JPS59501694A - シグナルdna配列を含むdna断片、その製造方法およびそれにより形質転換された微生物 - Google Patents

シグナルdna配列を含むdna断片、その製造方法およびそれにより形質転換された微生物

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JPS59501694A JP50289083A JP50289083A JPS59501694A JP S59501694 A JPS59501694 A JP S59501694A JP 50289083 A JP50289083 A JP 50289083A JP 50289083 A JP50289083 A JP 50289083A JP S59501694 A JPS59501694 A JP S59501694A
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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】 シグナルDNA配列を含むDIVA断片、その製造方法およびそnに工9形質転 換された微生物本発明は、遺伝子工学に関し、さらに詳しくは、新規なブドウ林 球薗15taphyLococcaL l信号配列、及び細胞膜を通して分秘さ れうる蛋白質及びポリペプチドを生産するために、組換えmAテクノロジーにお ける七扛らの利用に関するものである。
原核微生物並びに真核微生物の細胞内で合成さnる蛋白質及びポリペプチドの中 でも、他のものが細胞膜ヲ通して排出される、いわゆる細胞外蛋白質及びポリペ プチドであるのに対して、幾つかは細胞内に保留さするものがある。従って、細 胞は、細胞内に保留さ几るべき蛋白質及びポリペプチドと、排出ないし分秘され るべきものの2つを認識する能力を有する。この能力は、一般に、蛋白質またげ ポリペプチドのリーディング禾端、すなわちm’RhAの翻訳中に細胞内で最初 に合成された末端における代謝的に短命の“シグナル”ペプチドによるものとさ れている。正確な機構は完全に理解されているわけではないけれども、シグナル ペプチドが細胞膜に作用し、そn、’l浸透可能とし、それを通して蛋白質又は ポリペプチドの残vt導くものと信じらnている。分秘プロセスの開始は翻訳中 に起こる。シグナルペプチドは七のプロセスの間に割裂され、細胞外には見い出 さnない。
上記のことは、例えば細胞質1 cytoplasma l f包被する誰−の 膜を有する杆菌(Bacilltbs )種などのグラム陽性細菌については真 実である。しかしながら、例えば大腸菌Escherichia coli ( E+coli lなどのグラム陰性細菌においては、細胞質膜は外層膜により囲 まれており、外層膜及び内層膜が共にそれらの間の細胞周辺腔を規定している。
シグナルペプチドは内ル膜の浸透のみを行ない、それらを通して分秘される蛋白 質及びポリペプチドは2つの膜の間に捕捉される。細胞周辺腔に排出されるこの 工うな蛋白質及びポリペプチドはべりブラズム蛋白質及びペリプラズムポリペプ チドと呼ばれる。
上記に工れば、細胞外−もしくはべりプラズムー蛋白質もしくは−ポリペプチド は、そのアミン末端に結合したシグナルペプチドを有する成熟蛋白質もしくはポ リペプチドからなるプレペプチドもしくは前駆体の分割生成物である。
これまで知られている原核シグナルペプチドは、アミノ酸配列に関して多くの共 通した%徴を有している。かように、この工うなシグナルペプチドは通常的15 〜35のアミノ酸を有し、その数及び配列は比較的に規則的なパターンに従って いる。最初のアミノ酸、すなわちリーディングにあるものもしくはアミノー不端 は塩基である。
この塩基配列には約10〜25のアミノ酸の疎水性配列が玩いており、これらの 幾つがはGly及びproなどの1フレキシブル”である。最後に、成熟蛋白質 からのシグナルペプチドの分離のための分割部位があり、これは通常Ataもし くはGLyなど小さな側基を有するアミノ酸からなる。
比較的に新しい組換えDIVA技術によると、一つの菌株又は塊からの遺伝子は 他のものに導入されることができ、それに工ってそれらに所望の特性を転移でき る。成功した遺伝子転移の例としては、成長ホルモン、ンマトスタチン、インシ ュリン及びインターフェロンをコードするl coding for lヒト遺 伝子のE、coハ などの細菌への導入を挙げることができる。しかしながら、 挿入された染色体外性遺伝子が細胞内蛋白質もしくはポリペプチドをコードする 場合には、細胞内で合成された蛋白質もしくはポリペプチドは公租されず、培養 され形質転換された微生物の細胞は蛋白質もしくはポリペプチドが回収されつる 前に破壊もしくは破裂されねばならない。この工うな細胞破裂は、成熟蛋白質も しくはポリペプチドをコードする遺伝子のリーテイング宋端を、適当なシグナル ペプチドをコードするmA配列、いわゆるシグナルもしくはリーダー配列に結合 することに工って避けることができる。所望の蛋白質もしくはポリペプチドの前 駆体は、そこで細胞内で合成されるだろうし、また前駆体の分割中に成熟蛋白質 もしくはポリペプチドは細胞膜を通って公租される。これにより、蛋白質もしく はポリペプチド生成物の回収及び精製が実質的に簡素化され、改善されるだろう 。何故ならば、もはや細胞破裂は必要でなく、またそれに19望ましくない細菌 蛋白質の遊離は避けられるからである。他の利点は、宿主の生存率に悪影響を及 ぼす宿主細胞内の非特異性宿主蛋白質の濃度が高くなるのが避けられることにあ る。何故ならば、このような非対応蛋白質は直ちに公租されるからである。さら に、このような速やかな公租は、生成物がこの工つなメカニズムに敏感である場 合に生成物合成の全ゆるフィードバック阻害を防ぐ。
しかしながら、同定されまた組換えD)WA技術に用いるのに有用とされたDN A配列の数は比較的少なく、またそれらの種特異性についても殆んど知られてお らず、他の梅に2けるそれらの作用のほんのわずかの例が研究されているのみで ある。
本発明の目的は、組換えDIVA技術に有用であり、また関係のないD!VA物 質とも機能的であり、新規に同定されたシグナルもしくはリーダー配列を含むD NA断片を提供することにある。シグナル配列に加えて、さらにDJ’/A断片 は、選択された蛋白質もしくはポリペプチドをコードするDIVA配列のため挿 入部位を具備することができ、これにより上記mA配列と共にシグナル配列は上 記蛋白質もしくはポリペプチドの前駆体をコードする。本発明のDIVA断片は 、上記シグナル配列が、黄色ブドウ状球菌(5taphylococctLs  auratcz lなどのブドウ状球菌l 5taphylococcus l  種あるいは化学的に合成されたそれらの相当物のプロティンAをコードする遺 伝子のシグナル配列であることを特徴とするものである。本発明はまた、このよ うなりIVA M片の製造にも関するものである。
プロティンAシグナルペプチドの正確なアミノ酸配列は、ブドウ状球菌の各種菌 株及び変異株の間で異なりうる。しかしながら、本発明は、ブドウ状球菌プロテ ィンA遺伝子あるいは化学的に合成されたそれらの全ゆる相当物から得られたシ グナル配列を含む全てのDNA [!11片を包含しようとするものである。
本発明の他の側面は、m、4断片を含有するこの工うなシグナル配列を含むクロ ーニング担体(シーhicle +もしくはベクター並びにその製造方法にある 。
本発明の他の側面は、このようなりローニング担体により形質転換された微生物 並びにその製造方法にある。
本発明のさらに他の側面は、選択された蛋白質もしくはポリペプチドをコードす るそれらの遺伝子または部分が挿入されたこのようなりローニング担体な含む組 換えDNA分子並びにこのような組換えI)NA分子の製造方法にある。
さらに不発明の他の側面は、この工うな組換えmA分子に=9形質転換された微 生物にある。
本発明はまた、このような形質転換された微生物の培養からなる選択された蛋白 質もしくはポリペプチドの製造方法にも関するものである。
本発明のDNA断片に含有され得るシグナル配列を含む同定されたブドウ状球菌 DNA配列の一例を、それから演繰するとして示される相当するアミノ酸配列と 共に以下に示す。〔本明MU書ではIUpACのアミノ酸略号を用いるi J  、BLoL、Chgm、24I * 527及び249+ 1196611上記 42のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列は、前述した原核シグナルペプチドの 一般的特徴を有する。従って、これは1つのチロシン、1つのアルギニン及ヒ4 つのりシン残基を含有する11のアミノ酸の塩基性アミン末端領域を含む。これ に、幾つかのフレキシブル残基、すなわち5つのグリシンと1つのプロリン残基 を含む23のアミノ酸の疎水性鎖長が続く。疎水性領域の下流l dovurL ztream lには、プロテアーゼに対する分割部位となり得る幾つかのアラ ニンがある。可能な分割部位は矢印(↑)で示されている。現在のところ、どこ が実際の分割部位かは知られていないが、幾つかの理由にエリ、多分この部位は 2つのAla残基36と37との間である。これは、式中の最初の36のアミノ 酸残基からなるシグナルペプチドを与えるだろう。
本発明のDIVA断片を特殊のクローニング担体もしくはベクターに導入するた めの、並びに制限部位をDIVA断片に導入するための特殊の技法は工〈知られ ており、ここにさらに説明する必要はないだろう。この工うな方法は、適当な制 限酵素によるベクターの分割、シグナル−配列を含有するNA断片のベクターへ の挿入、及び、もしDIWA断片が上記に従ってシグナル配列の下流に適当な制 限部位を有しな°い場合にはそれらへのこのような部位の挿入からなすうる。シ グナル配列を含むD)NA断片のベクターへの挿入方法は、例えばジエームズ、 クロイヤー(Jams zKroygr lとシン、チャy l 5hiny  Chang )、Gang 15 *343−347 (19811に記載され ておr)、DNA断片への制限部位の挿入は例えばギラムl GiLlam、S 、l とスミスl Sm1th、M、l 、 Geng 8 、81 97 ( 19791に記載されている。これらの引用文献の開示内容はここに引用文献と して引照する。
本発明に従って、シグナル配列を含むI)NA断片を提供できるクローニング担 体もしくはベクターは、中でも形質転換されるべき宿主細胞の性質に依存する。
有用なり成のDIVA配列、例えば各種公知の細菌性プラスミド、例えばρER 322e含むE、coli からのプラスミド及びそれらの誘導体、λ−ファー ジの誘導体などファージ五A1プラスミドとファージ五Aの組合せから得られる ベクター、イースト・グラスミド、複合プラスミドなど、のセグメントからなる ものである。特定の宿主に関して特定のクローニング担体を選択することは、当 業者にとってなしつるであろう。
