JPH07108231B2 - Gene product manufacturing method - Google Patents

Gene product manufacturing method

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JPH07108231B2
JPH07108231B2 JP2411657A JP41165790A JPH07108231B2 JP H07108231 B2 JPH07108231 B2 JP H07108231B2 JP 2411657 A JP2411657 A JP 2411657A JP 41165790 A JP41165790 A JP 41165790A JP H07108231 B2 JPH07108231 B2 JP H07108231B2
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JP
Japan
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plasmid
gene
dna
sequence
promoter
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正和 菊池
一雄 中浜
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は遺伝子産物の製造法に関
する。さらに詳しくは、本発明はプロモーター活性を有
する組み換えDNAを用いて形質転換させたバチルス属
菌を用いた遺伝子産物の製造法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a gene product. More specifically, the present invention relates to a method for producing a gene product using a Bacillus bacterium transformed with a recombinant DNA having a promoter activity.

【0002】[0002]

【従来の技術】遺伝子操作技術は大腸菌を用いて進歩
し、すでに多くの異種遺伝子が大腸菌内で発現されてい
る。枯草菌は土壌中に生棲し、これまでに動物や植物の
病気に関連したことが知られていないばかりではなく、
納豆など食品の生産にも利用されて古くからその安全性
が知られている。また枯草菌は工業上広く使用される発
酵微生物であって、その工業的規模での管理体制が確立
している。さらに枯草菌はグラム陽性細菌であって、グ
ラム陰性細菌である大腸菌に比べて、多くの抗生物質た
とえばβ−ラクタム抗生物質やマクロライド抗生物質に
対して感受性であるために生菌を迅速に死にいたらしめ
ることが可能である。これら枯草菌のすぐれた特性に注
目して現在、枯草菌を用いた異種遺伝子の発現系の開発
が注目されている。しかしながら、枯草菌では大腸菌に
おけるような優れた発現ベクターがないために、枯草菌
内で異種遺伝子が発現された例は大腸菌に比べて極めて
少なくその例としては、B型肝炎ウイルスC抗原遺伝子
および口蹄病ウイルス主抗原(VPI)遺伝子の発現
[K. Hardy et al: Nature, 293, 481(198
1)],大腸菌のtrpC遺伝子の発現[D. W. Williams
et al: Gene, 16,199(1981)],マウスdih
ydrofolate reductase 遺伝子の発現[D. M. Williams
et al: Gene,16,199(1981)];R. G. Sch
oner et al: Gene,22,47(1983),ヒトイン
ターフェロン−β遺伝子の発現[S. Chang et al: Proc
eedings of the IVth International Symposium
on Genetics ofIndustrial Microorganisms p.277
(1982)]などが挙げられるにすぎない。また、一
般にその発現量が少ないために、枯草菌では強力なプロ
モーターを有する優れた発現ベクターの開発が望まれて
いる。現在までに塩基配列まで明らかにされた枯草菌の
プロモーターとして、vegプロモーター,tmsプロモータ
ー,penPプロモーター,SPO1プロモーター,φ29
AIプロモーター[ C. P.Moran Jr. et al: Mol. Gen.
Genetics, 186,339(1982)]やSPO2
プロモーター[R. G. Schoner et al. Gene, 22,4
7(1983)]などが知られてはいるが、これらのう
ちで、実際に遺伝子発現に利用されたものはSPO2プ
ロモーターのみである。また、これまでに発現された異
種遺伝子産物の殆んどは融合蛋白質として産生されてい
る。
2. Description of the Related Art Gene manipulation techniques have been advanced using Escherichia coli, and many heterologous genes have already been expressed in Escherichia coli. Not only is Bacillus subtilis living in soil and not known to be associated with animal or plant diseases,
It has been used for the production of foods such as natto and has been known for its safety since ancient times. Bacillus subtilis is a fermenting microorganism widely used in industry, and a management system on an industrial scale has been established. In addition, Bacillus subtilis is a Gram-positive bacterium and, as compared with the Gram-negative bacterium Escherichia coli, is more susceptible to many antibiotics such as β-lactam antibiotics and macrolide antibiotics, and thus kills viable bacteria more rapidly. It is possible to visit. Focusing on these excellent characteristics of Bacillus subtilis, development of an expression system for a heterologous gene using Bacillus subtilis is currently drawing attention. However, since Bacillus subtilis does not have an excellent expression vector as in Escherichia coli, the number of cases in which a heterologous gene is expressed in Bacillus subtilis is extremely smaller than that in E. coli, and examples thereof include the hepatitis B virus C antigen gene and the oral cavity. Expression of the hoof disease virus main antigen (VPI) gene [K. Hardy et al: Nature, 293 , 481 (198).
1)], Expression of E. coli trpC gene [DW Williams
et al: Gene, 16 , 199 (1981)], mouse dih
Expression of the ydrofolate reductase gene [DM Williams
et al: Gene, 16 , 199 (1981)]; RG Sch
oner et al: Gene, 22 , 47 (1983), Expression of human interferon-β gene [S. Chang et al: Proc
eedings of the IVth International Symposium
on Genetics of Industrial Microorganisms p.277
(1982)] and the like. Further, since the expression level thereof is generally small, it is desired to develop an excellent expression vector having a strong promoter in Bacillus subtilis. Vag promoter, tms promoter, penP promoter, SPO1 promoter, φ29 are used as Bacillus subtilis promoters whose nucleotide sequences have been clarified to date.
AI promoter [CPMoran Jr. et al: Mol. Gen.
Genetics, 186 , 339 (1982)] and SPO2
Promoter [RG Schoner et al. Gene, 22 , 4
7 (1983)] and the like, but of these, only the SPO2 promoter is actually used for gene expression. In addition, most of the heterologous gene products expressed so far are produced as fusion proteins.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】これらの状況に鑑み、
本発明者らは枯草菌を用いた、より強力な遺伝子発現系
の開発を目標にして研究を進めてきた。その結果、枯草
菌の染色体DNAから強力なプロモーターが得られるこ
とを知り、これに基づき遺伝子の発現ベクターの構築お
よび遺伝子の発現に成功して本発明を完成した。
In view of these situations,
The present inventors have conducted research aiming at the development of a stronger gene expression system using Bacillus subtilis. As a result, they learned that a strong promoter was obtained from the chromosomal DNA of Bacillus subtilis, and based on this, they succeeded in constructing a gene expression vector and expressing the gene, and completed the present invention.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は図1で示される
塩基配列もしくはプロモーター活性を有するその一部の
下流にSD配列、およびSD配列の下流に目的とする蛋
白質をコードする遺伝子を含む組み換えDNAで形質転
換させたバチルス属菌を培養し、培養物から目的とする
蛋白質を採取することを特徴とする遺伝子産物の製造法
を提供するものである。図1で示される塩基配列のDN
Aは、たとえば自体公知のDNAの調製法、たとえばLo
vettらの方法[Methods in Enzymology,68,342
(1979)]などを用いて得られるバチルス(Bacill
us)属菌の染色体DNAを原料としてプロモータークロ
ーニングベクターを用いてクローニングすることにより
得ることができる。上記の染色体DNAはバチルス属菌
のものであればいかなるものであってもよく、たとえば
バチルス・サチリス(Bacillus subtilis)JB−1−
168(IFO−14144),Bacillus subtilis 1
68,Bacillus subtilis MI114などの株があげら
れる。なお、Bacillus subtilis 168はザ・バチルス
・ジェネテイク・ストック・センター[The Bacillus G
enetic Stock Center]にBGSCNo.1A1[The Baci
llus Genetic Stock Center, Catalog of Strains(Sec
ond edition)]として保管され、また、Bacillus subt
ilis MI114は文献[Gene, 24,255(198
3)]に記載されている公知菌であり、また三菱生命研
から入手可能である。
The present invention is a recombinant comprising an SD sequence downstream of the base sequence shown in FIG. 1 or a part thereof having promoter activity, and a gene encoding a protein of interest downstream of the SD sequence. It is intended to provide a method for producing a gene product, which comprises culturing a Bacillus bacterium transformed with DNA and collecting a target protein from the culture. DN of the base sequence shown in FIG.
A is, for example, a known method for preparing DNA, for example, Lo
vett et al. [Methods in Enzymology, 68 , 342]
(1979)] and the like.
us) It can be obtained by cloning a chromosomal DNA of a genus fungus as a raw material using a promoter cloning vector. The above-mentioned chromosomal DNA may be any of those belonging to the genus Bacillus, for example, Bacillus subtilis JB-1-
168 (IFO-14144), Bacillus subtilis 1
68, Bacillus subtilis MI114 and the like. Bacillus subtilis 168 is the Bacillus Genetic Stock Center [The Bacillus G
BGSC No. 1A1 [The Baci]
llus Genetic Stock Center, Catalog of Strains (Sec
ond edition)] and also Bacillus subt
ilis MI114 is a reference [Gene, 24 , 255 (198
3)], and is also available from Mitsubishi Life Research Institute.

【0005】染色体DNAを用いてプロモーター活性を
有するDNA断片をクローニングする場合に用いられる
ベクター(プロモータークローニングベクター)として
は、たとえば制限酵素切断部位にバチルス属菌の染色体
DNA断片を挿入させ、その断片中にプロモーターが存
在していることを知ることが出来るプラスミドであれば
いかなるものであってもよく、たとえばプロモーター部
分が欠損した遺伝子を有するプラスミドなどがあげら
れ、具体的にはプラスミドpBTM126(図2)など
があげられる。なお、このプラスミドpBTM126は
ウイリアムスら[J. Bacteriol.,146,1162(1
981)]によって報告されたpPL603と同一であ
る。すなわち、これらのプラスミドpBTM126とp
PL603はスタフィロコッカス(Staphylococcus)属
由来のカナマイシン耐性プラスミドpUB110[Plas
mid, ,67(1981)]とバチルス・プミルス(B
acillus pumilus)NCIB8600のクロラムフェニ
コール・アセチル・トランスフェラーゼ(以後、CAT
と略す場合もある)遺伝子との組み換えプラスミドか
ら、CAT遺伝子のプロモーター部分を欠損させて構築
されたものであり、クロラムフェニコールに対する耐性
が失われている。このプラスミドpBTM126に染色
体由来のプロモーター活性を有するDNA断片をクロー
ニングするためには、本プラスミドのCAT構造遺伝子
の上流の制限酵素切断部位たとえばEcoRI,PstI部
位に、染色体DNAを制限酵素で切断して得られたDN
A断片をたとえばT4DNAリガーゼを用いて連結さ
せ、これを用いて Bacillus subtilisの形質転換を行
い、クロラムフェニコール耐性の形質転換体を分離すれ
ばよい。なお、プロモーター活性は、たとえばウイリア
ムスらの方法(前出)に従って測定することができる。
As a vector (promoter cloning vector) used for cloning a DNA fragment having a promoter activity using chromosomal DNA, for example, a chromosomal DNA fragment of Bacillus sp. Any plasmid can be used as long as it can be known that the promoter is present in, for example, a plasmid having a gene in which the promoter portion is deleted, and specifically, plasmid pBTM126 (Fig. 2). And so on. The plasmid pBTM126 was obtained by Williams et al. [J. Bacteriol., 146 , 1162 (1
981)] and pPL603. That is, these plasmids pBTM126 and p
PL603 is a kanamycin resistant plasmid pUB110 [Plas derived from Staphylococcus genus.
mid, 6 , 67 (1981)] and Bacillus pumilus (B
acillus pumilus) NCIB8600 chloramphenicol acetyl transferase (hereinafter CAT
It is constructed by deleting the promoter portion of the CAT gene from a recombinant plasmid with a gene, and the resistance to chloramphenicol is lost. In order to clone a DNA fragment having a promoter activity derived from the chromosome into this plasmid pBTM126, it was obtained by cutting the chromosomal DNA with a restriction enzyme at a restriction enzyme cleavage site upstream of the CAT structural gene of this plasmid, for example, EcoRI and PstI. DN
The A fragment may be ligated using, for example, T4 DNA ligase, and Bacillus subtilis may be transformed using this to isolate chloramphenicol-resistant transformants. The promoter activity can be measured, for example, according to the method of Williams et al. (Supra).

