74RGD4 is shown in FIG.

【0011】以上に概説した一連の操作における個々の
操作は、当業者によく知られている。例えば、DNAの
クローニング等における大腸菌の形質転換は、コーエン
(Cohen)らの方法[Cohen,S.N.ら、プロシージング・オブ
・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス(Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA) 69 2110(1972)]によって行うこ
とができる。大腸菌宿主としては、たとえばE.coli T
G−1、E.coli DH−1、E.coli 294などを用い
ることができる。
The individual operations in the series of operations outlined above are well known to those skilled in the art. For example, transformation of E. coli, such as in DNA cloning, is described by Cohen.
(Cohen) et al. [Cohen, SN et al., Proceeding of the National Academy of Science (Prohen
c.Natl.Acad.Sci.USA) 69 2110 (1972)]. Examples of E. coli hosts include E. coli T
G-1, E. coli DH-1, E. coli 294 and the like can be used.

【0012】また、形質転換体から、所望の遺伝子が挿
入されたプラスミドDNAを単離するには、アルカリ抽
出法[Birnboim,H.C.およびDoly,J.,ヌクレイック・ア
シッズ・リサーチ(Nucleic Acids Res.) 7 1513(1979)]
等を利用することができる。次いで、プラスミドDNA
を適当な制限酵素で処理することによって、挿入された
該遺伝子を切り出し、たとえばアガロースゲル電気泳動
あるいはポリアクリルアミド電気泳動によってこれを単
離する。これらの一連の操作は公知であり、文献、例え
ば「モレキュラー・クローニング(Molecular Cloning)
(1982), Cold Spring Harbor Laboratory」に詳しく記載
されている。
Further, in order to isolate the plasmid DNA having the desired gene inserted therein from the transformant, an alkaline extraction method [Birnboim, HC and Doly, J., Nucleic Acids Res. 7 1513 (1979)]
Etc. can be used. Then plasmid DNA
Is treated with an appropriate restriction enzyme to excise the inserted gene, and the gene is isolated by, for example, agarose gel electrophoresis or polyacrylamide electrophoresis. These series of operations are known, and are referred to in literatures such as "Molecular Cloning".
(1982), Cold Spring Harbor Laboratory ”.

【0013】DNAの化学合成は、例えばCreaらの方法
[Crea,R.ら,プロシージング・オブ・ザ・ナショナル・
アカデミー・オブ・サイエンス(Proc.Natl.Acad.Sci.US
A) 75 765(1978)]などに従って行うことができる。
Chemical synthesis of DNA can be carried out, for example, by the method of Crea et al.
[Crea, R. et al., Proceeding of the National
Academy of Science (Proc.Natl.Acad.Sci.US
A) 75 765 (1978)] and the like.

【0014】さらに、DNAの所望の部位に、特異的に
変異を起こさせるためには、市販のキット(例えばアマ
ーシャム社製キットなど)が用いられ、その配列の確認
には、ジデオキシヌクレオチド合成鎖停止法[Sanger,F.
ら,プロシージング・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ
ー・オブ・サイエンス(Proc.Natl.Acad.Sci.USA) 74 54
63(1977)]が用いられる。
Further, a commercially available kit (for example, a kit manufactured by Amersham) is used to specifically mutate a desired site of DNA, and a dideoxynucleotide synthetic chain termination is used to confirm the sequence. Law [Sanger, F.
Et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74 54
63 (1977)] is used.

【0015】本明細書では、天然型ヒトリゾチームをコ
ードしている発現プラスミドpERI8602を使用し
て本発明の発現プラスミドの構築例を示したが、これに
限定されない。
In the present specification, an example of construction of the expression plasmid of the present invention using the expression plasmid pERI8602 encoding natural human lysozyme was shown, but the present invention is not limited thereto.

【0016】酵母宿主の場合には、プロモーターとし
て、たとえばPHO5プロモーター、GLDプロモータ
ー、PGKプロモーター、ADHプロモーター、PHO
81プロモーター、GAL1プロモーター、GAL10
プロモーターなどが、動物細胞宿主を用いた場合には、
プロモーターとして、たとえばSV40初期遺伝子プロ
モーター、メタロチオネインプロモーター、ヒートショ
ックプロモーターなどがそれぞれ利用できる。なお発現
にエンハンサーの利用も効果的である。
In the case of yeast host, examples of promoters include PHO5 promoter, GLD promoter, PGK promoter, ADH promoter, PHO.
81 promoter, GAL1 promoter, GAL10
When the promoter is an animal cell host,
As the promoter, for example, SV40 early gene promoter, metallothionein promoter, heat shock promoter, etc. can be used. The use of enhancers for expression is also effective.

【0017】本発明のプラスミドpGEL74RGD
4、pGEL74RGD6、pGEL74RGD8、pG
EL74RGD10およびpGEL74RGD12は、
酵母宿主内で変異型ヒトリゾチームを発現させ、分泌さ
せるのに好適である。とりわけ好ましい宿主はサッカロ
マイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)AH
22である。
The plasmid pGEL74RGD of the present invention
4, pGEL74RGD6, pGEL74RGD8, pG
EL74RGD10 and pGEL74RGD12 are
It is suitable for expressing and secreting mutant human lysozyme in a yeast host. A particularly preferred host is Saccharomyces cerevisiae AH.
22.