本発明のDNA断片を含むクローニング担体により形質転換されつる宿主微生物 は、好ましくはグラム陽性細菌であるが、酵母及び他の菌類、培養における植物 細胞など、他の適当な宿主も使用できる。
好ましい態様においては、本発明のDIVA ffH片は、本発明のDNA断片 を含有するクローニング担体においてプロモーターが機能的であるように、ブド ウ状球菌ドナーから得られるプロティンAをコードする遺伝子のプロモーターも 含むものである。好1しくは、プロモーターは、シグナル配列としてプロティン Aをコードする1百」じ遺伝子イから得られる。さらに好まl、い態様において は、本発明のDNA断片は、プロティンAをコードする遺伝子の全表現コントロ ール領域を含むものである。
上述したように、プロティンA前駆体のシグナルペプチドをコードするシグナル 配列を含む本発明のI)NA断片は、それ自体公知の方法にエリ、全ゆるプロテ ィンA生産ブドウ軟球菌種のDNAから得ることができる。この工うなりNA断 片はまた、化学的合成、あるいは化学的に合成されたDNA配列とブドウ状球菌 ドナーから得られた1)NA配列との組合せによっても製造できる。
1プロテインAをコードする遺伝子1proteinA codin、ggan g l”及び1プロティンA前駆体”という表現における用語1プロテインA” は、黄色ブドウ状球菌l5taphylりcoccttraurews l々ど のブドウ状球菌種により生産される高f子を指す。この蛋白質は、免疫グロブリ ン、タイプGのFc 部分に結合していることを%徴とし、さらに詳細はのスウ ェーデン特許出願A 8204810−9に記載されており、これらの開示内容 はここに引用文献として引照する。
上述し、九本発明のDNA断片における遺伝子のための挿入部位あるいはそれら の部分は、シグナル配列のすぐ後に存在しうるが、さらにその下流にあっても工 い。後者の場合、形成された前駆体は、挿入され次遺公子または遺伝子部分に相 当するポリペプチド配列とシグナルペプチドとの間の多くの1余剰−xtra  ”ペプチド単位を含むだろう。従って、シグナルペプチドが分割された後に得ら れる成熟蛋白質もしくはポリペプチドは、同様にそのろう。これは、一般には、 生成物にいかなる損害をも及ぼさない。従って、′蛋白質もしくはポリペプチド の前駆体”という表現は、同様にこのような分子をも含むことを意味し、ここで 、シグナルペプチドはこの:〜うな余剰ペプチド配列によV%定の蛋白質もしく はポリペプチドから離れている、 以下に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明する? が、これらの実施例は 説明のためのみのものであり、本発明がこれらに何ら限定されるものでないこと はもとよりである。この詳細な説明(並びに前記説明)においては、以下の定義 を適用する: ヌクレオチド−糖部分(ペントース)、燐酸エステルお工び含窒素複素環式塩基 から成るDIWA又はRlvAの単量体単位。塩基はグリコシドの炭素(ペント ースの1′炭素)によって糖部分に結合しており、塩基と糖との組み合わせがヌ クレオシドである。塩基がヌクレオチドを特徴づける。4 DI、4塩基は、ア テニン(“A“)、グアニン鬼″G“)シトシン(C“)お工びチミン(“T” )である。A RNA塩基はA、G、Cお工びウラシル(U”)である。
DNA配列−隣V会うペントレースの3′および5′炭素間のホスホジエステル 結合によって互いに連結し合ったヌクレオチドの線状列。
コドン−メツセンジャー肪A t m#A#)に工って、アミノ酸、翻訳開始信 号又は翻訳終了信号を暗号にする、3ケのヌクレオチド(トリプレット)のmA 配列。?+J エばヌクレオチドトリプレットTTA 、 TTG 、 CTT  、 CTC。
CTAおよびCTGはアミノ酸ロイシン(“L#u〃)、TAG 。
TAAおよびTGAは翻訳終止信号、そしてAI″Gは翻訳開始信号の暗号であ る。
プラスミド−非染色体性二重鍋DNA配列であって、そのプラスミドが宿主細胞 中で複製されるような完全無傷の6レプリコン”から成る非染色体性二重鎖DN A配列。
プラスミドが単細胞性宿主生物に挿入されると、プラスミドのDNAの結果とし てその生物の特徴は変るか又は形質転換される。例えばテトラサイクリン耐性( Tetlの遺伝子を担うプラスミドは、それまでテトラサイクリンに感受性をも っていた宿主細胞を、それに抵抗する細胞に変えてしまう。プラスミドによって 形質転換された宿主細胞を“形質転換細胞”と呼ぶ。
ファージ又はバクチリオファージー細菌ウイールス、その多くは蛋白質エンヴエ ロープ又はコートに包み込まれたI)MA配列を含む。
クローニング担体−宿主細胞中でa製可能のプラスミド、ファージDIVA又は 他のDIvA配列であって、DNAの本質的生物学的機能−例えば複製、コート 蛋白質の生成−の付随的損失又はプロモーター又は結合部位の喪失なしに、決定 的方法でDNA配列が切断される部位である。1ケ又は少数のエンドヌクレアー ゼ識別部位又は制限部位によって特徴づけられ、形質転換された細胞の確認のた めに適したマーカー、例えばテトラサイクリン耐性又はアンピシリン耐性を含む 、前記プラスミド、ファージDNA又はその他のDIVA配列。クローニング担 体は、ベクターとしても知られる。
宿 主−クローニング担体による形質転換時に、七のクローニング担体の複製を 可能ならしめ、その他の生物学的機能、例えばポリペプチド又は蛋白質の生産、 をプラスミドの遺伝子の表現によって達成することができる ゛生物。
クローニング−1個の生物個体又は配列から無性的生殖によりふえた生物集団又 はDIVA配列集団を得るプロセス。
表 現−ポリペプチド又は蛋白質を生産するために遺伝子が行うプロセス。それ は転写と翻訳との組み合わせである。
転 写−遺伝子からmRIVA を生成する過程。
翻 訳−mRNAから蛋白質又はポリペプチドを形成する過程。
プロモーター−RNAポリメラーゼが結合し、転写をはじめる遺伝子DIVA上 の領域。プロモーターは、遺伝子のリポソーム結合部位の前に位置する。
リポソーム結合部位−mRIVAがリポソームに結合する−その結果翻訳が始ま る−のを助けるmRNA上の部位をコードする、遺伝子RA上の領域。リポソー ム結合部位は、プロモーターの後、遺伝子の翻訳開始信号の前に位は蛋白質の特 性を示すアミノ酸配列を暗号化するDIVA配列。遺伝子はプロモーター、リポ ソーム結合部位、翻訳開始信号お工び構造DIVA配列を含む。輸出−又は公租 蛋白質又はポリペプチドの場合には、遺伝子はシグナル配列配列も含む。
表現コントロール配列−操作にエリクローニング担体の遺伝子に結合して、これ ら遺伝子の表現をコントロールおよび調節するクローニング担体上のD!VA配 列。
シグナル712/vA配列−mRIVAの鋳型として、ポリペプチド又は蛋白質 のA床端の疎水性アミノ酸配列、即ち“シグナル配列2又は”疎水性リーダー配 列”をコードする、ポリペプチド−又は蛋白質−遺伝子中にあるDNA配列。
シグナルDNA配列は、ポリペプチド又は蛋白質の遺伝子において、遺伝子の構 造DNA配列の直前および遺伝子の翻訳開始シグナルt 、47G+の後に位置 する。シグナルDNA配列は、前駆体ポリペプチド又は蛋白質の特性を有するポ リペプチド又は蛋白質のシグナル配列をコードする。
前駆体−宿主細胞内でシグナル配列をもって台底されるようなポリペプチド又は 蛋白質。
下流お工び上流−暗号D!vA配列で、下流は転写の方向、組換えDNA分子又 はハイブリッドD7vA−生活細胞の外部で端から端まで結合したところの、成 る宿主細胞に感染してそこに保持される性質を有する、異なるゲノムから得たD NAセグメントから成る分子。
構造D)dA配列−mRlWAの鋳型として、特殊の成熟したポリペプチド又は 蛋白質、即ち活性型ポリペプチド又は蛋白質を特徴づけるアミノ酸配列を暗号化 する、遺伝子内のDNA配列。
添附図面において: 第1図はプロティンAをコードするプラスミドDIWAt psPA l lの 環状制限地図の図式的説明図である。地図のサイズはキロペースで与えられ、1 2時にEcoRI制限部位で開始し、これはベクターp B R322内の制限 部位である。Eco R1、Eco RV 、 Hand l 、 pst I  お工びBam Hl 制限部位の位置が示されている。ベクターと挿入DNA 間の結合は矢印で示す。
第2A図はプロティンAをコードする遺伝子の図式的説明図で、種々の領域を示 している。太い線はベクターp B R322のDIvA@あられす。Sはシグ ナル配列、A−りはあらかしめ確認されたIダG 結合領域、EVi#−DVc 同類の領域、セしてXは、IgG結合活性のない、プロティンAのC宋端部であ る。
第2B図は、第2A図に対応するDNA配列の詳細な゛BcL I 、 Saμ 3Aの制限部位が示されている。サイズはキロペースで与えられ、第10に記載 したのと同じhc、yRl 制限部位で出発する。ベクターp B R322と 挿入DNA断片との結合部位を矢印で示す。ベクター配列内のTaqI(2)お 工びRsal(Itのための制限部位は省略した。
第3A−D図は構造プロティンA遺伝子の塩基配列を示す。二つのあり得るプロ モーター(−35および−10)と、可能性のあるシャインーダルカルノの配列 I Shiルe−Dalgarno zeqtbgnct)(“−“に工って示 す)を示した。
七のD)fA配列に白米するアミノ酸配列も示すI IUPACアミノ酸省略記 号を用いである; J 、 BioL 、(、’Agm 。
241 、52’7および24911196611゜スジエダーk (Sj6d ahl lが以前報告したアミノ酸配列と比較して異なる5つのアミノ酸(残基 C19、101、120、199および273)を記載し、同時に、領域りの相 当するアミノ酸と異なる領域Eの8つの残基(50残基中1も記載し穴、、S、 E、D。
A、B、Cお↓びX領域の開始残基は矢印で示す。
第4図は、第3図の領域り、E間の連結を示すヌクレオチド配列ゲルのオートラ ジオグラフである。塩基配列決定I Maxam等による、P、7v、A、S、 14.560−5641197711は、第2図のα9 AA の位置のBcl  Iサイトを標識化したDaAU片で行なわれ次。部分的に化学的に分解した産 物を8チポリアクリルアミド塩基配列決定用ゲルニ溶かした( Maiztl  S’ 、 Methods 1rLVir。
の5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動を示す。・−pBR322お工びp spA lは、七れぞれのプラス゛ミドを担っているE 、coli細胞抽出物 を示す。SPAは市販のS atbretbsからのプロティンAである(ファ ーマシア社、スウエーテン国 ウプサラ)。アゾン2 (AD21蛋白質をサイ ズマーカーとして用いた。
