JPH05292979A - 保護ペプチド融合インスリン様成長因子i遺伝子 - Google Patents

保護ペプチド融合インスリン様成長因子i遺伝子

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JPH05292979A
JPH05292979A JP4153492A JP15349292A JPH05292979A JP H05292979 A JPH05292979 A JP H05292979A JP 4153492 A JP4153492 A JP 4153492A JP 15349292 A JP15349292 A JP 15349292A JP H05292979 A JPH05292979 A JP H05292979A
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晋 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 保護ペプチドが最終のアミノ酸としてメチオ
ニンを有する蛋白ペプチドであって、その蛋白ペプチド
の該メチオニンを介してIGF−Iと融合している保護
ペプチド融合IGF−Iをコードしている遺伝子,それ
を含む発現プラスミド及びそれで形質転換した形質転換
体。 【効果】 これらを利用することによりIGF−I生産
の前駆体として有用な保護ペプチド融合IGF−Iの生
産ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】この発明はヒトインスリン様成長因子I
(以下IGF−Iと略称する)の製造に関して用いられ
る保護ペプチド融合インスリン様成長因子Iをコードし
ている遺伝子、それを含むプラスミド及びそのプラスミ
ドで形質転換された形質転換体に関する。ところで、ヒ
トインスリン様成長因子Iは、ある種のホルモンにより
刺激されたヒトの組織,肝および腎において主として合
成される蛋白ホルモンであって、ヒト血清中に見出され
る。IGF−Iは、インスリン様の活性および軟骨によ
る硫酸塩取込みを刺激する活性を有するとともに細胞内
での蛋白およびDNAの合成を増強することが、知られ
ている。従って、それは成長の促進に有用であり、また
糖尿病の臨床治療においても有用でありうる。IGF−
Iはヒト血清中に分泌される量がわずかであり、数トン
のヒト血清から数mgしか単離できない。なお、IGF
−I産生細胞から純粋な形で単離され、IGF−Iが上
記の生物学的性質を有することが見出され、そのアミノ
酸配列が文献に報告されている。しかしながら、IGF
−Iのより実行可能な商業的製造法が必要であり、かか
る必要性が本発明の完成に対する刺激となった。組換え
DNA(遺伝子組換え)技術ならびに関連技術の適用
が、最も有効なIGF−Iの大量製造法となると考えら
れた。IGF−Iは、次の配列の70個のアミノ酸から
なることが知られている。
【化2】
【0002】この発明の発明者らは、以下の諸必須工程
を用いて大量のIGF−Iを製造することに成功した。 工程1 IGF−Iをコードする遺伝子を製造するプロセス。こ
のプロセスに続いて、保護ペプチドをコードする遺伝子
を、IGF−Iをコードする遺伝子(以下、IGF−I
遺伝子と呼ぶ)と、該IGF−I遺伝子の上流にリンカ
ーを用いるかまたは用いないで連結することからなると
ころの、保護ペプチドと融合したIGF−I(以下、融
合IGF−Iと呼ぶ)をコードする遺伝子を製造するプ
ロセスを設ける。適当な「リンカー」には、IGF−I
遺伝子の上流に保護ペプチドを連結するための適当な制
限酵素認識部位をもち、数個のアミノ酸をコードする遺
伝子が包含され得て、「リンカー」自身が該保護ペプチ
ドを構成する。とくに好ましい「リンカー」は後記の実
施例中で例示されているごときものである。適当な「融
合IGF−I、すなわち保護ペプチドと融合したIGF
−I」は、後記の実施例において説明,例示されるごと
きものである。
【0003】工程2 プロモーター遺伝子および融合IGF−Iをコードする
遺伝子をプラスミド中に挿入することからなる発現ベク
ター製造プロセス。とくに適当な「発現ベクター」に
は、プラスミドpLHSdMmtrpなどが含まれう
る。とくに適当な「プラスミド」には、pBR322な
どが含まれる。 工程3 前記発現ベクターで宿主生物を形質転換することからな
る形質転換体製造プロセス。適当な「宿主生物」には、
エシェリキア・コリ(Escherichia col
i)(たとえばエシェリキア・コリHB101など)な
どが含まれる。
【0004】工程4 前記の形質転換体を適当な培地中で培養することからな
る融合IGF−I製造プロセス。 工程5 宿主生物の細胞から融合IGF−Iを単離するプロセ
ス。 工程6 前記融合IGF−Iを保護ペプチド脱離反応に付すこと
からなるIGF−I製造プロセス。
【0005】「融合IGF−I、すなわち保護ペプチド
と融合したIGF−I」なる表現における「保護ペプチ
ド」は、宿主生物細胞中でのプロテアーゼによる分解に
対してIGF−Iを保護するために使用され、該融合I
GF−Iの脱離反応によって除去される。すなわち、該
融合IGF−Iは、脱離反応によってIGF−Iを調製
するための中間体であり、従って該保護ペプチドは、天
然または合成の蛋白、天然または合成のペプチド、ある
いはそれらの断片から誘導された任意の脱離可能な保護
ペプチドである。適当な「融合IGF−I」は、蛋白ペ
プチドのメチオニンを介してその蛋白ペプチドと融合し
たIGF−Iである。この脱離反応に使用される適当な
試薬は、臭化シアンであり、この工程では、蛋白ペプチ
ドがそれのメチオニンを介してIGF−Iと融合してい
る融合IGF−Iは、臭化シアンを用いる脱離反応によ
って高収率でIGF−Iに転化できる。本脱離反応は、
反応に悪影響を及ぼさない通常の溶媒中で緩和な条件下
に実施できる。
【0006】上記IGF−Iのアミノ酸配列から、いく
つかの特定の非自明の基準に従って、対応するヌクレオ
チド配列を発明した。IGF−I遺伝子を、クローニン
グベクターとしての既知のプラスミドに挿入することに
よって、クローン化した。組換えプラスミドからIGF
−I遺伝子を切出し、つぎに、プロモーターによる制御
下でのIGF−I遺伝子の発現を極大ならしめるように
特にデザインされたプラスミド中にIGF−I遺伝子を
挿入した。さらに、保護ペプチドをコードする構造遺伝
子を前記IGF−I遺伝子の上流にかつそれに隣接して
挿入した。
【0007】以下に、本発明をより詳しく説明するが、
本発明はそれらに限定されるものではない。 [1]IGF−I遺伝子の調製とクローニング: (1) IGF−I遺伝子の調製:遺伝暗号の多様性の
ため、上記アミノ酸配列から、IGF−Iをコードする
多数のヌクレオチド配列を予言することが可能である。
多数の可能性のうちから最適の配列を本発明に従って決
定するに当って、いくつかの自明でない基準に従った。
まず、使用する予定の宿主生物に受容れられうるトリヌ
クレオチドコドンを使用すべきである。第二に、その配
列は、所望通りの配置でプラスミド中へ挿入できるよ
う、分子の末端に種々の制限酵素認識部位をもつことが
望ましい。さらに、周知のクローニングベクターの使用
が可能となるような部位を選択するようにすべきであ
る。第三に、合成が不必要に複雑であってはならず、ま
た、遺伝子の組立てを容易にすべく、誤まった交差ハイ
ブリッド化を極少にして、不可逆的なオフダイアゴナル
(off−diagonal)な相互反応をできるだけ
避けるようにすべきである。
【0008】「IGF−I遺伝子部分をコードするため
に選んだ好ましい配列を一例を以下に示すことができ
る:
【化3】
【0009】この明細書における配列の表示において、
A,G,CおよびTは、それぞれ次の式を意味する:
【化4】
【0010】また、5’−末端のA,G,CおよびT
は、それぞれ次式を意味する:
【化5】
【0011】そして、3’−末端のA,G,CおよびT
は、それぞれ次式を意味する:
【化6】
【0012】上記の諸基準、とくに上記第二の基準を考
慮に入れるとき、次の少しく長い配列を選択することが
できる。実際、この発明の適当な実施態様として、Ec
oRIおよびBamHI部位を選択して、それぞれ5’
末端および3’末端に導入することができる。さらに、
メチオニンコドン(ATG)を、IGF−IのN末端ア
ミノ酸コドンの上流に、これに隣接して、挿入し、2種
の停止コドン(TGAおよびTAG)を、C末端コドン
の下流に、これに隣接して、挿入した。
【化7】
【0013】本発明は、相当する多数のオリゴヌクレオ
チドブロックのハイブリッド化およびライゲーションか
らなることを特徴とする、前記のごとき遺伝子の製造方
法にも関するものである。 (i) オリゴヌクレオチド類の合成:実際、30種の合
成オリゴヌクレオチドを作成することによって、上記の
拡張された配列を有する分子を合成することとした。そ
れら合成オリゴヌクレオチドを所定の段階でハイブリッ
ド化し、ライゲートするとき、上記の二重鎖ヌクレオチ
ド配列を与えるものである。
【0014】この明細書におけるオリゴヌクレオチド類
の合成に関する記載においては、次の略号を用いる。A
p,Gp,CpおよびTpは、それぞれ次式を意味す
る:
【化8】
【0015】また、3’末端のA,G,CおよびTは、
それぞれ次式を意味する:
【化9】
【0016】ABzpo,GiBpo,CBzpo,Tpoお
よびAcUpoは、それぞれ次式を意味する。
【化10】
【化11】 DMTrはジメトキシトリチルであり、Bはアデニニ
ル,グアニニル,シトシニルおよびチミニル(便宜上、
保護基は示さない)、Uはウラシルであり、Acはアセ
チルであり、mは1または2なる整数であり、nは1〜
12の整数である。
【0017】オリゴヌクレオチド類は次の通りである: (1) HOApApTpTpCpApTpGpGpG
pTOH (Al) (2) HOTpTpTpCpApGpGpApCpC
pCpApTpGOH(A2) (3) HOCpCpTpGpApApApCpTpC
pTpGpTpGOH(B1) (4) HOCpApGpCpGpCpCpGpCpA
pCpApGpApGOH (B2) (5) HOCpGpGpCpGpCpTpGpApA
pCpTpGpGpTOH (C1) (6) HOApGpApGpCpGpTpCpApA
pCpCpApGpTpTOH (C2) (7) HOTpGpApCpGpCpTpCpTpG
pCpApApTpTpTOH (D1) (8) HOCpCpApCpApTpApCpApA
