JPH0779703B2 - リポプロテインリパーゼの遺伝情報を有するdna - Google Patents

リポプロテインリパーゼの遺伝情報を有するdna

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JPH0779703B2
JPH0779703B2 JP1344663A JP34466389A JPH0779703B2 JP H0779703 B2 JPH0779703 B2 JP H0779703B2 JP 1344663 A JP1344663 A JP 1344663A JP 34466389 A JP34466389 A JP 34466389A JP H0779703 B2 JPH0779703 B2 JP H0779703B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微生物由来のリポプロテインリパーゼをコー
ドする遺伝子のDNAに関する。
〔従来技術〕
リポプロテインリパーゼ(以下、LPLと略す)は生体中
のカイロミクロン、その他の低比重リポタンパク質のト
リグリセライドを加水分解する特殊なトリアシルグリセ
ロ−プロテインアシルハイドロラーゼ(EC 3.1.1.3
4)である。当該酵素は、その効率的な加水分解に、例
えばプロテアーゼ等の助力を必要とするいわゆるリパー
ゼ(トリアシルグリセロールアシルハイドロラーゼ、E
C.3.1.1.3)と区別されている。
従来、LPLはシュードモナス属やクロモバクテリウム属
等の微生物や人、マウス、牛等の哺乳類に存在すること
が知られており、特に微生物由来のLPLが工業的に製造
されている(特公昭63−3594号公報)。
LPLは特に臨床検査分野において、血清又はその他の試
料中のトリグリセライドの定量に広く利用されている。
しかしながら、LPLをコードする遺伝子のDNA配列につい
ては人(Science235,1638〜1641(1987))、マウス
(J.Biol.Chem.262,8463〜8466(1987))、牛(Proc.N
atl.Acad.Sci.U.S.A.84,4639〜4373(1987))等哺乳類
のものについては知られているが、微生物由来のものに
関しては全く知られていなかった。
なお、シュードモナスフラジが生産する、いわゆるリパ
ーゼについては、すでにDNA配列が知られているが(Bio
chem.Biophys.Res.Commun.141,185〜190(1986)、特開
昭64−74992号公報)これらは上記したように明らかに
本発明とは異なる酵素である。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、遺伝子工学的手法によりLPLを効率良
く生産したり、LPLの構造を明らかにするための、微生
物由来のLPLをコードする遺伝子のDNA配列を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記の課題を解決するため、微生物由来
のLPLをコードする遺伝子のDNA配列について検討した。
そして、LPL生産菌の有するLPL遺伝子をクローニング
し、該遺伝子を含有するDNA配列を得るとともに該遺伝
子のDNA配列を決定することに成功し、さらに研究を重
ねて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は微生物由来のLPLをコードする遺伝
子のDNA配列に関するものである。
本発明のLPLをコードする遺伝子のDNA配列は一義的には
決まらず、多種存在する可能性があり得る。このこと
は、よく知られているように、多くのアミノ酸におい
て、それをコードする遺伝子のDNA配列が複数存在する
ことからも当然のことである。本発明者等により明らか
にされたLPLのアミノ酸配列をコードする遺伝子の場合
も、そのDNA配列は天然の遺伝子の塩基配列以外にも多
数の可能性があり、本発明のDNA配列は、天然のDNA配列
のみに限定されるものではなく、本発明により明らかに
されたLPLのアミノ酸配列をコードする他のDNA配列も含
むものである。さらに遺伝子組換技術によれば、基本と
なるDNA特定の部位に、該DNAがコードするものの基本的
な特性を変化させることなく、あるいはその特性を改善
するように、人為的に変異を起こすことができる。本発
明により提供される天然の塩基配列を有するDNAあるい
は天然のものとは異なる塩基配列を有するDNAに関して
も同様に人為的に挿入、欠失、置換を行うことにより天
然の遺伝子を同等あるいは改善された特性とすることが
可能であり、本発明はそのような変異遺伝子をも当然に
含むものである。
本発明においてLPLをコードする遺伝子は、シュードモ
ナス属に属する微生物由来のものであることが好まし
い。
また、本発明におけるDNAは下記のアミノ酸配列をコー
ドするものである。
