JPS59210889A - ヒトα1−アンチトリプシンを産生する細菌クロ−ンの調製方法 - Google Patents

ヒトα1−アンチトリプシンを産生する細菌クロ−ンの調製方法

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JPS59210889A
JPS59210889A JP59030136A JP3013684A JPS59210889A JP S59210889 A JPS59210889 A JP S59210889A JP 59030136 A JP59030136 A JP 59030136A JP 3013684 A JP3013684 A JP 3013684A JP S59210889 A JPS59210889 A JP S59210889A
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アレツクス・ボレン
アルベルト・アルフレツド・モ−リス・ヘルゾツグ
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アルフレツド・ジヤイム・モライス・クラバド−
パスカル・ヘリオン
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
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    • C07K14/8107Endopeptidase (E.C. 3.4.21-99) inhibitors
    • C07K14/811Serine protease (E.C. 3.4.21) inhibitors
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の分野ばつぎのようである。
本発明は、ヒトα1−アンチトリプシンを生産する細菌
クローンの製造に関する。さらに、本発明は、ヒトのα
1−アンチトリプシンをコーげする本質的に純粋なcD
NA (以降” DNA −A T ”と記す)および
DNA −A T ′fr−含有するバイブリド分子て
関する。
本発明の背景はつぎのようである。
血しようの主要成分のひとつであるα1−アンチトリプ
シンは肝臓で合成され血しよう中に分泌される。血しよ
う中での半減期は6日である。この酵素は本質的に蛋白
分解酵素の阻害剤として作用する。α1−アンチトリフ
0シンの主要な標的は、肺組織の弾性の消失に関与する
蛋白質であるエラスターゼである。さらに、α1−アン
チトリプシンはプラスミンおよびトロンビンに親和性馨
萼し、そのゆえに、フィブリン分解の過程に関与する。
かなりしばしばみられるこの酵素の遺伝的欠損には、早
期の退行性の肺の不調、そしである揚台には肝1閑の不
調が伴なう。
α1−アンチトリフ0シンが遺伝的に欠損すると、汚染
性物質でおこる炎症の過程に起因する蓄積性の肺障害に
かかりやす(する。つまり、炎症中に生体中に放出され
る催白質分解酵素は、欠損個体中に存在する、有限骨の
α1−アンチ) IJゾシンを飽和する。α1−アンチ
トリフ0シンがそれ自体、ある種の汚染物質により直接
的に不活化されてしまうことがありうるので、このこと
はそれだけ重大な間(値となる。
遺伝的または他の理由により血しよう中のα1−アンチ
トリプシンの量があるレベル以下になると、肺の弾性の
消失のような重篤な肺の障害7来たす。肺の弾性の消失
は、気腫に特徴的な非可逆的12争害を与える。
肺の障害の病理の理解により、新しい治療的処置たとえ
ばα1−アンチトリプシンの代替といった処理の基礎が
提供される。そのような処置では、)6体的に、気腫の
患者に静脈投与されうるα1−アンチトリフ0シンを大
量にうろこと、または、エラスターゼに対する親和性の
増加した、そして汚染物質による直接的不活化を受けに
くくなったα1−アンチ) IJゾシン類縁体の合成が
必要となる。
本発明はつぎのように要約しうる。
本発明の目的は、治療上の応用に用いるに適当なヒトα
1−アンチトリフ0シンの大計を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、ヒトのα1−アンチトリプ
シンを産生ずるイIH菌性クローンの製造方法を提供す
ることである。
本発明のさらに別の目的は、ヒトのα1−アンチトリプ
シンをコードする本質的に純粋なcDNAを提供するこ
とである。
つぎに本発明?詳i++1に説明してゆく。
上記のように、本発明のひとつの具体例は、ヒトのα1
−アンチトリフ0シンを生産する細菌性クローンの製造
方法ケ提供するのであって、つぎの段階を包含する。