pApTpTpGpCOH (D2) (9) HOGpTpApTpGpTpGpGpTpG
pApTpCpGpTOH (E1) (10) HOTpApGpApApApCpCpAp
CpGpApTpCpAOH (E2) (11) HOGpGpTpTpTpCpTpApCp
TpTpCpApApCOH (F1) (12) HOGpGpTpCpGpGpTpTpTp
GpTpTpGpApApGOH (F2) (13) HOApApApCpCpGpApCpCp
GpGpCpTpApTpGOH (G1) (14) HOGpCpTpGpGpApGpCpCp
ApTpApGpCpCOH (G2) (15) HOGpCpTpCpCpApGpCpTp
CpTpCpGpTpCOH (H1) (16) HOCpGpGpTpGpCpGpCpGp
ApCpGpApGpAOH (H2) (17) HOGpCpGpCpApCpCpGpCp
ApGpApCpTpGOH (I1) (18) HOCpTpApCpGpApTpApCp
CpApGpTpCpTpGOH (I2) (19) HOGpTpApTpCpGpTpApGp
ApCpGpApApTpGOH (J1) (20) HOGpApApApApCpApGpCp
ApTpTpCpGpTOH (J2) (21) HOCpTpGpTpTpTpTpCpGp
TpTpCpTpTpGOH (K1) (22) HOGpGpApGpApTpCpGpCp
ApApGpApApCOH (K2) (23) HOCpGpApTpCpTpCpCpGp
CpCpGpTpCpTOH (L1) (24) HOTpApCpApTpTpTpCpCp
ApGpApCpGpGpCOH (L2) (25) HOGpGpApApApTpGpTpAp
CpTpGpTpGpCpTOH (M1) (26) HOTpTpCpApGpTpGpGpAp
GpCpApCpApGOH (M2) (27) HOCpCpApCpTpGpApApGp
CpCpApGpCpAOH (N1) (28) HOGpCpGpGpApTpTpTpTp
GpCpTpGpGpCOH (N2) (29) HOApApApTpCpCpGpCpGp
TpGpApTpApGOH (O1) (30) HOGpAoTpCpCpTpApTpCp
ApCOH (O2)
【0018】その逐次カップリング反応を第1表に示
す。 第1表 逐次カップリング法によるオリゴヌクレオチド
の構築(その1)
【化12】 第1表 逐次カップリング法によるオリゴヌクレオチド
の構築(その2)
【化13】 第1表 逐次カップリング法によるオリゴヌクレオチド
の構築(その3)
【化14】 第1表 逐次カップリング法によるオリゴヌクレオチド
の構築(その4)
【化15】 モノ(またはジ、あるいはトリ)マー(I)は、広瀬の
方法(T.Hirose、蛋白質・核酸、酵素ISS
N,25,225,(1980)、日本で発行)によっ
て調製でき、カップリングはリン酸トリエステル法
[R.Creaら、Nucleic Acids Re
search,8,2331(1980)およびM.
L.Duckworthら、Nucleic Acid
s,Research,9,1691(1981)]に
より、セルロース担体上で実施できる。
【0019】とくに、実施例1に記載したヘキサデカヌ
クレオチドHOApApApCpCpGpApCpCp
GpGpCpTpApTpGOH(G1)の合成に関し
て、合成法を説明することとする。ヘキサデカヌクレオ
チドG1合成のフローチャートを第2表に示す。 第2表 ヘキサデカヌクレオチドHOApApApCp
CpGpApCpCpGpGpCpTpApTpGOH
(G1)の合成法
【化16】
【化17】 (i)化学合成オリゴヌクレオチドのハイブリッド化と
ライゲーション
【0020】第1図に示した所望しない相互反応の可能
性を極小にするために、一連の工程においてオリゴヌク
レオチド類をハイブリッド化し、ライゲートする。ライ
ゲーションはT4 DNAリガーゼの存在下で行われ
る。オリゴヌクレオチドA1,B1およびA2;C1,
B2およびC2;D1,E1およびD2;F1およびF
2;G1,H1およびG2;I1,H2およびI2;J
1,K1およびJ2;L1,K2およびL2;M1,N
1およびM2ならびにO1,N2およびO2をハイブリ
ッド化し、ライゲートして、それぞれ相当するブロック
1〜10を得た。この場合、オリゴヌクレオチドA1,
B1およびA2ならびにO1,N2およびO2からそれ
ぞれ得たブロック1および10を互いにハイブリッド化
し、ライゲートして、ダイマーを形成させた。ブロック
2と3;4と5;6と7および8と9をハイブリッド化
し、ライゲートして、それぞれブロック11,12,1
3および14を得た。さらに、ブロック11と12およ
び13と14をハイブリッド化しライゲートし、ブロッ
ク15および16を得た。ブロック1,15,16およ
び10をハイブリッド化し、ライゲートし、かくして得
たライゲーション生成物を、EcoRIおよびBamH
Iで切断して、目的とするポリヌクレオチドIGF−I
を得た。
【0021】(2) IGF−I遺伝子のクローニン
グ:IGF−I遺伝子のクローニングのため、これを、
IGF−I遺伝子を挿入できる適当な酵素認識部位をも
つ適切なプラスミド、すなわちクローニングベクターに
挿入する。この発明の適当な一具体化例として、エシェ
リキア・コリ(以下E.coli)での発現のために合
成したIGF−IをE.coli由来のプラスミド(た
とえばpBR322など)に挿入し、クローニングを行
った。たとえば、第2図に示された通りの、EcoRI
およびBamHI部位を有するプラスミドpBR322
(商業的に入手可能)を使用した場合には、このプラス
ミドをEcoRIおよびBamHIで切断した。この場
合には、そのプラスミドは、EcoRIおよびBamH
Iで切断したときの長い方の断片上に、アンプシリン抵
抗性のコード(Ampで示す)を有し、テトラサイクリ
ン抵抗性のコード(Tetで示す)は、BamHI部位
切断の結果消失する。EcoRI−BamHIで切断し
たプラスミドpBR322の長い方の断片を電気泳動に
より精製し、T4DNAリガーゼを用いて大過剰のIG
F−I遺伝子とハイブリッド化し、ライゲートした。か
くして得た混合物を用いてE.coli HB101
(ATCC 33694)を形質転換した。得られたい
くつかのアンピシリン抵抗性、テトラサイクリン感受性
の形質転換体の一つからプラスミドを単離し、制限酵素
による消失および電気泳動によって、IGF−I遺伝子
を含有することを確認した。このプロセスを第2図に示
す。このようにして得たプラスミドをpSdM1と名付
ける。
【0022】(3) プラスミドpSdM1中のIGF
−I遺伝子の配列 マキサム−ギルバート(Maxam−Gilbert)
法を使用できる。IGF−I遺伝子の配列決定のため、
プラスミドpSdM1をEcoRIで消化し、つぎに、
α−32P−ATPの存在下にAMV逆転写酵素で処理し
た。32P標識線状プラスミドをBamHIで消化して、
二つの断片(224bp,4.0kbp)を得た。小さ
い方の断片(224bp)を通常のマキサム−ギルバー
ト法[A.MaxamとW.Gilbert,Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA,74,56
0(1977)]により分析した。他方、プラスミドp
SdM1をを先にBamHIで消化し、次に上記の通り
にして32Pで標識した。線状プラスミドをEcoRIで
消化して二つの断片(224bp,4.0kbp)を得
た。小さい方の断片(224bp)をマキサム−ギルバ
ート法で分析した。IGF−I遺伝子の両側から配列決
定を行った結果は、設計したIGF−I遺伝子と一致し
た。
【0023】[2]プロモーター遺伝子の調製とクロー
ニング:宿主生物から融合IGF−Iを得るため、プロ
モーター遺伝子を設計した。かかる基準で得たプロモー
ター遺伝子を、それが融合IGF−Iをコードする遺伝
子の上流にかつそれに隣接する位置をとるよう、プラス
ミド中に挿入する。この発明の適当な具体化例として、
合成のtrpプロモーターI遺伝子またはtrpプロモ
ーターII遺伝子を調製した。
【0024】(1) 合成trpプロモーターI遺伝子
の調製とクローニング:この発明の適当な具体化例とし
て、次のタイプの合成プロモーター(以下trpプロモ
ーターIと呼ぶ)を合成した。実際には、14種の合成
オリゴヌクレオチドブロックを作成し、それぞれの一本
鎖が少くとも7塩基ずつ重なるように組立て、完全な二
本鎖ヌクレオチド配列を得ることによって、107bp
の分子を合成した。
【化18】
【0025】(i) オリゴヌクレオチド類の合成:オ
リゴヌクレオチドブロック類は次の通りである: (1) HOApApTpTpTpGpCpCpGpA
pCpAOH (A) (2) HOCpGpTpTpApTpGpApTpG
pTpCpGpGpCpAOH (B) (3) HOTpCpApTpApApCpGpGpT
pTpCpTpGpGpCOH (C) (4) HOGpApApTpApTpTpTpGpC
pCpApGpApApCOH (D) (5) HOApApApTpApTpTpCpTpG
pApApApTpGpAOH (E) (6) HOTpCpApApCpApGpCpTpC
pApTpTpTpCpAOH (F) (7) HOGpCpTpGpTpTpGpApCpA
pApTpTpApApTOH (G) (8) HOGpTpTpCpGpApTpGpApT
pTpApApTpTpGOH (H) (9) HOCpApTpCpGpApApCpTpA
pGpTpTpApApCOH (I) (10) HOGpCpGpTpApCpTpApGp
TpTpApApCpTpAOH (J) (11) HOTpApGpTpApCpGpCpAp
ApGpTpTpCpApCOH (K) (12) HOCpTpTpTpTpTpApCpGp
TpGpApApCpTpTOH (L) (13) HOGpTpApApApApApGpGp
GpTpApTpCpGOH (M) (14) HOApApTpTpCpGpApTpAp
CpCOH (N)
【0026】これらの合成法は、上記ヘキサヌクレオチ
ドHOApApApCpCpGpApCpCpGpGp
CpTpApTpGOH (G1)の合成を参照すれば
説明されよう。
【0027】(ii) 化学合成オリゴヌクレオチドの
ライゲーション:オリゴヌクレオチド類を、第3図に示
したごとくIGF−I遺伝子の場合と同様の方法に従っ
て、ハイブリッド化し、ライゲートした。
