JPH10234375A - マルチクローニングベクター - Google Patents
マルチクローニングベクターInfo
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- JPH10234375A JPH10234375A JP9046296A JP4629697A JPH10234375A JP H10234375 A JPH10234375 A JP H10234375A JP 9046296 A JP9046296 A JP 9046296A JP 4629697 A JP4629697 A JP 4629697A JP H10234375 A JPH10234375 A JP H10234375A
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Abstract
転換させることができかつ形質転換体の選別が極めて効
率よく行いうるマルチクローニングベクターの提供。 【解決手段】分裂酵母S.ポンベにおいて機能しうるプ
ロモーター(hCMVp)、該プロモーターによって支
配される異種蛋白質構造遺伝子を導入するためのマルチ
クローニングサイト、及びS.ポンベにおいて機能しう
る複製開始点を有し、好ましくは更に、hCMVpより
も低い転写活性を有する第2のプロモーター(SV40
p)、第2のプロモーターによって支配される抗生物質
耐性遺伝子、大腸菌内で機能しうる薬剤耐性遺伝子、
S.ポンベの栄養要求性変異を相補しうる構造遺伝子、
大腸菌内で機能してベクターを多複製数に増幅しうる第
2の複製開始点などを有するマルチクローニングベクタ
ー。並びに、このマルチクローニングベクターに異種蛋
白質構造遺伝子を導入してなる発現ベクター、この発現
ベクターを有するS.ポンベ形質転換体、及びその形質
転換体を用いる異種蛋白質の製造法。
Description
カロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe 、以
下S.ポンベという)による異種蛋白質の製造に有用な
マルチクローニングベクターに関する。また、このマル
チクローニングベクターに異種蛋白質構造遺伝子を導入
してなる発現ベクター、この発現ベクターを含有する
S.ポンベからなる形質転換体、その形質転換体を用い
る異種蛋白質の製造法に関する。
生産は、エシェリキア・コリ(Escherichia coli、以下
E.コリという)、サッカロミセス・セレビシエ(Sacc
haromyces cerevisiae、以下S.セレビシエという)お
よびバチルス(Bacillus)属等の微生物、あるいは動物
細胞、植物細胞ないし昆虫細胞を用いて盛んに行われて
きた。様々な生物由来の蛋白質(本発明ではこの用語を
ポリペプチドと区別しない意味で用いる)が対象と考え
られ、既に多くのものが工業的に生産され、医薬品等に
用いられている。
も全ての蛋白質に対して有効ではなく、真核生物由来の
蛋白質の複雑な翻訳後修飾あるいは天然体と同じ立体構
造を再現することは必ずしも容易ではない。実際、原核
細胞にて生産された生産物の構造および活性が不均一で
あるために医薬品等への利用が拒まれているものも知ら
れている(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,86,3428-3432,198
9)。
存在し、最終製品の夾雑物になる可能性がある。動物細
胞、植物細胞ないし昆虫細胞を用いる方法は扱いが微生
物より難しく、培養にコストがかかり、得られる細胞濃
度が低いために、生産効率が悪い。このため異種蛋白
質、特に真核生物由来の蛋白質を生産するために最も理
想的な生物は、微生物でありかつ真核生物である酵母で
あるとされている。培養方法も確立しており、真核生物
の遺伝情報を発現させるという点でも都合がよい。従来
より醗酵並びに食品工業で用いられており、人体に関す
る安全性も確立されている。エンドトキシンも含まな
い。
シエよりも動物細胞に近い性質を持つと考えられてい
る。このため、異種蛋白質を発現させる宿主としてS.