第6図はプラスミドpsPA l 5と、アンピシリンおよびクロラムフェニコ ール耐性をコードする遺伝子をあられすAMFお工びCMLとの図式的地図であ り、Oriは複製起原であり、SPAは構造プロティンA遺伝子を示ラスミドの 構造の図式的説明図である。二、三の制限部位が示されている。ボックスは構造 遺伝子を示し、矢印は方向を示す(開始コドンから停止コドンまで)。複製起原 はOriで示される。AMPお工びTETは、七れぞれアンピシリンおLびテト ラサイクリン耐性をコードする遺伝子である。PROT Aはプロティンlをコ ードする遺伝子で、LacZはβ−ガラクトシダーゼの八−末端をコードする遺 伝子であるt Riithgr 5 、核酸研究(7vtLCL。
Ac1ti Rag、 l 9 AO87−4098+ 19811゜第8図は プラスミドpsP、416の構造の図式的説明図である。用い喪省略記号は第6 図と同じである。S、E。
Dお工びBは第2図のそれと同じで、A′お工びCはそれぞれ、プロティンAを コードする遺伝子のIgG結合領域Aお工びCの部分を示す。
第9図は、プラスミドPSPΔ16におけるプロティンA遺伝子の3′一端末周 辺のヌクレオチド配列と、それに対応するアミノ酸配列を示したものである。x xxは、新しい停止コドンを示す。
第1QA−C図は、第2図と同様に、プラスミドpsPA15(AおよびpSP A l 6 ((、’iを対応する制限地図(Aと組み合わせ九説明図である。
太い直線はプロティンA構造遺伝子をあら°わす。
第11図は、プロティンAをコードする遺伝子(ロ)を含むl、 3 Kb の Taq I −EcoRV D N A ’g+片(荀ヲ塩基配列決定して第3 図に示す配列を得るために用いた塩基配列決定戦略(C’lの図式的説明である 。
実施例における出発材料、緩衝液、細胞培地お工び実験室的方法の段階は次の工 うである。
出 発 材 料 細菌性宿主:実施例ではE、coli K l 2の4菌株を用いfc;#BI Ol−ボイアt Boygr lらが/ lMo1 Biol。
A I A59−472119691 に記載し喪もの; 259−マコフ(I acOb F、lお工びウオ/l/ −q y (jl’ollrnan E  、C,1に記載;GMI61−1リウスt Mariu、、?M 、G 、 l  がMo1ec 、 yen 、Ignet 、l 27 47−55 + 1 9731に記載HRRI dgAJl 5 (ランゲイl Langey、l− ら、proc。
Natl 、Acad 、 Sci、US A 、72 1254− 1257 t197511゜〔これら菌株はスウェーデン国つプサラの生体医学センター微 生物学部L/Vlで入手できる〕。
又、次の4つのブドウ状球菌株も用いた:gpitarmidiz 2471−  o−ゼンドルフl Rostnttorf lらがJ 、Bacteriol 、I 20 二679−686 t 19741に記載、スイス国のチューリッ ヒ大学医学部微生物学研究所から入手; 一スタフィロコッカス・キシロサスKL、 +17(S 。
xylosws A” L 、I 171 ’;’−’−ライフ x ルl 5 chlti −far 1らInt、 / 、5yst 、Bacteriol  、25 : 50−61t197511お工びシュライフエルら、arch  0M1crohioL 、I 22 :93−1011 +979 ]に記載; ドイツ連邦共和国、ムユニツヒエ科大学微生物学研究所から入手;−スタフィロ コッカス、アウレウス5AII3(S。
atLrgws SA 1131−イオルダネスクl IorrLanascu 、、 lらが記載t / 0gtn 0M1crobioL 、96 : 27 7−28111976目−スタフイロコツカス、アウレウス3201 S、at Lrgwz320)−スウェーデン国つプサラの生体医学センターマイナス変異 体;ジョンソン(Jonnron lらにエフ記載される、CILrr 0M1 crobiol 、 8 : −(19831゜は、ボリヴア−(f3o1iv er lらかつ<vX報告したpBR322(遺伝子2.29−113 t 1 9771iソベロン(5obtron lらがつくり、報告したpBR328( 遺伝子らがつくり、報告したPTR262を遺伝子−Lノー123−127+  19801) iエールリッヒ(Ehrハch S、D、lがツ<す、報告し7 たpHV l 4 (proc、kJt5 Acad、 Sci、U S Aユ 免。
3240−3244119’7g l ; h−工びブリムローズVrimro se 。
S 、D、lがつくり報告したpHV 331プラスミド土、193−201  + 19811;ルータ−I RQthgr lらがツ<り、報告EWAお工び 201′rLMトリス(pH8,Ol) IJ スEIfrA Iame (T E”):0、 OO1M EDTA + O,OI M )リスtpH7,81 酵母抽出液1%およびブドウ糖0.5 % il、5.Mグ11セリン燐酸4m tを C”Yブイヨン100mt に加える。
コーティング緩衝液(炭酸塩−重炭酸塩−pH9,61:1、59 f Nax  COx 、293 t haHcOs 。
α2 f IValVs 、これに蒸溜水を加えて1t8、 Ot NaCL  、 0.2 kJt PO4,29that HPO+ XI 2 Ht O, α2 t KCI 、α5ml■ TwetrL20およびα2 t IVah8. コれに蒸溜水を加えて1tに する。pH7,4゜ジェタノールアミンIll衝液+ o%:97 mt ジェ タノールアミン、5oorrLt蒸溜水、0.2 f IVaIvs、お工び1 00 Q MS’C4×6属Oi pHを1描Ctで98に調節する;蒸溜水を 加えて1tにする。
ルリアーブイヨ7 (LB l (LttriO−16r(11!A 、 ’L B“):10fDげCOトリプトン、StD番fco酵母抽出液、α5 t N aCL 2 rnL I M )WaOH:1 M IWaOHでpH1,0に 調節;圧熱滅茜株10 mt 20チ ブドウ糖を加える。
お工びO,OO2M Eff4゜ 実験室的方法 実施例では成る方法を繰返し実施した。別に説明しない限り、それは毎回正確に 次の工うに行われ罠。
形質転換ニブラスミドDIVAVCLるEcoli K l 2の形質転換は、 モ11ソンt Morrison 、 D、A、 lが6酵素学における方法1  kftthods in’ Enzymology l” (acadera icpress 6 B 、 326−331 f 197911に記載した通 りを正確に行った。形質転換する細胞は、適当な抗生物質、即ち35μf/mt のアンピシリン又は25μf//77Ltのクロラムフエニコールヲ含むLAプ レート上で単一コロニーを平板培養することにLv、一般的方法でプレート上で 選択力、Tお工びワイスブルム(WeisblLLm 、 B lの記載通り正 確に行゛つた( / 、Bactgriol、 l 2 l 、 354−36 2t19751゜プラスミドのための多数のクローンを数えるためには、バーン ホイム(Birルboim H,C,lお工びドリー11)oly /、 lが 記載した”メニアルカリ法”を正確に用いた(核酸研究7 、1513−152 3 + 197’? +1゜DIVAの制限酵素による消化二ニューイングラン ドBio、Labz 、 Waltharn M A 、 U S A 、から 購入した通常の制限酵素でDIVAを切断した。制限酵素を、通常の濃度および 温度で、ニューイングランドEio Labz が推せんする緩衝液と共にDN Aに加えた。
DIVA断片の連結:すべてのDIVA断片は、14℃で一晩、ニューイングラ ンドEio Lahs、Waltham 、M A 、。
USA、から購入したT4DIWA+4カーゼで、この販売会社が推せんする緩 衝液中で連結反応させた。
スーパーコイルプラスミド、およびマクレオチド1000〜10.000の長さ のDNA断片を分離するために、0.7 %アガロースゲル電気泳動をヘリング (Belling 1等の記載通り正確ニ行ったI J 、Vir、I 4 、 1235−1244〜4000 の長さのD7VAW1片を分離するために、5 チポリアクリルアミドゲル電気泳動を、マクサム(Maxam lS]記載通り 正iK行ツi t P、h、A、S、 74 、560−5641197711 ゜分子量5.000〜120.000の蛋白質を分離するために13係ポリアク リルアミドゲル電気泳動をマイラエル(Maizel +等の記載通り正確に行 ったIMethodsinVir、5. 179−2461197011゜ゲル 浴出:DNA断片は、ポリアクリルアミドか又はアカロースのゲル細片から、マ クサムl Maxarn 1等の記t!り正iK溶ttltL7’jlP、#、 、4..5.74.560−564 + 197711゜ し、それらのD!VA配列を、マクサム(・Waxam 1等が記載した通V( 同上)正確に決定した。エンドヌクレアーゼにより生成lまたDNA断片の5′ 末端を、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(ベーリンガー、マンノ1イム、西ドイ ツl Bodhringtr 、 MarLnheim 、 West 1er nany 11を用い2 て、(γ−p+Arpにューイングランド・ヌクレアー、U S A i 27 00 Ci/mmolrで標識化した。
プロティンA検出のための細胞溶解物の生成: E、coliクローンを37℃ で50mt ルリアブイヨンtLBl中で35μf/mLのアンピシリンを加え て、−晩増殖させた。
遠心分離後、細胞を577!L)リス−EIJrA10.05M。
pHg、 5 、0.05 M l に懸満させ、遠心分離した。その細胞を同 じ緩衝液5 ml に再懸濁させ、リゾチームを最終濃度2■/mtになるよう に加えた。37℃で1時間おイア’(後、溶解産物を5orvall S5−3 4 回転器で15.00Orpmで、15分間遠心分離した。上澄液を集め、プ ロティンAのアツセーを行った。
ELISA試験(enzyrILe 1inked immu、no −5or betbt assay’ 1を用いた。そのテストには、実効電荷をもたない (中性)特殊のミクロタイタープレート(タイターチックITittrtgAア ムステルダム、オランダ国)を用いる。このプレートの凹みはヒトI!IG(カ ビ(Kabi l、スウェーデン国)でロチインAを190分子のFc一部分に 結合させる。残る遊離FC−サイトの量を、プロティンAに結合したアルカリ性 ホスファターゼを加えることによって滴定する。
凹みを洗った後、P−ニトロフェニール燐酸塩を、アルカリ性ホスファヂーゼの 基質として加える。
