JPH0763388B2 - Method for producing protein or polypeptide using novel E. coli host - Google Patents

Method for producing protein or polypeptide using novel E. coli host

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JPH0763388B2
JPH0763388B2 JP31225393A JP31225393A JPH0763388B2 JP H0763388 B2 JPH0763388 B2 JP H0763388B2 JP 31225393 A JP31225393 A JP 31225393A JP 31225393 A JP31225393 A JP 31225393A JP H0763388 B2 JPH0763388 B2 JP H0763388B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、外来性のタンパク又は
ポリペプチド(以下、単にタンパクと略す)を高発現し
うるベクターの宿主として新規な大腸菌を用い、得られ
た形質転換体からタンパクを高収率で得る方法を提供す
る。具体的には、ヒト免疫インターフェロン分解活性を
欠失した新規な大腸菌を用い、この大腸菌を宿主とした
形質転換体からヒト免疫インターフェロン活性をもつタ
ンパクを効率良く得る方法を提供する。
TECHNICAL FIELD The present invention uses novel Escherichia coli as a host of a vector capable of highly expressing an exogenous protein or polypeptide (hereinafter, simply referred to as protein), and obtains a protein from the obtained transformant. A method for obtaining a high yield is provided. Specifically, to provide a method for efficiently obtaining a protein or the like using a novel E. coli lacking human immune interferon degradation activity, the E. coli from transformant as a host with a human immune interferon activity.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、遺伝子工学、とりわけ組換えDN
A技術の急速な進歩に伴ない、それまで、生物体からの
分離・精製に頼っていた多くの生理活性タンパクを微生
物を用いて大量に生産させることが可能となった。これ
により、従来は、その存在が知られるのみであった生理
活性タンパクを医薬品あるいは農薬などの薬剤に使用す
ることも可能となってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, genetic engineering, especially recombinant DN
Along with the rapid progress of the A technology, it has become possible to mass-produce a large amount of physiologically active proteins, which used to rely on separation / purification from organisms until then. As a result, it has become possible to use a physiologically active protein, whose existence has been known only in the past, in a drug such as a drug or an agricultural chemical.

【0003】又、組換え技術に関しては、これまで、い
かに効率良く目的物質を生産させるかという点に多くの
工夫がなされ、改良技術が提案されてきた。例えば、ベ
クターの改良、新しいホストーベクター系の開発、培地
・培養条件の改良、更に最近では、プロテインエンジニ
アリングを用いたより安定なアミノ酸配列をもつタンパ
クの開発などが行なわれている。
Regarding the recombinant technology, many improvements have been made so far on how to efficiently produce a target substance, and an improved technology has been proposed. For example, improvement of vectors, development of new host vector system, improvement of culture medium / culture conditions, and more recently, development of proteins having more stable amino acid sequences using protein engineering has been carried out.

【0004】然しながら、高発現される生理活性タンパ
クも、その形質転換体からの抽出・精製段階には、多く
の工程を要しているのが現状である。有用物質を生産す
る形質転換体から該物質を容易に、かつ効率良く抽出・
精製する技術を確立することが、産業上有用であること
は言をまたない。
However, in the present situation, even a highly expressed physiologically active protein requires many steps in the extraction / purification step from the transformant. Extraction of useful substances easily and efficiently from transformants that produce useful substances
It goes without saying that establishing a refining technology is industrially useful.

【0005】組換え微生物(形質転換体)が生産する目
的タンパクを抽出・精製するにおいては、通常まず培養
微生物を殺菌剤を用いて死菌とした後(抽出工程を完全
に密閉して行なうことができる場合、この工程は除かれ
ることもある)、菌体を破砕し、その破砕懸濁液を遠心
分離して、その上清又は沈渣のいずれかを精製過程に付
すという形式で行なわれている。しかし、一般に、該上
清または沈渣からの抽出液はプロテアーゼ活性が強いた
め、目的タンパクが分解されることが多い。
[0005] In extracting and purifying a target protein produced by a recombinant microorganism (transformant), usually, the cultured microorganism is first killed by using a bactericidal agent (the extraction step should be performed in a completely sealed manner). If this is possible, this step may be omitted), the cells are disrupted, the disrupted suspension is centrifuged, and either the supernatant or the precipitate is subjected to a purification process. There is. However, in general, the extract from the supernatant or the precipitate has a strong protease activity, so that the target protein is often decomposed.

