JPH0740926B2 - Method for producing transformant and peptide precursor protein - Google Patents

Method for producing transformant and peptide precursor protein

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JPH0740926B2
JPH0740926B2 JP2271881A JP27188190A JPH0740926B2 JP H0740926 B2 JPH0740926 B2 JP H0740926B2 JP 2271881 A JP2271881 A JP 2271881A JP 27188190 A JP27188190 A JP 27188190A JP H0740926 B2 JPH0740926 B2 JP H0740926B2
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plasmid
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邦彦 山下
隆幸 池田
浩明 山本
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エム・ディ・リサーチ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、組換えDNA技術を利用して、複数のペプチド
を含むペプチド前駆体を得る上で有用な形質転換体およ
びペプチドを前駆体タンパク質の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention utilizes transformant DNA technology to obtain transformants and peptides useful as precursor proteins for obtaining peptide precursors containing a plurality of peptides. Manufacturing method.

[従来の技術と発明が解決しようとする課題] 現在、生理活性を有する数多くのペプチドホルモンが知
られ、またその医薬品又は試薬としてのニーズが高まっ
ている。近年、組換えDNA技術を用いて、ペプチドを微
生物により生産させることが可能となりつつある。この
組換えDNA技術では、通常、ペプチドをコードする遺伝
子と、他のタンパク質をコードする遺伝子とを連結した
ペプチド前駆体遺伝子を、宿主である大腸菌内で発現さ
せ、生成したペプチド前駆体に酵素又は薬剤を作用させ
て、目的ペプチドを切り出している。
[Problems to be Solved by Conventional Techniques and Inventions] Currently, many peptide hormones having physiological activity are known, and needs for them as pharmaceuticals or reagents are increasing. In recent years, it has become possible to produce peptides by microorganisms using recombinant DNA technology. In this recombinant DNA technology, usually, a peptide precursor gene in which a gene encoding a peptide and a gene encoding another protein are linked is expressed in Escherichia coli as a host, and an enzyme or The target peptide is cut out by the action of a drug.

しかしながら、大腸菌を宿主としてペプチド前駆体を製
造する場合には、次のような問題がある。
However, when a peptide precursor is produced using Escherichia coli as a host, there are the following problems.

(1)大腸菌を宿主として使用する場合には、エンドト
キシンを生産するので、生産物からエンドトキシンを除
去しなければならない。
(1) When Escherichia coli is used as a host, since endotoxin is produced, the endotoxin must be removed from the product.

(2)大腸菌菌体内に生産したペプチド前駆体は、通
常、インクルージョンボディ(inclusion body)と称さ
れる不溶性の塊となる場合が多く、このインクルージョ
ンボディからペプチド前駆体を回収するには、尿素など
の可溶化剤で可溶化させる工程が必要である。ペプチド
前駆体からペプチドを酵素的作用などにより切り出す場
合、特に前記可溶化が重要である。しかしながら、この
工程はかなり煩雑であり、しかも可溶化効率が低い。例
えば、大腸菌により牛成長ホルモンを生産させ、生成し
たインクルージョンボディを、尿素を用いて可溶化させ
ると、可溶化率が10%であり、残りはインクルージョン
ボディを形成したままであることが報告されている[Sc
honer,R.G.,et al.,BIO/TECHNOLOGY,3,151-154(198
5)]。
(2) In many cases, the peptide precursor produced in the Escherichia coli cell is usually an insoluble mass called an inclusion body. To recover the peptide precursor from the inclusion body, urea or the like is used. The step of solubilizing with the solubilizing agent is required. The solubilization is particularly important when the peptide is cleaved from the peptide precursor by an enzymatic action or the like. However, this step is rather complicated and the solubilization efficiency is low. For example, when bovine growth hormone was produced by Escherichia coli, and the produced inclusion body was solubilized with urea, it was reported that the solubilization rate was 10%, and the rest remained forming the inclusion body. [Sc
honer, RG, et al., BIO / TECHNOLOGY, 3,151-154 (198
Five)].

(3)菌体内でペプチド前駆体を生産させると、菌体破
砕物から目的とするペプチド前駆体を精製する必要があ
る。この場合、大腸菌菌体中に存在する多種類の宿主由
来のタンパク質から目的とするペプチド前駆体を分離す
るためには、多くの精製工程を必要とする。
(3) When the peptide precursor is produced in the bacterial cells, it is necessary to purify the desired peptide precursor from the disrupted bacterial cells. In this case, many purification steps are required in order to separate the desired peptide precursor from proteins derived from various types of host cells present in E. coli cells.

一方、菌体外にペプチド前駆体を分泌生産させる場合に
は、菌体内で生産させる場合よりも、宿主由来の夾雑タ
ンパク質が少ないため、目的とするペプチド前駆体の製
造に有利である。そこで、分泌タンパク質を多量に分泌
する性質を有し、病原性がなく、酵素、アミノ酸などの
工業的生産に広く利用されてきたバチルス属細菌を宿主
として、ペプチド前駆体を菌体外に分泌生産させること
が検討されている。特にバチルス属細菌の中でもバチル
ス・ズブチリスは、遺伝学的、生化学的な知見が多い。
また、その分泌能を利用し、バチルス・ズブチリスを宿
主として、多くの異種遺伝子産物を分泌生産させること
が報告されている。例えば、バチルス・ズブチリスのα
−アミラーゼ遺伝子を利用したマウス−β−インターフ
ェロンの分泌[Yamane,K.et al.,In J.A.Hoch and P.Se
tlow(ed.),Molecular biology of microbaial differ
entiation ,American Society for Microbiology,Washi
ngton,D.C.117-123(1985)]、バチルス・アミロリキ
ファシエンスのα−アミラーゼ遺伝子を利用した、スタ
フィロコッカス・アウレウスのプロティンAの分泌[St
ephen R.Fahnestock,et al.,Applied and Euvironmenta
l Microbiology,Feb.379−384(1987)]、ズブチリシ
ン遺伝子を利用した、大腸菌のβ−ラクタマーゼの分泌
[Sui−Lam Wang.,et al.,Journal of Bacteriology,Vo
l.168,No.2,Nov.1005−1009(1986)]およびヒト−α
−インターフェロンの分泌[Palva.I.et al.,Gene,22,2
29−235(1983)]などが報告されている。これらの報
告に見られるように、バチルス・ズブチリスを宿主とし
て、或る種の原核生物由来のタンパク質は効率よく分泌
生産される。例えば、スタフィロコッカス・アウレウス
のプロテインAの場合には、約1g/の分泌生産が認め
られる。
On the other hand, when the peptide precursor is secreted and produced outside the cells, the amount of the contaminant protein derived from the host is smaller than when the peptide precursor is produced inside the cells, which is advantageous for the production of the desired peptide precursor. Therefore, the Bacillus bacterium, which has the property of secreting a large amount of secreted protein and has no pathogenicity and which has been widely used for industrial production of enzymes and amino acids, is used as a host for secretory production of peptide precursors. It is being considered to make them. Among the Bacillus bacteria, Bacillus subtilis has many genetic and biochemical findings.
In addition, it has been reported that the secretory ability is utilized to secrete and produce many heterologous gene products using Bacillus subtilis as a host. For example, α of Bacillus subtilis
-Mice using the amylase gene-β-interferon secretion [Yamane, K. et al., In JAHoch and P. Se
tlow (ed.), Molecular biology of microbaial differ
entiation, American Society for Microbiology, Washi
ngton, DC117-123 (1985)], secretion of protein A of Staphylococcus aureus using the α-amylase gene of Bacillus amyloliquefaciens [St.
ephen R. Fahnestock, et al., Applied and Euvironmenta
l Microbiology, Feb.379-384 (1987)], secretion of β-lactamase of Escherichia coli using subtilisin gene [Sui-Lam Wang., et al., Journal of Bacteriology, Vo
l.168, No.2, Nov.1005-1009 (1986)] and human-α
-Secretion of interferon [Palva. I. et al., Gene, 22, 2
29-235 (1983)] and the like have been reported. As seen in these reports, a protein derived from a certain kind of prokaryote is efficiently secreted and produced using Bacillus subtilis as a host. For example, in the case of protein A of Staphylococcus aureus, a secretory production of about 1 g / is observed.

しかしながら、真核生物由来のマウス−β−インターフ
ェロンやヒト−α−インターフェロンの分泌の場合に
は、その分泌生産量は僅かである。例えば、ヒト−α−
インターフェロンの場合には、その分泌生産量が500μg
/程度である。
However, in the case of the secretion of eukaryote-derived mouse-β-interferon or human-α-interferon, its secretory production amount is small. For example, human-α-
In the case of interferon, its secretory production is 500 μg
/ It is about.

また、アミノ酸数の少ないペプチド若しくはその前駆体
の分泌生産に関して、バチルス・ズブチリスのズブチリ
シン遺伝子を用いた25アミノ酸からなる心房性利尿ホル
モン[human atrial natriuretic α−factor(hAN
F)]の分泌生産が報告されている[Lin−Fa Wang.,et
al.,Gene,69,39−47(1988)]。しかしながら、この場
合にも、分泌生産量が500μg/程度と低い。この主な
原因として、ペプチドの分泌阻害および枯草菌が分泌す
るプロテアーゼによる分解が考えられる。
In addition, regarding secretory production of a peptide having a small number of amino acids or a precursor thereof, an atrial diuretic hormone (human atrial natriuretic α-factor (hAN) consisting of 25 amino acids using the subtilisin gene of Bacillus subtilis is used.
F)] has been reported [Lin-Fa Wang., Et
al., Gene, 69, 39-47 (1988)]. However, also in this case, the secretory production amount is as low as about 500 μg /. The main causes of this are considered to be inhibition of peptide secretion and degradation by a protease secreted by Bacillus subtilis.

これらのことは、バチルス・ズブチリスを宿主とする場
合には、真核生物由来のタンパク質又はペプチドなどを
菌体外に分泌生産させることが容易でないことを意味す
る。また、分泌生産されたタンパク質、ペプチド分子の
一部、若しくは全てのC−末端側が、宿主由来のプロテ
アーゼにより分解する可能性がある。従って、バチルス
・ズブチリスなどの微生物により、完全なアミノ酸配列
を有するペプチドを分泌生産させることは困難である。
These means that when Bacillus subtilis is used as a host, it is not easy to secrete and produce eukaryote-derived proteins or peptides outside the cells. In addition, there is a possibility that the C-terminal side of all or part of the secretory produced protein or peptide molecule may be decomposed by the protease derived from the host. Therefore, it is difficult to secrete and produce a peptide having a complete amino acid sequence by a microorganism such as Bacillus subtilis.

本発明の目的は、真核生物由来のペプチドであっても、
完全なアミノ酸配列を有するペプチドを菌体外に効率よ
く多量に分泌生産する上で有用な形質転換体を提供する
ことにある。
The object of the present invention is to eukaryote-derived peptides,
It is intended to provide a transformant useful for efficiently secreting and producing a peptide having a complete amino acid sequence in a large amount outside a cell.

本発明の他の目的は、完全なアミノ酸配列を有するペプ
チドをペプチド前駆体として効率よく多量に得ることが
できるペプチド前駆体タンパク質の製造方法を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a method for producing a peptide precursor protein, which can efficiently obtain a peptide having a complete amino acid sequence as a peptide precursor in a large amount.

