JPS61291598A - 魚類カルシトニン誘導体及びその製造方法 - Google Patents

魚類カルシトニン誘導体及びその製造方法

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JPS61291598A
JPS61291598A JP60130815A JP13081585A JPS61291598A JP S61291598 A JPS61291598 A JP S61291598A JP 60130815 A JP60130815 A JP 60130815A JP 13081585 A JP13081585 A JP 13081585A JP S61291598 A JPS61291598 A JP S61291598A
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JP
Japan
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gene
calcitonin derivative
plasmid
metapyrocatechase
coli
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JP60130815A
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Hiroyuki Narishima
成島 裕之
Tetsuzo Miki
鉄蔵 三木
Takaomi Ikari
貴臣 碇
Muneki Omori
大森 宗樹
Kiriko Ikushima
幾島 規理子
Reiko Matsumoto
礼子 松本
Kazuo Watabe
渡部 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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    • C12N9/0069Oxidoreductases (1.) acting on single donors with incorporation of molecular oxygen, i.e. oxygenases (1.13)
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/70Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction
    • C07K2319/74Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction containing a fusion for binding to a cell surface receptor
    • C07K2319/75Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction containing a fusion for binding to a cell surface receptor containing a fusion for activation of a cell surface receptor, e.g. thrombopoeitin, NPY and other peptide hormones

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、魚類カルシトニン誘導体及びその製造方法
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、高カルシウム血症、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鬆症に対し
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鯰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、例えば
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、n、co
pp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(Calc
ito−ntn、 Proc、 2nd、 Int、 
Sympo、)ロンドン、ハイネマン281 (198
1)により報告されている。また、ウナギカルシトニン
は特に、活性が高いのみならずイン−ビトロにおける血
清中又は肝、腎等の臓器の抽出液中での安定性が極めて
高い。このため、魚類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。従って魚類カル
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、魚類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魚類カ
ルシトニンの製造のための前駆体として使用することが
でき、且つそれ自体としてもカルシトニンの生理活性を
用する魚類カルシトニン誘導体、及びその製造方法を提
供しようとするものである。
〔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 Vat Leu GlyLys Leu Ser
 Gln Glu Leu His Lys Leu 
GinThr Tyr Pro Arg Thr、 X
  Y  Gly Z  GlyThr Pro Gl
y (配列中、XはAsn又は^spを表わし、YはThr
又はValを表わし、そしてZはSer又はAlaを表
わす、)で表わされる魚類カルシトニン誘導体;及び前
記魚類カルシトニン誘導体をコードする遺伝子と他の蛋
白質をコードする遺伝子を含有しこれらの遺伝子を大腸
菌中で発現することができるプラスミドにより形質転換
された大腸菌を培養して該魚類カルシトニン誘導体と該
他の蛋白質とを含んで成る融合蛋白質を生成せしめ、こ
の融合蛋白質を回収し、回収された融合蛋白質を切断し
て前記魚類カルシトニンを遊離せしめ、そしてこれを採
取することを特徴とする前記誘導体の製造方法を提供す
ることにより解決される。
〔具体的な説明〕
A0缶 カルシトニン誘 この発明の魚類カルシトニン誘導体はアミノ酸32個か
ら成る魚類カルシトニンのC末端にさらに1個のグリシ
ン(Gly)が付加されたものであり、例えばサケカル
シトニン誘導体は次のアミノ酸配列(II): を有し、天然サケカルシトニン■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。
また、ウナギカルシトニン誘導体は次のアミノ酸配列(
■): を有し、天然ウナギカルシトニンの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。
しかしながら、この発明の魚類カルシトニン誘導体は前
記のアミノ酸配列(n)で表わされるサケカルシトニン
誘導体、及び前記アミノ酸配列(I[[)で表わされる
ウナギカルシトニン誘導体に限定されるのではなく、一
般式(1)のアミノ酸配列におけるアミノ酸残基X、Y
、及びZの具体的な任意の組み合わせから成るすべての
カルシトニン誘導体がこの発明の範囲に属する。
B、魚類カルシトニン誘導体の製造 一般にカルシトニンのごとき比較的分子量の小さいペプ
チドを遺伝子工学的手法により大腸菌を用いて製造する
には、まず目的ペプチドと他の蛋白質との融合蛋白質を
コードする遺伝子を用いて融合蛋白質を生成せしめ、次
にこれを切断して目的とするペプチドを得るのが得策で
あるといわれている。
このため本発明においては、まず、魚類カルシトニン誘
導体をコードする遺伝子と他の蛋白質、例えばメタビロ
力テカーゼ又はその部分をコードする遺伝子とを連結し
、この遺伝子を含有する大腸菌用発現プラスミドを作製
し、このプラスミドにより形質転換された大腸菌を培養
することによって融合蛋白質を生成せしめる。この融合
蛋白質は主として大腸菌の菌体内に蓄積されるため、培
養物からまず培養菌体を分離し、次にこの培養菌体から
前記融合蛋白質を回収し、最後にこの融合蛋白質を切断
して目的とする魚類カルシトニン誘導体を遊離せしめて
そしてこれを採取精製する。
1、 サケカルシトニ・ン誘導体の遺伝子系の作製(1
) サケカルシトニン誘導体構造遺伝子の合成サケカル
シトニン誘導体をコードする構造遺伝壬申には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、ニュクレイック・アシズ・リサーチ(Nucl
eic Ac1ds Re5−earch)、 10.