ポンベを用いることによって、動物細胞の場合と同様
の、より天然体に近い遺伝子産物が得られることが期待
される。培養方法も酵母類で共通の点が多く、他の酵母
で知られている知見を容易に応用しうる。したがって、
微生物学の方法と組換えDNA技術を用いて、S.ポン
ベを用いた異種蛋白質製造法を用いることが有利である
のは明白である。
えに関する研究はE.コリやS.セレビシエに比べてか
なり遅れており、特に遺伝子発現に関する研究は少な
い。例えば、本発明者らの研究以外には特開昭61−1
81397、特開平2−283288および特開平4−
63596等に記載された発明があるにすぎない。
クローニングベクターや発現ベクターを構築した(特開
平5−15380、特開平7−163373、WO96
/23890参照)。これら公報等に記載されているよ
うに、この発現ベクターを用いることにより、これまで
にS.ポンベを宿主としてヒトリポコルチンI、ラット
アルギナーゼ、ヒトアルギナーゼ、ラットNDPキナー
ゼ、ヒトインターロイキン6、チトクロームCなど多数
の異種蛋白質の発現に成功している。
発明にかかわる上記発現ベクターはその内部にS・ポン
ベ細胞内で機能しうる複製開始点(例えば、後述ar
s)を有さないことから、この発現ベクターは宿主内で
複製(増幅)されない。そのため複製開始点を有する他
の酵母ベクター(導入ベクター)とこの発現ベクターと
を同時に酵母に導入し、酵母内での組換え(homologous
recombination)をおこさせることが必要であった。こ
の酵母内組換えにより発現ベクターに複製開始点が導入
され、導入された複製開始点によって発現ベクターの宿
主内複製が起こる。
開平7−163373には、その発明にかかわるマルチ
クローニングベクター(pTL2M1)に複製開始点を
導入しうると記載されている。しかし引き続いて、この
マルチクローニングベクターは大きなベクターでありそ
のようなベクターに複製開始点を導入することは実際に
は困難であり、酵母内組換えにより発現ベクターに複製
開始点が導入される、と記載されている。
において、酵母内組換えの過程の人為的な制御は事実上
不可能である。そのため、導入ベクターの複製開始点以
外の部分が発現ベクターに導入されるなどの目的とする
組換え以外の組換えが起こる場合が少なくない。このよ
うな目的とする組換え以外の組換えによる組換え体が生
成した場合は目的とする組換え体の選択に多大な労力を
必要とした。
ーニングベクターに複製開始点を実際に導入してその有
用性を確認し前記課題を解決した。本発明は、このマル
チクローニングベクター、そのマルチクローニングサイ
トに異種蛋白質構造遺伝子を導入してなる発現ベクタ
ー、その発現ベクターを含有する形質転換体、およびそ
の形質転換体を用いる異種蛋白質の製造法に関する下記
発明である。
うるプロモーター領域、該プロモーター領域の下流に位
置しかつ該プロモーターによって支配される異種蛋白質
構造遺伝子を導入するためのマルチクローニングサイ
ト、および、S.ポンベ細胞内で機能しうる複製開始点
を有することを特徴とするマルチクローニングベクタ
ー。
うる第1のプロモーター領域、第1のプロモーター領域
の下流に位置しかつ該プロモーターによって支配される
異種蛋白質構造遺伝子を導入するためのマルチクローニ
ングサイト、第1のプロモーターよりも低い転写活性を
有する第2のプロモーターであってかつS.ポンベ細胞
内において機能しうる第2のプロモーター領域、第2の
プロモーター領域の下流に位置しかつ該プロモーターに
よって支配される抗生物質耐性遺伝子、大腸菌内で機能
しうる薬剤耐性遺伝子、S.ポンベの栄養要求性変異を
相補しうる構造遺伝子、S.ポンベ細胞内で機能しうる
第1の複製開始点、および、大腸菌内で機能してベクタ
ーを多複製数に増幅しうる第2の複製開始点、を有する
ことを特徴とするマルチクローニングベクター。
ルチクローニングベクターpTAL2M1。上記マルチ
クローニングベクターのマルチクローニングサイトに異
種蛋白質構造遺伝子を導入してなる発現ベクター。上記
発現ベクターを含有する分裂酵母S.ポンベ細胞からな
る形質転換体。上記形質転換体を培養し、得られた培養
細胞または培養液から異種蛋白質を取得することを特徴
とする異種蛋白質の製造法。
前記公知のマルチクローニングベクター(pTL2M
1)に複製開始点のみを導入したものであるのみなら
ず、さらに改良したものであってもよい。実際に本発明
の具体例であるマルチクローニングベクターは、pTL
2M1が有していなかったarsのみならず後述LEU
2’、ORIなどの遺伝子を含む。
を用いる。なお、制限酵素の名称〜略号は周知〜公知で
あることよりその説明を省略する。
に関連するベクター(プラスミド) pUC19、pBR322:いずれも遺伝子組換え実験
に汎用されているプラスミド。 pAL7:公知の酵母用導入ベクター(Nucleic Acids
