JPS62226998A - Human calcitonin precursor peptide and production thereof - Google Patents

Human calcitonin precursor peptide and production thereof

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Publication number
JPS62226998A
JPS62226998A JP61068535A JP6853586A JPS62226998A JP S62226998 A JPS62226998 A JP S62226998A JP 61068535 A JP61068535 A JP 61068535A JP 6853586 A JP6853586 A JP 6853586A JP S62226998 A JPS62226998 A JP S62226998A
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JP
Japan
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peptide
human calcitonin
arg
gly
residue
Prior art date
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Pending
Application number
JP61068535A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fusao Kimizuka
君塚 房夫
Akihiro Kondo
昭宏 近藤
Yoshizumi Ishino
良純 石野
Yuriko Komine
小峰 由里子
Ritsu Kinoshita
木下 立
Akira Obayashi
晃 大林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takara Shuzo Co Ltd
Original Assignee
Takara Shuzo Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62226998A publication Critical patent/JPS62226998A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/585Calcitonins

Abstract

NEW MATERIAL:A compound expressed by formula I (P is peptide residue having amino acid sequence of human calcitonin). USE:A remedy for hypercalcemia, Behcet's disease, etc. PREPARATION:For example, a microorganism, e.g. Escherichia coli, etc. is transformed with a plasmid containing a DNA containing a gene capable of coding a peptide expressed by formula II (n is a positive integer) and then cultivated in a culture medium to produce a fused protein containing the peptide expressed by formula II in the resultant culture. The above-mentioned fused protein is then treated with an enzyme, e.g. trypsin, etc., to afford the aimed human calcitonin precursor peptide expressed by formula I.

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前駆体及びその製造法に関し
、更に詳細にはヒトカルシトニン前駆体ペプチド及びそ
の遺伝子工学的な製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a peptide hormone precursor and a method for producing the same, and more particularly to a human calcitonin precursor peptide and a method for producing the same by genetic engineering.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

カルシトニンは、哺乳類、鳥類、魚類に含壕れるペプチ
ドホルモンで、32のアミノ酸より成る。その配列は種
によって若干の差はあるが、一般的な特徴は、1及び7
位に存在するシスチン残基に基づくジスルフィド結合及
びC末端に存在するプロリンアミドである。カルシトニ
ンは、高カルシウム血症、バーチエツト病などの治療に
用いられているが、これらの治療に用いられているもの
は、ウナギ、サケ、豚などから抽出されたものか、又は
化学合成されたものである。しかし、生体内のカルシト
ニン含量は非常に少なく、マた合成には多くの時間と費
用を必要とする。一方、ウナギやサケのカルシトニンは
、その生物活性はヒトのカルシトニンに比べて高いが、
アミノ酸の一部がヒトのものと異方るために、人体に長
期間投与した場合、抗体が産生され、好ましくない結果
をもたらすことが知られている。
Calcitonin is a peptide hormone found in mammals, birds, and fish, and consists of 32 amino acids. Although the sequence varies slightly depending on the species, the general characteristics are 1 and 7.
A disulfide bond based on the cystine residue present at the C-terminus and a proline amide present at the C-terminus. Calcitonin is used to treat hypercalcemia, Bartschett's disease, etc., but the products used for these treatments are either extracted from eel, salmon, pigs, etc., or chemically synthesized. It is. However, the content of calcitonin in living organisms is very low, and calcitonin synthesis requires a lot of time and cost. On the other hand, eel and salmon calcitonin has higher biological activity than human calcitonin;
It is known that because some of the amino acids are different from those of humans, when administered to the human body for a long period of time, antibodies are produced, resulting in unfavorable results.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このような背景から、ヒトカルシトニンの製造を意図し
た。その前駆体の遺伝子工学的な製造法として、特表昭
58−501120号、同58−501121号及び同
59−501095号各公報が開示されている。
From this background, we intended to produce human calcitonin. As a genetic engineering method for producing the precursor, Japanese Patent Publication Nos. 58-501120, 58-501121, and 59-501095 are disclosed.

上記遺伝子工学的な方法においては、得られた前駆体か
らヒトカルシトニンへの変換が容易ではなく、必ずしも
有利な方法ではない。
In the above genetic engineering method, it is not easy to convert the obtained precursor to human calcitonin, and the method is not necessarily advantageous.

本発明の目的は、ヒトカルシトニンに容易に変換しうる
ペプチド及びその遺伝子工学的な製造方法を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a peptide that can be easily converted into human calcitonin and a method for producing the same using genetic engineering.

〔問題点を解決するための手段] 本発明を概説すれば、本発明はヒトカルシトニン前駆体
及びその製造方法に関するものであって、本発明の第1
の発明は、下記一般式!:P−Gly −Arg   
   +++ CD(式中Pはヒトカルシトニンのアミ
ノ酸配列を有するペプチド残基、Glyはグリシン残基
、Argはアルギニン残基を示す)で表わされるヒトカ
ルシトニン前駆体ペプチドに関する。
[Means for Solving the Problems] To summarize the present invention, the present invention relates to a human calcitonin precursor and a method for producing the same.
The invention is based on the following general formula! :P-Gly-Arg
+++ CD (wherein P is a peptide residue having the amino acid sequence of human calcitonin, Gly is a glycine residue, and Arg is an arginine residue).

また本発明の第2の発明は、下記一般式■:〔Arg−
P−Gly−IHArg−a7B  −−−rn〕(式
中CySはシスティン残基、nは正の整数を示し、Ar
gXP及びGlyは前記一般式Iと同義である)で表わ
されるペプチドをコードする遺伝子を含むDNAを挿入
したプラスミドで形質転換した大腸菌を培養して培養物
中に前記一般式IIで表わされるペプチドを含む融合タ
ンパクを生成させ、次いで該融合タンパクを酵素処理す
ることを特徴とする前記一般式■で表わされるヒトカル
シトニン前駆体ペプチドの製造方法に関する。
Further, the second invention of the present invention is based on the following general formula (■): [Arg-
P-Gly-IHArg-a7B ---rn] (wherein CyS is a cysteine residue, n is a positive integer, and Ar
gXP and Gly are synonymous with the above general formula I).Escherichia coli transformed with a plasmid into which a DNA encoding a peptide represented by the above general formula I has been inserted is cultured, and the peptide represented by the above general formula II is introduced into the culture. The present invention relates to a method for producing a human calcitonin precursor peptide represented by the general formula (2) above, which comprises producing a fusion protein containing the fusion protein, and then treating the fusion protein with an enzyme.

以下本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

ヒトカルシトニンけC末端がアミド化された32のアミ
ノ酸から成るペプチドであり、このような低分子ペプチ
ドを遺伝子工学的手法によシ微生物で直接生産させた場
合には、微生物中の酵素による分解をうけ易いので、一
般的には融合タンパク質として生産させた後に、適当な
手段で不要部分を除去する方法がとられる。不要部分を
除去する方法としてはペプチドのメチオニン残基を特異
的に切断するブロモシアン、塩基性アミノ酸残基を特異
的に切断する酵素(トリプシン)々どが用いられている
が、ヒトカルシトニン配列中には、メチオニンやリジン
が存在するために、そのままではいずれの方法も用いる
ことができなり0 本発明者らは、ヒトカルシトニンの配列中に、Argが
含まれないことに着目し、ヒトカルシトニン配列のN末
端にArgが付加され、C末端のPro (プロリン)
の次にGly −Argが付加された配列を有するペプ
チドをコードする遺伝子を化学的に合成した。これを大
腸菌のリン酸結合タンパク質をコードする遺伝子(ph
o 8 )を含むプラスミドベクターpsN 5182
  Cヨーロピアン ジャーナル オプ バイオケミス
トリー(European Journa’l of 
Biochemistry )第130巻第427〜4
55頁(1985)参照〕に組み込み、リン酸結合タン
パク質との融合タンパク質として著量発現させることに
成功した。
Human calcitonin is a peptide consisting of 32 amino acids with an amidated C-terminus, and when such a low-molecular-weight peptide is directly produced in microorganisms using genetic engineering techniques, it is difficult to decompose it by enzymes in the microorganism. Generally, the unnecessary portions are removed by appropriate means after producing the fusion protein as a fusion protein. Bromosyanide, which specifically cleaves methionine residues in peptides, and enzymes (trypsin), which specifically cleave basic amino acid residues, are used to remove unnecessary parts, but there are Due to the presence of methionine and lysine, neither method can be used as is. The present inventors focused on the fact that Arg is not included in the human calcitonin sequence, and Arg is added to the N-terminus, and Pro (proline) is added to the C-terminus.
Next, a gene encoding a peptide having a sequence to which Gly-Arg was added was chemically synthesized. This is the gene encoding the phosphate binding protein of E. coli (ph
o 8 ) containing plasmid vector psN 5182
European Journal of Biochemistry
Biochemistry) Volume 130 No. 427-4
55 (1985)] and succeeded in expressing it in significant quantities as a fusion protein with a phosphate-binding protein.