6639 (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誘導体の
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。
正鎖:TGCTCCAATCTCTCTACT−負鎖:
 ACGAGGTTAGAGAGATGA−TGCGT
TCTGGGGAAGTTGAGT−ACGCAAGA
CCCCTTCAACTCA−CAGGAATTACA
TAAGCTGCAA−GTCCTTAATGTATT
CGACGTT−ACTTACCCGCGTACCAA
CACT−TGAATGGGCGCATGGTTGTG
A−GGTTCTGGTACACCTGGTCCAAG
ACCATGTGGACCA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m
RNA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1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、R9Granth
am等ニュークレイツク・アシド・リサーチ(Nucl
eic Ac1ds Re5earch)、  943
 (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末端に翻訳停止コドンを、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ッン反応、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前記のように設定
した。
この構造遺伝子は、クロスハイブリダイゼーションを少
なくするために例えば第2図に示すようなサブブロック
を作製して段階的に集合、連結することか好ましい。サ
ブブロック相互の接着部位としては、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。
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、■、 Hsivng等、ニュークレイツク・
アシズ・リサーチ(NucleicAcids Re5
earch) 6 1371 (1979) 、および
K。
Agarwal等、ネイチェアー(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デオキシシチジン(以下デオキシ
シチジンを単にシチジンと記載する。デオキシグアノシ
ン、デオキシアデノシンもまた同じ)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
,CC,TT、、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−
31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、酸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(第3図
)。
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pH72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を含有する形質
転換株をRRI/pSCT2と称する(第4図)。
この菌株RRI/ pSCT 2は微工研菌寄第777
5号(FERMP−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A 白 をコードするDNA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
等の観点からメタピ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
メタピ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。このメタピロカテカー
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
メタピ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、98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
融合蛍白質が発現されることが確認された。
(3)  又里ブ立玉lヱ 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λL L1% 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pLMC2la
cUV5  λtL、    231pPMC2P t
    λj+、+    231pTMC2tac 
   trp a    176pTMC22tac 
   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、88101株
、JM103株、0600株、RRI株、SM32株、
W3110株等を使用することができる。
(5)    ブースミドの   び  の 量本発明
において前記のプラスミドを作製する場合、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psct
 2から適当な制限酵素によって該構造遺伝子を含むD
NA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5図及び第
6図に示す、これらの図中、(pSCT 2 )はカル
シトニン誘導体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1acLIV5
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
シェリシャ・コリ (Escherichia col
i) 1(BIOI /psLMKIJ(FERM P
−7616トして、W3110/ psLMKIがFE
RM P−7617として、RRI/psLMK1がF
ERM P−7618として、そしてRB791/ps
LMK1がFf!RM 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pH73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エシェリシ中・コリ  (E
scherichia  coli)   HB  1
01/pHT3が FERM  P−7776として、
C600/ pHT3がFERM P−7777として
、そして−3110/pHT3がFERM P−777
8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pTccM1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エシェリシャ・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
エイラ及びJ、メッシング、ジーン(Gene)Vof
fi 19,259−258頁、(1982) )。
プラスミドLMC2 実施例1 〔第5図、第7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lacUV
5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
。メタピ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7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)から成る融合蛋白質をヨードする。
このプラスミドを含む大腸菌エシェリシャ・コリ(Es
cherichia colt)JM103 /pLM
C2は、工業技術院微生物工業技術研究所に徽工研菌寄
第8220号(FERM P〜111220)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Xが確認さ
れた。また、この蛋白質はサケカルシトニン■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5図、第8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pH7
31はプラスミドpHT3から参考例2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
びそれに続くメタピ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λ
tL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エシェリシャ・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8
222号(FERM P−8222)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6図、第11図)に詳細に記載する方法に
よりプラスミドpTCCMAX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6図、第11図A)に記
載する方法により、プラスミドI)TCCMI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3(第6図、第9図、第10図、第15図)6
2記載する方法によりプラスミドpSCT 2、pUC
91,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
続くメタピ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trp a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11図Bに示す。
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142個のアミノ酸、メチオヨン、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エシェリシャ・コリ(Es
cherichia coli) JM103/pTM
C2は工業技術院微生物工業技術研究所に微工研菌寄第
8223号(FERM P−8223)として寄託され
ている。
プラスミドTMC22 実施例8及び9(第6図、第12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37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。
発現プラスミドpTMC32 実施例10(第6図、第1.3図)に詳細に記載する方
法により、プラスミドpTMc12とpTMC22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98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132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エシェリシャ・コリ(Es
cherichia colt) JM103/pTM
C32は、工業技術院微生物工業技術研究所に微工研菌
寄第8221号(FERM P−8221)として寄託
されている。
プラスミドpTMC2、pTMC22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 / m 7!のアンピシリンを
含むLB培地で一夜培養し、この培養液0.05meを
5mf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I PTG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IPTG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
00.97MC32を有する株では分子量約14,00
0(7)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。
2、 ウナギカルシトニン誘導体遺伝子系の作製+11
  ウナギカルシトニン誘導体構造遺伝子の作製 前記のごとく、ウナギカルシトニン誘導体においてはサ
ケカルシトニン誘導体中の26位のアミノ酸であるアス
パラギンがアスパラギン酸に、27位のアミノ酸である
スレオニンがバリンに、そして29位のアミノ酸である
セリンがアラニンに置き換えられている。このように、
サケカルシトニン誘導体のアミノ酸配列と比べて3個の
アミノ酸が異なるに過ぎないウナギカルシトニン誘導体
の遺伝子の合成は、すでに合成されているサケカルシト
ニン誘導体遺伝子を、公知の変異誘発法、例えばオリゴ
ヌクレオチドプライマーを用いる特異的塩基置換変異(
Directed mutation)法により処理す
ることにより行うのが有利である。従って、本発明にお
いては、上記サケカルシトニン誘導体遺伝子に特異的塩
基置換変異をかけることにより、サケカルシトニン誘導
体の第26位、第27位及び第29位のアミノ酸である
アスパラギン、スレオニン及びセリンのコドン、すなわ
