JPH0746995A - プラスミド及び組替え体 デスルファトヒルヂン hv−1 ペプチドの製法 - Google Patents
プラスミド及び組替え体 デスルファトヒルヂン hv−1 ペプチドの製法Info
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Abstract
33ASP及びHV−133ASNを、組替え体技術に
より生産する新規な方法を提供することを目的にある。 【構成】微生物のコドン使用において、合成ヌクレアー
ゼ配列は、単離したプロモーター及び信号配列を有する
読み取りフレームの下流及びその中で結合され、そし
て、前記の要素を有する形質発現/分泌カセットをプラ
スミドDNA中に挿入し、選択滴培養条件で細胞を培養
する。大腸菌、サッカロマイセス及びストレプトマイセ
ス種が、前記の組替え体プラスミドで形質転換され、血
栓症抑制剤のデスルファトヒルヂン HV−1を生合成
し、それを、単離し、同定するものである。このように
して製造されたデスルファトヒルヂンは、血液凝固を抑
制するために使用できる。
Description
組替え体デスルファトヒルヂン HV−1ペプチドを生
産する方法に関する。特に、本発明は、 −デスルファトヒルヂン HV−1 33(ASP)及
びHV−1 33(ASN)変異型(33部位のアスパ
ラギン或いはアスパラギン酸で)を決めるヌクレオチド
配列を生成するための−前記のDNA配列を、形質発現
/分泌ベクターDNA中にクローン化するための、 −前記ベクターDNAを微生物中に変換するための、 −所望のDNA配列を有する細胞を選択するための、そ
して、 −前記の細胞を培養し、単離するための方法に関する。
ドヒルヂンHV−1、ヒルヂン及び前記の配列を含む新
規なプラスミドDNAを形質発現するに必要な調節ヌク
レオチドに関する。
リス[Hirudo medicinalis])の唾液腺中で作られる。6
5のアミノ酸根のポリペプチドであり、3つのヂスルフ
ィド架橋を有する。ヒルヂンは、現在まで知られる凝血
阻止剤として最も能力のあるものであり、その機能は、
血液凝固カスケ−ドのタンパク質分解酵素の1つである
トロンビンの特定の阻止を通して活性される。リ−チで
製造されるヒルヂン類(文献上ではHV−1、HV−2
及びPA)の機能と構造は、長期間にわたりよく知られ
ている。ヒルヂン類は、リ−チ体から製造された、そし
て、組替え体技術によっても製造された。組替え体ヒル
ヂンは、天然ヒルヂン類のデスルファト変異型であり、
それは、微生物は、63−位でチロシンを硫酸化できな
いからである。デスルファトヒルヂンの血液凝固阻止効
果及び血栓−ヒルヂン複合体中の分解定数は、硫酸化ヒ
ルヂンのものとほぼ同じである。
たデスルファトヒルヂンを、ここで、ヒルヂンと称す
る。血栓を選択的に阻止する剤としてのヒルヂンは、血
栓症のみならず、V、VIII及びXIII凝血因子の活性化
また血小板反応をも遮断するものである。その適用は、
特に、血栓塞栓症に、動脈血栓症の遮断及び静脈血栓症
の予防のために、特に好適にあり、また、伝染された脈
管内凝固に、体腔外の循環に、抗血栓III欠乏の条件
に、血栓症の間の再閉鎖の予防に、線維素溶解剤によ
り、加熱手術において、そして血液透析において、特に
好適である。
えDNA技術で作られる製薬学的に良いペプチド及びタ
ンパク質は、常に多くなっている。ヒルヂンを作るため
に、ヒルド メヂナリスの抗凝固剤−組替え技術によ
り、1984年以来実験が行なわれている。ヒルヂン
は、他のペプチドと同様に、既知の遺伝子を持つ微生物
を使用して、所望の構造の遺伝子で、目的の化合物を生
体合成する転写及び翻訳の調節ヌクレオチド配列を与え
て、組替え技術で効率的に製造できる。一般的に、形質
発現/分泌のシステムは、プラスミドのような担体DN
A分子等の中で、細胞中に導入できる。
学的に製造された。ヨーロッパ特許明細書第158,5
64号によると、形質転換体ヒルヂンは、大腸菌によ
り、pBR322プラスミドから形質発現へと構成され
るpTGベクターを用いて、生体合成される。ランブダ
ファージのPLプロモーターは、プロモーターとして
用いた。この方法で作られた培養物ブロスは、ヒルヂン
10〜15単位/ml(1mgのヒルヂンは、13,0
00〜15,000単位に相当する)を含有した。細胞
中に溜まったは、分離するために、細胞は溶菌されなけ
ればならない。培養物中のヒルヂンの抗血栓活性は、正
確に同定されなかった。公開されたドイツ特許出願第
3、445、517号は、組替え体ヒルヂンを作るラク
ト、β−ラクタマ−ゼ、トリプトファン及びリポプロテ
イン プロモーターを有する形質発現システムを用い
た。EMBL8プラスミドに基づいた、その形質発現シ
ステムにより作られた生体合成ヒルヂンは、細胞内空間
に残り、従って、細胞は溶菌されなければならなかっ
た。ヒルヂン活性1〜2単位/lを持つ培養物は、この
方法により得られる。然し乍ら、ヒルヂン成分は、その
生成物が同定されなかったので、活性に機能するか否か
が疑問である。
は、大腸菌による、ヨーロッパ特許明細書第158,5
64号で得られた形質発現システムを用いて、ある差
で、γ−インターフェロン、抗トリプシン及びヒルヂン
を得た。その差は、プラスミドが、DAP(ジアミノピ
メリン酸)遺伝子を挿入するにより安定化されることで
ある。得られた培養物ブロスの血栓遮断活性10〜20
単位/mlは同定されなかった。ヨーロッパ特許明細書
第356,335号によると、信号配列を用いる大腸菌
を培養することにより、13〜45単位/mlの濃度で
ヒルヂンHV−2を製造した。この信号配列は、ペリプ
ラスマチック空間へ生成物を分泌するに適すが、浸透衝
撃により単離できた。ヒルヂン類似活性に役立つ活性化
剤は、信頼性データにより同定されなかった。ヨーロッ
パ特許明細書第448,093号の発明者は、α−シク
ロデキシトリングリコシル トランスフェラ−ゼ信号配
列を用いたトリプシン−ラック融合プロモーターのコン
トロールの下で、ヒルヂン類の製造を開示している。培
養中、ヒルヂン生合成は、イソプロピル−β−チオガラ
クトシド(IPTG)により導入された。ヒルヂン活性
は、培養物ブロス中に見られ、生物学的方法で測定され
た。生成物の単離と構造決定は、報告されていなかっ
た。
(ハンガリー特許明細書第202,288号に相当す
る)に従うと、ヒルヂンHV−1は、既知のpBR32
2プラスミドDNAの誘導体を用いて、トリプトファン
(trp)オペロンのコントロール下で製造された。こ
こで、目的化合物は大腸菌細胞中に残り、従って、細胞
は、培養物から生合成したヒルヂン3〜6単位/mlを
単離するために、溶菌しなければならなかった。生成物
は、N−及びC−末端アミノ酸分析でのみ特徴付けわれ
た。ヒルヂンは、また融合タンパク質の形で生成でき
た。この場合、ヒルヂンは、他のタンパク質と共に生成
され、融合タンパク質は、所謂包含体の形で、細胞質中
に集積する。この方法の利点は、高い量で沈殿物の形で
最適に形成される異質のタンパク質は、細胞を毒さな
く、そして、溶菌された細胞から容易に調製できる。ヒ
ルヂンは、酵素的或いは化学的な方法により融合生成物
から注出できる。ヨーロッパ特許明細書第171,02
4号は、既知の大腸菌プラスミド(pUC12,pKK177.3,pAT1
53)を用いて、合成されたヌクレオチド配列によりヒル
ヂンを形質発現した。IPTGでの導入した後ラックU
V5プロモーターの調節の下で、ヒルヂン活性に役立つ
活性剤は、細胞を溶菌し、融合生成物を臭化シアンによ
り切断することにより、調製された。略説からは、得ら
れた生成物が、ヒルヂン配列を有するか否かが、明らか
にならなく、とにかく、合成された量についても明らか
にならない。
よると、tacプロモーターの転写コントロールの下
に、IPTG導入と大腸菌により、融合タンパク質は、
トリプトファン構造遺伝子の領域と、ベクターDNA中
にあるヒルヂン或いはプロインシュリン ヌクレオチド
配列を用いることにより、製造できた。生成物の単離及
び同定についてのデータは記載されていない。ドイツ特
許明細書第3,541,856号において、インタ−ロイ
キン−2とヒルヂン類を含有する融合タンパク質が、ラ
ック抑制遺伝子を用いて、製造されることを開示してい
る。方法の再現性と効率は、この特許から暗示できな
く、それは、生成物の単離と同定についてデータがない
からである。ドイツ特許明細書第3,636,903号
は、大腸菌による、lac及びtacプロモーターの調
節の下で、インタ−ロイキン−2、コロニ−刺激因子及
びヒルヂン融合タンパク質の製造を開示した。生成物の
存在は、適当な抗体を用いて、ウエスタ−ン−ブロッチ
ングで確認された。データが欠乏しているために、この
方法の効率及び適用性は説明されできない。
の発明者は、β−ガラクトシダ−ゼ、プロインシュリ
ン、インタ−ロイキン、カルシトニン及びヒルヂン ペ
プチドから、大腸菌細胞、pUC、pBR及びpWタイ
プ プラスミド及びlacプロモーターを用いて、融合
タンパク質を製造する目的であった。処理方法の詳細或
いは製造の実施例をいずれも説明していない。公開され
たPTC出願No.WO/13560は、例えば、組織
活性化ペプチド及びヒルヂン或いはアルミニンB1を有
する融合タンパク質の製造に関する。この方法では、大
腸菌及びpNP6プラスミドを用いる。公開されたPT
C出願No.WO/13560に従うと、前記の大腸菌
及びpNP6プラスミド、E1コルシン プロモーター
及びlex a オペライタ−は、大腸菌によりヒルヂ
ン含有の他の融合タンパク質の間で製造するために用い
られる。HPLC分析に従って、既知の方法を用いて、
ヒルヂン純度は、95%であったが、製造の効率データ
も培養物中のヒルヂンの定量も開示されていない。
は、タンパク質A−ヒルヂン融合タンパク質の製造は、
大腸菌N.4830−1株で、既知のpRIT及びpP
RITプラスミドを用いて行なう。ヨーロッパ特許明細
書第412,526号の発明者は、ポルシン アデニレ
イト キナ−ゼ−ヒルヂン融合タンパク質を大腸菌を用
いて製造する。形質発現ベクターを構成するため、トリ
プシン プロモーター構築をそのベクター中にする。遺
伝子工学の好適な対象物の1つは、サッカロマイセスで
ある。イ−ストの遺伝子学と生化学は、比較的知られ、
その形質発現/分泌システムは、早くに発達した。ヒル
ヂン製造は、サッカロマイセス細胞によりなされ得る。
ヨーロッパ特許明細書第168,342号(これは、ハ
ンガリ−特許明細書第202,288号に相当する)で
は、ヒルヂン製造方法が開示され、HV−1同類は、P
H05プロモーターのコントロール下でサッカロマイセ
ス セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)により生
合成される。形質発現生成物は、培養物ブロス中に分泌
されなく、従って、、細胞は、生成物を調製するため
に、溶析されなければならない。生成されたヒルヂンの
量は、説明から分からなく、その推定される構造は、十
分に証明されていない。
は、10〜15単位/mlのヒルヂン活性を有する培養
物が、サッカロマイセス セレビシアエにより、pTG
プラスミド類(フェロモン プロモーター)を用いて、
えられたが、一方、生成物は同定されなかった。フラン
ス特許明細書第2,607,517号(ハンガリ−特許明
細書第202,919号に相当する)の発明者は、多数
のpTGプラスミド類を用いて、ヒルヂンHV−2変異
型を製造した。形質発現の二官能性プラスミドにおい
て、ヒルヂン遺伝子が、フェロモン プロモーター及び
PGKターミナイター領域により形質発現された。α−
セックス フェロモンの単一配列は、生成物を細胞内空
間に分泌するのみ用いた。プラスミドは、pBR322
及びロイシン2−d遺伝子の大腸菌配列を有する。この
方法において、20単位/mlのヒルヂン活性は、培養
物中で製造された。そして、活性剤は、ポリアクリルア
ミド ゲル 電気泳動法により測定された。
は、サッカロマイセス セレビシアエ細胞を培養するこ
とによりヒルヂン変異型の製造を開示している。GAP
DH及びPH05遺伝子のプロモーター配列及びそのハ
イブリッド及びトリプトファン配列が用いられた。生成
物の分泌は、PH05或いは逆転信号ペプチド配列によ
り細胞内空間に向けられた。PH05遺伝子のターミナ
イター領域は、転写ターミナイターとして用いたが、一
方、LEU(ロイシン)2遺伝子が選択マーカーとして
用いられた。生成物の全アミノ酸配列が決められた。ヨ
ーロッパ特許明細書第252,854号の発明者は、更
にフランス特許明細書第2,607,517号から知られ
るpTG形質発現 プラスミドを製造した。この方法に
従って、4〜9単位/mlのヒルヂン活性が、サッカロ
マイセス セレビシアエ株の培養物中で得られた。活性
化合物は同定されなかった、そして、その構造は分析さ
れていなかった。ヨーロッパ特許明細書第340,17
0号の発明者は、全ての2ミクロンの配列を有するプラ
スミドを用いて、サッカロマイセス セレビシアエ細胞
を培養した。単一配列のためのPH05配列及びプロモ
ーターのためのGAPDH或いはPH05配列を用い
た。培養物ブロスから単離されたヒルヂンの1つは、H
V−1と同じであったが、他のものは、そのC−末端上
を損傷されていた。
によると、ヒルヂンが、カルボキシペプチド活性のない
サッカロマイセス セレビシアエ株により製造された。
この方法の本質は、前記のヨーロッパ特許明細書第34
0,170号中に開示されたDNA構造が、yscペプ
タ−ゼ製造のないサッカロマイセス株中で発現される。
発明者は、C−末端の損傷されたヒルヂンの形成が抑制
できる逆転相HPLCにより証明した。生成物の単離及
び同定については情報はない。ヨーロッパ特許明細書第
390,676号の発明者は、その方法により低減でき
たタンパク質加水分解機能で損傷したサッカロマイセス
セレビシアエ株を選択を行なった。この株により、ヒ
ルヂンHV−2が、この方法により低減できたタンパク
質加水分解劣化により製造された。
従うと、信号ペプチドをコード化するDNA配列が、上
記に開示されたプラスミド中に挿入された。そのプラス
ミドを有するサッカロマイセス セレビシアエ細胞培養
物は、40〜130単位/mlのヒルヂン活性を製造し
た。ヒルヂンHV−2は、HPLC分析及びN−末端ア
ミノ酸分析により同定された。公開されたPCT出願N
o.WO91/09135は、他に、サッカロマイセス
セレビシアエ細胞によりヒルヂン製造及びヒルヂン含
有融合タンパク質を開示している。この方法で用いたp
SW6形質発現ベクターは、ロイシン−2遺伝子、α−
因子プレプロ−ペプチド遺伝子、gal及びPGKプロ
モーター、及びPGKターミナイター領域を有する。こ
の方法を用いて、100〜150単位/mlのヒルヂン
活性を示す培養物が得られた。
によると、ヒルヂンHV−2が、人工的に構築されたG
AL7及びADH2プロモーターを用いて、サッカロマ
イセス セレビシアエ細胞中に形質発現された。生成さ
れたが同定されていないヒルヂンの量は、5単位/ml
であった。ヨーロッパ特許明細書第396,436号
は、更に、サッカロマイセス セレビシアエ細胞によ
り、yscFプロテア−ゼのコード化遺伝子をイ−スト
のゲノム及び形質発現プラスミド中に挿入することによ
り、ヒルヂンHV−2の形質発現を実現した。単位/A
600(600nmでの培養物の吸光度)でのヒルヂン
HV−2の濃度は、23〜74であった。生成物は同定
されていなかった。ヨーロッパ特許明細書第273,8
00号の発明者は、HV−2変異型の構成のために従来
説明されたサッカロマイセス プラスミド ベクターを
使用した。同じ目的が、ヨーロッパ特許明細書第32
4,712号及び第332,523号にあった。ヒルヂン
形質発現の実験は、大腸菌及びサッカロマイセス細胞で
のみならず、バチルス ズブチリス(Bacillus subtili
s)(ヨーロッパ特許明細書第402,159号)及びバチ
ルス アミロリキュファシエンス(Bacillus amylolique
faciens)(ヨーロッパ特許明細書第402,159号)、
昆虫[L.Benatti等の,Gene 101,255〜260(1991)]及び哺
乳動物細胞[フランス特許明細書第2,611,723号]により
行なわれる。アミノ酸配列を変異したHV−1は、バチ
ルス細胞により、合成分泌配列の助けにより、そして、
天然プロテア−ゼ プロモーターの転写調節の下で、製
造された。
細胞[E.Bender等のAppl.Microbiol.Biotechnol.34,203
〜207(1990)]中で達成されたたった1つの例があった。
テンダミスタット アミラ−ゼ 抑制剤並びに融合プロ
モーターの信号配列を用いて、発明者は、大腸菌コロン
用途上に基づいた合成ヒルヂン構造遺伝子の形質発現を
行なった。その培養物中で、ヒルヂン様の分子は、免疫
学的なブロッテイングにより検出されたが、そのヒルヂ
ン活性は、標準ヒルヂンの20倍のみであった。この発
見に基づいて、合成され、分泌された剤は、最終的に劣
化されたヒルヂン様のペプチドであったと結論された。
現在の技術の概要から、多くの者が、ヒルヂンHV−1
及びHV−2及びその変異型を製造しようとしている。
ターゲット化合物の形質発現及び分泌に関して、DNA
ベクター及び調節配列を用いる。
的に開発された方法のほとんどの場合、低いと結論でき
る。更に、すべてにわたり、発明者は、ターゲット化合
物のみならず、そのN−或いはC−末端(前記のもの
も、血栓症を遮断できる)で損傷された分子を測定し
て、ヒルヂン量を決める方法を用いる。ほとんどの特許
で、形質発現化合物は、純粋形に単離されていなく、収
率に関するデータは公開されていなく、生成物のアミノ
酸配列が分析されていなく、純粋の生成物は各々特徴ず
けられていなく、従って、形質発現及び形質発現システ
ムの効果性である培養物中のヒルヂン濃度を実際にのべ
ることができない。
点を解決するためになされたものである。最も知られる
処理方法の効率を、入手できたデータに基づいて、新規
な方法とは各々比較できなく、これらの方法での偶然の
再現性は、ある場合では、説明が機械的であり、出発株
やDNAの評価性を説明しないので、困難になり得る。
本発明は、2つのヒルヂン型:即ち、変異型HV−1
33ASP及びHV−1 33ASNを、組替え体技術
により生産する新規な方法を提供することを目的にあ
る。
な課題の解決のために、成されたもので、デスルファト
ヒルヂン HV−1 33 ASP及びデスルファトヒ
ルヂン HV−1 33 ASN ペプチドを製造する
方法において、a)バチルス サーキュランス(Bacillu
s circulans)α−アミラ−ゼ及び大腸菌中の信号配列か
ら誘導されたプロモーターのヌクレオチド配列のコント
ロール下で、或いは、b)λ−ファージの右腕上にあ
り、2つのアミノ酸配列を順次そして独立に単一メッセ
ンジャ−RNAから翻訳するPRプロモーターのコント
ロール下で、或いは、大腸菌細胞中の融合蛋白質とし
て、或いは、c)合成ヌクレオチド配列:・・・5’-TC
A TTCGTT CAA GGT GTA TCT TTG GAT AAG AGA-3’(この
配列はエンドペプチダ−ゼのための分泌及び切断の部位
を確保するための信号ペプチド及びアミノ酸配列のため
の解読するものである)を用いて、プラスミド ベクタ
ーDNAの形質発現及び安定性のレベルを決めるために
URA3及びロイシン2−d遺伝子を使用し、前記のプ
ラスミド中の形質発現/分泌のカセットを、サッカロマ
イセス バヤヌス(Saccharomyces bayanus)及びサッカ
ロマイセス セレビシアエ(Saccharomycescerevisiae)
により、適用して、pXプロモーター、UAS転写活性
化配列、開始 及び終了コドンのコントロール下で、
d)バチルス サーキュランス(Bacillus circulans)α
−アミラ−ゼのプロモーター、信号及び調節のヌクレオ
チド配列のコントロールの下で、或いは、ストレプトマ
イセスから誘導されたネオマイシンR遺伝子のプロモー
ターのコントロール下で、ストレプトマイセス細胞中
で、複製するに適する形質発現/分泌のDNAベクター
中で、生体内の合成の信号配列のコントロール下で、微
生物のコドン用途に基づいて、生体内で合成された前記
ヒルヂンHV−1ペプチドのためのヌクレオチド配列コ
ードを発現することにより、適正な培養条件下で、前記
の要素を有するプラスミドの変換した後に、前記微生物
を培養し、次に、細胞外で集積され、或いは融合蛋白質
の形で生成されたヒルヂンを分離することにより、前記
ヒルヂンHV−1ペプチドを生体合成することを特徴と
する前記製法を提供する。
中で用いるデスルファトヒルヂンHV−1変異型のヌク
レオチド配列コードは、次の式; GTT GTT TAC ACC GAC TGT ACC GAA TCT GGT CAA AAC TTG TGT TTA TGT GAA GGT TCT AAC GTC TGC GGT CAG GGT AAC AAG TGT ATC TTG GGT TCT RAC GGT GAA AAA AAT CAA TGT GTC ACT GGC GAA GGT TTA CCA AAG CCA CAA TCC CAC AAC GAT GGT GAC TTC GAG GAA ATT CCT GAA GAA TAC CTA CAA を有するものが好適である。また、工程1dにおいて、 GTT GTT TAC ACC GAC TGT ACC GAA AGC GGT CAG AAC CTC TGC CTG TGC GAG GGC TCG AAC GTC TGC GGA CAG GGG AAT AAG TGC ATC CTT GGA TCG GAC GGA GAG AAG AAT CAG TGC GTA ACC GGC GAG GGG ACA CCA AAG CCC CAA TCC CAC AAC GAC GGC GAT TTC GAG GAG ATA CCC GAG GAA TAC CTG CAA の式を有するデスルファヒルヂン HV−1変異型が作
られ、使用するヌクレオチド配列コード化分泌信号配列
は、次式: ATG ATC CTC AAG ACC TTC CCG AAG TTC CTG GCT GCG GTC CTT GCT CTC TCA CTG ACG GCG GCA CTC CCC CCA CTG TTC CCG GCC を有することが好適である。ベクターDNAのpUC1
9:H16、pUN121:H16及び大腸菌細胞の誘
導体を変換のために用い得る。デスルファトヒルヂン
HV−1変異型の形質発現は、プラスミドを用いて、シ
ングルmRNAが、λ−ファージ左腕の熱誘導プロモー
ターの制御下で転写され、ヒルヂン変異型が、欠失β−
ガラクトシダ−ゼ配列、即ち、前記の配列で読み取るフ
レ−ムでの2つの停止コドン、バチルス サーキュラン
ス(Bacillus circulans)α−アミラ−ゼ遺伝子、リボゾ