アツセー:ミクロタイタプレートの凹みに、コーチング緩衝液に500μyim tの割で溶かしたヒトIダGlカビ+Kahi)、スウェーデン)溶液′50μ tを満たし、七のプレート室温で1時間インキュベートした。凹みを七〇〇 後3回7’BS+0.05%Tvugan20で洗った(アツセーにおいて洗浄 する時は必ずこれで洗った)。そしてテストすべき細胞分解産物をP B S  + 0.05%Twean”20 テe) 二倍逓減稀釈した。pBs+Q、 l % Twagn 20をそれから加え、 1時間室温でインキュベーションを行った。それから凹みf:3回洗い、プロテ ィンA−アルカリホスファターゼ抱合体(″免疫化学”−ptrgamorLP ress 1969 。
VOL、6 、P 、43−52 、に記載の通り正確に生成した)50μtを 加えた。室温で1時間インキュベーションした後、凹みを再び3回洗い、アルカ リホスファターゼ基質I Sigma l O4=P−ニトロフェニルーホスフ ェkl、)、I ”I/ml l I OO11t を加えた。酵素反応は、3 0分後3 M NaOHI Oμを加えることによって中断された。
結果を肉眼で調べた。プラスの結果、即ちプロティンAの存在は、無色の反応混 合物である。なぜならば、七の抱合体と結合すべき19G上の遊離Faミーサイ トないからである。マイナスの結果−即ち蛋白質が存在しないこと−は、黄色と して観察される。この黄色は結合した抱合体のアルカリホスファターゼの活性に よる。プロティンAの定量は、濃度既知のプロティンA標準溶液とテスト試料と を平行して逓減2倍稀釈法を用いることにニジ行われた。
(以下余白) 実施例I nov −142CS)astram J、 E、らによりJ、 Bacter iol。
ン国、ウプサラの生体医学センター、微生物学部(#)i\ら入手〕をCyブイ ヨン中で0D54o=0.2になる1で培養した。ii培養液11を5orva ll GSA回転回転器 000 rpmTa心分離t、 ”r収s L、 0 .9 % NaC1100mlおよび10mM )リス、 pH7,2、中にF LB濁し、 5orvall GSA回転回転器+OOOrpy(で遠心分離し た。細胞ペレットを最終的に1od25qbスクロース、50mMトリスpH1 ,2に再懸濁し、37℃で30分間、リゾスタフィン処理(15μymt)をす ることにより、グロトプラストを作製した。その7゛ロトグラストは10−トリ トン混液および5dlH,Oの冷加により溶解(ZySg)L7’coその混合 物を氷上に放置し、完全に溶解するまで時々おだやかに振とうし71coDNA をプロテイナーゼK (0,1■/−)および5DS(ラウリル硫酸ナトリウム )(0,5チ)で1時間37℃で処理し1等容量のフェノールで5回抽出を行な い、最後に2回クロロホルム抽出を行なう。酢酸ナトリウム、pH1,0を0. 3Mまで加えた。セして1)IVAを2谷菫の冷エタノ99%の冷エタノールで 洗った。沈澱物をTEy衝液に。
37℃でゆっくり混合しながら溶かした。最後にI)Ni4をTE9衝液に対し て透析した。
B、染色体DNAの部分的消化および供与体断片の分取:1段階で得られた精製 ブドウ状球菌DNAを種々濃度の制限酵素μ+o fで消化した。各反応は1μ ダDN、4を含む50μノ容量で行なわれ、65℃、10分間の加熱不活性化に よって反応は停止した。消化程度をアカロースゲル電気泳動によって調べた。5 一中ブドウ状球薗D N 、4100μダを実験的に消化して、5〜20キロベ ースの大きい部分的切断産物を与えるMholの濃度を選んた。この消化物を熱 で不活性化し、エタノールで沈澱させ、TE100μtに浴かし、TE緩衝液中 で10−30%スクロース勾配によって沈降させた。ペックフッ5w49回転器 を5℃。
35τprn 、 20時間使用した。勾配フラクションを05一つつのフラク ションにしてとり、その各々をアカロースゲル電気泳動によって分析した。8− 10Kb断片を含むフラクションを集め、2容如゛のエタノールで沈澱させ。
TE緩衝液に溶解した0 消化し、酵素を65℃、10分間加熱により不活性化した。5′−燐酸を取り除 くために、DNAをアルカリホスファターゼで処理した。この処理によって、ベ クターに再連結する可能性は除去された。反応は、50mMト+Jス。
pH’1.9.5%DMSO(ジメチルスルホキサイド)、2よひ仔つシ腸アル カリホスファターゼ1単位を1−とじて、そこで37℃、30分間行なわれた。
0,5%SDSを加え、DN、4をフェノールで2回抽出した。痕跡のフェノー ルをエーテルで除去し、DNAを2容量のエタノールで沈澱さゼた。
菌DNΔのオリジナル・クローニングのために選はれたベクターpBR322は 、テトラサイクリン(tel )およびアンピシリン(αmp )耐性をコード する。C段階に述べたように、旦HI消化によってpBR322が開かれ、nt v断片が挿入されると、テトラサイクリン耐性の遺伝子は不活性化される。テト ラサイクリン感受性に関して形質転換細胞をテストすることにより1組換型を見 出すことができる。いわゆる負の淘汰(negativg 5election ’)である。C段階によって処理したpBR322の0.5μダと、D段階によ って処理したブドウ状球菌DNA2μyとを混合し、全量25μtにして一晩1 4℃で連結を行なった。その混合物を用いて、アンピシリン耐性(35μg/m e)に関して選択したE、coti 259を形質転換した0形質転換細胞を取 り出し、テトラサイクリン10μt/meを含むプレートと、アンピシリン35 μf/−を含むプレートとにそれぞれ線条接種した0アンピシリン上では増殖す るがテトラサイクリン上では増舛しない形質転換細胞を組換型と考えた。
E、プロティンAのプラスのp:、coliクローンの恢出:D段階から侍だ5 00ケのテトラサイクリン感受性クローンを、アンピシリン(35μt/ml) を含むLAプレート(L、4−培地で作製)上で個々のコロニーとして増殖させ た。25コロニーからなる群(複数)を集めて、35μtアンピシリンを含むL Bブイヨン50m1に接種し、−晩培養した。リゾチーム+EDTA処理により 細胞抽出液をつくり(実験室的方法の項に記載)、実験室的方法の頂に記載した エライザ(ELISi4 )テストによってプロティンAを試験した0これらク ローン群の一つはプラスであった。そしてこのプラスの群を更に、5クローンか ら反る5群に分け、上記のように増殖させ、処理した。
遂に、最後の試験系列で、1ケのプロティンA生産クローン、プラスミドpsP /11を含むE、coli S P /l l lが見出された。このクローン の培養物は、ドイツ微生物収集所(ITEM)(ドイツ連邦共和国、3400ケ ンチンケングリ−セパツバ シュトラーセ8)のコレクションに1982年7月 12日に寄託され、 /ViL)SM 2434と指定子のサブクローニングお よび塩基配列決定のための情報を得るために、E段階で得られたpsPA lの 制限地図を作った。これは第1および2図に示した酵素で、1回、2回および/ 又は3回消化を行なうことにより達成された。
第2図は、プロティンAをコードする領域のより詳細な地図を示す。柚々の制限 断片のサイズを総割すると。
psP、41では総サイズ12に6となり、従って与えられたグトウ状球菌断片 は約″7.6 KAになる。
遺伝子の位置を定めるためにいくつかのサブクローンがつくられ、プロティンA 活性について試験された。E段階のプラスはドpsPAI 2μtおよびpHR 32Bの1μtを制限給および形仙転換は先に災験βワ方法の項に示したように 行なった。組換型を言ひコロニーは、D段階に記したのと同aな方伝で、クロラ ムフェニコール耐性シ・よぴテトラサイクリン感受性であるように運んだ。D段 階による制限分析の結果は、8クローンすへてか、第1区のpsPAI制限地叱 のo、 1.; −zs3xbに和光する断片に白米する’115Ab Eco  RV挿入配列(1nsert )をもツpBR328を含んでいることがわか った。すへてのクローンは同方向に挿入配列をもち、挿入された遺伝子に機能的 −←ブーフロモーター・読み取りを与える0 このpSPA3と呼ばれるプラスξドを含む一つのクローンを今後の研究のため に選んた。プロティンA遺伝子がそれ自身のプロモーターから転写され得るのか どうかを調べるために、プラスばドpsPA3を、それをプラスばドpEV +  4に入れて再クローニングを行なうための源泉として用いた。pBR322に 白米するこのプラスばドはグv≠−■制限部位にz8xb挿入配列を有し、この ために9?プロモーターを不活性化している。従ってこのプラスミドのEco  RV制限部位にある挿入配夕1jはすべて、 b、cotiRNAポリメラーゼ によって転写されるためにはそれ自身の機能的プロモーターをもだなけれはなら ない。1μtのpspA3と1μtのpliV I 4を供アRVで切断し、混 合し。
T4−リカゼで処理し、E、coli E B 101を形質転換するために用 いた。切断、連結および形質転換は前述のように行なった。コロニーは、D段階 に記述したように。
アンピシリン耐性で、テトラサイクリン感受性であるように選んだ。
これら52のコロニーからのプラスばドを実験室的方法の項に引用した1ミニア ルカリ法”によって分離し。
0、7%アカロースケル電気体動にかけることによって試験した。これらのクロ ーンの中の一つは前に述べた。
psPA3からの215入り竺RV挿入配列をもつ、 pHV l 4の組換型 であることがわかった。この、 psP、45と呼はれるプラスミドを含むクロ ーンは、 ELISA法を用いてテストした時、プロティンlプラスであること がわかった。
結論として、その挿入配列は、 E、coli、 II BIOIにおいても機 能的であるところの、プロティンl遺伝子中にブドウ状球菌プロモーター読み取 りを含むに違いない。
サブクローリングの結果は、DNA−塩基配列決定は。
地図の1.4Lの位置、 Bind■サイトで開始され1時計の針と逆方向に行 くことを示した(第1図)。塩基配列決定分析のためのDNΔ材料は精製psP I3であった。プロティンlの部分的に知られているアミノ酸配列(S) 6d ahlが以前報告した)を、得られたDN、4配列と比較すると、遺伝子のII INDm−サイトの位置が定位できるであろう。
第2.第3図に示したように、この制限部位はプロティンAの領域l内にある。
F段階に従い、史に分析すると。
ついて、制限部位が決定された(第2図)0これらの部位を用いて1又は両方向 に塩基配列決定を行ない、大抵の揚台1両ストランドのヌクレオチド配列が明ら かにされる。kA基配列決定のために用いる戦略全量II図に大1かに示した。
BcllはE、coli HB lotがら精製された1) N A t 切k  L、 ’l イカラ、 psP43 B 、 鉢X 1) −72二7メチラ ーセに欠けるE、coli GM 161株に入れて形質転換させた。この株か ら精製した。pSPA31z Bcl Iで切断し。
塩基配列決定をした。
