JPH10243784A - Identification of gene coding type ii membrane protein - Google Patents

Identification of gene coding type ii membrane protein

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JPH10243784A
JPH10243784A JP9047775A JP4777597A JPH10243784A JP H10243784 A JPH10243784 A JP H10243784A JP 9047775 A JP9047775 A JP 9047775A JP 4777597 A JP4777597 A JP 4777597A JP H10243784 A JPH10243784 A JP H10243784A
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JP
Japan
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protein
gene
cells
reporter protein
membrane
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JP9047775A
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Japanese (ja)
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Masashi Kato
誠志 加藤
Midori Kobayashi
みどり 小林
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PUROTEJIIN KK
Sagami Chemical Research Institute
Original Assignee
PUROTEJIIN KK
Sagami Chemical Research Institute
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6897Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids involving reporter genes operably linked to promoters

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the identification of the gene coding type II membrane protein that is useful in development of medicines by expressing a fused gene between a specific DNA fragment and a gene coding a reporter protein in mammalian cells. SOLUTION: A DNA fragment to be identified (for example, HP10085 originating from the cDNA library of human lymphoma cell strain U937 resembling human initial activation antigen CD69) and the gene that codes reporter protein (for example, urokinase type plasminogen activator) are fused and the fused gene is recombined with pSSD1 vector and the recombinant vector is used to transform Escherichia coli JM109, from which plasmid DNA is extracted and transfected into mammalian cells (COS-7 cells). The judgment of whether or not the reporter protein is expressed on the membrane surface of the transfected culture cells is used as an indicator to enable the subject identification (by detecting the activity of the corresponding enzyme).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、II型膜蛋白質を
コードする遺伝子を同定する方法に関する。この方法に
より、医薬として有用なII型膜蛋白質をコードする遺
伝子を容易に同定することが出来る。
[0001] The present invention relates to a method for identifying a gene encoding a type II membrane protein. By this method, a gene encoding a type II membrane protein useful as a medicine can be easily identified.

【0002】[0002]

【従来の技術】II型膜蛋白質は、シグナルレセプタ
ー、イオンチャンネル、トランスポーターなどとして、
細胞膜を介する物質輸送や情報伝達において重要な役割
を担っている。これらの膜蛋白質は、ある特定の細胞や
癌細胞に特異的に発現していることが多く、これに対す
る抗体を作製すれば、各種診断やドラッグデリバリー用
キャリアーとして利用できる。また、これらの膜蛋白質
遺伝子を導入して膜蛋白質を発現させた細胞は、対応す
るリガンドの検出などに応用できる。
2. Description of the Related Art Type II membrane proteins are used as signal receptors, ion channels, transporters and the like.
It plays an important role in transporting substances and transmitting information through cell membranes. In many cases, these membrane proteins are specifically expressed in a specific cell or cancer cell. If an antibody against the protein is prepared, it can be used as a carrier for various diagnoses and drug delivery. Cells into which these membrane protein genes have been introduced to express the membrane protein can be applied to detection of the corresponding ligand.

【0003】現在ゲノムプロジェクトの進展に伴い、数
多くの新規cDNAがクローン化されている。これらのcDNA
クローンの中から、 II型膜蛋白質をコードするcDNA
クローンを選択できれば、産業上利用可能な II型膜
蛋白質を効率良く得ることができる。
At present, many new cDNAs have been cloned with the progress of the genome project. These cDNAs
CDNA encoding type II membrane protein from clones
If a clone can be selected, a commercially available type II membrane protein can be efficiently obtained.

【0004】II型膜蛋白質の特徴は、N末端に存在す
る疎水性の高い領域が膜を貫通し、N末端側が細胞質
側、C末端側が細胞外に位置することである。したがっ
て、cDNAがコードする蛋白質のN末端に疎水性領域があ
り、かつ、この領域が膜の中に留まれば、このcDNAはI
I型膜蛋白質をコードしているといえる。N末端の疎水
性領域が分泌シグナル配列である場合には、シグナルペ
プチダーゼによって膜表面で切断され、C末端側は膜に
留まることなく、細胞外に遊離される。このような分泌
シグナルを同定する方法は、すでにいくつか知られてい
るが[Tashiro et al., Science 261:600-603 (1993); Y
okoyama-Kobayashi et al., Gene 163:193-196 (199
4)]、II型膜蛋白質の膜貫通ドメインを同定する方法
は、まだ知られていない。
A characteristic of the type II membrane protein is that a highly hydrophobic region existing at the N-terminus penetrates the membrane, and the N-terminus is located on the cytoplasm side and the C-terminus is located on the extracellular side. Therefore, if there is a hydrophobic region at the N-terminus of the protein encoded by the cDNA and this region remains in the membrane, this cDNA will
It can be said that it encodes a type I membrane protein. When the N-terminal hydrophobic region is a secretory signal sequence, it is cleaved on the membrane surface by a signal peptidase, and the C-terminal side is released outside the cell without remaining on the membrane. Several methods for identifying such secretion signals are already known [Tashiro et al., Science 261: 600-603 (1993);
okoyama-Kobayashi et al., Gene 163: 193-196 (199
4)], A method for identifying a transmembrane domain of a type II membrane protein is not yet known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、II
型膜蛋白質をコードする遺伝子を同定する方法を提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide
An object of the present invention is to provide a method for identifying a gene encoding a type membrane protein.