−ム結合部位、α−アミラ−ゼ信号配列及びヒルヂン構
造遺伝子を有するヌクレオチド配列により規定されたm
RNAから翻訳され、或いは、デスルファトヒルヂン
HV−1変異型及びβ−ガラクトシダ−ゼの完全或いは
欠失配列は、アミノ酸配列がメチオニンにより結合され
るような方法で、翻訳され、PRプロモーターの転写コ
ントロール下で行なわれるとよい。次のプラスミド:即
ち、pEX1::H16 デルタEcoRV、pEX
1::BHAspfp或いはpEX1::BH221A
snデルタEcoRV−SmaI及びその誘導体を、ベ
クターDNAとして用いるとよい。サッカロマイセス
ベクターDNAは、eb1、eb2或いはeb6形質発
現の分泌カセットを有するとよい。また、前記株は、サ
ッカロマイセス セレビシアエ(Saccharomyces cerevis
iae)GYOK1(M)[NCAIM (P)Y 1156]及び(M)5[NCAIM (P)Y 1
157]或いはサッカロマイセス バヤヌス(Saccharomyces
bayanus)BO-74[NCAIM (P)Y1158]であるのが好適であ
る。更に、次のプラスミド:即ち、pMIAMHIR
3/A、pMデルタネオ、pMI−K2デルタネオ或い
はpGYOKI1::NSH16をベクターDNAとし
て用いるのが好適である。
発現する該サッカロマイセス株を、ロイシン含有媒体中
に維持し、主培養物ブロスをウラシルで抑制しながら、
予備培養するとよい。pUC19:H16プラスミド及
びその大腸菌形質転換体、pUN121:H16プラス
ミド及びその大腸菌形質転換体、pEX1:H16デル
タEcoRVプラスミド及びその大腸菌形質転換体、pE
X1:BHAapfpプラスミド及びその大腸菌形質転
換体、pEX1:BH221アスプデルタEcoRV−
SmaIプラスミド及びその大腸菌形質転換体、eb
1、eb2或いはeb6の形質発現/分泌カセットのヌ
クレオチド配列を有し、サッカロマイセス細胞がこれら
のプラスミドで変換されるプラスミドがよい。また、p
MIAMHIR3/Aプラスミド及びそのストレプトマ
イセス形質転換体、pMIデルタネオプラスミド及びそ
のストレプトマイセス形質転換体、pMI−K2デルタ
ネオプラスミド及びそのストレプトマイセス形質転換
体、pGYOKI1:NSH16プラスミド及びそのス
トレプトマイセス形質転換体が有用である。
バチルス サーキュランス(Bacillus circulans)のクロ
モソマルDNAから分離された信号配列(その配列は決
められた)のコントロール下で、安定なヒルヂン生産
が、大腸菌細胞により成され得ることを認識したことに
基づいている。同様に、多量のヒルヂンが、2つのペプ
チドの翻訳を決める信号メッセンジャ−RNA上に試験
管中で作った本発明の人造のオペロンを用いて、大腸菌
中で、得ることができる。
タンパク質を、λ−ファージPRプロモーターの転写調
節の下で、製造することに成功した。本発明により同定
された新規なpXプロモーターの翻訳調節の下に、サッ
カロマイセス細胞の培養物ブロス中でヒルヂンHV−1
を製造するに成功した。そして、UAS転写活性配列の
コントロール下で、開始及び終端のコドンを適用し、エ
ンドペプチダ−ゼのための切断位を確保する信号ペプチ
ド及びアミノ酸配列を用いて、reg1及びゴ−ル(gal
l)変異型を有する株での安定性を決めるURA3及びロ
イシン2−d遺伝子を有するDNAプラスミドでの形質
発現レベルを決める形質発現/分泌カセットを用いて、
ヒルヂンHV−1の製造に成功した。
して、コピ−数を調節するに成功した。これに基づい
て、各々ヒルヂン並びにプラスミド安定性の再現に成功
した。特に、良好な培養技術は、reg1突然変異を有
する株中のガラクト−ス誘導UAS領域により、−この
突然変異の存在下で達成できる。UAS領域は、抑制的
でなく、−そして、ゴ−ル(gall)突然変異が、培養物ブ
ロスからのガラクト−スインジュ−サの消費を遮断して
いる。本発明者は、スケ−ルアップ方法で、そして、サ
ッカロマイセス バヤヌス中でのプラスミドの安定性
で、生じる困難点を克服できた。安定なヒルヂンHV−
1形質発現及び分泌は、最初に、工業的培養に知られる
ストレプトマイセス細胞により、ストレプトマイセス
コドン用途に基づいて設計した合成ヌクレオチド配列を
持つ新規な形質発現/分泌DNAベクターを用いて、達
成された。
するヒルヂンHV−1の再現性ある製造は、大腸菌、サ
ッカロマイセス及びストレプトマイセス株により達成さ
れ、最も高いヒルヂンHV−1製造レベルは、約140
〜180mg/l培養物にある。ヒルヂンHV−1ペプ
チドは、純粋形に単離されて、全アミノ酸配列が決めら
れた。
ヒルヂン HV−1 33ASP及びデスルファトヒル
ヂン HV−1 33ASNペプチドを製造する方法に
関し、その方法は、微生物のコドン使用に基づいて試験
管内で合成したヒルヂンHV−1ペプチドを解読するヌ
クレオチド配列を発現することにより、前記のヒルヂン
HV−1ペプチドを合成する工程よりなる;次の条件で
行なう:即ち; a)バチルス サーキュランス(Bacillus circulans)α
−アミラ−ゼ遺伝子及び大腸菌中の信号配列から引き出
されたプロモーターのヌクレオチド配列のコントロール
下で、或いは、 b)λ−ファージの右腕上にあり、1つのオペロンか
ら、2つのアミノ酸配列を順次そして独立に単一メッセ
ンジャ−RNAから翻訳するPRプロモーターのコント
ロール下で、或いは、大腸菌細胞中の融合蛋白質とし
て、或いは、 c)合成ヌクレオチド配列:・・・5’-TCA TTC GTT CA
A GGT GTA TCT TTG GAT AAG AGA-3’(この配列はエンド
ペプチダ−ゼのための分泌及び切断の部位を確保するた
めの信号ペプチド及びアミノ酸配列を解読するものであ
る)を用いて、プラスミド ベクターDNAの形質発現
及び安定性のレベルを決めるためにURA3及びロイシ
ン2−d遺伝子を使用し、前記のプラスミド中の形質発
現/分泌のカセットを、サッカロマイセス バヤヌス(S
accharomyces bayanus)及びサッカ ロマイセス セレビ
シアエ(Saccharomyces cerevisiae)により、適用して、
pXプロモーター、UAS転写活性化配列、開始及び終
了コドンのコントロール下で、 d)バチルス サーキュランス(Bacillus circulans)α
−アミラ−ゼのプロモーター、信号及び調節のヌクレオ
チド配列のコントロールの下で、或いは、ストレプトマ
イセスから誘導されたネオマイシンR遺伝子のプロモー
ターのコントロール下で、ストレプトマイセス細胞中
で、複製するに適する形質発現/分泌のDNAベクター
中で、生体内の合成の信号配列のコントロール下で、そ
して、上記の微生物を、前記の要素を有するプラスミド
の転換した後に、適当な培養条件下で、培養し、次い
で、ヒルヂンを細胞外に蓄積した或いは融合蛋白質の形
で製造したヒルヂンを分離することによるなる。
びストレプトマイセス微生物により2つの形の製造を説
明する。用いた形質発現/分泌システム及び前記微生物
のコドン用途に基づいて設計された構造遺伝子を解読す
るヌクレオチド配列は、新規である。
V−1のアミノ酸配列を決めるヌクレオチド配列の部分
は、必要な限定位置及び停止コドンを解読しており、実
施例1に説明する方法により、合成された。
ノ酸及びヌクレオチド配列を示す。そして、アスパルチ
ン酸及びアスパラギン酸は、33位で、Asxによりマ
ーカーされ、Rは、アデニン或いはグアニンを意味し、
Zは、シトシン或いはチミンを意味する。
ングランド ビオラブ.インク.カナダ)にヌクレオチ
ド配列分析により評価された構造遺伝子の挿入を示す。
評価数は、大腸菌JM 109(pUC19::H207 Asp)[NCAIM (P)B
1171]及び(pUC19::H221 Asn) [NCAIM (P)B 1175]であ
る。
記の配列は、大腸菌、サッカロマイセス及びストレプト
マイセスが操作的に調節配列に欠失する形質発現/分泌
DNAベクター中に配位子結合された。
造遺伝子を発現するために、全DNAを、バチルス サ
ーキュランス(Bacillus circulans)[GYOKb−24
3、受託番号/NCAIM (P)B 1159]から,実施例2の方法に
より、製造した。従って、DNA遺伝子バンクが、pG
Y97プラスミド[大腸菌 pGY97,NCAIM (P)B358
/]を用いて製造された(ハンガリ−特許明細書第20
4,892号参照)。図4は、pGY97プラスミド
ベクターの図式的な表示である。バチルスサーキュラン
ス(Bacillus circulans)のプロモーターのインビトロフ
ァージ充填を行ない、α−アミラーゼ構造遺伝子及びそ
の信号配列が、pGYOKIプラスミド上で同定され
た。図5は、大腸菌細胞中でα−アミラーゼ遺伝子を運
ぶファージ プラグの出現を示している。
変換するために用いる処理法を図式的に示すものであ
る。図8は、H16と示されるべき形質発現/分泌カセ
ットのヌクレオチド配列を示す。図9、10及び11
は、各々大腸菌GY 1095(pUN121)/NCAIM (P)B 1163/及び
大腸菌1095 /NCAIM (P)B 1162/]のpUC19或いはpUN121中
のヒルヂンの合成配列に対する読み取りフレ−ム中に結
合するα−アミラーゼ プロモーター及び信号配列の位
置を示す。大腸菌細胞は、アミラーゼ−ヒルヂン(H1
6)形質発現/分泌カセットを有するプラスミドで形質
転換された。ヒルヂン製造は、実施例で詳細される方法
により決められ、安定した高いヒルヂン活性を有する株
を実験室培養で選択した。[株は、大腸菌JM109
(pUC19::H16及びpUN121::H16)/NCAIM (P)B 1170及びNC
AIM (P)B 1176/]を寄託した]。ヒルヂン活性ペプチドを
調製し、精製し、HPLC及びアミノ酸配列を、デスル
ファトヒルヂン HV−1と同定する。
製造するために構成された。ヒルヂンをコード化する構
造遺伝子を、M13mp18ファージ(New England Bi
olobs. Inc. カナダ)中に実施例4により、挿入し、そ
して、pEX1プラスミド(Boehringer Mannheim Bioch
emica GmbH.)中に挿入し、β−ガラクトシダーゼ構造遺
伝子のC−末端にした(図11参照)。この構成におい
て、β−ガラクトシダーゼを、λ−ファージのPRプロ
モーターから転写され、一方、ヒルヂンは、α−アミラ
ーゼ遺伝子のプロモーターから転写される。フラグメン
トは、β−ガラクトシダーゼのヌクレオチド配列から、
EcoRV消化により切断された。このフラグメント
は、β−ガラクトシダーゼ配列のC−末端エンド及びア
ミラーゼプロモーターを有する。残りの配列は、β−ガ
ラクトシダーゼのN−末端エンド、バチルス サーキュ
ランスα−アミラーゼの非翻訳配列(NT)、ヒルヂン
構造遺伝子(Hir)、Hirの上流にあるリゾボ−ム
結合位置(SD)及びλ−ファージの熱誘導のプロモー
ターによる人工的オペロンを有する。このオペロンは、
1つのmRNAのみを転写し、翻訳中では、ヒルヂン及
び欠失β−ガラクトシダーゼが生合成される。ヒルヂン
HV−1は、単離され、実施例での方法を用いて、前記
の構成により形質転換された熱誘導大腸菌培養物から単
離された。更に、ヒルヂンは、HPCL分析及び/或い
はアミノ酸配列分析により同定された。前記の大腸菌 p
op 2136(pEX1::H16デルタEcoRV)株を寄託した[寄託番号;N
CAIM (P)B 1165]。
パク質を構成するために、実施例5に説明される方法に
より、ヒルヂン構造遺伝子を単離した。次に、M13m
p18及びブル−スクリプト(ストラタジ−ン;Stratag
ene)ベクター中にサブクローン化され(図12)そし
て、β−ガラクトシダーゼ(図13)のC−末端をコー
ドするヌクレオチド配列した後すぐにの位置に、フレ−
ム読み取りでのpEX1プラスミド中に挿入した。この
ように得られた融合タンパク質は、λ−ファージの熱誘
導で、強いPRプロモーターの転写コントロール下で、
生合成された。大腸菌pop 2136[NCAIM (P)B 1161]細胞
中でcI ts 温度敏感抑制剤のコントロール下で製造され
るヒルヂンの量を上げるために、β−ガラクトシダーゼ
のヌクレオチド配列をPvuII,SmaI及びEcoRV制限酵素
により欠失された。前記の構成は、大腸菌pop 2136株中
で形質転換され、細胞を熱誘導され、生成物は、ポリア
ルリルアミド ゲル電気泳動により分析された。この分
析法によると、前記融合タンパク質は、期待のように長
い。臭化シアンにより切断された後、ヒルヂンHV−1
をHPLC及びアミノ配列分析により開放し、分析され
た。
大腸菌pop 2136(pEX1::BH221 AsnデルタEcoRV-SmaI)株の
寄託番号は、各々、[NCAIM (P)B 1169]及び[NCAIM (P)B
1177]である。
ら、使用構造遺伝子、コントロール配列及び形質発現/
分泌システムに関して、大腸菌中で組替え体デスルファ
トヒルヂン HV−1変異型を製造する本方法は、新規
であることが明らかにした。及びバチルス サーキュラ
ンスα−アミラーゼ遺伝子のプロモーター及び信号配列
及び、pEX1プラスミド中に形成されるべき人工的オ
ペロン及び融合タンパク質の解読のヌクレオチド配列を
用いて、本発明者は、単離し、精製し、そしてアミノ酸
配列分析した後に、ヒルヂンHV−1と証明された生成
物を多量に得た。
て、サッカロマイセス細胞中に組替え体デスルファトヒ
ルヂン HV−1変異型を作成した。サッカロマイセス
コロン用途に設計され、必要な粘着性末端を有する構
造遺伝子が、YpGYOK1及びYpGYOK2の形質
発現及び分泌プラスミドDNA中に挿入された[大腸菌
MC1061(YpGYOK1)/NCAIM (P)B 1166/及び大腸菌MC1061
(YpGYOK2)/NCAIM (P)B1167/]。
pJDB(ベッグス、Melec. Genetics in Yeast, Alfr
ed Benzon Symposium,18巻,383〜390,1981,寄託番号[NC
AIM(P)B 1184/],G2[Guarente, Methods in Enzymology,
101,181〜191,1983,寄託番号/NCAIM (P)B 1182/]及び
ブル−スクリプト(ストラタジ−ン:Stratagene)から構
成された。YgGYOK1プラスミドは、UAS(アッ
プストリ−ム 活性化配列)を有し、それは、ガラクト
−スにより誘導でき、グルコ−スにより抑制され、更
に、新規なpXプロモーターを単離し、本発明により配
列され、2ミクロンの内因性イースト プラスミド(F
LP遺伝子の終端領域を持つ)の一部である。また、こ
のプラスミドは、大腸菌複製オリジン、アンピシリン耐
性をコード化する遺伝子及びヘルパ−ファージの感染と
ともに前記プラスミドの単一ストランド形成に必要なバ
クテリオファージf1オリジンを含有している。更に、Y
pGYOK1のコピー数をコントロールするURA3及びロイ
シン2−d遺伝子を含有している。最終的に、それは、
イースト クリベロマイセス ラクチス(Kluyveromyces
lactis)のキラ−毒素遺伝子の信号配列をコード化する
フラグメントを含有する。
ド フラグメント(図15)を用いて、インビトロの位
置特定のオリゴヌクレオチド媒介突然変異原した後に、
形質発現/分泌カセットの調節配列と読み取りフレ−ム
中の構造遺伝子を融合することにより、更に、イースト
エンドペプチドのための切断位置を作成することによ
り、合成ヒルヂン遺伝子を前記のプラスミド中に挿入し
たことを示す。そして、それにより、YEpGYOK1H形質発
現/分泌のプラスミドが最終的に得られた。
ムは、前記のプラスミドを用いて、実施例に説明の方法
により構成された。そして、図16、17、19及び2
0に示される。合成ヒルヂン構造遺伝子は、YpGYOK2プ
ラスミド/NCAIM (P)B 1167/中に挿入された(図19参
照)。このプラスミドは、2ミクロンのプラスミドの全
配列、大腸菌複製オリジン、アンピシリン耐性を解読す
る遺伝子、更に、前記プラスミドのコピー数の選択と調
節を確保するために、URA3及びロイシン2−d遺伝
子を有する。YEpGYOK1eb1からのヒルヂン形質発現/分泌
カセットを、大腸菌MC1061(pGAPT)/NCAIM (P)B 1164か
らのGAPDH遺伝子をコード化するFLPターミナイター領域
及びターミナイター領域がなくて、前記のプラスミド中
に挿入された。この方法では、YEpGYOK2eb2形質発現/分
泌プラスミド(図20参照)を得た。
GYOK1及びYpGYOK2プラスミド中に挿入し、プロモーター
とバチルス サーキュランスα−アミラーゼ(図18、
19)のコントロール下でヒルヂンを形質発現した。前
記の形質発現/分泌ベクター−理論的にサッカロマイセ
ス細胞中でヒルヂンHV−1と仮定した−は、サッカロ
マイセス株中に形質転換された。
1、leu、ura、ade株は、cir+[GYOKI (M)1/
NCAIM (P)Y 1156],サッカロマイセス セレビシアエGYO
KI-5;leu,ura,gall,regl株は,cir+[GYOKI(M)5/NCAIM
(P)Y 1157/]であり、一方、サッカロマイセス バヤヌ
スGYOKI-1139;leu株は,ciro[GYOKI BO-74/NCAIM (P)Y 1
158/]である。cir+株は、内因性プラスミドを含有す
るが、一方、ciroはそうでない。GYOKI−5株
のゲノムにおいて、炭素源として、ガラクト−ス利用に
役立つgall遺伝子は、損傷され、従って、その細胞
は、ガラクト−スを代謝することが不可能である。
を寄託した;サッカロマイセス セレビシアエ(Sacchar
omyces cerevisiae)K25/2 (YEpGYOK1eb2)[NCAIM (P)Y 1
172],サッカロマイセス バヤヌス(Saccharomyces baya
nus)K9(YEpGYOK2eb2)[NCAIM(P)Y 1173],サッカロマイセ
ス セレビシアエ K25/4 (YEpGYOK2eb2)[NCAIM (P)Y117
4]及びサッカロマイセス セレビシアエ K/34 (YEpGYOK
1eb1)[NCAIM (P)Y 1187]。
施例から、サッカロマイセス細胞により、組替え体デス
ルファトヒルヂン HV−1を製造する本方法は、新規
であり、構造遺伝子、調節配列、全体的に、形質発現/
分泌システムそして、株について、新規であることが明
らかにされる。
を用いて、高い量で、そして、100μg/ml以上濃
度で、培養物を得ることができる。単離し、精製した
後、生成物は、適当なHV−1アミノ酸配列を有すると
証明された。
トヒルヂン HV−1を製造するために、大腸菌及びサ
ッカロマイセス形質発現/分泌ベクターを作成するに使
用するバチルス サーキュランスα−アミラーゼ プロ
モーター及び信号細胞のコントロールの下で、作用する
カセットを、ストレプトマイセス−大腸菌の二官能性ベ
クター中に、実施例7に説明される方法によりクローン
化された。次いで、ストレプトマイセス リビダンス細
胞[NCAIM (P)B 257]中に形質転換した。これらの構成に
おいて、合成ヒルヂンHV−1遺伝子は、α−アミラー
ゼ プロモーター或いはネオマイシン トランスフェラ
−ゼ遺伝子及び転写ターミナイターの調節下で行なわれ
る。ストレプトマイセス細胞中のα−アミラーゼ信号配
列の適当な作用は、ストレプトマイセス プラスミド中
のバチルス サ−キュランスから誘導されたα−アミラ
ーゼ 形質発現 分泌カセットを担持するストレプトマ
イセス リビダンス細胞の上澄液のα−アミラーゼ活性
を測定することによりチェックした。pMI 1.3、
pMIAMHIR3/A、pネオAMHIR、pデルタ
AMHIR、pMIデルタネオ、pKKデルタネオ及び
pMI−K2デルタネオ組替え体プラスミドの制限及び
作用マップは、図21〜26に示される。その構成は、
実施例7に詳細に説明される。
yces lividans)細胞は、前記の組替え体プラスミドで形
質転換された。その組替え体を培養し、次いで、培養物
のヒルヂン活性を測定した。培養物ブロスのヒルヂン活
性は、乏しいので、新規なデスルファトヒルヂン HV
−1構造遺伝子は、良好と考えるストレプトマイセスの
コドン用途に基づいて合成された。ヒルヂン活性を持つ
培養物が、この構成により製造された(実施例7)。新
規な遺伝子(図2参照)は、大腸菌JM109(pUC19::SH16)
[NCAIM (P)B 1182]の名で寄託された。前記の遺伝子
を、ストレプトマイセス細胞[NCAIM (P)B 1008及びNCAI
M (P)B 1009;ハンガリー特許明細書第197,045号
参照]をも複製することができるpGYOKI1及びpGYOKI1/2
ベクターDNA中に挿入した。挿入された遺伝子を含有
するpGYOKI::NSH16プラスミドは、大腸菌(pGYOKI::NSH1
6)[NCAIM(P)B 1186]として寄託した。
トマイセス シャットル プラスミド ベクター及び株
は、新規である。次の株を寄託した。即ち;大腸菌[pMI
AMHIR3/A /NCAIM (P)B 1181/],大腸菌MC1061 [pMIデルタネ
オ/NCAIM (P)B 1180/]及び大腸菌MC1061[pMI-Keデルタネオ/N
CAIM (P)B 1178/]である。前記プラスミドを有する大腸
菌、サッカロマイセス及びストレプトマイセス形質転換
体によりヒルヂン製造を、異なる培養環境下で、調査し
た(実施例8を詳細には参照)。ここで、多数の株及び
培養条件の差異のために、培地の詳細な説明は省略し
た。株の保持及び培養に対しては、培養物の単位量中で
できるだけ多くの生細胞の伝搬を確保する必要があり、
また、細胞中の所定のプラスミドを保持する必要があ
る。培地は、炭素及び窒素源の外に、無機塩、微量元
素、ビタミン及びインデユ−サ−を、使用株に各々依存
して、含有し得る。実施例8に定めた培地は、保護範囲
を限定するものでなく、炭素源は、グルコ−スのみなら
ず、例えば、サッカロ−ズ、澱粉、マルト−スも含み、
イ−スト抽出物の代わりに例えば、加水分解されるカゼ
イン或いはアミノ酸を用いることができるは、当業者に
容易に明らかであるからである。培養のためには、ガラ
クト−ス誘導UAS配列を有するプラスミドを持つサッ
カロマイセス セレビシアエGYOKI(M)5株を使
用するのが有利である。それは、pXプロモーターは、
UAS配列のコントロール下であり、UASは、グルコ
ースにより抑制されないので、前記の株のregl突然
変異がある。他方、gall(胆嚢)突然変異のあるた
めに、誘導因子として用いる強力なガラクト−スは、培
地の外に行かない。
め、また、培養工程を設計するために、有利に適用でき
る。URA3及びロイシン2−d遺伝子は、本発明の形
