JPH1169983A - ヘパラン硫酸6−o硫酸基転移酵素のポリペプチド及びそれをコードするdna - Google Patents
ヘパラン硫酸6−o硫酸基転移酵素のポリペプチド及びそれをコードするdnaInfo
- Publication number
- JPH1169983A JPH1169983A JP10117570A JP11757098A JPH1169983A JP H1169983 A JPH1169983 A JP H1169983A JP 10117570 A JP10117570 A JP 10117570A JP 11757098 A JP11757098 A JP 11757098A JP H1169983 A JPH1169983 A JP H1169983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leu
- arg
- glu
- pro
- gly
- 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
Links
Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
T)のポリペプチドをコードするDNAを提供する。 【解決手段】 チャイニーズハムスターの卵巣細胞から
HS6STを部分精製してその部分的アミノ酸配列を決
定し、その配列に基づいて作成したオリゴヌクレオチド
プライマーを用いたPCRにより上記細胞から調製した
ポリ(A)+RNAからHS6ST部分的cDNAを増幅し、
得られたcDNA断片をプローブとするハイブリダイゼ
ーションによりcDNAライブラリーからHS6T部分
長cDNAを得、次いでこれをプローブとするハイブリ
ダイゼーションによりcDNAライブラリーからHS6
ST完全長cDNAを得た。
Description
カン硫酸基転移酵素(グリコサミノグリカンスルホトラ
ンスフェラーゼ)及びそれをコードする塩基配列を有す
るDNAに関するものである。より詳しくはヘパラン硫
酸又はCDSNS−ヘパリン等の硫酸基受容体であるグ
リコサミノグリカンに含まれるN−硫酸化グルコサミン
残基の6位水酸基を選択的に硫酸化するヘパラン硫酸6
−O−硫酸基転移酵素のポリペプチドをコードする塩基
配列を有するDNA及びそのDNAによってコードされ
るポリペプチドに関するものである。
A)残基(D−グルクロン酸(GlcA)残基又はL−
イズロン酸(IdoA)残基)とN−アセチルグルコサ
ミン(GlcNAc)残基の二糖の繰り返し構造(4G
lcAβ1/IdoAα1→4GlcNAcα1)を基
本骨格とし、そのヘキスロン酸残基の2位の一部及びN
−アセチルグルコサミン残基の2位と6位の一部のそれ
ぞれに硫酸基を有するグリコサミノグリカンの一種であ
る。
伝子がクローニングされることにより、硫酸基受容体と
なるグリコサミノグリカンに対する該酵素の基質特異性
についての情報を得ることが可能となり、グリコサミノ
グリカンの構造と機能の関係を研究する上で有用なアプ
ローチが提供されると考えられる。グリコサミノグリカ
ンの生合成、その中でもヘパリン/ヘパラン硫酸の生合
成には多くの硫酸化のプロセスがあることが知られてお
り(木幡陽、箱守仙一郎、永井克孝編、グリコテクノロ
ジー、57(1994)、講談社サイエンティフィク発行)、
この硫酸化には様々なグリコサミノグリカン硫酸基転移
酵素が関与しているものと考えられる。ヘパリン/ヘパ
ラン硫酸に硫酸基を転移するグリコサミノグリカン硫酸
基転移酵素としては、ヘパラン硫酸N−硫酸基転移酵素
(以下「HSNST」と略記することもある)、ヘパラ
ン硫酸2−O−硫酸基転移酵素(以下「HS2ST」と
略記することもある)及びヘパラン硫酸6−O−硫酸基
転移酵素(以下「HS6ST」と略記することもある)
が単離されており、上記硫酸基転移酵素のうちのHSN
ST及びHS2STのcDNAのクローニングがされて
いる。
ホスホアデノシン5'-ホスホ硫酸から、硫酸基受容体で
あるヘパラン硫酸に含まれるN−硫酸化グルコサミン残
基の6位水酸基に硫酸基を選択的に転移するヘパラン硫
酸6−O−硫酸基転移酵素をチャイニーズハムスター、
マウス及びヒト由来の培養細胞から精製した(J. Biol.
Chem.,270,4172-4179(1995))。しかしながら、該酵素
のcDNAのクローニングはまだなされていなかった。
また、マウス及びニワトリ由来の該酵素はこれまでに得
られていなかった。
るN−硫酸化グルコサミン残基の6位の水酸基に選択的
に硫酸基を転移する酵素を大量に得ることはヘパラン硫
酸の構造解析研究において重要な手段を提供することに
なるので、当該酵素のcDNAのクローニングは非常に
重要である。すなわち、本発明は当該酵素のポリペプチ
ドのアミノ酸配列をコードするcDNAをクローニング
することにより、当該酵素を簡便な方法により大量に入
手する手段を提供し、それにより硫酸化多糖の構造−機
能の関係の解明に寄与することを目的とする。
硫酸又はCDSNS−ヘパリンのN−硫酸化グルコサミ
ン残基の6位の水酸基を選択的に硫酸化するグリコサミ
ノグリカン硫酸基転移酵素、すなわちHS6STのポリ
ペプチドをコードする塩基配列を有するDNAを鋭意検
索し、該酵素のポリペプチドをコードする塩基配列を有
するDNAのクローニングに成功し、該DNAによりH
S6STが発現することを確認して本発明を完成させ
た。
酸基転移酵素のポリペプチド及びそれをコードする塩基
配列を有するDNAを提供する。 作用:硫酸基供与体から、硫酸基受容体であるグリコ
サミノグリカンに含まれるN−硫酸化グルコサミン残基
の6位水酸基へ硫酸基を選択的に転移する。硫酸基供与
体は好ましくは3'-ホスホアデノシン5'-ホスホ硫酸であ
る。 基質特異性:ヘパラン硫酸又はCDSNS−ヘパリン
のN−硫酸化グルコサミン残基の6位水酸基には硫酸基
を転移するが、コンドロイチン及びコンドロイチン−4
−硫酸の上記水酸基には硫酸基を転移しない。 至適反応pH:pH6〜7 至適イオン強度:塩化ナトリウムを用いた場合、0.
