JPH0823972A - グルカゴン分解酵素及びそれをコードする遺伝子並びに該グルカゴン分解酵素に対する抗体 - Google Patents
グルカゴン分解酵素及びそれをコードする遺伝子並びに該グルカゴン分解酵素に対する抗体Info
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- JPH0823972A JPH0823972A JP6187936A JP18793694A JPH0823972A JP H0823972 A JPH0823972 A JP H0823972A JP 6187936 A JP6187936 A JP 6187936A JP 18793694 A JP18793694 A JP 18793694A JP H0823972 A JPH0823972 A JP H0823972A
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Abstract
酵素及びそれをコードする遺伝子並びに該グルカゴン分
解酵素に対する抗体。 (1)作用: グルカゴン、バソアクティブ・インテス
ティナル・ペプタイドおよびセクレチンを基質とし、こ
れを加水分解する。 (2)等電点: pI 6.8 (3)阻害剤: 1mMのアンチパインによって阻害さ
れ、1mMのロイペプチンおよび0.1mMのペプスタ
チンによって阻害されない。 (4)分子量: 83kDa(SDS電気泳動動法によ
る) 【効果】 本発明のグルカゴン分解酵素は、グルカゴン
やVIP(バソアクティブ・インテスティナル・ペプタ
イド)を分解する作用を有し、過剰なグルカゴンやVI
Pの存在により発症する種々の疾病の治療、予防に有効
であると期待される。
Description
酵素、それをコードする遺伝子、該グルカゴン分解酵素
の製造方法及び該グルカゴン分解酵素に対する抗体に関
する。
ンで、29個のアミノ酸から構成されており、インスリ
ンに拮抗して血糖量を増加させる。 グルカゴノーマ症
候群においては、グルカゴン産生腫瘍のほかに、天疱瘡
様皮膚炎、口内炎、体重減少、貧血、低アミノ酸血症、
耐糖能異常を伴い、血中のグルカゴン量が高まる。
・ペプタイド(Vasoactive Intestinal Peptide;以
下、「VIP」と略す )は、多様な生理活性を持つ神
経伝達物質で、28個のアミノ酸で構成されたペプチド
である。臨床的には、VIPはWDHA症候群(膵腺腫
を伴う消化器症状)の原因物質である。グルカゴノーマ
症候群やWDHA症候群の予防/治療方法として、グル
カゴンやVIPを分解する酵素の活用が考えられるが、
従来、グルカゴンやVIPを分解する酵素は知られてい
なかった。
防/治療のためには、まず、グルカゴンやVIPを分解
する酵素を見出し、これを分離、精製することや、更に
この酵素の遺伝子を解明する必要があった。また、該酵
素の生理的役割や生体内分布については乏しい知見しか
ないので、それらを明らかにする上でも該酵素の純品を
得て、その酵素に対する純粋な抗体を取得する必要もあ
った。
ク培養系での有用物質の生産を研究する過程において、
グルカゴン分解酵素の存在を見いだした。そして、各種
の分離、精製手段を利用し、125I−標識グルカゴンを
用いるアッセイ法で酵素活性を追跡しつつ純度を高めて
いった結果、純品としてグルカゴン分解酵素を得た。ま
た、このグルカゴン分解酵素のペプチド配列から、公知
方法に従って当該酵素をコードする遺伝子を見いだし、
該遺伝子を含んでなる発現ベクターを作成し、該発現ベ
クターにより形質転換された宿主を得た。
て、ヒト膵臓癌組織由来の腫瘍細胞を培養し、その培養
物中から該酵素を採取する方法およびグルカゴン分解酵
素発現ベクターにより形質転換された形質転換体を培養
又は飼育し、該形質転換体から該酵素を採取する方法も
確立した。更にまた、前記疾患の治療や診断の目的に利
用しうるグルカゴン分解酵素に対する抗体を得た。
たものであり、新規なグルカゴン分解酵素、それをコー
ドする遺伝子系、該酵素の製造方法及び該酵素に対する
抗体を提供するものである。
DE」と略す)は、例えばヒト膵臓癌腫瘍細胞の培養上
清から、グルカゴン分解活性を有する画分を、種々の精
製手段を組合せ、分離、精製すれば良い。
O」と名付けられたヒト膵臓癌腫瘍細胞由来の株化細胞
を継代培養し、その培養上清をグルカゴン分解活性を指
標に、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマ
トグラフィー、吸着クロマトグラフィー等を組み合わせ
単一ピークを与えるまで精製することにより得ることが
できる。 グルカゴン分解活性は、標識グルカゴン、例
えば125I標識グルカゴン等を用いることにより、測定
することができる。
は、次のような酵素学的性質を有していた。 (1)作用:グルカゴン、バソアクティブ・インテステ
ィナル・ペプタイド(Vasoactive Intestinal Peptid
e)およびセクレチンを基質とし、それぞれ下記の矢印
に示すペプチド結合を加水分解する。
テスティナル・ペプタイド及びセクレチンを加水分解す
る。 (3)等電点:pI 6.8 (4)阻害剤:酵素反応は1mMのアンチパインによっ
て阻害されるが、1mMのロイペプチンによっても、
0.1mMのペプスタチンによっても阻害されない。 (5)分子量:83kDa(SDS電気泳動動法によ
る) (6)以下のペプチドフラグメントを有する: (i) SNSTSYVK (ii) YYASTSYDDTYK (iii)NLTEEYDVSDGEIELLYEK (iv) LYWFLDEAK (v) ELREVETYYDLLFEK
とくして単離精製されるが、一旦単離精製され、その性
質が解明された後は、それらの性質を指標にして蛋白質
の単離精製に用いられる任意の常法を用いて本発明のG
DEを単離精製できることは明らかである。
GDE発現ベクターにより形質転換された形質転換体を
培養又は飼育し、該形質転換体から該酵素を採取する方
法について説明する。
細胞「HPC−YO」から常法に従ってmRNAを調製
し、cDNAライブラリーを作製後、抗ヒトGDE抗体
を用いた抗体スクリーニングにより目的のcDNAを
得、次いでその塩基配列を決定することにより行われ
る。
の塩基配列は、後記配列表の配列2に示すとおりであ
る。また、上記GDEは、決定された塩基配列から、後
記配列表の配列1に示すアミノ酸配列またはこれと相同
性を有するアミノ酸配列を有するものと推定されてい
る。 なお、本明細書において相同性を有するアミノ酸
配列とは、あるアミノ酸配列に対し、1又は複数のアミ
ノ酸が付加、除去及び/又は置換されているが、その作
用においては原アミノ酸配列とほぼ同等な作用を有する
アミノ酸配列を意味する。
されると、前記の方法に限られず、他の方法によっても
本発明のGDEをコードする遺伝子(以下、「GDE遺
伝子」という)を得ることができる。 すなわち、天然