質発現/分泌プラスミドでの選択マーカーとして使用さ
れる。転換体が、ウラシル含有最小培地中で成長される
とき、10〜14日展開し、プラスミドのコピ−数は、
この細胞中で60〜100に達する。他方、ロイシン存
在下で選択を行なうと、コピ−数は、一般的に、10〜
20であり、形質転換体の展開は、非常に迅速で(5〜
6日)ある。同時に、細胞を、ロイシン存在下での液体
培地中で培養すると、元のプラスミドを含有し、ウラシ
ル存在下で、コピー数が大きいものとなる。ヒルヂン製
造は、変動し、そして、本発明の実験により、少なくと
も4つの異種のプラスミド誘導体が、細胞から単離でき
る。これは、ウラシル含有の培養物ブロスが、ヒルヂン
量を高くするのに有利に用いられることを意味する。そ
して、この理由は、プラスミドのコピー数が高くなるた
めであり、一方、ロイシン含有培地は、安定したプラス
ミド維持を確保し、培養物の第1段で適当であるもので
ある。
凝固活性は、2種の血液試験、或いは、合成血栓症クロ
モジン サブストレ−トを用いて、測定された。これら
の方法は、予備スクリーンした後に、目的化合物、即
ち、ヒルヂン HV−1のみならず、N−或いはC−端
末損傷誘導体の活性を測定するので、選択された培養物
のヒルヂンHV−1製造も、HPLC分析により測定さ
れた。ヒルヂンは、製造され、培養物培地から精製され
(実施例10)、次いで、N−及びC−端末基分析によ
り、或いは、全アミノ酸配列の決定(実施例11)によ
り同定された。
ヒルヂン HV−1化合物は、生物学的活性に関して天
然ヒルヂンと等価である。従って、血栓症、血栓塞栓症
等の処置及び予防に、同様に適用できる。製剤学的製品
は、実施例12に示すような方法を用いて、製造され、
単離されたデスルファトヒルヂン HV−1から調製で
きる。
ペスト条約に従って、国立コレクション オブ アグリ
カルチャル エンド インダトリアル マイクロオルガ
ニズム(NCAIM)に預けられている。 大腸菌pop2136(pEX1::H16 デルタEcoRV)NCAIM (P)B 001
165 大腸菌MC1061 (pGAOT) NCAIM (P)B 001164 大腸菌GY1095 (pUN121) NCAIM (P)B 001163 大腸菌GY1095 NCAIM (P)B 001162 大腸菌pop2136 NCAIM (P)B 001161 バチルス サーキュランス(Bacillus circulans) GYOKb
-243 NCAIM(P)B 001159 サッカロマイセス バヤヌス(Saccharomyces bayanus)l
eu GYOKI BO-74 NCAIM(P)B 001158 サッカロマイセス セレビシアエ(Saccharomyces cerev
isiae) gall, regl, ura3, leu GYOKI (M)Y NCAIM (P)
B 001157 サッカロマイセス セレビシアエ(Saccharomyces cerev
isiae) ade, leu, uraGYOKI (M)1 NCAIM (P)Y 001156 大腸菌 MC1061 (YpGYOK2) NCAIM (P)B 001167 大腸菌 MC1061 (YpGYOK1) NCAIM (P)B 001166 大腸菌pop2136(pEX1::BH207 Aspfp) NCAIM (P)B 001169 大腸菌 JM109 (pUC19::H16) NCAIM (P)B 001170 大腸菌 JM109 (pUC19::H207 Asp) NCAIM (P)B 001171 サッカロマイセス セレビシアエ(Saccharomyces cerev
isiae) K25/2 (YEpGYOKleb2) NCAIM (P)B 001172 サッカロマイセス セレビシアエ(Saccharomyces cerev
isiae) K25/4 (YEpGYOK2eb2) NCAIM (P)B 001174 サッカロマイセス バヤヌス(Saccharomyces bayanus)
K9 (YEpGYOK 2eb2) NCAIM (P)B 001173 大腸菌 JM109 (pUC19::H221 Asn) NCAIM (P)B 001175 大腸菌 JM109 (pUC121::H16) NCAIM (P)B 001176 大腸菌pop2136(pEX1::H221 AsnデルタEcoRV-SmaI)NCAIM
(P)B 001177 大腸菌 MC1061 (GYOKI-pG2) NCAIM (P)B 001183 大腸菌 MC1061 (pJDB207) NCAIM (P)B 001184 大腸菌 JM109 (pUC19::SH16) NCAIM (P)B 001182 大腸菌 MC1061 (GYOKI::NSH16) NCAIM (P)B 001179 ストレプトマイセス リビダンス(Streptomyces lividan
s) (pGYOKI1::NSH16)NCAIM (P)B 001186 大腸菌 (pMIAMHIR 3/A) NCAIM (P)B 001181 大腸菌 MC1061 (pMIK2 デルタNeo) NCAIM (P)B 001180 大腸菌 MC1061 (pMIK2 デルタNeo) NCAIM (P)B 001178 ストレプトマイセス リビダンス(Streptomyces lividan
s) pIJ 702 NCAIM (P)B001185 ストレプトマイセス リビダンス(Streptomyces lividan
s) NCAIM (P)B 000257大腸菌 K1400 pGY97 NCAIM
(P)B 000358 大腸菌 pGYOKI1 NCAIM (P)B 001008 大腸菌 pGYOKI1/2 NCAIM (P)B 001009 大腸菌 NM526 NCAIM (P)B 001006 大腸菌 K1400 NCAIM (P)B 000357 ストレプトマイセス テネブラリウス(Streptomyces ten
ebrarius) NCAIM (P)B000169 サッカロマイセス セレビシアエ(Saccharomyces cerev
isiae) K/34 (YEpGYOKlebl) NCAIM (P)B 00118
7
官能性DNAクローン化ベクターを作るためのそして、
その形質転換体を作るための方法を開示し、また、ハン
ガリー特許第204,892号は、DNAクローン化ベ
クターを作る方法を開示し、それ等及びジーンバンク
は、ここで参照とされるものである。
り説明するが、本発明はそれらによって限定されるもの
ではない。%は、特に記しない限り、重量パ−セントに
よる。
セス セレビシアエ結合コドン用途に基づいて設計され
た。設計されたヌクレオチド順序は、図1に示される。
遺伝子は、オリゴヌクレオチドから互いに結合され(図
2の矢印参照)、必要なオ−バラップの塩基対(14−
20bp)が設計された。オリゴヌクレオチドは、製造
者の指示に従うと、アプライド バイオシステム サイ
クロンDNA−合成機で、β−シアノエチル−ジイソプ
ロピル−フォフォルアミダイトモノマ−から化学的に合
成された。33番目のアミノ酸混合マッチをコード化す
るトリプレットは、コドンの第1の塩基を結合する(III
において、フラグメントA+G及びIVにおいて、フラグ
メントT+C)に適用される。
密度は、260nmで測定され、濃度は、次の式の助け
により計算された。OD260/計イプシロン−濃度
(モル/l)。計イプシロンは、オリゴヌクレオチドで
見られるヌクレオチドのモル消光度の合計である。この
値は、個々のヌクレオチドには、次の通りである。A:
15.4×103l/M;C;7.3×103 l/
M;G:11.7×103l/M;T:8.8×103
l/M。合成後、得られたデトリレイトされたオリゴ
ヌクレオチドを、垂直用意変質ポリアクリルアミド ゲ
ル電気泳動により、10%のウレア中に精製した。ゲル
84gのウレアを製造するために、15むるの10倍T
EBバッファと50mlの40%アクリルアミドとビス
アクリルアミド(19:1の比率)を、蒸留水により2
00mlに調節した。ウレアをその中に溶解し、次い
で、600μlの10%アンモニウム パ−スルフェ−
ト(APS)と140μlのN、N、N’、N’−テト
ラメチル−エチレンジアミン(TEMED、シグマ、U
SA)を添加し、ゲルを、互いに2mmの位置にある2
つのガラス板の間に注いだ。10倍TEBバッファの組
成は、次の通りである:水中の、0.89Mトリス塩
基、0.89 ホウ酸と0.02Mエチレンジアミンテ
トラ酢酸(EDTA)。30分間の重合の後、ゲルを、
電気泳動装置中に置いた。10μMのオリゴヌクレオチ
ドを同量のフォルムアミド(バッファを入った:95%
のフォルムアミド、10mMのEDTA、0.05%の
ブロモフェノ−ル ブル−と0.05%のキシレンシア
ノ−ル)と混合した。5分間沸騰させた後、ゲルのスラ
ブ中に入れた。ゲルは、ブロモフェノ−ル ブル−が、
その終端に達するまで、一定の出力で操作された。ガラ
ス板を除き、ゲルは、プラスチック ラップ上に置き、
関心のある最も高い密度帯を、背景として白色シ−トを
用いて、紫外線(UV、260nm)中で励起した。激
しく粉砕した後、ゲルを、16時間、5mlの0.1M
塩化ナトリウム(NaCl)溶液中で回転させた。ゲル
フラグメントを遠心分離した(Janeczsky K23 スウィ
ンギング バケット ロ−タ、ガラス遠心分離管(10
ml)、4200rpmで、4℃、10分間]。上澄液
を回収し、予備活性化DE52カラム上に入れて、4m
lの蒸留水で3回洗浄した。そして、DNAは、1ml
の1MNaClで3回溶出した。
作った:5gのDEセルロ−ス(Whatman)を、エーレン
マイヤー フラスコ中で75mlの1MNaCl溶液中
で、0.5時間懸濁した。残査を固定し、上澄液は、ア
スピレイションにより除去した。この処理法は、3回繰
り返した。最後に、上澄液を取った。綿−ウ−ルを、ギ
ルソン−ピペット滴定の円錐形端中に入れた。水で脱塩
した後、オリゴヌクレオチド試料を入れた。溶出したオ
リゴヌクレオチドを、3倍の量の液体窒素中の酢酸アン
モニウムとエタノ−ルにより沈殿させた。酢酸アンモニ
ウムとエタノ−ル混合物は、30mlの7.5M酢酸ア
ンモニウムと180mlの96%エタノ−ルを混合する
ことにより形成された。オリゴヌクレオチドを回収する
ために、DNAを、溶解し、遠心分離(12,000r
pm、10分間、室温)し、真空中で、乾燥させ、滅菌
蒸留水中で再溶解した。
ル化して、全て、IとVIとした。フォスフォリル化の
ために、150pMのデオキシ−5’−アデノシン−ト
リフォスフェイト(1.5μlの水中)、5μCiγ−
32−dATP、3μlの5−倍キナ−ゼ バッファ
[250mMのトリス・Cl(pH7.5)、50mM
の塩化マグネシウム、10mMのジチオツレイト−ル]
と、1μl(10単位)のT4ポリヌクレオチド キナ
−ゼ(BRL、USA)を、10μlの10pMオリゴ
ヌクレオチド溶液中に添加した。そして、45分間、3
7℃で培養し、次いで、3分間、100℃で、沸騰さ
せ、次に、前記の変成ゲルで、オリゴヌクレオチド帯
を、オ−トラヂオグラフィで検出した。ゲルは、プラス
チック ラップ中にラップし、試料を暗所でX線フィル
ム(MEDIFORT RT、Forte,Vac)上に置いて、
そして、5分間露光し、次に、フィルムを製造者の指示
に従って、現像し、次に、顕にして、ゲル上に再載置し
た。ゲル片を、暗スポットに相当して、フィルム上で励
起し、抽出し、クロマトグラフィし、上記のように沈殿
させた。オリゴヌクレオチドを、上記の方法で、ウレア
を略して、混合し(10−10μl)、アニ−ルし(6
5℃、1時間)、沈殿させ、ゲル上で精製した。再沈殿
した後、溶解させた。得られたヂュプリス(duplice)
は、次のように結合された。6μ(40pM)のI+I
Iのヂュプリス+6μ(40pM)のIII+IVのヂ
ュプリス+6μ(40pM)のV+VIのヂュプリスと
6μの5倍リガ−ゼバッファ[250mMトリス・Cl
(pH7.5)及び50mMの塩化マグネシウム]、3
μlの10mMアデノシン5’−トリフォスフェイト
(ATP)、及び3μlの100mMジチオツレイト−
ト(DDT)及び0.5μl(0.5単位)のT4リガ
−ゼ(Boehringer Mannheim GmbH,ドイツ)を混合した。
そして、反応混合物を、16℃で、16時間培養し、最
終的に、リゲイション生成物を、中和ゲル上に、前記の
方法により再精製した。
て行なった。大腸菌JM109(pUC19)(New En
gland Biolabs.,USA)株をLBa培地に保持した。LBaを
作成するために、10gのトリプトン(Bacto)、5gの
イースト抽出物(Bacto)と10gのNaClを、0.8
lの蒸留水に溶解せしめ、pH7.5に、0.01M水
酸化ナトリウムで調整した。0.01Mの塩化水素酸及
び17gのBarcoアガーを添加した。次に、溶液の
量を、1lに調節し、溶液を30分間、37℃で滅菌し
た。
り単離した。微生物を、LB培地中で培養した。LB培
地は、LBaと同じ組成であるが、アガーを含有しな
い。50μg/mlのアンピシリンを含有する滅菌培地
は、0.1mlの前記の培養物で接種された。培養物
を、ロタリー撹拌器(200rpm)で16時間、37
℃で、撹拌した。これで製造された細胞は、ソルバル(S
orvall)RC3B遠心分離器で、4℃30分間で回収した。細胞
は、67mlのTGE中に懸濁液した。TGE溶液は、2.3mlの40%
グルコース水溶液、2.5mlの1Mのトリス・Cl溶
液(pH8.0)、4mlの0.25M EDTA(Rea
nal,Butapest)溶液及び91.2mlの脱イオン水を含有す
る。TGE中懸濁した細胞は、134mlのNSEで処理した。NSE
溶液を製造するために、次の成分を138.7mlの蒸留水に
添加した:13.3mlの3M水酸化ナトリウム水溶液、8mlの25
%のラウリル硫酸ナトリウム及び45mlの0.25M EDTA水溶
液である。切断溶菌液は、1時間2℃で培養した、次
に、100mlの3/5M 酢酸カリウム溶液を添加し
た。そして、0℃に20分間放置した。酢酸カリウム溶
液は、230mlの氷酢酸、57mlの蒸留水を、58
8.9gの1200ml蒸留水に溶解させた酢酸カリウ
ムに添加することにより製造した。前記の懸濁液は、ソ
ルバル(Sorvall)RC3B遠心分離器で、8000rpm、
GS−3ロ−ターで、0℃、20分間で遠心分離され
た。上澄液は、18mlの−20℃のイソプロパノ−ル
で沈殿せしめ、1時間、−20℃で培養した。DNA沈
殿物は、0℃の遠心分離で回収された。そして、10m
lのエタノールで洗浄され、最終的に、真空デシケイタ
−中で乾燥された。生成物は、250mlの0.01M
トリス・Cl(pH7.5)バッファと1mlの水中
の0.25M EDTAを含有するTE溶液7ml中に
溶解した。
チジウムを7mlの前記の溶液に溶解した。次に得られ
た溶液を、ソルバル(Sorvall)OTD−50Bウルトラ
遠心分離器のT865.1ロ−タ−中で48時間、15
℃で39000rpmで遠心分離した。低い帯域は、紫
外線で検出され、注射器で除去され、臭化エチジウム
は、二倍量のブタノ−ルで3回抽出された。プラスミド
含有溶液は、TE溶液の1000倍量で透析され、純粋
なpUC19プラスミドDNAが得られた。DNAの濃度
は、260nmでの光学密度に基づいて、計算された。
1OD260は、50μg/mlのDNAに相当する。
pUC19 DNAは、KpnI及びSphI制限エンドヌクレアー
ゼを使用して、製造者の指示に従って、消化される。そ
の後、50μlの消化されたpUC19DNAと5pMの二重スト
ランド ヒルヂン遺伝子を混合し、T4DNAリガーゼ(B
oehringer Mannheim GmbH,ドイツ)で、製造者の指示に従
って、配位結合された。配位結合されたDNAは、大腸
菌JM109競合細胞(Pharmacia)中に形質転換された。競合
細胞は、次の方法により製造された。
た。この保存のために、大腸菌JM109株は、M9培地で、4
8時間、37℃激しく撹拌して培養された。M9培地の作成
のために、6gの水素燐酸2ナトリウム、3gの2水素燐酸カ
リウム、1gの塩化アンモニウム及び0.5gの塩化ナトリウ
ムを、1lの蒸留水に溶解した、そして、30分間、121℃
で滅菌した。滅菌、冷却後、次の滅菌溶液を添加した:1
mlの1M硫酸マグネシウム、1mlの0.1M塩化カルシウム、1
mlの1.0Mチアミン塩酸塩及び5mlの20%グルコース。3ml
の成長培養物に、225μlのジメチル−スルフォキシド
(DMSO)を、添加した。混合後、−70℃に保存した。
0.1mlのこのように保存した培養物を、5mlの2
TY培養中で培養し、37℃で16時間激しく撹拌し、
細胞を伝搬せしめた。2TY培地を作成するために、1
6gのトリプトン(Bacto)、10gのイースト抽出物(Ba
cto)と、5gのNaClを、1lの蒸留水中に溶解し
た。0.1M水酸化ナトリウムでpH7.3に調節し
た。次に、30分間、121℃で滅菌した。次に、細胞
を、予備加熱したエーレンマイヤー フラスコ(37
℃)で、1mlの該細胞で接種された100mlの2T
Y培地で培養した。次に、培養物を、フラスコを、氷に
上に置くことにより冷却し、ジャネツキイ(Janetzky)K2
3遠心分離器で、揺動バケット ローターを使用して、
4000rpmで、10分間、0℃で回収した。上澄液
を除去し、ペレットを、50mlの50mM滅菌冷却塩
化カルシウム溶液中に懸濁した。前記のように遠心分離
したまま、0℃で、20分間放置するため、上澄液を、
除去し、沈殿物を、9mlの滅菌冷却された50mM塩
化カルシウム溶液中に懸濁した。次に、水性の、滅菌、
冷却された87%グリシン1.5mlを添加し、激しく撹拌
した後、300μlの懸濁液部分を、エッペンドルフ管(1.
5ml,Greiner,ドイツ)に分割した。液体窒素中に凍結した
後、−70℃に保存した。
溶解し、5μlのリゲイトを添加した。次に、20分
間、30℃で3分間、氷浴中で培養し、更に2分間氷浴
中で行なった。1000μlの2TY培地中で、37℃
で1時間培養した後、次の物質を添加した:25μlの
0.1M IPTG、25μlの2%5−ブロモ−4−クロロ
−3−インドリル−β−D−ガラクトシダーゼ(X−g
al)。このようにして得られた混合物を、50μg/
mlのアンピシリンを含有するLBaプレイト(平板)
上で、1:10、1:100と1:1200の希釈度で
プレイト((平板にぬる)した。このようにして得た白
色コロニーを、接種し、50μg/mlのアンピシリン
を含有するLB培地3ml中で、16時間、37℃で撹
拌培養器中で培養した。
離は、次のようにして行なわれた。1.5mlの37℃
で16時間成長された細胞培養物を、エッペンドルフ管
(1.5ml)で2分間、1200rpmで遠心分離し
た。上澄液を除去し、ペレットを、100μlのTGE
中に懸濁し、次に、200μlのNSE(前記参照)を
添加した。強く撹拌した後、氷浴中で、5分間培養し
た。次に、150μlの3/5Mの酢酸カリウム溶液を
添加し、5分間、氷浴上で培養した。遠心分離(5分
間、12、000)した後、上澄液を回収し、−20℃
無水エタノール700μl中に沈殿せしめた。DNA沈
殿物を、遠心分離(5分間、12、000rpm)で回
収した。デシケイションの後に、100μg/mlのリ
ボヌクレアーゼ(Reanal,Butapest)を含有するTE中に
溶解し、1時間、37℃で培養した。次に、DNA試料
をフェノールで処理し、次に、沈殿せしめ、50μlT
E中に溶解した。TGE、NSE及び3/5M酢酸カリ
ウム溶液を、マキシプレプ法により製造した。フェノー
ル処理の場合、試料を、渦上に、25:24:1のフェ
ロモン、クロロフォルム、イソアミルアルコ−ルの混合
物の当量で混合した。懸濁液の遠心分離の後に、1lの
液化フェノールと1lの0.1Mトリス・Cl(pH
8)を撹拌し、分離器中で、水性相を、撹拌しながら、
pH8に、1M水酸化ナトリウム溶液で調節した。次
に、低い相は、1lの0.1トリス塩基で再び平衡化さ
れ、次に、0.2%のβ−メルカプトエタノールと、
0.1%の8−ヒドロキシ−キノリンを添加した。この
ように作ったフェノールを、クロロフォルムと混合し、
上記の比率のイソアミル−アルコ−ルと混合した。
ゼ(New England Biolabs.,USA)で、製造者の指示に従っ
て、消化せしめた。ヌクレオチド順序は、配列により決
定された。これは、セーキュエナーゼ バ−ジョン2.
0DNA配列kit(United States Biochemical,USA)
により製造者の指示に従って、達成された。所望のクロ
ーンは、配列分析に基づいて選択された。その2つは、
大腸菌JM109(pUC19::H207 Asp)及び大腸菌JM109(pUC1
9::H221 Asn)と称された。図3は、これらの物理的及び
作用のマップを示す。
ピシリン含有のLBa上の元の数でストリ−ク作成する
ことにより選択し、そして、50μg/mlのアンピシ
リン含有の5mlLB上に培養した。培養を16時間行
なった後、3mlの得られた培養物と225μlDMS
Oを混合し、−70℃で保存した。株は、次の寄託番号
で寄託した。 大腸菌JM109(pUC19::H207 Asp)[NCAIM (P)B 1171]及び 大腸菌JM109(pUC19::H221 Asp)[NCAIM (P)B 1175]
アミラーゼ遺伝子のクローン化及び表現化 2.A.バチルス サーキュランス細胞の培養 バチルス サーキュランス(Bacillus circulans)GYO
Kb−243 [NCAIM (P)B 1159]微生物をLB(実施
例1参照)中で1日、37℃で培養した。100mlの
LB培地を、全容量500mlのエーレンマイヤー フ
ラスコ中の固体培養物から得た細胞で接種した。培養物
の細胞数は、4〜6×108 /mlであった。
lus circulans)全DNAの分離と精製 バチルス サーキュランスGYOKb-243[NCAIM (P)B 1159]
微生物をLB(実施例1参照)中で、1日、37℃で培
養した。100mlのLB培地は、500mlの全容量
のエーレンマイヤー フラスコ中の固体培養物から誘導
された細胞で接種され、12時間、37℃で培養され
た。培養物の細胞数は、4〜6×108/mlであっ
た。
の構成 ハンガリ−特許明細書第204,892号は、pGY9
7プラスミド ベクター(その物理的及び作用的マップ
は、図3に示される)のクローン化のための作成、精製
及び用途を開示している。本発明は、これらの詳細な方
法に基づいており、従って、その簡単な説明をここで行
なう。大腸菌K1400(pGY97)[寄託番号NCAIM (P)B 358]株
を、−70℃に保存した。細胞を、50μg/mlアン
ピシリン含有のTA培地中で、28℃で安定相になるま
で、培養した。従って、3mlの培養物ブロス及び0.