(a)  ヒト1圧1.・、多より全mRNAを抽出し
そしてi前照する: (b)  ヒトα1−アンチトリフ0シンケコードする
mRNAのサイズに相当するサイズを有するmRNAに
i″Aしてイ農子宿する; (C)1蒙階fblのl)急縮されたmRNAより、イ
ン ビトロ−で、CDNAを合成する; (a)  DNA −A TOサイズに相当するサイズ
を有するCDNAに関して濃縮する; (θ)段階(d)の濃縮cDNAに付着末端を付加する
;(f)  段階fe)で生成した濃縮c DNAと、
相補的付着末端を含有するベクターとをイン ビトロ−
で混合してバイブリド分子とする; (g)!G階(f)のハイシリP分子でE、 coli
 ’l(形質転換する; (h)  ヒ) DNAの挿入されたフラグメントを含
有する細菌クローンを選択し;そして (1) ヒトα1−アンチトリプシンに関してスクリー
ニングし段階(h)で生じたクローンよりDNA −A
T“を含有する細菌クローンを分離する。
別の具体例として、本発明は、ヒトα1−アンチトリフ
0シンをコードする本質的に純粋なcDNAおよびそれ
を含有するバイブリド分子に関する。
ヒト肝臓の全+nRNAは、細胞構造の完全な破壊およ
び抽出物中のりボヌクレアーゼ活性のすみゃかなそして
完全な破壊に本質的に基づく種々の方法で抽出しつる。
これらの方法はよく知られており、Maniatie 
、  T、、 Fr1tsch 、  E、 F、  
およびSamb r OOk 、  J 、 ’A 0
1 e Cu 1 a r  巴王伍堅+  COl 
aSpringHarbor  Publicatio
n (1982)に記載されている。
たとえH,I X洗浄剤たとえばr、+p40s そし
てリボヌクレアーゼ阻害剤たとえばバナジル−リボヌク
レオシドを組合わせ、さらには強力なチャオトローノ(
chaotropic )剤さえも甲いて、全mRNA
の抽出に用い5る。
Cox  、   R,A、   Me  しhods
    in    Enzymology   i 
 2 B  :120(1968)に記i’1ii4’
のグアニジンクロライ「の使用にもとつく方法は、本発
明に用いて有利である。この方法で、未分解の活i生m
RNAが得られる。
ヒト肝臓から抽出さ、11.た全mRNAは、それの6
′末端にポIJ(A)配列が存在することケ利用して精
製しつる。有利な方法と[−て)ま、Avis 、 H
lおよびLeder 、 P、Proc、 Natl、
 Acaa、Sci、USA 、 69:1408(1
972)に記i;すの方法に従いオリゴ−d (T)セ
ルロースカラムを用いmRNA抽出物についてアフイニ
テイクロマトグラフイーを行なう。
ヒトα1−アンチトリジシン乞コー1するmRNAのサ
イズに相当するサイズのmRNAについての濃縮は、分
画技術たとえばアがロースデル上の電気泳動およびスク
ロースグラジェントでの遠心により実施するッRoug
eon 、  ?、、  Chambraua 、  
B、。
Foote、 S、、 Panthier、 J、J、
、 Nageotte、 Roおよび0orvol、 
 P、Proc、Natl、 Acad、Sci、 U
SA。
78:6367(1981)に記載のようなスクロース
グラジェント上の分画が、本発明では有利であるっ 上記のように得られたmRNA f含有する(ポリ)W
illiamqon 、 R,、編Acaamic  
Pres6. N、Y。
(1981)に記載のように実施する。たとえば、酵素
として逆転写酵素、DNAポリメラーゼおよびS1ヌク
レアーゼを順次に用いて、遊離末端を含有するcDNA
DNA中る。しかし、同じ結果をうろのに、逆転写酵素
およびS1ヌクレアーゼを酢独で用いつる。S1ヌクレ
アーゼ処理の不完全さを克服するのにDNAポリメラー
ゼ(Kle n、o Wフラグメント)処理乞用いつる
。本発明を実施するのに6つの酵素のすべて?用いるの
が有利である。
DNA −ATのサイでに」目当1−るサイズのcDN
Aに関してのlか縮は、上記したような分画技術ケ用い
て実施しつる。本発明を実1布1−るのに、スクロース
グラジェント上の分画が有利である。
Maniatis、  T、、 Fr1tsch、  
E、F’、およびSambrook。
、工、1(9丁ecular   4  、   Co
1d   Spring  HarborPub’1i
cation (1932) ly %Q哉さね、てい
るようにcDNA 5プラスミドベクターに結合さすの
にr′十押の方法が用いられた。もつともふつうの方法
では、DNAVC相補的なホモ哨合体付着末端をイ」加
さすかまたはベクターのDNAの特定の制限サイトに相
当する合成アダプターy DNA Iだ付加させろ。本