GDEのアミノ酸配列をコードする1つのヌクレオチド
配列が決定されれば、本GDE遺伝子は前記ストラテジ
ーとは異なるストラテジーによりcDNAとしてクロー
ニングすることができ、さらには、それを産生する細胞
のゲノムからクローニングすることもできる。
ブヌクレオチドとして下記のいずれかのペプチドのヌク
レオチド配列に基づいて設計されたゲノムDNAを使用
することができる。
グするための一般的方法は、当業界において良く知られ
ている(例えば、Current Protocols In Molecular Bio
logy,John Wiley & Sons社第5章及び第6章)。
よっても調製することができる。DNAの化学合成は、
当業界において自動DNA合成機、例えばアプライド・
バイオシステムズ社の394DNA/RNA合成機など
を採用することにより容易に行うことができる。
伝子としてプラスミドに導入し、常用の遺伝子組換え法
により哺乳動物細胞等の宿主を形質転換してGDEを発
現させる。 GDEの発現は、抗ヒトGDE抗体を用い
たウェスタン・ブロッティング法により確認することが
できる。 プラスミドへの導入、形質転換株の確立、当
該株の培養等は、常用の遺伝子組換え法に従って行うこ
とができる。
して用いれば良いが、シグナル配列の付加・改良や宿主
の選択によって分泌効率および発現量の向上をはかるこ
ともできる。 宿主細胞としては、特に限定されない
が、細菌類、酵母及び他の真菌類、ヒトおよび他の動物
の培養細胞、植物の培養細胞等が挙げられる。 即ち、
本発明のポリヌクレオチドを遺伝子として適当な発現ベ
クターに挿入し、該発現ベクターを適当な宿主細胞に導
入し、該宿主細胞を培養し、そして得られた培養物(細
胞または培地)から目的とするGDE蛋白質を採取す
る。
用いることができる。 原核生物としては細菌、特に大
腸菌(Escherichia coli)、バチルス(Bacillus)属細
菌、例えばバチルス・ズブチリス(B.subtilis)等を用
いることができる。 真核生物としては酵母、例えばサ
ッカロミセス(Saccharomyces )属酵母、例えばサッカ
ロミセス・セレビシエ(S. Serevisiae )等の真核微生
物、昆虫細胞、例えばヨガ細胞(Spodoptera Frugiperd
a )、カイコ細胞(Bombyx mori)、動物細胞、例えば
ヒト細胞、サル細胞、マウス細胞、特にサル細胞、例え
ば、COS1、COS7等を使用することができる。
ージ、ファージミド、ウィルス[バキュロ(昆虫)、ワ
クチニア(動物細胞)]等が使用できる。 発現ベクタ
ー中のプロモーターは、宿主細菌に依存して選択され、
例えば細菌用プロモーターとしてlacプロモーター、
trpプロモーター、trcプロモーター等が使用さ
れ、酵母用プロモーターとして例えばadh 1プロモ
ーター、pgkプロモーター等が使用される。 また、
昆虫用プロモーターとしては、バキュロウィルスポリヘ
ドリンプロモーター等、動物細胞としては、Simia
n Virus40(SV40)の初期または、後期プ
ロモーター等が挙げられる。また、エンハンサーを使用
する場合、例えばSV40のエンハンサー等を遺伝子の
上流または下流に挿入する。
業界において良く知られている常法により行うことがで
き、これらの方法は例えば、カレント・プロトコルズ・
イン・モレキュラ・バイオジィ( Current Protocols i
n Molecular Biology, JohnWiley & Sons 社)に記載さ
れている。
ができる。培養物からGDE蛋白質の精製は蛋白質を単
離・精製するための常法に従って、例えば限外ろ過、各
種カラムクロマトグラフィー、例えばセファロースを用
いるクロマトグラフィー等により行うことができる。
ができる。 得られたGDE蛋白質は生化学的、または
化学的な修飾、例えばN末端のアシル化等されたもので
あっても良い。
したがって得ることができる。 すなわち、まず上記の
GDEで家兎等の動物に感作し、その血清を分離し、必
要に応じてこの血清から免疫グロブリン画分を精製する
ことにより得られる。 この場合、該物質の感作性を高
めるために、該物質を牛血清アルブミン(BSA)また
はメチルBSA等の担体蛋白質と結合させたものを免疫
原として用いても良い。
めに、フロインドの完全アジュバント(FCA)または
フロインドの不完全アジュバント(FICA)と共に感
作することもできる。 動物に感作する回数は2回以上
が望ましく、試験採血により血清の抗体価をチェックし
ながら感作回数を決定すれば良い。 免疫動物は必要に
応じて屠殺して全血を用いても良いが、適宜追加感作す
ることにより一定の抗体価を保ち、必要に応じて少量を
採血して用事使用することもできる。 さらに、該物質
をマウスに感作し、感作マウスの脾臓細胞とミエローマ
細胞からハイブリドーマを作成し、常法に従ってモノク
ローナル抗体を得ることも可能である。
グルカゴンおよびVIPを分解する作用を有するもので
ある。 従って、過剰なグルカゴンやVIPの存在によ
り発症する種々の疾病の治療、予防に有効であると期待
される。また、本発明のGDEは、グルカゴンを神経伝
達物質とする中枢神経系や腸管などに分布する末梢神経
節に存在することから、諸神経疾患の診断に有用性が期
待される。更に本発明のGDEは、様々な腫瘍培養細胞
の培養上清に検出されることから悪性疾患の血清学的診
断に応用できるものと期待される。
るが、この実施例によって本発明が限定されるものでは
ない。
組織をステンレスメッシュを用いて分散させ、10%牛
胎児血清(FBS)を含むRPMI 1640培地を用
い、炭酸ガスインキュベーターで培養することにより樹
立した。 この細胞株を漸次血清濃度を低下させた環境
に順化させ、最終的に蛋白質を含まないHam's F1
2培地のみで増殖するようにした(Nozomi Yamaguchi e
t. al. Cancer Res 50: 7008-7012,1990)。 この細胞
株については、平成6年7月14日付で工業技術院生命
工学工業技術研究所にFERM−14429号として寄
託した(なお、本寄託において寄託者の付した識別のた
めの表示は、SBM334である)。
以下のごとく行った。 プラスチック培養フラスコ(1
50cm2、コーニング社製)を用い、8〜10M 亜セ
レン酸ナトリウム、100U/ml ペニシリンGカリ
ウムおよび100μg/ml 硫酸カナマイシンを含む
Ham's F12培地50ml中で培養し、4日毎に培
養液を交換した。培養継代時には、0.25% トリプシ
ン(GIBCO社製)、0.01% EDTAを含むPB
S(−)を加え、細胞が剥離するまで37℃で保った。
剥離した細胞は1,500rpmで5分間遠心し回収し
た。 細胞は再び上記の培地に懸濁し、新しいフラスコ
5本に継代した。翌日培養液を更新し、以後5日毎に培
地交換を行った。 また一部は1,700cm2 のプラス
チック製ローラーボトル(コーニング社)に移し、0.