225mlのDMSO(シグマ)を混合し、−70℃で
保存した。TA培地を形成するために、10gのトリプ
トン(Bacto)、1gのイースト抽出物(Difc
o)と5gのNaClを、1lの蒸留水中に溶解した。
次に、1mlの0.1M塩化マグネシウムと1mlの1
M塩化カルシウム溶液を添加した。培地を、30分間、
121℃で滅菌した。固体TAg培地を作成するため
に、TAgを、20g/lのアガーで補充して、同じ処
理法を行った。
358]細胞からのファージ形のpGYY97組替え体プラスミ
ドの製造 大腸菌K1400(pGY97)[NCAIM (P)B 358]株を保持し、実施
例2Cにより培養した。大腸菌K1400の寄託番号はNCAIM
(P)B 357である。ファージ形中のpGY97プラスミドを精
製するために、大腸菌NM526株を、37℃で転移させ、
ファージ定滴を測定した。この温度でpGY97プラスミド
をファージ形に伝搬させた。ファージストックは、クロ
ロフォルム含有の懸濁液中に4℃で貯蔵された。大腸菌
NM526[NCAIM (P)B 1006]によりTA培地と0.01mlの
クロロフォルム中に製造された4mlのファージ懸濁液
を、はげしく混合し、希釈した。次に、大腸菌NM526株
を転移させた。単一プラクを採取し、1mlのSM中に
懸濁し、その後、4〜6時間、0℃で撹拌した。SM溶
液を製造するために、20mlの1Mトリス・Cl(p
H7.5)バッファ、5.8gのNaCl、2.0gの
硫酸マグネシウムと20gのゼラチンを、1lの蒸留水
中に溶液させた。溶液は、20分間、121℃で滅菌し
た。0.1mlnoファージ懸濁液から、プレイト 溶
菌液を、TAg培地中に製造した。
した。6mlのSMバッファを、全清浄化プレイト 溶
菌液上に注ぎ、0℃で緩やかに撹拌した。5mlの前記
のプレイト溶菌液を、500mlのバクテリア細胞培養
物に添加し、TA培地中で指数関数的成長相になった
(OD600=0.3)。そして、転移された培養物
を、37℃で撹拌培養器中で培養した。培養物の値OD
600は、30分毎に測定した。最小に達すると、溶菌
液を室温に冷却し、5mlのクロロフォルムを添加し
た。強い撹拌の後に、RNア−ゼ(Sigma)で1μg/m
l最終濃度で処理し、30分間培養した。500mlの
溶菌液に、29.2gの結晶NaClを添加し、塩を、
1時間混合した。細胞の残滓を、4℃で10分間遠心分
離で分離した(1100rpm)。上澄液を回収し、結
晶ポリエチレン グリコ−ル6000(PEG600
0、FLUKA)を添加(最終濃度10%)した。PEGを溶解
し、1時間、0℃で培養した、そして、形成された沈殿
物は、遠心分離(11、000rpm)により回収し
た。上澄液を捨て、ペレットを注意深く同量のクロロフ
ォルムで抽出した。2つの相を、遠心分離で選択し、
0.5g/mlの塩化セシウム(Serva)を水性相に添加
した。CsClの溶解後、懸濁相を、CsCl段階勾配
の上に重ねた。CsCl勾配は、SM中に、次の溶液を
用いて形成した。
リプロピレン遠心分離管(Sorvall)中にピペットで入れ
た。その後、3mlの溶液b、そして、ファージ懸濁液
4mlは、互いに注意深く重ねられた。20mlのファ
ージ懸濁液を、この勾配に重ねた。遠心分離は、ソルバ
ル(Sorvall)OTD-50Bウルトラ遠心分離器で、2時間、4
℃でSW28ロ−ター(22、000)で行なわれた。
ファージ帯域は、皮下注射針で(aとb層の間の蛋白色帯
域)回収した、そして、その量は、1.5g/mlのCsCl溶解(S
M中)により、10mlに調節された。この懸濁液を、プラス
チック遠心分離管中に注がれ、SW50.1ロ−ターで、3
8、000rpmで24時間、4℃で上記遠心分離器で
遠心分離された。ファージ帯域は、皮下注射針で回収さ
れ、1000倍量のNTMバッファ[10mlの1.0M NaCl、
20mlの1.0Mのトリス・Cl(pH7.5)、10mlの1.0M塩化マ
グネシウム及び960mlの脱イオン水]に対して、透析さ
れた。
を添加した:最終濃度20mMでの0.5MのEDTA
(pH8.0)、50μg/mlのプロテイナ−セK及
び最終濃度0.5%の20%ラウリル硫酸ナトリウム。
混合物を、1時間、37℃で培養した。消化の後に、
1:1のフェノ−ルとクロロフォルムの当量の混合物を
撹拌することによりフェノ−ル処理した。次に、2つの
相を、遠心分離により分離した(10分間、10,00
0rpm)。水性相は、1000倍容量のTEで透析し
た。DNAの濃度を、260nmで(1 OD260単
位は、50μ/ml DNA)測定した光学濃度に基づ
いて計算した。
連結(ライゲイション) 12.5μlのB−バッファを、実施例2Eに従って精
製したプラスミドDNA12.5μlに添加した。Hh
oI制限エンドヌクレア−ゼ(BRL,メリ−サンド州)の
プラスミドDNA5単位を、反応混合物に添加して、1
時間、37℃で培養した。3MNaClのB−バッファ
1000μl、120μlの1Mトリス・Cl(pH
7.5)及び120μlの1Mの塩化マグネシウムと
8.4μlのβ−メルカプトエタノ−ルと8650μl
の蒸留水を混合した。消化の効率は、ゲル電気泳動法で
制御した。消化の量は、ライゲイションとXhoIでの
再消化により制御した。第1の消化が正しい場合、第1
の消化パターン帯は、ライゲイション及び再消化の後に
現れる。1μlの消化試料に対して、10μlのバッフ
ァを添加して、得られたフラグメントを既知の方法によ
りアガロ−ス ゲル 電気泳動法で分離した。D−バッ
ファを製造するために、5mlの80%サカロ−ス、
0.01gのブロモフェノ−ル ブル−、0.4mlの
1Mトリス・Cl(pH7.5)と4.0mlの蒸留水
を添加した。アガロ−ス ゲルを、1gのアガロ−ス(S
igma,セントルイス,USA)を、80mlのTEAバッファ
に添加することにより製造した。60℃に冷却した後、
水平モ−ルドに注いだ。TEAバッファを作るために、
48.5gのトリス塩基、3.7gのジナトリウム−E
DTA及び16.4gの酢酸ナトリウムを、800ml
の蒸留水に溶解した。上記の場合、TEAには、0.0
5mlの10mg/ml臭化エチヂウム溶液を補充し
た。TEAバッファは、濃縮酢酸によりpH8.5に調
節され、蒸留水をとんし、最終量1000mlにした。
ォスファターゼで処理した。フォスファターゼ処理は、
次のように成された。XhoI酵素で処理されたDNAに対
して、20単位のフォスファターゼ(Calf Intestinal,B
oehringer Mannheim GmbH,ドイツ)を添加し、先ず、15分
間、37℃で培養し、次に、15分間56℃で培養した。それ
に次に、試料を20単位のバクテリア アルカリ フォス
ファターゼ(BRL,メリ-ランド,USA)で同じバッファ中で、60
分間、68℃で処理した。これらの処理の後、試料を当量
のフェノールとクロロフォルム1:1の比率で抽出し
た。注意深く混合した後、2つの相を、遠心分離(10
分間、10、000rpm)で分離した。水性相を、エ
ーテルで3回抽出した、そして、2・1/2量の96%
エタノールを添加することにより沈殿せしめた。沈殿D
NAは、遠心分離(10、000rpm)で回収した。
上澄液を除去し、DNAをデシケイトし、20μlのT
E溶液中に溶解した。フォスファターゼ処理の効率は、
配位結合により(コントロールとして、未処理のXhoIフ
ラグメントを使用して)チェックした。処理が適する場
合、配位結合の後、出発フラグメントが受け取られる。
フォスファターゼ処理ベクター フラグメントは、それ
自体配位結合できない(ハンガリー特許明細書第20
4、892号参照)。
97プラスミドDNA及び12.5μlのBバッファを
混合し、5単位のBamHI制限エンドヌクレア−ゼ(B
RL,メリ−ランド,USA)により、1時間37℃で培養する
ことにより、消化せしめた。125μlの実施例2Bに
よる方法で精製したバチルス サーキュランス全DNA
溶液を、1単位のSau3AI制限エンドヌクレア−ゼ
(BRL)により、125μlのBバッファ中で、10分
間、37℃で培養することにより消化せしめた。部分消
化のDNAは、フェノ−ルで処理し、エタノ−ルで沈殿
せしめた。
せた。Sau3AIは、DNAを消化し、異なる長さのフラグ
メントとなる。ベクターにクローン化すべきフラグメン
トの最適長さは、9〜15kbの範囲であるので、それらの
フラグメントを分離するために、部分消化が、サクロー
ス勾配上に載せられた。勾配遠心分離の間に、フラグメ
ントは、そのサイズにより、分離する。このように、好
適なフラグメントを単離するに都合が良い。サクロース
勾配遠心分離は、次のように成される。SW41遠心分離管
中に連続的なサクロース勾配(10〜40%の範囲 を
形成する。10〜40%サクロース溶液を、1Mの塩化ナト
リウムを含有するTEバッファ中に作った。これらの溶
液の各6mlを、勾配混合器装置で混合し、遠心分離管
中に充填した。500μlのDNA試料を、勾配の頂部
に載せて、ソルバル(Sorvall)OTD-50Bウルトラ遠心分離
機中で、4℃で16時間32、000rpmで遠心分離
した。遠心分離終了後、200μl部分を集め、DNA
のサイズを、アガロースゲル電気泳動法で測定した。1
0μlの各DNA部分を、10μlの各Dバッファと混
合した。次に、溶液を、ゲルのスラブ中に載せて、試料
を、電気泳動法(40V、40mA)で、TEAバッフ
ァ中で分析した。
サイズに相当し、紫外線での螢光に基づいて観察した。
その写真を取り、同定した。適当な部分を合わせて、エ
タノ−ルで沈殿させ、10mlTE中に再溶解した。B
amHI制限エンドヌクレア−ゼは、DNAを、GGA
TCC配列で切断し、GATC配列でのSau3AIと
なる。切断した後、”付着末端”と称するものは、4塩
基を有するように形成された。それは、互いに結合でき
た。10μlのpGY97 DNAは、BamHIで消
化し、10μlの部分消化の(Sau3AI)バチルス
サーキュランスDNAは、5μlのLバッファと5単
位のT4DNAリガ−ゼ(BRL,メリ−ランド、USA)を添
加することにより溶菌され、反応培養物となり、それ
を、16時間、15℃で培養した。
・Cl(pH8.0)、0.25mlの1M塩化マグネ
シウム、0.5mlの1Mジチオツレイト−ル、30.
3mgのATP及び3mlの脱イオン水を含有する。
配位したベクター−ア−ム分子の間に、バチルス サー
キュランスDNAの適当なフラグメントを含有するリゲ
イション間に出現する。これらの分子は、インビトロ充
填混合物によりファージ粒子中に、充填された。
ファージDNAを、適当なバッファ中での適する大腸菌
細胞リゼイト(溶菌液)(SEとFTL)へ添加するこ
とにより形成できる。
ersham,England)で製造者の指示に従って、成された。
簡単には、充填は、次のように成された。キットからの2μ
lSEと5μlのFTL溶菌液は、氷浴上で粉砕溶解した。次
に、8μlのDNA充填バッファと10μlの配位結合液
(前記参照)に添加した。直ぐに混合した後、混合物を、
先ず、0℃で10分間接種し、次に、25℃で60℃培養し
た。宿主バクテリアの培養とファージ数の測定は、イン
ビトロ充填キットの指示により成された。TAK培地は、T
Aと同じだが、前者は、2.2%のアガー(Bacto)と1%の
デンプン(BDH)を含有する。12時間の培養の後、1300プ
ラクが見出された。コントロール配位結合(バチルス
サーキュランスDNAなしで)では、プラクが現れな
い。1300のプラクの間に、1つのAmy+(消化デンプンと
アミラ−ゼ活性を有する)組替え体ファージ(図5)が
ある。Amy+ファージプラクを検出するため、形質転換さ
れた培養物を含有するプレイトは、臭素蒸気中に置かれ
た。臭素は、デンプンを青く染める。従って、生合成さ
れたアミラーゼ消化デンプンを含有しているプラクは、
白色である(図5)。Amy+ファージ プラクは、実施例
2D、2Eの方法に従って、増殖された。次に、ファー
ジDNAを、単離し、BamHI、BglII,EcoRI,HindIII,Pst
I(New England Biolabs.,USA)制限酵素を用いて、製造
者の指示に従って、消化された。消化物は、ゲル電気泳
動法(実施例2Fに従って)で分析され、そして、図6
に示される、その制限マップが構成された。組替え体フ
ァージクローンは、pGYOKI-30と呼ぶ。
ーン化 実施例2GのDNAを、EcoRI(New England Biolabs.,U
SA)制限エンドヌクレアーゼで消化する。消化は、実施
例2Fに説明されるゲル電気泳動法によりコントロール
され;消化は部分的である。その後、混合物は、フェノ
ールにより抽出され、エタノールにより沈殿せしめら
れ、実施例2Gの方法により再配位結合された。大腸菌
GY1095[NCAIM (P)B 1162]競合細胞は、10μlのリガー
ゼにより形質転換された。競合細胞は、実施例1Bによ
り、大腸菌GY1095[NCAIM (P)B 1162]株を適用すること
により形質転換された。培養物は、12時間37℃で培養さ
れた。アンピシリン耐性(ApR)コロニー(形質転換頻度:1
0,000形質転換体/1μgDNA)は、Amy表現型のための
臭素蒸気中にチェックされた。1つのAmy+コロニーは、
伝搬され、得られた株は、GY1095(pGYOKI-34)と呼ばれ
た。図6は、その物理的及び作用のマップを示す。
NAの製造と精製 GYO1095(pGYOKI-31)株を−20℃に保持した。
プラスミドDNAをそこから実施例1Bの説明の予備混
合し、培地を、GY1095(pGYOKI-31)株により培養するこ
とにより、単離した。プラスミドの部分限定マップが、
実施例3Cの方法で、AvaI、BcII、ClaI、K
pnI、Pvul酵素でも測定された。
K−34プラスミドの製造 プラスミドDNAを大腸菌JM109(pUC19)及びGY1095(pGY
OKI-31)株から実施例1Bに説明したマキシプレプ法に
より単離した。pUC19ベクターDNAは、SphI
で消化された。その後、pGYOKI−31からフラグ
メントを線形形成し、欠失させるために、SphI及び
NruI(New England Biolabs.,USA)制限エンドヌクレ
ア−ゼにより、製造者に与えられた環境を用いて、消化
した。混合物は、フェノ−ルにより実施例1Bに説明さ
れるように、抽出された。次に、沈殿せしめ(実施例2
F)、再溶解の後、ライゲイション バッファ中で、T
4DNAリガ−ゼ(Boehringer Mannheim GmbH,ドイツ)
で、製造者の方法により、16時間、16℃で連結し
た。連結後、大腸菌GY1095細胞中の形質転換し、
50μg/mlのアンピシリン含有のTAK培地上に、
実施例2Hにより、プレイトした。
して、プラスミドDNAを、実施例1Bに説明されるミ
ニプレップ法により単離した。その後、プラスミドを、
PstI制限エンドヌクレア−ゼ(New England Biolab
s.,USA)により、製造者の方法を用いて、消化せしめ
た。更に、pUC19プラスミドからの2つの異なる配
位でのAmy+のDNAフラグメントを、実施例2Fに
説明のゲル電気泳動法により製造した。得られたクロー
ンを、GY1095(GYOKI-33)とGY1095(GYOKI-3
4)と称した。図6は、その物理的及び作用的なマップを
示す。
(実施例1B)及び大腸菌GY1095(pGYOKI-34)(実施例2
J)株から、マキシプレップ法(実施例1B)により単
離した。pUC19::H207 Aspプラスミド
は、KpnIを使用することにより消化した。pGYOKI-3
4プラスミドは、KpnI、EcoRIとBclI制限エンドヌクレア
ーゼ(New England Biolabs.,USA)により消化された。フ
ェノ−ル(実施例1B)により抽出した後、T4 DN
Aリガーゼ(New England Biolabs.,USA)で、製造者の指
示に従って、配位結合された。その後、配位結合は、大
腸菌競合細胞(実施例1B)中に形質転換された。ミニ
プレプ法は、AmpRコロニーから、成された(実施例
1B)。
ン遺伝子から誘導されるDNAを含有するクローンは、
適当な配位で一緒に、PstI制限酵素分析(実施例2
J)により確認された。
例1B)中に形質転換され、プラスミドDNAを、これら
の細胞からも単離した(実施例1B)。株は、大腸菌GY1095
(pUC19-AH)と称する。GY1095(pUC19-deltaAH)欠失プラ
スミドを構成するために、前記の構成物は、部分的に、
ClaIと全部でAccIで消化された。配位結合し、形質転換
し、ミニプレプ法によるプラスミド単離、制限分析の後
に、ClaI切断位置のみを有する所望の構成物は、選択さ
れた。DNAは、このクローンからマキシプレプ法によ
り(実施例1B)単離された。DNAは、ClaI(New England
Biolabs.,USA)で、製造者の指示に従って、消化され
た。次に、それを、Bal31エキソヌクレア−ゼ(BRLUSA)
で製造者の指示に従って、処理され、長さ10〜100
のヌクレオチドの欠失領域に達した。その後、ムング
ビ−ン ヌクレア−ゼ(Pharmacia,スウエ-デン)により製造
者の指示に従って、処理された。最終的に、配位結合さ
れた(実施例3)。pUC19::H16(図8)は、ヒルヂンの形質
発現し、分泌しているが、この配位結合混合物中に見出
すことができる。
ヒルヂン形質発現 大腸菌JM109競合細胞は、実施例3の最終配位結合混合
物で形質転換された。形質転換されたバクテリアは、5
0μg/mlのアンピシリン含有のLBa培地上にプレイ
トされた。展開されたコロニーを、5mlの50μg/
mlのアンピシリン含有のLB液体培地中で培養し、1
6時間、37℃で撹拌した。培養物のヒルヂン活性は、
血液試験とクロモジム方法(実施例9参照)により測定
された。ヒルヂン様活性を示す培養物の1つは、大腸菌
JM109(pUC19::H16)と称する。株は、寄託番号NCAIM (P)
B 1170として寄託された。pUC19::H16配列は、セ−キエ
ナ−ゼバ−ジョン2.0kit(United States Biochem
ical,USA)により製造者の指示に従って、分析された。
配列のコンピュ−タ分析は、信号配列と構造遺伝子の適
する結合点を予想した。これは、ヒルヂンタンパク質の
配列(実施例11)により支持された。
る。
でのヒルヂン形質発現 プラスミドDNAは、大腸菌JM109(pUC19::H16)とGY109
5(pUC121I[寄託番号[NCAIM (P)B 1163]株から、実施例1
Bのマキシプレプ法により、単離された。その両方を、H
indIII(New England Biolabs.,USA)で,製造者の指示に
従って、消化された。単離されたDNAは、混合され、
沈殿され、配位結合され、大腸菌JM109競合細胞(実施例
1B)中に形質転換された。形質転換された細胞は、15μ
g/mlのテトラサイクリン含有のLBa培地上にプレイ
トされ、20時間、28℃で培養された。プラスミドD
NAは、ミニプレプ法により、TcR誘導体から単離され
た、その後、H16挿入を含有するpUC121構成物は、PstI
消化物を使用して、実施例1Bの方法に従って、選択され
た。ヒルヂン様の活性は、コントロールされた(実施例
9)。製造株は、大腸菌JM109(pUN121::H16)と称され、そ
れは、寄託番号[NCAIM (P)B 1176]の下で寄託された。
図10は、その物理的及び作用のマップを示す。
質発現 容易にクローン化される形でのH16形質発現/分泌カ
セットを得るために、異なる種のサブクローン化を行な
った。プラスミドDNAは、実施例4Aに説明されるJ
M109(pUC::H16)株から、実施例1Bに説
明されるマキシプレップ法を用いて、単離された。大腸
菌JM109 M13mp18株(New England Biolab
s.,USA)を、実施例2Cに説明される方法により、株
は、2TY培地上で37℃でアンピシリンなし、成長さ
せることにより、維持した。
例1Bのマキシプレプ法により、大腸菌JM109(M13mp19)
株を、1l LB液体培地に接種することにより、大腸菌JM1
09(M13mp19)株から単離された。pUC19::H16プラスミド
DNA及びM13mp19二重ストランド ファージDNA
を、HindIII(New England Biolabs.,USA)制限エンドヌ
クレアーゼで製造者の指示に従って、消化した。2つの
消化DNA試料は混合され、エタノールで沈殿させ、沈
殿物を配位結合混合物中に再溶解した。配位結合した
後、大腸菌JM109競合細胞中に、実施例1Bの方法を使
用して、形質転換した。形質転換後、ファージを、固体
培地中の接種した。この方法に対して、48時間、m9
培地中(上記の組成を参照)で成長したJM109培養物100
μl、0.1M IPTG25μl、2%X-gal25μlを、42℃で溶融
したトップ層アガーH2.5mlに添加した。トップアガー
Hを製造するために、10gのトリプトン(Bacto)及び
8gのNaClを、1lの蒸留水中に溶解した。8gの
アガー(Bacto)を添加し、20分間、121℃で滅菌し
た。100μlの形質転換混合物を、このように得られ
た溶融アガーに添加した。そして、混合した直後、H培
地上に注ぎ、均一に伸ばした。H培地は、8gでなく、
18gのアガーを含有することにより、Hトップアガー
と同様に、製造された。
め、その後、16時間、37℃で培養した。培養後、白
色及び青色のプラクがプレイト上に見出された。白色プ
ラクを、ツ−スピックを使用して採取して、100倍希
釈した大腸菌JM109細胞を含有する新鮮な2TY液体培地2m
l中で培養した。ファージは、6時間、37℃で激しく撹拌
して伝搬せしめた。組替え体M13mp19ファージ中のH16カ
セットの存在をチェックするために、二重ストランドフ
ァージDNAを培養物から、実施例1Bの方法を用いて単
離した。培養物は、実施例9に説明する血液試験により
スクリーンした。単離したDNAは、EcoRIとHindIII(N
ew England Biolabs.,USA)で、製造者の指示に従って、
消化せしめた。実施例1Bのマキシプレプ法により、M13m
p19-H16を、採取されたプラクを含有する2TY培地で
成長されたJM109培養物の10mlで16時間、37℃で接
種された新鮮な液体LB培地10ml中に伝搬することに
より、二重ストランドファージDNAは、前記の組替え
体M13mp19-H16から単離され、プラスミドDNAは、大
腸菌pop2136(pEX1)(Boehringer Mannheim Biochemical)
株から単離された。pop2136(pEX1)株は、最大28℃で
培養した。
持した。単離したDNAをHindIII(New England Biolab
s.,USA)で、製造者の指示に従って、消化せしめた。2
つの消化物を混合し、沈殿せしめ、配位結合し、pop213
6競合細胞に、実施例1Bを適用して、pop2136(pEX1)株を
28℃で培養することにより、形質転換させた。形質転換
された細胞を、LBa培地上にプレイトし、20時間28
℃で培養した。
るpEX1のHindIIIポリリンカ−中にクローン化され
たH16誘導体を、AmpR誘導体から、PstI酵素
消化(New England Biolabs.,USA)により選択された。得
られた株は、大腸菌pop2136(pEX1-H16)とした。図10
は、プラスミドの物理的及び作用的マップを示す。プラ
スミドDNAは、前記の株から、実施例1Bに説明され
るマキシプレップ法により単離された。次に、製造者の
処理法に従って、EcoRVエンドヌクレア−ゼ(New E
ngland Biolabs.,USA)で消化された。その後、沈殿し、
リゲイトし、形質転換し、pop2136[NCAIM (P)B
1161]競合細胞にした。次に、形質転換体を、実施例1
Bに説明される方法により、プレ−ト化し、処理した。