【0028】(iii) 合成trpプロモーターI遺
伝子の分子クローニング:合成trpプロモーターI遺
伝子のクローニングのため、合成trpプロモーターI
を挿入できる適当な酵素認識部位をもつ適当なプラスミ
ドに、合成trpプロモーター酵素を挿入する。この発
明の好ましい一実施態様として、クローニングを、第4
図に示した通り、プラスミドpBR325(商業的に入
手できる)を用いて実施した。プラスミドpBR325
をEcoRIで切断し、合成trpプロモーターIをそ
れに挿入した。このようにして得たプラスミドpST−
1を用いてE.coli HB101を形質転換した。
【0029】(2) trpプロモーターII遺伝子の
調製:上記trpプロモーターIをプラスミドに正しい
方向で挿入するため、trpプロモーターIのEcoR
I部位の次にある長さの塩基対鎖をもち、3’末端にB
amHI部位をもつ、次のタイプの合成プロモーター
(以下trpプロモーターIIと呼ぶ)を調製した。実
際には、22種のオリゴヌクレオチドブロックを作成
し、それぞれの一本鎖が少くとも7塩基ずつ重なるよう
に組合せ、完全な二本鎖ヌクレオチド配列を得ることに
よって、163bpの分子を合成することとした。
【化19】
【0030】(i) オリゴヌクレオチドの合成:8種
のオリゴヌクレオチドをさらに合成した。 (1) HOApApTpTpCpApTpGpGpC
pTOH (SA) (2) HOGpGpTpTpGpTpApApGpA
pApCpTpTpCpTOH (SB) (3) HOTpTpTpGpGpApApGpApC
pTpTpTOH (SC) (4) HOCpApCpTpTpCpGpTpGpT
pTpGpApTpApGOH (SD) (5) HOTpTpApCpApApCpCpApG
pCpCpApTpGOH (SE) (6) HOCpCpApApApApGpApApG
pTpTpCOH (SF) (7) HOCpGpApApGpTpGpApApA
pGpTpCpTpTOH (SG) (8) HOGpApTpCpCpTpApTpCpA
pApCpAOH (SH) これらの合成法は、前記ヘキサデカヌクレオチドHOA
pApApCpCpGpApCpCpGpGpCpTp
ApTpGOH (G1)の合成を参照すれば説明され
よう。
【0031】(ii) 化学合成オリゴヌクレオチド類
のハイブリッド化とライゲーション:オリゴヌクレオチ
ドA〜NおよびSA〜SHを、第5図に示した通り、I
GF−I遺伝子の場合と同様のやり方に従ってハイブリ
ッド化し、ライゲートした。
【0032】(3) trpプロモーターII遺伝子の
クローニング:trpプロモーターII遺伝子をプラス
ミドに挿入した。この発明の適当な一具体化例として、
trpプロモーターII遺伝子をプラスミドpBR32
2に、第6図に示した通り、EcoRIおよびBamH
Iによってその部位を開裂することによって、挿入し
た。こうして得たプラスミド(trpプロモーターII
ベクター)をプラスミドpTrpEB7と名付ける。
【0033】[3]蛋白ペプチドLH遺伝子の調製とク
ローニング:IGF−Iと融合できる保護ペプチドの適
当な一例として、蛋白ペプチドLHが調製されている。 (1) 蛋白ペプチドLH遺伝子の調製:実際には、3
2種の合成オリゴヌクレオチドブロックを作成し、一本
鎖オーバラッピングにより組合せ、完全な二本鎖ヌクレ
オチド配列を得ることによって、233bpの分子を合
成することとした。
【化20】
【0034】(i) オリゴヌクレオチド類の合成:オ
リゴヌクレオチドブロック類は次の通りである: (1) HOApApTpTpCpApTpGpTpG
pTpTOH (a1) (2) HOApCpTpGpCpCpApGpGpA
pCpCpCpApTOH (a2) (3) HOApTpGpTpApApApApGpA
pApGpCpApGOH (a3) (4) HOTpGpGpCpApGpTpApApC
pApCpApTpGOH (a4) (5) HOTpTpTpApCpApTpApTpG
pGpGpTpCpCOH (a5) (6) HOApApGpGpTpTpTpTpCpT
pGpCpTpTpCpTOH (a6) (7) HOApApApApCpCpTpTpApA
pGpApApApTpAOH (b1) (8) HOCpTpTpTpApApTpGpCpA
pGpGpTpCpAOH (b2) (9) HOTpTpCpApGpApTpGpTpA
pGpCpGpGpAOH (b3) (10) HOApTpTpApApApGpTpAp
TpTpTpCpTpTOH (b4) (11) HOApTpCpTpGpApApTpGp
ApCpCpTpGpCOH (b5) (12) HOTpTpCpCpApTpTpApTp
CpCpGpCpTpApCOH (b6) (13) HOTpApApTpGpGpApApCp
TpCpTpTpTpTpCOH (c1) (14) HOTpTpApGpGpCpApTpTp
TpTpGpApApGOH (c2) (15) HOApApTpTpGpGpApApAp
GpApGpGpApGOH (c3) (16) HOTpGpCpCpTpApApGpAp
ApApApGpApGOH (c4) (17) HOTpCpCpApApTpTpCpTp
TpCpApApApAOH (c5) (18) HOCpTpGpTpCpApCpTpCp
TpCpCpTpCpTpTOH (c6) (19) HOApGpTpGpApCpApGpAp
ApApApApTpAOH (d1) (20) HOApTpGpCpApGpApGpCp
CpApApApTpTOH (d2) (21) HOGpTpCpTpCpCpTpTpTp
TpApCpTpTOH(d3) (22) HOCpTpCpTpGpCpApTpTp
ApTpTpTpTpTOH (d4) (23) HOApGpGpApGpApCpApAp
TpTpTpGpGOH(d5) (24) HOApApApGpCpTpTpGpAp
ApGpTpApApAOH (d6) (25) HOCpApApGpCpTpTpTpTp
CpApApApApAOH (e1) (26) HOCpTpTpTpApApGpGpAp
TpGpApCpCpAOH (e2) (27) HOGpApGpCpApTpCpCpAp
ApApApGpApGOH (e3) (28) HOCpCpTpTpApApApGpTp
TpTpTpTpGpAOH (e4) (29) HOGpGpApTpGpCpTpCpTp
GpGpTpCpApTOH (e5) (30) HOTpGpTpGpTpApApTpGp
ApTpApGOH (l1) (31) HOTpApCpApCpApCpTpCp
TpTpTpTOH (l2) (32) HOGpApTpCpCpTpApTpCp
ApTOH (l3) (ii) 化学合成オリゴヌクレオチド類のハイブリッ
ド化とライゲーション:オリゴヌクレオチド1〜13
を、第7図に示した通り、IGF−I遺伝子の場合と同
様のやり方で、ハイブリッド化しライゲートした。
【0035】(2) 蛋白ペプチドLH遺伝子の分子ク
ローニング:蛋白ペプチドLH遺伝子をプラスミドに挿
入した。この発明の適当な一具体化例として、蛋白ペプ
チドLH遺伝子をプラスミドpBR322に、第8図に
示した通り、EcoRIおよびBamHIによってその
部位を開裂することにより、挿入した。かくして得たプ
ラスミドをプラスミドpLH107と名付ける。
【0036】[4]IGF−I発現ベクターの構築:I
GF−I遺伝子を、プロモーター遺伝子を含有するプラ
スミドに挿入し、IGF−I遺伝子を用いて宿主生物を
形質転換した。この発明の適当な一具体化例として、次
の組換えプラスミドを、E.coli中でIGF−I遺
伝子を発現させるべく確立した。上で調製したプラスミ
ドpST−1をEcoRIで消化し、生じた大きい断片
にIGF−I遺伝子を挿入した。こうして得た組換えプ
ラスミドをプラスミドpSM1trpと名付、E.co
li、たとえばE.coli HB101の形質転換に
用いた。このプロセスを第9図に示す。 (2) 組換えプラスミドpSdM1−322trpの
構築:プラスミドpTrpEB7をEcoRIおよびB
amHIで消化し、生じた大型断片(4.1kbp)を
アガロースゲル電気泳動によって分離した。一方、IG
F−I遺伝子をプラスミドpSdM1からた単離し、上
記プロモータベクター(4.1kbp)とライゲートし
た。得られたアンピシリン抵抗性、テトラサイクリン感
受性形質転換体の一つからプラスミドを単離し、制限酵
素による消化と電気泳動とによって、IGF−I遺伝子
を含有していることを確認した。こうして得たプラスミ
ドをプラスミドpSdM1−322trpと名付け、こ
のプラスミドを含有するE.coliをE.coli
F−3と名付ける。このプロセスを第10図に示した。
【0037】[5]IGF−I遺伝子およびプロモータ
ー遺伝子の配列決定:マキサム−ギルバート法を用いう
る。 (1) プラスミドpSdM1trp中のIGF−I遺
伝子およびtrpプロモーターI遺伝子の配列:プラス
ミドpSdM1trp中のIGF−I遺伝子および合成
trpプロモーターI遺伝子の配列を、後記プラスミド
pSdM1−322trpの場合と同様のやり方で決定
した。 (2) プラスミドpSdM1−322trp中のIG
F−I遺伝子およびtrpプロモーターI遺伝子の配
列:IGF−I遺伝子および合成trpプロモーターI
遺伝子の配列決定のため、プラスミドpSdM1trp
をEcoRIで消化し、BAP(バクテリア アルカリ
ホスファターゼ)で処理し、つぎに、γ−32P−ATP
の存在下にT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理した。
標識されたDNAをHinfIで消化して、二つの断片
(110bpおよび480bp)を得た。これらの断片
をマキサム−ギルバート法により分析した。[A.Ma
xamとW.Gilbert,Proc.Acad.S
ci.USA,74,560(1977)]。判明した
配列は、IGF−I遺伝子および合成プロモーターI遺
伝子の設計配列と一致した。
【0038】[6]融合IGF−I発現ベクターの構
築:IGF−I遺伝子の上流にリンカーを介在させまた
はさせずに、保護ペプチドをコードする遺伝子をIGF
−I遺伝子と連結することにより、融合IGF−Iをコ
ードする遺伝子を調製した。この融合IGF−Iは、蛋
白ペプチドのメチオニンを介して蛋白ペプチドと融合し
ている。本発明は、この様な融合IGF−Iをコードす