ちAAG、ACT及びTCTをそれぞれアスパラギン酸
、バリン及びアラニンのコドン、例えばGAC,GTT
OCTに変え、ウナギカルシトニン誘導体の遺伝子を得
る。これらのコドンは塩基配列中で相互に近接している
ため、1つのプライマーオリゴヌクレオチド、例えば次
の配列: 5’ TGGT(重TGGTT並匹CCATGCGC3
’Ala  VarAsp を有する合成オリゴヌクレオチドを用いて前記の変異を
行うことができる。
この変異処理は例えば次の様にして行われる。
すなわち、前記プラスミドpSCT 2を制限酵素1匹
■及び5alIで切断して0.6 kbpの断片を得る
他方、ファージM13n+p9の2本鎖DNAを盈懸■
及び5alIで切断することにより2.7 kbpの断
片を得る。これらをT4DNAリガーゼによって連結し
、これを用いて大腸菌JM103を形質転換し、この形
質転換体を培養することにより1本鎖組換体ファージD
NAを得る。こうして得られた、サケカルシトニン誘導
体遺伝子のアンチコーディング鎖(負鎖)を含有する1
本鎖DNAを得る。この組換体ファージをCTM31と
称する。このファージ1本鎖DNAを鐘形として前記プ
ライマーを用いて2本鎖DNAを形成した後これを精製
し、これを用いて大腸菌JM103を形質転換する0次
に、ファージプラークを、例えばstpで標識された次
の合成オリゴヌクレオチドプローブ: 5’ TCGTGGTTGCAGCCA 3’を用いて
スクリーニングし、変異体ファージを得る。この塩基配
列を決定し、目的とする変異が導入された遺伝子(ウナ
ギカルシトニン誘導体遺伝子)を含有するファージを選
択し、これをC7M41と称する。
こうして得られた、ウナギカルシトニン誘導体をコード
する遺伝子は次の塩基配列: 圧填:TGCTCCAATCTCTCTACT−負鎖:
 ACGAGGTTAGAGAGATGA−TGCGT
TCTGGGGAAGTTGAGT−ACGCAAGA
CCCCTTCAACTCA−CAGGAATTACA
TAAGCTGCAA−GTCCTTAATGTATT
CGACGTT−ACTTACCCGCGTACCGA
CGTT−TGAATGGGCGCATGGCTGCA
A−GGTGCTGGTACACCTGGTCCACG
ACCATGTGGACCAを有する。
なお、サケカルシトニン誘導体遺伝子(ファージCTM
31の部分)、ウナギカルシトニン誘導体遺伝子(ファ
ージCTM41の部分)、プライマーオリゴヌクレオチ
ド、及びプローブオリゴヌクレオチドのそれぞれの塩基
配列を、サケカルシトニン誘導体及びウナギカルシトニ
ン誘導体のアミノ酸配列と共に第16図に示す。
(2)、融合 白 をコードするDNA断前記のごとく
、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、本発明のウナギ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ピロカテカーゼ又は
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アミノ酸とメタピ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、例えばウナギ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
DNA断片を用いることができる。このメタピロカテカ
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。
メタピロカテカーゼ構造遺伝子部分の大きさは広範囲に
変えることができる。
(3)発現プラスミド 本発明の発現プラスミドは、大腸菌プロモーター系、及
び前記融合蛋白質遺伝子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lacUV
s系、Pt系、tac系等を使用することができる。
具体的な発現プラスミドの例として、例えば発現用プラ
スミドpTccM1に前記ファージCTM41のウナギ
カルシトニン誘導体遺伝子を挿入することにより得られ
る発現プラスミドpCTM 4を挙げることができる。
プラスミドpTccM1はtacプロモーター及びその
下流に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(II!5cherichia coli)R
B791/pTccM1がFl!RM P−7780と
して、そしてJM103/pTccM1がFERMP−
7781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pCTM 4の作製に当っては、第17図(
A)に示すように、ウナギカルシトニン誘i体遺伝子(
図中CTで示す)を含有するファージCTM41の2本
鎖型をEcoRIで消化することによりウナギカルシト
ニン遺伝子の0位のメチオニンコドンより上流であって
その近傍に位置するEcoRI部位を切断し、フィル−
インによって平滑化し、さらにウナギカルシトニン誘導
体遺伝子の下流に存在する5all部位を5allによ
り切断する。次にウナギカルシトニン誘導体遺伝子を含
む590b9の小断片を単離する。
他方、プラスミドpTccM1を人■■で消化すること
により該プラスミド中のメタピロカテカーゼ遺伝子(図
中0230で示す)の中間に位置するAva1部位を切
断し、フィル−インにより平滑化する。
次に、メタピロカテカーゼ遺伝子の下流に位置する下刃
」部位を5allにより切断し、メタピロカテカーゼ遺
伝子の下流部分が除去された2940bpの大断片を単
離する。
次に、これらの両断片をT4DNAリガーゼにより連結
し、これを用いて大腸菌JM103株を形質転換し、ウ
ナギカルシトニン誘導体遺伝子が適切に挿入されたプラ
スミドを含有するクローンをコロニーハイブリダイゼー
ション、塩基配列の決定等により選択する。このような
プラスミドの1つをpCTM 4と称する。このプラス
ミド中のウナギカルシトニン誘導体遺伝子(C7M41
由来)の上流部とメタピロカテカーゼ遺伝子(pTCC
M 1由来)の下流部との連結領域の塩基配列を第17
図(B)に示す。
このプラスミドpCTM 4はtacプロモーターの支
配下にメタピロカテカーゼのアミノ酸及びその下流のウ
ナギカルシトニン誘導体の33アミノ酸からなる融合蛋
白質(合計174アミノ酸)をコードする遺伝子を含有
する。このプラスミドを含有する大腸菌エシェリシャ・
コリ (Ecscherichiacot i) JM
103/pCTM4は、工業技術院微生物工業技術研究
所に微工研菌寄第8239号(FERM P−8239
)として寄託されている。
38  その他のカルシトニン誘導体の遺伝子系の作製 以上、サケカルシトニン誘導体の遺伝子系、及びサケカ
ルシトニン誘導体の構造遺伝子から出発するウナギカル
シトニン誘導体の遺伝子系の作製について記載したが、
同様にして一般式(I)で示されるアミノ酸配列中のX
 、 Y、及びZに、この一般式(I)において定義さ
れている具体的なアミノ酸を適用することにより規定さ
れる本発明の範囲に属する各種のカルシトニン誘導体の
遺伝子系を作製することができる。すなわち、本発明の
ウナギカルシトニン誘導体の構造遺伝子は、サケカルシ
トニン誘導体の構造遺伝子中の該当部分(第26位、第
27位及び第29位のアミノ酸をコードする部分)に特
定のブライマーオリゴヌクレオチドを用いて特異的塩基
変換変異をかけることによって作製したが、適切な塩基
配列を有するプライマーオリゴヌクレオチドを用いるこ
とによって、該当部分の塩基配列を任意に変え、任意の
カルシトニン誘導体の構造遺伝子を作製することができ
る。
次に、このようにして作製された構造遺伝子を、例えば
前記のサケカルシトニン誘導体遺伝子又はウナギカルシ
トニン誘導体遺伝子と同様に操作して発現プラスミドを
作製することができ、そしてこのようにして作製された
プラスミドにより形質転換された大腸菌を用いて、後で
サケカルシトニン誘導体及びウナギカルシトニン誘導体
について詳細に記載する方法と同様にして、一般式(I
)により定義された任意のカルシトニン誘導体を製造す
ることができる。
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、RRI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。菌体濃度が所望濃度、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、例えばイソプロピル−β−D−チ
オガラクトピラノシド(isopropyl−β−D 
−thiogalactopyranoside:IP
TGと略す〕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pH7,
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50mMリン酸カリウム緩
衝液pH7,5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、魚類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熔解し、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
、目的とする魚類カルシトニン誘導体を遊離せしめる。
最後に、この魚類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11例えばCI8カラム
クロマトグラフィー、CJRPカラムクロマトグラフィ
ー、TSK G2000 S−カラムクロマトグラフィ
ー等が適当である。
C,3カルシトニンの  ・ アミノ酸分析の結果を次の表に示す。
以下余白 表中Guyの理論値はC末端にGuy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
同一であることが確認された。
(2)   製されたウナギカルシトニン法律の扼 アミノ酸分析の結果を次の表に示す。
以下余白 表中Glyの理論値はC末端にGly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
ミノ酸組成は文献記載のウナギカルシトニンに残基のグ
リシンが付加したもののそれとよく一致した。
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、そのアミノ酸配列が予想されたウナギカ
ルシトニン誘導体のそれと同一であることが確認された
(3)魚類カルシトニン誘導体の生理活性本発明の魚類
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。例えばサケカルシトニン誘導体
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
。従って本発明の魚類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(日本チャールス・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■(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400ng/kgとし、以下
公比2で283,200,141,100.71および
50ng/kgの7用量を、CTは最高投与量を40 
n g/kgとし、以下公比2で20.10および5n
g/蹟の4用量を設定した。被験液は投与液量が体重1
00g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100 gあ
たり1.0mj!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0−Cresolphthaiei
n 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−VX100O(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5GIE−
1の比活性を求めた。結果を次の°表に示す。
以下余白 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50 n g / kg群は検定には使用で
きない。
そのため、CTは10 、20および40 n g /
 kg群、5GE−1はCTと公比を同じにするため、
71 、141および283 n g / 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%信軌限界は約0.11〜0.17倍であ
った。
サケカルシトニンは、ヒトに対して、ヒトカルシトニン
の約20〜30倍の活性を示すと言われているので、こ
の値は、この発明のサケカルシトニン誘導体が、ヒトに
対して、ヒトカルシトニンの約3〜4倍の活性を示すこ
とを強く示唆している。
(4)天然魚類カルシトニンの前駆体としての有用性 本発明の魚類カルシトニン誘導体はまた、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゛−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(Carlsberg Res+Co++n
un、+ 45+237;45.3601980) )
 、32位のプロリンがアミド化された天然魚類カルシ
トニンに転換することができる。すなわち、本発明の魚
類カルシトニン誘導体は活性の高い天然魚類カルシトニ
ンを製造するための中間体としても有用である。
