JPH1014586A - オリゴペプチド反復単位を有する大ポリペプチド - Google Patents

オリゴペプチド反復単位を有する大ポリペプチド

Info

Publication number
JPH1014586A
JPH1014586A JP9063870A JP6387097A JPH1014586A JP H1014586 A JPH1014586 A JP H1014586A JP 9063870 A JP9063870 A JP 9063870A JP 6387097 A JP6387097 A JP 6387097A JP H1014586 A JPH1014586 A JP H1014586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dna
amino acids
different
unit
dna sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9063870A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3250968B2 (ja
Inventor
Franco A Ferrari
エイ． フェラリ，フランコ
Charles Richardson
リチャードソン，チャールズ
James Chambers
チェインバース，ジェイムズ
Stuart C Causey
シー． コーゼー，スチュアート
Thomas J Pollock
ジェイ． ポロック，トーマス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Syntro Corp
Original Assignee
Syntro Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Syntro Corp filed Critical Syntro Corp
Publication of JPH1014586A publication Critical patent/JPH1014586A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3250968B2 publication Critical patent/JP3250968B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/78—Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin, cold insoluble globulin [CIG]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/43504—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates
    • C07K14/43563—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates from insects
    • C07K14/43586—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates from insects from silkworms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/06—Lysis of microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/62—DNA sequences coding for fusion proteins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70—Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74—Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/75—Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Bacillus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K2319/00—Fusion polypeptide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K2319/00—Fusion polypeptide
    • C07K2319/01—Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif
    • C07K2319/02—Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif containing a signal sequence
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K2319/00—Fusion polypeptide
    • C07K2319/61—Fusion polypeptide containing an enzyme fusion for detection (lacZ, luciferase)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規なアミノ酸ポリマーをコードするＤＮＡ
の提供。 【解決手段】 絹タンパク質やエラスチン等の天然タン
パク質の反復単位に類似する反復単位を有するアミノ酸
ポリマーをコードするＤＮＡ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子量重合体、
核酸またはその核酸の発現生成物であるペプチドに関
し、特には、構造材料（structured material ）として
使用される、反復配列を含む高分子量ペプチドの、生化
学的方法による製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】組換えＤＮＡ技術は、天然遺伝子の単
離、および多様な宿主細胞中におけるこれら遺伝子の発
現に用いられてきた。通常この技術は、その他の手段で
は有用な量を製造できない、インターフェロンまたはペ
プチドホルモン等の生物学的に活性なポリペプチドの製
造に利用されてきた。また、天然遺伝子の単離、および
部位特異的なｉｎ ｖｉｔｒｏ突然変異によって、修飾
タンパク質を製造することも可能であり、これらの遺伝
子を改変し、ひいては産生ポリペプチドを変化させるこ
とができる。様々な天然遺伝子の断片を組み合わせるこ
とによって創製されたポリペプチドもあり、天然に存在
する数種の分子のキメラ分子となる新たなポリペプチド
が生み出されてきた。
【０００３】ＤＮＡ化学合成のための、有効かつ自動的
な方法の出現によって、全遺伝子を合成し、そういった
合成遺伝子の合成過程で任意に修飾することが可能にな
った。これら様々な技術は、天然ポリペプチドの天然型
または修飾型の製造に応用されてきたが、実質的に新し
いポリペプチドを創製するために、これらの技術を使用
する試みはほとんど行われていなかった。性質上、ポリ
ペプチドは、広範囲な化学的、物理的、および生理学的
特徴を有する。しかし、天然の既知ポリペプチドでは適
当でない商業的用途が存在する。
【０００４】バイオテクノロジーが利用できるようにな
ったとはいえ、一般にこれは、天然生成物への適用、お
よび天然分子の修飾に限られてきた。それと対照的に、
有機化学的合成の強みは、安価な炭素物質を、天然分子
を包含し、しかし最も重要なことには、天然分子とは関
係ない定義され且つ予期された化学的特性を有するポリ
プロピレンおよびポリアクリレート等の全く新しい構造
体を包含する広範囲の種類のポリマー分子へ変換するこ
とができる点である。
【０００５】そのような物質に、特に、アミノ酸の反復
配列を含む高分子量重合体は、生化学的手段による製造
が困難であることが証明されている。アミノ酸の繰り返
し単位を含む大ペプチドの産生に必要な遺伝子は、不安
定であり、しばしば遺伝子中で反復単位の欠失の原因と
なる分子間組換えが生じる。有機合成によって入手でき
る重合分子を生物学的方法によって作り出すようなバイ
オテクノロジーの開発は、バイオテクノロジーの適用範
囲を著しく拡張するであろう。
【０００６】関連文献の簡単な説明 同方向に４つまで重複したラクトースオペレーターのク
ローニングがSadlerら、Gene, (1980) 8 : 279-300に記
載されている。高度に反復したサテライトＤＮＡを含む
ハイブリッド細菌プラスミドがBrutlag ら、Cell, (197
7) 10 : 509-519 に記載されている。細菌中でのポリ
（アスパルチル−フェニルアラニン）の合成がDoelら、
Nucleic Acids Research, (1980) 8 : 4575-4592に記載
されている。プロリン重合体産生をコードするプラスミ
ドのクローニングによってプロリン含有量を増やす方法
がKangasら、Applied and Environmental Microbiology
(1982) 43 : 629-635に記載された。プラスミドのレプ
リコン内で安定に維持することができる、高度に反復し
たＤＮＡ配列の長さに関する生物学的限界が、Guptaら
によって Bio／Technology (602-609 ページ、1983年９
月）に記載されている。
【０００７】発明の要約 合成された構造遺伝子の発現による、反復オリゴマー単
位を有するポリペプチドの製造のための方法および組成
物が提供される。オリゴマーペプチド配列をコードする
個々の単位は、アミノ酸コドンの冗長性を利用するヌク
レオチド配列に関して多様である。長鎖核酸の配列は、
個々の反復単位の多数を発現する核酸オリゴマーの合成
によって組み立てられ、そしてそれらのオリゴマーは、
結合されて所望の長さのポリヌクレオチドが提供され
る。ポリペプチド生成物の有意な発現に先立って対象宿
主を高濃度に増殖せしめる発現系が使用され、その後発
現系が誘導され、ポリペプチド生成物が高収量で得ら
れ、それは宿主細胞から単離され得る。ある態様では、
合成遺伝子の転写開始系が宿主のＲＮＡポリメラーゼに
よって認識されず、そして誘導性の制御下で機能的ＲＮ
Ａポリメラーゼを発現する遺伝子が宿主中に含まれるよ
うな系が用いられる。
【０００８】好ましい態様の説明 反復する比較的短いアミノ酸単位のポリオリゴマーであ
る新規なポリペプチドが提供される。これらオリゴマー
は、異なったアミノ酸配列のスペーサーによって連結さ
れることもある。したがって、この新規なポリペプチド
は、反復アミノ酸を含み、エラストマータンパク質を含
む繊維タンパク質として特に有用である。反復単位含有
ペプチドをコードする遺伝子は、特に、重複反復単位を
含む遺伝子と以前関連していた問題を避けるために構成
される。
【０００９】本発明の遺伝子は、同一のアミノ酸配列単
位をコードする複数のＤＮＡ配列の多量体から成る。こ
こでは、様々なアミノ酸単位をコードする２つ以上の異
なる多量体が互いに結合してブロック共重合体を形成す
る場合がある。個々の単位は、４ないし３０個のアミノ
酸（１２ないし１２０個のヌクレオチド）、より一般に
は４ないし２５個のアミノ酸（１２ないし７５個のヌク
レオチド）、特には４ないし８個のアミノ酸を有する。
そして、たいてい同一アミノ酸が同一単位内で少なくと
も２回現れ、通常１個以上のアミノ酸によって分離され
る。同一アミノ酸配列をコードする多量体の単位は、同
一のアミノ酸配列を達成するコドンの冗長性に基いて、
２種類以上のヌクレオチド配列を含むことができる。
【００１０】ほとんどの場合、本発明のＤＮＡ組成物は
以下の一般式で表すことができる。 Ｋｋ（ＷＭＸｘＮＹｙ）ｉＬｌ 式中、Ｋは、任意の配列でよい約１ないし１００アミノ
酸の、一般には１ないし６０アミノ酸のアミノ酸配列を
コードする各ＤＮＡ配列であって、アミノ酸総数の約２
０％未満より一般にはアミノ酸総数の１０％未満であっ
て任意の配列であることができ特に、天然配列であり、
ここで多量体の構造遺伝子は読み枠内で他のＤＮＡに融
合している。Ｋは転写開始メチオニンコドンを有するで
あろう。ｋは０または１を示し、Ｗは、以下の一般式を
有する。 〔（Ａ）ｎ（Ｂ）ｐ〕ｑ 式中、Ａは、配列内に少なくとも２回現われる少なくと
も１つのアミノ酸を通常有する同一のアミノ酸配列を、
それが現われるごとにコードするＤＮＡ配列であって、
前記反復単位中で、一般に約１２ないし９０個のヌクレ
オチド（ｎｔ）、より一般には約１５ないし７５個のヌ
クレオチドを含む。
【００１１】通常は少なくとも２つの異なったＡ、一般
に１０以下のＡ、より一般に６つ以下の異なったＡが存
在し、これらは前記同一アミノ酸配列をコードするが、
少なくとも１残基のヌクレオチドが互いに異なってお
り、１０個という多くのヌクレオチドが異なっていても
よいが、一般には他のＡ配列と６残基以上異なることは
ない。同一のアミノ酸のために少なくとも２つの異なる
コドンが、例えばグリシンのためにＧＧＣ及びＧＧＡが
使用され、異なるＡが同一のアミノ酸配列をコードす
る。ｎは、少なくとも２、一般に少なくとも約８の整数
であって、約２５０以下、一般に約２００以下、頻繁に
約１２５以下の整数でもあり、約５０以下の場合もあ
る。Ｂは、Ａ単位によってコードされたアミノ酸配列単
位以外のアミノ酸配列をコードする、Ａとは相違したＤ
ＮＡ配列であり、Ａ単位のオリゴマー間の連結単位とし
て機能する。Ｂは、一般に約３ないし４５個のヌクレオ
チド（１ないし１５個のアミノ酸）、より一般には約３
ないし３０個のヌクレオチド（１ないし１０個のアミノ
酸）を有する。
【００１２】前記遺伝子に現れるＢ単位が同一または異
なり、一般に１０を越えるＢ単位は存在せず、より一般
には５以下であり、Ｂ単位は１ないし４５個、より一般
には約１ないし１５個のヌクレオチドにおいて異なり、
異なったＢは、同一のまたは異なったアミノ酸配列をコ
ードすることができる。ｐは、０または１であって、連
続的にＡ単位が存在するごとに異なることができる。
【００１３】ｑは、少なくとも１の整数であって、Ａお
よびＢのヌクレオチド数、ならびにｎおよびｐの値とと
もに変わる。変更可能なｑは、構造遺伝子の多量体部分
のヌクレオチドの少なくとも９０個、好ましくは少なく
とも約１５０個、より好ましくは少なくとも４５０個、
そして最も好ましくは少なくとも９００個となるように
選択されよう。そして、ヌクレオチド数は、一般に約１
００００を超えず、より一般には約８０００を超えず、
通常は約９００ないし６０００の範囲、なお一般に約９
００ないし５０００の範囲に入ろう。そして、Ｍは、０
ないし１８個のヌクレオチドのＤＮＡヌクレオチド配列
であって、一般にはＡおよび／またはＢのアミノ酸に限
定されるが、通常はＡおよび／またはＢのアミノ酸を包
含する任意のアミノ酸配列をコードすることができる。
【００１４】Ｘは、Ｗと同一の場合も異なる場合もある
が、一般には異なっており、以下の一般式を有する。 〔（Ａ1)ｎ1(Ｂ1)ｐ1 〕ｑ1 、 式中、Ａ1 ，ｎ1 ，Ｂ1 ，ｐ1 およびｑ1 は、それぞれ
Ａ，ｎ，Ｂ，ｐおよびｑと同一である場合も異なる場合
もあるが、少なくとも１つは異なり、ここで類似の記号
は、それらに対応する記号と同一の定義に入る。ｘは、
０または１を示す。Ｎは、Ｍと同一の場合も異なる場合
もあるが、Ｍと同じに定義される。Ｙは、Ｗと同一の場
合も異なる場合もあるが、一般には異なり、以下の一般
式で表される。
【００１５】〔（Ａ2)ｎ2(Ｂ2)ｐ2 〕ｑ2 式中、Ａ2 ，ｎ2 ，Ｂ2 ，ｐ2 およびｑ2 は、それぞれ
Ａ，ｎ，Ｂ，ｐおよびｑと同一である場合も異なる場合
もあるが、少なくとも１つは異なり、そこでの類似の記
号は、それらに対応する記号と同一の定義内に入る。ｙ
は、０または１を示す。ｉは、ｘおよびｙが０のとき、
１ないし１００、一般に１ないし５０、より一般には１
ないし３０、特には１を示す。ｘまたはｙが１のとき、
ｑ，ｑ1 ならびにｑ2 の合計は、少なくとも２、一般に
少なくとも５、そして約５０以下、通常は約３０以下と
なろう。ヌクレオチドの合計は、少なくとも９０個、一
般に少なくとも約１５０個、好ましくは少なくとも約９
００個であろう。また、２０キロ個となることもある
が、一般に約１２個、より一般には約１０個以下も可能
である。
【００１６】上記ＤＮＡ配列によってコードされるポリ
ペプチドは、以下の一般式を有するであろう。 Ｋ′ｋ′（Ｗ′Ｍ′Ｘｘ′Ｎ′Ｙｙ′）ｉＬｌ′ 式中、Ｗ′は、以下の一般式を有する。 〔（Ｄ）ｎ（Ｅ）ｐ〕ｑ 式中、Ｄは、Ａによってコードされるアミノ酸配列であ
り、そしてそれ故に１個のアミノ酸をコードするコドン
を定義する３個のヌクレオチドに基づいて数上の制限を
有する。
【００１７】Ｅは、Ｂによってコードされるアミノ酸配
列であり、そしてそれ故にコドンを定義する３個のヌク
レオチドに基づいて数上の制限を有し、各Ｅは、Ｂのコ
ードに応じて同一のことも異なることもある。そして、
Ｋ′，Ｗ′，Ｍ′，Ｘ′，Ｎ′，Ｙ′、およびＬ′は、
それぞれＫ，Ｗ，Ｍ，Ｘ，Ｎ、およびＹでコードされる
アミノ酸配列と同じである。しかし、ＫおよびＬにおい
ては、プロテアーゼ処理、臭化シアン処理等のその後の
プロセシングによって、Ｎ末端またはＣ末端の非多量体
鎖の部分的なまたは完全な除去が起こる場合がある。
ｎ，ｐ，ｑ，ｋ，ｉ、およびｌは、前述と同様に定義さ
れる。同一組成（ア）を持った多量体の反復単位を有す
る特定の重合体組成は、以下の一般式（ｘおよびｙは
０）で示される。 Ｋｋ′〔（Ｄ）ｎ（Ｅ）ｐ〕ｑＬｌ′ 式中、記号の定義は、すべて前述の通りであり、そして
このＤＮＡ配列は、以下の一般式を有する。 Ｋｋ〔（Ａ）ｎ（Ｂ）ｐ〕ｑＬｌ 式中、記号の定義はすべて前述の通り。
【００１８】２ないし３の多量体ブロックの反復単位を
有する共重合体組成物をコードする特定のＤＮＡ配列
は、以下の一般式で示される。 Ｋｋ（Ｗ″Ｍ″Ｘ″Ｎ″Ｙｙ″）ｉ″Ｌｌ 式中、Ｗ″は、以下の一般式を有する多量体である。 〔（Ａ3)ｎ3(Ｂ3)ｐ3 〕ｑ3 式中、Ａ3 は、４ないし８、一般に４ないし６個のコド
ンであり、その他の点ではＡの定義に従う。
【００１９】ｎ3 は、約２ないし１２、一般に２ないし
１０である。Ｂ3 は、２ないし８、一般に４ないし６個
のコドンを示す。ｐ3 は、０または１である。ｑ3 は、
約２ないし２５、一般に２ないし２０である。Ｘ″およ
びＹ″は、Ｗ″と同じ場合も異なる場合もあり、Ｗ″と
同一の定義に従う。Ｍ″およびＮ″は、Ｎ′およびＭ′
の定義に従う。ｉ″は、少なくとも２、一般に少なくと
も５、そして約７５以下、より一般には約５０以下、通
常は３０以下である。他の記号に関しては、前述の通り
である。
【００２０】一般に、本発明の組成物は、少なくとも約
５kDal、通常は１０kDal、好ましくは１５kDalの分子量
を有し、そして４００kDal又はそれ以上の分子量を有す
ることができ、通常は３００kDal以下、より一般には約
２５０kDal以下の分子量を有することが可能である。一
般に、その高い方の範囲は、多量体の組み合わせであっ
て、通常、各多量体の分子量は約１５０kDal未満、通常
約１００kDal未満である。使用されるヌクレオチド配列
は、前記のごとく、反復単位が同一アミノ酸のために異
なるコドンを有するように合成されるであろう。通常、
反復単位をコードするヌクレオチド配列の少なくとも約
２５％、より普通には少なくとも約４０％、一般には少
なくとも約６０％が同じになるであろうが、しかし約９
５％以下、好ましくは約９０％以下が同じであることが
望ましい。初めの構成物が自然な組換え現象を起こすこ
とが実験的に示される場合、これらの範囲内での大きな
多様性が利用されよう。
【００２１】特に興味深いのは、反復単位としてＳＧＡ
ＧＡＧ（Ｇ＝グリシン、Ａ＝アラニン、Ｓ＝セリン）を
有するポリペプチドである。この反復単位は、天然に存
在する絹の繊維タンパク質に見い出され、これは、ＧＡ
ＧＡＧ（ＳＧＡＧＡＧ）8 ＳＧＡＡＧＹ（Ｙ＝チロシ
ン）で表される。本発明においては、反復単位は、その
Ｎ末端が、反復単位とは異なることのあるＭＧＡＧＡ
Ｇ、または一般に少なくとも約３個のアミノ酸、通常少
なくとも約５個のアミノ酸、より通常には１２個のアミ
ノ酸を有するがしかし２００個以下、通常は１００個以
下のアミノ酸を有する他の配列であるように設計され
る。
【００２２】通常、Ｎ末端が異なっているのは、融合タ
ンパク質の発現をもたらすような方法により、ベクター
中へ遺伝子を挿入した結果であろう。産物の望ましい特
性を打ち消さないタンパク質は、いずれも上記のＮ末端
を提供することができる。特に、内因性宿主タンパク
質、例えば細菌タンパク質を用いることもできる。タン
パク質の選択は、転写開始領域の性質に依存することが
ある。同様に、Ｃ末端は、反復配列と異なるアミノ酸配
列を有することがある。便利には、１ないし１００個、
通常は１ないし２５個のアミノ酸が存在することがで
き、これは天然に存在する構造遺伝子によるＣ末端であ
ることもでき、典型的にはやはり融合生成物の形成から
生じる。
【００２３】絹様タンパク質（Ｓｌｐ）の遺伝子は、上
記のように約５ないし２５反復単位、より通常は約１０
〜２０反復単位のオリゴマーの提供によって製造するこ
とができる。異なる粘着末端を有することによってオリ
ゴマーが連結され、２つ以上のオリゴマー単位、一般に
約５０以下のオリゴマー単位、より一般には約３０以下
のオリゴマー単位、なお頻繁に約２５以下のオリゴマー
単位を有する重合体を得ることができる。絹様タンパク
質は、同一または異なった傾向（ｈａｎｄｅｄｎｅｓ
ｓ）を持つ交互の多量体を有することにより変化させる
ことができる。例えば、前記に式中で（Ｂ）ｐは偶数ま
たは奇数のアミノ酸となり得る。絹において、グリシン
の水素の配向と、アラニンおよびセリンのメチル基およ