る遺伝子の発現ベクターにも関するものである。この発
明の適当な一具体化例として、次のタイプの、蛋白ペプ
チドLHと融合したIGF−Iをコードする遺伝子の発
現ベクターを調製した。本発明は、保護ペプチドをコー
ドする遺伝子を、リンカーを介在させまたはさせずに、
IGF−I遺伝子と該IGF−I遺伝子の上流で連結し
て構築されるかかる遺伝子の発明のためのプロセスにも
関するものである。
【0039】(1) 蛋白ペプチドLH遺伝子の発現ベ
クターの構築:蛋白ペプチドLH遺伝子を、プロモータ
ー遺伝子を含有するプラスミドに挿入し、蛋白ペプチド
LH遺伝子により宿主生物を形質転換する。この発明の
好適な一具体化例として、E.coli中で蛋白ペプチ
ドLH遺伝子を発現させるべく、次の組換えプラスミド
を確立した。TrpプロモーターIIプラスミドpTr
pEB7をEcoRIおよびBamHIで消化し、生じ
た大断片(4.1kbp)をアガロースゲル電気泳動に
より分離した。他方、蛋白ペプチドLH遺伝子をプラス
ミドpLH107から単離し、前記プロモーターベクタ
ー(4.1kbp)とライゲートした。この混合物を用
いてE.coli HB101を形質転換した。得られ
たアンピシリン抵抗性、テトラサイクリン感受性形質転
換体の一つからプラスミドを単離し、それが蛋白ペプチ
ドLH遺伝子を含有していることを、制限酵素による消
化と電気泳動とによって確認した。このようにして得た
プラスミドをプラスミドpLHtrpと名付ける。この
プロセスを第11図に示した。
【0040】(2) 蛋白ペプチドLHと融合したIG
F−Iの発現ベクターの構築:IGF−I遺伝子を、蛋
白ペプチドLH遺伝子含有プラスミドに、プロモーター
遺伝子の下流に、それに隣接して、挿入する。この発明
の好適な一具体化例として、E.coli中での蛋白ペ
プチドLHと融合したIGF−Iの発現のため、次の組
換えプラスミドを確立した。この段階では、リンカー
を、IGF−I遺伝子の上流にこれに隣接して、挿入し
た。 (a) 蛋白ペプチドLHと融合したIGF−Iをコー
ドする遺伝子の発現ベクターの構築:上記で調製したプ
ラスミドpLHtrpをHindIIIおよびBamH
Iで消化し、生じた大きい断片を分取アガロースゲル電
気泳動によって分離した。一方、IGF−I遺伝子を、
前記EcoRIおよびBamHI消化により、上で調製
したプラスミドpSdM1から単離し、その上流に、そ
れに隣接して、オリゴヌクレオチドm1およびm2をリ
ンカーとして連結した。こうして得たリンカーつきIG
F−I遺伝子を上記プラスミドpLHtrpの大型断片
とライゲートした。混合物を用いてE.coli HB
101を形質転換した。得られたアンピシリン抵抗性、
テトラサイクリン感受性の形質転換体の一つからプラス
ミドを単離し、それが、蛋白ペプチドLHと融合したI
GF−Iをコードする遺伝子を含有することを、制限酵
素による消化と電気泳動とによって確認した。かくして
得たプラスミドをプラスミドpLHSdMmtrpと名
付ける。このプロセスを第12図に示す。
【0041】かくして得た、蛋白ペプチドLH融合IG
F−Iをコードする遺伝子は次の通りである。
【化21】
【化22】
【0042】そして、蛋白ペプチドLH融合IGF−I
をコードする遺伝子は次の通りである:
【化23】
【化24】
【0043】[5]宿主生物での融合IGF−I遺伝子
の発現:融合IGF−I遺伝子を発現させるため、こう
して得たプロモーター遺伝子と融合IGF−I遺伝子と
を有するプラスミドを用いて宿主生物を形質転換し、つ
ぎにそのプラスミドを有する宿主生物を、同化可能な炭
素源および窒素源を含有する栄養培地中で、好気性条件
下に(たとえば振とう培養、深部培養など)培養する。
栄養培地中の好ましい炭素源は、グルコース,フルクト
ース,スクロース,グリセリン,でん粉などのごとき炭
水化物である。包含されうる他の炭素源は、キシロー
ス,ガラクトース,マルトース,デキストリン,ラクト
ースなどである。好ましい窒素源は、酵母エキス,ペプ
トン,グルテン粉,綿実粉,大豆粉,コーンスチープリ
カー,乾燥酵母,小麦の麦芽など、ならびに、硝酸アン
モニウム,硫酸アンモニウム,燐酸アンモニウム,尿
素,アミノ酸などのごとき無機および有機の窒素化合物
である。炭素源および窒素源は、これらを組合せて用い
るのが有利であるが、微量の成長因子およびかなりの量
の無機栄養源を含有する相対的に低純度の材料も使用に
適しているので、それらは必ずしも純粋な形で使用する
ことを要しない。所望の時には、炭酸カルシウム,燐酸
ナトリウムまたはカリウム,塩化ナトリウムまたはカリ
ウム,マグネシウム塩類,銅塩類などの無機塩類を培地
に添加してもよい。培養混合物の撹拌および通気は種々
の方法で達成できる。撹拌は、プロペラまたは類似の機
械的撹拌装置により、醗酵槽の回転または振とうによ
り、種々のポンプ装置により、または無菌の空気を培地
に通すことにより、もたらされる。撹拌は、醗酵混合物
に無菌空気を通過させることにより遂行しうる。醗酵
は、通常約20℃と42℃との間の温度で、好ましくは
35〜38℃の間の温度で、数時間ないし50時間にわ
たって行う。こうして産出された融合IGF−Iは、他
の既知の生物学的活性物質の回収に一般的に用いられる
慣用の手段によって培養培地から回収できる。一般的に
は、産出された融合IGF−Iは宿主生物の細胞中に見
出され、従って、融合IGF−Iは、培養液を濾過また
は遠心分離して得られる細胞から、減圧下の濃縮、超音
波処理などの細胞破砕,HPLC,凍結乾燥,pH調
節,樹脂(たとえばアニオンまたはカチオン交換樹脂,
非イオン性吸着樹脂)を用いての処理,慣用の吸着剤
(たとえば活性炭,珪酸,シリカゲル,セルロース,ア
ルミナ)での処理,ゲル濾過,晶出などの常法によっ
て、分離できる。
【0044】(1) 蛋白ペプチドLH融合IGF−I
をコードする遺伝子の宿主生物中での発現:蛋白ペプチ
ドLH融合IGF−Iをコードする遺伝子を発現させる
ため、プロモーター遺伝子と、蛋白ペプチドLH融合I
GF−Iとを有するプラスミドを用いて宿主生物を形質
転換し、つぎに、そのプラスミドを有する宿主生物を適
当な培地中で培養する。得られた培養液から蛋白ペプチ
ドLH融合IGF−Iを単離する。
【0045】(i) 蛋白ペプチドLH融合IGF−I
をコードする遺伝子のプラスミドpLHSdMmtrp
を用いての、E.coli中での発現:pLHSdMm
trpを含有するE.coli HB101をLブロス
中で一夜培養したものを、トリプトファン不含M9培地
で希釈し、β−インドールアクリル酸誘導の条件下に細
胞を37℃で3時間インキュベートした。融合IGF−
I産出の検知は、矢内原の方法[矢内原ら、Pepti
de Horomones in Pancreas,
3,28(1983)]に従って、IGF−I断片(2
6−46)の抗体を用いる放射免疫測定法(以下RIA
という)によって実施した。
【0046】(ii) 蛋白ペプチドLH融合IGF−
Iの単離:培養液を遠心分離して、湿潤細胞ペーストを
得て、細胞を超音波処理によって破壊した。遠心分離に
よってペレットを集め、つぎに、0.1Mのジチオスレ
イトール(以下、DTTと略称する)を含有する8M尿
素溶液に溶解した。遠心分離後、溶液をS300カラム
クロマトグラフィにより精製した。RIAによって検知
された活性画分を集め、透析して、所望の成分を含有す
る蛋白を得た。ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行っ
たところ、正規の位置(分子量15,500)に融合I
GF−Iが検出された。
【0047】こうして得た蛋白ペプチドLH融合IGF
−Iは次の通りである。
【化25】
【0048】[7]融合IGF−IのIGF−Iへの変
換およびIGF−Iの単離:こうして得た融合IGF−
Iは、保護ペプチドを臭化シアンを用いた脱離反応によ
ってIGF−Iに変換できる。この場合、IGF−Iは
アミノ酸配列の59番目の位置にメチオニンをもつが、
IGF−Iの59番目のメチオニンと60番目のチロシ
ンとを連結するアミド結合の開裂は、IGF−Iの最初
のアミノ酸の前方のメチオニンとIGF−Iの最初のア
ミノ酸、すなわちグリシン、とを連結するアミド結合の
開裂よりもあとで起こる。この現象、すなわちメチオニ
ン隣接結合の開裂の順序は本発明者らによりはじめて見
出されたものである。この現象に従って、蛋白ペプチド
は、適当な条件を選択すれば、臭化シアンによって該融
合IGF−Iから脱離反応により容易に除去できる。こ
の反応は、通常、反応に悪影響を及ぼさない慣用の溶媒
中、緩和な条件下で行われる。反応温度はとくに限定さ
れず、通常は、冷却ないし加温のもとで反応を行う。
【0049】蛋白ペプチドLHのメチオニンを介して蛋
白ペプチドLHと融合したIGF−Iからの蛋白ペプチ
ドLHの離脱:融合IGF−Iを、60%蟻酸中25℃
で3時間臭化シアンで処理した。凍結乾燥後、残渣を、
50mMの2−メルカプトエタノールを含有する8M尿
素溶液に溶解させ、透析して、還元型IGF−Iの粗混
合物を得た。この混合物をカチオン交換クロマトグラフ
ィ(CM52)によって精製し、RIAで検知された活
性画分を集めて、透析した。透析後の画分を高速液体ク
ロマトグラフィにかけて、純粋な還元型IGF−Iを得
た。この還元IGF−Iを、通常の再生法(refol
ding)によって酸化型IGF−Iに変換した。精製
されたIGF−Iは、ポリアクリルアミドゲル電気泳動
(PAGE)に際して単一のバンドを示し、またそのI
GF−Iは、HPLCにおいて、Humbel博士から
贈られたIGF−Iの標品と重なった。IGF−Iのア
ミノ酸配列を、エドマン法とカルボキシペプチダーゼ法
とを組合せて、決定した。そのIGF−IはBALB/
c3T3マウス細胞による[ 3H]−チミジン取込みア
ツセイにおいて生物活性を示した。
【0050】[8]IGF−Iの放射免疫測定:矢内原
[矢内原ら、Peptide Hormones in
Pancreas,3,28 (1983)]が確立
した方法に従って、IGF−IのRIAを行った。上記
の試料または標準試料(IGF−I断片(26−4
6))の0.1mlを、試料用緩衝液[0.01M P
BS、0.025M EDTA中、0.5%BSA(p
H7.4)(0.4ml)]、IGF−I(26−4
6)に対するウサギの抗血清(0.1ml)および 125
I−IGF−I(26−46)(0.1ml)と混合し
た。混合物を4℃に48時間放置し、つぎに、ウサギ血
清(0.1ml)、ウサギγ−グロブリン抗血清(0.