5回転/分の速度で回転培養を行った。 培地交換は5
日毎に行った。
(pH7.4)に0.5%の牛アルブミンおよび0.02
%のNaN3 を加えたアッセイバッファーで、20,0
00cpmに調整した125I−標識グルカゴン[10番
目のチロシンが125Iで置換されている。アマーシャム
社(Amersham Inc.、米国)より購入]に培養上清ある
いは各種カラムで分離した分画を加え、室温20分反応
させたのち、20%TCAを等量加えて反応を止めた。
ついで3,000rpm−20分遠心後上清を捨て、ガ
ンマカウンターで沈査の放射活性を測定し、放射活性が
培養上清やその分画の代わりに加えたPBSの値よりも
低いものを分解酵素活性陽性とした。
に従って得たHPC−YO細胞の培養上清を限外濾過膜
PTGC(日本ミリポア社)で約200倍に濃縮し、脱
イオン水で十分透析した後凍結乾燥した。 この凍結乾
燥品を出発材料として以下の精製に用いた。
ル濾過:上記凍結乾燥品を0.1MのNaClを含む1
0mM Tris−HCl(pH7.4)に溶解し、同じ
緩衝液で平衡化したSuperose 6ゲル濾過カラ
ム(26×70cm)に添加し、溶出した。 溶出画分
について先に述べた方法にしたがって活性を測定した結
果、分子量約90kDaの近辺に活性が認められた。
換クロマトグラフィー:ステップ1で得た活性画分を1
0mM Tris−HCl(pH7.4)緩衝液で平衡
化したMono Qカラム(10×10cm)に添加
し、同緩衝液中のNaCl濃度を0.4Mから0.8Mま
で直線的に上げ、吸着蛋白を溶出した。先に述べた方法
で活性を測定した結果、0.5M NaCl画分に活性を
認めた。
ト:ステップ2で得た活性画分を10mM リン酸緩衝
液(pH6.8)で平衡化しておいたヒドロキシルアパ
タイトカラム(8×10cm、ペンタックス社)に添加
した。 吸着蛋白はリン酸の直線的濃度勾配(10mM
〜400mM)により溶出した。 画分について活性を
測定した結果、約200mMリン酸画分に活性を検出し
た。 上記3ステップの結果を図1の(A)〜(C)に
示す。
酸ナトリウムーポリアクリルアミドゲル電気泳動(SD
S−PAGE)により測定した。ゲル濃度は12%を用
いた。 5%の2−メルカプトエタノールおよび2% S
DSを含む試料用緩衝液(pH6.8)に溶解し、3分
間煮沸した。 泳動は25mAで1時間30分行ない、
固定後銀染色試薬(第一化学社製)で蛋白質を染色し
た。 分子量マーカーは第一化学社製を用いた。 ホスホ
リラーゼ B(97.4kd)、牛血清アルブミン(BS
A、66.3kd)、アルドラーゼ(42.4kd)カル
ボニックアンヒドラーゼ (30.0kd)、トリプシン
インヒビター (20.1kd)、リゾチーム(14.4k
d)。 この結果を図2に示す。図から明らかな通り、
本発明のGDEは分子量約83,000に単一のバンド
を示した。
定 実施例3に従って精製したGDEに対する種々の阻害剤
の影響を調べたところ、表1に示す結果になった。
列:実施例3で得た精製GDEを気相式プロテインシー
ケンサー473A(アプライド・バイオシステムズ社
製)を用いてエドマン分解を行ない、得られたPTH−
アミノ酸を同定したが、N−末端がブロックされてお
り、有用な結果を得ることが出来なかった。 そこでこ
の精製品を常法に従い、4−ビニルピリジンを加えて還
元S−ピリジルエチル化し、これを0.1M炭酸水素ナ
トリウム(pH8.5)に溶解し、リシルエンドペプチ
ダーゼ(和光純薬工業社製)を0.1μg加え、37℃
で20時間反応させた。 反応後これに10%TFAを
加え、pHを2付近に調整した後、逆相HPLCにてC
18カラム(Vydac社製)でペプチド断片を分離精
製し、上述のプロテインシーケンサーを用いてアミノ酸
内部配列を解析した。 その結果5箇所の部分アミノ酸
配列(後記配列表中、配列番号3〜7)が明らかになっ
た。
部分アミノ酸配列に体するポリクローナル抗体の作製方
法:単一に精製したGDEをリシルエンドペプチダーゼ
にて消化し、HPLCで分離したペプチド断片のアミノ
酸配列をペプチド合成機を用いて合成した。 精製した
GDEと合成ペプチド(pep.21とpep.38)と
を二価性架橋試薬MBSを用いて常法通りに牛血清アル
ブミンと結合させ、フロイントアジュバントとミセルを
作製し、家兎に免疫した。 約4週後抗血清を得た。 抗
血清を固定化牛血清アルブミンカラム、ついでプロテイ
ンAカラムに添加して、精製抗体(GDE抗体、抗pe
p.21抗体および抗pep.38抗体)を得た。
テム1000(東洋インキ製造)を用いて行った。HP
C−YO約2×108 細胞のペレットに1mlの抽出用
緩衝液[4M グアニジンチオシアネート、25mM ク
エン酸ナトリウム(pH7.1)]を加え、ホモジナイ
ズし、あらかじめ用意しておいた8mlの希釈用緩衝液
(6×SSC溶液、10mM Tris−HCl(pH
7.4)、1mM EDTA、0.25%SDS)と17
4μlの2−メルカプトエタノールとの混合液を加え撹
拌した。
を加え、70℃で5分間加熱後、ライセートを11,0
00rpm、室温で10分間遠心し上清を回収した。
この上清をSA−PMPs(ストレプトアビジン−パラ
マグネティック パーティクル)溶液に加え、撹拌後、
室温で2分間放置し磁気スタンドにてSA−PMPs沈
殿物を回収した。 この沈殿物に1mlの0.5×SSC
溶液を加え、撹拌後、遠心チューブに移し磁気スタンド
にてSA−PMPsを回収した。 この操作を更に2回
繰り返し上清はできる限り除いた。 次に、この沈殿物