更に融合タンパク質からP −Gly −Arg (前
記一般式Iと同一)の配列を有するペプチドが効率良く
分離できることを見出した。
Furthermore, it has been found that a peptide having the sequence P-Gly-Arg (same as the above general formula I) can be efficiently separated from the fusion protein.

上記P −(ly −Argは、カルボキシペプチダー
ゼ処理によp p −G]、yに変換される。次いで、
P −Glyけ、アミド化酵素によシヒトカルシトニン
に変換される。なお、アミド化酵素については、例えば
ネーチャー(Nature )  第298巻第686
〜688頁(1982)又はフェツス レター(FEE
8 Letter )第152巻第277〜281頁(
1983)に記載されている。
The above P -(ly -Arg is converted to p p -G], y by carboxypeptidase treatment. Then,
P-Gly is converted to cytocalcitonin by an amidating enzyme. Regarding amidation enzymes, see, for example, Nature, Vol. 298, No. 686.
~688 pages (1982) or Fetus Letter (FEE
8 Letter) Volume 152, pages 277-281 (
(1983).

以上の知見に基づき本発明を完成させた。The present invention was completed based on the above findings.

本発明で遺伝子工学的手法によシ生産させようとするペ
プチドは、下記式Iで示される。
The peptide to be produced by genetic engineering in the present invention is represented by the following formula I.

p  −a 1y  −Arg           
   −−−[:I]ここで、Pはヒトカルシトニンの
アミノ酸配列を有するペプチド残基で、その−次構造は
次式%式% 式■中、Glyは、ア2ド化酵素が作用してPのC末端
をアミド化するために必要なグリシン残基である。また
、Argは生産された融合タンパクからヒトカルシトニ
ンに変換されうるペプチドを酵素的に切シ出すために付
加したアルギ二ン残基である。ヒトカルシトニンは分子
中にArg 残基を含まないので、Argのカルボキシ
ル側を特異的に切断する酵素、例えばマウス下顎グロテ
アーゼ(ピアース・ケミカルCo、から市販)や、クロ
ストリパイン(ベーリンガー又はシグマ社から市販)に
より融合タンパクからP−Gly −Argの配列を有
するペプチドが生成される。また、融合タンパク中のり
ジン残基をシトラコン酸で保護した後に、トリプシンを
作用させることによっても、P−Gly−Argの配列
を有するペプチドを得ることができる。
p-a 1y-Arg
--- [:I] Here, P is a peptide residue having the amino acid sequence of human calcitonin, and its next structure is the following formula % formula % In the formula This is a glycine residue necessary to amidate the C-terminus of P. Furthermore, Arg is an arginine residue added to enzymatically excise a peptide that can be converted into human calcitonin from the produced fusion protein. Since human calcitonin does not contain an Arg residue in its molecule, enzymes that specifically cleave the carboxyl side of Arg, such as mouse mandibular grotease (commercially available from Pierce Chemical Co.) or clostripain (commercially available from Boehringer or Sigma), can be used. A peptide having the sequence P-Gly-Arg is produced from the fusion protein using a commercially available method. Furthermore, a peptide having the sequence P-Gly-Arg can also be obtained by protecting the lysine residue in the fusion protein with citraconic acid and then treating it with trypsin.

次に、式■で示されるペプチドを生産させるための遺伝
子の構築について説明する。本発明において一般式II
で表わされるペプチドを生産するための塩基配列の好ま
しい例は第2図に示される。前記式■においてnが1の
場合には、第2図に示される塩基配列を化学的に合成し
、5′末端をリン酸化した後、DNA  ポリメラーゼ
によシ粘着末端を平滑末端とする。次いでDNAリガー
ゼを用いてHpaルミニリンカ一端に結合させる。その
後、制限酵素Hpa Iで切断する。このようにして得
られたDNA断片は、プラスミドp8N 5182  
のHpaルミエサイトローニングすることが可能となる
。psN 5182  は、pBR322のpstニー
Kco Rエサイトに、大腸菌のリン酸結合タンパク質
をコードする遺伝子(pho 日)を組み込んだプラス
ミドであシ、このプラスミドを導入した大腸菌は、高リ
ン酸培地から低リン酸培地に移すことによシ、著量のリ
ン酸結合タンパク質を生産する。
Next, construction of a gene for producing the peptide represented by formula (2) will be explained. In the present invention, general formula II
A preferred example of the base sequence for producing the peptide represented by is shown in FIG. When n is 1 in the above formula (2), the base sequence shown in FIG. 2 is chemically synthesized, the 5' end is phosphorylated, and the sticky end is made into a blunt end using DNA polymerase. DNA ligase is then used to attach one end of the Hpa lumini linker. Thereafter, it is cut with the restriction enzyme HpaI. The DNA fragment thus obtained is plasmid p8N 5182
It becomes possible to perform Hpa Lumiecite rowing. psN 5182 is a plasmid that integrates a gene (pho day) encoding a phosphate binding protein of E. coli into the pst knee Kco R site of pBR322, and E. coli introduced with this plasmid can change from a high phosphate medium to a low phosphate medium. Upon transfer to acid medium, significant amounts of phosphate-binding proteins are produced.

Hpa工で切断後、5′末端を脱リン酸したpal+5
182  と上記合成りIIIAを連結し、これを大腸
菌に導入した後、テトラサイクリンを含む高リン酸培地
で生育するコロニーを選択することにより、pho8と
式IIで示されるペプチドとの融合遺伝子を含むプラス
ミドを導入した大腸菌を得ることができる。導入の方法
自体は公知の技術である。第2図に示される塩基配列を
化学的に合成する技術は一般的に知られている。すなわ
ち、デザインされたDNAの塩基配列を適当な−木調の
7ラグメントに分けて、それぞれ化学合成した後、必要
に応じて5′末端をリン酸化する。各フラグメントを混
合し、フラグメント同志が正しい二重鎖を形成するよう
にアニーリング操作を行う。その後D N A IJガ
ーゼによシ隣接するフラグメントの連結反応を行う。反
応生成物を、ポリアクリルアミド電気泳動にかけて、分
離、精製することによシ、所望の合成遺伝子を得ること
ができる。
pal+5 whose 5' end was dephosphorylated after cutting with Hpa
A plasmid containing a fusion gene of pho8 and the peptide represented by formula II is obtained by ligating 182 with the above synthetic compound IIIA, introducing this into E. coli, and selecting colonies that grow on a high phosphate medium containing tetracycline. can be obtained by introducing E. coli. The introduction method itself is a known technique. Techniques for chemically synthesizing the base sequence shown in FIG. 2 are generally known. That is, the designed DNA base sequence is divided into seven appropriate wood-like fragments, each of which is chemically synthesized, and then the 5' end is phosphorylated as required. Each fragment is mixed and annealing is performed so that the fragments form a correct duplex. Thereafter, a ligation reaction of adjacent fragments is performed using DNA IJ gauze. The desired synthetic gene can be obtained by subjecting the reaction product to polyacrylamide electrophoresis to separate and purify it.

第2図に示される塩基配列は、式■においてnが2又は
それ以上のペプチドを容易に合成できるようにデザイン
されている。このような遺伝子がクローニングされて発
現されるならば、1分子の遺伝子産物からn分子のカル
シトニン前駆体ペプチドが得られると共に、ペプチドの
高分子化により遺伝子産物の安定性も向上することがで
きる。したがって、ヒトカルシトニン前駆体ペプチドの
効率的な製造法が可能となる。
The base sequence shown in FIG. 2 is designed to facilitate the synthesis of a peptide in which n is 2 or more in the formula (2). If such a gene is cloned and expressed, n molecules of calcitonin precursor peptide can be obtained from one molecule of the gene product, and the stability of the gene product can also be improved by polymerizing the peptide. Therefore, an efficient method for producing human calcitonin precursor peptide becomes possible.