【0006】[0006]

【発明を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、II型膜蛋白質の膜貫通ドメインをコードする
DNA断片を、リポーター蛋白質の遺伝子と融合させたの
ち、動物細胞に導入すると、リポーター蛋白質が膜表面
に留まることを見いだし、これを利用することによっ
て、II型膜蛋白質の膜貫通ドメインをコードする遺伝
子を同定する方法を構築し、本発明を完成した。すなわ
ち、本発明は、同定すべき蛋白質をコードするDNA断片
とリポーター蛋白質をコードする遺伝子の融合遺伝子を
動物細胞に導入して融合蛋白質を発現させ、リポーター
蛋白質が該細胞の膜表面に発現することを指標とする、
II型膜蛋白質をコードする遺伝子の同定方法を提供す
る。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have encoded a transmembrane domain of a type II membrane protein.
When the DNA fragment is fused with a reporter protein gene and then introduced into animal cells, the reporter protein is found to remain on the membrane surface, and by using this, the gene encoding the transmembrane domain of the type II membrane protein is used. The present invention was completed by constructing a method for identifying That is, the present invention provides that a fusion gene of a DNA fragment encoding a protein to be identified and a gene encoding a reporter protein is introduced into an animal cell to express the fusion protein, and the reporter protein is expressed on the membrane surface of the cell. Is the index,
A method for identifying a gene encoding a type II membrane protein is provided.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の方法において、リポータ
ー蛋白質としては、N末端に膜貫通ドメインを付加して
やれば細胞表面に輸送され、かつ輸送されて細胞表面に
留まったリポーター蛋白質の検出が容易なものが望まし
い。その例示として、プラスミノーゲンアクチベータ
ー、たとえばウロキナーゼ型プラスミノーゲンアクチベ
ーター、組織プラスミノーゲンアクチベーター、あるい
は血液凝固因子などの酵素類があげられる。リポーター
蛋白質が本来分泌蛋白質である場合には、これらの蛋白
質由来のシグナル配列ペプチドを除去したものを用い
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method of the present invention, if a transmembrane domain is added to the N-terminus, the reporter protein is transported to the cell surface, and the transported reporter protein remaining on the cell surface can be easily detected. Things are desirable. Examples thereof include plasminogen activators, such as urokinase-type plasminogen activator, tissue plasminogen activator, and enzymes such as blood coagulation factors. When the reporter protein is originally a secretory protein, a protein from which signal sequence peptides derived from these proteins have been removed is used.

【0008】本発明は、次の3つの工程からなる。 工程1 同定すべきDNA断片とリポーター蛋白質をコー
ドする遺伝子との融合遺伝子を、動物細胞用発現ベクタ
ーに組換える。 工程2 得られたベクターをトランスフェクション法を
用いて動物細胞に導入する。 工程3 ベクターを導入した細胞を培養後、培養上澄中
ならびに細胞膜表面上のリポーター蛋白質の有無を調べ
る。
The present invention comprises the following three steps. Step 1 A fusion gene of a DNA fragment to be identified and a gene encoding a reporter protein is recombined into an expression vector for animal cells. Step 2 The obtained vector is introduced into animal cells using a transfection method. Step 3 After culturing the cells into which the vector has been introduced, the presence or absence of a reporter protein in the culture supernatant and on the cell membrane surface is examined.

【0009】各工程について以下詳細に説明する。Each step will be described in detail below.

【0010】工程1 任意の同定すべきDNA断片とリポーター蛋白質をコード
する遺伝子との融合遺伝子を、動物細胞用発現ベクター
に組換えるには、次の2つの方法がある。
Step 1 The following two methods are available for recombination of a fusion gene of an arbitrary DNA fragment to be identified with a gene encoding a reporter protein into an expression vector for animal cells.

【0011】<方法1> 動物細胞用プロモーター、ク
ローニング部位(制限酵素切断部位)、リポーター蛋白
質をコードする遺伝子が直列に接続されたベクターを用
い、この中のクローニング部位にcDNA断片を挿入する。
<Method 1> Using a vector in which a promoter for animal cells, a cloning site (restriction enzyme cleavage site), and a gene encoding a reporter protein are connected in series, a cDNA fragment is inserted into the cloning site.

【0012】<方法2> 動物細胞用プロモーターの下
流に完全長cDNAを含むベクターを、cDNA中に存在する制
限酵素部位で切断し、この部位にリポーター蛋白質をコ
ードする遺伝子を挿入する。
<Method 2> A vector containing a full-length cDNA downstream of an animal cell promoter is cleaved at a restriction enzyme site present in the cDNA, and a gene encoding a reporter protein is inserted into this site.

【0013】方法1を用いる場合、プラスミドベクター
としては、pSSD1[Yokoyama-Kobayashi et al., Gene 16
3:193-196 (1994)]などが例示できる。スクリーニング
の対象となるDNA断片は、ゲノム由来、cDNA由来、合成D
NAいずれでもかまわない。ゲノムやcDNAの場合、適当な
制限酵素による切断片を用いても良いし、適当なプライ
マーを用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法により調製
したDNA断片を用いてもよい。もし、DNA断片中に開始コ
ドンから始まるオープンリーディングフレームが存在
し、リポーター蛋白質をコードする遺伝子のフレームが
合っていると、これらの融合蛋白質を発現できるベクタ
ーが出来上がる(図1)。
When Method 1 is used, pSSD1 [Yokoyama-Kobayashi et al., Gene 16
3: 193-196 (1994)]. The DNA fragments to be screened are genomic, cDNA, synthetic D
NA is acceptable. In the case of genomic or cDNA, a cut fragment with an appropriate restriction enzyme may be used, or a DNA fragment prepared by polymerase chain reaction (PCR) using appropriate primers may be used. If an open reading frame starting from the start codon is present in the DNA fragment and the frame of the gene encoding the reporter protein matches, a vector capable of expressing these fusion proteins is completed (FIG. 1).