1〜0.3M。 阻害及び活性化:ジチオスレイトール、アデノシン-
3',5'-ジリン酸で酵素活性が阻害され、プロタミンによ
り酵素活性が上がる。
ムスター、マウス、ニワトリ又はヒト由来である。ま
た、本発明は以下の(a)又は(b)のポリペプチドを
コードするDNAを提供する。 (a)配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチ
ド。 (b)アミノ酸配列(a)において1もしくは数個のア
ミノ酸が置換、欠失、挿入もしくは転移したアミノ酸配
列からなり、かつ硫酸基供与体から硫酸基受容体である
グリコサミノグリカンに含まれるN−硫酸化グルコサミ
ン残基の6位水酸基に硫酸基を転移する酵素活性を有す
るポリペプチド。
号2のアミノ酸配列の全てをコードする塩基配列もしく
はその部分配列、配列番号4のアミノ酸配列の全てをコ
ードする塩基配列もしくはその部分配列、配列番号5の
アミノ酸配列の全てをコードする塩基配列もしくはその
部分配列、配列番号7のアミノ酸配列の全てをコードす
る塩基配列もしくはその部分配列又は配列番号9アミノ
酸配列の全てをコードする塩基配列もしくはその部分配
列を有するDNAが挙げられる。
によってコードされるグリコサミノグリカン硫酸基転移
酵素のポリペプチドの全部又は部分からなるポリペプチ
ドを提供する。
ードするポリペプチドを含むグリコサミノグリカン硫酸
基転移酵素を便宜的にヘパラン硫酸6−O硫酸基転移酵
素又はヘパラン硫酸6−O−スルホトランスフェラーゼ
と称することもあるが、これは該酵素の基質がヘパラン
硫酸に限られることを意味するものではない。例えば本
酵素は、CDSNS−ヘパリン中のN−硫酸化グルコサ
ミン残基の6位の水酸基にも選択的に硫酸基を転移す
る。
明する。 <1>本発明のグリコサミノグリカン硫酸基転移酵素の
ポリペプチドをコードする塩基配列を有するDNA(本
発明DNA) 本発明DNAが有する塩基配列によってコードされるポ
リペプチドを含むグリコサミノグリカン硫酸基転移酵素
は、例えば、本発明者らによってチャイニーズハムスタ
ーの卵巣由来細胞(CHO細胞:ATCC CCL61等)、マウ
ス乳癌由来細胞(FM3A細胞:国立衛生試験所JCR
B細胞バンク JCRB0701等)及びヒト骨肉腫由来細胞
(MG63:ATCC CRL1427等)等の培養細胞から精製さ
れたヘパラン硫酸6−O−硫酸基転移酵素(特開平8−
33483号公報)であり、下記のような理化学的性質
を有する。 作用:硫酸基供与体から、硫酸基受容体であるグリコ
サミノグリカンに含まれるN−硫酸化グルコサミン残基
の6位水酸基へ硫酸基を選択的に転移する。すなわち、
上記硫酸基受容体のN−硫酸化グルコサミンの6位の水
酸基以外には実質的に硫酸基を転移しない。硫酸基供与
体としては活性硫酸(3’ホスホアデノシン5’−ホス
ホ硫酸;以下「PAPS」とも記載する)が好適には挙
げられる。ヘキスロン酸残基には実質的に硫酸基を転移
しない。 基質特異性:ヘパラン硫酸又はCDSNS−ヘパリン
(Completely Desulfated, N-Sulfated Heparin:完全
脱硫酸化後、グルコサミン残基をN−硫酸化したヘパリ
ン)のN−硫酸化グルコサミン残基の6位水酸基には硫
酸基を転移するが、コンドロイチン及びコンドロイチン
−4−硫酸の上記水酸基には硫酸基を転移しない。ま
た、一般にNDS−ヘパリン(N-Desulfated Heparin:
N−脱硫酸化したヘパリン)のように、グルコサミンの
2位に硫酸基を有しないヘパリン又はヘパラン硫酸には
硫酸基をほとんど転移しない。したがって、本発明酵素
の硫酸基受容体としては、グリコサミノグリカンのグル
コサミン残基の2位が硫酸化されたN−硫酸化グルコサ
ミン(元々、N−硫酸基を有するヘパラン硫酸に含まれ
るものを含む)が必要であると考えられる。 至適反応pH:本酵素はpH6.0〜7.0の範囲、
特にpH6.3付近で高い硫酸基転移活性を有する。p
H4.7以下ではほとんど活性を有しない。 至適イオン強度:本酵素の活性は、反応環境下のイオ
ン強度の変化に伴って変化し、NaClの場合、0.1
〜0.3M、特に0.15M付近で最も高い活性を示
す。この範囲を超えてNaCl濃度が増加すると活性は
徐々に低下し、0.5Mでは活性は極めて低くなる。 阻害及び活性化:本酵素の活性は、ジチオスレイトー
ル(DTT)、アデノシン−3’,5’−ジリン酸
(3’,5’−ADP)で阻害され、プロタミンにより
上がる。一般に、DTT1mM存在下で活性は半減し、
約0.025mg/ml以上のプロタミンにより、プロ
タミン非存在下と比して10倍程度活性が上がる。
も有する。 ミカエリス定数:CHO細胞由来の本酵素は、本酵素
に対して、硫酸基の受容体としてヘパラン硫酸を、供与
体としてPAPSを用いたときのPAPSに対するミカ
エリス定数(Km)は、約4.4×10-7Mである。 その他:CHO細胞の培養液から得られる本酵素の活
性画分をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動によ
り分析すると、45kDa及び52kDaの分子量のバ
ンドが認められる。また、本酵素をN−グリカナーゼ処
理したものをSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動
により分析した結果、38kDa及び43kDaの分子
量のバンドが認められる。
70, 4172-4179(1995)に記載の方法に従って測定するこ
とができる。本発明DNAは、本発明により初めて単離
されたDNAであり、以下の(a)又は(b)のポリペ
プチドをコードしているのであればその塩基配列は特に
限定はされない。 (a)配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチ
ド。 (b)アミノ酸配列(a)においてに1もしくは数個の
アミノ酸が置換、欠失、挿入もしくは転移したアミノ酸
配列からなり、かつ硫酸基供与体から硫酸基を硫酸基受
容体であるグリコサミノグリカンに含まれるN−硫酸化
グルコサミン残基の6位の水酸基に転移する酵素活性を
有するポリペプチド。
硫酸基供与体から、硫酸基受容体であるグリコサミノグ
リカンに含まれるN−硫酸化グルコサミン残基の6位水
酸基に硫酸基を選択的に転移する活性を実質的に害さな
い1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入又
は転位を有していてもよく、そのようなアミノ酸配列の
置換、欠失、挿入又は転位を有するポリペプチドをコー
ドする、塩基配列の置換、欠失、挿入及び転位を有する
DNAのいずれもが本発明DNAに包含される。本明細
書における「アミノ酸の数個」とは該酵素の活性が失わ
れない程度の変異を起こしてもよいアミノ酸の数を示
し、例えば400アミノ酸残基からなるポリペプチドの
場合、20程度以下の数を示す。また、好ましくは、相
同性が85%以上、さらに好ましくは90%以上となる
程度の数を示す。該酵素の活性の測定方法は公知であり
(例えば、J. Biol. Chem. 270, 4172-4179(1995))、
当業者であれば、目的とする酵素活性の有無を指標とし
て、該活性を実質的に害さない1つ以上のアミノ酸残基
の置換、欠失、挿入又は転位を容易に選択することがで
きる。DNAの塩基配列の置換、欠失、挿入又は転位
は、両末端に制限酵素切断末端を持ち、変異点の両側を
含む配列を合成し、未変異DNAが有する塩基配列の相
当する部分と入れ換えることにより、DNAに導入する
ことができる。また、部位特異的変異法(Kramer,W. an
d Frits, H. J., Meth. in Enzymol., 154, 350(1987);
Kunkel,T.A. et al., Meth. in Enzymol.,154,367(198
7))などの方法によっても、DNAに置換、欠失、挿入
又は転位を導入することができる。
のアミノ酸配列の全てをコードする塩基配列又はその部
分配列、配列番号4のアミノ酸配列の全てをコードする
塩基配列又はその部分配列、配列番号5のアミノ酸配列
の全てをコードする塩基配列又はその部分配列、配列番
号7のアミノ酸配列の全てをコードする塩基配列又はそ
の部分配列、又は配列番号9のアミノ酸配列の全てをコ
ードする塩基配列又はその部分配列をコードするDNA
が挙げられ、かつ好ましいがこれに限定はされない。上
記の「部分配列を有するDNA」とは、例えばHS6S
TのポリペプチドをコードするDNAとハイブリダイズ
しHS6STのDNAを検出するためのプローブとして
使用することができる又はそれによってコードされるポ
リペプチドがHS6ST活性を有するあるいはHS6S
Tと同様の抗原性を有するDNAを示す。上記ハイブリ
ダイズの条件は、後記実施例記載の1次スクリーニング
又は2次スクリーニングと実質的に同一の条件である。
なお、配列番号5のアミノ酸配列においては、それぞ
れ、アミノ酸番号18のアミノ酸はチロシン又はアスパ
ラギン、アミノ酸番号132のアミノ酸はセリン又はプ
ロリン、アミノ酸番号134のアミノ酸はアラニン又は
グリシン、アミノ酸番号137のアミノ酸はスレオニン