Research,18,6485-6489,1991) 。 pTL2M1:特開平7−163373記載のマルチク
ローニングベクター。 その由来や構成は特開平5−15380も参照。
に関連する遺伝子 ars:S.ポンベ由来の自律複製領域(autonomous re
plicating sequence)(S.ポンベ細胞内で機能しうる
複製開始点の一種)。 hCMVp:ヒトサイトメガロウイルス由来のプロモー
ター(S・ポンベ細胞内において機能しうる(第1の)
プロモーター領域の一種)。 MCS:マルチクローニングサイト(第1のプロモータ
ー領域の下流に位置しかつ該プロモーターによって支配
される異種蛋白質構造遺伝子を導入するためのマルチク
ローニングサイト)。
腸菌内で機能してベクターを多複製数に増幅しうる複製
開始点の一種)。このORIは下記oriに由来するが
oriの複製数を抑制する制御部分を除いた複製開始点
であり、oriに比較して活性が高い。 SV40p:SV40ウイルス由来のプロモーター(第
1のプロモーターよりも低い転写活性を有する第2のプ
ロモーターであってかつ分裂酵母S.ポンベ細胞内にお
いて機能しうる第2のプロモーターの一種)。hCMV
pよりも転写活性が低い。
の一種)耐性遺伝子であって、バクテリアトランスポゾ
ンTn903由来のアミノ−3’−ホスホトランスフェ
ラーゼ遺伝子(第2のプロモーター領域の下流に位置し
かつ該プロモーターによって支配される抗生物質耐性遺
伝子の一種)。 LEU2’:下記LEU2遺伝子内の制限酵素AflI
II認識部位を消失させたもの[ただし、それがコード
するアミノ酸配列はLEU2がコードするアミノ酸配列
と同一](分裂酵母S.ポンベの栄養要求性変異を相補
しうる構造遺伝子の一種)。
内で機能しうる薬剤耐性遺伝子の一種)。 SV40t:SV40ウイルス由来のターミネーター。 5’−UTR:プロモーター領域とMCSを連結する非
翻訳領域。 3’−UTR:MCS下流側の非翻訳領域。
EUを相補しうる酵母S.セレビシエ由来のβ−イソプ
ロピルマレートデヒドロゲナーゼ遺伝子(栄養要求性変
異を相補しうる構造遺伝子の一種)。 ori:大腸菌内で機能しうるpBR322由来の複製
開始点。このoriには大腸菌内でのコピー数を抑制す
る制御部分を有しているためoriを有するベクターは
大腸菌内でのコピー数は制限されている。 stb:pAL7においてarsと一体となってベクタ
ーの保持に寄与していると考えられている遺伝子。
S.ポンベ内において機能しうるプロモーター領域(h
CMVpが好ましい)を有し、その下流に該プロモータ
ーによって支配されるMCS、およびS.ポンベ内で機
能しうる複製開始点(arsが好ましい)を有する。こ
のマルチクローニングベクターはさらに、大腸菌内で多
複製数に増幅しうる第2の複製開始点(ORIが好まし
い)とS.ポンベの栄養要求性変異を相補しうる構造遺
伝子(LEU2やLEU2’が好ましい)を有すること
が好ましい。
ルチクローニングベクターと同様に、第2のプロモータ
ー領域(SV40pが好ましい)とそれに支配される抗
生物質耐性構造遺伝子(NmRが好ましい)を有するこ
とが好ましい。第2のプロモーターは第1のプロモータ
ーよりも転写活性の低いものを用いることにより、形質
転換体の培養における異種蛋白質の産生量を著しく増大
させることを可能とする(特開平7−163373の記
載参照)。
ベクターは通常のマルチクローニングベクターの場合と
同様に、MCSの上流側に5’−UTRを下流側に3’
−UTRを有し、さらに少なくとも1つのターミネータ
ー(SV40tが好ましい)を有することが好ましい。
ては上記遺伝子をすべて有するものが好ましく、特に図
5の制限酵素切断地図に示すマルチクローニングベクタ
ーpTAL2M1が好ましい。以下、このpTAL2M
1を例にして本発明を特開平7−163373記載のp
TL2M1と比較して説明する。
oriが除かれ、新たにars、LEU’、およびOR
Iが導入されている。arsが導入されていることよ
り、pTAL2M1は酵母内でそれ単独で複製が起こ
り、酵母内組換えを必要としないことより前記酵母内組
換えに伴う問題が生じるおそれがない。また、oriの
代わりにORIが導入されていることより、大腸菌内で
の複製数が高まりシャトルベクターとしてより優れたベ
クターとなっている。さらにLEU’が導入されている
ことより、単独で栄養要求性変異を相補しうる。
bpであり、pTL2M1(約5000bp)に比較し
て新たにars、LEU’が導入されかつoriに代っ
てより活性の高いORIが導入されているにもかかわら
ずさほど大きなベクターとなっていない。したがって、
pTL2M1に複製開始点を導入しようとする場合に危
惧されたベクターが大きくなりすぎるという問題(特開
平7−163373の記載参照)は解決されている。こ
のようなことが可能となった理由の一つは、pAL7に
おけるars−stbからstbを切り離すとともに本
