JPH05176772A - 新規プラスミド、微生物、抗アレルギーキメラ蛋白及びその製造方法 - Google Patents

新規プラスミド、微生物、抗アレルギーキメラ蛋白及びその製造方法

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JPH05176772A
JPH05176772A JP74792A JP74792A JPH05176772A JP H05176772 A JPH05176772 A JP H05176772A JP 74792 A JP74792 A JP 74792A JP 74792 A JP74792 A JP 74792A JP H05176772 A JPH05176772 A JP H05176772A
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dna
dna sequence
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gene
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Kazuo Kitai
一男 北井
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Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、抗アレルギーキメラ蛋白を提供す
ることを目的とする。 【構成】 (a)ヒトIgE Fc領域遺伝子及びIg
G Fc領域遺伝子を連結した、抗アレルギーキメラ蛋
白をコードするDNA、(b)プロモーターDNA、
(c)シグナルペプチドをコードするDNA、(d)菌
体外分泌を促進する作用を宿主細胞に与えるDNA及び
(e)プロモーターDNAよりなるプラスミド、該プラ
スミドにより形質転換された組換え微生物細胞、該微生
物細胞を培養し抗アレルギーキメラ蛋白の製造方法及び
該方法により製造された抗アレルギーキメラ蛋白。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は抗アレルギーキメラ蛋白
をコードするDNA領域を含む新規組換えプラスミド、
該プラスミドにより形質転換された新規組換え微生物細
胞、該微生物を用いた抗アレルギーキメラ蛋白の菌体外
分泌による製造方法及び分泌された抗アレルギーキメラ
蛋白に関する。
【0002】本明細書において、アミノ酸,ポリペプチ
ドはIUPAC―IUB生化学委員会(CBN)で採用
された方法により略記するものとし、たとえば下記の略
号を用いる。
【0003】Ala L―アラニン Arg L―アルギニン Asn L―アスパラギン Asp L―アスパラギン酸 Cys L―システイン Gln L―グルタミン Glu L―グルタミン酸 Gly グリシン His L―ヒスチジン Ile L―イソロイシン Leu L―ロイシン Lys L―リジン Met L―メチオニン Phe L―フェニルアラニン Pro L―プロリン Ser L―セリン Thr L―スレオニン Trp L―トリプトファン Tyr L―チロシン Val L―バリン
【0004】また、DNAの配列はそれを構成する各デ
オキシリボヌクレオチドに含まれる塩基の種類で略記す
るものとし、たとえば下記の略号を用いる。 A アデニン(デオキシアデニル酸を示す。) C シトシン(デオキシシチジル酸を示す。) G グアニン(デオキシグアニル酸を示す。) T チミン (デオキシチミジル酸を示す。)
【0005】さらに、(H2 N)―及び―(COOH)
はそれぞれアミノ酸配列のアミノ末端側及びカルボキシ
末端側を示すものであり、(5′)―及び(3′)はそ
れぞれDNA配列の5′末端側及び3′末端側を示すも
のである。
【0006】
【従来の技術】すべての脊椎動物の体液中に存在し、抗
原と特異的に結合する能力を有する蛋白質が抗体であ
り、抗体蛋白質と構造的、機能的関連をもつ蛋白質は総
称して免疫グロブリンといわれている。免疫グロブリン
(以下“Ig”と略すことがある)は、物理化学的ある
いは免疫学的な性状から、IgG、IgA、IgM、I
gE、IgDの5つのクラスに分類される。
【0007】Igの基本構造は同じであり、2本のH鎖
と2本のL鎖がジスルフィド結合により結ばれた形をと
る。また、例えばIgにパパインなどの蛋白質分解酵素
を作用させると分子中央で切断され、抗原結合活性のあ
る断片(Fab領域蛋白質)と、抗原結合活性はなく条
件により結晶化しやすい断片(Fc領域蛋白質)とに分
かれる。
【0008】IgGでは、H鎖のカルボキシル末端側の
半分であるFc領域蛋白質は、ヒンジ、CH2、CH3
の3つの部分よりなるが、IgEにおいては、CH3は
IgGのCH2に、IgEのCH4はIgGのCH3に
構造がそれぞれ似ているといわれている(W.C. Barker
ら、J. Mol. Evol.,15,113(1980))。従っ
て、例えばIgEのCH3の一部をIgGのCH2の相
互に構造が似ている部分と分子を交換しても構造は大き
く変化されないと考えられる。
【0009】IgEは、いわゆるI型アレルギーにおい
て重要な役割を演じている。すなわち、IgEは、生体
の血液中に存在する好塩基球や組織に存在する肥満細胞
