JPH0573393B2 - - Google Patents

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JPH0573393B2
JPH0573393B2 JP59227267A JP22726784A JPH0573393B2 JP H0573393 B2 JPH0573393 B2 JP H0573393B2 JP 59227267 A JP59227267 A JP 59227267A JP 22726784 A JP22726784 A JP 22726784A JP H0573393 B2 JPH0573393 B2 JP H0573393B2
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dna
bmnpv
gene
polyhedral
fragment
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Susumu Maeda
Mitsuru Furusawa
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Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
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Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
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    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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Description

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

(発明の目的) 本発明の目的は、遺伝子工学的手法により、医
薬等に有用な物質を生産する方法を提供すること
にあり、特に従来に比して効率良く物質を生産す
る方法を提供することにあり、また、ウイルス
DNAを利用してin vitro的にまたは生物体内に
おいて物質を生産する方法を提供することにあ
り、更にはカイコ生体内において核多角体病ウイ
ルスを利用して種々の有用物質を効率よく生産す
る方法を提供することにある。また、本発明は、
これらの方法に有用なベクター、組換ウイルス
DNAおよびそれらの製造法を提供することにあ
る。また、本発明は、これらの方法に有用なベク
ター、組換ウイルスDNAおよびそれらの製造法
を提供することも目的とする。 (従来技術) 遺伝子組換技術によりプラスミド等を利用して
大腸菌、枯草菌、酵母等で有用物質を生産する方
法が多数報告されている。また、ウイルスDNA
の一種(Autographa californica nuclear
polyhedrosis virus DNA)を利用してその構造
遺伝子を置換して培養細胞中(Spodoptera
frugiperdaの樹立培養細胞中)においてβ−イン
ターフエロンおよびβ−ガラクトシデースを生産
させる試みも報告された(Molecular and
Cellular Biology(12)2156〜2165(1983)、(3)
399〜406(1984)。しかし、この方法は野外に生息
する害虫であるA.Californicaを利用する点で問
題があり、有用物質の製造法として満足できるも
のではない。本発明者は、さらに優れた有用物質
の生産方法を提供すべく研究の結果本発明を完成
した。 (発明の構成) 本発明は、カイコ核多角体病ウイルス
(Bombyx Nuclear Polyhedrosis Virus、以下
BmNPVと略す)のDNAを利用して蛋白または
糖蛋白等の有用物質を遺伝子工学的に生産する方
法に関し、BmNPV DNAのプロモーター領域の
機能を活用して有用物質を効率よく生産する方法
に関し、BmNPV DNAを有用物質生産用遺伝子
で組換(リコンビネーシヨン)した組換DNAに
関し、その組換に有用な組換ベクターに関する。
また本発明は、BmNPV DNAの多角体蛋白構造
遺伝子のプロモーター領域を含む5′上流DNA断
片、翻訳開始コドン及び有用物質生産用遺伝子を
有し、更にBmNPV DNAの多角体蛋白構造遺伝
子の3′下流DNA断片を含む他は含まない転移用
組換ベクターとBmNPV DNAを感染導入する方
法に関す。また本発明は転移用組換ベクターと
BmNPV DNAの混合物を培養細胞又はカイコ生
体に接種してそれらの中で組換BmNPVを作ら
せたり、BmNPV DNAと大腸菌プラスミド
pBR322との組換DNAを作成し、更にこの多角
体蛋白構造遺伝子部分を有用物質生産用遺伝子と
組換る等の方法により組換BmNPV DNAを作
り、これを同様に培養細胞またはカイコ生体に接
種して増殖させ、有用物質を生産する方法に関す
る。 次に本発明の態様を示しつつ更に詳細に説明す
る。 BmNPVはバキユロウイルス(baculovirus)
に属する昆虫ウイルスの一種であり宿主特異性は
高くカイコ(Bombyx mori)に感染してその細
胞中に多角体蛋白を多量に蓄積する。このウイル
スは約140kbpの環状二重鎖DNAのゲノムを持
ち、これはウイルス粒子からプロテアーゼ処理、
ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)処理等及び抽出
等の常法により得ることができる。この環状二重
鎖DNA(以下ウイルスDNAまたはBmNPV
DNAと略す)は相当大きな環状DNAであるの
で、制限酵素処理により小さなDNA断片を製し、
多角体蛋白構造遺伝子及びその前後(5′上流及び
3′下流部分)を含有する断片を選択して使用する
のが適当である。制限酵素としては種々のものが
知られ、かつ市販されているので適当なものを選
んで用いればよく、使用条件も酵素に応じ適宜設
定する。なお、本発明の技術内容におけるDNA
断片の合成(化学的合成、制限酵素処理による切
断)、分離および検索、DNA配列の解析、大腸菌
等の処理(形質転換、培養、プラスミドの取得
等)などはよく知られた遺伝子操作技術を利用し
て行うことができる。 BmNPV DNAから得た多くのDNA断片より
構造遺伝子部分を含むDNA断片を選択するには、
常法によつて製したプローブを用いたサザンハイ
ブリダイゼーシヨン等により行えばよい。選ぶべ
き断片は、構造遺伝子部分を含んでいることが必
要であるが、その5′側(上流)及び場合によつて
は3′側(下流)にも相当の長さのDNA鎖を有し
ていることが重要である。この長さをどの程度に
するかは、目的の有用物質の生産の効率に関して
重要であり、かつ以下に述べる取扱いの容易さに
も関係してくるが、実験により確かめることが可
能であり、たとえ手数がかかるとしてもこの分野
での通常の知識を有する者にとつて、以下の説
明、特に実施例を参考にすれば、困難ではない。
この目的にかなつた一つは、EcoRで切断して
得た約10.6kbpの断片であるがその他の制限酵素
を用いて得る種々の断片が使用可能であろう。 多角体蛋白の構造遺伝子及びその前後のDNA
鎖を含む断片から構造遺伝子部分を除去し、その
上流側のプロモーター領域を含む適当な長さの
DNA鎖を取り出し、また構造遺伝子の下流の適
当な長さのDNA鎖を取り出して利用するには
種々の手法が活用される。 すなわち、種々の制限酵素で処理して得た断片
のDNA配列を検索して構造遺伝子部分を同定し、
その部分を制限酵素で切断(例えばBal31による
消化)して除去することができる。必要とされる
上流側および下流側のDNA鎖は、Bal31消化に
よつて残つた部分として調整するなど、あるいは
DNA配列を解明した後に制御酵素で切断して製
造するか、化学合成によつて製造することも可能
である。 カイコの多角体蛋白については、S.セレブリア
ニらがアミノ酸分析を行い、244個のアミノ酸配
列を発表している(J.Invertebrate Pathology30
442〜443(1977))。従つて、BmNPV由来の
DNA断片について塩基配列を解明してそのコド
ンとアミノ酸を対応させてアミノ酸配列を作成
し、これをセレブリアニらの配列と照合すれば多
角体遺伝子のどの部分に相当するか、或いは別の
部分であるかを判断することができる。 本発明者は、構造遺伝子部分の除去およびその
上流並びに下流のDNA断片部分の利用のために
は、BmNPV DNAのEcoR切断断片(約
10.6kbp)が好適であり、かつそのものをHind
で切断するとき使用に便利な二個の断片が得られ
ることを確かめた。ただし、本発明の目的を達成
するためには必ずしもこの断片に限られることは
ないのであつて、種々の制御酵素を用いて検索を
行うことにより、他にも好適な断片を作成するこ
とが可能と考えられる。以下においては、必要に
応じて上記の好適な断片の例により説明する。な
お、DNA配列等の表示においては特に示す以外
は一般的方法により5′側を左に3′側を右にして行
い制御酵素名をハイフン(−)で継ぐことにより
その断片を表す。この場合にも左右は同じ意味を
有する。 上に述べた好適なEcoR−EcoR断片の概要
を次に示す。
(Objective of the Invention) An object of the present invention is to provide a method for producing substances useful for medicines, etc. by genetic engineering techniques, and in particular to provide a method for producing substances more efficiently than conventional methods. There is also a virus
The purpose is to provide a method for producing substances in vitro or in living organisms using DNA, and a method for efficiently producing various useful substances using nuclear polyhedrosis virus in silkworms. Our goal is to provide the following. Moreover, the present invention
Vectors and recombinant viruses useful in these methods
Our objective is to provide DNA and methods for their production. Another object of the present invention is to provide vectors, recombinant viral DNAs, and methods for producing them that are useful in these methods. (Prior Art) Many methods have been reported for producing useful substances using Escherichia coli, Bacillus subtilis, yeast, etc. using plasmids and the like through gene recombination technology. Also, viral DNA
(Autographa californica nuclear
polyhedrosis virus DNA) to replace its structural genes in cultured cells (Spodoptera
An attempt to produce β-interferon and β-galactosidase in established cultured cells of M. frugiperda was also reported (Molecular and
Cellular Biology 3 (12)2156-2165 (1983), 4 (3)
399–406 (1984). However, this method has a problem in that it uses A. californica, which is a pest that lives outdoors, and is not satisfactory as a method for producing useful substances. The present inventor completed the present invention as a result of research in order to provide an even better method for producing useful substances. (Structure of the Invention) The present invention relates to Bombyx Nuclear Polyhedrosis Virus (hereinafter referred to as Bombyx Nuclear Polyhedrosis Virus).