このような遺伝子を合成してクローニングするためには
、次のようにすればよい。まず第2図に示された合成遺
伝子を精製し、5′末端をリン酸化した後、DNAリガ
ーゼにより、セルフライゲーション(自己連結反応)を
行わせることにより、第2図の遺伝子がn個連結した遺
伝子を合成することができる。これを前記と同様に平滑
末端とし、Hpaルミニリンカー合させ、制限酵素Hp
a工で切断後プラスミドpsN 5182  のHpa
ルミエサイトみ込み、大腸菌に導入する。
In order to synthesize and clone such a gene, the following procedure may be performed. First, we purified the synthetic gene shown in Figure 2, phosphorylated the 5' end, and then performed self-ligation (self-ligation reaction) using DNA ligase, thereby linking n genes in Figure 2. Genes can be synthesized. This was made blunt-ended in the same manner as above, combined with Hpa lumini linker, and restriction enzyme Hp
Hpa of plasmid psN 5182 after cutting with a.
Incorporate lumiesite and introduce into E. coli.

以上のようにして、ヒトカルシトニンに変換しうるペプ
チドをコードする遺伝子をp81J 5182のHpa
ルミエサイトみ込んだプラスミドを導入した大腸菌を得
ることが可能となるが、得られた大腸菌が、目的の組換
体DNAを保持しているかを調べる手段としては、一般
的な方法が用いられる。調べようとする大腸菌を培養し
、得られた菌体からプラスミドを抽出する。これを、制
限酵素Hpa工で切断した後、ポリアクリルアミドの電
気泳動にかけ目的とする長さのDNA断片が検出される
か否かを適当な方法で染色して調べる。更に、そのDN
A断片の塩基配列を確立された方法、例えばマキサム−
ギルバート法、ジデオキシ法(dideo:cy法)に
よって調べる。
As described above, the gene encoding a peptide that can be converted to human calcitonin was transferred to the Hpa of p81J 5182.
Although it is possible to obtain E. coli into which a plasmid containing lumiesite has been introduced, general methods can be used to examine whether the obtained E. coli retains the desired recombinant DNA. The E. coli bacteria to be investigated are cultured, and plasmids are extracted from the resulting bacterial cells. After cutting this with the restriction enzyme Hpa, it is subjected to polyacrylamide electrophoresis to determine whether a DNA fragment of the desired length is detected by staining with an appropriate method. Furthermore, the DN
The base sequence of the A fragment can be determined using established methods such as Maxam-
Investigate by Gilbert method and dideoxy method (dideo:cy method).

目的の組換体DNAを導入した大腸菌が式■で示される
ペプチド配列を含む融合タンパク質を生産しているか否
かは、次の方法によって調べる。大腸菌を高リン酸培地
で1夜培養した後、菌体を集め、低リン酸培地に移して
融合タンパク質の合成を誘導する。数時間後に菌体を集
め凍結融解を繰返した後、全タンパク質をEIDEIを
含むバッファーに加熱溶解し、8D8−ポリアクリルア
ミド電気泳動にかける。これをニトロセルロースニ移シ
取っり後、抗カルシトニン抗体を結合させ、更に、酵素
標識した第2抗体を結合させる。結合した第2抗体の酵
素活性を発色基質で発色させることによシ、目的のバン
ドを検出する。
Whether or not E. coli into which the desired recombinant DNA has been introduced is producing a fusion protein containing the peptide sequence represented by formula (2) is determined by the following method. After culturing E. coli overnight in a high phosphate medium, the cells are collected and transferred to a low phosphate medium to induce synthesis of the fusion protein. After several hours, the bacterial cells are collected and subjected to repeated freezing and thawing, and then the whole protein is dissolved by heating in a buffer containing EIDEI and subjected to 8D8-polyacrylamide electrophoresis. After transferring this to nitrocellulose, it is bound with an anti-calcitonin antibody, and further bound with an enzyme-labeled second antibody. The target band is detected by developing the enzymatic activity of the bound second antibody with a chromogenic substrate.

大腸菌からの融合タンパク質の精製は、例えば次のよう
にする。集菌した菌体ペレットを高濃度のショ糖液に懸
濁したものを、ショ糖を含まない溶液中に分散させるこ
とにより、ペリプラズム画分を漏出させる遠心分離でベ
レットを回収し、超音波処理により、可溶性画分を除く
The fusion protein from E. coli can be purified, for example, as follows. The collected bacterial pellet is suspended in a highly concentrated sucrose solution, then dispersed in a solution that does not contain sucrose, and the pellet is collected by centrifugation that leaks out the periplasmic fraction, followed by sonication. Remove the soluble fraction.

不溶性画分を7M尿素で可溶化し、7M尿素を含むバッ
ファーで平衡化したDEAFセルロースのカラムKかけ
、非吸着画分を得る。これを、0Mセルロースのカラム
にかけ、食塩の濃度を上げることにより、融合タンパク
質を溶出させる。脱塩、凍結乾燥によシ、精製された融
合タンパク質が得られる。
The insoluble fraction is solubilized with 7M urea and applied to column K of DEAF cellulose equilibrated with a buffer containing 7M urea to obtain a non-adsorbed fraction. This is applied to a column of 0M cellulose, and the fusion protein is eluted by increasing the concentration of sodium chloride. A purified fusion protein is obtained by desalting and lyophilization.

融合タンパクから前記P −Gly −’Argを分離
する手段としてはいくつかの方法がある。例えばアルギ
ニンのカルボキシル側を特異的に切断する酵素(マウス
下顎プロテアーゼ、クロストリパインなど)を作用させ
ることにより、P−(ly −Argを遊離させること
が可能である。但し、この場合に用いる酵素中には、他
のプロテアーゼの混入がないことが必要である。また例
えば、融合タンパク中のりジン残基をシトラコン酸無水
物で保護し、これにトリプシンを作用させることにより
、シトラコン酸で保護されたりジン残基を含むP −G
ly −Argが得られる。
There are several methods for separating the P-Gly-'Arg from the fusion protein. For example, P-(ly-Arg can be released by using an enzyme that specifically cleaves the carboxyl side of arginine (mouse mandibular protease, clostripain, etc.). However, the enzyme used in this case It is necessary that there is no contamination with other proteases in the fusion protein.For example, by protecting the lysine residue in the fusion protein with citraconic acid anhydride and then treating it with trypsin, it is possible to protect the lysine residue with citraconic acid. P-G containing a taridine residue
ly-Arg is obtained.

シトラコン酸は酸性条件で容易に除去できる。Citraconic acid can be easily removed under acidic conditions.

このようにして、融合タンパクからヒトカルシトニンに
変換されうるP −Gly −Argがペプチド混合物
として生成されるので、更に適当左手段、例えば高速液
体クロマトグラフィーによって目的物を分離精製するこ
とができる。P−G17− Argは、カルボキシペプ
チダーゼによって、P −01,yに変換され、P −
Glyは、動物組織由来のアミド化酵素により、ヒトカ
ルシトニンに変換される。
In this way, P-Gly-Arg, which can be converted into human calcitonin from the fusion protein, is produced as a peptide mixture, and the target product can be further separated and purified by appropriate means, such as high-performance liquid chromatography. P-G17-Arg is converted to P-01,y by carboxypeptidase, and P-G17-Arg is converted to P-01,y by carboxypeptidase.
Gly is converted to human calcitonin by an amidating enzyme derived from animal tissue.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を述べるが、これらは本発明を限
定するものではない。
Examples of the present invention will be described below, but these are not intended to limit the present invention.