び水酸基の配向が逆になることがある。（Ｂ）ｐが偶数
であれば連続配列を、奇数であれば（Ａ）ｎの交互の配
列を取るであろう。したがって、（Ｂ）ｎをコードする
アミノ酸の数を変更することによって異なる特性が得ら
れる。
【００２４】特に興味深いのは、コイガイ（Bombyx mo
ri）の絹の物理特性および組成を模倣したポリペプチド
である。天然に存在するエラスチンに見い出されること
がある、基本反復単位としてのＧＶＧＶＰ（Ｇ＝グリシ
ン、Ｖ＝バリン、Ｐ＝プロリン）を有するポリペプチド
も興味深い。本発明において、Ｎ末端は任意の便利な配
列であることができ、そして所望によりプロテアーゼで
全体または部分的に除去することができる。一般に、対
象の主題を有しないＮ末端配列は、約１００分子末端の
アミノ酸、より一般には約６０分子未満のアミノ酸とい
えよう。
【００２５】特に興味深いのは、４ないし８分子のアミ
ノ酸の基本反復単位と異なる内部反復を含むことがある
約６ないし２０個のアミノ酸の一般には８ないし１６個
のアミノ酸の配列によって分離された約６ないし１０単
位、好ましくは８単位の基本配列である。例えば、第二
の反復配列は、２回繰り返しのＧＡＧＡＧＳとなり得よ
う。基本反復単位の総数は、一般に約１５０ないし３０
０、通常１７５ないし２５０の範囲に入るであろう。Ｃ
末端は、ある反復単位もしくはその一部、または１ない
し１００個のアミノ酸、一般には１ないし３０個のアミ
ノ酸の他の配列で終わることができる。Ｃ末端は、本発
明にとって臨界的ではなく、主として便宜上の選択がな
されるであろう。Ｎ末端に関しては、タンパク質分解の
ために設計が行われることがある。絹タンパク質の場合
のように、本発明のエラスチン様タンパク質も同様の操
作が行われることがある。
【００２６】特に興味深いのは、エラスチンの特性を模
倣しそしてエラストマー特性を与えるタンパク質であ
る。反復単位を含む共重合体は、異なる単位、各多量体
中の単位数、それらの間隔、および多量体の組み合わせ
集合体の繰り返し数の適当な選択によって、特性を変化
させるための強力な手段である。このように、一次単量
体の数および配列を変更することにより、様々な異なっ
た物理的および化学的特性が得られる。ブロック共重合
体の使用例は、絹単位とエラスチン単位の組み合わせで
あり、これによって同一の単量体単位を有するだけの重
合体と異なる特性を有する生成物が得られる。
【００２７】構造遺伝子を調製するには、様々な方法を
使用することができる。オリゴマーの調製のためには、
ハイブリダイゼーションの後に適当な末端を有する２本
鎖ＤＮＡが得られるように相補的ＤＮＡ鎖が合成され
る。所望により、単一工程でハイブリダイゼーション条
件に依存してコンカテマー（ｃｏｎｃａｔｅｍｅｒ）が
得られるように、それぞれのオリゴマー単位を同一にす
ることができる。通常、以下の実施例で記載されるよう
な、従来のアニーリングおよび連結反応の条件が用いら
れる。
【００２８】所望により、２つの単位の末端がその他の
単位と相補的であるが、同一単位の末端は互いに結合し
得ないように２つの異なったオリゴマー単位を調製する
こともある。こうして、個々のオリゴマー単位を調製す
ることができ、それらを互いにつないでコンカテマーを
作ることができる。この場合、介在する連結配列は、少
なくとも一部は末端によって定義される。構成に依存し
て、５′末端は転写開始メチオニンコドンを備えること
ができ、あるいは、構造遺伝子は、５′末端にユニーク
配列（場合によっては特異的酵素により開裂され得る）
を有するアダプターに連結されることができ、又は、融
合生成物を提供するように適切な読みわく内で通常宿主
にとって内因性である遺伝子の部分に挿入されることが
できる。
【００２９】アダプター又は切断された遺伝子と構造遺
伝子の５′末端との間に適切な相補的末端をもうけるこ
とにより、これらの配列を適切な読みわく内に連結して
所望のタンパク質を得るようにすることができる。アダ
プターまたは融合タンパク質を用いることで得られる利
点は、結合、分泌、他のタンパク質との複合体形成、ア
フィニティー精製などの、特定の目的のための特異的配
列を有することが挙げられる。いったん構造遺伝子を集
成した後、クローニングが可能となり、特に配列の長さ
に関して望みの遺伝子を有するクローンを単離でき、そ
して、その遺伝子を取り出し、そして発現のための配列
に連結することが可能となる。
【００３０】発現構成体には、それぞれ構造遺伝子の
５′末端及び３′末端に、転写および翻訳の開始および
終止制御領域が含まれるであろう。既述のごとく、これ
らの領域は、融合タンパク質を用いることによって創製
することができ、そこでは、本発明の構造遺伝子が他の
構造遺伝子に、その開始コドンより下流であって且つ開
始コドンと読み枠を合わせて挿入される。あるいは、様
々な転写ならびに翻訳開始領域が発現宿主中で使用する
多様な遺伝子から得られ、この結果、本発明の構造遺伝
子の転写ならびに翻訳を得るために、これらの転写およ
び翻訳開始領域を本発明の構造遺伝子に結合させること
ができる。多様な終止領域が利用でき、これらは転写開
始領域と同一遺伝子からまたは異なる遺伝子からのもの
である。多数の構成体が文献に記載されており、その他
の構造遺伝子のために使用されるのと同様の方法を、本
発明の遺伝子に適用することができる。
【００３１】特に興味深いのは、誘導可能な転写開始領
域の使用である。この方法では、望みの生成物の有意な
発現に先立って、宿主株が高濃度で増殖し得る。誘導可
能な転写を起こさせることは、特に、ペプチドが宿主に
よって分泌される場合よりも宿主中に保持される場合に
有用である。多数の誘導可能な転写開始領域が存在し、
特定の状況下で使用することができる。その誘導性領域
は、β−ガラクトシダーゼ遺伝子を誘導するためのイソ
プロピルチオガラクトシド（ＩＰＴＧ）等ごとき特定の
化学物質によって制御することができる。その他の誘導
性領域には、λ左プロモーター及び右プロモーター、様
々なアミノ酸（例えば、ヒスチジンおよびトリプトファ
ン）のポリシストロン、温度感受性プロモーター、およ
び制御遺伝子（例えば、ｃｌts８５７）が挙げられる。
【００３２】有利に利用できる別の系には、転写開始領
域の組み合わせ使用がある。望みの遺伝子の発現を制御
するが、しかし内因性ＲＮＡポリメラーゼについて機能
性を欠くため発現宿主中では機能しない、第一の転写開
始領域が使用される。続いて、第一の転写開始領域がそ
れに対して機能するＲＮＡポリメラーゼの発現を制御す
るために誘導性領域のごとき第二の転写開始領域が用い
られる。この方法における発現は、外因性ＲＮＡポリメ
ラーゼの発現を調節する制御領域の活性化後にのみ起こ
る。本明細書では、Ｔ７ファージの転写開始領域、特に
Ｔ７ファージの遺伝子９および１０の転写開始領域を用
いてこの系を説明する。
【００３３】他の系は、栄養の欠如、温度、浸透圧、塩
濃度といった環境の変化に基づいて生育的変化を受ける
突然変異体の使用法に依存する。この系の例として、胞
子形成能はないが、胞子形成に関与する生成物の発現を
開始させる成分を産生し得る枯草菌株が挙げられる。し
たがって、培地条件を変化させることによって、胞子形
成に関連した転写開始領域が活性化されよう。この状況
下で、宿主は、発現を開始させるに必要な誘導剤、すな
わち活性化剤を提供する。特定の宿主中での遺伝子の転
写および翻訳の誘導的制御をもたらすその他の様々な手
法がある。
【００３４】ほとんどの場合、宿主は原核性または真核
性の単細胞生物、例えば、細菌、藻類、真菌、糸状真菌
等であろう。宿主の例として、大腸菌（E. coli）、枯
草菌（B. subtilis）、Ｂ．ステアロサーモフィルス
（B. stearothermophilus）、Ｓ．セレビシェー（S.
cerevisiae）が挙げられる。目的遺伝子の発現のための
発現構成体は、単独で又は転写に関与する補助的遺伝子
との組み合として、発現宿主中へ導入させるために適切
なベクターに連結させるのが一般であろう。文献に記載
されている他のベクターとともに、多数のベクターが市
販品として入手できる。
【００３５】通常、ベクターは、１つ以上のユニーク制
限酵素切断部位、宿主中での染色体外に保持されるため
の複製糸、および宿主に対する選択圧を可能にする１つ
以上のマーカーを有することを特徴とする。それらのマ
ーカーは、補完、栄養要求株への原栄養性、殺菌剤、例
えばペニシリンまたはカナマイシン等の抗生物質に対す
る耐性を付与し得る。選択圧よりも、対象の遺伝子を含
む特定のコロニーの検出を可能にするマーカー遺伝子が
用いられる場合もある。この状況は、β−ガラクトシダ
ーゼ遺伝子によって例示される。この場合、着色生成物
をもたらす基質が用いられる。
【００３６】任意の補助的遺伝子を包含する発現構成体
は、特に、制限酵素的切断、挿入、および連結を用いた
既知の手法に従って、発現ベクター内に導入される。次
に、発現構成体は適当な宿主の形質転換に使用される。
形質転換または接合が用いられる場合、宿主に応じて、
全細胞またはプロトプラストを使用することができる。
リン酸カルシウムで沈澱させたＤＮＡまたは非イオン性
界面活性剤が、宿主中にプラスミドを導入するために利
用できる。ゲノムへの組込みのために裸のＤＮＡが導入
できるので、宿主の形質転換にベクターを使用する必要
のないことが期待される。しかし、組込みが望ましい場
合でも、ベクターを利点するとより多くの利点が得られ
るので、ベクターの使用が好まれている。
【００３７】ベクターの性質に応じて、発現構成体は、
染色体外因子上に維持されるか、または宿主中に組込ま
れる。組込みが望ましい場合、原核生物及び幾つかの真
核細胞について、宿主の染色体中の配列と相同性のある
配列を有することが好ましい。一般に、この配列は、少
なくとも約２００bp、そして約５０００bp以下、通常は
約２０００bp以下である。相同配列の選択は幾分気まぐ
れであるが、宿主が栄養要求性突然変異体であって相同
性が原栄養性を与えるような補完のため使用できる。形
質転換体または組換体（ｉｎｔｅｇｒａｎｔ）は、適切
な栄養培地中で高濃度に増殖してから、発現構成体の転
写系の性質に従って転写が誘導される。目的のタンパク
質が細胞質中に保持される場合、これらの細胞を収穫し
て溶解し、そのタンパク質は、その用途に応じて、クロ
マトグラフィー、溶媒／溶媒抽出、アフィニティークロ
マトグラフィー等の従来法に従って更に精製することが
できる。
【００３８】反復性タンパク質には、様々な使用法が見
い出される。Ｓｌｐタンパク質は、絹の代用品などのよ
うに特異な性質を有する繊維の製造に使用することがで
きる。コラーゲンタンパク質を製造することができ、こ
のコラーゲンはその機能に応じてテロペプチドを含んだ
り含まなかったりする。アテロペプチドコラーゲンは、
様々な補綴物のためまたは他の用途におけるコラーゲン
代用品として使用するための有用な構造要素となるよう
に、免疫原性を有するとしてもそれは極めて低くあるべ
きである。同様に、反復配列を有するケラチン等の他の
タンパク質も、本発明に従って調製することができる。
その他の有用な反復性タンパク質を、クモの糸および他
の反復性動物繊維の配列に基づいて調製することができ
る。免疫感作に有用な人工ペプチドも、寄生虫、細菌、
およびウィルス等の病原菌の様々な表面抗原に存在する
反復配列に基づいて調製されよう。
【００３９】
【実施例】実施例１ ＤＮＡの調製法 １．大腸菌からのプラスミドＤＮＡの調製 Ａ．小規模：プラスミドＤＮＡは、煮沸法またはアルカ
リ溶解法〔Maniatisら、Molecular Cloning : A Labora
tory Manual.Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spr
ing Harbor (1982)〕によって、１．５mlの培養物から
調製された。 Ｂ．大規模：プラスミド担持株を、適当な抗生物質を添
加した１ｌのＬｕｒｉａ肉汁中で一晩増殖させた。細胞
を、５分間１０，０００×Ｇの遠心により集め、１０ml
の氷冷ＴＥ（１０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ pH８、１mM
ＥＤＴＡ）中に再懸濁した。再び細胞を遠心し、４mMの
ＴＥＳ（ＴＥおよび２５％ｗ／ｖショ糖）中に再懸濁し
てから渦動攪拌によりホモジナイズした。試料を次の段
階まで氷上に保存した。リゾチーム（１０mg／mlの１m
l）を細胞懸濁液に添加し、２mlの０．５Ｍ ＥＤＴＡ
（pH８）を加える前に５分間インキュベーションした。
１０分間のインキュベーションの後、５０mlのプロテイ
ナーゼＫ（４０mg／ml）を添加した。
【００４０】続いて、１０分間後に１５mlの溶解緩衝液
（０．１％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、１mM ＥＤＴ
Ａ、５０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ pH８）を添加した。１
５〜２０分後、細胞溶解液を３５，０００×Ｇで９０〜
１２０分間遠心した。上清（１９．８ml）を２０ｇのＣ
ｓＣｌおよび臭化エチジウム（１０mg／ml）４００μｌ
の入ったプラスチック試験管に移した。溶解後、混合物
を２本のポリアロマー超遠心管に分け、熱で密封してか
らベックマンＴｉ６５モーター中で６０，０００rpm に
て２４時間遠心した。下方のプラスミドＤＮＡバンドを
注射針で管から取り出した。臭化エチジウムを等量のＮ
ａＣｌ飽和イソプロパノールで３回抽出した。２容のＨ
2 ＯをＤＮＡ溶液に添加し、続いて、ＤＮＡをエタノー
ルで沈澱させた。
【００４１】２．２本鎖ＤＮＡの調製 ＪＭ １０３の培養物を、ＯＤ600 が約０．２になるま
で増殖させ、２mlのアリコートに分けた。各アリコート
を、Ｍ１３の新しいプラークで感染させ、約６時間３７
℃で激しく攪拌しながらインキュベーションした。続い
て、細胞をペレット化して、上清をその後の感染のため
に保存した。２本鎖ファージＤＮＡを、煮沸法（Maniat
isら）によって抽出した。
【００４２】３．除タンパク処理 ＤＮＡ試料の便利な量（通常、１００μｌ〜１０ml）に
対してフェノール抽出を行った。ＤＮＡ試料を、０．０
１Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH７．５）、ＥＤＴＡで希釈
し、Ｈ2 Ｏで飽和したフェノールを等量添加した。この
試料を短時間渦動攪拌し、３分間氷上に置いた。小型遠
心器で３分間遠心した後、水層を新しい試験管に取り、
再び等量のクロロホルム：イソアミルアルコール（２
４：１）で抽出した。
【００４３】４．エタノール沈澱 希薄緩衝液中のＤＮＡをエタノール沈澱によって濃縮し
た。ＤＮＡ試料に１／１０容の３Ｍ酢酸ナトリウム（pH
７．５）および２〜３容の冷エタノールを添加した。こ
のＤＮＡを−７０℃で３０分間または−２０℃で一晩沈
澱させ、小型遠心器中で４℃にて１５分間遠心すること
によってペレット化した。ペレットを２００μｌの８０
％冷エタノールで１回洗い、再び４℃で１０分間ペレッ
ト化した。風乾または凍結乾燥後、ペレットを適当な緩
衝液で再懸濁した。
【００４４】５．ＤＮＡのフォスファターゼ処理 ＤＮＡのフォスファターゼ処理は、制限酵素消化反応物
に１μｌ（２５Ｕ）のウシ腸フォスファターゼ（Boehri
nger Mannheim ）を直接添加して３７℃で３０分間イン
キュベーションを継続することによって実施した。この
フォスファターゼは、フェノール抽出による除タンパク
処理に先立って、６５℃にて６０分間不活化した。
【００４５】６．ＤＮＡポリメラーゼＩによるフィル−
イン反応 ＤＮＡを、５０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH７．４）、５
０mM ＫＣｌ、５mMＭｇＣｌ2 、および４種類のデオキ
シヌクレオチド三リン酸各４００μＭを含む緩衝液中に
再懸濁した。１０単位のクレノーＤＮＡポリメラーゼ
（ＢＲＬ）を添加し、１５分間室温で反応を進行させ
た。続いて、このＤＮＡをフェノール抽出し、エタノー
ル沈澱させた。
【００４６】７．Ｔ４ポリヌクレオチドキナーゼ反応 この反応には以下のものが含まれている。Ｔ４ポリヌク
レオチドキナーゼ（ＢＲＬ）、１５０ngのＤＮＡ、１μ
ｌの１０×キナーゼ緩衝液〔０．７Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣ
ｌ（pH７．６）、０．１ＭｇＣｌ2 、５０mM ＤＴ
Ｔ〕、および〔32Ｐ〕ＡＴＰ（２００〜３００nCi ）。
これを３７℃で３０分間インキュベーションして、ＤＮ
ＡをＮＡＣＳカラム（Bethesda Reseach Labs ）を用い
て精製した。
【００４７】８．制限酵素エンドヌクレアーゼによる消
化 ＤＮＡは、１דＡＡ”緩衝液〔１０×ＡＡ緩衝液＝３
３０mM Ｔｒｉｓ−酢酸（pH７．９）、６６０mM酢酸カ
リウム、１００mM酢酸マグネシウム、５０mMジチオスレ
イトール（ＤＴＴ）および１mg／mlウシ血清アルブミン
（ヌクレアーゼなし）〕に溶かした制限酵素エンドヌク
レアーゼ（ＢＲＬ）で消化した。可能なかぎり、ＤＮＡ
の濃度を１μｇ／２５μｌ未満に保った。インキュベー
ションは、ＢａｌＩ，ＢａｎＩ、およびＮａｅＩ（これ
らの消化は一晩）を除く制限酵素エンドヌクレアーゼの
ほとんどについて３７℃で１〜４時間行った。
【００４８】９．ＤＮＡの分析用アガロースゲル電気泳
動 ゲル分析用のＤＮＡ試料に、０．２容の負荷緩衝液（５
×電気泳動緩衝液、０．０１％ブロモフェノールブルー
色素、５０mM ＥＤＴＡ、および５０％ブリセロール）
を添加した。続いて、１．０％（ｗ／ｖ）アガロースゲ
ルの入った水平液中電気泳動装置のレーンに負荷した。
電気泳動緩衝液は、１×ＴＡＣまたは１／２×ＴＢＥの
どちらかであった。１×ＴＡＣは、４０mM Ｔｒｉｓ−
塩基、１０mM ＥＤＴＡから成り、酢酸でpH７．８に調
節した。１／２×ＴＢＥは０．０４５Ｍ Ｔｒｉｓ−塩
基、０．０４５Ｍ硼酸、１mM ＥＰＥＴ（pH８）であ
る。ゲルは、４０〜５０Ｖで１８時間通電した後、装置
から外し、０．５μｌ／mlの臭化エチジウムで３０分間
染色した。ＤＮＡバンドは、長波長のＵＶ照射によって
視覚化した。
【００４９】１０．分取用アガロースゲル電気泳動 方法と材料は、分析用アガロースゲル電気泳動の場合と
同様である。唯一の違いは、低融点のアガロースゲルを
用い、精製対象のＤＮＡのサイズに応じて濃度を０．５
〜２．５％の範囲で使用する点であった。ＤＮＡ制限酵
素断片は、臭化エチジウムで視覚化した後、ＬＭＰアガ
ロースゲルから切り出した。
【００５０】１１．ＮＡＣＳ精製 ＤＮＡを含むゲル断片は、７０℃で５分間融解し、ＴＥ
１〔１０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH７．５）、０．２Ｍ
ＮａＣｌ〕で約５倍に希釈した。このゲル溶液をＮＡ
ＣＳカラム（ＢＲＬ）にかけた。カラムを５mlの同緩衝
液で洗浄した。結合したＤＮＡは、１０００bp未満のＤ
ＮＡ断片についてはＴＥ２〔１０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ
（pH７．５）、１．０ＮａＣｌ〕３００μｌで、より大
きい断片についてはＴＥ３〔１０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ
（pH７．５）、２Ｍ ＮａＣｌ〕３００μｌで溶出し
た。溶出したＤＮＡは、エタノール沈澱によって濃縮し
た。
【００５１】１２．ＤＮＡ連結反応 ＤＮＡ粘着末端の連結反応は以下のものを使用した。１
μｇ ＤＮＡ、１×ＡＡ緩衝液（前記８．参照）、１mM
ＡＴＰ、および２０単位のＴ４ＤＮＡリガーゼ（ＢＲ
Ｌ）を最終容量で２０μｌに調製。ＤＮＡ連結反応は１
５℃にて１６〜１８時間または室温にて１〜２時間のど
ちらかで進行させた。平滑末端でのＤＮＡ連結反応に
は、１μｇ ＤＮＡ、２５mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH
７．５）、５mM ＭｇＣｌ2 、５mM ＤＴＴ、０．２５
mMスペルミジン、２００mg ＢＳＡ、１mM塩化コバルト
ヘキサミン（ＨＣＣ）、０．５mM ＡＴＰ、および４０
０単位のＴ４ＤＮＡリガーゼ（ＮＥＢ）を含む２０μｌ
の反応溶液を使用した。ＤＮＡ連結反応は、室温で３０
分間ないし１時間進行させた。
【００５２】細菌の形質転換法 １．形質転換−コンピテント大腸菌細胞の調製 ２００mlの滅菌済Ｌ液体培地に、小さな白金耳１ループ
の大腸菌を接種した。これを、ＯＤ600 が約０．５にな
るまで３７℃で振盪培養した。この培養物を、１０分間
氷上に置き、６，０００×Ｇで１０分間遠心した。細胞
ペレットは、氷冷の０．１Ｍ ＭｇＣｌ2 １００ml中
に再懸濁し、氷上に３０〜４０分間静置し、再び遠心し
た。ペレットを２mlの１００mM ＣａＣｌ2 に再懸濁
し、滅菌済試験管に取り、２４時間氷上でインキュベー
ションした。その後、コンピテント細胞を小分けし、−
７０℃で貯蔵した。
【００５３】２．大腸菌の形質転換 凍結したコンピテントのアリコートを、氷上で解凍し
た。５０μｌの細胞に、０．１ないし１μｇのＤＮＡを
加え、混合物を氷上で３０分間インキュベーションし
た。この試験管を氷槽から取り出して、４２℃の湯槽中
で２分間静置した。Ｌ液体培地（１ml）を添加し、形質
転換混合物を適温（通常、３０℃または３７℃）で２時
間震盪した。この形質転換混合物の１／１０を、適当な
抗生物質を含むＬ培地プレートに入れ、必要に応じてＸ
ＧＡＬおよびＩＰＴＧを添加した。
【００５４】３．枯草菌のＤＮＡ形質転換 枯草菌細胞を初期定常状態（１５分間にｋｌｅｔｔ単位
で５％以下の変化）に増殖せしめた。形質転換は既法
（Anagnostopoulousら、1981）（参考文献８）に従っ
た。細胞（０．４５ml）を、１〜１０μｇのＤＮＡとと
もに３７℃で８０分間振盪培養した。その後、適当な抗
生物質の入ったＴＢＡＢアガープレート上にプレートし