又はセリン、アミノ酸番号145のアミノ酸はスレオニ
ン又はイソロイシン、アミノ酸番号147のアミノ酸は
ロイシン又はバリンであることが好ましい。
具体的には、配列番号1又は配列番号3に示す全塩基配
列又はその部分配列を有するDNAが挙げられ、かつ好
ましい。このようなDNAとして具体的には、配列番号
1における塩基番号112〜1341及び配列番号3に
おける塩基番号2〜709の塩基配列からなるDNAが
挙げられる。
S6STcDNAのオープンリーディングフレームの
5’末端部には3つのイン・フレームのATGコドンが
含まれている。第1番目のATGコドンの周囲の塩基配
列は、Kozakの知見(Kozak, M. (1986)Cell, 44,2
83-292)による真核細胞の翻訳開始部位の共通配列(T
CC(A又はG)CCATGG)と比較すると、4個の
塩基が保存されている。第2番目のATGコドンの周囲
の塩基配列は、上記配列の塩基が7個、第3番目のAT
Gコドンの周囲の塩基配列は6個保存されている。
ンスフェラーゼは、フレーム内に2つのATGコドンを
含むことが知られている(Nakazawa, K. et al. (1988)
J.Biochem, 104, 165-168、Shaper, N. et al. (1988)
J. Biol. Chem., 263, 10420-10428)。また、Shaper
らは、β−1,4−ガラクトシルトランスフェラーゼ
は、2箇所からの翻訳開始の結果、長いものと短いもの
との両方の形態が合成されることを示している。さら
に、Lopezらは、長い形態のものは原形質膜を優先的に
標的とし、短い形態のものは主としてゴルジ体内に存在
することを示唆する証拠を示している(Lopez, L. et a
l. (1991) J. Biol. Chem., 266, 15984-15591)。同様
に、HS6STについても、複数のATGコドンが開始
コドンとして機能する可能性はあるが、定かではない。
しかし、いずれのATGコドンが開始コドンであって
も、上記の硫酸基転移酵素のポリペプチドをコードする
点では同じであり、第2番目、第3番目のATGコドン
から始まる塩基配列を有するDNAも本発明に包含され
るものである。
単一のオープンリーディングフレームからは、410ア
ミノ酸残基からなり、分子量48,243Da、N−結
合グリコシレーション部位である可能性がある2カ所の
部位を有するタンパク質が予測される。このアミノ酸配
列から作成したハイドロパシープロット(図2)から、
N末端から17〜31番目のアミノ酸残基に渡る長さ1
5残基の1つの顕著な疎水性部分が認められ、トランス
メンブレン(膜貫通)ドメインを有することが予想され
る。
列を有するDNAも本発明DNAに包含されることは、
当業者であれば容易に理解されるところである。また、
本発明DNAには、本発明DNAに相補的なDNA又は
RNAも包含される。さらに本発明DNAは、HS6S
Tをコードするコード鎖のみの一本鎖であってもよく、
この一本鎖およびこれと相補的な配列を有するDNA鎖
又はRNA鎖からなる二本鎖であってもよい。
ペプチド全体をコードするコード領域全長の塩基配列を
有していてもよく、またHS6STのポリペプチドの一
部分をコードする塩基配列を有するものであってもよ
い。
酸基転移酵素では、チャイニーズハムスターとヒトとの
間でアミノ酸配列に高い相同性を有することが知られて
おり、本発明DNAがコードするポリペプチドも、種間
におけるアミノ酸配列の相同性は約70%以上と想定さ
れる。従って、本発明で具体的に開示しているDNAが
コードするポリペプチドと高い相同性を有するポリペプ
チド及びそれをコードするDNAも本発明に包含され
る。上述のようにHS6STのポリペプチドは膜貫通領
域を有するが、膜内の末端にあたるN末端部から当該膜
貫通領域を含む領域を欠失したHS6STのポリペプチ
ドの部分もまた本発明に包含される。このようなポリペ
プチドを具体的に例示すると、例えば配列番号2に示す
アミノ酸配列におけるアミノ酸番号34〜410などが
挙げられる。
明によりHS6STのポリペプチドの一部のアミノ酸配
列が明らかにされたので、その配列に基づいて作成した
オリゴヌクレオチドプライマーを用いるPCR法(ポリ
メラーゼ・チェイン・リアクション法)によって染色体
DNAあるいはmRNAから本発明のDNAを増幅する
ことによって取得することも可能であり、また、特に、
以下の各工程からなるcDNAクローニングにより製造
することも可能である。 (1)精製したヘパラン硫酸6−O−硫酸基転移酵素のポ
リペプチドの一部のアミノ酸配列を決定する。 (2)上記アミノ酸配列に基づいて対応する塩基配列のオ
リゴヌクレオチドプライマーを作製する。 (3)培養細胞より抽出したRNAから上記プライマーを
用いてPCR法によりcDNAを増幅することによって
前記硫酸基転移酵素の1次プローブを製造する。 (4)上記1次プローブによって培養細胞又は生体組織由
来のcDNAライブラリーをスクリーニングしてcDN
A断片を得る。 (5)上記cDNA断片を2次プローブとして培養細胞又
は生体組織由来のcDNAライブラリーをスクリーニン
グする。
硫酸基転移酵素の完全長cDNAを選択する。しかし、
本発明のDNAの製造方法はこれに限定されるものでは
なく、上記PCR法や、他の公知のcDNAクローニン
グの手法によっても本発明DNAを製造することができ
る。
一例を具体的に説明する。 (1)ヘパラン硫酸6−O−硫酸基転移酵素(HS6S
T)のアミノ酸配列の決定 (i)ヘパラン硫酸6−O−硫酸基転移酵素の精製 HS6STは、例えばチャイニーズハムスター、マウス
又はヒト由来の培養細胞、ヒト脳組織等HS6STを発
現する細胞又は組織から、通常のタンパク質の精製方
法、および本酵素の基質又は阻害剤を用いたアフィニテ
ィークロマトグラフィーを組み合わせることによって精
製することが可能である。具体的には、J.Biol. Chem.
270,(8),4172-4179,(1995)に記載された方法に従って行
うことができる。
の部分アミノ酸配列の決定 精製したHS6STには糖鎖が結合していることが知ら
れているので、この糖鎖を除去するために精製HS6S
TをN−グリカナーゼなどの糖鎖分解酵素で消化し、脱
グリコシル化されたHS6STをSDS−PAGE(S
DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動)等で分離し、
ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride;
PVDF)膜やニトロセルロース膜などに転写する。こ
の膜をクマシー・ブリリアント・ブルー(CBB)やアミ
ドブラックなどのタンパク質を染色する色素で染色し、
N−グリカナーゼ消化後に形成したタンパク質バンドを
切り出して断片化に用いる。
記タンパク質バンドにタンパク質分解酵素を接触させる
など、公知の方法でタンパク質を断片化することができ
る。具体的なタンパク質分解酵素の例としてはエンドプ
ロテイナーゼLys−C、エンドプロテイナーゼAsp
−Nなどが挙げられる。ゲルからバンドを切り出し、タ
ンパク質分解酵素に接触させ、その後SDS−PAGE
などで分離してもよい。簡便な操作としては、Clevel a
nd, D. W., Fischer, S. G., Kirshner, M. W., and La
emmli, U. K.(1977) J. Biol. Chem. 252, 1102-1106
の方法がある。すなわち、タンパク質バンドを切り出し
て別のゲルのウェルに挿入し、タンパク質分解酵素を含
む緩衝液を、挿入したゲルに乗せてSDS−PAGEを
行い、色素マーカーの先端が分離ゲルにはいる直前に電
源を切ることによって泳動を一時中断し、約30分間酵
素消化を行い、その後電気泳動を再開するという方法で
ある。この方法によれば酵素消化と消化後のペプチド断
片の分離が単一工程でできるため好ましい。断片化によ
って生じたペプチドをPVDF膜やニトロセルロース膜
などに転写した後、CBB又はアミドブラックなどを用
いてペプチドを染色し、ペプチドのバンドを切り出す。
タンパク質分解酵素消化後に生じたペプチドを含むPV
DF膜やニトロセルロース膜などは、公知の方法でペプ
チドのアミノ末端配列決定を行うことが可能である。具
体的にはモデル476Aプロテインシークエンサー(ア
プライド バイオシステムス(Applied Biosystems)社
製)などを用いてアミノ酸の配列を分析することが好ま
しいがこれに限定はされない。なお、業者に依頼してア
ミノ酸配列を決定してもらうことも可能である。
成 HS6STの部分的アミノ酸配列に基づき、PCR用オ
リゴヌクレオチドプライマーを作成する。アミノ酸配列
のうち、なるべくコドンの縮重が少ない部位を用いるこ
とが好ましい。このようなプライマーの例を、図1に示
す(センスプライマー:配列番号15、17;アンチセ
ンスプライマー:配列番号16、18)。
ブの作成 全RNAは、公知の方法(Kingston, R. S., (1991)
in Current Protocols in Molecular Biology, Suppl.