発明では、i目’l’、ii的なホモ重合体付着末端ケ
DNAに付加さすのが有利である。この技術は、Vi’
l’la −KOmar’Off、 L、、 Efst
radiatis、 A、 、 BrOOme、 S、
Lomeaico、  P、、  Tizard、 R
1,Naker、  S、P、、 Chick。
され、酵素として末端ヂオキシヌクレオチジルトランス
フエラーゼを用いている。
cDNAおよびプラスミドベクターを含有する/\イブ
リド分子の不エ ビ)o−での構築は、Maniati
e。
T、、 Fr1tsh、 E、F、およびSam’br
 ook 、 J 、 、 Mo1ecular。
Cloning、 C!old  Spring Ha
rbor Publication(1982)記載の
方法による。この方法では、適当な温度とイオン強度の
条件でcDNAとプラスミドベクターを混合する。
イン ビトロ−での構築に用いるベクターは、種千重の
プラスミドより1嚢択しつる、たとえば、2つの可能の
挿入サイトつまりPStI挿入サイトおよびBamHI
挿入サイトを含有するpBRろ22がある。
(Bolivat、 ’t+’、、 Roclrigu
ez、 R,L、 、 Greene。
P、 J、、 Betlach、 M、 O,、Hey
necker、 H,L、 、 Boyer。
H,W、 0rosa、 、T、H,およびFalkO
v+、 s、、 Gene ’l :95(1977)
をみよ)。pBR322の誘導物も用いうろ。本発明の
実施には、上記の方法に従い、直線状とし、適当な相補
性のホモ重合体性の接着末端を備えたp’BRろ227
用いるのが有利である。他のプラスミドたとえばpK2
79、pK280およびpK 287も本発明で用いう
ろ。
外来性のDNAでi′+11菌を形質転換するに用いろ
方法の大部分では、独閑′?塩イヒカルシウムで処理し
、種々の午田菌医につり・て形質転換の効率ケ最高の状
態とする。本発明の枠組みのなかで、いくつかの型のi
tn菌がバイブリド分子のホストとして作用し5ろ。発
育状態が特に有用なE、 coli  44M294を
用いるのが有利である。
さらに、Mandsl、 M、およびHiga、 A、
 JoMol。
Biol、53: 15A(1970)に記載の挿々の
転換方法も本発明で用いつる。
ベクター中に存在する抗生物質抵抗性マーカーのゆえに
、バイブリド分子でインビトロ−で形゛1珪転換された
細菌ケ分邸[媚ることは簡単である。たとえば、ベクタ
ーがTetR遺伝子を世うならば、そのようなベクター
を有する細菌はすべてテトラサイクリン抵抗性となる。
さらに、ベクター中へのcDNAの挿入が抗生物質に抵
抗性の遺伝子を不活イヒする効果7有するならば、その
抗生物質に対するそれらの感受性により、ハイプリP分
子を担う細菌をスクリーニングし同定しうる。pBR3
22のTer  ・時性(ま、本発明で用いられる有利
な選択マーカーである。さらに、アンピシリンに対する
抵抗性の消失は、ベクター中にcDIJAの挿入された
ものの有利なスクリーニング手段となる。これら2つの
ファクターを組合わせて、バイブリド分子?担う細菌の
同定が可能となる。
DNA −A T g担うクローンは、天然または合成
のプローブ7用いる方法に従うかまたはクローンのDN
AとヒトmRNAとのあいだの7人イブリダイゼーショ
ンまたは免疫学的手法によっても、スクリーニングし選
択しうる。これらの種々のアプローチl(”(: Ge
netic  Engineering、 Vo′1.
1. Wi’l’liameOn。
R−(h + ACaeLemiCPreBS、 N、
Y、 (l 931)に詳しい。
本発明の枠内において、α1−アンチ) IJゾシンの
ボリペフ0チドフラグメントGly −Ala −Me
t −Ph、e −LeuケコーPする合成オリゴヂオ
キシリボヌクレオチドプロープおよび(または)ヒトα
1−抗トリフ0シンをコードするmRNAのクローンの
DNAへのハイブリダイゼーションを用いるのが有利で
ある。クローンにより産生されるmR1幀の」ンビトロ
ー翻訳およびそれにより生産される蛋白質の免疫学的同
定もまた、G1−アンチトリプシンを生産するクローン
のスフ11−ニングに用い5る。
ヒトα1−抗トリゾシンン発現するクローンの同定の基
準は、一方においては、DNA −A Tが適切な配向
でそして正しい読1み取りフェースで挿入されているこ
とであり、他方において、これらのバイブリド分子を担
う細菌における合成生成物の免疫学的特徴つげである。
本発明のバイブリド分子+N >Fについての方法は、
MOleClllal−0コ刀ning、    Ma
niatis、   T、、   Fr1tsch。