実施例1 (A)1本鎖オリゴヌクレオチドの化学合成第2図に示
される遺伝子の塩基配列を図中に示す12の1本鎖オリ
ゴヌクレオチド(フラグメント)に分け、固相トリエス
テル法で、それぞれの7ラグメントを合成した。合成方
法は各フラグメントに共通しているので、フラグメント
1の合成について実施例を示す。フラグメント1の配列
は、次式で示される: 5’CGC!TGOGGTAACOT’既知の方法で3
’−ORをポリスチレン固相担体に結合させた保護ヌク
レオシド(この場合はT)を5μmoleはかりとり、
ガラスフィルターを付けた小カラム(15X100a)
に入れ、塩化メチレンを加えてしばらく放置した後、吸
引濾過する。1%トリクロロ酢酸(TOA)を含む塩化
メチレンをカラムに添加し5’−OHの保護基であるD
MTr基(ジメトキシトリチル基)を除去する(1.5
111/X2回)。カラムを、無水ピリジンで洗った後
、あらかじめ3′−リン酸の保護基の1つ(シアンエチ
ル基)を除去した、保護ヌクレオチドモノマー(この場
合はC)を無水ピリジン溶液として25μmole加え
、カラムを真空ポンプに連結して完全に脱水する。次K
m合剤M S N T (メシチレンスルホニルニドロ
トリアゾール)25■及び無水ピリジン0.25−を加
えた後、カラムを密栓して50〜55℃に20分間保持
する。カラムを常温に戻し、カラムを無水ピリジンで洗
う。次に未反応のTの5’−OH基を0.1M無水酢酸
のピリジン溶液2−を加えてアセチル化する。5分後に
ピリジン、塩化メチレンの順でカラムを洗浄した後、結
合したCの5’−OHの保護基(DMTr基)を前述の
方法で除去する。以下、同様の方法で、保護ヌクレオチ
ドダイマーを、AC,%TA、GG。
Example 1 (A) Chemical synthesis of single-stranded oligonucleotides The base sequence of the gene shown in Figure 2 was divided into 12 single-stranded oligonucleotides (fragments) shown in the figure, and each was isolated using the solid-phase triester method. We synthesized 7 fragments of . Since the synthesis method is common to each fragment, an example will be shown for the synthesis of fragment 1. The sequence of fragment 1 is: 5'CGC! TGOGGTAACOT' 3 in a known manner
Weigh out 5 μmole of a protected nucleoside (T in this case) with '-OR bound to a polystyrene solid support,
Small column with glass filter (15x100a)
After adding methylene chloride and leaving it for a while, filter it with suction. Methylene chloride containing 1% trichloroacetic acid (TOA) was added to the column to protect the 5'-OH protecting group D
Remove MTr group (dimethoxytrityl group) (1.5
111/X2 times). After washing the column with anhydrous pyridine, 25 μmole of a protected nucleotide monomer (C in this case) from which one of the protecting groups (cyanethyl group) of 3'-phosphoric acid has been removed was added as an anhydrous pyridine solution, and the column was washed with anhydrous pyridine. Connect to a vacuum pump to completely dehydrate. Next K
After adding 25 μm of the mixture MSNT (mesitylenesulfonyl nidrotriazole) and 0.25 μm of anhydrous pyridine, the column was tightly stoppered and kept at 50 to 55° C. for 20 minutes. Return the column to room temperature and wash the column with anhydrous pyridine. Next, the unreacted 5'-OH group of T is acetylated by adding a solution of 0.1 M acetic anhydride in pyridine. After 5 minutes, the column is washed with pyridine and methylene chloride in this order, and the 5'-OH protecting group (DMTr group) of the bonded C is removed by the method described above. Hereinafter, protected nucleotide dimers were prepared using the same method as AC, %TA, and GG.

Go、OT、CGの順に順次結合させる。最後のCGダ
イマーが終了した時点でa 5 M TMG−PAO(
テトラメチルグアニジン−ピリジンアルドキシム)の5
0%ジオキサン溶液1.5dを加え30℃で24時間イ
ンキュベートすることにより、合成されたオリゴヌクレ
オチドの担体からの切り離し、及びインターヌクレオチ
ドの保護基(0−クロロフェニル基)の除去を行う。
Go, OT, and CG are sequentially combined in this order. When the last CG dimer is completed, a 5 M TMG-PAO (
5 of tetramethylguanidine-pyridine aldoxime)
By adding 1.5 d of 0% dioxane solution and incubating at 30°C for 24 hours, the synthesized oligonucleotide is separated from the carrier and the protective group (0-chlorophenyl group) of the internucleotide is removed.

反応液を濃縮乾固しシリカゲルの逆相カラムクロマトグ
ラフィーを行う。50mM  TEAA (トリエチル
アミン酢酸バッファー、pH7,0)中のアセトニトリ
ルの濃度を上げることにょシ溶出し、256nmの吸収
から目的画分を集める。
The reaction solution is concentrated to dryness and subjected to reverse phase column chromatography on silica gel. Elute with increasing concentrations of acetonitrile in 50 mM TEAA (triethylamine acetate buffer, pH 7.0) and collect the desired fraction from absorbance at 256 nm.

80係酢酸でDMTrの脱保護を行った後、逆相高速液
体クロマトグラフィによシ、精製オリゴ△ ヌクレオチドを得る。収量は約100μ2であった。塩
基配列は、2次元ホモクロマトグラフィーによシ、確認
した。
After deprotecting DMTr with 80% acetic acid, purified oligonucleotide is obtained by reverse phase high performance liquid chromatography. Yield was approximately 100 μ2. The base sequence was confirmed by two-dimensional homochromatography.

他の11のフラグメントも全く同様に合成して、その塩
基配列を確認した。
The other 11 fragments were synthesized in exactly the same manner, and their nucleotide sequences were confirmed.

03)−木調オリゴヌクレオチドからヒトカルシトニン
前駆体ペプチド遺伝子の構築 化学合成された7ラグメントのうち、第2図に示す1と
7を除いた各7ラグメントの5′末端を次の方法でリン
酸化した。25μmの7ラグメントを、10μtの蒸留
水に溶かし、ポリヌクレオチドキナーゼ(pnx)用バ
ッファー(50mM)リス−HO2,pH7,6,10
mMM g O12,10mMメルカプトエタノール)
1mMATP及び5ユニツトのPNKを含む2oμtの
溶液中で37℃、60分インキュベートした。
03) - Construction of human calcitonin precursor peptide gene from wood-like oligonucleotides Among the seven chemically synthesized fragments, the 5' ends of each of the seven fragments, excluding 1 and 7 shown in Figure 2, were phosphorylated by the following method. did. Dissolve 7 fragments of 25 μm in 10 μt of distilled water and add polynucleotide kinase (PNX) buffer (50 mM) Lis-HO2, pH 7, 6, 10.
mM g O12, 10mM mercaptoethanol)
It was incubated for 60 minutes at 37°C in 2 μt of a solution containing 1 mM ATP and 5 units of PNK.

加熱処理の後、これらのフラグメントのうち、2.5.
10.11及び12とリン酸化し々かったフラグメント
1を混合し、DNAリガーゼ用バッファー(66mM)
リス−HCl、 pH7,66、6mM  MgCl2
 )、10mMDTT(ジチオスレイトール) を含む
150μtの溶液とした。
After heat treatment, 2.5.
10. Mix 11 and 12 with phosphorylated fragment 1 and add DNA ligase buffer (66mM).
Lis-HCl, pH 7,66, 6mM MgCl2
), 150 μt solution containing 10 mM DTT (dithiothreitol).

同様にフラグメント4.5.6.8.9及びリン酸化し
なかったフラグメント7を混合し、同じ溶液とした。こ
れらの2つの溶液につき、それぞれアニーリング操作を
行った。すなわち、各溶液を70℃に10分間加温した
後、3時間をかけて徐々に室温に戻し、更に15℃に保
持した。各溶液に、1mMATP、 リガーゼ用バック
へ及び250ユニツトのDNAリガーゼを加えて全量を
200μtとし、15℃で6時間反応させた。両方の反
応液をまぜ合せ、更に150ユニツトのDNAリガーゼ
を加えて、15℃で一夜反応を続けた。反応液をフェノ
ール抽出、次いでクロロホルム抽出した後、水層に2倍
量の冷エタノールを加えて、−70℃でDNAを沈殿さ
せ遠心分離によ1)Dnhを回収した。
Similarly, fragment 4.5.6.8.9 and non-phosphorylated fragment 7 were mixed to form the same solution. An annealing operation was performed for each of these two solutions. That is, each solution was heated to 70°C for 10 minutes, then gradually returned to room temperature over 3 hours, and further maintained at 15°C. To each solution, 1mM ATP, a ligase bag, and 250 units of DNA ligase were added to make a total volume of 200 μt, and the mixture was reacted at 15° C. for 6 hours. Both reaction solutions were combined, 150 units of DNA ligase was added, and the reaction was continued at 15°C overnight. After the reaction solution was extracted with phenol and then with chloroform, twice the amount of cold ethanol was added to the aqueous layer, DNA was precipitated at -70°C, and 1) Dnh was recovered by centrifugation.