に500μlのヌクレアーゼ−フリー蒸留水を加え、撹
拌後、磁気スタンドにてSA−PMPsを集め上清を回
収した。
ム、500μlのイソプロパノールを加え、−20℃で
1時間放置後、15,000rpm、4℃で10分間遠
心し、その沈殿物を500μlの70%エタノールで洗
った。 遠心沈殿物を軽く風乾後、30μlのRNas
e−フリー蒸留水にて溶解し、約15μgのpolyA
+RNAを得た。
NA 合成キット(Timesaver DNA Synthesis Kit;ファ
ルマシア社)を用いて行った。
(ジエチルピロカーボネート)で処理した蒸留水を10
μl加え65℃で10分間熱した後、氷中につけた。フ
ァースト・ストランド・リアクション・ミクスチュア
(First strand reaction mix)にDTT溶液1μl、
NotI−オリゴ dT18プライマー 1μl、先の熱
変性mRNA 20μlを加え、37℃で1時間反応さ
せた。
・リアクション・ミクスチュア(Second strand reacti
on mix)を加え、12℃で30分間、続いて22℃で1
時間反応後、65℃で10分間熱処理した。この溶液に
100μlのフェノール/クロロホルム(1:1)を加
え、撹拌後、12,000rpmで1分間遠心し、上清
をセファクリルS−400スピンカラムにのせ1,50
0rpmで2分間遠心し溶出液を回収した。
リエチレングリコール溶液30μl、1/5希釈ATP
溶液 1μl、T4DNAリガーゼ1μlを加え、16℃
にて1時間反応後、65℃で10分間の熱処理にてリガ
ーゼを失活させた。 この溶液に1.5μl ポリヌクレ
オチドキナーゼ溶液を加え、37℃で30分間反応後、
65℃で10分間の熱処理にてキナーゼを失活させた。
μl加え、37℃で1時間反応後、フェノール/クロロ
ホルム(1:1)抽出を行い、上清をセファクリルS−
400スピンカラムで分離し溶出液を回収した。
のサイズ分画 濃度勾配作製装置の補給槽に5%酢酸カリウム、2mM
のEDTA、1mg/ml臭化エチジウム溶液を2.4
ml、混合槽に20%酢酸カリウム、2mMEDTA、
1mg/ml臭化エチジウム溶液を2.4mlそれぞれ
入れ、5ml遠心チューブ(ベックマン社製 13×5
1mm)に酢酸カリウムのグラジエント溶液を調製し
た。
cDNA80μlとλDNAのEcoRI、HindII
I二重消化物(80μg/286μl)20μlとの混
合物を重層し、SW55Tiローターを用いて25℃で
55,000rpmにて3時間遠心した。 遠心後、ペリ
スタポンプにて11分画に分け、各々をエタノール沈殿
後、DNAを軽く乾燥させライゲーション溶液[66m
M Tris−HCl(pH7.5)、0.1mM スペル
ミジン、6.6mM MgCl2、10mMDTT、15
0mM NaCl]10μlに溶解した。 そのうち2μ
lを用いて2%アガロースゲル電気泳動後、2Kbより
大きなバンドの現れる画分(3画分)を集めた。
ン サイズ分画したcDNA溶液10μl、5μl、2.5
μlに、λExCellベクター2μgを各々加え、各
々の総量が19μlになるようライゲーション溶液で調
製した後、3M酢酸ナトリウム(pH7.0)1μl、
エタノール50μlを加え、−70℃で20分間放置
後、15,000rpmで10分間遠心し沈殿物を回収
した。 この沈殿物にライゲーション溶液 8μl、1/
20希釈ATP溶液 1μl、T4DNAリガーゼ 1μ
lを加え、16℃で30分間反応させた。
反応 インビトロ・パッケージング反応は、ギガ パック II
ゴールド(Giga pack II gold;ストラタジーン社)を
用いて行った。フリーズ/ソー エクストラクト(Freez
e/thaw extract)にライゲーション溶液を5μl加えて
すぐにソニック エクストラクト(Sonic extract)を1
5μl加え、ゆっくりと撹拌し氷中につけた。 その
後、22℃で2時間インビトロ・パッケージング反応を
行った後、SM緩衝液[125mM NaCl、0.2
5mM MgSO4、50mM Tris−HCl(pH
7.5)、0.01% ゲラチン]500μl、クロロホ
ルム 20μlを加えて1,500rpmで5分間室温に
て遠心し上清を回収した。
A+ △(lon)、araD139、strA、sup
F、hsdR、trpC22::Tn10(tet
r )、[pMC9ampr tetr ]、mcrB]20
0μlの一夜培養液に、工程6で得たファージ懸濁液の
1μlと10μlとを、それぞれ37℃で20分間吸着
させた後、3mlのLB Top アガー(0.7%)を
加え、アンピシリン(50μg/ml)を含むLBプレ
ートにまいて37℃で一夜培養し、ファージ力価を測定
した。
ング 約12万クローンのHPC−YO cDNAライブラリー
を抗pep.38抗体を用いて抗体スクリーニングを行
った。 その結果、約200万個のプラークから計61
個の陽性クローンを得た。次に、M13 フォワードプ
ライマー(5'−GTT TTC CCAG TC ACG
AC−3')とM13 リバースプライマー(5'−CA
G GAA ACAGCT ATG AC−3')でPCR
を行い、挿入DNA断片を増幅させた。
Kに相当するDNA配列の混合プローブ[5'−TA
(C/T)GA(C/T)GA(C/T)AC(C/A
/T/G)TA(C/T)AA−3']を用いてサザン
ハイブリダイゼーションを行った結果、61個のうち7
個の陽性クローンを得た。 更に、挿入DNA断片の大
きさを調べ、最長のクローンλGDE#4−2(約2.