た。
【００５５】４．枯草菌からプラスミドＤＮＡの単離 枯草菌からのプラスミドＤＮＡの単離は、ペレット化し
た細胞を８mlの溶液１〔５０mMブドウ糖、１０mM ＥＤ
ＴＡ、２５mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH８）、１０mg／ml
リゾチーム〕に再懸濁し、室温で３０分間インキュベー
ションする点以外、アルカリ溶解法に類似の方法によっ
て得た。続いて、１６mlの溶液２〔０．２Ｎ ＮａＯ
Ｈ、１％（ｗ／ｖ）ＳＤＳ〕を添加し、１０分間氷上で
インキュベーションした。最後に、１２mlの３Ｍ酢酸カ
リウム（pH４．８）を添加し、さらに２０分間氷上でイ
ンキュベーションした。
【００５６】溶解した細胞は、１５分間Ｓｏｒｖａｌ
ＳＳローターにて１５，０００rpmで遠心した。ＤＮＡ
は、等量のイソプロパノールの添加により沈澱せしめ、
さらに、７，０００rpm で遠心した。ペレットを、５ml
の１０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH７．５）、１mM ＥＤ
ＴＡ（ＴＥ）中に再懸濁した。この溶液に、１回のフェ
ノール抽出およびクロロホルム抽出を実施した。ＤＮＡ
をエタノールで沈澱させ、３mlのＴＥに再懸濁した。
４．２ｇのＣｓＳｌ、１０mg／mlの臭化エチジウム４０
０μｌ、およびＴＥの添加によって容量を５．２mlに調
整した。この溶液を、Beckman quickseal polyallomer
遠心管に移し、Beckman vti65 ローター中において１８
時間４５，０００rpm で遠心した。
【００５７】抗体産生、タンパク質化学、およびタンパ
ク質の電気泳動 １．人工合成ペプチドに対する抗体の調製 配列（ＧＡＧＡＧＳ）8 ＧＡＡＧＹの合成ペプチドを、
Kagen およびGlick (1979)のグルタルアルデヒド法を用
いてＢＳＡにカップリングした。カップリングの程度
は、痕跡量の放射性ヨウド化合成ペプチドによって追跡
した。完全フロインドアジュバント中濃度１mg／mlのペ
プチド接合体を用いて０日目にウサギを免疫した。ウサ
ギには、３０日目にフロインドの不完全アジュバントに
溶かした抗原を再注射し、６０日目に力価を測定した。
抗原として合成ペプチドを用いたマイクロタイターＲＩ
Ａにより陽性の血清を検出した。「Methods of Radioim
munoassy」, Kagen およびGlick (1979), Jaffe および
Berman (編者), Academic Press, p328 。
【００５８】ＳｌｐIII 配列に相当する５３分子のアミ
ノ酸から成るペプチドを、AppliedBiosystemsペプチド
合成装置で調製した。分子量３６４０を有するこの物質
の収量は、約０．５ｇであった。このペプチドを、血清
アルブミンにカップリングさせた。この物質は、ウサギ
での抗体調製に用いるため、Antibodies, Inc.に送られ
た。抗血清が得られ、これは、ＳｌｐＩおよびＳｌｐII
I 配列の合成ペプチドと反応した。これらの抗血清は、
ｇｌｙ ａｌａ配列を含む融合ペプチドの検出に有用で
ある。上記の方法に従って、一般式（Ｖ−Ｐ−Ｇ−Ｖ−
Ｇ）8 を有する抗原が合成された。これを、キーホール
リンペットのヘモシアニンにカップリングさせた。続い
て、ＥＬＰペプチドに結合したポリクロナール抗体を上
記の通りに調製した。
【００５９】２．タンパク質のポリアクリルアミド電気
泳動 増殖する培養物から得た約１０9 の大腸菌を１０，００
０×Ｇで５分間遠心してペレット化した。細胞ペレット
を、１００ないし５００μｌの２×試料緩衝液〔１００
mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH６．８）、４％ ＳＤＳ、１
０％ β−メルカプトエタノール、６０％グリセロール
またはショ糖〕に再懸濁し、Ｔｅｋｍｅｒ音波破砕装置
を用いて３０分間超音波処理した。試料を約５分間煮沸
し、２０ないし１００μｌの細胞溶解物をＳＤＳポリア
クリルアミド電気泳動（７．５ないし１６％ｗ／ｖ）に
かけた。このゲルは、Laemmli (Nature, 227 : 680-685
(1970))に従って調製した。ゲル中のタンパク質を１０
％メタノール、７．５％酢酸中の２％クマシブルーで１
時間染色し、そして１０％メタノール、７．５％酢酸中
で一晩脱色した。
【００６０】３．ゲル中でのタンパク質のイムノブロッ
ト タンパク質の電気泳動の後、ゲルを挟んでいるガラス板
の１枚をポリアクリルアミドゲルからはずした。ゲル表
面をトランスファー緩衝液（２５mM Ｔｒｉｓ−ＨＣ
ｌ、１９２mMグリシン、２０％メタノール）で湿らせ
た。ニトロセルロース紙片（Sartorius, SM11307）をト
ランスファー緩衝液で飽和させ、ゲル上に置いた。フィ
ルターとゲルの間の気泡を除いた。ゲルとニトロセルロ
ースフィルターを製造元特製のトランスファーユニット
（Ｂｉｏ Ｒａｄ）にのせた。移行は２００mAで３〜４
時間行った。続いて、ニトロセルロースフィルターを取
り出し、Amido-Schwartz（０．０５％アミドブラック、
４５％脱イオン水、４５％メタノール、１０％酢酸）で
３分間染色した。
【００６１】フィルターを室温で少なくとも１０分間
“ＢＬＯＴＴＯ”（５％ｗ／ｖ脱脂乾燥乳、５０mM Ｔ
ｒｉｓ−ＨＣｌ pH７．４、０．９％ｗ／ｖ ＮａＣ
ｌ、０．２％アジ化ナトリウム）中でインキュベーショ
ンした。このフィルターを、０．５×ＢＬＯＴＴＯ
（２．５％ｗ／ｖ脱脂乾燥乳、５０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣ
ｌ pH７．４、０．９％ｗ／ｖ ＮａＣｌ、０．２％ア
ジ化ナトリウム）で適当に希釈（１：５０ないし１：５
００）した血清中に入れ、室温で約１６時間ゆっくりと
攪拌した。フィルターをＴＳＡ（５０mM Ｔｒｉｓ−Ｈ
Ｃｌ pH７．４、０．９％ｗ／ｖ ＮａＣｌ、０．２％
アジ化ナトリウム）を５回交換しながら１時間洗浄し
た。このブロットを、１×１０7cpmの 125Ｉ−プロテイ
ンＡを含む０．５×ＢＬＯＴＴＯ液１５ml中に入れ、室
温で２時間ゆっくり攪拌した。フィルターは、ＴＳＡを
最低７回交換しながら２時間洗い、脱イオン水で１回す
すぎ、空気乾燥した。このブロットは、サランラップで
覆って、オートラジオグラフィーにかけた。
【００６２】４．アミノ酸分析 アミノ酸組成は、Henrickson Meredith (1984)のＰＴＣ
誘導体調製法によって決定した。タンパク質試料を、
５．７Ｎ定常沸騰ＨＣｌを用い、真空中にて２４時間１
０８℃で加水分解した。ＰＩＴＣによる反応後、アミノ
酸誘導体を、Hewlett Packard 1090システムおよびSupe
lco C18 カラム（４．６mm×２５cm）が付いた逆相高速
液体クロマトグラフィーによって２５４nmで検出した。
このとき、移動相として０．１Ｍ ＮＨ4 ＯＡｃ中０〜
５０％のアセトニトリルの直線勾配を用いて溶出した。
Henrickson, R.L.およびMeredith, S.C. (1984) 「逆相
高速液体クロマトグラフィーによるアミノ酸分析」Ana
l.Biochem. 137 : 65-74 。
【００６３】５．アミノ酸配列解析 Ｎ末端のアミノ酸配列は、Applied Biosystem Model 47
0A気相タンパク質シークエンサーを使用して、自動化エ
ドマン分解によって決定した。ＰＴＨアミノ酸誘導体
は、Hewlett Packard 1090システムおよびAltex C18 カ
ラム（２mm×２５cm）を用いた逆相高速液体クロマトグ
ラフィーによって解析した。このときの溶出には、複合
勾配緩衝液系を使用した。
【００６４】６．ペプチド合成 合成ペプチドは、製造元の提供する標準対称無水化合物
を用い、Applied Biosystem Model 430Aペプチドシンセ
サイザーの固相合成によって調製した。各段階のカップ
リング収率は、Sarin ら（１９８１）のニンヒドリン定
量法によって測定した。無水ＨＦを用いて、合成ペプチ
ドを固相支持体から離脱させ、アミノ酸保護基を除去し
た（Stewart およびYoung, 1984 ）。粗製ペプチドは、
セファデックスＧ５０上でのクロマトグラフィーによっ
て脱塩した。Sarin, V.K., Kent,S.B.H., Tam, J.P.お
よびMerrifield, R.B. (1981). Anal.Biochem. 237 : 9
27936。Stewart, J.M. およびYoung, J.D. (1984).
「固相ペプチド合成法」、Pierce Chemical Company, R
ockford, IL. pp85-98。
【００６５】ＤＮＡ合成法 １．インビトロＤＮＡ合成法 Ｎ，Ｎ−ジイソプロピフォスフォアミヂド、調節孔ガラ
スカラム、およびすべての合成試薬は、Applied Biosys
tems, Foster City, California から入手した。合成オ
リゴヌクレオチドは、１０倍過剰量の保護フォスファミ
ジドおよび合成支持体カラムに結合した１μmol のヌク
レオチドを用い、Applied Biosystems Model 380A DNA
シンセサイザーによるトリエステル亜リン酸法で調製し
た。合成に用いられる方法は、シンセサイザーと共に使
用するのが好ましい標準法であって、既知の方法である
（Matteucci ら、Journal Amer.Chem.Soc., 103 : 3185
-2219 (1981)) 。脱保護および支持体からのオリゴマー
の離脱は、McBrido ら、Tetrahedron Letters, 24 : 24
5-248 (1983)に記載の標準法に従って実施した。合成の
反復収率は、Applied Biosystems (1984) が推薦する、
脱離保護基の光学的濃度測定によれば、９７．５％を上
回っていた。
【００６６】粗製オリゴヌクレオチド混合物は、１９８
４年９月９日のApplied Biosystemsプロトコル（User B
ulletin No.13 ）に記載されたような、調製用ゲル電気
泳動によって精製した。アクリルアミドゲルの濃度は、
オリゴマーの長さに応じて１０ないし２０％に変化させ
た。精製オリゴマーは、ＵＶ照射によって同定し、ゲル
から切り出して、砕浸法（Smith.Methods in Enzymolog
y, 65 : 371-379 (1980)) によって抽出した。
【００６７】２．ＤＮＡの配列決定法 ＤＮＡ配列は、以下の方法によって決定した。目的の領
域を含む断片を、Ｍ１３ｍｐ１８またはＭ１３ｍｐ１９
（Maniatisら、1982、およびNorrander ら、1983）の重
複クローニング部位にクローン化した。１本鎖ＤＮＡを
調製し、ラベルとして３５Ｓ−デオキシアデノシン−
５′（α−チオ）−トリフォスフェート（New England
Nuclear ）を用いて、プライマー伸長法（Sangerら、19
77およびBigginら、1983）によって配列決定した。逆転
写酵素（Molecular Genetics）をプライマーの伸長に用
いる場合もあった。この際、Zangursky ら（Gene Anal.
Techn. (1985) 2 : 89-94 ）が利用したダイデオキシ：
デオキシヌクレオシドトリフォスフェート比を採用し
た。32Ｐまたは35Ｓでラベルしたデオキシアデノシント
リフォスフェートをこれらの反応に使用した。
【００６８】いくらかＧＣ量の多い配列に見られる、圧
縮アーチファクトは、Ｇ反応からデオキシグアノシント
リフォスフェートを除去し、代わりにデオキシイノシン
トリフォスフェート（P-L Biochemicals）を終濃度３
７．５μＭで使用することによって解決した。その他の
処方では、Ｇ反応におけるダイデオキシＧＴＰ濃度を
０．５mMとした。すべての配列は、８Ｍ尿素を含む、６
または８％ポリアクリルアミドゲル上で展開した（Sang
erら、1978）。配列決定に用いられたプライマーは、P
L Biochemicalsより購入した。データの保存と解析に
は、DNAstar とInternational Biotechnologies, Inc.
の両社からのソフトを利用した。
【００６９】３．クローン化ＤＮＡのインビトロ変異誘
発 変異の対象となる配列を含むプラスミドＤＮＡ（１μ
ｇ）を２つの別個の反応によって消化した。第一の反応
では、目的の領域に隣接する部位で切断する、１つか２
つの制限エンドヌクレアーゼが使用された。第二の反応
では、変異の対象となる配列から離れた部位で１カ所の
みを切断する制限エンドヌクレアーゼによって消化し
た。第一の反応で生じるＤＮＡ断片を、アガロースゲル
電気泳動で分離し、変異対象の配列を欠く大きな断片を
切り出して精製した。第二の反応から得られるＤＮＡ、
第一の反応から得られる大きなＤＮＡ断片、および変異
体の配列に含まれる長さ２０〜３０塩基の合成オリゴデ
オキシヌクレオチドを、１：１：２５０のモル比で混合
した。
【００７０】混合物は、２５ないし１００μｌの１００
mM ＮａＣｌ、６．５mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH７．
５）中で３分間１００℃にて加熱することによって変性
させた。変性した混合物は、以下のように徐々に温度を
下げて再アニーリングさせた。３７℃３０分間、４℃３
０分間、および０℃１０分間。反応には、０．５mMデオ
キシリボヌクレオチドトリフォスフェート、１mM ＡＴ
Ｐ、４００単位のＴ４ＤＮＡリガーゼ、および５単位の
大腸菌ＤＮＡポリメラーゼ大断片を添加し、１５℃にて
１２〜１６時間シンキュベーションした。続いて、反応
混合物を大腸菌中に形質転換し、抗生物質耐性コロニー
を選択した。
【００７１】発酵条件 発酵容器は、１５ｌのＣｈｅｍａｐ（実働容量１０ｌ）
であった。培養条件は、温度＝３０℃、pH＝６．８、Ｎ
ａＯＨ ２．５Ｍを用いてpH調節を行った。上部の圧は
０．１bar 未満とした。溶存酸素は、５０％に調節し
た。空気流は、０．５ｌ／min から２０ｌ／min まで変
えた。攪拌速度は、２００ないし１５００rpm で変化さ
せた。発酵容器には、攪拌しながら３０℃で１５時間培
地Ａ中で増殖した１０％（ｖ／ｖ）の接種物を接種し
た。培地Ｂは発酵培地であった。出発容量は５ｌであっ
た。ブドウ糖濃度が１％に達した時、ブドウ糖濃度を約
１％に保つために発酵容器に培地Ｂの濃原液（５×）を
添加した。培養物がＯＤ600 ＝６０．０に達した時、温
度を１０分間で４２℃まで上昇させ、続いて、２．５時
間で３９℃まで低下させた。このときの細胞を、遠心し
て収穫し、処理を行うまで−７０℃で凍結させた。
【００７２】 第１表 培地Ａ：ＬＢ培地 成 分 ｇ／ｌ ＮａＣｌ １０ トリプトファン １０ 酵母抽出物 ５ カナマイシン ５×１０-3 培地Ｂ 成 分 ｇ／ｌ ＮＨ4 Ｃｌ ４．５ ＫＨ2 ＰＯ4 ０．７６ ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ０．１８ Ｋ2 ＳＯ4 ０．０９ ＣａＣｌ2 ２４×１０-3 ＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ７．６×１０-3 ＴＥ ０．５ml カゼインアミノ酸 ２５ 酵母抽出物 ５ ブドウ糖 ２０ カナマイシン ５×１０-3
【００７３】実施例２ ＳｌｐＩ遺伝子の集成および発現 １．ＳｌｐＩの集成のスキームの概要 カイコガ（Bombyx mori ）によってつくられる絹フィブ
ロインタンパク質中で最も高頻度に反復するオリゴペプ
チドをコードする１８bpのＤＮＡがｉｎ ｖｉｔｒｏで
合成された〔Lucas, F. およびK.M.Rudall (1986) 「細
胞外繊維タンパク質」：「絹」、475-558 頁、Comprehe
nsive Biochemistry、26巻、Ｂ部、M.Florkin およびF.
H.Stotz （編）Elsevier, Amsterdam 〕。２本の１本鎖
ＤＮＡを合成し次に、生じた二本鎖セグメントを頭対尾
で多量化し、１３までの反復および１３を越える反復の
コンカテマーを生じさせた。我々が研究を行っているｓ
ｉｌｋＩの構造遺伝子は、オリゴペプチドｇａｇａｇｓ
（ｇ＝グリシン、ａ＝アラニン、ｓ＝セリン）をコード
する１３反復を有しており、この構造遺伝子を「単量
体」と呼ぶ。そして、２６反復（ＳｌｐＩ−２）、３９
反復（ＳｌｐＩ−３）、５２反復（ＳｌｐＩ−４）、６
５反復（ＳｌｐＩ−５）、および７８反復（ＳｌｐＩ−
６）を含む「２量体、３量体、４量体、５量体、および
６量体」のＳｌｐＩを作製した。各単量体単位の間に
は、短い介在配列が存在している。集成は、以下のよう
に描くことができる。
【００７４】
【化１】
【００７５】２．「単量体」ＳｌｐＩ構造遺伝子の集成 上記に示した２本の１本鎖ＤＮＡを前記のようにして合
成した。これらの鎖は、ゲル電気泳動によって精製分離
し、Ｔ４ポリヌクレオチドキナーゼを用いてリン酸化
し、一緒に混合してアニーリングさせた。その結果、長
いコンカテマー中で自然に頭対尾に配向する２本鎖セグ
メントが生じた。セグメント間のフォスフォジエステル
結合は、Ｔ４ＤＮＡリガーゼによって形成した。この反
応を、ＤＮＡポリメラーゼＩのクレノー断片を用いて粘
着末端をフィルインすることによって終了させた。平滑
末端になった反復ＤＮＡを、プラスミドベクターｐＵＣ
１２〔Veieraら、Gene 19 : 259-268 (1982)〕のＨｉｎ
ｃII ＲＥＮ部位に連結した。
【００７６】連結したＤＮＡを、大腸菌ＨＢ １０１中
に形質転換し、この形質転換体をアンピシリンの存在下
で増殖する能力によって選択した。見込みがあるクロー
ンのＤＮＡについて、ＲＥＮ消化およびゲル電気泳動に
よって大きさおよび配向を解析した。正しい向きの大き
な挿入片を有する分離物のＤＮＡ配列が決定された。そ
れに続く多量体のために選択された「単量体」クローン
は、オリゴペプチドａｇａｇｓｇをコードする１３反復
を有し、ｐＳＹ７０８と命名された。ＳｌｐＩ挿入部の
ＤＮＡ配列、推定されるＳｌｐＩのアミノ酸配列および
ＲＥＮ部位、並びにｐＳＹ７０８のフランキング領域を
次に示す。
【００７７】
【化２】
【００７８】３．発現ベクターｐＳＹ７０１の構成 プラスミドｐＳＰ６５（１０μｇ、Boehringer Mannhei
m ）を、ＡａｔIII で消化し、エノールで抽出してエタ
ノールで沈澱させた。ＤＮＡを１０μｌのＨ2Ｏに再懸
濁した。このＤＮＡの１／２を以下の混合物中でエキソ
ヌクレーゼIIIによって消化した。総容量を２００μｌ
とする、ＤＮＡ ５mg、１０×エキソヌクレーゼIII 緩
衝液（６００mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ pH８、６．６mM
ＭｇＣｌ2 、１０mM β−メルカプトエタノール）、お
よび９単位のエキソヌクレーゼIII 。２０μｌの試料
を、０，１，２．５，５、および７．５分後に取り、直
ちにｔＲＮＡ ５μｇおよびＳ１ヌクレアーゼ３６単位
を含む緩衝液（３０mM酢酸ナトリウムpH４．５、０．２
５Ｍ ＮａＣｌ、１mM ＺｎＳＯ4 ）１００μｌで希釈
した。
【００７９】インキュベーションを、３０℃で４５分間
行い、１５μｌの停止緩衝液〔０．５Ｍ Ｔｒｉｓ（pH
９．０）、１２５mM ＥＤＴＡ、１％ｗ／ｖ ＳＤＳ、
２００μｇ／ml ｔＲＮＡ〕で反応を停止させた。この
試料を、フェノール抽出し、エタノールで沈澱させた。
再懸濁したＤＮＡを、ＳａｍＩ ＲＥＮで消化し、１％
の低融点アガロースゲル中で電気泳動させた。β−ラク
タマーゼ遺伝子、プラスミド起点、およびβ−ガラクト
シダーゼプロモーターを担持するＤＮＡ断片をゲルから
切り出し、６５℃で溶解した。１容のＨ2 Ｏを加えた。
各試料のＤＮＡを、アガロースの存在下でＤＮＡ連結反
応によって再環化した。この反応には、融解ゲル８μ
ｌ、ＤＮＡ連結反応用緩衝液〔１００mM Ｔｒｉｓ−Ｈ
Ｃｌ（pH７．５）、５０mM ＭｇＣｌ2 、５０mM ＤＴ
Ｔ〕２μｌ、Ｔ４ＤＮＡリガーゼ１０単位が含まれ、１
５℃で３時間のインキュベーションを行った。
【００８０】ＪＭ １０１のコンピテント細胞を連結Ｄ
ＮＡで形質転換し、形質転換体を、アンピシリン（４０
μｇ／ml）含有のＬ培地プレート上での増殖によって選
択した。プラスミドＤＮＡは、４つの形質転換体から調
製した。このＤＮＡをＢａｍＨＩで消化し、ＤＮＡポリ
メラーゼ１のクレノー断片を用いて32Ｐ−ｄＧＴＰでラ
ベルし、ＰｖｕＩで消化してから、最小の断片をゲルで
精製した。１つの形質転換体からの断片を、Ｍａｘｉｍ
・Ｇｉｌｂｅｒｔ法によって配列決定した。他の３つの
プラスミドの断片は、さらにＴａｑＩで消化し、同一の
ゲル上で電気泳動した。配列決定されたプラスミドで
は、重複クローニング部位とβ−ラクタマーゼのＮ末端
ＡＴＧから上流の位置との間の融合を有していた。その
他の２つのプラスミドのＢａｍＨＩ−ＴａｑＩ断片のサ
イズは、融合が、β−ラクタマーゼ遺伝子の重複クロー
ニング部位とβ−ラクタマーゼ遺伝子の４番目のアミノ
酸との間で生じていることが示された。変化したβ−ラ
クタマーゼのＮ末端領域のＤＮＡおよび対応するアミノ
酸配列を、ｐＳＹ７０１のＲＥＮ部位の環状地図と共に
以下に示す（図１参照）。図１のアミノ酸配列は次のと
おり。 met-thr-met-ile-thr-pro-ser-leu-gly-cys-arg-ser-th
r-leu-glu-asp-pro-his-phe-arg-val-ala-leu-ile-pro-
phe-phe-ala-ala-phe-cys-leu-pro-val-phe-ala-his 。
【００８１】４．ｐＳＹ７０８からの「単量体」Ｓｌｐ
ＩのｐＳＹ７０１への挿入 プラスミドｐＳＹ７０８をＨｉｎｄIII で消化し、ＤＮ
ＡポリメラーゼＩのクレノー断片を用いて粘着末端をフ
ィルインし、そしてＢａｍＨＩで消化した。プラスミド
ｐＳＹ７０１は、ＸｂａＩを用いて消化し、上記のよう