来のarsの両端をさらに切り取り、本来のars(約
1100bp)の活性を維持したより短いars(約9
00bp)を取り出して導入したことによる。さらに、
LEU2’についても本来のLEU2(約1850b
p)の活性を維持したより短いLEU2(約1400b
p)を元とした遺伝子である。
はLEU2そのものではなく、LEU2遺伝子内の制限
酵素AflIII認識部位を消失させたものである。こ
れはマルチクローニングサイトに制限酵素AflIII
認識部位を持たせているため(WO96/23890参
照)、LEU2におけるAflIII認識部位を消失さ
せる必要があったことによる。ただし、LEU2の機能
を維持する必要があるためLEU2’がコードするアミ
ノ酸配列はLEU2がコードするアミノ酸配列と同一で
ある必要がある。このため人為的なミュータジェネシス
(突然変異誘発)などによりアミノ酸配列を変化させる
ことなく塩基配列を変換してAflIII認識部位を消
失させることが好ましい。
変異を相補しうる構造遺伝子やそれ以外の遺伝子におい
ても、MCSにおける異種蛋白質構造遺伝子導入のため
の制限酵素認識部位と同じ制限酵素認識部位を有するこ
とは不都合である。したがって本発明マルチクローニン
グベクターを構成する遺伝子としては、その遺伝子がM
CSの制限酵素認識部位と同じ制限酵素認識部位を有し
ている場合は、そのような制限酵素認識部位を有しない
ように変異させた(それがコードするアミノ酸配列は変
化させないように変異させることが好ましい)遺伝子と
する必要がある。遺伝子以外の部分の塩基配列において
も同様である。なお、pTAL2M1は図示したように
制限酵素AflIII、SacI、SmaI、Xbal
I、SalI、およびHindIIIの認識部位を有し
ている。
た(図1〜4のpTAL2M1の構築手順を示す構築図
を参照)。まず、図1に示すように、pAL7からar
s(本来のarsより短い約900bpのもの)を切り
出し、これをApRとORIを有するpUC19に挿入
した(得られたプラスミドをpUC19−arsとい
う)。一方別に、図2に示すように、pAL7からLE
U2を切り出し、これをpUC19に挿入した後Afl
III認識部位をミュータジェネシスで消失させた(得
られたプラスミドをpUC19−LEU2’という)。
次に、図3に示すように、pUC19−LEU2’から
LEU2’を切り出し、これをpUC19−arsに挿
入した(得られたプラスミドをpUC19−LEU2’
−arsという)。このpUC19−LEU2’−ar
sは、LEU2’とarsの他にpUC19に由来する
ApRとORIを有している。
ローニングベクターpTL2M1からApRとoriを
削除して約2500bpの断片を取り出し、またpUC
19−LEU2’−arsの上記4遺伝子を有する約4
300bpの断片を取り出し、これら2つの断片を連結
してpTAL2M1を得た。pTL2M1から取り出さ
れた約2500bpの断片は、MCSとhCMVの他
に、MCSの両側に5’−UTRと3’−UTR、SV
40pとその下流にNmR、および両端にSV40tを
有する。したがって、pTAL2M1はこれら遺伝子と
pUC19−LEU2’−arsに由来するLEU
2’、ars、ApRおよびORIを有しているマルチ
クローニングベクターである。なお、pTL2M1にお
けるApRは元来pAL7から由来したものであってp
UC19−LEU2’−arsにおけるApRと同じ遺
伝子であり、oriは同じくpAL7から由来したもの
である。
の制限酵素切断地図を図5に示す。なお、この制限酵素
切断地図においてMCS部分に囲んで示した制限酵素は
異種蛋白質構造遺伝子を導入するために使用できる制限
酵素を示し、MCS部分以外にこれら制限酵素による切
断部位はない。
めの具体的操作方法としては公知の方法を使用できる。
例えば、文献「J.Sambrook et al.,"Molecular Cloning
2nded.",Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)
」に記載されている操作方法を使用できる。後述の具
体例においてはこのような公知の方法を使用してpTA
L2M1を構築した。
ターのMCSに異種蛋白質構造遺伝子を導入してなる発
現ベクターである。異種蛋白質とはS.ポンベが本来有
していない種々の蛋白質であり、その種類は特に限定さ
れるものではない。前記本発明者らの発明にかかわる公
知例に記載されているマルチクローニングベクターと同
様に、本発明マルチクローニングベクターはきわめて多
種類の異種蛋白質の製造に適用できる。また、MCSへ
の異種蛋白質構造遺伝子の導入においてはMCSにおけ
る塩基配列を特開平7−163373記載発明の構造と
することもできる。また導入する異種蛋白質構造遺伝子
にWO96/23890記載発明のような分泌シグナル