【0014】方法2を用いる場合、cDNAの供給源として
は、動物細胞のプロモーターを含むベクターにクローン
化されたcDNA発現ライブラリーを用いることができる。
たとえば、pKA1(特開平4-117292に記載)、pcDV [Okay
ama and Berg, Mol.Cell.Biol. 3:280-289 (1983)]、pC
DM8[Seed, Nature 329:840-842 (1987)]をベクターとし
て作製されたcDNAライブラリーを用いることができる。
pKA1で作製したcDNAライブラリーを用いる場合、ベクタ
ーの中に存在しない一種類以上の制限酵素部位で切断
後、平滑末端化し、次いでNot Iで切断後、リポーター
蛋白質をコードするDNA断片を挿入すれば良い。
When Method 2 is used, a cDNA expression library cloned into a vector containing an animal cell promoter can be used as a source of cDNA.
For example, pKA1 (described in JP-A-4-117292), pcDV [Okay
ama and Berg, Mol. Cell. Biol. 3: 280-289 (1983)], pC
A cDNA library prepared using DM8 [Seed, Nature 329: 840-842 (1987)] as a vector can be used.
When using a cDNA library prepared with pKA1, after cutting with one or more restriction enzyme sites not present in the vector, blunt-ending, then cutting with Not I, and inserting a DNA fragment encoding a reporter protein, good.

【0015】工程2 工程1で、様々なDNA断片が挿入されたベクターの混合
物が得られる。これで大腸菌を形質転換したのち、単一
コロニー化し、各々から調製したプラスミド、一本鎖DN
A、あるいは一本鎖ファージを用いて、動物細胞のトラ
ンスフェクションを行なう。
Step 2 In step 1, a mixture of vectors into which various DNA fragments have been inserted is obtained. After transforming Escherichia coli with this, a single colony was formed, and a plasmid and a single-stranded DN prepared from each were prepared.
Transfection of animal cells is performed using A or single-stranded phage.

【0016】発現ベクターを動物細胞に導入するには、
リン酸カルシウム法、DEAE-デキストラン法、リポソー
ム法、エレクトロポレーション法等を用いることが出来
る(例えば実験医学別冊「遺伝子工学ハンドブック」、
羊土社、1991、参照)。あるいは、一本鎖ファージ
を調製した後、これを用いてトランスフェクションを行
なえば、より容易に遺伝子を動物細胞に導入することが
できる[Yokoyama-Kobayashi and Kato, Biochem. Bioph
ys. Res. Commun. 192:935-939 (1993)]。
To introduce an expression vector into animal cells,
The calcium phosphate method, the DEAE-dextran method, the liposome method, the electroporation method, and the like can be used (for example, Experimental Medicine Supplement “Genetic Engineering Handbook”,
Yodosha, 1991). Alternatively, the gene can be more easily introduced into animal cells by preparing a single-stranded phage and then transfecting the same [Yokoyama-Kobayashi and Kato, Biochem. Bioph.
ys. Res. Commun. 192: 935-939 (1993)].

【0017】動物細胞としては、ベクターに組み込まれ
た複製オリジンやプロモーターが働くものであれば何で
もかまわない。実施例のようにSV40の複製オリジンやプ
ロモーターを使用する場合には、T抗原を発現しているC
OS細胞が適している。
Any animal cell can be used as long as the origin of replication and the promoter incorporated in the vector work. When using the replication origin or promoter of SV40 as in the examples, C expressing the T antigen
OS cells are suitable.

【0018】工程3 発現ベクターを導入した動物細胞を適当な条件下で培養
した後、培養上澄を調製する。この中にリポーター蛋白
質が膜表面に留まっているかどうかは、用いたリポータ
ー蛋白質の検出法を用いて調べる。酵素の場合には、対
応する酵素活性検出法を用いる。
Step 3 After culturing animal cells into which the expression vector has been introduced under appropriate conditions, a culture supernatant is prepared. Whether or not the reporter protein remains on the membrane surface is examined using the reporter protein detection method used. In the case of enzymes, the corresponding enzyme activity detection method is used.

【0019】ウロキナーゼをリポーター蛋白とした場合
には、人工基質ペプチドを用いる方法やフィブリンプレ
ート法により検出できる。実施例では、フィブリンを含
む寒天シートを、動物細胞の上に直接接触させることに
よって、細胞表面上に存在するウロキナーゼの活性を測
定する方法を例示した。
When urokinase is used as a reporter protein, it can be detected by a method using an artificial substrate peptide or a fibrin plate method. In the examples, a method for measuring the activity of urokinase present on the cell surface by directly contacting an agar sheet containing fibrin on animal cells has been exemplified.