人工的オペロンを担持する得られた株は、pop213
6(pEX1::H16デルタEcoRV)と称した、
そして、[NCAIM (P)B 1165]との寄託番号で寄託した。
ンパク質の製造 異なるサブクローン化を行ない、合成ヒルヂン遺伝子の
好適なクローン化を確保した。プラスミドDNAを、実
施例1で説明した大腸菌JM109(pUC::H207 Asp)株から、
マキシプレップ(実施例1B)により単離した。二重ス
トランド ファージDNAを、大腸菌M13mp18株からマ
キシプレプ法により分離した(実施例1B)。分離した二重
−ストランド ファージDNAを、EcoRI及びHindIII酵
素(New England Biolabs.,USA)により消化し、H207 Asp
カセットを、M13mp18ベクターにより実施例4C
の方法で、サブクローン化した。クローンは、M13mp1
8::H207 Aspと称した。これらのサブクローン化実験処
理は、繰り返し、ドナー構成は、M13mp19::H207 Aspと
して、受容細胞はpBLUESCRIPT KS+(Stratagene)で行な
った。形質転換した後、細胞を、50μg。mlのアン
ピシリンを含有し、JM109細胞をないLB培地上に塗っ
た。青色及び白色のコロニーから、白色のものを、50
μg/mlのアンピシリン含有の3mlのLB培地中に
培養した。16時間、37℃で強く撹拌した後、プラス
ミドDNAを、ミニプレプ法により単離した。EcoRI-Hi
ndIII二重消化により、H207 Asp遺伝子の存在でチェッ
クした。
PT KS+::H207 Asp)と称した。図12は、その物理的と
作用的なマップを示す。同じサブクローン工程を、繰り
返すが、この場合、ドナー構成は、JM109(pBLUESCRIPT
KS+::H207 Asp)であり、一方、受容細胞は、M13mp18で
あり、切断酵素は、BamHIとSalIである。形質転換した
後、細胞を、M培地上に、大腸菌JM109細胞と一緒に塗
った。白色プラクを、展開した白色と青色のプラクかる
接種した。16時間、37℃ではげしく撹拌した後、二
重ストランド ファージDNAを、ミニプレプ法により
単離して、H207 Asp遺伝子の存在下でEcoRI-HindIII消
化によりチェックした。クローンは、pop2136(pEX1::BH
207 Asp)と称した。図13は、その物理的、作用的なも
ののマップを示す。
プレプ法により、このクローンから単離した。その後、
SmaI酵素(New England Biolabs.,USA)により製造者の指
示に従って、消化した。次に、沈殿させ、溶菌し、po
p2136細胞中に形質転換した。プラスミドDNA
は、展開したコロニーの培養物から単離した。DNA
は、BamHIで消化させた(全工程は実施例1Bに従
って行なわれた)。BamIで消化できない構成は、大
腸菌pop2136(pEX1::BH207 Aspfp)と称した。株は、寄託
番号[NCAIM (P)B 1169]として寄託された。
された。この処理のために、コントロールプラスミドD
NAを、pop2136(PEXi::BH207 Asp)株からマキシプレプ
法により(実施例1B)単離された。BH207 Asp構成は、M13
mp19ファージ ベクター(NewEngland Biolabs.,USA)
に、HindIII酵素を用いてサブクローン化された。
ョン2.0kit(United States Biochemical,USA)に
より製造者の指示に従って、配列された。受け取った配
列の分析から、ヒルヂンは、β−ガラクトシダーゼのフ
レ−ムと結合した、そして、従って、融合タンパク質の
製造が可能であることが明らかにされた。融合タンパク
質中のヒルヂンの比率を上げるために、PvuII-SmaI及び
EcoRI-SamI欠失は、pop2136 (pEX1::BH207 Aspfp)の場
合と同様に構成され、SmaI、PvII消化(New England Bio
labs.,USA)及びEcoRV消化は、各々製造者の指示に従っ
て適用された。このように得られた株は、大腸菌pop213
6(pEX1::BH207 AsnデルタEcoRV-SmaI)と称され、寄託番号
[NCAIM (P)B 1177]として寄託された。
質発現 6.A.サッカロマイセス形質発現/分泌カセットの構
成 6.A.a)YpGYOK1及びYpGYOK2ベクターの製造 大腸菌−サッカロマイセス二作用のベクターによりヒル
ヂンを形質発現し、分泌するために、これらのヌクレオ
チド配列を配慮した:即ち、 −URA3及びロイシン2−d遺伝子 −大腸菌及びサッカロマイセスの複製オリジン −単一ストランドDNAの形成に対するインビトロ オ
リゴヌクレオチド介在突然変異原にためのバクテリオフ
ァージf1オリジン −サッカロマイセス中の操作する転写及び翻訳調節因子
(例えば、促進因子、プロモーター、分泌信号、転写終
了因子)
-)(Stratagene)及びサッカロマイセスpJDB207[大腸菌MC
1061(pJDB207)[NCAIM (P)B 1184]プラスミドである。pB
S(+/-)プラスミドは、f1複製オリジンと遺伝子授与アン
ピシリン耐性を有する。pJDB207は、3.22kb長の
ヌクレオチド フラグメント上のorigene遺伝子と2ミ
クロン イースト プラスミドのFLP遺伝子の転写ター
ミナイターを有する。g2プラスミド[大腸菌MC1061(GY
OKI-pG-2)[NCAIM (P)B 1183]からの1.6kb長のフラグメ
ントは、URA3遺伝子とGAL1-GAL10の属間領域を有する。
イセスからのプロモーター−プル−ブのプラスミドによ
り単離されたpXプロモーターを配慮した。信号配列を
設計するために、クルイベロマイセス ラクチスのリ−
ダ− ペプチドをコード化する遺伝子フラグメントを、
出発物質として考えた。そして、それを、アプライドバ
イオシステム サイクロンDNA合成器上で、製造者の
指示に従って、実施例1の方法を用いて、インビトロ合
成した。次にヌクレオチド配列が合成された:ATG AAT
ATA TTT TAC ATA TTT TTG TTT TTG CTG TCA TTC GTT CA
A GGT ACCCGG GGA
ラグメント及びポリリンカ−配列も、挿入した。後者
は、次の制限切断位置を含有する:XhoI、SacI、SmaI、
BamHI、SalI、HindIIIである。製造者の指示を用いて制
限消化を行なった後、フラグメントを、電気溶出により
単離し、配位結合し、次に、大腸菌−サッカロマイセス
プラスミドを単離し、YpGYOK1と称した。前記のプラ
スミドを含有する大腸菌株は、寄託番号[NCAIM (P)B 11
66]の下で寄託した。図19は、YpGYOK1の部分制限及び
作用のマップを示す。YpGYOK2プラスミドは、YpGYOK1ベ
クターに対して、全部で2ミクロンの配列をなす。図1
9は、その部分制限及び作用マップである。大腸菌株
は、YpGYOK2プラスミドを有し、[NCAIM (P)B 1167]の寄
託番号として寄託した。
造 大腸菌JM109[pUC19::H207 Asp (NCAIM (P)B 1171)]及び
大腸菌JM109[pUC19::H221 Asn (NCAIM (P)B 1175)]株
(前記の方法で製造された)は、Kpn-SphI制限位置の間
にクローン化された合成ヒルヂン構造遺伝子を含有す
る。ヒルヂン遺伝子を有する約1.2kb長さのフラグ
メントは、単離されたプラスミドDNA(前記の方法)
から、SacI及びHindIII制限エンドヌクレア−
ゼ(Amersham)により、製造者の指示に従って、切断され
た。その後、ゲル電気泳動により、1.8%のアガロ−
ス中で分離された。次に、所望のフラグメントを切断
し、透析バッグ中で電気溶出した。クロロホルムでの抽
出後、DNAをエタノ−ルで沈殿させ、10μgの蒸留
水に再溶解させた。
施例6Aa参照)から単離した。そして、DNAを、B
amHI及びHindIII酵素(Amersham)で製造者の方法を
用いて、消化させた。ゲル電気泳動と精製法(前記参
照)により分離した後、8.9kb長さのフラグメント
を蒸留水中に再溶解した。
グメントと3μlの8.9kb長のBamHI-HindIIIフラグメン
トを混合し、製造者の指示に従って、BamHIとSacIの付
着エンドと実施例1で製造された合成アダプターと結合
することにより、配位結合(T4DNA リガーゼ、Boehri
nger Mannheim GmbH,ドイツ)した。前記のアダプター
のヌクレオチド配列は、 5’-GATCCGGGCCCTGTTAGAGCT-3’ 3’-GCCCGGGACAATC-5’である。
acia LKB)を、上記の方法を用いて形質転換した。ヒル
ヂン構造の導入した後、得られたYpGYOK1HN及びYpGYOK1
HPベクターのDNA中で、次のヌクレオチド配列は、信
号配列をコード化する領域と結合することにより形成さ
れる。 Met Asn Ile Phe Thr Ile Phe Leu Phe Leu Leu Ser Phe ATG AAT ATA TTT TAC ATA TTT TTG TTT TTG CTG TCA TTC Val Gln Gly thr arg gly ser gly pro cys STOP GTT CAA GGT ACC CGG GGA TCC GGG CCC TGT TAG AGC TCG KpnI BamHI ApaI SacI GTA CGG GGC CAT GGT-HIRUDIN-TA GTA AGC ATG CAA GCT T SphI HindIII
な遺伝子部分のアミノ酸配列は、小文字で示される。3
3位置でのアスパルチン酸或いはアスパアラギンをコー
ド化するヒルヂン遺伝子を含有するサッカロマイセス
ベクターは、制限マッピングにより制御され、各々、Yp
GYOK1HN及びYpGYOK1HPとして称される。図14と15
は、前記のプラスミドを製造するに使用される処理法を
図式的に示すものである。
pGYOK1HPの構成 ヒルヂン遺伝子は、信号ペプチドをコード化するヌクレ
オチド配列のフレ−ムにはなく、更に、ヒルヂンの正確
な切断位置は、予知できない。インビトロ オリゴヌク
レオチド−媒介の突然変異原は、適当な読み取りフレ−
ムを調節し、そして、ヒルヂンN−末端の信号ペプチダ
−ゼ上流の切断位置を形成するために、使用できる。突
然変異原に対して、バイオ−ラッド(Bio-Rad:Richmond,
CA,USA)MUTA-GENE kitを製造者の指示に従って、適用し
た。
を有するYEpGYOK1Hの単一標準DNAの製造 大腸菌CJ236 細胞(kit参照)は、上記の方法に従って、Y
pGYOK1HN及びYpGYOK1HPベクターDNA(実施例6Ab)によ
り形質転換された。前記の株の突然変異細胞は、大きな
頻度で、チミンの代わりにウラシルをDNA中に含有し
ている。チミンの代わりにウラシルを有する単一ストラ
ンドのDNAは、大腸菌CJ236(YpGYOK1H)株から次の方
法を用いて単離された。
長物は、30μg/mlのクロルアムフェニコ−ル及び
100μg/mlのアンピリンを含有するLB培地20
ml中で培養し。6時間で37℃の撹拌器で培養した
後、M13R408ヘルパ−ファージの1〜3×106p
fuで感染させた。最終的に、撹拌器中で37℃で一夜培
養した。培養物の上澄液中で、ファージ粒子は、M13
ファージのゲノムの代わりに単一−ストランドYpGY
OK1H DNAを含有する。
去した後、ファージは、酢酸アンモニウム(0.8Mの
最終濃度)とポリエチレン グリコ−ル8000(最終
濃度4%)を用いて、上澄液から沈殿された。ファージ
沈殿は、TEバッファ中に懸濁され、フェノ−ルで抽出
された。エチレンジアミン−テトラ酢酸の存在下で、フ
ァージのタンパク質皮膜を開くことができ、従って、フ
ェノ−ル抽出により除去するに適するものである。チミ
ンの代わりにウラシルを含みYpGYOK1Hの単一ストランド
DNAを、エタノ−ル(2.5倍量)で沈殿し、TEバ
ッファ中で再溶解した。
チド 次の48マ−の合成オリゴヌクレオチドを、インビトロ
突然変異原に用いた。オリゴヌクレオチドを、上記の方
法を用いて、製造できた。
A AGA TAC ACC TTG AAC GAA TGA-3’ 下線したセグメントは、YpGYOK1Hベクター中のヒルヂン
の第1の5−アミノ酸残査に、そして、クルイベロマイ
セス ラクチス(Kluyveromyces lactis)配列信号ペプチ
ドの最後の5−アミノ酸残査(図15参照)に相当して
いる。
再構成されたベクターDNAにおいて、次の要素が順次
に見出され得る。 クルイベロマイセス ラクチスの信号
ペプチドのコード化するセグメント、α−マットイング
型イースト中のα−因子プレプロ−リ−ダ−の最後の4
アミノ酸をコード化するDNA配列とリシンとアルギニ
ンのコード化するKEX2エンドペプチダ−ゼの切断位
置のヌクレオチド配列。突然変異原オリゴヌクレオチド
は、ヒルヂン遺伝子と信号ペプチド配列の間の翻訳フレ
−ムを調節し、ヒルヂンのN−末端部分での信号ペプチ
ド切断位置を形成するの両方に適するものである。
の2重ストランド形を形成し、そのコピー ストランド
には、ウラシル基が欠いており、チミジンの代わりにウ
ラシルを含有する前記ベクターDNAの形の単一ストラ
ンド形から、突然変異原オリゴヌクレオチドを用いて、
形成した 200pMの突然変異原オリゴヌクレオチド(実施例6
Acb参照)、3μlの1Mトリス・Cl(pH8.
0)、1.5μlの0.2M ATPの混合物を、蒸留
水で、30μlに調整した。混合した後、4.5単位の
T4ポリヌクレオチド キナ−ゼ酵素(上記参照)を添
加し、反応混合物を、45分間、37℃で培養した。反
応は、65℃で10分間の熱不活性化により遮断され
た。
ゴヌクレオチド、チミンの代わりにウラシルを含有する
100ngの単一ストランドYpGYOK1HベクターDNA、
20mMの塩化マグネシウム及び50mMのNaCl
を、9μlの混合物に添加した。混合した後、65℃で
5分間培養した。混合物は、次に、約40分間で室温に
連続的に冷却した。
は、前記のベクターの単一ストランド形上のプライマ−
として、アニ−ルされた突然変異原オリゴヌクレオチド
を用いて、インビトロ合成された。ウラシルを、伸長反
応(チミンのみ)に添加していないので、インビトロ合
成された補償ストランドは、ウラシル残査を含有できな
かった。アニ−ルされたオリゴヌクレオチドを含有する
単一ストランド ベクター9μl;4つのdNTPを含
有し、2.5mの濃度の溶液3μl、0.5μlの10
mM ATP含有溶液、0.1Mトリス・Cl(pH
7.4)、0.05M塩化マグネシウム及び0.02M
DDT、2単位のT4 DNAリガ−ゼ(前記参照)
及び1.5μl(2単位)のT4 DNAポリメラ−ゼ
を添加した。この反応混合物を、先ず、5分間、氷浴で
培養し、次に、120分間、37℃で培養した。40μ
lのTEバッファを添加した後、混合物を凍結した。得
られた反応混合物中で、雑種(ハイブリッド)二重スト
ランドDNAがあり、その中には、1ストランドが、チ
ミンの代わりにウラシル残査を含有し、配列信号配列と
ヒルヂンとの結合部分は、実施例6Acbの説明に相当
し、一方、他のストランドでは、配列信号とヒルヂンと
の間を結合するセグメントの配列は、突然変異原オリゴ
ヌクレオチドの配列に相当している。
泌に適するYEpGYOK1HN及びYEpGYOK1HPDNAベクターの
作成のための最終工程 実施例6Accの方法により、作成された、ハイブリッ
ド、二重ストランドDNAベクターを、大腸菌K12
MV1190(キット参照)競合細胞(上記参照)中に
形質転換した。この株の中で、ウラシル残査を含有する
DNAの複製頻度は低く、従って、形質転換体は、オリ
ゴヌクレオチドにより50%の確率で、コードされた突
然変異を行なう。AmpR形質転換体から誘導されるプラス
ミドの制限的分析により決定され、2〜5が所望の突然
変異となるとされ、即ち、YEpGYOK1HNプラスミドとな
り、一方、4〜6は、他の反応混合物中でYEpGYOK1HPプ
ラスミドを含有していた。図15は、上記のプラスミド
を製造するに用いるインビトロ突然変異原を図式的に示
すものである。
のために適するYEpGYOK1HDNAベクターのヌクレオチ
ド配列の分析。 配列信号及びヒルヂン配列の結合領域を、インビトロ
オリゴヌクレオチド−媒介−突然変異原により得られた
YEpGYOK1HベクターDNAをコントロールするために、
測定した。YEpGYOK1Hベクターは、SacI及びヒンド
(Hind)III制限エンドヌクレオチドによる消化され、2
80kbの長いフラグメントコード化ヒルヂンを、ゲル
電気泳動により分離し、次いで、上記の方法によりゲル
から単離した。
エンドヌクレアーゼ(上記参照)により消化され、そし
て、280kb長のヒルヂンをコードするフラグメントは、
ゲル電気泳動により分離され、そして、上記の方法に従
って、ゲルから単離された。
は、SacIとHindIII酵素により消化された。次に、前記
の遺伝子フラグメントと配位結合された。配位結合混合
物は、競合的大腸菌細胞中に形質転換された。組替え体
ファージを形質転換体から選択した。M13mp19中の分泌
信号-ヒルヂン遺伝子構成を有する株は、LB培地中で培
養された。単一ストランド ファージDNAは、実施例6
Acaと同じ方法を用いて、培養物の上澄液から製造され
た。
NAのヌクレオチド配列は、サンガ−(Sanger)ジデオキ
シ−介在の鎖化方法により測定された。配列決定実験に
従って、AチャンネルとCとDチャンネルの読み取れる
部分は、期待通りである。
を、HindIII制限酵素により消化した。更に、ムング
ビ−ン(Mung Bean)エンドヌクレアーゼ(Pharmacia)で処
理した。次に、次のXhoI制限切断位置は、次のアダプタ
ー((New EnglandBiolabs.の製品)を用いることにより形
成された: 5’-CCGCTCGAGCGG-3’ XhoI切断位置を形成するために、ブラント末端DNAと
アダプターを含有する反応混合物は、T4DNAリガ−
ゼ(Boehringer Mannheim GmbH.,ドイツ)により、製造者
の指示に従って、配位結合された。
方法で製造した)、10μlのE1バッファと68μl
の蒸留水を混合した。E1バッファを製造するために、
500μlの2Mトリス・Cl(pH7.4)、166
0μlの3MNaCl、1000μlの1M塩化マグネ
シウム、50μlのメルカプトエタノ−ル、6790μ
lの蒸留水を混合した。プラスミドDNA含有の反応混
合物に、20単位のSacI及び20単位のBamHI制限エンド
ヌクレアーゼ(Amersham,England)を添加した。信号配
列、ヒルヂン構造遺伝子及びGAPDHターミナイターを含
有するSacI-BamHIDNAフラグメントを上記のゲル電気
泳動及び電気溶出法を用いて、製造された。
水を、25μlのYpGYOK1プラスミドDNA(実施例6
Aa)に添加した。20単位のSacIと20単位のBamHI制
限酵素(Amersham,England)を添加した後、反応混合物
を、16時間、37℃で培養した。得られた線形DNA
分子は、フェノ−ルで抽出し、タンパク質を除去し、沈
殿せしめた。DNA分子を真空中で解離した後、沈殿物
は、10μlの蒸留水中に再溶解せしめた。
TT溶液、1μlのATP溶液及び1μlの蒸留水は、
4μlの各、前記の方法で製造された線形DNA試料に
添加された。線形DNA分子を結合するために、反応混
合物は、1μl(2.5単位)のT4 DNAリガ−ゼ
(Amersham,England)を補充され、16時間15℃で培養
された。
現れ、上記の方法により単離される。図16は、処理方
法とプラスミドを図式的に示す。
照)の構成 6.A.fa)pUC19eb2プラスミドの製造 実施例6Aeに従って、製造された20μlのYEpGYOK1
eb2プラスミドDNAと10μlのE4バッファと66μlの
蒸留水を混合した。20単位のXhoI及び20単位のSalI制限
エンドヌクレアーゼをプラスミドDNA含有混合物中に
添加した。次に、16時間37℃で培養した。eb2形質
発現カセットを含有するDNAフラグメントを、上記の
方法を用いて、アガロース ゲル電気泳動と電気溶出に
より単離した。
より線形化し、次に、ゲル電気泳動及び電気溶出法によ
り単離された。eb2形質発現カセットを含有する線形pUC
19プラスミドDNA及びDNAフラグメントは、T4リガ
ーゼ(前記参照)により配位結合された。pUC19eb2環状D
NA分子は、反応混合物中に見られ、上記の方法を用い
て単離された。
の環境下で線形化された。eb2形質発現カセットを含有
するDNAフラグメントは、pUC19eb2プラスミドから
(実施例6Afa参照)、BamHI制限酵素により上記の方法を
用いて単離された。線形フラグメントは、配位結合(上
記参照)により結合された。YEpGYOK1(eb2)2環状DNA
分子は、YEpGYOK1eb2DNAの線形フラグメント及びeb2
形質発現カセットを有するフラグメントを含有する反応
混合物中に現れた(図17参照)。
いてBamHIとSphI制限酵素により消化せしめた後、プロ
モーターとバチルス サーキュランスα-アミラーゼと
ヒルヂン構造の信号配列を、前記のプラスミドから単離
した。eb2カセットを含まないフラグメントを、pUC19eb
2プラスミドDNA(実施例6Afa)からBamHIとSphI酵素を
用いて単離され、消化された。最終的に、GAPDHターミ
ナイターを含有するDNAフラグメントが製造され、pU
C19eb2プラスミドDNAから、SphI制限エンドヌクレア
ーゼにより単離された。製造されたDNAフラグメント
は、前記の方法を用いて、配位結合された。pUC19eb6環
状プラスミドは、3つのフラグメントを含有する反応混
合物中にあった。
用いて線形化された。その後、eb6形質発現カセットを
含有するDNAフラグメントは、pUC19eb6プラスミドか
らBamHI消化酵素(上記参照)を用いて単離した。線形D
NAフラグメントは、上記の方法を用いて配位結合され
た。eb6形質発現カセットを含有するYEpGYOK1eb6環状D
NA分子は、反応混合物(図18、19参照)中に現れ
た。
成 20μlのYpGYOK2プラスミドDNA(実施例6A)、20μl
のE4バッファと156μlの蒸留水を混合した。2Mトリス
・Cl(pH7.9)のバッファ500μ、5000μ
lの3MNaCl、1000μlの1M塩化マグネシウ
ム、50μlのメルカプトエタノ−ル及び3450μl
の蒸留水を混合した。20単位のSalIと20単位のBamHI
制限エンドヌクレアーゼ(Amersham,England)を、プラス
ミドDNAを含有する反応混合物に添加した、次に、1
6時間、37℃で培養した。
より製造したYpGYOK2DNAのフラグメントを、アガロ
ース ゲル 電気泳動により分離し、次に、精製した。
この方法で、13.2kb長のSalI-BamHI線形旋回DNA分子
を得た。25μlのpGAPTプラスミドDNA[NCAIM (P)B 1
164]、10μlのE4バッファと61μlの蒸留水を混合し
た。20単位のSalIと20単位のBamHI制限エンドヌクレア
ーゼ(Amersham,England)をプラスミドDNA含有の反応
混合物中に添加した。次に、16時間37℃で培養した。GA
PDHターミナイター領域を含有する線形DNAフラグメ
ントは、SalIとBamHIの付着性末端を有し、エンドヌク
レアーゼで処理したpGAPTプラスミドのフラグメントか
ら製造された。線形DNA分子の配位結合に対して、次
の溶液を利用した:L溶液 :2.5mLの1Mトリス・Cl(pH7.6)、2.
5mlの2.5M塩化マグネシウム及び5mlの50%
ポリエチレン グリコ−ル6000(Fluka A.G.)を混合
し、2.5mgのウシ血清アルンミン(Sigma,USA)をそこに溶
解させた。DDT溶液 :3.09gジチオツレイト−ルを、20mlの0.