【0006】プロモーター活性を有するDNA断片は該
形質転換株からプラスミドを調製した後、これを、たと
えば制限酵素で切断し、ポリアクリルアミドゲル電気泳
動、アガロースゲル電気泳動などの自体公知の方法を用
いて単離することができる。また、単離されたDNA断
片の塩基配列は自体公知の方法、たとえばジヌクレオチ
ド合成鎖停止法[Proc. Natl. Acad. Sci.,USA,
,5463(1977)]を用いて決定できる。ま
た、プロモーター活性を有する図1で示されるDNA断
片およびその一部は自体公知の方法、たとえばトリエス
テル法[R. Crea et al:Proc. Natl. Acad.Sci.,US
A,75,5765(1978)]を用いて化学合成す
ることもできる。本発明のDNA断片は強力なプロモー
ター活性を有し、バチルス属菌の優れた発現ベクターの
プロモーターとして有用であることのみならず、大腸菌
や放線菌の発現ベクターのプロモーターとしても利用可
能であると考えられる。目的とする蛋白質は転写開始に
必要なプロモーターおよびリボゾーム結合部位(SD配
列)の下流に目的とする蛋白質をコードする遺伝子を連
結させたDNAでバチルス属菌を形質転換させ、得られ
る形質転換株を培養することにより得ることができる。
For a DNA fragment having a promoter activity, a plasmid is prepared from the transformant, which is then cleaved with, for example, a restriction enzyme, followed by a method known per se such as polyacrylamide gel electrophoresis or agarose gel electrophoresis. It can be isolated. The base sequence of the isolated DNA fragment is known per se, for example, the dinucleotide synthetic chain termination method [Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 7
4 , 5463 (1977)]. The DNA fragment having promoter activity shown in FIG. 1 and a part thereof are known per se, for example, the triester method [R. Crea et al: Proc. Natl. Acad. Sci., US
A, 75 , 5765 (1978)]. The DNA fragment of the present invention has a strong promoter activity and is considered to be useful not only as a promoter for an excellent expression vector of Bacillus but also as a promoter for expression vectors of Escherichia coli and actinomycetes. To be The target protein is a transformant obtained by transforming Bacillus with a DNA in which a gene encoding the target protein is ligated downstream of a promoter and a ribosome binding site (SD sequence) necessary for transcription initiation. It can be obtained by culturing.

【0007】上記のSD配列としては枯草菌内で機能す
るものであればいかなるものであってもよく、またその
配列のいくつかは、すでに公知である[J. R. McLaughl
inet al:J. Biol. Chem. 256,11283(198
1),C. P. Moran Jr. etal:Mol. Gen. Genetics,
86,339(1982)]。したがって、SD配列を
含むオリゴヌクレオチドを染色体DNAから単離する
か、または自体公知の方法、たとえばトリエステル法
(前出)によって化学合成し、プロモーターを有するベ
クターにおいてプロモーターの下流に挿入すれば求める
発現ベクターを構築することができる。また、該オリゴ
ヌクレオチドはSD配列の下流に制限酵素認識部位
(例、ClaIサイト,BamHIサイト,SalIサイト)
を有している方が便利である。発現に使用される遺伝子
は介在配列を有さず、かつ塩基配列の明らかなものがよ
り望ましく、染色体から単離された遺伝子,mRNAか
ら得られた相補DNA,化学合成した遺伝子,半合成遺
伝子などいかなるものであってもよい。具体的には免疫
インターフェロン遺伝子,B型肝炎ウイルス(HBV)
表面抗原遺伝子,HBVコア抗原遺伝子,免疫グロブリ
ンE遺伝子,ヒト成長ホルモン遺伝子,インターロイキ
ン−2遺伝子などがあげられ、該遺伝子の全部またはそ
の一部を使用してもよい。また、これらの遺伝子を発現
ベクターに挿入して発現プラスミドを構築する際、必要
に応じて適当な合成オリゴヌクレオチドを遺伝子に連結
させてもよい。このようにして得られるプラスミドでバ
チルス属菌を形質転換させる場合、宿主は特に限定する
必要はなく、たとえば、Bacillus subtilis BGSC1
A1,BGSC1A339,BGSC1A340などが
挙げられる[The Bacillus Genetic Stock Center, C
atalog of Strains(Second edition)1982年発
行]。形質転換体はそれ自体公知の培地、たとえばL培
地などで20〜40℃,3〜48時間培養される。培養
終了後それ自体公知の方法で菌体を集め、凍結融解法,
リゾチーム添加法,超音波処理法あるいは界面活性剤添
加法などの方法を単独あるいはこれらを組み合せた方法
で菌体を溶解させ、産生された蛋白質を抽出することが
できる。抽出された蛋白質は通常の蛋白質精製法にした
がって精製され、目的とする蛋白質を得ることができ
る。目的とする蛋白質がヒト免疫インターフェロンの場
合、以下の方法によって抽出することができる。ヒト免
疫インターフェロン遺伝子を有するバチルス属菌を培養
して、菌体を集め、集められた菌体を凍結融解法、リゾ
チーム添加法および超音波処理法のうち2方法以上の組
み合わせで溶菌させ、ヒト免疫インターフェロンを抽出
する。
Any of the above SD sequences may be used as long as it functions in Bacillus subtilis, and some of the sequences are already known [JR McLaughl
inet al: J. Biol. Chem. 256 , 11283 (198).
1), CP Moran Jr. et al: Mol. Gen. Genetics, 1
86 , 339 (1982)]. Therefore, the desired expression can be obtained by isolating the oligonucleotide containing the SD sequence from the chromosomal DNA or chemically synthesizing it by a method known per se, for example, the triester method (supra), and inserting it downstream of the promoter in a vector having the promoter. Vectors can be constructed. The oligonucleotide has a restriction enzyme recognition site (eg, ClaI site, BamHI site, SalI site) downstream of the SD sequence.
It is more convenient to have It is more desirable that the gene used for expression has no intervening sequence and has a clear base sequence, and the gene isolated from the chromosome, complementary DNA obtained from mRNA, chemically synthesized gene, semisynthetic gene, etc. It can be anything. Specifically, immune interferon gene, hepatitis B virus (HBV)
Examples include surface antigen gene, HBV core antigen gene, immunoglobulin E gene, human growth hormone gene, interleukin-2 gene, etc., and all or part of the gene may be used. In addition, when these genes are inserted into an expression vector to construct an expression plasmid, an appropriate synthetic oligonucleotide may be linked to the gene as necessary. When transforming a bacterium of the genus Bacillus with the plasmid thus obtained, the host is not particularly limited. For example, Bacillus subtilis BGSC1
A1, BGSC1A339, BGSC1A340 and the like [The Bacillus Genetic Stock Center, C
atalog of Strains (Second edition), published in 1982]. The transformant is cultured in a medium known per se, such as L medium, at 20 to 40 ° C. for 3 to 48 hours. After completion of the culture, cells are collected by a method known per se, and freeze-thaw method,
The produced protein can be extracted by dissolving the bacterial cells by a method such as a lysozyme addition method, an ultrasonic treatment method, a surfactant addition method, or a combination thereof. The extracted protein can be purified according to a conventional protein purification method to obtain the desired protein. When the target protein is human immune interferon, it can be extracted by the following method. Human immunity is cultivated by culturing Bacillus bacteria having an interferon gene, and the collected bacterial cells are lysed by a combination of two or more of freeze-thawing method, lysozyme addition method and ultrasonic treatment method to obtain human immunity. Extract interferon.

【0008】凍結融解法においては、−20℃〜−16
0℃程度で凍結させた菌体を+4℃付近で融解時間10
秒〜3分程度で融解させる方法が好適に用いられる。リ
ゾチーム添加法に用いられるリゾチームはいかなる種類
のリゾチームであってもよく、菌体濃度1×104〜1
×1010cells/ml程度に最終濃度50〜5000μg
/ml程度,好ましくは500〜1000μg/ml程度と
なるようにリゾチームを加え、+15℃〜+40℃程
度,好ましくは+28℃〜+37℃程度で処理すること
が好ましい。処理時間はリゾチームの種類、量、処理温
度によって異なるが、一般には5分〜30分が好まし
い。
In the freeze-thaw method, -20 ° C to -16
Frozen cells at about 0 ° C will thaw at around + 4 ° C for 10 hours
A method of melting for about 2 to 3 minutes is preferably used. The lysozyme used in the lysozyme addition method may be any type of lysozyme and has a bacterial cell concentration of 1 × 10 4 to 1
× 10 10 cells / ml final concentration 50-5000 μg
It is preferable that lysozyme is added so that the concentration is about 500 ml / ml, preferably about 500 to 1000 μg / ml, and the treatment is performed at about + 15 ° C. to + 40 ° C., preferably about + 28 ° C. to + 37 ° C. The treatment time varies depending on the type and amount of lysozyme and the treatment temperature, but generally 5 minutes to 30 minutes is preferable.

【0009】超音波処理法においては波長10KHz〜
30KHz程度で5〜60秒程度、好ましくは5〜20
秒程度処理して菌体を破砕する条件が好適である。これ
らの3方法のうちの2方法を組み合わせた方法で菌体を
破砕することにより、容易にヒト免疫インターフェロン
を抽出することができるが、3方法を組み合わせて菌体
を破砕することがより好ましい。また、必要に応じ、種
々の界面活性剤,プロテアーゼ阻害剤を添加してもよ
い。本願の特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の
欄、図面の簡単な説明の欄および図面で用いる記号の意
義は表1に示すとおりである。
In the ultrasonic treatment method, a wavelength of 10 kHz-
At about 30 KHz for about 5 to 60 seconds, preferably 5 to 20
It is preferable to treat the cells for about a second to crush the cells. Human immune interferon can be easily extracted by disrupting the cells by a method combining two of these three methods, but it is more preferable to disrupt the cells by combining the three methods. Also, if necessary, various surfactants and protease inhibitors may be added. Table 1 shows the meanings of the symbols used in the claims, the detailed description of the invention, the brief description of the drawings and the drawings of the present application.