【0018】本発明の変異ヒトリゾチーム遺伝子を動物
細胞用ベクターに挿入することにより、マウスL細胞、
チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)、さらには他
の真核細胞を宿主として用い得る。
By inserting the mutant human lysozyme gene of the present invention into a vector for animal cells, mouse L cells,
Chinese hamster ovary cells (CHO), as well as other eukaryotic cells, can be used as hosts.

【0019】真核細胞の形質転換方法は当業者既知であ
り、例えば酵母の形質転換は、ヒネン(Hinnen)らの方法
[プロシージングス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ
ー・オブ・サイエンス(Proc.Natl.Acad.Sci.USA) 75 19
27 (1978)]により、また、真核細胞の形質転換は、「蛋
白質・核酸・酵素・28巻、1983年、 “組み換え遺伝子の
細胞への導入と発現"(共立出版)」記載の方法で行うこと
ができる。
Methods for transforming eukaryotic cells are known to those skilled in the art. For example, yeast can be transformed by the method of Hinnen et al.
[Procedures of the National Academy of Science (Proc.Natl.Acad.Sci.USA) 75 19
27 (1978)], and transformation of eukaryotic cells was carried out by the method described in "Protein / Nucleic Acid / Enzyme, Vol. 28, 1983," Introduction and Expression of Recombinant Gene into Cell "(Kyoritsu Shuppan). It can be carried out.

【0020】形質転換体の培養も、当業者既知の方法の
いずれを用いても行うことができる。酵母を使用する場
合、培地としては、例えばバークホルダー(Burkholde
r)最小培地[ボスチヤン(Bostian,K.L.)ら,プロシージ
ングス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サ
イエンス USA,77 4505(1980)]が挙げられる。培養は通
常15℃〜40℃、好ましくは24℃〜37℃で10〜
144時間、好ましくは24〜96時間行い、必要に応
じて通気や撹拌を加えてもよい。
Cultivation of the transformant can be carried out by any method known to those skilled in the art. When yeast is used, the medium may be, for example, Burkholde.
r) Minimum medium [Bostian, KL, et al., Procedures of the National Academy of Science USA, 77 4505 (1980)]. Culturing is usually at 15 ° C to 40 ° C, preferably 24 ° C to 37 ° C for 10
It is performed for 144 hours, preferably 24 to 96 hours, and aeration and stirring may be added if necessary.

【0021】動物細胞などの真核生物細胞を宿主とした
形質転換体を使用する場合には、培地として例えばイー
グル(Eagle)のMEM[H.Eagle,サイエンス(Science) 1
30 432(1959)]、ダルベッコ(Dulbecco)の改良イーグル
培地(Modified Eagle's Medium)[Orgad LaubおよびWill
iam J.Rutter,ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケ
ミストリー(J.Biol.Chem.) 258 6043(1983)]などが挙げ
られる。培養は通常30〜42℃、好ましくは35℃〜
37℃で約1〜10日間行う。
When a transformant in which a eukaryotic cell such as an animal cell is used as a host, the medium is, for example, MEM [H. Eagle, Science 1 ] of Eagle.
30 432 (1959)], Modified Eagle's Medium of Dulbecco [Orgad Laub and Will
iam J. Rutter, Journal of Biological Chemistry (J. Biol. Chem.) 258 6043 (1983)]. Culturing is usually 30 to 42 ° C, preferably 35 ° C to
Perform at 37 ° C. for about 1-10 days.

【0022】培養終了後、当業者既知の方法で細胞と上
清とを分離する。本発明の発現ベクターによれば、生成
した変異型ヒトリゾチームは効率良く分泌されるので上
清から得られるが、細胞内に残存する場合には、当分野
における通常の方法、例えば超音波破砕法、フレンチプ
レスなどを利用した破砕法、摩砕などの機械的破砕法、
細胞溶解酵素による破砕法などにより細胞を破砕した後
抽出する。さらに必要ならば、トリトン−X100、デ
オキシコーレートなどの界面活性剤を加え、産生された
変異型ヒトリゾチームを抽出する。得られた変異型ヒト
リゾチームは、通常のタンパク質精製法、例えば塩析、
等電点沈澱、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィ
ー、高速液体クロマトグラフィー(HPLC、FPLC
等)などに従って精製することができる。
After completion of the culture, the cells and the supernatant are separated by a method known to those skilled in the art. According to the expression vector of the present invention, the produced mutant human lysozyme is efficiently secreted and thus can be obtained from the supernatant, but when it remains in the cell, a usual method in the art, for example, an ultrasonic disruption method is used. , Crushing method using French press, mechanical crushing method such as grinding,
The cells are disrupted by a disruption method using a cytolytic enzyme and then extracted. If necessary, a surfactant such as Triton-X100 or deoxycholate is added to extract the produced mutant human lysozyme. The obtained mutant human lysozyme is subjected to a conventional protein purification method such as salting out,
Isoelectric point precipitation, gel filtration, ion exchange chromatography, high performance liquid chromatography (HPLC, FPLC
Etc.) and the like.

