JPS61260885A - ロイシンエンケフアリン遺伝子を含有する新規組換えプラスミド - Google Patents

ロイシンエンケフアリン遺伝子を含有する新規組換えプラスミド

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JPS61260885A
JPS61260885A JP10087885A JP10087885A JPS61260885A JP S61260885 A JPS61260885 A JP S61260885A JP 10087885 A JP10087885 A JP 10087885A JP 10087885 A JP10087885 A JP 10087885A JP S61260885 A JPS61260885 A JP S61260885A
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recombinant plasmid
dna
plasmid
leucine enkephalin
gene
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古沢 清孝
Tomokuni Kokubu
国分 友邦
Keishiro Tsuda
津田 圭四郎
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/665Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans derived from pro-opiomelanocortin, pro-enkephalin or pro-dynorphin
    • C07K14/70Enkephalins

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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 本発明は、ペプチドホルモンの一種であるロイシンエン
ケア7す7 (Tyr−Gly  Gly Phe −
Leuの5個のアミノ酸よりなるペンタペプタイド)を
暗号化する遺伝子を含有する組換えプラスミドに関する
ものである。この発明の組換えプラスミドの産業上の利
用分野としては、生物化学工業、微生物工業、及び医療
分野に好適である。
従来の技術 ロイシンエンケファリンは、あへん様ペプチドとして知
られ、習慣性のない鎮痛剤または麻酔薬としての利用が
期待される興味深いポリペプチドである。ロイシンエン
ケファリンを暗号化した遺伝子を組込んだプラスミドに
関しては、報告がな(、新規プラスミドである。
本発明の技術的背景としては、いわゆる遺伝子操作技術
がある。最近、遺伝子操作技術の進歩に伴って、興味深
いポリペプチドを生産しようとする場合、ポリペプチド
に対応する遺伝子であるDNAを2例えば、生体よりク
ローニングと呼ばれる方法で分離するなどして、これを
適当なプラスミドに組込んで2組換えたプラスミドを大
腸菌などの微生物の細胞中に導入し、プラスミド上の遺
伝子を発現させ、目的ポリペプチドを細胞から抽出する
ことができるようになった。このような状況においては
、目的ポリペプチドを暗号化した遺伝子を含むプラスミ
ドを取得することが最も重要な課題であり、また目的ポ
リペプチドが異なれば。
おのずからその方法論が異っており、この点が解決しな
ければならない技術課題である。
発明の目的 上記のような背景に鑑み本発明者らは、ロイシンエンケ
ファリン遺伝子を安定にかつ効率的に保持する組換えプ
ラスミドの構築を目的として、鋭意研究を重ね、目的ポ
リペプチドが短かいことに注目し、ポリペプチドに対応
するDNAを化学合成法により創製すること、及び導入
するためのプラスミドベクターとして、すでに本発明者
らが開発した発現効率が非常によい遺伝子を有するpT