【0020】[0020]

【実施例】次に実施例により発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらの例に限定されるものではない。D
NAの組換えに関する基本的な操作および酵素反応は、
文献(”Molecular Cloning. A
Laboratory Manual”、Cold S
pring Harbor Laboratory、1
989)に従った。制限酵素および各種修飾酵素は特に
記載の無い場合宝酒造社製のものを用いた。各酵素反応
の緩衝液組成、並びに反応条件は付属の説明書に従っ
た。
EXAMPLES Next, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. D
The basic operations and enzymatic reactions involved in the recombination of NA
Literature ("Molecular Cloning. A
Laboratory Manual ", Cold S
spring Harbor Laboratory, 1
989). Restriction enzymes and various modifying enzymes used were those manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd. unless otherwise specified. The buffer composition and reaction conditions for each enzyme reaction were in accordance with the attached instructions.

【0021】II型膜蛋白質をコードするcDNAのクロー
ニング ヒトリンホーマ細胞株U937cDNAライブラリー[Kato et a
l., Gene 150:243-250(1994)]から得られたクローンHP1
0085のcDNAインサートの全塩基配列を決定したところ、
150bpの5’非翻訳領域、450bpのORF、97
bpの3’非翻訳領域からなる構造を有していた(配列
表1)。ORFは149アミノ酸残基からなる蛋白質をコ
ードしており、N末端に1箇所の膜貫通ドメインと思わ
れる疎水性領域が存在した。図2にKyte-Doolittleの方
法で求めた本蛋白質の疎水性/親水性プロフィールを示
す。本蛋白質のアミノ酸配列を用いてプロテインデータ
ベースを検索したところ、II型膜蛋白質の一つである
ヒト初期活性化抗原CD69(SWISS-PROTアクセション番号
Q07108)と類似性を有していた。表1に、本発明
のヒト蛋白質(HP)とヒト初期活性化抗原CD69(CD)の
アミノ酸配列の比較を示す。−はギャップを、*は本発
明の蛋白質と同一アミノ酸残基を、.は本発明の蛋白質
と類似アミノ酸残基をそれぞれ表す。両者は、C末端1
12アミノ酸残基の領域で36.6%の相同性を有して
いた。
Cloning of cDNA encoding type II membrane protein Human lymphoma cell line U937 cDNA library [Kato et a
l., Gene 150: 243-250 (1994)].
When the entire base sequence of the cDNA insert of 0085 was determined,
150 bp 5 'untranslated region, 450 bp ORF, 97
bp 3 ′ untranslated region (Sequence Table 1). The ORF encodes a protein consisting of 149 amino acid residues, and has a single hydrophobic region at the N-terminus which is considered to be a transmembrane domain. FIG. 2 shows the hydrophobicity / hydrophilicity profile of the present protein determined by the Kyte-Doolittle method. When a protein database was searched using the amino acid sequence of this protein, it was similar to human early activation antigen CD69 (SWISS-PROT accession number Q07108), which is one of the type II membrane proteins. Table 1 shows a comparison of the amino acid sequences of the human protein (HP) of the present invention and the human early activation antigen CD69 (CD). -Indicates a gap, * indicates the same amino acid residue as the protein of the present invention,. Represents an amino acid residue similar to that of the protein of the present invention. Both are C-terminal 1
It had 36.6% homology in the region of 12 amino acid residues.

【0022】 表1 ──────────────────────────────── HP MMTKHKKCFI CD MSSENCFVAENSSLHPESGQENDATSPHFSTRHEGSFQVPVLCAVMNVVFITILIIALIA HP IVGVLITTNIITLIVKLTRDSQSLCPYDWIGFQNKCYYFSKEEGDWNSSKYNCSTQHADL * *. **.*.*.***..*. . .*.*.. .**.. *.* CD LSVGQYNCPGQYTFSMPSDSHVSSCSEDWVGYQRKCYFISTVKRSWTSAQNACSEHGATL HP TIIDNIEEMNFLRRYKCSSDHWIGLKMAKNRTGQWVDGATFTKSFGMRGSEGCAYLSDDG ..**. ..****.** ...**.***.. ... .* .* .*.. *.. **. *..*.... CD AVIDSEKDMNFLKRYAGREEHWVGLKKEPGHPWKWSNGKEFNNWFNVTGSDKCVFLKNTE HP AATARCYTERKWICRKRIH ... * .. ***.* CD VSSMECEKNLYWICNKPYK ─────────────────────────────────Table 1 ──────────────────────────────── HP MMTKHKKCFI CD MSSENCFVAENSSLHPESGQENDATSPHFSTRHEGSFQVPVLCAVMNVVFITILIIALIA HP IVGVLITTNIITLIVKLTRDSQSLCPYDWIGFQNKCYYFSKEEGDWNSSKYNCSTQHADL * *. **. * . *. *** .. *. .. *. * ... ** .. *. * CD LSVGQYNCPGQYTFSMPSDSHVSSCSEDWVGYQRKCYFISTVKRSWTSAQNACSEHGATL HP TIIDNIEEMNFLRRYKCSSDHWIGLKMAKNRTGQWVDGATFTKSFGMRGSEGCA ** SD. ** .. .... *. *. * .. * .. **. * .. * .... CD AVIDSEKDMNFLKRYAGREEHWVGLKKEPGHPWKWSNGKEFNNWFNVTGSDKCVFLKNTE HP AATARCYTERKWICRKRIH ... * .. ***. * CD VSSMECEKNLYWICNKPYK ──── ─────────────────────────────