E、F、およびSambrook、 J 、 、 Co
1n Spring HarborPublicati
○n(1982)に詳しい。もし必要ならば、pBR’
s22であれ他のいずれのベクターであれ、DIJA−
ATの読み取りが正しいフェースとなるように、用いる
ベクターを変型1〜5る。それを実施するには、特に、
cDNAを挿入しようとする遺伝子を欠失するベクター
を生成させ、このようにして、転写開始点とDNA −
A Tの最初の塩基のあいだに1.2または3個の塩基
を埋め合わせ桔 ろ種のフェースの読み取りを提供する
型、のベクターは、Ta’1maage、 L、 5t
ohl、 S、およびG11bert、 W、、 Pr
0c、Natl、 AQad、 Sci、U、S、A、
77:ろろ69(1980)に記載されて(べろ。
これらのベクターのうちのひとつだけにでもDNA −
A Tが挿入されれば、適当な宿主細菌により適当な翻
訳が行なわれ、DNA−ATに相当する蛋白質を含有す
る、雑種蛋白質を生ずる。
本発明の範囲内において、pBRろ22およびpK 2
79、pK 280およびpK 287し家、i商切な
読み取り枠中にDNA −A Tを挿入し、マド1)゛
ンクスに固定化された抗体を用(・ることを基礎とする
免疫学的検出に用いるのに有利である。
pBRろ22へのDNA−A、 Tのクローニングに関
するつぎの非限定的実姉例は、本発明の理解をより完全
とするであろう。
1 ヒト肝)】絨盆rnRNAの抽出および梢製健康な
個体からJ同高したヒト肝臓10gン、COX 、  
、R,A、、 Methods in Enzymol
ogy 12 B :120(1968)記載の方法ン
用い、り゛アニジンクロライドで処理した、ついで# 
’tH%まオIJコゞ−a(r)セルロースのカラムに
通し、それより全H+RNA−ン得た。10.9のヒト
肝臓より200μgのT11.RNAか得られた。
鍔られたmRNA分画は、ウサギ網赤血球よりの7慝細
り蛋白合成系(N6w England Nb、c]、
earLaboratories )中でインビトロで
ポリにプチドに翻訳した。合成蛋白質は変性化末件で1
5%4<リアクリルアミドゲル上で分画した。インビト
ロで合成された生成物中にG1−アンナト1ノフ0シン
の存在ずゐことは、それy、al−抗ト1ノフ0シンに
□・異的抗体(Nordic )で免投沈呻させそして
免疫沈降物ン奄気泳動で分析することで証明した。
これらの来躾は、翻訳生成物(1VN−48,口00り
ゞルトン)中にG1−アンチl−IJプシンの存在する
こと、それで全mRNA分画中に相当するメンセンジャ
ーの仔在ずろこと7制明した。
2 α1−アンチトリプシンンコードす6 mRNAχ
求めての全mRNAの調製物の濃縮 サイズで約50.00ロタ゛ルトンの蛋白貝ンコードす
るmRNAに関して濃縮づ−ろことにより、α1−アン
チトリプシンンコード1−ろmRNA乞銀縮しそして分
離すること7つきの段階に実施した。この目的では、全
mRNA (7) 60 /1g 乞、10から60%
スクロースグラジェント上でサイズに応じて分画した。
Beckman S W 410−ター中で遠心したあ
と・400μT宛の60分画ン得、翻訳生成物について
上記したような、免役分析およびfluff気泳動分析
ンアわせて行ない、al−アンチトリプシンの合J戎に
ついてインビトロで試験した。これらの実験で、α1−
アンチトリプシンンコードするmRNAの量の大きいm
RNA分画ケ同定しえた。この分画は約14から158
のmRNAに相当し、6μgの祠料ン含有した。
ろ、鋲RM mRNA分画に対応するc DNAのイン
ビトロ合成 α1−アンチトリプシンに関して濃縮したmRNAより
出発して、それに相当するDNA Y合成した。
この段階は、一連の酵素的段階ン必要とした。第1に、
mRNAに対し相補的のDNA鎖ン鎖酸合成のに逆転与
酵糸を用いた。ついで同じ酵素またはDNAポリメラー
ゼを用いて、第1の頚に相補的の第2のDNA鎖を合成
した。最後に、第6の酵素、S1ヌクレアーゼの作用で
、二本鎖であるか、ふつう遊離木端と称されろ一本鎖末
端乞含まぬDNAと分子としえた。上記のように得られ
た、α1−アンチトIJフ0シンについて濃縮されたm
RNAの6μgケ用いて520 ngのcDNA ’l
得た。・4、  DNA−ATに相当するサイズの分子
に関しての、cDNA調製物の濃縮 c DNA分子の集まりは均質でないので、1.1キロ
ベースより大きいサイズの分子ケ含有する分画のみン1
呆留し、それゆえに、α1−アンチトリフ0シンコード
ずろ遺伝情報のすべてでないにしても大部分χ官有する
クローメンうろのに役立つように、スクロースグラジェ