[発明の構成] 本発明者らは、上記目的を達成するため、鋭意検討の結
果、宿主微生物により菌体外に分泌されるタンパク質を
コードする遺伝子に、ペプチドをコードする遺伝子を複
数連結した遺伝子断片と、ベクターDNAとを連結し、得
られたプラスミドによりプロテアーゼ生産性の低い特定
の宿主微生物を形質転換する場合には、形質転換株の培
養により、完全なアミノ酸配列を有する複数のペプチド
を含むペプチド前駆体タンパク質が菌体外に効率よく多
量に生産することを見いだし、本発明を完成した。すな
わち、本発明は、宿主微生物により菌体外に分泌される
タンパク質をコードする遺伝子に、ペプチドをコードす
る遺伝子が複数連結した遺伝子断片と、ベクターDNAと
が連結しているプラスミドにより、宿主微生物が形質転
換された形質転換体であって、宿主微生物が、アルカリ
プロテアーゼ及び中性プロテアーゼの生産能を欠き、か
つプロテアーゼ活性が野生株の3%以下である枯草菌に
spoOA△677変異遺伝子を導入した宿主微生物である、形
質転換体を提供する。
[Structure of the Invention] In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have conducted extensive studies and as a result, have found that a gene encoding a protein secreted by a host microorganism to the outside of a bacterial cell is linked with a plurality of peptide-encoding genes. When a fragment and vector DNA are ligated and the resulting plasmid transforms a specific host microorganism having low protease productivity, the transformed strain contains a plurality of peptides having a complete amino acid sequence. The present invention was completed by discovering that a peptide precursor protein can be efficiently produced in a large amount outside the bacterial cell. That is, the present invention provides a gene encoding a protein secreted by a host microorganism to the outside of a microbial cell, a gene fragment in which a plurality of gene encoding a peptide are linked, and a plasmid in which a vector DNA is linked to a host microorganism. A transformed transformant, wherein the host microorganism lacks the ability to produce alkaline protease and neutral protease, and the protease activity is 3% or less of that of the wild strain.
Provided is a transformant that is a host microorganism into which the spoOAΔ677 mutant gene has been introduced.

また、本発明は、前記形質転換体を培養し、複数のペプ
チドを含むペプチド前駆体タンパク質を菌体外に分泌さ
せるペプチド前駆体タンパク質の製造方法を提供する。
The present invention also provides a method for producing a peptide precursor protein, which comprises culturing the transformant and secreting a peptide precursor protein containing a plurality of peptides to the outside of the microbial cell.

以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明で用いるプラスミドは、宿主微生物により菌体外
に分泌されるタンパク質をコードする遺伝子を含んでい
る。前記タンパク質は、キャリアーとして機能し、宿主
微生物により菌体外に分泌されるタンパク質であればよ
い。好ましいタンパク質は、バチルス(Bacillus)属細
菌、特にバチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)
により分泌されるタンパク質である。バチルス・ズブチ
リスは、安全性が高く、菌体外にタンパク質を多量に分
泌する。
The plasmid used in the present invention contains a gene encoding a protein secreted by the host microorganism outside the cell. The protein may be any protein that functions as a carrier and is secreted by the host microorganism to the outside of the microbial cell. A preferred protein is a bacterium of the genus Bacillus, especially Bacillus subtilis.
Is a protein secreted by. Bacillus subtilis is highly safe and secretes a large amount of protein outside the cells.

バチルス属細菌が菌体外に分泌するタンパク質には、バ
チルス属細菌が本来分泌するタンパク質、例えば、α−
アミラーゼ、中性又はアルカリ性プロテアーゼ、ペニシ
リナーゼ、セルラーゼなどに限らず、異種生物のタンパ
ク質、例えば、黄色ブドウ状球菌[スタフィロコッカス
・アウレウス(Staphylococcus aureus)]由来のプロ
テインAなども含まれる。好ましいタンパク質には、前
記プロテインAが含まれる。
The protein secreted by the Bacillus bacterium outside the cell includes a protein originally secreted by the Bacillus bacterium, for example, α-
Not only amylase, neutral or alkaline protease, penicillinase, cellulase and the like, but also proteins of different organisms, for example, protein A derived from Staphylococcus aureus are included. Preferred proteins include protein A above.

以下、プロテインAについて説明する。Hereinafter, protein A will be described.

プロテインAは、遺伝子の発現に関与するプロモーター
領域とリボソーム結合部位とを有している。プロモータ
ー領域は、例えば、黄色ブドウ状球菌8325−4株[ウー
レンら、J.Biol.Chem.,259.1695(1984)]に由来し、
−131〜−120番目のヘアピン構造と−151〜−138番目の
パリンドローム配列とを有するプロモーターであっても
よいが、好ましいプロモーター領域は、本出願人が特開
昭63-245677号公報において提案した塩基配列で表され
る領域である。このプロモーター領域は、−300〜−番
目の配列に対応し、その特徴は、前記黄色ブドウ状球菌
8325−4株に由来するプロモーター領域となり、前記ヘ
アピン構造及びパリンドローム配列が存在しない点にあ
る。
Protein A has a promoter region involved in gene expression and a ribosome binding site. The promoter region is derived from, for example, S. aureus 8325-4 strain [Uhren et al., J. Biol. Chem., 259.1695 (1984)],
It may be a promoter having a hairpin structure at positions -131 to -120 and a palindromic sequence at positions -151 to -138, but a preferred promoter region is proposed by the applicant in JP-A-63-245677. The region represented by the selected nucleotide sequence. This promoter region corresponds to the −300 to −th sequence, and its characteristic is that the above-mentioned S. aureus
This is a promoter region derived from the 8325-4 strain, and the hairpin structure and palindromic sequence do not exist.

プロモーター領域の下流(1〜108番目の塩基配列)に
は、分泌に関与するS領域をコードする遺伝子が存在
し、この分泌シグワル領域の下流(109〜1524番目の塩
基配列)には構造遺伝子が存在する。プロテインAの構
造遺伝子は、E(109〜276番目の塩基配列)、D(277
〜459番目の塩基配列)、A(460〜633番目の塩基配
列)、B(634〜807番目の塩基配列)、C(808〜981番
目の塩基配列)、およびX(982〜1524番目の塩基配
列)からなる6つのユニットで構成され、N末端から、
上記の順序に結合している。また、1525〜1552番目の塩
基配列はノンコーディング部分であり、1525〜1527番目
には終始コドンTAAが存在する。E領域は、プロテイン
AのN末端に存在するユニットであり、免疫グロブリン
G(IgG)との結合能力が比較的小さい。D、A、B、
及びC領域は、それぞれ1gGのFc部分との強い結合能力
を有し、X領域は、プロテインA分子を黄色ブドウ状球
菌の細胞壁に結合させる機能を有するユニットである。
A gene encoding an S region involved in secretion is present downstream of the promoter region (base sequence 1 to 108), and a structural gene is located downstream of the secretory sigwar region (base sequence 109 to 1524). Exists. The structural gene of protein A has E (109-276th nucleotide sequence), D (277
~ 459th base sequence), A (460 to 633rd base sequence), B (634 to 807th base sequence), C (808 to 981th base sequence), and X (982 to 1524th base sequence) Sequence) consisting of 6 units, from the N-terminal,
Combined in the above order. The 1525 to 1552th nucleotide sequence is a non-coding portion, and the 1525 to 1527th nucleotide has a termination codon TAA. The E region is a unit existing at the N-terminus of protein A, and has a relatively small ability to bind to immunoglobulin G (IgG). D, A, B,
The C region and the C region each have a strong binding ability to the Fc portion of 1 gG, and the X region is a unit having a function of binding the protein A molecule to the cell wall of S. aureus.

このように、プロテインAは、IgGのFc領域と特異的に
結合する5つの繰返し領域と、細胞壁と結合する領域と
を有している。このことを利用して、Fc領域と特異的に
結合する領域の後に、目的とするペプチドを連結し、融
合タンパク質として発現させた後、アフィニティークロ
マトグラフィーで簡単に精製することができる。従っ
て、タンパク質をコードする遺伝子は、前記プロテイン
A中のIgGのFc部分に対して結合能を有する領域、特
に、プロテインAの成熱タンパク質中の440番目のアミ
ノ酸まで、すなわち、プロテインAの構造遺伝子中の44
0番目のアミノ酸(シグナルペプチドを除いて)であるA
spまでの領域が好ましい。また、タンパク質は、プロテ
インAの成熱タンパク質中の187番目のアミノ酸まで、
すなわち、プロテインAの構造遺伝子中の187番目のア
ミノ酸(シグナルペプチドを除いて)であるLeuまでの
領域が好ましい。
Thus, protein A has five repeating regions that specifically bind to the Fc region of IgG and a region that binds to the cell wall. Utilizing this fact, the peptide of interest can be linked after the region that specifically binds to the Fc region, expressed as a fusion protein, and then simply purified by affinity chromatography. Therefore, the gene encoding the protein is a region having the ability to bind to the Fc portion of IgG in the protein A, particularly up to the 440th amino acid in the thermogenic protein of protein A, that is, the structural gene of protein A. 44 of
A is the 0th amino acid (excluding the signal peptide)
The region up to sp is preferred. In addition, the protein is up to the 187th amino acid in the thermogenic protein of protein A,
That is, the region up to Leu which is the 187th amino acid (excluding the signal peptide) in the protein A structural gene is preferable.

また、前記のように、黄色ブドウ状球菌のプロテインA
には、遺伝子の発現に関与するプロモーター、リボソー
ム結合部位、分泌シグナル及びタンパク質をコードする
領域が含まれている。従って、プロテインAを導入した
プラスミドは、分泌発現能を有し、タンパク質をコード
する領域の後に、ペプチドをコードする遺伝子を連結す
ると、タンパク質とペプチドを前駆体とからなるペプチ
ドを前駆体タンパク質を分泌発現する。
In addition, as described above, protein A of Staphylococcus aureus
Contains a promoter, a ribosome binding site, a secretory signal, and a protein-encoding region involved in gene expression. Therefore, the plasmid having protein A introduced therein has a secretory expression ability, and when a peptide-encoding gene is ligated after a protein-encoding region, a peptide consisting of a protein and a peptide is secreted as a precursor protein. Express.

なお、タンパク質の大きさは、キャリアーとして機能す
る限り、タンパク質分子全体であってもよく、その一部
であってもよい。
The size of the protein may be the whole protein molecule or a part thereof as long as it functions as a carrier.

また、前記タンパク質をコードする遺伝子は、生物由来
であってもよく、化学合成したものであってもよい。前
記遺伝子は、前記タンパク質の大きさに対応して、タン
パク質全体をコードしていてもよく、その一部をコード
していてもよい。
The gene encoding the protein may be of biological origin or may be chemically synthesized. The gene may encode the whole protein or a part thereof, depending on the size of the protein.

本発明で用いるプラスミドの特徴は、前記タンパク質を
コードする遺伝子に、目的ペプチドをコードする遺伝子
が複数連結したタンデム型遺伝子を含んでいる点にあ
る。
The feature of the plasmid used in the present invention is that it includes a tandem-type gene in which a plurality of genes encoding the target peptide are linked to the gene encoding the protein.

