JPS6152283A - 発現ベクタ− - Google Patents

発現ベクタ−

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JPS6152283A
JPS6152283A JP59169388A JP16938884A JPS6152283A JP S6152283 A JPS6152283 A JP S6152283A JP 59169388 A JP59169388 A JP 59169388A JP 16938884 A JP16938884 A JP 16938884A JP S6152283 A JPS6152283 A JP S6152283A
Authority
JP
Japan
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vector
gene
promoter
cleavage site
expression vector
Prior art date
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Pending
Application number
JP59169388A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Naruto
成戸 昌信
Kiyoshi Okano
清 岡野
Hitoshi Ozawa
均 小沢
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Priority to JP59169388A priority Critical patent/JPS6152283A/ja
Publication of JPS6152283A publication Critical patent/JPS6152283A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells

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  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Biophysics (AREA)
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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〕 本発明は動物細胞を宿主として、遺伝子組み換え技術に
より、たんぱく質を産生させることを目的とした新規発
現ベクターに関する。
〔従来の技術〕
動物細胞を宿主とする遺伝子発現およびそこで用いられ
る発現ベクターについての若干ノ記述は底置例えば Y、 Gluzman Na、r[1ukaryoti
c Viral VectorsJ(Cold Spr
ing 1larbor Laboratory  出
版、1982年) あるいはY、G]uzmans Thomas 5he
nk  著rEnhancers and Eukar
yotic Gene  −ExpressionJ(
Cold Spring 1larbor l、aho
ratory出版、1983年)の中に見られる。
しかしながら現在までのところ、所望のたんぱく質を動
物細胞で効率よく発現するためのベクターの開発はまだ
十分に行われていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、動物細胞中で効率よくたんぱく質を発現する
ためのベクターを提供することを目的とする。
〔問題を解決するための手段〕
本発明は、特定されない一種のたんぱく質(ペプチドを
含む。以下同じ)を動物細胞中で発現させるためのベク
ターであって、当8亥たんぱく質遺伝子配列の翻訳開始
コドンATGの直前もしくは直後に、制限酵素による切
断部位が存在し、かつ当該ベクターの他の部分に該制限
酵素による切断部位が多くとも一ケ所しか存在しないベ
クターである。
ATGの直前もしくは直後とは好ましくはATGのAを
+1とすると−15から+10の間の令頁域である。
翻訳開始コドンATGの周辺を詳しく説明すると次のよ
うになる。
上式においてNはA、T、GまたはCを表わず。」−の
−15から+10の間の領域に、制限酵素の切断部位を
少なくとも一ケ所有するヌクレオチド配列を持つ物が本
発明のベクターである。