ント上の分画に処した。つまり、α1−アンチトリプシ
ンの694アミン1液ヲコードするmRNA 、っまり
α1−アンチトリプシ7 mRNA o)理帥サイズは
、694コドン、つマリ1182月基または約1.1キ
ロベースでああ。この目「ソで、上i己のように缶られ
たcDNAの520ng Y 10−30≠スクロース
グラジエント上におきBeckman S W 4 i
ローター甲で遠心した。
1・1キロベースより大きい71)または寺しいサイズ
の分子に相当する分画ン東めた。100 ngのcDN
Aケ含自していた。
5、  DNA −AT K 関してi’ThJ iR
−+した(DNA IM Iu物への付着末端の付加 適当なベクター中ICcDNAンづ申入するためには、
でれに付着木端ケ付加1−ろことか弔1に必要でありた
。この目的で+f Villa−Komaroff 、
 L、 。
EfStradiatis、 A、、 Broome、
 8.、 Lomedico、 P、。
’I’1zara+ R,、Naker、 S、P、、
 Chick、 W、L、およびGj、1ber;、 
W、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、
 TJ、S、A。
部欠付加する技術〉用いた。この方法では、上記のよう
に得られた濃縮cDNAの1100n’Yターミナルト
ランスフエラーゼで処理し、長さで約15温基のオリゴ
−d (C)尾部を6′末端に加えた。
このW l’t”iではTet”およびAmpRy、=
担うI)BR322乞用いた。pBR322は、Amp
A遺伝子中転子限酔系PstIに対してのひとつだけの
制限サイト7市1−ろ。PstIによろヌクレアーゼ消
化でプラスミドはi亘線状となり、ただひとつだけの仲
人サイトヶ与えろ。ついで、上記した方法により、クロ
ーン化ベクターの5′木端にオリゴ−d (G、)尾部
ン酔紮的に加え、クローン化さるべ@ DNAの仲人を
実施しうろようにすれば十分である。記載した例では、
pBp622は長さで3o塩基のオリゴ−d(Ci、)
尾都乞担った。
約10モル比に対応する量の、70 ngの得られた保
ko CDNAと200 ngの得られたpBR322
ン、65゛Cで5分、57℃で1.5時間インビトロで
混合した。混合物は4℃にゆっくりと冷却した。
これらの条件で、相補的付着末端の対によりDNA分子
は丹結合しぞして+1)核化した。
7、 E、 Co11の形買弘挾 上目己のバイブリド分子7用いてE、 Co11 MM
 294を形賀転侠した。ここで、Maniatis、
 T、、 Fr1tschE、F、およびSambro
ok+ J、、 Mo1ecular Cloning
Col+j Spring Harbor Publi
catj−on (1982)記載の方法で、よそ省D
NAの+1′:任に町えうあように、1問限−変型系ケ
改変した。
細菌内で、宿主の酵素により不光全の句焉木端は修俵さ
れ、その結末、Pst工制限ザイトは再生された。
ベクターのTerR属性のゆえに、それで形質私侠され
た1N(II liは、テトラザイクリン含有培地上の
単純な発育で選択した。それで、得られるTerR株の
うちで、アンピシリンの6任で死滅しなかった事大によ
り、バイブリド分子を富有する体ン同定した。−′Cの
理由は、ベクターのAmpA遺伝子中転子cDNAy7
仲人で、この遺伝子が不活化されたからである。
上記の操作馨りわせで5000クローンケうろことかで
きろ。その大力はC1−アンチトリプシンンコードする
DNA乞含有した。
9、  DNA−AT含有細菌クローンの分離α1−ア
ンチトリプシンクローンは、一方においては、C1−ア
ンチトリプシン遺伝子のフラグメントにズ1応する合成
プローブを用いて、そして他方において、クローンのD
NAンα1−アンチトリプシンmRNAと・Xイプリタ
゛イセ゛−ジョンさせ、あとからより評しく記すように
、)゛・イブリl゛イセ′−ションされたmRNA Y
インビトロ−翻訳し免疫学的に4tl)性づけろことに
より探された。
ヒト01−アンチトリプシンンコードするDNAフラグ
メントのヌクレオチド配列は知られているーこの悄”T
’ftにもとづ@ 、Hsiung、 H,M、 、 
Brosseau+R,+ MIChr+1CWICZ
、 J 、およびNar ang l S −1’−1
NuC1elCAcldReseavch 6 : 1
371 (1979)の方法に従い、ヒトα1−アンチ
トリプシンに典型的なベプチドフラクメントGly−A
la−Met−Phe−Leu (蛋白買中の649か
ら656アミンd)ンコードす612 +2A基のオリ
ゴデオキシヌクレオチドに化学はりに性成した。酔系反