ペプチドは、天然のアミノ酸で構成される限り特に限定
されない。ペプチドの具体例としては、例えば、バソア
クティブ・インテスティナル・ポリペプチド[Vasoacti
ve Intestinal Polypeptide(VIP)]、必房性利尿ホル
モン(ANP)、インスリン、ガストリン、各種オピオイ
ドペプチド、上皮細胞成長因子、エンドセリン、サブス
タンスP、カルシトニン、インスリン様成長因子I,II、
ガラニン、モチリン、バソプレッシンなどの生理活性ペ
プチド、ヒルジン、エグリンC、分泌性白血球由来プロ
テア−ゼインヒビターなどの阻害剤などが挙げられる。
また、ペプチドには、ヒトアルブミン、血液凝固因子、
リンフォカイン、神経細胞成長因子、肝細胞再生因子な
どの各種の分化誘導因子、成長因子などのタンパク質も
ふくまれる。
The peptide is not particularly limited as long as it is composed of natural amino acids. Specific examples of the peptide include, for example, Vasoactintestinal polypeptide [Vasoacti
ve Intestinal Polypeptide (VIP)], essential diuretic hormone (ANP), insulin, gastrin, various opioid peptides, epidermal growth factor, endothelin, substance P, calcitonin, insulin-like growth factor I, II,
Examples thereof include physiologically active peptides such as galanin, motilin and vasopressin, and inhibitors such as hirudin, egulin C, secretory leukocyte-derived protease inhibitor and the like.
The peptides include human albumin, blood coagulation factor,
It also includes various differentiation-inducing factors such as lymphokines, nerve cell growth factors and hepatocyte regeneration factors, and proteins such as growth factors.

好ましいペプチドには、VIPが含まれ、このVIPは28個の
アミノ酸残基からなり、血管拡張作用や血流増加作用な
どの薬理作用を有する[Science 169,1217(1970)]。
VIPは、下記のアミノ酸配列で表される。
Preferred peptides include VIP, which consists of 28 amino acid residues and has pharmacological actions such as vasodilatory action and blood flow increasing action [Science 169, 1217 (1970)].
VIP is represented by the following amino acid sequence.

H−His−Ser−Asp−Ala−Val−Phe−Thr−Asp−Asn−T
yr−Thr−Arg−Leu−Arg−Lys−Gln−Met−Ala−Val−L
ys−Lys−Tyr−Leu−Asn−Ser−Ile−Leu−Asn−OH このアミノ酸配列で表されるVIPは、17番目のアミノ酸
がLeuではなくMetである点で、先行技術文献[特開平1-
296996号公報およびEur.J.Biochem.178,343-350(198
8)]に記載のVIPと異なる。
H-His-Ser-Asp-Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-T
yr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-L
ys-Lys-Tyr-Leu-Asn-Ser-Ile-Leu-Asn-OH The VIP represented by this amino acid sequence is that the 17th amino acid is Met instead of Leu, which is a prior art document [JP-A-1 -
296996 and Eur. J. Biochem. 178,343-350 (198
8)] different from VIP.

また、VIPは、C末端にGly−X(式中、Xは、OH、Lys
−OH、Arg−OH、Lys−Arg−OH、またはArg−Lys−OHを
示す)が付加したVIP前駆体として使用するのが好まし
い。
In addition, VIP has Gly-X at the C-terminus (wherein X is OH, Lys
-OH, Arg-OH, Lys-Arg-OH, or Arg-Lys-OH) is preferably added as a VIP precursor.

複数のペプチドをコードする遺伝子は、生物から抽出し
てもよく、化学合成してもよい。なお、同種のペプチド
を連続した配列で、複数コードするような遺伝子は、一
般に知られていない。従って、複数個のペプチドをコー
ドする遺伝子として、化学合成した遺伝子を複数用いる
のが好ましい。また、複数のペプチドは、同種の複数の
ペプチドで構成されていてもよく、異種の複数のペプチ
ドで構成されていてもよい。
Genes encoding multiple peptides may be extracted from organisms or may be chemically synthesized. It should be noted that a gene that encodes a plurality of peptides of the same species in a continuous sequence is not generally known. Therefore, it is preferable to use a plurality of chemically synthesized genes as genes encoding a plurality of peptides. Further, the plurality of peptides may be composed of a plurality of peptides of the same kind, or may be composed of a plurality of peptides of different kinds.

前記タンパク質をコードする遺伝子に連結される、ペプ
チドをコードする遺伝子の数は、2以上であればよい
が、通常、2〜20程度である。
The number of peptide-encoding genes linked to the protein-encoding gene may be 2 or more, but is usually about 2 to 20.

前記ペプチドをコードする複数の遺伝子間には、酵素的
又は化学的に切断可能なスペーサー配列(アミノ酸配
列)が存在するのが好ましい。前記切断可能なスペーサ
ー配列を利用して、ペプチド前駆体からペプチド又はペ
プチドを含む断片を容易に切り出し、分離することがで
きる。なお、ペプチドを単離する際に、切断のためのス
ペーサー配列が必要でない場合には、スペーサー配列を
複数の遺伝子間に介在させる必要はない。
It is preferable that a spacer sequence (amino acid sequence) capable of being enzymatically or chemically cleaved is present between the plurality of genes encoding the peptide. The cleavable spacer sequence can be used to easily cut out and separate a peptide or a peptide-containing fragment from a peptide precursor. In addition, when a spacer sequence for cleavage is not required when isolating a peptide, it is not necessary to interpose the spacer sequence between a plurality of genes.

化学的に切断可能なスペーサー配列としては、例えば、
臭化シアンにより切断されるMet[C末端側が切断され
る。D.V.Goeddel,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA76,10
6−110(1979)]、BNPS−スカトール(Skatol)やN−
クロロスクシンイミド(NCS)により切断されるTrp[C
末端側が切断される。Y.Saito,et al.,J.Biochem.101,1
23−134(1987)]、70%ギ酸などの酸により切断され
るAsp−Pro[Asp−Pro間が切断される。Biochem.Biophy
s.Res.Commun.,40,1173(1970)]、ヒドロキシアミン
により切断されるAsn−Gly[Asn−Gly間が切断される]
などが挙げられる。
As the chemically cleavable spacer sequence, for example,
Met cleaved by cyanogen bromide [C-terminal side is cleaved. DVGoeddel, et al., Proc.Natl.Acad.Sci.USA76,10
6-110 (1979)], BNPS-Skatol and N-
Trp [C cleaved by chlorosuccinimide (NCS)
The end side is cut. Y.Saito, et al., J. Biochem. 101,1
23-134 (1987)], which is cleaved by an acid such as 70% formic acid. Asp-Pro [Asp-Pro is cleaved. Biochem.Biophy
s.Res.Commun., 40 , 1173 (1970)], Asn-Gly cleaved by hydroxyamine [Between Asn-Gly]
And so on.

酵素的に切断可能なスペーサー配列には、例えば、トリ
プシン、エンドプロテイナーゼなどのトリプシン様酵素
により切断されるArg、Lys[Arg、LysのC末端側が切断
される。J.Shine,et al.,Nature,285,456−461(198
0)]、リジルエンドペプチダーゼ、エンドプロテイナ
ーゼLys−Cなどにより切断されるLys(LysのC末端側
が切断される。特開昭61−275222号公報)、V8プロテア
ーゼなどの酸性アミノ酸に特異的な酵素により切断され
るGlu、Asp(Glu、AspのC末端側が切断される。特公表
昭60−501391号公報)、血液凝固因子Xaにより切断され
るIle−Glu−Gly−Arg(C末端側が切断される。特開昭
61−135591号公報)、トロンビン(Thrombin)により切
断されるGly−Pro−Argなど(C末端側が切断される。
特開昭62−135500号公報)、カリクレイン(Kallikrei
n)により切断されるPhe−Arg[C末端側が切断され
る。特開昭62−248489H号公報]、プロリルエンドペプ
チダーゼにより切断されるPro[C末端側が切断され
る。Biochemistry,16,2942(1977)]、ウロキナーゼ
(urokinase)により切断されるGlu−Gly−Arg(C末端
側が切断される。特開平2-100685号公報)などが含まれ
る。
The enzymatically cleavable spacer sequence is cleaved at the C-terminal side of Arg or Lys [Arg, Lys, which is cleaved by a trypsin-like enzyme such as trypsin or endoproteinase. J. Shine, et al., Nature, 285 , 456−461 (198
0)], Lysyl endopeptidase, endoproteinase Lys-C, and other Lys (the C-terminal side of Lys is cleaved. JP-A-61-275222), enzymes specific to acidic amino acids such as V8 protease. Glu and Asp (the C-terminal side of Glu and Asp is cleaved. Japanese Patent Publication No. 60-501391), and Ile-Glu-Gly-Arg (the C-terminal side is cleaved by blood coagulation factor Xa). JP Sho
61-135591), Gly-Pro-Arg and the like which are cleaved by thrombin (the C-terminal side is cleaved).
JP-A-62-135500), Kallikrei
Phe-Arg [C-terminal side which is cleaved by n) is cleaved. JP-A-62-248489H], Pro is cleaved by prolyl endopeptidase, and the C-terminal side is cleaved. Biochemistry, 16, 2942 (1977)], Glu-Gly-Arg (C-terminal side is cleaved, which is cleaved by urokinase, JP-A No. 2-100685) and the like.

さらに、酵素的に切断可能なスペーサー配列には、ジペ
プチドLys−Arg、Arg−Arg、Arg−Lys、Lys−Lysが含ま
れる。これらのアミノ酸間を特異的に加水分解するプロ
テアーゼとしては、大腸菌(Escherichia coli)由来の
OmpTプロテアーゼ[プロテアーゼVII,K.Sugimoto,et a
l.,J.Bacteriol.170,5625−5632(1988)]、サルモネ
ラ・ティフィムリウム(Salmonella typhimurium)由来
のE−Protein[J.Grodberg and J.J.Dunn,J.Bacterio
l.171,2903-2905(1989)]、鎮痛ペプチドの生合成に
関与するプロテアーゼ[W.Demmer and K.Brand,Bioche
m.Biophys.Res.Commun.,138,356−362(1986)]などが
挙げられる。
Furthermore, enzymatically cleavable spacer sequences include the dipeptides Lys-Arg, Arg-Arg, Arg-Lys, Lys-Lys. A protease that specifically hydrolyzes these amino acids is derived from Escherichia coli.
OmpT Protease [Protease VII, K. Sugimoto, et a
L., J. Bacteriol. 170 , 5625-5632 (1988)], E-Protein derived from Salmonella typhimurium [J. Grodberg and JJDunn, J. Bacterio].
l. 171 , 2903-2905 (1989)], a protease involved in the biosynthesis of analgesic peptides [W. Demmer and K. Brand, Bioche.
m.Biophys.Res.Commun., 138 , 356-362 (1986)] and the like.

前記スペーサー配列Arg−Lys、Arg−ArgのN末端側を特
異的に加水分解するプロテアーゼとしては、例えば、ソ
マトスタチンの成熟に関与するプロテアーゼ[P.Glusch
ankof,et al.,J.Biol.Chem.262,9615−9620(1987)]
などが挙げられる。
Examples of the protease that specifically hydrolyzes the spacer sequences Arg-Lys and N-terminal side of Arg-Arg include proteases involved in maturation of somatostatin [P. Glusch
ankof, et al., J. Biol. Chem. 262 , 9615-9620 (1987)]
And so on.