これを10%ポリアクリルアミド電気泳動で分離し、目
的バンドを紫外線照射下で検出し、切シ出したゲル片を
ゲル溶出バッファー(Q、5M酢酸アンモニウム、[l
LOIM酢酸マグネシウム、1mM EDTA)で、3
7℃、−夜インキユベートシてDNAを抽出した。これ
を2倍量のエタノールで沈殿させ約20μ2のDNAを
得た。
This was separated by 10% polyacrylamide electrophoresis, the target band was detected under ultraviolet irradiation, and the cut out gel pieces were collected using gel elution buffer (Q, 5M ammonium acetate, [l
LOIM magnesium acetate, 1mM EDTA),
DNA was extracted by incubation at 7°C overnight. This was precipitated with twice the amount of ethanol to obtain about 20 μ2 of DNA.

(0)  ベクターDNAのHpa工による切断及び脱
リン酸 プラスミドベクターpsN 5182の7μ?、Hpa
I用バッファー(10mM)リス・HO4spH15,
7mM  MgO1l 、100 mM KOt、 7
 mMメルカプトエタノール)、制限酵素Hpa工の1
0ユニツトを含む反応液40 fit を37℃で一夜
インキユベートシ、フェノール抽出、クロロホルム抽出
、エタノール沈殿を行ってHpa工で切断されたDNA
を回収し、20μtの蒸留水に溶かした。これを100
mM)リス・Hct (pHaO)、アルカリホスファ
ターゼ1.2ユニツトを含む40μtの反応液中で65
℃、60分インキユベートシた。フェノール抽出、クロ
ロホルム抽出、エタノール沈殿によfiDNAを回収し
、14μtの蒸留水に溶かした。これを1%アガロース
ゲル電気泳動にかけて、分離した。
(0) Cleavage and dephosphorylation of vector DNA by Hpa engineering 7μ of plasmid vector psN 5182? , Hpa
Buffer for I (10mM) Lisu・HO4spH15,
7mM MgO1l, 100mM KOt, 7
(mM mercaptoethanol), restriction enzyme Hpa 1
40 fits of the reaction solution containing 0 units were incubated overnight at 37°C, subjected to phenol extraction, chloroform extraction, and ethanol precipitation to obtain DNA cut with HPA.
was collected and dissolved in 20 μt of distilled water. This is 100
65 mM) Lis-Hct (pHaO) in a 40 μt reaction solution containing 1.2 units of alkaline phosphatase.
℃, and incubated for 60 minutes. fiDNA was recovered by phenol extraction, chloroform extraction, and ethanol precipitation, and dissolved in 14 μt of distilled water. This was subjected to 1% agarose gel electrophoresis and separated.

目的のバンドを切り出しゲル片を50mM)リス−HO
ICpHan )、1mM  BDTAを含む400μ
tのバッファーで抽出した。抽出液を、フェノール抽出
、クロロホルム抽出シ、エタノール沈殿によpo、5μ
2のDNAを回収した。
Cut out the band of interest and prepare the gel piece with 50mM) Lis-HO.
ICpHan), 400μ containing 1mM BDTA
Extracted with t buffer. The extract was subjected to phenol extraction, chloroform extraction, and ethanol precipitation.
2 DNA was recovered.

(D)  合成遺伝子とベクターとの結合■ 式■にお
けるnが1の場合の例 前記(B)で得られた合成り N A 0.3μy(4
,5pmole )を5 ptの蒸留水に溶かし、10
1J101J、PNK用バッファー及び5ユ=ツトのP
IJKを含む5μtの反応液中で37℃、1時間反応さ
せた。この反応液5μtを5μMのdNTP、DNAポ
リメラーゼ用バッファー(67mM リン酸カリウム、
p、H7,4、6、7 mM Mg、012.1 mM
 メルカプトエタノール)及び10ユニツトのDNAポ
リメラーゼ1〔フレノウ フラグメント(Klenow
fragment ) 〕  を含む20 plの反応
液中で25℃、60分反応させた。反応液をフェノール
抽出、次いでクロロホルム抽出シ、エタノール沈殿によ
り、平滑末端を有し、5′末端がリン酸化されたDNA
を回収した。これを8μtの蒸留水に溶かした。一方、
市販のHpaルミニリンカーGTTAA(:! ) 2
00 pmoleを、前述の方法で5′末端をリン酸化
した。リン酸・ 化されたリンカ−5μtと前記平滑末
端を有し、5′末端がリン酸化されたDNA 8μtを
I)NAソリガーゼバッファー、10 mM DTT。
(D) Binding of synthetic gene and vector ■ Example when n in formula ■ is 1 Synthetic gene obtained in (B) above N A 0.3 μy (4
, 5 pmole) in 5 pt of distilled water and 10
1J101J, PNK buffer and 5 units of P
The reaction was carried out at 37° C. for 1 hour in a 5 μt reaction solution containing IJK. 5μt of this reaction solution was mixed with 5μM dNTP, DNA polymerase buffer (67mM potassium phosphate,
p, H7,4,6,7mM Mg, 012.1mM
mercaptoethanol) and 10 units of DNA polymerase 1 (Klenow fragment) and 10 units of DNA polymerase 1 (Klenow fragment).
fragment)] in a reaction solution of 20 pl at 25°C for 60 minutes. The reaction solution was extracted with phenol, then extracted with chloroform, and precipitated with ethanol to obtain blunt-ended DNA with a phosphorylated 5' end.
was recovered. This was dissolved in 8 μt of distilled water. on the other hand,
Commercially available Hpa Lumini Linker GTTAA (:!) 2
00 pmole was phosphorylated at the 5' end as previously described. 5 μt of the phosphorylated linker and 8 μt of the blunt-ended, 5′-end phosphorylated DNA were added to I) NA sorgase buffer, 10 mM DTT.

I]、5mMATP及び200ユニツトのDNAリガー
ゼを含む20μLの反応液中で15℃、−夜反応させた
。100ユニツトのDNAリガーゼ及び1o qmol
eのA’l’Pを追加して更に15℃で5時間反応を続
けた。反応液をフェノール抽出、クロロホルム抽出した
後、工タノール沈殿によ1)Dyhを回収し、10μt
の蒸留水に溶かした。これをHpaI用バッファー、及
び10ユニツトの制限酵素Hpa工を含む反応液20μ
を中で37℃、−夜反応させた。反応液を10%ポリア
クリルアミド電気泳動にかけ、目的DNAを含むゲル片
を切り出し、前述の方法でDNAを抽出し、回収した。
[I], 5mM ATP, and 200 units of DNA ligase in a 20 μL reaction solution at 15° C. overnight. 100 units of DNA ligase and 1o qmol
A'l'P of e was added and the reaction was further continued at 15°C for 5 hours. After the reaction solution was extracted with phenol and chloroform, 1) Dyh was recovered by ethanol precipitation, and 10 μt
dissolved in distilled water. Add this to 20μ of a reaction solution containing HpaI buffer and 10 units of restriction enzyme HpaI.
The reaction was carried out overnight at 37°C. The reaction solution was subjected to 10% polyacrylamide gel electrophoresis, a gel piece containing the target DNA was cut out, and the DNA was extracted and collected by the method described above.

回収したDNAと前記(0)で調製したベクター0.2
μmをリガーゼ用バッファー、10mMDTT、α5m
MATP及び200ユニツトのDMAリガーゼを含む2
0μtの反応液中で15℃、−夜反応させた。この反応
液10μtを大腸菌の形質転換に供した。
Recovered DNA and vector 0.2 prepared in (0) above
μm, ligase buffer, 10mM DTT, α5m
2 containing MATP and 200 units of DMA ligase
The reaction was carried out in a 0 μt reaction solution at 15° C. overnight. 10 μt of this reaction solution was used for transformation of E. coli.

■ 式■に訃けるnが2又はそれ以上の場合の例 前記■)で得られたDMA断片5μfを20μtの蒸留
水に溶かし、前記(ト))と同様の方法で5′末端をリ
ン酸化した。リン酸化されたDNA溶液50 lit 
を、10mMDTT。
■ Example when n is 2 or more when formula (■) is satisfied. Dissolve 5 μf of the DMA fragment obtained in (■) above in 20 μt of distilled water, and phosphorylate the 5' end in the same manner as in (g)) above. did. Phosphorylated DNA solution 50 liters
, 10mM DTT.