P6−10を用いること、宿主としてEcoliK12
C600株を用いることを考案し、Cれに基づいて本発
明を完成させるに至った。
発明の構成 本発明の新規組換えプラスミドpLEG+は、プラスミ
ドベクターの選定、ロイシンエンケファリンを暗号化す
るDNAの化学合成2合成したDNAのプラスミドベク
ターへの組込み9組換えプラスミドのE、coli K
12G600株への導入9組換えプラスミドを有する菌
体の分離、プラスミドの分離の過程をへることによって
作成することができる。
プラスミドベクターとしては、すでに本発明者らが開発
した高効率発現遺伝子を有するpTP6−10を用いた
(特願 58−009735 ’)。pTP6−10に
は、EcoRIにより切断される部位が1ケ所あるが、
これは、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFRと略す。)遺
伝子中にあり、この遺伝子は高効率に発現し、菌体あた
り約1096に及ぶまでDHFRを生産する。
ロイシンエンケファリンを暗号化するDNAとしては 1)5°−aAATTCATGTACGGTGGTTT
CCTGTAATG−3゜ 2)5°−dAATTCATTACAGGAAACCA
CCGTACATG−3゜ を、ホスホアミダイト固相合成法により合成したものを
用いたが2本発明は9合成法によって制限されるもので
はない。合成によって作られた2本の28量体のDNA
の5°末端は、OH基であるので、常法に従い、ポリヌ
クレオチドキナーゼを用いてリン酸化した。リン酸化し
た2本のDNAをアニールすることにより、第2図に示
すように。
(5°’)AATT−3°の4塩基がつきでた末端を形
成する。この末端は、制限酵素EcoRIによって切断
された断点と相補性を有し、DNA!Jガーゼを用いる
ことにより、EcoRI部位に結合することが可能であ
る。
5°末端をリン酸化した後アニールして得られた28塩
基対のDNAを、あらかじめEcoRIで切断したpT
P6−10と混ぜ合わせ、これをT4−DNAリガーゼ
を用いて連結することにより化学合成ロイシンエンケフ
ァリン遺伝子が組込まれたプラスミドを含む連結プラス
ミド混合物を作ることができる。しかしながら、この状
態では9組込まれ方に種種の可能性があり、目的の組換
えプラスミドを得ることが困難であるので、何らかの方
法で選別を行なわなければならない。本発明においては
1本発明者がすでに開発しているプラスミドベクターp
TP6−10を用いることにより、この問題を解消した
すなわち、連結したプラスミドの混合物を、トランスホ
ーメイション法によりE、coli  K12C600
株に導入し、菌体の薬剤耐性を調べることにより、第一
回目の選別を行なうことができた。
pTP6−10は、E−coHK12C600株に導入
されると、菌体をアンピシリン耐性及びトリメトプリム
耐性に形質転換することができるが、pTP6−10の
EcoRI部位に異種DNAが導入された場合は、DH
FR遺伝子の構造が変化するために正常なりHFRタン
パクを作ることができなくなり。
トリメトプリム耐性が失なわれる。この性質に従えば、
pTP6−10のEcoRI部位に目的DNAウ≦結合
した組換えプラスミドを保有する菌体は。
fンピシリン耐性を示すが、トリメトプリムにはもはや
耐性を示すことができなくなる。従って。
アンピシリンに耐性で、かつ、トリメトプリムに感受性
な形質転換菌株を選択した。このような菌株のもつプラ
スミドには、目的のDNAが導入されていることは確か
ではあるが、結合の仕方が目的と異っていたり、28塩
基対のDNAが何重にもつながって導入されている可能
性がある。そこで、さらに、アンピシリンに耐性で、ト
リメトプリムに感受性な形質転換株について、実際、ロ
イシンエンケファリン抗体と反応するポリペプチドを生
産するか否かについて調べ、ロイシンエンケファリン抗