【0023】ウロキナーゼ融合蛋白質の発現ベクター構
築 (1)HP10085に由来するcDNAフラグメントの調製 2μgのHP10085プラスミドを15ユニットの制限酵素EcoRI
により消化した後、宝酒造製DNAブランティングキット
により末端を平滑化した。このものを1.5%アガロースゲ
ル電気泳動にかけ、320塩基対のフラグメントを単離し
た。
Construction of Expression Vector for Urokinase Fusion Protein (1) Preparation of cDNA Fragment Derived from HP10085 2 μg of HP10085 plasmid was digested with 15 units of EcoRI restriction enzyme.
After digestion, the ends were blunt-ended with a DNA branding kit manufactured by Takara Shuzo. This was subjected to 1.5% agarose gel electrophoresis, and a 320 bp fragment was isolated.

【0024】(2)pSSD1ベクターフラグメントの調製 1μgのpSSD1プラスミドを10ユニットの制限酵素EcoRVに
より消化した後、0.6ユニットの大腸菌由来アルカリフ
ォスファターゼにより末端のリン酸基を除去した。この
ものを0.7%アガロースゲル電気泳動にかけ、約4500塩基
対のフラグメントを単離した。
(2) Preparation of pSSD1 Vector Fragment 1 μg of pSSD1 plasmid was digested with 10 units of restriction enzyme EcoRV, and the terminal phosphate group was removed with 0.6 units of alkaline phosphatase derived from Escherichia coli. This was subjected to 0.7% agarose gel electrophoresis, and a fragment of about 4500 base pairs was isolated.

【0025】(3)pSSD1-HP10085の構築 上記(1)で得られたcDNAフラグメント約20ngと(2)
で得られたベクターフラグメント約10ngを混和し、宝酒
造製DNAライゲーションキットを用いて連結させた。こ
の反応物を用いて大腸菌JM109の形質転換を行ない、得
られたアンピシリン耐性コロニーから6株を選び、2mlの
LB培地にて37℃、一夜培養した。これらの菌体から抽出
したプラスミド約0.5μgを2ユニットの制限酵素XhoIに
より消化後、1.5%アガロースゲル電気泳動にかけた。こ
の泳動パターンから、HP10085由来cDNAフラグメントが
正方向に挿入されているクローンを選出し、pSSD1-HP10
085とした(図3)。
(3) Construction of pSSD1-HP10085 About 20 ng of the cDNA fragment obtained in the above (1) and (2)
About 10 ng of the vector fragment obtained in the above was mixed and ligated using a DNA ligation kit manufactured by Takara Shuzo. Using this reaction product, E. coli JM109 was transformed, 6 strains were selected from the obtained ampicillin-resistant colonies, and 2 ml of
The cells were cultured overnight in an LB medium at 37 ° C. About 0.5 μg of the plasmid extracted from these cells was digested with 2 units of restriction enzyme XhoI, and then subjected to 1.5% agarose gel electrophoresis. From this electrophoresis pattern, a clone in which the cDNA fragment derived from HP10085 was inserted in the forward direction was selected, and pSSD1-HP10
085 (FIG. 3).

【0026】COS-7細胞のトランスフェクション 形質転換用サンプルは以下のように調製した。pSSD1-HP
10085プラスミドを有する大腸菌JM109形質転換株のグリ
セロールストックから滅菌つまようじで少量を採取し、
100μg/ml アンピシリン含有2xYT2mlに植菌した。37℃
で1時間30分培養後、ヘルパーファージM13K07懸濁液50
μl を加え、さらに16時間培養した。この培養液につ
いて15,000回転、5分間の遠心を2回繰返し、大腸菌体
を完全に除去した上清を得た。この上清1.2ml に対して
20%ポリエチレングリコール、2.5M NaCl 溶液0.3ml を
添加し充分に混合し、室温にて10分間静置後、15,000回
転、10分間の遠心を行ない、沈澱を回収した。得られた
沈澱を120μlのトリス-EDTA(pH8.0)に懸濁し、この
懸濁液を形質転換に用いた。または培養後の大腸菌体か
らアルカリリシス法によりプラスミドDNAを抽出し、こ
れをサンプルとした。
Transfection of COS-7 cells A sample for transformation was prepared as follows. pSSD1-HP
A small amount was collected with a sterile toothpick from the glycerol stock of the E. coli JM109 transformant having the 10085 plasmid,
The cells were inoculated into 2 ml of 2 × YT containing 100 μg / ml ampicillin. 37 ℃
After incubation for 1 hour and 30 minutes, helper phage M13K07 suspension 50
μl was added, and the cells were further cultured for 16 hours. The culture was centrifuged at 15,000 rpm for 5 minutes twice to obtain a supernatant from which Escherichia coli was completely removed. For 1.2 ml of this supernatant
0.3 ml of a 20% polyethylene glycol and 2.5 M NaCl solution was added, mixed well, allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and then centrifuged at 15,000 rpm for 10 minutes to collect a precipitate. The obtained precipitate was suspended in 120 μl of Tris-EDTA (pH 8.0), and this suspension was used for transformation. Alternatively, plasmid DNA was extracted from the Escherichia coli body after the culture by an alkaline lysis method, and this was used as a sample.