【0006】例えば、ヒト免疫インターフェロン(以
下、hIFN−γと略す)を大腸菌を用いて生産する場
合、菌体により生産されたhIFN−γを抽出する際、
菌体を破砕すると、本来目的としている146アミノ酸
より成るペプチドのC末端側が切断された131アミノ
酸より成るペプチドが多く得られる。このC末端側の切
断を抑え、146アミノ酸よりなるペプチドとして得る
ためにこれまで、プロテアーゼインヒビターを添加して
分解を抑える(米国特許第4,476,09号)、蛋
白変性剤を用いて、目的ペプチドも含めた菌体タンパク
を菌体破砕と同時に凝集・沈澱させた後、精製する(特
開昭59−161321号)等の技術が開示され、本出
願人も先に銅又は亜鉛の塩とポリエチレンイミンとを併
用してhIFN−γを効率良く抽出・精製する方法を開
発している。
For example, when human immune interferon (hereinafter abbreviated as hIFN-γ) is produced using Escherichia coli, when extracting hIFN-γ produced by the bacterial cells,
When the cells are crushed, a large amount of a peptide of 131 amino acids obtained by cleaving the C-terminal side of the originally intended peptide of 146 amino acids is obtained. Suppressing the cleavage of the C-terminal side, far in order to obtain a peptide consisting of 146 amino acids, inhibit degradation by adding protease inhibitors (U.S. Patent No. 4,476,0 4 No. 9), using a protein denaturant Disclosed is a technique such as microbial cell crushing and coagulation / precipitation at the same time as microbial cell disruption, followed by purification (Japanese Patent Laid-Open No. 59-161321). We are developing a method to efficiently extract and purify hIFN-γ using salt and polyethyleneimine together.

【0007】一方、近年、目的とするタンパクを細胞外
(ベリプラズム又は培地中)に分泌・生産させることに
より、抽出液中の不純物を少なくし、或いはプロテアー
ゼによる分解をできるだけ少なくし、目的物質の精製を
容易にしようとする試みもなされているが、効率良く分
泌させる技術や、分泌過程でおこる前駆体の正しいプロ
セシング(通常、分泌ペプチド又はタンパクはその前駆
体が何らかの分解過程を経て分泌される)などにおい
て、未だ実用化できる迄には至っていない。
[0007] On the other hand, in recent years, by purifying the target substance by secreting and producing the target protein extracellularly (belliplasm or medium), impurities in the extract are reduced or degradation by protease is minimized. Efforts have been made to facilitate this, but techniques for efficient secretion and correct processing of precursors that occur during the secretory process (usually, secretory peptides or proteins are secreted through some degradation process) However, it has not yet been put to practical use.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする問題点】本発明者らは、大腸
菌で発現されるhIFN−γが、特に培養菌体からの抽
出工程において分解され易いという問題点に鑑み、鋭意
研究の結果、ある特定のプロテアーゼ活性を欠損した大
腸菌を宿主として用いることにより上記の問題を解決し
うることを見出し、本発明を完成するに至った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention The inventors of the present invention have conducted extensive studies in view of the problem that hIFN-γ expressed in Escherichia coli is easily decomposed particularly in the extraction step from cultured cells. It was found that the above problems can be solved by using Escherichia coli deficient in a specific protease activity as a host, and the present invention has been completed.

【0009】[0009]

【問題点を解決するための手段】本発明の宿主として使
用できる目的変異体はジイソプロピルフルオロフォスフ
ェイト、フェニルメチルスルフォニルフルオライド、N
−α−トシル−L−リシルクロロメチルケトン、N−ト
シル−L−フェニルアラニンクロロメチルケトン、エチ
レンジアミン四酢酸(EDTA)、ロイペプチン、アン
チパイン、α2 −マクログロブリンおよびキモスタチン
によって阻害されず、塩化亜鉛および塩化銅で阻害され
るプロテアーゼ活性が欠損した大腸菌であり、更に好ま
しくはヒト免疫インターフェロン活性を有するポリペプ
チドを分解するプロテアーゼ活性が欠損している大腸菌
である。
The target mutants that can be used as the host of the present invention are diisopropyl fluorophosphate, phenylmethylsulfonyl fluoride, N
-Α-tosyl-L-lysyl chloromethyl ketone, N-tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), leupeptin, antipain, α 2 -macroglobulin and chymostatin, zinc chloride and Escherichia coli deficient in copper chloride-inhibited protease activity, more preferably Escherichia coli deficient in protease activity for degrading a polypeptide having human immune interferon activity.