の細胞膜上に存在する受容体に強い親和力で結合する。
次いで、ダニ抗原やスギ花粉のようなアレルギーの原因
となる物質(アレルゲン)が抗原抗体反応により、先の
IgEに結合し受容体間の架橋が起こると、好塩基球や
肥満細胞中の顆粒に蓄えられたヒスタミン等が放出さ
れ、いわゆるアレルギー反応が惹起される。
【0010】したがって、例えばアレルゲンが結合でき
ず且つ受容体に結合できるようなIgEを予め生体内に
加えておくと、アレルゲンが存在しても架橋は起こら
ず、したがってアレルギー反応は惹起されないと考えら
れる。最近、IgE分子内の、受容体との結合に必要な
領域が解明されてきた。Helmらは、H鎖のアミノ末
端から301〜376番目のアミノ酸が受容体結合に必
要な領域であると発表した(B.Helmら、Nature (Londo
n),331,180(1988))。この領域は、Ig
EのCH2とCH3にまたがる領域に相当する。
【0011】近年の遺伝子操作技術の発達により、種々
の有用蛋白質を微生物により生産することが可能となっ
た。とりわけ所望の有用蛋白質を微生物の菌体外に生産
することは、宿主菌に有害な蛋白質でも生産が可能、
精製工程の簡略化が期待できる、など産業上の利用性
は極めて大きい。加えて、得た有用蛋白質の構造が天然
に存在するものの構造と極めて近いという新たな長所も
明らかとなった(H.Matsuda ら、Mol. Immunol.,27,
57(1990))。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
アレルゲンと結合しないが受容体とは結合可能であり且
つ構造が保持される可能性が大きい有用蛋白質を生産さ
せるべく鋭意検討した結果、IgEのFc領域蛋白とI
gGのFc領域蛋白を融合させた抗アレルギーキメラ蛋
白を大腸菌の菌体外に分泌させることに成功し、本発明
に至った。
【0013】すなわち、本発明の目的は、抗アレルギー
キメラ蛋白を大腸菌等で生産するに当り、菌体外に分泌
させて生産することにあり、しかして抗アレルギーキメ
ラ蛋白をコードするDNA配列を含む菌体外分泌を可能
とするDNA領域及びその領域が組み込まれた新規組換
えプラスミドを提供することにある。
【0014】本発明の他の目的は、上記新規組換えプラ
スミドによって形質転換され、目的とする抗アレルギー
キメラ蛋白を、菌体外に産生し得る新規組換え微生物細
胞を提供することにある。本発明の更に他の目的は、該
微生物細胞を用いて抗アレルギーキメラ蛋白を菌体外分
泌生産させる方法及び該方法によって製造された抗アレ
ルギーキメラ蛋白を提供することにある。本発明の更に
他の目的は、以下の説明により一層明らかになるであろ
う。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)配列番
号1のアミノ酸配列で表わされる抗アレルギーキメラ蛋
白をコードするDNA配列、(b)プロモーター機能を
有するDNA配列ならびに(c)シグナルペプチドをコ
ードするDNA配列からなる第1のDNA領域、及び
(d)菌体外分泌を促進する作用を宿主細胞に与えるD
NA配列ならびに(e)プロモーター機能を有するDN
A配列からなる第2のDNA領域、を含むプラスミド、
そのプラスミドによって形質転換された微生物細胞、そ
の微生物細胞を用いて抗アレルギーキメラ蛋白を菌体外
分泌生産させる方法、及びその微生物細胞から分泌され
た抗アレルギーキメラ蛋白に関するものである。
【0016】本発明におけるプラスミドは抗アレルギー
キメラ蛋白の発現を行う第1のDNA領域及び該抗アレ
ルギーキメラ蛋白の菌体外分泌作用を行う第2のDNA
領域とからなる。
【0017】抗アレルギーキメラ蛋白の発現を行う第1
のDNA領域は、抗アレルギーキメラ蛋白の発現調節を
行う適当な(b)プロモーター機能を有するDNA配
列、適当な(c)シグナルペプチドをコードするDNA
配列及び(a)配列番号1のアミノ酸配列で表わされる
抗アレルギーキメラ蛋白をコードするDNA配列がこの
順序に連結された形のプラスミドが最も好ましい。また
適当な(c)シグナルペプチドをコードするDNA配列
と(a)配列番号1のアミノ酸配列で表わされる抗腫瘍
ポリペプチドをコードするDNA配列とがその読み取り
フレームを一致させた形で連結されることが、とりわけ
好ましい。
【0018】抗アレルギーキメラ蛋白の発現調節を行う
(b)プロモーター機能を有するDNA配列を有する遺
伝子としては、大腸菌β―ラクタマーゼ遺伝子、大腸菌
アルカリ性ホスファターゼ遺伝子、大腸菌リポプロテイ
ン遺伝子、枯草菌ペニシリナーゼ遺伝子、枯草菌プロテ
アーゼ遺伝子、酵母α因子遺伝子、好アルカリ性バチル
スNo.170株ペニシリナーゼ遺伝子、好アルカリ性
エアロモナス(Aeromonas )No.212株キシラナー
ゼ遺伝子、好アルカリ性バチルスNo.N―4株セルラ
ーゼ遺伝子、好アルカリ性バチルスNo.1139株セ
ルラーゼ遺伝子等があげられる。これらの中で、好まし
くは好アルカリ性バチルスNo.170株ペニシリナー
ゼ遺伝子が用いられる。かかる遺伝子として、Journal
of General Microbiology (1985),131,33
19頁に示された―134番のTから―1番のCまでの
核酸を挙げることができる。
【0019】(c)シグナルペプチドをコードするDN