【0023】このようにして得られた形質転換体培養物
から分離した培養上清並びに菌体中のヒトリゾチームを
精製単離し、その活性を後述のアッセイ法で測定したと
ころ、本発明の変異型ヒトリゾチームは、溶菌活性を保
持したままで強い細胞接着活性を発現させることがわか
った。
The culture supernatant separated from the thus obtained transformant culture and human lysozyme in the cells were purified and isolated, and their activity was measured by the assay method described below. It was found that human lysozyme expresses strong cell adhesion activity while retaining lytic activity.

【0024】即ち、本発明の変異ヒトリゾチーム遺伝子
を含んだ発現ベクターを適当な宿主に導入し、得られた
形質転換体を適当な条件下で培養し、培養上清のヒトリ
ゾチーム活性を有するタンパク質を単離し、所望により
常法にしたがって精製することにより、溶菌活性と細胞
接着活性を有する変異型ヒトリゾチームを得ることがで
きる。
That is, the expression vector containing the mutant human lysozyme gene of the present invention is introduced into an appropriate host, the resulting transformant is cultured under appropriate conditions, and the culture supernatant of the protein having human lysozyme activity. Can be isolated and, if desired, purified by a conventional method to obtain a mutant human lysozyme having lytic activity and cell adhesion activity.

【0025】以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳し
く説明する。尚、以下の実施例は単なる例示にすぎず、
如何なる意味においても、本発明を制限するものではな
い。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The following examples are merely examples,
It does not limit the invention in any way.

【0026】実施例1 RGD配列を含むペプチドに対
応する合成オリゴヌクレオチドの作製 表1に示した10種類のオリゴヌクレオチドを、それぞ
れアプライド・バイオシステムズ社製のDNAシンセサ
イザー380Bを用いて合成し、トリチル基を脱保護し
た状態で得た。
Example 1 Preparation of Synthetic Oligonucleotides Corresponding to Peptides Containing RGD Sequence The 10 kinds of oligonucleotides shown in Table 1 were synthesized respectively using an Applied Biosystems DNA Synthesizer 380B to prepare a trityl group. Was obtained in a deprotected state.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】このオリゴヌクレオチドを55℃で6時間
アンモニア処理した後、乾固し、5OD260 量を、50
%尿素を含む10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動に
負荷した。泳動後、ガラス板をはずし、TLCプレート
(メルクArt5554DC-AlutolienKieselgel-60F254)上でU
Vランプを照射して目的とするバンドを切り出し、0.
5M炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(0.5M T
EAB:和光核酸合成用)(5ml)中に室温で一晩浸し、ゲ
ルからの溶出を行った。次に、溶出されたオリゴヌクレ
オチドをSEP−PAKR C18カートリッジ(ウォー
ターズ製)に負荷し、25mM TEAB(15ml)で洗っ
たのち、17%アセトニトリル−0.1M TEAB(4m
l)で溶出し、乾固した。オリゴヌクレオチドの5'−リ
ン酸化は、50mM Tris−HCl(pH8.0)−10mM
MgCl2−5mM DTT溶液(20μl)中、精製した合成
オリゴヌクレオチド0.055OD260 量にT4ポリヌク
レオチドキナーゼ(宝酒造製)(10unit)を37℃で45
分間作用させて行い、95℃、5分間の熱処理でキナー
ゼを失活させた。
This oligonucleotide was treated with ammonia at 55 ° C. for 6 hours and dried to give 5 OD 260 in 50
Loaded on 10% polyacrylamide gel electrophoresis with% urea. After migration, remove the glass plate and TLC plate
U on (Merck Art5554DC-Alutolien Kieselgel-60F 254 )
Irradiate the V lamp to cut out the desired band, and
5M triethylammonium hydrogen carbonate solution (0.5M T
The sample was immersed in EAB (for Wako nucleic acid synthesis) (5 ml) at room temperature overnight to elute from the gel. Next, the eluted oligonucleotide was loaded on a SEP-PAK R C18 cartridge (manufactured by Waters) and washed with 25 mM TEAB (15 ml), and then 17% acetonitrile-0.1 M TEAB (4 m
It was eluted with l) and dried. The 5'-phosphorylation of the oligonucleotide is 50 mM Tris-HCl (pH 8.0) -10 mM.
The amount of purified synthetic oligonucleotide 0.055 OD 260 in MgCl 2 -5 mM DTT solution (20 μl) was added with T4 polynucleotide kinase (Takara Shuzo) (10 unit) at 37 ° C. for 45 minutes.
The kinase was inactivated by heat treatment at 95 ° C for 5 minutes.