14, Unit 4.2, Greene Publishing Associates and Wil
ey Interscience, New Yorkなど)で得ることができ
る。材料は、HS6STのmRNAを発現している材料
であれば限定はされないが、取り扱いの容易さ、および
増殖可能な点で例えばチャイニーズハムスター由来のC
HO細胞(例えばATCC CCL61等)、マウス由来のFM3
A細胞(例えば国立衛生試験所JCRB細胞バンク JC
RB0701等)、ヒト由来のMG63細胞(例えばATCC CCL
1427等)等の培養細胞が好ましい。培養細胞の中でも特
にCHO細胞が本酵素が強く発現し、酵素活性も比較的
高いため好ましい。上記培養細胞の培養に用いる培地は
特に制限されないが、大量の細胞を効率よく得るには、
スピナーフラスコなどによる浮遊細胞の培養に適した培
地が好ましい。具体的にはCHO細胞を使用する場合に
は浮遊培養用のCHO−S−SFMII培地(ギブコ
製)などの市販の培地を用いてもよい。上記のような培
地を用いてスピナーフラスコを使用して通常の培養細胞
と同様にして培養すればよい。培養は、炭酸ガスインキ
ュベーター中で行うことが好ましく、インキュベーター
中の炭酸ガス濃度が5〜7%、空気が95〜93%とな
るように調整することが好ましい。また、温度は37〜
38℃程度に調整することが好ましい。
胞から通常用いられる全RNAの調製方法により得るこ
とができるが、グアニジンチオシアネート/CsCl法
(Kingston, R. E., (1991) in Current Protocols in M
olecular Biology, Suppl. 14, Unit 4.2, Greene Publ
ishing Associates and Wiley Interscience, New Yor
k)で調製することが好ましい。
から、オリゴdT(oligo-(dT))セルロースカラムクロマ
トグラフィーなどによって精製することができる。
Aの増幅 上記ポリ(A)+RNAを鋳型とし、オリゴヌクレオチドプ
ライマーを用いた逆転写PCRにより、HS6ST部分
的cDNAを増幅することができる。PCRは、通常の
方法と同様にして行えばよいが、具体的方法を示すなら
ば以下の通りである。1μlのポリ(A)+RNA、それぞ
れ100pmolのオリゴdTとランダムオリゴヌクレ
オチドプライマー、それぞれ500μMの4種類のデオ
キシヌクレオシド三リン酸、200単位のM−MLV逆
転写酵素(ギブコBRL(Gibco BRL))、1mMジチオ
スレイトール(DTT)、120単位のRNase(リ
ボヌクレアーゼ)インヒビター(宝酒造(株)製)を含
む緩衝液(終体積20μl)を50℃で60分間インキ
ュベートし、cDNA一次鎖を合成する。次に、上記の
逆転写反応混合液5μl、各100pmolの前述のオ
リゴヌクレオチドプライマー、それぞれ250μMの4
種類のデオキシヌクレオシド三リン酸、1.25単位の
Taqポリメラーゼを含む反応液(終体積50μl)に
対し、95℃1分、46〜62℃1分、72℃2分を3
5サイクル繰り返して行う。
は、cDNAライブラリーからcDNA(コード領域全
長を含むcDNA)断片をスクリーニングするためのハ
イブリダイゼーションプローブ(1次プローブ)として
用いられる。また、このPCR産物は通常の方法により
pBluescriptIIベクター(ストラタジーン
製)へサブクローニングして塩基配列の決定を行うこと
が好ましい。
応により通常の方法を用いて合成することができる。合
成する際は市販のcDNA合成用キットを用いるのが便
利である。例えばTimeSaver cDNA syn
thesiskit(ファルマシアLKBバイオテクノ
ロジー)を用いると、cDNAの合成およびcDNAを
クローニングベクターに連結することもできる。また、
市販のcDNAライブラリーを用いることにより、より
簡便にcDNAを得ることも可能である。本発明実施例
においてもCHO細胞及びヒト胎児脳由来のλgt11
ライブラリーを用いている。クローニングベクターに結
合した状態のこれらの組換えDNAを宿主細菌細胞中に
導入(トランスフェクション)する。用いる宿主細菌細
胞は、用いるクローニングベクターにより選択する必要
があるが、通常は大腸菌(エシェリキア・コリ:Escher
ichia coli(E. coli))を宿主とするクローニングベク
ターと大腸菌との組み合わせが頻用されているがこれに
限定はされない。トランスフェクションは通常、組換え
DNAと30mM塩化カルシウムの存在下で細胞膜の透
過性を変化させた大腸菌とを混合することにより行われ
る。λgt11のようなλファージベクターの場合、組
換えDNAを直接塩化カルシウム処理した大腸菌に導入
もできるが、予め試験管中でファージ外殻に入れて(in
vitroパッケージングという)、大腸菌に効率よく感染
させる方法が一般に使用されており、市販されているパ
ッケージング用のキット(Gigapack II packaging extr
act、ストラタジーン(Stratagene)製等)を用いてパッ
ケージングを行うことも可能である。パッケージングし
た組換えDNAは、大腸菌にトランスフェクションする
が、用いるクローニングベクターによって用いる大腸菌
株を選択する必要がある。すなわち、抗生物質耐性遺伝
子を含むクローニングベクターを用いる場合は、大腸菌
に抗生物質に対する耐性の性質があってはならず、ま
た、β−ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)等の遺伝
子を含むクローニングベクターを用いる場合は、β−ガ
ラクトシダーゼ活性を発現しない大腸菌を選択する必要
がある。このことは、組換えDNAがトランスフェクシ
ョンされた大腸菌をスクリーニングするために必要なこ
とである。例えば、λgt11クローニングベクターを
用いる場合、E.coli Y1088等の大腸菌株を
選択すればよい。組換えDNAや組換えプラスミドが導
入された大腸菌は抗生物質に対する耐性の獲得や、β−
ガラクトシダーゼ活性の獲得等によりスクリーニングす
ることが可能である。具体的には、大腸菌を寒天培地に
まき、生育したコロニーを選択すればよい。生育した大
腸菌(組換えDNAがトランスフェクションされた大腸
菌)は、cDNAライブラリーを構成する。プラスミド
にブルースクリプトを用いた場合は、指示菌とともに軟
寒天培地に懸濁し、寒天培地上に重層してプラークを形
成させればよい。DNA断片が挿入されたプラスミドを
保持するファージプラークはβ−ガラクトシダーゼ活性
を発現しないので、容易に選択することができる。
を、上記1次プローブを用いてハイブリダイゼーション
により選択することができる。ハイブリダイゼーション
は、通常の方法に従って行えばよい(1次スクリーニン
グ)。選択された陽性クローンからファージDNAを調
製し、適当な制限酵素で切断することによりHS6ST
cDNA断片を切り出すことができる。当該cDNA断
片は、そのまま、あるいは適当なプラスミドにサブクロ
ーニングして、塩基配列を決定することができるが、H
S6STの場合、後記実施例に示すように、オープンリ
ーディングフレームの全領域をコードするものを得るこ
とが極めて難しいことが判明している。しかしながら、
当該cDNA断片を上記1次プローブの作成と同様な手
法を用いて例えば放射線又は蛍光標識し、再度、2次プ
ローブとして以下の2次スクリーニングにより完全長c
DNAを得ることが可能である。このようなcDNA断
片の例として、CHO細胞のcDNAライブラリーから
得られるHS6STcDNA断片の塩基配列及びこの塩
基配列から予想されるアミノ酸配列を配列番号3に、ア
ミノ酸配列のみを配列番号4に示す。本明細書中におけ
る部分的cDNAとは、上記cDNA断片のように、プ
ローブを用いてスクリーニングを行って得られたDNA
のうち、塩基配列を決定するとオープンリーディングフ