遺伝子を連結して異種蛋白質がS・ポンベ細胞外に分泌
されるようにすることもできる。MCSへの異種蛋白質
構造遺伝子の導入方法としては公知の方法を使用でき
る。
るS・ポンベ細胞からなる形質転換体であり、またこの
形質転換体を培養し、得られた培養細胞または培養液か
ら異種蛋白質を取得することを特徴とする異種蛋白質の
製造法である。
は、例えばATCC 38399(leu1- 32h
- )またはATCC 38436(ura4- 294h
- )等が挙げられ、これらは、アメリカン・タイプ・カ
ルチャー・コレクション(American Type Culture Coll
ection)から入手できる。発現ベクターを用いてS.ポ
ンベを形質転換する方法は公知であり、例えば酢酸リチ
ウム法(K.Okazaki et al.,Nucleic Acids Res.,18,648
5-6489(1990))等によって、S.ポンベの形質転換体が
得られる。
あり、YPD培地等の栄養培地(M.D.Rose et al.,"Met
hods In Yeast Genetics",Cold Spring Harbor Labolat
oryPress(1990) )またはMB培地等の最少培地(K.Oka
zaki et al.,Nucleic AcidsRes.,18,6485-6489(1990))
等を使用できる。形質転換体の培養は、通常16〜42
℃、好ましくは25〜37℃で、8〜168時間、好ま
しくは48〜96時間行う。振盪培養と静置培養のいず
れも可能であるが、必要に応じて撹拌や通気を加えても
よい。
破砕により目的異種蛋白質を含む細胞抽出液を取り出し
そこから目的異種蛋白質を単離・精製法する。また、目
的異種蛋白質が細胞外に分泌される場合は培養液から目
的異種蛋白質を単離・精製法する。これら産生した蛋白
質を取得するための単離・精製法としては、公知の、塩
析または溶媒沈澱法等の溶解度の差を利用する方法、透
析、限外濾過またはゲル電気泳動法等の分子量の差を利
用する方法、イオン交換クロマトグラフィ等の荷電の差
を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィ等の
特異的親和性を利用する方法、逆相高速液体クロマトグ
ラフィ等の疎水性の差を利用する方法、等電点電気泳動
法等の等電点の差を利用する方法等が挙げられる。
は、公知のウエスタンブロッティング法または活性測定
法等が挙げられる。精製された蛋白質は、アミノ酸分
析、アミノ末端分析、一次構造解析などによりその構造
を明らかにすることができる。
に説明する。図1に本発明の手順を示す。ただし、本発
明はこれらの例によりその技術範囲が限定されない。例
1〜5はpTAL2M1の構築方法を示す例であり、図
1〜図4に用いたベクター(プラスミド)とその組み合
わせを表した構築図を示す。
参照)]arsを含むpAL7(6514bp)を公知
の方法で調製し、制限酵素AflIII( ニューイング
ランドバイオラボ社販売)で消化後、末端をT4DNA
ポリメラーゼで平滑化しアガロースゲル電気泳動により
分離した。ars領域を含む約900塩基対に相当する
DNAをガラスパウダー法(旭硝子(株)製”DNAP
REP”)によって精製した。
(2686bp)を制限酵素SmaI(宝酒造(株)販
売)で切断後、牛小腸由来アルカリホスファターゼで脱
リン酸化後、フェノール抽出およびエタノール沈殿によ
って核酸分画を回収した。両DNAを、ライゲーション
キット(宝酒造(株)販売)でライゲーションした後、
大腸菌DH5(東洋紡(株)販売)を形質転換した。得
られた形質転換体よりプラスミドを調製し、目的とする
pUC19−arsを持った形質転換体をスクリーニン
グした。部分塩基配列の確認および制限酵素切断地図の
作製から目的とするプラスミドpUC19−ars(3
600bp)であることを確認した。
るpUC19−LEU2の作製(図2参照)]S.ポン
ベのロイシン要求性株leu1- 32h- (ATCC
38399)の栄養要求性変異株を相補するS.セレビ
シエのLEU2遺伝子を以下の手順でpUC19にサブ
クローニングした。
(株)販売)とAatII(宝酒造(株)販売)で消化
し、フェノール抽出およびエタノール沈殿によって核酸
分画を回収した。一方、pUC19をSmaIで切断
後、牛小腸由来アルカリホスファターゼで脱リン酸化
後、フェノール抽出およびエタノール沈殿によって核酸
分画を回収した。両DNAを、ライゲーションキットで
ライゲーションした後、大腸菌DH5を形質転換した。
得られた形質転換体よりプラスミドを調製し、目的とす
るpUC19−LEU2を持った形質転換体をスクリー
ニングした。部分塩基配列の確認および制限酵素切断地
図の作製から目的のプラスミドpUC19−LEU2で
あることを確認した。
9−LEU2’の作製)(図2参照)]LEU中のAf
lIII認識サイトを変異させ、それがコードするアミ