【0029】実施例2 M13mp19hLZM RF D
NAからのHincII消化フラグメントの作製 50mM Tris−HCl(pH7.5)−10mM MgCl2
1mM DTT−100mM NaCl溶液(70μl)中、野
性型ヒトリゾチーム遺伝子が挿入されたM13mp19h
LZM RF DNA(15μg)に、HincII(宝酒造製)
(60unit)を37℃で1時間作用させた。次に、反応液
に1M Tris−HCl(pH8.0)(8μl)、アルカリ性フ
ォスファターゼ(E.coli C75由来)(0.5unit)を添
加し、55℃で30分間反応させた。フェノール/クロ
ロホルム/イソアミルアルコール(24/24/1)を用
いてフェノール処理を行った後、0.8%低融点アガロ
ース(SeaPlaqueR agarose:FMC製)を用いてゲル電気泳動
し、HincII消化フラグメントを精製した。
Example 2 M13mp19hLZM RF D
Preparation of HincII digested fragment from NA 50 mM Tris-HCl (pH 7.5) -10 mM MgCl 2
M13mp19h into which wild type human lysozyme gene was inserted in 1 mM DTT-100 mM NaCl solution (70 μl)
HincII (manufactured by Takara Shuzo) on LZM RF DNA (15 μg)
(60 units) was allowed to act at 37 ° C for 1 hour. Next, 1 M Tris-HCl (pH 8.0) (8 μl) and alkaline phosphatase (derived from E. coli C75) (0.5 unit) were added to the reaction solution, and the mixture was reacted at 55 ° C. for 30 minutes. After phenol treatment with phenol / chloroform / isoamyl alcohol (24/24/1), gel electrophoresis was performed using 0.8% low melting point agarose (SeaPlaque R agarose: manufactured by FMC) to remove HincII digested fragments. Purified.

【0030】実施例3 M13mp19 74RGD4 R
F DNAの作製 実施例2で得られたM13mp19hLZM RF HincI
I消化フラグメント(5μg)と実施例1で得られた74
RGD4について、各2種類の合成オリゴヌクレオチド
0.055OD260 量を加えた後、エタノール沈澱を行っ
た。次に、T4DNAリガーゼ(宝酒造製)(350unit)
を加えて66mM Tris−HCl(pH7.6)−6.6mM
MgCl2−10mM DTT−0.1mM ATP溶液(20
μl)中、16℃で一晩、反応させた後、大腸菌TG−1
株にトランスフェクトした。得られたクローンから、ア
ルカリ抽出法によりM13mp RF DNAを調製した。
これらのクローンの中からHphI消化によるスクリーニ
ングを行い、最終的には東洋紡績社製の7−デアザシー
ケネースキットを用いたDNAシークエンシングによ
り、所望のクローンを選択した。
Example 3 M13mp19 74RGD4 R
Preparation of F DNA M13mp19hLZM RF HincI obtained in Example 2
I digested fragment (5 μg) and 74 obtained in Example 1
For RGD4, ethanol precipitation was carried out after adding 0.055 OD 260 amounts of each two kinds of synthetic oligonucleotides. Next, T4 DNA ligase (Takara Shuzo) (350unit)
66 mM Tris-HCl (pH 7.6) -6.6 mM
MgCl 2 -10 mM DTT-0.1 mM ATP solution (20
μl) at 16 ° C. overnight, and then E. coli TG-1
The strain was transfected. M13mp RF DNA was prepared from the obtained clones by the alkali extraction method.
Screening by HphI digestion was performed from among these clones, and finally, a desired clone was selected by DNA sequencing using a 7-Deaza Seakenes Kit manufactured by Toyobo.

【0031】実施例4 発現用ベクターpGEL74R
GD4の作製 10mM Tris−HCl(pH8.0)−7mM MgCl2−2
0mM KCl−7mM 2−メルカプトエタノール溶液(1
5μl)中、実施例3で得られたM13mp19 74RG
D4 RF DNA(各2μg)にSmaI(宝酒造製)(10un
it)を30℃で45分間作用させた。この反応液にさら
に1.5M NaCl(1.3μl)とXhoI(宝酒造製)(10u
nit)を加え、蒸留水で20μlとした後、37℃で45
分間反応させた。得られたXhoI−SmaIフラグメント
を1%アガロース電気泳動によって精製した後、ミリポ
ア社製ウルトラフリーC3HVを用いて4000×g、
10分間の遠心を2回行い、回収した。同様にしてpE
RI8602(3μg)のXhoI−SmaI消化を行い、得
られたベクターのXhoI−SmaI断片を0.8%低融点
アガロースゲル電気泳動で精製した。このようにして得
られたM13mp19 74RGD4 RF DNAのXho
I−SmaI断片(100ng)とpERI8602ベクター
のXhoI−SmaI断片(300ng)を、宝酒造製DNAラ
イゲーションキットを用いて結合させた後、大腸菌DH
−1株のコンピーテントセルにトラスンスフェクトさせ
た。得られたクローンを制限酵素消化によりスクリーニ
ングし、所望のプラスミドDNA(pGEL74RGD
4)を得た。
Example 4 Expression vector pGEL74R
Preparation of GD4 10 mM Tris-HCl (pH 8.0) -7 mM MgCl 2 -2
0 mM KCl-7 mM 2-mercaptoethanol solution (1
5 μl), M13mp1974RG obtained in Example 3
D4 RF DNA (2 μg each) with SmaI (Takara Shuzo) (10un
it) was allowed to act for 45 minutes at 30 ° C. Further 1.5 M NaCl (1.3 μl) and XhoI (Takara Shuzo) (10 u were added to this reaction solution).
nit) and add 20 μl with distilled water, then at 37 ℃ for 45
Let react for minutes. The obtained XhoI-SmaI fragment was purified by 1% agarose electrophoresis, and then 4000 xg using Millipore Ultra Free C3HV,
Centrifugation was carried out twice for 10 minutes and collected. Similarly pE
RI8602 (3 μg) was digested with XhoI-SmaI, and the XhoI-SmaI fragment of the resulting vector was purified by 0.8% low melting point agarose gel electrophoresis. Xho of M13mp1974RGD4 RF DNA thus obtained
The I-SmaI fragment (100 ng) and the XhoI-SmaI fragment (300 ng) of the pERI8602 vector were ligated using the DNA ligation kit manufactured by Takara Shuzo, and then E. coli DH
-1 strain competent cells were transfected. The obtained clones were screened by restriction enzyme digestion to obtain the desired plasmid DNA (pGEL74RGD
4) was obtained.