α5mM  ATP、DNAリガーゼ用バッファ−及び
DNAリガーゼ250ユニツトを含む100μtの反応
液中で15℃で2時間反応させた。一部を電気泳動にか
け、合成した遺伝子のセルフライゲーション(自己結合
)が起っていることを確認した。反応液を、フェノール
抽出、クロロホルム抽出、エタノール沈殿を経て、DN
Aを回収した。以後(9)−■と同様にして粘着末端を
平滑末端とし、更にHpaルミニリンカー合させ、制限
酵素Epa工で切断した後、10係ポリアクリルアミド
電気泳動にかけた。n = 2又はそれ以上に対応した
長さのバンドを切り出し、ゲルから抽出し、回収した。
Reaction was carried out at 15° C. for 2 hours in a 100 μt reaction solution containing α5mM ATP, DNA ligase buffer, and 250 units of DNA ligase. A portion was subjected to electrophoresis and it was confirmed that self-ligation (self-binding) of the synthesized genes had occurred. The reaction solution was subjected to phenol extraction, chloroform extraction, and ethanol precipitation.
A was collected. Thereafter, the sticky ends were made into blunt ends in the same manner as in (9)-(1), further combined with an Hpa lumini linker, cut with the restriction enzyme Epa, and subjected to 10-way polyacrylamide gel electrophoresis. A band with a length corresponding to n = 2 or more was cut out, extracted from the gel, and collected.

回収したDNAと(C)で調製したベクター0.2μm
 をリガーゼ用バッファー、10 mM  D T T
 、 0.5 mM A T P及び200ユニツトの
DNAリガーゼを含む反応液20μを中で15℃、−夜
反応させた。この反応液10μtを大腸菌の形質転換に
供した。
Recovered DNA and vector prepared in (C) 0.2 μm
Ligase buffer, 10mM DTT
, 20μ of a reaction solution containing 0.5mM ATP and 200 units of DNA ligase was reacted overnight at 15°C. 10 μt of this reaction solution was used for transformation of E. coli.

(E)  大腸菌の形質転換 大腸菌AN]K 10 (大阪大学微生物病研究所保存
菌)を5−のL培地(バクトドリプトン1oy、”z、
酵母エキス5 f / !、、 1Jact5 f/l
、 pH72)を含む2〇−容試験管テ37℃、−夜振
とう培養した。その[1L05−を5−の新しいL培地
に接種し、同じ条件で600nmの光学密度が0.6に
なるまで振とう培養した。
(E) Transformation of Escherichia coli Escherichia coli AN] K 10 (stored at the Institute of Microbial Diseases, Osaka University) was mixed with 5-L medium (Bactodrypton 1oy, "z,
Yeast extract 5 f/! ,, 1Jact5 f/l
, pH 72) at 37°C overnight with shaking. The [1L05-] was inoculated into a new L medium of 5- and cultured with shaking under the same conditions until the optical density at 600 nm reached 0.6.

その2.5dを氷冷し、3000 rpmで10分間遠
心分離し、上清を除去した。これに、あらかじめ氷冷し
たQ、1M MgO/4の2.5dを加え、混合した後
、遠心分離して上清を除去した。更に氷冷したαI M
 OaC!4を1.25−加え、穏やかに均一に混合し
、氷水中に30分間保持した後、遠心分離により上清を
除去した。これに前記(D)−〇で得た反応液10μt
を加え、氷水中に30分間保持した。次に40℃で5分
間加温し、これに、あらかじめ37℃に加温したL培地
2−を加え、37℃に30分間保持した。更に37℃で
1時間振とり培養した。培養液を、テトラサイクリン1
5μt/−を含む一寒天培地に塗布した。37℃−夜培
養後に生育したコロニ−を分離し、テトラサイクリン1
0μ?/−を含むも培地中での生育を確認した後、これ
をプラスミドの解析に供した。
The 2.5 d was cooled on ice, centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes, and the supernatant was removed. To this, 2.5 d of Q, 1M MgO/4, which had been ice-cooled in advance, was added, mixed, and then centrifuged to remove the supernatant. Further ice-cooled αI M
OaC! 1.25 of 4 was added, mixed gently and homogeneously, kept in ice water for 30 minutes, and then the supernatant was removed by centrifugation. To this, 10 μt of the reaction solution obtained in (D)-〇 above
was added and kept in ice water for 30 minutes. Next, the mixture was heated at 40°C for 5 minutes, and L medium 2-, which had been previously warmed to 37°C, was added thereto and kept at 37°C for 30 minutes. The culture was further incubated at 37°C for 1 hour with shaking. The culture solution was treated with tetracycline 1
It was spread on an agar medium containing 5 μt/−. After overnight culture at 37°C, the grown colonies were isolated and treated with tetracycline 1.
0 μ? After confirming growth in the medium containing /-, this was subjected to plasmid analysis.

(9) プラスミドの解析 前記(E)で得られた形質転換大腸菌を、テトラサイク
リン10μf/−を含む250−のL培地で37℃、2
4時間培養した後集菌した。これに10−の溶液1 (
50mM グルコース、10mMRDTA、  リゾチ
ーム2 xq/vt、  25 mMトリス・wCt%
pHaO)を加え、氷水中に50分間保持した後、20
−の溶液It ((L2MNaOH11%BD日)を加
えた。5分後、15−の溶液Ill(5M酢酸ナトリウ
ム、p)!4B)を加え、0℃に30〜60分間保持し
た後、100dの冷エタノールを加え、−20℃に30
分間保持した。遠心分離で沈殿を回収し、25−の溶液
■(0,1M酢酸ナトリウム、Q、05Mトリス−HO
I%pHan )を加え、更に5〇−の冷エタノールを
加え、−20℃に10分間保持した後、遠心分離によJ
)DNAの沈殿を得た。これを4−のTE溶液(50m
M)リス・HCl、、 pHNo、1 mM KDTA
 )に溶かし、4、75 tの塩化セシウムを含む遠心
管に移し、51q/−のエチジウムブロマイド0.42
mを加え、混合した後、氷水中に30分間保持し、遠心
分離で上清を得た。上清を、超遠心分離機用チューブ(
ベックマン社製、クイックシールチューブ)に入れ55
.00 Orpm、−夜超遠心分離を行った。プラスミ
ドのバンドを紫外線照射下に検出し、注射器を用いて抜
き取った。5MNa0t、  10mM  )リス−H
C1%pHa 5.1mM]!1DTAを含む溶液で飽
和したイングロビルアルコールで7〜8回抽出を繰返し
て、エチジウムブロマイドを除去した後、エタノール沈
殿でプラスミドを回収した(収量約20μ?)。
(9) Analysis of plasmid The transformed E. coli obtained in (E) above was grown in 250-L medium containing 10 μf/- of tetracycline at 37°C for 2 hours.
After culturing for 4 hours, the bacteria were collected. Add to this a solution of 10-1 (
50mM glucose, 10mMRDTA, lysozyme 2 xq/vt, 25mM Tris wCt%
pHaO) and kept in ice water for 50 minutes, then
A solution of It ((L2M NaOH 11% BD day) was added. After 5 minutes, a solution of Ill of 15- (5M sodium acetate, p)!4B) was added and kept at 0°C for 30-60 minutes, then 100d Add cold ethanol and incubate at -20℃ for 30 minutes.
Hold for minutes. Collect the precipitate by centrifugation, add a solution of 25- (0.1M sodium acetate, Q, 05M Tris-HO
After adding 50-mL cold ethanol and keeping it at -20°C for 10 minutes, it was removed by centrifugation.
) A DNA precipitate was obtained. This was added to a 4-TE solution (50 m
M) Lis HCl, pHNo, 1mM KDTA
), transfer to a centrifuge tube containing 4,75 t of cesium chloride, and add 0.42 q/- of ethidium bromide.
After adding m and mixing, the mixture was kept in ice water for 30 minutes, and the supernatant was obtained by centrifugation. Transfer the supernatant to an ultracentrifuge tube (
Put it in a quick seal tube (Manufactured by Beckman) 55
.. 00 Orpm, - night ultracentrifugation was performed. The plasmid band was detected under ultraviolet irradiation and extracted using a syringe. 5MNa0t, 10mM) Lis-H
C1% pHa 5.1mM]! Extraction was repeated 7 to 8 times with Inglovir alcohol saturated with a solution containing 1DTA to remove ethidium bromide, and the plasmid was recovered by ethanol precipitation (yield: about 20 μ?).

これを200μtのTFiに溶かして一部をHpa工で
切断した後、ポリアクリルアミドの電気泳動を行って、
予想されるDNA断片、(102n−1−12)’hp
(nld式IIと同一である)の生成を確認した。また
制限酵素Ace工とO1a工の二重消化によって生成す
るDNA断片の大きさから合成遺伝子の挿入方向を決定
した(正方向の場合け141 bp の断片が、また負
の方向の場合は215 bpの断片が生成する)。
After dissolving this in 200μt TFi and cutting a part with Hpa, polyacrylamide electrophoresis was performed.
Expected DNA fragment, (102n-1-12)'hp
(identical to nld formula II) was confirmed. In addition, the insertion direction of the synthetic gene was determined from the size of the DNA fragment generated by double digestion with the restriction enzymes Ace and O1a (141 bp fragment in the positive direction, 215 bp fragment in the negative direction). ).