1ml)および5%PEG6000(0.9ml)を加
えた。4℃でさらに2時間放置したのち、遠心分離(3
krpm、4℃、30分間)によってペレットを集め、γ−カ
ウンターで放射活性を測定した。この放射活性からIG
F−Iの含量を算出した。
【0051】[9]IGF−Iの生物学的アツセイ:B
ALB/c 3T3マウスの胚線維芽細胞(クローンA
31)をトリプシン処理し、5%のウシ胎児血清と25
mMのN−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N’
−2−エタンスルホン酸(HEPES)を含有するダル
ベツコ−フォークトの改変イーグル 培地中に、105 細胞/mlの濃度に再懸濁した。10
0μlづつを0.3cm 2 のウエル(96ウエルのマイ
クロタイタープレート、コスター社製)に入れた。均一
な単層細胞が形成されてから(最初のプレート調製から
5〜7日後)3〜4日後に、培地を除去し、培養物を3
回洗い、つぎに、0.2μCi/ウエルの[ 3H]チミ
ジン(0.67Ci/mmol)および被検試料を加え
た。24時間のインキュベーションののち、培地を除去
し、細胞をPBSで洗い、放射能測定のためトリプシン
処理した。細胞を半自動のマルチプルセルハーベスタ
(LAVO,MASH,ラボ・サイエンス)を使用し
て、ガラスフィルターに捕捉した。取込まれた[ 3H]
チミジンを、アクタゾール2(ニュー・イングランド・
ニュクリアー)8ml中で、パッカード・トライ−カー
ブ液体シンチレーションカウンタを用いて、カウントし
た。以下、実施例を示し、この発明を説明する。
【0052】実施例1 HOApApApCpCpGpApCpCpGpGpC
pTpApTpGOH(G1)の合成 (1) DMTrOTpoABzpoTpoGiBpoAc
po−セルロースの合成: i) HOGiBpoAcUpo−セルロースの調製:DM
TrOGiBpoAcUpo−セルロース(130.4m
g,4.59μmole* )(R.Crea* の方法1
により製造)のメタノール/クロロホルム(1:9v/
v,5.0ml)懸濁液にTCA/クロロホルム(2:
8w/v,5.0ml)を冷却下に加え、0℃で10分
間撹拌する。クロロホルム(2ml)およびメタノール
(6.0ml)で洗浄後、濾紙上のセルロース付加物
(HOG iBpoACUpo−セルロース)を乾燥させた。
この際、水はピリジン(2ml)との共沸混合物として
分離した。* この値は、クロロホルム洗液の吸光度を5
07nmで測定して算出した。 1) R.Creaら、Nucleic Acids
Res.,8,2331(1980) ii) DMTrOTpoABzpoTpo−- の調製:
DMTrOTpoABzpoTpo−CE(39.9m
g,23.0μmole)をトリエチルアミン−アセト
ニトリル(1:1v/v,5ml)を室温で1時間処理
して得られたホスホジエステルトリマー(DMTrOT
poABzpoTpo−- )を乾燥させた。水はピリジン
との共沸混合物(0.5ml,2×1ml)として分離
した。 iii) カップリング トリマー(DMTrOTpoABzpoTpo−- )セル
ロース付加物(HOGpo Upo−セルロース)と1
0ml容丸底フラスコ中で混合した。混合物を乾燥させ
(水はピリジンとの共沸混合物(2×1ml)として分
離)、無水ピリジン(1ml)に再懸濁させた。メンチ
レンスルホニルニトロトリアゾリド(MSNT)(6
8.0mg,230μmole)をこの懸濁液に加え、
室温で1時間撹拌した。次いでピリジンを反応容器に加
え、セルロース付加物を遠心分離(3000rpm,2
分間)により回収した。 iv) 未反応5’ヒドロキシル基のアセチル化:前記
セルロース付加物をピリジン−無水酢酸溶液(10:1
v/v,5.5ml)に懸濁し、室温で30分間撹拌し
た。ピリジン(5ml)中で反復遠心分離(3000r
pm,2分間)し、メタノール(15ml)で洗浄、室
温で30分間真空乾燥することにより、セルロース生成
物(113.9mg)を得た。このセルロース付加物
(DMTrOTpoABzpoTpoGiBpoAcUpo−
セルロース)は次のカップリング工程に使用できる。
【0053】(2) DMTrOGiBpoGiBpoCBz
poTpoABzpoTpoGiBpoAcUpo−セルロー
スの合成:DMTrOGiBpoGiBpoCBzpoTpo
BzpoTpoGiBpoAcUpo−セルロースは、DM
TrOTpoABzpoTpoGiBpoAcUpo−セルロ
ース(113.9mg)とDMTrOGiBpoGiBpo
Bzpo−CE(43.7mg)から前記と同様の条件
により合成した。
【0054】(3) DMTrOABzpoCBzpoCBz
poGiBpoGiBpoCBzpoTpoABzpoTpoG
iBpoAcUpo−セルロースの合成:DMTrOABz
oCBzpoCBzpoGiBpoGiBpoCBzpoTpoA
BzpoTpoGiBpoAcUpo−セルロース(105.
8mg)はDMTrOGiBpoGiBpoCBzpoTpo
BzpoTpoGiBpoAcUpo−セルロース(10
9.5mg)とDMTrOABzpoCBzpoCBzpo−
CE(44.0mg)から同様の条件により合成した。
【0055】(4) DMTrOCBzpoCBzpoGiB
poABzpoCBzpoCBzpoGiBpoGiBpoCBz
oTpoABzpoTpoGiBpoAcUpo−セルロース
の合成:DMTrOCBzpoCBzpoGiBpoABzpo
BzpoCBzpoGiBpoGiBpoCBzpoTpoABz
poTpoGiBpoAcUpo−セルロース(94.5m
g)はDMTrOABzpoCBzpoCBzpoGiBpoG
iBpoCBzpoTpoA BzpoTpoGiBpoAcUpo
−セルロース(105.8mg)とDMTrOC Bzpo
BzpoGiBpo−CE(43.5mg)から同様の条
件により合成した。
【0056】(5) DMTrOABzpoABzpoABz
poCBzpoCBZpoGiBpoABzpoCBzpoCBz
oGiBpoGiBpoCBzpoTpoABzpoTpoGiB
poAcUpo−セルロースの合成:DMTrOABzpo
BzpoABzpoCBzpoCBZpoGiBpoABzpoC
BzpoCBzpoGiBpoGiBpoCBzpoTpoABz
oTpoGiBpoAcUpo−セルロース(90.4m
g)は、DMTrOCBzpoCBzpoGiBpoABzpo
BzpoCBzpoGiBpoGiBpoCBzpoTpoABz
poTpoGiBpoAcUpo−セルロース(94.5m
g)とDMTrOABzpoABzpoABzpo−CE(4
5.1mg)から同様の条件下で合成した。この最終段
階では未反応5’−ヒドロキシ基はアセチル基で保護す
る必要はなかった。
【0057】(6) HOApApApCpCpGpA
pCpCpGpGpCpTpApTpGOHの合成:D
MTrOABzpoABzpoABzpoCBzpoCBzpoG
iBpoABzpoCBzpoCiBpoGiBpoGiBpoCBz
poTpoABzpoTpoGiBpoAcUpo−セルロー
ス(90.4mg)を0.5M N,N,N’,N’−
テトラメチルグアニジニウムピリジン2−アルドキシマ
ート[ジオキサン−水(1:1 v/v,1ml)中]
と封管中、20℃で20時間処理した。反応混合物に2
8%(w/w)アンモニア水(12ml)を加え、60
℃で2時間加熱した。固形セルロースを濾別し、水(1
0ml)で洗浄した。濾液と洗液を蒸発乾固させ、残渣
を80%酢酸水溶液(25ml)で室温で15分間処理
した。溶媒留去後、残渣を0.1M炭酸トリエチル ア
ンモニウム緩衝液(pH7.5,25ml)に溶かし、
ジエチルエーテル(3×25ml)で洗浄した。水層を
蒸発乾固し、残渣を0.1M炭酸トリエチルアンモニウ
ム緩衝液(pH7.5,2ml)に溶解し、溶液中に粗
HOApApApCpCpGpApCpCpGpGpC
pTpApTpGOHを得た。
【0058】(7) HOApApApCpCpGpA
pCpCpGpCpTpApTpGOHの精製: i) 粗生成物の最初の精製はカラムクロマトグラフィ
ー(バイオゲルP224×2.6cm ID)により行
った。最初の溶出ピークに相当する画分(50mM N
4 OAc,0.1mM EDTA,1ml/分)を取
り、凍結乾燥し最初の精製物を得た。 ii) 最初の精製物の2回目の精製はHPLC(CD
R−10,25cm×4.6mm ID)になり1M酢
酸アンモニウム−10%(v/v)水性エタノールから
4.5M酢酸アンモニウム−10%(v/v)水性エタ
ノールまでの直線勾配(80分間,1ml/分,60
℃)を用いて行い、2回目の精製物を得た。 iii) 2回目の精製物の第3回目の精製は逆相HP
LC[Rp−18−5μ(×77),15cm×4mm
ID]により、0.1M酢酸アンモニウムから0.1
M酢酸アンモニウム−15%(v/v)アセトニトリル
水溶液までの直線勾配(40分間,1.5ml/分,室
温)を用いて行い、最終精製物(HOApApApCp
CpGpApCpCpGpGpCpTpApTpGO
H)を得た。
【0059】(8) オリゴヌクレオチドの分析 (HOApApApCpCpGpApCpCpGpGp
CpTpApTpGOH) i)ホスホジエステラーゼによる消化 HOApApApCpCpGpApCpCpGpGpC
pTpApTpGOH(5μg,61.7μl)0.2
M MgCl2 (10μl),0.2M Tris−H
Cl(pH8.5)(10μl)および0.1mM E
DTA水溶液(13.3μl)の混合物をホスホジエス
テラーゼ(5単位,5μl)で室温にて20分間処理
し、続いて100℃で2分間加熱した。 ii) HPLC分析 反応混合物中のオリゴヌクレオチドはHPLC(CDR
−10,25cm×4.6mm ID)により水〜2.