【0032】実施例5 酵母形質転換体の調製 実施例4で得た発現用プラスミドpGEL74RGD4
でSaccharomyces cerevisiae AH22株(ロイシン要
求性)を形質転換させ、形質転換体S.cerevisiaeAH2
2/pGEL74RGD4を得た。形質転換体における
変異型ヒトリゾチーム(74RGD4)の分泌発現は、M
icrococcus菌体を含むアガロースプレート上でのハロー
活性、および液体培養での培養上清中の溶菌活性を測定
することによって確認された。尚、形質転換体S.cerev
isiae AH22/pGEL74RGD4、並びに同様に
して得たS.cerevisiae AH22/pGEL74RGD
8およびS.cerevisiae AH22/pGEL74RGD
12は、工業技術院微生物工業技術研究所に寄託されて
いる(受託番号:それぞれ微工研菌寄第12450号、
第12451号、第12452号、受託日:平成3年8
月27日)。
Example 5 Preparation of yeast transformant Expression plasmid pGEL74RGD4 obtained in Example 4
Saccharomyces cerevisiae AH22 strain (leucine auxotrophic) was transformed with S. cerevisiae AH2.
2 / pGEL74RGD4 was obtained. Secretion expression of mutant human lysozyme (74RGD4) in transformants was
It was confirmed by measuring halo activity on agarose plates containing icrococcus cells and lytic activity in the culture supernatant in liquid culture. Transformant S. cerev
isiae AH22 / pGEL74RGD4 as well as S. cerevisiae AH22 / pGEL74RGD obtained in a similar manner
8 and S. cerevisiae AH22 / pGEL74RGD
No. 12 has been deposited with the Institute of Microbial Science and Technology of the Agency of Industrial Science and Technology (accession number: Micromachine Research Institute No. 12450,
No. 12451, No. 12452, Contract date: August 1991
27th of a month).

【0033】実施例6 酵母形質転換体の培養 実施例5で得た酵母形質転換体S.cerevisiae AH2
2/pGEL74RGD4を、Burkholderの改変培地I
II(1L当たり、KH2PO4(0.4g)、グルコース(1
0g)、アスパラギン(5g)、シュークロース(80g)とし
た)(5ml)を含む試験管に接種し、30℃で3日間振盪
培養した。得られた培養液(4ml)を同一培地III(1
6ml)を含む200ml容コルベンに移し、30℃で1日
振盪培養した。この培養液(20ml)を同一培地III
(180ml)を含む500ml容コルベンに移し、30℃で
4日間振盪培養した。
EXAMPLE 6 Cultivation of yeast transformant S. cerevisiae obtained in Example 5 cerevisiae AH2
2 / pGEL74RGD4 in Burkholder's Modified Medium I
II (per 1 L, KH 2 PO 4 (0.4 g), glucose (1
0 g), asparagine (5 g) and sucrose (80 g)) (5 ml) were inoculated into the test tube, and cultured at 30 ° C. for 3 days with shaking. The obtained culture solution (4 ml) was added to the same medium III (1
It was transferred to a 200 ml volume Kolben containing 6 ml) and cultured at 30 ° C. for 1 day with shaking. This culture solution (20 ml) was added to the same medium III
(180 ml) and transferred to a 500 ml Kolben and cultured at 30 ° C. for 4 days with shaking.