8Kb)を選び以下の解析を行った。
一次構造決定を行った。 その結果を図3〜6に示し
た。
2,758bpで、99bpの5'非翻訳領域、2,59
2bpのGDE翻訳領域、67bpの3'非翻訳領域か
ら成り、このクローンはポリA領域を欠失していた。
GDE翻訳領域にはGDE蛋白質の精製の部で明らかに
なっていた部分アミノ酸配列5種の全てが含まれてお
り、アミノ酸864残基、その推定分子量は96.8k
Daであった。 図7にそのハイドロパシー・プロフィ
ール(Hydropathy profile)を示した。 また、シグナ
ル配列の領域以外にはCys残基が1個も含まれていな
い。 また、Genbank(version 82.
0)及びEMBL(version38.0)データベ
ース検索の結果から新規な蛋白質であることがわかっ
た。
トに翻訳領域をはさむように設計したMluI制限酵素
部位を付加したプライマーGDE112(5'−ACT
GAC GCGTGT AGA GAG GAA AAG A
GA GAA TG−3')とSalI制限酵素部位を付
加したプライマーGDE113(5'−ACG CGT
CGA CTG TTT TTT ATT ATT CAC
CGT AAT A−3')にてPCRを行い、その産物
をMluIとSalIで消化後、約2.6KbのDNA
断片を単離・精製した。
CRベクター由来pKDEMSSベクターをMluIと
SalIにて消化し、ベクターDNA断片(約6.4K
b)をアガロースゲル電気泳動にて単離・精製した。
次に、常法に従いヒトGDE翻訳領域を含むDNA断片
とpKDEMSSベクターDNA 断片をライゲート
し、大腸菌JM109を形質転換させて出てきたコロニ
ーをPCR法により解析して目的とする組換え型ヒトG
DE発現プラスミドpKDEMSS/GDE#4−2
(図8)を得た。
の発現 ヒトGDE組換え体pKDEMSS/GDE#4−2の
2μgと、リポフェクトアミン(GIBCO−BRL)
2μlを使用し、3.5cm dishで培養したCOS
7細胞(約3×105 細胞)を形質転換した。 Ham'
s F−12培地 5mlを用い、37℃、5%CO2 中
で72時間培養後、その培養上清を回収し、セントリコ
ン10(アミコン)により約350μlに濃縮した。
を用いてHPC−YO細胞の培養上清、GDE精製品、
ヒトGDE遺伝子を導入したCOS7細胞の培養上清を
それぞれSDS−PAGEを行ない、ウェスタン・ブロ
ット解析をした。 いずれの抗血清も全く同じ反応を示
した(図9)。
GDE蛋白質の活性 ヒトGDE組換え体pKDEMSS/GDE#4−2の
1μg、2μg、3μg及びそのベクターであるpKD
EMSS 2μgをリポフェクトアミン(GIBCO−
BRL)各々25μlずつ使用し、3.5cm dish
で培養したCOS1細胞(約3×105 細胞)を形質転
換した。10%FCSを含むD−MEM(GIBCO−
BRL)培地2mlで37℃、5%CO2 中72時間培
養後、その培養上清を回収した。
を5μlずつ加え37℃で1時間反応後、キャピラリー
電気泳動にて20kV、20分間泳動させた。 その結
果、1μg、2μgのpKDEMSS/GDE#4−2
で形質転換した上清ではpKDEMSSベクターのみの
培養上清と同様にグルカゴンの分解が認められなかった
が、3μgのpKDEMSS/GDE#4−2で形質転
換した培養上清では図10に示すようにグルカゴンの分
解が認められ、ヒトGDE蛋白質が活性を持って発現し
ていることが確認された。
PC−YO 配列:MKKITTLIVAVFLLLFVVACTP
NNSDGKLTVTFDTKGGSPVEPIKVD
KNGLIEAPADPNKEGFVFRYWYTTN
ENVAFSFDTPITSNITLNASWDDEA
NPTDIATITAMINEDIDAVGEQLYK
TYYDLSLLSKGPINNSVISWSSANK
YVSNTGIILPLLDGESEDTTLITGK
FVLNGVTINHEFDVDLYQNKDVELE
DRRTVPFKNLTEEYDVSDGEIELLY
EKGGSVPYVRVEDFMKLLTGFIDPA
LDITYETNDTSLYIQYDYYDEDEDK
TYDLNVTIDTVTNTLVAPDAGFYWG
YVYSTATNFGRHITYDRENPHAHYT
EGVDVVYDLSKYNMDIVLFEGDVVL
PYYMANQLFAGSSYYNVYYNYDGLF
GVYSLPSEGEDAYETIRTSTKNNTA
LPTDLTIHTFNFLAFSMDYFYGLKE
LREVETYYDLLFEKRDSFLTRNALR
LDLSIHEFLTFVVDEPHTSYGYPGY
FNRATYTGPSVTSLNDFGDRFKKWY
LDGMVATDAQIGKKWGEAASGWNAS
GRDRKLYWFLDEAKTSAVLSLDGFS
TADIIEDTAYNNQTVLDILKVESHI
FPAMNGGSKYFYYNQSNHDNNVVEI
LIKGLTRTDLQTYNASLVSLGFTAS
ANNLTFTKEVDGLKYYASTSYDDTY
KSLIVGLSVFDMTKSVVPEFVNSSN
SLIKSDSAVFMEFYMDIILSQTNNL
KNMILDITWNTGGNVGALYRVIGFI
TQNSFAVSSISADTKSNSTSYVKIE
GVPTYDHLNWGLLTTPTSFSAANSL
TTIFKENNLGPIIGLTSGGGTSSIT
PILLPNGTAFTTSSNNMSAYRTGTG
TEADPYVYHPNEFGIEPTHPIPIGN
IYNETVLLDILTTYYGE
PC−YO 配列: CAACATTTGT CGTTTTTTTG AAATATTATT GCTGACTAAA TAAATCAATT ATAGTAAACT 60 CTTTCCATAC CATAAATTGG GTAGAGAGGA AAAGAGAGAA TGAAAAAAAT AACTACACTC 120 ATAGTTGCTG TCTTTTTATT GTTATTTGTT GTAGCCTGCA CACCGAATAA CTCAGATGGA 180 AAGTTAACAG TAACTTTTGA TACAAAGGGT GGTTCACCTG TTGAACCAAT CAAAGTGGAT 240 AAGAATGGTT TAATTGAAGC ACCAGCTGAT CCAAATAAAG AGGGATTTGT ATTTAGATAC 300 TGGTACACAA CAAATGAAAA TGTTGCATTT TCATTTGACA CACCAATTAC GTCTAATATC 360 ACTTTAAATG CATCTTGGGA TGATGAAGCA AATCCAACTG ATATTGCTAC AATCACTGCC 420 ATGATTAATG AAGATATAGA TGCAGTAGGT GAACAATTAT ACAAAACATA TTATGACTTA 480 