にフィルインし、そしてＢａｍＨＩで消化した。次に、
ｐＳＹ７０８からのＤＮＡ断片およびｐＳＹ７０１の主
配列を低融点アガロースゲルによる電気泳動で精製して
から、ＮＡＣＳ（ＢＲＬ）カラムで精製した。適切な断
片を混合し、連結し、そして大腸菌ＪＭ １０９中に形
質転換した。
【００８２】形質転換した細胞を、アンピシリン（４０
mg／ml）、ＩＰＴＧ（５×１０-4Ｍ）およびＸＧＡＬ
（２０mg／ml）を含むＬプレート上での増殖によって選
択した。形質転換体のプラスミド含有量を分析し、さら
に検討するために１つ（ｐＳＹ７５６）を選択した。こ
れは、ＲＥＮ部位のマッピングによって決定した場合、
単量体ＳｌｐＩ−１配列の挿入部を適切な方向に有して
いたからである。ｐＳＹ７５６の全ＤＮＡ配列は決定さ
れていないが、挿入部とベクター間での連結部位は、上
流のＸｂａＩ、下流のＢａｍＨＩについて正確な制限酵
素切断配列であることが証明された。
【００８３】５．ｐＳＹ７５６のＳｌｐＩ遺伝子の多量
体化 プラスミドｐＳＹ７０８をＲＥＮ ＳｍａＩで消化し、
ポリペプチドarg(ala-gly-ala-gly-ser-gly)13thr-leu-
glu-asp-pro (R(AGAGSG)13TLEDP)のためのコード配列を
担持するＤＮＡ断片を上記の４に従って精製した。プラ
スミドｐＳＹ７５６をＳｍａＩで消化し、除タンパク処
理し、そして次にｐＳＹ７０８からの精製されたＤＮＡ
断片と連結した。大腸菌ＪＭ １０９の形質転換体を、
アンピシリンを含む培地上で選択した。種々のクローン
が、ｐＳＹ７０８クローンのもとの単量体配列の２単位
（２量体ｐＳＹ８８２）、３単位（３量体ｐＳＹ８８
３）、及び４単位（４量体ｐＳＹ８８４）を含むことが
分かった。同様に、５量体および６量体も構成された。
これらペプチドのすべては、遺伝的に安定であって、β
−ラクタマーゼとの融合体としてペプチドｇｌｙ−ａｌ
ａを産生する。
【００８４】６．β−ラクタマーゼタンパク質と融合し
たＳｌｐＩ遺伝子の発現 β−ラクタマーゼとの融合タンパク質としてのＳｌｐＩ
ペプチドの大腸菌細胞中での発現は、イムノブロット
（ウエスタン）解析によって検出した。抗−「Ｓｌｐ」
抗体は、合成絹タンパク質に対して産生されたものであ
る。図２に示すように、この抗体は、大腸菌のβ−ラク
タマーゼに融合したＳｌｐＩの２量体および３量体と反
応した。ＳｌｐＩの挿入部は、この酵素のシグナル配列
の第５アミノ酸に続く。β−ラクタマーゼ抗体（図２
Ａ）は、プロセシングされていない融合タンパク質と同
様、この図で主要抗原バンドとして約２８kDの位置に現
れるプロセシングされた成熟酵素をも検出された。ポリ
ペプチドを含むあらゆるＳｌｐＩの移動度は極めて小さ
く、そしてこのタンパク質はゲル上に認めるほど大きく
ない。
【００８５】抗Ｓｌｐ抗体も、これらの融合産物の検出
に有効である。図２Ｂのレーン２〜５は、β−ラクタマ
ーゼとＳｌｐＩの２量体融合を含む異なるクローン４つ
を示している。一方、レーン６および７は、３量体融合
を含む２つのクローンのものである。明らかに、３量体
の抗原性は、２量体のそれより著しく強い。以前の実験
から、ＳｌｐＩの単量体だけを含む融合タンパク質は、
抗Ｓｌｐ抗体により全く検出されないことが分かる。３
量体ペプチドの抗原性の増強によって、β−ラクタマー
ゼシグナルペプチドと融合したことが検出される。
【００８６】プロセスされた型は、図２Ｂのレーン６お
よび７において、約３３kDの位置に見られる。正常にプ
ロセスされたβ−ラクタマーゼ成熟酵素（β−ラクタマ
ーゼ抗体と反応）、および３量体ＳｌｐＩ−３とβ−ラ
クタマーゼのシグナルペプチド間の融合に相当するペプ
チド様子は、シグナル配列内へのＳｌｐＩ配列の挿入に
もかかわらずこの酵素の正常なタンパク質分解的プロセ
シングが大腸菌で起きることを示唆している。
【００８７】７．ａ．Ｔ７遺伝子への融合によるＳｌｐ
Ｉ遺伝子の発現 ＳｌｐＩ配列は、大腸菌中で、バクテリオファージＴ７
の遺伝子９および遺伝子１０との融合タンパク質として
も発現した。この構成を、図３に模式的に示す。プラス
ミドｐＳＹ９１５（４量体ＳｌｐＩ−４を含む）をＲＥ
Ｎ ＳａｌＩによって完全消化しそしてＢａｍＨＩによ
って部分消化した。４量体ＳｌｐＩ−４を含むＤＮＡ断
片を精製し、そしてＲＥＮ ＳａｌＩおよびＢａｍＨＩ
によって消化されたプラスミドｐＳＹ１１４（Promega
Biotech のｐＧ２）中にクローン化した。この中間体プ
ラスミドから、ＳｌｐＩの４量体挿入片をＲＥＮ Ａｃ
ｃＩおよびＥｃｏＲＩによって切り出した。
【００８８】さらに、この断片を、ＥｃｏＲＩおよびＡ
ｓｕIIで消化されたｐＳＹ６３３〔完全なＴ７遺伝子配
列を含有するｐＢＲ３２２：Studier らのｐＡＲ４４
１，（１９８６）〕中にクローン化した。得られたプラ
スミド中では、４量体ＳｌｐＩが、遺伝子９のＣ末端近
傍において遺伝子９の翻訳読み枠に融合している。ＩＰ
ＴＧ誘導性β−ガラクトシダーゼプロモーターの転写制
御下で染色体に挿入されたＴ７ＲＮＡポリメラーゼ遺伝
子を含有する大腸菌株Ｏ−４８〔Studier ら、１９８６
の株ＨＭＳ１７４（λＤＥ３）〕を形質転換するため
に、このプラスミドが用いられた。この遺伝子の配置で
は、ＳｌｐＩ−４配列の発現は、ＩＰＴＧ誘導性β−ガ
ラクトシダーゼプロモーターによってそれ自体調節され
るＴ７ＲＮＡポリメラーゼの産生に依存している。
【００８９】図４ＡおよびＢに示されるように、これら
の細胞がＩＰＴＧで誘導されると、遺伝子９／ＳｌｐＩ
−４の融合遺伝子のタンパク質生成物が合成され、合成
Ｓｌｐペプチドに対する抗体によって検出される。融合
生成物は、８２kDのサイズを有するかのごとく、ゲル中
を移動する。予期されていたサイズは６５kDであった。
この特異な移動度は、例外的なアミノ酸組成（グリシン
およびアラニンに富む）の特徴であって、あらゆるＳｌ
ｐ含有生成物に見られる。
【００９０】同様にして、Ｔ７遺伝子１０のタンパク質
のプロモーター領域およびＴ７遺伝子１０タンパク質の
最初の１３アミノ酸を含むプラスミドｐＳＹ６３８（St
udier のｐＡＲ２１１３）を、ＲＥＮ ＢａｍＨＩで消
化し、ＤＮＡポリメラーゼのクレノー断片でフィルイン
し、そしてＲＥＮ ＥｃｏＲＩで消化した。この線状化
したプラスミド中に、ｐＳＹ６３３の４量体ＳｌｐＩ−
４を含有するＡｓｕII−ＥｃｏＲＩ断片をクローン化し
た。この連結反応によって、Ｔ７遺伝子１０の１３番目
のアミノ酸に続く絹４量体の枠内融合が生じる。後者の
融合生成物は、プロセシングを施さずに紡錘に用いられ
る。それらは、Ｎ末端の１３個のアミノ酸が大きなＳｌ
ｐＩタンパク質のほんの一部にすぎないからである。
【００９１】融合生成物は、大きさが約３０kDである
が、例外的な移動度を有し、そして５０kDと大いかのご
とく移動する。これを図４Ａに示す。プラスミドｐＧ９
／ＳｌｐＩ−４およびｐＧ１０／ＳｌｐＩ−４は、Ｔ７
発現系とは逆向きにβ−ラクタマーゼ遺伝子中にカナマ
イシン耐性遺伝子を挿入することによって、さらに改良
された。したがって、Ｔ７系からいかなる低レベルの発
現も、β−ラクタマーゼ活性の上昇を導かない。そのよ
うな活性によって、プラスミドの保持を選別するために
添加された培地中のアンピシリンが除去された。アンピ
シリンが欠乏した場合、プラスミドは培養物中から消失
した。カナマイシン耐性遺伝子はこの問題を回避し、Ｔ
７発現系において、特に大規模の培養のために有意な改
良となる。カナマイシン耐性遺伝子（Ｔｎ９０３起源）
は、ＨｉｎｃII断片としてプラスミドｐＵＣ４Ｋ（Veir
a, J. & J.Messing, 1982. Gene. 19 : 259-268 ）から
分離された。
【００９２】７．ｂ．ＳｌｐＩ−４の発酵および精製 ｐＳＹ９９７を有する大腸菌株Ｏ−４８を、Ｃｈｅｍａ
ｐまたはＢｒａｕｎの発酵容器を使用して１０ｌのＬＢ
中でＯＤ（Ｋｌｅｔｔ単位）が３００（３×１０8 細胞
／ml）となるまで３７℃にて増殖させた。さらに、３．
５mMのＩＰＴＧを添加して、Ｔ７系を誘導した。１５０
分後、細胞をミリポアフィルターユニット（Ｐｅｌｌｉ
ｃｏｎカセットシステム、フィルターの排除限界分子量
１００，０００）を用いて１０倍に濃縮した。続いて、
細胞懸濁液を処理まで−７０℃にて凍結した。
【００９３】細胞懸濁物を４２℃の水槽中で溶かしてフ
レンチプレス中で細胞溶解させた。溶解物を２５℃で１
時間、１２５，０００×Ｇにて遠心した。透明な上清を
ＤＮＡアーゼ（２５０μｇ／ml）で室温にて１５分間処
理した。続いて、０．４５μｍの滅菌フィルターで濾過
した。濾液の容積を測定し、緩やか攪拌しながら、氷中
でインキュベーションした。さらに、２３１mgの硫酸ア
ンモニウムを、４５分間で濾液の各１mlに添加した。硫
酸アンモニウムの各１０ｇに対して１mlのＮａＯＨを添
加し、pHを中和した。連続攪拌して２時間後、混合物を
９，０００×ｇで１０分間回転させた。
【００９４】蒸留水を用いて、ペレットを元の濾液の１
／１０に再懸濁した。遠心および再懸濁を３回繰り返し
た。ペレットを、蒸留水中に原濾液の１／１０に再懸濁
した。各試料について、タンパク質濃度、アミノ酸組
成、およびアミノ酸配列を標準法で測定した。これは、
生成物を得るための幾つかの方法の１つである。この方
法によると、純度９０％を上回るＳｌｐＩ−４が得られ
た。アミノ酸組成では、予想通りほぼ全体的に、ｇｌ
ｙ，ａｌａ、およびｓｅｒが占め、アミノ酸配列のＮ末
端は、遺伝子１０リーダーのそれであった。
【００９５】８．枯草菌におけるＴ７ＲＮＡポリメラー
ゼの遺伝子の調節された発現 プラスミドｐＳＹ５５８（Studier らのｐＡＲ１１５
１，１９８６）からのＴ７ＲＮＡポリメラーゼ遺伝子の
コード配列（Ｔ７遺伝子１、Ｔ７ヌクレオチド３１２８
〜５８４５）を、クローン化ＤＮＡのインビトロ突然変
異によって修飾した。我々は、制限酵素エンドヌクレア
ーゼＮｄｅＩの認識配列を３１７１の位置に挿入した。
従来法によって合成されたオリゴデオキシヌクレオチド
を用いて、Ｔ７遺伝子１配列を、その天然配列ＴＡＡＡ
ＴＧから修飾配列ＣＡＴＡＴＧへと変化させた。
【００９６】同様に、枯草菌遺伝子ｓｐｏ ＶＧの上流
の調節領域を、プラスミドｐＣＢ１２９１〔Rosenblum
ら、J.Bacteriology, 148 : 341-345 (1981)〕から得、
８５位におけるｉｎ ｖｉｔｒｏ突然変異によって修飾
し（Johnson ら、Nature, 302 : 800-804 (1983)) 、そ
れがＮｄｅＩ切断部位をも含むようにした。次に、ｓｐ
ｏ ＶＧ遺伝子の上流制御配列を、これらの新たなＮｄ
ｅＩ切断部位を介してＴ７ＲＮＡポリメラーゼ遺伝子の
コード配列で連結した。大腸菌ＨＢ １０１の形質転換
の後、各アンピシリン耐性単離体のプラスミド含有を制
限酵素地図によって調べた。正しい構成物をｐＳＹ６４
９と命名した。
【００９７】ｓｐｏ ＶＧ：Ｔ７ＲＮＡポリメラーゼ融
合遺伝子を含有するプラスミドＤＮＡ（ｐＳＹ６４９）
を、枯草菌中で機能するクロラムフェニコール耐性遺伝
子を含むように更に修飾した。初めに、プラスミドｐＧ
Ｒ７１−ｐ４３〔Goldfarbら、Nature, 293 : 309-311
(1981)〕から約１２００塩基対のＮｄｅＩ〜ＳａｌＩ断
片を分離した。この断片は、枯草菌のｐ４３プロモータ
ー、およびＴｍ９からの隣接するクロラムフェニコール
アセチルトランスフェラーゼ遺伝子を担持する。クレノ
ーＤＮＡポリメラーゼ反応を用いてすべての粘着末端を
フィルインした後、この断片を、ｐＵＣ１３〔Veiera
ら、Gene, 19 : 259-263 (1982) 〕の重複クローニング
部位中のＸｂａＩ部位に挿入した。
【００９８】アンピシリンおよびクロラムフェニコール
耐性の形質転体をその後の利用に備えて選択した。正し
いプラスミド構成をｐＳＹ６３０と命名された。ｐ４３
プロモーター配列に融合したクロラムフェニコールアセ
チルトランスフェラーゼ遺伝子を含むプラスミドｐＳＹ
６３０からのＳｍａＩ〜ＨｉｎｃIIエンドヌクレアーゼ
切断断片をゲルで精製し、最初にＴ４ＤＮＡポリメラー
ゼで処理したプラスミドｐＳＹ６４９のＰｖｕＩ部位に
平滑末端連結した。生じたプラスミドｐＳＹ８５６を枯
草菌Ｉ１６８中に形質転換した。プラスミドｐＳＹ８５
６は枯草菌中で自律的に複製し得ないので、クロラムフ
ェニコール耐性の安定な形質転体は、大腸菌染色体への
プラスミドの組込みから生じるにちがいない〔Ferrari
ら、J.Bacteriology, 154 : 1513-1515 (1983)〕。
【００９９】組込み現象は、相同的組換えによって促進
され、細菌染色体のｓｐｏ ＶＧまたはｐ４３部位で生
じる可能性が最も高い（ｐＳＹ８５６は、これら２つの
部位においてのみ枯草菌染色体に相同なＤＮＡ配列を含
む）。選択マーカーの安定性を決定するため、生じた
「ＢＩＰＯＬ」株をクロラムフェニコールの存在下及び
非存在下の両方で増殖させた。Ｔ４ポリメラーゼの発現
が得られ、これはこの株の増殖及び生存に影響を与えな
いようであった。
【０１００】９．ａ．枯草菌ＢＩＰｏＬ株におけるプラ
スミドに担持された標的遺伝子（カナマイシン耐性）の
発現 抗生物質カナマイシンに対する耐性をコードする遺伝子
を含むスタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococc
us aureus）のプラスミドｐＵＢ１１０（Lanceyら、J.
Med.Microbiology, 7 : 285-297, 1974 ）を、ＢＩＰｏ
Ｌ株の増殖制御されるＳｐｏ ＶＧ：Ｔ７ＲＮＡポリメ
ラーゼ遺伝子の発現を調べるために用いた。ファージＴ
７ＤＮＡのＥｃｏＲＩ−ＢａｍＨＩ断片（Ｔ７遺伝子の
プロモーター配列を含む２１，４０２〜２２，８５８
位）を、プラスミドｐＡＲ４４１から精製した（Studie
r ら、1986）。このＤＮＡ断片を、ＥｃｏＲＩ及びＢａ
ｍＨＩの制限酵素エンドヌクレアーゼ部位間でｐＵＢ１
１０に連結した。生じたプラスミドｐＳＹ９５２は、カ
ナマイシン耐性遺伝子と同じ方向にＴ７特異的プロモー
ターを含んでいる。
【０１０１】プラスミドｐＳＹ９５２を、枯草菌Ｉ１６
８およびＢＩＰｏＬ中に形質転換した。そして、これら
の株を、プラスミド由来のカナマイシン耐性遺伝子によ
りコードされたポリペプチドの発現レベルについて解析
した。Ｉ１６８，ｐＵＢ１１０を含むＩ１６８，ｐＳＹ
９５２を含むＩ１６８，ＢＩＰｏＬ，ｐＵＢ１１０を含
むＢＩＰｏＬ、およびｐＳＹ９５２を含むＢＩＰｏＬの
増殖培養物からの約１０9 の細胞を、増殖および胞子形
成サイクルの間で複数の時点で得た。これらの細胞試料
中のタンパク質を処理し、ポリアクリルアミドゲル電気
泳動によって解析した。
【０１０２】ｓｐｏ ＶＧプロモーターからの転写速度
が細胞密度の関数として増加し、そして初期の胞子形成
期間中で最大に達するので、標的タンパク質の加速的蓄
積がｐＳＹ９５２を含むＢＩＰｏＬ株で培養物が胞子形
成を起こす時期において期待される。その結果によれ
ば、培養物が定常状態に接近してそれに入ると、分子量
３４kDのタンパク質が大いに増加することが示される。
このタンパク質のサイズは、ｐＳＹ９５２でコードされ
るカナマイシン耐性遺伝子生成物〔Sadaieら、J.Bacter
iology, 141 : 1178 1182 (1980)〕の予想サイズと一致
する。このタンパク質は、ｓｐｏ ＶＧにより制御され
るＴ７ＲＮＡポリメラーゼ遺伝子を欠くｐＳＹ９５２を
含むＩ１６８もしくはＢＩＰｏＬ中、またはＴ７プロモ
ーター配列を欠くｐＵＢ１１０を含むＢＩＰｏＬ中には
見い出されない。ｐＳＹ９５２を含むＢＩＰｏＬにおけ
る増殖の２４時間後での標的タンパク質の最大蓄積レベ
ルは、デンシトメトリーでの測定によると、細胞タンパ
ク質の２０％であった。
【０１０３】９．ｂ．枯草菌中でのＳｌｐＩ−４の発現 プラスミドｐＧ１０ ＳｌｐＩを、ＥｃｏＲＩ ＲＥＮ
で消化した。クレノーＤＮＡポリメラーゼ反応を用いて
粘着末端をフィルインした後、このＤＮＡをＢｇｌIIに
よって消化した。プラスミドｐＳＹ６６２を、ＳｍａＩ
およびＢａｍＨＩ ＲＥＮで消化した。続いて、２つの
プラスミドを、低融点温度のアガロースゲルを通す電気
泳動によって精製し、そしてＮＡＣＳ（ＢＲＬ）カラム
で精製した。ｐＧ１０ ＳｌｐＩのＤＮＡ断片をｐＳＹ
６６２の分子鎖に連結し、アンピシリン（４０μｇ／m
l）中で大腸菌に形質転換した。形質転換体を、プラス
ミド含有について解析し、１つ（ｐＳＹ６６２／Ｇ１０
／ＳｌｐＩ−４）を、なおの試験のために選択した。
【０１０４】枯草菌ＢＩＰｏＬのコンピテント細胞を、
ｐＳＹ６６２／Ｇ１０／ＳｌｐＩ−４を用いて形質転換
し、９０分間振盪しながら３７℃でインキュベーション
した。続いて、この形質転換混合物を、１０μｇ／mlの
テトラサイクリンを含む新鮮なＬＢで１：１００に希釈
し、振盪しながら３７℃でインキュベーションした。試
料をとり、同数の細胞を溶解し、ＳＤＳ−ＰＡＧＥの分
離用ゲルにかけた。遺伝子１０／ＳｌｐＩ−４融合タン
パク質の合成を検出するために、抗Ｓｌｐ抗体を用いて
イノブロット分析を実施した。
【０１０５】枯草菌中でのＳｌｐＩ−４ポリペプチドの
発現は、細胞タンパク質をポリアクリルアミドゲルから
ニトロセルロースフィルターへのトランスファー後、抗
Ｓｌｐ抗体との血清反応性（ｓｅｒｏｒｅａｃｔｉｖｉ
ｔｙ）によって検出した。ＣＮＢｒでの細胞の徹底的処
理により、血清反応性タンパク質がＳｌｐＩ−４遺伝子
の生成物であることを、我々は証明した。これはメチオ
ニン残基の後を切断するが、ＳｌｐＩ−４はメチオニン
を欠いているので、それは完全な状態のままである。Ｃ
ＮＢｒ処理によって、クマシブルー色素で染色可能なタ
ンパク質の９８％以上が除去された。メチオニンを欠く
タンパク質で予期されるように、ＳｌｐＩ−４は完全な
状態であって、なお抗−Ｓｌｐ血清と反応する。
【０１０６】実施例３ ＳｌｐIII 遺伝子の集成および発現 １．ＳｌｐIII 遺伝子の集成スキームの概要 合成ＳｌｐIII 遺伝子は、ＳｌｐＩ遺伝子のタンパク質
に、およびカイコガ（Bombyx mori）がつくる絹のフィ
ブロインタンパク質の結晶領域に類似するタンパク質を
コードする。ＳｌｐIII は、規則的な間隔（約５０残
基）を置いてアミノ酸のチロシンを含むため、絹フィブ
ロインタンパク質と一層類似している。これは、Ｓｌｐ
Ｉの多量体には見られない。ＳｌｐIII 遺伝子を、小さ
な部分の集成によってつくった。第一に、長さ約６０bp
のＤＮＡの３つの２本鎖セクションが化学合成された。
【０１０７】各セクションは、バクテリオファージＭ１
３への挿入によってクローニングされ、そしてＤＮＡ配
列が確認された。続いて、これらのセクションはベクタ
ーから取り出され、特定の順番で互いに連結された。こ
の約１８０bpの連結物は、ＳｌｐIII 「単量体」と呼ば
れる。次に、「単量体」は特定の順番で連結され、Ｓｌ
ｐIII の２量体、３量体、４量体等が生得られた。次
に、多量体は、ＳｌｐIII タンパク質を検出するために
直接プラスミド発現ベクターにクローニングされ、又は
まずアダプタープラスミドにクローニングされた。Ｓｌ
ｐIII ＤＮＡのアダプターへの挿入は、一層の遺伝子
操作を可能にするが、これについては後に記述する。集
成のスキームは、以下のように描かれる。２本鎖ＤＮＡ
セクションの合成。
【０１０８】
【化３】
【０１０９】ＤＮＡおよび、ＳｌｐIII 遺伝子の３つの
セクションの対応するアミノ酸配列を次に示す。
【０１１０】
【化４】
【０１１１】２本鎖ＤＮＡ配列が５′から３′方向で示
される。この配列によりコードされるアミノ酸（ｇ＝グ
リシン、ａ＝アラニン、ｓ＝セリン、ｙ＝チロシン）
は、各セクションのすぐ下に示す。制限エンドヌクレア
ーゼによる切断のための認識配列は、各セクションの上
に示す。上記６本の１本鎖ＤＮＡを合成した。合成の
後、ＤＮＡ鎖を精製し、相同性のある鎖をアニーリング
した。各鎖の約１μｌ（０．５μｇ）を、２μｌの１０
×ＡＡ（記載）緩衝液および１６μｌの滅菌脱イオン水
と、１．５mlのポリプロピレン製Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ管
中で混合した。この管を沸騰水槽（１ｌのビーカーに５
００mlの水）に１０分間入れ、その後、このビーカーを
ホットプレートから外し、実験台で室温まで冷却した。
これには約１〜２時間を要した。
【０１１２】３本の２本鎖セクションを別々にＭ１３ｍ
ｐ１８中にクローニングした。セクション１を、多重ク
ローニング部位のうちＳｍａＩおよびＢａｍＨＩの制限
酵素切断部位間で連結した。セクション２は、ＢａｍＨ
ＩとＰｓｔＩ制限酵素切断部位間で連結した。そして、
セクション３は、ＰｓｔＩとＨｉｎｄIII 制限酵素切断
部位間で連結した。各クローンは、Ｍ１３ｍｐ１８．
１，Ｍ１３ｍｐ１８．２，Ｍ１３ｍｐ１８．３である。
各クローン化セクションのＤＮＡ配列を決定した。正し
いＤＮＡ配列を有する各セクションの代表１つを回収
し、次の段階、すなわち「単量体」の集成における材料
とした。
【０１１３】３．ＳｌｐIII の「単量体」の集成 ＤＮＡセクション２および３を、制限酵素を用いたＭ１
３クローンの消化によって分離した。すなわち、セクシ
ョン２では、Ｍ１３ｍｐ１８．２をＢａｍＨＩとＰｓｔ
Ｉとで消化した。セクション３では、Ｍ１３ｍｐ１８．
３をＰｓｔＩとＨｉｎｄIII とで消化した。２つのセク
ションを精製し、これらと最初にＢａｍＨＩとＨｉｎｄ
III で消化したＭ１３ｍｐ１８．１を等モル量混合し
た。Ｔ4 ＤＮＡリガーゼを添加して、相同性のあるオー
バーラップする末端を１−２−３の順で連結した。粘着
末端のハイブリダイゼーション特異性のため、３つのセ
クションはこの順でのみ効果的に連結する。Ｍ１３ｍｐ
１８．１．２．３と命名される集成体中のクローン化
「単量体」のＤＮＡ配列は正しいと判明し、上記２で示
された。
【０１１４】４．ＳｌｐIII の「単量体」の多量体化 大量の「単量体」構造遺伝子を調製するため、最初にこ