mエ プラスミドLMC2の マi 第7図) 20μgのpSCT、2を150μlの旦gI緩衝液中
で30ユニツトの1匹Iで37℃、3時間消化した後、
エタノールで沈澱させた。0.020Dzaoユニツト
の5allリンカ−d (GGTCGACC)を10m
MATPを含む10μlのキナーゼ緩衝液(50mMT
ris−HCl、 pH7,6,10mM MgC1z
 、10mM2−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と旦11で消化したDNAとを20μ
βのT4リガーゼ緩衝液(66m M Tris−HC
l、pH1,6,6,6mM Mg(Jz 、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5囮」緩
衝液(10mM Trjs−HCj! 、 p H7,
5,7mMMgCj!、、175mM Na(J 、 
0.2mMEDTA。
7mMメルカプトエタノール)に溶解し40ユニツトの
主計I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(11を泳動熔出により単離した。
10℃gのpsLMKlを100μlの基11緩衝液中
で40ユニツトの5alIで37℃、5時間消化した後
、エタノールで沈澱させた。これを200μlの50 
m M Tris−HCj!  (p H8,0)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(21 。
(1)のDNA断片(約0.5μg)と(2)のDNA
断片(約1μg)をElutip−d (商標)(Sc
hleicher &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℃、5時間反応させた。この反応溶液5μ
lを用い大腸菌RRI株を形質転換した。50℃g/m
l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■、盈虹1.R拉■/八■■の消化パターンより目
的のプラスミドpLMC2を選択した。
ス」F例」ユ プラスミドPMC2の 1(第5ズ。
第8図) 20℃gのpLMC2を200μlの旦虹■緩衝液中で
40ユニツトの下田」で37℃で3時間消化した後、エ
タノールで沈澱させた。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。
20℃gのpHT31を200μlのΣ旦■、緩衝液中
で40ユニツトの)刀」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200 p 12の
50 mM Tris−HCj!  (pH8,0)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−d(商標)Schl
eicher &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12℃で24時間反応させた。
この反応溶液10μβを用い大腸菌RRI株を形質転換
し、32℃で50℃g/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。
50℃g / m l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 &66 ” 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1ml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Σall消化パターンにより予想される大きさのD
NA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5K383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。
実施例3. プラスミドpscT12の作製(第6図。
玉1回) 大腸菌5K383/ pSCT 2株から得られたプラ
スミドDNA5μgを100μlの旦鳳!緩衝液(10
mM Tris−HCj! 、p H7,5,7mM 
MgC1t 、7m M 2−メルカプトエタノール)
中28ユニツトのC1aIと共に37℃、90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 m MのdGTP、dA
TP、TTP、dCTPヲ含む20ttl!のニックト
ランスレーション緩衝液<50 mM Tris−HC
j! XpH7,2,10mMMg5Oa 、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I・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−0,0
20Dとともにリガーゼ緩衝液20μlに溶解し、T、
DNAリガーゼ700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。。
れを5刀j緩衝液50μlに溶解し、24ユニツト(7
)SalIを加えて37℃、120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200.uI!。
に溶解し、T4 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5011
βを用い、H8101株の形質転換を行った。
アンピシリン50μg/ml!を含むり、B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CD、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−che
n+、)Vol 114.193−197(1981)
 )によって抽出したプラスミドのうち、5ail消化
、および5alI −1匣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。
(i)10#gのpUc9をHindI[[緩衝液(1
0mMTris−HCI!、 1) H7,5,7mM
 MgCl t、60 mM NaC1)100μlに
溶解し、35ユニツトのBindl[[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
20plを加え、各2mMのdGTP、 dATP。
dCTP、 TPPを含む溶液2μi、および大腸菌D
NAポリメラーゼr 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−HCl。
6.6mM MgCj!z 、0.4mM ATPSp
H7,6)20μ!および活性化したXholリンカ−
d(CCTCGAGG)0.020 Dを加えて混合し
、さらにTaDNAリガーゼ350ユニツトを加え、1
2℃で12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、10
0μlの5alI緩衝液に溶解した。この溶液に5al
IおよびXhol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50 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 # 1のTE緩衝
液(10m M Tris−HCf 。
1mM EDTA 、 pH8,0)に)容解した。
(vi)2O4gのpscT12を100 p 1の1
匹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 )この消化物に対するXhoIリンカ−の付与
オヨヒsal I 、X担すによる消化を、(iii 
)、(iv )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120
bpのDNA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50μlを加え、Elutip−dカ
ラム(Schleicher & 5chulりによる
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2oμ11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H8101株に
対して形質転換を行い、50 p g /mlのアンピ
シリンを含むLB寒天培地(1%バクトドリプトン、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。
(にi)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pHcT1
2と一致するプラスミドを選択した。
10μgのpUcT12を100μlのEcoRI緩衝
液(50mM Tris−H(J SpH7,5、? 
mM MgCJ z、100mM NaCj! 、 7
 mM 2−メルカプトエタノール)に溶解し、22ユ
ニツトの旦coRI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。この沈澱を10
0μlのBam旧緩衝液(10m M Tris−H(
J 、 p H8,0,7mMMg(1g、100mM
 NaC1、2mM 2−メルカプトエタノール)に溶
解し、24ユニツトの旦amHI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
)。
300 g(7)pKTLlを100μl (D Ec
oRIii液ニ溶解し、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BamHI緩衝液
に溶解し、72ユニツトのBaa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−borate、 1 mM HDTA、 p
 H8,3)に供し、エチジウムブロマイドで染色した
後、約6oobp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Hlutip
−dカラムによる処理を行った後、エタノールで沈澱さ
せ、50μlのりガーゼ緩衝液に溶解した。
このフラグメント溶液25μ2を前記のDNA消化物(
1)に加えて混合し、さらにTaDNA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5μl用い、大腸菌H8101株に対して
形質転換を行い、50μg / m l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。
5μgのpTccMlを50μlのAuI緩衝液(10
mM Tris−H(J 、 p H8,0,7m M
 MgCIt z、60 mM NaCj!、7mM2
−メルカプトエタノール)に溶解し、20ユニツトの人
val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dGT
PおよびdCTPを含む溶液2μl、および大腸菌DN
AポリメラーゼKlenov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200μEの
81緩衝液(30mM酢酸ナトリウム、pH4,6,5
0mM NaC1、1mM ZnSO4,50%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
0μg / m l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。
実践開エ プラスミドTMC2の 1(6゛。
第11図) (i)10μgのpOCT22を50μβの又匝I緩衝
液(10mM Tris−H(J! 、 p H7,5
,7mMMgCIt2.100 mM NaCj! 、
  7 mM 2−メルカプトエタノール)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。
(11)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pal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の且LI緩衝液に溶解し、18ユニツトの厘■およ
び24ユニツトへBan1[I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690b
p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50μlのXhoI
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、Kl
enowフラグメントによる処理を行った。
(偏)この線状DNAに対する指Iリンカ−の付与およ
びBanI[[による消化を、(iii)。
(iv)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20plおよびT、
DNAリガーゼ170ユニツトを加え、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 1
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。
[プラスミドpTMc12の作製(第6図)3μgのp
TMC2を100μlの止■緩衝液(10mM Tri
s−HCj! 、pH7,5,7mM  MgCj! 