【0010】本発明に使用できる目的の変異株は次のよ
うにして得られる。
The target mutant strain that can be used in the present invention is obtained as follows.

【0011】まず、組換え微生物の宿主となる大腸菌に
変異誘導処理を施す。次に、例えばこの変異誘導処理を
施した菌体を培養し、菌体破砕液(lysate)に、
対象となるタンパクを添加後、SDS−ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動(以下SDS−PAGEと略す)でそ
のタンパクの分解の有無を解析することにより、目的タ
ンパク(例えばhIFN−γ)分解活性の欠損した変異
株を選択できる。もし大腸菌が目的タンパクを高生産す
る形質転換体である場合は、該形質転換体の破砕液又は
菌体の培養液そのものを直接SDS−PAGEで解析す
ることによっても目的とする変異株を得ることができ
る。この様にして得られた突然変異株を宿主として目的
タンパク(hIFN−γ)発現ベクターを導入し、形質
転換を行ない、得られた形質転換株を培養して目的タン
パク(hIFN−γ)を生産させ、この培養菌体を破砕
し、目的タンパク(hIFN−γ)を抽出・精製する。
本発明では、宿主が目的タンパク(hIFN−γ)分解
活性を欠損しているため、プロテアーゼインヒビターや
蛋白変性剤を抽出工程で全く用いなくても、目的タンパ
ク(hIFN−γ)は分解されることなく得られる。
First, Escherichia coli, which is a host of recombinant microorganisms, is subjected to mutation induction treatment. Next, for example, the cells that have been subjected to this mutation induction treatment are cultured, and the cells are lysed,
After addition of the target protein, analysis of the presence or absence of degradation of the protein by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (hereinafter abbreviated as SDS-PAGE) reveals a mutation lacking the activity of degrading the target protein (eg hIFN-γ). You can select the stock. If Escherichia coli is a transformant that highly produces the target protein, the target mutant strain can also be obtained by directly analyzing the disrupted liquid of the transformant or the culture of the bacterial cell itself by SDS-PAGE. You can Using the mutant strain thus obtained as a host, a target protein (hIFN-γ) expression vector is introduced, transformation is performed, and the obtained transformant strain is cultured to produce the target protein (hIFN-γ). Then, the cultured cells are crushed, and the target protein (hIFN-γ) is extracted and purified.
In the present invention, since the host lacks the activity of degrading the target protein (hIFN-γ), the target protein (hIFN-γ) can be degraded without using any protease inhibitor or protein denaturant in the extraction step. Obtained without.

【0012】以下、hIFN−γタンパクの分解活性を
欠損した大腸菌およびそれを宿主としたhIFN−γ発
現ベクターによる形質転換体について詳述するが、本発
明の範囲は、前に述べた性質をもつ分解酵素を欠損した
大腸菌であれば、この限りでないことは言うまでもな
い。
The Escherichia coli deficient in the degrading activity of hIFN-γ protein and the transformant using the hIFN-γ expression vector as a host will be described in detail below. The scope of the present invention has the above-mentioned properties. Needless to say, this does not apply to Escherichia coli deficient in degrading enzymes.

【0013】尚、本発明により得られた新規大腸菌は、
Escherichia coli SBM282と命名され、工業技術
院微生物工業技術研究所に微工研条寄第1097号(F
ERM BP−1097)として寄託されている。
The novel Escherichia coli obtained by the present invention is
It is named Escherichia coli SBM282, and is in the Institute of Microbial Science and Technology of the Agency of Industrial Science and Technology.
It has been deposited as ERM BP-1097).

【0014】[0014]