Regarding the method of genetically engineering the production of useful substances such as proteins or glycoproteins using the DNA of BmNPV (abbreviated as BmNPV); This invention relates to recombinant DNA obtained by recombining DNA with genes for producing useful substances, and to recombinant vectors useful for the recombination.
Furthermore, the present invention has a 5' upstream DNA fragment containing the promoter region of the polyhedral protein structural gene of BmNPV DNA, a translation initiation codon, and a gene for producing a useful substance, and further comprises a 3' downstream DNA fragment of the polyhedral protein structural gene of BmNPV DNA. This article relates to a recombinant vector for transfer that contains a DNA fragment but does not contain anything else, and a method for infecting and introducing BmNPV DNA. The present invention also provides recombinant vectors for transfer.
A mixture of BmNPV DNA can be inoculated into cultured cells or silkworm organisms to produce recombinant BmNPV, or BmNPV DNA and E. coli plasmids can be inoculated into cultured cells or silkworm organisms.
Create recombinant DNA with pBR322, and then recombine this polyhedral protein structural gene part with a gene for producing useful substances to create recombinant BmNPV DNA, and inoculate this into cultured cells or silkworm organisms in the same way. The present invention relates to a method for producing useful substances by multiplying them. Next, embodiments of the present invention will be described in more detail. BmNPV is baculovirus
Bombyx mori is a type of insect virus that is highly host specific, infecting silkworms (Bombyx mori) and accumulating large amounts of polyhedral proteins in their cells. This virus has a circular double-stranded DNA genome of approximately 140 kbp, which is extracted from the virus particle by protease treatment.
It can be obtained by conventional methods such as sodium lauryl sulfate (SDS) treatment and extraction. This circular double-stranded DNA (hereinafter referred to as viral DNA or BmNPV)
(abbreviated as DNA) is a fairly large circular DNA, so small DNA fragments are produced by restriction enzyme treatment.
Polyhedral protein structural gene and its surroundings (5′ upstream and
It is appropriate to select and use a fragment containing the 3′ downstream portion). Various restriction enzymes are known and commercially available, so any suitable one may be selected and used, and the conditions for use may be set appropriately depending on the enzyme. In addition, DNA in the technical content of the present invention
Fragment synthesis (chemical synthesis, cutting by restriction enzyme treatment), separation and search, DNA sequence analysis, processing of E. coli (transformation, culture, plasmid acquisition, etc.) uses well-known genetic manipulation techniques. You can do it by doing this. To select DNA fragments containing structural gene parts from many DNA fragments obtained from BmNPV DNA,
This may be carried out by Southern hybridization or the like using a probe prepared by a conventional method. The fragment to be selected needs to contain the structural gene part, but also have a considerable length of DNA strand on the 5' side (upstream) and in some cases on the 3' side (downstream). It is important that The length of this length is important for the production efficiency of the target useful substance, and is also related to the ease of handling described below, but it can be confirmed by experiment. Although it may be time-consuming, it will not be difficult for those with ordinary knowledge in this field to refer to the following explanation, especially the examples.
One suitable fragment for this purpose is a fragment of approximately 10.6 kbp obtained by digestion with EcoR, but various fragments obtained using other restriction enzymes may be used. Structural gene of polyhedral protein and DNA before and after it
Remove the structural gene part from the fragment containing the chain, and create an appropriate length containing the upstream promoter region.
Various techniques are used to extract DNA strands and to extract and utilize DNA strands of appropriate length downstream of structural genes. That is, the structural gene portion is identified by searching the DNA sequences of fragments obtained by treating with various restriction enzymes,
That portion can be removed by cutting with a restriction enzyme (eg, digestion with Bal31). The required upstream and downstream DNA strands may be prepared as remaining parts of Bal31 digestion, or
It is also possible to produce it by elucidating the DNA sequence and then cutting it with a control enzyme, or by chemical synthesis. Regarding silkworm polyhedral protein, S. Celebriani et al. conducted amino acid analysis and published the 244 amino acid sequence (J. Invertebrate Pathology 30
442-443 (1977)). Therefore, BmNPV-derived
By elucidating the base sequence of a DNA fragment, matching its codons and amino acids to create an amino acid sequence, and comparing this with the sequence of Celebriani et al., we can determine which part of the polyhedral gene it corresponds to, or if it is a different part. It is possible to judge whether In order to remove the structural gene portion and utilize the upstream and downstream DNA fragment portions, the present inventor has determined that the EcoR cleavage fragment of BmNPV DNA (approximately
10.6kbp) is preferred and Hind
It was confirmed that two convenient fragments could be obtained when cutting with . However, in order to achieve the purpose of the present invention, it is not necessarily limited to this fragment, and it is possible to create other suitable fragments by searching using various regulatory enzymes. it is conceivable that. In the following, examples of the above-mentioned suitable fragments will be explained as necessary. In addition, when displaying DNA sequences, etc., unless otherwise specified, the 5' side is placed on the left and the 3' side is placed on the right according to the general method, and the fragments are represented by following the control enzyme name with a hyphen (-). In this case, left and right have the same meaning. A summary of the preferred EcoR-EcoR fragments mentioned above is provided below.