01M酢酸ナトリウム(pH5.2)溶液中に溶解させ
た。ATP溶液 :60mgのアデノシン3燐酸塩を、800μlの水
に溶解させた。pHを0.1M水酸化ナトリウム溶液で
7.0に調節し、蒸留水で1000μlにした。溶液
は、4℃で製造した。
ント含有溶液に添加した:3μlのL溶液、1μlのDD
T溶液、1μlのATP溶液と1μlの蒸留水。線形DNA分
子を結合するために、反応混合物には、2.5単位のT
4DNAリガーゼ(Amersham,England)含有溶液1μlを
補充し、次に、16時間、15℃で培養された。この処
理の後に、GAPDHターミナイター含有のYpGYOK2T DNA
分子が、反応混合物中に現れた。
製造 20μlのYpGYOK2Tプラスミド、10μlのE4バッファと69
μlの蒸留水を混合した。20単位のSalI制限エンドヌク
レアーゼ(Amersham,England)を反応混合物中に添加し、
16時間、37℃で培養した。タンパク質抽出(前記参照)の
後に、線形DNA分子を沈殿せしめ、10μlのTE(実施
例1B参照)中に再溶解させた。
施例6Ad)、10μlのE3バッファと68μlの蒸留水を混合
した。E3バッファを製造するために、5000μlの2Mトリ
ス・Cl(pH7.5)、3300μlの3M NaCl、1000μ
lの1M 塩化マグネシウム、50μlのメルカプトエタノ
−ル及び650μlの蒸留水を混合した。20単位のXhoI制
限酵素(Amersham,England)を、プラスミドDNA含有の
反応混合物中に添加した。そして、16時間、37℃で培養
した。YEpGYOK1eb1 DNAのフラグメントは、その制限
酵素により消化され、電気泳動法により分離され、単離
された。XhoI付着性末端は、pXプロモーター、信号配列
及びヒルヂン構造遺伝子を含有する製造された小さいフ
ラグメントの末端に見出された。
ドDNAから誘導されたフラグメント(pXプロモータ
ー、信号配列、ヒルヂン構造遺伝子及びXhoI付着性末端
を含有する)を有するYpGYOK2Tプラスミドの製造された
線形DNA分子は、配位結合できる。これは、XhoIとSa
lI-BamHI切断位置の単一標準部分が補償するために、達
成できる。配位結合の後に、形成された二重ストランド
DNAは、SalIでもXhoIでも切断されない。
溶液、1μlのDTT溶液、1μlのATP溶液(上記参照)及び
3μlの蒸留水に添加された。線形DNA分子を結合す
るために、2.5μlのT4 DNAリガーゼ(Amersham,Engl
and)を含有する1μlの溶液を、反応混合物に添加し
た。次に、16時間、15℃で培養した。環状YEpGYOK2eb2
DNA分子は、上記の方法により単離された。図20
は、前記のプラスミドの製造を図式的に湿し、その部分
制限と作用のマップを示す。
照)の形成 実施例6Afbの方法を、上記のYEpGYOK2eb2プラスミ
ドをYEpGYOK1eb2の代わりに用いて、行なった。
形成 実施例6Afbの方法を、YpGYOK1の代わりにYpGYOK2プ
ラスミドDNAを利用して、行なった。この方法で、YE
pGYOK2eb6プラスミドDNAが得られた。形質発現と分
泌カセットを含有する形質転換体により製造されたヒル
ヂンHV-1は、実施例6に説明された。単離され(実施例10
での方法を用いて)、同定され(実施例11で説明される方
法で)た生成物は、デスルファトヒルヂン HV−1で
あると証明された。 次の株が寄託された:サッカロマイセス セレビシアエ
(Saccharomyces cerevisiae) K25/2(YEpGYOK1eb2)[寄託
番号:[NCAIM (P)B 1172]、サッカロマイセスセレビシア
エ K25/4(YEpGYOK2eb2)[寄託番号:[NCAIM (P)B 1174]、
サッカロマイセス バヤヌス(Saccharomyces bayanus)
K9 (YEpGYOK2eb2)[寄託番号:[NCAIM (P)B 1174]。
カロマイセス種への形質転換 プラスミドを、サッカロマイセス セレビシアエとサッ
カロマイセス バヤヌス株へと、次の処理法を用いて、
導入した。株を、次の成分を含有するYPDa培地上に保持
した:1%のイースト抽出物(Difco)、2%のペプトン(Dif
co)、2%のグルコ−ス及び2%のアガー(Bacto)。培地
をpH7.0に10%水酸化ナトリウム溶液で調節した。100ml
の滅菌YPD培養物(500ml全量エーレンマイヤー フラス
コ中)を、スラント培養物から細胞懸濁液により培養し
た。YPD培地の組成は、YPDaと同じで、前者はアガーな
しであった。培養物は、16〜18時間、28℃で回転
撹拌器で培養した。1〜1.5×108の細胞/mlを
含有する培養物ブロスを遠心分離した(5000rpm、10分
間)、次に、細胞を一度水で洗浄した。ペレットを1.
2Mのソルビト−ル、25mMのEDTA及び5mMの
ジチオツレト−ル(pH8.0)を含有する溶液中に懸
濁し、10分間、28℃でゆっくりと撹拌した。
0分間)により収穫した。1.2Mソルビト−ルで2回洗浄し
た後、次の成分を含有する混合物中に再懸濁した:pH5.
8(1Mのソルビト−ル、10mMのEDTAと100mM
のクエン酸)のECS溶液中に溶解したノバジム(Novozym)
234(Calbiochem)の0.5%。細胞は、スフェロプラス
ト(Sheroplast)を形成し、注意深く撹拌し、28℃で培養
した。一方、10〜15分毎に顕微鏡で処理をコントロ
ールした。適するスフェロプラスト形成には、25〜4
5分間が必要であり、それは、適用株に依存している。
スフェロプラストは、遠心分離され、0.8Mソルビト
ール溶液で2回洗浄した。次に、ペレットは、0.8Mのソ
ルビトール、10mMのトリス・Cl及び10mM塩化カルシウムを含
有するSTC混合物中で再び洗浄された。
所望のDNAを、当量の2Mソルビトール溶液と混合
し、上記の方法に従って、製造されたSTC混合物0.5mlに
添加した。形質転換混合物は、注意深く撹拌され、28℃
で10分間培養された。次に、pH7.4のPEG-TC溶液の0.9ml
(次の成分:22%のポリエチレン グリコ−ル4000、10mM
の塩化カルシウム及び10mMのトリス・Clを含有する)を添加
した。25分間28℃で注意深く撹拌した後、形質転換体混
合物を遠心分離(12,000rpm、2秒)した。そして、ペレッ
トを、0.3mlのソルビトール-YPD培地(YPD培地は、
2Mの1:1の比率のソルビトールと混合した))中に懸濁し
た。細胞壁を再生するために、細胞を、次の成分を含有
するMMWS-YNBアガー上にプレイトされた:0.67%の
イースト窒素塩基(アミノ酸なし)、2.0%のグルコ
−ス、18.22%のソルビトール、2.0%アガー(B
acto)、そして、必要なアミノ酸或いはヌクレアーゼ塩
基(50μg/ml)で補充された。0.1mlの形質
転換混合物を、20mlの再生アガー上にプレイトし、
2%の代わりに3%アガーを含有して、7mlの、MMWS-YNB
として同じ組成のトップ アガーで重ねた。培養物は、
28℃でコロニーが現れるまで培養した。
Aと実施例6Aの方法により形質転換した。 サッカロマイセス セレビシアエ GYOKI (M)1 [NCAIM
(P)B 1156] サッカロマイセス セレビシアエ GYOKI (M)5 [NCAIM
(P)B 1157] サッカロマイセス バヤヌス BO-74 [NCAIM (P)B
1158]
下で成長した形質転換体のヒルヂン製造は、監視され、
次に、培養物のヒルヂン濃度は、実施例9の説明の方法
を用いて、測定した。最終的に、ヒルヂンは、実施例1
0で説明するように、製造され、実施例11に従って、
同定された。
質発現 7.A.形質発現/分泌ベクターDNAの製造 7.A.a)pMI1.3プラスミドの形成 全DNAを、ストレプトマイセス テネラリウス[NCAIM
(P)B 169]株から、実施例2Bを用いて単離したが、溶
析処理の間は、1.5時間でなく、15分間であった。
形成した全DNAは、MboI制限エンドヌクレアーゼ(BR
L)で製造者の指示に従って、部分的に消化された。2〜
10kbの領域のDNAフラグメントは、アガロース
ゲル 電気泳動法及び電気溶出法により単離された。そ
して、MboIフラグメント(BglII切断位置に挿入するに適
する)は、BglIIエンドヌクレアーゼで線形されたpIJ70
2ベクターDNAストレプトマイセス リビダンス(Strep
tomyceslividans)pIJ702[NCAIM (P)B 1185]中に配位結
合された。ストレプトマイセスリビダンス[NCAIM (P)B
257]細胞は、配位結合した後pMIlプラスミド数により実
施例7Cに従って、形質転換された。形質転換体は、アプ
ラマイシンとトブラマイシンを含有する培地上に選択さ
れた。耐性ストレプトマイセス リビダンス形質転換体
の1つは、pMI1.3と証される。図21は、このプラスミ
ドの部分制限及び作用マップを示す。
成 前に説明した方法で製造されたpUC19::H16プラスミドD
NAのKpnIフラグメントは、KpnI制限酵素により切断さ
れるpMI1.3プラスミドDNA中に配位結合された。配位
結合混合物は、ストレプトマイセス リビダンス[NCAIM
(P)B 257]細胞中に次の方法を用いて、形質転換され
た。形質転換体は、50μg/mlのアプラマイシン及
び/或いはトブラマイシン(BIOGAL)を含有するR2YE培地
(以下参照)上に選択された。形質転換体のヒルヂン製
造は、実施例8、9に説明される方法を用いて、スクリ
ーンされた。耐性とヒルヂン製造株の1つは、ストレプ
トマイセス リビダンスpMIAMHIR3/Aと称される。このプ
ラスミドは、[NCAIM (P)B 1181]の寄託番号で寄託され
た。図22は、その部分制限と作用のマップを示す。
成 pGYOKI1/2プラスミド[ハンガリー特許明細書第197,045
参照、寄託番号[NCAIM(P)B 1009]のネオマイシン フォ
スフォトランスフェラ−ゼ遺伝子を含有するpネオAMHIR
プラスミドを製造するために、前記の遺伝子は、EcoRV-
XbaIフラグメント上に単離され、それは、pUC19::H16[N
CAIM (P)B 1170]プラスミド(バチルスサーキュランスα
−アミラーゼ及びヒルヂン構造遺伝子のプロモーター及
び信号配列を含有する形質発現カセットを有する)中に
挿入された。消化及び配位結合は、製造者に従って、得
られた。形質転換された細胞の形質転換及び選択は、上
記のように成された。製造されたプラスミドは、pNe
oAMHIRと称する。図23は、その部分作用と制限
のマップを示す。ミニプレプ法によりpNeoAMHI
Rを単離した後、DNAをNcoI制限酵素により切断
し、付着性末端は、ムング ビ−ン ヌクレアーゼ(Ame
rsham)により処理された。EcoRVでの処理後、4.
6kb長のEcoRV−NeoIフラグメントを、配位
結合により再環状化にした。制限消化及び配位結合は、
製造者の指示に従って、行なわれた。
リビダンス細胞中に形質転換された。そして、形質転換
体の形質転換と選択は、上記の方法を用いて成された。
バチルスとネオマイシン フォスフォトランスフェラ−
ゼの構造遺伝子から誘導されるプロモーターは、得られ
たpdeltaNeoAMHIRプラスミドから失って
いるが、一方、ネオマイシン フォスフォトランスフェ
ラ−ゼのプロモーターは、バチルス サーキュランスα
−アミラーゼの配列信号の上流側に見られる。図24
は、そのプラスミドの部分作用と制限のマップである。
大腸菌ストレプトマイセスの2作用のプラスミドを製造
するために、pdeltaNeoAMHIRプラスミドの3.6kg長のPst
-KpnIフラグメントを、pmI1.3プラスミドのPstI-KpnIフ
ラグメントに配位結合した。制限消化及び配位結合は、
製造者の指示に従って、行なわれた。プラスミドは、他
に大腸菌及びストレプトマイセス複製オリジン、ネブラ
マイシン抗生物質に対する遺伝子授受耐性、ストレプト
マイセスから誘導されたプロモーター、信号配列及びヒ
ルヂン構造遺伝子を含有する。前記のプラスミドを含有
する株は、寄託番号[NCAIM (P)B 1180]として、[大腸菌
MC1061 (pMI-deltaNeo)]寄託された。pMI-deltaNeoプラ
スミドは、ストレプトマイセス リビダンス中に形質転
換された。形質転換体の形質転換及び選択は、製造者の
指示に従って、行なわれた。
して、転写ターミナイターは、その読み取り方向に相当
して、結合された。形質発現カセットを含有するEcoRI-
HindIIIフラグメントは、pdeltaNeoAMHIRプラスミドか
ら切り出され、pKK233-2プラスミド(Pharmacia)のEcoRI
とHindIII位置中に挿入された。制限消化と配位結合
は、製造者の指示に従って、行なわれた。この方法で、
pKK233-2ベクターのPtrcプロモーターは、転写ターミナ
イターの上流側の形質発現カセットにより置換された。
図26は、前記のpKK-deltaNeoプラスミドの部分制限と
作用のマップを示す。
stIフラグメントを、pMI1.3ストレプトマイセス リビダ
ンスのKpnI及びPstI位置中に挿入し、ヒルヂン形質発現
と分泌の適する大腸菌-ストレプトマイセス二官能性D
NAベクターを製造する。制限消化と配位結合は、製造
者の指示に従って、行なった。図27は、得られたpMI-
K2デルタネオプラスミドの制限と作用マップを示す。このプ
ラスミドは、大腸菌のた め、そして、ストレプトマイ
セスのために、複製オリジン、微生物とヒルヂン製造の
ためのpKK-デルタネオプラスミドの形質発現/分泌カセット
の両方の選択的な培養を確保するマーカー遺伝子を含有
する。形質発現/分泌カセットは、ストレプトマイセス
から誘導されるネオ プロモーター、バチルス サーキ
ュランスα−アミラーゼ遺伝子の形質発現信号領域、合
成ヒルヂン遺伝子及び大腸菌rrnBT1T2の転写ターミナイ
ターを有する。前記のプラスミドを含有する大腸菌MC10
61 (pMI-K2デルタネオ)株は、寄託番号[NCAIM (P)B 1178]で
寄託された。
用途に基づいて設計された新規な遺伝子の合成 新規な信号配列と構造の遺伝子は、ストレプトマイセス
種のコドン用途を配慮して設計された。図2は、その結
合点を示すオリゴマ−のヌクレオチド配列である。オリ
ゴマ−は、実施例1Aの方法を用いて、受容細胞ベクタ
ーをM13mp18とM13mp19ファージ(New England Biolabs.,
USA)として、合成された。信号配列(ssで示す)は、Hind
IIIとPstIの間にクローン化された(実施例4C参照)。所
望のクローンは、製造者の指示に従って、受けるファー
ジを配列した後、選択された(配列バ−ジョン2.0kit,Un
ited States Biochemical,USA)。二重ストランド ファ
ージDNAは、M13mp18::ss及びM13mp19::sg組替え体フ
ァージからマキシプレプ法により(実施例1B)、単離
された。両試料は、PstI及びBamHI酵素(New England Bi
olabs.,USA)により、製造者の指示に従って、消化さ
れ、更に、M13mp19::sgは、ClaI酵素で消化された。2
つの反応混合物を混合し、沈殿せしめ、配位結合され、
そして、形質転換した後、形質転換された細胞は、実施
例4Cの方法で、X−ゲルとIPTGを省略してプレイトさ
れた。実施例4Cの方法を用いて、EcoRIとHindIIIでの
消化の後に、ssとsgのオリゴヌクレオチドは、ゲル電気
泳動を用いて測定された。二重ストランド ファージD
NAは、M13mp19::ss-sgファージから実施例1Bの方法
により単離された。製造者の指示に従って、PstI酵素(N
ewEngland Biolabs. USA)により消化した後、製造者の
指示に従って、ムング ビ−ン エキソヌクレア−ゼ(P
harmacia)により処理された。その後、沈殿させ、配位
結合され、形質転換され、実施例4Cに従って、X−ga
lとIPTGは使用しないで、プレイトされた。所望のクロ
ーンは、得られたファージ(セ−クエナ−ゼバ−ジョ
ン、2.0kit;United States Biochemical,USA)を製造者
の指示に従って、配列化した後、選択された。上記のク
ローンは、M13mp19::SH16と称された。SH16カセット
は、pUC19プラスミドに実施例1Bの方法を使用して、
サブクローン化された。株は、[NCAIM (P)B 1182]とし
て寄託された。
ストレプトマイセスの二官能性ベクター の
形成 7.A.ea)二重ストランド ファージDNAを、M1
3mp18::SH16組替え体ファージから実施例1Bの方法を
用いて、製造した。次いで、BamHIとClaIとHindIII酵素
(New England Biolabs.,USA)で製造者の指示に従って、
消化された。ファージスクリプト二重ストランドDNA
(Stratagene)をM13mp18二重ストランドDNA(実施例7A
c)を使用して、製造した後、DNAを、BamHIとClaIとH
indIII酵素(New England Biolabs.,USA)で製造者の指示
に従って、消化した。ファージスクリプト ファージ含
有の株を、ストラタジ−ン(Stratagene;USA)から得た、
そして、M13mp18の場合で使用した方法で保持し、伝搬
した。2つのDNA試料は、混合し、沈殿させ、配位結
合し、形質転換し、そして、その形質転換体は、実施例
4Cの方法を用いて、プレイトされた。所望の構成は、
白色プラクから誘導されたDNA(配列バ−ジョン2.
0kit;United States Biochemical;USA;その製造者
の指示に従って)の配列決定の後に、選択した。そし
て、ファージスクリプト::SH16と称した。GYO1095(pGYO
KI1/2)[NCAIM (P)B 1009]株を、実施例1 Bの方法によ
り保持した。伝搬の後、細胞の伝搬の間には、培地は、
30μg/mlクロルアンフェニコ−ルを含有すること
により、プラスミドDNAをそこからマキシプレプ法に
より単離した。
aI酵素(New England Biolabs.,USA)により、製造者の指
示に従って、消化された。pUC18プラスミド(Pharmacia,
LKB;この株は、pUC19プラスミド含有の株と同様に維持
され,培養された)を含有する株を培養した後に、DNA
をBamHIとXbaI酵素(New England Biolabs.,USA)によ
り、製造者の指示に従って、消化された。2つのDNA
試料は混合され、沈殿され、配位結合され、形質転換さ
れ、そして、実施例1Bによって、プレイトされた。得ら
れた白色のコロニ−から12の試料は、培養され、プラ
スミドDNAは、ミニプレプ法により単離された。そし
て、pUC18プラスミド中のpGYOKI1/2プラスミドの2.6kb
長の、BglII-XbaIフラグメントを含有する誘導体は、製
造されたDNAは、EcoRIとHindIIIで消化することによ
り、そして、ゲル電気泳動法を適用することにより選択
された。それは、JM109(pUC18BamHI/XbaI::pGYOKI1/2 B
glIII/XbaI)と称した、そして、DNAはそこからマキ
シプレプ法により(実施例1B)により単離された。DNA
は、NcoIとXbaI酵素(New England Biolabs.,USA)によ
り、製造者の指示に従って、消化された。二重ストラン
ドDNAは、ファージスクリプト::SH16からマキシプ
レプ法により(実施例1B)、単離された。それは、BamHI
とXbaI酵素(New England Biolabs.,USA)により、製造者
の指示に従って、消化された。2つの消化されたDNA
は、混合され、配位結合され、形質転換後、細胞は、5
0μg/mlのアンピシリン(実施例1B参照)含有の
LBプレイト上に塗られた。12の形質転換体は、培養
され、プラスミドDNAは、そこから、ミニプレプ法に
より単離され、850kb長のPstIフラグメントの存在を確
認した。消化されたDNAフラグメントを、ゲル電気泳
動法により分離した。このプラスミド誘導体を含有する
大腸菌株は、JM(pUC18::NSH16)と称した。
化は、pGYOKI1/2プラスミドのネオマイシン配列のAT
Gコドンの直前になされた。一方、ストレプトマイセス
コドン用途に基づいて設計されたSH16遺伝子は、
ATGコドンの直前のBspHIエンドヌクレア−ゼで
消化された。その消化のために、配位結合の後に、ネオ
マイシンのプロモーターは、ネオマイシン遺伝子に置い
たSH16に正確に結合する。
9(pUC18::NSH16)から、ミクスプレプ法(実施例1B参
照)により単離した。そして、製造の指示に従って、Ps
tI及びXbaI酵素(New England Biolabs.,USA)で消化せし
めた。DNAの消化に対して、同じ方法を、pGYOK
I1/2の場合に用いた。2つの消化物を混合し、溶析し
た。溶析物を、JM109競合細胞(実施例1B参照)
に形質転換し、形質転換された細胞を、30μg/ml
のクロロアムフェニコ−ル含有のLBa培地上にプレイ
トした。
された方法を用いて、増殖させた。そして、プラスミド
DNAをそこから単離した。そのDNAは、PstI及
びXbaI酵素で消化した。そして、そのフラグメント
を、ゲル電気泳動法を用いて、分離した。蒸発した後、
pGYOKI1/2プラスミド中にSH16含有のクロー
ンの1つを、選択して、MC1061(pGYOKI::NSH16)
と称した。その株は、寄託番号[NCAIM (P)B 1199]の下
で寄託した。プラスミドDNAを、マキシプレプ法によ
りこの株から単離した。
施例1Bに説明された方法を用いて、保持した。そし
て、増殖後、プラスミドDNAをマキシプレプ法により
製造された。培地中で、30μgのクロルアムフェニコ
−ルを使用することによった。pGYOKI-1プラスミドDN
Aを、PstIにより消化した、そして、XbaI酵素
(New England Biolobs.,USA)により部分的に製造指示に
従って、消化せしめた。
らマキシプレプ法により(実施例1B)、単離された。
そして、DNAは、PstI及びXbaI酵素(New Eng
landBiolabs.,USA)で、製造者の指示に従って、消化さ
れた。2つの試料の混合の後、これらを、配位結合し、
形質転換し、実施例1Bを使用して、30μg/mlの
クロルアンフェニコ−ルを含有するLBa培地中にぬっ
た。12の形質転換体を培養し、プラスミドDNAを、
それから、ミニプレプ法により、単離し、850kbの
長さのPstI XbaIフラグメントの存在を確認し
た。DNAは、PstI XbaI酵素で消化され、消
化されたDNAフラグメントは、ゲル電気泳動法により
分離した。所望の株は、JM109(pGYOKI-1::XNSH16)と証
した。プラスミドDNAを、前記の株から、マキシプレ
プ法により(実施例1B)、単離した。
法を用いて、GYOK1095(pGYOKI−1)株
を維持した。培養の後、プラスミドDNAを、Pst酵
素(NewEngland Biolabs.,USA)で、製造者の指示に従っ
て、消化した。二重ストランドDNAを、pUC18::NSH16
から単離し、そして、DNAを、PstI酵素(New England
Biolabs.,USA)で、製造者の指示に従って、消化した。
2つの試料を混合し、配位結合し、形質転換し、そして
形質転換体を、30μg/mlのクロルアンフェニコ−
ル含有のLBa培地上に、実施例1Bの方法を適用し
て、ぬった。12の形質転換体を、培養し、プラスミド
DNAをそれから単離した。PstI消化の後、850
kbの長さのフラグメントを含有する所望の構成を、ゲ
ル電気泳動法により選択した。この場合、挿入したもの
は、互いに、HindIII消化により分離できる2つの方向
に配位できる。この方法で得られた構成は、JM109(pGYO
KI-1::PNSH16A)とJM109(pGYOKI-1::PNSH16B)とされた。
プラスミドDNAは、これらの株から、マキシプレプ法
により(実施例1B)、単離された。
treptomyces lividans)細胞の変換 ストレプトマイセス リビダンス(Streptomyces lividan
s)株の胞子懸濁液を、次の成分を含有するR2YE培地
の斜面上に線状接種した。 サクロ−ス 10.3% 硫酸カリウム 0.025% 塩化マグネシウム6水和物 1.012% グルコ−ス 1.0% カゼイン加水分解物(酸)(Difco) 0.01 % 微量元素溶液 0.1% TESバッファ(pH7.2) 0.573% 水酸化ナトリウム 0.075% アガー(Bacto) 2.2% 微量元素溶液の組成は、次の通りである。 塩化亜鉛 40mg 塩化第1銅10水和物 10mg モリブデン酸アンモニウム4水和物 10mg 塩化第1鉄6水和物 10mg 塩化化合物4水和物 200mg 塩化マンガン4水和物 10mg 蒸留水 1000ml TESバッファは、10mMのトリス・Cl(pH8.