【実施例】実 施 例 1.プロテアーゼ活性欠損株の分離 hIFN−γ生産菌であるW3110(M25)/pI
N5T4(特開昭60−24187に開示されたプラス
ミドpIN5GIF54上のアンピシリン耐性遺伝子
(Apr )をテトラサイクリン耐性遺伝子(Tcr )に
置き換えたプラスミドpIN5T4で形質転換された大
腸菌)をLB培地(0.5%酵母エキス、1%バクト−
トリプトン、0.5%NaCl、pH7.0)中、37
℃で一晩培養し、菌体を10,000rpm、5分間遠
心分離して菌体を集菌した後、M9培地(0.1%NH
4 Cl、0.6%Na2 HPO4 、0.3%KH2 PO
4 、0.05%NaCl、pH7.4に調整したもの
に、1M MgSO4 を2ml/l、20%グルコース
を10ml/l、1M CaCl2 を0.1ml/l加
える)で菌体を洗浄し、同培地に懸濁した。これに変異
誘導剤としてニトロソグアニジン(以下NTGと略す)
を、50μg/mlの濃度となる様に添加し、30分間
放置した後、10,000rpm、5分間遠心分離して
菌体を集菌した。この菌体をLB培地を用いて洗浄した
後、同培地に植菌した。これを37℃で一晩培養した
後、プレートに出現したコロニーを、LB培地500μ
を入れたチューブに1白金耳ずつ植菌し、37℃で一
晩培養した。10,000rpm5分間遠心分離後、L
ysozyme−EDTA溶液(500μg/ml L
ysozyme、1mM EDTA)200μlを加
え、凍結溶融法により菌体を破砕した。これに1mg/
mlの濃度に調整したhIFN−γ溶液100μlを加
え、37℃、1時間インキュベートし、SDSサンプル
溶液(10%グリセリン、5%2−メルトカプトエタノ
ール、23%SDS、62.5mMトリス−塩酸バッフ
ァー、pH6.8)150μlを加え、100℃5分間
処理した後、10,000rpm 10分間遠心分離
し、上清をSDS−PAGEにかけ、146アミノ酸か
らなるhIFN−γ(分子量約18,000)の残存量
を検討した。この様にして、約2,000株のうちか
ら、hIFN−γ分解活性のない変異株を1株得た。
EXAMPLES Example 1 Isolation of a protease activity deficient strain W3110 (M25) / pI which is a hIFN-γ producing bacterium
N5T4 (ampicillin resistance gene (Ap r) and transformed with a plasmid pIN5T4 replaced with the tetracycline resistance gene (Tc r) E. coli on a plasmid pIN5GIF54 disclosed in JP-60-24187) LB medium (0.5 % Yeast extract, 1% bacto
37 in tryptone, 0.5% NaCl, pH 7.0)
After culturing overnight at 0 ° C., the cells were centrifuged at 10,000 rpm for 5 minutes to collect the cells, and then M9 medium (0.1% NH 3
4 Cl, 0.6% Na 2 HPO 4 , 0.3% KH 2 PO
(4 , 0.05% NaCl, adjusted to pH 7.4, 2 ml / l of 1M MgSO 4 , 10 ml / l of 20% glucose, 0.1 ml / l of 1M CaCl 2 were added to wash the cells) , Suspended in the same medium. Nitrosoguanidine (hereinafter abbreviated as NTG) as a mutagen
Was added at a concentration of 50 μg / ml, left for 30 minutes, and then centrifuged at 10,000 rpm for 5 minutes to collect bacterial cells. The cells were washed with LB medium and then inoculated into the same medium. After this overnight incubation at 37 ° C., the colonies appearing on the plate, LB medium 500 mu
1 platinum loop was inoculated into the tube containing 1 and cultured overnight at 37 ° C. After centrifugation at 10,000 rpm for 5 minutes, L
ysozyme-EDTA solution (500 μg / ml L
200 μl of ysozyme, 1 mM EDTA) was added, and the cells were disrupted by the freeze-thaw method. 1mg /
100 μl of hIFN-γ solution adjusted to a concentration of ml was added, and the mixture was incubated at 37 ° C. for 1 hour, and SDS sample solution (10% glycerin, 5% 2-meltcaptoethanol, 23% SDS, 62.5 mM Tris-hydrochloric acid buffer, pH 6.8) 150 μl was added, treated at 100 ° C. for 5 minutes, then centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and the supernatant was subjected to SDS-PAGE and the residual amount of hIFN-γ (molecular weight about 18,000) consisting of 146 amino acids. It was investigated. In this way, one mutant strain having no hIFN-γ degrading activity was obtained from about 2,000 strains.