【0034】実施例7 変異型ヒトリゾチーム(74R
GD4)の精製 実施例6で得た培養液から、遠心分離操作により培養上
清を得た。次に、50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH
6.5)で平衡化したCM−トヨパール650Mカラム
(1.6cmφ×5cm,10ml)に20ml/hの流速で培養上
清を負荷した。同一緩衝液(50ml)で洗浄した後、0.
6M NaCl−50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.
5)を用いて10ml/hの流速で溶出を行った。YM5メ
ンブレンを用いたダイアフロー装置によってこの溶出液
(10ml)を濃縮脱塩し、最終的に50mMリン酸ナトリ
ウム緩衝液(pH6.5)(1ml)の試料溶液とした。さら
に、Asahipak ES−502Cカラム(7.6mmφ×10
cm)を用いた高速液体クロマトグラフィーを下記の条件
で行った。A液:50mMリン酸ナトリウム(pH6.5)、
B液:0.6M Na2SO4−50mMリン酸ナトリウム(p
H6.5)、溶出条件:0分(%A85,%B15)−45分
(%A70,%B30)−50分(%A0,%B100)、流
速:1ml/min。本条件下で、変異型ヒトリゾチーム74
RGD4は、30〜40分で溶出された。この画分を集
め、蒸留水に対して十分透析した後、凍結乾燥によって
最終標品を得た。74RGD4および74RGD8のS
DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(ゲル濃度15
%)における泳動パターンを図2に示す。図2におい
て、(A)は還元条件、(B)は非還元条件で行ない、レー
ン1は分子量マーカー(2μg)、レーン2は天然型ヒト
リゾチーム(3μg)、レーン3は74RGD4(3μg)、
レーン4は74RGD8(3μg)の泳動パターンであ
る。
Example 7 Mutant Human Lysozyme (74R
Purification of GD4) From the culture solution obtained in Example 6, a culture supernatant was obtained by centrifugation. Next, 50 mM sodium phosphate buffer (pH)
CM-Toyopearl 650M column equilibrated in 6.5)
(1.6 cmφ × 5 cm, 10 ml) was loaded with the culture supernatant at a flow rate of 20 ml / h. After washing with the same buffer (50 ml),
6M NaCl-50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.
Elution was performed using 5) at a flow rate of 10 ml / h. This eluate was obtained by a diaflow device using a YM5 membrane.
(10 ml) was concentrated and desalted to finally give a sample solution of 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.5) (1 ml). Furthermore, Asahipak ES-502C column (7.6 mmφ × 10
High performance liquid chromatography using (cm) was performed under the following conditions. Solution A: 50 mM sodium phosphate (pH 6.5),
Solution B: 0.6M Na 2 SO 4 -50 mM sodium phosphate (p
H6.5), elution conditions: 0 minutes (% A85,% B15) -45 minutes
(% A70,% B30) -50 minutes (% A0,% B100), flow rate: 1 ml / min. Under these conditions, mutant human lysozyme 74
RGD4 was eluted in 30-40 minutes. This fraction was collected, dialyzed thoroughly against distilled water, and then freeze-dried to obtain a final preparation. 74RGD4 and 74RGD8 S
DS-polyacrylamide gel electrophoresis (gel concentration 15
%) Shows the migration pattern in FIG. In FIG. 2, (A) was performed under reducing conditions, (B) was performed under non-reducing conditions, lane 1 was a molecular weight marker (2 μg), lane 2 was natural human lysozyme (3 μg), lane 3 was 74RGD4 (3 μg),
Lane 4 is the migration pattern of 74RGD8 (3 μg).

【0035】実施例8 変異型ヒトリゾチーム74RG
D4、74RGD6、74RGD874RGD10およ
び74RGD12の溶菌活性の測定 実施例2〜7と同様にして、変異型リゾチーム74RG
D6、74RGD8、74RGD10および74RGD
12を製造し、0.1Mリン酸カリウム緩衝液(pH6.
2)(2ml)中でMicrococcus luteus(シグマ社製)(0.4
mg)を基質として25℃で3分間反応させ、450nmに
おける吸光度の減小を測定することによって溶菌活性の
測定を行なった。標準ヒトリゾチームとしては、ミドリ
十字製のヒト尿由来の天然型ヒトリゾチームを使用し
た。試料液中のヒトリゾチーム蛋白量は、280nmにお
ける吸光度をもとに決定された。溶菌活性の測定を3回
行って得た結果は、以下の表2に示す通りであった。
Example 8 Mutant Human Lysozyme 74RG
Measurement of lytic activity of D4, 74RGD6, 74RGD874RGD10 and 74RGD12 In the same manner as in Examples 2 to 7, mutant lysozyme 74RG.
D6, 74RGD8, 74RGD10 and 74RGD
12 was prepared, and 0.1M potassium phosphate buffer (pH 6.
2) (2 ml) Micrococcus luteus (manufactured by Sigma) (0.4
(mg) was used as a substrate for reaction at 25 ° C. for 3 minutes, and the decrease in absorbance at 450 nm was measured to measure the lytic activity. As the standard human lysozyme, a human urine-derived natural human lysozyme manufactured by Green Cross was used. The amount of human lysozyme protein in the sample solution was determined based on the absorbance at 280 nm. The results obtained by measuring the lytic activity three times were as shown in Table 2 below.