【0010】表 1 DNA: デオキシリボ核酸 cDNA: 相補デオキシリボ核酸 A : アデニン T : チミン G : グアニン C : シトシン RNA: リボ核酸 mRNA: 伝令リボ核酸 dATP: デオキシアデノシン三リン酸 dTTP: デオキシチミジン三リン酸 dGTP: デオキシグアノシン三リン酸 dCTP: デオキシシチジン三リン酸 ATP: アデノシン三リン酸 EDTA: エチレンジアミン四酢酸 SDS: ドデシル硫酸ナトリウム Leu: ロイシン Thr: スレオニン Cys: システイン Met: メチオニン Glu: グルタミン酸 Lys: リジン His: ヒスチジン Phe: フェニールアラニン Gln: グルタミンTable 1 DNA: deoxyribonucleic acid cDNA: complementary deoxyribonucleic acid A: adenine T: thymine G: guanine C: cytosine RNA: ribonucleic acid mRNA: messenger ribonucleic acid dATP: deoxyadenosine triphosphate dTTP: deoxythymidine triphosphate dGTP : Deoxyguanosine triphosphate dCTP: Deoxycytidine triphosphate ATP: Adenosine triphosphate EDTA: Ethylenediaminetetraacetic acid SDS: Sodium dodecyl sulfate Leu: Leucine Thr: Threonine Cys: Cysteine Met: Methionine Glu: Glutamic acid Lys: Histilysine Hisis Phe: phenylalanine Gln: glutamine

【0011】[0011]

【実施例】以下に参考例及び実施例を示して本発明をさ
らに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるべき
ものではない。 参考例1 プロモータークローニングベクターpBTM126の構
築 プラスミドpBTM126は、Williamsらの方法に従い
以下のように作製した。財団法人発酵研究所より入手し
たBacillus pumilus NCIB8600(IFO−12
089)よりDNAを調製し、そのDNA(6.5μ
g)を40ユニットの制限酵素EcoRIと37℃,1時
間反応させて切断したのち、68℃で15分間加熱し、
エタノール沈澱を行った。一方、プラスミドpUB11
0(2.0μg)を20ユニットの制限酵素EcoRIと
37℃で1時間反応させて切断したのち、68℃で15
分間加熱し、エタノール沈澱を行った。両沈澱を水に溶
かして混合し、これに60nmoleのATP,10ユニッ
トのT4DNAリガーゼ(宝酒造製)およびリガーゼ緩
衝液を加えた反応液(100μl)を11℃で30時間
保温し、エタノール沈澱を行った。沈澱をTE緩衝液
(50μl)に溶解し、その25μlを用いてBacillus
subtilis MI114の形質転換を行った。クロラムフ
ェニコール耐性の形質転換株よりプラスミドを調製し、
該プラスミドをpBTM124と命名した。次にプラス
ミドpBTM124(2.5μg)を14ユニットの制
限酵素PstIと37℃,1時間反応させて切断し、68
℃で15分間加熱処理したのち、エタノール沈澱を行っ
た。沈澱を水に溶解し、66nmoleのATP,10ユニ
ットのT4DNAリガーゼ(宝酒造製)およびリガーゼ
緩衝液を加えた反応液(100μl)を11℃で24時
間保温し、エタノール沈澱を行った。沈澱をTE緩衝液
に溶解し、バチルス・サチルスMI114を形質転換さ
せ、カナマイシン耐性の形質転換株からプラスミドを調
製して、該プラスミドをpBTM125と命名した。本
プラスミドはプラスミドpBTM124のCAT遺伝子
のプロモーター部位(PstI断片)が脱落したものであ
る。次にプラスミドpBTM125(2.5μg)を1
8ユニットの制限酵素BamHIおよび15ユニットの制
限酵素BglIIと37℃で1時間反応させて切断し、6
8℃で15分間加熱処理したのちエタノール沈澱を行っ
た。沈澱を水に溶解したのち、66nmoleのATP,1
3ユニットのT4DNAリガーゼ(宝酒造製)およびリ
ガーゼ緩衝液を含む反応液(100μl)中で11℃で
28時間保温し、これを用いてバチルス・サチルスMI
114の形質転換を行った。カナマイシン耐性の形質転
換株からプラスミドを調製し、該プラスミドをpBTM
126と命名した。
The present invention will be described in more detail with reference to Reference Examples and Examples below, but the present invention should not be limited thereto. Reference Example 1 Construction of Promoter Cloning Vector pBTM126 The plasmid pBTM126 was prepared as follows according to the method of Williams et al. Bacillus pumilus NCIB8600 (IFO-12 obtained from Fermentation Research Institute)
089) and prepared the DNA (6.5 μm
g) was cleaved by reacting with 40 units of restriction enzyme EcoRI at 37 ° C. for 1 hour, then heated at 68 ° C. for 15 minutes,
Ethanol precipitation was performed. On the other hand, the plasmid pUB11
0 (2.0 μg) was digested with 20 units of restriction enzyme EcoRI at 37 ° C for 1 hour and cleaved.
After heating for a minute, ethanol precipitation was performed. Both precipitates were dissolved in water and mixed, and a reaction solution (100 μl) containing 60 nmole of ATP, 10 units of T4 DNA ligase (manufactured by Takara Shuzo) and a ligase buffer was kept at 11 ° C. for 30 hours for ethanol precipitation. It was The precipitate was dissolved in TE buffer (50 μl) and 25 μl of it was used for Bacillus
Transformation of subtilis MI114 was performed. A plasmid was prepared from a transformant resistant to chloramphenicol,
The plasmid was named pBTM124. Then, the plasmid pBTM124 (2.5 μg) was cleaved by reacting with 14 units of the restriction enzyme PstI at 37 ° C. for 1 hour,
After heat treatment at 15 ° C for 15 minutes, ethanol precipitation was performed. The precipitate was dissolved in water, a reaction solution (100 μl) containing 66 nmole of ATP, 10 units of T4 DNA ligase (manufactured by Takara Shuzo) and a ligase buffer was kept at 11 ° C. for 24 hours for ethanol precipitation. The precipitate was dissolved in TE buffer, Bacillus subtilis MI114 was transformed, a plasmid was prepared from a kanamycin-resistant transformant, and the plasmid was named pBTM125. This plasmid is obtained by removing the promoter site (PstI fragment) of the CAT gene of the plasmid pBTM124. Next, plasmid pBTM125 (2.5 μg) was added to
Cleavage was performed by reacting with 8 units of restriction enzyme BamHI and 15 units of restriction enzyme BglII at 37 ° C. for 1 hour, and
After heat treatment at 8 ° C for 15 minutes, ethanol precipitation was performed. After dissolving the precipitate in water, 66 nmole of ATP, 1
Bacillus subtilis MI was incubated in a reaction solution (100 μl) containing 3 units of T4 DNA ligase (Takara Shuzo) and ligase buffer at 11 ° C. for 28 hours.
114 transformations were performed. A plasmid was prepared from a transformant resistant to kanamycin, and the plasmid was designated as pBTM.
It was named 126.

【0012】参考例2 プラスミドpHITtrp2101の構築 免疫インターフェロン(IFN−γ)cDNAを含むプ
ラスミドpHIT3709および発現ベクターptrp60
1は特開昭58−189197号公報に記載の方法に従
って構築した。まず、プラスミドpHIT3709を制
限酵素PstIで切断してIFN−γの構造遺伝子を含む
PstI断片を得、この断片を制限酵素BstNIで部分分
解し、IFN−γ構造遺伝子内にあるBstNI部位の切
断されたBstNI−PstI断片を得た。BstNI切断部
位ののりしろ部分をDNAポリメラーゼIラージフラグ
メントでうめたのち、トリエステル法によって化学合成
した翻訳開始コドンATGを含むオリゴヌクレオチドア
ダプター をT4DNAリガーゼで結合させた。一方、上記アダプ
ターを結合させたIFN−γ遺伝子をptrp771[Y. F
ujisawa, et al Nucleic Acids Res., 11,3581
(1983)]を制限酵素PstIと制限酵素ClaIで切
断して得た断片のトリプトファンプロモーターの下流に
挿入してT4DNAリガーゼを用いて結合させ、IFN
−γ発現プラスミドpHITtrp1101を構築した。
次に、ptrp601を制限酵素ClaIおよび制限酵素Hpa
IIで処理してtrpプロモーターを含むClaI−HpaI
I断片0.33kbを得た。この断片を、ClaIで切断
しアルカリホスファターゼ処理したpHITtrp110
1にT4DNAリガーゼを用いて結合させ、trpプロモ
ーターが二つ直列に入ったpHITtrp2101を得
た。
Reference Example 2 Construction of plasmid pHITtrp2101 Plasmid pHIT3709 containing immune interferon (IFN-γ) cDNA and expression vector ptrp60.
1 was constructed according to the method described in JP-A-58-189197. First, the plasmid pHIT3709 was digested with the restriction enzyme PstI to obtain a PstI fragment containing the IFN-γ structural gene, and this fragment was partially digested with the restriction enzyme BstNI to cleave the BstNI site in the IFN-γ structural gene. A BstNI-PstI fragment was obtained. An oligonucleotide adapter containing a translation initiation codon ATG, which was chemically synthesized by the triester method after filling in the free region of the BstNI cleavage site with a DNA polymerase I large fragment. Was ligated with T4 DNA ligase. On the other hand, the IFN-γ gene bound with the above-mentioned adapter was ptrp771 [Y. F.
ujisawa, et al Nucleic Acids Res., 11 , 3581
(1983)] was inserted into the downstream of the tryptophan promoter of the fragment obtained by cutting with the restriction enzymes PstI and ClaI, and ligated with T4 DNA ligase to give IFN.
The γ expression plasmid pHITtrp1101 was constructed.
Next, use ptrp601 with the restriction enzyme ClaI and the restriction enzyme Hpa.
ClaI-HpaI containing the trp promoter after treatment with II
An I fragment of 0.33 kb was obtained. This fragment was digested with ClaI and treated with alkaline phosphatase to produce pHITtrp110.
1 was ligated with T4 DNA ligase to obtain pHITtrp2101 having two trp promoters in tandem.