【0015】この分解活性の欠損変異がプラスミド由来
のものではなく宿主由来の変異であることを確かめるた
め、次にプラスミドのキュアリング(curing)を
行なった。即ち、プラスミド(pIN5T4)上にある
遺伝子によってテトラサイクリン耐性を示す上記変異株
を、テトラサイクリンを含まない培地で培養し、テトラ
サイクリン感受性(Tcs)株となった株を選択し、プ
ラスミドの脱落を確認した。この株について、既述のよ
うに菌体破砕液にhIFN−γタンパクを加えSDS−
PAGEにより、hIFN−γタンパクの分解の有無を
調べた結果、全く分解活性はみられなかった。この結果
は、本変異株が宿主染色体の変異によるものであること
を示している。次に、このプラスミドが脱落した株に再
び、hIFN−γを発現する様遺伝子の組込まれたプラ
スミドであるpIN5T4)(既述)を常法に従って形
質転換した。テトラサイクリン耐性をマーカーとして、
形質転換株を選択し、その形質転換株の菌体破砕・抽出
液におけるhIFN−γの分解の有無をSDS−PAG
Eで調べた結果、hIFN−γは全く分解されていなか
った。
In order to confirm that the deletion mutation of this degrading activity is not a plasmid-derived mutation but a host-derived mutation, the plasmid was then cured. That is, the above mutant strain showing tetracycline resistance due to the gene on the plasmid (pIN5T4) was cultured in a medium not containing tetracycline, and a strain which became a tetracycline sensitive (Tcs) strain was selected to confirm the loss of the plasmid. For this strain, as described above, hIFN-γ protein was added to the disrupted cell suspension to obtain SDS-
As a result of examining the presence or absence of degradation of hIFN-γ protein by PAGE, no degradation activity was observed. This result indicates that this mutant strain is due to mutation of the host chromosome. Next, the strain from which this plasmid had been eliminated was again transformed with the plasmid pIN5T4) (described above), which is a plasmid in which a gene for expressing hIFN-γ was incorporated, according to a conventional method. Using tetracycline resistance as a marker,
A transformant is selected, and the presence or absence of the degradation of hIFN-γ in the cell disruption / extract of the transformant is determined by SDS-PAG.
As a result of examination by E, hIFN-γ was not decomposed at all.

【0016】尚、キュアリングした変異株であるW31
10(M25)は、 Escherichia coli SBM282と命
名され、工業技術院微生物工業技術研究所に寄託されて
いる(FERM BP−1097)。又、変異誘導処理
による変異株の作製・選択は、ベクターの導入されてい
ない大腸菌に変異誘導処理を施し、目的の変異株を選択
し、これに目的タンパク発現ベクターを導入しても得る
ことができる。
The cured mutant W31
10 (M25) is named Escherichia coli SBM282 and has been deposited with the Institute of Microbial Technology of the Agency of Industrial Science and Technology (FERM BP-1097). Further, the production / selection of the mutant strain by the mutagenesis treatment may be carried out by subjecting Escherichia coli into which the vector has not been introduced to the mutagenesis treatment to select the target mutant strain and introducing the target protein expression vector into it can.

【0017】2.変異誘導処理で得られた変異株の性質 次に、実施例の上記1に示した変異誘導処理により得ら
れたhIFN−γ分解活性欠損変異株が、どの様なプロ
テアーゼを欠損している株であるかを調べた。その結
果、以下に示す様に、一般的トリプシン様酵素阻害剤を
用いても阻害されず、一方、銅の塩や亜鉛の塩によって
は阻害される様なプロテアーゼ活性が欠損している変異
株であった。変異処理をしない親株(W3110)を宿
主とした、hIFN−γを生産する形質転換体であるW
3110/pIN5T4を、LB培地100mlの入っ
た500ml容マイヤーフラスコで37℃1晩培養した
後、8,000rpm、10分間遠心分離して集菌し
た。得られた湿菌体1gを50mMトリス−塩酸バッフ
ァー(pH7.5)30mlに懸濁後、フレンチプレス
ホモジナイザーを用いて20,000psiでホモジナ
イズし、8,000rpm、20分間遠心分離した。
2. Properties of Mutant Strain Obtained by Mutagenesis Treatment Next, what kind of protease is deficient in the hIFN-γ degrading activity-deficient mutant strain obtained by the mutation induction treatment shown in the above 1 I checked if there was. As a result, as shown below, a mutant strain lacking a protease activity that was not inhibited even by using a general trypsin-like enzyme inhibitor, while being inhibited by a copper salt or a zinc salt. there were. W that is a transformant that produces hIFN-γ using a parent strain (W3110) that is not mutated as a host
After culturing 3110 / pIN5T4 in a 500 ml Meyer flask containing 100 ml of LB medium overnight at 37 ° C., the cells were collected by centrifugation at 8,000 rpm for 10 minutes. 1 g of the obtained wet cells was suspended in 30 ml of 50 mM Tris-hydrochloric acid buffer (pH 7.5), homogenized at 20,000 psi using a French press homogenizer, and centrifuged at 8,000 rpm for 20 minutes.