さらに、本発明におけるDNAは下記のDNA配列を有するも
のであることが好適である。
配列表における記号は、下記のアミノ酸またはDNAを意
味する。
G:グリシン、A:アラニン、V:バリン、L:ロイシン、I:イ
ソロイシン、S:セリン、T:トレオニン、D:アスパラギン
酸、E:グルタミン酸、N:アスパラギン、Q:グルタミン、
K:リジン、R:アルギニン、C:システイン、M:メチオニ
ン、F:フェニルアラニン、チロシン、W:トリプトファ
ン、H:ヒスチジン、P:プロリン A:アデニン、T:チミン、G:グアニン、C:シトシン 以下、本発明を実施するための各ステップについて詳細
に説明する。
(a)LPLをコードする遺伝子を有するDNA断片及び組み
換えベクターの調製 本発明に用いられる組み換えベクターは、例えばエシェ
リヒア属に属する微生物の培養された細胞内での複製能
を有するベクターDNAに、LPL生産能を有する微生物から
調製されたLPLをコードする遺伝子を有するDNA断片を組
み込んでなるものである。
かかるものの好適な例としては、以下の如くして調製さ
れたものが例示される。すなわち、シュードモナスPS−
21(微工研菌寄第7026号)を栄養培地で培養し、培養物
を得る。この培養物を、例えば5,000rpm以上、好ましく
は8,000〜10,000rpmで5分以上、好ましくは10〜15分間
遠心分離してシュードモナスPS−21の菌体を得る。
この菌体より、例えばRecombinant DNA Techniques(Ro
driques,R.L.et al.Addison-Wesley Publishing Compan
y,1983)記載の方法、あるいはKoizumi J.らの方法(Bi
otech.Bioeng.,27,721 3728,1985)等により染色体DNA
を得ることができる。
この染色体DNAにBamHI,EcoRI,Sau3AI,(東洋紡製)等の
制限酵素を用いて、部分分解又は完全分解することによ
り、種々の大きさの染色体DNA断片混合物を得る。
このようにして得られたDNA断片混合物から、例えばシ
ョ糖密度勾配遠心分離等により低分子量のDNA断片を除
き、さらにエタノール沈澱法等の濃縮手段により濃縮
し、LPLをコードする遺伝子を含有するDNA断片混合物を
得る。
一方、本発明に用いるベクターDNAとしては、如何なる
ものでもよく、例えばプラスミドベクターDNA、バクテ
リオファージベクターDNA等が挙げられるが、好適な例
としてはプラスミドベクターpBR322,pUC19(東洋紡
製)、バクテリオファージベクターEMBL13,λZAP(STRA
TAGENE製)等が挙げられる。
次に、上記ベクターDNAに上記のようにして得たLPLをコ
ードする遺伝子に含有するDNA断片混合物を連結する。
連結には、例えば大腸菌DNAリガーゼ、T4−DNAリガーゼ
(東洋紡製)等、好ましくはT4−DNAリガーゼを4〜37
℃、好ましくは4〜16℃で酵素1〜100ユニット1時間
以上、好ましくは4〜16時間作用させて組み換えDNAを
得る。
この組み換えDNAを用いて、例えばE.coli K12、好まし
くはE.coli JM109株、E.coli HB101株、E.coli P2392
株、E.coli XL1-blue株(STRATAGENE)等を形質転換あ
るいは形質導入して、それぞれの菌体を得る。この形質
転換及び形質導入は、例えばMolecular Cloning(Mania
ties T.et al.Cold Spring Harbor,1982)記載の方法に
より行うことができる。
(b)LPLをコードする遺伝子のDNA配列を有した組み換
えプラスミドの調製 上記菌株よりのLPLをコードする遺伝子を含有する組み
換えDNAの検索は、公知のハイブリダイゼーションによ
る方法、抗LPL抗体を用いる方法、ハロー形成等によるL
PL活性を検出する方法等いずれの方法でも行うことがで
きる。
さらに上記組み換えDNA中のLPLをコードする遺伝子を含
有するDNA断片を常法に従い小断片化して上記プラスミ
ドベクターDNAを連結し、LPLをコードする遺伝子のDNA
配列を有した組み換えプラスミドを得ることができる。
(C)LPLをコードする遺伝子のDNA配列の決定 上記LPLをコードする遺伝子のDNA配列を有した組み換え
プラスミドよりLPLをコードする遺伝子のDNA配列を決定
するには、公知の方法、例えばSanger等によるdideoxy
法(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,74,5463〜5467,1977)
を用いて決定することができる。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。
(1)シュードモナスPS−21の染色体DNAの調製 シュードモナスPS−21(微工研菌寄第7026号)をLB培地
(ポリペプトン1.0%、酵母エキス0.5%、塩化ナトリウ