【0013】参考例3 (i) ヒトIL−2をコードするmRNAの分離 ヒト末梢血より調製したリンパ球を12−O−テトラデ
カノイルホルボール−13−アセテート(TPA)(1
5ng/ml)とコンカナバリンA(40μg/ml)を含む
RPMI1640培地(10%の牛胎児血清を含む)
中、37℃で培養し、IL−2を誘導させた。24時間
後、この誘導した1×1010個のヒトリンパ球を5Mグ
アニジンチオシアネート、5%メルカプトエタノール、
50mM Tris・HCl pH7.6,10mM EDTA
溶液中でテフロンホモゲナイザーによって破壊変性した
後N−ラウロイリルザルコシン酸ナトリウムを4%にな
るように加え、均質化した混合物を5.7M塩化セシウ
ム溶液(5.7M塩化セシウム,0.1M EDTA)6m
l上に重層し、ベツクマンSW28のローターを用いて
15℃で24000rpm48時間遠心処理を行い、R
NA沈澱を得た。このRNA沈澱を0.25%N−ラウ
ロイルザルコシン酸ナトリウム溶液にとかした後、エタ
ノールで沈澱させ、10mgのRNAを得た。このRNA
を高塩溶液[0.5MNaCl,10mM Tris・HCl
pH7.6,1mM EDTA,0.3%SDS]中でオリ
ゴ(dT)セルロースカラムに吸着させ、ポリ(A)を
含むmRNAを低塩溶液(10mM Tris・HCl pH
7.6,1mM EDTA,0.3%SDS)で溶出させる
ことにより、ポリ(A)を含むmRNA300μgを分
取した。このmRNAを更にエタノールで沈澱させ、
0.2mlの溶液(10mM Tris・HCl pH7.6,
2mM EDTA,0.3%SDS)に溶かし、65℃で
2分間処理して10〜35%ショ糖密度勾配遠心処理
(ベックマンSW28のローターを用いて20℃,25
000rpmで21時間遠心分離)することにより分画
して22画分を得た。この各画分につきRNAの一部ず
つを、アフリカツメガエルの卵母細胞に注入し、合成さ
れる蛋白質中のIL−2活性を測定し、画分11〜15
(沈降定数8S−15S)にIL−2の活性を検出し
た。この画分のIL−2mRNAは約25μgであっ
た。
Reference Example 3 (i) Isolation of mRNA encoding human IL-2 Lymphocytes prepared from human peripheral blood were treated with 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) (1).
5 ng / ml) and Concanavalin A (40 μg / ml) in RPMI1640 medium (containing 10% fetal calf serum)
The medium was cultured at 37 ° C. to induce IL-2. After 24 hours, the induced 1 × 10 10 human lymphocytes were treated with 5M guanidine thiocyanate, 5% mercaptoethanol,
50 mM Tris.HCl pH 7.6, 10 mM EDTA
After destructive denaturation with a Teflon homogenizer in the solution, sodium N-laurylyl sarcosinate was added to 4%, and the homogenized mixture was added to a 5.7M cesium chloride solution (5.7M cesium chloride, 0.1M EDTA). 6m
Layer on top, and centrifuge at 24,000 rpm for 48 hours at 15 ° C using the rotor of Beckmann SW28,
A NA precipitate was obtained. This RNA precipitate was dissolved in a 0.25% sodium N-lauroyl sarcosinate solution and then precipitated with ethanol to obtain 10 mg of RNA. This RNA
A high salt solution [0.5 M NaCl, 10 mM Tris.HCl.
pH 7.6, 1 mM EDTA, 0.3% SDS] was adsorbed on an oligo (dT) cellulose column, and mRNA containing poly (A) was added to a low salt solution (10 mM Tris · HCl pH).
300 μg of mRNA containing poly (A) was collected by elution with 7.6, 1 mM EDTA, 0.3% SDS). This mRNA was further precipitated with ethanol,
0.2 ml of solution (10 mM Tris.HCl pH 7.6,
2 mM EDTA, 0.3% SDS), treated at 65 ° C. for 2 minutes and subjected to 10-35% sucrose density gradient centrifugation (using a Beckman SW28 rotor at 20 ° C., 25
It was fractionated by centrifugation at 000 rpm for 21 hours to obtain 22 fractions. A part of RNA for each fraction was injected into Xenopus oocytes, and IL-2 activity in the synthesized protein was measured.
The activity of IL-2 was detected (precipitation constant 8S-15S). The amount of IL-2 mRNA in this fraction was about 25 μg.

【0014】(ii) 単鎖DNAの合成 上記で得たmRNAおよび逆転写酵素を用い、100μ
lの反応液(5μgのmRNA,50μgオリゴ(d
T),100ユニットの逆転写酵素,1mMずつのdA
TP,dCTP,dGTPおよびdTTP,8mM Mg
Cl2,50mMKCl,10mM ジチオスレイトール,
50mM Tris・HCl pH8.3)中で42℃,1時
間インキュベートした後に、フェノールで除蛋白し、
0.1NのNaOHで70℃,20分処理してRNAを
分解除去した。
(Ii) Synthesis of single-stranded DNA Using the mRNA and reverse transcriptase obtained above, 100 μm
1 reaction solution (5 μg mRNA, 50 μg oligo (d
T), 100 units of reverse transcriptase, 1 mM dA each
TP, dCTP, dGTP and dTTP, 8 mM Mg
Cl 2 , 50 mM KCl, 10 mM dithiothreitol,
After incubating in 50 mM Tris · HCl pH 8.3) at 42 ° C. for 1 hour, deproteinization with phenol,
RNA was decomposed and removed by treatment with 0.1 N NaOH at 70 ° C. for 20 minutes.

【0015】(iii) 二重鎖DNAの合成 ここで合成された単鎖の相補DNAを50μlの反応液
(mRNAとオリゴdTを含まない以外は上記と同じ反
応液)中で42℃2時間反応させることにより二重鎖D
NAを合成した。
(Iii) Synthesis of double-stranded DNA The single-stranded complementary DNA synthesized here is reacted in 50 μl of reaction solution (the same reaction solution as above except that mRNA and oligo dT are not included) at 42 ° C. for 2 hours. Double strand D
NA was synthesized.

【0016】(iv) dCテイルの付加 この二重鎖DNAにヌクレアーゼS1を50μlの反応
液(二重鎖DNA,0.1M酢酸ナトリウムpH4.5,
0.25M NaCl,1.5mM ZnSO4,60ユニッ
トのS1ヌクレアーゼ)中で室温30分間作用させ、フ
ェノールで除蛋白し、エタノールでDNAを沈澱させた
後、これにターミナルトランスフェラーゼを50μlの
反応液(二重鎖DNA,0.14Mカコジル酸カリウ
ム,0.3MTris(塩基)pH7.6,2mM ジチオス
レイトール,1mM CoCl2,0.15mM dCTP,
30ユニットターミナルトランスフェラーゼ)中で3分
間37℃で作用させ二重鎖DNAの3′末端に約15個
のデオキシシチジン鎖を伸長させた。これらの一連の反
応で約300ngのデオキシシチジン鎖をもつた二重鎖D
NAを得た。
(Iv) Addition of dC tail 50 μl of reaction solution (double-stranded DNA, 0.1M sodium acetate pH 4.5, nuclease S1 was added to this double-stranded DNA.
After reacting in 0.25 M NaCl, 1.5 mM ZnSO 4 , 60 units of S1 nuclease) at room temperature for 30 minutes, deproteinizing with phenol and precipitating DNA with ethanol, 50 μl of a reaction solution of terminal transferase ( Double-stranded DNA, 0.14 M potassium cacodylate, 0.3 M Tris (base) pH 7.6, 2 mM dithiothreitol, 1 mM CoCl 2 , 0.15 mM dCTP,
30 unit terminal transferase) for 3 minutes at 37 ° C. to extend about 15 deoxycytidine chains at the 3 ′ end of the double-stranded DNA. In these series of reactions, the duplex D having about 300 ng of deoxycytidine chain
I got NA.

【0017】(v) 大腸菌プラスミドの開列ならびに
dGテイルの付加 一方、10μgの大腸菌プラスミドpBR322DNA
に制限酵素PstIを50μlの反応液(10μgDN
A,50mM NaCl,6mM Tris・HClpH7.
4,6mM MgCl2,6mM 2−メルカプトエタノー
ル,100μg/ml牛血清アルブミン,20ユニットの
PstI)中で3時間37℃で作用させてpBR322D
NA中に1ケ所存在するPstI認識部位を切断し、フェ
ノールで除蛋白した後、ターミナルトランスフェラーゼ
を50μlの反応液(DNA10μg,0.14Mカコ
ジル酸カリウム,0.3M Tris・塩基pH7.6,2m
Mジチオスレイトール,1mM CoCl2,0.15mM
dGTP,30ユニットターミナルトランスフェラー
ゼ)中で3分間37℃で作用させ上記プラスミドpBR
322DNAの3′末端に約17個のデオキシグアニン
鎖を延長させた。
(V) Cleavage of E. coli plasmid and addition of dG tail On the other hand, 10 μg of E. coli plasmid pBR322DNA
Restriction enzyme PstI in 50 μl of reaction solution (10 μg DN
A, 50 mM NaCl, 6 mM Tris.HCl pH 7.
4,6 mM MgCl 2 , 6 mM 2-mercaptoethanol, 100 μg / ml bovine serum albumin, 20 units of PstI) for 3 hours at 37 ° C. to generate pBR322D.
After cleaving one PstI recognition site in NA and deproteinizing with phenol, 50 μl of reaction solution of terminal transferase (DNA 10 μg, 0.14 M potassium cacodylate, 0.3 M Tris / base pH 7.6, 2 m)
M dithiothreitol, 1 mM CoCl 2 , 0.15 mM
dGTP, 30 unit terminal transferase) for 3 minutes at 37 ° C.
About 17 deoxyguanine chains were extended at the 3'end of 322 DNA.

【0018】 (vi) cDNAの会合ならびに大腸菌の形質変換 このようにして得られた合成二重鎖DNA0.1μgと
上記プラスミドpBR322,0.5μgを0.1M N
aCl,50mM Tris・HCl pH7.6,1mM E
DTAよりなる溶液中で65℃2分間、45℃2時間加
熱しその後除冷して会合させEneaらの方法[J. Mol. Bi
ol.,96,495(1975)]に従って大腸菌MM2
94を形質転換させた。
(Vi) Association of cDNA and transformation of E. coli 0.1 μg of the thus obtained synthetic double-stranded DNA and 0.1 μg of the above plasmid pBR322, 0.5 μg
aCl, 50 mM Tris.HCl pH 7.6, 1 mM E
The solution was heated at 65 ° C. for 2 minutes and 45 ° C. for 2 hours in a solution consisting of DTA, and then slowly cooled to associate them with the method of Enea [J. Mol.
ol., 96 , 495 (1975)].
94 were transformed.