0M酢酸アンモニウム(pH3.4)の直線勾配(40
分間,1.5ml/分,60℃)を用いて行った。標準
品の面積を比較することにより、各ピーク面積からその
ヌクレオチド組成を決定した。 計算値:pCOH 5,000,pAOH 4,000, pTOH 2,000,pGOH 4,000 実測値:pCOH 4,767,pAOH 4,127, pTOH 2,054,pGOH 4,052
【0060】実施例2 オリゴヌクレオチド(A1,A2,B1,B2,C1,
C2,D1,D2,E1,E2,F1,F2,G2,H
1,H2,I1,I2,J1,J2,K1,K2,L
1,L2,M1,M2,N1,N2,O1およびO2)
の合成:下記オリゴヌクレオチドを実施例1に記載のG
1と同様の方法で製造した。 (1) HOApApTpTpCpApTpGpGpG
pTOH (A1) (2) HOTpTpTpCpApGpGpApCpC
pCpApTpGOH(A2) (3) HOCpCpTpGpApApApCpTpC
pTpGpTpGOH(B1) (4) HOCpApGpCpGpCpCpGpCpA
pCpApGpApGOH (B2) (5) HOCpGpGoCpGpCpTpGpApA
pCpTpGpGpTOH (C1) (6) HOApGpApGpCpGpTpCpApA
pCpCpApGpTpTOH (C2) (7) HOTpGpApCpGpCpTpCpTpG
pCpApApTpTpTOH (D1) (8) HOCpCpApCpApTpApCpApA
pApTpTpGpCOH (D2) (9) HOGpTpApTpGpTpGpGpTpG
pApTpCpGpTOH (E1) (10) HOTpApGpApApApCpCpAp
CpGpApTpCpAOH (E2) (11) HOGpGpTpTpTpCpTpApCp
TpTpCpApApCOH (F1) (12) HOGpGpTpCpGpGpTpTpTp
GpTpTpGpApApGOH (F2) (13) HOGpCpTpGpGpApGpCpCp
ApTpApGpCpCOH (G2) (14) HOGpCpTpCpCpApGpCpTp
CpTpCpGpTpCOH (H1) (15) HOCpGpGpTpGpCpGpCpGp
ApCpGpApGpAOH (H2) (16) HOGpCpGpCpApCpCpGpCp
ApGpApCpTpGOH (I1) (17) HOCpTpApCpGpApTpApCp
CpApGpTpCpTpGOH (I2) (18) HOGpTpApTpCpGpTpApGp
ApCpGpApApTpGOH (J1) (19) HOGpApApApApCpApGpCp
ApTpTpCpGpTOH (J2) (20) HOCpTpGpTpTpTpTpCpGp
TpTpCpTpTpGOH (K1) (21) HOGpGpApGpApTpCpGpCp
ApApGpApApCOH (K2) (22) HOCpGpApTpCpTpCpCpGp
CpCpGpTpCpTOH (L1) (23) HOTpApCpApTpTpTpCpCp
ApGpApCpGpGpCOH (L2) (24) HOGpGpApApApTpGpTpAp
CpTpGpTpGpCpTOH (M1) (25) HOTpTpCpApGpTpGpGpAp
GpCpApCpApGOH (M2) (27) HOCpCpApCpTpGpApApGp
CpCpApGpCpAOH (N1) (28) HOGpCpGpGpApTpTpTpTp
GpCpTpGpGpCOH (N2) (29) HOApApApTpCpCpGpCpGp
TpGpApTpApGOH (O1) (30) HOGpApTpCpCpTpApTpCp
ApCOH (O2)
【0061】実施例3 オリゴヌクレオチド(a1,a2,a3,a4,a5,
a6,b1,b2,b3,b4,b5,b6,c1,c
2,c3,c4,c5,c6,d1,d2,d3,d
4,d5,d6,e1,e2,e3,e4,e5,l
1,l2,l3)の合成:下記オリゴヌクレオチドを実
施例1記載のG1と同様の方法で製造した。 (1) HOApApTpTpCpApTpGpTpG
pTpTOH (a1) (2) HOApCpTpGpCpCpApGpGpA
pCpCpCpApTOH (a2) (3) HOApTpGpTpApApApApGpA
pApGpCpApGOH (a3) (4) HOTpGpGpCpApGpTpApApC
pApCpApTpGOH (a4) (5) HOTpTpTpApCpApTpApTpG
pGpGpTpCpCOH (a5) (6) HOApApGpGpTpTpTpTpCpT
pGpCpTpTpCpTOH (a6) (7) HOApApApApCpCpTpTpApA
pGpApApApTpAOH (b1) (8) HOCpTpTpTpApApTpGpCpA
pGpGpTpCpAOH (b2) (9) HOTpTpCpApGpApTpGpTpA
pGpCpGpGpAOH (b3) (10) HOApTpTpApApApGpTpAp
TpTpTpCpTpTOH (b4) (11) HOApTpCpTpGpApApTpGp
ApCpCpTpGpCOH (b5) (12) HOTpTpCpCpApTpTpApTp
CpCpGpCpTpApCOH (b6) (13) HOTpApApTpGpGpApApCp
TpCpTpTpTpTpCOH (c1) (14) HOTpTpApGpGpCpApTpTp
TpTpGpApApGOH (c2) (15) HOApApTpTpGpGpApApAp
GpApGpGpApGOH (c3) (16) HOTpGpCpCpTpApApGpAp
ApApApGpApGOH (c4) (17) HOTpCpCpApApTpTpCpTp
TpCpApApApAOH (c5) (18) HOCpTpGpTpCpApCpTpCp
TpCpCpTpCpTpTOH (c6) (19) HOApGpTpGpApCpApGpAp
ApApApApTpAOH (d1) (20) HOApTpGpCpApGpApGpCp
CpApApApTpTOH (d2) (21) HOGpTpCpTpCpCpTpTpTp
TpApCpTpTOH (d3) (22) HOCpTpCpTpGpCpApTpTp
ApTpTpTpTpTOH (d4) (23) HOApGpGpApGpApCpApAp
TpTpTpGpGOH (d5) (24) HOApApApGpCpTpTpGpAp
ApGpTpApApAOH (d6) (25) HOCpApApGpCpTpTpTpTp
CpApApApApAOH (e1) (26) HOCpTpTpTpApApGpGpAp
TpGpApCpCpAOH (e2) (27) HOGpApGpCpApTpCpCpAp
ApApApGpApGOH (e3) (28) HOCpCpTpTpApApApGpTp
TpTpTpTpGpAOH (e4) (29) HOGpGpApTpGpCpTpCpTp
GpGpTpCpApTOH (e5) (30) HOTpGpTpGpTpApApTpGp
ApTpApGOH(l1) (31) HOTpApCpApCpApCpTpCp
TpTpTpTOH(l2) (32) HOGpApTpCpCpTpApTpCp
ApTOH (l3)
【0062】実施例4 オリゴヌクレオチド(m1およびm2)の合成:下記オ
リゴヌクレオチドを実施例1と同様の方法で製造した。 (1) HOApGpCpTpTpGpApApGpT
pApApApApCpApTpGOH (m1) (2) HOApApTpTpCpApTpGpTpT
pTpTpApCpTpTpCpAOH (m2)
【0063】実施例5 オリゴヌクレオチド(A,B,C,D,E,F,G,
H,I,J,K,L,MおよびN)の合成:下記オリゴ
ヌクレオチドを実施例1と同様の方法で製造した。 (1) HOApApTpTpTpGpCpCpGpA
pCpAOH (A) (2) HOCpGpTpTpApTpGpApTpG
pTpCpGpGpCpAOH (B) (3) HOTpCpApTpApApCpGpGpT
pTpCpTpGpGpCOH (C) (4) HOGpApApTpApTpTpTpGpC
pCpApGpApApCOH (D) (5) HOApApApTpApTpTpCpTpG
pApApApTpGpAOH (E) (6) HOTpCpApApCpApGpCpTpC
pApTpTpTpCpAOH (F) (7) HOGpCpTpGpTpTpGpApCpA
pApTpTpApApTOH (G) (8) HOGpTpTpCpGpApTpGpApT
pTpApApTpTpGOH (H) (9) HOCpApTpCpGpApApCpTpA
pGpTpTpApApCOH (I) (10) HOGpCpGpTpApCpTpApGp
TpTpApApCpTpAOH (J) (11) HOTpApGpTpApCpGpCpAp
ApGpTpTpCpApCOH (K) (12) HOCpTpTpTpTpTpApCpGp