【0027】サル腎臓由来培養細胞COS7(ATCCより分
譲)は、10%ウシ胎児血清を含むダルベッコ改変イーグ
ル(DMEM)培地中、5%CO2存在下、37 ℃で培養した。0.7
〜0.8x105個のCOS7細胞を6穴プレート(ヌンク社、穴
の直径3cm)に植え、5%CO2存在下、37℃で20〜22時間培
養した。培地除去後、リン酸緩衝液で細胞表面を洗浄
し、さらに50mMトリス塩酸(pH7.5)を含むDMEM (TDME
M)で再度洗浄した。この細胞に各サンプル(ファージ懸
濁液1〜2μlもしくは2本鎖DNA 1〜2μg)を含む0.4m
g/ml DEAEデキストラン含有TDMEM 0.8mlを添加し、5%CO
2存在下、37℃で4時間培養した。サンプル液を除去
後、TDMEMで細胞表面を洗浄し、100μMクロロキン含有T
DMEM 1mlを添加し、5%CO2存在下、37℃で3時間培養し
た。この液を除去し、TDMEM にて細胞表面を洗浄後、10
%ウシ胎児血清含有DMEMを1穴あたり2ml加え、5%CO2
在下、37℃にて5日〜1週間培養した。
Monkey kidney-derived cultured cells COS7 (available from ATCC) were cultured at 37 ° C. in Dulbecco's modified Eagle (DMEM) medium containing 10% fetal bovine serum in the presence of 5% CO 2 . 0.7
0.80.8 × 10 5 COS7 cells were seeded on a 6-well plate (Nunc, 3 cm in diameter) and cultured at 37 ° C. for 20 to 22 hours in the presence of 5% CO 2 . After removing the medium, the cell surface is washed with a phosphate buffer, and DMEM containing 50 mM Tris-HCl (pH 7.5) (TDME
Washed again with M). Each cell (1-2 μl of phage suspension or 1-2 μg of double-stranded DNA) containing 0.4 μm
Add 0.8 ml of TDMEM containing g / ml DEAE dextran and add 5% CO
The cells were cultured in the presence of 2 at 37 ° C. for 4 hours. After removing the sample solution, the cell surface was washed with TDMEM, and T
1 ml of DMEM was added, and the cells were cultured at 37 ° C. for 3 hours in the presence of 5% CO 2 . Remove this solution and wash the cell surface with TDMEM.
2 ml of DMEM containing% fetal bovine serum was added per well, and the cells were cultured at 37 ° C. for 5 days to 1 week in the presence of 5% CO 2 .

【0028】培養上澄のアッセイ 2%ウシフィブリノーゲン(マイルス社)、0.5%アガロー
ス、1mM塩化カルシウムを含む50mMリン酸緩衝液(pH7.
4)10mlに10単位のヒトトロンビン(持田製薬)を加
え、直径9cm のプレート中で固化させ、フィブリンプレ
ートを調製した。トランスフェクションしたCOS細胞の
培養上清10μlをフィブリンプレートに載せ、37℃、15
時間インキュベートした。得られた溶解円の直径をウロ
キナーゼ活性の指標とした。この結果、ウロキナーゼの
全翻訳領域を含む発現ベクターpKA1-UPA[Yokoyama-Koba
yashi and Kato, Biochem. Biophys. Res. Commun. 19
2:935-939 (1993)]を発現させた細胞の培地に溶解円が
観察されたが、pSSD1およびpSSD1-HP10085を発現させた
細胞の培地からは、ウロキナーゼ活性は検出されなかっ
た(図4A)。
Assay of culture supernatant A 50 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 2% bovine fibrinogen (Miles), 0.5% agarose and 1 mM calcium chloride.
4) 10 units of human thrombin (Mochida Pharmaceutical) was added to 10 ml and solidified in a plate having a diameter of 9 cm to prepare a fibrin plate. 10 μl of the culture supernatant of the transfected COS cells was placed on a fibrin plate and incubated at 37 ° C for 15 minutes.
Incubated for hours. The diameter of the obtained dissolved circle was used as an index of urokinase activity. As a result, the expression vector pKA1-UPA containing the entire urokinase translation region [Yokoyama-Koba
yashi and Kato, Biochem. Biophys. Res. Commun. 19
2: 935-939 (1993)], a lysis circle was observed in the medium of cells expressing urokinase, but urokinase activity was not detected in the medium of cells expressing pSSD1 and pSSD1-HP10085 (FIG. 4A). ).

【0029】細胞表面のウロキナーゼ活性の検出 50mMリン酸緩衝液(pH7.4)を用いて、ウシ由来フィブ
リノーゲンの2%溶液および0.5%アガロース溶液を調製
し、各液1mlに1M塩化カルシウム2μl、トロンビン2ユニ
ットを加え、直径3.5cmのプレートに流し込み、37℃に
て1時間、重合させた。このプレートから重合したフィ
ブリンを剥がし、薄膜状のフィブリン(フィブリンシー
ト)を得た。
Detection of urokinase activity on cell surface Using 50 mM phosphate buffer (pH 7.4), a 2% solution of bovine fibrinogen and a 0.5% agarose solution are prepared, and 1 ml of each solution is mixed with 2 μl of 1M calcium chloride and thrombin. Two units were added, poured into a plate having a diameter of 3.5 cm, and polymerized at 37 ° C. for 1 hour. The polymerized fibrin was peeled off from this plate to obtain a thin fibrin (fibrin sheet).