さらに、スペーサー配列Lys−Arg、Arg−ArgのC末端側
を特異的に加水分解するプロテアーゼとしては、例え
ば、IRCM−セリンプロテアーゼ(Serine Protease)1
[J.A.Cromlish,et al.,J.Biol.Chem,261,10850−10858
(1986)]、POMC−コンバーティングエンザイム(Conv
erting enzyme)[Y.P.Loh,et al.,J.Biol.Chem.260,71
94−7205(1985)]、酵母サッカロマイセス属[Saccha
romyces,K.Mizuno,et al.,Biochem.Biophys.Res.Commu
n.144,807−814(1987)]、クライベロマイセス属(Kl
uyveromyces)、スポロボロマイセス属(Sporobolomyce
s)、フィロバジジウム属(Filobasidium)、ハンゼヌ
ラ属(Hansenula)、イサチェンキア属(Issatchenki
a)、ピキア属(Pichia)、ロゾスポリジウム属(Rhodo
sporidium)、サッカロミコプシス属(Saccharomycopsi
s)由来のプロテアーゼ(特開平1−191683号公報、特
開平2−49585号公報)などが挙げられる。
Furthermore, examples of the protease that specifically hydrolyzes the C-terminal side of the spacer sequences Lys-Arg and Arg-Arg include IRCM-Serine Protease 1
[JACromlish, et al., J. Biol. Chem, 261 , 10850-10858
(1986)], POMC-Converting Enzyme (Conv.
erting enzyme) [YPLoh, et al., J. Biol. Chem. 260 , 71
94-7205 (1985)], yeast Saccharomyces [Saccha
romyces, K.Mizuno, et al., Biochem.Biophys.Res.Commu
n. 144 , 807-814 (1987)], Kliberomyces sp.
uyveromyces), Sporobolomyces
s), genus Filobasidium, genus Hansenula, genus Issatchenki
a), Pichia, Rhodosporidium
sporidium), Saccharomycopsis
s) -derived protease (JP-A-1-191683, JP-A-2-49585) and the like.

これらのスペーサー配列の中で、前記酵母由来の塩基性
アミノ酸残基対特異的プロテアーゼによりC末端側を特
異的に加水分解できるLys−Arg、Arg−Arg、又はPro−A
rgが好ましい。
Among these spacer sequences, Lys-Arg, Arg-Arg, or Pro-A capable of specifically hydrolyzing the C-terminal side with the yeast-derived basic amino acid residue pair-specific protease
rg is preferred.

ペプチド前駆体を分泌させるために遺伝子が組込まれる
ベクターDNAは、宿主微生物により複製可能なDNAであれ
ばよいが、バチルス属細菌で複製可能なプラスミドのDN
Aであるのが好ましい。ベクターとしては、菌体外にタ
ンパク質を分泌する宿主に応じて、慣用のベクター、例
えば、スタフィロコッカス属由来のプラスミドpUB110、
pC194、pBD64、pE194、pSAO501、pT127およびこれらの
誘導体が挙げられる。好ましいベクターDNAは、プラス
ミドpUB110のDNAである。これらのプラスミドを有する
バチルス・ズブチリスは、いずれもオハイオ大学バチル
スストックセンター(住所:484,West 12th Avenue,Colu
mus Ohaio,43210U.S.A.)から入手できる。
The vector DNA in which the gene is incorporated to secrete the peptide precursor may be any DNA that can be replicated by the host microorganism, but is a DN of a plasmid that is replicable in Bacillus bacteria.
A is preferred. The vector, depending on the host secreting the protein outside the cells, a conventional vector, for example, plasmid pUB110 derived from Staphylococcus,
pC194, pBD64, pE194, pSAO501, pT127 and derivatives thereof. A preferred vector DNA is the DNA of plasmid pUB110. Bacillus subtilis carrying these plasmids are all available at the Bacillus Stock Center, University of Ohio (Address: 484, West 12th Avenue, Colu
mus Ohaio, 43210U.SA).

本発明のプラスミドは、通常の連結技術、例えば制限酵
素を用いて切断したDNAとベクターDNAとをリガーゼを用
いて連結する制限酵素法、リンカー法などにより構築で
きる。すなわち、前記タンパク質をコードする遺伝子
と、ペプチドをコードする複数の遺伝子とが連結した遺
伝子断片に、発現のための制御部位である。プロモータ
ー、リボソーム結合部位及び分泌シグナルを結合し、得
られたDNA断片を、ベクターDNAに結合することにより、
プラスミドを構築できる。なお、プロモーター、リボソ
ーム結合部位、分泌シグナル及びタンパク質をコードす
る領域を含む前記プロテインAなどを用いる場合には、
プロモーター、リボソーム結合部位、分泌シグナル及び
タンパク質をコードする遺伝子を、ベクターに導入する
必要はない。
The plasmid of the present invention can be constructed by a conventional ligation technique, for example, a restriction enzyme method or a linker method in which a DNA cleaved with a restriction enzyme and a vector DNA are ligated with a ligase. That is, it is a control site for expression in a gene fragment in which a gene encoding the protein and a plurality of genes encoding peptides are linked. By binding a promoter, a ribosome binding site and a secretion signal, and binding the obtained DNA fragment to vector DNA,
A plasmid can be constructed. When using the above-mentioned protein A containing a promoter, a ribosome binding site, a secretory signal and a protein-coding region,
Genes encoding promoters, ribosome binding sites, secretion signals and proteins need not be introduced into the vector.

複数のペプチドをコードする遺伝子の構築、各遺伝子断
片の連結には、慣用の遺伝子操作法が利用できる。その
際、大腸菌の宿主ベクターなどを利用することもでき
る。例えば、タンデム型遺伝子の構築をVIPを例にとっ
て説明すると、次の通りである。複数のVIPをコードす
る遺伝子の構築には、VIP遺伝子の5′側に、制限酵素T
th111Iの切断認識塩基配列であるGACNNNGTCが存在する
ことを利用できる。前記制御酵素Tth111Iによる切断片
は、突出末端であるが、対称構造を有していないので、
制限酵素Tth111Iによる切断部位を利用して、ペプチド
をコードする複数の遺伝子を目的の方向に導入する切断
点として極めて有用である。すなわち、挿入するVIP遺
伝子として、5′側に制限酵素Tth111Iの切断部位を有
し、3′側に前記制限酵素の切断部位を有しない遺伝子
を合成する。一方、VIP遺伝子が導入されたプラスミド
を制限酵素Tth111Iで切断すると共に、5′側のリン酸
残基をアルカリホスファターゼにより除去し、前記挿入
するVIP遺伝子をDNAリガーゼにより連結する。得られた
ベクターにより大腸菌を形質転換すると共に、形質転換
株を培養し、2つのVIP遺伝子が導入されたプラスミド
を調製する。上記操作を繰返し行なうことにより、この
Tth111I切断部位を利用して、理論的には、何回でも、V
IP遺伝子のタンデム化が可能であり、複数のVIP遺伝子
が連結されたプラスミドを調製できる。
Conventional gene manipulation methods can be used for constructing genes encoding a plurality of peptides and ligating each gene fragment. At that time, an E. coli host vector or the like can also be used. For example, the construction of a tandem-type gene will be described using VIP as an example. To construct a gene encoding multiple VIPs, the restriction enzyme T should be added to the 5'side of the VIP gene.
The existence of GACNNNGTC, which is the cleavage recognition base sequence of th111I, can be utilized. The fragment cleaved by the control enzyme Tth111I has protruding ends, but does not have a symmetric structure.
It is extremely useful as a cleavage point for introducing a plurality of peptide-encoding genes in a desired direction by utilizing the cleavage site by the restriction enzyme Tth111I. That is, as the VIP gene to be inserted, a gene having a cleavage site for the restriction enzyme Tth111I on the 5'side and a cleavage site for the restriction enzyme on the 3'side is synthesized. On the other hand, the plasmid into which the VIP gene has been introduced is cleaved with the restriction enzyme Tth111I, the 5'side phosphate residue is removed with alkaline phosphatase, and the VIP gene to be inserted is ligated with DNA ligase. Escherichia coli is transformed with the obtained vector, and the transformed strain is cultured to prepare a plasmid into which two VIP genes have been introduced. By repeating the above operation,
Theoretically, using the Tth111I cleavage site, V
Tandemization of the IP gene is possible, and a plasmid in which multiple VIP genes are linked can be prepared.

なお、制限酵素Tth111Iが認識する切断部位を、他のペ
プチドをコードする遺伝子の5′側に付加し、前記と同
様にして順次連結することにより、他のペプチドをコー
ドする遺伝子をタンデム化できる。
A gene encoding another peptide can be tandemized by adding a cleavage site recognized by the restriction enzyme Tth111I to the 5'side of a gene encoding another peptide and sequentially ligating in the same manner as described above.

本発明の形質転換体は、前記プラスミドを宿主微生物に
移入し、宿主微生物を形質転換することにより得られ
る。宿主微生物としては、菌体外にタンパク質を分泌
し、遺伝学、生化学的な知見が多く蓄積され、かつ安全
性の高いバチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)
のうち、菌体外へのプロテアーゼ生産性を低下させた微
生物を用いる。このような菌株を前記プラスミドにより
形質転換する場合には、宿主に由来するプロテアーゼに
よる分解を著しく抑制でき、ペプチド前駆体を効率よく
多量に得ることができる。
The transformant of the present invention can be obtained by introducing the above plasmid into a host microorganism and transforming the host microorganism. As a host microorganism, Bacillus subtilis, which secretes proteins outside the cells, accumulates many genetic and biochemical findings, and is highly safe
Among these, microorganisms having reduced protease productivity outside the cells are used. When such a strain is transformed with the above plasmid, decomposition by a protease derived from the host can be significantly suppressed, and a large amount of peptide precursor can be efficiently obtained.

プロテアーゼ生産性の低い枯草菌としては、アルカリプ
ロテアーゼ及び中性プロテアーゼの生産能を欠き、かつ
プロテアーゼ活性が野生株の3%以下である枯草菌バチ
ルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)に、spoOA△67
7変異遺伝子を導入した宿主微生物を用いる。このよう
な菌株には、例えば、特願平1−281440号において、本
発明者らが提案したように、バチルス・ズブチリス104H
L株[Biochem.Biophys.Res.Commun.,128;601−606,(19
85)]にspoOA△677変異遺伝子を導入したバチルス・ズ
ブチリスSP011株(微工研菌寄第10987号)、バチルス・
ズブチリスDY−16株(微工研菌寄9488号)にspoOA△677
変異遺伝子を導入したバチルス・ズブチリスSPL14株
(微工研菌寄第10988号)などが含まれる。
As a Bacillus subtilis having a low protease productivity, Bacillus subtilis Bacillus subtilis, which lacks the ability to produce alkaline protease and neutral protease and has a protease activity of 3% or less of the wild strain, has spoOA △ 67.
7 Use a host microorganism into which a mutant gene has been introduced. Examples of such strains include Bacillus subtilis 104H, as proposed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 1-281440.
L strain [Biochem.Biophys.Res.Commun., 128; 601-606, (19
85)], in which the spoOAΔ677 mutant gene was introduced into Bacillus subtilis SP011 strain (Microtechnology Research Institute No. 10987), Bacillus subtilis
Subtilis DY-16 strain (Microtech Lab. No. 9488) spoOA △ 677
Bacillus subtilis SPL14 strain (Microtechnological Research Institute No. 10988) and the like into which a mutant gene has been introduced are included.