【表】 この断片を更に小さな断片に分け、サザンハイ
ブリダイゼーシヨン等の方法で検索すれば多角体
蛋白遺伝子部分を見出すことができる。この例で
は、Hpa I−Hind断片(約1.4kb)中にこの
構造遺伝子の存在が認められた。従つて、構造遺
伝子の上流部分及び下流部分を利用するためには
Hind処理によりHind−Hind(約3.9kb)
およびHind−Hind(約3.1kb)の二種の断
片を調整して利用するのが便利である。この二種
はアガロース電気泳動等の常法で分離できる。 分離した二種の断片は人工リンカーを含有する
別々のプラミスドに組込んで操作するのが便利で
あり、例えば、市販のプラスミドpUC9および
pUC8(いずれもPharmacia P−L
Biochemicals社製)はこのために適している。 下流側のHind−Hind断片(約3.1kb)は
pUC8のHind部位に組込んで利用する。多角体
蛋白遺伝子を含む上流側のHind−Hind断片
はpUC9のHind部位に組込んだ後に、制限酵素
(例えばUcoRI)で一箇所切断し、得たDNA断片
にBal31を働らかすとDNA鎖を切断点から両側
に塩基を一個ずつ消化していくので、DNA鎖の
長さが調節に便利である。反応時間を換えて幾種
類かの長さの断片を作り、その塩基配列を解析す
れば多角体遺伝子の除去されたものを見出すこと
ができる。 このようにして多角体遺伝子を除去し、その上
流のウイルス由来のプロモーター領域を含む
DNA断片を得ることができる。このものは、も
う一方の多角体遺伝子の下流のDNA断片と組み
合わせて、プラスミドに組込んでベクター用プラ
スミドとし、両断片の間の多角体遺伝子が存在し
ていた部位に有用物質生産用遺伝子を組込んで組
換プラスミドを製造するために有用である。であ
る。ここで、本発明における有用物質とは、ペプ
チド、蛋白、又は糖蛋白を意味する。 例えば、上流部分はHind処理後pUC9に組込
んでプラスミドを作り、下流部分はHind−
Hind断片(約3.1kb)をpUC8のHind部位に
組込んでプラスミドとなし、両プラスミドの制限
酵素の共通部位を利用して上流部分と下流部分を
同一プラスミドに組込む。この場合両者の間に人
工リンカー部分が存在するように設計すると有用
物質生産用遺伝子の組込みに便利なことがある。 なお、多角体遺伝子の翻訳開始コード近辺およ
び終了コード近辺が欠損している場合は、合成
DNAで補充するなどの方法により修復してもよ
い。これらは一般的な組換DNA技術によつて行
う。 有用物質生産用遺伝子としては種々のものが報
告され、今後も多くのものの天然の遺伝子の単離
および合成の報告がされるであろうが、それらの
利用が可能なことは容易に理解できるであろう。
例えば、有用物質として、インターフエロン類
(α−インターフエロン、β−インターフエロン、
γ−インターフエロン)、インシユリン、ヒト成
長ホルモン、ソマトメジン類、インターロイキ
ン、各種リンホカインなどペプチド類、蛋白類、
糖蛋白類を挙げることができる。通常この有用物
質生産用遺伝子に予め翻訳開始コドン(ATG)
を結合して後の操作を行うのが適当である。 有用物質生産用遺伝子は、リンカーを両端に結
合させてベクターに組込むなど、常用される方法
を利用して組換プラスミドを製造する。その結
果、得られた組換プラスミドは有用物質生産遺伝
子の上流および下流にそれぞれウイルス由来の断
片、プロモーター領域を含むDNA断片と終了コ
ドンの下流のDNA断片が組込まれたものである。
以上の操作において、DNA断片の組込みあるい
は切断等さらに断片の選択等で、塩基配列が逆に
なる場合も考えられるが、各々の段階で正しい向
きのものであることを確認しながら先に進める必
要のあることは当然である。 上述の如くして得た組換プラスミドは、それ自
体大腸菌に形質転換して増殖させることは可能で
あるが、BmNPVの増殖力を利用することによ
り著しい効果が得られる。この効果を奏するため
に、組換プラスミド中に存在するウイルス由来の
プロモーター領域を含むDNA断片および終了コ
ドン以下のDNA断片が極めて有用である。上記
のプロモーター領域は、カイコ核多角体病ウイル
ス(BmNPV)DNAの多角体蛋白構造遺伝子の
翻訳開始コドンATGとその上流約4.5KbpのHid
サイト間に存在し、この領域が構造遺伝子部分
の蛋白への翻訳にとつて翻訳を促進するために重
要な役割を果たす。 プロモーター領域を含む5′上流断片は、必ずし
も元のBmNPV DNAに存在する塩基配列そのま
まである必要はなく、多少の修飾があつても同様
の機能が期待できる。例えば翻訳開始コドンの
5′上流−9〜−1の欠損または−19〜−1の欠損
した断片の利用によつても優れた効果が得られ、
−29〜−1の欠損した断片でも充分な効果が得ら
れることが認められた。但し−80程度迄が欠損し
たものは好ましいとは言えない。またこの塩基配
列を多少変更したものについては実験でその効果
を容易に確めることができ、そのような断片を合
成して利用することも本発明態様のうちである。 上述の組換プラスミドを利用して、有用物質生
産用遺伝子が組換された組換BmNPV DNAを得
るには種々の方法がある。例えば、一つはin
vitro的な方法であり、一つはカイコを使う方法
である。又この様な組換プラスミドを利用せず
に、BmNPV DNAとpBR322等との組換体を製
し、その多角体遺伝子を有用物質生産用遺伝子と
組換る事により組換ウイルスDNAを作る方法も
態様の一つである。 培養細胞、例えばカイコ樹立細胞(Bm細胞
(ATCC No.CRL−8851))を用いてin vitro的
に、BmNPV DNAと有用物質生産用遺伝子を有
する組換プラスミドを混合感染すると、目的の遺
伝子(有用物質生産用遺伝子)のウイルスDNA
への組換が起こり、組換ウイルスDNA(組換
BmNPV DNA)が生じる。この組換としては、
目的の遺伝子と多角体蛋白構造遺伝子領域の置換
の形態をとることもあり、ウイルスDNAのその
他の領域へ有用物質生産用遺伝子が一個乃至複数
個付加的に組込まれる形態をとることもある。こ
のように、in vitroでの混合感染を行えば組換ウ
イルスDNAが増殖して有用物質が蓄積される。
培地中には非組換体と組換体のウイルスが存在し
得るが、希釈法またはプラーク法などの一般的方
法によつて組換ウイルスを単離することが可能で
ある。 又、上記の混合感染をカイコを用いて行うこと
もできる。 Bm細胞で増殖されたウイルス(組換ウイルス
と非組換ウイルスの混合物、またはそれから組換
体を単離したもの)をin vitroでBm細胞に感染
させるか、またはカイコに経皮的、あるいは体腔
内に注射して効率よく目的の有用物質を生産する
ことができ、これらは公知の方法により単離精製
することができる。 (発明の効果) 本発明によれば、有用なペプチド類、蛋白類、
糖蛋白類を、安全、且つ、経済的に多量に製造す
る事が可能である。 本発明により生産されるペプチドおよび蛋白質
は、真核細胞中において産生されるため、真核生
物遺伝子を使用した場合、その生体内におけると
同様な修飾、すなわちシグナルペプチドの切断、
糖鎖の付加等を受けることができ、従来の細菌類
を用いる遺伝子操作生産物より遥かに有用性が高
いと期待される。またこれらの生産物は細胞外へ
分泌される為、その精製は極て容易である。 更に、カイコは、人類の多年にわたる飼育経
験、およびその研究蓄積により、大量飼育は容易
であり、又、現在では人工飼料による飼育も可能
である。従つて、ウイルスベクターを用いる有用
産物の生産を細胞レベルで行うよりは、生体レベ
ルで行う事が可能であれば、遥かに工業的、且
つ、経済的になると推定される。 以下に有用遺伝子としてα−インターフエロン
(α−IFN)遺伝子を用い医薬品として有用な蛋
白質α−IFNを生産する例を挙げて、その実施の
態様を示すが、本発明の範囲がこれに限定されな
い事は勿論である。 実施例 1 A BmNPVのプラーク法によるクローニング
と増殖 BmNPVを3令期のカイコに経口感染させ、
数日後、体液を採取した。これを牛胎児血清を1
%含んだTC−10培地(J.Invertebrate
Pathology25 363〜370(1975))で希釈し、単層
に培養したBm細胞(カイコ樹立細胞:Appl.