第3図は全ブドウ状球菌プロティンA遺伝子のDNA配列を示す。DIV4配列 から引き出されたアミノ酸配列も、5lQdahLにより提案された配列と比較 して異なるアミノ酸と共に示されるOSノt3ctahlはS、αurgul  の別の菌&ヲ用いた( Cowan I ) 0第3図に示したI)NA配列は 、Eと呼ばれるN−末端部分が、SノQd、ahlが報告した反復領域D−A− B−Cに似ていることをあられした。この50のアばノ酸から成る領域には、領 域りと一致する42のアミノ酸がある。
領域Eにはシグナルペプチドの特徴をもったリーダー配列が先行し、このシグナ ルペプチドは11のアミノ酸から成る塩基性領域を含み、それに続いて23のア ミノ酸から成る疎水性部分が延ひる。正確な切断部位は未知でるる、しかし考え られる部位は、アラニン残基36゜37又は42、多分36の部位であろう。も しそうならは37−42のアミノ酸配列がプロティン1分子の領域Eに−する。
翻訳の開始コドンはグラム陽性−で報告されたその他の二、三の開始コドンに知 似したTTG″′Cるる。6ケのヌクレオチド上流TTG%シャインーダルカル ノの配夕11 (5hine ’J、2工ひI)algarno L、により定 義された: Nature(ロンドン) 254 、34−38 (1975) :]が見出され、これは他のグラム陽性リポソーム結合部位と共通する特徴を多 く有する。その他の上流の2ケの(多分)プロモーターが−352よひ−10に 見出される(第3図)。
全蛋白質をコードするのに必要な塩基数を計算すると(!: K ヨッテ、 p sPII モpsPA3も完全なプロティンl構造遺伝子を含むと思われる。
を担持するE、coli細胞を、アンピシリンを35μt/−の割合で加えたL  B 40Ornl中で一晩増殖させた。細胞培養液を5arvall GSA −回転器で600 Orpmで10分間遠沈し、細胞ペレットを20y7E(0 ,05M、7+H8,5’、0.05M EDT I )中で洗い、再び上記の ように遠沈した。今度は細胞ペレットを15dのプロテアーゼインヒビター緩衝 液CO,02/V 燐酸カリウム、 pH7,5、O,I M NaC1。
0.5%デオキシコール酸ナトリウム、1%トリトンX−100、O,I%ドア ’シA(it酸ナト!JつA (S DS ) 、 1mM沸化フェニルメチル スルフォニル(PMSF)E 中に再a濁した。それから細胞を1qSE、〉′ 二ケータ−で、氷上で4×40秒間音波処理をし+ 15.00Or7m (5 orvall 55−34回転器)、10分間遠心分離した。上澄液を集め。
酢酸ナトリウム緩衝’/If、 (0,I M酢酸ナトリウム、2チNαCt、  pE 5.5 )で平衡状態にした19G−セファローズ■4B カラム(フ ァーマンア社、ヌウェーテン国つプサラ)を通過させた(:li)glmら、F EB S Lgtt、2873−76(172))。それがらカラムを前記のよ うに同じ緩衝液で洗い、吸看さnた蛋白質をグリセリン緩衝液で浴出した( 0 . l Afグリシン、 2 % NaC1,pH3,0) o 溶出7 ラク ションに17.容量の100%トリクロロ酢酸(r C,4−)を加えた。
その試料を6時間、+4℃で沈澱させ、エッペンドルフ遠心分離器で、1,20 0Or7mで15分間遠沈した。ペレットを1耐冷アセトン中で1回洗い、前記 のように遠沈した。残るペレットを乾かし、TEに溶かし、プールして全量40 0μlとした。
蛋白質濃度を測定し、20μtを13%sns・ポリアクリルアミドゲル上で1 00 Vで12時間分析した。そのケルをアミドブラック(0,1%、45%メ タノール、10%醋酸)で染色した。
pBR322を担持する細胞からの抽出物を平行してつくす。
上記と同量をケル上で分析した。ケル電気泳動の結果を第5図に示す。これはp spAlを担持するE、coh中に生成したプロティン4が、 S、atLrg usihらの純粋プロティンA(ファーマシア社)と同じように移動することを 示している。pBIt 322プラスεドを担持する#胞からの抽出物はこれに 札当する蛋白質をもたなかった。
E、coli中のプロティンlの局在の分析:グラム陽性菌では細胞外にあると ころの酵素は、グラム陰性菌では、いわゆるペリ1ラズム又は細胞周辺腔の。
内側膜と外側膜の間に局在すると七がよくるる。プロティンAは細胞壁にあり1 例えばS、αurgul の細胞膜の外側にあるから、 pspAlを含む形質 転換E、coli細胞におけ+455(1967)’)滲透衝撃法を用いた。こ の方法は。
蛋白質を細胞周辺腔からは放出するが、細胞内酵素は放出させない。細胞周辺腔 に見出される蛋白質の例としてアルカリホスファターゼを用い、a砲門蛋白質の 例としてフェニルアラニン−tRNΔ合成酵素を用いた0psP41を含むE、 coliの培養は、アルカリホスファターゼの合成を抑制解除(ctgrgpr gzs )するために、低燐酸塩培地(Nett、 Bog、およびIhppg l、 L、 4の記載通り正確に; J、Biol、Chgm、 240 ;3 685−3692 (1965) )で行なった。−晩培養した培養液(7)1 1(約7.5 X I O’Cf1U、4w)を2部分に分けた。1部は冷0. 01 M トIJスーBCt 緩衝液、pH8,l T B回洗イ、細胞を20 %0%スフ−ス−0,03M )リス−11c1. pH8,1、l mMEL fl’Δ 2,0−中に懸濁した。
室温で10分間回転振とり器にかけた後、混合物をSOrυα11遠心分離器で 13.000りで10分間遠心分離した。上獣液を除去し、よく水気を切ったペ レットを速や〃・に20tntの冷5 X I O−’ M MgC1,溶液と 混合した。その懸濁液を水浴上で回転振と9器を用いて10分間よく混会し、遠 沈した。@會透面撃洗浄液”(ozmoticshock wash)と呼はれ る上と液を来めてその後のテストのために用いる。比較のために、他の部分の細 胞を遠沈し、洗浄し、5−のポリミックス−緩衝液(1) (Jglgncp、  c、の報告による。 Anal、 Biochgm、 105;369−37 4(1980))に懸濁させた。細胞は、製造者(バイオチック社、スウェーデ ン国ストックホルム)の推せんしたようにX −prtxz中で分解した。5o rvaLl 55−34回転遠心分離器で13,0OOrprnで15分間遠沈 することにより細胞残骸を除去し、上ti1.g、を果め、その後のテストのた のに用いた。
ペリプラズム蛋白質、および全細胞蛋白質をそれぞれ含む、倫られた2種類の抽 出液について、以下に示す酵素アツセーにより、アルカリホスファターゼおよび フェニルアラニツーtMA8成酵素を測定し、前記の実験室的方法でプロティン lを測定した。
酵素的アツセー アルカリホスファターゼをトリス緩衝液、 0.05 M 、 pH8,0中で 、基titi<sすTnCL 104 )としてP−ニトロフェニル−燐酸(4 X I O”−’ M )を用いてアツセーを行なった。
P−ニトロフェニル燐酸の加水分解物をスペクトロフォトメーターで410F1 1μで測定した0活性1単位は、410mμにおける吸光度の1. O/ mの 変化を示した0(Hgppgl。
L、 A、、 l1arknasz、 I)、 R,およびBilmog 、  R,J、 、 J、Hiol。
アッセーは総量100μtに次のものケ含む混合物中で行なわれたs 5 mM  4’(0/4c)t 、 G、 5mMCaC495mMKCl’+5 vd bl NH,C1、8mMプトレyシ:y、1mMxベルiジン、5mM9Af iiカリ、 pli’1.5 、 1mMジチオエリスリトール、l tnMA TP。
6mMホスフォエノールピルビン酸、1μtピルビン酸キナーゼ(シグマ社、セ ントルイス%USA)、iオキナーゼ1単位(シグマ社)、100μ1M(”C )−フェニルアラニン(4cpm / p77!ol) (放射化学でフタ−。
英国アマースハム) * 300ap総E、coli t RlII(ベーリン ガー社、ドイツ連邦共和国マンハイム)。
X −prtxzを行なった細胞抽出液および滲透衝撃洗浄液を、連光な稀釈液 10μtを刃口えることによって試゛験した。酵素アッセーを37℃で15分間 行なった。冷1゜q4TcAを加えて反応を中断し、フェニルアラニン−t 1 dVi4を沈澱させた。沈澱物をガラス繊維フィルター(GFi4. ホ’)7 ト−r7社)上に集め、10%冷TCI Spよひ冷70%エタノールで洗い、 放射能を測定した。1分間にフェニルアラニン−t RNA l pmol を 生成する時。
それを1単位の活性と定義する。(li’agngr、 b、 G、 Il、。
結果を次の第1表にろられす。表中の全数字はaI@培養液500献(約7.5 x IO’CjU/lnt、)についてりられしてりる。
第 1 衣 psP、41を含むE、coli細胞の酵素活性およびプロティンl含忙ぎC1 辰は、細胞を壽透衝撃にさらした時、プロティンAおよびア°ルカリホスファタ ーゼが放出されるのに対し。
細胞内酵素、フェニールアラニン−t RN4合成酵素の活性は滲透@撃洗浄; 夜中に検出されないことを示している。
この結果は、配列テーク(第3図)によって、クローン化DN、4中に存在する S、aurttts シグナル配列がE、cotiに表現され、シグナルペプチ ドが膜によって識別されたことを示す。外信1膜のないグラム陽性細菌1例えは Bacillus zuhtiLisで、シグナルペプチドがプロティンΔの増 殆培地甲への分泌をおこす可能性は最も大きい0psP4 lを担うり、cot i i4g胞によって生産されるプロティンlの量は約1−219 / 1it er培地で必る0ニング プロティンl遺伝子を含む2種類のシャトルベクターを、 E、coli、 S 、a塾rauz および凝固促進酵素マイナスのブドウ状球菌のいづれでも複製 可能であるようにつくった。ブドウ状′f5F菌プラスミドpcI94を基にし たプラスミドベクターpHV 33を用いた。これJdE、coli において アンピシリンおよびテトラサイクリン耐性を我現し、ブドウ状球菌においてクロ 2ムフエニコール耐性を表現する。
第一のシャトルベクターは、実施例1のG段階に記載したプロティンA遺伝子を 含むZ l Kh EcoltV llr片をプラスミドpBV 33のEco RJ/部位に入れてクローニングすることによってつくった。実施例IのG段階 からのプラスミドpsP43の2xpm ip’よひpHV 33のlμpをb coRJ’で切断し、混合し、T4−リカーセで処理し、E、coliHHlo Iの形質転侯のために用いた。切断、連結2よび形質転換は、先に実験室的方法 の項で記載したように行なわれた。
組換型を含むコロニーを、央ThflJIのD段階と同様の方法で、アンピシリ ン耐性で、テトラサイクリンとクロラムフェニコールに感覚性があるように辿ん た。実施例IのF段階による制限分析は、扱験クローン8の中すべてが、第6図 に一式的に示したプラスミドを含んでいることを明らかにした。すべてのクロー ンは、プラスばドPSPイ3と同方向に挿入配列をもっていた(実施例1.G段 階参照)。この7′ラスミド−psP、4 I 5 と名つけられる−を含む1 つのクローンを選んでその後の研究に用いた。このプラスミドは、447のアミ ノ酸て予想分子量49.604 の成熟蛋白質をコ、−ドするプロティンl全構 造遺伝子を含むことがわかった。