0)、1mMのEDTA及び50mMのNaClを含有
している。
次に、1%v/vの滅菌0.5%2水素燐酸カリウム、
8.0%v/vの滅菌3.7%の塩化カルシウム溶液及
び1.5%v/vの滅菌20%のプロリン溶液を添加し
た(pH7.2)。28℃で4日培養した後、培養物
は、蒸留水で洗浄し、スポアを回収した。スポア懸濁液
は、100mlのBIBB10培地中に接種した。培地
は、500mlのエーレンマイヤー フラスコ中で滅菌
された。BIBB10培地の組成は、次の通りである。 サクロ−ス 10.0% イースト抽出物 0.3% ペプトン 0.5% マルト抽出物 0.3% 塩化マグネシウム6水和物 0.1% グルコ−ス 1.0%
に、10%水酸化ナトリウムで調節した。培養培地を回
転撹拌器上で、260rpmで24時間28℃で撹拌し
た。次に、3mlの同じものを、100mlの新鮮な、
接種の前に0.5%のグリシンで補充されたBIBB1
0培地中に接種した。これらの培養物は、18時間、上
記の培養条件で、培養され、チェックの後に、細胞を、
遠心分離(3500rpm、10分間)で回収した。1
00mlの培養ブロスから誘導された菌糸体を、次の組
成分を含むPH混合物(pH7.0)中に懸濁した。 サクロ−ス 11.3% 硫酸カルシウム 0.025% 塩化マグネシウム6水和物 0.2% 微量元素溶液(上記参照) 0.2v/v% 2水素燐酸カリウム 0.005% 塩化カルシウム2水和物 0.37% TESバッファ(pH7.2参照) 10.0v/v%
液に添加し、28℃で培養し、一方、プロトプラスト形
成を15分毎にチェックした。30〜60分が、完全な
プロトプラスト形成に必要である。5mlのPHバッフ
ァを、プロトプラスト懸濁液に混合した。次に、10分
間で固定された。固定されない懸濁液部分を、2mの高
さで綿−ウ−ルを含有するカラムで、濾過した。濾過し
たプロトプラストを遠心分離(上記参照)した。そし
て、ペレットを2回洗浄し、形質転換のために用いた。
A〜109プロトプラスト)を、プロトプラストのの緩
んだペレットに添加した。そして、PHバッファ中に溶
解した40%のポリエチレン グリコ−ル0.5mlで
補充した。1時間ゆっくりと混合した後、上記の懸濁液
を含有するチュ−ブを、10分間、3500rpmで遠
心分離した。プロトプラスト混合物を、R2YEアガー
プレ−ト(組成は上記で説明)の表面に注入した。2
8℃、24時間、プレ−トに接種した後、必要な抗生物
質を含むトップ アガーをその上に重ねた。トップ ア
ガーの組成は、次のものである。 ラブ レムコ(Lab Lemco)粉末(肉抽出物) 0.06% イースト 抽出物 0.12% ペプチド(Difco) 0.3% アガー(Bacto) 0.6% SNA(pH7.2)で示される。培養物は、28℃
で、転換されたコロニ−が出現するまで、培養した。α
−アミラーゼ或いはネオマイシン プロモーターの転写
コントロールに下で、ヒルヂンHV−1の2つの変異型
を形質転換する能力を有するストレプトマイセス株を作
成するために、また、ヒルヂンを、α−アミラーゼ遺伝
子のヌクレオチド或いは分泌信号ペプチドをコード化す
る合成ヌクレオチド配列を用いて、培養物ブロス中に、
分泌するために、大腸菌−ストレプトマイセス二官能性
プラスミド(実施例7A)を、ストレプトマイセス細胞
中に、実施例7Bで説明した方法を使用して、転写し
た。ストレプトマイセス リビダンス(NCAIM (P)B 257)
株の場合に、形質転換効率は、1×106細胞を用い
て、1000−5000転換され、コロニ−/1μgの
DNAに転換した。選択滴な培養条件を用いて、形質転
換体をスクリーンし、製造されたヒルヂンの濃度を、実
施例9の方法で測定した。次に、生成物を、実施例10
により単離した。そして、実施例11で説明したよう
に、最終的に同定した。結果は、実施例8に完全に説明
される。
菌 JM109(pUC19::SH16)[NCAIM (P)B 1182]、大腸菌 MC1
061(pGYOKI::NSH16)[NCAIM (P)B 1179]、ストレプトマ
イセス リビダンスpIJ702[NCAIM (P)B 1158]及びストレ
プトマイセス リビダンスpGYOKI1::NSH16)[NCAIM (P)B
1186]
培養ブロスの生成 8.A.ヒルヂン含有の大腸菌培養物の生成 ヒルヂンの生合成を決める形質発現/分泌のカセットを
含む細胞を、固体TAg媒体(バクト アガ−の2%
で)上に維持した。
充された。熱感応性cI遺伝子生成物を含む株は、28
℃の温度で培養した。[NCAIM (P)B 1165]及び[NCAIM
(P)B 1170]の培養物ブロスは、50μg/アンピシリン
1mlで補充された。一方、[NCAIM (P)B 1176]株の場
合、30μg/オキシテトラサイクリンを用いた。50
0mlエ−レンマイヤ− フラスコに用意した100m
lの滅菌培地を、展開された培養物で接種した。培地の
滅菌は、121℃で10分間行なった。接種されたフラ
スコは、260回転/分で回転撹拌器で撹拌された。2
4時間毎に、試料をとって、実施例9で説明する方法を
用いて、細胞数と培養物のヒルヂン活性を測定した。
平均値に基づいた結果を示す。 株 培養時間 細胞数 pH ヒルヂンHV−1 (時間) ml当り μg/ml NCAIM (P)B 1165 24 6×108 7.5 43 48 8×108 7.9 35 NCAIM (P)B 1170 24 7×108 7.7 35 48 7×108 7.9 39 NCAIM (P)B 1176 24 5×108 7.6 38 48 2×109 8.1 42 ヒルヂンを、実施例10で説明した方法を用いて培養物
から分離した。そして、その生成物を実施例11により
同定した。
大腸菌pop2136(pEX1::BH221 AsnデルタEcoRV−S
maI)[NCAIM (P)B 1177]及びコントロール株pop2136
及びpop2136 pEX1を、TAg培地(上記)上に保持し
た。培養を28℃で行なった。500mlエーレンマイ
ヤー フラスコ中に用意した100ml培地を、スラン
ト アガー 培養物で接種した。培養の滅菌は、121
℃で20分間行なった。滅菌後、それに60μg/ml
の濾過滅菌アンピシリン溶液を添加した。フラスコを回
転撹拌機上で260rpmで16時間撹拌した。次に、
同じ成分を含有する新鮮な培地を、前記の培養物で1:
100に比率で接種すた。細胞は、OD550の0.5
〜0.6に成長した。この領域に達して、接種温度は、
42℃に調節して、細胞が更に2時間成長するようにし
た。2℃に冷却した後、細胞を遠心分離で分離し、音波
処理により粉砕した。β−ガラクトシダーゼ−ヒルヂン
タンパク質を、遠心分離で分離し、ヒルヂンを、ギ酸
で、メチオニン残査で融合タンパク質から切断した。
分離し、遠心分離生成物の湿重量は、主な融合タンパク
質を含有して、大腸菌 pop2136(pEX1::BH207 Aspfp)[NC
AIM(P)B 1169]株及び大腸菌 pop2136(pEX1::BH221 Asnd
eltaEcoRV-SmaI)[NCAIM (P)B 1177]株から各々誘導され
た各々2.6gと1.7gであった。
ル 電気泳動の図を示し、培養物と単離処理を示す。試
料は、60mMのトリス・Cl(pH6.8)、100
mMのヂチオツレイト−ル、4%のSDS、0.2%の
ブロモフェノ−ル ブル−及び20%のグリセロ−ルを
含有する混合物中で、ゲルへ入れた、次に、6時間、電
気泳動(500V、400mA)処理した。図28にお
いて、レ−ン8は、β−ガラクトシダーゼ−ヒルヂン完
全融合タンパク質[大腸菌pop2136(pEX1::BH207 Aspfp)
[NCAIM (P)B 1169]を示す。レ−ン2、3、2a及び3
aは、各々欠失誘導体[大腸菌pop2136(pEX1::BH221 As
n deltaEcoRV-SmaI)[NCAIM (P)B 1177]に相当する。レ
−ン8は、プラスミドを含有しないコントロールpop213
6を示す。
細胞によるヒルヂンの生成 サッカロマイセス セレビシアエ(Saccharomyces cerev
isiae)及びサッカロマイセス バヤヌス(Saccharomyces
bayanus)を、次の成分を含有するMMWS−A培地中
に接種した。 硫酸アンモニウム 0.5% 燐酸2水素カリウム 0.1% 硫酸7水和マグネシウム 0.05% グルコ−ス(別に滅菌された) 2.0% ソルビト−ル 3.0% ウッカハム ビタミン 溶液* 0.1% アガ−(バクト(Bacto)) 1.5% *濾過により滅菌した ウッカハム溶液の組成は、次の通りである。 葉酸 0.2mg ビオチン 0.2mg パントテン酸カルシウム 40.0mg イノシト−ル 200.0mg ニコチン酸 40.0mg p−アミノ安息香酸 20.0mg ピリドキシン塩酸塩 40.0mg チアミン塩酸塩 40.0mg リボフラビン 20.0mg 蒸留水 100.0mg
ナトリウム溶液により、滅菌前に調節した。培地を12
1℃で25分間滅菌した。サッカロマイセス セレビシ
アエ(Saccharomyces cerevisiae)K25/2[NCAIM (P)
B 1172]とサッカロマイセス バヤヌス(Saccharomyces
bayanus)K9[NCAIM (P)B 1173]株の培地は、補足されな
いが、サッカロマイセス セレビシアエ(Saccharomyces
cerevisiae)K25/4[NCAIM (P)B 1174]の培地は、50μ
g/L−ロイシン1mlで補足された。
WS−Galであった。 硫酸アンモニウム 0.5% 燐酸2水素カリウム 0.1% 硫酸7水和マグネシウム 0.05% ガラクト−ス* 2.0% ウッカハム ビタミン溶液** 0.1% 硫酸アンモニウム 0.5%* は別に滅菌した。** は濾過により滅菌した。
液で7.2に調整した。滅菌は、121℃の温度で30
分間行なった。接種予備培養物ブロスは、50μg/ウ
ラシル或いはロイシン1mlで補足した。サッカロマイ
セス セレビシアエ[NCAIM (P)B 1172]株を培養するた
めにMMWS-Glu-Gal培地を用いた。この培地はMMWS-Galと
して用いたと同じ成分を有したが、3.0%のグルコ−
スと0.5%のガラクト−スを含有した。同じ組成の培
地を、生成(主培養物)のために用いた。100mlの
MMWS-Gal(或いはMMWS-Glu-Gal;用いた株に依存する)
培地は500mlエ−レンマイヤ−フラスコ中に用意
し、アガ− スラント(MMWS−A)の全細胞マスに
接種された。そして、260rpmで撹拌され、3.5
cm直径の軌道サイズで28℃の温度での軌道撹拌器上
で培養された。20〜22時間後、培養物ブロスは、接
種すると適正な6〜9×107 個の細胞を含有する。
に用意された滅菌MMWS培地各々100mlに、前記
の培養物を各々1mlで接種した。培地は、同じ撹拌機
(上記参照)上で144時間、28℃で培養した。滅菌
水中に溶解させた1g(1%)のガラクト−スを、サッ
カロマイセス バヤヌス(NCAIM (P)B 1173)の培養物中
に、培養の72時間目に添加した。培養物の細胞数とp
H、更に、生成されたヒルヂンの量は、新鮮な試料から
毎日測定さられた。表2は、サッカロマイセス セレビ
シアエ[NCAIM (P)B 1172]ほとんど同じ値になるサッカ
ロマイセス バヤヌス[NCAIM (P)B 1173]株で行なった
培養の結果を示す。生細胞の細胞数は、細胞を固体MM
WS−A及び完全な培地(MMWS−Aが0.5%のペ
プトンと0.5%のイースト抽出物で補充されたもの)
上にプレ−トすることにより測定された。一方、ヒルヂ
ン活性は、実施例9に説明の方法により測定された。
al或いはMMWS−Glu−Gal培地を、30分間
121℃で、平らなブレ−ド形インペラ−を備える実験
室規模培養機の10lの容器中で滅菌した。滅菌培養
は、滅菌培地を、上記のように製造され、チェックされ
た100mlの植菌物で接種した。必要の場合、パ−ム
油を抗泡剤として添加した。培養は、温度28℃で、5
l/分の空気吹き込み量で行なった。撹拌速度は、24
rmpにされ、100mlの水に溶解させた45gの滅
菌ガラクト−スをサッカロマイセス バヤヌス[NCAIM
(P)B 1173]株の培養物に、培養の72時間目に添加し
た。培養間に、次のデータが測定された:最小及び完全
な培地中での細胞数、OD600の値、培養物のpH、
ヒルヂンの活性(たまに、炭素源の消費、オ−バ−フロ
−の溶解酸素及び二酸化炭素濃度も)。
[NCAIM (P)B 1174]及びサッカロマイセス バヤヌス[NC
AIM (P)B 1173]株で行なった特性培養の結果を示す。 表3 株 細胞数 OD pH ヒルヂンHV-1 培養 最小 完全 600nm μg/ml時間 培地 培地 でNCAIM (P)B 1173 0 2×106 2×106 140 7.1 0 24 8×106 7×106 1040 6.5 8 48 4×107 5×107 1760 5.7 31 72 9×107 1×108 3150 4.3 57 93 3×108 3×108 3150 3.6 96 120 6×108 7×108 4240 2.8 132NCAIM (P)B 1174 0 1×106 2×106 140 7.1 0 24 4×106 4×106 1140 6.7 5 48 1×107 2×107 1840 5.9 32 72 5×107 4×108 2900 4.6 66 93 1×108 3×108 3380 3.8 92 120 6×108 6×108 4240 2.9 125
シン含有の培地中で行ない、培養の第2段は、50μg
/mlのウラシルを補充した培地中で行なった。次に、
上記の値を30〜35%超えるヒルヂン活性、或いは特
別の場合60%超える活性が、培養物ブロス中に集積さ
れる。
(Streptomyces lividans)を培養することによるヒルヂ
ン含有培養物ブロスの製造 ストレプトマイセス リビダンス株は、次のプラスミド
を含有する:pMIAMHIR3/A,pMIdeltaNeo,pMI-K2deltaNeo
及びpGYOKI1::NSH16を含有し、40μg/mlのチオス
トレプトン(シグマ)で、28℃で120時間で補充し
たR2YE培地(実施例7B参照)上で、培養した。培養さ
れた株から誘導されたスポア懸濁液を、500mlのエ
ーレンマイヤー フラスコ中に準備された100mlの
滅菌(30分、120℃)R2YE培地中で、接種さ
れ、次いで、260rpm、28℃の温度で、120時
間回転撹拌器上で成長せしめた。培養物のヒルヂン含有
量は、24時間毎に、実施例9の方法を用いて、試料を
採取して、測定した。120時間での培養物のヒルヂン
活性は、次の通りである。 ストレプトマイセス リビダンス pMIAMHIR 3/4 14μg/ml pMIdeltaNeo 12μg/ml pMI-K2deltaNeo 18μg/ml pGYOKI1 27μg/ml
ヒト動脈血液に混合した。100μlの保存した血液
を、100μlのバクテリア培養物と混合し、次に、1
0μlの160mM塩化カルシウム溶液を添加して、ス
トップ ウオッチは、同じ時間で開始した。継続的な撹
拌の下で、先ず検出したフィブリン糸が出現する時間を
測定した。血液クロット時間を増加したときのみに、少
なくとも、コントロールに関して2倍に増加した(形質
発現/分泌プラスミドDNAを含まない培養物)ときの
み、培養物は、ヒルヂン様の物質のプロヂュ−サと見做
される。
ringer Mannheim GmbH),トリス・Cl、NaCl、HC
l、ヒルヂン、トリエタノ−ルアミン及びヒトトロンビ
ン(シグマ)である。
ンは、合成基体クロモジム(トシル−グリシル−プロリ
ル−アルギニン−4−ニトラニリド酢酸)からGly−
Pro−Argのトリペプチドを切断し、黄色の4−ニ
トラリンとなり、溶液の色を黄色に変える。にるは、ト
ロンビンと安定な錯体を形成し、その活性を遮断し、従
って、前記の反応を抑制する。反応混合物の製造に必要
な溶液は: 1.バッファ(pH8.0、HClで調整)は、0.0
5Mのトリス・Clと0.154MのNaClを含有す
る。 2.1.5mMのクロモジム溶液 この溶液は、500μlの蒸留水と50μlのトリエタ
ノ−ルアミンを混合することにより製造される。基体の
溶解は、40〜45℃温度により促進される。基体とそ
の溶液を、4℃に保持する。 3.10単位/ml含有するヒルヂン溶液とその希釈液 この溶液は、バッファ溶液(1)を用いて製造される。
0〜4℃の温度に保存される。濃縮溶液は、−20℃に
保存される。 4.2単位/mlを含有するトロンビン溶液とその希釈
液 この溶液は、バッファ(1)を用いて製造される。長期
間、−20℃に保存され、1週間4℃に保持される。ト
ロンビン溶液とヒルヂン希釈液は、マイクロプレ−トの
井戸に添加され、標準曲線を決める。100μlのトロ
ンビン溶液と50μlのヒルヂン希釈液更に未知の活性
の溶液50μlを、マイクロプレ−トの井戸に入れら
れ、50μlのクロモジン溶液を補充する。反応は、3
7℃でのクロモジン溶液の添加で開始する。反応は、6
0分培養した後、可視光で観察される。適当な量のヒル
ヂンの存在下で、反応混合物は、白くなり、或いは、黄
色になる。読み取り後、適当なヒルヂン濃度を計算す
る。ヒルヂン濃度(μg/ml)=ヒルヂン活性(単
位):12。
有するトロンビン標準に対する抑制活性で、定量的に測
定できるという事実に基づいたものである。従って、未
知の溶液のヒルヂン活性は、抗トロンビン単位(AT−
U)で表現できる。ヒト 血漿の凝塊時間は、ヒルヂン
濃度に直接に依存している。
0μlのクエン酸血漿を、100μlの異なるヒルヂン
含有量の液量に混合した。そして、それを、0.15M
トリス・Cl(pH7.4)バッファ中に溶解させた1
00μlの標準化トロンビン溶液(1NIH単位に相当
する)と混合した。凝塊時間は、凝固測定器(Schnitge
r-Gross)中で測定した。ヒルヂン溶液の濃度は、凝塊時
間で、ヒルヂンなしのコントロールと比較して、3−5
−倍増加となるような方法に選択した。
る。0.1〜1.0単位トロンビン/100μlを含有
するトロンビン溶液を用いて、トロンビンの補正曲線を
得るのに用いる。そして、相当するプロット時間を記録
する。トロンビン量(X)は、ヒルヂンで遮断されな
く、相当する4倍の凝塊時間(測定され、そして、コン
トロールの血液−凝塊時間の量)は、上記の曲線から読
み取れる。
(Y)は、凝固時間に対するヒルヂン濃度をプロットす
ることによりヒルヂン補正曲線から読み取る。4倍比較
的凝固時間(Y)に相当するヒルヂン量をこの曲線から
読み取る。2つの補正曲線(血栓症1U/100μlが
反応混合物中で永久に使用されると考える)から読み取
る値に基づいて、特定のヒルヂン活性をmg量で、次の
式から計算できる。 [1000(1-X)]/Y=AT-U/mg
培養物ブロスの分析 50mlの培養物ブロスを濾過し、そのpHをNaOH
で7.5に調整する。50mlの冷却アセトン(15
℃)を、上記の溶液と混合する。1時間混合した後、培
養物ブロスを濾過する。ロ液を全容量10mlのDEA
E32(Servacel)アニオン交換カラムに入れ、次に、次
に、20mlの50%水性アセトンで洗浄する。次に、
カラムを先ず5mlのバッファ(20mMの酢酸アンモ
ニウム、1MのNaCl、pH5.0)で溶離し、次い
で、30mlのバッファで溶離する。約30mlの容量
の溶離液を、真空中で5ml容量に蒸発せしめる。この
濃縮液を、逆転−相HPLCシステムを用いて、分析す
る。HPLCシステムの特性は次の通りである。 カラム型:VYDAC C−18、300Å、10μ
m、4mm×250mm(Bio Szeparacios Tarsasag,
ブタペスト); 検出:220nmと280nmで; 検出限界:−0.05〜1.00AUF/10mV最終
デフレクション; 注入:LKBオ−トサンプラ−2157 溶媒;溶媒A:蒸留水中の0.1%のトリフルオロ酢酸
(TFA) 溶離:次の傾斜プロフィルを溶離に用いる:
0秒に現れたピークが、真正のデスルファトヒルヂン
HV−1のピークと比較された。
45μg/mlのデスルファトヒルヂン HV−1を含
有し、セイズ(Seitz)濾過器で濾過され、次に、培養物
ブロスを、1時間混合した。そして、1NのNaOH溶
液でpH7.5に調整した。次に、3lの15℃アセト
ンを溶液と混合した。培養物ブロスを1時間混合し、セ
イズ(Seitz)濾過器で濾過した。ロ液をDEAE32カ
ラム(Servacel,250ml)に、350〜500ml/時間の
流量で入れた。次に、カラムを250mlの50%水性
アセトンで洗浄し、250mlのAバッファ(20mM
の酢酸アンモニウム、100mMのNaCl、pH7.
5)で洗浄した。次いで、カラムを線形塩勾配(ストッ
ク溶液:750mlのAバッファと75mlのB−バッ
ファ、後者は、20mMの酢酸アンモニウムと4MのN
aCl、pH5.0)で、流量120〜250ml/時
間で溶出した。溶出液を、40mlに集め、その活性
を、実施例9Cにより血液凝塊の抑制に基づいて検出し
た。活性部分(約150ml)をプ−ルし、得られた溶
液のpHを、1NのNaCl溶液で7.5にし、次に、
真空中で循環蒸発器で、36〜38℃の水浴上で15m
lの最終量に濃縮した。濃縮溶液を、セファックス(Sep
hax)G-50(Pharmacia,500ml)カラムに(カラム直径と床
高さの比は、1:25)担持した。カラムを、脱イオン
水で160ml/時間の流量で溶出した。そして、50
ml部分を取った。部分の血液凝塊活性を測定した後、
活性部分を集め(約250ml)、ロタバップ中に濃縮
し、最終的に冷凍乾燥した。この方法を用いて、ヒルヂ
ン含有の420mgの粗生成物を得た。粗抽出物を、3
mlの脱イオン水に溶解し、溶液のpHを、0.2Nの
NaOH溶液で、7.5に調整した。得られた溶液を、
14mlのQ−セファロ−ス ファ−スト フロ− ア
ニオン交換カラム(Pharmacia;カラム直径と床高さの比
は、1:25)上に担持させた。カラムを28mlの脱
イオン水で洗浄し、次に、42mlの0.1Mのギ酸ア
ンモニウム溶液(pH3.9)で溶出した。溶出中、
1.5mlの部分を、採取し、その部分のヒルヂン活性
を、血液凝固に基づいた方法を用いて、チェックした。
活性部分をプ−ルし(約5ml)、調整した後、pH
を、1NのNaOH溶液で調節した。溶液をロタバップ
中で36〜38℃で濃縮した。濃縮溶液を、セファック
ス(Sephax)G-50(Pharmacia,500ml)カラムに(カラム直
径と床高さの比は、1:25)担持した。カラムを、脱
イオン水で溶出し、50mlの部分を採取した。部分の
血液凝塊活性を測定し、活性部分を集め(約30m
l)、上記のように濃縮し、最終的に冷凍乾燥した。こ
の方法で、210mgの粗生成物を得た。粗抽出物を、
RP−HPLCで精製した。精製のために、LKB装置
を、次の特性で用いた。 カラム型:デルタ パックC−18(300Å)、19
mm×300mm(水) 検出:220nmと280nmで; 検出限界:−0.01〜2.0 AUFS/10mV; 注入:Rheodyne 7125,サンプル ル−プ2000μl; 部分回収;マニュアル.