Environ.Microbiol.44 227〜233(1982))に感染
させた後、0.75%アガロースおよび牛胎児血清を
5%含むTC−10培地に重層し、固化後、27℃で
数日間インキユベートした。このプレートに形成
したプラーク班をパスツールピペツトで採取し
た。このプラーク法による操作を2回繰返して遺
伝的に均一なウイルスを得た。このウイルスの代
表的な株であるBmNPV T3株を以下の実験に使
用した。 T3株をBm細胞で増殖させた後、更に5令期の
カイコに経皮接種感染させ、6日後、形成された
多角体を含む感染組織を蒸留水を加えて遠心しそ
の沈殿を蒸留水に懸濁し、磨細し、分画遠心
(3000rpm、30分)および45%と55%(w/w)
の蔗糖溶液の不連続の密度平衡遠心(20000rpm、
30分)により精製した。この多角体浮遊液より分
画遠心(3000rpm、10分)で蔗糖液を除去後、精
製多角体を0.1M炭酸ソーダ(PH11)−0.05M塩化
ナトリウム液に浮遊させ、25℃で30分反応させて
多角体を溶解し、ウイルス粒子を放出させる。 このウイルス浮遊液を10〜40%(W/W)蔗糖
液の密度勾配平衡遠心(18000rpm、30分)して、
ウイルスを精製した。蔗糖は透析又は分画遠心
(40000rpm、30分)により除去し、精製ウイルス
粒子を得た。 B ウイルスDNAの調整、多角体遺伝子の同定、
クローニング B−1 ウイルスDNAの抽出 精製したウイルス溶液に、SDS(ラウリル
硫酸ナトリウム、1W/W%)およびプロテ
アーゼK(メルク社製1mg/ml)を加え、37
℃で約2時間インキユベートした。この溶液
に等量のフエノール溶液(10mMトリス−塩
酸緩衝液(PH7.6)−1mM EDTA飽和)を
加え静かに約5分間振とうし次に12000rpm
で5分間遠心した。水層を採り、同様のフエ
ノール処理を2回繰返した。このDNAを含
む水層に等量のクロロホルムを加え、静かに
約5分間振とうし、次いで12000rpmで2分
間遠心した。水層を採り、同様のクロロホル
ム処理を2回繰返した後、水層を10mM−ト
リス−塩酸緩衝液(PH7.6)−1mM EDTA
に対して約2日間透析した。得られたウイル
スDNA(ATCC No.40188)を以下の遺伝子
のクローニング及びBm細胞に対する形質転
換(transfection)に用いた。 B−2 多角体遺伝子のクローニング プローブの作成:5令中期のカイコに
BmNPV T3株を経皮的に注入して感染さ
せ、数日後、脂肪体組織より塩酸グアニジン
法により全RNAを抽出した。これをオリゴ
dTセルロースカラムでポリAを有する
mRNAを精製した。このmRNAについて、
ウサギ網状赤血球のin vitroの翻訳系により
調べたところ、全mRNAの90%以上が多角
体のmRNAであつた。このmRNAよりオリ
ゴdTプライマーおよび逆転写酵素を用いて
cDNAを合成した。この場合32Pを含む
dCTPを基質に用いてcDNAをラベルし、多
角体遺伝子の検索の為のプローブとした。 多角体遺伝子を含むEcoR断片のクロー
ニング:BmNPV T3株の精製DNAをEcoR
で消化し、その断片を0.7%アガロースゲ
ルにて電気泳動した後、ニトロセルロースフ
イルターに転写(transfer)し、前記のプロ
ーブとハイブリダイゼーシヨンを行つた。約
10.6kbのNAD断片が特異的にハイブリダイ
ズした。この断片をpBR322のEcoR切断
部位に挿入した。即ち、ウイルスDNAを
EcoRで消化し、B−1で記述したと同様
のフエノール処理およびクロロホルム処理を
行い、水層を分離した。これに1/20量の4M
塩化ナトリウム溶液および2倍量の冷エタノ
ールを加えて沈殿したDNAを少量のトリス
緩衝液(10mMトリス−塩酸(PH7.6)−1m
MEDTA)に溶解した。一方、pBR322は
EcoRで消化後、上記と同様に処理し、更
にBAP(bacterial alkaline phosphatase
(Besesda Research Laboratories製))で
処理し、再びフエノール処理、クロロホルム
処理を行い、エタノールを加えて沈殿させ、
これを少量のトリス緩衝液に溶解した。 これらのEcoR消化したウイルスDNAお
よびpBR322にT4−リガーゼを加え、5℃で
10時間反応、結合させた。これを大腸菌
K12JM83に挿入した。形質転換したテトラ
サイクリン耐性の大腸菌を前記のラベルした
cDNAをプローブとして用いたコロリーハイ
ブリダイゼイシヨンによりスクリーニング
し、多角体遺伝子を含む約10.6kbのEcoR
断片を含んだプラスミドを有する大腸菌を得
た。これを培養し、セシウムクロライド法で
プラスミドDNAを精製した。このプラスミ
ドをp BmE36とし、これを含有する大腸
菌K12JM83DGB−0036は微生物工業技術研
究所にFERM BP−813として寄託されてい
る。pBmE36のEcoR−EcoR挿入部分の
制限酵素地図は図面に示す。前記のcDNAを
プローブとしてサザン(Southern)ハイブ
リダイゼイシヨン法により更に挿入DNA部
分を検索したところ、Hpa−Hind断片
(約1.4kb)とのみハイブリダイズした。 C 多角体構造遺伝子部分の除去 C−1 多角体遺伝子を含む部分及びその下流部
分のクローニング 前記のHpa−Hind断片を含む部分で
あるHind−Hind断片(約3.9kb)及び
多角体遺伝子の下流部分を含むHind−
Hind断片(約3.1kb)を、市販のクローニ
ング・ベクターpUC9及びpUC8のHind切
断部に組込み、夫々p9H18及びp8H225を作
成した。 C−2 多角体遺伝子部分の除去 プラスミドp9H18をEcoRにて切断後、
Bal31にて処理し、切断点から両側を削り取
らせた。Bal31の処理時間を変えて、種々の
長さの断片を製した。これをHindで処理
し、0.7%アガロースゲル電気泳動で分離、
抽出し、種々の長さのウイルス由来のDNA
断片を得た。 pUC9をSmaおよびHindで処理し、先
に得たDNA断片(平滑末端およびHind末
端を有する)をライゲートしてプラスミドを
製し、大腸菌K−12 JM83を形質転換させ
た。これを増殖後、プラスミドを取り、挿入
したウイルス由来のDNA断片の3′側からの
塩基配列をプライマー(M13用15base
sequencing primer)を用い、ダイデオキシ
(dideoxy)法により決定し、ウイルスの多
角体遺伝子部分を同定した。即ち、セレブリ
アニらの文献記載の多角体蛋白のアミノ酸配
列に対応する塩基配列を、ウイルス由来の
DNA断片の塩基配列中に見出し、翻訳開始
コドンATGも決定した。Bal31の処理時間
に対応して得られた種々のプラスミドの内、
多角体遺伝子の翻訳開始コドンATGの上流
の29bpおよびATG以下の多角体蛋白構造遺
伝子が欠損しているものをp9B241とした。 同様にしてATGの上流82bp、19bp、18bp
または7bpおよびATG以下が欠損している
ものを夫々p9B587、p9B310、p9B276および
p9B585と命名した。 この領域の塩基配列を次に示す。
[Table] If this fragment is divided into smaller fragments and searched using methods such as Southern hybridization, the polyhedral protein gene portion can be found. In this example, the presence of this structural gene was found in the Hpa I-Hind fragment (approximately 1.4 kb). Therefore, in order to utilize the upstream and downstream parts of the structural gene,
Hind-Hind (approximately 3.9kb) by Hind processing
It is convenient to prepare and use two types of fragments: Hind-Hind and Hind-Hind (approximately 3.1 kb). These two types can be separated by conventional methods such as agarose electrophoresis. It is convenient to manipulate the two separated fragments by incorporating them into separate plasmids containing artificial linkers; for example, commercially available plasmids pUC9 and
pUC8 (both Pharmacia P-L
Biochemicals) is suitable for this purpose. The downstream Hind-Hind fragment (approximately 3.1kb) is
It is used by integrating into the Hind site of pUC8. After integrating the upstream Hind-Hind fragment containing the polyhedral protein gene into the Hind site of pUC9, it is cut at one site with a restriction enzyme (e.g. UcoRI), and when the resulting DNA fragment is treated with Bal31, the DNA strand is Since one base is digested on each side of the break point, the length of the DNA chain is convenient for adjusting. By changing the reaction time to create fragments of several lengths and analyzing their base sequences, it is possible to find fragments in which the polyhedral gene has been removed. In this way, the polyhedral gene is removed and its upstream virus-derived promoter region is included.
DNA fragments can be obtained. This is combined with the downstream DNA fragment of the other polyhedral gene and incorporated into a plasmid to create a vector plasmid, and the gene for producing useful substances is inserted into the site where the polyhedral gene existed between the two fragments. It is useful for integrating to produce recombinant plasmids. It is. Here, the useful substance in the present invention means a peptide, protein, or glycoprotein. For example, the upstream part is inserted into pUC9 after Hind treatment to create a plasmid, and the downstream part is Hind-treated.