【0030】pSSD1-HP10085プラスミドを導入した培養
細胞から培地を除去し、リン酸緩衝液を含む生理食塩水
により細胞表面を洗浄した。この細胞の表面に密着する
ようにフィブリンシートをのせ、37℃、一夜インキュべ
ートした。この結果、pSSD1-HP10085およびpKA1-UPAを
発現させた細胞表面に溶解斑が観察された(図4B)。
The medium was removed from the cultured cells into which the pSSD1-HP10085 plasmid had been introduced, and the cell surface was washed with a physiological saline solution containing a phosphate buffer. A fibrin sheet was placed so as to be in close contact with the surface of the cells, and the cells were incubated at 37 ° C overnight. As a result, lysis plaques were observed on the cell surface expressing pSSD1-HP10085 and pKA1-UPA (FIG. 4B).

【0031】以上の結果から、HP10085のN末端疎水性
領域は、分泌シグナル配列としてではなく、膜貫通ドメ
インとして働いていること、しかもN末端側が細胞質に
あり、C末端側が細胞外に出てくるII型膜蛋白質の膜
貫通ドメインであることが実験的に証明された。
From the above results, it can be seen that the N-terminal hydrophobic region of HP10085 functions not as a secretory signal sequence but as a transmembrane domain. In addition, the N-terminal side is in the cytoplasm, and the C-terminal side is extracellular. It has been experimentally proved to be a transmembrane domain of a type II membrane protein.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明により、II型膜蛋白質をコード
する遺伝子を効率良く同定できるようになる。同定され
たII型膜蛋白質をコードする遺伝子は、医薬の開発に
有用なII型膜蛋白質の大量生産に用いることができ
る。
According to the present invention, a gene encoding a type II membrane protein can be efficiently identified. The identified gene encoding a type II membrane protein can be used for mass production of a type II membrane protein useful for the development of a medicine.

【0033】[0033]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:697 配列の型:核酸 鎖の数: 二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA to mRNA 起源: 生物名:ホモ=サピエンス 細胞の種類:リンホーマ セルライン:U937 クローン名:HP10085 配列の特徴: 特徴を表す記号:CDS 存在位置:151..600 特徴を決定した方法:E 配列 TATACCTCTA GTTTGGAGCT GTGCTGTAAA AACAAGAGTA ACATTTTTAT ATTAAAGTTA 60 AATAAAGTTA CAACTTTGAA GAGAGTTTCT GCAAGACATG ACACAAAGCT GCTAGCAGAA 120 AATCAAAACG CTGATTAAAA GAAGCACGGT ATG ATG ACC AAA CAT AAA AAG TGT 174 Met Met Thr Lys His Lys Lys Cys 1 5 TTT ATA ATT GTT GGT GTT TTA ATA ACA ACT AAT ATT ATT ACT CTG ATA 222 Phe Ile Ile Val Gly Val Leu Ile Thr Thr Asn Ile Ile Thr Leu Ile 10 15 20 GTT AAA CTA ACT CGA GAT TCT CAG AGT TTA TGC CCC TAT GAT TGG ATT 270 Val Lys Leu Thr Arg Asp Ser Gln Ser Leu Cys Pro Tyr Asp Trp Ile 25 30 35 40 GGT TTC CAA AAC AAA TGC TAT TAT TTC TCT AAA GAA GAA GGA GAT TGG 318 Gly Phe Gln Asn Lys Cys Tyr Tyr Phe Ser Lys Glu Glu Gly Asp Trp 45 50 55 AAT TCA AGT AAA TAC AAC TGT TCC ACT CAA CAT GCC GAC CTA ACT ATA 366 Asn Ser Ser Lys Tyr Asn Cys Ser Thr Gln His Ala Asp Leu Thr Ile 60 65 70 ATT GAC AAC ATA GAA GAA ATG AAT TTT CTT AGG CGG TAT AAA TGC AGT 414 Ile Asp Asn Ile Glu Glu Met Asn Phe Leu Arg Arg Tyr Lys Cys Ser 75 80 85 TCT GAT CAC TGG ATT GGA CTG AAG ATG GCA AAA AAT CGA ACA GGA CAA 462 Ser Asp His Trp Ile Gly Leu Lys Met Ala Lys Asn Arg Thr Gly Gln 90 95 100 TGG GTA GAT GGA GCT ACA TTT ACC AAA TCG TTT GGC ATG AGA GGG AGT 510 Trp Val Asp Gly Ala Thr Phe Thr Lys Ser Phe Gly Met Arg Gly Ser 105 110 115 120 GAA GGA TGT GCC TAC CTC AGC GAT GAT GGT GCA GCA ACA GCT AGA TGT 558 Glu Gly Cys Ala Tyr Leu Ser Asp Asp Gly Ala Ala Thr Ala Arg Cys 125 130 135 TAC ACC GAA AGA AAA TGG ATT TGC AGG AAA AGA ATA CAC TAA 600 Tyr Thr Glu Arg Lys Trp Ile Cys Arg Lys Arg Ile His 140 145 GTTAATGTCT AAGATAATGG GGAAAATAGA AAATAACATT ATTAAGTGTA AAACCAGCAA 660 AGTACTTTTT TAATTAAACA AAGTTCGAGT TTTGTAC 697 SEQ ID NO: 1 Sequence length: 697 Sequence type: nucleic acid Number of strands: double-stranded Topology: linear Sequence type: cDNA to mRNA Origin: Organism name: Homo sapiens Cell type: Lymphoma Cell line: U937 clone name: HP10085 Sequence features: Symbol indicating feature: CDS Location: 151. . 600 Method of determining the characteristics: E sequence TATACCTCTA GTTTGGAGCT GTGCTGTAAA AACAAGAGTA ACATTTTTAT ATTAAAGTTA 60 AATAAAGTTA CAACTTTGAA GAGAGTTTCT GCAAGACATG ACACAAAGCT GCTAGCAGAA 120 AATCAAAACG CTGATTAAAA GAAGCAGT TTG ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATG ATG G GTT TTA ATA ACA ACT AAT ATT ATT ACT CTG ATA 222 Phe Ile Ile Val Gly Val Leu Ile Thr Thr Asn Ile Ile Thr Leu Ile 10 15 20 GTT AAA CTA ACT CGA GAT TCT CAG AGT TTA TGC CCC TAT GAT TGG ATT 270 Val Lys Leu Thr Arg Asp Ser Gln Ser Leu Cys Pro Tyr Asp Trp Ile 25 30 35 40 GGT TTC CAA AAC AAA TGC TAT TAT TTC TCT AAA GAA GAA GGA GAT TGG 318 Gly Phe Gln Asn Lys Cys Tyr Tyr Phe Ser Lys Glu Glu Gly Asp Trp 45 50 55 AAT TCA AGT AAA TAC AAC TGT TCC ACT CAA CAT GCC GAC CTA ACT ATA 366 Asn Ser Ser Lys Tyr Asn Cys Ser Thr Gln His Ala Asp Leu Thr Ile 60 65 70 ATT GAC AAC ATA GAA GAA ATG AAT TTT CTT AGG CGG TAT AAA TGC AGT 414 Ile Asp Asn Ile Glu Glu Met Asn Phe Leu Arg Arg Tyr Lys Cys Ser 75 80 85 TCT GAT CAC TGG ATT GGA CTG AAG ATG GCA AAA AAT CGA ACA GGA CAA 462 Ser Asp His Trp Ile Gly Leu Lys Met Ala Lys Asn Arg Thr Gly Gln 90 95 100 TGG GTA GAT GGA GCT ACA TTT ACC AAA TCG TTT GGC ATG AGA GGG AGT 510 Trp Val Asp Gly Ala Thr Phe Thr Lys Ser Phe Gly Met Arg Gly Ser 105 110 115 120 GAA GGA TGT GCC TAC CTC AGC GAT GAT GGT GCA GCA ACA GCT AGA TGT 558 Glu Gly Cys Ala Tyr Leu Ser Asp Asp Gly Ala Ala Thr Ala Arg Cys 125 130 135 TAC ACC GAA AGA AAA TGG ATT TGC AGG AAA AGA ATA CAC TAA 600 Tyr Thr Glu Arg Lys Trp Ile Cys Arg Lys Arg Ile His 140 145 GTTAATGTCT AAGATAATGG GGAAAATAGA AAATAACATTATCAACTCA TTTGTAC 697