前記プラスミドによる宿主微生物の形質転換は、慣用の
方法、後えば、チャン(Chang)らのプロトプラスト化
法[Chang,S.,et al.,mol.Gen.Genet.,168,111-115(19
79)]などを利用して行なうことができる。
Transformation of a host microorganism with the above-mentioned plasmid is carried out by a conventional method, for example, the method of protoplast formation by Chang et al. [Chang, S., et al., Mol. Gen. Genet., 168, 111-115 (19).
79)] and so on.

さらに、本発明の製造方法においては、前記形質転換体
を培養し、菌体外に、複数のペプチドを含むペプチド前
駆体タンパク質を分泌させる。形質転換体の培養は、ペ
プチド前駆体が分泌発現可能である限り、慣用の液体培
養に準じて行なうことができる。すなわち、形質転換体
の培養は、慣用の成分、例えば、無機塩、炭素源、窒素
源、増殖因子成分などを含む液体培地で、振盪培養又は
通気撹拌培養法により行なうことができる。培地のpH
は、例えば、7〜8程度である。培養は、微生物の培養
に採用される通常の条件、例えば、温度15〜45℃、好ま
しくは25〜40℃、培養時間6〜60時間程度の条件で行な
うことができる。より具体的には、例えば、500mlのヒ
ダ付き3角フラスコに100mlのMedium A培地[Stephen
R.Fahnestock.et al.,Applied and Environmental Mic
robiology,Feb.379−384(1987)]を入れ、前記形質転
換体を植菌し、37℃で15時間程度培養することにより、
複数のペプチドを含むペプチド前駆体タンパク質を菌体
外に多量に分泌させることができる。
Furthermore, in the production method of the present invention, the transformant is cultured to secrete a peptide precursor protein containing a plurality of peptides outside the cells. Cultivation of the transformant can be carried out according to conventional liquid culture as long as the peptide precursor can be secreted and expressed. That is, the transformant can be cultivated in a liquid medium containing a conventional component such as an inorganic salt, a carbon source, a nitrogen source, a growth factor component and the like by shaking culture or aeration stirring culture method. PH of medium
Is, for example, about 7 to 8. Cultivation can be carried out under the usual conditions employed for culturing microorganisms, for example, a temperature of 15 to 45 ° C, preferably 25 to 40 ° C, and a culturing time of about 6 to 60 hours. More specifically, for example, 100 ml of Medium A medium [Stephen
R. Fahnestock.et al., Applied and Environmental Mic
robiology, Feb.379-384 (1987)], inoculate the transformant, and incubate at 37 ° C for about 15 hours.
A large amount of a peptide precursor protein containing a plurality of peptides can be secreted outside the microbial cell.

培養上清を、分離精製手段、例えばアフィニティークロ
マトグラフィーに供することにより、培養液からペプチ
ド前駆体タンパク質を分離精製し、回収できる。回収し
たペプチド前駆体タンパク質に含まれるペプチドは、分
解されることなく、完全なアミノ酸配列を有している。
By subjecting the culture supernatant to a separation / purification means, for example, affinity chromatography, the peptide precursor protein can be separated and purified from the culture medium and recovered. The peptide contained in the recovered peptide precursor protein has a complete amino acid sequence without being decomposed.

目的とするペプチドは、ペプチド前駆体タンパク質のス
ペーサー配列を化学的又は酵素的作用により切断するこ
とにより得ることができる。スペーサー配列を切断する
場合には、スペーサー配列のC末端側を切断するのが好
ましい。特に、酵母由来の塩基性アミノ酸残基対特異的
プロテアーゼによりスペーサー配列のC末端側を特異的
に加水分解するのが好ましい。なお、上記プロテアーゼ
は、スペーサー配列Arg−Lys、Lys−Lys配列を切断しな
いこと、酵母起源であるため大量に調製することが比較
的容易であること、一般に安全性が高いことなどの理由
から、特に好ましい。
The target peptide can be obtained by cleaving the spacer sequence of the peptide precursor protein by a chemical or enzymatic action. When cleaving the spacer sequence, it is preferable to cleave the C-terminal side of the spacer sequence. In particular, it is preferable to specifically hydrolyze the C-terminal side of the spacer sequence with a yeast-derived basic amino acid residue pair-specific protease. Incidentally, the above-mentioned protease, because the spacer sequence Arg-Lys, Lys-Lys sequence is not cleaved, it is relatively easy to prepare a large amount because it is of yeast origin, generally high safety, etc., Particularly preferred.

プロテアーゼが、スペーサー配列を特異的に認識し、か
つスペーサー配列のC末端を特異的に加水分解する場合
には単独で使用できる。
It can be used alone if the protease specifically recognizes the spacer sequence and specifically hydrolyzes the C-terminus of the spacer sequence.

また、(a)プロテアーゼが、スペーサー配列を特異的
に認識し、かつスペーサー配列のN末端又はスペーサー
配列間を特異的に加水分解する場合には、(b)スペー
サー配列のN末端から塩基性アミノ酸を遊離するアミノ
ペプチダーゼ及び/又はC末端から塩基性アミノ酸を遊
離するカルボキシペプチダーゼと組合せて、前記融合蛋
白質を処理することにより、ペプチドを得ることができ
る。
When (a) the protease specifically recognizes the spacer sequence and specifically hydrolyzes the N-terminus of the spacer sequence or between the spacer sequences, (b) the basic amino acid from the N-terminus of the spacer sequence The peptide can be obtained by treating the fusion protein in combination with an aminopeptidase that releases C. and / or a carboxypeptidase that releases a basic amino acid from the C-terminus.

塩基性アミノ酸を特異的に認識し、スペーサー配列のC
末端側又はN末端側から塩基性アミノ酸を遊離するカル
ボキシペプチダーゼ又はアミノペプチダーゼは、このよ
うな特異性を有する酵素であれば、その起源を問わず使
用可能である。カルボキシペプチダーゼ、アミノペプチ
ダーゼとしては、例えば、カルボキシペプチダーゼB
(E.C.3.4.17.2)、カルボキシペプチダーゼE(エンケ
ファリン・コンベルターゼ)、カルボキシペプチダーゼ
N(E.C.3.4.17.3)、yscα[サッカロマイセス・セレ
ビジアエ由来のKEX1遺伝子産物;A.Dmochowska,et al.,C
ell,50,573−584(1987)]、アミノペプチダーゼB
(E.C.3.4.11.6)などが挙げられる。
It specifically recognizes basic amino acids, and C of the spacer sequence
A carboxypeptidase or an aminopeptidase that releases a basic amino acid from the terminal side or the N-terminal side can be used regardless of its origin as long as the enzyme has such specificity. Examples of carboxypeptidase and aminopeptidase include carboxypeptidase B
(EC3.4.17.2), carboxypeptidase E (enkephalin convertase), carboxypeptidase N (EC3.4.17.3), yscα [KEX1 gene product derived from Saccharomyces cerevisiae; A. Dmochowska, et al., C
ell, 50 , 573-584 (1987)], aminopeptidase B
(EC3.4.11.6) etc.

得られたペプチドの分子量は、慣用の方法、例えば、ア
ガロースゲル電気泳動法、SDS−ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動法などにより測定でき、ペプチドの同定は、
そのアミノ酸配列を解析することにより行なうことがで
きる。
The molecular weight of the obtained peptide can be measured by a conventional method, for example, agarose gel electrophoresis, SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, etc.
This can be done by analyzing the amino acid sequence.

[発明の効果] 本発明のプラスミド、および該プラスミドで形質転換さ
れた形質転換株は、真核生物由来のペプチドであって
も、完全なアミノ酸配列を有するペプチドを効率よく多
量に分泌生産する。
[Effects of the Invention] The plasmid of the present invention and the transformant transformed with the plasmid efficiently secrete and produce a large amount of a peptide having a complete amino acid sequence, even if the peptide is of eukaryotic origin.

本発明の製造方法では、完全なアミノ酸配列を有するペ
プチドをペプチド前駆体として効率よく多量に得ること
ができる。
According to the production method of the present invention, a peptide having a complete amino acid sequence can be efficiently obtained in a large amount as a peptide precursor.

[実施例] 以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例で用いた酵素は、いずれも寶酒造
(株)製の酵素であり、それらの仕様に記載されている
条件で反応を行った。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The enzymes used in the examples were all manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd., and the reaction was carried out under the conditions described in their specifications.

実施例1 バチルス・スブチリスを宿主としたペプチド前記駆体タ
ンパク質の生産 (1)プラスミドpMD200の構築 バチルス・ズブチリスを宿主とし、スタフィロコッカス
・アウレウスのプロテインA遺伝子を発現し、培養上清
中にプロテインAを分泌生産するプラスミドpMD200の構
築図を第1図に示す。
Example 1 Production of peptide precursor protein using Bacillus subtilis as a host (1) Construction of plasmid pMD200 Using Bacillus subtilis as a host, the protein A gene of Staphylococcus aureus was expressed, and the protein in the culture supernatant was expressed. The construction diagram of the plasmid pMD200 that secretes and produces A is shown in FIG.

プロテインA遺伝子を含むプラスミドpDCP2411(特開昭
63-245677号公報参照)は、スタフィロコッカス・アウ
レウスの1菌株からクローニングしたプロテインA遺伝
子を、大腸菌で複製可能なプラスミドpUC118に連結した
プラスミドである。pDCP2411の取得法、およびpDCP2411
に含まれるプロテインA遺伝子の全塩基配列は、前記特
開昭63-245677号公報に詳細に記載されている。
Plasmid pDCP2411 containing protein A gene
63-245677) is a plasmid in which a protein A gene cloned from one strain of Staphylococcus aureus is ligated to a plasmid pUC118 capable of replicating in E. coli. How to obtain pDCP2411 and pDCP2411
The entire base sequence of the protein A gene contained in the above is described in detail in the above-mentioned JP-A-63-245677.

このプラスミドを含む大腸菌形質転換株から、アルカリ
法[Sambrook.,et al.,Moleculer Cloning.,1,33(198
9)]によりpDCP2411を調製した。
From the E. coli transformant containing this plasmid, the alkaline method [Sambrook., Et al., Molecule Cloning., 1, 33 (198
9)] was used to prepare pDCP2411.

pDCP2411を制限酵素EcoRIとBamHIとで切断し、生成した
プロテインA遺伝子を含む約1.9kbのDNA断片(以下、プ
ロテインA遺伝子断片という)をアガロースゲル電気泳
動法を用いて分離した後、電気溶出法を用いて溶出し、
精製した[Sambrook.et al.,Molecular Cloning,6,28
(1989)]。電気プロテインA遺伝子断片は、プロテイ
ンA遺伝子のプロモーター、リボソーム結合部位、分泌
のためのシグナル配列、およびプロテインAの構造遺伝
子を含んでいる。
pDCP2411 was cleaved with restriction enzymes EcoRI and BamHI, and the resulting DNA fragment of about 1.9 kb containing the protein A gene (hereinafter referred to as protein A gene fragment) was separated by agarose gel electrophoresis and then electroeluted. Elute with
Purified [Sambrook. Et al., Molecular Cloning, 6, 28
(1989)]. The electric protein A gene fragment contains a promoter of the protein A gene, a ribosome binding site, a signal sequence for secretion, and a structural gene of protein A.