The Hind fragment (approximately 3.1 kb) is inserted into the Hind site of pUC8 to create a plasmid, and the upstream and downstream parts are integrated into the same plasmid using the common restriction enzyme site of both plasmids. In this case, designing so that an artificial linker portion exists between the two may be convenient for integrating genes for producing useful substances. In addition, if the vicinity of the translation start code and the end code of the polyhedral gene are deleted, the synthetic
It may be repaired by methods such as replenishing with DNA. These are performed using common recombinant DNA techniques. A variety of genes have been reported for producing useful substances, and the isolation and synthesis of many natural genes will likely be reported in the future, but it is easy to understand that they can be used. Probably.
For example, as useful substances, interferons (α-interferon, β-interferon,
γ-interferon), insulin, human growth hormone, somatomedins, interleukins, various lymphokines, and other peptides, proteins,
Examples include glycoproteins. Usually, a translation start codon (ATG) is added to the gene for producing this useful substance.
It is appropriate to combine them and perform the subsequent operations. Genes for producing useful substances are produced into recombinant plasmids using commonly used methods, such as by ligating linkers to both ends and incorporating them into a vector. As a result, the obtained recombinant plasmid has a virus-derived fragment, a DNA fragment containing the promoter region, and a DNA fragment downstream of the termination codon integrated upstream and downstream of the useful substance producing gene, respectively.
In the above operations, the base sequence may be reversed due to the incorporation or cleavage of DNA fragments, as well as the selection of fragments, but it is necessary to proceed by confirming that the orientation is correct at each step. It is natural that there is. Although the recombinant plasmid obtained as described above can itself be transformed into E. coli and grown, a remarkable effect can be obtained by utilizing the growth power of BmNPV. To achieve this effect, a DNA fragment containing a virus-derived promoter region and a DNA fragment below the termination codon that are present in the recombinant plasmid are extremely useful. The above promoter region consists of the translation start codon ATG of the polyhedroprotein structural gene of the Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus (BmNPV) DNA and the Hid approximately 4.5 Kbp upstream thereof.
It exists between sites, and this region plays an important role in promoting the translation of structural gene parts into proteins. The 5' upstream fragment containing the promoter region does not necessarily have to have the same nucleotide sequence as it exists in the original BmNPV DNA, and the same function can be expected even if there is some modification. For example, the translation start codon
Excellent effects can also be obtained by using fragments with deletions of -9 to -1 upstream of 5' or -19 to -1,
It was found that a sufficient effect could be obtained even with the deletion fragment of -29 to -1. However, those lacking up to about -80 cannot be said to be preferable. Furthermore, the effect of slightly modified base sequences can be easily confirmed through experiments, and it is also an aspect of the present invention to synthesize and utilize such fragments. There are various methods for obtaining recombinant BmNPV DNA in which a gene for producing a useful substance has been recombined using the above-mentioned recombinant plasmid. For example, one is in
This is an in vitro method, and one method uses silkworms. Alternatively, without using such a recombinant plasmid, there is also a method of creating recombinant virus DNA by creating a recombinant of BmNPV DNA and pBR322, etc., and recombining the polyhedral gene with a gene for producing a useful substance. This is one of the aspects. When cultured cells such as established silkworm cells (Bm cells (ATCC No. CRL-8851)) are infected in vitro with a mixture of BmNPV DNA and a recombinant plasmid containing genes for producing useful substances, the desired genes (useful Viral DNA (genes for material production)
Recombination to the recombinant viral DNA (recombinant
BmNPV DNA) is generated. This recombination is
This may take the form of replacing the target gene with the polyhedral protein structural gene region, or may take the form of additionally integrating one or more genes for producing useful substances into other regions of the viral DNA. In this way, if mixed infection is carried out in vitro, the recombinant viral DNA will proliferate and useful substances will accumulate.
Although non-recombinant and recombinant viruses may be present in the culture medium, it is possible to isolate recombinant viruses by common methods such as the dilution method or the plaque method. Moreover, the above-mentioned mixed infection can also be carried out using silkworms. Viruses propagated in Bm cells (a mixture of recombinant and non-recombinant viruses, or recombinants isolated therefrom) are infected in vitro, or transdermally or intracorporeally in silkworms. The desired useful substances can be efficiently produced by injecting them into the body, and these can be isolated and purified by known methods. (Effect of the invention) According to the present invention, useful peptides, proteins,
It is possible to safely and economically produce large amounts of glycoproteins. Since the peptides and proteins produced according to the present invention are produced in eukaryotic cells, when eukaryotic genes are used, modifications similar to those in the body, i.e., cleavage of the signal peptide,
It can undergo the addition of sugar chains, etc., and is expected to be far more useful than conventional genetically engineered products using bacteria. Furthermore, since these products are secreted outside the cells, their purification is extremely easy. Furthermore, due to humankind's many years of breeding experience and accumulated research, it is easy to raise silkworms in large quantities, and it is now possible to raise them using artificial feed. Therefore, it is estimated that it would be much more industrially and economically viable to produce useful products using viral vectors at the biological level rather than at the cellular level. The following is an example of producing α-IFN, a protein useful as a pharmaceutical, using the α-interferon (α-IFN) gene as a useful gene, and the mode of implementation thereof is shown, but the scope of the present invention is not limited thereto. Of course. Example 1 A Cloning and propagation of BmNPV using the plaque method Third instar silkworms were orally infected with BmNPV.
After several days, body fluids were collected. Add 1 part of fetal bovine serum to this
TC-10 medium (J.Invertebrate
Bm cells (silkworm established cells: Appl.
Environ. Microbiol. 44 227-233 (1982)), the cells were overlaid on TC-10 medium containing 0.75% agarose and 5% fetal bovine serum, solidified, and then incubated at 27°C for several days. The plaque formed on this plate was collected using a Pasteur pipette. This plaque method procedure was repeated twice to obtain a genetically homogeneous virus. BmNPV T3 strain, which is a representative strain of this virus, was used in the following experiments. After propagating the T3 strain with Bm cells, 5th instar silkworms were infected by transdermal inoculation, and after 6 days, the infected tissue containing formed polyhedra was centrifuged with distilled water and the precipitate was added to distilled water. Suspend, triturate, differential centrifuge (3000 rpm, 30 min) and 45% and 55% (w/w)
Discontinuous density equilibrium centrifugation (20000 rpm,
30 minutes). After removing the sucrose solution from this polyhedral suspension by differential centrifugation (3000 rpm, 10 minutes), the purified polyhedra were suspended in a 0.1M sodium carbonate (PH11) - 0.05M sodium chloride solution and reacted at 25°C for 30 minutes. to dissolve the polyhedra and release virus particles. This virus suspension was subjected to density gradient equilibrium centrifugation (18000 rpm, 30 minutes) of 10-40% (W/W) sucrose solution,
The virus was purified. Sucrose was removed by dialysis or differential centrifugation (40,000 rpm, 30 minutes) to obtain purified virus particles. B Adjustment of viral DNA, identification of polyhedral genes,
Cloning B-1 Extraction of viral DNA Add SDS (sodium lauryl sulfate, 1W/W%) and protease K (manufactured by Merck & Co., Ltd., 1mg/ml) to the purified virus solution.
It was incubated at ℃ for about 2 hours. Add an equal volume of phenol solution (10mM Tris-HCl buffer (PH7.6) - saturated with 1mM EDTA) to this solution, shake gently for about 5 minutes, and then shake at 12,000 rpm.
Centrifuged for 5 minutes. The aqueous layer was taken and the same phenol treatment was repeated twice. An equal amount of chloroform was added to this DNA-containing aqueous layer, gently shaken for about 5 minutes, and then centrifuged at 12,000 rpm for 2 minutes. After taking the aqueous layer and repeating the same chloroform treatment twice, the aqueous layer was mixed with 10mM Tris-HCl buffer (PH7.6)-1mM EDTA.