レームの全領域をコードしておらず、更に当該DNAを
プローブとして他のDNAを得るためにプローブとして
使用することができるDNAを指称する。
ング 前述のようにして得られたcDNAライブラリーから、
HS6ST完全長cDNAを有するファージクローン
を、2次プローブを用いてハイブリダイゼーションによ
り選択することができる(2次スクリーニング)。ハイ
ブリダイゼーションは、通常の方法に従って行えばよい
が、使用するcDNAライブラリーは1次スクリーニン
グで使用したものと同じである必要はない。選択された
陽性クローンから、ファージDNAを調製し、適当な制
限酵素で切断することによりHS6STcDNAを切り
出すことができる。得られたcDNAは、そのまま、あ
るいは適当なプラスミドにサブクローニングして、塩基
配列を決定する。
得られたCHOのHS6STcDNA断片を2次プロー
ブとして用いて、ヒト胎児脳のcDNAを保持するλg
t11ライブラリーをスクリーニングすることにより得
られ、決定されたヒト由来のHS6STcDNAの塩基
配列及びこの塩基配列から予想されるアミノ酸配列を配
列番号1に、アミノ酸配列のみを配列番号2に示す。上
記の様にある生物種のHS6STcDNA断片を2次プ
ローブとして使用し、別の生物種のcDNAライブラリ
ーをスクリーニングすることによって別の生物種のHS
6ST完全長cDNAを得ることが可能である。また、
同種の生物種のcDNAライブラリーを用いることによ
りその生物のHS6ST完全長cDNAを得ることも当
然可能である。
ードされるグリコサミノグリカン硫酸基転移酵素のポリ
ペプチドの全部又は部分からなるポリペプチド 本発明は、上記の本発明DNAによってコードされるグ
リコサミノグリカン硫酸基転移酵素のポリペプチドの全
部又は部分からなるポリペプチドも提供する。本明細書
において、上記のポリペプチドの「部分」とは、HS6
ST活性を有する、抗原性を有するなどの何らかの活性
ないし機能を有する部分を意味する。本ポリペプチドは
単独であってもよいし、他のポリペプチドと融合してい
てもよい。
HS6STはその構造中に糖鎖を有するため、HS6S
TのポリペプチドとHS6STは明確に区別される。こ
のようなポリペプチドは、例えば、後記のポリペプチド
の製造方法によって得ることができ、また、上記の活性
ないし機能の有無を判定することは当業者に公知の方法
(例えばJ. Biol. Chem., 270(8),4172-4179(1995))に
よって行うことができる。
のポリペプチド又はHS6STの製造方法 上記本発明DNAで形質転換された細胞を、好適な培地
で培養し、本発明DNAがコードするポリペプチドを培
養物中に生成蓄積させ、その培養物から本発明ポリペプ
チドを採取することによって、HS6STのポリペプチ
ド又はHS6STを製造することができる。
知の発現ベクターに本発明DNAの断片を挿入して組換
えプラスミドを構築し、この組換えプラスミドを用いて
形質転換を行うことによって得ることができる。細胞と
しては大腸菌等の原核細胞や、哺乳類細胞等の真核細胞
が例示される。大腸菌などの原核細胞を用いた際は、本
発明DNAの発現によって生じるHS6STのポリペプ
チドに糖鎖の付加が起こらないため、純粋にHS6ST
のポリペプチドのみを得ることが可能であり、また、哺
乳類細胞等の真核細胞を用いた際は、本発明DNAの発
現によって生じるHS6STのポリペプチドに糖鎖の付
加がなされる。そのため、糖鎖も含むHS6STの形態
で得ることが可能である。
に通常用いられる宿主−ベクター系を使用することがで
き、例えば、COS−7細胞等の哺乳類由来の培養細胞
とpCXN2(Niwa, H., Yamanura, K. and Miyazaki,
J. (1991) Gene 108, 193-200)又はpFLAG−CMV
−2(イーストマン コダック(Eastman Kodak)製)等
の哺乳類細胞用発現ベクターとの組み合わせを採用する
ことが好ましい。培地や培養条件は、用いる宿主すなわ
ち細胞に合わせて適宜選択される。
他のポリペプチドとの融合ポリペプチドとして発現させ
てもよい。また、本発明DNAは全長を発現させてもよ
いし、一部を部分ペプチドとして発現させてもよい。
は、公知のポリペプチドの精製方法によって行うことが
できる。なお培養物には、培地および当該培地中の細胞
が包含される。
に説明する。 <1>チャイニーズハムスターのヘパラン硫酸6−O−
硫酸基転移酵素の調製およびアミノ酸配列の分析 J. Biol. Chem.,270,4172-4179(1995)に記載の方法によ
り精製したHS6STを得た。SDS−ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動(PAGE)を行うために、28μg
のHS6STを10%トリクロロ酢酸により沈殿させ、
アセトンで2回洗浄した。この沈殿は、5%(V/V)
の2−メルカプトエタノールを含むローディングバッフ
ァーで100℃、3分間還元およびSDS化した後、La
emmli(Laemmli, U. K.(1970) Nature 227, 680-685)
の方法に従って10%のポリアクリルアミドゲルを用い
てSDS−PAGEを行った。SDS−PAGEで分離
されたタンパク質を、10%メタノールを含有するpH
11の10mM 3−シクロヘキシルアミノ−1−プロ
パンスルフォン酸(CAPS)溶液中、200mAで2
時間30分、ProBlottのPVDF膜(アプライ
ド バイオシステム製)に転写した。転写したタンパク
質をAebersoldらの方法(Aebersold, R.H.,Leavitt,
J., Saavedra, R.A., Hood, L.E., and Kent, S.B.H.(1
987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84,6970-6974)に従
ってPonceau Sで染色した。45kDaの領域のバンド
を切り出し、Iwamatsuの方法(Iwamatsu, A.(1992) Ele
ctrophoresis 13, 142-147)を改変した方法によってP
VDF膜上で変性させS−カルボキシメチル化した。膜
に転写されたタンパク質は、0.5M Tris−HC
l、pH8.8、5%(V/V)アセトニトリル、1m
g ジチオスレイトール(DTT)を含む8M グアニ
ジン塩酸塩溶液300μl中で室温で1時間還元した。
そこに3mgのヨード酢酸を含む1N NaOH溶液1
2μlを加え、暗所に15分間置いた。この膜を蒸留水
で洗浄し、その後0.1% SDSを含有する2%アセ
トニトリルで洗浄した。膜上のS−カルボキシメチル化
したタンパク質は、1mgのメチオニンを含む100m
Mの酢酸に溶解した0.5% ポリビニルピロリジン
(PVP−40) 300μl中で室温で30分間イン
キュベートし、10%(V/V) アセトニトリルで洗
浄した。膜を細かく切断し、50μlのTris−HC
l(pH7.5)に溶解した0.3UのN−グリカナー
ゼで37℃15時間処理した。その後、in situ
逐次的消化を、10%(V/V) アセトニトリルを含
むpH9.0の20mM Tris−HCl中に酵素:
基質(mol:mol)が1:50となるように溶解し
たエンドプロテイナーゼLys−Cにより37℃で15
時間行い、続いて10%(V/V) アセトニトリルを
含むpH7.5の20mM 炭酸水素アンモニウムと2
5mM CaCl2を含むpH7.8の反応液中に酵
素:基質(mol:mol)が1:50となるように溶
解したエンドプロテイナーゼAsp−Nにより40℃で
24時間行うことにより行った。この消化産物を回収し
てフィルターにかけ、凍結乾燥した。1%(V/V)
アセトニトリルを含む移動相A(0.06%(V/V)
トリフルオロ酢酸(TFA))18μlにこの凍結乾燥
物を溶解し、逆相カラム(0.3×150mm)でキャ
ピラリーHPLCを行った。ペプチドの溶出は流速3.