次いで、ベクターとなるpUB110を制限酵素EcoRIとBamHI
とで切断し、生じた約3.7KbkbのDNA断片(以下、pUB110
ベクター遺伝子断片という)を、上記と同様にして、ア
ガロースゲル電気泳動法を用いて分離した後、電気溶出
法を用いて溶出し、精製した。
Then, the vector pUB110 was digested with the restriction enzymes EcoRI and BamHI.
A DNA fragment of about 3.7 Kbkb generated by cutting with and (below, pUB110
The vector gene fragment) was separated by agarose gel electrophoresis in the same manner as above, and then eluted and purified by electroelution.

プロテインA遺伝子断片と、pUB110ベクター遺伝子断片
とを、T4DNAリガーゼを用いて連結し、プラスミドpMD20
0を構築した。
The protein A gene fragment and the pUB110 vector gene fragment were ligated using T 4 DNA ligase, and the plasmid pMD20
Constructed 0.

(2)VIPをコードする遺伝子を含むプラスミドの構築 VIP遺伝子を構築するため、VIPのアミノ酸配列に従っ
て、対応する遺伝子コドンを枯草菌のコドン使用頻度に
合せ、下記の8種類の遺伝子を、ABI430A DNA合成装置
で作製した。
(2) Construction of a plasmid containing a gene encoding VIP In order to construct the VIP gene, the corresponding gene codons are matched to the codon usage of Bacillus subtilis according to the amino acid sequence of VIP, and the following eight types of genes are ABI430A DNA. It was produced by a synthesizer.

T4−DNAキナーゼを用いて、それぞれの合成DNAの5′末
端にリン酸を付加した。また、プラスミドpUC19を制限
酵素Xba IとSph Iとで切断し、DNAリガーゼにより、
5′末端にリン酸を付加したそれぞれの合成DNAを、pUC
196Xba I−Sph I間に挿入し、VIP−Gly遺伝子を含むプ
ラスミドpMD321aを構築した。第2図にプラスミドpMD32
1aの構築図を示す。
Using T 4-DNA kinase were added to phosphate at the 5 'end of each synthetic DNA. In addition, the plasmid pUC19 was cleaved with restriction enzymes Xba I and Sph I, and DNA ligase was used to
Each synthetic DNA with phosphate added to the 5'end was labeled with pUC
A plasmid pMD321a containing the VIP-Gly gene was constructed by inserting between 196Xba I and Sph I. Figure 2 shows the plasmid pMD32
The construction drawing of 1a is shown.

得られたpMD321aにおける合成遺伝子部分の塩基配列お
よびアミノ酸配列を以下に示す。
The nucleotide sequence and amino acid sequence of the obtained synthetic gene portion of pMD321a are shown below.

この合成遺伝子部分は、VIP−Glyをコードする塩基配列
の前に存在する、血液凝固因子Xaの認識配列I1eGluGlyA
rg、BrCNにより切断されるMet、およびプロテインCの
認識配列ThrIlepheThrPheArgをコードする遺伝子より構
築されている。
This synthetic gene part is the recognition sequence I1eGluGlyA of blood coagulation factor Xa, which is present before the nucleotide sequence encoding VIP-Gly.
It is constructed from rg, Met cleaved by BrCN, and a gene encoding the protein C recognition sequence ThrIlepheThrPheArg.

また、VIP−Gly遺伝子の下流には、2つの終始コドン
(TAATAG)の後に、枯草菌のズブチリシンのターミネー
タ[M.Honjo.et al.,J.Biotechnology,2,75−85(198
5)]が存在する。
In addition, downstream of the VIP-Gly gene, after two termination codons (TAATAG), the terminator of subtilisin of Bacillus subtilis [M.Honjo. Et al., J. Biotechnology, 2, 75-85 (198
5)] exists.

(3)5分子のVIPをコードする遺伝子を含むプラスミ
ドの構築 5分子のVIPをコードする遺伝子(以下、タンデム型VIP
遺伝子という)を含むプラスミドpMD321R5aの構築図を
第3図に示す。
(3) Construction of a plasmid containing a gene encoding 5 molecules of VIP Gene encoding a gene of 5 molecules of VIP (hereinafter referred to as tandem VIP
FIG. 3 shows a construction diagram of a plasmid pMD321R5a containing a gene).

pMD321aのVIP−Gly遺伝子の5′側には、制限酵素Tth11
1Iの切断認識塩基配列であるGACGCAGTCが存在する。一
方、第3図に示されるように、挿入するVIP遺伝子の
5′側にTth111I切断部位を残し、3′側が切断不能な
遺伝子を合成した。
The restriction enzyme Tth11 was added to the 5'side of the VIP-Gly gene of pMD321a.
There is GACGCAGTC which is a cleavage recognition base sequence of 1I. On the other hand, as shown in FIG. 3, a Tth111I cleavage site was left on the 5'side of the VIP gene to be inserted, and a gene incapable of cutting on the 3'side was synthesized.

また、タンデム化したVIP−Glyを切断して回収するた
め、塩基性残基対特異的プロテアーゼ(特開平2−4958
5号公報)による切断の認識配列であるLys−Argに対応
する遺伝子を導入し、第3図に示すように、タンデム化
のためのVIP−Gly−Lys−Arg遺伝子を合成した。
Further, since the tandemized VIP-Gly is cleaved and recovered, a basic residue pair-specific protease (Japanese Patent Laid-Open No. 2-4958).
The gene corresponding to Lys-Arg, which is the recognition sequence for cleavage according to the publication No. 5), was introduced, and the VIP-Gly-Lys-Arg gene for tandemization was synthesized as shown in FIG.

次いで、pMD321aをTth111Iで完全に切断し、アルカリホ
スファターゼにより、この5′側リン酸基を除去した。
そして、作製したタンデム化のためのVIP−Gly−Lys−A
rg遺伝子を混合し、DNAリガーゼにより連結した後、大
腸菌JM109株を形質転換した。
Then, pMD321a was completely cleaved with Tth111I, and this 5'phosphate group was removed by alkaline phosphatase.
Then, the VIP-Gly-Lys-A prepared for tandem was prepared.
The rg genes were mixed and ligated with DNA ligase, and then Escherichia coli JM109 strain was transformed.

得られたアンピシリン耐性の形質転換株からプラスミド
遺伝子を調製し、目的通りVIP−Gly遺伝子が2個タンデ
ムに連結されたプラスミドpMD321R2aを構築した。
A plasmid gene was prepared from the obtained ampicillin-resistant transformant, and a plasmid pMD321R2a in which two VIP-Gly genes were linked in tandem was constructed as desired.

得られたpMD321R2aは、2個のタンデムに繁ったVIP−Gl
y遺伝子の5′領域付近にTth111Iによる切断点を唯一有
している。
The resulting pMD321R2a is a VIP-Gl with two tandem proliferates.
It has a unique Tth111I breakpoint near the 5'region of the y gene.

そして、pMD321R2aをTth111Iで切断し、アルカリホスフ
ァターゼにより5′領域を脱リン酸化した後、タンデム
化のためのVIP−Gly−Lys−Arg遺伝子と混合し、DNAリ
ガーゼにより連結した後、大腸菌JM109株を形質転換し
た。得られたアンピシリン耐性形質転換株からプラスミ
ドを調製し、目的の遺伝子が3個タンデムに導入された
プラスミドpMD321R3aを得た。同様の操作をさらに繰返
し、5個のVIP−Gly遺伝子が、Lys−Argを介して、タン
デムに連結されたpMD321R5aを作製した。
Then, pMD321R2a was cleaved with Tth111I, the 5 ′ region was dephosphorylated with alkaline phosphatase, mixed with VIP-Gly-Lys-Arg gene for tandemization, ligated with DNA ligase, and Escherichia coli JM109 strain was ligated. Transformed. A plasmid was prepared from the obtained transformant resistant to ampicillin to obtain a plasmid pMD321R3a in which three target genes were introduced in tandem. The same operation was further repeated to prepare pMD321R5a in which five VIP-Gly genes were linked in tandem via Lys-Arg.

(4)プラスミドpMD500R5の構築 バチルス・ズブチリスを宿主とし、5分子のVIPを含む
ペプチド前駆体(以下、ペプチド前駆体)という)を分
泌するプラスミドpMD500R5の構築を第4図に示す。
(4) Construction of plasmid pMD500R5 FIG. 4 shows the construction of plasmid pMD500R5 which secretes a peptide precursor containing 5 molecules of VIP (hereinafter referred to as a peptide precursor) using Bacillus subtilis as a host.

前記プラスミドpMD200を制限酵素Pst Iで切断した後、D
NAブランチングキット(Blunting Kit)を用いて末端を
平滑化し、さらに制限酵素Sph Iで切断し、約5.5Kbの断
片をアガロースゲル電気泳動法により精製し、タンデム
型VIP遺伝子を組込むためのベクターとした。
After cutting the plasmid pMD200 with the restriction enzyme Pst I, D
Blunting Kit was used to blunt the ends, followed by digestion with the restriction enzyme Sph I, and a fragment of approximately 5.5 Kb was purified by agarose gel electrophoresis and used as a vector to incorporate the tandem VIP gene. did.

ベクターに組込むタンデム型VIP遺伝子は、前記プラス
ミドpMD321R5aを制限酵素Kpn Iで切断した後、DNAブラ
ンチングキットを用いて末端を平滑化し、さらに制限酵
素Sph Iで切断し、約0.5Kbの断片をポリアクリルアミド
ゲル電気泳動法により精製することにより取得した。こ
のDNA断片は、血液凝固因子Xa、及びプロテインCの認
識するアミノ酸配列をコードする遺伝子の下流に、タン
デム型VIP遺伝子が連結した構造を有している。また、
各VIP遺伝子のC末端には、VIPをアミド化するため、Gl
yをコードする遺伝子を連結している。さらに、VIP−Gl
yをコードする遺伝子の間には、ペプチドを前駆体タン
パク質からVIP−Glyを切断して回収するため、塩基性ア
ミノ酸残基特異的プロテアーゼの一種であるPBRS−プロ
テアーゼの認識配列Lys−Argをコードする遺伝子が挿入
されている。
The tandem VIP gene to be incorporated into the vector was prepared by cutting the plasmid pMD321R5a with the restriction enzyme KpnI, blunting the ends with a DNA branching kit, and further cutting it with the restriction enzyme SphI to obtain a fragment of about 0.5 Kb. It was obtained by purification by acrylamide gel electrophoresis. This DNA fragment has a structure in which a tandem VIP gene is linked downstream of a gene encoding an amino acid sequence recognized by blood coagulation factor Xa and protein C. Also,
At the C-terminal of each VIP gene, Gl
The gene encoding y is linked. In addition, VIP-Gl
Between the gene encoding y, the peptide encodes the recognition sequence Lys-Arg of PBRS-protease, which is a type of basic amino acid residue-specific protease, in order to recover the peptide by cleaving VIP-Gly from the precursor protein. Gene has been inserted.