A配列を有する遺伝子としては、大腸菌β―ラクタマー
ゼ遺伝子,大腸菌アルカリ性ホスファターゼ遺伝子、大
腸菌リポプロテイン遺伝子、枯草菌ペニシリナーゼ遺伝
子、枯草菌プロテアーゼ遺伝子、酵母α因子遺伝子、好
アルカリ性バチルスNo.170株ペニシリナーゼ遺伝
子、好アルカリ性エアロモナス(Aeromonas )No.2
12株キシラナーゼ遺伝子、好アルカリ性バチルスN
o.N―4株セルラーゼ遺伝子、好アルカリ性バチルス
No.1139株セルラーゼ遺伝子等があげられる。こ
れらの中で、好ましくは好アルカリ性バチルスNo.1
70株ペニシリナーゼ遺伝子が用いられる。かかる遺伝
子として、Journal of General Microbiology (198
5)131巻、3319頁に示された1番のAから90
番のAまでの核酸を挙げることができる。
【0020】本発明において、抗アレルギーキメラ蛋白
は配列番号1のアミノ酸配列で表わされる。それをコー
ドする遺伝子の具体例として配列番号11の核酸が挙げ
られる。
【0021】また、配列番号1のアミノ酸において菌体
外への分泌を阻害せず、なおかつ抗アレルギー活性を失
活しないあるいは向上させる範囲の改変体も、本発明の
中に包含されるのは言うまでもない。したがって、かか
る改変体をコードするDNAも本発明を構成するもので
ある。
【0022】さらに菌体外分泌が効率よく行なわれるた
めには、シグナルペプチドの領域の後ろに融合させる成
熟蛋白質のアミノ末端のアミノ酸が中性又は疎水性アミ
ノ酸であることが好ましく、該アミノ酸がSerである
ことが最も好ましい。
【0023】該抗アレルギーキメラ蛋白の菌体外分泌作
用を行う第2のDNA領域は(d)菌体外分泌を促進す
る作用を宿主細胞に与えるDNA配列とその発現調節を
行う(e)プロモーター機能を有するDNA配列とから
なる。
【0024】実際的に(d)菌体外分泌を促進する作用
を宿主細胞に与えるDNA配列としては、公知のpMB
9プラスミド由来のKil遺伝子があげられるが同じ蛋
白質をコードするものであればそれ以外のものも使用可
能である。これらの具体例として、 Journal of Bacter
idogy, June 1986,731頁のFig.4に示され
る1番目のAから138晩目のGまでの配列が挙げられ
る。
【0025】実際的に(d)菌体外分泌を促進する作用
を宿主細胞に与えるDNA配列の発現調節を行う(e)
プロモーター機能を有するDNA配列としては、トリプ
トファン・オペロン・プロモーター(trpプロモータ
ー)、ラクトース・オペロン・プロモーター(lacプ
ロモーター)、tacプロモーター、PLプロモータ
ー、lppプロモーター、好アルカリ性バチルスNo.
170株染色体由来のExプロモーター等があげられる
が、なかでも宿主の対数増殖後期で機能する性質を有す
る好アルカリバチルスNo.170株染色体DNA由来
のExプロモーターがとりわけ好ましい。この具体例と
して、Journal ofBacteriology, June 1986,73
0頁の右欄の塩基配列において1番目のGから84番目
のAまでの配列が挙げられる。
【0026】これらの菌体外分泌発現型プラスミドの具
体例としてはpEG2があげられる。
【0027】このプラスミドはシグナルペプチドとその
うしろに融合させた抗アレルギーキメラ蛋白との切り離
しが分泌に際して容易に行なわれ、分泌効率の点から見
てもすぐれている。
【0028】上記プラスミドを常法により適当な宿主に
導入して形質転換された微生物を得る。この場合の適当
な宿主としてはエシェリヒア(Escherichia )属に属す
る微生物を有利に使用することができる。宿主として
は、前記のエシェリヒア・コリHB101株、同C60
0株(ATCC23724)、同C600r―m―株
(ATCC33525)、同χ1776株(ATCC3
1244)、同LE392株(ATCC33572)
等、通常のこの種の技術分野で用いられる微生物が有利
に用いられる。なかでも、エシェリヒア・コリHB10
1株がとりわけ好ましい。
【0029】本発明は上記の形質転換された微生物を用
い、抗アレルギーキメラ蛋白を菌体外へ分泌させる方
法、及びその微生物から分泌された配列番号1のアミノ
酸配列で示される抗アレルギーキメラ蛋白を包含する。
【0030】以下、本発明をさらに詳細に説明する。 (抗アレルギーキメラ蛋白遺伝子のクローン化)抗アレ
ルギーキメラ蛋白遺伝子は、化学合成したヒトIgE
Fc領域遺伝子とクローン化したIgG Fc領域遺伝
子(特開昭62―201582号公報第1図記載)を適
当な制限酵素による切断部位を用いて連結することによ
り取得できる。化学合成する遺伝子の設計に際しては、
用いる宿主細胞に最も的したコドンを選択することが望
ましく、後にクローン化及び遺伝子改変を容易に行える
ように適当な位置に適当な制限酵素による切断部位を設
けることが望ましい。このような抗アレルギーキメラ蛋
白遺伝子のうち化学合成した領域の塩基配列の例を配列
番号2に示した。
【0031】上記のように設計したヒトIgE Fc領
域遺伝子の取得は、上側の鎖、下側の鎖のそれぞれにつ
いて、たとえば図1のEF1〜EF8(それぞれ配列番
号3〜10で表わされる)に示したような何本かのオリ
ゴヌクレオチドに分けて、それらを化学合成し、各々の
オリゴヌクレオチドを連結する方法をとるのが望まし
い。