た。次の溶液を、溶出液を製造するために使用した:溶
液A(0.1%の蒸留水中のトリフロオロ酢酸)及び溶
液B(0.1%のアセトニトリル中のトリフロオロ酢
酸)。30〜60mgの粗の生成物を、1mlの溶液A
中で遠心分離機で溶解した。溶液は、4000rpmで
5分間遠心分離をかけた。上澄液を、ハミルトン注射器
で、溶液Aと平衡させたカラムに注射した。溶出は、次
の組成成分を用いて行なった。
ケ−ルHPLCシステム中で、30分及び30分30秒
での間でのカラムから溶出せしめた。デスルファトヒル
ヂンHV−1を含有する部分は、プ−ルし、冷凍乾燥さ
せた。この方法で、42mgのクロマトグラフィ的に均
一のデスルファトヒルヂン HV−1(33Asp)が
得られた。
合蛋白質からデスルファトヒルヂンHV−1変異型を製
造する 10lの大腸菌pop2136(pEX11::BM207 Aspfp)株培養物
ブロスを0℃に冷却し、細胞を3000rpmで15分
間、4℃で遠心分離した。得られた湿ったペレット(1
4g)を、60mMのトリス・Cl(pH8.0)、5
0mMのNaCl、及び1mMのEDTAを含有する溶
液に溶解させた。次に、バクテリア細胞を音波処理(M
SE;5μ高さ、3分間)で氷浴中で、溶解した。β−
ガラクトシダーゼ−ヒルヂン融合タンパク質を含有する
5gの湿ったペレットが、前記の懸濁液の遠心分離(1
5分、10、000g;4℃)で得られた。
酸に、継続的に30分間撹拌して、溶解し、次に、溶液
を、14mlの70%ギ酸に溶解させた0.4gの臭化
シアンと混合した(1mgの乾燥タンパク質/0.5m
gBrCN)。反応混合物は、室温で光なしで窒素雰囲
気に保持し、次に、脱イオン水で10倍に希釈された。
水溶液は、真空で濃縮され、凍結乾燥された。得られた
生成物(約1g)を、10mlの6Mグアニジン塩酸塩
に再溶解し、溶液を、β−メルカプトエタノ−ルで調節
し、0.1Mの最終濃度とした。溶液のpHは、トリス
塩で8.2にされ、溶液は、3時間、室温に培養され
た。溶液を、6Mグアニジン塩酸塩、50mMのトリス
塩と1mMのEDTAを含有する溶液で希釈した。次
に、10倍の量の50mMトリス塩基に対して、18時
間透析した。遠心分離した後、真空で濃縮され、最終的
に凍結乾燥された。純粋なデスルファトヒルヂン HV
−1(33Asp)を得るために、凍結乾燥物は、実施
例10Aの方法を用いて、予備的規模のRP−HPLC
上で精製された。
エ(Saccharomyces cerevisiae)培養物からのヒルヂンの
単離 実施例8で、サッカロマイセス セレビシアエK25/2(YE
pGYOK1eb2)株により製造され、100μg/mlのデス
ルファトヒルヂン HV−1を含有する5lの培養物ブ
ロスを、サイツ・フィルターで濾過し、培養物ブロスの
pHを、1NNaOHで7.5に調節した。5lのアセ
トンをブロスに混合した。1時間撹拌した後、培養物ブ
ロスをサイツ・フィルターで濾過した。ロ液を、DEA
E32(Servacel;420ml)アニオン交換カラム中に流量6
00〜800ml/時間(カラムの直径と床高さの比率
は、1:6)に入れた。次に、450mlの50%水性
アセトンで洗浄し、20mM酢酸アンモニウムと100
mMのNaClを含有するpH7.5のAバッファ45
0mlで洗浄した。次に、溶出を、線形塩勾配(保存溶
液:1260mlのAバッファと1260mlのBバッ
ファは、20mM酢酸アンモニウムと4MのNaClを
含有し、pH5.0)を用いて、流量200〜400m
l/時間で行なった。溶出液は、70ml部分に採集し
た。その血液凝塊活性は、実施例9Cの方法により測定
した。活性部分は、プ−ルし(約250ml)、得られ
た溶液のpHを1NNaOHで7.5に調節下。最終的
に、真空中で、36〜38℃で25mlに濃縮された。
濃縮溶液を、セファデックスG-50カラム(Pharmacia;800
ml;カラムの直径と床高さの比率は、1:25)に入れた。
カラムを脱イオン水で流量260ml/時間で溶出し
た。部分は、回収した。血液凝塊活性を示す部分は、プ
−ルされ(約400ml)、濃縮後、得られた溶液は、
凍結乾燥された。この方法の適用で、デスルファトヒル
ヂン含有の1.2gの粗生成物が得られた。粗抽出物
は、実施例10Aで説明されたRP−HPLC法を用い
て精製された。この精製法を用いて、155mgのデス
ルファトヒルヂン HV−1(33Asp)が得られ
た。図29は、生成物の逆転−相HPLC精製図を示
す。
養物から組替え体ヒルヂンを単離する サッカロマイセス バヤヌスK9 (YEpGYOK2eb2)株で形成
した培養物ブロス5lを、実施例10Cで説明した方法
を用いて、精製し、クロマトグラフィ的に純粋なデスル
ファトヒルヂン HV−1(33Asp)を製造した。
スの培養物から組替え体ヒルヂンを単 離する。 ストレプトマイセス リビダンス(pGYOKI1::NSH16)によ
り製造された5lの培養物ブロスを、実施例10Aの方
法を用いて、製造し、クロマトグラフィ的に純粋なデス
ルファトヒルヂン HV−1(33Asp)変異型が得
られた。
3Asp)及びHV−1(33Asp)成分の構造の確
認 実施例8と10により製造したヒルヂン成分の構造の変
異方法が、次の方法を用いて、行なわれた。
を用いて決定した。ヒルヂンを、6MのHCl溶液でガ
ス相で116℃で24時間で加水分解した。形成したア
ミノ酸残査は、中和され、フェニルチオカルバモイル誘
導体に変換された。それらは、逆転−相HPLCで分離
された。検出は、254nmで行なわれた。生成物のア
ミノ酸組成は、期待されたヒルヂンHV−1組成に相当
している。(理論的組成は、次の通りで;3Lys、1
His、6Cys、9Asx、4Thr、4Ser、1
3Lgx、3Pro、9Gly、4Val、2Ile、
4Leu、2Tyr、1Pheである)。Asxは、ア
スパルチン酸及びアスパラギンの全数を示し、Glx
は、グルタミン酸とグルタミンの全数を示す。
の決定 N−末端分析分析 クロマトグラフィ的に均質なデスルファトヒルヂン H
V−1成分の測定は、タンパク質/ペプチド 配列器4
71/A(Applied Biosystems)中で行なわれた。調査
した生成物のN−末端アミノ酸配列は、Val-Tyr-Tyr適
合性である。
測定に用いた。消化は、10mMの燐酸バッファ(pH
5.5)中で37℃の温度で行なった。アミノ酸組成
は、異なる時間に採取した消化試料の部分から測定し
た。試料を、クエン酸バッファ(pH2.2)中のアミ
ノ酸分析器に注入した。一連の測定の結果は、ヒルヂン
生成物のアミノ酸残査は、グルタミンであると示す。
1成分の全配列分析 65のアミノ酸残査を含有するヒルヂンは、3ジスルフ
ィド架橋とシステインのフェニルチオヒダントイン誘導
体を含有するヒルヂンは、不安定である。従って、シス
テインを安定した誘導体に変換する必要がある。これ
は、次のように達成された:1nMのヒルヂンを、50
μlのバッファ(6Mのグアニジン塩酸塩、0.25M
のトリス・Cl、2mMのEDTA;pH7.5)に溶
解し、次に、2μlの新鮮な10%β−メルカプトエタ
ノ−ルに添加した、次に、混合物をアルゴン雰囲気中で
10分間、暗所で、室温で、培養した。その後、2μl
の新鮮な1:6の4−ビニルピリミジンとエタノ−ルの
混合物を、混合物に添加して、上記のように培養した。
試料を、2mlの水で調節し、セッパック(Seppak)C-18
予備精製カラム(ミリポア)上に入れた。カラムを、3
mlで洗浄し、最終的に2mlの40%のアセトニトリ
ルで溶出した。このように形成したピリジルエチレ−ト
ヒルヂンを、逆転−相HPLC[Vydac C-18 10μ;4.
6mm×250mm;1ml/分.;A溶液(0.1トリフルオロ酢酸
/TFA/水中);B溶液(0.1%TFAアセトニト
リル中);0%Bから60%Bで、30分間]を精製し
た。ピリジルエチレ−ト誘導体を、ほとんど同じ停留時
間で、溶出して、ヒルヂンとした。
には、長過ぎる。従って、そのフラグメントにすること
は、実際的のようである。分子は、位置27、36と4
7に3リシン残査がある。そのため、トリプシン消化の
後に、4フラグメントは、得られた。然し乍ら、位置4
7でのリシンは、プロリンに次いでおり、従って、約3
フラグメントが出現できる。トリプシンによる消化は、
次の環境で行なわれた。アルキレ−ト化ヒルヂンを、5
0μlの0.1M重炭酸アンモニウム溶液(pH8.
5)に溶解させた。トリプシンを、比率1:20で溶液
に添加し、溶液を次に3時間室温で培養した。生成され
たフラグメントは、RP−HPLCにより分離された。
得られた4つのフラグメントは、ヒルヂン1−17、2
8−36、37−65及び28−65のグラグメント
と、アプライド ビオシステム(Applied Biosystems)4
71/Aオ−トマテック 配列器を用いて、立証され
た。最後のフラグメントの出現は、位置36−37での
Lys−Asn結合は、完全に切断された事実により説
明され得る。仮定すると、デスルファトヒルヂン HV
−1(33Asp)成分の28−36と28−65フラ
グメントは、位置33にアスパルチン酸を含有し、デス
ルファトヒルヂン HV−1(33Asn)の場合、ア
スパラギンは、この位置にあった。
ァトヒルヂン HV−1(33Asp)の製造と、微生
物的に製造されたデスルファトヒルヂン HV−1(3
3Asp)成分との比較 11.D.a.ヒルヂンHV−1(33Asp)成分の
単離 1週間保持された水蛭(Hirudo medicinalis)130g
を、石硬度に凍結された。次の日に、室温で氷解した。
そして、260mlの0.5MのNaCl注にブレ−ド
プロペラ−混合機で粉砕した。次に、ウルトラツルラ
ックス(Ultraturrax)装置で均質化した。60分間撹拌
した後、混合物のpHを、20%塩酸で2に調節した。
酸性抽出物を、70℃に、永続的な撹拌で15分間で暖
めた。0−4℃に冷却した後、遠心分離した。上澄液
を、無水エタノ−ルの1.5容量で沈殿させた。沈殿物
を、遠心分離で回収した。得られた上澄液を、20%塩
酸でpH2に調節した。2倍容量の水で希釈した後、2
0gのフ−ラ−(fuller’s)土を添加した。90分間撹
拌した後、懸濁液を濾過した。ヒルヂンをフ−ラ−(ful
ler’s)土から、アンモニウムでpH8.5の50%水
性エタノ−ルに溶解した。中和した後、溶出液を、真空
中で濃縮した。次に、透析により脱塩した。透析液は、
0.2Mのアンモニウム−酢酸バッファ(pH5.0;
A溶液)で平衡にされたエクテオラ(Ecteola)セルロ−
ス カラム(床高さ23cm;直径1.cm )上での
勾配溶出により精製した。0.5Mの溶液Aに溶解させ
たNaClを、溶媒Bとして用い、勾配を形成した。溶
出した後、濃縮し、凍結乾燥した粗生成物は、ヒルヂン
の典型的な生物学的活性を示す。
(A溶液)で平衡化されたRP−HPLCカラム(KL
B Ultrapac TSK ODS-120T,5μm,4.6×25mm)上の担持
させた。次に、ヒルヂンを、溶液B(アセトニトリル中
の0.1%TFA)で線形勾配で溶出した。活性と証明
された部分は、プ−ルされ、勾配溶出を用いて、モノQ
(Pharmacia)アニオン交換カラム上で精製された。(カ
ラムの特性:5.0×5 .0mm;A−バッファ:2
0mMのトリス・Cl(pH7.5);B−バッファ:
1MのNaClを含有する20mMのトリス・Cl(p
H7.5):0%Bから70%B)。活性剤を含有する
部分を精製し、脱塩するために、LKBUltraカラ
ム上に担持させ、一方、ヒルヂンの溶出を、B−溶液の
23%でイソクラテック法で、行なった。この方法で、
ヒルヂンHV−1(33Asp)成分は、高い純度で生
成された。
ヂンHV−1(33Asp)の加水分解 0.5μgの分離ヒルヂン(実施例11Da参照)を、
70μgの蒸留水中に溶解した。0.5μgの単離ヒル
ヂン(実施例11Da参照)を、70μlの蒸留水中に
溶解させた。30μlのTFAを添加した後、25分
間、57℃で培養した。反応混合物は、100μlの蒸
留水で希釈し、RP−HPLCカラム(LKB ウルト
ラパック TSK ODS−120T)上に担持させ、
実施例11Daに説明した方法で、0〜60%のB−溶
液の線形勾配で30分間溶出させた。後のピークの停留
時間は、微生物学的に製造した組替え体デスルファトヒ
ルヂン HV−1(Asp)の停留時間に相当する。
れたヒルヂン ペプチドから製造された。製薬学的に利
用できる担体は、該製品に添加された。ヒルヂンは、適
当な担体中に溶解されるか或いは懸濁されることができ
る。静脈或いは非経口的な投与のものを製造するため
に、100mlの発熱因子のない水の中に、30mgの
ヒルヂンHV−1及び0.9gの分析学的に純粋なNa
Clを溶解させた。溶液を、ミリポア メンブランを通
す濾過により滅菌した。そして、アンプル中に充填し
た。このように得た製薬学的な組成物は、動脈血栓症の
遮断のために、また、静脈血栓症の防止のために、血栓
塞栓症に有利に利用できる。
り、前記のような効果が得られた。
33ASP及びHV−1 33ASNを、組替え体技
術により生産する新規な方法を提供した。更に、本発明
による製法で生成されたヒルヂン ペプチドから製造さ
れた。製薬学的に利用できる担体は、該製品に添加され
た。ヒルヂンは、適当な担体中に溶解されるか或いは懸
濁されることができる。静脈或いは非経口的な投与のも
のを製造するために、100mlの発熱因子のない水の
中に、30mgのヒルヂンHV−1及び0.9gの分析
学的に純粋なNaClを溶解させた。溶液を、ミリポア
メンブランを通す濾過により滅菌した。そして、アン
プル中に充填した。このように得た製薬学的な組成物
は、動脈血栓症の遮断のために、また、静脈血栓症の防
止のために、血栓塞栓症に有利に利用できる。
ンの使用に基づいて設計したヒルヂンHV−1構造の配
列を示し、
トレプトマイセス コドンに基づいての単一ペプチド及
びデスルファヒルヂンのヌクレオチド配列を示す。
DNAを生産する方法を図式的に示す。
す。
染色されたプレイト(平板)で生物の形態を示す写真で
あり、矢印はpGYOKI 30ベクター含有のファージ プラ
クの1つを示す。
るに用いる方法を図式的示す。
るに用いる方法を図式的示す。
5、−10及び転写開始部位で);非翻訳領域(5’NT);
シャイン−ダルガルノ配列(SD:Shine-Dalgarno):信号ペ
プチドを解読する遺伝子:ヒルヂン構造遺伝子(HI
R)を含有するH16のヌクレオチド配列である。
し、H16配列はpUC19::H16からクローン化されて,図の略
号は図8と同じであり、SPCはエンドペプチドのための
支持された切断部位を示す。
S+ベクターDNA中にクローン化する方法を図式的に示
す。
を発現するためのベクターDNAを生産する方法を図式
的に示す。
いる方法を図式的に示す。
使用する方法を図式的に示す。
生産するに使用する方法を示す。
DNAを生産するに使用する方法を示す。
る方法を示す。
を生産するに使用する方法を示す。
生産するに使用する方法を示す。
す。
す。
示す。
地図を示す。
地図を示す。
地図を示す。
限地図を示す。
の分析を示すSDS-PAGEゲルで,生物の形態を示す写真で
ある。
ン HV−1のクロマトグラフプロフィルを示し、デス
ルファトヒルヂン HV−1は、21分30秒に見られ
る。
Claims (20)
- 【請求項1】 デスルファトヒルヂン HV−1 33
ASP及びデスルファトヒルヂン HV−1 33
ASN ペプチドの製法において、 a)バチルス サーキュランス(Bacillus circulans)α
−アミラ−ゼ及び大腸菌中の信号配列から誘導されたプ
ロモーターのヌクレオチド配列のコントロール下で、或
いは、 b)λ−ファージの右腕上にあり、2つのアミノ酸配列
を順次そして独立に単一メッセンジャ−RNAから翻訳
するPRプロモーターのコントロール下で、或いは、大
腸菌細胞中の融合蛋白質として、或いは、 c)合成ヌクレオチド配列:・・・5’-TCA TTC GTT CA
A GGT GTA TCT TTG GAT AAG AGA-3’(この配列はエンド
ペプチダ−ゼのための分泌及び切断の部位を確保するた
めの信号ペプチド及びアミノ酸配列のため解読するもの
である)を用いて、プラスミド ベクターDNAの形質
発現及び安定性のレベルを決めるためにURA3及びロ
イシン2−d遺伝子を使用し、前記のプラスミド中の形
質発現/分泌のカセットを、サッカロマイセス バヤヌ
ス(Saccharomyces bayanus)及びサ ッカロマイセス セ
レビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)により、適用し
て、pXプロモーター、UAS転写活性化配列、開始及
び終了コドンのコントロール下で、 d)バチルス サーキュランス(Bacillus circulans)α
−アミラ−ゼのプロモーター、信号の及び調節のヌクレ
オチド配列のコントロールの下で、或いは、ストレプト
マイセスから誘導されたネオマイシンR遺伝子のプロモ
ーターのコントロール下で、ストレプトマイセス細胞中
で、複製するに適する形質発現/分泌のDNAベクター
中で、生体内の合成の信号配列のコントロール下で、 微生物のコドン用途に基づいて、生体内で合成された前
記ヒルヂンHV−1ペプチドのためのヌクレオチド配列
コードを発現することにより、 適正な培養条件下で、前記の要素を有するプラスミドの
変換した後に、前記微生物を培養し、次に、細胞外で集
積され、或いは融合蛋白質の形で生成されたヒルヂンを
分離することにより、前記ヒルヂンHV−1ペプチドを
生体合成することを特徴とする前記製法。 - 【請求項2】請求項1の工程a、b、cにおいて、 大腸菌及びサッカロマイセス細胞中で用いるデスルファ
トヒルヂン HV−1変異型のヌクレオチド配列コード
は、次の式; GTT GTT TAC ACC GAC TGT ACC GAA TCT GGT CAA AAC TTG TGT TTA TGT GAA GGT TCT AAC GTC TGC GGT CAG GGT AAC AAG TGT ATC TTG GGT TCT RAC GGT GAA AAA AAT CAA TGT GTC ACT GGC GAA GGT TTA CCA AAG CCA CAA TCC CAC AAC GAT GGT GAC TTC GAG GAA ATT CCT GAA GAA TAC CTA CAA を有することを特徴とする請求項1に記載の製法。 - 【請求項3】請求項1の工程dにおいて、 GTT GTT TAC ACC GAC TGT ACC GAA AGC GGT CAG AAC CTC TGC CTG TGC GAG GGC TCG AAC GTC TGC GGA CAG GGG AAT AAG TGC ATC CTT GGA TCG GAC GGA GAG AAG AAT CAG TGC GTA ACC GGC GAG GGG ACA CCA AAG CCC CAA TCC CAC AAC GAC GGC GAT TTC GAG GAG ATA CCC GAG GAA TAC CTG CAA の式を有するデスルファヒルヂン HV−1変異型が作
られ、使用するヌクレオチド配列コード化分泌信号配列
は、次式: ATG ATC CTC AAG ACC TTC CCG AAG TTC CTG GCT GCG GTC CTT GCT CTC TCA CTG ACG GCG GCA CTC CCC CCA CTG TTC CCG GCC を有することを特徴とする請求項1に記載の製法 - 【請求項4】ベクターDNAのpUC19:H16、p
UN121:H16及び大腸菌細胞の誘導体を変換のた
めに用いることを特徴とする請求項2に記載の製法。 - 【請求項5】デスルファトヒルヂン HV−1変異型の
形質発現は、プラスミドを用いて、シングルmRNA
が、λ−ファージ左腕の熱誘導プロモーターの制御下で
転写され、ヒルヂン変異型が、欠失β−ガラクトシダ−
ゼ配列、即ち、前記の配列で読み取るフレ−ムでの2つ
の停止コドン、バチルス サーキュランス(Bacillus ci
rculans)α−アミラ−ゼ遺伝子、リボゾ−ム結合部位、
α−アミラ−ゼ信号配列及びヒルヂン構造遺伝子を有す
るヌクレオチド配列により規定されたmRNAから翻訳
され、或いは、 デスルファトヒルヂン HV−1変異型及びβ−ガラク
トシダ−ゼの完全或いは欠失配列は、アミノ酸配列がメ
チオニンにより結合されるような方法で、翻訳され、P
Rプロモーターの転写コントロール下で行なわれること
を特徴とする請求項2に記載の製法。 - 【請求項6】次のプラスミド:即ち、pEX1::H1
6 デルタEcoRV、pEX1::BHAspfp或
いはpEX1::BH221AsnデルタEcoRV−
SmaI及びその誘導体を、ベクターDNAとして用い
ることを特徴とする請求項2或いは5に記載の製法。 - 【請求項7】サッカロマイセス ベクターDNAは、e
b1、eb2或いはeb6形質発現の分泌カセットを有
することを特徴とする請求項2に記載の製法。 - 【請求項8】前記株は、サッカロマイセス セレビシア
エ(Saccharomyces cerevisiae)GYOK1(M)[NCAIM (P)Y 11
56]及び(M)5[NCAIM (P)Y 1157]或いはサッカロマイセス
バヤヌス(Saccharomyces bayanus)BO-74[NCAIM (P)Y1
158]である請求項7に記載の製法。 - 【請求項9】次のプラスミド:即ち、pMIAMHIR
3/A、pMデルタネオ、pMI−K2デルタネオ或
いはpGYOKI1::NSH16をベクターDNAと
して用いることを特徴とする請求項3に記載の製法。 - 【請求項10】デスルファトヒルヂン HV−1変異型
を発現する該サッカロマイセス株を、ロイシン含有媒体
中に維持し、主培養物ブロスをウラシルで抑制しなが
ら、予備培養することを特徴とする請求項1、2或いは
7に記載の製法。 - 【請求項11】pUC19:H16プラスミド及びその
大腸菌形質転換体。 - 【請求項12】pUN121:H16プラスミド及びそ
の大腸菌形質転換体。 - 【請求項13】pEX1:H16デルタEcoRVプラス
ミド及びその大腸菌形質転換体。 - 【請求項14】pEX1:BHAapfpプラスミド及
びその大腸菌形質転換体。 - 【請求項15】pEX1:BH221アスプデルタEc
oRV−SmaIプラスミド及びその大腸菌形質転換
体。 - 【請求項16】eb1、eb2或いはeb6の形質発現
/分泌カセットのヌクレオチド配列を有し、サッカロマ
イセス細胞がこれらのプラスミドで変換されるプラスミ
ド。 - 【請求項17】pMIAMHIR3/Aプラスミド及び
そのストレプトマイセス形質転換体。 - 【請求項18】pMIデルタネオプラスミド及びそのス
トレプトマイセス形質転換体。 - 【請求項19】pMI−K2デルタネオプラスミド及び
そのストレプトマイセス形質転換体。 - 【請求項20】pGYOKI1:NSH16プラスミド
及びそのストレプトマイセス形質転換体。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5105996A JPH0746995A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | プラスミド及び組替え体 デスルファトヒルヂン hv−1 ペプチドの製法 |
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JP5105996A JPH0746995A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | プラスミド及び組替え体 デスルファトヒルヂン hv−1 ペプチドの製法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0746995A true JPH0746995A (ja) | 1995-02-21 |
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ID=14422331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5105996A Pending JPH0746995A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | プラスミド及び組替え体 デスルファトヒルヂン hv−1 ペプチドの製法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0746995A (ja) |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP5105996A patent/JPH0746995A/ja active Pending
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