Dialysis was performed for about 2 days. The obtained viral DNA (ATCC No. 40188) was used for cloning of the following genes and transfection of Bm cells. B-2 Cloning of polyhedron gene Probe creation: in silkworms in the middle of the 5th instar
BmNPV T3 strain was transdermally injected for infection, and several days later, total RNA was extracted from fat body tissue by the guanidine hydrochloride method. This is oligo
dT cellulose column with polyA
The mRNA was purified. About this mRNA,
When examined using an in vitro translation system of rabbit reticulocytes, more than 90% of the total mRNA was polyhedral mRNA. Using oligo dT primer and reverse transcriptase from this mRNA,
cDNA was synthesized. In this case it contains 32 P
cDNA was labeled using dCTP as a substrate and used as a probe for searching for polyhedral genes. Cloning of EcoR fragment containing polyhedron gene: Purified DNA of BmNPV T3 strain was cloned into EcoR
The fragments were electrophoresed on a 0.7% agarose gel, transferred to a nitrocellulose filter, and hybridized with the probe described above. about
A 10.6 kb NAD fragment specifically hybridized. This fragment was inserted into the EcoR cleavage site of pBR322. That is, viral DNA
It was digested with EcoR, treated with phenol and chloroform as described in B-1, and the aqueous layer was separated. Add to this 1/20 amount of 4M
The DNA precipitated by adding sodium chloride solution and twice the volume of cold ethanol was added to a small amount of Tris buffer (10mM Tris-HCl (PH7.6) - 1mM
MEDTA). On the other hand, pBR322
After digestion with EcoR, it was treated in the same manner as above, and further treated with BAP (bacterial alkaline phosphatase).
(manufactured by Bethesda Research Laboratories)), treated with phenol and chloroform again, and precipitated by adding ethanol.
This was dissolved in a small amount of Tris buffer. Add T4-ligase to these EcoR-digested viral DNA and pBR322 and incubate at 5°C.
Reaction was carried out for 10 hours to allow binding. This is E. coli
Inserted into K12JM83. The transformed tetracycline-resistant E. coli was labeled as above.
Approximately 10.6 kb of EcoR containing the polyhedral gene was screened by colori hybridization using cDNA as a probe.
E. coli containing a plasmid containing the fragment was obtained. This was cultured, and plasmid DNA was purified using the cesium chloride method. This plasmid is named pBmE36, and Escherichia coli K12JM83DGB-0036 containing it has been deposited with the Microbial Technology Research Institute as FERM BP-813. The restriction enzyme map of the EcoR-EcoR insert of pBmE36 is shown in the figure. When the inserted DNA portion was further searched for by Southern hybridization using the above cDNA as a probe, only the Hpa-Hind fragment (approximately 1.4 kb) was hybridized. C Removal of polyhedral structural gene part C-1 Cloning of the part containing the polyhedral gene and its downstream part The Hind-Hind fragment (approximately 3.9 kb), which is the part containing the Hpa-Hind fragment mentioned above, and the downstream part of the polyhedral gene Hind− containing
The Hind fragment (approximately 3.1 kb) was inserted into the Hind cleavage site of commercially available cloning vectors pUC9 and pUC8 to create p9H18 and p8H225, respectively. C-2 Removal of polyhedral gene part After cutting plasmid p9H18 with EcoR,
It was treated with Bal31 and both sides were scraped off from the cutting point. By varying the treatment time of Bal31, fragments of various lengths were produced. This was treated with Hind and separated by 0.7% agarose gel electrophoresis.
Extract DNA from viruses of various lengths
Got the pieces. pUC9 was treated with Sma and Hind, and the previously obtained DNA fragment (having blunt ends and Hind ends) was ligated to prepare a plasmid, which was transformed into E. coli K-12 JM83. After propagating this, take the plasmid and use the nucleotide sequence from the 3' side of the inserted virus-derived DNA fragment as a primer (15base for M13).
The polyhedral gene portion of the virus was identified by the dideoxy method using the following sequencing primers. That is, the base sequence corresponding to the amino acid sequence of the polyhedral protein described in the literature by Celebriani et al.
Found in the base sequence of the DNA fragment, the translation initiation codon ATG was also determined. Among the various plasmids obtained according to the treatment time of Bal31,
p9B241 was designated as p9B241, which lacks the 29 bp upstream of the translation initiation codon ATG of the polyhedral gene and the polyhedral protein structural gene below ATG. Similarly, 82bp, 19bp, 18bp upstream of ATG
or p9B587, p9B310, p9B276 and those lacking 7bp and ATG or less, respectively.
It was named p9B585. The base sequence of this region is shown below.

【表】 D 多角体構造遺伝子部分欠損プラスミドの構築 プラスミドp9B241をEcoRおよびAatで
処理し、別にp8H225〔C−1にて作成〕を
EcoR、AatおよびScaで処理した(不要
なpUC8由来の断片をScaで小片とした)。両
反応液を夫々、フエノール処理、クロロホルム
処理し、エタノール沈殿させて得た2種の
DNAをライゲートし、生成したプラスミドで
大腸菌K12 JM83を形質転換した。形質転換体
からプラスミドを抽出し、ウイルス由来DNA
断片の上流部分と下流部分が正しい方向に結合
しているプラスミドを選択した。この組換えプ
ラスミドは各種制限酵素による切断像から、ア
ンピシリン耐性マーカーを有し、多角体遺伝子
の開始コードATGから上流30bp目からさらに
上流に約3kb迄の部分(プロモーターを含む非
翻訳部分)及び同遺伝子の終止コードから下流
約3.1kbの部分(但し、終止コードから下流約
300bpは欠損している)を、元のウイルスと同
じ向きに含有しており、大腸菌系で増殖可能で
ある。これをp89B241とした。同様に、
p9B587、p9B310、p9B276およびp9B585を素
材としてp89B587、p89B310、p89B276および
p86B585を構築した。 E α−IFN遺伝子の挿入 (i) ヒト・ゲノムのλフアージCharon4A組換
体ライブラリー(Lawn等、Cell15 1157
(1978))より白血球IFN遺伝子を検索し、得
られたα−IFN−J遺伝子を含むDNAを
HindおよびEcoRで処理し、アガロース
ゲル電気泳動でα−IFN−J遺伝子を含む断
片を分離し、これをHindおよびEcoRで
処理したpUC9とライゲートした。得られた
プラスミドで大腸菌K12JM83を形質転換さ
せた。このプラスミドを取り出し、Mstお
よびPvuで処理し、α−IFN−J遺伝子を
含むDNA断片を分離し、その両端にSma
リンカー(宝酒造製)を結合させた。これを
Sma処理し、D項で得たプラスミド
p89B241のSma切断片とライゲートして組
換えプラスミドを製した。α−IFN−J遺伝
子が正しい方向に入つている事を確かめ、こ
のプラスミドで大腸菌K−12 JM83を形質転
換し、増殖させ、多量のプラスミドを製し
た。このプラスミドをpIFN−1−B241とし
た。これは多角体遺伝子の上流部分(約−
3kb目から−30番目まで)に続き、プラスミ
ドp89B241構築の際に使用したリンカー残基
13bpおよび染色体より得られたα−IFN−
J遺伝子の5′非翻訳領域32bpの次にATGで
始まるα−IFN−J遺伝子が正しい方向に結
合し、更に多角体遺伝子の下流部分(終止コ
ドンから下流約300番目のbpから約3.1kbpま
で)が結合している。 (ii) α−IFN−J遺伝子を含む前記のHind、
EcoR切断片をpUC9にライゲートして得
られたプラスミドで大腸菌K12JM83を形質
転換させ、そのプラスミドを取り出し、Hpa
で処理し、α−IFN−J遺伝子を含む
DNA断片を分離し、別途化学合成したオリ
ゴマー(CGGGCCATC)を32P−ATPおよ
びT4−ポリヌクレオチドキナーゼ(宝酒造
社製)を用いてリン酸化し、別の合成オリゴ
マー(CCGGGATGGCC)とアニーリング
させたものとライゲートさせた。これをアガ
ロースゲル電気泳動により分離抽出し、ふた
たび32P−ATPおよびT4ポリヌクレオチドキ