【0032】各オリゴヌクレオチドの合成法としてはジ
エステル法[H.G.Khorana, "Some Recent Developments
in Chemistry of Phosphate Esters ofBiological Int
erest", John Wiley and Sons, Inc., New York (1
961)]、トリエステル法[R.L.Letsinger ら、J. A
m. Chem. Soc.,89,4801(1967)]及びホス
ファイト法[M.D. Matteucciら、Tetrahedron Lett.,2
1,719(1980)]があるが、合成時間、収率、
操作の簡便さ等の点から、全自動DNA合成機を用いた
ホスファイト法による合成が好ましい。
【0033】合成したオリゴヌクレオチドの精製は、ゲ
ル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル電気泳
動、逆相カラムによる高速液体クロマトグラフィー等
を、適宜単独もしくは組合せて用いることができる。
【0034】こうして得られた合成オリゴヌクレオチド
の5′末端側の水酸基は、たとえばT4―ポリヌクレオ
チドキナーゼを用いてリン酸化した後、アニーリングさ
せ、たとえばT4―DNAリガーゼを用いて連結する。
【0035】このようにして得られたDNA断片を、適
当なプロモーター領域・シグナルペプチド領域・IgG
Fc領域及び、抗アルカリ性バチルスNo.170株
由来のExプロモーター領域とpMB9プラスミド由来
のKil遺伝子からなる菌体外分泌生産に関与する情報
を担うDNA領域を合わせ持つようなプラスミドに直接
挿入すれば、上記のプラスミドが、より簡便に得られ
る。
【0036】このようなプロモーター領域・シグナルペ
プチド領域を有する遺伝子としては、大腸菌β―ラクタ
マーゼ遺伝子、大腸菌アルカリ性ホスファターゼ遺伝
子、大腸菌リポプロテイン遺伝子、枯草菌ペニシリナー
ゼ遺伝子、枯草菌プロチアーゼ遺伝子、酵母α因子遺伝
子、好アルカリ性バチルスNo.170株ペニシリナー
ゼ遺伝子、好アルカリ性エアロモナス(Aeromonas)N
o.212株キシラナーゼ遺伝子、好アルカリ性バチル
スNo.N―4セルラーゼ遺伝子、好アルカリ性バチル
スNo.1139株セルラーゼ遺伝子等があげられる
が、好ましくは好アルカリ性バチルスNo.170株ペ
ニシリナーゼ遺伝子が用いられる(Journal ofgeneral
Microbiology (1985),131,3317頁記
載)。
【0037】前記の各遺伝子内のプロモーター領域は、
各々独立して他の遺伝子のシグナルペプチド領域と組合
せることもできる。
【0038】適当なプロモーター領域、適当なシグナル
ペプチド領域及び抗アレルギーキメラ蛋白をコードする
DNA領域が、この順序に連結された形のプラスミドが
最も好ましく、適当なシグナルペプチド領域と抗アレル
ギーキメラ蛋白をコードするDNA領域とがその読み取
りフレームを一致させた形で連結されることが、とりわ
け好ましい。
【0039】このような菌体外分泌発現型プラスミドと
して、好ましくはpEG2が用いられる。
【0040】なお、本発明において適当なプロモーター
領域,シグナルペプチド領域,抗アレルギーキメラ蛋白
をコードするDNA領域、Exプロモーター領域及びK
il遺伝子は、これらと生物学的機能において同等なD
NA領域、すなわち該DNA領域に対してヌクレオチド
の置換、ヌクレオチドの欠失、ヌクレオチドの挿入及び
ヌクレオチド配列の逆位その他の突然変位によって関連
づけられているDNA領域でもよいことはいうまでもな
い。
【0041】(抗アレルギーキメラ蛋白の生産)かくし
て得られた、抗アレルギーキメラ蛋白遺伝子菌体外分泌
発現型プラスミドを常法により適当な宿主に導入して組
換え微生物を得、これを培養することにより、抗アレル
ギーキメラ蛋白を生産させることができる。
【0042】このような宿主としてはエシェリヒア(Es
cherichia)属に属する微生物を有利に使用することがで
きる。宿主としては、前記のエシェリヒア・コリHB1
01株,同C600株(ATCC23724)、同C6
00r―m―株(ATCC33525)、同χ1776
株(ATCC31244)、同LE392株(ATCC
33572)等、通常のこの種の技術分野で用いられる
微生物が有利に用いられる。なかでも、エシェリヒア・
コリHB101株がとりわけ好ましい。
【0043】このようにして得られた組換え微生物を、
それ自体は公知の方法で培養する。培地としては、抗ア
レルギーキメラ蛋白の生産に適した培地であって、かつ
宿主微生物の生育に適した培地を用い得るが、たとえば
M9培地[T.Miniatisら編、Molecular Cloning P440
(Cold Spring Harbor Laboratory, New York 198
2)]、LB培地[T. Maniatis ら編、Molecular Clon
ing P440 (Cold Spring Harbor Laboratory, New York
1982)]、BPB培地(Difco製)、Nutrient
寒天培地等を基本培地として調製したものを用いればよ
い。
【0044】その他、必要に応じて、炭素源、酸素源の
他にアミノ酸、ビタミン等の栄養素を添加してもよい