81 プラスミドpsP1?を侍るために、 pspAlからのブー■曇−祷― 譬陽−―+−−醤一曇−−一一一一輪・−一―−リーーー優−嚇−−−−−−− 優曇轡−−紳−−陽呻鈴一轡−−―−−―ロチインA遺伝子のダー末端をプラス f)pTR262に入−−1曇励−一輪畳一一中鍔−−曇一蝉+赫神−−−鐙− −器−−一儒鋤−−慟−・−−−陽一轡−−−陽―尋−・・優−一崎・―・−一 一一一一一一一一れてサブクローニングすること0 実施例IのL“段階から付られるpsPII (第1図参照)1μt3よびプラ スミドpTR2621μtを制限酵素μnd(5およびpztlで切断し、混会 し、T4−’)カーセで処理し。
E、coli HB 101の形貴転侠のために用いる0切断、連結および形賀 転侠は、先に実験室的方法の項に記載した方法で行なわれた0 フ゛ラスミドpTR262はλ−リプレッサー遺伝子を含み。
これは社机時にテトラサイクリン耐性の遺伝子を不活性化する。λ−リプレッサ ー遺伝子はIlinttmサイトヲもち。
DNA配列をここに挿入するとλ−リプレッサー遺伝子は不活性化され、テトラ サイクリン耐性遺伝子が活性化される。こうしてプラスミドpTR262はテト ラサイクリン耐性組換型に対して正の選択を行なうことかで−きる。
こうして組換型を含むコロニーを、テトラサイクリン耐性であるように選択した 。これら組換型20の中の1のコロニーは、プロティンΔプラスであることが発 見された:この場合前述の実験室的方法の項のELIS’A法を用いた。制限分 析の結果、それは第1図および第2図のpSPA l制限地図のα0−21Xh に相当する断片に由来する2、IAAプロティンA遺伝子挿入配列をもつベタタ ープ2スミドpTR262を含むことがわかった。この1ラスミドはpsPA2 と名づけられ、第7図に図式的に示される。
それはプロティンl遺伝子断片の3′−木端に、臀異なpztl制限部位をもち 、これは次の85段階で利用される。
り二つのDN/1断片がつくられた。即ち第2図のQ、2Kbと2.i、6との 間の位置のプロティンA遺伝子(2,l&)を含む・挿入されたDNA向f片” 1ひ6クタP”V+4(7,2人b)でるる。この消化物を加熱により不活性化 し。
エタノールで沈澱させ、100AtのTEに浴かし、TE緩衝液中の10−30 %スクロース勾lICによって沈降さゼた。ベック? 7 S F 40回転器 を5℃、 35.OOOrpmで20分間用いた。勾配(液)を05−っつのフ ラクションに分画化し、その各々をアカロースケルを気泳動によって分析した。
21人す断片を含むフラクションを合一シ、2各νのエタノールで沈澱させ、T E緩衝液に溶解した。
第2Aおよび8図かられかるように、その断片は、全プロティンΔ遺伝子の他に プラスばドpBR322に由来するす、coハ自「列およびブドウ状球菌遺伝子 残基を含む。
82段階からの精製zlAb断片5μtを制限酵素5au31で1時間3′7℃ で切断した。消化物1i、TEH粉衝液甲で8%ボリアクリルアばドゲル篭気泳 動にかけた。そのケルを臭化エチジウム(1μy/−)で染色し、約600塩基 対のDN、4断片を切りとった。この断片は、第2囚の1、l5KAと1.8A bとの間の遺伝子部分に相当する。I)NAは37℃で1晩かかってT E +  0.3 M NaC1”ndで浴出された。その溶出液をs5meTEで平衡 状態にした。沈降DE−52Cホワットマン社、英国)を約300μl含むカラ ムを通した。 T E + 0.3 # NaC12−で洗った後、 I)NA は2各賞の各0.5 me T E + 0.6 M NaCt で浴出された 。
1)IVA断片を含む浴出液を1容量のTEで稀釈し、エタノールで沈澱させ、 TEB緩衝液に浴かした。侍られた精製プロティンA遺伝子断片は、 Sau  3 A制限部位2よ44 特表昭59−5o1694(13)ひ中間工Hi 2 〆■部位に相当する付着端をもつ。
プラスミドp(JR222は酵素β−カラクトシダーセ(lacZ)をコードす る遺伝子を含む市販のベクターである。
つな数ケの制限部位をもつマルチ−リンカ−から成る。
β−カラクトシダーセは酵素アッセーによって容易に検出されるから、制限部位 の一つに挿入されたDNA断片をもつ組換型は、適当な宿主菌株の使用によって 容易に記録される。しはしはX1αlプレートが用いられる(Xpalは色素原 性基質、5−ブロモ−4−クロル−3−インドリル−β−D−カラクトシドであ って、β−カラクトシターセによって切町芒fると青色のインドリル齢導体を放 出する)。このプレート上にβ−カラクトシダーセーマイナスー組組換tユ白い コロニーとしてあられれ。
挿入配列のないグラスミドを含むコロニーは青緑色をめられす。
β−力2クトシダーセをコードする遺伝子におけるプラスミドpUh 222を 切断して、B3段階のプロティンA断片の付着端以外に補足的に付着端tっくっ てそれをプラスずドに挿入するためには、1ミIil制限部位を用いた。ドイツ 連邦共和国マンハイムのベーリン力−社から供給されたpUR2221μtを制 限酵素牟ψ−hノで1時間37℃で消化した。それ〃・ら10分間65℃にして その酵素を不活性化した。この切り試料を1次の5段階で、プロティンl断片と 連結するために用いた。
B5 psPA2 &よびpTR262を含むハイブリッドプラスミド71)S PA I Oの作製(第7図)FI4段階で配したよりに苅ミElで消化したp UR222の200nlと、82段階で記した浴出プロティンA断片の200n pを混合し、全量20μlにしてIaA++4℃で連結した。10分間65℃で 酵素を不活性化し、エタノールで沈澱させ、TE緩衝液に溶解した。中でもβ− カラクトシダーゼ遺伝子にプロティンl挿入配列を弔する組換えプラスミドを含 む全DNA混合物を、酵素2仏り4■にすいぜX7される緩衝液中で、制限酵素 11ind■によびpst 7で、1時曲37℃で切断した。これはβ−カラク トシターセ遺伝子(psi I )と、プロティンl遺伝子(1lindfJJ )における組換えグラスミドを切断して二つの断片を生成結し、た小さいβ−ン グラクトシターゼDIVAf3Q列から取る連結した。β−カラクトシターセ遺 伝子の主部分を含んで取る1組換えプラスミドの残部からなる大きい断片である 。第7図かられかるように、β−カラクトシターゼ断片は、プロティンA断片と の融合点(Bam Ii 1部位)に近い、EcoRI制限部位をもっている。
81段階からのグラスミドpspA2の200ntを前記の方法で制限酵素Ei nct15およびpstlで切断し、そのプラスばドを3つの断片(第7図参照 )にした、即ちTe1−遺伝子とプロティン4遺伝子5′−末端との的に位置す る11ind■部位から、プロティンl遺伝子内のflindm部位まで廷びる 断片、稜者のより1nd(q部位からプロティンA遺伝子の3′末端にあるpe t 1部位まで延びるプロティンΔ遺伝子断片、そしてプラスミドの残りから成 るpTR262起原のより大きい断片である。
上でつくった二つの消化物を65℃で10分間不活性化し、混合してエタノール で沈澱させた。DNAを連結緩衝液に溶解し、T4−’)カーセで処理した。所 望の組換えプラスミドは、 psPA2におけるプロティンl遺伝子内のBin dffJと、−L12との出1に挿入されたpUR222組換え挿入配夕1:の 切断で付られ、プロティンA遺伝子の5′−末端を含み、その一部は従ってPS PΔ2に由来し、他はpUR222組換型に起原する。という上記記載の大きい 断片から承る。その上そのツーラスミドはアンピシリンおよびテトラザイクリン 耐性で、以下に説明するようにX1alグレートで青色を呈する筈でりる。
従って、壜給した1)NA混台物を用いてす、coli RRIde1M15を 転換した。切断、迎鮎3よひ形負転侠は前述のように行なった。組換型をアンピ シリンおよびテトラサイクリンを含むXgαlプレート上にとる0クローンの一 つは明青色を呈し、そのプラスミドについて制限分析を行なった0この結果、そ れはpsP、4+OC第7図)と名つけられたプラスミドであることがわかった ;これはプラスミドpUR222とプラスミドpTR26,2と、 psPAI 起原のプロティンA遺伝子とから成り、遺伝子の下流端に。
%異的Eco R1部位をもっている。
プラスiドPSPΔ1哨、β−カラクトシターセをコードする全lac Z遺伝 子を含まないで、そのα−断片をコードする遺伝子のみを含むとはいえ、それは 前記の条件下でXgal基質を活溌に切断して宵色を呈する0これは、このプラ スミドによってコードされるα−断片と、活性酵素を生ずるβ−カラクトシター ゼ中のカルボキシ宋端部分を含む染色体性遺伝子産物との闇の相補性(comp le−mtntation )による。上に用いたE、coli hRI dt l M15宿主菌株は、このような染色体性遺伝子産物でるり、従ってρSP5 引0 プラスミドによって生産されたα−断片を宿性β−カラクトシターセ分子 に補う。
性−イ°−2−憂−メー:i−p又烈−9渡上夕恣−シーへ−乙ヲゴーイーと− 42(コードする遺伝子をプラスミドpBR−p−2g−9エアー乙−名一二− ニングすること(第7図) B2段階からの;消裂せるIIAAプロティンA揶1片1μtを制限酵素I゛α qIを用い、ブドウ状琢餉起原のDNA内で切断されるように、60℃1時向切 断した0等量のフェノールで抽出することにより酵素を不活性化し、エーテル抽 出を繰返し、最黴にDNAをエタノールで沈澱させ、TE綴衝液に俗解した。グ ラスばドpBR3221μtを制限酵素C1a IおよびEco RV (これ らは同じ方法で切断し、その結果相補的付着端ができる)を用いて、 BamB I緩衝液中で1時間37℃で切り、その後10分間65℃で加熱不活性化した。
これらのDNA試料を混合し。
連結し、前記のように実験室的条件下でE、coli HB 101を形質転換 するために用いた。形貴転換細胞をアンピシリン(35μy7mi)上に線条接 種した。コロニーをとり出し、10μt/m1テトラサイクリンおよび35μt /−アンピシリンそれぞれ含むプレート上に置いた。アンピシリンでは増殖する がテトラサイクリンでは増殖しない形ノー転換軸胞を組俟型と考えた0これらの 組候型の12の中、4個のコロニーは実験室的方法の項で述べたELISA法に よって、プロティン4クラスであることが発見6れた。鞘層プラスミドを1.2 又は3制御11iI酵素で切断する制し分析が、これらクローンの1つで行なわ れた。psPA8と名つけられるとのグラスばドの制限地図を第7図に示す。こ うしてつくられたグラスばドにはプロティンA遺伝子のE、coLi プロモー ター上流かなく、ノロティンA遺伝子断片はそれ自身のフドウ状球菌グロモータ ーのみ先端を断ち切られたプロティン/4(即ちX領域がない)をコードする第 二のシャトルベクターをつくった0その作製を第8図に図式的にかいた。85段 階からのプラスミドpsP、410の5μIをEco RI 2よひ1iind ■で切断し。
5チホリアクリルアミドゲル軌気泳動を行なった後、そのポリアクリルアミドケ ルから0.4Ab1片を切りとった。
実験室的方法の現に記載したように断片を浴出して、精製した。86段階からの プラスミドPSPΔgの5μtを四分に処理し、0.7八す断片を分離して鞘製 しfco最後に2μtのプラスミドpEV 33をEco RIで消化し、アル カリホスファターゼで処理しS精義した2個のD NA断片と混合した0r−4 −IJカーゼで処理した彼、そのDIVAを用いてE、coliHB 101を 形追鴨余した。切向、アルカリホスファターゼ処理、連結2よび形質転換に前述 の拠諭室的方法により行なった0 12ケのアンピシリン耐性クローンの制限分 析で、EcoR1部位に1.1Abの挿入口C列をもつプラスミドpEV 33  ’(r含む1クローンか明らかにされた。PSPイ16と呼はれるプラスはド を第8図に図式的に示す。第9図はこの先端を断ち切られたプロティンA遺伝子 の1苧止コドンの前にあるヌクレオチド配夕1jとそれに対応するアミノ酸を示 す。このようにして生理された。
X領域のない成熟した蛋白質は274のアミノ酸を含み。
推定分子量30,938 でめる。第10図に図式的に示したこの先端のないプ ロティンA分子は、鎖酸CのC−末端部分を除いて、プロティンAのすべての1 00結合部分を前記1節で作製したシャトルベクターPSPΔ15およびpsP II6を、1節におけるようにアンピシリン(αmp )耐性(50μf/−) に関する選択で、 E、coli HB 101に入れて形質転換を行なった。
実験室的方法の項で耐1載したELISAテストによって、形仰転換細胞のプロ ティンA分子を試験した。プラスミドDNAは、それぞれのプラスでドを含むプ ロティンAプラスクローンから分喘した0これも実験室的方法に記されている。
ブドウ状球菌の異なる釉、東には異なる株でさえも。
異なる制限系および修飾系を含む。そして大部分の菌株はそれらを数棟類担持し ている(参照: 5tobberir5qh、E。
E、9人遜’1nkLer:J、Gtn、Microhiol 、ユ9:359 −367(1977)&よびS)Ostrt3m J、−E、ztal、、 J 、Hacttriol、133:1144−114’? (+978) )。
このため、 E、coli から分離した7ラスミドを形質転換によってブドウ 状球菌−(5taphylococci )に導入しようとする時、問題がおこ る。そこでその制限問題を克服するために、イオルダネスク(Iordanes cu)ら(/。
Ggn、Microhiol、 96:277−281 (1976))が始め て分離した。 S、aureus 8325の制限欠乏侯異体−,5,4113 とPl−はれるーを用いて、 E、coli HBIOI から分離したプラス はドL)NAの、 S、aurtus 甲での形7転侠を行なった。元の菌体〕 υ−ジ1まプロファージφ11.φ12.φI3に対して清涼性(lysoge nic )であり、その上ファージ83Δでも溶原化した。その固体は次のよう な標準ファージ型をもつ: 29 / 47 / 75 / g 5 / o  @ll限を更に蓼らすためにプロトプラストを、DN、4添加直前に56℃で3 0秒間加熱した( uh : 1sktshov、at al、J、Gen、M icrobiol。
グロトプラスト作製のための方法2よひ培地は、主としてライリック(Wyri ck’)およびロジャース(Rogtrz)がBacillaz 、?uhti lis用に、 J、Bactgriol、 116:456−465 (197 3) 上に報告し、チャンク(Chang ) i?よひコーx :y (Co htm )が修正した( Mo1.Ggn、Gtntt、 168 :Ill  −115(+979))方法でめった。しw−Lブドウ状琢菌(stap hy tococci )に用いるためにはリンドベルグ(LincLbgrg)等お よびケツツ(Gδtz)等により若干修正がなされた: (Lind7!Igr l、 J、Jgすacevuicz; 遅知球凶2よりブドウ状球狛感染fi、 Zbl、Bakt、5upp1.IO: 535−541;クメタフフイッシャ ー出版社、シュッッヵルトーニューヨークCI’、Sl)、 GQtz ら:  J、Bactgriol、I45 ニア4−s l (1981)) トリブチカーゼ・ンイーブイヨン(Trypticasg 5ayBroth  ) (B B L 、 Cocktysville、AItt、、 U S A  )で定常状神まで増殖させたS、aurgus S、4113 (約2X10 9コロニー形成単位/−)の10ゴ試トを回収し、間貸の高張緩衝培地(IiH M )にぞ濁させた。88Mは、0.7Mスクロー ス* o、o2 M マレ イン酸−Naおよび0.02 M AjqC’t2f Na01!−(’ vf j 6.5に調節しこれにDifco pgnassay ブイヨンパラj−( DLfco Lab、、デトロイト、ミシガン、USA)を43 Illの割で 加えたものから敗る。リゾスタフィン(! 7 ) k イス、 Mo 、、  US4’)をそれぞれ20およヒフ0oOμシ′−最終濃度で加えた。そして細 胞懸濁液をゆるやかに倣とうしながら37℃で培養した。リゾチームは細胞の無 傷細胞のように集合顔向をもつプロトプラストを分けるのに役立つ。この培養は 540nmの吸光度が一足になるまで続けられた。それは普通は3時間以内でめ った。
残った無傷細−および帷胞残骸は2,500.rtで10分間遠沈することによ りペレットとなった。上澄液を集め。
16.000 、ryで10分間再び遠沈した。ペレットとなったプロトプラス トを最初の培養液量の10分の1の量のEBHに再懸濁した。つくられた、5, 4113プo)プラストHBM #濁液(1−につき約2XIO7a胞壁再生プ ロトプラスト)0.4−を、先の■笥のE、c o l i プラスミドDN、 4で次のように形乃鼾揄し7た0 プロティンイブラスのフ゛ラスミドDNΔl 0−20μtを最大量20μlに 、おだやかに混合しながら加えた。2−の40%PEG6000 〔分子を60 00 のポリエチレングリコール(PEG6000 ’) 40 tを高張緩衝 液(BB )+00−に溶解して調製した。1ポリエチレングリコールのストッ ク溶液。II B : 0.7 Mスクロース、0.02Mマレイン酸−N(L 、 0.02 M Mg(1”12をN a OIIでpH6,5に調節したも の〕を直ちに加え、2分後にEBH8−を加えた0慰濁液を48.200 xi で15分間遠沈した。ペレットとなったフ′ロトプラストをそれから1−〇HB 、υに再懸濁し、EBMで適当に稀釈した佐、細胞壁再生のため平板培養した。
再生培地はDN3である。これはカサミノ識−酵母エキスー仔ウシ血渭アルプi ン培地で、0.5Mコノ・り酸ナトリウムおよび8を寒天Hzを含む培地でめる ( ChangおよびCOA t nによる。 Mo1.Gen、Gtnet、  168: Ill −115(1979))。クロラムフェニコール耐性形質 転換細胞を選択するために、CYフイヨン(IVoυick、lイ、P、、 J 、Ggn、M;croAiol、 33 ; 121−136(1963))を 、0.5Mコノ・り酸す41tR天/lと共に用いて、クロラムフェニコールを 官む軟寒天培地をつくった。クロラムフェニコールの最終す度は10μp /  me全寒天培地でそった。衣玩型発現な。
クロラムフェニコールを自む軟寒天を刃口える前に、37℃で3時届行なった。
フレ′−トを37Cで3日間培養した。クロシムフェニコール14性形質転茨細 胞を、クロラムフェニコール’a:、 含& (I Oμty’ +m ) 7 ’ S tl−フレート(Tryptばαsg Say 寒天)上に丹線条接種 した。
B、プロティンlの検出 プロティンAの定性試験を、1%大血清を含む脳心臓浸出物(BHI)−寒天( Difco Lab、、デトロイト、ミシカン、USA)プレート上に形質転換 細胞を線条接種することにより行なった。プロティンAの生産は、コロニーの周 囲に、沈# IyG−プロティンAM合体の量輪(halo)として検出された ( Kron−vall、G、gtal、、 /。
Immunol、 104: 140(1970))o受容菌株S、aurtu zsAII3は非常に少量のプロティンAしか生産せず、コロニー周囲には横出 し得る1輪はほとんどなかった。
C,プラスミドDNAの作製 プラスミドDNAを、A段階において侍られたプロティンΔ生産S/1113形 質転換細胞から、ホルメス(Holmez)らow告した急速沸騰法(Δna1 .Biocham、 114 : 193(+9151))によって(但しリゾ チームの代りに最終@友50μν/−のりシスタフインを用いた)作製した0D 、ブドウ状球茜の形f!!転換 Δ段階でS、αUγexts SΔ113について記述した方法で。
次のブドウ状球菌株をプラスばドア’5PAI52よひpsP416で形質転換 した: 田ubl o c o c cu sαureus U 320、−スウエーテ ン国つプサラの生体医学センター微生物字面で分明されt、5.cu1”Eur 、5.4113株のプロティンΔマイナスF 0体。
5tap、’hylococctts gpidtrmidis247−プロテ ィンAを生産しない、凝固(促進)因子マイナスブドウ状琢菌。
5taphylococcus xylosuJIKL l 17−プロティン Aを生産しない、凝固(促進)因子マイナスブドウ状球菌。
前記の段階■イお上びDで得られた形質転(P細胞を。
サイアミン(1■/l)、ニコチン酸(1,5m9/l)およびCα−パントテ ン酸(1,5■/l)を富化したトリフーチカーゼンイブロス中で増殖させ、細 胞外プロティンl亜ひに細胞壁結合プロティンlの生産を測定した。#lfl@ 壁結合プロティンAは、定常期(約8 X I O9CFU/ −)における洗 浄細胞1−を全部俗解した後に放出されたプロティンlの童であり、細胞外フー ロテインlは増殖培地中のプロティンAの量でめる。
細胞壁−結合−プロティンlの定量は1257−標識ヒト13Gの細胞への粘合 をテストすることにより〔人ronvall 。
G、、 J、of Immunol、 104:273−278(1970)  〕又はリゾスタフィンで細胞を完全に俗解した後、実験室的方法の部に記歌した ELISIテストを用いることにより行なった。
細胞外プロティンlはELIS、4テストを用いて測定した。
S、attrgu、? 株、 Cowan I is’よひイ676を、そnそ れ軸@壁結合プロティンA−および細胞外グロテ1′ンA−生産の対照様として 用いた。
菌株Cowan Iは細胞壁結合プロティンA研究の基準菌株であった[ No vdztrom A、 、 Acta UnititrzitatisUpza litnsis 、医学部学位論文要覧271(1977) ) o少量の蛋白 質、即ち細胞外プロティンlが増殖培地に見出された。多分自己消化によるもの でろろう。
菌体、(676Fi細胞外プロティンlのみを生産する( Lindmark  ら、Eur、J、Iiiochgm、74二623−628(1977)上そし てファルマシアAB社はこれを用いてフロティンΔの工業的生産を行なっている 。
結果を以下の第2表および第3表に示す。表中の全数値は細胞密度について補正 してあり、従って直接比較できる。
以下余白 第 2 表 プラスミドpsP、415によりコードされる種々のブドウ状球菌種における細 胞壁結合プロティンAの生産 細菌株 細胞壁結合 糺 胞 外 プロティンA% プロティン/4チ Cowan I 100 12 113 1.5 0 1 l 3 (psPAI5> 3 0.3U320 0 0 U320 (pSPΔ15) 50 6247 0 0 247 (pspΔ15) 3 0.3jul+7 0 0 KL I I 7 (psPAI5) 3 0.3第2衣において、 Cowa n 1株における細胞壁結合プロティンAの量を、 ELISAテヌトにおける ’/256の稀釈に相当する100%とした。これは120■蛋白質/1tリゾ スタフイン処理培地に等しい。表中のすべての他の数値はこの数を標準にしたも のである。
第3表 プラスミドpsPi4 +6によってコードされる独々のフ下つ状琢黴棟におけ る細胞外プロティンΔの生産 細菌株 細 胞 外 細胞壁結合 プロティン/1% プロティン、4% 、4676 100 0 113 0 1.5 I 13 (pS/’7f16) 3 1.5v320 0 0 U 320(PSP、416) l 00 0247(P、sP、4I6) 1 2 0人L I I 7CpSPAI6) 25 0第3弄では増殖培地中のプ ロティンA(7)量(即ち細胞外プロティンA)を100%とした。これはEL ISAテストの稀釈’/256に相当し、90qプロテインA / を培地に等 しい。表中の他のすべての数字はこの数を標準にしである。
上記第2表および第3表かられかるように、プラスミドpSpl 15によって コードされるプロティン、4はほとんど細胞壁に結合しており、一方グラスiド pSPA 16によってコードされる先端が断ち切られてX領域のないプロティ ンlは、増殖培地に分泌される。
上記第3表から、 S、tpid、trmidiz及びS、xylosusなと 、シグナル配列が機能的であることもわかる。
生産のための出発培養菌として用いられ[Liepg、Il、U、。
Forum Microhiology 5; l O−15Cl982>、I ”1scherら。
Fttischwirtschaft 60:1046−1051(1980) ) 、従って非病原性のブドウ状球菌種と考えてよい0この理由から、クローン 化プロティンA遺伝子を含むジ五りだとはプロティンAの工業的生産のためにS 、αttrattsに代る菌株となるであろう。
プラスミドpsP416 k含む5taphylococctts xylot ttiAL117のプロティンA生産クローンは、ドイツ微生物収集所(DSM )(ドイツ連邦共和国、3400ケツチンケン。
クリーゼバツハシュトラーセ 8)のコレクションに1983年8月15日に寄 託され、そこではADSM2106と指定された。
前記の実施例で生オされるプロティン40量は決して最大収量ではないことは理 解される。そこで1例えは栄養培地の適当な選択等によって収量を上けることは 、熟練せる当業者の腕次第である。
本発明の実施例を上に示したが1本発明はこれに限定されず1本発明のプロセス および組侠え要素の数多の変更および変形が、後に請求する発明の範囲から逸脱 することなく可能であることは勿論である。
以下宗白 国際出願番号:PCT/5EE3100298微 生 物 明細書第15頁第12〜16行に引照された微生物に関する随時シート A、寄託の同定 寄託楼閣の名称 ドイツ微生物収集所 寄託機関の住所 寄託日 受託番号 1982年7月12日(+2−7−82) DSM 2434E、このシートは 、出願されたときに国際出願と共に受領した(受理官庁によりチェックされるこ と)(署名) 事務官 特許手続上の微生物の寄託の 国際的承認に関するプダベス、計条約 国 際 様 式 マーテン、リンドペルグ 本頁下部に示された国際寄託機関■微生物の同定 ■科学的性質及び/又は生物分類学上の指示科学的性質 提案された生物分類学上の指示 ■受領及び受託 この国際寄託機関は上記!に同定された微生物を受託し、これは1982年7月 12日(原寄託日)K受領した0■国際寄託機関 81982年7月13日 特許手続上の微生物の寄託の 国際的承認に関するブダペスト条約 国 際 様 式 スーテン、リンドベルグ 本頁下部に示された国際寄託機関生体医学センター、 微生物学部 により、規則10.2に従って発行I寄託者 氏 名 マーテン、リンドベルグ 生体医学センター、微生物学部 ■微生物の同定 国際寄託機関により付与された受託番号 DSM 2434寄託又は移転の日  1982年7月12日■生存能力声明書 上記■に同定された微生物の生存能力は試験された。
その期日に、上記微生物は生存していた。
■国際寄託機関 81982年7月13日 A 5EDABCX FIG、2 n、 7:(同容÷こ変更なし) FIG、5 EcoRV FI6.6 ンr・書(同容、こ□]ビ更なし) 手続補正書(方式) 昭和59年7月13日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 PCT/5EF3310 O298 2発明の名称 シグナルDNA配列を含むDNA断片、その製造方法およびそれにより形質転換 された微生物λ補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ファーマシア、エイ、ビイ−9 代表者 スジエペルグ、カールーエ+)り5、補正命令の日付 昭和59年6月14日(発送日昭和59年6月19日)6補正の対象 図面の訓訳文(FIG4,7及び8) 7補正の内容 別紙のとおり 国際調査報告

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.シグナルペプチドをコードするシグナルDNA配列を有し、またその下流が 遺伝子のための挿入部位または選択された蛋白質もしくはポリペプチドをコード するそれらの部分を有しあるいは具備できるDNA断片において、上記シグナル 配列がブドウ状球菌プロティンAをコードする遺伝子あるいは化学的に合成され たそれらの相当物のシグナル配列であることを特徴とするDNA断片。 2 黄色ブドウ状球菌(5taphylococcuy atcrgus 、) の菌株から得られたものであることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のDI VA断片。 1 次のアミノ酸配列: Leu −Lys−Lye−Lys−Agn−11g−Tyr−5sr−Itt  −Arg−Lys−Ltu、−G1.yJlal−Gl、y−11g−7i1 .tz−5er#al−Thr−Lm−Gly−Thr−1,ga−Lgu−1 tt−5tr−Gly−Gly→’/at−7hr−Pro−Jα−Jα逮か− X (ココで、XはALa 、 ALa−AbetもしくはAta −ALa −G ln −11is −Asp −Gla −Alaである。)のポリペプチドを コードするDNA配列を含むことを特徴とする請求の範囲第1項または第2項に 記載のDNA断片。 4 XがAlcLであることを特徴とする請求の範囲第3項に記載のDNA断片 。 5 シグナルDNA配列が TTGAAAAAGAAA AACATTTATTCA ATTCGT兄心1c TA GGTGTAGGTJσT(:;t:TGCAAATGCT。 であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のDNA断片。 & シグナル配列の前にブドウ状球菌プロティンAをコードする遺伝子のプロモ ーターが先行することを特徴とする請求の範囲第1項乃至第5項のいずれかに記 載のDNA断片。 7 ブドウ状球菌プロティンAをコードする遺伝子の全表現コントロール領域を 含むことを特徴とする請求の範囲第6項に記載のDNA断片。 8、E、coli SPA I I 、DSM A2434 、それらの変異体 もしくは変異株から得られたものであることを特徴とする請求の範囲第1項乃至 第7項のいずれかに記載のDNA断片。 9、 ブドウ状球菌DNAからプロティンAをコードする遺伝子のシグナル配列 を含むDNA断片を抽出し、必要に応じてシグナル配列の下流に遺伝子の挿入部 位もしくはそれらの部分を導入することを特徴とする請求の範囲第1項乃至第8 項のいずれかに記載のDNA断片の製造方法。 10、請求の範囲第1項乃至第8項のいずれかに記載のDNA断片を含み、好ま しくはプラスミドであることを特徴とするクローニング担体。 Il、制限酵素によりクローニング担体を分割し、DNA断片を分割部位に挿入 することを特徴とする請求の範囲第10項に記載のクローニング担体の製造方法 。 12 請求の範囲第10項に記載のクローニング担体により形質転換された微生 物。 13、請求の範囲第10項に記載のクローニング担体で宿主生物を形質転換する ことを特徴とする請求の範囲第12項忙記載の微生物の製造方法。 14 選択された遺伝子またはそれらの部分と共にシグナルDNA配列の表現が 蛋白質またはポリペプチドの前駆体を生産するように、選択された蛋白質または ポリペプチドをコードする遺伝子またはそれらの部分がその中に挿入された請求 の範囲第10項に記載のクローニング担体を含むことを特徴とする組換えDIV A分子。 は 選択された蛋白質またはポリペプチドをコードする遺伝子またはそれらの部 分を、請求の範囲第9項に記載ノクローニング担体中に、そのシグナルDNA配 列の下流は挿入することを特徴とする請求の範囲第14項に記載のDNA分子の 製造方法。 16 請求の範囲第14項に記載の組換えDNA分子により形質転換された微生 物。 +7. 細菌であることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の微生物。 18、請求の範囲第14項に記載の組換えDNA分子で宿主生物を形質転換する ことを特徴とする請求の範囲第16項または第17項に記載の微生物の製造方法 。 +9. 請求の範囲第15項に記載の形質転換された微生物リペブテドの製造方 法。
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