次いで、ベクターDNAとタンデム型VIP遺伝子断片とをT4
リガーゼを用いて連結し、ペプチド前駆体タンパク質分
泌プラスミドpMD500R5を構築した。このpMD500R5は、バ
チルス・ズブチリスを宿主とし、プロテインAの1位か
ら402位、スペーサーとして血液凝固因子Xa及びプロテ
インCの認識配列に相当するアミノ酸配列を含むArg−G
ly−Ser−Ser−Arg−Val−Asp−Val−Ile−Glu−Gly−A
rg−Met−The−Ile−Phe−Thr−Phe−Arg、目的ペプチ
ドとしてVIPの生合成前駆体VIP−Glyを、Lys−Argを介
して、5分子結合した構造を有するプラスミドである。
Then, a vector DNA and tandem VIP gene fragment T 4
Ligation was used to construct the peptide precursor protein secretion plasmid pMD500R5. This pMD500R5 uses Bacillus subtilis as a host, and contains Arg-G containing the amino acid sequences corresponding to the recognition sequences of blood coagulation factor Xa and protein C as protein spacers 1 to 402 and a spacer.
ly-Ser-Ser-Arg-Val-Asp-Val-Ile-Glu-Gly-A
rg-Met-The-Ile-Phe-Thr-Phe-Arg, VIP biosynthetic precursor VIP-Gly as a target peptide, is a plasmid having a structure in which 5 molecules are linked via Lys-Arg.

(5)バチルス・ズブチリスを宿主としたペプチド前駆
体の生産 チャン(Chang)らの方法[Chang,S.,et al.,Mol.Gen.G
enet.,168,111−115(1979)]に従って、pMD500R5によ
りバチルス・ズブチリスSPL14(FERM P−10988)を形
質転換した。得られた形質転換株バチルス・ズブチリス
SPL14(pMD500R5)(微工研菌寄第11742号)により分泌
されるペプチド前駆体タンパク質中のVIP量を、次に示
す方法で測定した。
(5) Production of peptide precursor using Bacillus subtilis as a host Method by Chang et al. [Chang, S., et al., Mol. Gen.G.
e .., 168, 111-115 (1979)], pMD500R5 was used to transform Bacillus subtilis SPL14 (FERM P-10988). Obtained transformant Bacillus subtilis
The amount of VIP in the peptide precursor protein secreted by SPL14 (pMD500R5) (Microtechnology Research Institute No. 11742) was measured by the following method.

先ず、0.5Mコハク酸を含むメデァム(Medium)A倍地10
0mlを用いて、SPL14(pMD500R5)を37℃で16時間振盪培
養した。培養停止後、濃度が10mMになるようにプロテア
ーゼ阻害剤であるフェニルメチルスルホニルフルオライ
ド(PMSF)、EDTAを添加し、温度4℃、15000rpmの条件
で10分間遠心分離し、菌体を除いた。
First, Medium A medium containing 0.5M succinic acid 10
Using 0 ml, SPL14 (pMD500R5) was shake-cultured at 37 ° C. for 16 hours. After stopping the culture, phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), which is a protease inhibitor, and EDTA were added so that the concentration was 10 mM, and the cells were removed by centrifugation at a temperature of 4 ° C. and 15000 rpm for 10 minutes.

培養上清を0.22μmのフィルターで濾過した後、2mlのI
gG−セファロース(Sepharose)ゲル(ファルマシア
(株)製)を充填したカラムに、5ml容量のシリンジを
用いて、得られた培養を上清2mlを注入し、ペプチド前
駆体タンパク質を精製した。カラムを20mlのTSTブァッ
フアー[50mMのトリス塩酸(pH7.6)、150mMのNaCl、0.
05%のツイーン(Tween)20]で洗浄した後、0.1M酢酸1
0ml(pH3.0)を用いてペプチド前駆体タンパク質を溶出
した。溶出液は、1/2倍量の0.2M重炭酸アンモニウム溶
液を用いて直ちに中和した。得られたペプチド前駆体タ
ンパク質溶出液を、限外濾過(分子量カット10000)の
フィルターを用いて濃縮した後、下記の条件で、逆相高
速液体クロマトグラフィーを用いて分取した。
After filtering the culture supernatant with a 0.22 μm filter, 2 ml of I
2 g of the supernatant of the obtained culture was injected into a column packed with gG-Sepharose gel (Pharmacia Co., Ltd.) using a syringe having a volume of 5 ml to purify the peptide precursor protein. Load the column with 20 ml TST buffer [50 mM Tris-HCl (pH 7.6), 150 mM NaCl, 0.
After washing with 05% Tween20], 0.1M acetic acid 1
The peptide precursor protein was eluted with 0 ml (pH 3.0). The eluate was immediately neutralized with 1/2 volume of 0.2M ammonium bicarbonate solution. The obtained peptide precursor protein eluate was concentrated using a filter for ultrafiltration (molecular weight cutoff 10,000), and then fractionated by reverse phase high performance liquid chromatography under the following conditions.

カラム TSK ゲル Phenyl 5pPW−RP 内径4.6mm×7.5cm 流速 1.0ml/分 溶媒 A:0.05%トリフルオロ酢酸 B:0.044%トリフルオロ酢酸/60%アセトニトリル 傾斜 15.0〜38%/46分、2ml/% 次いで、VIP−Glyの酵素免疫測定法による定量は、「酵
素免疫測定法」(石川栄治他編集、医学書院)記載の方
法により行った。
Column TSK gel Phenyl 5pPW-RP Inner diameter 4.6 mm × 7.5 cm Flow rate 1.0 ml / min Solvent A: 0.05% trifluoroacetic acid B: 0.044% trifluoroacetic acid / 60% acetonitrile Gradient 15.0 to 38% / 46 min, 2 ml /% , VIP-Gly was quantified by the enzyme immunoassay according to the method described in "Enzyme Immunoassay" (edited by Eiji Ishikawa et al., Medical Institute).

先ず、VIPを用いてウサギを免疫し、抗VIP血清を得た。
この抗VIP血清より「酵素免疫測定法」の第83−92頁記
載のマレイミド−ヒンジ法により抗VIP−IgG、抗VIP−
F(ab′)、抗VIP−ペルオキシダーゼ標識−Fab′を
調製した。
First, rabbits were immunized with VIP to obtain anti-VIP serum.
From this anti-VIP serum, anti-VIP-IgG, anti-VIP- by the maleimide-hinge method described on pages 83-92 of "Enzyme Immunoassay".
F (ab ') 2 , anti-VIP-peroxidase labeled-Fab' was prepared.

酵素免疫測定法によるVIP−Glyの測定は、以下の手順で
行った。
VIP-Gly was measured by the enzyme immunoassay according to the following procedure.

ELISAプレート(96穴)に抗VIP−F(ab′)を吸着さ
せ、1%牛血清アルブミンでブロッキングした。このプ
レートに被試験液を添加したVIP−Glyを、固相に吸着し
た抗VIP−F(ab′)に結合させた後、洗浄し、更に
抗VIP−ペルオキシダーゼ標識−Fab2を添加し、固相に
結合したVIP−Glyをサンドイッチした。遊離の標識抗体
を除去した後、10mMオルト−フェニレンジアミン(OP
D)、0.025%過酸化水素、50mM酢酸ナトリウム緩衝液
(pH5.0)を含む反応液を添加し、ペルオキシダーゼの
反応により生成する色素を波長490nmの吸収で測定し
た。
Anti-VIP-F (ab ') 2 was adsorbed on an ELISA plate (96 wells) and blocked with 1% bovine serum albumin. VIP-Gly to which a test solution was added was bound to anti-VIP-F (ab ') 2 adsorbed on a solid phase, washed, and then anti-VIP-peroxidase-labeled-Fab 2 was added to this plate. VIP-Gly bound to a solid phase was sandwiched. After removing the free labeled antibody, 10 mM ortho-phenylenediamine (OP
D), 0.025% hydrogen peroxide, and a reaction solution containing 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.0) were added, and the dye produced by the reaction of peroxidase was measured by absorption at a wavelength of 490 nm.

標準物質として、アプライド・バイオシステムズ(AB
I)社勢のペプチド合成装置により固相合成し、逆相高
速液体クロマトグラフィーにより精製し、アミノ酸組成
を確認したVIP−Glyを用いた。
As a reference material, Applied Biosystems (AB
I) VIP-Gly was used, which was subjected to solid-phase synthesis with a peptide synthesizer manufactured by the same company, purified by reverse-phase high performance liquid chromatography, and whose amino acid composition was confirmed.

その結果、目的とするペプチド前駆体タンパク室が分泌
生産されており、ELISAにおいて、VIP活性を示したピー
クの波長214nmの吸収からタンパク質量を算出したとこ
ろ、塩基配列から予想されるVIP部分の分子量から、分
泌されたペプチド前駆体タンパク質に含まれるVIPは、
3.2mg/であった。
As a result, the peptide precursor protein chamber of interest was secreted and produced, and in ELISA, the protein amount was calculated from the absorption at the wavelength of 214 nm of the peak showing VIP activity, and the molecular weight of the VIP portion predicted from the nucleotide sequence was calculated. Therefore, VIP contained in the secreted peptide precursor protein is
It was 3.2 mg /.

実施例2 バチルス・ズブチリスを宿主としたペプチド前駆体の生
産 pMD500R5により、前記バチルス・ズブチリスSPL14を実
施例と同様にして計質転換した。得られた形質転換株SP
L14(pMD500R5)により分泌されるペプチド前駆体タン
パク質を、以下のようにして精製した。
Example 2 Production of Peptide Precursor Using Bacillus subtilis as Host The above Bacillus subtilis SPL14 was subjected to qualitative conversion in the same manner as in Example. Obtained transformant SP
The peptide precursor protein secreted by L14 (pMD500R5) was purified as follows.

先ず、0.5Mコハク酸を含むMedium A倍地4を用い
て、SPL14(pMD500R5)を37℃で16時間浸透培養した。
培養停止後、濃度を10mMになるようにPMSF、EDTAを添加
し、4℃、5000rpmの条件で、30分間遠心分離し、菌体
を除いた。得られた培養上清を0.22μmのフィルターで
濾過した後、培養上清3.61mlを、300mlのIgG−セファロ
ースゲル(ファルマシア(株)製)を充填したカラムに
約6ml/分の流速で注入し、ペプチド前駆体タンパク質を
精製した。カラムを、実施例1と同様な組成のTSTブァ
ッフアー2.88を用い、流速4ml/分の条件で洗浄した
後、0.1M酢酸(pH3.0)を用いて、流速4ml/分の条件で
ペプチド前駆体タンパク質を溶出した。この時溶出液
は、1/2倍量の0.2M重炭酸アンモニウム溶液を用いて直
ちに中和した。得られたペプチド前駆体タンパク質溶出
液を、限外濾過(分子量カット10000)のフィルターを
用いて濃縮した後、ペプチド前駆体を以下の条件で分取
した。
First, SPL14 (pMD500R5) was permeabilized at 37 ° C. for 16 hours using Medium A medium 4 containing 0.5 M succinic acid.
After stopping the culture, PMSF and EDTA were added so that the concentration was 10 mM, and the cells were removed by centrifugation at 4 ° C. and 5000 rpm for 30 minutes to remove the cells. After filtering the obtained culture supernatant with a 0.22 μm filter, 3.61 ml of the culture supernatant was injected into a column packed with 300 ml of IgG-Sepharose gel (Pharmacia Co., Ltd.) at a flow rate of about 6 ml / min. The peptide precursor protein was purified. The column was washed with TST buffer 2.88 having the same composition as in Example 1 at a flow rate of 4 ml / min, and then 0.1M acetic acid (pH 3.0) was used at a flow rate of 4 ml / min. The protein was eluted. At this time, the eluate was immediately neutralized with a 1/2 volume of 0.2 M ammonium bicarbonate solution. The obtained peptide precursor protein eluate was concentrated using a filter of ultrafiltration (molecular weight cut 10,000), and the peptide precursor was fractionated under the following conditions.