し、発現型プラスミドの宿主内安定かのために適当料の
抗生物質等を添加してもよい。
【0045】培養は、pH、温度、酸素供給量を目的の
組換え微生物に適した条件で行なう。菌体外分泌発現型
プラスミドを有する組換え微生物の培養においては、該
微生物が生育してその菌体量が最大に達したとき、すな
わち対数増殖後期から培地中に抗アレルギーキメラ蛋白
が生成、蓄積するまでの時間中、同一培地で培養をその
まま継続するのがよい。
【0046】たとえばエシェリヒア属の微生物の前記菌
体量が最大に達したときから培地中に抗アレルギーキメ
ラ蛋白の生成,蓄積が停止するまでの時間は、ほぼ12
〜48時間の範囲である。なおpH条件は特に影響され
ないが、pH5〜8の範囲、特にpH7.2が適当であ
る。
【0047】(抗アレルギーキメラ蛋白の活性評価)菌
体外分泌発現型プラスミドを有する組換え微生物を培養
した後、たとえば遠心分離により微生物を除去する。得
られた抗アレルギーキメラ蛋白を含有する培養上清につ
いて、直接あるいは常法による濃縮操作によって濃縮し
た後、活性の評価を行なう。
【0048】(抗アレルギーキメラ蛋白の分離・精製)
菌体外分泌発現型プラスミドを有する組換え微生物培養
上清からの抗アレルギーキメラ蛋白の分離・精製は、公
知の通常知られている蛋白質の分離・精製法に従えばよ
いが、プロテインAを用いたアフィニティー・カラム・
クロマトグラフィーが有利である。
【0049】こうして得られた抗アレルギーキメラ蛋白
精製品について、SDS―ポリアクリルアミド・ゲル電
気泳動[U.K.Laemmli, Nature,227,680(197
0)]による分子量解析、アミノ末端のアミノ酸配列解
析及びアミノ酸組成分析を行なうことにより、シグナル
ペプチドが正しく切断された抗アレルギーキメラ蛋白の
分泌が確認できる。
【0050】
【発明の効果】本発明の菌体外分泌発現型プラスミドに
よって本発明の対象とする抗アレルギーキメラ蛋白の菌
体外への分泌が可能となった。このポリペプチドは菌体
内へ蓄積することによって悪影響を受けることの少ない
ポリペプチドでその抗アレルギー活性の応用が期待され
る。
【0051】
【実施例】以下、実施例を掲げて本発明について詳細に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。
【0052】
【実施例1】 (ヒトIgE Fc領域遺伝子の設計)配列番号2に示
した塩基配列のヒトIgE Fc領域の遺伝子を設計し
た。設計に際しては、ヒトIgE Fc領域のアミノ末
端側に、アミノ酸Serと制限酵素Hind IIIによる
切断部位を含むようにし、シグナルペプチドとの連結を
容易にした。また、カルボキシ末端側に、IgG Fc
領域の必要な領域の一部と制限酵素Sst II による切
断部位を含みIgG Fc領域との連結を容易にした。
【0053】
【実施例2】 (オリゴヌクレオチドの化学合成)実施例1で設計した
ヒトIgE Fc領域遺伝子は、図1に示したように配
列番号3〜10で示される8本のオリゴヌクレオチドE
F1〜EF8に分けて合成する。この場合、オリゴヌク
レオチドEF1は配列番号3、EF2は配列番号4、E
F3は配列番号5、EF4は配列番号6、EF5は配列
番号7、EF6は配列番号8、EF7は配列番号9、E
F8は配列番号10に対応する。
【0054】オリゴヌクレオチドの合成は全自動DNA
合成機(アプライド・バイオシステムズ,モデル380
A)を用いて、ホスファイト法により行なった。
【0055】合成オリゴヌクレオチドの精製は、アプラ
イド・バイオシステムズ社のマニュアルに準じて行なっ
た。すなわち、合成オリゴヌクレオチドを含むアンモニ
ア水溶液を55℃で一晩保つことにより、DNA塩基の
保護基をはずし、セファデックスG―50ファイン・ゲ
ル(ファルマシア)を用いたゲル濾過によって、高分子
量の合成オリゴヌクレオチド画分を分取する。
【0056】ついで、7M尿素を含むポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動(ゲル濃度20%)の後、紫外線シャド
ウイング法により泳動パターンの観察を行なう。目的と
する大きさのバンド部分を切出して、そのポリアクリル
アミドゲル断片を細かく破砕した後、2〜5mlの溶出用
バッファー[500mM NH4 OAc―1mM ED
TA―0.1%SDS(pH7.5)]を加え、37℃
で一晩振盪した。
【0057】遠心分離し、目的のDNAを含む溶液をゲ
ル濾過カラム(セファデックスG―50)にかけること
により、合成オリゴヌクレオチドの精製品を得た。な
お、必要に応じて、ポリアクリルアミドゲル電気泳動を
繰返し、合成オリゴヌクレオチドの純度の向上をはかっ
た。
【0058】
【実施例3】 (化学合成ヒトIgE Fc領域遺伝子のクローン化)
実施例2で作成した8本の合成オリゴヌクレオチド(E
F1〜EF8)を用いて、クローン化した。
【0059】0.1〜1.0μgの合成オリゴヌクレオ
チドEF2〜EF7の5′末端側を、5〜15ユニット
のT4―ポリヌクレオチドキナーゼ(E.Coli Bタイ
プ、宝酒造)を用いて、それぞれ別々にリン酸化する。
リン酸化反応は10〜20μlの50mM Tris―
HCl(pH9.5),10mM MgCl2 ,5mM
ジチオスレイトール,10mM ATP水溶液中で、3
7℃で、30分間行なった。