ノ酸配列を変化させないようにAflIIIの認識サイ
トを破壊した。すなわち、変異前の配列[5'-....GAGAT
GATATCACCAAACATGTTGCTG....](下線部はAflIII
の認識サイト)を[5'-....GAGATGATATCACCAAACATATTGC
TG..... ](下線部が変更した塩基)に変更しAflI
IIの認識サイトを破壊した。具体的な手順は以下の通
り。
CATATTGCTG](配列番号1)およびプライマー309
[5'-CAGCAATATGTTTGGTGATATGCATCTC ](配列番号2)
を合成し、M13ユニバーサルプライマーM40および
M13ユニバーサルプライマーRV(ともに宝酒造
(株)販売)と組み合わせ、例2で作製したpUC19
−LEU2をテンプレートにExTaqポリメラーゼ
(宝酒造(株)販売)を用いたPCRを行った。すなわ
ち、ディネーチャー(94℃、30秒)、アニーリング
(50℃、60秒)、エクステンション(72℃、12
0秒)のサイクルを25回繰り返した。PCR反応後、
2.5mMのdNTP溶液(dATP、dCTP、dG
TP、dTTP混液)2μlと4ユニットのクレノーフ
ラグメント(宝酒造(株)販売)をPCR反応液に直接
加え、37℃で10分間反応させた。次いでPCR産物
を”QIAquick PCR Purification Kit ”(QIAGEN
社販売)を用いて単離した。
トにM13ユニバーサルプライマーM40およびM13
ユニバーサルプライマーRVを用いて2度目のPCRを
行った。すなわち、ディネーチャー(94℃、30
秒)、アニーリング(60℃、60秒)、エクステンシ
ョン(72℃、150秒)のサイクルを20回繰り返し
た。PCR反応後、”QIAquick PCR Purification Kit
”を用いてPCR産物を単離した。次いで、これを制
限酵素SspI(宝酒造(株)販売)で消化し、フェノ
ール抽出およびエタノール沈殿によって核酸分画を回収
した。
小腸由来アルカリホスファターゼで脱リン酸化後、フェ
ノール抽出およびエタノール沈殿によって核酸分画を回
収した。両DNAを、ライゲーションキットでライゲー
ションした後、大腸菌DH5を形質転換した。得られた
形質転換体よりプラスミドを調製し、目的とするpUC
19−LEU2’を持った形質転換体をスクリーニング
した。部分塩基配列の確認および制限酵素切断地図の作
製から目的のプラスミドpUC19−LEU2’(42
00bp)であることを確認した。
の作製(図3参照)]例2で作製したpUC19−ar
sを公知の方法で調製した後、これをAflIIIで消
化しフェノール抽出およびエタノール沈殿によって核酸
分画を回収した。ついで末端をT4DNAポリメラーゼ
で平滑化しフェノール抽出およびエタノール沈殿によっ
て核酸分画を回収した。ついでこれを制限酵素BamH
I(宝酒造(株)販売)で消化しアガロースゲル電気泳
動により分離した。ars領域を含む約3200塩基対
に相当するDNAをガラスパウダー法によって精製し
た。
2’を同様に公知の方法で調製後、SacIで消化しフ
ェノール抽出およびエタノール沈殿によって核酸分画を
回収した。ついで末端をT4DNAポリメラーゼで平滑
化しフェノール抽出およびエタノール沈殿によって核酸
分画を回収した。ついでこれをBamHIで消化しアガ
ロースゲル電気泳動により分離した。LEU2’領域を
含む約1500塩基対に相当するDNAをガラスパウダ
ー法によって精製した。
トでライゲーションした後、大腸菌DH5を形質転換し
た。得られた形質転換体よりプラスミドを調製し、目的
とするpUC19−LEU2’−arsを持った形質転
換体をスクリーニングした。部分塩基配列の確認および
制限酵素切断地図の作製から目的のプラスミドpUC1
9−LEU2’−ars(4700bp)であることを
確認した。
照)]公知の方法で調製したプラスミドpTL2M1
(5084bp)(特開平7−163373)を制限酵
素MunI(宝酒造(株)販売)で消化後、フェノール
抽出およびエタノール沈殿によって核酸分画を回収し
た。ついで末端をT4DNAポリメラーゼで平滑化し、
アガロースゲル電気泳動後、ガラスパウダー法によって
約2500塩基対に相当するDNAを精製した。
UC19−LEU2’−arsをSacIおよびSsp
Iで消化しフェノール抽出およびエタノール沈殿によっ
て核酸分画を回収した。ついで末端をT4DNAポリメ
ラーゼで平滑化しアガロースゲル電気泳動後、ガラスパ
ウダー法によって約4300塩基対に相当するDNAを
精製した。
ゲーションした後、大腸菌DH5を形質転換した。得ら
れた形質転換体よりプラスミドを調製し、目的とするp
TAL2M1を持った形質転換体をスクリーニングし
た。部分塩基配列の確認および制限酵素切断地図の作製
から目的のマルチクローニングベクターpTAL2M1
(6800bp)であることを確認した。図5にその制
限酵素切断地図を示す。