AGTTTACTTA GTAAGGGGCC AATTAATAAT TCAGTGATTT CATGGTCATC AGCAAACAAA 540 TATGTTTCAA ATACAGGTAT TATCTTACCG TTATTAGACG GTGAGTCAGA AGATACAACA 600 TTGATTACAG GTAAGTTTGT TTTAAACGGC GTGACAATTA ATCATGAGTT TGATGTAGAC 660 TTATATCAAA ATAAAGATGT TGAATTAGAA GATAGACGTA CAGTGCCGTT TAAAAATCTA 720 ACAGAAGAAT ATGATGTTTC AGATGGTGAG ATTGAACTTC TATATGAAAA AGGTGGTAGT 780 GTGCCTTATG TTCGTGTTGA AGATTTCATG AAGTTATTAA CTGGATTTAT TGATCCAGCA 840 CTTGATATTA CATATGAAAC AAATGACACA TCACTTTATA TTCAATATGA TTATTATGAT 900 GAAGATGAAG ATAAAACGTA TGACCTTAAT GTCACAATTG ATACTGTAAC CAATACATTG 960 GTAGCACCAG ACGCTGGTTT TTATTGGGGC TATGTGTATT CAACAGCAAC AAACTTTGGA 1020 CGCCATATTA CTTATGATAG AGAAAATCCA CACGCTCATT ATACAGAAGG CGTAGATGTT 1080 GTTTATGATT TAAGTAAATA TAATATGGAT ATTGTCTTAT TTGAAGGGGA TGTTGTTTTA 1140 CCATATTATA TGGCAAATCA ACTCTTTGCA GGATCTAGTT ATTATAATGT GTACTACAAC 1200 TATGATGGAT TATTTGGTGT ATACTCACTT CCAAGTGAAG GTGAAGATGC ATACGAAACC 1260 ATTAGAACAT CAACTAAAAA TAATACAGCA TTGCCAACAG ATCTTACAAT CCATACATTT 1320 AACTTCTTAG CATTTTCTAT GGATTATTTC TATGGTCTAA AAGAGCTACG TGAAGTTGAA 1380 ACTTATTATG ATCTATTATT TGAAAAACGC GATTCATTCT TAACAAGAAA TGCATTAAGA 1440 CTTGACTTAT CTATTCATGA ATTCTTAACG TTTGTGGTGG ATGAGCCGCA TACTTCCTAT 1500 GGTTATCCAG GATATTTTAA CCGTGCAACT TATACCGGAC CTTCTGTTAC AAGTTTAAAT 1560 GACTTTGGCG ATCGATTTAA GAAATGGTAT TTAGATGGTA TGGTAGCAAC CGATGCTCAA 1620 ATAGGTAAAA AATGGGGCGA GGCAGCAAGT GGATGGAATG CATCAGGTAG AGATAGAAAA 1680 CTTTACTGGT TCTTAGATGA AGCTAAAACA TCTGCAGTAT TATCTTTAGA TGGTTTTTCT 1740 ACTGCAGATA TTATTGAAGA TACAGCTTAT AATAATCAAA CTGTATTAGA TATCTTGAAA 1800 GTGGAAAGTC ATATATTCCC TGCAATGAAC GGTGGAAGTA AGTATTTCTA CTATAACCAA 1860 TCAAATCACG ATAATAATGT AGTGGAAATA CTAATTAAAG GATTAACTAG AACAGATTTA 1920 CAAACTTATA ATGCTTCACT TGTTAGTTTA GGGTTTACAG CATCAGCTAA TAACCTAACA 1980 TTTACTAAAG AAGTAGATGG TTTAAAATAT TATGCTTCAA CTTCTTATGA TGATACCTAT 2040 AAGTCACTCA TCGTTGGATT ATCCGTGTTT GACATGACAA AATCAGTTGT TCCTGAGTTT 2100 GTTAATAGTT CAAATTCACT AATTAAATCT GATAGTGCAG TATTTATGGA GTTTTACATG 2160 GATATCATCT TAAGTCAAAC AAATAACTTA AAAAACATGA TTTTAGATAT CACTTGGAAT 2220 ACAGGTGGTA ACGTAGGTGC ACTATATAGA GTTATAGGCT TTATCACACA AAATAGTTTT 2280 GCAGTATCAA GTATCAGTGC AGATACGAAG TCTAACTCAA CTTCATATGT AAAAATTGAA 2340 GGTGTTCCAA CATATGATCA CTTAAACTGG GGACTACTAA CAACACCAAC ATCCTTTTCA 2400 GCGGCTAACA GTTTAACTAC TATCTTTAAA GAAAACAATT TAGGTCCAAT TATTGGATTA 2460 ACATCCGGTG GTGGTACATC AAGTATTACA CCAATTCTAT TACCTAATGG TACAGCATTT 2520 ACAACCTCAT CTAATAATAT GAGTGCGTAT AGAACTGGTA CTGGTACAGA GGCAGATCCG 2580 TATGTTTATC ATCCAAATGA ATTTGGTATT GAACCAACAC ATCCAATTCC AATTGGAAAC 2640 ATCTATAATG AAACTGTATT ATTAGATATA TTAACCACAT ATTACGGTGA ATAATAAAAA 2700 ACAGGGCATA CCTTAATCGG TACGCCCTGA CTCCTTATAT ATTTTATATA GCTAGATG 2760
PC−YO
PC−YO
PC−YO
PC−YO
PC−YO
示す図面。 図中、(A)はゲル濾過、(B)は陰イオ
ン交換カラムクロマトグラフィー、(C)はヒドロキシ
ルアパタイトカラムクロマトグラフィーの結果を示す。
ドゲル電気泳動により、GDEの分子量を測定した結果
を示す写真。
す図面。
示す図面。
ェスタン・ブロット解析した結果を電気泳動で示す写
真。 写真中、1はHPC−YO細胞の培養上清、2は
GDE精製品、3はヒトGDE遺伝子を導入したCOS
7細胞の培養上清、4はCOS7の無蛋白培養物の上清
濃縮物、Mはマーカーを示す。
ン分解活性を有することを示す図面。 以 上
Claims (9)
- 【請求項1】 下記の酵素学的性質を有するグルカゴン