【0060】反応終了後、すべての合成オリゴヌクレオ
チド水溶液をすべて混合し、フェノール抽出、エーテル
抽出によりT4―ポリヌクレオチドキナーゼを失活,除
去する。この合成オリゴヌクレオチド混合液に、新たに
0.1〜1.0μgの合成オリゴヌクレオチドEF1及
びEF8加え、90℃で5分間加熱した後室温まで徐冷
して、アニーリングを行なう。次に、これを減圧乾固し
た後に、30μlの66mM Tris―HCl(pH
7.6)、6.6mM MgCl2 、10mMジチオス
レイトール,1mM ATP水溶液に溶解させ、300
ユニットのT4―DNAリガーゼ(宝酒造)を加えて、
11℃で15時間連結反応を行なった。反応終了後、ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動(ゲル濃度5%)を行な
い、エチジウムブロマイド染色法により泳動パターンの
観察を行なう。目的とする大きさ(約270bp)のバ
ンド部分を切出して、実施例2の方法に従ってポリアク
リルアミドゲルよりDNAを回収する。
【0061】一方、3μgのIgG Fc領域・菌体外
分泌発現型プラスミドpEXFC10(約4.4Kb
p)(特開昭62―201582号記載)を30μlの
10mM Tris―HCl(pH7.5)、60mM
NaCl2 水溶液に溶解させ、10ユニットの制限酵
素Hind III(宝酒造)を添加して、37℃で1時間
切断反応を行なった。
【0062】制限酵素Hind IIIによる切断の後、フ
ェノール抽出、エーテル抽出を行ない、エタノール沈澱
によりDNAを回収する。このDNAを30μlの10
mMTris―HCl(pH7.4)、10mM Mg
SO4 、1mMジチオスレイトール水溶液に溶解させ、
10ユニットの制限酵素Sst II (ベセスダ・リサー
チ・ラボラトリーズ)を添加して、37℃で1時間切断
反応を行なった。
【0063】反応終了後、アガロースゲル電気泳動(ゲ
ル濃度0.8%)を行ない、エチジウムブロマイド染色
法により切断パターンの観察を行なう。
【0064】プラスミドpEXFC10の大部分を含む
約5.4KbpのDNAの部分に相当するバンドを切出
し、そのアガロースゲル断片を3倍量(vol/wt)の8M
NaClO4 水溶液に溶解させた。Chenらのグラスフ
ィルター法[C.W.Chenら、Anal. Biochem.101,33
9(1980)により、約5.4KbpのDNA断片
(Hind III←→Sst II )をアガロースゲルより
回収した。
【0065】先に得られたIgE Fc領域遺伝子を含
む約270bpのDNA断片について、前記の方法に準
じて末端のリン酸化反応を行なった後、プラスミドpE
XFC10の大部分を含む約5.4KbpのDNA水溶
液と混合する。エタノール沈澱の後、前記の方法に準じ
て両DNA断片の連結反応を行なった。
【0066】エシェリヒア・コリHB101株の形質転
換は、通常のCaCl2 法(M.V.Norgard らの方法)の
改良法で行なった。
【0067】すなわち、5mlのL培地(1%トリプト
ン、0.5%酵母エキス、0.5%NaCl、pH7.
2)にエシェリヒア・コリHB101株の18時間培養
基を接種し、菌体を含む培養液の600nmにおける濁
度(OD600 )が0.3に達するまで生育させる。菌体
を冷たいマグネシウム・バッファー[0.1M NaC
l、5mM MgCl2 、5mM Tris―HCl
(pH7.6、0℃)]中で2回洗い、2mlの冷やした
カルシウム・バッファー[100mM CaCl2 、2
50mM KCl、5mM MgCl2 、5mM Tr
is―HCl(pH7.6、0℃)]中に再懸濁させ、
0℃で25分間放置する。次に菌体をこの容量の1/1
0にカルシウム・バッファーの中で濃縮し、連結後のD
NA水溶液と2:1(vol.:vol.) 混合する。
【0068】この混合物を60分間、0℃で保った後、
1mlのLBG培地(1%トリプトン、0.5%酵母エキ
ス,1%NaCl、0.08%グルコース、pH7.
2)を添加し、38℃で1時間振盪培養する。培養液
を、選択培地[クロラムフェニコール(ベーリンガー)
20μg/mlを含むL培地プレート]に100μl/プ
レートの割合で接種する。
【0069】得られたクロラムフェニコール耐性のコロ
ニーより、公知の方法を用いてDNAを調製し、アガロ
ースゲル電気泳動により、目的のプラスミドpEG2
(約5.7Kbp)の取得を確認した。図1に、抗アレ
ルギーキメラ蛋白分泌発現プラスミドpEG2の作成方
法を示す。
【0070】こうして得られたプラスミド、pEG2
の、合成オリゴヌクレオチド使用部分の塩基配列が設計
通りであることは、マキサム・ギルバート法(A.M.Maxa
m ら、Methods Enzymol., 65,499(1980))
によって確認した。
【0071】
【実施例4】 (菌体外分泌発現型プラスミドpEG2を有する組換え
微生物の培養)抗アレルギーキメラ蛋白遺伝子を有しな
い分泌プラスミドベクターpEAP8を有するエシェリ
ヒア・コリHB101株(FERM BP―1909)
及び実施例3で得られた抗アレルギーキメラ蛋白遺伝子
菌体外分泌発現型プラスミドpEG2を有するエシェリ
ヒア・コリHB101株を、それぞれLBG培地[1%
トリプロン、0.5%酵母エキス、1%NaCl、0.