製]特開平5−15380記載のリポコルチンIcDN
A全長を含むプラスミドpcD4lipoIをテンプレ
ートとし、オリゴデオキシリボヌクレオチド[5'ーATGCC
ATGGCAATGGTATCAGAATT-3' ](配列番号3)およびオリ
ゴデオキシリボヌクレオチド[5'-AGCCAGTATACACTCCGCT
A-3'](配列番号4)を合成プライマーとして、Taq
ポリメラーゼを用いたPCRによって目的断片を増幅し
た。制限酵素NcoI(宝酒造(株)販売)およびSa
lI(宝酒造(株)販売)で末端を切断し、フェノール
抽出、エタノール沈澱の後、アガロースゲル電気泳動に
より約10000塩基対に相当するバンドを切出し、ガ
ラスパウダー法で精製した。
びSalIで消化し、フェノール抽出、エタノール沈澱
の後、アガロースゲル電気泳動より約6800塩基対に
相当するバンドを切り出し、ガラスビーズ法で精製し
た。これら両者の断片をライゲーションの後、大腸菌D
H5を形質転換して目的とする発現ベクター(以下、p
TAL2Lという)をスクリーニングした。部分塩基配
列の確認および制限酵素切断地図の作製から目的のpT
AL2L(7840bp)であることを確認した。図6
にその制限酵素切断地図を示す。
酵母への導入]S.ポンベのロイシン要求性株leu1
- 32h- (ATCC 38399)を最少培地で0.
8×107 細胞数/mlになるまで生育させた。集菌、
洗菌後109 細胞数/mlになるように0.1モル酢酸
リチウム(pH5.0)に懸濁し、30℃で60分間イ
ンキュベートした。その後、例7で得たpTAL2Lの
2μgをTE(EDTAを含んだトリスバッファー)1
5μlに溶かして加え、50%(W/V)のPEG40
00を290μl加えよく混合したのち30℃で60分
間、43℃で15分間、室温で10分間の順にインキュ
ベートした。遠心によりPEG4000を除去し、培養
液1mlに懸濁した。このうち100μlを分取し、9
00μlの培養液を加えて、32℃、30分間インキュ
ベートした。うち300μlをロイシンを含まない最少
寒天培地にスプレッドした。32℃で3日間インキュベ
ートすることでロイシン非要求性となったコロニーが出
現し、これらが目的とする形質転換体である。形質転換
効率は103 /μg以上であった。
ンベに導入し形質転換体を得た。このpTAL2M1の
みを保持している形質転換体を以下の試験における陰性
対象(コントロール)に用いた。
液の調製]例7で得たpTAL2Lを保持している形質
転換体24株を2wt%グルコース、1wt%イースト
抽出液、2wt%ペプトン、およびG418を200μ
g/mlを含む液体培地5mlで32℃3日間培養し
た。G418による選別の結果、ロイシンを含まない最
少寒天培地から植菌した形質転換体24株すべてに増殖
が認められた。これを上述の組成からなるG418含有
培養液50mlに植菌しさらに3日間培養し菌体を得
た。また、例7で得たpTAL2M1のみを保持してい
る形質転換体についても同様にG418による選別を行
い菌体を得た。
例8で得た形質転換体から細胞抽出液を調製した。この
際、産物の分解を防ぐため細胞抽出液にプロテアーゼ
(12μM PMSF、25μM ロイペプチン、5μ
M E−64)を存在させた。SDS−PAGE(TE
FCO社製 4−20%ポリアクリルアミドゲル)にて
調べたところ、分子量36Kの位置にコントロールのp
TAL2M1保持形質転換体抽出液には見られないバン
ドが確認された。図7にその電気泳動図を示す。Aは形
質転換していないS.ポンベの細胞抽出液、BはpTA
L2M1で形質転換したS.ポンベの細胞抽出液、Cは
pTAL2Lで形質転換したS.ポンベの細胞抽出液を
示す。
裂酵母の形質転換]特開平7ー163373号明細書実
施例5記載のヒトリポコルチンI遺伝子を有する発現ベ
クターpTL2Lを用いて例7〜例9と同様にS.ポン
ベを形質転換してヒトリポコルチンIを発現させた。
1- 32h- )を用いた。この宿主細胞を最少培地にて
0.5〜1×107 細胞数/mlになるまで生育させ、
集菌洗菌後109 細胞数/mlとなるように、0.1M
酢酸リチウム(pH 5)で懸濁し、30℃で60分
間インキュベートした。その後、pAL7を制限酵素P
stI(宝酒造(株)販売)で切断したもの1μgとp
TL2Lの2μgとを上記懸濁液100μlに加え、さ
らに50%(W/V)のPEG4000を290μl加
えてよく撹拌した後、30℃で60分間、43℃で15
分間インキュベートし、室温で10分間放置した。遠心
によりPEG4000を除去した後、適当量の培養液に
懸濁し、最少培地にまいた。形質転換効率は105 /μ
g(pAL7)以上であった。
取り、例8と同様にG418選択を行った。その結果、
24株中16株(67%)にしか増殖が認められなかっ
た。
いることにより、単一の発現ベクターで容易にS.ポン