【0019】(vii) cDNA含有プラスミドの単離 このようにして約20000個のテトラサイクリン耐性
株が単離され、これら各々のDNAをニトロセルロース
フィルターの上に固定した。次いでTaniguchiらが報告
[Nature,302,305(1983)]したIL−2
のアミノ酸配列をもとにしてアミノ酸No.74〜78
(Lys74−His−Leu−Gln−Cys)および
アミノ酸No.122〜126(Thr122−Phe−M
et−Cys−Glu)に対応する塩基配列(5´AA
A CAT CTT CAG TGT3´および5´A
CA TTC ATG TGT GAA3′)をトリエ
ステル法[R. Crea et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA,75,5765(1978)]により化学合成し
た。このオリゴヌクレオチドに対してT4ポリヌクレオ
チドカイネースを用いて50μlの反応液(オリゴヌク
レオチド0.20μg,50mM Tris・HCl pH
8.0,10mM MgCl2,10mM メルカプトエタノ
ール,50μCiγ−32PATP,3ユニットT4ポリ
ヌクレオチドカイネース)中で1時間37℃で反応さ
せ、5′末端を32Pで標識した。この標識されたオリゴ
ヌクレオチドをプローブとしてLawnらの方法[Nucleic
Acids Res., ,6103(1981)]に従って上記
のニトロセルロースフィルター上に固定したDNAに会
合させ、オートラジオグラフィーによって上記二種類の
オリゴヌクレオチドプローブに反応する菌株を4個単離
した。これらの菌株の各々の菌体からプラスミドDNA
をアルカリ法[H. C. Birnboim & J. Doly:Nucleic Ac
ids Res.,,1513(1979)]によって単離し
た。次にプラスミドDNAの挿入部を制限酵素PstIに
より切り出し、分離したプラスミドのうちでその挿入部
の長さの最も長い断片を含むものをえらび、このプラス
ミドをpILOT135−8(図3)と名づけた。次に
このpILOT135−8プラスミドに挿入されたcD
NAの配列の一次構造(塩基配列)をジデオキシヌクレ
オチド合成鎖停止法とMaxam−Gilbert法によって決定し
た。その一次構造を図4に示す。この塩基配列により規
定されるペプチドはその合成開始信号(No.64〜66
のATG)から始まって153個のアミノ酸から成る。
この中N末端から20個のアミノ酸はシグナルペプチド
と考えられる。上記の一次構造から、このプラスミドは
ヒトIL−2蛋白質をコードする塩基配列を全部持って
いることが判明した。この事実によってプラスミドに組
み込まれた遺伝子を他の発現用プラスミドに組み込むこ
とによりIL−2蛋白質の任意のポリペプチドを生産す
ることができる。
(Vii) Isolation of cDNA-Containing Plasmid In this manner, about 20,000 tetracycline-resistant strains were isolated, and the DNA of each of them was immobilized on a nitrocellulose filter. Next, IL-2 reported by Taniguchi et al. [Nature, 302 , 305 (1983)].
Amino acids No.74-78 based on the amino acid sequence of
(Lys 74 -His-Leu-Gln -Cys) and amino acid No.122~126 (Thr 122 -Phe-M
et-Cys-Glu) corresponding nucleotide sequence (5'AA
A CAT CTT CAG TGT 3'and 5'A
CA TTC ATG TGT GAA 3 ') using the triester method [R. Crea et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.
SA, 75 , 5765 (1978)]. A 50 μl reaction solution (0.20 μg of oligonucleotide, 50 mM Tris · HCl pH was added to this oligonucleotide using T4 polynucleotide kinase.
The reaction was carried out for 1 hour at 37 ° C. in 8.0, 10 mM MgCl 2 , 10 mM mercaptoethanol, 50 μCiγ- 32 PATP, 3 unit T4 polynucleotide kinase, and the 5'end was labeled with 32 P. Using this labeled oligonucleotide as a probe, the method of Lawn et al. [Nucleic
Acids Res., 9 , 6103 (1981)] and associated with the DNA immobilized on the above nitrocellulose filter, and four strains which react with the above two kinds of oligonucleotide probes were isolated by autoradiography. Plasmid DNA from each of these strains
The alkaline method [HC Birnboim & J. Doly: Nucleic Ac
ids Res., 7 , 1513 (1979)]. Next, the insertion part of the plasmid DNA was cut out with the restriction enzyme PstI, and the isolated plasmid containing the longest fragment of the insertion part was selected and this plasmid was named pILOT135-8 (FIG. 3). Next, the cD inserted into this pILOT135-8 plasmid
The primary structure (base sequence) of the NA sequence was determined by the dideoxynucleotide synthetic chain termination method and the Maxam-Gilbert method. Its primary structure is shown in FIG. The peptide defined by this base sequence has a synthesis initiation signal (No. 64-66).
ATG) and consists of 153 amino acids.
Of these, 20 amino acids from the N-terminus are considered to be a signal peptide. From the above primary structure, it was revealed that this plasmid has the entire nucleotide sequence encoding the human IL-2 protein. Due to this fact, any gene of the IL-2 protein can be produced by incorporating the gene incorporated in the plasmid into another expression plasmid.

【0020】(viii) プラスミドpILOT135−
8を制限酵素HgiA1で切断し、1294bpのIL−
2遺伝子を含むDNA断片を得た。このDNA断片をT
4DNAポリメラーゼで処理した後、アラニンのコドン
GCAとメチオニンのコドンATGを有するClaIのリ
ンカー,CGATA ATG GCA を結合させCla
I処理した後、ptrp771(Y. Fujisawa et al. 前
出)のClaI site に組み込み、得られたプラスミド
をpTF5と命名した。
(Viii) Plasmid pILOT135-
8 was cleaved with the restriction enzyme HgiA1 to give 1294 bp of IL-
A DNA fragment containing 2 genes was obtained. This DNA fragment is
After treatment with 4DNA polymerase, a ClaI linker having alanine codon GCA and a methionine codon ATG, CGATA ATG GCA, was ligated to Cla.
After treatment with I, it was integrated into the ClaI site of ptrp771 (Y. Fujisawa et al., Supra), and the resulting plasmid was named pTF5.

【0021】実施例1 プロモーターのクローニング 参考例1で得たプロモータークローニングベクターpB
TM126(2.1μg)を制限酵素PstI(8ユニッ
ト)で37℃,1時間切断したのち、さらに制限酵素E
coRI(5ユニット)で37℃,1時間切断し、68℃
で15分間加熱処理して反応を停止させ、エタノール沈
澱を行った。一方、Bacillus subtilisJB−1−16
8(IFO−14144)の染色体(6.2μg)をPs
tI(24ユニット)およびEcoRI(15ユニット)
でそれぞれ37℃,1時間切断し、68℃で15分間加
熱処理したのちエタノール沈澱を行った。両沈澱を水に
溶解したのち混合し、アデノシン三リン酸(66nmol
e)およびT4DNAリガーゼ[宝酒造製](10ユニ
ット)存在下で11℃,24時間反応し、エタノール沈
澱を行った。沈澱を10mMトリス・塩酸緩衝液pH8.
0,1mM EDTA(TE緩衝液)に溶解し、B. subti
lis MI114の形質転換をプロトプラスト法[S. Cha
ng and S. N. Cohen;Mol. Gen. Genet., 168,11
1(1979)]で行い、12.5μg/mlのクロラム
フェニコールを含むDM3寒天プレート[Mol. Gen. Ge
net., 168,111(1979)]で選択すると95
6株の形質転換株が得られた。さらに200μg/mlの
クロラムフェニコールを含むブレイン・ハートインヒュ
ージョン(Difco社,米国)の寒天プレートでレプリカ
すると20株が生育した。これらの形質転換株は強力な
プロモーター活性を有するDNA断片を組み込んだプラ
スミドを保有している。
Example 1 Promoter Cloning The promoter cloning vector pB obtained in Reference Example 1
TM126 (2.1 μg) was digested with the restriction enzyme PstI (8 units) at 37 ° C. for 1 hour, and then the restriction enzyme E was further added.
Cut with coRI (5 units) at 37 ℃ for 1 hour, 68 ℃
The reaction was stopped by heating for 15 minutes and ethanol precipitation was performed. On the other hand, Bacillus subtilis JB-1-16
8 (IFO-14144) chromosome (6.2 μg)
tI (24 units) and EcoRI (15 units)
Each of them was cut at 37 ° C. for 1 hour, heat-treated at 68 ° C. for 15 minutes, and then ethanol precipitated. Both precipitates were dissolved in water and mixed, then adenosine triphosphate (66 nmol
e) and T4 DNA ligase [manufactured by Takara Shuzo] (10 units) were reacted at 11 ° C. for 24 hours to perform ethanol precipitation. Precipitate 10 mM Tris-HCl buffer pH 8.
B. subti was dissolved in 0.1 mM EDTA (TE buffer).
Transformation of lis MI114 was performed by the protoplast method [S. Cha.
ng and SN Cohen; Mol. Gen. Genet., 168 , 11
1 (1979)], and DM3 agar plate containing 12.5 μg / ml chloramphenicol [Mol. Gen. Ge.
net., 168 , 111 (1979)] is 95.
Six transformants were obtained. Furthermore, 20 strains grew when replicating on a Brain Heart Infusion (Difco, USA) agar plate containing 200 μg / ml chloramphenicol. These transformants carry a plasmid into which a DNA fragment having a strong promoter activity has been incorporated.

【0022】実施例2 染色体DNAより得られたDNA断片のプロモーター活
性はウイリアムスらの方法[前出]に基づき、CAT活
性を測定することによって求めた。この活性測定には実
施例1で得られた形質転換体20株のうちの1株Bacill
ussubtilis T48[プラスミドpBTM128(図2
参照)を含有するBacillussubtilis MI114]を用
い、対照として参考例1で得られたプラスミドpBTM
124(プロモーターを含むCAT遺伝子を含有)およ
びpBTM126(プロモーターが欠損したCAT遺伝
子を含有)を含むBacillus subtilis MI114を用い
た。まず、各株をクロラムフェニコール含有(5μg/
ml)又は非含有のL培地40mlを含む200ml容三角フ
ラスコで30℃,16時間振とう培養した。次に、得ら
れた培養液の10mlを遠心分離して集めた菌体を20m
M トリス−HCl緩衝液(pH7.8)で洗浄した。
洗浄菌体を0.5mg/mlのリゾチームを含む同じ緩衝液
1mlに懸濁し、37℃で25分間保温したのち超音波破
砕機で2A,10秒間処理し、遠心分離して得られた上
清を酵素液として、活性測定に用いた。CAT活性は
5′,5−ジチオビス(2−ニトロ安息香酸)を用いる
比色法(Methods in Enzymology, 43巻,737頁,
1975年)で測定した。蛋白質はLowryらの方法[J.
Biol. Chem., 193,265(1951)]によって
定量した。表2にその結果を示す。
Example 2 The promoter activity of a DNA fragment obtained from chromosomal DNA was determined by measuring the CAT activity based on the method of Williams et al. [Supra]. For this activity measurement, one of the 20 transformants obtained in Example 1 Bacillus
ussubtilis T48 [plasmid pBTM128 (Fig. 2
Bacillus subtilis MI114] containing the above) and the plasmid pBTM obtained in Reference Example 1 as a control.
Bacillus subtilis MI114 containing 124 (containing the CAT gene containing the promoter) and pBTM126 (containing the CAT gene lacking the promoter) was used. First, each strain contained chloramphenicol (5 μg /
ml) or a non-containing L medium (40 ml) in a 200 ml Erlenmeyer flask at 30 ° C. for 16 hours with shaking. Next, centrifuge 10 ml of the obtained culture solution to collect 20 m of cells.
It was washed with M Tris-HCl buffer (pH 7.8).
The washed cells were suspended in 1 ml of the same buffer containing 0.5 mg / ml lysozyme, incubated at 37 ° C for 25 minutes, treated with an ultrasonic disruptor for 2 A for 10 seconds, and centrifuged to obtain a supernatant. Was used as an enzyme solution for activity measurement. The CAT activity is determined by a colorimetric method using 5 ', 5-dithiobis (2-nitrobenzoic acid) (Methods in Enzymology, 43, 737,
1975). For proteins, the method of Lowry et al. [J.
Biol. Chem., 193 , 265 (1951)]. The results are shown in Table 2.