の「単量体」をプラスミドベクターｐＵＣ１２中にサブ
クローニングした。Ｍ１３ｍｐ１８．１．２．３をＥｃ
ｏＲＩおよびＨｉｎｄIII 制限酵素で消化した。Ｓｌｐ
III 「単量体」をゲルで精製し、そしてＥｃｏＲＩ及び
ＨｉｎｄIII で消化されたｐＵＣ１２に連結した。生ず
るプラスミドＤＮＡが調製され、「単量体」がＢａｎＩ
ＲＥＮでの消化によってベクターから遊離し、断片を
ゲル精製した。多量体を創製するために、ＢａｎＩ末端
を有する「単量体」ＤＮＡをリガーゼ反応により連結し
た。非パリンドローム末端のＢａｎＩ認識配列は、頭対
尾連結のみを可能にする。多量体化の程度は、ゲル電気
泳動および臭化エチジウムを用いたＤＮＡの染色によっ
てモニターした。
【０１１５】５．ＳｌｐIII の多量体のクローニング プラスミドｐＣＱＶ２〔Queen ら、J.Appl.Mol.Gen., 2
: 1-10 (1983)〕をＥｃｏＲＩおよびＢａｍＨＩ制限酵
素で消化し、約９００bpの断片を精製した。このＤＮＡ
断片は、バクテリオファージλｃＩ−８５７レプレッサ
ー遺伝子、右方向のプロモーターＰR 、およびｃｒｏ遺
伝子を含んでいる。プラスミドｐＳＹ３３５〔Ferrari
ら、J.Bacteriology, 161 : 556-562 (1985)中ではｐＪ
Ｆ７５１と記載〕を制限酵素ＥｃｏＲＩおよびＢａｍＨ
Ｉで消化し、続いて、ｐＣＱＶ２の約９００bpのＤＮＡ
断片に連結した。この構成によって得られたプラスミド
ｐＳＹ７５１は、３７℃および４２℃でβ−ガラクトシ
ダーゼ遺伝子を発現するが、３０℃では発現しない（図
８）。
【０１１６】この方法では、最初にＳｌｐIII 遺伝子
を、中間体プラスミド中の「アダプター」配列にクロー
ン化し、続いて発現系にサブクローン化する。このアダ
プター配列は、以下の有用な特徴を有している。すなわ
ち、中心部の１つのユニークＢａｎＩ制限酵素部位、Ｂ
ａｎＩのいずれかの側にある３つのユニーク制限酵素部
位、アミノ酸メチオニン、アスパラギン酸−プロリンま
たはアルギニンにおいてタンパク質分解をコードする情
報および小サイズ。ＢａｎＩ部位は、ＢａｎＩ末端を有
するＳｌｐIII 多量体のための挿入点である。
【０１１７】アダプターは、Applied Biosystems 380A
Synthesizer で合成され、Ｍ１３ｍｐ１８にクローン化
され、そしてＤＮＡ配列が確認された。続いて、アダプ
ターは、ＢａｎＩ ＲＥＮ部位を欠く特に構成されたプ
ラスミドベクターにサブクローン化された。この受容体
プラスミドを以下のように調製した。プラスミドｐＪＨ
１０１（Ferrari ら、1983）を、制限酵素ＡｈａIII で
部分消化し、そして再連結した。大腸菌ＨＢ １０１の
形質転換体を、クロラムフェニコール（１２．５mg／m
l）を含む培地中で選択した。幾つかの単離体の制限酵
素切断解析をした後、１つのプラスミドｐＳＹ３２５を
選択した（図７）。このプラスミドには、クロラムフェ
ニコール耐性遺伝子およびｐＪＨ１０１の複製起点（ｐ
ＢＲ３２２から）のみが含まれた。ＸｈｏIIによる完全
消化の後、ｐＳＹ３２５をゲルで精製したアダプターと
連結した。結果として、アダプター−プラスミドｐＳＹ
９３７が得られ、この新しい制限酵素部位が実証され
た。
【０１１８】ＳｌｐIII 多量体をｐＳＹ９３７のＢａｎ
Ｉ部位にクローン化した（図７）。陽性クローンをコロ
ニーハイブリダイゼーションによって同定し、ハイブリ
ダイゼーション用ＤＮＡプローブとしてＳｌｐIII のセ
クション１の短鎖を用いた（第２表に示したプローブの
配列）。陽性クローンをゲル電気泳動による挿入多量体
のサイズで特徴付けた。最後に、ＳｌｐIII 配列を、フ
ランキングアダプター領域中の制限酵素部位を用いて、
発現プラスミドの特異的位置にサブクローニングした。
【０１１９】ＳｌｐIII タンパク質は、以下のアミノ酸
組成を有する。 SlpIII 1178 AA MW 83,000 (fm) DPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPM GAGS(GAGAGS)6GAAGY [(GAGAGS)9GAAGY] 18 GAGAGSGAGAGSGAGAMDPGRYQLSAGRYHYQLVWCQK （ｆｍ）は、転写開始コドン。
【０１２０】ＳｌｐIII 発現ベクター プラスミドＤＮＡのｐＳＹ１０８６は、ＳｌｐIII の１
９反復配列（３．５kb）を含むｐＳＹ９３７の誘導体で
ある。このプラスミドＤＮＡを、ＮｒｕＩおよびＰｖｕ
IIで消化し、断片をアガロースゲル電気泳動で分離し
た。続いて、この精製ＳｌｐIII 多量体を、ＰｖｕIII
制限酵素で消化したプラスミドｐＳＹ７５１にクローン
化した。いくつかのクローンを解析したところ、発現実
験用およびＳｌｐIII 精製用として１つのクローン（ｐ
ＳＹ１００８）を選択した。
【０１２１】ｐＳＹ１００８のアンピシリン薬剤耐性遺
伝子を、ｐＳＹ１０１０からのカナマイシンマーカー
（ＤｒａＩおよびＳｓｐＩによるｐＳＹ６３３の消化、
およびｐＵＣ４ＫのＨｉｎｄIII 消化で得られたＫａｎ
R の挿入によって調製）で置換し、出来たプラスミドは
ｐＳＹ１１８６と呼ばれた。プラスミドｐＳＹ１１８６
のＳｌｐIII 部分をＢａｎＩで除去することによって、
新しいプラスミドｐＳＹ１２６２が生成した。このプラ
スミドには、単量体の重合により得られるＢａｎＩ末端
を含む断片の直接連結を可能にするユニークＢａｎＩ部
位が含まれる。このプラスミドは、以下のタンパク質の
ための挿入部を含むプラスミドの生成に用いられてき
た。ＳＥＬＰ１，２，３、およびＳｌｐ４。
【０１２２】ＳｌｐIII の産生および精製 細胞培養 大腸菌を以下の培地で培養する。 ｇ／ｌ 酵母抽出物 ２０ カサミノ酸 ２０ ペプトン ２０ ゼラチンペプトン ２０ ＫＨ2 ＰＯ4 ２ Ｋ2 ＨＰＯ4 ２ Ｎａ2 ＨＰＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ２ ショ糖 ２ アンピシリン ０．１
【０１２３】３０℃で一晩増殖させた培養物（５００ml
〜１ｌ）を、５００ｌの発酵容器に含まれる３７５ｌの
培地へ接種するために用いた。発酵容器の条件は、タコ
メーターの読みが１００rpm 、容器の背圧が５psi 、お
よび５０％を越える溶解Ｏ2を維持するため通気速度が
１７０ｌ／min である。培養物のＯＤ850 が２．０に達
した時、発酵容器にブドウ糖（１ｇ／ｌ）およびアンピ
シリン（０．０５ｇ／ｌ）を添加し、ＯＤ値が再び２．
０に達した。ＯＤ650 が２．０に達した時、温度を１０
分間４２℃に上昇させた後、２時間３８℃に低下させ
た。続いて、この培養物を１０℃に冷却し、細胞を連続
遠心機による遠心で収穫して、処理まで−７０℃で凍結
した。２つの別々の発酵による回収量は、細胞の湿重量
で７．３kgおよび５．２kgであった。その他の培地も利
用でき、異なったプラスミドに対して様々な選択条件が
科せられる（すなわち、アンピシリンの代用にカナマイ
シン）。こういった条件は、実験室規模の発酵で（用量
１０ｌ）で使用された。
【０１２４】細胞溶解 方法１． 細胞を解凍し、５０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ
（pH７．０）、１mM ＥＤＴＡ中に濃度が１kg湿重量／
６ｌとなるように懸濁した。そして、８０００psi でＡ
ＰＲ細胞破砕装置を２回通して細胞を破砕した。細胞溶
解処理中、細胞を氷槽で冷却し続けた。続いて、細胞溶
解物を連続遠心機（４℃で操作するSorvall RC5B冷却遠
心機、Ｔ２−２８ローター付き）を用いて２６，０００
×Ｇで遠心した。こういった条件下で、生成量に対して
９０％を越えるＳｌｐIII が、ペレット中に見い出され
た。その上清には、下記のようなＮＨ4 ＳＯ4 沈澱で回
収できる産物は含まれていない。ペレットは下記のよう
にしてＬｉＢｒで抽出した。
【０１２５】方法２． 凍結細胞を解凍し、５０mM Ｔ
ｒｉｓ−ＨＣｌ（pH７．０）、１０mM ＥＤＴＡおよび
プロテアーゼ活性を阻害する５mM ＰＭＳＦ中に濃度が
１kg湿重量／６ｌとなるように懸濁した。細胞を、この
緩衝液中で室温にて０．５〜２時間攪拌し、次にリゾチ
ームを濃度１ｇ／ｌまで添加し、２０分間インキュベー
ションした。さらに、細胞懸濁液を攪拌しながら、β−
メルカプトエタノールを７０mMまで添加し、界面活性剤
ＮＰ４０を終濃度１％に添加した。続いて、ＭａＣｌ2
を５０mMまで添加して、ＤＮＡアーゼを濃度１mg／ｌで
添加し、室温で２０分間インキュベーションした。さら
に、細胞溶解物を連続遠心機を用いて２６，０００×Ｇ
で方法１に従って遠心し、上清を回収して、もう１度２
６，０００×Ｇで連続遠心機を通過させた。２度目の遠
心から得られる上清には、全量の５％末端のＳｌｐIII
が含まれていたが、これは下記のようにＮＨ4 ＳＯ4 で
回収される。１回目および２回目の２６，０００×Ｇに
よる遠心操作から得られるペレットを合わせて、以下に
記載するようにＬｉＢｒで抽出した。
【０１２６】方法３． この方法では、Ｔ７ファージの
リゾチームをコードする第二のプラスミドを含む大腸菌
株を使用する。このプラスミドは、ＳｌｐIII 遺伝子お
よび薬剤耐性決定因子をコードするプラスミドと両立で
きる。この株は、上記の２つの方法と同じ培地および同
一条件下で増殖する。しかし、細胞内でのＴ７リゾチー
ムの産生によって、その細胞壁は弱められ、１００mMを
越えるＥＤＴＡおよび濃度０．５ないし１．０％ｖ／ｖ
のＮＰ４０の添加によって、発酵の完了時には細胞は容
易に溶解し得る。
【０１２７】ＮＰ４０の代わりに発酵培地中へのクロラ
ムフェニコール（２０ml／ｌ）の添加によっても溶解が
容易に起きることもある。あるいは、溶解に先立って細
胞を遠心により集め、上記２つの方法と同様にＴｒｉｓ
−ＥＤＴＡ中に１kg湿重量／６ｌとして再懸濁してか
ら、ＮＰ４０またはクロラムフェニコールの添加によっ
て溶解することができる。そのどちらかの方法で細胞を
溶解したのち、最初の２つの方法において記載したよう
に連続ローターによって２６，０００×Ｇで細胞溶解物
を遠心する。これらの方法では、ペレットのＬｉＢｒ抽
出、および上清のＮＨ4 ＳＯ4 沈澱が、生成物の回収の
ために用いられる。
【０１２８】ＳｌｐIII の精製 上記のごとく、細胞溶解物の２６，０００×Ｇでの遠心
によって得られたペレットを、等用量の９Ｍ ＬｉＢｒ
で抽出する。塩溶液を添加し、そして室温での攪拌によ
ってペレットを均一に懸濁する。均一懸濁液が得られた
後、この混合物を１時間室温で攪拌する。続いて、混合
物を、４℃または室温にて連続ローターによる２６，０
００×Ｇで遠心し、ペレットおよび上清分画を得る。上
清を取り、ペレットを上記の９Ｍ ＬｉＢｒ等用量に再
懸濁する。１時間混合した後、混合物を２６，０００×
Ｇで遠心し、得られた上清を最初のＬｉＢｒ抽出からの
上清と混合して、４℃で一晩放置した。細胞中に含まれ
る約９０％のＳｌｐIII が、この方法によるＬｉＢｒで
抽出される。
【０１２９】ＬｉＢｒ抽出物を４℃で一晩放置すると、
沈澱が生じ、これを２６，０００×Ｇでの遠心により除
去して捨てる。上清は透析バッグに入れ、２日間蒸留水
を何回か交換しながら透析する。ＬｉＢｒを透析によっ
て除去すると、ＳｌｐIII 産物が透析バッグに沈澱す
る。沈澱物を遠心で集め、蒸留水で２〜３回洗う。最後
に洗った生成物を遠心して凍結乾燥する。ＳｌｐIII を
２６，０００×Ｇの上清分画から回収するには、ＮＨ4
ＳＯ4 沈澱が用いられる。個体のＮＨ4 ＳＯ4 を、これ
が３８％飽和に達する（２３１ｇ／ｌ）まで４℃に保っ
た試料に徐々に加える。続いて、混合物を４℃にて２〜
３時間攪拌する。沈澱物を連続遠心機による遠心で回収
し、等量の蒸留水または０．５％ ＳＤＳ水溶液で洗浄
する。このペレットは、継続的洗浄によって白さを増
し、夾雑タンパク質として除かれる。ＳｌｐIII が洗浄
ペレットとして回収され、凍結乾燥によって乾燥でき
る。
【０１３０】ＳｌｐIII のトリプシン処理工程 ＳｌｐIII を、５０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH８．
０）、１Ｍ ＮａＣｌ緩衝液に懸濁し、３７℃の水槽に
入れ、ＴＰＣＫトリプシン処理溶液を懸濁液中に混合し
た。最終トリプシン濃度は０．１％であった。３時間
後、溶液を１６，０００×Ｇで１５分間遠心し、ペレッ
トを初め０．５％ ＳＤＳ溶液の１／２等量で洗い、続
いて蒸留水で洗った。各洗浄の後、ペレットを遠心にて
回収した。最終産物を水に懸濁し、４℃でさらに透析を
続けた。トリプシン処理によって、ＳｌｐIII は９９．
４％の純度まで精製された。
【０１３１】ＳｌｐIII の物理的測定 精製絹様タンパク質の物理的測定値は、微生物的に産生
した反復アミノ酸重合体が天然に存在する重合体の特性
を正確に模倣している事実を確立するために、カイコガ
（Bombyx mori）の絹の値と比較されてきた。物理的測
定は、カイコガの絹フィブロインの結晶領域の逆平行鎖
ベータシート構造の実験モデル〔Marsh,Corey、およびP
auling, Biochem.Biophys.Acta. (1955) 16 ; Paulin
g、およびCorey, Proc.Natl.Acad.Sci. USA (1953) 39
: 247〕を確認するためになされた。Ｓｌｐフィルムか
ら得られたＸ線解析像の予備解析は、Fraser, MacRai、
およびSteward (1966)によって記載されたものと一致す
る（第４表）。
【０１３２】ＳｌｐIII の円偏向二色性（ＣＤ）および
フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）スペクトル解析結果は、
ベータおよび逆ベータ構造の高度の拡がりと一致する。
様々な溶媒中において、ＳｌｐIII から得られたスペク
トルと天然に存在する絹フィブロインのそれとを比較
（Isuka およびYoung.Proc.Natl.Acad.Sci. USA (1966)
55 : 1175）すると、溶液中のＳｌｐIII は、絹フィブ
ロインに見られる、ランダム構造および規則性の高い構
造の混合物からなることが示される。
【０１３３】 第４表 材 料 ａ（Ａ） ａ（Ａ） ａ（Ａ） （ＡＧ）n ９．４２ ６．９５ ８．８７ （ＡＧＡＧＳＧ）n ９．３９ ６．８５ ９．０５ ＣＴＰ画分 ９．３８ ６．８７ ９．１３ 天然フィブロイン ９．４０ ６．９７ ９．２０ ９．４４ ６．９５ ９．３０ ＳｌｐIII ９．３８ ６．９４ ８．９７ Fraser et al., J.Mol.Biol.(1966) 19 : 580中に引
用。実施例４
【０１３４】ＥＢＳＩ遺伝子の構成 前記の様にして６種類のオリゴヌクレオチド鎖を合成
し、そして精製した。
【０１３５】
【化５】
【０１３６】オリゴヌクレオチド鎖（iii ），（iv），
（ｖ）および（vi）をアニーリングし、ＨｉｎｄIII お
よびＥｃｏＲＩで消化したプラスミドｐＢＳｍ１３
（＋）のＤＮＡ（Stratagene）に連結した。連結反応の
生成物を、大腸菌ＪＭ １０９株に形質転換した。形質
転換体のコロニーを、アンピシリン耐性によって選択し
た。32Ｐラベルのオリゴヌクレオチド（iii ），（iv）
とのハイブリダイゼーションによって、コロニーをスク
リーニングした。いくつかのハイブリダイゼーション陽
性クローンからのプラスミドＤＮＡを精製し、その塩基
配列を決定した。それらプラスミドのうち２つ、ｐＳＹ
１２９２およびｐＳＹ１２９３に、オリゴヌクレオチド
（iii ），（iv），（ｖ）および（vi）で示される配列
が含まれていた。
【０１３７】これらの配列には、１つを除いて合成オリ
ゴヌクレオチドに存在するすべてのヌクレオチドが含ま
れていた。７番目のＧ：Ｃ塩基対が欠損しているものが
あった（iii ）。この塩基対の欠損によって、１カ所の
ＢａｎＩ部位が機能しなくなっていた。遺伝子断片の
５′末端に２番目のＢａｎIIを導入するために、オリゴ
ヌクレオチド（ｉ）および（ii）をアニーリングし、Ｈ
ｉｎｄIII およびＥｃｏＲＩで消化したプラスミドｐＢ
Ｓｍ１３（＋）に連結した。アンピシリン耐性の形質転
換体からのプラスミドＤＮＡを精製した。２つのプラス
ミド、ｐＳＹ１２９５およびｐＳＹ１２９６〔ＳｔｕＩ
（オリゴヌクレオチド配列に含まれるユニーク部位）で
消化され得る〕の配列を決定した。両プラスミドは、オ
リゴヌクレオチド（ｉ）および（ii）で表される配列を
含むことが示された。
【０１３８】ｐＳＹ１２９２からのプラスミドＤＮＡ
を、ＨｉｎｄIII 、Ｓｉヌクレアーゼ、およびＥｃｏＲ
Ｉで順次消化した。消化生成物をアガロースゲル電気泳
動によって分離し、約１５０塩基対のＤＮＡ断片をゲル
から切り出した。このＤＮＡ断片を、ＳｔｕＩおよびＥ
ｃｏＲＩで消化したプラスミドＤＮＡ ｐＳＹ１２９６
と連結した。この連結反応の生成物を、大腸菌ＪＭ １
０９株に形質転換し、アンピシリン耐性について選択し
た。32Ｐラベルのオリゴヌクレオチド（ｖ）とハイブリ
ダイゼーションするコロニーを選択した。２つのハイブ
リダイゼーション陽性クローンからのプラスミドＤＮＡ
を精製して、その配列を決定した。これらのプラスミド
を、ｐＳＹ１２９７およびｐＳＹ１２９８と命名した。
これらは、以下の配列を含有していた。
【０１３９】
【化６】
【０１４０】ＥＢＳＩ多量体遺伝子の集成 ＢａｎＩ受容体プラスミドｐＳＹ９３７を、ＢａｎIIの
粘着末端ＤＮＡ断片を受容するために修飾した。２つの
オリゴヌクレオチドをこの目的で合成した。
【０１４１】
【化７】
【０１４２】オリゴヌクレオチド（vii ）および（vii
i）をアニーリングし、そしてＢａｍＨＩで消化したプ
ラスミドＤＮＡ ｐＳＹ９３７に連結した。連結反応の
生成物を、大腸菌ＪＭ １０９株に形成転換した。アン
ピシリン耐性を示す形質転換体のコロニーを選択した。
32Ｐラベルのオリゴヌクレオチド（vii ）とのハイブリ
ダイゼーションによって、コロニーをスクリーニングし
た。決定したＤＮＡの塩基配列によれば、２つのハイブ
リダイゼーション陽性クローン、ｐＳＹ１２９９および
ｐＳＹ１３００には、オリゴヌクレオチド（vii ）およ
び（viii）で示される配列が含まれていた。
【０１４３】プラスミドＤＮＡ、ｐＳＹ１２９８をＢａ
ｎIIで消化し、消化断片をアガロースゲル電気泳動で分
離した。約１５０bpのＥＢＳＩ遺伝子断片を切り出し、
そして電気泳動およびエタノール沈澱で精製した。サイ
ズ４５０bpないし６，０００bpの範囲の多量体を誘導す
るために、約１μｇの精製断片を自己連結した。続い
て、自己連結した生成物を、ＢａｎIIで消化したプラス
ミドＤＮＡ ｐＳＹ１２９９に連結した。この連結反応
生成物を、大腸菌ＨＢ １０１株に形質転換した。クロ
ラムフェニコール耐性の形質転換体を選択した。各形質
転換体からのプラスミドＤＮＡを精製し、ＥＢＳＩ多量
体ＤＮＡ挿入によるサイズの増大について解析を行っ
た。サイズ範囲が１．５kbp から４．４kbp にわたる挿
入部を有する１０個のクローン（ｐＳＹ１２４０−ｐＳ
Ｙ１２４９）が得られた。
【０１４４】ＥＢＳＩ多量体遺伝子の発現 これらクローンのうちの１つ、ｐＳＹ１２４８は、４kb
のＥＢＳＩ多量体遺伝子を含むが、これをλＰR 発現ベ
クターであるｐＳＹ７５１に再クローン化した。ｐＳＹ
１２４８からのプラスミドＤＮＡを、ＮｒｕＩおよびＰ
ｖｕIIで消化し、アガロースゲル電気泳動で分離し、Ｅ
ＢＳＩ多量体遺伝子に相当するＤＮＡバンドを切り出
し、そしてＮＡＣＳ精製によって精製した。プラスミド
ｐＳＹ７５１からのＤＮＡを、ＰｖｕIIで消化し、そし
て前記ＮｕｖＩ−ＰｖｕII断片と連結した。連結反応生
成物を大腸菌ＨＢ １０１に形質転換し、そしてアンピ
シリン耐性の形質転換体を選択した。
【０１４５】新しいプラスミドｐＳＹ１２８０を含む２
つのクローンを選択した。ｐＳＹ１２８０を含む大腸菌
細胞を３０℃でＯＤ600 値０．７まで増殖させ、そして
次に１．５時間で４２℃まで温度を上昇させた。細胞の
産生するタンパク質を、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって分析
した。分離したタンパク質をニトロセルロースペイパー
に移行せしめ、抗ＥＬＰウサギ血清を用いた免疫反応性
によって検出した。見かけの分子量１２０kDを有する、
強い反応を示すタンパク質バンドが認められた。
【０１４６】ｐＳＹ１２８０のアンピシリン薬剤耐性遺
伝子をカナマイシンマーカーで置換し、生じたプラスミ
ドをｐＳＹ１３２２と呼んだ。このプラスミドは、ＥＢ
ＳＩ精製のための発酵に用いられた（「方法」参照）。 pSY1332/pSY1280 EBSIタンパク質 1413 AA MW 113,159 MDPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASERFCMGS [(GVGVP)8(GAGAGSGAGAGS)1 ] 26 MCYRAHGYQLSAGRYHYQLVWCQK
【０１４７】ＥＢＳＩタンパク質の精製 プラスミドｐＳＹ１２８０を含む大腸菌ＨＢ １０１株
を１０ｌの容量で発酵させた。この細胞を濾過により濃
縮し、さらに遠心分離により収穫した。ペレット化した
細胞を、処理まで−７０℃で凍結保存した。凍結した細
胞を氷上で解凍し、細胞のｇ湿重量当たり４mlの５０mM
Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（pH７．０）、１０mM ＥＤＴＡ、
５mM ＰＭＳＦを含む溶液に懸濁した。その細胞を、フ
レンチプレスによって２回１５，０００psi で破砕し、
そして０℃で冷却した。粗製溶解生成物を２０分間２６
Ｋ×Ｇでの遠心によって清澄化した。
【０１４８】この上清タンパク質は、固体の硫酸アンモ
ニアを２０％飽和まで添加する（１１４ｇ／ｌ）ことに
よって沈澱した。沈澱物を、１０分間１０Ｋ×Ｇでの遠
心によって回収した。ペレットを１０mlの水に再懸濁