応によりこのプローブの5′木端Y ”′Pでラベルし
、ラベル芒れたフ0ローブχ用いて、得られたクローン
ンスクリーニングした。 j−+1zf=的には、谷ク
ローンのDNA i、CFruustejn。
M、′J6よひHogness、 D、、 Proc、
 Natl、 Acad、 Sci。
os* 72 : 3961(1975)の手法ン用い
、ニトロセルロースシート上に一足した。ついで、この
DNAン02J〕でラベルした合成プローブと・・イブ
リグイセ゛−ジョンさぜた。適当なイオンおよび温度%
17F (0,9M NaC1および28 ’O)でこ
の放射油性プローブは、肋・糸的に、相同l配列つまり
ヒトα1−アンチトリプシンに典型的なヌクレオチド配
列欠認繊ずろ。これらの1易性クローンはオートラジオ
グラフィーでOJ祝化した。この方法で分伯−したbo
oのうち、DNA −ATの1−べてまたはfAi+分
ヶ担う25個のクローンケ同ボした。
al−アンチトリプシンン含有するクローンは牙たつさ
のようにスクリーニングした。上記4によりダル−ピン
グきれたクローンのプラスミドDi執ン制限酵素(Hi
nd m  )により直線化し、ついでニトロセルロー
スディスクに固定した。ついで、RICC1ard 1
− R−P 、 + Ml 1ler I J −S 
、およびHa−oert、 B、E、、 Proc、 
Natl、 Acad、 Sci、 USA 76:4
ソ27(1979)の方法に従い、ディスク上に向ボさ
れたDL4Aに対応ずろmRNAの符異的・・イブリダ
イセ゛−ジョン火可能とす熱条件でヒト肝臓より抽出さ
れた全mRNAとディスク7接触させた。
・・イプリダイゼーションされたmRNAは、採取し、
ウサギ小胞体系中でインビトロで翻訳されえた。
翻訳生成物はそのままかまたはC1−アンチ) IJプ
シンに特異的な抗体で免疫沈降させてから分析しえた。
この方法でC1−アンチトリプシンに対ずろコード配列
ン含有する1群のクローンが同定された。それぞれの分
離されたクローンについて回じ型の保作ン行ない、C1
−アンチトリプシンの遺伝子情報ン含有するクローンが
明確に同定さオ′した。これらの′犬l′l天で、分令
丁さ才した32クローンのうちから、、  DNA −
AT f d’[1つ41固のクローンか同定芒れfニ
上記の2つのスクリーニング法で分離されたクローン中
に仲人されたDNAフラグメントはKell。
R,0,、Coz7.arelli、 N、、 Deu
tscher、 M、P、、Lebman。
I 、R,およびKarnberg、 A、 Metb
ods in EnzymoJo3y73 :442(
1970)Th己4戊の゛′ニソクトランスレーンヨン
0法により 32pでラベルした。ついで、ニトロセル
ロース上11(、固定されたクローンDNAの・・イブ
リタ゛イセゝ−ジョンに)0ロープ(lこ用いた。
通油なイオン%i f4” (Q、9 M 1iac1
 )で650で・・イブリグイーヒ゛−ジョン芒せた。
これらの条件で、放射性フ0ロープ(・ま、分析された
500クローンのうちDNA −AT配列含自クローン
951固し明らかにした。こオtらのクローンのいくら
かにおいて、クローン化BれたDNll、−ATフラグ
メントのサイガン6川足した。七才りには、各クローン
の70ラスミドDNAン分離し、そしYPstIで消化
し、アガロ−スケゞル上でDNAフラグメントン分夕j
した。非グリコシレート化α1−アンチトリプシンの分
子量は±48.[J 00ダルl・ン(または±400
アミノ酸)なので、コード配列の全部かクローン化され
たとてれ(工御人物か±1200塩基対に近いクローン
か見出だされると予期されろ。
用米は、分析した檀々のクローンのうち、いくつかは、
01−アンチトリプシンの全遺伝子情報に矛盾しないサ
イズの挿入物’Y−J’Sうこと乞示した。
約1670i盃基対のDNA −ATフラグメントケ担
う、以14pTjLB 1523と称する・・イブリド
分子か、下記ずろように、得られそして特性づけられた
(d)  pTjLB 1523中にクローン化された
DNA−A、Tの特性うけ pULB 1523のDNA−ATは制限地図の作製に
より特性うけられた。この目的で、Pst■消化でプラ
スミドより分離された挿入DNAは、1個または1個よ
り多くの制限酵系により消化された。倚られたフラグメ
ントの配列で制限地図ン作製した。
この地図はついて一方において、ヒトのα1−アンチト
リプシンのDNAについて9gLlられているものと、
他方において、ヒトα1−アンチトリフシン7コード−
J−h DNAの5′フラグメントおよび6′フラグメ
ントとして知られていル4)のと比較し1こ。いくつか
の+till眠アイトオアイトまたいくつかの時延の!