2.100mM  NaC1,7mM 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
.2rrrMのdGTP、 dATP、 TTP 5d
CTP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I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−dGTTAAC1ggとともに20/Jlのリガー
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、pTMc1
2を有する形質転換株を選択した。
実施例9.プラスミドpTMC22の作製(第6図。
第12図) 20 μg (7) pTCCMAXを100 tt 
j!のHindll[緩衝液中、60ユニツトのXαす
および50ユニツトのHindll[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100μj!の5au3AIで緩衝液(10sM 
Tris−HCl %pH7,5,7mM  MgC1
g 、100mM  NaC1)中、16ユニツトの5
an3AI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。
dATP、 TTr’ 5dCTPを含むニックトラン
スレーション緩衝液20μEに溶解し、DNAポリメラ
ーゼI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klリンカ−1ggとともに20μlのリガ
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501+の旦μl緩衝液(
10mTris−11(J 、pH7,5,7mM  
MgCj! z 、1100n MCI、7mM 2−
メルカプトエタノール)に溶解し、18ユニツトのHp
aT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50μlの旦
coRI緩衝液(50mM Tris−H(J 、 p
H7,5,7*MMgCf z 、100 mM Na
C1、7mM 2−メルカプトエタノール)に溶解し、
20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をヱ旦I緩衝液(10mM T
ris−HCj! 、 pH7,5,7mM  MgC
1z 、100SM  NaCj! 。
7mM2−メルカプトエタノール)100 μl中、4
5ユニツトのPstlを用い、37℃で2時間消化した
。得られたpTMc12ののヱ10消化物5μgをエタ
ノール沈澱させ、100μβの且匹RI緩衝液中、30
ユニツトのE coRI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
μlのCIaI緩衝液(10mM Tris−HCI 
、。
pH7,5,7a+M  MgCj!z、7mM 2−
メルカプトエタノール)に溶解し、20ユニツトの−C
1aI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1500bpのDNA
断片(断片B)を電気泳動溶出により単離した。
ρTMCI2のヱ王ロ消化物5μgを100μlの旦匹
Ill衝液中、24ユニツトの且…■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@JAi’C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、Hlutip−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、700ユニツトのT、D
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。
ス】l4段、プラスミドTMC32の L(IL第13
図) 20μgのpTMc12を100μlの人旦■緩衝液(
10mM Tris−H(J 、pH7,5,7mM 
 MgCl!z 、60mMMCl、 7mM 2−メ
ルカプトエタノール)中、30ユニツトのAatII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DNA断
片を電気泳動溶出により単離した。このDNA断片を1
00μlのAluI緩衝液(10mM Tris−HC
4、7mM  MgC7!、 、20mMNaC1,7
mM 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、245bpのD
NA断片(断片A)を電気泳動溶出により単離した。
10μgの97MC22を100μlの上10緩衝液中
、45ユニツトのPstIを用いて、37℃で16時間
消化した。得られた97MC22のPstl消化物5μ
gをエタノール沈澱させ、100μβのPvuII緩衝
液(10mM Tris−H(J! 、 pH7,5,
7mM MgCj! z、60s+M NaC1、7a
+M 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D
NA断片(断片B)を電気泳動溶出により単離した。
97MC22の旦■■消化物5μgを100μlの且し
■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100μ1
(7)Nde I緩衝液(10mM Tris−HCj
2 、pH7,5,7mM MgC1t 、 175m
M NaC1、7mM 2−メルカプトエタノール)に
溶解し、18ユニツトのNdel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、
20μl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
、97MC32を有する形質転換株を選択した。
1)1本鎖鋳型DNAの調製 サケカルシトニン誘導体の遺伝子を有するプラスミドp
SCT 2からのサケカルシトニン誘導体の遺伝子を含
む且匹■−狂10.6kbpのDNA断片0.5μmo
/と、M13ファージmp9の2本鎖DNAからの旦匣
I−Σ虹I 2.7kbp DNA断片0.5p ma
ltを混合し、66 mM Tris−HC4’ (p
H7,5)、5 mM MgC1z 、5 mMD T
T及び1mMATP含有する溶液20μβ中で100ユ
ニツトのT4DNAリガーゼを用いて12℃にて16時
間連結反応を行った。反応後、反応液を用いてメッシン
グ等の方法〔メッシング等、メンズ・イン・エンチモロ
ジ−(Methods in Enzymology)
 101+ 20−78゜1983)に従って大腸菌J
M103を形質転換し、0.02%X−gal及びI 
mM IPTGを含有する軟寒天と共にプレートし、3
7℃にて一晩培養した。組換体によって形成された白い
プラークより一本鎖鋳型DNAを調製した。すなわち、
白いプラークをつまようじの先端で釣り、大腸菌JM1
03が生育している1、5mj2の2XYT培養液(1
,6%バタトトリプトン、1%酵母エキストラクト及び
0.5%Na(J )中に懸濁して37℃にて5時間培
養し、そして培養液上清から、ポリエチレングリコール
沈澱、フェノール処理及びエタノール沈澱によって1本
鎖組換体ファージDNAを回収した。
得られた1本鎖DNAを鋳型としてメッシングらの方法
(前掲)に従ってジデオキシ法により塩基配列を決定し
、クローニングされた1本鎖DNAの配列を確認した。
こうしてサケカルシトニン誘導体の遺伝子のアンチコー
ディング鎖を含む1本tl D N Aが得られた。こ
の組換体ファージをCTM31 と命名した。
2)オリゴヌクレオチドをブライマーとする二本鎖DN
Aの合成 上記のようにしてえれらたCTM31の1本ti D 
NAを鋳型として用い、合成オリゴヌクレオチド:5’
  TGGTCGTGGTTGCAGCCATGCGC
3’をプライマーとして、DNAポリメラーゼKlen
ow断片による修復反応を行った。すなわち、鋳型1本
鎖D N A 0.5 pmoleに5′末端を燐酸化
したプライ”  2μmoleを加え、そして7 mM
 Tris−HCj!(pH7,5) 、0.1 mM
 EDTA 、 20 mM NaCj!及び7 m 
M MgCβ2を含有する溶液10μβ中で60℃にて
20分間保持し、続いて23℃にて20分間保持した。
さらに、この反応混合物に、dATP。
dGTP、 TTP 、及びdCTPをそれぞれ0.5
mMになるように加え、全体を20μlとしてDNAポ
リメラーゼKleno%1断片2ユニットを加え、そし
て23℃にて20分間インキュベートした。続いて、l
QmMATPをり、cl及びT4DNAリガーゼ1ユニ
ットを加え、12℃にて一晩インキユベートした。
3)アガロースゲル電気泳動による2本鎖DNAの分離 上記のようにして得られた2本鎖DNAからバックグラ
ウンドとなる未反応の1本13 D N Aを除去する
ために反応溶液全量を2μg / m lのエチジウム
ブロマイドを含む0.8%のアガロースゲル電気泳動に
より分離した。目的とする2本tlNA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、2mMEDTA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 (Schleic
her &5chuel 1>を用いて精製した。
4)大腸菌JM103の形質転換 上記2本鎖D N A 0.1 pmoleを用いてメ
ソシングの方法に従い大腸菌JM103を形質転換した
5)変異体の検索 上記のようにして得られたファージプラークについて、
合成オリゴヌクレオチド: 5’ TCGTGGTTGCAGCCA 3’(32P
で標識したもの)をプローブとして用いて、プラークハ
イブリダイゼーションによる変異体ファージのスクリー
ニングを行った。すなわち、ベントン・ディビス等の方
法(W、D、ベントン及びR1−、ディビス、サイエン
ス(Science) 196.180゜1977)に
従って軟寒天培地からニトロセルロースフィルターにプ
ラークを移し、真空中80℃にて2時間ベーキングした
。このニトロセルロースフィルターを6 X S S 
C,10XDenhardt溶液中で、32pで標識し
たプライマーオリゴヌクレオチドをプローブとして23
℃にて1晩ハイブリダイゼーシヨンを行った。次に、こ
のフィルターを6XSSC中で46℃にて洗浄し、そし
てオートラリオグラフィーを行い陽性シグナルを示す変
異体ファージプラークを単離した。
6)変異体DNAの塩基配列の決定 変異体ファージDNAを鋳型としてジデオキシ法により
塩基配列を決定し、塩基置換変異が生じ、ウナギカルシ
トニン誘導体の遺伝子を有するファージを得た事を確認
した。この変異体ファージプラーク株をJM103/C
T台41 と命名した。
尖丘炎婬、プラスミド C7M4の +(17図)ファ
ージCTM41の2本鎖DNA 10pmoleを、1
0mMのTris−HCj! (pH7,5) 、0.