このようにして合成遺伝子が1〜n個直鎖状に連なった
遺伝子を正方向に組み込んだプラスミドを導入した組換
体を得た。その結果を第1表に示す。なお、挿入された
DNAの塩基配列は、M13mp 系ファージに組み込
んで、ジデオキシ法によシ決定し、その配列の正しいこ
とを確認した。
In this way, a recombinant was obtained into which a plasmid into which a gene in which 1 to n synthetic genes were connected in a straight chain was inserted in the forward direction was introduced. The results are shown in Table 1. The nucleotide sequence of the inserted DNA was determined by the dideoxy method after it was incorporated into an M13mp phage, and the correctness of the sequence was confirmed.

第1表 n”      得られた組換体の数 蒼 nは式IIと同義である このようにして得られたプラスミドのn=1のうちの1
つをpsOT 815  と命名し、そのプラスミドを
導入した大腸菌を、エシェリヒア コーリANOK 1
0 / pSOT 1315  と命名して、工業技術
院微生物工業技術研究所に寄託した〔微工研菌寄第87
00号(FEBM P −8700)]。
Table 1: Number of recombinants obtained, n = 1 of 1 of the plasmids thus obtained, where n has the same meaning as formula II.
The plasmid was named psOT 815, and the Escherichia coli into which the plasmid was introduced was called Escherichia coli ANOK 1.
It was named pSOT 1315 and deposited with the Institute of Microbiology, Agency of Industrial Science and Technology.
No. 00 (FEBM P-8700)].

このpsOT 815  の構築の概略を第3図に示す
An outline of the construction of psOT 815 is shown in FIG.

すなわち第3図は、ヒトカルシトニン前駆体ペプチド遺
伝子が組み込まれたプラスミドの構築工程を示す工穆図
である。
That is, FIG. 3 is a schematic diagram showing the construction process of a plasmid into which the human calcitonin precursor peptide gene is integrated.

(G)  ヒトカルシトニン前駆体融合タンパク質の生
産と精製 組換体大腸菌の培養及びインダクションは、A、ナカタ
(A、1’1akata )  らヨーロピアン ジャ
ーナル オブ バイオケミストリー第130巻第427
〜435頁(1985)記載の方法に準じて行った。
(G) Production and purification of human calcitonin precursor fusion protein Culture and induction of recombinant E. coli are described by A. Nakata et al. European Journal of Biochemistry Vol. 130, No. 427.
It was carried out according to the method described on page 435 (1985).

大腸菌ANCK 10 / pBOT 815 (FE
RM’P−8700)をテトラサイクリン10μ2/−
を含むトリス/グルコース高リン酸培地(0,2%グル
コースQ、IM)リス・HCl5pH7,2及び0.6
4 mMKn、PO4を含む無機塩)5Tntを含む試
験管3本に接種し、67℃、20時間振とう培養した。
Escherichia coli ANCK 10/pBOT 815 (FE
RM'P-8700) and tetracycline 10μ2/-
Tris/glucose high phosphate medium (0,2% glucose Q, IM) containing Tris/HCl5 pH 7,2 and 0.6
The inorganic salt containing 4 mM Kn and PO4) was inoculated into three test tubes containing 5Tnt, and cultured with shaking at 67°C for 20 hours.

それぞれを同じ培地500−を含む2を容三角フラスコ
3本に接種し、37℃、−夜温とり培養した。遠心分離
によシ集菌し、KH2PO4のみを除いた同じ組成の培
地に移して更に6時間培養分続けた。遠心分離により集
菌し、2μMバラアミノフェニルメタンスルホニルフル
オライド(p −APMSF )を含む1omM )リ
ス−Hat(pH7,5)、5 mM  K D T 
A 、 5 mM メルカプトエタノール中に懸濁させ
、超音波処理により菌体を破壊した。
Three Erlenmeyer flasks were inoculated with 2 containing 500 ml of the same medium, and cultured at 37° C. overnight. Bacteria were collected by centrifugation, transferred to a medium with the same composition except for KH2PO4, and cultured for an additional 6 hours. Bacteria were collected by centrifugation and treated with 1 omM) Lis-Hat (pH 7,5) containing 2 μM paraaminophenylmethanesulfonyl fluoride (p-APMSF), 5 mM KDT.
A, Bacterial cells were suspended in 5 mM mercaptoethanol and disrupted by sonication.

このようにして得られた液を12.000 rpmに2
30分間遠心分離し沈殿物を回収した。この沈殿物を:
2 pM  p −APMSF 、  1 mM Mg
SO4及び7M尿素を含む1omu)IJス・HCtバ
ッファー(pH75)に溶解させ12. OOOrpm
にて30分間遠心分離した。上清をあらかじめ同じ緩衝
液で平衡化したD]!!AF!セルロースの力ラム(1
,3tMφX 12 cm )に供し、同一の緩衝液5
0dにて溶出させた。2−/バイアルとガる様分取し、
5DS−ポリアクリルアミド電気泳動にて融合タンパク
の確認を行い目的画分を回収した。これをあらかじめ同
一緩衝液にて平衡化しであるCM−セルロースのカラム
(1,5mφ×30個)に供した。次に同一緩衝液中、
零MNaOt(50m)から0.35 M Na0t(
50WLt)の直線濃度勾配による溶出を行い融合タン
パクを含む両分を確認して回収後、水に対して透析を行
った後凍結乾燥し、ヒトカルシトニン前駆体融合タンパ
ク質(2[11rIg)を得た。
The solution thus obtained was heated to 12,000 rpm.
The mixture was centrifuged for 30 minutes and the precipitate was collected. This precipitate:
2 pM p-APMSF, 1 mM Mg
12. Dissolve in 1omu) IJS・HCt buffer (pH 75) containing SO4 and 7M urea. OOOrpm
The mixture was centrifuged for 30 minutes. D] whose supernatant was equilibrated in advance with the same buffer solution! ! AF! Cellulose power ram (1
, 3tMφX 12 cm ) and the same buffer solution 5
It was eluted at 0d. 2-/Vial and gallipart sorting,
The fusion protein was confirmed by 5DS-polyacrylamide electrophoresis, and the target fraction was collected. This was equilibrated in advance with the same buffer and applied to a CM-cellulose column (1.5 mφ x 30 pieces). Then in the same buffer,
From 0 M NaOt (50 m) to 0.35 M NaOt (
After elution with a linear concentration gradient of 50WLt), both fractions containing the fusion protein were confirmed and collected, dialyzed against water and freeze-dried to obtain human calcitonin precursor fusion protein (2[11rIg). .

(6) ヒトカルシトニン前躯体融合タンノくり質から
ヒトカルシトニン前駆体ペプチド(P−Gly −Ar
g)の分離精製 前記融合タンパクからのヒトカルシトニン前駆体ペプチ
ド(P −Gly −Arg、 )の切シ出しについて
は、T、 D、ボクストラ(J、D、Boxtra  
)ら〔ネーチャー第285巻第456〜461頁(19
80)〕の報告した方法に基づいて行つた。
(6) Human calcitonin precursor peptide (P-Gly-Ar
g) Separation and Purification Excision of the human calcitonin precursor peptide (P-Gly-Arg, ) from the fusion protein was performed by T. D. Boxtra (J.D.
) et al [Nature Vol. 285, pp. 456-461 (19
[80]].