分解酵素。 (1)作用:グルカゴン、バソアクティブ・インテステ
ィナル・ペプタイド(Vasoactive Intestinal Peptid
e)およびセクレチンを基質とし、それぞれ下記の矢印
に示すペプチド結合を加水分解する。 【化1】 (2)基質特異性:グルカゴン、バソアクティブ・イン
テスティナル・ペプタイド及びセクレチンを加水分解す
る。 (3)等電点:pI 6.8 (4)阻害剤:酵素反応は1mMのアンチパインによっ
て阻害されるが、1mMのロイペプチンによっても、
0.1mMのペプスタチンによっても阻害されない。 (5)分子量:83kDa(SDS電気泳動動法によ
る) (6)以下のペプチドフラグメントを有する: (i) SNSTSYVK (ii) YYASTSYDDTYK (iii)NLTEEYDVSDGEIELLYEK (iv) LYWFLDEAK (v) ELREVETYYDLLFEK - 【請求項2】 少なくとも次の式、 MKKITTLIVAVFLLLFVVACTPNNS
DGKLTVTFDTKGGSPVEPIKVDKNG
LIEAPADPNKEGFVFRYWYTTNENV
AFSFDTPITSNITLNASWDDEANPT
DIATITAMINEDIDAVGEQLYKTYY
DLSLLSKGPINNSVISWSSANKYVS
NTGIILPLLDGESEDTTLITGKFVL
NGVTINHEFDVDLYQNKDVELEDRR
TVPFKNLTEEYDVSDGEIELLYEKG
GSVPYVRVEDFMKLLTGFIDPALDI
TYETNDTSLYIQYDYYDEDEDKTYD
LNVTIDTVTNTLVAPDAGFYWGYVY
STATNFGRHITYDRENPHAHYTEGV
DVVYDLSKYNMDIVLFEGDVVLPYY
MANQLFAGSSYYNVYYNYDGLFGVY
SLPSEGEDAYETIRTSTKNNTALPT
DLTIHTFNFLAFSMDYFYGLKELRE
VETYYDLLFEKRDSFLTRNALRLDL
SIHEFLTFVVDEPHTSYGYPGYFNR
ATYTGPSVTSLNDFGDRFKKWYLDG
MVATDAQIGKKWGEAASGWNASGRD
RKLYWFLDEAKTSAVLSLDGFSTAD
IIEDTAYNNQTVLDILKVESHIFPA
MNGGSKYFYYNQSNHDNNVVEILIK
GLTRTDLQTYNASLVSLGFTASANN
LTFTKEVDGLKYYASTSYDDTYKSL
IVGLSVFDMTKSVVPEFVNSSNSLI
KSDSAVFMEFYMDIILSQTNNLKNM
ILDITWNTGGNVGALYRVIGFITQN
SFAVSSISADTKSNSTSYVKIEGVP
TYDHLNWGLLTTPTSFSAANSLTTI
FKENNLGPIIGLTSGGGTSSITPIL
LPNGTAFTTSSNNMSAYRTGTGTEA
DPYVYHPNEFGIEPTHPIPIGNIYN
ETVLLDILTTYYGE で表されるアミノ酸配列またはこれと相同性を有するア
ミノ酸配列を含んでなるグルカゴン分解酵素。 - 【請求項3】 請求項第1項又は第2項に記載のグルカ
ゴン分解酵素をコードするDNA。 - 【請求項4】 次の式、 CAACATTTGT CGTTTTTTTG AAATATTATT GCTGACTAAA TAAATCAATT ATAGTAAACT 60 CTTTCCATAC CATAAATTGG GTAGAGAGGA AAAGAGAGAA TGAAAAAAAT AACTACACTC 120 ATAGTTGCTG TCTTTTTATT GTTATTTGTT GTAGCCTGCA CACCGAATAA CTCAGATGGA 180 AAGTTAACAG TAACTTTTGA TACAAAGGGT GGTTCACCTG TTGAACCAAT CAAAGTGGAT 240 AAGAATGGTT TAATTGAAGC ACCAGCTGAT CCAAATAAAG AGGGATTTGT ATTTAGATAC 300 TGGTACACAA CAAATGAAAA TGTTGCATTT TCATTTGACA CACCAATTAC GTCTAATATC 360 ACTTTAAATG CATCTTGGGA TGATGAAGCA AATCCAACTG ATATTGCTAC AATCACTGCC 420 ATGATTAATG AAGATATAGA TGCAGTAGGT GAACAATTAT ACAAAACATA TTATGACTTA 480 AGTTTACTTA GTAAGGGGCC AATTAATAAT TCAGTGATTT CATGGTCATC AGCAAACAAA 540 TATGTTTCAA ATACAGGTAT TATCTTACCG TTATTAGACG GTGAGTCAGA AGATACAACA 600 TTGATTACAG GTAAGTTTGT TTTAAACGGC GTGACAATTA ATCATGAGTT TGATGTAGAC 660 TTATATCAAA ATAAAGATGT TGAATTAGAA GATAGACGTA CAGTGCCGTT TAAAAATCTA 720 ACAGAAGAAT ATGATGTTTC AGATGGTGAG ATTGAACTTC TATATGAAAA AGGTGGTAGT 780 GTGCCTTATG TTCGTGTTGA AGATTTCATG AAGTTATTAA CTGGATTTAT TGATCCAGCA 840 CTTGATATTA CATATGAAAC AAATGACACA TCACTTTATA TTCAATATGA TTATTATGAT 900 GAAGATGAAG ATAAAACGTA TGACCTTAAT GTCACAATTG ATACTGTAAC CAATACATTG 960 GTAGCACCAG ACGCTGGTTT TTATTGGGGC TATGTGTATT CAACAGCAAC AAACTTTGGA 1020 CGCCATATTA CTTATGATAG AGAAAATCCA CACGCTCATT ATACAGAAGG CGTAGATGTT 1080 GTTTATGATT TAAGTAAATA TAATATGGAT ATTGTCTTAT TTGAAGGGGA TGTTGTTTTA 1140 CCATATTATA TGGCAAATCA ACTCTTTGCA GGATCTAGTT ATTATAATGT GTACTACAAC 1200 TATGATGGAT TATTTGGTGT ATACTCACTT CCAAGTGAAG GTGAAGATGC ATACGAAACC 1260 ATTAGAACAT CAACTAAAAA TAATACAGCA TTGCCAACAG ATCTTACAAT CCATACATTT 1320 AACTTCTTAG CATTTTCTAT GGATTATTTC TATGGTCTAA