7 mMのMgCl 15mMのMacl及び0.7m
Mのβ−メルカプトエタノールを含む100μlの緩衝
液中20ユニツトのEcoRIにより37℃にて4時間
消化し、反応混合物をフェノール及びクロロホルムで抽
出し、DNAをエタノールで沈澱せしめ、沈澱を乾燥し
た。このDNAを、50mMのTris−HCj! (
pH8,0)、75mMのNaCA! 、 10 mM
のMgCfz 、5mMのβ−メルカプトエタノール、
並びに0.25mMずつのdATPSdGTP、 dC
TP、 TTP及びATPを含有する100μlの緩衝
液中20ユニツトのDANポリメラーゼKlenow断
片により37℃にて2時間フィル−イン反応を行った。
この反応抽出物をフェノール及びクロロホルムで抽出し
、DNAをエタノールで沈澱せしめ、そして乾燥した。
このDNAを、1mMのTris−HCj! (pH7
,5) 、0.7 mMのMgC1g 、15mMのN
aC1、0,7mMのβ−メルカプトエタノール及び0
.02mMのEDTAを含有する緩衝液100μβ中8
ユニツトの5!口により37℃にて2時間消化した。こ
の反応液を、エチジウムブロマイドを含有する1、2%
のアガロースゲル上で電気泳動分離し、DNAの小断片
を含有するゲル部分を切り取り、透析膜を用いる電気溶
出法で目的とするDNA断片を溶出した。溶出液からD
NA断片をエタノールにより沈澱せしめ、この沈澱を乾
燥し、40μlの水に溶解した。
プラスミドpTccM1のDNA I Qpn+ole
を、1mMのTris−HCl(pH7,4) 、1 
mMのMgC1z 、5mMのMacl及び0.1mM
のEDTAを含有する緩衝液100με中20ユニツト
のAvaIにより37℃にて4時間消化した。この反応
混合物をフェノール及びクロロホルムにより抽出し、D
NAをエタノールで沈澱せしめ、沈澱を乾燥した。この
後CTM41DNAの処理と同様にしてフィル−イン反
応、)剰」による消化、及びDNA断片のゲル分離を行
い、目的とする断片を含む溶液40pHを得た。
前記のDNA断片を含有する溶液それぞれ5μβずつを
、25mMの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・mMのMgC1z 、12mMのジチオスレイ
トール及び0.4 m MのATPを含有する緩衝液合
計100μβ中で、30ユニツトの74 D N A 
IJガーゼにより16℃にて24時間連結処理した。
この反応混合物10μβを用いて大腸菌JM103(凍
結保存してあったコンピテント細胞)を形質転換した。
こうして処理された大腸菌コロニーについて、カルシト
ニン誘導体構造遺伝子U31フラグメント(GGGAA
GTTGAGTCAG) (参考例1及び第1図を参照
のこと)を用いてコロニーハイブリダイゼーションを行
ったところ約60%の頻度で陽性コロニーが得られた。
これらの陽性株について、発現試験を行い、約1910
0ダルトンの蛋白質を発現する株を選択した。これらの
株からプラスミドDNAを調製し、カルシトニン誘導体
構造遺伝子L−417ラグメント(GTAATTCCT
GACTCA) (参考例1を参照のこと)をプローブ
として用いてジデオキシシーケンシング法により塩基配
列を決定し、ウナギカルシトニン誘導体遺伝子が逃切に
挿入されていることを確認した。このプラスミドをpC
TM4と称する。
このプラスミドは、tacプロモーターの支配下に、メ
タビロ力テカーゼとウナギカルシトニン誘導体との融合
蛋白質をコードする遺伝子を含む。
大旌拠u、サケカルシトニン辣  の製′告(1)  
培養 プラスミドpTMC2を含有する大腸菌R8791株を
50 p g /miのアンピシリンを含むLB培地l
Qmf中で37℃にて、1晩振とう培養した。
次にこの培養液を11の同じ培地に接種し、2時間培養
した後にI PTG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、5061M
リン酸カリウム暖衝液(pH7,5)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10mMED↑^を含む501リ
ン酸カリウム暖衝液に懸濁し、これに10On+g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1500Orpmにて30分間遠心し不溶性画分
を得た。この不溶性画分を50’rrl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0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G75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 cs、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(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
た。
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
ら融合蛋白質画分まで(画分N1117〜20)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
2j2に対して1晩透析した後14,00Orpm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180mA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%のアセトニ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。分
取した両分をさらに精製するために0.05%TFA水
溶液を用いてTSKG200O3−カラム(東洋曹達製
)による過HPLCにかけて市販サケカルシトニン■と
一致する分子量のピークを分取した(第19図B)。分
取した試料の精製度をRP304カラムによるHPLC
及びTSKG 200OSW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■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。
尖施開旦、ウナギカルシトニン  体の1′告(1)培
養 プラスミドpCTM 4を含有する大腸菌JM103株
を50 p g /mllのアンピシリンを含むLB培
地lQml中で、37℃にて1晩振とう培養した。
次にこの培養液10m1を11の同じ培地に接種し、6
時間37℃にて培養し0Dssoが約0.5に達した時
IPTGを最終濃度が1mMになるように添加し、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600Orpmにて15
分間遠心分離することにより菌体を回収した。これに5
 Q m gのリゾチームを添加して50mMgン酸カ
リウム緩衝液(pH7,5,10mMのEDTAを含有
)に懸濁して50mfとし、0℃にて30分間置き、さ
らに15分間ずつ2回超音波処理することにより破砕し
た。これを10.00Orpmにて30分間、4℃で遠
心分離することにより上清(第20図中5−1)と不溶
性画分(第20図中P−1)とに分けた。第20図に示
すごとく、5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動に
おいて、大部分の蛋白質が不溶性画分に存在した。この
不溶性画分を50mAの上記と同じリン酸緩衝液に再懸
濁し、これを10.0.OOrpmにて30分間4℃で
遠心分離することにより上清(第20図中5−2)と不
溶性画分(第20図中P−2)とに分けた。第20図に
示すように約19100ダルトンの目的とする融合蛋白
質を含む蛋白質の多くが不溶性画分に存在した。
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℃にて30分間静置して母台蛋白質を可溶
化した。この可溶化画分には主として目的融合蛋白質が
含まれていた(第20図中5P−3)。これを8+ 0
00rp帽にて15分間遠心分離して融合蛋白質を含む
上清液を得た。この液を蒸留水に対して透析して塩酸グ
アニジンを除去することにより融合蛋白質を析出せしめ
た。この沈澱に約50m1の蒸留水を加えた後凍結乾燥
し、約280mgの淡黄色粉末を得た。
(3)  ウナギカルシトニン誘導体の単離これに20
mfの70%蟻酸を加えさらに500mgのCNBrを
加えて室温、暗所に一装置くことにより融合蛋白質を切
断し、ウナギカルシトニン誘導体ペプチドをメタピロカ
テカーゼ蛋白質から遊離せしめた。次にこの混合物を水
で希釈した後凍結乾燥し、約260mgの白色粉末を得
た。
次にこの凍結乾燥粉末に20mf0.1%トリフルオロ
酢酸(TFA)を加え、018カラムによりクロマトグ
ラフ処理した。0.1%TFA中10%〜50%Cl3
CNによる直線グラジェント溶出を行って両分を分取し
た。この様子を第4図に示す。採取した両分をRP−3
04カラムを用いる逆相高速液体クロマトグラフィー(
逆相HPLC)を用いて分析し、サケカルシトニンI標
品とほぼ同じリテンションタイムを有する両分(第21
図中矢印で示す)を分取した。次にこの画分をTSK−
G2000SWを用いるゲル濾過HPLCにより0.0
5%TFA中で精製した。
この様子を第22図に示す。サケカルシトニンI標品と
ほぼ同じ分子量を有する両分を分取し、半調製用RP−
304カラムを用いる逆相HPLCによりさらに2回精
製し、サケカルシトニン■標品とほぼ同じ分子量を有す
る画分を分取した。この2回目の逆相HPLCの様子を
第23図に示す。このウナギカルシトニン誘導体含有画
分をRP304逆相)IPLc及びTSK−G2000
 SWゲル濾過HPLCにより分析したところ、それぞ
れ第24図(A)及び(B)に示す通り、サケカルシト
ニン■標品とほぼ同一の分子量を示す単一ピークが得ら
れ、均一なウナギカルシトニン誘導体が得られたことが
確認された。この均一な両分を凍結乾燥することに・よ
り200μgのウナギカルシトニン誘導体の白色粉末が
得られた。
第1図に本発明のサケカルシトニン誘導体遺伝子の配列
を示す。これら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
ゴヌクレオチドし−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 (2,211
tsoll )のシトシンヌクレオシドに15mgずつ
のCG、AAと、10mgずつのAC,CC5CC,T
TSAT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20mgの2.4.