本発明の制限酵素は一種または二種以上でも良く、好ま
しくは6塩基配列以上を認識する制限酵素が良い。
このような制限酵素による切断部位がATG直前もしく
は直後に存在することによって本発明のベクターは、こ
の制限酵素によって特異的に切断されることが出来、切
断されたフラグメントは1コ多くとも2コになる。
従って本発明のベクターは翻訳開始コドンATG付近の
制限酵素の切断部位を含んでその付近の塩基配列を容易
に操作(挿入、欠失、置換など)することが出来る点に
特徴を有するものである。
翻訳開始コドンATG直前の塩基配列がmRNAからた
んぱく質への翻訳効率に重要な影響を与えることを考え
ると本発明のベクターばこの部分を容易に修飾出来るこ
とから、ベクターの発現効率を容易に改良し得るベクタ
ーとして有利な面をもっている。
翻訳効率に影響を与えると考えられる要素として、転写
開始点から翻訳開始コドンまでの長さ、構造およびプロ
モータの種類等がある。
本発明では転写開始点から翻訳開始コドンまでの距離が
60塩w対以下であることが好ましい。特に強力なプロ
モータとして知られているSV40初朋プ初子プロモー
タする場合は、転写開始点のすぐ」−流に存在するBg
lT切断部位から数えて翻訳開始コドンATGのAが8
0塩基対以下、さらに好ましくは75塩基対以下である
ことが好ましい。
→腎dpんばく質遺伝子をmRNAに転写するためにそ
の遺伝子の」二液に位置する必要がある。
本発明のプロモータとは動物ウィルス遺伝子のプロモー
タ、もしくは動物細胞遺伝子のプロモータであって、動
物細胞の中で下流の遺伝子配列をmRNAへ転写する機
能を有するものであれば何でもよい。
一例として、SV40初朋プ初子プロモータ40後期プ
ロモータ、アデノウィルス遺伝子のプロモータ、IIn
ウィルス遺伝子のプロモータ、レトロウィルス遺伝子の
プロモータ等が動物ウィルス遺伝子のプロモータとして
あげられる。
また、チミジンキナーゼ遺伝子のプロモータ、メタロチ
オネイン遺伝子のプロモータ、インターフェロン遺伝子
のプロモータ等が動物細胞遺伝子のプロモータとしてあ
げられる。
本発明のベクターは、動物細胞でたんぱく質もしくはペ
プチドを発現させることを目的としたものであって、そ
れ故に、その最小構成要素として当該たんぱく質(ペプ
チド)をコードする遺伝子配列、その上流のプロモータ
、および下流のポリA付加部位から成る。実際にはこれ
に加えて、スプライシング部位や、プロモータ機能を活
性化するエンハンサ−配列を加えてもよい。
特にエンハンザ−配列は転写を促進するために望ましい
ものである。
現実的には本発明のベクターは、それぞれの構成要素で
ある遺伝子配列から構築したのちバクテリア特に大腸菌
や、もしくは酵母によってベクターDNAを調製するこ
とが多いので、バクテリアや酵母でのプラスミドオリジ
ンと選択マーカー遺伝子を有していることが望ましい。
しかしながらこれらは、動物細胞を本発明のベクターに
よってトランスフェクション(DNA感染)させるとき
には不要であるので、切り離してもよく、本発明の内容
に対して本質的に重要なものではない。
本発明で使用される遺伝子配列がコードするたんぱく質
もしくはペプチドは本発明のベクターを使用することに
よって動物細胞で産生される。
このたんぱく質もしくはペプチドは特に限定されず通常
有用な生理活性たんぱく質、酵素、ペプチド等を示す。
本発明で6才特にインターフェロンの例を示すが、もち
ろん本発明はこれによって限定されるものではない。
本発明で使用される動物細胞としては特に限定されない
が例えば、ザルのCO3−1細胞、Fl、細胞(ヒト羊
膜由来) 、、 PC−8細胞(ヒト肺癌転移リンパ節
由来) 、CV−1細胞(アフリカミドリザル腎臓由来
)、l、−929細胞(マウス結合組織由来)、マウス
のC−127細胞、C110細胞(チャイニーズ・ハム
スター卵巣由来細胞)等が挙げられる。
〔発明の効果〕
本発明のベクターは動物細胞を宿主としてたんぱく質を
産生させる際の発現効率の高いベクターである。
また、本発明のベクターば翻訳開始コドン付近に制限酵
素認識部位があるため、塩基配列を容易に操作できると
いう利点がある。
以下に制限酵素による切断部位として、xbalおよび
HindlTIによる切断部位を使用し、SV40初期
プロモータ及び化学合成シグナルペプチド遺伝子を用い
てヒトインターフェロンβ発現用ヘクターを作製した例
を示すが、本発明は熱論これに限定されるものではない