ナーゼを用いてリン酸化したのちD項で得た
プラスミドp89B241のXma切断片とライ
ゲートして組換えプラスミドを製した。α−
IFN−J遺伝子が正しい方向に入つている事
を確かめ、このプラスミドで大腸菌
K12JM83を形質転換し、増殖させ多量のプ
ラスミドを製し、これをpIFN−2−B−241
とした。 これは多角体遺伝子の上流部分(約3kb上
流から−30番目のbp)に続き、プラスミド
p89B241構築の際に使用したリンカー残基
13bpおよびATGで始まるα−IFN−J遺伝
子が正しい方向に結合し、更に多角体遺伝子
の下流部分(終止コドンから下流約300番目
のbpから約3.1kb下流まで)が結合してい
る。 同様にしてp89B587、p89B310、p89B276
およびp89B585を素材としてpIFN−2−
B587、pIFN−2−B310、pIFN−2−B276
およびpIFN−2−B585を構築した。 (iii) リンカーの合成 オリゴデオキシリボヌクレオチド類の化学
合成: H.Itoらの報告〔Nucleic Acids
Research、10 1755(1982)〕に準じて、ポ
リスチレン樹脂を用いた固相法により、オリ
ゴマーを合成した。完全に保護された二官能
性ダイマー()(約100mg)をt−ブチルア
ミン−ピリジン(1:9v/v)溶液により、
対応する3′−燐酸ジエステル()に変換
し、5′−遊離−ヌクレオシド樹脂()と縮
合剤メシチレンスルホニル−ニトロトリアゾ
リド(MSNT、100mg)を用いて縮合させ、
未反応の5′−水酸基は無水酢酸−ピリジン
(1:9v/v)溶液によつてアセチル化し、
縮合生成物は2%トリクロル酢酸(TCA)−
塩化メチレンにより脱トリチル化処理し脱ト
リチル体()を得た(反応式参照:
COCH2CH2CONHCH2C6H4−R5部分は樹脂
部分)。これらの一連の反応を目的とするシ
ークエンスまで繰り返した。得られたオリゴ
マー結合樹脂(約20mg)に0.5Mテトラメチ
ルグアニジン−ピリジン−2−アルドキシム
(ピリジン−水(15:4)中)0.5mlを加えて
37℃、8時間反応させ、次いで濃アンモニア
水で55℃、8時間処理した。溶液を
Sephadex G−50 fine(2.5×60cm)のカラム
でゲルろ化し、DMTrオリゴマーを得た。
これを高速液体クロマトグラフイー
(HPLC)を用いて、更に精製した。カラム
は逆相カラム(SSC−ODS−272、0.6×20
cm)を用い、溶液A(0.02M−TEAA、PH
7.0)と溶液B(0.02M TEAA、PH7.0中50%
アセトニトリル)による直線濃度勾配法を用
いてDMTrオリゴマーを精製した。これに
80%酢酸を加え、室温で20分処理し、脱トリ
チル化を行い、更に上述のHPLCによつてオ
リゴマーを得た。目的とするオリゴマー10m
M Tris−HCl(PH7.5)−1mM EDTA(PH
8.0)で透析することにより得られた。この
様にして得た完全脱保護したオリゴデオキシ
リボヌクレオチドの均一性(homogeneity)
は、逆相カラムクロマトグラフイーで単一ピ
ークで得られること、T4−ポリヌクレオチ
ドキナーゼを用い〔γ−32P〕ATPで5′−末
端を標識した後、15%ポリアクリルアミドゲ
ル−7M尿素の電気泳動で単一バンドである
ことにより確認した。
[Table] D Construction of partially deleted plasmid for polyhedral structure gene Treat plasmid p9B241 with EcoR and Aat, and separately generate p8H225 [created in C-1].
Treated with EcoR, Aat, and Sca (unnecessary pUC8-derived fragments were fragmented with Sca). Both reaction solutions were treated with phenol and chloroform, respectively, and precipitated with ethanol.
The DNA was ligated and the resulting plasmid was transformed into E. coli K12 JM83. Extract the plasmid from the transformant and extract the virus-derived DNA.
Plasmids were selected in which the upstream and downstream parts of the fragments were ligated in the correct orientation. This recombinant plasmid has an ampicillin resistance marker, as shown by the cleavage images with various restriction enzymes, and a portion of the polyhedral gene from 30 bp upstream of the start code ATG to approximately 3 kb further upstream (untranslated portion including the promoter) and the same. Approximately 3.1kb downstream from the termination code of the gene (however, approximately 3.1kb downstream from the termination code)
300bp is deleted) in the same orientation as the original virus, and can be grown in E. coli. This was named p89B241. Similarly,
p9B587, p9B310, p9B276 and p9B585 as materials p89B587, p89B310, p89B276 and
p86B585 was constructed. E Insertion of α-IFN gene (i) Human genome lambda phage Charon4A recombinant library (Lawn et al., Cell 15 1157
(1978)) and searched for the leukocyte IFN gene, and extracted DNA containing the obtained α-IFN-J gene.
After treatment with Hind and EcoR, a fragment containing the α-IFN-J gene was separated by agarose gel electrophoresis, and this was ligated with pUC9 treated with Hind and EcoR. E. coli K12JM83 was transformed with the obtained plasmid. This plasmid was taken out and treated with Mst and Pvu to isolate a DNA fragment containing the α-IFN-J gene, with Sma
A linker (manufactured by Takara Shuzo) was attached. this
Plasmid treated with Sma and obtained in Section D
A recombinant plasmid was prepared by ligating with the Sma fragment of p89B241. After confirming that the α-IFN-J gene was inserted in the correct direction, Escherichia coli K-12 JM83 was transformed with this plasmid and propagated to produce a large amount of plasmid. This plasmid was named pIFN-1-B241. This is the upstream part of the polyhedral gene (approximately −
3kb to -30th), followed by the linker residues used during plasmid p89B241 construction.
α-IFN- obtained from 13bp and chromosome
Next to the 32 bp 5' untranslated region of the J gene, the α-IFN-J gene starting with ATG binds in the correct direction, and then the downstream part of the polyhedral gene (from about 300 bp downstream from the stop codon to about 3.1 kbp) ) are combined. (ii) the above Hind containing the α-IFN-J gene;
Escherichia coli K12JM83 was transformed with the plasmid obtained by ligating the EcoR fragment into pUC9, the plasmid was removed, and Hpa
containing the α-IFN-J gene.
A DNA fragment was separated and a separately chemically synthesized oligomer (CGGGCCATC) was phosphorylated using 32 P-ATP and T 4 -polynucleotide kinase (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) and annealed with another synthetic oligomer (CCGGGATGGCC). and made Reigate. This was separated and extracted by agarose gel electrophoresis, phosphorylated again using 32 P-ATP and T4 polynucleotide kinase, and then ligated with the Xma cut fragment of plasmid p89B241 obtained in Section D to produce a recombinant plasmid. . α−
Confirm that the IFN-J gene is inserted in the correct direction, and use this plasmid to infect E. coli.
K12JM83 was transformed and multiplied to produce a large amount of plasmid, which was used as pIFN-2-B-241
And so. This follows the upstream part of the polyhedral gene (approximately 3 kb −30th bp from upstream) and the plasmid
Linker residues used during p89B241 construction
The α-IFN-J gene starting with 13 bp and ATG is bound in the correct direction, and the downstream portion of the polyhedral gene (from about 300th bp downstream from the stop codon to about 3.1 kb downstream) is also bound. Similarly p89B587, p89B310, p89B276
and pIFN-2− using p89B585 as the material.
B587, pIFN-2-B310, pIFN-2-B276
and pIFN-2-B585 were constructed. (iii) Synthesis of linker Chemical synthesis of oligodeoxyribonucleotides: Report by H. Ito et al. [Nucleic Acids
Research, 10 1755 (1982)], the oligomer was synthesized by a solid phase method using polystyrene resin. The fully protected bifunctional dimer () (approximately 100 mg) was dissolved in t-butylamine-pyridine (1:9 v/v) solution.
converted to the corresponding 3′-phosphoric diester () and condensed with the 5′-free-nucleoside resin () using the condensing agent mesitylenesulfonyl-nitrotriazolide (MSNT, 100 mg);
The unreacted 5′-hydroxyl group was acetylated with acetic anhydride-pyridine (1:9 v/v) solution.