16−)ツメチルベンゼンスルホニル−3ニトロトリア
ゾリド(MSNT)を用い350μlの無水ピリジン中
で室温1時間反応した。反応後、固型物をピリジンで洗
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3分間キャッピング
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後、3%
TCAのジクロルメタン溶液10mj!で固型物を洗う
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
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る。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1.5ml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a ters)にかけた。
15%の濃度のアセトニトリル水溶液20mj?をカラ
ムに流した後、30%のアセトニトリル水溶液2mlを
カラムに加えると目的物が溶離、流出する。
溶離した百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、a、o
oo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。上清を除去した後、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#Bondpak C−18(l
laters)カラムを用いて0.1 M )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
1mj!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回にけて分取操作を行う事により1.精製されたL−
31のオリゴヌクレオチドを210D(260mM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。
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R1値を示す。
配  列      R1値 U 1 16mer  AACATGTGCTCCAA
TCO,14U 2 17mer  TCTCTACT
TGCGTTCTG    O,17U 31 15m
er  GGGAAGTTGAGTCAG     0
.19U41  15mer   GAATTACAT
AAGCTG        O,17U 5 15m
er  CAAACTTACCCGCGT     O
,15U 6 17mer  ACCAACACTGG
TTCTGG    O,10U 7 18mer  
TACACCTGGTTAATAGAT   O,10
L 1  8 vaer  CACATGTT    
     O,26L 2 17mer  AAGTA
GAGAGATTGGAG    O,10L 31 
15mer  ACTTCCCCAGAACGCO,1
3L 4 15mer  GCAGTTCCTGGGA
CA     O,13L41  15mer   G
TAATTCCTGACTCA         O,
15L 5 16a+er  TAAGTTTGCAG
CTTAT    O,14L 6 17wer  C
AGTGTTGGTACGCGGG    Q、08L
 7 14mer  AGGTGTACCAGAACO
,17L 8 13mer  CGATCTATTAA
CCO,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、R,Baa+b
ara等、NAR上331 (1974)参照)又はマ
クサム、ギルバート法(たとえば、A、 Maxas等
、メソズ・イン・エンチモロジ−(Methods i
n t!nzymology) 65499(1980
)参照)によって純度と塩基配列を確認した。
第2図に酵素反応によって作製したサブブロックを示す
。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10
0p m Jを蒸留水で希釈して9μmとし、10II
ciのr −(” p) ATP(3100ci/−I
Ilol)を加え、溶液を50 mM Tris塩酸、
pH9,6,10mM MgC1t、2mMスペルミン
、100mM  MCI! 、 10mMDTT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32 p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1nmoj2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(Waters)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
滑を除去した後減圧によってエタノールを除き乾固物を
40ttllのりガーゼ緩衝液(25mMN−2−ヒド
ロキシエチルピペラジンN’−2−エタンスルホン酸(
H1liPH3) pH7,8,7,5mMMgCj!
 z)に溶解した。この溶液を1.5rrl容エツペン
ドルフチユープに入れ、65℃で10分間、42℃で3
0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50μiとし、12℃で1
6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。
合成収率は次の通りであった。
サブブロック       (%) サブブロックを集合、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1.5rrl
容エフペ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DNA相互を接着させた。このDNA溶液に新た
に30 nmolのATPと500 n vaollの
DTTを加えT4リガーゼ12単位を加えて全量を10
0μl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3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トリスホウ酸、2mMEDTA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。
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の旦paI−C1al断片に且匹1
1C工al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4図参照)。
すなわち、pHT2の20ugを100 、If It
のCj!a1反応液(6mM Tris塩酸、pH7,
9,6mM MgC1z、50 mM NaC1)中で
制限酵素C1al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1OOIII!の旦…1反応液(10
mM Tris塩酸、pH7,5,7mM MgCj!
 2.100mMXcj2.7mM βメルカプトエタ
ノール)に溶解し制限酵素且匹I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、HB単位を加え6
5℃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N
A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pHT2のCl a I −1匹I
断片D N A 0.5 p moIlと、5′末端に
リン酸基を含むサケカルシトニン誘導体遺伝子0.5p
mofを、T、DNAライゲーション反応液20ttl
!  (25mM HEPES 、 pH7,8,7,
5mM MgCj2z 、0.2m M A T P、
5mMDTT)に溶解して、T4DNAリガーゼ3単位
と20℃16時間反応し、そのうちの10μl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2図のサブブ
ロック3−5と3−7を凍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誘導
体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Hpal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−(”p)ATP及びポリヌクレオチドキナーゼ
を用いて5′末端を″′Pラベルした。次に15単位の
制限酵素BamHIを用いて分解後目的とするDNA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ブラスミ゛ド5μg及び15ユニツトのBas
旧を緩衝液(10a+M Tris−HIJ pH8,
0,7mMMgCe z、100mM MacIl、 
2mM β−メルカプトエタノール)20μl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(5
0mM Tris−H(JpH7,2,10mM Mg
C1z 、0.1a+M DTT。
80μM dNTP) 20.μβ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。フェノー
ル処理後、エタノール沈澱を行った。沈澱物を、緩衝液
(10mM Tris−HCJ! pH7,5,7mM
MgC1z、60mM NaC1、7mM  2−メル
カプトエタノール)20tt11中、20ユニ7トのP
vuIr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(66n+M↑ris−HCj! 
pH7,6,6,6mMMg(1,、I QmM D 
TT、 1mM A T P) 20 μm中、T、D
NA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、エシェリシャ・コリ8
8101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14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の匡■緩衝液中で18
ユニツトのHinf 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80μM  dNTPを含
む25μlのニックトランスレーション緩衝液中で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の旦はり
緩衝液に溶解し、6ユニツトのHpaI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.