実施例1 インターフェロンβ遺伝子を発現させるベクターpsV
21FNβは、シグナルペプチド部分を含むヒトインタ
ーフェロンβ遺伝子をSV40初期プロモータ及びポリ
アデニル化信号を持つ動物細胞発現ベクター(pSV2
シリーズ、P。
5outhern and P、Rerg Eukar
yotic Viral Vectors″p41〜4
6 ed by Y、GIuzman、 Co1d S
pring Harbar 1.aboratorie
s+ 1982)につないだベクターである。
ヒトインターフェロンβ構造遺伝子は、大腸9A^1 菌ヒトインターフェロンβ発現用ベクターpKM6より
得た。
pKM6はトリプトファンプロモーター支配下にヒトβ
型インターフェロン遺伝子を発現するように組み立てら
れたプラスミドpKT1−9の5D−ATG間の塩基配
列を修飾することにより得たプラスミドである。
5D−ATG間の配列はGGTTTGAAATCGAT
Gである。
pK71−9の作製方法および構造はすでに報告されて
いるp F I F t r p 69(Nuclei
c Ac1d、Res、8. 4051〜4074(1
980)) と同一である。
乙 pKM695μgを制限酵素m#aT200単位及びB
gfT1200単位で消化し、アガロースゲル電気泳動
にかけヒトインターフェロンβ構造遺伝子をコードする
500塩基対のT)NA断片を分離した。
シグナルペプチド遺伝子はヒ[インターフェロンβのシ
グナルペプチド遺伝子を化学合成した。
本合成シグナルペプチド遺伝子は翻訳開始コドンATG
の直前に制限酵素Xba Iの認識配列を持ち、かつ5
゛末端はHindu切断配列を、3゛末端はCβal切
断配列を持つよう設計して合成した。
作製方法は、まず上記配列を構成する75塩基対の二本
IN D N Aを9から16オリゴマクレオチシメン ドの一本鎖DNAl0本(BS−14BS−10)に分
けて同相法により合成し、これらをアニーリング(95
℃2分→0℃5分→70℃から徐々に冷却)したあとT
4DNAリガーゼで11℃16時間反応させて10本の
オリゴマーをつなぎ合わせることによアデニル化信号を
持つDNA断面は既存のベクターpSV2−Rabbi
t−β−globin (R,C,Mulligar 
et al、Nature 277、1081979?
R,C,Mulligar et al、5cienc
e 209.1422.1980)より得た。
ずなわち、pSV2Rabbit−β−g1obin5
0#gを8g7![150単位で消化し引き続いてHi
ndlT1125単位で消化した。
反応混合物をアガロースゲル電気泳動にかけ、目的とす
る4230塩基対のDNA断片を切り出し、電気泳動法
によりDNAを分離した。
目的とするベクターpsV2TFNβは上記3つのDN
A断片を次のように結合することにより得た。 第1図
にその作製方法を示す。
pKM6  CI!a T−BgnlT500塩基対D
NA、0.2μmo/、合成75塩基対DNA1.5 
pm o f!およびpSV2  Rabbit−β−
globin  HindTr[−Bgj!TI 42
30塩基対DNA0.1 p m o 1を混合し常用
緩衝液濃度全量50μlでT4DNAリガーゼ7単位を
加え12℃−晩反応を行った。
反応混合物10μlで 大腸菌M C1061(J、M
o1、Biol、138.179 (1980))を形
質転換し、200個のコロニーを得た。
これらをpKM6  C1!aT−BgllH断片及び
合成オリゴマーを用いたコロニーハイブリグイゼーショ
ン(J、P、Gergen et al、Nuclel
c、Ac1d、Res、7.2115.1979)によ
り、ヒトインターフェロンβ構造遺伝子及びシグナルペ
プチド遺伝子の両方を持つクローンを選択した。
得られた17個のクローンのうち4つを17!培養しり
、R,1lelinskiらの方法(Biochemi
stry 13+5484.1974 )でプラスミド
DNAを調製した。
Maxam、G11bert法(A、M、Maxam 
and W、G11bert、Proc、Natl、八
ca1.5cie、UsA、  74. 560.(1
977))により合成シグナルペプチド遺伝子部分の塩
基配列を決定して目的通りのプラチスミドを持つ大腸菌
を得た。
実施例2 psV21FNβの制限酵素による切 :実施例1で得
られたベクターpsV2IFNβにおいて、制限酵素)
(indlTlおよびXbaI各2単位でそれぞれpS