カラム Phenyl−5PWRP 内径21.5mm×15cm 流速 6ml/分 溶媒 A:0.05%トリフルオロ酢酸 B:0.044%トリフルオロ酢酸/60%アセトニトリル 傾斜 27.5〜30%/50分、120ml/% そして、分取した成分を凍結乾燥することにより、目的
とする分子量64000のペプチド前駆体タンパク質を得
た。また、前記実施例1同様にして、波長214nmの吸収
からタンパク質量を算出したところ、4の培養液か
ら、約37mgのペプチド前駆体タンパク質が得られた。
Column Phenyl-5PWRP Inner diameter 21.5 mm × 15 cm Flow rate 6 ml / min Solvent A: 0.05% trifluoroacetic acid B: 0.044% trifluoroacetic acid / 60% acetonitrile Gradient 27.5-30% / 50 min, 120 ml /% And separated components The desired peptide precursor protein having a molecular weight of 64000 was obtained by freeze-drying. Further, when the amount of protein was calculated from the absorption at a wavelength of 214 nm in the same manner as in Example 1, about 37 mg of peptide precursor protein was obtained from the culture solution of 4.

参考例1 ペプチド前駆体タンパク質からのVIP−Gly−Lys−Argの
切り出し 分取したペプチド前駆体タンパク質100μgを、塩基性
アミノ酸残基対特異的プロテアーゼ(特開平2−49585
号公報)0.1mU[1Uは、30℃、50mMのトリス塩酸(pH7.
0)、0.1%のルブロール(Lubrol)PX、0.5mMのCaCl2
において、0.1mMのBoc−Gln−Arg−Arg−MCA(Bocはt
−ブトキシカルボニル基、MCAは4−メチルクマリル−
7−アミドを示す)と反応させる条件において、1分間
に1μモルのAMC(7−アミノ−4−メチル−クマリ
ン)を遊離する活性とした]と、50mMのトリス塩酸(pH
7.0)、1mMのCaCl2中で37℃で反応させた。反応時間6
時間における反応液を逆相高速液体クロマトグラフィー
を用いて分析し、出現した2つのピークを分取し、プロ
テインシ−クエンサーを用いてそのアミノ酸配列を解析
したところ、VIP−Gly−Lys−Arg、及びVIP−Glyと完全
に一致した。このことから、完全なアミノ酸配列を持つ
VIPを含むペプチド前駆体が、分泌生産されたことが判
明した。
Reference Example 1 Extraction of VIP-Gly-Lys-Arg from peptide precursor protein 100 μg of the separated peptide precursor protein was treated with a basic amino acid residue-specific protease (JP-A-2-49585).
Gazette) 0.1mU [1U is 50 mM Tris-HCl (pH 7.
0), 0.1% Lubrol PX, 0.5 mM CaCl 2 in 0.1 mM Boc-Gln-Arg-Arg-MCA (Boc is t
-Butoxycarbonyl group, MCA is 4-methylcoumaryl-
7-amide), and 1 mMole AMC (7-amino-4-methyl-coumarin) was released in 1 minute under the condition of reacting with 50 mM Tris-HCl (pH
7.0), and reacted at 37 ° C. in 1 mM CaCl 2 . Reaction time 6
The reaction solution at time was analyzed by reverse phase high performance liquid chromatography, two peaks that appeared were separated, and their amino acid sequences were analyzed using a protein sequencer. VIP-Gly-Lys-Arg, And VIP-Gly. From this, it has a complete amino acid sequence
It was found that a peptide precursor containing VIP was secreted and produced.

参考例2 ペプチド前駆体タンパク質からVIP−Glyの切り出し 分取したペプチド前駆体タンパク質100μgを、塩基性
アミノ酸残基対特異的プロテアーゼ(特開平2−4958
5)0.1mU(1Uは、前記と同様な活性を意味する)と、カ
ルボキシペプチダーゼB(シグマ社製)10mU[1Uは、25
mMトリス塩酸(pH8.0)中において、1mMのBz−Gly−Arg
(Bzはベンジルオキシカルボニル基を示す)と25℃で反
応させる条件下において、1分間に1μモルのArgを遊
離する酵素活性とした]と、50mMのトリス塩酸(pH7.
0)、1mMのCaCl2中で37℃で反応させた。反応時間6時
間における反応液を逆相高速液体クロマトグラフィーを
用いて分析し、出現した2つのピークを逆相高速液体ク
ロマトグラフィーにより分取し、プロテインシークエン
サーを用いてそのアミノ酸配列を解析したところ、VIP
−Glyを完全に一致した。このことから、完全なアミノ
酸配列を持つVIPを含むペプチド前駆体が、分泌生産さ
れたことが判明した。
Reference Example 2 VIP-Gly was excised from a peptide precursor protein, and 100 μg of the peptide precursor protein was taken out, and a basic amino acid residue-specific protease (JP-A-2-4958) was used.
5) 0.1 mU (1 U means the same activity as above) and carboxypeptidase B (manufactured by Sigma) 10 mU [1 U is 25
1 mM Bz-Gly-Arg in mM Tris-HCl (pH 8.0)
(Bz represents a benzyloxycarbonyl group) and an enzyme activity of releasing 1 μmol of Arg per minute under the condition of reacting at 25 ° C.] and 50 mM Tris-HCl (pH 7.
0), and reacted at 37 ° C. in 1 mM CaCl 2 . The reaction solution at a reaction time of 6 hours was analyzed by reverse phase high performance liquid chromatography, the two peaks that appeared were separated by reverse phase high performance liquid chromatography, and their amino acid sequences were analyzed by using a protein sequencer. VIP
-Gly matched perfectly. From this, it was revealed that the peptide precursor containing VIP having the complete amino acid sequence was secreted and produced.

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

第1図はプラスミドpMD200の構築図、第2図はプラスミ
ドpMD321aの構築図、第3図はプラスミドpMD321R5aの構
築図、第4図はプラスミドpMD500R5の構築図である。
FIG. 1 is a construction diagram of plasmid pMD200, FIG. 2 is a construction diagram of plasmid pMD321a, FIG. 3 is a construction diagram of plasmid pMD321R5a, and FIG. 4 is a construction diagram of plasmid pMD500R5.

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) (56)参考文献 特開 昭60−500480(JP,A) 特開 平1−95798(JP,A) 特開 昭63−71195(JP,A) 特開 昭59−205996(JP,A) 実開 昭63−245677(JP,U) 国際公開89/5857(WO,A)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) (56) References JP-A-60-500480 (JP , A) JP-A-1-95798 (JP, A) JP-A-63-71195 (JP, A) JP-A-59-205996 (JP, A) Actually published 63-245677 (JP, U) International Publication 89 / 5857 (WO, A)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】宿主微生物により菌体外に分泌されるタン
パク質をコードする遺伝子に、ペプチドをコードする遺
伝子が複数連結した遺伝子断片と、ベクターDNAとが連
結しているプラスミドにより、宿主微生物が形質転換さ
れた形質転換体であって、宿主微生物が、アルカリプロ
テアーゼ及び中性プロテアーゼの生産能を欠き、かつプ
ロテアーゼ活性が野生株の3%以下である枯草菌に、sp
oOA△677変異遺伝子を導入した宿主微生物である、形質
転換体。
1. A host microorganism is transformed by a plasmid in which a gene fragment in which a plurality of gene encoding a peptide are linked to a gene encoding a protein secreted by the host microorganism to the outside of the cell and a vector DNA are linked. The transformed transformant, wherein the host microorganism lacks the ability to produce alkaline protease and neutral protease and the protease activity is 3% or less of that of the wild strain, sp.
A transformant that is a host microorganism into which oOAΔ677 mutant gene has been introduced.
【請求項2】タンパク質が、バチルス(Bacillus)属細
菌により分泌されるタンパク質である請求項1記載の形
質転換体。
2. The transformant according to claim 1, wherein the protein is a protein secreted by a bacterium of the genus Bacillus.
【請求項3】バチルス属細菌により分泌されるタンパク
質が、スタフィロコッカス・アウレス(Staphylococcus
aureus)のプロテインAである請求項2記載の形質転
換体。
3. The protein secreted by Bacillus bacteria is Staphylococcus aureus.
aureus) protein A. The transformant according to claim 2.
【請求項4】ペプチドをコードする遺伝子が、バソアク
ティブ・インテスティナル・ポリペプチド(Vasoctive
Intestinal Polypeptide)をコードする塩基配列を含む
請求項1記載の形質転換体。
4. A peptide-encoding gene is a vasoactive intestinal polypeptide (Vasoctive).
The transformant according to claim 1, which comprises a base sequence encoding an Intestinal Polypeptide).
【請求項5】ベクターDNAが、バチルス(Bacillus)属
細菌で複製可能なプラスミドのDNAである請求項1記載
の形質転換体。
5. The transformant according to claim 1, wherein the vector DNA is a plasmid DNA capable of replicating in a bacterium of the genus Bacillus.
【請求項6】バチルス属細菌で複製可能なプラスミド
が、pUB110である請求項5記載の形質転換体。
6. The transformant according to claim 5, wherein the plasmid capable of replicating in Bacillus bacteria is pUB110.
【請求項7】宿主微生物が、バチルス・ズブチリス104H
L株にspoOA△677変異遺伝子を導入したバチルス・ズブ
チリスSP011株(微工研菌寄第10987号)、バチルス・ズ
ブチリスDY−16株にspoOA△677変異遺伝子を導入したバ
チルス・ズブチリスSPL14株(微工研菌寄第10988号)で
ある請求項1記載の形質転換体。
7. The host microorganism is Bacillus subtilis 104H.
Bacillus subtilis SP011 strain (Microtechnical Research Institute No. 10987) in which the spoOA △ 677 mutant gene was introduced into the L strain, and Bacillus subtilis SPL14 strain (small in which the spoOA △ 677 mutant gene was introduced into the Bacillus subtilis DY-16 strain The transformant according to claim 1, which is Koken Bacteria No. 10988).
【請求項8】形質転換体が、バチルス・ズブチリス(Ba
cillus subtilis)SPL−14(PMD500R5)(微工研菌寄第
11742号)である請求項1記載の形質転換体。
8. The transformant is Bacillus subtilis (Ba
cillus subtilis) SPL-14 (PMD500R5)
11742) and the transformant according to claim 1.
【請求項9】請求項1記載の形質転換体を培養し、複数
のペプチドを含むペプチド前駆体タンパク質を菌体外に
分泌させるペプチド前駆体タンパク質の製造方法。
9. A method for producing a peptide precursor protein, which comprises culturing the transformant according to claim 1 and secreting a peptide precursor protein containing a plurality of peptides to the outside of the microbial cell.
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