ム1.0%、pH7.4)100mlに接種し、30℃で8時間振盪培
養して培養物を得た。この培養物を12,000rpm、10分間
遠心分離して湿菌体約1gを得た後、該菌体からRecombin
ant DNA Techniques(Rodriquez R.L.et at.Addison-We
sley Publishing Company,1983)記載の方法により染色
体DNA約1.8mgを調製した。次に、この染色体DNA100μg
を制限酵素MboI(宝酒造社製)で常法に従い部分分解
し、5〜20%ショ糖密度勾配遠心分離を行って7〜23Kb
画分のDNA断片約10μgを調製した。
(2)LPLをコードする遺伝子を含有するDNA断片及び該
DNA断片を有する組み換えベクターの調製 バクテリオファージベクターEMBL3(BamHI切断済、STRA
TAGENE製)1μgと上記(1)で得られたDNA断片0.5μ
gをT4−DNAリガーゼ(東洋紡製)1ユニットで16℃、1
2時間反応させDNAを連結した。連結したDNAはλDNAイン
ビトロパッケージングキットGigapack Gold(STRATAGEN
E製)を用いてパッケージングした。パッケージングに
より得られた組み換えファージはMolecular Cloning(M
aniaties T.et al.Cold Spring Harboar,1982)記載の
方法でE.coli P2392(STRATAGENE製)に形質導入した。
使用DNA1μg当り、約1×106個のファージプラークが
得られた。
(3)LPLをコードする遺伝子のDNA配列を有した組み換
えプラスミドの調製 LPLをコードする遺伝子を含有するDNA断片を有する組み
換えファージの検索はプラーク・ハイブリダイゼーショ
ンにより行った。すなわち、シュードモナスPS−21生産
のLPLのアミノ酸配列より21merのミックスプローブを作
成し、T4−ポリヌクレオチドキナーゼとγ-32PATPを用
いてアイソトープラベルしてDNAプローブとした。常法
に従いプラーク・ハイブリダイゼーションを行ったとこ
ろ、上記ファージプラーク1000個当り、2〜3個の陽性
シグナルが得られた。
陽性シグナルを示す組み換えファージ1種を純化し、常
法に従ってファージDNAを調製したところ、約15KbpのDN
Aが挿入されていた(第1図参照)。
次いで、この15Kbpの挿入DNAを種々の制限酵素で切断し
てpUC19にサブクローニングし、LPLをコードする遺伝子
のDNA配列を含有する組み換えプラスミドSubclone Aを
得た。Subclone Aの挿入DNA約4.3Kbは種々の制限酵素に
より特徴付けられた(第1図参照)。
(4)LPLをコードする遺伝子のDNA配列の決定 上記(3)のSubclone Aをさらに種々の制限酵素で切断
して小断片化し、SequenaseTMDNASequencing Kit(東洋
紡製)を用いて塩基配列の決定を行った。その結果、第
2図に示すようなオープンリーディングフレームの存在
が認められた。オープンリーディンクフレーム塩基配列
及びアミノ酸配列を第2図に示した。なお、このオープ
ンリーディングフレーム中には、シュードモナスPS−21
の生産するLPLのN未満アミノ酸配列と相同配列が存在
し(第2図下線部)、LPLをコードする遺伝子のDNA配列
であることが確認された。
〔発明の効果〕
本発明はLPLをコードする遺伝子のDNA配列を提供するも
のであり、このDNA配列により、LPLの効率的生産やLPL
の構造解析等が可能になると期待される。
【図面の簡単な説明】
第1図はプラーク・ハイブリダイゼーションで陽性シグ
ナルを示す組み換えファージの挿入DNAの制限酵素地図
及びSubclone A挿入DNAの制限酵素地図を示す。 第2図(a)、(b)はシュードモナスPS−21由来LPL
をコードする遺伝子のDNA配列及び対応するDNA配列を示
す。なお、下線部はシュードモナスPS−21の生産するLP
LのN末端アミノ酸配列と相同配列部位を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 1:38) C12R 1:38)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記のアミノ酸配列をコードする微生物由
    来のリポプロテインリパーゼをコードするDNA。
  2. 【請求項2】下記のDNA配列を有する請求項1記載の微
    生物由来のリポプロテインリパーゼをコードするDNA。
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JPS633594A (ja) * 1986-06-23 1988-01-08 Hitachi Ltd 磁気記録再生装置

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