体と反応するポリペプチドを産生ずる菌株を得ることが
できた。最後に、得られた菌株からにプラスミドを分離
して、実際9組込まれたDNA及びその周辺の塩基配列
を調べることにより目的のDNAが目的通り組込まれた
プラスミドを選別することができたのである。
このようにして得られたpLEGlは全く新規な組換え
プラスミドである。そして、pLEGlはE、 col
i K12G600株に導入されて安定状態に保たれ、
pLEGlを含有するE、coli K12C600株
は微工研にFERM  P−8225として寄託されて
いる。
第1図は本発明のpLEGlの全塩基配列を示す図であ
る。第2図は、化学合成したDNA由来の部分の遺伝子
配列、及び、新規組換えプラスミドpLEG1がE、c
oliに組込まれて発現した場合。
化学合成したDNA由来の部分から作られて(るペプチ
ドのアミノ酸配列を示した図である。新規組換えプラス
ミドpLEG1は全長4443塩基対よりなり、ロイシ
ンエンケファリン遺伝子は第2図の483番目の”T’
から497番目の”G”までの15塩基対であり、この
部分はE coRI切断により第2図に示す28塩基対
の断片として切り出すことができる。この28塩基対の
DNA断片は、高効率発現遺伝子であるDHFR遺伝子
の途中に組込まれている。DHFRを暗号化する遺伝子
は第1図の59番目の1A”から474番目の”G”ま
でと、503番目のA″から564番目の”G″までの
477塩基対より成る。474番目のG″の後にロイシ
ンエンケファリン遺伝子を含む28塩基対のDNA断片
が結合することにより生じた融合遺伝子が発現すると、
カルボキシル末端からの5個のアミノ酸がロイシンエン
ケファリンであり、その1つ前のアミノ酸がメチオニン
である146個のアミノ酸より成る融合蛋白質が作られ
るはずである。従って、ロイシンエンケファリンに対す
る抗体と反応し、免疫学的にこの融合蛋白質の産生を検
出することが可能である。
次に本発明の実施例を示す。
実施例 pLEGlの作製 ロイシンエンケファリンを暗号化するDNAとしては。
1)5’−aAATTCATGTACGGTGGTTT
CCTGTAATG−3°と 2)5’−dAATTCATTACAGGAAACCA
CCGTACATG−3’ の2本のDNAを、DNA自動合成機(5ystec社
製 Mj crosyn 1450型)を■いて、ホス
ホアミダイト固相合成法に従って合成し、それぞれ約1
゜50Dユニツト及び4.50 Dユニットの合成りN
Aを得ることができた。1)の配列及び2)の配列のD
NAを、それぞれ、Q、1m/及び0.3m1O)反応
液A (50mM Tris−HC1−pH7,9,1
0mMMgC12,5mM  ジチオトレイトール、0
.1 mMATP)に溶かし、90’Cで1分間保ち、
その後37℃で、5分間数(l Ltだ後+ユニットの
T4−ポリヌクレオチドキナーゼを加え、30分間酵素
反応を行わせた。90°Cで、10分間放置することに
より。
酵素を失活させた後、それぞれ、Q、Q5mJずつ取り
、混ぜ合わせ、これを60’Cで、30分間放置するこ
とにより、相補的相互作用によりアニーリングを行わせ
た。この溶液を、A液と呼ぶことにした。
次に2合成りNAを挿入するベクターDNAであるpT
P6−10.約0.0011n9を0.11+1/の反
応液B (7mM Tris−HCI、 pH7,4,
7mM MgCl2.7mM  2−メルカプトエタノ
ール、6mMNaC1)中で、  2:1− 二7トE
coRIを用いて、37°Cで、60分間酵素反応を行
わせた。その後、60°Cで、10分間放置することに
より、酵素を失活させた。この溶液を、B液と呼ぶこと
にした。
A液より0.0011R1を、B液より0.074R1
をit)、Mf合わせ、これニ、  0.015mlの
IMTris −HCI、 pH7,4,0,015r
nlのIM  MgCl2、 0.015114の0.