し、４℃で１０mM Ｔｒｉｓ（pH８．０）、１５Ｍ Ｎ
ａＣｌに対して透析した。透析溶液を、室温で１．５時
間０．１％トリプシン（Ｓｉｇｍａ）を用いて消化し、
２０％硫酸アンモニウムを用いて再沈澱させた。沈澱し
たタンパク質を、水に再懸濁し、４℃で１０mMＴｒｉｓ
（pH７．０）、１mM ＥＤＴＡ溶液に対して透析した。
この試料のタンパク質純度は、アミノ酸組成の分析によ
って、８３％と決定した。
【０１４９】ＥＢＳＩタンパク質の弾性特性 上記の半精製ＥＢＳＩタンパク質の可溶性調製物を、３
０分間３７℃でインキュベーションし、室温で１０分間
１０Ｋ×Ｇでの遠心分離にかけた。この処理によって、
ＥＢＳＩタンパク質が凝集して不溶化し、ペレットは半
透明の固体になる。この固体は、ガラス棒での渦流また
は軟浸による機械的破砕に耐えた。この固体は、剃刀に
より、高い弾性を示すストリップに切断することができ
た。これらは、繰り返しの伸長と弛緩の後、それらの型
を完全に保った。そして、圧縮にも耐え、構造の不可逆
的変形を全く起こさなかった。
【０１５０】ＥＢＳＩの精製 ＥＢＳＩ試料（純度−７０％）を、４℃で１５分間、５
０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、５０mM ＮａＣｌ、（pH８．
０）の緩衝液に透析し、一晩でこの緩衝液を１回交換し
た。沈澱物が認められた場合には、試料を、４℃で１５
分間２７，０００×Ｇでの遠心分離にかけた。その上清
を、５０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、５０mMＮａＣｌ、（pH
８．０）緩衝液で平衡化しておいたDEAE-Sephacel カラ
ムにかけた。ＥＢＳＩを含む分画からの流出物を集めて
プールした。DEAE-Sephacel カラムからのプール分画
に、試料中の最終濃度が２ＭとなるようにＮａＣｌを加
えた。
【０１５１】不溶性物質を、２０分間２７，０００×Ｇ
での遠心分離によって除去した。続いて、この上清を、
２Ｍ ＮａＣｌ添加の５０mMリン酸ナトリウムpH７緩衝
液で平衡化したPhenyl-Sepharoseカラムに適用した。溶
出タンパク質がＡ280 で全く検出されなくなるまで、こ
のカラムを緩衝液で徹底的に洗った。続いて、５０mMリ
ン酸ナトリウム（pH７．０）緩衝液で段階的濃度勾配を
かけて、カラムからの溶出を行った。ＥＢＳＩ活性分画
をプールし、その後の分析に備えて４℃で保存した。前
記の手法にこれらの工程を加えることによって、１００
％純粋なＥＢＳＩが認められた。実施例５
【０１５２】ＥＬＰＩの構成および発現 ２本のオリゴヌクレオチド鎖を、「方法」のところで記
載したようにして合成し、そして精製した。
【０１５３】
【化８】
【０１５４】２本のオリゴヌクレオチド鎖を、アニーリ
ングして、ＲＥＮのＨｉｎｄIII およびＥｃｏＲＩで消
化したプラスミドｐＢＳｍ１３（＋）のＤＮＡを用いて
連結させた。この連結反応生成物を大腸菌ＪＭ １０９
株に形質転換した。形質転換体のコロニーを、32Ｐ−ラ
ベルオリゴヌクレオチド（ｉ）とのハイブリダイゼーシ
ョンによりスクリーニングした。ハイブリダイゼーショ
ン陽性コロニーからのプラスミドＤＮＡを精製し、配列
を決定した。１つのプラスミド、ｐＳＹ１２８７には、
オリゴヌクレオチド（ｉ）および（ii）について示され
た配列が含まれていた。ｐＳＹ１２８７からのプラスミ
ドＤＮＡをＢａｎＩ制限酵素で消化し、消化断片をアガ
ロースゲル電気泳動によって分離した。約６０bpのＥＬ
ＰＩ遺伝子断片を切り出して、ＮＡＣＳカラムによって
精製した。約１μｇの精製断片を、サイズ３００bpない
し５０００bpの範囲の多量体を産生するために自己連結
した。
【０１５５】続いて、自己連結生成物を、ＢａｎＩ制限
酵素で消化したプラスミドＤＮＡｐＳＹ９３７を用いて
連結した。この連結反応の生成物を大腸菌ＨＢ １０１
株に形質転換した。クロラムフェニコール耐性の形質転
換体を選択した。個々の形質転換体のプラスミドＤＮＡ
を精製し、ＥＬＰＩ重複ＤＮＡ挿入片によるサイズの増
大について解析を行った。サイズが１．０kbp ないし
２．５kbp の範囲にある４つのクローン（ｐＳＹ１３８
８−１３９１）が得られた。これらのクローンは、λＰ
R 発現ベクターｐＳＹ７５１へ再クローン化した。こう
して得られたクローン（ｐＳＹ１３９２−１３９５）
を、ＥＬＰＩの発現に使用した。ＥＬＰＩタンパク質の
アミノ酸組成は、以下の通りであった。 pSY1395 ELPIタンパク質 859 AA MW 72,555 MDPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFARNILAIRW [ (VPGVG)4 ] 40VPWTRVDLSAGRYHYQLV WCQKＳＥＬＰ１遺伝子の構成および発現 「方法」のところで記載したように、２種類のオリゴヌ
クレオチド鎖を合成し、そして精製した。
【０１５６】
【化９】
【０１５７】これらのオリゴヌクレオチド鎖をアニーリ
ングし、ＰｓｔＩ制限酵素で消化したプラスミドｐＳＹ
１３０４と連結した（ｐＳＹ１３０４は、ｐＳＹ８５７
の３量体担体の代わりに単量体単位を有する点で、ｐＳ
Ｙ８５７と異なっている）。クロラムフェニコール耐性
の形質転換体コロニーからプラスミドＤＮＡを精製し
た。制限酵素ＳｎａＢＩで消化可能なプラスミド、ｐＳ
Ｙ１３６５を配列決定したところ、正しいことが証明さ
れた。上記のように（ＥＬＰＩの構成および発現）精製
したＥＬＰＩ遺伝子を、製造元（Stratagene）が記載す
る通りにマングビーン（Mung Bean ）のヌクレアーゼで
処理した。続いて、ＤＮＡ断片の混合物を、ＦｓｐＩ，
ＳｎａＢＩ、およびウシの腸フォスファターゼで順次消
化した。この連結反応の生成物を、大腸菌ＨＢ１０１株
に形質転換し、クロラムフェニコール耐性の株を選択し
た。個々の形質転換体からのプラスミドＤＮＡを精製
し、ＥＬＰＩ単量体のＤＮＡ挿入部に関する解析を行っ
た。２つのプラスミド、ｐＳＹ１３６６ＡおよびｐＳＹ
１３６６Ｂの配列を決定した。両者とも、ＥＬＰＩのＤ
ＮＡ配列を正しい方向で含有していることが示された。
【０１５８】プラスミドＤＮＡ、ｐＳＹ１３６６を、Ｂ
ａｎＩ制限酵素で消化し、ＳＥＬＰ１を含むＤＮＡ断片
をゲル精製した。多量体を創製するために、１μｇのＳ
ＥＬＰ１のＤＮＡ断片を自己連結させた。サイズが５０
０bpないし１０kbp の範囲にある多量体が得られた。Ｓ
ＥＬＰ１多量体を、ｐＳＹ１２６２のＢａｎＩ部位へク
ローン化した。陽性クローンを挿入された多量体につい
て電気泳動により特徴づけ、そして発現およびタンパク
質解析のために使用した。 pSY1396 SELP1タンパク質 2025 AA MW 148,212 MDPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPMGAGS (GAGAGS)6 [GA'A(VPGVG)4VAAGY(GAGA GS)9] 24 GAA(VPGVG)4VAAGY(GAGAGS)2GAGAMDPGRYQLSAGRYHYQLVWCQK
【０１５９】ＳＥＬＰ２−単量体の構成 プラスミドＤＮＡ、ｐＳＹ１２９８を、ＢａｎII制限酵
素で消化し、ＥＢＳＩ遺伝子断片を前記のようにして精
製した。ＥＢＳＩ単量体断片を、ＢａｍII制限酵素で消
化されそしてウシの腸フォスファターゼで処理されたｐ
ＳＹ１３０４（ｐＳＹ８５７として構成された、Ｓｌｐ
III の単量体を含むｐＳＹ９３７）に連結した。連結反
応生成物の混合物を、大腸菌ＨＢ １０１株に形質転換
した。クロラムフェニコール耐性の形質転換体を選択し
た。いくつかの分離物の制限酵素解析の後、ＥＢＳＩ単
量体遺伝子に対応するＤＮＡ断片を含む１個のプラスミ
ドｐＳＹ１３０１を選択した。
【０１６０】ＳＥＬＰ２−重複遺伝子集成および発現 プラスミドＤＮＡ、ｐＳＹ１３０１をＢａｎＩ制限酵素
で消化し、ＳＥＬＰ２「単量体」を含むＤＮＡ断片をゲ
ル精製した。多量体を創製するために、１μｇのＳＥＬ
Ｐ２ ＤＮＡ断片を自己連結させた。サイズが１２kbp
を越える多量体が得られた。ＳＥＬＰ２多量体を、ｐＳ
Ｙ１２６２のＢａｎＩ部位へクローン化した。陽性クロ
ーンを、挿入された多量体のサイズについてゲル電気泳
動により特徴付けた。サイズが１．５kbないし１１kbの
範囲にある挿入部を有するクローンを選択した。６kb
（１８反復）の挿入部を含むプラスミドＤＮＡ、ｐＳＹ
１３７２を使用してさらに解析しそしてタンパク質の精
製を行った。
【０１６１】ＳＥＬＰ２タンパク質の精製 プラスミドｐＳＹ１３７２を含む大腸菌ＨＢ １０１株
を、「発酵法」で記した方法に従って発酵させた。この
細胞を遠心によって集めた。ペレット化した細胞を、加
工まで−７０℃で冷凍保存した。凍結した細胞を氷上で
解凍し、細胞のｇ湿重量当たり４mlの５０mM Ｔｒｉｓ
−ＨＣｌ（pH７．０）、１０mM ＥＤＴＡ、５mM ＰＭ
ＳＦを含む溶液に懸濁した。その細胞を、Ｇａｕｌｉｎ
細胞破砕装置に８，０００psi で通過させて破砕した。
粗製細胞溶解生成物を２０分間、２６，０００×Ｇでの
遠心によって清澄化した。
【０１６２】この上清は、ＳＥＬＰ２の７５％以上を含
んでおり、２０％の硫酸アンモニア（１１４ｇ／ｌ）の
添加によって沈澱した。沈澱物を、１０分間１０，００
０×Ｇでの遠心によって回収した。ペレットを１０mlの
水に再懸濁し、４℃で１０mMＴｒｉｓ（pH８．０）、
０．１５Ｍ ＮａＣｌに対して透析した。約１０％のＳ
ＥＬＰ２タンパク質を含む不溶性タンパク質分画を回収
するために、透析物質を１５分間２６，０００×Ｇでの
遠心にかけた。この不溶性タンパク質ペレットを、３０
分間５０℃にて時々攪拌しながら、０．２％ ＳＤＳ中
で２回洗浄した。この不溶性タンパク質を、１５分間２
６，０００×Ｇでの遠心にかける度に回収し、５０％エ
タノールで洗浄した。
【０１６３】最終タンパク質ペレットを水に再懸濁し、
ウェスタンブロット解析及び、アミノ酸組成により分析
した。ウェスタンブロットによれば、ＳＥＬＰ２タンパ
ク質は、大きな分子量（＞１５０kD）に一致する均一な
サイズを有しているように見える。アミノ酸組成では、
ＳＥＬＰ２調製物がほぼ８０％純度を有し、観察された
アミノ酸のモル比（Ｓｅｒ：Ｇｌｙ：Ａｌａ：Ｐｒｏ：
Ｖａｌ：Ｔｙｒ）は、ｐＳＹ１３７２に存在するＳＥＬ
Ｐ２の配列から予期された、予想組成値と極めて近接し
ている。 pSY1372 SELP2タンパク質 2055 AA MW 152,354 MDPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPMGAGS(GAGAGS)2(GVGVP)8 [(GAGAGS)6GAAGY(G AGAGS)5(GVGVP)8 ] 17(GAGAGS)6GAAGY(GAGAGS)2GAGAMDPGRYQLSAGRYHYQLVWCQK
【０１６４】ＳＥＬＰ３−構成および発現 プラスミドＤＮＡ ｐＳＹ１３０１を、ＨａｅII制限酵
素で部分消化し、消化断片をアガロースゲル電気泳動に
よって分離した。大きい方のＤＮＡ断片を切り出し、Ｎ
ＡＣＳカラムで精製した。精製断片を自己連結させ、連
結反応物をＴ４ＤＮＡリガーゼを不活化するため１５秒
間７０℃で加熱し、最終的にＰｓｔＩ制限酵素で消化し
た。続いて、消化混合物を、大腸菌ＪＭ １０９株に形
質転換した。クロラムフェニコール耐性の形質転換体を
選択した。個々の形質転換体からのプラスミドＤＮＡを
精製し、以下の解析を行った（１）ＰｓｔＩ制限酵素に
対する耐性、および（２）ＳＥＬＰ２遺伝子断片に含ま
れる６０bpのＨａｅII断片の欠失。
【０１６５】１つのクローン（ｐＳＹ１３７７）が、両
方の要件を満たしていた。プラスミドＤＮＡ ｐＳＹ１
３７７を、ＢａｎＩ制限酵素で消化し、ＳＥＬＰ３単量
体を含むＤＮＡ断片をゲル精製した。多量体を創製する
ために、１μｇのＳＥＬＰ３ＤＮＡ断片を自己連結させ
た。サイズが５００bpないし１０kbp の範囲にある多量
体が得られた。ＳＥＬＰ３多量体を、ｐＳＹ１２６２の
ＢａｎＩ部位へクローン化した。陽性クローンを、挿入
された多量体のサイズについて電気泳動により特徴付
け、そして発現及びタンパク質解析に用いた。 pSY1397 SELP3 Protein 2257 AA MW 168,535 MDPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPMGAGS(GAGAGS)2 [(GVGVP)8(GAGAGS)8 ] 24 (GVGVP)8(GAGAGS)5GAGAMDPGRYQLSAGRYHYQLVWCQK
【０１６６】ＳＬＰ４−構成および発現 プラスミドＤＮＡ ｐＳＹ１３０４（ｐＳＹ８５７の３
量体単位とは区別されるような、１つの単量体単位を有
するｐＳＹ８５７）をＨａｅIIで部分消化し、そして消
化断片をアガロースゲル電気泳動によって分離した。大
きい方のＤＮＡ断片を切り出し、ＮＡＣＳカラムで精製
した。精製断片を自己連結させ、そして連結反応物をＴ
４ＤＮＡリガーゼを不活化するため１５秒間７０℃で加
熱し、最終的にＰｓｔＩ制限酵素で消化した。続いて、
消化混合物を、大腸菌ＪＭ １０９株に形質転換した。
クロラムフェニコール耐性の形質転換体を選択した。個
々の形質転換体からのプラスミドＤＮＡを精製し、以下
の解析を行った。
【０１６７】（１）ＰｓｔＩ制限酵素に対する耐性、お
よび（２）ＳＥＬＰ２遺伝子断片に含まれる６０bp Ｈ
ａｅII断片の欠失。１つのクローン（ｐＳＹ１３７８）
が、両方の要件を満たしていた。プラスミドＤＮＡ ｐ
ＳＹ１３７８を、ＢａｎＩ制限酵素で消化し、そしてＳ
ＬＰ４単量体を含むＤＮＡ断片をゲル精製した。多量体
を創製するために、１μｇのＳＬＰ４ ＤＮＡ断片を自
己連結させた。サイズが３００bpないし６kbp の範囲に
ある多量体が得られた。ＳＬＰ４多量体を、ｐＳＹ１２
６２のＢａｎＩ部位へクローン化した。陽性クローン
を、挿入された多量体のサイズについて電気泳動により
特徴付け、そして発現およびタンパク質解析に用いた。
【０１６８】 pSY1398 SLP4タンパク質 1101 AA MW 76,231 MDPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPMGAGS [(GAGAGS)6] 27(GAGAGS)4GAGAMDPGRYQ LSAGRYHYQLVWCQK 上記の結果が示すように、高度の反復配列を調製および
クローン化でき、絹ならびに他のタンパク質、および抗
原といった天然タンパク質を模倣し得る多様な生成物を
製造するために、発現用にこの反復配列が使用される。
さらに、様々な宿主における誘導可能な条件下でペプチ
ドの発現を制御する新規な系が提供される。こうして、
新規なタンパク質様産物を提供でき、これによって、新
しい特性が示され、または天然に存在する生成物の特性
に近接する可能性が生じる。
【０１６９】文献 １．Maniatis, T., Fritsch, E.F. 及びSambrook, J. 1
982. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Cold
Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY。 ２．Laemmli, U.K. 1970. Nature(London), 227 : 680-
685 。 ３．Applied Biosystems User Bulletin. 1984. No.13
。 ４．Matteucci, M.D. 及びCaruthers, M.H. 1981. Jour
nal Amer.Chem.Soc., 10 3 : 3185-3319 。 ５．McBride, L.J. 及びCaruthers, M.H. 1933. Tetrah
edron Letters , 24 : 245-248。 ６．Smith, 1980. Methods in Enzymology , 65 : 371
-379。 ７．Vieira, J.及びMessing, J. 1982. Gene, 19 : 259
-268。 ８．Anagnostopouls, C.及びSpizizen, J. 1981. J.Ba
cteriol., 81 741-746。 ９．Davanloo, P., Rosenberg, A.H.Dunn, J.J. 及びSt
udier, F.W. 1984. Proc .Natl.Acad.Sci. USA , 81 : 2
035-2039。 10．Rosenbluh, A., Banner, C.D.B., Losick, R. 及び
Fitz-James, P.C. 1981.J.Bacteriol., 148 : 341-351
。
【０１７０】11．Sadaie, Y., Burtis, K.C.及びDoi,
R. 1980. J.Bacteriol., 141 : 1178-1182 。 12．Queen, C. 1983. J.Applied Molecular Genetics,
２ : 1-10 。 13．Ferrari, F.A., Trach, K.及びHoch, J.A. 1985.
J.Bacteriol., 161 : 556-562 。 14．Johnson, W.C., Moran, C.P.及びLosick, T.R. 198
3. Nature(London), 30 2 : 800-804 。 15．Studier, W.F. 及びMoffat, B.A. 1986. J. Mol.
Biol., 189 : 113-130 。 16．Goldfarb, D.S., Doi, R.H. 及びRodriguez, R.L.
1981. Nature(London),293 : 309-311 。 17．Ferrari, F.A., Nguyen, A., Lang, D. 及びHoch,
J.A. 1983. J.Bacterio l., 154 : 1513-1515 。 18．Lacey, R.W. 及びChopra, I. 1974. J.Med.Microb
iology, ７ : 285-297。 19．Norrander, J., Kempe, T.及びMessing, J. 1983.
Gene, 26 : 101-106。 20．Sanger, F., Nicklen, S. 及びCoulson, A.R. 197
7. Proc.Natl.Acad.Sci. USA , 74 : 5463-5467。
【０１７１】21．Biggin, M.D., Gibson, T.J.及びHon
g, G.F. 1983. Proc.Natl.Acad.Sci. USA , 80 : 3963-
3965。 22．Zagursky, R.J., Baumeister, K., Lomax, N. 及び
Berman, M.L. 1985. Ge ne Anal.Techn., ２ : 89-94。 23．Sanger, F.及びCoulson, A.R. 1978. FEBS Letter
s, 87 : 107-110。 24．Sadler, J.R., Techlenburg, M. 及びJ.L.Betz. 19
80. Plasmids containing many tandem copies of a sy
nthetic lactose operator. Gene ８ : 279-300。
【０１７２】本明細書で記載された出発物および特許出
願のすべては、本発明の関連する技術を持った者の技術
水準を示唆するものである。あらゆる出版物および特許
出願は、各出版物または特許出願が特殊および別個に文
献的組み入れを指摘されるような程度まで、ここに文献
として組み入れられている。本発明が、完全に記述され
ていれば、当該分野における技術者にとって、添付の請
求項の精神および範囲を逸脱せずに、それに対する多く
の変更および修飾をなし得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はプラスミドｐＳＹ７０１の構造を示す。
【図２】図２は（Ａ）β−ラクタマーゼまたは（Ｂ）ｇ
ｌｙ−ａｌａペプチドに対する抗体を用いてのポリペプ
チドのイムノブロットを示す。
【図３】図３はプラスミドｐＧ１０／ＳｌｐＩの作成流
れ図を示す。
【図４】図４はポリペプチド生成物のイムノブロットを
示す。（Ａ）抗Ｓｌｐ抗体によるＴ７ｇｐ１０／Ｓｌ
ｐ、（Ｂ）抗Ｓｌｐ抗体によるＴ７ｇｐ９／Ｓｌｐ、
（Ｃ）クマシブルーによる染色。
【図５】図５はプラスミドｐＳＹ８５６の作成を示す流
れ図を示す。
【図６】図６はＴ７系によるカナマイシン耐性の遺伝子
生成物の蓄積を示すタイムコースを示す。
【図７】図７はプラスミドｐＳＹ８５７の作成を示す流
れ図を示す。
【図８】図８はプラスミドｐＳＹ９８０の作成を示す流
れ図を示す。
【図９】図９は（Ａ）β−ガラクトシダーゼ／ＳｌｐII
I の遺伝子融合体の生成物を含むゲルのアミドブラック
染色、及び（Ｂ）抗Ｓｌｐ抗体による同一生成物のイム
ノブロットを示す。
【図１０】図１０はプラスミドｐＳＹ１２８５の作成を
示す流れ図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 //(Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:19） (Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:07） (Ｃ１２Ｐ 21/02 Ｃ１２Ｒ 1:19） (Ｃ１２Ｐ 21/02 Ｃ１２Ｒ 1:07） (72)発明者 チェインバース，ジェイムズ アメリカ合衆国，カリフォルニア 92103, サンディエゴ，ジョージア ストリート 3936 (72)発明者 コーゼー，スチュアート シー. アメリカ合衆国，カリフォルニア 92014, デルマー，ラ アマティスタ ロード 308 (72)発明者 ポロック，トーマス ジェイ. アメリカ合衆国，カリフォルニア 92122, サンディエゴ，ロビンズ ストリート 4354