TpGpApApCpTpTOH (L) (13) HOGpTpApApApApApGpGp
GpTpApTpCpGOH (M) (14) HOApApTpTpCpGpApTpAp
CpCOH (N)
【0064】実施例6 オリゴヌクレオチド(SA,AB,SC,SD,SE,
SF,SGおよびSH)の合成: (1) HOApApTpTpCpApTpGpGpC
pTOH (SA) (2) HOGpGpTpTpGpTpApApGpA
pApCpTpTpCpTOH (SB) (3) HOTpTpTpGpGpApApGpApC
pTpTpTOH (SC) (4) HOCpApCpTpTpCpGpTpGpT
pTpGpApTpApGOH (SD) (5) HOTpTpApCpApApCpCpApG
pCpCpApTpGOH (SE) (6) HOCpCpApApApApGpApApG
pTpTpCOH (SF) (7) HOCpGpApApGpTpGpApApA
pGpTpCpTpTOH (SG) (8) HOGpApTpCpCpTpApTpCpA
pApCpAOH (SH)
【0065】実施例7 IGF−I遺伝子の製造:各オリゴヌクレオチド(A1
−O1)(0.4nM)の一部を、74mM Tris
−HCl(pH7.6),10mM DTT,1.6m
Mメルカプトエタノール,10mM MgCl2 および
0.5mMATPを含有する溶液100μl中でT4
リヌクレオチドキナーゼ(BRL製)を用いて37℃で
20分間リン酸化した。反応終了後、反応混合物中の酵
素を100℃で5分間インキュベートし不活性化した。
リン酸化オリゴヌクレオチドのライゲーションは図3に
示すようにして行い、まず10断片ブロックを得、最終
的にはクローニング用のIGF−I遺伝子を得る。ライ
ゲーションはT4 DNAリガーゼ(7単位)を用い、1
00mMATP(0.5μl)含有溶液中にて4℃で2
3時間(標準条件)行った。各段階におけるオリゴヌク
レオチドのライゲーション生成物は、トリス−EDTA
緩衝溶液中2−16%グラジエントPAGEで、臭化エ
チジウム染色により同定した。
【0066】実施例8 IGF−I遺伝子のクローニング:プラスミドpBR3
22をBamHIおよびEcoRI制限エンドヌクレア
ーゼで消化した。反応を、65℃で5分間加熱して終了
させ、断片を0.5%アガロースゲル電気泳動により分
離した。pBR322由来の大きな断片3985bpを
回収し、T4DNAリガーゼと12℃で18時間ライゲ
ートさせ、224bpIGF−I遺伝子を得た。ライゲ
ーション混合部を用いてクッシュナー法により、E.c
oli HB101を形質転換し、アンピシリン耐性形
質転換体をテトラサイクリン(25μg/ml)を含有
するプレート上で選択した。アンピシリンに耐性でテト
ラサイクリンに感受性を示す5クローンの1つから分離
したプラスミドDNAをEcoRIおよびBamHIで
消化させ、適当なサイズマーカーと比較した。予期した
224bpIGF−I断片が生じた。このプラスミドは
IGF−I遺伝子の完全ヌクレオチド配列によって特徴
づけられ、pSdM1と命名し、発現ベクターの構築に
使用した。
【0067】実施例9 合成trpプロモーター遺伝子Iの構築:ブロックI,
IIおよびIIIのそれぞれのオリゴヌクレオチド(B
−M)をT4 ポリヌクレオチドキナーゼでリン酸化し、
前述のようにT4DNAリガーゼでライゲートした。次
いでこのブロック(I−III)と未リン酸化オリゴヌ
クレオチド(A,N)を縮合させた。最後のライゲーシ
ョン生成物を分取用7.5%PAGEにより精製し、1
07bpの合成trpプロモーターI遺伝子を得た。
【0068】実施例10 合成trpプロモーターI遺伝子のクローニング:プラ
スミドpBR325をEcoRIで消化し、線状pBR
325を前記trpプロモーターI遺伝子とライゲート
した。このライゲーション混合物によるE.coli
HB101の形質転換体を抗生物質含有プレート上でス
クリーニングし、 RAmp SCmコロニー4つを得た。
この4コロニーから得たプラスミドをそれぞれHpaI
で消化した。HindIIIおよびEcoRI消化によ
りこれらプラスミドから得た断片をHindIIIおよ
びEcoRI消化によるpBR325の断片と比較し
た。4つのプラスミドのうちの1つは正しい方向のプロ
モーター遺伝子(trpプロモーターI遺伝子)を有
し、他のものは逆方向に挿入されていた。
【0069】実施例11 合成trpプロモーターII遺伝子の構築およびクローニ
ング:trpプロモーターII遺伝子は前述と同じ方法
で構築した。合成遺伝子はEcoRI,pBR322の
BamHI断片とライゲートし、続いてE.coliH
B101をライゲーション生成物で形質転換させた。 R
Ampおよび STetの形質転換体から得たプラスミド
をHpaIで消化してバンド(4.1kbp)を確認
し、続いてBamHIで消化し、PAGEで90bpの
バンドを確認した。さらに、EcoRI−BamHI消
化による56bpの断片はPAGEでサイズマーカーと
比較することにより確認した。このプラスミドをpTr
pEB7と命名し、発現ベクターの構築に使用した。
【0070】実施例12 IGF−I発現ベクター(pSdM1−322trp)
の構築:TrpプロモータIIベクター(pTrpEB
7)をEcoRIおよびBamHIで消化し、PAGE
により大きな断片(4.1kbp)を得た。この断片を
プラスミドpSdM1から製造したIGF−I遺伝子と
ライゲートした。このライゲーション混合物でE.co
li HB101を形質転換し、アンピシリン耐性でテ
トラサイクリン感受性の形質転換体を選択した。得られ
たプラスミドpSdM1−322trpをEcoRIお
よびBamHIで消化し、7.5%PAGEでIGF−
I遺伝子(224bp)を確認した。
【0071】実施例13 IGF−I遺伝子およびtrpプロモータ遺伝子の配列
決定:マキサム−ギルバート法によるIGF−I遺伝子
およびtrpプロモータ遺伝子の配列決定のため、プラ
スミドpSdM1−322trpをEcoRIで消化
し、大腸菌アルカリホスホターゼを用い37℃で1時間
処理した。フエノール抽出およびエタノール沈澱後、プ
ラスミドをγ−32p−ATPの存在下にT ポリヌクレ
オチドキナーゼを用い37℃で1時間リン酸化し、最後
にHinfIで消化し、2つの断片(1100bp,4
80bp)を得た。各断片はマキサム−ギルバート法
[A.Maxam and W.Gilbert,Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA,74,5
60(1977)]に従って配列決定した。得られたI
GF−Iおよびtrpプロモータ遺伝子の配列は設計し
たものと一致した。
【0072】実施例14 プラスミドpSdM1中IGF−I遺伝子の配列決定:
IGF−I遺伝子の配列を調べるため、プラスミドpS
dM1をEcoRIで消化し、次いでα−32P−ATP
の存在下にAMV逆転写酵素(生化学工業(株)より購
入)を用い37℃で30分間処理した。32Pで標識され
た線状プラスミドをBamHIで消化し、2つの断片
(224bp,4.0bp)を得た。小さい断片(22
4bp)は分取用ポリアクリルアミドゲル電気泳動によ
り回収し、マキサム−ギルバート法の手順に従って配列
決定した。一方、プラスミドpSdM1はまずBamH
Iで消化し、次に前述のように32Pで標識した。線状プ
ラスミドをEcoRIで消化し、2つの断片(224b
p,4.0kbp)を得た。小さい断片(224bp)
は前述のようにマキサム−ギルバート法により分析し
た。IGF−I遺伝子の両側からの配列決定の結果は、
設計したIGF−I遺伝子と一致した。
【0073】実施例15 蛋白ペプチドLH遺伝子の調製:各オリゴヌクレオチド
(a2−l2)の一部(0.4nM)を50mM Tr
is−HCl(pH7.6),20mM DTT,50
μg/ml BSA,1mMスペルミジン,10mM
MgCl2 および2mM ATPを含有する溶液40μ
l中で2.5単位のT4 ポリヌクレオチドキナーゼを用
い37℃で3時間リン酸化した。反応終了後、反応混合
物中の酵素を100℃で5分間インキュベートして不活
性化した。リン酸化オリゴヌクレオチドと2つのオリゴ
ヌクレオチド(a1およびl3)のライゲーションは第
7図に示すようにして行い、まず6フラグメントブロッ
クを得、最終的にクローニング用の蛋白ペプチドLH遺
伝子(236bp)を得た。ライゲーションはT4DN
Aリガーゼ(5単位)を用い、50mM ATP含有溶
液(1μl)中16℃で5時間行った。各段階のオリゴ
ヌクレオチドのライゲーション生成物はTris−ED
TA緩衝液中2−16%グラジエントPAGEで臭化エ
チジウム染色により同定した。
【0074】実施例16 蛋白ペプチドLH遺伝子のクローニング:前述のように
して合成した蛋白ペプチドLH遺伝子(236bp)を
実施例8と同様の方法でpBR322に挿入した。E.