【0018】第1表に示す種々のプロテアーゼ阻害物質
を、各最終濃度になる様溶解した0.1Mトリス−塩酸
バッファー(pH7.5)700μlに上記上清50μ
lを加え、これにhIFN−γ溶液(1mg/ml)2
50μlを加えた後、37℃1時間インキュベーション
した。この溶液を、SDS−PAGEにかけ、hIFN
−γ分解の有無を検討した。その結果を第1表に示し
た。
Various protease inhibitors shown in Table 1 were dissolved in 700 μl of 0.1 M Tris-hydrochloric acid buffer (pH 7.5) in which each final concentration was dissolved, and 50 μl of the above supernatant was added.
1 was added thereto, and a hIFN-γ solution (1 mg / ml) 2
After adding 50 μl, the mixture was incubated at 37 ° C. for 1 hour. This solution was subjected to SDS-PAGE and hIFN
-The presence or absence of γ decomposition was examined. The results are shown in Table 1.

【0019】[0019]

【表1】 第1表に掲げた物質中、hIFN−γ分解活性を阻害し
たのはCuCl2 及びZnCl2 のみで、一般にトリプ
シン様酵素の阻害剤と考えられている他の物質ではhI
FN−γ分解活性は阻害されなかった。
[Table 1] Of the substances listed in Table 1, hIFN-γ degrading activity was inhibited only by CuCl 2 and ZnCl 2 , and hI by other substances which are generally considered to be trypsin-like enzyme inhibitors.
FN-γ degradation activity was not inhibited.

【0020】3.菌体破砕後のhIFN−γ分解の経時
変化 次に、野生株を宿主とした形質転換体W3110/pI
N5T4と上記変異株を宿主とした形質転換株W311
0(M25)/pIN5T4について、hIFN−γ生
産性と、各形質転換株培養菌体の破砕後のhIFN−γ
分解の経時的変化の検討を行なった。
3. Time-course of hIFN-γ degradation after cell disruption
Change Next, transformants W3110 / pI in which the wild-type strain as a host
Transformed strain W311 using N5T4 and the above mutant strain as hosts
0 (M25) / pIN5T4, hIFN-γ productivity, and hIFN-γ after disruption of cultured cells of each transformant strain
The change with time of decomposition was examined.

【0021】即ち、W3110/pIN5T4及びW3
110(M25)/pIN5T4を先述と同様に培養・
集菌し、バッファーに懸濁した。この懸濁液(W)、懸
濁液をフレンチプレスにより菌体破砕後遠心分離した沈
澱(P)、及び、遠心分離後0,15,30,60分後
の各上清について、既述のSDS−PAGEを用いて、
分解されないhIFN−γタンパク(分子量約18,0
00)量と分解されたタンパク(分子量約16,00
0)量とを検討した。結果を第1図に示した。
That is, W3110 / pIN5T4 and W3
Incubate 110 (M25) / pIN5T4 in the same manner as above.
The cells were collected and suspended in a buffer. This suspension (W), the precipitate obtained by crushing the bacterial cells by a French press and then centrifuging (P), and each supernatant after 0, 15, 30, 60 minutes after centrifuging are as described above. Using SDS-PAGE,
Undegraded hIFN-γ protein (molecular weight about 18,0
00) amount and decomposed protein (molecular weight of about 16,000)
0) The amount was examined. The results are shown in Fig. 1.

【0022】W3110/pIN5T4については、1
5分以内に上清で50%が、60分以内にはほぼ100
%のhIFN−γが分離されているのに対し、W311
0(M25)/pIN5T4では、60分後でも分解は
ほとんど見られず、分子量約18,000のhIFN−
γは安定に保たれていた。又、hIFN−γの生産
は差は認められなかった。
For W3110 / pIN5T4, 1
Within 5 minutes 50% of the supernatant and within 60 minutes almost 100
% HIFN-γ is isolated while W311
With 0 (M25) / pIN5T4, almost no degradation was observed even after 60 minutes, and hIFN- having a molecular weight of about 18,000 was detected.
γ was kept stable. No difference was observed in the productivity of hIFN-γ.