3μl/min、100分間で2%〜100%までの移
動相B(0.052% TFAを含む80% アセトニ
トリル)の濃度勾配により行った。ペプチドの画分は2
14nmの吸光度をモニターしながら手作業で回収し、
PVDF膜の小片にブロットした。アミノ酸配列決定は
モデル476Aプロテインシークエンサー(アプライド
バイオシステムス(Applied Biosystems))で行った。
表1に結果を示す。
による増幅 (1)PCR用プライマーの作成 上記ペプチドの1と2に基づいて、末端および内部のプ
ライマーのデオキシイノシン置換を有する縮重オリゴヌ
クレオチド(図1)を作成した(鋳型DNA配列を持つ
プライマー2s(配列番号15)、5s(配列番号1
7)、鋳型の相補的配列を持つプライマー2a(配列番
号16)、5a(配列番号18))。
ロマトグラフィーを使用する常法により採取したポリ
(A)+RNAを逆転写反応の鋳型として、オリゴdT及び
ランダムヌクレオチドプライマーを用いてcDNAの一
本鎖を合成し、これをPCRの鋳型として使用した。P
CRは、各100pmolのプライマー2sと5aの混
合物(又は2aと5s)、5μlの逆転写反応液、それ
ぞれ0.25mMの4種類のデオキシヌクレオチド三リ
ン酸、および1.25UのAmpliTaqポリメラー
ゼ(パーキン−エルマー(Perkin-Elmer)製)を含む混
合液50μlで行った。増幅は以下のように行った。解
離反応は95℃で1分、アニーリングは46〜62℃で
1分、伸長反応は72℃で2分とし、3サイクルごとに
48℃までアニーリングの温度のみを2℃ずつ低くし、
最終的にはアニーリングの温度が46℃の条件で11サ
イクル行った。その後、さらに15分間伸長反応を行っ
た。この操作によって生じた増幅物質をアガロースゲル
電気泳動により解析すると、増幅された約330bpの
DNAのバンドが検出された。330bpのPCR産物
を常法によりアガロースゲル電気泳動し、HS6ST部
分的cDNAとしてDNA断片を回収した。
TcDNA断片の取得 (1)ハイブリダイゼーション用プローブの作成 2sと5aをプライマーとしてPCRを行って得られ
た、1次プローブとするDNA断片はJetsorb
(ゲノメッド(Genomed)製)を使って回収した。T4
DNAポリメラーゼを使い平滑化し、T4ポリヌクレオ
チドキナーゼによりリン酸化したこのDNAを、アルカ
リホスファターゼ処理をしたブルースクリプト(Bluescr
ipt)プラスミド(ストラタジーン(Strategene)製)DN
AのEcoRV消化断片と結合し、JM109を用い
て、青と白の色による選択によりサブクローン化した。
サブクローンは配列決定により確認した。その結果、こ
のPCR産物にはペプチド2及び5の他にペプチド4が
コードされることが明らかとなった。
使用した放射線ラベルした一次プローブは、プライマー
2sおよび5a、鋳型としてサブクローン化された約3
30bpのDNA、ならびに[α-32P]dCTP(アマシ
ャム(Amersham)製)を含む最終量25μlの溶液で増幅
したPCR産物から調製した。PCRは、95℃で1
分、50℃で1分、72℃で1分のサイクルを30回繰
り返し、最終のサイクルではさらに72℃での伸長時間
を15分延長することにより行った。
スクリーニング CHO細胞のcDNAライブラリーであるλgt11
cDNAライブラリーを構築した。具体的には、RNA
抽出キット(ファルマシア製)を使用し、培養したCH
O細胞から全RNAを調製し、オリゴdT−ラテックス
(Oligotex dT30、ロシュ製)を使用してポリA−RN
Aを調製した。cDNAの合成とcDNAのEcoRI
消化したλgt11(ファルマシア製)への結合はTi
meSaver cDNA合成キット(ファルマシア
製)で行った。逆転写反応はランダムオリゴヌクレオチ
ドプライマー及びoligodTを使用して行った。結
合したDNAはStratagene Gigapack II(ストラタジー
ン製)を用いてファージにパッケージングした。宿主の
E.coli Y1088細胞に上記で調製したcDN
Aを保持するファージを感染させた。プレート1枚当た
り2〜4×104個のプラークが形成されるようにま
き、約8×105個のプラークをスクリーニングした。
λgt11ライブラリーから生じたプラークを転写した
Hybond N+ナイロン膜をアルカリ固定法により
固定し、50%ホルムアミド、5×SSPE(塩化ナト
リウム/リン酸ナトリウム/EDTA緩衝液)、5×デ
ンハルト溶液(Denhardt's solution)、0.5% SD
Sと50μg/mlの変性させたサケ精子DNAを含む
溶液中、42℃で3時間プレハイブリダイズした。32P
ラベルした1次プローブを上記バッファー中に加え、5
0℃で16時間ハイブリダイズした。フィルターを、5
5℃で1×SSPE、1% SDS、さらに0.1×S
SPE、0.1% SDSにより洗浄し、オートラジオ
グラフィーにより1個の陽性クローンを検出した(1次
スクリーニング)。
6STcDNA断片の塩基配列 1個の陽性クローンからのブルースクリプト プラスミ
ドを、ExAssistヘルパーファージとE.col
i SOLRを使用するストラタジーンのinvivo
DNA切り出し法(Stratagene in vivo excision proto
col)により切り出した。SOLRに導入されたブルース
クリプトプラスミドDNAをQIAGENプラスミドキ
ットを用いて精製した。導入されたcDNAのうち、
0.7kbpのクローンの塩基配列が決定された(Ec
oRIで処理して得られる断片の塩基配列を配列番号3
に示す)。塩基配列はSequenaseバージョン2.0を含
むdGTP/deazaGTPキット(U.S.バイオケミ
カル(Biochemical)製)を使用して確かめた。塩基配列
はコンピュータソフトウェアのジェネティックス-マッ
ク(GENETYX-MAC:ソフトウェアデベロプメント社製)によ
り編集、解析した。このクローンはオープンリーディン
グフレームの一部を有していることが明らかとなった。
グと塩基配列の決定 上記CHO細胞から得られたHS6STcDNA断片を
EcoRIで処理して得られた断片を2次プローブとし
て上記と同様の手法を用いてヒト胎児脳のλgt11c
DNAライブラリーを導入したE.coli Y108
8をスクリーニングした。その結果、17個の陽性クロ
ーンが検出された(2次スクリーニング)。
ーンの塩基配列を決定し(配列番号1)、さらにこの配
列からコードされたアミノ酸配列を予測した(配列番号
2)。アミノ末端の配列に4つのイン・フレームのAT
Gコドンが含まれた。最初のATGコドンの上流域−6
の場所に終止コドンのTGA配列が存在した。最初のA
TGコドンから開始するオープンリーディングフレーム
からは410アミノ酸残基の48,243Daで2カ所
の糖結合可能域を持つタンパク質が予想された。このア
ミノ酸配列のハイドロパシープロットにより、HS6S
Tアミノ末端領域の17番目から31番目までの15ア
ミノ酸残基が明確な疎水領域であるタイプIIの膜タンパ
ク質であることが判明した(図2)。このアミノ酸配列
を上記チャイニーズハムスター由来のHS6STの部分
アミノ酸配列とその相当する部分で比較すると、その相
同性は、97.4%であった(図3)。チャイニーズハ
ムスター由来のHS6ST断片との相同性のある部分は
ヒトのHS6STの膜貫通領域よりも細胞外寄りに位置
し、この位置(アミノ酸番号34)から塩基配列で終止
コドンまでの領域の分子量を算出すると、44,389
Daとなった。この数値は、チャイニーズハムスター由
来のHS6STをN−グリカナーゼ処理した際の分子量
とほぼ一致する。
ングと塩基配列の決定 上記CHOのcDNAライブラリーから得られた2.0
kbpのHS6STcDNAを2次プローブとして上記
と同様の手法を用いてマウス脳のλgt11cDNAラ
イブラリーを導入したE.coli Y1088をスク
リーニングした。その結果、2個の陽性クローンが検出
された(2次スクリーニング)。
ーンの塩基配列から、マウスHS6STの全塩基配列を
決定し(配列番号6)、さらにこの配列からコードされ
たアミノ酸配列を予測した(配列番号7)。このアミノ
酸配列を上記ヒト由来のHS6STの部分アミノ酸配列
とその相当する部分で比較すると、その相同性は、90
%以上であった。
ニングと塩基配列の決定 上記ヒト胎児脳のcDNAライブラリーから得られた
2.0kbpのHS6STcDNAを2次プローブとし
て上記と同様の手法を用いてニワトリ胚肢芽のλgt1
1cDNAライブラリーを導入したE.coli Y1
088をスクリーニングした。その結果、11個の陽性
クローンが検出された(2次スクリーニング)。
7kbpの2つのクローンの塩基配列から、ニワトリH
S6STの全塩基配列を決定し(配列番号8)、さらに
この配列からコードされたアミノ酸配列を予測した(配
列番号9)。このアミノ酸配列を上記チャイニーズハム
スター由来のHS6STの部分アミノ酸配列とその相当
する部分で比較すると、その相同性は、90%以上であ
った。
2STのcDNA(J. Biol. Chem.,272,21, 13980-139
85(1997))をプローブとして使用し、上記手法と同様に
マウス脳のcDNAライブラリーから、HS2STのc
DNAの取得を試みた。マウス脳のλgt11cDNA
ライブラリーを導入したE.coli Y1088をス
クリーニングした結果、4個の陽性クローンが検出され
(2次スクリーニング)、1.9kbp、1.2kb
p、1.3kbp及び1.4kbpのそれぞれのクロー
ンの塩基配列からマウスのHS2STの全塩基配列を決
定した(配列番号19)。
NA(日本結合組織学会 1997年6月5,6日)をプローブ
として使用し、上記手法と同様にニワトリ胚肢芽のcD
NAライブラリーからHS2STのcDNAの取得を試
みた。ニワトリ胚肢芽のλgt11cDNAライブラリ
ーを導入したE.coli Y1088をスクリーニン
グした結果、8個の陽性クローンが検出され(2次スク
リーニング)、陽性クローンのうち、1.8kbpと
2.3kbpの2つのクローンの塩基配列からニワトリ
のHS2STの全塩基配列を決定した(配列番号2
0)。マウス及びニワトリのHS2STは、CHO及び
ヒト由来のHS2STと塩基配列で80%以上、アミノ
酸配列で90%以上の高い相同性を示した。
現 (1)HS6ST発現プラスミドの構築 HS6STcDNAを発現させるために、発現ベクター
にcDNA断片を挿入し、組換えプラスミドを構築し
た。単離したヒト由来のオープンリーディングフレーム
を含むcDNAを哺乳動物の発現ベクターpFLAG−
CMV−2(イーストマン コダック製)のHindIII/Ec
oRI部位に導入した組換えプラスミドであるpFLAG
−CMV−2hHS6STを構築した。このプラスミド
は酵素などの活性を有さないタグとしての配列であるF
LAGとHS6STの融合タンパク質を発現するように
構築されている。
DNAのトランジェント(一過性)な発現 HS6STcDNAの発現の宿主にはCOS−7細胞を
用いた。
ランスフェクトした細胞を67時間培養し、この細胞か
らHabuchi, H., Habuchi, O., and Kimata, K. (1995)
J. Biol. Chem. 270, 4172-4179に記載の方法に従って
細胞抽出液を調製した。この細胞抽出液を30分間4
℃、10,000×gで遠心処理した後、上清画分のH
S6ST及びHS2ST活性を調べた。対照としてcD
NAを含まないpFLAG−CMV−2をトランスフェ
クトしたCOS−7細胞と何もトランスフェクトしない
COS−7細胞を用いた。単離したヒト由来のcDNA
を含むベクターをトランスフェクトすると、HS6ST
活性は何もトランスフェクトしない対照の約7倍に上が
っていた(表2)。なお、これらの活性の測定はHabuch
i, H., Habuchi, O., and Kimata, K. (1995) J. Biol.