V2 I FN/30.5μgを消化した反応混合物を
アガロースゲル電気泳動にかけ消化物の大きさを調べた
ところ、すべての場合にpsV21FNβを1ケ所で切
断する酵素で消化した場合に得られる約4800塩基対
のDNA断片が確認できた。
よって該ベクターは、該ベクターの他の領域にまったく
認識部位を有さない制限酵素HindlTIおよびXb
a Iによる切断部位がヒトインターフェロンβ遺伝子
の開始コドンATGのAを+1としたときの−15から
+10の間の領域に存在することが確認された。
実施例3 psV21FNβのシグナルペプチド遺伝子の一塩]i
社刀A9負pSV2IFNβの化学合成したシグナルペ
プチド遺伝子であるHindlll・Cla■断片につ
いて、Maxam G11bert法(4−Me t 
h 。
ds jn Enzymology 65,497(1
980))により塩基配列を決定したところ、設計通り
であった。
(第2図) HindTII切断部位は、SV40初期プロモータ中
に存在するBglI切断部位から63塩基対下流に、ま
た、ヒトインターフェロンβ遺伝子の開始コドンATG
のAから12塩基対上流に位置している。
またXba T切断部位はATGのAから4塩基対上流
に位置している。
よってヒトインターフェロンβ遺伝子の開始コドンAT
GのAはSV40初朋プ初子プロモータ中する8g7!
 I切断部位から下流75塩基対の位置にある。
実施例4 psV21FN  ヘク −に  CO−11id O
JfJ買Qff施例1において得られたヒトインターフ
ェロンβ発現用ベクターpsV21FNβ0.7pmo
ρをリン酸カルシウム法(F、1.、Graham、e
t al Virology54.536.1973 
)により約たヒトインターフェロンβ活性を測定したと
ころベクター導入後3日後に最高約2000単位/mp
のインターフェロン活性が確認できた。
なおインターフェロン活性の定量はS、Rubinst
einらの方法(,1,Virology、 37.7
55.1981 )により、ヒl−F L細胞νesi
cular Stomatis Virusを用いたC
PE50法で行った。標準インターフェロンとしては、
N r H標準インターフェロンβとすり合わせを行っ
た培養細胞由来のヒトインターフェロンβ730単位/
mρを用いた。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1のベクターpsV21FNβの作製方
法を示す図であり、第2図は実施例1のシグナルペプチ
ド遺伝子の合成オリゴマーからの作製方法を示す図であ
る。 第3図ばpSV2 T FNβにより形質転換されたC
O3−1細胞によるヒトインターフェロンβ産生の経時
的変化を示すグラフである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)たんぱく質をコードする遺伝子配列を、動物ウィ
    ルス遺伝子のプロモータ領域もしくは、動物細胞遺伝子
    のプロモータ領域の下流に連結したベクターであって、
    翻訳開始コドンの直前または直後に制限酵素による切断
    部位が存在し、かつ当該ベクターの他の部位に該制限酵
    素による切断部位が多くとも1ケ所しか存在しないこと
    を特徴とする発現ベクター。
  2. (2)翻訳開始コドンの直前または直後がATGのAを
    +1としたときの−15から+10の間の領域である特
    許請求の範囲第(1)項記載の発現ベクター。
  3. (3)プロモータがSV40初期プロモータであり、プ
    ロモータ中に存在するBgl I 切断部位から翻訳開始
    コドンまでの距離が80塩基対以下である特許請求の範
    囲第(1)項記載の発現ベクター。
  4. (4)たんぱく質をコードする遺伝子配列がヒトインタ
    ーフェロンβの遺伝子配列である特許請求の範囲第(1
    )項記載の発現ベクター。
JP59169388A 1984-08-15 1984-08-15 発現ベクタ− Pending JPS6152283A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63141581A (ja) * 1986-12-05 1988-06-14 Toray Ind Inc 形質転換体および糖付加ポリペプチドの生産方法
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