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】実施例9 変異型ヒトリゾチーム74RG
D4、74RGD6、74RGD874RGD10およ
び74RGD12の細胞接着活性の測定 1)試料の調製 試料を0.1M NaHCO3で希釈し、テルモ社製24穴
平型プレートにウエル当り400μl添加し、4℃で一
晩吸着させた。PBSで洗浄後、1%BSAを含むPB
S(500μl)を加え、室温で3〜4時間インキュベー
トした後、PBSで洗浄し、接着活性の測定に用いた。
Example 9 Mutant Human Lysozyme 74RG
Measurement of cell adhesion activity of D4, 74RGD6, 74RGD874RGD10 and 74RGD12 1) Preparation of sample The sample was diluted with 0.1M NaHCO 3 and 400 μl per well was added to a Terumo 24-well flat plate and adsorbed at 4 ° C. overnight. Let After washing with PBS, PB containing 1% BSA
After adding S (500 μl) and incubating at room temperature for 3 to 4 hours, it was washed with PBS and used for measurement of adhesive activity.

【0038】2)細胞懸濁液の調製 継代培養中のBHK細胞を、0.25%トリプシン、0.
02%EDTAを含むPBS中、37℃で2分間インキ
ュベートしてはく離した後、氷冷したDME/HEPE
S生理的食塩水(1:1)(10ml)に懸濁した。ここで、
DMEはダルベッコの最少培地を表わし、HEPES生
理的食塩水は137mM NaClおよび3mM KClを含
む20mM HEPESバッファー(pH7.1)を表わす。
遠心分離して上清を除き、STI(大豆トリプシンイン
ヒビター)(1mg)を含有している氷冷DME/HEPES
生理的食塩水(10ml)に細胞を懸濁させた。遠心分離
し、STI不含の氷冷DME/HEPES生理的食塩水
で洗浄した後、細胞を同液に1×105cells/mlとなる
ように懸濁した。
2) Preparation of cell suspension BHK cells in the subculture were treated with 0.25% trypsin, 0.2%.
Incubate for 2 minutes at 37 ° C in PBS containing 02% EDTA, peel and then ice-cool DME / HEPE.
Suspended in S saline (1: 1) (10 ml). here,
DME represents Dulbecco's minimal medium and HEPES saline represents 20 mM HEPES buffer (pH 7.1) containing 137 mM NaCl and 3 mM KCl.
The supernatant was removed by centrifugation and ice-cooled DME / HEPES containing STI (soybean trypsin inhibitor) (1 mg) was added.
The cells were suspended in physiological saline (10 ml). After centrifugation and washing with STI-free ice-cold DME / HEPES physiological saline, cells were suspended in the same solution at 1 × 10 5 cells / ml.

【0039】3)接着活性の測定 上記試料を吸着させたプレートに細胞懸濁液(300μ
l)を加え、37℃で1時間インキュベートした。37℃
のDME/HEPES生理的食塩水で3回洗浄すること
によって未吸着の細胞を除き、残った細胞を4%ホルマ
リン/PBSで固定し、顕微鏡下に細胞の伸展を観察し
た。
3) Measurement of adhesive activity Cell suspension (300 μm) was applied to the plate on which the above sample was adsorbed.
l) was added and incubated at 37 ° C. for 1 hour. 37 ° C
Non-adsorbed cells were removed by washing 3 times with DME / HEPES physiological saline solution, and the remaining cells were fixed with 4% formalin / PBS, and cell extension was observed under a microscope.

【0040】測定結果を図3に示す。横軸は測定系に添
加された試料蛋白質の濃度、縦軸は伸展が観察された細
胞の個数を示している。図3から、細胞接着活性は 74RGD4<74RGD6<74RGD8<74RG
D10<74RGD12 の順に増大していることが認められた。
The measurement results are shown in FIG. The horizontal axis represents the concentration of the sample protein added to the measurement system, and the vertical axis represents the number of cells in which spreading was observed. From FIG. 3, the cell adhesion activity was 74RGD4 <74RGD6 <74RGD8 <74RG.
It was observed that the order of increase was D10 <74RGD12.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 酵母における変異型ヒトリゾチーム発現用ベ
クターpGEL74RGD4の構築に関する模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the construction of a vector pGEL74RGD4 for expressing mutant human lysozyme in yeast.

【図2】 変異型ヒトリゾチーム74RGD4および8
のSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動の結果を示
す模写図である。
FIG. 2 Mutant human lysozyme 74RGD4 and 8
FIG. 3 is a copy diagram showing the results of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis of the above.

【図3】 変異型ヒトリゾチーム74RGD4、74R
GD6、74RGD8、74RGD10および74RG
D12の細胞接着活性の測定結果を示したグラフであ
る。
FIG. 3 Mutant human lysozyme 74RGD4, 74R
GD6, 74RGD8, 74RGD10 and 74RG
It is a graph which showed the measurement result of the cell adhesion activity of D12.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:865) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location C12R 1: 865)