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 オリゴペプチドの反復単位を有するペプ
    チドをコードするＤＮＡ配列の組換え体発現生成物を含
    んで成るポリペプチドであって、前記オリゴペプチドが
    少なくとも３分子の異なったアミノ酸を含みそして全体
    で４ないし３０分子のアミノ酸を含むことを特徴とし、
    前記ペプチド中に少なくとも２つの反復単位が存在しそ
    して各反復単位中に少なくとも２つの同一アミノ酸が存
    在し、前記単位が約１ないし１５個のアミノ酸で出来た
    アミノ酸架橋によって連結されている場合があり、前記
    ＤＮＡ配列が次の式： Ｋｋ（ＷＭＸｘＮＹｙ）ｉＬｌ ｛式中、 ＫおよびＬは、それぞれ約１ないし１００個のアミノ酸
    から成るアミノ酸配列をコードするＤＮＡ配列であっ
    て、ＫおよびＬが全アミノ酸の約２０％未満であり、 ｋおよびｌは０または１を示し、 Ｗは、次の式： 〔（Ａ）ｎ（Ｂ）ｐ〕ｑ （式中、Ａは、前記オリゴペプチド反復単位をコードす
    るＤＮＡ配列であって、前記反復単位中で約１２ないし
    ９０個のヌクレオチドを含み、前記反復単位中に存在す
    る前記同一アミノ酸をコードする少なくとも２つのコド
    ンが異なっており、そこでは少なくとも１個のヌクレオ
    チドに相違のある少なくとも２つの異なったＡが存在
    し、 Ｂは、同一または異なる単位であって、約３ないし４５
    個のヌクレオチドを有し、Ａ単位によってコードされる
    オリゴペプチド単位以外をコードする、Ａとは相違した
    ＤＮＡ配列であり、 ｎは、１から１００の範囲にある整数であり、 各ｐは、それぞれ０または１であり、そしてｑは、少な
    くとも１であって、少なくとも９０個のヌクレオチドの
    ＤＮＡ配列を形成するように選択される）｝を有するこ
    とを特徴とするポリペプチド。
  2. 【請求項２】 前記ポリペプチドが、反復単位としてＧ
    ＡＧＡＧＳおよびＧＶＧＶＰの少なくとも１つを含む、
    請求項１記載のポリペプチド。
  3. 【請求項３】 オリゴペプチドの反復単位を有するペプ
    チドをコードするＤＮＡ配列の組換え体発現生成物を含
    んで成るペプチドであって、前記オリゴペプチドが少な
    くとも３個の異なったアミノ酸を含みそして全体で４な
    いし３０個のアミノ酸を含むことを特徴とし、前記ペプ
    チド中に少なくとも２つの反復単位が存在しそして各反
    復単位中に少なくとも２つの同一アミノ酸が存在し、前
    記単位が約１ないし１５個のアミノ酸で出来たアミノ酸
    架橋によって連結されている場合があり、前記ＤＮＡ配
    列が、次の式： Ｋｋ（ＷＭＸｘＮＹｙ）ｉＬｌ ｛式中、 ＫおよびＬは、それぞれ約１ないし１００個のアミノ酸
    から成るアミノ酸配列をコードするＤＮＡ配列であっ
    て、ＫおよびＬが全アミノ酸の約２０％未満であり、 ｋおよびｌは０または１を示し、 Ｗは、次の式： 〔（Ａ）ｎ（Ｂ）ｐ〕ｑ （式中、Ａは、前記オリゴペプチド反復単位をコードす
    るＤＮＡ配列であって、前記反復単位中で約１２ないし
    ９０個のヌクレオチドを含み、前記反復単位中に存在す
    る前記同一アミノ酸をコードする少なくとも２つのコド
    ンが異なっており、そこでは少なくとも１個のヌクレオ
    チドに相違のある少なくとも２つの異なったＡが存在
    し、 Ｂは、同一または異なる単位であって、約３ないし４５
    個のヌクレオチドを有し、Ａ単位によってコードされる
    オリゴペプチド単位以外をコードする、Ａとは相違した
    ＤＮＡ配列であり、 ｎは、１から１００の範囲にある整数であり、 各ｐは、それぞれ０または１であり、そしてｑは、少な
    くとも１であって、少なくとも９０個のヌクレオチドの
    ＤＮＡ配列を形成するように選択される）｝を有するこ
    とを特徴とするペプチド。
  4. 【請求項４】 ＡがＧＡＧＡＧＳまたはＧＶＧＶＰをコ
    ードする、請求項３記載のポリペプチド。
  5. 【請求項５】 オリゴペプチドの反復単位を含むペプチ
    ドをコードするＤＮＡ配列の組換え体ＤＮＡ発現生成物
    を含んで成るペプチドの製造方法であって、前記反復単
    位が少なくとも３個の異なったアミノ酸を含みそして全
    体で４ないし３０分子のアミノ酸を含むことを特徴と
    し、前記ペプチド中に少なくとも２つの反復単位が存在
    しそして各反復単位中に少なくとも２つの同一アミノ酸
    が存在し、前記単位が約１ないし１５個のアミノ酸で出
    来たアミノ酸架橋によって連結されている場合があり、
    前記ＤＮＡ配列が、次の式： Ｋｋ（ＷＭＸｘＮＹｙ）ｉＬｌ ｛式中、 ＫおよびＬは、それぞれ約１ないし１００個のアミノ酸
    から成るアミノ酸配列をコードするＤＮＡ配列であっ
    て、ＫおよびＬが全アミノ酸の約２０％未満であり、 ｋおよびｌは０または１を示し、 Ｗは、次の式： 〔（Ａ）ｎ（Ｂ）ｐ〕ｑ （式中、Ａは、前記オリゴペプチド反復単位をコードす
    るＤＮＡ配列であって、前記反復単位中で約１２ないし
    ９０個のヌクレオチドを含み、前記反復単位中に存在す
    る前記同一アミノ酸をコードする少なくとも２つのコド
    ンが異なっており、そこでは少なくとも１個のヌクレオ
    チドに相違のある少なくとも２つの異なったＡが存在
    し、 Ｂは、同一または異なる単位であって、約３ないし４５
    個のヌクレオチドを有し、Ａ単位によってコードされる
    オリゴペプチド単位以外をコードする、Ａとは相違した
    ＤＮＡ配列であり、 ｎは、１から１００の範囲にある整数であり、 各ｐは、それぞれ０または１であり、そしてｑは、少な
    くとも１であって、少なくとも９０残基のヌクレオチド
    のＤＮＡ配列を形成するように選択される）を有し、 ＭおよびＮは、同一の場合も異なる場合もあり、コドン
    のＤＮＡ配列であって、それぞれＷおよびＸと読み枠が
    合っている０ないし１８残基のヌクレオチドから成るＤ
    ＮＡ配列であり、 Ｘは、Ｗと同一の場合も異なる場合もあり、次の式：
    〔（Ａ1)ｎ1(Ｂ1)ｐ1 〕ｑ1 を有し、 Ｙは、Ｗと同一の場合も異なる場合もあり、次の式： 〔（Ａ2)ｎ2(Ｂ2)ｐ2 〕ｑ2 （式中、すべての記号は、それらに対応する文字の定義
    に従う）を有し、 ｘおよびｙは０または１、 ｉは１ないし１００を示し、そしてｑ，ｑ1 ならびにｑ
    2 の合計は少なくとも１であり且つ約５０以下である｝
    を有し、 前記方法が、請求項４に記載した原核生物宿主を増殖さ
    せ、ここで前記ＤＮＡ配列が前記宿主中で機能する転写
    開始および終止調制御域の転写および翻訳制御の下にあ
    り、これにより前記ペプチドが発現され、そして発現産
    物を単離することを含んで成る方法。
  6. 【請求項６】 前記ペプチドが、反復単位ＧＡＧＡＧＳ
    およびＧＶＧＶＰの少なくとも１つを含んで成る、請求
    項５記載の方法。
JP06387097A 1986-11-04 1997-03-03 オリゴペプチド反復単位を有する大ポリペプチド Expired - Lifetime JP3250968B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US92725886A 1986-11-04 1986-11-04
US927258 1986-11-04