till限ザイトのあいたの距離、’I’agI−Ac
aIおよびAvaI −Hjp、fI等か、ヒトα1−
アンチトリフ0シン7コードず7′)DNAの6′フラ
クシヨン中に存在1−ろザイl−Y A]i! +処に
期待された〕市つにpTJLB ’l 523中にも見
出だされた。
このデータは、クローン化DNAのフラグメント配向、
鎖停止コドン、蛋白質の開始位置(GA○)、フ0レカ
ーサーの開始位置(ATO)の位fΔづけ、とのDNA
でコードさ才tろ蛋白質の長さの推定ンb]能とした。
特に、BamHIザイト(位置105)が挿入物中に存
在ずろか、これは、このDNAか少なくとも660個の
α1−アンチトリフ0シンアミノ酸、つまりほとんど蛋
白質全1杢ゲコードずろこと7フa味′1−ろ。第1図
は、plJLB 1573に挿入されたDNA −AT
の制限地図7示す、 pULB 1523にクロー7化されたDNA −AT
かヒトα1−アンチ) l)プシンのすべてンコードす
ることケ確かめろために、クローン化されたDNAの5
′穎域のヌクレオチド配列ン決定した。この実験は、5
′Pで容易にラベルされつろDNAフラグメントの生成
ン可能とずろBamHI jiill限サイト(位fF
f 105 ) & Lti’いうろことにもとづいて
いる。
ラベルされたフラグメントはついで1連の化学反応に処
して、裡々の大きさのラベルされたオリゴヌクレオチド
とし、それらンポリアクリルアミドゲル上で分析してヌ
クレオチド配列を決定した。
方法は、Mazam、 A、M、およびG11bert
 W、 、 Proc。
Natl、 Acad、 Sci、 osA74 : 
560 (1970)に1■する。第2図に示すように
、pobB152乙にクローン化されたDNAは開始コ
ドンAT(] 7r含有し、このコドンより下流への塩
基の配列はα1−アンチ1゛リプシンのシグナルペプチ
ドの既知のアミノ酸す1列に対応している。それでT)
TJLB 1523はヒトa1−アンチトリプシンのす
べてをコード′1−ろと結論しうろ。
pL]IJB1523により担われろDNA −ATフ
ラグメントヒトα1〜アンチトリプシンのすべてアコー
ドするのみなら3−13−1A遺1パ子のプロモーター
に関して正しい転写配置にそして正しい読み取りフェー
スj4ci申人されている。これらの納戸んは、第1図
のp[JLB 1525の:ff’J i、!!4卸り
図および第21g]にボされろ仲人物中の開始域の11
犠基のr配列の両方から結論されろ。そitでクローン
化DNA−ATの発現’l、Ml\4294中でのヒト
α1−アンチl−1)プシンの抗原性ヂターミナンl”
Y担う蛋白質の合成により知ろことかで@7−)。正し
い配向にそして6個ノ読み1収9フエースのそれぞれひ
とつづつでα1−アンチトリプシン娶コードするDNA
 i相う1連6個の・・イブリド分子ン梅築した。ヒト
蛋白質の合成は、正しいw゛巳み取りフェースに挿入物
χ有するバイブリド分子ン441]閑にのみ生起ずろた
ろうと期待ぶれた。これらろ個の・・イブリド分子のI
N染I工、つさの段1漸ケ用いてイー丁なわれた。
バイブリド分子pT)LB 1523 (7) DNA
 ノPstI制眠サイトによりDNA−ATY分離する
このDNA −ATを、PstIで直線状としたpK 
279px 280およびpx 287の6個のベクタ
ーのDNAと混合する。
DNAフラグメントを、4°Cで16時間DNAリガー
ゼでリグ↑−トずろ。
E、 C○NMin 294を形質転換し、それらより
堅む細菌?選択する。
得られた細菌のうちから、正しい配向にDNA −AT
欠担うもの乞同定するには、・・イブリド分子の制限地
図ケ作製した。このようにして、pK279−6、pK
 280−24およびpK 287−52と称す7)6
個の・・イブリド分子が得られた。これらのそれぞれは
、歳切な配向にそして6個の用油な抗み取リフエースの
うちのひとつのフェース乞翁スるセ(態としてDNA 
−ATン担っている。
・・イブリド分子pTjLB 1523、pK 279
−3、pK 2 ’t30−24 uよびpK 287
−31Y担うE。
Co11 MM 294中のヒトα1−アンチトリプシ
ンの合r*を証明するために、全細菌抽出9勿中の蛋白
ffiの恢出ンuf j止と1″ろ免役試、顎ゲイ]な
った。この試11′!天のノ早3.lJiは第6区1に
説明ず4が、ここで用いられているli3号はっさのよ
うである。
oAM :マウスイムノグロブリンに丑異的のパーオキ
シダーゼ゛でジベルδれた山手イムノグロブ リ ン MahATryp :  ヒトα1−アンチトリプシン
に%X的のマウス1元1杢 hATryp :細m抽出・物中に、住在ずろ、X’T
照としてのヒトa1−アンチトリプシンまたはヒドロ1
〜アンチトリプシン 0AhAJ″ryp  固体州体上IC固足されたヒト
α1−アンチトリプシン知特異的な羊抗体 発色性基質(0)はoAMに結合させたパーオキシダー
ゼと反圧、しオレンジに有色する。これケ495ナノメ
ーターで1tli >t’tろ。
アムン博々のバイブリド分子ケ担う細 菌よりの抽出物に逆用ずろと、予期されたように、pB
R322w囮うλ・J照1未はα1−アンチトリフ0シ
ンゲ合j或せf  plJLB 1523ではこの蛋白
質の、醪任が4火出aれた。
Gらに、6個の・・イブリド分子のそれぞれを含有する
休のうちで、正しい試み取りフェースに挿入されたDN
A −ATアンチるバイブリド分子ン担うもののみか、
凡戦的大量にα1−アンチトリプシンケせ成した。
以上、現在のところ有利と考えられる具体例で本発明ン
説明して米たが、本発明ケ逸脱しないで、口」舵な神々