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 天然型ヒトリゾチームのアミノ酸配列の
第74位のVと第75位のNの間に細胞接着活性を有す
るアミノ酸配列が挿入されたポリペプチドをコードして
いる変異型ヒトリゾチーム遺伝子。
1. A mutant human lysozyme gene encoding a polypeptide in which an amino acid sequence having cell adhesion activity is inserted between V at position 74 and N at position 75 of the amino acid sequence of natural human lysozyme. ..
【請求項2】 挿入された細胞接着活性を有するアミノ
酸配列がRGDSである請求項1に記載の変異型ヒトリ
ゾチーム遺伝子。
2. The mutant human lysozyme gene according to claim 1, wherein the inserted amino acid sequence having cell adhesion activity is RGDS.
【請求項3】 挿入された細胞接着活性を有するアミノ
酸配列がGRGDSPである請求項1に記載の変異型ヒ
トリゾチーム遺伝子。
3. The mutant human lysozyme gene according to claim 1, wherein the inserted amino acid sequence having cell adhesion activity is GRGDSP.
【請求項4】 挿入された細胞接着活性を有するアミノ
酸配列がTGRGDSPAである請求項1に記載の変異
型ヒトリゾチーム遺伝子。
4. The mutant human lysozyme gene according to claim 1, wherein the inserted amino acid sequence having cell adhesion activity is TGRGDSPA.
【請求項5】 挿入された細胞接着活性を有するアミノ
酸配列がVTGRGDSPASである請求項1に記載の
変異型ヒトリゾチーム遺伝子。
5. The mutant human lysozyme gene according to claim 1, wherein the inserted amino acid sequence having cell adhesion activity is VTGRGDSPAS.
【請求項6】 挿入された細胞接着活性を有するアミノ
酸配列がAVTGRGDSPASSである請求項1に記
載の変異型ヒトリゾチーム遺伝子。
6. The mutant human lysozyme gene according to claim 1, wherein the inserted amino acid sequence having cell adhesion activity is AVTGRGDSPASS.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の変異型
ヒトリゾチーム遺伝子を含有し、真核生物内で自律的に
複製可能な発現ベクター。
7. An expression vector containing the mutant human lysozyme gene according to claim 1 and capable of autonomously replicating in a eukaryote.
【請求項8】 プラスミドpGEL74RGD4である
請求項7に記載の発現ベクター。
8. The expression vector according to claim 7, which is the plasmid pGEL74RGD4.
【請求項9】 プラスミドpGEL74RGD6である
請求項7に記載の発現ベクター。
9. The expression vector according to claim 7, which is the plasmid pGEL74RGD6.
【請求項10】 プラスミドpGEL74RGD8であ
る請求項7に記載の発現ベクター。
10. The expression vector according to claim 7, which is the plasmid pGEL74RGD8.
【請求項11】 プラスミドpGEL74RGD10で
ある請求項7に記載の発現ベクター。
11. The expression vector according to claim 7, which is the plasmid pGEL74RGD10.
【請求項12】 プラスミドpGEL74RGD12で
ある請求項7に記載の発現ベクター。
12. The expression vector according to claim 7, which is the plasmid pGEL74RGD12.
【請求項13】 請求項7〜12のいずれかに記載の発
現ベクターで形質転換された、変異型ヒトリゾチームを
産生し、分泌し得る宿主細胞。
13. A host cell capable of producing and secreting a mutant human lysozyme transformed with the expression vector according to claim 7.
【請求項14】 形質転換体Saccharomyces cerevisia
e AH22/pGEL74RGD4である請求項13に
記載の宿主細胞。
14. A transformant Saccharomyces cerevisia.
14. The host cell of claim 13, which is eAH22 / pGEL74RGD4.
【請求項15】 形質転換体Saccharomyces cerevisia
e AH22/pGEL74RGD6である請求項13に
記載の宿主細胞。
15. Transformant Saccharomyces cerevisia
14. The host cell of claim 13, which is eAH22 / pGEL74RGD6.
【請求項16】 形質転換体Saccharomyces cerevisia
e AH22/pGEL74RGD8である請求項13に
記載の宿主細胞。
16. A transformant Saccharomyces cerevisia
14. The host cell of claim 13, which is eAH22 / pGEL74RGD8.
【請求項17】 形質転換体Saccharomyces cerevisia
e AH22/pGEL74RGD10である請求項13
に記載の宿主細胞。
17. A transformant Saccharomyces cerevisia.
e AH22 / pGEL74RGD10.
The host cell according to.
【請求項18】 形質転換体Saccharomyces cerevisia
e AH22/pGEL74RGD12である請求項13
に記載の宿主細胞。
18. A transformant Saccharomyces cerevisia
e AH22 / pGEL74RGD12.
The host cell according to.
【請求項19】 請求項13〜18のいずれかに記載の
形質転換体を培養し、培養液中に分泌されたヒトリゾチ
ーム活性および挿入されたアミノ酸配列に基づく細胞接
着活性を有するタンパク質を分離し、所望により精製す
ることからなる変異型ヒトリゾチームの製造方法。
19. The transformant according to any one of claims 13 to 18 is cultured, and a protein having a human lysozyme activity secreted into the culture medium and a cell adhesion activity based on the inserted amino acid sequence is isolated. A method for producing a mutant human lysozyme, which comprises purifying if desired.
【請求項20】 請求項19に記載の方法で製造された
変異型ヒトリゾチーム。
20. A mutant human lysozyme produced by the method according to claim 19.
JP28286691A 1991-10-29 1991-10-29 Variant type human lysozyme Pending JPH05115284A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5140832B2 (en) * 2006-03-03 2013-02-13 国立大学法人 東京大学 Neisseria gonorrhoeae mutant producing high levels of heterologous proteins

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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