【0023】[0023]

【表2】 表中、+Cmはクロラムフェニコール5μg/mlを含む
L培地を、−Cmはクロラムフェニコール非含有のL培
地を示す。この結果からpBTM128にクローニング
されたDNA断片は強力なプロモーター活性を有してい
ることが明らかになった。
[Table 2] In the table, + Cm represents L medium containing 5 μg / ml of chloramphenicol, and −Cm represents L medium not containing chloramphenicol. From this result, it was revealed that the DNA fragment cloned in pBTM128 has a strong promoter activity.

【0024】実施例3 プラスミドの調製 Bacillus subtilis T48を1%トリプトン(ディフコ
社,米国),0.5%酵母エキス(ディフコ社),0.5
%塩化ナトリウム,pH7.2からなるL培地(500m
l)で28℃,16時間振とう培養した。得られた50
0mlの培養液を遠心分離して集めた菌体に、60mlの2
5%ショ糖を含むTES緩衝液(30mM Tris・HC
l pH8.0−50mM NaCl−5mM EDTA),
12mlの0.25M EDTA pH8.0,16mlの5
mg/mlリゾチーム溶液および0.8mlの5mg/mlリボヌ
クレアーゼA溶液を加え、37℃で30分間保温した。
さらに8mlの10%ラウロイル硫酸ナトリウムを加え、
37℃で15分間保温した。つぎに20mlの5M塩化ナ
トリウムを加え、0℃で3時間放置したのち遠心分離し
た。その上清に2倍容の冷エタノールを加え、−20℃
で一夜放置した。遠心分離して得られた沈澱を8.6ml
の0.4%ザルコシールを含むTES緩衝液に溶かし、
9gの塩化セシウムおよび0.25mlの30mg/mlエチ
ジウムブロマイド溶液を加えたのち、ベックマン超遠心
機(ローター50Ti)を用いて20℃で38,000
rpmで48時間遠心した。紫外線照射によって検出さ
れるプラスミドのバンドを取り、これに[(比重)=
1.6]の塩化セシウム−エチジウムブロマイド溶液を
加え、再びベックマン超遠心機(ローターVti65)を
用いて20℃で55,000rpmで6時間遠心した。
プラスミドのバンドを取り、n−ブタノール抽出によっ
てエチジウムブロマイドを除去したのちTE緩衝液で透
析し、プラスミドpBTM128(図2参照)を調製し
た。260nmの吸光度から約330μgのプラスミドが
得られたことがわかった。
Example 3 Preparation of plasmid Bacillus subtilis T48 was supplemented with 1% tryptone (Difco, USA), 0.5% yeast extract (Difco), 0.5.
L medium (500 m
The culture was performed at 28 ° C. for 16 hours with shaking at l). Obtained 50
The cells collected by centrifuging 0 ml of the culture solution were added to 60 ml of 2
TES buffer containing 5% sucrose (30 mM Tris HC
pH 8.0-50 mM NaCl-5 mM EDTA),
12 ml of 0.25M EDTA pH 8.0, 16 ml of 5
A mg / ml lysozyme solution and 0.8 ml of a 5 mg / ml ribonuclease A solution were added, and the mixture was incubated at 37 ° C for 30 minutes.
Add another 8 ml of 10% sodium lauroyl sulfate,
Incubated at 37 ° C for 15 minutes. Then, 20 ml of 5M sodium chloride was added, and the mixture was left at 0 ° C. for 3 hours and then centrifuged. Add 2 volumes of cold ethanol to the supernatant and
I left it overnight. 8.6 ml of the precipitate obtained by centrifugation
Dissolved in TES buffer containing 0.4% Zarcoseal,
After adding 9 g of cesium chloride and 0.25 ml of a 30 mg / ml ethidium bromide solution, 38,000 at 20 ° C. using a Beckman ultracentrifuge (rotor 50 Ti).
It was centrifuged at rpm for 48 hours. Take the band of plasmid detected by UV irradiation, and add it to [(specific gravity) =
1.6] of a cesium chloride-ethidium bromide solution was added, and the mixture was centrifuged again at 20 ° C. and 55,000 rpm for 6 hours using a Beckman ultracentrifuge (rotor Vti65).
The band of the plasmid was taken, ethidium bromide was removed by n-butanol extraction, and then dialyzed with TE buffer to prepare plasmid pBTM128 (see FIG. 2). It was found from the absorbance at 260 nm that about 330 μg of plasmid was obtained.

【0025】 実施例4 プロモーターDNA断片の単離および性質 実施例3で得られたプラスミドpBTM128(221
μg)をPstI(208ユニット)およびEcoRI(2
20ユニット)でそれぞれ37℃で1時間切断したのち
10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけた。ゲル
をエチジウムブロマイド溶液に浸して染色し、紫外線ラ
ンプで検出したプロモーターDNA断片を回収した。電
気的にDNA断片をゲルから溶出させたのちフェノール
抽出,エーテル抽出を行い、エタノール沈澱した。沈澱
をTE緩衝液に溶かし、3.55μgのプロモーターD
NA断片を単離した。得られたプロモーターDNA断片
の大きさを4%ポリアクリルアミドゲル電気泳動で測定
した。プラスミドpBR322のHae III分解物を標準
とすると約120bpと算出された。本断片の塩基配列
はジヌクレオチド合成鎖停止法(前出)によって図1の
様に決定された。本断片は117bpからなり、5′末
端にEcoRI切断部位を、3′末端にPstI切断部位を
有する。また断片中には−10領域および−35領域と
思われる塩基配列が認められる。
Example 4 Isolation and Characterization of Promoter DNA Fragment Plasmid pBTM128 (221 obtained in Example 3
μg) to PstI (208 units) and EcoRI (2
20 units) and each of them was cut at 37 ° C. for 1 hour and subjected to 10% polyacrylamide gel electrophoresis. The gel was immersed in an ethidium bromide solution for staining, and the promoter DNA fragment detected by an ultraviolet lamp was recovered. After the DNA fragment was electrically eluted from the gel, phenol extraction and ether extraction were performed, and ethanol precipitation was performed. The precipitate was dissolved in TE buffer and 3.55 μg of promoter D
The NA fragment was isolated. The size of the obtained promoter DNA fragment was measured by 4% polyacrylamide gel electrophoresis. When the Hae III degradation product of the plasmid pBR322 was used as a standard, it was calculated to be about 120 bp. The nucleotide sequence of this fragment was determined as shown in FIG. 1 by the dinucleotide synthetic chain termination method (supra). This fragment consists of 117 bp and has an EcoRI cleavage site at the 5'end and a PstI cleavage site at the 3'end. In addition, nucleotide sequences considered to be −10 region and −35 region are recognized in the fragment.

【0026】 実施例5 発現ベクターpBTM134の作製 実施例3で得られたプラスミドpBTM128(7.7
μg)を制限酵素PstI(51ユニット)と37℃,1
時間反応させて切断したのち、0.75ユニットの大腸
菌アルカリフォスファターゼで65℃,30分間処理し
た。反応生成物は、反応液をフェノール抽出,エーテル
抽出したのち、エタノール沈澱を行って集めた。沈澱を
少量の水に溶解し、これに5′末端をリン酸化した8塩
基の合成ヌクレオチド GGAGGTAT(200n
g),5′末端をリン酸化した14塩基の合成ヌクレオ
チド CGATACCTCCTGCA(350ng),1
00nmoleのATP,28ユニットのT4DNAリガー
ゼ(宝酒造製)およびリガーゼ緩衝液を加え、反応液
(100μl)を11℃で20時間保温したのち、エタ
ノール沈澱を行った。沈澱を少量の水に溶解し、25ユ
ニットのClaIで37℃,1時間処理したのちセファロ
ース4Bカラムで小型オリゴヌクレオチドを除去し、目
的物をエタノール沈澱して集めた。沈澱を水に溶解し、
これに100nmoleのATP,28ユニットのT4DN
Aリガーゼ(宝酒造製)およびリガーゼ緩衝液を加えた
反応液(100μl)を11℃で20時間保温してCla
Iサイトを連結したのちその50μlを用いてプロトプ
ラスト法(前出)によってBacillus subtilis MI11
4を形質転換させた。カナマイシンおよびクロラムフェ
ニコール耐性の形質転換株からプラスミドを単離し、こ
のプラスミドをpBTM134(図5参照)と命名し
た。
Example 5 Construction of Expression Vector pBTM134 The plasmid pBTM128 (7.7 obtained in Example 3)
μg) with restriction enzyme PstI (51 units) at 37 ° C, 1
After reacting for a period of time to cleave, it was treated with 0.75 units of E. coli alkaline phosphatase at 65 ° C. for 30 minutes. The reaction product was collected by subjecting the reaction solution to phenol extraction and ether extraction, followed by ethanol precipitation. The precipitate was dissolved in a small amount of water, and an 8 nucleotide synthetic nucleotide GGAGGTAT (200n
g), a 14-nucleotide synthetic nucleotide CGATACCTCCTGCA (350 ng), which is phosphorylated at the 5'end, 1
00 nmole of ATP, 28 units of T4 DNA ligase (Takara Shuzo) and a ligase buffer were added, and the reaction solution (100 μl) was incubated at 11 ° C. for 20 hours, followed by ethanol precipitation. The precipitate was dissolved in a small amount of water, treated with 25 units of ClaI at 37 ° C. for 1 hour, the small oligonucleotides were removed with a Sepharose 4B column, and the desired product was ethanol precipitated and collected. Dissolve the precipitate in water,
100nmole of ATP, 28 units of T4DN
A reaction solution (100 μl) containing A ligase (Takara Shuzo) and a ligase buffer solution was kept warm at 11 ° C. for 20 hours to prepare Cla.
After ligating the I sites, 50 μl of the I site was used for the Bacillus subtilis MI11 by the protoplast method (supra).
4 was transformed. A plasmid was isolated from a transformant resistant to kanamycin and chloramphenicol, and this plasmid was named pBTM134 (see FIG. 5).