020DZ&。ユニ、ットの旧ndI[[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40allのHindI[I緩衝液中で5
0ユニツトのHinduI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、200b
pのDNA断片(1)を泳動溶出により単離した。
3μgのpBR322を40 μm (7)Hindl
l[緩衝液で50ユニツトの11indI[[で37℃
3時間消化した後:エタノールで沈澱させた。これを2
00μlの50mM Tris−HCj! (pH8,
0)に溶解し、0.64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3μg)をElutip−d(Schleiche
r & 5chuell)カラムで精製した後、エタノ
ールで沈澱させた。
これを20μβ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。3μβのこの反応溶液(約0.6μgDNAを含む
)を用い大腸菌RPI株を形質転換した。50μg /
 m l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 / m l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、4.4 Kb前後のプラス
ミドを検索した。さらニHindln、Rsa I %
坦コ〕、旦coRI/旦憇 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1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)の全体図である。 第2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す。 第3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る。 第4図は、出発プラスミドpHT2と、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る。 第5図及び第6図は本発明のプラスミド作製の系統図で
ある。 第7図はプラスミドI)LMC2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)
を示す。 第8図はプラスミドpPMC2の作製を示す。 第9図はプラスミドpscT12の作製を示す。 第10図はプラスミドpUcT22の作製を示す。 第11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)を示す。 第12図はプラスミドpTMC22の作製を示す。 第13図はプラスミドpTMC32の作製を示す。 第14図はプラスミドpH731の作製を示す。 第15図はプラスミドpKTL・1の作製を示す。 第16図はサケカルシトニン誘導体遺伝子の塩基配列及
びサケカルシトニン誘導体のアミノ酸配列、ウナギカル
シトニン誘導体遺伝子の塩基配列及びウナギカルシトニ
ン誘導体のアミノ酸配列、プライマーオリゴヌクレオチ
ド、並びにプローブオリゴヌクレオチドの関係を示す。 第17図(A)はファージCTM41とプラスミドpT
ccM1とからのプラスミドpCTM4の作製を示し、
(B)はpTccM1由来DNA断片とCTM41由来
DNA断片との連結部の塩基配列を示す。 第18図はセファデックスG−75カラムクロマトグラ
フイ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)を示す。 第19図はCNBr処理生成物のRP304によるC4
逆相肝LCのパターン(A)、及びこれによって精製さ
れた両分のTSK G−200OSWカラムを用いるI
P(B)を示す。 第20図は、プラスミドpCTM 4を含有する大腸菌
により生産された融合蛋白質の精製過程を示す。 第21図はウナギカルシト・ニン誘導体のC18カラム
クロマトグラフィーによる精製の様子を示す。 第22図はC18カラムからの溶出画分のTSK−G2
00O5Wカラムを用いるゲル濾過による精製の様子を
示す。 第23図は、RP−304カラムを用いる逆相HPLC
による精製の様子を示す。 第24図は、最終画分のRP304逆相HPLCによる
分析の結果(A)及びKSK−G200OS−ゲルによ
る分析の結果(B)を示す。 フロントラインーーーーーーーーーーーーーマーカー (塩基数) ボトムライン 3−A 3−7 反応後 第3図 旨ρR1 第4図 第5図 Eq旧I 第9図 第14図 09こ■ λ =さ 時間(分) (A) 第19図 時間(分) (B) 第19図 S−I P−I S−2P−25P−31第20図 フラクシヨン 第21図 第23図 第24図(A) 番 第24図(B)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次のアミノ酸配列( I ): 【アミノ酸配列があります】 (配列中、XはAsn又はAspを表わし、YはThr
    又はValを表わし、そしてZはSer又はAlaを表
    わす、)で表わされる魚類カルシトニン誘導体。 2、次のアミノ酸配列(II): 【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である特許請求の
    範囲第1項記載の魚類カルシトニン誘導体。 3、次のアミノ酸配列(III): 【アミノ酸配列があります】 で表わされるウナギカルシトニン誘導体である特許請求
    の範囲第1項記載の魚類カルシトニン誘導体。 4、次のアミノ酸配列( I ): 【アミノ酸配列があります】 (式中、XはAsn又はAspを表わし、YはThr又
    はValを表わし、そしてZはSer又はAlaを表わ
    す、)で表わされる魚類カルシトニン誘導体の製造方法
    であって該魚類カルシトニン誘導体をコードする遺伝子
    と他の蛋白質をコードする遺伝子を含有しこれらの遺伝
    子を大腸菌中で発現することができるプラスミドにより
    形質転換された大腸菌を培養して該魚類カルシトニン誘
    導体と該他の蛋白質とを含んで成る融合蛋白質を生成せ
    しめ、この融合蛋白質を回収し、回収された融合蛋白質
    を切断して前記魚類カルシトニン誘導体を遊離せしめ、
    そしてこれを採取することを特徴とする方法。 5、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(II)
    : 【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を培養して培養菌体内にメ
    タピロカテカーゼ又はその部分とサケカルシトニン誘導
    体とを含んで成る融合蛋白質を生成せしめ、該培養菌体
    から該融合蛋白質を回収し、この融合蛋白質を切断して
    前記サケカルシトニン誘導体を遊離せしめ、そしてこの
    サケカルシトニン誘導体を採取することを特徴とする特
    許請求の範囲第4項記載の方法。 6、前記サケカルシトニン誘導体をコードする遺伝子が
    次の塩基配列: 正鎖:【遺伝子配列があります】 を有する特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、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5項記載の方法。 8、前記メタピロカテカーゼの部分がメタピロカテカー
    ゼのN端の約35〜200個のアミノ酸から成る特許請
    求の範囲第5項記載の方法。 9、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5項記載の方法。 10、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5項記載の方法。 11、前記大腸菌がRB791、HB101株、JM1
    03株、C600株、RR1株、SM32株、又はW3
    110株を宿主とする特許請求の範囲第5項記載の方法
    。 12、前記形質転換された大腸菌がエシェリシャ・コリ
    (Escherichia coli)JM103/p
    LMC2(微工研菌寄第8220号)、エシェリシャ・
    コリ(Escherichia coli)RR1/p
    PMC2(微工研菌寄第8222号)、エシェリシャ・
    コリ(Escherichia coli)JM103
    /pTMC2、(微工研菌寄第8223号)エシェリシ
    ャ・コリ(Escherichia coli)JM1
    03/pTMC22、又はエシェリシャコリ(Esch
    erichia coli)JM103/pTMC32
    (微工研菌寄第8221号)である特許請求の範囲第5
    項記載の方法。 13、大腸菌プロモーター系、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(III):【アミノ
    酸配列があります】 から成るウナギカルシトニン誘導体をコードする遺伝子
    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
    た大腸菌を培養して培養菌体内にメタピロカテカーゼ又
    はその部分とウナギカルシトニン誘導体とを含んで成る
    融合蛋白質を生成せしめ、該培養菌体から該融合蛋白質
    を回収し、この融合蛋白質を切断して前記ウナギカルシ
    トニン誘導体を遊離せしめ、そしてこのウナギカルシト
    ニン誘導体を採取することを特徴とする特許請求の範囲
    第4項記載の方法。 14、前記ウナギカルシトニン誘導体をコードする遺伝
    子が次の塩基配列: 正鎖:【遺伝子配列があります】 を有する特許請求の範囲第13項記載の方法。 15、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13項記載の方法。 16、前記プロモーター系がtac系である特許請求の
    範囲第13項記載の方法。 17、前記大腸菌がRB791、HB101株、JM1
    03株、C600株、RR1株、SM32株、又はW3
    110株を宿主とする特許請求の範囲第13項記載の方
    法。 18、前記形質転換された大腸菌がエシェリシャ・コリ
    (Escherichia coli)JM103/p
    CTM4(微工研菌寄第8239号)である特許請求の
    範囲第13項記載の方法。
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