The condensation product is 2% trichloroacetic acid (TCA)-
The detritylated product () was obtained by detritylation treatment with methylene chloride (see reaction formula:
COCH 2 CH 2 CONHCH 2 C 6 H 4 −R 5 part is resin part). These series of reactions were repeated until the desired sequence was achieved. To the obtained oligomer binding resin (approximately 20 mg) was added 0.5 ml of 0.5 M tetramethylguanidine-pyridine-2-aldoxime (in pyridine-water (15:4)).
The mixture was reacted at 37°C for 8 hours, and then treated with concentrated aqueous ammonia at 55°C for 8 hours. solution
Gel filtration was performed using a Sephadex G-50 fine (2.5 x 60 cm) column to obtain a DMTr oligomer.
This was further purified using high performance liquid chromatography (HPLC). The column is a reverse phase column (SSC-ODS-272, 0.6 x 20
cm) and solution A (0.02M-TEAA, PH
7.0) and solution B (50% in 0.02M TEAA, PH7.0)
DMTr oligomers were purified using a linear concentration gradient method with (acetonitrile). to this
80% acetic acid was added, treated at room temperature for 20 minutes to perform detritylation, and then subjected to the above-mentioned HPLC to obtain an oligomer. Target oligomer 10m
M Tris-HCl (PH7.5)-1mM EDTA (PH
8.0). Homogeneity of the completely deprotected oligodeoxyribonucleotides obtained in this way
can be obtained as a single peak in reversed-phase column chromatography, using T4 -polynucleotide kinase and labeling the 5'-end with [γ- 32P ]ATP, followed by 15% polyacrylamide gel-7M urea. This was confirmed by the presence of a single band in electrophoresis.

【化】[ka]

【化】[ka]

【化】[ka]

【化】 F Bm細胞へのトランスフエクシヨン BmNPV T3株のウイルスDNAとpIFN−1
−B241をモル比で1:100になる様にし、下記
組成液とを混合した。 蒸留水 2.1ml キヤリアDNA(鮭精巣、1mg/ml) 50μ BmNPV DNA 10μ pIFN−1−B241 DNA 50μg 2M塩化カルシウム液 300μg 0.28M塩化ナトリウム含有の50mM
HEPES緩衝液(PH7.1) 2.5ml リン酸緩衝液(35mM Na2HPO4−35mM
NaH2PO4) 50μ 生じた懸濁液の1mlを4mlのBm細胞培養基
に加え、カイコ細胞に上記DNAを導入した。
20時間後、新鮮な培地と交換し、更に5日間培
養後、培地を回収した。遠心して清澄化した上
清をとり、α−IFNの活性検定に用いた。 G カイコでのα−IFNの発現 5令1日目のカイコに、F項記載の5日間培
養後の培地0.5ml/匹(107pfu)を経皮的に注
入し、25℃で5日間、クワ葉を与えて飼育後、
腹脚に採取針をさし、体液を氷冷したエツペン
ドルフ・チユーブに採取し、等量のTC−10培
地を加えて遠心し(10000rpm、5分)、上清を
とりα−IFNの活性検定に用いた。 H α−IFNのバイオアツセイ (i) 活性測定 C.Philip等の報告(Method in
Enzymology、Vol.78 387〜394(1981))に
準じ、FL細胞(ヒト羊膜由来)、VSV
(vesicular stomatitis virus)を用い、96穴
のマイクロタイター・トレーの中で、NIH
のα−IFN標準品との比較で、50%CPE阻止
法(cytopathic effect inhibition assay)
により測定した。結果を表1に示す。
[C] F Transfection into Bm cells Viral DNA of BmNPV T3 strain and pIFN-1
-B241 was adjusted to a molar ratio of 1:100 and mixed with the following composition solution. Distilled water 2.1ml Carrier DNA (salmon testis, 1mg/ml) 50μ BmNPV DNA 10μ pIFN-1-B241 DNA 50μg 2M calcium chloride solution 300μg 50mM containing 0.28M sodium chloride
HEPES buffer (PH7.1) 2.5ml Phosphate buffer (35mM Na 2 HPO 4 -35mM
NaH 2 PO 4 ) 50μ 1 ml of the resulting suspension was added to 4 ml of Bm cell culture medium, and the above DNA was introduced into silkworm cells.
After 20 hours, the medium was replaced with fresh medium, and after further culturing for 5 days, the medium was collected. The supernatant obtained by centrifugation and clarification was collected and used for α-IFN activity assay. G. Expression of α-IFN in silkworms 0.5 ml/animal (10 7 pfu) of the culture medium described in Section F after 5 days of culture was injected subcutaneously into 5th instar and 1 day old silkworms, and incubated at 25°C for 5 days. , after being reared with mulberry leaves,
A collection needle was inserted into the abdominal leg, the body fluid was collected into an ice-cold Etzpendorf tube, an equal volume of TC-10 medium was added, centrifuged (10,000 rpm, 5 minutes), and the supernatant was collected for α-IFN activity assay. It was used for. H α-IFN bioassay (i) Activity measurement Report by C. Philip et al. (Method in
FL cells (derived from human amniotic membrane), VSV
(vesicular stomatitis virus) in a 96-well microtiter tray.
50% CPE inhibition assay (cytopathic effect inhibition assay)
It was measured by The results are shown in Table 1.

【表】【table】

【表】 なお、本発明で用いたBmNPVおよびBm細
胞は微生物工業技術研究所へ寄託申請したが受
託を拒否された。 本発明の実験は、組換えDNA実験指針及び科
学技術庁へ提出した組換えDNA実験計画書に基
づいて実施したものである。
[Table] Although we applied for depositing the BmNPV and Bm cells used in the present invention to the Institute of Microbial Technology, the deposit was refused. The experiments of the present invention were conducted based on the recombinant DNA experiment guidelines and the recombinant DNA experiment plan submitted to the Science and Technology Agency.

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

第1図は組換BmNPV DNA製造に有用はプラ
スミド作用例の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an example of plasmid operation useful for producing recombinant BmNPV DNA.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 カイコ核多角体病ウイルス(BmNPV)
DNAの多角体蛋白構造遺伝子の翻訳開始コドン
ATGとその上流約4.5KbpのHindサイト間に存
在するプロモーターを含む5′上流DNA断片
()、翻訳開始コドン()、ペプチド、蛋白又
は糖蛋白の生産用構造遺伝子()および翻訳終
止コドン()を含み、更にBmNPV DNAの多
角体蛋白構造遺伝子の3′下流DNA断片()を
含む、二重鎖DNAで組換(recombination)さ
れているBmNPV又はBmNPV DNAを、カイコ
培養細胞中又はカイコ生体中で増殖させることを
特徴とするペプチド、蛋白、又は糖蛋白質の生産
方法。 2 BmNPV又はBmNPV DNAをカイコ生体中
で増殖させる請求項1記載のペプチド、蛋白、又
は糖蛋白の生産方法。
[Claims] 1. Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus (BmNPV)
Polyhedral protein structural gene translation initiation codon of DNA
The 5′ upstream DNA fragment containing the promoter that exists between ATG and the Hind site approximately 4.5 Kbp upstream thereof (), the translation start codon (), the structural gene for producing peptides, proteins, or glycoproteins (), and the translation stop codon () BmNPV or BmNPV DNA recombined with double-stranded DNA containing the 3′ downstream DNA fragment () of the polyhedral protein structural gene of BmNPV DNA in cultured silkworm cells or in living silkworms. 1. A method for producing a peptide, protein, or glycoprotein, the method comprising propagating the peptide, protein, or glycoprotein. 2. The method for producing a peptide, protein, or glycoprotein according to claim 1, wherein BmNPV or BmNPV DNA is propagated in living silkworms.
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