【0027】 実施例6 ヒト免疫インターフェロン遺伝子の発現 参考例2で得られたプラスミドpHITtrp2101よ
り単離して得られたヒト免疫インターフェロン遺伝子を
含む1.03kbのClaI−PstI断片5μgに5′末
端をリン酸化した8塩基の合成オリゴヌクレオチドGA
TCGATC(300ng),5′末端をリン酸化した1
2塩基の合成オリゴヌクレオチドGATCGATCTG
CA(450ng),100nmoleのATP,2000ユ
ニットのT4DNAリガーゼ(ニューイングランドバイ
オラブ製,米国)およびリガーゼ緩衝液を加えた反応液
(100μl)を11℃で24時間保温したのち、エタ
ノール沈澱を行った。沈澱を水に溶解し、25ユニット
の制限酵素ClaIで37℃,1時間反応させたのち、セ
ファロース4Bカラム(1.5ml)で小型オリゴヌクレ
オチドを除去し、エタノール沈澱を行ってヒト免疫イン
ターフェロン遺伝子の両末端がClaIサイトとなったD
NA断片を得た。一方、実施例5で得られた発現ベクタ
ーpBTM134の1.1μgを10ユニットのClaI
で37℃,1時間切断し、0.1ユニットの大腸菌アル
カリ性フォスファターゼで65℃,30分間処理したの
ちフェノール抽出およびエーテル抽出し、エタノール沈
澱を行った。この沈澱および上記の沈澱を少量の水に溶
解したのち混合し、さらに100nmoleのATP,12
00ユニットのT4DNAリガーゼ(ニューイングラン
ドバイオラブ製)およびリガーゼ緩衝液を加えて得られ
た反応液(100μl)を11℃で24時間保温し、こ
の50μlを用いてプロトプラスト法によってBacillus
subtilis MI114を形質転換させた。カナマイシン
耐性の形質転換株からプラスミドを単離し、pBTM1
34のClaIサイトにヒト免疫インターフェロン遺伝子
を有するDNA断片が正方向および逆方向に挿入された
プラスミドをそれぞれpHIT−B101(図6参照)
およびpHIT−B102と命名した。プラスミドpB
TM134,pHIT−B101およびpHIT−B1
02を保持するバチルス・サチルスMI114を40ml
のL培地(5μg/mlのカナマイシン含有)を含む20
0ml容三角フラスコに寒天培地より接種し、37℃で5
時間振とう培養したところOD600が1.2に達した。得
られた培養液を遠心分離し、その菌体を30mMトリス
・HCl緩衝液pH8.0−50mM NaCl−5mM E
DTAで2回洗浄したのちドライアイス−エタノール
(−70℃)で凍結した。この凍結菌体を2mlの50m
M トリス・HCl緩衝液pH8.0−10%ショ糖−1
00mM NaCl−10mM EDTA−20mM スペルミ
ジン−1mg/mlアルブミンに懸濁し、40μlの20mg
/mlリゾチーム溶液を加え、37℃で20分間保温した
のち、超音波破砕機で19.5KHz,10秒間処理し
た。処理液を15000rpmで15分間遠心し、その
上清をヒト免疫インターフェロンの定量の標品に供し
た。ヒト羊膜由来wish細胞に対する水泡性口内炎ウイル
ス(VSV)の細胞変性効果阻止試験により、上記で得
られたヒト免疫インターフェロンの抗ウイルス活性を定
量した結果、プラスミドpBTM134,pHIT−B
102を有するBacillus subtilis MI114株ではヒ
ト免疫インターフェロン活性は認められなかったが、プ
ラスミドpHIT−B101を有するBacillus subtili
s MI114株では1238ユニット/ml(抽出液)の
ヒト免疫インターフェロン活性が認められた。
Example 6 Expression of Human Immune Interferon Gene Phosphorylation of 5 ′ end to 5 μg of 1.03 kb ClaI-PstI fragment containing the human immune interferon gene obtained by isolation from the plasmid pHITtrp2101 obtained in Reference Example 2. Synthesized 8-base oligonucleotide GA
TCGATC (300 ng), phosphorylated at the 5'end 1
Two base synthetic oligonucleotide GATCGATCTG
A reaction solution (100 μl) containing CA (450 ng), 100 nmole of ATP, 2000 units of T4 DNA ligase (New England Biolabs, USA) and a ligase buffer solution was incubated at 11 ° C. for 24 hours, and then ethanol precipitation was performed. . The precipitate was dissolved in water and reacted with 25 units of restriction enzyme ClaI at 37 ° C. for 1 hour. Then, small oligonucleotides were removed by Sepharose 4B column (1.5 ml) and ethanol precipitation was carried out to analyze the human immune interferon gene. D with both ends becoming ClaI sites
The NA fragment was obtained. On the other hand, 1.1 μg of the expression vector pBTM134 obtained in Example 5 was added to 10 units of ClaI.
It was cleaved at 37 ° C. for 1 hour, treated with 0.1 unit of E. coli alkaline phosphatase at 65 ° C. for 30 minutes, extracted with phenol and extracted with ether, and precipitated with ethanol. This precipitate and the above precipitate were dissolved in a small amount of water and mixed, and then 100 nmole of ATP, 12 was added.
A reaction solution (100 μl) obtained by adding 00 units of T4 DNA ligase (manufactured by New England Biolabs) and a ligase buffer was kept warm at 11 ° C. for 24 hours, and 50 μl of this was used by the Bacillus protoplast method.
Subtilis MI114 was transformed. A plasmid was isolated from a transformant resistant to kanamycin, and pBTM1 was isolated.
Plasmids in which DNA fragments having the human immune interferon gene were inserted in the forward and reverse directions at the ClaI site of 34 were pHIT-B101 (see FIG. 6), respectively.
And pHIT-B102. Plasmid pB
TM134, pHIT-B101 and pHIT-B1
40 ml of Bacillus subtilis MI114 holding 02
20 of L medium (containing 5 μg / ml of kanamycin)
Inoculate a 0 ml Erlenmeyer flask from the agar medium, and incubate at 37 ° C for 5
When cultured with shaking for an hour, the OD 600 reached 1.2. The obtained culture broth was centrifuged, and the cells were washed with 30 mM Tris-HCl buffer pH 8.0-50 mM NaCl-5 mM E.
After washing twice with DTA, it was frozen with dry ice-ethanol (-70 ° C). 2 ml of this frozen cell is 50m
M Tris / HCl buffer pH 8.0-10% sucrose-1
Suspended in 00 mM NaCl-10 mM EDTA-20 mM spermidine-1 mg / ml albumin, 40 μl of 20 mg
/ Ml lysozyme solution was added, and the mixture was kept at 37 ° C. for 20 minutes and then treated with an ultrasonic crusher at 19.5 KHz for 10 seconds. The treated solution was centrifuged at 15,000 rpm for 15 minutes, and the supernatant was used as a standard for quantifying human immune interferon. As a result of quantifying the antiviral activity of the human immune interferon obtained above by the cytopathic effect inhibition test of vesicular stomatitis virus (VSV) on human amnion-derived wish cells, plasmid pBTM134, pHIT-B
No human immune interferon activity was observed in the Bacillus subtilis MI114 strain carrying 102, but Bacillus subtili carrying plasmid pHIT-B101.
In the s MI114 strain, human immunointerferon activity of 1238 units / ml (extract) was observed.

【0028】実施例7 IL−2遺伝子の発現 プラスミドpBTM134(1μg)を制限酵素ClaI
(10ユニット)で37℃,1時間切断し、さらに0.
1ユニットの大腸菌アルカリ性フォスファターゼで65
℃,30分間処理したのち、反応液をフェノール抽出お
よびエーテル抽出し、エタノール沈澱を行ってDNAを
沈澱させた。一方、参考例3で得られたIL−2遺伝子
を有するプラスミドpTF5より、IL−2遺伝子を含
む1.3kbのClaIDNA断片を単離した。上記のよ
うにして得られたプラスミドpBTM134のClaI分
解物(0.5μg)および1.3kbのClaIDNA断片
(0.6μg)を混合し、これに100nmoleのATP,
2000ユニットのT4DNAリガーゼ(ニューイング
ランド・バイオラブス製)およびリガーゼ緩衝液を加え
た100μlの反応液を11℃で24時間保温してpB
TM134に1.3kbのClaIDNA断片を結合させ
た。これを用いてBacillus subtilis MI114を形質
転換させ、得られたカナマイシン耐性株からプラスミド
を調製し、プラスミドpBTM134のClaIサイトに
IL−2遺伝子を有する1.3kbのDNA断片が正方
向および逆方向に挿入されたプラスミドを得、それぞれ
pILT−B101およびpILT−B102と命名し
た。なお本DNA断片の方向性は制限酵素EcoRI−X
baIを用いて決定した。このプラスミドpILT−B1
01を有するBacillus subtilis MI114は財団法人
発酵研究所にIFO−14305として、また通商産業
省工業技術院微生物工業技術研究所にFERMBP−6
10として寄託されている。プラスミドpBTM13
4,pILT−B101およびpILT−B102を保
持するBacillus subtilis MI114を40mlのL培地
(5μg/mlのカナマイシン含有)を含む200ml容三
角フラスコで37℃,4時間振とう培養するとOD600
が1.1〜1.5に達した。得られた培養液を遠心分離し
て集めた菌体を1M KClで3回洗浄したのち、まず
ドライアスイ−エタノール(−70℃)で凍結した。つ
ぎに凍結菌体を2mlの30mM Tris・HCl(pH8.
0)−50mM NaCl−5mM EDTA−1mg/mlア
ルブミンに懸濁し、これに50μlの20mg/mlリゾチ
ーム溶液を加え、37℃で15分間保温したのち、超音
波破砕機で19.5KHz,10秒間処理した。この処理
液を10000rpmで10分間遠心し、その上清をI
L−2の定量に供した。IL−2の定量はIL−2依存
性マウスNKC3細胞の生育促進を3H−チミジンの取
込みを測定することによって行った。表3に各プラスミ
ドを保持する菌株のIL−2活性を示す。
Example 7 Expression of IL-2 Gene The plasmid pBTM134 (1 μg) was digested with the restriction enzyme ClaI.
Cut with (10 units) at 37 ℃ for 1 hour,
65 with 1 unit of E. coli alkaline phosphatase
After treatment at 30 ° C. for 30 minutes, the reaction solution was subjected to phenol extraction and ether extraction, and ethanol precipitation was performed to precipitate DNA. On the other hand, from the plasmid pTF5 having the IL-2 gene obtained in Reference Example 3, a 1.3 kb ClaI DNA fragment containing the IL-2 gene was isolated. The ClaI degradation product (0.5 μg) of the plasmid pBTM134 obtained as described above and the 1.3 kb ClaI DNA fragment (0.6 μg) were mixed, and 100 nmole of ATP,
A 100 μl reaction solution containing 2000 units of T4 DNA ligase (New England Biolabs) and a ligase buffer was kept warm at 11 ° C. for 24 hours to obtain pB.
A 1.3 kb ClaI DNA fragment was ligated to TM134. Using this, Bacillus subtilis MI114 was transformed, a plasmid was prepared from the obtained kanamycin resistant strain, and a 1.3 kb DNA fragment having the IL-2 gene was inserted in the forward and reverse directions at the ClaI site of plasmid pBTM134. The obtained plasmids were obtained and named pILT-B101 and pILT-B102, respectively. The direction of this DNA fragment is the restriction enzyme EcoRI-X.
Determined using baI. This plasmid pILT-B1
Bacillus subtilis MI114 having 01 was used as IFO-14305 at the Fermentation Research Institute and FERMBP-6 at the Institute of Microbial Technology of the Ministry of International Trade and Industry.
Deposited as 10. Plasmid pBTM13
4, Bacillus subtilis MI114 harboring pILT-B101 and pILT-B102 was cultured in a 200 ml Erlenmeyer flask containing 40 ml of L medium (containing 5 μg / ml of kanamycin) at 37 ° C. for 4 hours with shaking to give an OD 600.
Has reached 1.1 to 1.5. The obtained culture solution was centrifuged, and the collected bacterial cells were washed 3 times with 1 M KCl, and then frozen with dry asui-ethanol (-70 ° C). Next, 2 ml of 30 mM Tris.HCl (pH 8.
0) -50 mM NaCl-5 mM EDTA-1 mg / ml albumin was suspended, 50 μl of 20 mg / ml lysozyme solution was added thereto, and the mixture was kept at 37 ° C. for 15 minutes and then treated with an ultrasonic crusher for 19.5 KHz for 10 seconds. did. The treated solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and the supernatant was
It was used for quantification of L-2. IL-2 was quantified by promoting the growth of IL-2-dependent mouse NKC3 cells by measuring the incorporation of 3 H-thymidine. Table 3 shows the IL-2 activity of strains carrying each plasmid.