AAGAGCTACG TGAAGTTGAA 1380 ACTTATTATG ATCTATTATT TGAAAAACGC GATTCATTCT TAACAAGAAA TGCATTAAGA 1440 CTTGACTTAT CTATTCATGA ATTCTTAACG TTTGTGGTGG ATGAGCCGCA TACTTCCTAT 1500 GGTTATCCAG GATATTTTAA CCGTGCAACT TATACCGGAC CTTCTGTTAC AAGTTTAAAT 1560 GACTTTGGCG ATCGATTTAA GAAATGGTAT TTAGATGGTA TGGTAGCAAC CGATGCTCAA 1620 ATAGGTAAAA AATGGGGCGA GGCAGCAAGT GGATGGAATG CATCAGGTAG AGATAGAAAA 1680 CTTTACTGGT TCTTAGATGA AGCTAAAACA TCTGCAGTAT TATCTTTAGA TGGTTTTTCT 1740 ACTGCAGATA TTATTGAAGA TACAGCTTAT AATAATCAAA CTGTATTAGA TATCTTGAAA 1800 GTGGAAAGTC ATATATTCCC TGCAATGAAC GGTGGAAGTA AGTATTTCTA CTATAACCAA 1860 TCAAATCACG ATAATAATGT AGTGGAAATA CTAATTAAAG GATTAACTAG AACAGATTTA 1920 CAAACTTATA ATGCTTCACT TGTTAGTTTA GGGTTTACAG CATCAGCTAA TAACCTAACA 1980 TTTACTAAAG AAGTAGATGG TTTAAAATAT TATGCTTCAA CTTCTTATGA TGATACCTAT 2040 AAGTCACTCA TCGTTGGATT ATCCGTGTTT GACATGACAA AATCAGTTGT TCCTGAGTTT 2100 GTTAATAGTT CAAATTCACT AATTAAATCT GATAGTGCAG TATTTATGGA GTTTTACATG 2160 GATATCATCT TAAGTCAAAC AAATAACTTA AAAAACATGA TTTTAGATAT CACTTGGAAT 2220 ACAGGTGGTA ACGTAGGTGC ACTATATAGA GTTATAGGCT TTATCACACA AAATAGTTTT 2280 GCAGTATCAA GTATCAGTGC AGATACGAAG TCTAACTCAA CTTCATATGT AAAAATTGAA 2340 GGTGTTCCAA CATATGATCA CTTAAACTGG GGACTACTAA CAACACCAAC ATCCTTTTCA 2400 GCGGCTAACA GTTTAACTAC TATCTTTAAA GAAAACAATT TAGGTCCAAT TATTGGATTA 2460 ACATCCGGTG GTGGTACATC AAGTATTACA CCAATTCTAT TACCTAATGG TACAGCATTT 2520 ACAACCTCAT CTAATAATAT GAGTGCGTAT AGAACTGGTA CTGGTACAGA GGCAGATCCG 2580 TATGTTTATC ATCCAAATGA ATTTGGTATT GAACCAACAC ATCCAATTCC AATTGGAAAC 2640 ATCTATAATG AAACTGTATT ATTAGATATA TTAACCACAT ATTACGGTGA ATAATAAAAA 2700 ACAGGGCATA CCTTAATCGG TACGCCCTGA CTCCTTATAT ATTTTATATA GCTAGATG 2760 で示される塩基配列を有する請求項3に記載のDNA。
- 【請求項5】 請求項第3項又は第4項に記載のDNA
を含んでなる発現ベクター。 - 【請求項6】 請求項第5項に記載の発現ベクターによ
り形質転換された宿主。 - 【請求項7】 請求項第1項又は第2項に記載のグルカ
ゴン分解酵素の製造方法において、ヒト膵臓癌組織由来
の腫瘍細胞を培養し、該培養物から該酵素を採取するこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項8】 請求項第1項又は第2項に記載のグルカ
ゴン分解酵素の製造方法において、該酵素をコードする
DNAを含んでなる発現ベクターにより形質転換された
宿主を培養又は飼育し、前記宿主から酵素を採取するこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項9】 請求項第1項又は第2項に記載のグルカ
ゴン分解酵素に対する抗体。
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---|---|---|---|
JP18793694A JP3803978B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | グルカゴン分解酵素及びそれをコードする遺伝子並びに該グルカゴン分解酵素に対する抗体 |
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JP18793694A JP3803978B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | グルカゴン分解酵素及びそれをコードする遺伝子並びに該グルカゴン分解酵素に対する抗体 |
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Family
ID=16214778
Family Applications (1)
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JP18793694A Expired - Fee Related JP3803978B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | グルカゴン分解酵素及びそれをコードする遺伝子並びに該グルカゴン分解酵素に対する抗体 |
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JP (1) | JP3803978B2 (ja) |
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- 1994-07-19 JP JP18793694A patent/JP3803978B2/ja not_active Expired - Fee Related
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