Chem. 270, 4172-4179及びKobayashi, M., Habuchi,
H., Habuchi, O., Saito, M., and Kimata, K. (1996)
J. Biol. Chem. 271, 7645-7653に記載の方法に従って
行った。
NAを発現させるベクターを保持する細胞のHS6ST
活性は対照のcDNAを保持しないプラスミドを導入し
た細胞の約7.5倍であった。これに対してHS2ST
活性の増加は起こらなかった。これらの結果から、単離
されたcDNAがHS6ST活性を持つタンパク質をコ
ードしていることが証明された。また、HS6STを導
入した細胞を培養した後の培地中のHS6ST活性は、
対照と比較して約3.7倍に増加していた。しかし、こ
の培地のFLAGに対するアフィニティカラムへの吸着
画分にはHS6ST活性が見られなかった。従って、上
記培地中にはFLAGとの融合タンパク質の形態ではな
く、細胞膜貫通領域で切断され、FLAGを結合してい
ないHS6STの細胞外領域のみが、HS6ST活性を
有する遊離体として可溶化された形態となっていること
が示唆された。
リ(A)+RNAのノザンブロットによるHS6ST発現の
解析 チャイニーズハムスター卵巣由来培養細胞株CHOから
抽出したポリ(A)+RNAをpH7.0の50% ホ
ルムアミド(V/V)、6% ホルムアルデヒド(V/
V)、20mM MOPSバッファーで65℃、10分
間変性し、6%ホルムアルデヒド(V/V)を含む1.
2%アガロースゲルで電気泳動を行った。50mMのN
aOHで20分間処理した後、20×SSC(酢酸ナト
リウム/塩化ナトリウム緩衝液)で45分間中和し、ゲ
ル中のRNAをHybond N+ナイロン膜に一晩転写し、5
0mMのNaOHで5分間固定した。膜上に固定された
RNAを42℃で3時間、50% ホルムアルデヒド、
5×SSPE、5×デンハルト溶液(Denhardt's soluti
on)、0.5% SDS、100μg/mlの変性させ
たサケ精子DNAを含む溶液中でプレハイブリダイズし
た。ハイブリダイズは32Pラベルしたプローブ(1×106c
pm/ml(上記<3>で得られたチャイニーズハムスター
由来のHS6ST部分的cDNAをEcoRI処理して
得られた断片))を含む上記緩衝液で行った。この膜は
50℃で1×SSPE、0.1%SDSにより洗浄した
後、同温度で0.1×SSPE、0.1% SDSによ
り洗浄した。この膜を−80℃で14時間、増感膜を用
いてX線フィルムに感光させた。その結果、4.0kb
のバンドが得られた。
によるニワトリ胚におけるHS6ST発現の確認 孵卵2〜5日のニワトリ胚を4%のパラホルムアルデヒ
ドを含むリン酸緩衝生理食塩水で常法に従って固定し
た。配列番号6記載の塩基配列のうち、PstI-EcoRI断片
(塩基番号945〜塩基番号1679からなる断片)を鋳型と
してRNAポリメラーゼを用いて転写を行い、デゴキシ
ジェニンで標識したRNAを合成してプローブとした。
このプローブを発生段階の異なるニワトリ胚にハイブリ
ダイズさせた後、アルカリホスファターゼを付加した抗
ディオキシジェニン抗体を反応させ、更にアルカリホス
ファターゼの基質を添加して発色させることによりmR
NAの発現部位を観察した。
皮、頭部の神経冠細胞、肢芽、尾芽などで強く発現して
いることが判明した。
ンに含まれる6位が硫酸化されていないN−硫酸化グル
コサミン残基の6位の水酸基に硫酸基を選択的に転移す
るヘパラン硫酸6−O−硫酸基転移酵素(HS6ST)
のポリペプチドをコードする塩基配列を有するDNAが
得られる。また更に該DNA由来のDNA断片から発現
されるポリペプチドが得られる。
をコードする塩基配列を有するDNAが得られたので、
HS6STを工業的に使用可能な程度まで大量生産でき
ることが期待される。
断片とそれを基に合成されたオリゴヌクレオチドプライ
マー。
成したハイドロパシープロット。
ハムスター由来のHS6STcDNA断片とヒト由来の
HS6ST完全長cDNAの相当部分との比較。両配列
間の記号の「*」及び「.」はそれぞれ一致及び相違す
ることを示す。
Claims (11)
- 【請求項1】 下記の理化学的性質を有するグリコサミ
ノグリカン硫酸基転移酵素のポリペプチドをコードする
塩基配列を有するDNA。 作用:硫酸基供与体から、硫酸基受容体であるグリコ
サミノグリカンに含まれるN−硫酸化グルコサミン残基
の6位水酸基へ硫酸基を選択的に転移する。 基質特異性:ヘパラン硫酸又はCDSNS−ヘパリン
のN−硫酸化グルコサミン残基の6位水酸基には硫酸基
を転移するが、コンドロイチン及びコンドロイチン−4
−硫酸の上記水酸基には硫酸基を転移しない。 至適反応pH:pH6〜7。 至適イオン強度:塩化ナトリウムを用いた場合、0.