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

【図1】 融合遺伝子の構造を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the structure of a fusion gene.

【図2】 HP10085がコードしている蛋白質についてKyt
e-Doolittleの方法で求めた疎水性/親水性プロフィー
ルを示す図。
Figure 2: Kyt for protein encoded by HP10085
The figure which shows the hydrophobicity / hydrophilicity profile calculated | required by the method of e-Doolittle.

【図3】 プラスミドベクターpSSD1-HP10085の構造を
示す図。
FIG. 3 is a view showing the structure of a plasmid vector pSSD1-HP10085.

【図4】 フィブリンプレートアッセイの結果を示す写
真。
FIG. 4 is a photograph showing the results of a fibrin plate assay.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12Q 1/68 C12Q 1/68 Z //(C12N 15/09 ZNA C12R 1:91) (C12P 21/00 C12R 1:91) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C12Q 1/68 C12Q 1/68 Z // (C12N 15/09 ZNA C12R 1:91) (C12P 21/00 C12R 1:91)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同定すべき蛋白質をコードするDNA断片
とリポーター蛋白質をコードする遺伝子の融合遺伝子を
動物細胞に導入して融合蛋白質を発現させ、リポーター
蛋白質が該細胞の膜表面に発現することを指標とする、
II型膜蛋白質をコードする遺伝子の同定方法。
1. A method comprising introducing a fusion gene of a DNA fragment encoding a protein to be identified and a gene encoding a reporter protein into an animal cell to express the fusion protein, and expressing the reporter protein on the membrane surface of the cell. As an indicator,
A method for identifying a gene encoding a type II membrane protein.
【請求項2】 リポーター蛋白質がプラスミノーゲンア
クチベーターである請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the reporter protein is a plasminogen activator.
JP9047775A 1997-03-03 1997-03-03 Identification of gene coding type ii membrane protein Pending JPH10243784A (en)

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JP9047775A JPH10243784A (en) 1997-03-03 1997-03-03 Identification of gene coding type ii membrane protein
PCT/JP1998/000830 WO1998039476A1 (en) 1997-03-03 1998-02-27 Method of identifying gene encoding type ii membrane protein

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US6686168B1 (en) * 1999-11-04 2004-02-03 Zymogenetics, Inc. Cell surface display of proteins by recombinant host cells
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