【0029】 [0029]

【0030】[0030]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:117 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源 生物名:Bacillus subtilis 配列: AATTCCAAGT GTTAATATTC CTTAAAAAAC ATTTACTTCC ATGGAAAATG ATGATAGATT 60 AATTTTTAAG AAAAAGAACT GGTAATTCGC GAATTATGAA AAAGCGCTTT TTCTGCA 117 配列番号:2 配列の長さ:18 配列の型:核酸 鎖の数:両方 トポロジー:直鎖状 配列の種類:その他の核酸(化学合成DNA) 配列: CGATA ATG TGT TAC TGC C 18 配列番号:3 配列の長さ:5 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列: Lys His Leu Gln Cys 配列番号:4 配列の長さ:5 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列: Thr Phe Met Cys Glu 配列番号:5 配列の長さ:15 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:その他の核酸(化学合成DNA) 配列: AAA CAT CTT CAG TGT 配列番号:6 配列の長さ:15 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:その他の核酸(化学合成DNA) 配列: ACA TTC ATG TGT GAA 配列番号:7 配列の長さ:11 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:その他の核酸(化学合成DNA) 配列: CGATA ATG GCA 配列番号:8 配列の長さ:14 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:その他の核酸(化学合成DNA) 配列: CGATACCTCC TGCA 配列番号:9 配列の長さ:12 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:その他の核酸(化学合成DNA) 配列: GATCGATCTG CA 配列番号:10 配列の長さ:604 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA to mRNA 配列: GGGGGGGGGG GGGGGGGATC ACTCTCTTTA ATCACTACTC ACAGTAACCT CAACTCCTGC 60 CACA ATG TAC AGG ATG CAA CTC CTG TCT TGC ATT GCA CTA AGT CTT GCA 109 CTT GTC ACA AAC AGT GCA CCT ACT TCA AGT TCT ACA AAG AAA ACA CAG 157 CTA CAA CTG GAG CAT TTA CTG CTG GAT TTA CAG ATG ATT TTG AAT GGA 205 ATT AAT AAT TAC AAG AAT CCC AAA CTC ACC AGG ATG CTC ACA TTT AAG 253 TTT TAC ATG CCC AAG AAG GCC ACA GAA CTG AAA CAT CTT CAG TGT CTA 301 GAA GAA GAA CTC AAA CCT CTG GAG GAA GTG CTA AAT TTA GCT CAA AGC 349 AAA AAC TTT CAC TTA AGA CCC AGG GAC TTA ATC AGC AAT ATC AAC GTA 397 ATA GTT CTG GAA CTA AAG GGA TCT GAA ACA ACA TTC ATG TGT GAA TAT 445 GCT GAT GAG ACA GCA ACC ATT GTA GAA TTT CTG AAC AGA TGG ATT ACC 493 TTT TGT CAA AGC ATC ATC TCA ACA CTG ACT TGA TAATTAAGTG CTTCCCACTT 546 AAAACATATC AGGCCTTCTA TTTATTTAAA TATTTAAATT TTACCCCCCC CCCCCCCC 604 配列番号:11 配列の長さ:28 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:その他の核酸(プラスミドの部分配列) 配列: CTGCAGGAGG TATCGATACC TCCTGCAG 配列番号:12 配列の長さ:24 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:その他の核酸(プラスミドの部分配列) 配列: CTGCAGGAGG TATCGATA ATG TGT 配列番号:13 配列の長さ:12 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:その他の核酸(プラスミドの部分配列) 配列: CTGCAGATCG AT SEQ ID NO: 1 Sequence length: 117 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double-stranded topology: Linear Sequence type: genomic DNA Origin organism name: Bacillus subtilis Sequence: AATTCCAAGT GTTAATATTC CTTAAAAAAC ATTTACTTCC ATGGAAAATG ATGATAGATT 60 AATTTTTAAG AAAAAGAACT GGTAATTCGC GAATTATGAA AAAGCGCTTT TTCTGCA 117 SEQ ID NO: 2 Sequence length: 18 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Both Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid (chemically synthesized DNA) Sequence: CGATA ATG TGT TAC TGC C 18 SEQ ID NO: 3 Sequence length: 5 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Peptide Sequence: Lys His Leu Gln Cys SEQ ID NO: 4 Sequence length: 5 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence Type: Peptide Sequence: Thr Phe Met Cys Glu SEQ ID NO: 5 Sequence Length: 15 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Its Other nucleic acids (chemically synthesized DNA) Sequence: AAA CAT CTT CAG TGT SEQ ID NO: 6 Sequence length: 15 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid ( Chemically Synthesized DNA) Sequence: ACA TTC ATG TGT GAA SEQ ID NO: 7 Sequence Length: 11 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Double Strand Topology: Linear Sequence Type: Other Nucleic Acid (Chemically Synthetic DNA) Sequence: CGATA ATG GCA SEQ ID NO: 8 Sequence length: 14 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid (chemically synthesized DNA) Sequence: CGATACCTCC TGCA SEQ ID NO: : 9 Sequence Length: 12 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Other Nucleic Acid (Chemically Synthesized DNA) Sequence: GATCGATCTG CA SEQ ID NO: 10 Sequence Length: 604 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Double Strand Topologyー: Type of linear sequence: cDNA to mRNA sequence: GGGGGGGGGG GGGGGGGATC ACTCTCTTTA ATCACTACTC ACAGTAACCT CAACTCCTGC 60 CACA ATG TAC AGG ATG CAA CTC CTG TCT TGC ATT GCA CTA AGT CTT GCA 109 CTT GTC ACA AAC AGT GCA ACT TCA ACA ACA GCA CCT AAG AAA ACA CAG 157 CTA CAA CTG GAG CAT TTA CTG CTG GAT TTA CAG ATG ATT TTG AAT GGA 205 ATT AAT AAT TAC AAG AAT CCC AAA CTC ACC AGG ATG CTC ACA TTT AAG 253 TTT TAC ATG CCC AAG AAG GCC ACA GAA CTG AAA CAT CTT CAG TGT CTA 301 GAA GAA GAA CTC AAA CCT CTG GAG GAA GTG CTA AAT TTA GCT CAA AGC 349 AAA AAC TTT CAC TTA AGA CCC AGG GAC TTA ATC AGC AAT ATC AAC GTA 397 ATA GTT CTG GAA CTA AAG GGA TCT GAA ACA ACA TTC ATG TGT GAA TAT 445 GCT GAT GAG ACA GCA ACC ATT GTA GAA TTT CTG AAC AGA TGG ATT ACC 493 TTT TGT CAA AGC ATC ATC TCA ACA CTG ACT TGA TAATTAAGTG CTTCCCCCCCT TCC CCCCACTT 546 AAAACATATC AGGCCTTCTA TTTATTTA TAAA Length: 28 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Duplex Topology: Linear Type: Other nucleic acid (partial sequence of plasmid) Sequence: CTGCAGGAGG TATCGATACC TCCTGCAG SEQ ID NO: 12 Sequence length: 24 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double stranded Topology: Linear Sequence type: Other Nucleic acid (partial sequence of plasmid) Sequence: CTGCAGGAGG TATCGATA ATG TGT SEQ ID NO: 13 Sequence length: 12 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double stranded Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid (of plasmid Partial sequence) Sequence: CTGCAGATCG AT

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

【図1】DNA断片の塩基配列を示す。FIG. 1 shows the nucleotide sequence of a DNA fragment.

【図2】プラスミドpBTM126およびpBTM12
8の制限酵素地図を示す。
FIG. 2: Plasmids pBTM126 and pBTM12
8 shows a restriction enzyme map of 8.

【図3】プラスミドpILOT135−8を示す。FIG. 3 shows the plasmid pILOT135-8.

【図4】プラスミドpILOT135−8に挿入された
IL−2をコードするcDNAの塩基配列を示す。
FIG. 4 shows the nucleotide sequence of cDNA encoding IL-2 inserted into plasmid pILOT135-8.

【図5】プラスミドpBTM134の構築図を示す。FIG. 5 shows a construction diagram of plasmid pBTM134.

【図6】プラスミドpHIT−B101の構築図を示
す。
FIG. 6 shows a construction diagram of plasmid pHIT-B101.

【図7】プラスミドpILT−B101の構築図を示
す。
FIG. 7 shows a construction diagram of plasmid pILT-B101.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5′は5′末端を示す。 3′は3′末端を示す。 Oriは複製開始点を示す。 Kmrはカナマイシン耐性遺伝子を示す。 Cmはプロモーター欠損クロラムフェニコール耐性遺伝
子(クロラムフェニコール・アセチル・トランスフェラ
ーゼ遺伝子)を示す。 Pはプロモーターを示す。 SDはリボゾーム結合部位を示す。 Tcrはテトラサイクリン耐性遺伝子を示す。 Amprはアンピシリン耐性遺伝子を示す。 trp−Pは trpプロモーターを示す。 IFN−γはヒト免疫インターフェロン遺伝子を示す。 IL−2はインターロイキン−2遺伝子を示す。
5'indicates the 5'end. 3'indicates the 3'end. Ori indicates the origin of replication. Km r indicates a kanamycin resistance gene. Cm represents a promoter-deficient chloramphenicol resistance gene (chloramphenicol acetyl transferase gene). P indicates a promoter. SD indicates a ribosome binding site. Tc r represents a tetracycline resistance gene. Amp r represents the ampicillin resistance gene. trp-P represents the trp promoter. IFN-γ represents the human immune interferon gene. IL-2 represents the interleukin-2 gene.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:125) (C12P 21/02 C12R 1:125) C12R 1:125) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location C12R 1: 125) (C12P 21/02 C12R 1: 125) C12R 1: 125)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】式 5′AATTCCAAGTGTTAATATTCCTT
AAAAAACATTTACTTCCATGGAAAA
TGATGATAGATTAATTTTTAAGAAA
AAGAACTGGTAATTCGCGAATTATG
AAAAAGCGCTTTTTCTGCA 3′ で示される塩基配列もしくはプロモーター活性を有する
その一部の下流にSD配列、およびSD配列の下流に目
的とする蛋白質をコードする遺伝子を含む組み換えDN
Aで形質転換させたバチルス属菌を培養し、培養物から
目的とする蛋白質を採取することを特徴とする遺伝子産
物の製造法。
1. The formula 5'AATTCCAAGGTGTTAATATTCCTT.
AAAAAACATTTTACTTCCATGGAAAA
TGATGATAGATTAATTTTTTAAGAAA
AAGAACTGGTAATTCGCGAATTATG
Recombinant DN containing an SD sequence downstream of the base sequence represented by AAAAAGCGCTTTTTTCTGCA 3'or a part thereof having promoter activity, and a gene encoding a protein of interest downstream of the SD sequence
A method for producing a gene product, which comprises culturing a Bacillus bacterium transformed with A, and collecting a target protein from the culture.
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