【0023】4.変異株を用いた形質転換体からのhI
FN−γの抽出・精製 W3110/pIN5T4及びW3110(M25)/
pIN5T4を、30リットル容ジャーファーメンター
中、20リットルLB培地で30℃36時間培養した。
得られた培養液を8,000rpm、10分間遠心分離
して集菌した。この湿菌体各1Kgを20mMトリス−
塩酸バッファー(pH7.5)7,000mlに懸濁
し、これをマントンゴーリン社製ホモジナイザーM15
を用いて8,000psiで菌体破砕した。尚、W31
10/pIN5T4については、20mMトリス−塩酸
バッファーの代わりに、1mM ZnCl2 を含む同バ
ッファーを用いた。この破砕液を、7,000rpm、
20分間遠心分離して得られた上清に15%ポリエチレ
ンイミン(pH8.0、HClで調整)を最終濃度0.
75%となる様に加え、10分間攪拌後、4℃2時間放
置し、生じた沈澱を7,000rpm、20分間遠心分
離して除去した。この上清により、以下の様にしてhI
FN−γを精製した。
[0023] 4. HI from transformant using mutant strain
Extraction and purification of FN-γ W3110 / pIN5T4 and W3110 (M25) /
pIN5T4 was cultured in 20 liter LB medium in a 30 liter jar fermenter at 30 ° C. for 36 hours.
The obtained culture solution was centrifuged at 8,000 rpm for 10 minutes to collect the cells. 1 kg of each wet bacterial cell was added to 20 mM Tris-
Suspended in 7,000 ml of hydrochloric acid buffer (pH 7.5), and used this as a homogenizer M15 manufactured by Manton Gorin Co.
The cells were disrupted at 8,000 psi. Incidentally, W31
For 10 / pIN5T4, the same buffer containing 1 mM ZnCl 2 was used instead of the 20 mM Tris-HCl buffer. This crushed liquid is 7,000 rpm,
The supernatant obtained after centrifugation for 20 minutes was supplemented with 15% polyethyleneimine (pH 8.0, adjusted with HCl) to a final concentration of 0.
The mixture was added to 75%, stirred for 10 minutes, allowed to stand at 4 ° C. for 2 hours, and the generated precipitate was removed by centrifugation at 7,000 rpm for 20 minutes. With this supernatant, hI
FN-γ was purified.

【0024】即ち、上記上清を、20mM N−2−ヒ
ドロキシエチルピペラジン−N′−3−プロパンスルフ
ォン酸バッファー(EPPSバッファー)pH8.6で
平衡化したQAEセファデックスA−25(ファルマシ
ア社製)カラムにかけて得られた素通り画分を、0.1
%2−メルトカプトエタノール(2−ME)を含む20
mMトリス−塩酸バッファーpH7.4で平衡化したC
MセファロースCL6B(ファルマシア社製)カラム
に、この素通り画分をかけ吸着した画分を、0〜0.5
MのNaCl直線濃度勾配で溶出し、インターフェロン
活性の高い区分を集めた。なお、インターフェロン活性
は特開昭58−201995号公報に記載した方法に準
じて測定した。続いてこの画分に50%飽和となる様に
硫酸アンモニウムを添加し、塩析を行い、7,000r
pm、20分間遠心分離して沈澱を得た。これを、0.
3M NaCl及び0.1% 2−MEを含む20mM
リン酸ナトリウムバッファー(PSB)pH7.4に溶
解し、同バッファーで平衡化したセファクリルS−20
0(ファルマシア社製)カラムにかけ、99%以上の純
度を有する最終精製品を得た。W3110/pIN5T
4とW3110(M25)/pIN5T4によって生産
されたhIFN−γの最終収率は各々、5%、12%で
あった。
That is, the above supernatant was equilibrated with 20 mM N-2-hydroxyethylpiperazine-N'-3-propanesulfonic acid buffer (EPPS buffer) pH 8.6, QAE Sephadex A-25 (Pharmacia). The flow-through fraction obtained by applying the column was
% Containing 2-meltcaptoethanol (2-ME) 20
C equilibrated with mM Tris-HCl buffer pH 7.4
The fraction passed through the M Sepharose CL6B (Pharmacia) column and adsorbed on the column was 0 to 0.5.
Elution was performed with a linear gradient of M NaCl, and the sections with high interferon activity were collected. The interferon activity was measured according to the method described in JP-A-58-201995. Subsequently, ammonium sulfate was added to this fraction so as to be 50% saturated, and salting out was performed to obtain 7,000 r.
A precipitate was obtained by centrifugation at pm for 20 minutes. This is 0.
20 mM with 3M NaCl and 0.1% 2-ME
Sephacryl S-20 dissolved in sodium phosphate buffer (PSB) pH 7.4 and equilibrated with the same buffer
0 (Pharmacia) column was applied to obtain a final purified product having a purity of 99% or more. W3110 / pIN5T
The final yields of hIFN-γ produced by 4 and W3110 (M25) / pIN5T4 were 5% and 12%, respectively.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上に示した様に、本発明による方法を
用いれば、菌体内で同じ発現量でありながら目的タンパ
ク(hIFN−γ)を2倍以上の収率で得ることができ
る。又、目的タンパク(hIFN−γ)が菌体破砕後も
分解されないため、プロテアーゼインヒビターや蛋白変
性剤を用いる必要はなく、抽出・精製段階の簡素化・効
率化を計ることができる。
As described above, by using the method according to the present invention, the target protein (hIFN-γ) can be obtained in a yield of 2 times or more even though the expression level is the same in the cells. Further, since the target protein (hIFN-γ) is not decomposed even after cell disruption, it is not necessary to use a protease inhibitor or a protein denaturing agent, and the extraction / purification steps can be simplified and made more efficient.