1%グルコース(pH7.2)]に接種し、37℃で2
4時間振盪培養を行なう。
【0072】培養終了後、遠心分離によって菌体を分離
し、得られた培養上清を評価用試料とした。
【0073】
【実施例5】 (pEG2にコードされるアレルギーキメラ蛋白の検
出)前記実施例4で得られたpEAP8を有するエシェ
リヒア・コリHB101株及びpEG2を有するエシェ
リヒア・コリHB101株からの培養上清300μl分
に相当する培養上清濃縮物に対して、Tris―HCl
バッファー(pH6.8)とSDSと2―メルカプトエ
タノールとグリセロールとを、それぞれ最終濃度60m
M、2%、4%、10%になるように加え、SDS―ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動[鈴木、遺伝、31,4
3(1977)]を行なった。
【0074】分離用ゲルは15%とし、泳動バッファー
はSDS―Tris・グリシン系[U.K. Laemmli, Natu
re, 227,680(1970)]を用いた。
【0075】電気泳動終了後、ゲル蛋白質を、25mM
Tris―192mMグリシン(pH8.3)―20
%メタノールのバッファー中で、電気泳動的にニトロセ
ルロース・フィルターに吸着させ、ウエスタン・プロッ
ティングを行なった。
【0076】蛋白質を吸着させたニトロセルロース・フ
ィルターを5%ウシ血清アルブミンを含むPBSバッフ
ァー中に60分間浸した後、一次抗体としてウサギ抗ヒ
トIgG抗体を含む抗血清(カッペル)およびヤギ抗ヒ
トIgE抗体を含む抗血清(カッペル)を用いた間接法
で、ペルオキシダーゼ標識抗体を用いたイミユン・ブロ
ット・アッセイ・キット(バイオ・ラッド)により、培
養上清中の抗アレルギーキメラ蛋白を特異的に染色し
た。そうしたところ、pEG2を有する大腸菌の培養上
清中に、抗アレルギーキメラ蛋白に由来するバンドが検
出された。
【0077】以上の結果より、好アルカリ菌ペニシリナ
ーゼ遺伝子シグナル領域の下流に、アミノ末端にセリン
を有する抗アレルギーキメラ蛋白遺伝子を融合させるこ
とにより、抗アレルギーキメラ蛋白の菌体外分泌が達成
されることがわかる。
【0078】
【配列番号】
【0079】配列番号:1 配列の長さ:245 配列の型:アミノ酸 鎖の数: トポロジー:直鎖状 配列の種類:ポリペプチド 配列の特徴: 配列 Ser Gln Lys His Trp Leu Ser Asp Arg Thr Tyr Thr Cys Gln Val Thr 1 5 10 15 Tyr Gln Gly His Thr Phe Glu Asp Ser Thr Lys Lys Cys Ala Asp Ser 20 25 30 Asn Pro Arg Gly Val Ser Ala Tyr Leu Ser Arg Pro Ser Pro Phe Asp 35 40 45 Leu Phe Ile Arg Lys Ser Pro Thr Ile Thr Cys Leu Val Val Asp Leu 50 55 60 Ala Pro Ser Lys Gly Thr Val Asn Leu Thr Trp Ser Val Asp Gly Val 65 70 75 80 Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser 85 90 95 Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu 100 105 110 Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala 115 120 125 Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro 130 135 140 Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln 145 150 155 160 Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala 165 170 175 Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr 180 185 190 Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu 195 200 205 Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser 210 215 220 Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser 225 230 235 240 Leu Ser Pro Gly Lys 245
【0080】配列番号:2 配列の長さ:272 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴: 配列 AGCT AGC CAG AAA CAC TGG CTG TCC GAC CGC ACC TAC ACC TGC CAG GTT ACC 52 Ser Gln Lys His Trp Leu Ser Asp Arg Thr Tyr Thr Cys Gln Val Thr 1 5 10 15 TAC CAG GGT CAC ACC TTC GAA GAC AGC ACC AAA AAA TGC GCT GAT TCC 100 Tyr Gln Gly His Thr Phe Glu Asp Ser Thr Lys Lys Cys Ala Asp Ser 20 25 30 AAC CCG CGT GGT GTT AGC GCT TAC CTG AGC CGT CCG AGC CCG TTC GAC 148 Asn Pro Arg Gly Val Ser Ala Tyr Leu Ser Arg Pro Ser Pro Phe Asp 35 40 45 CTG TTC ATC CGC AAA TCC CCG ACT ATC ACC TGC CTG GTT GTT GAC CTG 196 Leu Phe Ile Arg Lys Ser Pro Thr Ile Thr Cys Leu Val Val Asp Leu 50 55 60 GCA CCG AGC AAA GGT ACC GTT AAC CTG ACC TGG TCC GTG GAC GGC GTG 244 Ala Pro Ser Lys Gly Thr Val Asn Leu Thr Trp Ser Val Asp Gly Val 65 70 75 80 GAG GTG CAT AAT GCC AAG ACA AAG CCG C 272 Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro 85 89
【0081】配列番号:3 配列の長さ:57 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴: 配列 AGCTAGCCAG AAACACTGGC TGTCCGACCG CACCTACACC TGCCAGGTTA CCTACCA 57