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63500640A Division JPH01501755A (ja) 1986-11-04 1987-10-29 合成ｄｎａの構成および大ポリペプチドの合成におけるその使用

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11100595A Division JP2000135092A (ja) 1986-11-04 1999-04-07 オリゴペプチド反復単位を有する大ポリペプチド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1014586A true JPH1014586A (ja) 1998-01-20
JP3250968B2 JP3250968B2 (ja) 2002-01-28

Family

ID=25454485

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63500640A Pending JPH01501755A (ja) 1986-11-04 1987-10-29 合成ｄｎａの構成および大ポリペプチドの合成におけるその使用
JP06387097A Expired - Lifetime JP3250968B2 (ja) 1986-11-04 1997-03-03 オリゴペプチド反復単位を有する大ポリペプチド
JP11100595A Withdrawn JP2000135092A (ja) 1986-11-04 1999-04-07 オリゴペプチド反復単位を有する大ポリペプチド

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63500640A Pending JPH01501755A (ja) 1986-11-04 1987-10-29 合成ｄｎａの構成および大ポリペプチドの合成におけるその使用

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11100595A Withdrawn JP2000135092A (ja) 1986-11-04 1999-04-07 オリゴペプチド反復単位を有する大ポリペプチド

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0293443B1 (ja)
JP (3) JPH01501755A (ja)
AT (1) ATE233273T1 (ja)
AU (1) AU612340B2 (ja)
DE (1) DE3752363T2 (ja)
DK (1) DK369788A (ja)
FI (1) FI101720B (ja)
NO (1) NO311982B1 (ja)
NZ (1) NZ222450A (ja)
WO (1) WO1988003533A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004508033A (ja) * 2000-09-08 2004-03-18 ウニヴェルジテート・チューリッヒ 反復モジュールを含む反復タンパク質の集合体
KR101706296B1 (ko) * 2015-12-21 2017-02-13 주식회사 브레인온 기억력, 학습력, 인지력 향상용 조성물
US10435436B2 (en) 2015-12-21 2019-10-08 Brainon Inc. Composition for improving memory, learning ability, and cognitive ability

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5496712A (en) * 1990-11-06 1996-03-05 Protein Polymer High molecular weight collagen-like protein polymers
US5830713A (en) * 1986-11-04 1998-11-03 Protein Polymer Technologies, Inc. Methods for preparing synthetic repetitive DNA
US5773249A (en) * 1986-11-04 1998-06-30 Protein Polymer Technologies, Inc. High molecular weight collagen-like protein polymers
US5606019A (en) 1987-10-29 1997-02-25 Protien Polymer Technologies, Inc. Synthetic protein as implantables
JPH04500754A (ja) * 1988-09-30 1992-02-13 アライド―シグナル・インコーポレーテッド 異種遺伝子発現のための改良細菌株
EP0406357B1 (en) * 1988-11-09 1998-01-07 Protein Polymer Technologies, Inc. Functional recombinantly prepared synthetic protein polymer
FR2656626B1 (fr) * 1989-12-29 1994-08-12 Pasteur Institut Fragment peptidique comprenant une sequence issue de la proteine 28 kda de schistosoma mansoni et compositions vaccinantes et/ou therapeutiques comprenant ledit fragment.
US5245012A (en) * 1990-04-19 1993-09-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method to achieve solubilization of spider silk proteins
US5932697A (en) * 1990-09-25 1999-08-03 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Synthetic antifreeze peptide
US5171505A (en) * 1990-11-28 1992-12-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for spinning polypeptide fibers
ATE258981T1 (de) * 1991-11-12 2004-02-15 Protein Polymer Tech Inc Kollagenartige proteinpolymere mit hohen molekularmassen
ATE253635T1 (de) * 1993-06-15 2003-11-15 Du Pont Rekombinante spinnerseide analoge
US5710252A (en) * 1995-02-03 1998-01-20 Eastman Kodak Company Method for recombinant yeast expression and isolation of water-soluble collagen-type polypeptides
US5670616A (en) * 1995-02-03 1997-09-23 Eastman Kodak Company Collagen-like polypeptides and biopolymers and nucleic acids encoding same
US5833991A (en) * 1995-04-10 1998-11-10 Cobra Therapeutics, Ltd. Glycine-containing sequences conferring invisibility to the immune system
CA2262446A1 (en) * 1996-08-07 1998-02-12 Protein Specialties, Ltd. Self-aligning peptides derived from elastin and other fibrous proteins
US6489446B1 (en) 1996-08-07 2002-12-03 Hsc Research And Development Limited Partnership Self-aligning peptides modeled on human elastin and other fibrous proteins
GB9718463D0 (en) * 1997-08-29 1997-11-05 Dynal As Biomolecules
GB9727512D0 (en) * 1997-12-31 1998-02-25 Adprotech Plc Fuzzy genes and their application in molecular adjuvants
KR20020089398A (ko) * 2000-03-24 2002-11-29 도쿄 노고 다이가쿠쵸가 다이효스루 니혼코쿠 견-유사 재료 전구체, 견-유사 재료 및 그들의 제조방법
GB0008582D0 (en) * 2000-04-08 2000-05-31 Adprotech Plc DNA immunization vectors
DE60232880D1 (de) 2001-05-24 2009-08-20 Neuren Pharmaceuticals Ltd Gpe-analoga und peptidomimetika
US7714020B2 (en) 2001-05-24 2010-05-11 Neuren Pharmaceuticals Limited Treatment of non-convulsive seizures in brain injury using G-2-methyl-prolyl glutamate
US7605177B2 (en) 2001-05-24 2009-10-20 Neuren Pharmaceuticals Limited Effects of glycyl-2 methyl prolyl glutamate on neurodegeneration
WO2003100065A1 (fr) * 2002-05-23 2003-12-04 Japan As Represented By President Of Tokyo University Of Agriculture And Technology Processus de production industrielle de proteines de soie et de proteine de type soie genetiquement modifiee a fonction impartie
DK1624864T3 (en) * 2003-05-14 2015-02-23 Danisco Us Inc Controlled release of active agents by the use of the repeat sequence protein polymers
CA2524707A1 (en) * 2003-05-14 2004-12-02 Dow Corning Corporation Repeat sequence protein polymer active agent conjugates, methods and uses
CA2686895A1 (en) 2007-05-10 2008-11-20 Elastin Specialties, Inc. Synthetic peptide materials for joint reconstruction, repair and cushioning
JP6050609B2 (ja) * 2012-05-31 2016-12-21 三洋化成工業株式会社 皮膚弾性向上材及び皮膚弾性向上用タンパク質溶液
AR091774A1 (es) 2012-07-16 2015-02-25 Dow Agrosciences Llc Proceso para el diseño de las secuencias de adn repetidas, largas, divergentes de codones optimizados
JP6326287B2 (ja) * 2013-05-22 2018-05-16 三洋化成工業株式会社 創傷治癒剤

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3004249A1 (de) * 1980-02-06 1981-08-13 Desowag-Bayer Holzschutz GmbH, 4000 Düsseldorf Holzschutzmittelkonzentrat und daraus hergestelltes mittel zum konservieren von holz und holzwerkstoffen
US4589882A (en) * 1983-09-19 1986-05-20 Urry Dan W Enzymatically crosslinked bioelastomers
US4585585A (en) * 1984-03-07 1986-04-29 University Of Connecticut Research & Development Corporation Decapeptides produced from bioadhesive polyphenolic proteins
GB2162190A (en) * 1984-07-06 1986-01-29 Pa Consulting Services Improvements in or relating to production of silk
CA1282020C (en) * 1984-09-13 1991-03-26 Kathy Jean Maugh Proteins for the production of bioadhesives
CN86100979A (zh) * 1985-02-07 1986-12-17 史密丝克莱恩贝克曼公司 疟疾疫苗的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004508033A (ja) * 2000-09-08 2004-03-18 ウニヴェルジテート・チューリッヒ 反復モジュールを含む反復タンパク質の集合体
JP2016053031A (ja) * 2000-09-08 2016-04-14 ウニヴェルジテート・チューリッヒＵｎｉｖｅｒｓｉｔａｅｔ Ｚｕｅｒｉｃｈ 反復モジュールを含む反復タンパク質の集合体
KR101706296B1 (ko) * 2015-12-21 2017-02-13 주식회사 브레인온 기억력, 학습력, 인지력 향상용 조성물
US10435436B2 (en) 2015-12-21 2019-10-08 Brainon Inc. Composition for improving memory, learning ability, and cognitive ability
US11369659B2 (en) 2015-12-21 2022-06-28 Brainon Inc. Method of enhancing a brain or cognitive function

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000135092A (ja) 2000-05-16
FI101720B1 (fi) 1998-08-14
FI101720B (fi) 1998-08-14
DE3752363T2 (de) 2004-02-19
FI883082A0 (fi) 1988-06-28
DK369788D0 (da) 1988-07-01
EP0293443B1 (en) 2003-02-26
WO1988003533A1 (en) 1988-05-19
AU1052888A (en) 1988-06-01
NO882946L (no) 1988-08-31
ATE233273T1 (de) 2003-03-15
AU612340B2 (en) 1991-07-11
NO311982B1 (no) 2002-02-25
JPH01501755A (ja) 1989-06-22
FI883082A (fi) 1988-06-28
NO882946D0 (no) 1988-07-01
EP0293443A4 (en) 1990-04-10
NZ222450A (en) 1990-09-26
DK369788A (da) 1988-07-01
EP0293443A1 (en) 1988-12-07
DE3752363D1 (de) 2003-04-03
JP3250968B2 (ja) 2002-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3250968B2 (ja) オリゴペプチド反復単位を有する大ポリペプチド
US5243038A (en) Construction of synthetic DNA and its use in large polypeptide synthesis
US5641648A (en) Methods for preparing synthetic repetitive DNA
US6355776B1 (en) Peptides comprising repetitive units of amino acids and DNA sequences encoding the same
US5830713A (en) Methods for preparing synthetic repetitive DNA
EP0406357B1 (en) Functional recombinantly prepared synthetic protein polymer
US5514581A (en) Functional recombinantly prepared synthetic protein polymer
US5770697A (en) Peptides comprising repetitive units of amino acids and DNA sequences encoding the same
US6184348B1 (en) Functional recombinantly prepared synthetic protein polymer
JPH10511845A (ja) 細菌において細胞外タンパク質を製造するための方法
JPH074254B2 (ja) ヒト成長ホルモンの製法
US5378613A (en) Method for increased expression of low molecular weight recombinant polypeptides
US5212083A (en) Sequence for stabilizing proteins in bacteria
WO1988008430A1 (en) Peptide production by protein engineering
RU2143492C1 (ru) Рекомбинантная плазмида, кодирующая гибридный белок - предшественник инсулина человека (варианты), штамм бактерий e.coli - продуцент гибридного белка - предшественника инсулина человека (варианты), способ получения инсулина человека
RU2144082C1 (ru) Рекомбинантная плазмида, кодирующая гибридный белок-предшественник инсулина человека (варианты), штамм бактерий e.coli - продуцент гибридного белка-предшественника инсулина человека (варианты) и способ получения инсулина человека
CA1341067C (en) Construction of synthetic dna and its use in large polypeptide synthesis
EP0312346A2 (en) E. coli sequence specific acid protease
US5576190A (en) Bacteriophage Lambda pL promoters
JP2560214B2 (ja) 分泌シグナルペプチドをコードするｄｎａ配列
EP0471514A2 (en) Improved bacteriophage lambda pL promoters
EP0493926A1 (en) A method for enhancing the structural stability of recombinant DNA expression vectors
CA2334080A1 (en) Cleavage of caulobacter produced recombinant fusion proteins

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term