coli HB101形質転換体から得たプラスミド
(pLH107)は、制限酵素分析により蛋白ペプチド
LH(236bp)を有していることが明らかになっ
た。
【0075】実施例17 trpプロモーターII遺伝子の構築:ブロックI’,
II’,III’およびIV’の各オリゴヌクレオチド
(B〜SG)をT4ポリヌクレオチドキナーゼでリン酸
化し、次いで前述のようにT4DNAリガーゼでライゲ
ートした。これらのブロック(I’〜IV’)と未リン
酸化オリゴヌクレオチド(AおよびSH)を続いて縮合
した。最終ライゲーション生成物は分取用7.5%PA
GEで精製し、163bpのtrpプロモーターII遺
伝子を得た。
【0076】実施例18 trpプロモータII遺伝子のクローニング:実施例1
7で構築したtrpプロモータII遺伝子をpBR32
2のEcoRI−BamHI断片とライゲートし、次い
でE.coli HB101をライゲーション生成物を
用い形質転換させた。RAmp, STet形質転換体か
ら得たプラスミドをHpaIで消化してバンド(4.1
kbp)を確認し、次いでBamHIで消化しPAGE
にて90bpのバンドを確認した。さらに、EcoRI
−BamHI消化による56bpの断片をPAGEにて
サイズマーカーと比較することにより、確認した。この
プラスミドをpTrpEB7と命名し、発現ベクターの
構築に用いた。
【0077】実施例19 蛋白ペプチドLH発現ベクター(pLHtrp)の構
築:実施例18で製造したtrpプロモーターIIベク
ター(pTrpEB7)をEcoRIとBamHIで消
化し、分取用アガロースゲル電気泳動により大きな断片
(4.1kbp)を得た。この断片をEcoRI−Ba
mHI消化によりプラスミドpLH107から調製した
蛋白ペプチドLH遺伝子とライゲートした。ライゲーシ
ョン混合物を用いE.coli HB101を形質転換
させ、アンピシリンに耐性でテトラサイクリン感受性を
示す形質転換体を得た。形質転換体から得たプラスミド
(pLHtrp)をEcoRIとBamHIで消化し、
7.5%PAGEにて蛋白ペプチドLH遺伝子(236
bp)を確認した。
【0078】実施例20 IGF−I発現ベクターpLHSdMmtrpの構築:
プラスミドpSdM1をEcoRIとBamHIで消化
し、IGF−I遺伝子(224bp)を得た。一方、実
施例4(2)で調製したオリゴヌクレオチド(m2)を
実施例7に記載したようにT4プリヌクレオチドキナー
ゼでリン酸化した。このリン酸化オリゴヌクレオチド、
実施例4(1)で調製したオリゴヌクレオチド(m1)
およびIGF−I遺伝子(224bp)を混合し、10
0mMATPを含有する溶液中でT4リガーゼを用い4
℃で20時間処理した。ライゲーション混合物をBam
HIで消化し、次いで分取用PAGEで精製してリンカ
ー付きIGF−I遺伝子(242bp)を得た。この遺
伝子を、HindIII−BamHI消化によりpLH
trpから得た断片をライゲートし、ライゲーション混
合物を用いてE.coli HB101を形質転換させ
た。プラスミドpLHSdMmtrp含有E.coli
HB101をE.coli F−6と命名し、198
4年9月17日に寄託番号FERM−7848の下に、
工業技術院微生物工業技術研究所(日本国茨城県筑波郡
谷田部町東1丁目,郵便番号305)に寄託した。該寄
託金はその後1985年2月28日に同所のブタペスト
条約に基づく国際寄託に変更された(寄託番号FERM
−BP729)。形質転換体から得たプラスミド(pL
HSdMmtrp)をEcoRI−BamHI(19
8,224bp),HindIII−BamHI(24
2bp)およびHpaI−BamHI(456bp)で
消化し、7.5%PAGEにてtrpプロモーター,蛋
白ペプチドLHおよびIGF−I遺伝子を確認した。
【0079】実施例21 E.coli F−6における蛋白ペプチドLH融合I
GF−Iをコードする遺伝子の発現:E.coli F
−6(プラスミド pLHSdMmtrp含有E.co
liHB101)(FERMBP−729)をアンピシ
リン50μg/ml含有Lブロス中で一晩培養し、0.
2%グルコース,0.5%カザミノ酸(酸加水分解カゼ
イン),50μg/mlビタミンB1 および25μg/
mlアンピシリン含有M−9培地に1:20の割合で希
釈した。β−インドールアクリル酸を加え最終濃度10
μg/mlとした。この時のA600 は0.5であった。
次に、菌体を2時間培養し、遠心分離(5krpm,4
℃,5分間)により収集した。
【0080】実施例22 IGF−Iの分離および精製 (1) 融合IGF−Iの分離および精製 湿潤細胞ペースト(60g)を10mMPBS−EDT
A(pH8.0)150mlに懸濁し、菌体を超音波処
理により破壊した。菌体残屑を18000rpmで30
分間遠心分離してペレット化した。得られたペレットを
0.1M Tris−HCl(pH8.0)/8M尿素
−0.1Mジチオスレイトール(50ml)に溶かし、
35,000rpm,25℃で30分間遠心分離した。
上清を取り、0.1M Tris−HCl(pH8.
0)/8M尿素および10mM2−メルカプトエタノー
ルで平衡化したセファクリルS300スーパーファイン
カラム(5.0×86.6cm,1700ml樹脂)に
かけた。溶出は4℃で平衡緩衝液を用い、流速0.6m
l/分で行った。セファクリルS300クロマトグラフ
ィを行い、画分17mlを集めた。セファクリルS30
0クロマトグラフィを行った。定量は全クロマトグラフ
ィ段階について画分後直ちに行った。活性画分を集め、
合わせた画分255mlを1M酢酸水溶液8lを用い室
温で3時間透析し、次いで新たに1M酢酸水溶液8lを
用い一晩透析した。透析画分は凍結乾燥し、所望の成分
を含有する融合IGF−I 450mgを得た。この融
合IGF−Iは、15%SDS PAGEにて分子量1
5,500の位置にバンドを示す。 (2) 臭化シアンによる融合IGF−Iからの蛋白ペ
プチドLHの脱離 操作(1)により得た融合IGF−I(225mg)を
60%ギ酸36mlに溶解した。臭化シアン(36m
g)を加え、25℃以下で3時間撹拌下に反応させた。
蒸留水234mlを加えた後、ギ酸および臭化シアンを
凍結乾燥により除去した。残渣を1M Tris−HC
l(pH8.0)/8M尿素−50mM2−メルカプト
エタノール36mlに溶かした。この溶液を0.01M
AcONH4 (pH4.6)/8M尿素−50mM2
−メルカプトエタノール(バッファーA)400mlを
用い室温で3時間、2回透析し、次いで新しいバッファ
ーA400mlを用い一晩透析した。透析溶液はバッフ
ァーAで平衡化したカチオン交換樹脂CM52カラム
(1.6×7.5cm 15ml樹脂)にかけた。カラ
ムはバッファーA(60ml)を用い、室温にて流速
0.25ml/分で洗浄し、バッファーA(120m
l)から0.2M AcONH4 /8M尿素−50m
M2−メルカプトエタノール(120ml)までの直線
勾配で溶出した。画分(No.57〜No.100)
2.9mlを集めた。 (3) 高速液体クロマトグラフィ:操作(2)により
得たプール画分を用いた。 カラム:ベックマンウルトラポアRPSC(4.6×7
5mm) 流 速:1ml/分 溶 出:0.01Mトリフルオロ酢酸中10%から60
%までのアセトニトリルの直線勾配;50分間 クロマトグラフィーは15回繰返して還元型IGF−I
含有画分を集めた。保持時間29.32分の主ピークは
還元型IGF−Iに相当する。前述の操作により還元I
GF−I約2.4mgを得た。この還元型IGF−Iは
通常の再生(refolding)法により酸化型IG
F−Iに変えた。このIGF−Iは、HPLCにおいて
Humbel 博士のIGF−I標品と重なった。 (4) IGF−Iのアミノ酸分析および配列分析:I
GF−Iのアミノ酸組成はウォーターズ社製アミノ酸分
析システムを用いて得た。IGF−Iのアミノ酸配列
は、第3表に示すように、エドマン法(DIBITC
法)[J.Y.Chang ら:Biochem.
J.,153,607(1976);Biochim.
Biophys.Acta.,578,188(197
9)]とカルボキシペプチダーゼ法を組合せて決定し
た。
【0081】第3表 IGF−Iのアミノ酸配列の決定
【化26】
【図面の簡単な説明】
【図1】IGF−I遺伝子の構築の工程を示した図で
す。
【図2】IGF−I遺伝子のクロ−ニングの工程を示し
た図です。
【図3】合成trpプロモ−タ−I遺伝子の構築の工程
を示した図です。
【図4】合成trpプロモ−タ−I遺伝子のクローニン
グの工程を示した図です。
【図5】合成trpプロモ−タ−II遺伝子の構築の工
程を示した図です。
【図6】合成trpプロモ−タ−II遺伝子のクローニ
ングの工程を示した図です。
【図7】蛋白ペプチドLH遺伝子の構築の工程を示した
図です。
【図8】蛋白ペプチドLH遺伝子のクロ−ニングの工程
を示した図です。
【図9】組換えプラスミドpSdM1trpの構築の工
程を示した図です。
【図10】組換えプラスミドpSdM1−322trp
の構築の工程を示した図です。
【図11】組換えプラスミドpLHtrpの構築の工程
を示した図です。
【図12】組換えプラスミドpLHSdMmtrpの構
築の工程を示した図です。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C12N 15/18 // C07K 1/12 C12P 21/02 H 8214−4B (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:19) C07K 99:00 (72)発明者 小野 裕樹 大阪府三島郡島本町青葉3−12−3−402 (72)発明者 北口 忠司 尼崎市久々知西町1−9−9

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 保護ペプチドが最終のアミノ酸としてメ
    チオニンを有する蛋白ペプチドであって、その蛋白ペプ
    チドの該メチオニンを介してインスリン様成長因子Iと
    融合している保護ペプチド融合インスリン様成長因子I
    をコードしている遺伝子。
  2. 【請求項2】 保護ペプチド融合インスリン様成長因子
    Iが次のアミノ酸配列を有する請求項1の遺伝子。 【化1】
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の遺伝子を含むプ
    ラスミド。
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載の遺伝子を含むプ
    ラスミドで形質転換された形質転換体。
JP4153492A 1984-03-19 1992-06-12 保護ペプチド融合インスリン様成長因子i遺伝子 Expired - Fee Related JPH07108229B2 (ja)

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