【0082】配列番号:4 配列の長さ:61 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴: 配列 TGTGACCCTG GTAGGTAACC TGGCAGGTGT AGGTGCGGTC GGACAGCCAG TGTTTCTGGC 60 T 61
【0083】配列番号:5 配列の長さ:66 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴: 配列 GGGTCACACC TTCGAAGACA GCACCAAAAA ATGCGCTGAT TCCAACCCGC GTGGTGTTAG 60 CGCTTA 66
【0084】配列番号:6 配列の長さ:66 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴: 配列 GGCTCAGGTA AGCGCTAACA CCACGCGGGT TGGAATCAGC GCATTTTTTG GTGCTGTCTT 60 CGAAGG 66
【0085】配列番号:7 配列の長さ:61 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴: 配列 CCTGAGCCGT CCGAGCCCGT TCGACCTGTT CATCCGCAAA TCCCCGACTA TCACCTGCCT 60 G 61
【0086】配列番号:8 配列の長さ:61 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴: 配列 TCAACAACCA GGCAGGTGAT AGTCGGGGAT TTGCGGATGA ACAGGTCGAA CGGGCTCGGA 60 C 61
【0087】配列番号:9 配列の長さ:88 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴: 配列 GTTGTTGACC TGGCACCGAG CAAAGGTACC GTTAACCTGA CCTGGTCCGT GGACGGCGTG 60 GAGGTGCATA ATGCCAAGAC AAAGCCGC 88
【0088】配列番号:10 配列の長さ:78 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列の特徴: 配列 GGCTTTGTCT TGGCATTATG CACCTCCACG CCGTCCACGG ACCAGGTCAG GTTAACGGTA 60 CCTTTGCTCG GTGCCAGG 78
【0089】配列番号:11 配列の長さ:735 配列の型:核酸 鎖の数: トポロジー:直鎖状 配列の種類:DNA 配列の特徴: 配列 AGCCAGAAAC ACTGGCTGTC CGACCGCACC TACACCTGCC AGGTTACCTA CCAGGGTCAC 60 ACCTTCGAAG ACAGCACCAA AAAATGCGCT GATTCCAACC CGCGTGGTGT TAGCGCTTAC 120 CTGAGCCGTC CGAGCCCGTT CGACCTGTTC ATCCGCAAAT CCCCGACTAT CACCTGCCTG 180 GTTGTTGACC TGGCACCGAG CAAAGGTACC GTTAACCTGA CCTGGTCCGT GGACGGCGTG 240 GAGGTGCATA ATGCCAAGAC AAAGCCGCGG GAGGAGCAGT ACAACAGCAC GTACCGGGTG 300 GTCAGCGTCC TCACCGTCCT GCACCAGGAC TGGCTGAATG GCAAGGAGTA CAAGTGCAAG 360 GTCTCCAACA AAGCCCTCCC AGCCCCCATC GAGAAAACCA TCTCCAAAGC CAAAGGGCAG 420 CCCCGAGAAC CACAGGTGTA CACCCTGCCC CCATCCCGGG AGGAGATGAC CAAGAACCAG 480 GTCAGCCTGA CCTGCCTGGT CAAAGGCTTC TATCCCAGCG ACATCGCCGT GGAGTGGGAG 540 AGCAATGGGC AGCCGGAGAA CAACTACAAG ACCACGCCTC CCGTGCTGGA CTCCGACGGC 600 TCCTTCTTCC TCTATAGCAA GCTCACCGTG GACAAGAGCA GGTGGCAGCA GGGGAACGTC 660 TTCTCATGCT CCGTGATGCA TGAGGCTCTG CACAACCACT ACACGCAGAA GAGCCTCTCC 720 CTGTCCCCGG GTAAA 735
【図面の簡単な説明】
【図1】抗アレルギーキメラ蛋白遺伝子菌体外発現型プ
ラスミドpEG2の作製方法を示した図である。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)配列番号1のアミノ酸配列で表わ
    される抗アレルギーキメラ蛋白をコードするDNA配
    列、(b)プロモーター機能を有するDNA配列ならび
    に(c)シグナルペプチドをコードするDNA配列から
    なる第1のDNA領域、及び(d)菌体外分泌を促進す
    る作用を宿主細胞に与えるDNA配列ならびに(e)プ
    ロモーター機能を有するDNA配列からなる第2のDN
    A領域、を含むプラスミド。
  2. 【請求項2】 第1のDNA領域における(b)プロモ
    ーター機能を有するDNA配列が、好アルカリ性バチル
    ス(Bacillus)No.170株の染色体DNA由来であ
    る請求項1記載のプラスミド。
  3. 【請求項3】 (c)シグナルペプチドをコードするD
    NA配列が、好アルカリ性バチルス(Bacillus)No.
    170株の染色体DNA由来である請求項1記載のプラ
    スミド。
  4. 【請求項4】 (d)菌体外分泌を促進する作用を宿主
    細胞に与えるDNA配列が、プラスミドpMB9由来で
    ある請求項1記載のプラスミド。
  5. 【請求項5】 第2のDNA領域における(e)プロモ
    ーター機能を有するDNA配列が、好アルカリ性バチル
    ス(Bacillus)No.170株の染色体DNA由来であ
    る請求項1記載のプラスミド。
  6. 【請求項6】 プラスミドpEG2である請求項1記載
    のプラスミド。
  7. 【請求項7】 請求項1記載のプラスミドにより形質転
    換された組換え微生物細胞。
  8. 【請求項8】 微生物細胞がエシェリヒア(Escherichi
    a )属に属する請求項7記載の微生物細胞。
  9. 【請求項9】 微生物細胞がエシェリヒア・コリ(Esch
    erichia coli)HB101株である請求項7記載の微生
    物細胞。
  10. 【請求項10】 請求項7に記載の微生物細胞を、菌体
    外に抗アレルギーキメラ蛋白が生成しそして蓄積するま
    で培養し、培養物から抗アレルギーキメラ蛋白を採取す
    ることを特徴とする抗アレルギーキメラ蛋白の製造方
    法。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の方法により製造さ
    れた抗アレルギーキメラ蛋白。
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