[相]合タンパク(2■)を7−の100 mM 重炭
酸アンモニウム水溶液に懸濁させかくはん下無水シトラ
コン酸を14μtずつ15分間隔で5回加え反応させる
。その際2N水酸化ナトリウム水溶液を用いpHをaO
に保ちながら行う。
[Phase] The combined protein (2) was suspended in 7-100 mM ammonium bicarbonate aqueous solution, and while stirring, 14 μt of citraconic anhydride was added 5 times at 15 minute intervals for reaction. At that time, the pH was adjusted to aO using 2N aqueous sodium hydroxide solution.
Do this while maintaining the

反応が進むと共に融合タンパクは溶解し、リジン残基の
みが選択的にシトラコニル化されたタンパクが得られる
。この反応液を100 mM重炭酸アンモニウムに対し
て透析を行った。透析後の溶液(7rytt)に、42
μ2のトリプシンを70μtのI M QaOt2水溶
液に溶解して加え、37℃にて反応を行い、1時間後p
 −APMSF200μmを含む1N塩酸溶液を2−加
え反応を止めた。この溶液を40℃にて6時間放置しり
ジン残基に結合しているシトラコニル基を除去した。そ
の反応液をsup −PAK (co、 )カートリッ
ジ(ウォーターズ社製)を用いて脱塩濃縮した。
As the reaction progresses, the fusion protein dissolves, yielding a protein in which only lysine residues are selectively citraconylated. This reaction solution was dialyzed against 100 mM ammonium bicarbonate. In the solution after dialysis (7rytt), 42
μ2 of trypsin was dissolved in 70 μt of I M QaOt2 aqueous solution and added, the reaction was carried out at 37°C, and after 1 hour p
-A 1N hydrochloric acid solution containing 200 μm of APMSF was added to stop the reaction. This solution was left at 40° C. for 6 hours to remove the citraconyl group bonded to the shirizine residue. The reaction solution was desalted and concentrated using a sup-PAK (co, ) cartridge (manufactured by Waters).

上記濃縮液300μtをTSK−80TM(1,5×1
5の 東洋曹達社)カラムを用いてHPLCにて精製し
た。0.1 % ) IJフルオロ酢酸水溶液(A液)
と、90%アセトニトリルを含む0.1係トリフルオロ
酢酸水溶液(B液)とによる直線濃度勾配にて溶出し、
210nm の紫外部吸収によりモニターした。各ピー
クを゛抗カルシトニン抗体〔ダコ(DAKO)社〕 を
用いた酵素免疫測定法により測定してヒトカルシトニン
前駆体ペプチド(p −G177 Arg )のピーク
を同定した。このピークは米国アブライドバイオシステ
ムズ社(ABI社)製ペプチドシンセサイザーを用いて
化学合成した標準品のピークと完全に一致した。このピ
ークを分取して純粋なヒトカルシトニン前駆体ペプチド
100μmを得た。
300 μt of the above concentrated solution was added to TSK-80TM (1.5×1
It was purified by HPLC using a Toyo Soda Co., Ltd. column (No. 5). 0.1%) IJ fluoroacetic acid aqueous solution (liquid A)
and a 0.1 aqueous solution of trifluoroacetic acid (solution B) containing 90% acetonitrile.
Monitored by ultraviolet absorption at 210 nm. Each peak was measured by enzyme immunoassay using an anti-calcitonin antibody (DAKO), and the peak of human calcitonin precursor peptide (p-G177Arg) was identified. This peak completely matched the peak of a standard product chemically synthesized using a peptide synthesizer manufactured by Abride Biosystems, Inc. (ABI), USA. This peak was fractionated to obtain 100 μm of pure human calcitonin precursor peptide.

第1図は得られたヒトカルシトニン前駆体ペプチドのH
PLOパターンを示したグラフであり、分析条件は上記
と同じである。すなわち、第1図は、ヒトカルシトニン
前駆体ペプチドのHPL(!溶出パターンを、溶出時間
(分、横軸)と21o nmにおける吸光度(縦軸)と
の関係で示すグラフである。
Figure 1 shows the H of the obtained human calcitonin precursor peptide.
This is a graph showing a PLO pattern, and the analysis conditions are the same as above. That is, FIG. 1 is a graph showing the HPL (!) elution pattern of human calcitonin precursor peptide in terms of the relationship between elution time (minutes, horizontal axis) and absorbance at 21 nm (vertical axis).

得られたペプチドの4μVを塩酸加水分解した後、アミ
ノ酸分析計(日立製作新製)でアミノ酸組成を調べた結
果、理論値とほぼ一致した。
After hydrolyzing 4 μV of the obtained peptide with hydrochloric acid, the amino acid composition was examined using an amino acid analyzer (manufactured by Hitachi Seisakusho), and the result was almost identical to the theoretical value.

また、気相プロティンシーケンサ−(ABI社製)によ
るアミノ酸配列分析の結果も予想通りであった。更に、
得られたペプチドを96穴マイクロプレー)(NUN(
りに吸着させ、牛血清アルブミンでブロッキングした後
、ウサギ抗−ヒトカルシトニン抗体(ダコ社)を作用さ
せた。洗浄後、パーオキシダーゼ標識ロバ抗−ウサギ第
2抗体(アマジャム社)を結合させ、洗浄後、ABTS
(発色基質)を作用させたところ、ヒトカルシトニンの
約10係の感度で発色した。
Furthermore, the results of amino acid sequence analysis using a gas phase protein sequencer (manufactured by ABI) were as expected. Furthermore,
The obtained peptide was placed in a 96-well microplate) (NUN (
After blocking with bovine serum albumin, rabbit anti-human calcitonin antibody (Dako) was applied. After washing, peroxidase-labeled donkey anti-rabbit second antibody (Amajam) was bound, and after washing, ABTS
(chromogenic substrate), color was developed with a sensitivity of about 10 times that of human calcitonin.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明した様に本発明により新たに提供された
ヒトカルシトニン前駆体ペプチドは容易にヒトカルシト
ニンに変換することが可能であり、上記前駆体を遺伝子
工学的手法によシ効率的に製造する方法を開発した点に
おいて本発明は大きな効果を有する。
As explained in detail above, the human calcitonin precursor peptide newly provided by the present invention can be easily converted into human calcitonin, and the precursor can be efficiently produced by genetic engineering techniques. The present invention has a great effect in that a method has been developed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のヒトカルシトニン前駆体ペプチドのH
PL(!溶出パターンを表わすグラフ、第2図は本発明
方法の原料ペプチドを生産するための塩基配列の一例を
示す図、第3図はヒトカルシトニン前駆体ペプチド遺伝
子が組み込まれたプラスミドの構築工程を示す工程図で
ある。
Figure 1 shows the H of the human calcitonin precursor peptide of the present invention.
PL(!) A graph showing the elution pattern, Figure 2 is a diagram showing an example of the base sequence for producing the raw material peptide of the method of the present invention, and Figure 3 is the construction process of a plasmid into which the human calcitonin precursor peptide gene has been integrated. FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、下記一般式 I : P−Gly−Arg・・・〔 I 〕 (式中、Pはヒトカルシトニンのアミノ酸配列を有する
ペプチド残基、Glyはグリシン残基、Argはアルギ
ニン残基を示す)で表わされるヒトカルシトニン前駆体
ペプチド。 2、下記一般式II: 〔Arg−P−Gly〕−_nArg−Cys・・・〔
II〕(式中、Argはアルギニン残基、Pはヒトカルシ
トニンのアミノ酸配列を有するペプチド残基、Glyは
グリシン残基、nは正の整数、Cysはシステイン残基
を示す)で表わされるペプチドをコードする遺伝子を含
むDNAを挿入したプラスミドで形質転換した大腸菌を
培養して培養物中に前記一般式IIで表わされるペプチド
を含む融合タンパクを生成させ、次いで該融合タンパク
を酵素処理することを特徴とする下記一般式 I : P−Gly−Arg・・・〔 I 〕 (式中、P、Gly及びArgは前記式IIと同義である
)で表わされるヒトカルシトニン前駆体ペプチドの製造
方法。
[Claims] 1. The following general formula I: P-Gly-Arg...[I] (wherein, P is a peptide residue having the amino acid sequence of human calcitonin, Gly is a glycine residue, and Arg is arginine) Human calcitonin precursor peptide represented by (residues shown). 2. General formula II below: [Arg-P-Gly]-_nArg-Cys...[
II] (wherein, Arg is an arginine residue, P is a peptide residue having the amino acid sequence of human calcitonin, Gly is a glycine residue, n is a positive integer, and Cys is a cysteine residue). A fusion protein containing the peptide represented by the general formula II is produced in the culture by culturing Escherichia coli transformed with a plasmid into which a DNA containing the encoding gene has been inserted, and then the fusion protein is treated with an enzyme. A method for producing a human calcitonin precursor peptide represented by the following general formula I: P-Gly-Arg... [I] (wherein P, Gly and Arg have the same meanings as in the above formula II).
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02190193A (en) * 1989-01-17 1990-07-26 Suntory Ltd Production of c-terminal amidated peptide
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WO2007000118A1 (en) 2005-06-29 2007-01-04 Changzhou Pharmaceutical Factory Co., Ltd. Exendin 4 polypeptide fragments and use thereof

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