1Mジチオトレイトール、及び0.015dの5mM 
ATPを加え、混合後、0゜5ユニツトのT4−DNA
IJガーゼを添加し、冷蔵庫中(約4−10℃)で、1
8時間、DNAの連結反応を行わせた。
この反応物を、 Norgardらの方法(M、V。
Norgard、 K、Keem+ J−JoMona
han ; Gene、 vol、3゜pp、 299
 (1978) )に従って、  E、coli I(
12G600株に取り込ませた。この処理をした菌体を
、50m9/4のアンピシリンナトリウムを含む栄養寒
天培地(ll中に、2gのグルコース、Igのに2HP
O4,5gのイーストエキス、5gのポリペプトン、及
び15gの寒天を含む寒天培地)上に塗布し、37°C
で、24時間培養することにより。
500個以上のコロニーを得ることができた。これらの
コロニーから、適当に100ffIA選び、50119
/lのアンピシリン及び20〜/、イのトリメトプリム
を含む栄養寒天培地上に、つまようじを用いて、1個づ
つ移し、37°Cで、24時間培養したところ、15個
がトリメトプリムを含む培地では生長できなかった。こ
の15個の菌株から適当に8個選んで、それぞれ、5Q
mlの50■/lのアンピシリンナトリウムを含む栄養
培地(ll中に、2gのグリコース、Igのに2HPO
4,5gのイーストエキス、及び5gのポリペプトンを
含む液体培地)で、対数生長期まで培養した。それぞれ
の培養液を遠心分離し、菌体を集め、それぞれ、21R
1の50 mM ’)ン酸緩衝液に懸濁し、音波破砕に
より細胞を破砕し、これを、 20000 rpmで1
時間、遠心分離し、上清を得た。得られた上清(それぞ
れIt)0倍に希釈)をミクログレートに吸着させ、こ
れに、ロイシンエンケファリンに対する抗血清(ウサギ
からの)を加え、洗浄した後、西洋わさびペルオキシダ
ーゼで標識したヤギ抗ウサギ免疫グロブリン抗体を加え
、さらに、洗浄した。固定化された西洋わさびペルオキ
シダーゼの活性を測定したところ、8株のうち1株が。
0.870という値であり、他の7株では、コントロー
ルとして用いたプラスミドを保持しないE。
coli K12G600株の値、0.303と同じ値
であった。
0、870の値を示した株のプラスミドをpLEGlと
名づけ、この菌株から* TanakaとWeisbl
umの方法(T−Tanaka、 B、 Weiblu
m ;J−Bacter iology。
vat、121.pp、354 (1975))に従っ
て、プラスミドを調製した。
得られたp L E G 1の全塩基配列を、 Max
am−GNbert法及びダイデオキシ法に従って決定
したところ、第1図に示す結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、、LEGIの全塩基配列を示した図であり、
2本鎖DNAのうち片方のDNA鎖配列配列を、5′末
端から3°末端の方向から記述している。図中符号は、
核酸塩基を表わし、Aはアデニン、Cはシトシン、Gは
グアニン、Tはチミンを示している。 第2図は、化学合成したDNA及びそれが暗号化するア
ミノ酸配列を示した図である。図中符号は、核酸塩基及
びアミノ酸を表わし、Aはアデニン、Cはシトシン、G
はグアニン、Tはチミン。 Pheはフェニルアラニン+Met  はメチオニン。 Tyrはチロシン、Glyはグリシン* Leu 、は
ロイシン* 5topは停止暗号を示し、ている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、宿にアンピシリン耐性を与えることができ第1図に
    おいて示されるDNA配列を含有し、制限酵素EcoR
    I による切断によって、第2図において示される28
    塩基対よりなるロイシンエンケファリンを暗号化するD
    NA配列を切り出すことができるという特徴を有する、
    4443塩基対よりなる新規組換えプラスミドpLEG
    1。 2、特許請求範囲第1項記載の新規組換プラスミドpL
    EG1を含有するEcoliK12株。
JP10087885A 1985-05-13 1985-05-13 ロイシンエンケフアリン遺伝子を含有する新規組換えプラスミド Granted JPS61260885A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7825231B2 (en) 2005-06-01 2010-11-02 Darren P. Wolfe Method of amidated peptide biosynthesis and delivery in vivo: endomorphin-2 for pain therapy

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7825231B2 (en) 2005-06-01 2010-11-02 Darren P. Wolfe Method of amidated peptide biosynthesis and delivery in vivo: endomorphin-2 for pain therapy
US8003622B2 (en) 2005-06-01 2011-08-23 Darren Wolfe Peptide biosynthesis and pain therapy
US8846889B2 (en) 2005-06-01 2014-09-30 Darren P. Wolfe Peptide biosynthesis and pain therapy

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JPH0148754B2 (ja) 1989-10-20

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