ベを形質転換させることができ、かつ、形質転換体の選
別がきわめて効率よく行えるようになった。また、ヒト
リポコルチンIの発現に見られるように、その発現量は
菌体蛋白質の50wtを占めるまでに高い。したがっ
て、本発明によりS.ポンベを用いる異種蛋白質の製造
をきわめて効率よく行いうる。
GE電気泳動図
Claims (10)
- 【請求項1】分裂酵母シゾサッカロミセス・ポンベ細胞
内において機能しうるプロモーター領域、該プロモータ
ー領域の下流に位置しかつ該プロモーターによって支配
される異種蛋白質構造遺伝子を導入するためのマルチク
ローニングサイト、および、シゾサッカロミセス・ポン
ベ細胞内で機能しうる複製開始点を有することを特徴と
するマルチクローニングベクター。 - 【請求項2】ベクターが、さらに、大腸菌内で機能して
ベクターを多複製数に増幅しうる第2の複製開始点を有
する、請求項1記載のマルチクローニングベクター。 - 【請求項3】ベクターが、さらに、分裂酵母シゾサッカ
ロミセス・ポンベの栄養要求性変異を相補しうる構造遺
伝子を有する、請求項1または2記載のマルチクローニ
ングベクター。 - 【請求項4】栄養要求性変異を相補しうる構造遺伝子
が、分裂酵母シゾサッカロミセス・ポンベの栄養要求性
変異を相補しうる、酵母サッカロミセス・セレビシエ由
来のβ−イソプロピルマレートデヒドロゲナーゼ遺伝子
である、請求項3記載のマルチクローニングベクター。 - 【請求項5】栄養要求性変異を相補しうる構造遺伝子
が、β−イソプロピルマレートデヒドロゲナーゼ遺伝子
であって、かつマルチクローニングサイトの制限酵素認
識部位と同じ制限酵素認識部位を有しないように変異さ
せた遺伝子である、請求項4記載のマルチクローニング
ベクター。 - 【請求項6】分裂酵母シゾサッカロミセス・ポンベ細胞
内において機能しうる第1のプロモーター領域、第1の
プロモーター領域の下流に位置しかつ該プロモーターに
よって支配される異種蛋白質構造遺伝子を導入するため
のマルチクローニングサイト、第1のプロモーターより
も低い転写活性を有する第2のプロモーターであってか
つシゾサッカロミセス・ポンベ細胞内において機能しう
る第2のプロモーター領域、第2のプロモーター領域の
下流に位置しかつ該プロモーターによって支配される抗
生物質耐性遺伝子、大腸菌内で機能しうる薬剤耐性遺伝
子、シゾサッカロミセス・ポンベの栄養要求性変異を相
補しうる構造遺伝子、シゾサッカロミセス・ポンベ細胞
内で機能しうる第1の複製開始点、および、大腸菌内で
機能してベクターを多複製数に増幅しうる第2の複製開
始点、を有することを特徴とするマルチクローニングベ
クター。 - 【請求項7】図5記載の制限酵素切断地図で表されるマ
ルチクローニングベクターpTAL2M1。 - 【請求項8】請求項1、2、3、4、5、6または7記
載のマルチクローニングベクターのマルチクローニング
サイトに異種蛋白質構造遺伝子を導入してなる発現ベク
ター。 - 【請求項9】請求項8記載の発現ベクターを含有する分
裂酵母シゾサッカロミセス・ポンベ細胞からなる形質転
換体。 - 【請求項10】請求項9記載の形質転換体を培養し、得
られた培養細胞または培養液から異種蛋白質を取得する
ことを特徴とする異種蛋白質の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9046296A JPH10234375A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | マルチクローニングベクター |
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JP9046296A JPH10234375A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | マルチクローニングベクター |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10234375A true JPH10234375A (ja) | 1998-09-08 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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JP (1) | JPH10234375A (ja) |
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-
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- 1997-02-28 JP JP9046296A patent/JPH10234375A/ja active Pending
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