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

【図1】hIFN−γタンパクの分解の経時的変化を調
べるためのSDS−PAGEを示す。図中、Wは培養菌
体の破砕前懸濁液、Pは、該懸濁液を破砕・遠心処理し
て得られた沈澱物、0′,15′,30′,60′はそ
れぞれ、菌体破砕後の遠心上清を0,15,30,60
分間37℃でインキュベーションした後の各種タンパク
のパターンを示す。aはhIFN−γのタンパクに相当
するバンド、bはhIFN−γ分解物に相当するタンパ
クのバンドである。
FIG. 1 shows SDS-PAGE for investigating the time course of degradation of hIFN-γ protein. In the figure, W is a suspension of cultured bacterial cells before crushing, P is a precipitate obtained by crushing and centrifuging the suspension, and 0 ', 15', 30 ', and 60' are bacteria respectively. Centrifuge supernatant after crushing the body is 0, 15, 30, 60
3 shows patterns of various proteins after incubation at 37 ° C. for minutes. a is a band corresponding to a hIFN-γ protein, and b is a protein band corresponding to a hIFN-γ degradation product.

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 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:19) Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display area C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:19)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ジイソプロピルフルオロフォスフェイ
ト、フェニルメチルスルフォニルフルオライド、N−α
−トシル−L−リシルクロロメチルケトン、N−トシル
−L−フェニルアラニンクロロメチルケトン、エチレン
ジアミン四酢酸(EDTA)、ロイペプチン、アンチパ
イン、α2 −マクログロブリンおよびキモスタチンによ
って阻害されず、塩化亜鉛および塩化銅で阻害されるプ
ロテアーゼ活性が欠損した大腸菌を宿主とした形質転換
体を培養して外来性タンパク又はポリペプチドを製造す
る方法。
1. Diisopropyl fluorophosphate, phenylmethylsulfonyl fluoride, N-α
- tosyl -L- Li silk Rollo methyl ketone, N- tosyl -L- phenylalanine chloromethyl ketone, ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), leupeptin, antipain, alpha 2 - not inhibited by macroglobulin and chymostatin, zinc chloride and copper chloride A method for producing an exogenous protein or polypeptide by culturing a transformant using Escherichia coli deficient in protease activity, which is inhibited by Sec.
【請求項2】 前記プロテアーゼ活性がW3110(M
25)において欠損したものであることを特徴とする請
求項1記載の方法。
2. The protease activity of W3110 (M
Contract characterized by being lost in 25)
The method according to claim 1.
【請求項3】 前記プロテアーゼ活性がヒト免疫インタ
ーフェロン分解活性を有するポリペプチドを分解する活
性であることを特徴とする請求項1記載の方法。
3. The protease activity is a human immune interface.
-Activity of degrading polypeptides with ferron-degrading activity
The method of claim 1, wherein the method is sex.
【請求項4】 外来性タンパク又はポリペプチドがヒト
免疫インターフェロン活性を有することを特徴とする請
求項1記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the foreign protein or polypeptide has human immune interferon activity.
【請求項5】 形質転換体がW3110(M25)/p
IN5T4で表わされる請求項記載の方法。
5. The transformant is W3110 (M25) / p.
The method of claim 4 represented by IN5T4.
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