の変化および改変が専門家には明らかであろう。それで
、本発明の梢神および範囲内に属ずろよつなそのような
変化および改変も、本発明の対象となるものとする。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ptlLB1523に挿入されたDNA−A
Tの制限地図7示す。 第2図はヒトα1−アンチトリプシンについての一81
5分旧ヌクレオチドおよびアミノ酸配列を示す。 第6図は細菌抽出物中にヒトα1−アンチトリフ0シン
ン恢出す7)免疫試験を示す。 第1頁の続き (M−明 者 アルフレッド・ジャイム・モライス・ク
ラバドー ベルギー国ローデーセントージ エネセ・アベニュ・デ・シイグ ネス21 0発 明 者 パスカル・へりオン ベルギー国サムプレビル・リュ ・ドウ・ファリソル65 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和59  年特許願第  30136   号3、補
正をする者 事件との関係 特1、′1出願人 住  所 4、代理人 5、補正命令の日イ」 昭和59年 5月29 日 6、補正により増加ずろ発明の数 7、補正の対象

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1,)  (a)  ヒト肝畷より全mRNAを抽出
    しそして精製し; (b)  ヒトα1−アンチトリプシンをコードするm
    RNAのサイズに相当するサイズを有するmRNAを4
    権し; (C)  段階(b)の濃縮rnRNAよりcDNAを
    インビトロで合成し; (a)  DNA −A Tのサイズに相当1−るサイ
    ズを有するcDNAを製器し; (e)  段階(d)の9 N cDNAに付着末端ヲ
    付加し;(f)  段階te>でイ()た濃野、宿cD
    NAと相補的付着床HMを含有するベクターとをインビ
    トロで混合してバイブリド分子ケ採取し; (g)  段階(f)のハイデリド分子でF、 col
    i q形質転換し; (h’l  ヒ) DNAの挿入されたフラグメントを
    含有する細菌クローンを選択し、;そして (1)  ヒトα1−アンチトリプシンに関してスクリ
    ーニングすることにより、一段階(h)の生成りローン
    よりDNA −A T含有細菌クローンを単離すること
    からなるヒトα1−アンチトリフ0シンを産生する細菌
    性クローンの調製方法。 (2)段階(a)での抽出をグアニジンクロライド処理
    により行なう、上記(1)項記載のヒトα1−アンチト
    リプシン産生細菌性クローンの調製方法。 (3)段階(a)での精製を、第1)ゴーd (T)セ
    ルロースカラム上のアフイニテイクロマトグラフイーで
    行なう、上記(1)項記載のヒトα1−アンチトリプシ
    ン産生細菌性クローンの調製方法。 (4)  段階fb)での濃縮を、スクロースグラジェ
    ント上の遠心により行なう、上記(1)項記載のヒトα
    1−アンチトリプシンを産生ずる細菌性クローンの調製
    方法。 (5)段階(b+での濃縮を、アがロースデル上の電気
    泳動により行なう、上記(1)項記載のヒトα1−アフ
    チトリフ0シンを産生ずる細菌性クローンの調製方法。 (6)  W、 coliが菌株M M 294である
    、ヒトα1−アンチトリゾシンを産生ずる細菌性クロー
    ンの調製方法。 (7)  段階(nでのベクターY、pBR322、p
    K279、pK 280およびpK 287より成立つ
    群より選択する、上記(1)項記載のヒトα1−アンチ
    ) IJゾシンを産生ずる細菌性クローンの柵製方法。 (8)段階(j)でのDNA −A Tに間して濃縮さ
    れたcDNAを、該ベクターのAmpA遺伝子のPet
    エサイト中V中入挿入、上記(1)項記載のヒトα1−
    アンチ) IJプシンを産生する細菌性クローンの調製
    方法。 +9)  MD 菌性DNA ?、α1−アンチトリプ
    シンのアミノ酸Gly −1,a −Met −Phe
     −Leuに特徴的の合成オリイヂオキシリボヌクレオ
    チドゾローブとハイブリダイゼーシヨンさすことにより
    段階(1)でのスクリーニングを行なう、上記(1)項
    記載のヒトα1−アンチトリプシンfig生する細菌性
    クローンの調製方法。 (■0)細菌性DNAをヒトα1−アンチトリプシンm
    RNAとハイブリダイゼーションさすことにより段階(
    i)でのスクリーニングを行なう、上記(1)項記載の
    ヒトα1−アンチトリプシンを産生ずる細菌性クローン
    の調製方法。 旧) ベクターおよびα1−アンチトリプシンをコード
    するcDNA Y含有するバイブリド分子。。 (+2)  pBR322、pK 279、pK 28
    0およびpK 287より成立つ群より該ベクターを選
    択する、上記(1])項記載のバイブリド分子。 (13)該バイブIJ y分子がT)ULB 152ろ
    でおる上記(llj項記載のバイブリド分子。 (14)  ヒトα1−アンチトリプシンをコードする
    本質的に純粋なcDNA 。
JP59030136A 1983-02-21 1984-02-20 ヒトα1−アンチトリプシンを産生する細菌クロ−ンの調製方法 Pending JPS59210889A (ja)

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