1〜0.3M。 阻害及び活性化:ジチオスレイトール、アデノシン-
3',5'-ジリン酸で酵素活性が阻害され、プロタミンによ
り酵素活性が上がる。 - 【請求項2】 硫酸基供与体が、3'-ホスホアデノシン
5'-ホスホ硫酸である請求項1記載のDNA。 - 【請求項3】 チャイニーズハムスター、マウス、ニワ
トリ又はヒト由来である請求項1又は2記載のDNA。 - 【請求項4】 以下の(a)又は(b)のポリペプチド
をコードするDNA。 (a)配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチ
ド。 (b)アミノ酸配列(a)において1もしくは数個のア
ミノ酸が置換、欠失、挿入もしくは転移したアミノ酸配
列からなり、かつ硫酸基供与体から硫酸基受容体である
グリコサミノグリカンに含まれるN−硫酸化グルコサミ
ン残基の6位水酸基に硫酸基を転移する酵素活性を有す
るポリペプチド。 - 【請求項5】 配列番号2のアミノ酸配列の全てをコー
ドする塩基配列またはその部分配列を有するDNA。 - 【請求項6】 配列番号4のアミノ酸配列の全てをコー
ドする塩基配列またはその部分配列を有するDNA。 - 【請求項7】 配列番号5のアミノ酸配列からなるポリ
ペプチドの全部又は部分をコードするDNA。 - 【請求項8】 配列番号7のアミノ酸配列からなるポリ
ペプチドの全部又は部分をコードするDNA。 - 【請求項9】 配列番号9のアミノ酸配列からなるポリ
ペプチドの全部又は部分をコードするDNA。 - 【請求項10】 以下の(a)又は(b)のポリペプチ
ド。 (a)配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチ
ド。 (b)アミノ酸配列(a)において1もしくは数個のア
ミノ酸が置換、欠失、挿入もしくは転移したアミノ酸配
列からなり、かつ硫酸基供与体から硫酸基受容体である
グリコサミノグリカンに含まれるN−硫酸化グルコサミ
ン残基の6位水酸基に硫酸基を転移する酵素活性を有す
るポリペプチド。 - 【請求項11】 請求項10記載のポリペプチドのN末
端部から細胞膜貫通領域を含む領域を欠失していること
を特徴とし、かつ硫酸基供与体から硫酸基受容体である
グリコサミノグリカンに含まれるN−硫酸化グルコサミ
ン残基の6位水酸基に硫酸基を転移する酵素活性を有す
るポリペプチド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11757098A JP3964982B2 (ja) | 1997-06-19 | 1998-04-27 | ヘパラン硫酸6−o硫酸基転移酵素のポリペプチド及びそれをコードするdna |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-163056 | 1997-06-19 | ||
JP16305697 | 1997-06-19 | ||
JP11757098A JP3964982B2 (ja) | 1997-06-19 | 1998-04-27 | ヘパラン硫酸6−o硫酸基転移酵素のポリペプチド及びそれをコードするdna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1169983A true JPH1169983A (ja) | 1999-03-16 |
JP3964982B2 JP3964982B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=26455661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11757098A Expired - Fee Related JP3964982B2 (ja) | 1997-06-19 | 1998-04-27 | ヘパラン硫酸6−o硫酸基転移酵素のポリペプチド及びそれをコードするdna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3964982B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000073509A3 (en) * | 1999-06-01 | 2001-04-26 | Incyte Genomics Inc | Molecules for diagnostics and therapeutics |
WO2002000889A1 (fr) * | 2000-06-29 | 2002-01-03 | Seikagaku Corporation | Sulfate transferase et adn codant cette enzyme |
WO2002079258A3 (en) * | 2001-03-28 | 2003-11-06 | Massachusetts Inst Technology | Methods of 6-o-sulfating polysaccharides and 6-o-sulfated polysaccharide preparations |
WO2004100961A1 (ja) | 2003-05-19 | 2004-11-25 | Seikagaku Corporation | 硫酸基転移酵素阻害剤 |
JP2005058162A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | ノックアウト動物 |
US20230092183A1 (en) * | 2019-01-15 | 2023-03-23 | Optimvia, Llc | Engineered aryl sulfate-dependent enzymes |
US11708593B2 (en) | 2019-01-15 | 2023-07-25 | Optimvia, Llc | Engineered aryl sulfate-dependent enzymes |
-
1998
- 1998-04-27 JP JP11757098A patent/JP3964982B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000073509A3 (en) * | 1999-06-01 | 2001-04-26 | Incyte Genomics Inc | Molecules for diagnostics and therapeutics |
WO2002000889A1 (fr) * | 2000-06-29 | 2002-01-03 | Seikagaku Corporation | Sulfate transferase et adn codant cette enzyme |
JP4791676B2 (ja) * | 2000-06-29 | 2011-10-12 | 生化学工業株式会社 | 硫酸基転移酵素及び該酵素をコードするdna |
US7476730B2 (en) | 2000-06-29 | 2009-01-13 | Seikagaku Corporation | Sulfotransferase and DNA encoding the enzyme |
US7150981B2 (en) | 2000-06-29 | 2006-12-19 | Seikagaku Corporation | Sulfate transferase and DNA encoding this enzyme |
WO2002079258A3 (en) * | 2001-03-28 | 2003-11-06 | Massachusetts Inst Technology | Methods of 6-o-sulfating polysaccharides and 6-o-sulfated polysaccharide preparations |
US7396818B2 (en) | 2003-05-19 | 2008-07-08 | Seikagaku Corporation | Sulfotransferase inhibitor |
WO2004100961A1 (ja) | 2003-05-19 | 2004-11-25 | Seikagaku Corporation | 硫酸基転移酵素阻害剤 |
JP2005058162A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | ノックアウト動物 |
US20230092183A1 (en) * | 2019-01-15 | 2023-03-23 | Optimvia, Llc | Engineered aryl sulfate-dependent enzymes |
US11708567B2 (en) | 2019-01-15 | 2023-07-25 | Optimvia, Llc | Engineered aryl sulfate-dependent enzymes |
US11708593B2 (en) | 2019-01-15 | 2023-07-25 | Optimvia, Llc | Engineered aryl sulfate-dependent enzymes |
US11773382B2 (en) * | 2019-01-15 | 2023-10-03 | Optimvia, Llc | Engineered aryl sulfate-dependent enzymes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3964982B2 (ja) | 2007-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shworak et al. | Molecular cloning and expression of mouse and human cDNAs encoding heparan sulfate D-glucosaminyl 3-O-sulfotransferase | |
US7476730B2 (en) | Sulfotransferase and DNA encoding the enzyme | |
JPH1169983A (ja) | ヘパラン硫酸6−o硫酸基転移酵素のポリペプチド及びそれをコードするdna | |
JP4333880B2 (ja) | コンドロイチン合成酵素および該酵素をコードするdna | |
CA2456120C (en) | Chondroitin synthase | |
US7410786B2 (en) | Sulfated fucogalactan digesting enzyme gene | |
JP4226693B2 (ja) | 硫酸基転移酵素及びそれをコードするdna | |
JP4571242B2 (ja) | ヒト由来のグリコサミノグリカンスルホトランスフェラーゼのポリペプチド及びそれをコードするdna | |
US5827713A (en) | DNA coding for sulfotransferase | |
JP4338038B2 (ja) | コンドロイチン合成酵素および該酵素をコードする核酸 | |
JP3802570B2 (ja) | 哺乳類のグルクロニルc5−エピメラーゼをコードするdna配列およびその産生法 | |
JP3795925B2 (ja) | ヒト由来のヒアルロン酸合成酵素のポリペプチド及びそれをコードするdna | |
JPH10257896A (ja) | グリコサミノグリカン硫酸基転移酵素のポリペプチド及びそれをコードするdna | |
JP4590434B2 (ja) | ヒト由来のグリコサミノグリカンスルホトランスフェラーゼを含有する硫酸基転移剤 | |
US6770747B1 (en) | Genes encoding protein having activity of transferring sugar onto aurone | |
JP4514708B2 (ja) | コンドロイチン重合化因子の同定と、その利用 | |
JP2942813B2 (ja) | 新規なヒアルロン酸合成酵素のポリペプチド及びそれをコードするdna | |
JP4377987B2 (ja) | ガラクトース転移酵素及びそれをコードするdna | |
JP4629214B2 (ja) | N−アセチルグルコサミン転移酵素 | |
JPH10155488A (ja) | ケラタン硫酸6−スルホトランスフェラーゼ及びそれをコードするdna | |
JPH11137247A (ja) | β1,4−ガラクトース転移酵素の製造法 | |
JP2001061481A (ja) | 硫酸基転移酵素をコードするdna | |
JP2003164291A (ja) | 新規コンドロイチン合成酵素 | |
NZ500268A (en) | DNA sequence coding for a mammalian glucuronyl C5-epimerase and a process for its production | |
JP2002209586A (ja) | 膜貫通領域欠如型n−アセチルグルコサミン脱アセチル化酵素をコードするdna |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050913 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051109 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060209 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060703 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070508 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070525 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120601 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130601 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |