JPS61257187A - サケカルシトニン誘導体遺伝子 - Google Patents

サケカルシトニン誘導体遺伝子

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JPS61257187A
JPS61257187A JP60098891A JP9889185A JPS61257187A JP S61257187 A JPS61257187 A JP S61257187A JP 60098891 A JP60098891 A JP 60098891A JP 9889185 A JP9889185 A JP 9889185A JP S61257187 A JPS61257187 A JP S61257187A
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JP
Japan
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plasmid
gene
metapyrocatechase
coli
amino acid
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Muneki Omori
大森 宗樹
Hiroyuki Narishima
成島 裕之
Tetsuzo Miki
鉄蔵 三木
Kiriko Ikushima
幾島 規理子
Reiko Matsumoto
礼子 松本
Kazuo Watanabe
渡辺 和郎
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Central Glass Co Ltd
Hodogaya Chemical Co Ltd
Nippon Soda Co Ltd
Nissan Chemical Corp
Sagami Chemical Research Institute
Tosoh Corp
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
Hodogaya Chemical Co Ltd
Nippon Soda Co Ltd
Nissan Chemical Corp
Sagami Chemical Research Institute
Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サケカルシトニン誘導体を製造するための
遺伝子系に関し、さらに詳しくは、サケカルシトニン誘
導体をコードする遺伝子及びその製造方法、サケカルシ
トニン誘導体とメタピロカテカーゼ又はその部分との融
合蛋白質をコードするDNA断片、このDNA断片を含
有するプラスミド、並びにこのプラスミドにより形質転
換された大腸菌に関する。
〔従来の技術〕
カルシトニンは、C末端がアミド化された32個のアミ
ノ酸からなるペプチドであり、高カルシラム血症、Pa
get (ベージェット)病について治療効果が認めら
れている。このポリペプチドには、骨吸収抑制作用、骨
新生促進作用も確認されており老人性の骨粗N症に対し
ても有望視されている。
現在すでにカルシトニンは、ブタ、ウシ、ヒト、ラット
、ニワトリ、サケ、ウナギから分離され、それぞれ構造
が明らかにされている。
由来する生物種間におけるカルシトニンの血中での生理
活性を比較すると魚類の翅後腺から得られるものは、哺
乳類の甲状腺由来のものに比較して約30倍の比活性を
示し、効力の持続時間も長い。この理由としてサケカル
シトニンにおいては、他のカルシトニンと較べて血中で
不活性化されにくいことが、例えば、H,Copp等、
カルシトニン、プロシーディンゲス・オブ・セカンド・
インターナショナル・シンポジウム(Calciton
in+ Proc。
2nd、 Int、 Sympo、)ロンドン、ハイネ
マン281(1981)により報告されている。このた
め、サケカルシトニンが特に医薬として使用するのに有
利である。現在治療用のカルシトニンとして市販されて
いるものは、ブタ、サケ、ウナギのカルシトニンである
が、これらは生体から抽出したりまたは化学的に合成す
ることによって得られている。しかしその生産量はわず
かでありまた高価である。
従ってサケカルシトニンを経済的、且つ大量に製造する
ことができる新規な方法の開発が強く望まれている。更
にカルシトニンの生理活性を有し、より容易に製造し得
るその誘導体の開発もまた要望されている。
このような目的を達成するためには遺伝子操作技術を用
いる方法が最も好ましい。特開昭58−203953に
はヒトカルシトニンの化学合成遺伝子と大腸菌における
その発現が記載されている。特表昭58−501121
にはヒトカルシトニンの前駆体遺伝子が記載されている
。特表昭59−501095にはヒトカルシトニンの化
学合成遺伝子とその発現について記載されている。また
、特表昭59−501243には天然由来ヒトカルシト
ニン遺伝子及びその発現について記載されている。
しかしながら、サケカルシトニン遺伝子又はその誘導体
の遺伝子の合成及び大腸菌における発現についてはまだ
記載されていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明は、前記のごとく最も有望視されているサケカ
ルシトニンを経済的、且つ大量に製造するための新規な
方法を開発する事を最終目的とし、その前提としてサケ
カルシトニン誘導体遺伝子系を提供する事を目的とする
〔問題点を解決するための手段〕
前記の目的は、次のアミノ酸配列: Cys Ser Asn Leu Ser Thr C
ys Val Leu GlyLys Leu Ser
 Gin Glu Leu His Lys Leu 
GlnThr Tyr Pro Arg Thr As
n Thr Gly Ser GlyThr Pro 
Gly   ’ で表わされるサケカルシトニン誘導体をコードする遺伝
子及びその製造方法;この遺伝子及びメチオニンのコド
ンATGを介してその上流に位置するメタピロカテカー
ゼ遺伝子又はその部分から成るDNA断片;このDNA
断片をプロモーター系とターミネータ−系との間に有す
るプラスミド;並びにこのプラスミドにより形質転換さ
れている大腸菌を提供することにより解決される。
〔具体的な説明〕
(11カルシトニン″亭′告゛ 云 とそのAこの発明
に係るサケカルシトニン誘導体は次のアミノ酸配列: +    !    3   4   5    & 
   ?    II    9   10Cys S
er Asn Leu Ser Thr Cys Va
l Leu GlyII    If   II   
14   Is   16  1?   18  19
   !0Lys Leu Ser Gin Glu 
Leu His Lys Leu Gln!l   0
  22   ff14   !S   !&   !
?   !l   !9111Thr Tyr Pro
 Arg Thr Asn Thr Gly Ser 
Gly31   3m    !3 Thr Pro Gly を有し、天然サケカルシトニンIの32個のアミノ酸の
C末端に追加のアミノ酸であるグリシンを有する。
このペプチドをコードする構造遺伝子中には5個の反復
するロイシン(Leu)を含む領域が存在し、このよう
な強いホモロジーを有する二重鎖ポリヌクレオチドは合
成が困難であると言われていた(例えば、J、ウインダ
ス等、ユニりレインク・アシズ・リサーチ(Nucle
ic Ac1ds Re5earch)+ 10+66
39 (1982)参照〕。
このアミノ酸配列には、遺伝暗号の縮重の故に、この蛋
白質の暗号を構成するヌクレオチド配列が多数存在する
。この様な場合には大腸菌の中でよく使用されている、
あるいは高発現をしている蛋白質において好んで用いら
れているトリヌクレオチドコドンを使用することが一般
にすすめられている。しかしサケカルシトニンのように
、同一アミノ酸が反復して存在する領域を持つ構造遺伝
子の場合には、特定のヌクレオチド配列の選択では目的
とする遺伝子を合成することはできない。このため本発
明においては、第一に構造遺伝子の合成に係るオリゴヌ
クレオチド相互のハイブリダイゼーションの強さを理論
的に求め、第二に好ましくないハイブリダイゼーション
の自由エネルギーを上回るような値を、オリゴヌクレオ
チドの正しい相補的な接続部位に与えるようにアミノ酸
のコドンを選択することによって好ましいヌクレオチド
配列を例えば次のように決定する。
玉鎖: TGCTCCAATCTCTCTACT−負鎖
: ACGAGGTTAGAGAGATGA−TGCG
TTCTGGGGAAGTTC;AGT−ACGCAA
GACCCCTTCAACTCA−CAGGAATTA
CATAAGCTGCAA−GTCCTTAATGTA
TTCGACGTT−ACTTACCCGCGTACC
AACACT−TGAATGGGCGCATGGTTG
TGA−GGTTCTGGTACACCTGGTCCA
AGACCATGTGGACCAこの遺伝子のヌクレオ
チド配列の最初にメチオニンのコドンを、末端に終止コ
ドンを付加することが好ましく、特に終止コドンは複数
使用することが好ましい。また配列の両端及び内部にい
くつかの制限酵素認識部位及び切断部位を組み入れるこ
とが好ましい。上流側末端の制限酵素切断部位のヌクレ
オチド配列を選択することにより、構造遺伝子を効果的
にmRNAへ転写させることができる。
制限酵素切断部位を付加した好ましい具体例を第1A及
びB図に示す。
上記のような遺伝子の合成に当っては、(1)該遺伝子
の塩基配列の部分を構成する複数のオリゴヌクレオチド
フラグメントを合成し、(2)該フラグメントを連結す
ることによって複数のサブブロックを作製し、(3)該
サブブロックを連結するのが好ましい。
以下に構造遺伝子の人工合成における配列の確立及び製
造法についてさらに詳細に述べる。
大腸菌内で、高発現される蛋白質において好んで用いら
れるトリプレットコドン(例えば、RoGran th
aa+等ニュークレインク・アシド・リサーチ(Nuc
leic Ac1ds Re5earch)+  94
3 (1981)参照)をサケカルシトニン誘導体のア
ミノ酸配列にあてはめて好ましい二本鎖ヌクレオチド配
列を選び、さらにそのN末端に遺伝子の転写と翻訳の開
始をコードする部分、必要に応じて挿入された融合さる
べきポリペプチドをコードする部分、及びメチオニンの
コドンを、C末端に翻停止コドンを、更にまたプラスミ
ドベクターに挿入するためのヌクレオチド配列を両端に
付加する。この二本鎖ヌクレオチド配列を適当な長さの
オリゴヌクレオチドに分割する。
本発明者らは、オリゴヌクレオチドの接着と結合にかか
わる反応、アニーリング反応とライゲーション反応、を
常に好結果に導く構造遺伝子のヌクレオチド配列を見い
出した。また、結合を行うために集合された複数のオリ
ゴヌクレオチド相互において、設定された接着部位のハ
イブリダイゼーションの自由エネルギーが他のすべての
好ましくないクロスハイフ゛リダイゼーションを与える
自由エネルギーより充分に負の値であれば反応において
常に好結果が得られることを本発明者らは見い出した。
ハイブリダイゼーションの自由エネルギーの値は、RN
Aのヌクレオチド配列におけるアテエニュエーター構造
のハイブリダイゼーションの強さを推定する計算方法〔
例えば、1. Tinoco、 Jr等ネイチュアー・
二ニー・バイオロジー(NatureNew Biol
ogy) 24640 (1973)参照〕を用いて求
められる数値で代替することが行われているようである
。本発明者らは、コンピューターを用いて第一に上記に
設定した7塩基からなるオリゴヌクレオチドの接着部位
についてハイブリダイゼーションの数値を求め、次に前
記のようにして選んだ二本鎖ヌクレオチド配列を構成す
るオリゴヌクレオチド相互のクロスハイブリダイゼーシ
ョンについて数値を求めた。両者の数値の比較により、
クロスハイブリダイゼーションが正しい接着に優先する
と判定された部分について、アミノ酸のトリプレットコ
ドンを縮重する他のコドンに置き換え、二本鎖ヌクレオ
チド配列を修正した。このような修正操作を繰り返すこ
とにより好ましいヌクレオチド配列を設定した。
第2図は従来から一般的にすすめられている方法によっ
て選択した二本鎖ヌクレオチド配列であり、第 IA、
B図はそれを修正した本発明の二本鎖ヌクレオチド配列
の例である。
具体的にはオリゴヌクレオチドU3及びC4を、U31
及び041に修正した。これらのオリゴヌクレオチドは
次の様な関係にある。
−3U−4 U−31U−41 対応する負値L3及びL4についても対合するようにL
31及びL41に修正する。
第2図のヌクレオチド配列に基づいてサケカルシトニン
遺伝子を合成する事は困難である。この配列においては
5つの反復するロイシンを含む領域の遺伝子を実質的に
得る事ができない。
また構造遺伝子は、クロスハイブリダイゼーションを少
なくするためにサブブロックを作製して段階的に集合、
連結することができる。サブブロック相互の接着部1位
、とじては、自由エネルギーの負の値の大きい部位を選
ぶことが好ましい。
第5図のように従来の方法に従っても目的とする遺伝子
を得る事はできるが、この方法においては合成収率が非
常に低い。
設計されたオリゴヌクレオチドをホスホトリエステル法
により小ユニットから作り上げる方法、及び酵素、を用
いてオリゴヌクレオチドを連結していく方法は公知であ
る〔例えば、H,Hsivng等、ニュークしインク・
アシズ・リサーチ(NucleicAcids Re5
earch) 6 1371 (1979) 、および
K。
Agarwal等、ネイチュア−(Nature)  
227 27(1970)参照〕、オリゴヌクレオチド
を合成するためには固相ホスホトリエステル法を用いる
ことが好ましい。
1例として、オリゴヌクレオチドし−31を合成する方
法を示せば、まず樹脂担体上に3′位の水酸基を用いて
固定されたベンゾイルシチジンの5′位の水酸基と、核
酸塩基、インターヌクレオチドリン酸基と5′位の水酸
基が保護されたダイマーユニットシチジン−グアノシン
(CG)のグアノシンの3′位の水酸基とを、リン酸基
の活性化剤を用いて縮合させる。
次に新しく付加したシチジンの5′位の水酸基の保護基
を除去してダイマーユニットアデノシン−アデノシン(
AA)と縮合させる。このようにして以下、AC%CC
,CC5TT、ACのダイマーユニットを順次縮合させ
ることによって保護基を含むオリゴヌクレオチドし−3
1が合成される。
オリゴヌクレオチドし−31は、担体樹脂につながるベ
ンゾイルシチジンの3′位の、核酸塩基、インターヌク
レオチドリン酸基とオリゴヌクレオチド鎖の先端のアデ
ノシンの5′位に存在する保護基をすべて除去すること
によって得られる。
オリゴヌクレオチドを連結して構造遺伝子を合成するた
めには、鴎素反応を用いることが好ましい、酵素ポリヌ
クレオチドキナーゼとアデノシントリリン酸(ATP)
を用いてオリゴヌクレオチドにリン酸基を付加する。こ
のオリゴヌクレオチドの複数を一旦加熱しさら、に再冷
却することによって物理的に凝集させ、酵素、T4ポリ
ヌクレオチドリガーゼを作用させて、オリゴヌクレオチ
ド相互の5′末端のリン酸基と3′末端の水酸基とを縮
合させることにより遺伝子の一部を構成するサブブロッ
クを合成することができる。構造遺伝子はサブブロック
相互を同様に縮合させることにより製造できる。
なお、この発明において、サケカルシトニン誘導体の遺
伝子をC70と称する。
プラスミドpHT2中にサケカルシトニン誘導体構造遺
伝子CT2を含有するプラスミドをpSCT 2と称す
る。
このようにして得たプラスミドpSCT 2をE、コリ
菌株RRIに形質転換することによって、それぞれ形質
転換株を得る。プラスミドpSCT 2を含をする形質
転換株をRRI/pSCT2と称する。この菌株RRI
/pSCT2は漱工研菌寄第7775号(FERM P
−7775)として工業技術院微生物工業技術研究所に
寄託されている。
(2)融合蛋白質をコードするDNA断片一般にカルシ
トニンのような低分子量ペプチドを大腸菌で生産するに
は、まず他の蛋白質と融合した安定な高分子量蛋白質と
して採取し、これをイン−ビトロで切断して所望の低分
子量ペプチドを得ることが得策であると言われている。
このような融合蛋白質を構成する蛋白質として、本発明
のサケカルシトニン誘導体の生産においては精製の便利
等の観点からメタビロカテカーゼ又はその部分を用いる
のが好ましい。また、融合蛋白質を採取した後にこれを
切断して目的とするカルシトニン誘導体を得るために切
断部位、すなわちカルシトニン誘導体の第1アミノ酸と
メタビロカテカーゼ蛋白質のC末端アミノ酸の間にメチ
オニンを介在せしめるのが好ましい。
従って、本発明においては、この部分のDNA断片とし
て、例えばサケカルシトニン誘導体をコードする遺伝子
及びメチオニンのコドンATGを介してその上流に位置
するメタピロカテカーゼ遺伝子又はその部分からなるD
NA断片を用いることができる。このメタビロカテカー
ゼ遺伝子又はその部分は、高い翻訳効率を得るため、メ
タピロカテカーゼ遺伝子のSD配列と、メタピロカテカ
ーゼ構造遺伝子又はその部分とから成ることが好ましい
メタビロカテカーゼ構造遺伝子部分の大きさは広範囲に
変えることができ、例えばメタピロカテカーゼの約35
〜200個のアミノ酸をコードする構造遺伝子を使用す
ることができる。この発明において、メタピロカテカー
ゼの37個、97個、142個、及び197個のアミノ
酸をコードする構造遺伝子を用いた場合、いずれも本発
明のサケカルシトニン誘導体のペプチドを含む融合蛋白
質が発現されることが確認された。
(3)光里工旦困亙上 本発明の発現プラスミドは、大腸菌又はファージのプロ
モーター系、前記融合蛋白質遺伝子、及びターミネータ
−系をこの順序で含む大腸菌プラスミドである。プロモ
ーター系として、例えばlacUV5系、PL系、ta
c系等を使用することができ、又ターミネータ−として
例えばλt LI% trp a等を使用することがで
きる。
具体的には、このような発現プラスミド系として、例え
ば次の表に示すものを挙げることができプラスミド プ
ロ   ターミ  融合蛋白質のモーター ネーター 
アミノ酸数 pLMC2lacUV5  A t Ll    23
1pPMC2P L    λtL+    231p
TMC2tac    trp a    176pT
MC22tac    trp a     71上記
のごとき発現プラスミドにより融合蛋白質を発現せしめ
るために使用する宿主大腸菌として、例えばR8791
株、18101株、JM103株、0600株、RR1
株、SM32株、W3110株等を使用することができ
る。
(5)    プラスミドの 1 び  のfJi本発
明において前記のプラスミドを0作製する場合、カルシ
トニン誘導体構造遺伝子を含有する前記プラスミドpS
CT 2から適当な制限酵素によって該構造遺伝子を含
むDNA断片を切り出し、これを適当な発現用プラスミ
ドに組み込む。
本発明の発現プラスミドの作製の系統図を第7図及び第
8図に示す。これらの図中、(pSCT 2 )はカル
シトニン構造遺伝子を含む出発プラスミドであり、箱で
囲んだプラスミドは本発明の発現プラスミドである。
プラスミドpsLMK1はプロモーター1ac[IV5
及びメタピロカテカーゼ遺伝子(C230)を含有する
プラスミドであり、このプラスミドを有する大腸菌株エ
シェリシ+’コリ (Escherichia col
t) HBIOI /psLMK1がFl!RM P−
7616として、W3110/psLMK1がFERM
 P−7617として、RRI/psi、MKIがFl
l!RM P−7618として、そしてRB791/p
sLMK1がFERM P−7619としてそれぞれ工
業技術院微生物工業技術研究所に寄託されている。
プラスミドpHT3はプロモーターPLおよびメタピロ
カテカーゼ遺伝子(C230)を含有するプラスミドで
あり、これを有する大腸菌ニジエリシャ・コリ   (
Escherichia  colt)   HB  
101/pHT3が Fll!RM  P−7776と
して、C600/ pHT3がFERM P−7777
として、そして日110/pHT3がFERM P−7
778としてそれぞれ前記寄託機関に寄託されている。
プラスミドpsT21はトリプトファン・プロモーター
/オペレーター系(trp Plo)及びリーダー領域
を含有するプラスミドである。
プラスミドpTccMlはtacプロモーター及びメタ
ピロカテカーゼ遺伝子(C230)を含有するプラスミ
ドであり、これを含有する大腸菌ニジエリシャ・コリ(
Escherichia coli) RB791/p
TccM1がFERMP−7780として、そしてJM
103/ pTccMlがFERM P−7781とし
て、前記の寄託機関に寄託されている。
プラスミドpUC9は公知のプラスミドである(J、ビ
ニライ及びJ、メッシング、ジーン(Gene)Vol
 19,259−258頁、(1982) )。
プラスミドLMC2 実施例1 〔第7図、第9図(A)〕に詳細に記載する
方法により、プラスミドpsLMK1と、pSCT 2
とから発現プラスミドpLMC2を作製する。なお、プ
ラスミドpSCT 2は実施例12に記載する方法によ
り作製する。このプラスミドpLMC2には1acll
V5プロモーター及びそれに続くメタピロカテカーゼ遺
伝子(C230)の部分の下流にフレームが整合するよ
うにサケカルシトニン誘導体の遺伝子が組み込まれてお
り、さらにその下流にλtLIターミネーターが存在す
る。メタビロカテカーゼの構造遺伝子とサケカルシトニ
ン誘導体の構造遺伝子との連結部位は第9図Bに示す塩
基配列を有する。このプラスミドの構造遺伝子部分はメ
タビロカテカーゼの197個のアミノ酸、メチオニン、
及びサケカルシトニン誘導体の33個のアミノ酸(合計
231個のアミノ酸)から成る融合蛋白質をコードする
このプラスミドを含む大腸菌ニジエリシャ・コリ(Es
、cherichia colt)JM103 /pL
MC2は、工業技術院微生物工業技術研究所に微工研菌
寄第8220号(FORM P−9220)として寄託
されている。
このプラスミドにより大腸菌RRIを形質転換し、LB
培地中、イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシ
ド(isopropyl−β−D−thiogalac
topyra−noside ;以下IPTGと略す)
。存在下及び非存在下で培養し、菌体を集め、これらの
菌体から蛋白質を抽出し、SDSポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動にかけたところ、I PTG存在下で約25
.000ダルトンの蛋白質が誘導されていることが確認
された。
また、この蛋白質はサケカルシトニンIに対する抗体と
反応することがウェスタンプロット法により確認され、
前記約25.000ダルトンの発現生成物がメタピロカ
テカーゼの部分とサケカルシトニン誘導体との融合蛋白
質であることが確認された。
プラスミドPMC2 実施例2(第7図、第10図)に詳細に記載する方法に
よりプラスミドpLMC2とpHT31 とから発現プ
ラスミドpPMC2を作製する。なお、プラスミドpH
731はプラスミドpH73から参考例1に記載する方
法により作製する。このプラスミドはPLプロモーター
及びそれに続くメタビロカテカーゼ遺伝子(C230)
の部分下流にフレームが整合するようにサケカルシトニ
ン誘導体遺伝子が組み込まれており、さらにその下流に
λtLターミネーターを有する。このプラスミドの構造
遺伝子部分はメタピロカテカーゼの197個のアミノ酸
、メチオニン、及びサケカルシトニン誘導体の33個の
アミノ酸(合計231個のアミノ酸)からなる融合蛋白
質をコードする。
このプラスミドを含む大腸菌ニジエリシャ・コリ(Es
cherichia colt) RRI/pPMC2
は、工業技術院微生物工業技術研究所に微工研菌寄第?
222号(FERM P−9222)として寄託されて
いる。
このプラスミドpPMC2により形質転換された大腸菌
は分子量約25,000ダルトンのメタピロカテカーゼ
の部分とサケカルシトニン誘導体とから成る融合蛋白質
を生産することが前記のようにして確認された。
プラスミドTMC2 実施例7 (第8図、第13図)に詳細に記載する方法
によりプラスミドpTCCM^XとpUcT22とから
発現プラスミドpTMC2を作製する。なお、プラスミ
ドpTCCMAXは実施例6(第8図、第13図A)に
記載する方法により、プラスミドpTccM1から作製
する。またプラスミドpUcT22は実施例3〜5、及
び参考例2(第8図、第11図、第12図、第17図)
に記載する方法によりプラスミドpSCT 2、pUc
95. psT21、及びpBR322より作成する。
プラスミドpTMC2にはtacプロモーター及びそれ
に続くメタビロカテカーゼ遺伝子の部分の下流にフレー
ムが整合するようにサケカルシトニン誘導体の構造遺伝
子が組み込まれており、さらにその′下流にtrρaタ
ーミネータ−が存在する。メタピロカテカーゼの部分を
コードする領域とサケカルシトニン誘導体をコードする
領域との連結部分の塩基配列を第13図Bに示す。
このプラスミドの構造遺伝子部分はメタビロカテカーゼ
の142個のアミノ酸、メチオニン、及びサケカルシト
ニンの33個のアミノ酸(合計176個のアミノ酸)か
ら成る融合蛋白質をコードする。
このプラスミドを含む大腸菌ニジエリシャ・コリ(Es
cherichia colt) JM103/ pT
MC2は工業技術院微生物工業技術研究所に微工研菌寄
第9223号(FBI?M P−9123)として寄託
されている。
プラスミドpTl’1c22 実施例8及び9(第8図、第14図)に詳細に記載する
方法により、プラスミドpTMc12とプラスミドpT
CCMAXとから発現プラスミドpTMC22を作製す
る。このプラスミドpTMC22にはtacプロモータ
ー及びそれに続くメタビロカテカーゼ遺伝子(C230
)の部分の下流にフレームが整合するようにサケカルシ
トニン誘導体の遺伝子が組み込まれており、さらにその
下流にtrp aターミネータ−が存在する。
このプラスミドの構造遺伝子部分はメタピロカテカーゼ
の36個のアミノ酸、メチオニン、及びサケカルシトニ
ン誘導体の33個のアミノ酸(合計71個のアミノ酸)
から成る融合蛋白質をコードする。
プラスミドTMC32 実施例10 (第8図、第15図)に詳細に記載する方
法により、プラスミドpTMc12と97MC22とか
ら発現プラスミドpTMC32を作製する。このプラス
ミドpTMC32にはtacプロモーター及びそれに続
くメタピロカテカーゼ遺伝子(C230)の部分の下流
にフレームが整合するようにサケカルシトニン誘導体の
遺伝子が組み込まれており、さらにその下流にtrp 
aターミネータ−が存在する。
このプラスミドの構造遺伝子部分はメタピロカテカーゼ
の97個のアミノ酸、メチオニン、及びサケカルシトニ
ン誘導体の33個のアミノ酸(合計131個のアミノ酸
)から成る融合蛋白質をコードする。
このプラスミドを含む大腸菌ニジエリシャ・コリ(Es
cherichia colt) JM109/ 97
MC32は、工業技術院微生物工業技術研究所に微工研
菌寄第嘗λ21号(FERM P−?22 / )とし
て寄託されている。
プラスミドpTMC2,97MC22又は97MC32
のいずれかによって形質転換された大腸菌R8791株
のそれぞれを50μg/mlのアンピシリンを含むLB
培地で一夜培養し、この培養液0.05m1を5mlの
同培地に加え、37℃にて振とう培養を行った。
いずれの菌株についてもIPTGにより誘導を行う場合
と行わない場合について試験した。誘導を行う場合には
終濃度が1mMとなるようにI PTGを加えた。培養
は合計8時間行った。
培養後、培養液菌体を集め、その全蛋白質を抽出し、S
DSポリアクリルアミドゲル電気泳動により分析した。
その結果、pTMC2を有する株では分子量約19.0
00、pTMC32を有する株では分子量約14.00
0のそれぞれの蛋白質が、IPTGの添加により顕著に
誘導されていることが見出された。(pTMC22を有
する株では分子量約8.000の蛋白質の著量の生成は
認められなかった。) 前記の各種の発現プラスミドを大腸菌に導入することに
より融合蛋白質生産性の大腸菌株を得ることができる。
このための宿主として、例えばR8791株、JM10
3株、W3110株、RR1株、SM32株等を使用す
ることができ、例えばプラスミドpLMC2を用いる場
合の宿主としては一3110株及びR8791株が好ま
しい。
培養は常法に従って、例えばLB培地中で好気的条件下
で行う。目的プラスミドを含有する宿主を維持するため
、培地中にはアンピシリンを例えば50μg / m 
1程度添加するのが好ましい。菌体濃度が所望壇度、例
えば550nmにおける光学濃度0.3〜0.6に達し
たとき誘導剤として1、例えばIPTGを、例えば最終
濃度が1mMとなるように添加し、さらに数時間、例え
ば2〜8時間培養する。
培養終了後、遠心分離、濾過等の常法に従って菌体を分
離し、所望によりこの菌体を適当な緩衝液、例えば50
mMリン酸カリウム、10mMEDTA緩衝液p H7
,5により洗浄する。次にこの菌体を、リゾチーム処理
、超音波処理等の常法に従って破砕し、遠心分離により
沈澱画分を回収する。所望によりこの沈澱を例えば50
mMリン酸カリウム緩衝液p H7,5に再懸濁し、再
度遠心分離して沈澱を回収することにより洗浄する。
このような処理により、大部分の目的融合蛋白質が沈澱
画分中に回収され、夾雑蛋白質が上清画分中に溶存し、
除去される。このような簡単な操作によって目的とする
融合蛋白質を夾雑蛋白質から分離することができること
が、サケカルシトニン誘導体をメタピロカテカーゼとの
融合蛋白質として発現させるこの発明の大きな特徴の1
つである。
次に、こうして得られた不溶性画分をさらに精製するた
め、塩酸グアニジン水溶液に溶解し、この溶液を透析し
て塩酸グアニジンを除去することにより融合蛋白質を沈
澱せしめ、遠心分離等の方法により回収する。所望によ
り、この沈澱を塩酸グアニジン溶液に再溶解し、クロマ
トグラフィー、例えばセファデックス075カラムクロ
マトグラフイーによりさらに精製することができる。
次に、このようにして回収した融合蛋白質を、そのメチ
オニン部分において常法に従ってCNBrにより切断し
、目的とするサケカルシトニン誘導体を遊離せしめる。
最後に、このサケカルシトニン誘導体を、常法に従って
精製する。この精製においては、例えばCARPカラム
クロマトグラフィー、TSKG 200OS−カラムク
ロマトグラフィー等が適当である。
+?)lされたサケカルシトニン嘴 体のアミノ酸分析
の結果を次の表に示す。
以下余日 表中Guyの理論値はC末端にcxyを有するものとし
た場合の値である。本発明により得られたペプチドのア
ミノ酸組成は目的のサケカルシトニン誘導体の計算値と
よく一致した。
またアミノ酸シーケンサ−によりアミノ酸配列の決定を
行ったところ、すべてのアミノ酸配列が目的物のそれと
同一であることが1i1!認された。
本発明のサケカルシトニン誘導体はそれ自体としてカル
シトニンとしての生理活性を有する。その活性の強さは
哺乳動物に対してサケカルシトニンの1/7程度でヒト
カルシトニンと同等又はそれ以上である。従って本発明
のサケカルシトニン誘導体は、医薬として有用である。
この生理活性は次の様にして証明された。
Crj :Wistarラット (日本チャーシス・リ
バー株式会社)を3週齢で雄のみ120匹購入し、1週
間馴化飼育した後、健康な動物を4週齢で110匹使用
した。
動物は温度22±2℃、温度55±10%、換気1時間
13回、照明1日12時間(午前7時〜午後7時)に自
動調節した飼育室で飼育した。動物は金属製網ケージ(
250X 350 X 200mm:日本ケージ株式会
社)に5匹ずつ収容し、同型飼料(MF?オリエンタル
酵母工業株式会社)および水道水(御殿場重言水道)を
自由に摂取させた。
被験化合物として、本発明の方法により調製したサケカ
ルシトニン誘導体(白色凍結乾燥品)(SGE−1と称
する)、及び市販のサケカルシトニンI(白色凍結乾燥
品)(CTと称する)を使用した。
これらの被験物質を下記の溶媒に溶解し、10、000
 n g / mの被験液を調製した。
クエン酸ナトリウム   1.3mM クエン酸        22mM 塩化ナトリウム     120mM ゼラチン        0.16% p H6,0 SGE−1は最高投与量を400 n g / kgと
し、以下公比、尼−で283.200,141,100
.71および50ng/kgの7用量を、CTは最高投
与量を40ng/kgとし、以下公比2で20.10お
よび5ng/kgの4用量を設定した。被験液は投与液
量が体重100gにつき1mlになるように各用量につ
いて溶媒を用いて希釈調製した。
動物は被験法投与前日の午後6時より絶食し、無作為に
110匹を1群10匹として11群にふり分け、体重を
測定した。この体重をもとに被験液を体重をもとに被験
液を体重100gあたり1.0mfの割合で尾静脈内投
与した。投与後正確に1時間経過した時から動物をエー
テル麻酔下で腹大動脈より採血した。血液は室温で約1
時間放置してから、3000rpm 10分間遠心分離
し、血清を採取した。得られた血清はO−Cresol
phthaiein Conpl−exone法でのカ
ルシウム濃度測定に用いた。カルシウム濃度測定には臨
床検査自動分析装置JCA−VX1000 (日本電子
株式会社)を用い、二重測定した平均値をカルシウム濃
度測定値とした。     −得られたデータは、まず
Bartletの方法で各群の等分散性の検定を行い、
等分散性は否定されなかったので2×3点の平行線検定
によりCTに対する5GE−1の比活性を求めた。結果
を次の表に示す。
CT投与群では10〜40ng/kgで直線的な用量相
関がみられ、5GE−1では50〜283 n g /
 kgで同じく直線的な用量相関がみられた。平行線検
定法では各用量とも同数のサンプルが必要であるので5
GE−1の50ng/kg群は検定には使用できない。
そのため、CTは10 、20および40ng/kg群
、5GE−1はCTと公比を同じにするため、71 、
141および283ng/kg群を用いて2×3点の平
行線検定を行った。その結果単位重量あたりCTに対し
て5GE−1は約0.14倍の活性に相当し、95%信
頼限界は約0.11〜0.17倍であった。
本発明のサケカルシトニンはまた、その33位のグリシ
ンを公知の方法、例えばカルボキシペプチダーゼYによ
りアミドに転換することにより、・(K、ブレラダン、
F、ウィドマー及びJ、T、ヨハンセン、カールスベル
グ・リサーチ・コミュニケーション(Carlsber
g Res、Con+mun、+ 45+237 ; 
45+361(1980) ) 、32位のプロリンが
アミド化された天然サケカルシトニンIに転換すること
ができる。すなわち、本発明のサケカルシトニンに活性
の高いサケカルシトニン■を製造するための中間体とし
て有用である。
ス110エ プラスミドLMC2の 1(7。
第1皿) 20μgのpSCT 2を150μlの厘I緩衝液中で
30ユニツトの旦LIで37℃、3時間消化した後、エ
タノールで沈澱させた。0.020Dza。ユニットの
)旦■リンカ−d (GGTCGACC)を10mMA
TPを含む10ulのキナーゼ緩衝液(50mMTri
s−HCj! Sp H7,6,10mM MgCj!
z 、10m M 2−メルカプトエタノール)中で4
ユニツトの T4キナーゼと37℃、1時間反応させた
この反応液5μlと1匹■で消化したDNAとを20p
lのT4リガーゼ緩衝液(66mM Tris−HC1
pH7,6,6,6mM)’IgC1t 、10mMジ
チオスレイトール、0.4mMATP)中で350ユニ
ツトのT4リガーゼと共に22℃、5時間反応させた後
エタノールで沈澱させた。沈澱を50μlの5alI緩
衝液(10mM TrLs−HCl、pH7,5,7m
 M MgCl g、175mM NaCj! 、 0
.2mMHDTA。
7mMメルカプトエタノール ツトのSalTで37℃、3時間消化した。反応溶液を
6%アクリルアミドゲル電気泳動にかけ、600bpの
DNA断片(1)を泳動溶出により単離した。
1aIgのpsLMKlを100μlの5且1緩衝液中
で40ユニツトのSallで37℃、5時間消化した後
、エタノールで沈澱させた。これを200μβの5 0
 mM Tris−HCI  ( pH 8. 0 )
に溶解し、0、04ユニツトのアルカリホスホターゼで
65℃30分間反応させた後フェノールで処理し、エタ
ノールで沈澱させた(2)。
(1)のDNA断片(約0. 5μg)と(2)のDN
A断片(約Lag)をElutip−d (商標) (
Schleicher &Schuell)カラムで精
製した後、エタノールで沈澱させた。これを20μlの
T4リガーゼ緩衝液に溶解し、350ユニツトのT4リ
ガーゼを加え16℃、5時間反応させた。この反応溶液
5μlを用い大腸菌RRI株を形質転換した。50μg
 / m Ilのアンピシリンを含むLB寒天培地で得
られた株の中から1%カテコール水溶液の噴霧により黄
色を呈さないものを選択した。これらの株よりプラスミ
ドを抽出し、匡吐I,旦旦I,且且■/人■Iの消化パ
ターンより目的のプラスミドpLMC 2を選択した。
1施■1 ブースミドPMC 2の 1( 7゛。
第10図) 20μgのpLMC 2を200μlの1遅J緩衝液中
で40ユニツトの下刃」で37℃で3時間消化した後、
エタノ“−ルで沈澱させた。反応溶液を0. 7%アガ
ロースゲル電気泳動にかけ、600bpのDNA断片(
1)を泳動溶出により単離した。
20μgのpHT31を200μ2の一影1工I緩衝液
中で40ユニツトのSalIで37℃で3時間消化した
後に、エタノールで沈澱させた。これを200μβの5
 0 mM Tris−H(J!  (p H 8. 
0 )緩衝液に溶解し、0.04ユニツトのアルカリホ
スホターゼで65℃、30分間反応させた後、フェノー
ルで処理し、エタノールで沈澱させた。この反応溶液を
0. 7%アガロースゲル電気泳動し、5. 2 K 
bのDNA断片(2)を泳動溶出により単離した。
(1)のDNA断片(約3μg)と(2)のDNA断片
(約5.5Kb)をElutip−dTM(Schle
icher &Schuell)カラムで精製した後エ
タノールで沈澱させた。これを20μlのT4リガーゼ
緩衝液に溶解し、350ユニツトのT4リガーゼを加え
12℃で24時間反応させた。
この反応溶液10μlを用い大腸菌RRI株を形質転換
し、32℃で50μg/mlアンピシリンを含むLB寒
天培地上で一晩培養した。これをさらに42℃で1時間
培養後、1%カテコール水溶液の噴霧により黄色を呈さ
ないものを選択した。
50μg / m 1のアンピシリンを含むLB培地で
一晩培養し、同組成の培地に1%接種し、さらに培養し
た。OD,、。=0.3において32℃から42℃に昇
温しさらに3時間培養した。培養液1mllを遠心し、
沈澱を12.5%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳
動にかけ、25.000ダルトンの蛋白質が大きく誘導
される株を選択した。これらの株からプラスミドを抽出
し、5. 2 K b前後のプラスミドを検索した。次
にSail消化パターンにより予想される大きさのDN
A断片を示すものを選択した。これらのプラスミドで大
腸菌SK383株を形質転換し、その株からプラスミド
を抽出し、C1aIの消化パターンにより目的のプラス
ミドを選択した。
ノEJiセ1」ユ プラスミドSCT12の乍1第8゛
第11図) 大腸菌SK383/ pSCT 2株から得られたプラ
スミドDNA5,cogを1001!(7)旦1a I
 954衝液(10mM Tris−HC!!、p H
 7. 5、7 rrtM MgClz 、7mM2−
メルカプトエタノ ・ル)中28ユニツトのC1aIと
共に37℃、50分間反応させた後、フェノール抽出を
行い、エタノールにより沈澱させた。次にこれを0.2
mMのdGTP. dATP, TTP, dCTPを
含む20μlの二フクトランスレーション緩衝液( 5
 0 m M Tris−HCI!、p H 7. 2
、10mMMgSOn 、1 mMジチオスレイトール
)に溶解し、大腸菌DNAポリメラーゼ■・ラージフラ
グメント5ユニツトを加え、22℃、30分間反応させ
た。フェノール抽出およびエタノール沈澱を行った後、
活性化した5allリンカ−0,020Dとともにリガ
ーゼ緩衝液20μlに溶解し、T、DNAリガーゼ70
0ユニツトを加え、12℃、12時間反応を行った後、
エタノール沈澱を行った。これをΣall緩衝液50μ
lに溶解し、24ユニツトの主1Iを加えて37℃、1
20分間反応させた。
65℃、10分間の熱処理を行い、さらにエタノール沈
澱を行った。これをリガーゼ緩衝液200μlに溶解し
、T、DNAリガーゼ170ユニツトを加えて 22℃
、5時間反応を行った。この反応液50μlを用い、0
8101株の形質転換を行った。
アンピシリン50μg/mllを含むLB寒天培地上で
得られた形質転換株からホルメス及びクイグレイの方法
(D、S、ホルメス及びM、クイグレイ、アナリティカ
ル・バイオケミストリー(Anal、Bio−chem
、)Vol 114.193−197(1981) )
によって抽出したプラスミドのうち、Sal I消化、
および5alI−Hpaに重消化のパターンにより、目
的のプラスミドpscT12を選択した。
−::!;::1.1)1;(1−:1;!1)[,2
,;1ユ プラスミドUCT12の 曹 (8・。
第12図) (i)10μgのpUc9をHindI[I緩衝液(1
0mMTris−HC/! 、 p H7,5,7mM
 MgCj! z 。
60 mM NaC1)100.clに溶解し、35ユ
ニツトのHindI[Iを加えて37℃、2時間反応さ
せて消化した後、エタノール沈澱を行った。
(ii )この沈澱にニックトランスレーション緩衝液
20ttlを加え、各2mMのdGTP、 dATP。
dCTP、TPPを含む溶液2μl、および大腸菌DN
AポリメラーゼI Klenowフラグメント2.5ユ
ニツトを加え、22℃、30分間の反応を行い、反応終
了後フェノール抽出およびエタノール沈澱を行った。
(iii )これにリガーゼ緩衝液(66mM Tri
s−HCj!、ATPSpH7,6)20μlおよび活
性化したXhoIリンカ−d(CCTCGAGG)0.
020 Dを加えて混合し、さらにT4DNAリガーゼ
350ユニットを加え、12℃で12時間反応を行った
(1v)この反応物をエタノール沈澱させた後、100
μlの旦all緩衝液に溶解した。この溶液にΣalI
およびXhoIをそれぞれ25ユニット加え、37℃で
4時間反応させた。
(v)これに5 Q mM Tris−HCj’緩衝液
(pH8,0)100μlおよび大腸菌アルカリホスフ
ァターゼ0.04ユニツトを加え、65℃、30分間の
反応を行った。続いて2回のフェノール抽出およびエタ
ノール沈澱を行い、この沈澱を200 p ItのTE
緩衝液(10mM Tris−HCj!、l mM E
DTA 、 p H8,0)に溶解した。
(vi)20μHのpscT12を100.clの且g
I緩衝液に溶解し、1匹I35ユニットを加え、37℃
で4時間反応させて消化した後、エタノール沈澱を行っ
た。
(vi )この消化物に対す4及hoIリンカ−の付与
および狂ISX橡Iによる消化を、(iii )、(i
v)に示したものと同様の方法により行った。さらにこ
の全量を、6%ポリアクリルアミド電気泳動に供し、エ
チジウムブロマイドで染色した後、約120bpのDN
Aフラグメントを電気泳動溶出により回収した。
(vii)回収したフラグメント溶液に、(V)で獲・
 られたDNA溶液50plを加え、Elutip−d
カラム(Schleicher & 5chull)に
よる処理を行った後、DNAをエタノールで沈澱させた
(ix)この沈澱にリガーゼ緩衝液を20μ!、及びT
4 DNAリガーゼを80ユニット加え、16℃で10
時間反応させた。
(x)この反応液5μlを用い、大腸菌1(8101株
に対して形質転換を行い、50μg/mllのアンピシ
リンを含むLB寒天培地(1%バタトトリプトン、0.
5%酵母エキス、1%NaC1、p H7,4,1,5
%寒天)上で生育するコロニーを得た。
(xi)得られた形質転換株から、ホルメス及びクイグ
レイ(前掲)の方法によりプラスミドDNAを抽出し、
その大きさおよび制限酵素開裂パターンがpUcT12
と一致するプラスミドを選択した。
フ01倒」ユ プラスミドpHcT22の作1!(第8
図第12図) 10℃gのptlcT12を100μβのEcoRI緩
衝液(50mM Tris−H(J! XpH7,5,
7mM MgCl!2.100mM Na(J 、7 
mM 2−メルカプトエタノール)に溶解し、22ユニ
ツトのEcoRIを加え、37°Cで2時間反応させて
消化した後、エタノール沈澱を行った。この沈澱を10
0μlのBaa旧緩衝液(10mM Tris−HCf
 、 p H8,0,7mMMgCIlz、100mM
 NaCj? 、 2 mM 2− メ/L/カフ”ト
エタノール)に溶解し、24ユニツトのBam旧を加え
、37℃で2時間反応させて消化した。この旦coRI
一旦憇旧二重消化物について、実施例4(v)と同様の
方法により、5′末端の脱リン酸を行い、エタノール沈
澱を行った(1)。
30℃gのpKTL 1を100μlの1並RI緩衝液
に溶解し、EcoRI90ユニットを加え、37℃で4
時間反応させて消化した後、エタノール沈澱を行った。
この沈澱を100μlのBam旧緩衝液に溶解し、72
ユニツトのBam旧を加え、37℃で2時間反応させて
消化した後、エタノール沈澱を行った。この消化物を1
%アガロースゲル電気泳動(50mM Tris−bo
rates 1 mM EDTASp H8,3)に供
し、エチジウムブロマイドで染色した後、約600bp
のDNAフラグメントを電気泳動溶出により回収した。
回収したフラグメントはElutip−dカラムによる
処理を行った後、エタノールで沈澱させ、50μ!のり
ガーゼ緩衝液に溶解した。
このフラグメント溶液25μlを前記のDNA消化物(
1)に加えて混合し、さらにT、DNAリガーゼを80
ユニット加え、15℃で6時間反応させた。
この反応物を5μ!用い、大腸菌II 8101株に対
して形質転換を行い、50℃g / m 7!のアンピ
シリンを含むLB寒天培地上で生育するコロニーを得た
。得られた形質転換株からプラスミドDNAを抽出し、
その大きさおよび制限酵素開裂パターンがpUcT22
と一致するプラスミドを選択した。
IL例」ユ プラスミ)’ TCCMAXの乍+(第8
図。
第13図) 5μgのpTccMlを50ttlの人胆■緩衝液(1
0mM  Tris−HCl、  pH8,0,7mM
  MgCl1..60mM NaC1,7mM2−メ
ルカプトエタノール)に溶解し、20ユニツトのAva
lを加え、37℃、2時間の反応により消化した後、エ
タノール沈澱を行った。この沈澱を20μlのニックト
ランスレーション緩衝液に溶解し、2mMのdGTPお
よびdCTPを含む溶液2μl、および大腸菌DNAポ
リメラーゼKleno−フラグメント2.5ユニツトを
加え、22℃、30分間の反応を行い、さらにエタノー
ルによりDNAを沈澱させた。沈澱を200μlの81
緩衝液(30mM酢酸ナトリウム、pH4,6,50m
M NaCj2、l mM Zn5On、50%グリセ
ロール)に溶解し、3ユニツトの81ヌクレアーゼを加
えて、37℃、10分間の反応を行った。この反応物に
ついて、フェノール抽出およびエタノール沈澱を行った
。さらに実施例4 (ii 、 1ii)と同様の方法
によりXhoIリンカ−の付与を行った。この反応物を
用いて大腸菌JM103株に対する形質転換を行い、5
0℃g1mlのアンピシリンを含むLB寒天培地上で生
育するコロニーを得た。
得られた形質転換株からプラスミドDNAを抽出し、そ
の大きさおよび制限酵素開裂パターンがpTCCMAX
と一致するプラスミドを選択した。
】【刃Ef11ユ プラスミドTMC2の乍1夏(第8
図。
第13図) (i>10℃gのpUcT22を50μlの入屁I緩衝
液(10mM Tris−H(J 、p H7,5,7
mMMgCl z、100 mM NaC1、7mM 
2−メルカプトエタノール)に溶解し、25ユニツトの
又holを加えて37℃、2時間反応させた後、エタノ
ール沈澱を行った。
(ii )実施例4(ii)と同様の手法により、Kl
enowフラグメントによる処理を行い、エタノール沈
澱を行った。
(iii )この沈澱にリガーゼ緩衝液20μ!、およ
び活性化した旦■Iリンカ−0,050Dを加えて混合
し、さらにT、DNAリガーゼ350ユニツトを加え、
12.5℃で10時間反応を行った。
(iv )この反応物をエタノール沈澱させた後、50
μlの1μm緩衝液に溶解し、18ユニツトの匡Iおよ
び24ユニツトのBan1l[を加え、37℃で2時間
反応させた。
(v)この消化物全量を1%アガロースゲル電気泳動に
供し、エチジウムブロマイドで染色した後、約690M
のDNAフラグメントを電気泳動溶出により回収した。
(vi)5μgのpTCCMAXを50pHのXhol
緩衝液に溶解し、25ユニツトのXholを加えて37
℃、2時間反応させた後、エタノール沈澱を行った。
(vi)実施例4 (ii )と同様の手法により、K
lenowフラグメントによる処理を行った。
(vii)この線状DNAに対するHpaIリンカ−の
付与および旦annlによる消化を、(iii)+(i
v )と同様の方法により行った。
(ix )この消化物の半量を1%アガロースゲル電気
泳動に供し、エチジウムブロマイドで染色した後、約3
.4 K bのDNAフラグメントを電気泳動溶出によ
り回収した。
(x)得られたDNA溶液を、(v)で得られたDNA
と混合し、これをElutip−dにより処理した後、
エタノール沈澱を行った。
(xi)この沈澱にリガーゼ緩衝液20μlおよびT4
DNAリガーゼ170ユニットを加え、16℃、8時間
の反応を行った。
(x ii )反応物の半量を0.7%アガロースゲル
電気泳動に供し、エチジウムブロマイドで染色した後、
約4. I K bのDNAフラグメントを電気泳動溶
出により回収した。
(x iii )回収したDNAを用いて大腸菌JM1
03株に対して形質転換を行い、50μg / m I
tのアンピシリンを含むLB寒天培地上で生育するコロ
ニーを得た。得られた形質転換体からプラスミドDNA
を抽出し、その大きさが約4.IKbOものを選択した
去mユ ブースミドTMC12の m)3μgの97M
C2を100μlの基底■緩衝液(10mM  Tri
s−H(J  、pH7,5,7wM   MgCj!
 t  。
100n+M  NaC1,7n+M 2−メルカプト
エタノール)中、10ユニツトのXholを用いて37
℃で、15時間消化した。エタノール沈澱の後、各々0
.2mMのdGTP、 dATPSTTP 5dCTP
を含む二yクトランスレーション緩衝液20μlに溶解
し、DNAポリメラーゼ!クレノウ断片2ユニットを加
え、22℃で30分間反応させた。フェノール抽出およ
びエタノール沈澱の後、活性化したHpaIリンカ−d
GTTAAC1ggとともに20μ!のりガーゼ緩衝液
に溶解し、T、DNAリガーゼを700ユニット加えて
、22℃で8時間反応を行った。この反応液を用いて大
腸菌JM 103株を形質転換し、pTMc12を有す
る形質転換株を選択した。
20 D g (7) pTCCMAXを100#j!
 (7)Hindm緩衝液中、60ユニツトのXhol
および50ユニツトのH3ndlffにより、37℃で
3時間消化した。これをポリアクリルアミドゲル電気泳
動に供した後、約640bpのDNA断片を電気泳動溶
出により単離した。エタノール沈澱の後、このDNA断
片を100 μlの5au3AIで緩衝液(10mM 
Tris−HCl 。
pH7,5,7mM  Mg(1g 、100mM  
NaCj! )中、16ユニツトの5an3AIで2時
間消化した。さらにエタノール沈澱を行い、この沈澱を
、0.2mMのdGTP。
dAtpSTTP <dcTを含むニックトランスレー
ション緩衝液20μlに溶解し、DNAポリメラーゼ■
クレノウ断片2ユニットを加え、22℃で30分間反応
させた。フェノール抽出、エタノール沈澱の後、活性化
したHpalルミlリンカgとともに20μlのりガー
ゼ緩衝液に溶解し、T4DNAリガーゼを700ユニッ
ト加えて、12℃、12時間の反応を行った。エタノー
ル沈澱の後、この反応物を50μlの旦肚■緩衝液(1
0+wMTris−HCJ! 、、pH7,5,7mM
  MgCJ z 、 100mM KCI 。
?+mM 2−メルカプトエタノール)に溶解し、18
ユニツトの厘■により、37℃で2時間消化した。
さらにエタノール沈澱を行った後、これを50μiのE
coRI緩衝液(50mM Tris−HCI 、pH
7,5,7mMMgCl t 、100 mM NaC
l17mM 2−メルカプトエタノール)に溶解し、2
0ユニツトのEcoRIにより、37℃で2時間消化し
た。これをポリアクリルアミドゲル電気泳動に供した後
、約240bpのDNA断片(断片A)を電気泳動溶出
により単離した。
10μgのpTMc12をPstI緩衝液(10mM 
Tris−HCl、 pH7,5,7mM  MgCj
!z 、100wM  NaC1。
7mM2−メルカプトエタノール)100μ!中、45
ユニツトのPstIを用い、37℃で2時間消化した。
得られたpTMc12ののヱstl消化物5μgをエタ
ノール沈澱させ、■00μlのEcoRI緩衝液中、3
0ユニツトのEcoRIにより、37℃で3時間消化し
た。さらにエタノール沈澱を行った後、これを100.
uの」I緩衝液(10mM Tris−HCI、pH7
,5,7mM  MgCl、、7+aM 2−メルカプ
トエタノール)に溶解し、20ユニツトのC1alによ
り、37℃で2時間消化した。これをアガロースゲル電
気泳動に供した後、約1500 b pのDNA断片(
断片B)を電気泳動溶出により単離した。
ρTMC12の上10消化物5μgを100μlの且匹
■緩衝液中、24ユニツトの且pzTを用い、37℃で
3時間消化した。これをアガロースゲル電気泳動に供し
た後、約1800bpのDNA断片(断片C)を電気泳
動溶出により単離した“。
上記DNA断片A、B、Cを混合し、Elutip−d
(商標)カラムで処理し、エタノール沈澱を行った後、
20μlのりガーゼ緩衝液中、700ユニツトのT4D
NAリガーゼを加え、12℃、12時間の反応を行った
。この反応物を用いて大腸菌JM 103株を形質転換
し、97MC22を有する形質転換株を選択した。
大旌勇烈、プラスミドTMC32の m第15図) 20μgのpTMc12を100μβの狂■緩衝液(1
0mM Tris−HCj! 、、pH7,5,7mM
  MgCj! z 、60+++MKCI、 7mM
 2−メルカプトエタノール)中、30ユニツトのAa
tnを用い、37℃で2.5時間消化した。これをポリ
アクリルアミドゲル電気泳動に供し、約400bpのD
NA断片を電気泳動溶出により単離した。このDNA断
片を100μlの肋■緩衝液(10mM Tris−H
(J 、7mM  MgCj2 t 、20mMNaC
1,7mM  2−メルカプトエタノール)中、24ユ
ニツトのAlulにより、37℃で3時間消化した。こ
れをポリアクリルアミドゲル電気泳動に供し、245b
pのDNA断片(断片A)を電気泳動溶出により単離し
た。
10μgの97MC22を100μlのヱ旦■緩衝液中
、45ユニツトのPstlを用いて、37℃で16時間
消化した。得られた97MC22のヱstI消化物5μ
gをエタノール沈澱させ、100μlのPvuII緩衝
液(10mM Tris−HO2、pH7,5,7mM
 MgCj! z、60mM NaC1、7mM 2−
メルカプトエタノール)中、30ユニツトのPvuI[
を用い、37℃で2時間消化した。これをアガロースゲ
ル電気泳動に供した後、約1800bpのDNA断片(
断片B)を電気泳動溶出により単離した。
97MC22の上10消化物5μgを100μβの旦匹
I緩衝液中、24ユニツトの1匹■を用い、37℃で2
時間消化した。エタノール沈澱の後、これを100 u
 IIのNdeI緩衝液(10mM Tris−HO2
5pH7,5,7mM MgCj! t 、 175m
M Na(J 、7mM 2−メルカプトエタノール)
に溶解し、18ユニツトのNdeIを加えて、37℃で
9時間消化した。これをアガロースゲル電気泳動に供し
た後、約1820bpのDNA断片(断片C)を電気泳
動溶出により単離した。
上記DNA断片A、B、Cを混合し、Elutip−d
(商標)カラムで処理し、エタノール沈澱を行った後、
20μ!のりガーゼ緩衝液中、350ユニツトのT、D
NAリガーゼを加えて12℃、17時間の反応を行った
。この反応物を用いて大腸菌JM103株の形質転換し
、pTMC32を有する形質転換株を選択した。
mυ2.サケカルシトニン峰導体の牢 1(1)培養 プラスミドpTMC2を含有する大腸菌R8791株を
50μg / m lのアンピシリンを含むLB培地m
f中で37℃にて、試験管(5ガ・l×2本)中で1晩
振とう培養した。次にこの培養液IQmlを11の同じ
培地に接種し、2時間培養した後にIPTGを最終濃度
が1mMとなるように添加し、さらに6時間培養した。
(2)融合蛋白質の単離 前記のようにして得た培養液を遠心分離し、50mMリ
ン酸カリウム暖衝液(p)17.5)で洗浄することに
より約9.5gの菌体を得た。
この菌体を50m1!の10mM EDTAを含む50
mMリン酸カリウム暖衝液に懸濁し、これに100mg
のリゾチームを加えて水中に30分間置き、さらに30
分間超音波処理することにより破砕したこれを1500
0rp+*にて30分間遠心し不溶性画分を得た。この
不溶性画分を50mA!の7M塩酸グアニジン水溶液に
懸濁し、0℃で30分間静置し融合蛋白を可溶化した。
この水溶液を21の蒸留水に対し、1晩透析すると融合
蛋白は不溶性の白色沈澱となった。これを遠心し、沈澱
物を融合蛋白画分として回収した。回収した沈澱を4M
塩酸グアニジン水溶液に溶解し、セファデックス075
カラムクロマトグラフイーにかけた。このカラムは内径
2.5 am、高さ45備、ベッド体積220 m l
!であった。溶出は4M塩酸グアニジン水溶液で行った
。第18図にその溶出パターン(A)、及び各両分のS
OSポリアクリルアミドゲル電気泳動のゲルパターンC
B)を示す。約20.000ダルトンに相当する両分に
融合蛋白がほぼ単一バンドとして溶出され、夾雑蛋白質
とよく分離されている。
融合蛋白が見かけ上実際よりも高分子量の両分にも多く
溶出されるのは会合等の理由によるものではないかと考
えられる。
このカラムクロマトグラフィーにおける排除体積画分か
ら融合蛋白画分まで(N分磁17〜20)を回収し、次
の段階でさらに処理した。
(3)  サケカルシトニン誘導体の単離上記のように
して得られた融合蛋白質含有画分を蒸留水21に対して
1晩透析した後14.OOOrpmにて30分間遠心分
離した。得られた沈澱を次のようにしてCNBrで処理
することによりメタピロカテカーゼとサケカルシトニン
誘導体を切断した。
すなわち、この沈澱に20m1の70%蟻酸及び500
mgのCNBrを加え、混合した後、室温暗所にて24
時間反応させた。反応終了後180mj?の水を加え、
凍結乾燥することにより白色粉末を得た。
この粉末を0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)に溶解
し、RP304カラム(Bio−Rad社製)を用いる
HPLCにより分画を行った。溶出0.1%TFAを含
む26%〜44%のア七ト二トリル水溶液の直線的濃度
勾配法により溶出した。その溶出の様子を第19図Aに
示す。こうして、市販サケカルシトニン■とほぼ一致す
るリテンションタイムをもつピーク画分を分取した0分
取した両分をさらに精製するためにO,OS%TFA水
溶液を用いてTSKG2000SWカラム(東洋曹達製
)による書HPLCにかけて市販サケカルシトニンIと
一致する分子量のピークを分取した(第19図B)0分
取した試料の精製度をRP304カラムによるHPLC
及びTSKG 2000 SWカラムによるHPLCの
溶出パターンにより検討した。
これら両HPLCにおいても市販サケカルシトニンIと
ほぼ一致するリテンションタイムをもつ単一ピークを示
した。
1施■u、サ カルシトニン   ゛ −の金底 フラグメントの合成 第1A及びB図に本発明のサケカルシトニン誘導体遺伝
子の配列の例を、第2図に比較の為の配列を示した。こ
れら第1A及びB図及び2図に示した23個のオリゴヌ
クレオチドの化学合成は、ホスホトリエステル固相法を
用いて行った。例えば、オリゴヌクレオチドL−31の
完全に保護されたオリゴヌクレオチドを合成するために
は、40mg(2,2μmail )のシトシンヌクレ
オシドに15mgずつのCG、AAと、10mgずつの
AC,CC,CC5TT、ATのダイマーユニットを順
次反応させた。
一回の縮合操作を示せば、縮合には20 m g v;
i2.4.16−ドリメチルベンゼンスルホニルー3−
二トロトリアゾリド(MSNT)を用い350μiの無
水ピリジン中で室温にて1時間反応させた0反応後、固
形物をピリジンで洗浄し、ジメチルアミノピリジンを触
媒として用いて10%の無水酢酸ピリジン溶液中で室温
にて3分間キャンピング反応を行った。ピリジン、ジク
ロルメタン溶液でそれぞれ洗浄した後、3%TCAのジ
クロルメタン溶液10mI!で固形物を洗う事により5
′末端の保護基であるジメトキシトリチル(DMTr)
基を除去した。このあと、ジクロルメタン、テトラヒド
ロフラン(THF)で洗浄し、ピリジンと共に共沸脱水
を行う事によって反応容器中の水分を完全に除き、次の
回の縮合反応へと続けた。DMTr基の除去率によって
算出した平均の縮合収率は91%であった。
次に40 m gのヌクレオシドレジンにより連続縮合
反応によって合成したL−31の保護基を含むオリゴヌ
クオチドに対して、0.5 Mのピリジンアルドキシム
とテトラメチルグアニジン(TMG)の50%ジオキサ
ン水溶液を1.5mf加え、30℃で2日間反応した。
濃縮して溶媒を回収した後、封管中で22%アンモニア
を含むピリジン水溶液2mlと55℃で5時間反応した
これらの反応により、ヌクレオシドとレジンとの結合が
切断され、インターヌクレオチド結合のリン酸基の保護
基と核酸塩基の保護基が除去された。
レジンを濾別により取り除き、減圧濃縮によってアンモ
ニアを除去した後、得られた5′末端に保護基を含むオ
リゴヌクレオチドをC−18デイスポーザブルカラム5
eppak (讐aters)にかけた。
15%の濃度のアセトニトリル水溶液20ml1をカラ
ムに流した後、30%のアセトニトリル水溶液’1ml
をカラムに加えると目的物が溶離、流出する。
溶離した両分に等量の酢酸を加え半時間室温で反応して
DMTr基を除去した。エーテル抽出、共沸脱水によっ
て酢酸を除去した後溶媒をエタノールに置換し、3,0
00回転で10分間遠心する事によりオリゴヌクレオチ
ドを沈下させた。上滑を除去した後、減圧によってエタ
ノールを除き、蒸留水100μlに溶解した。
HPLCによる精製はμBondpak C−18(W
aters)カラムを用いて0.1 M トリエチルア
ミンアセテート水溶液と、アセトニトリルの溶媒系で行
った。
アセトニトリル濃度を10%より開始し、1分毎に0.
6%の勾配で60分間上昇させた。溶出は1分間あたり
1mj2の流速で行い目的とするピークのものをフラク
ションコレクター(Gilson)で集めて凍結乾燥し
た。
3回に分けて分取操作を行う事により、精製されたし−
31のオリゴヌクレオチドを210D(260mμで測
定)得た。
同様にして、他のオリゴヌクレオチドも合成した。合成
したフラグメントに対しては1次元ホモクロマトグラフ
ィー法によって純度を確認した。
21個のオリゴヌクレオチドの物理的性状として1次元
ホモクロマトグラフィーにおけるR2値を示す。
配  列      Re 値 U 1 16mer  AACATGTGCTCCAA
TCO,14U 11 19mer  GTTAACA
TGTGCTCCAAT   O,09U 2 17m
er  TCTCTACTTGCGTTCTG    
O,17U 3 15n+er  GGTAAACTG
TCCCAG     O,20U31 15+mer
  GGGAAGTTGAGTCAG     O,1
9U 4 151wer  GAACTGCATAAG
CTG     O,21U41 15mer  GA
ATTACATAAGCTG      O,17U 
5  15mer  CAAACTTACCCGCGT
      O,15U 6  17mer  ACC
AACACTGGTTCTGG    O,10U 7
  18mer  TACACCTGGTTAATAG
AT    O,10L 1  8mer  CACA
TGTT           O,26L11 15
mer  CACATGTTAACTGCA     
 O,14L 2  17mer  AAGTAGAG
AGATTGGAG    O,10L  3   1
5n+er   GTTTACCCAGAACGCO,
11L31 15mer  ACTTCCCCAGAA
CGC0,13L 4  15mer  GCAGTT
CCTGGGACA      O,13L41 15
mer  GTAATTCCTGACTCA     
 O,15L 5  16mer  TAAGTTTG
CAGCTTAT     O,14L 6  17m
er  CAGTGTTGGTACGCGGG    
O,08L 7   I4mer  AGGTGTAC
CAGAACO,1?L 8  13mer  CGA
TCTATTAACCO,21また半数のフラグメント
に対しては2次元ホモクロマトグラフィー法(たとえば
、RlBambara等、ニュークレイツク・アシズ・
リサーチ(NAR)  1331 (1974)参照)
又はマクサム、ギルバート法(たとえば、A、 Max
am等、メンズ・イン・エンチモロジー(Method
s in Enzymology) 65499(19
80)参照)によって純度と塩基配列を確認した。
フラグメントによるサブブロックの 1第3回に酵素反
応によって作製したサブブロックの一部を示す。すなわ
ち、例えばサブブロック3−5を作製するためには、サ
ブブロックを構成する10個のフラグメントそれぞれ1
00p m lを蒸留水で希釈して9μlとし、1Op
ciのr〔γ−4,32戸) ATP  (3100c
i/mmol)を加え、溶液を50 m M TriS
塩酸、pH9,6,10m M MgCj! z2mM
スペルミン、100mM KCj! 、 10 mMD
TTになる様に調整し、4単位のポリヌクレオチドキナ
ーゼを加え全容積を15μlとした。
37℃で30分間反応する事により5′末端を37Pで
ラベルした。次にすべての5′末端をリン酸化するため
にlnmoJのATPと1単位のポリヌクレオチドキナ
ーゼを加え37℃で60分間反応させた。
反応後10個のフラグメントを混合し、C−18デイス
ポーザブルカラム5eppak (Wa ters)を
用いて前述した方法で精製した。溶離したDNA溶液を
濃縮しエタノール沈澱処理を行ってDNAを沈下させた
。上清を除去した後、減圧によってエタノールを除き乾
固物を40μ2のリガーゼ緩衝液(25mM N−2−
ヒドロキシエチルピペラジンN’−2−エタンスルホン
酸(HEPES)  pH7,8,7,5mMMgCj
l!z)に溶解した。この溶液を1.5mI!容エッペ
ンドルフチューブに入れ、65℃で10分間、42℃で
30分間加熱した後、0℃において10個のフラグメン
トを接着させた。このDNA溶液を0.2mMのATP
、6mMのDTTを含むリガーゼ緩衝溶液とし、T4リ
ガーゼ8単位を加え、全容量を50μlとし、12℃で
16時間反応させた。
反応溶液を一部取り出し12%のポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動で検討した。ゲルは7M尿素を含んだものと
含まないものの2種類を用い、電気泳動を行った後ラジ
オオートグラフィーを行い、デンシトメーター(Hel
ena Laboratories)を用いて反応物の
組成を検討した。その結果78塩基と93塩基に相当す
るDNAが15%と27%の割合で生成していた。同様
にして他のサブブロックを合成した。
第2図のヌクレオチド配列に基づくサブブロックは、3
−1.3−2であり、5つの反復するLeuのトリヌク
レオチドコドンはフラグメントUl、L2.U2.L3
.U3.L4.U4゜L5上に存在する。
合成収率は次の通りであった。
サブブロック     収率(%) 3−1        0.3 この表から明らかなごとく、本発明により修正する前の
塩基配列を有するサブブロック3−1、及び3−2の収
率は非常に低かったが、この発明に係るその他のサブブ
ロックの収率は十分に高かった。
サブブロークによる ゛ −の1゛告 サブブロツクを集合、連結してヌクレオチド配列の全体
を製造した。
すなわち、サブブロック3−5と3−7のりガーゼ反応
終了後の反応液各45μlを1.5rnI!容エツベン
ドルフチユーブ内で混合し、65℃で10分間、42℃
で30分間加熱した後、0℃においてサブブロックDN
A相互を接着させた。このDNA溶液に新たに3Onm
ollのATPと500nwoJのDTTを加えT4リ
ガーゼ12単位を加えて全量を100μlとし12℃で
16時間反応させた。
反応物の組成を検討すると113塩基と115塩基の対
合に相当するDNAが全体の23%の割合で生成してい
た(第4図参照)。
次に上記の反応溶液全量を7M尿素を含む12%のポリ
アクリルアミド電気泳動により分離した。
ラジオオートグラフィーにより目的のDNAを確認した
のち、その部分のゲル片を切り出して透析チューブに入
れ、89mM)リスホウ酸、2mMHDTA緩衝液を満
たしシールした後、同緩衝液中で50Vの定電圧で12
時間電気泳動する事によりゲル中のDNAを溶出させた
。次にDNAを透析チューブより取り出し凍結乾燥し、
乾固物を100μlの蒸留水に溶解して、イオン交換デ
ィスポーザブルカラムElutip−d(Schlei
cher & 5chuell)を用いて精製した。こ
うしてサケカルシトニン遺伝子を含有するDNA断片を
得た。
また、オリゴヌクレオチドを段階的に集合連結してい〈
従来の手法においては、第5図に示したような精製した
小ブロックを順次凍結していく方法も一般的に行なわれ
ている(たとえば、A。
Gddstein等、バイオケミストリニ(Bioch
mistry)、田、6096 (1980)参照)。
第1A及びB図のヌクレオチド配列を用い第5図の方法
でヌクレオチド配列の全体を製造したところ、それぞれ
50pmoβのフラグメントを使用して122塩基と1
16塩基が対合したDNAが0.2p mojl’得ら
れた。
製造した全遺伝子はすべてT4ポリヌクレオチドキナー
ゼとATPを用いて5′末端をリン酸化した。
プラスミドpHT2の1匹■、−12al断片に、旦μ
m、C1alの制限酵素認識配列が再生するようにサケ
カルシトニン遺伝子を組み込んだ組み替えプラスミドを
造成した(第6図参照)。
すなわち、pHT2の20μgをiooμEのClal
反応液(6m M Tris塩酸、p H7,9,6m
MMgC1t 、 50 mM NaC4)中で制限酵
素−(JaIを10単位加え37℃60分間反応を行い
エタノール沈澱処理によってDNAを沈下させた。
このDNA沈澱を100μlのu1反応液(10mM 
Tris塩酸、p H7,5、? mM MgCj2 
t 、100mM KCl1.7 mM βメルカプト
エタノール)に溶解し制限酵素HpaIを15単位加え
て37℃90分間反応を行った。さらに反応液に、大腸
菌アルカリフォスファターゼ(BAP)0.08単位を
加え65℃30分間反応させて5′末端を脱リン酸化し
た。反応液を100μlのフェノールで洗浄したあと0
.7%アガロースゲル電気泳動(AGE)を行い、大き
なりNA断片を電気泳動法によって回収した。
このようにして得たpH72のC1al、1之l断片D
 N A 0.5 p mofと、5′末端にリン酸基
を含むサケカルシトニン遺伝子0.5pmo/を、T、
DNAライゲーション反応液20 pi (25mM 
HEPES。
pH7,8,7,5mM Mg+lz 、0.2mM 
 ATP。
6mM DTT)に溶解して、T、DNAリガーゼ3単
位と20℃16時間反応し、そのうちの10μ2を用い
て大腸菌株RRIに形質転換させ100μg/mlのア
ンピシリンに耐性の形質転換体を選んだ。第3図のサブ
ブロック3−5と3−7を連結した遺伝子の形質転換株
をRRI/pSCT 2と命名した。
上記形質転換株のプラスミド中のサケカルシトニン遺伝
子の塩基配列は次のようにして分析した。
すなわち、pSCT 2のプラスミドDNA15μgを
15単位の制限酵素HpaIを用いて切断し、大腸菌ア
ルカリフォスファターゼにより5′末端を脱リン酸化し
た後γ〔γ−:、3ミP)ATP及びポリヌクレオチド
キナーゼを用いて5′末端を32pラベルした。次に1
5単位の制限酵素Ban旧を用いて分解後目的とするD
NA断片を精製し、マクサム、ギルバート法により塩基
配列を決定した。
その結果、プラスミドは設計通りの塩基配列を有してい
た。
pH73プラスミド5μg及び15ユニツトのBan旧
を緩衝液(10mM Tris−HC1pH8,0,7
1IIMMg(1,,100mM Mace 、2mM
 β−メルカプトエタノール)20μ!中で3時間反応
させた。エタノール沈澱後、沈澱物を緩衝液(50mM
 Tris−HCj!pH7,2,10mM MgCj
、 、 0.1mM DTT。
80μM dNTP) 20μ!中、1ユニツトのフレ
ノウ断片と22℃で0.5時間反応させた。フエノール
処理後、エタノール沈澱を行った。沈澱物を、緩衝液(
10mM Tris−H(J’ pH7,5、?mMM
gCj2..60mM NaCj2 、7mM  2−
メルカプトエタノール)20μρ中、20ユニツトのヱ
yullと37℃で3時間反応させた。エタノール沈澱
後、沈澱物を緩衝液(66mM Tris−HC1pH
7,6,6,6mMMgCj!z、10mM DTT、
1mM ATP)20μβ中、T4 DNAリガーゼ2
.8ユニツトと共に15℃で200時間反応せた。この
反応物を用いて、ニジエリシャ・コリ88101株を形
質転換した。アンピシリン耐性形質転換株の中から、第
16図に示すような pH731プラスミドをもつ菌株
を単離した。
13μgのpsT21を40μlの担ゴコ緩衝液中で1
8ユニツトのLLLL’ Iで37℃3時間消化した後
エタノールで沈澱させた。これを80#MdNTPを含
む25μlのニックトランスレージ日ン緩衝液中で2ユ
ニツトのDNAポリメラーゼI Kl−enowフラグ
メントと室温で30分間反応させた。
反応後、70℃で5分間処理した後、フェノールで処理
し、エタノールで沈澱させた。沈澱を40μlの旦…I
緩衝液に溶解し、6ユニツトのTh■で37℃1.5時
間消化した後、エタノールで沈澱させた。これを0.0
20Dzaoユニツト(7)Hindlnリンカ−と2
0μlのT4リガーゼ緩衝液中で350ユニツトのT4
リガーゼで22℃6時間反応させ、エタノールで沈澱さ
せた。これを40μlの11iBdI[[緩衝液中で5
0ユニツトのHin dnlで37℃1.5時間消化し
た。これを6%アクリルアミドゲル電気泳動し、200
bpのDNA断片(11を泳動溶出により単離した。
3μgのpBR322を40μlの」旦dl[[緩衝液
で50ユニツトのWin dI[で37℃3時間消化し
た後、エタノールで沈澱させた。これを200μlの5
0 mM Tris−HCj! (pH8,0)に溶解
し、0.04ユニツトのアルカリホスホターゼで65℃
30分間反応させた後、フェノールで処理し、DNA断
片(2)をエタノールで沈澱させた。
DNA断片(1)(約0.5μg)とDNA断片(2)
(約3ttg)をElutip−d(Schleich
er & 5chuell)カラムで精製した後、エタ
ノールで沈澱させた。
これを20μlのT4リガーゼ緩衝液に溶解し、350
ユニツトのT4リガーゼを加え16℃、8時間反応させ
た。3μiのこの反応溶液(約0.6μgDNAを含む
)を用い大腸菌RRI株を形質転換した。50μg /
 m 1アンピシリンを含むLB寒天培地で得られた株
の中から15μg/mlのテトラサイクリンを含むLB
寒天培地で生育できない株を選択した。これらの株から
プラスミドを抽出し、4.4Kb前後のプラスミドを検
索した。さらL Htn dnI、  Rsa I 5
Hinf I s  EcoRI/ Baa旧の消化パ
ターンにより目的のプラスミドを選択した。
【図面の簡単な説明】
第1A、及び18図は、この発明に従って設計された、
サケカルシトニン誘導体の遺伝子(構造遺伝子及びその
周辺部分を含む)の全体図であり;第2図は、従来技術
に従って設計されたサケカルシトニン誘導体の遺伝子(
構造遺伝子及びその周辺部分を含む)の全体図であり; 第3図は、サケカルシトニン誘導体遺伝子の合成過程で
使用したサブブロックの構成図であって、・印は酵素に
よるリン酸基の付加を示し;第4図は、方式(I)に従
って、サブブロック3−5と3−7とからサケカルシト
ニン誘導体遺伝子が生成することを確認するラジオオー
トグラム図であり; 第5図は、従来技術の手法に従ってサブブロックを作製
し、これを集合、連結してカルシトニン誘導体遺伝子を
合成する工程を示し; 第6図は、出発プラスミドp)IT2と、この発明のサ
ケカルシトニン誘導体遺伝子CT2を含有するDNA断
片から組換プラスミドpSCT 2を造成する場合の工
程図であり; 第7図及び第8図は本発明のプラスミド作製の系統図で
あり; 第9図はプラスミドpLMC2の作製(A)、及びメタ
ピロカテカーゼ(C230)コード領域とサケカルシト
ニン(CT)コード領域との連結部の塩基配列(B)を
示し; 第10図はプラスミドpPMC2の作製を示し;第11
図はプラスミドpscT12の作製を示し;第12図は
プラスミドpUcT22の作製を示し;第13図はプラ
スミドpTMC2の作製(A)、及びメタピロカテカー
ゼ(C230)コード領域とサケカルシトニン誘導体(
CT)コード領域との連結部の塩基配列(B)を示し; 第14図はプラスミドpTMC22の作製を示し;第1
5図はプラスミドpTMC32の作製を示し;第16図
はプラスミドpi(Ta2の作製を示し;第17図はプ
ラスミドpKTL 1の作製を示し;第18図はセファ
デックスG−75カラムクロマトグラフィーにおける融
合蛋白質の溶出(B)、及び各画分のSDSポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動のゲルパターン(A)を示′シ;
そして第19図はCNBr処理生成物のRP304によ
るC4逆相HPLCのパターン(A)、及びこれによっ
て精製された両分のTSKG 200OS−カラムを用
いるHPLC(B)を示す。 13   L4 1]−L41 L6− 17−18− 第3図 フロントライン□ マーカー (塩基数) ボトムライン 比pRI $6図 EcoRl 第11図 〈 い 画分N0 (A) 画分煮 第18図 時間ω) (A) 第19図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次のアミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 で表わされるサケカルシトニン誘導体をコードする遺伝
    子。 2、次の塩基配列: 正鎖:TGCTCCAATCTCTCTACT−負鎖:
    【遺伝子配列があります】 から成る特許請求の範囲第1項記載の遺伝子。 3、次のアミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 で表わされるサケカルシトニン誘導体をコードする遺伝
    子の製造方法であって、(1)該遺伝子の塩基配列の部
    分を構成する複数のオリゴヌクレオチドフラグメントを
    合成し、(2)該フラグメントを連結することによって
    複数のサブブロックを作製し、(3)該サブブロックを
    連結する段階を含んで成る方法。 4、次のアミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 から成るサケカルシトニン誘導体をコードする遺伝子、
    及びメチオニンのコドンATGを介してその上流に位置
    するメタピロカテカーゼ遺伝子又はその部分から成るD
    NA断片。 5、前記メタピロカテカーゼ遺伝子又はその部分がメタ
    ピロカテカーゼ遺伝子のSD配列及びメタピロカテカー
    ゼ構造遺伝子の全部又は上流部分から成る特許請求の範
    囲第4項記載のDNA断片。 6、前記メタピロカテカーゼ構造遺伝子の上流部分がメ
    タピロカテカーゼのN端の約35〜200個のアミノ酸
    をコードする遺伝子である特許請求の範囲第5項記載の
    DNA断片。 7、前記メタピロカテカーゼのN端のアミノ酸が197
    個のアミノ酸から成る特許請求の範囲第6項記載のDN
    A断片。 8、前記メタピロカテカーゼのN端のアミノ酸が142
    個のアミノ酸から成る特許請求の範囲第6項記載のDN
    A断片。 9、前記メタピロカテカーゼのN端のアミノ酸が97個
    のアミノ酸から成る特許請求の範囲第6項記載のDNA
    断片。 10、前記メタピロカテカーゼのN端のアミノ酸が37
    個のアミノ酸から成る特許請求の範囲第6項記載のDN
    A断片。 11、大腸菌又はファージのプロモーター系、メタピロ
    カテカーゼ遺伝子又はその部分、次のアミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 から成るサケカルシトニン誘導体をコードする遺伝子、
    及びターミネーターをこの順序で含んで成るプラスミド
    。 12、前記プロモーター系が、lacUV5、P_L、
    又はtac系である特許請求の範囲第11項記載のプラ
    スミド。 13、ターミネーターがλt_L_1、又はtrpaで
    ある特許請求の範囲第11項記載のプラスミド。 14、プラスミドpPLMC2、プラスミドpPMC2
    、プラスミドpTMC2、プラスミドpTMC22、又
    はプラスミドpTMC32である特許請求の範囲第11
    項記載のプラスミド。 15、大腸菌又はファージのプロモーター系、メタピロ
    カテカーゼ遺伝子又はその部分、次のアミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 から成るサケカルシトニン誘導体をコードする遺伝子、
    及びターミネーターをこの順序で含んで成るプラスミド
    により形質転換された大腸菌。 16、前記大腸菌がRB791、HB101株、JM1
    03株、C600株、RR1株、SM32株、又はW3
    110株である特許請求の範囲第15項記載の大腸菌。 17、エシェリシャ・コリ(Escherichia 
    coli)JM103/pLMC2(微工研菌寄第82
    20号)、エシェリシャ・コリ(Escherichi
    a coli)RR1/pPMC2微工研菌寄第822
    2号)、エシェリシャ・コリ(Escherichia
     coli)JM103/pTMC2(微工研菌寄第8
    223号)、エシェリシャ・コリ(Escherich
    ia coli)JM103/pTMC22、又はエシ
    ェリシャ・コリ(Escherichia coli)
    JM103/pTMC32(微工研菌寄第8221号)
    である特許請求の範囲第16項記載の大腸菌。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5716977A (en) * 1980-06-26 1982-01-28 Sumitomo Naugatuck Carpet lining composition
JPS6049798A (ja) * 1983-07-27 1985-03-19 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト 酸アミド−カルボキシ末端を有するポリペプチドの調製

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