JPS62248488A - Recombinant dna, transformed yeast containing same and secretion and production of human lysozyme using same - Google Patents

Recombinant dna, transformed yeast containing same and secretion and production of human lysozyme using same

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JPS62248488A
JPS62248488A JP60268218A JP26821885A JPS62248488A JP S62248488 A JPS62248488 A JP S62248488A JP 60268218 A JP60268218 A JP 60268218A JP 26821885 A JP26821885 A JP 26821885A JP S62248488 A JPS62248488 A JP S62248488A
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Abstract

PURPOSE:To prepare a human lysozyme by a yeast, by using a recombinant DNA containing a hybrid prelysozyme gene composed of a region coding chick lysozyme signal peptide and a region containing human lysozyme structural gene. CONSTITUTION:A DNA coding a signal peptide of chick lysozyme and having the nucleotide sequence of formula is linked with a human lysozyme structural gene treated with a proper restriction enzyme to obtain a hybrid prelysozyme gene, which is integrated in a proper manifestation vector. The obtained recombinant plasmid is used for the transformation of host yeast cell. The transformed yeast is cultured to obtain large amount of pure human lysozyme at a low cost.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は新規なりNA及びその用途に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a novel NA and its uses.

更に詳しくは9本発明は、ニワトリリゾチームのシグナ
ルペプチドをコードするDNAとヒトリゾチーム構造遺
伝子から成る雑種プレリゾチーム遺伝子を含有する組み
換えDNA、それを保持する酵母の形質転換体、及びそ
の形質転換体を発現することによるヒトリゾチームの分
泌生産方法に関する。
More specifically, the present invention provides a recombinant DNA containing a hybrid prelysozyme gene consisting of a DNA encoding the signal peptide of chicken lysozyme and a human lysozyme structural gene, a yeast transformant harboring the recombinant DNA, and a transformant thereof. This invention relates to a method for secretory production of human lysozyme by expressing it.

〔従来技術及び問題点〕[Prior art and problems]

ヒトリゾチームはヒトの涙、唾液、鼻粘液、乳。 Human lysozyme is found in human tears, saliva, nasal mucus, and milk.

リンパ腺、白血球、血漿、軟骨、肺、腎臓、B’l/、
臓、肝臓、腸管、耳下腺、皮膚、精液、白血病患者の尿
中等に見い出される酵素蛋白質であり、N−アセチルグ
ルコサミンとN−アセチルムラミン醜聞のβ−1,4結
合を加水分解するムラミダーゼ(muramidasc
)としての酵素活性を有していることが知られている。
Lymph glands, white blood cells, plasma, cartilage, lungs, kidneys, B'l/,
Muramidase is an enzyme protein found in the viscera, liver, intestinal tract, parotid gland, skin, semen, and urine of leukemia patients, and hydrolyzes the β-1,4 bond of N-acetylglucosamine and N-acetylmuramin. (muramidasc
) is known to have enzymatic activity.

またヒト乳由来のリゾチームは下記の配列で示される1
30個のアミノ酸からなる事が知られている(例えば、
船津ら「溶菌酵素」55〜58頁、講談社すイエンティ
フィク(1977)参照)。
In addition, lysozyme derived from human milk has the sequence 1 shown below.
It is known that it consists of 30 amino acids (for example,
(See Funatsu et al., "Lytic Enzymes," pp. 55-58, Kodansha Scientific (1977)).

Lys−Val−Phc−Glu−Arg−Cys−g
lu−Leu−Ala−Arg−Thr−Leu−Ly
s−Arg−Leu−Gly−Met−Asp−Gly
−Tyr−Arg−Gly−11e−5er−Leu−
Ala−Asn−Trp−Met−Cys−Lcu−A
la−Lys−Trp−Glu−5cr−Gly−Ty
r−Asn−Thr−Arg−Ala−Thrψ −Asn−丁yr −Asn −Ala−Gly −A
sp −Arg−5er −Thr−A、5p−Tyr
−Gly−11e−Phc−Gln−11e−A?n−
5cr−Arg−Tyr−Trp−Cys−Asn−A
sp−Gly−Lys−Thr−Pro−Gly−Al
a−Val−Asn−Ala−Cys−Ilis−Lc
u−5er−Cys−3cr−Ala−n−5cr−A
rGln−Asp−Asn−11e−Ala−Asp−
Ala−Val−Ala−Cys−Ala−Lys−A
rg−Val−Val−Arg−Asp−Pro−Gl
n−Gly−11a−Arg−Ala−Trp−Val
−Ala−Trp−Arg−Asn−Arg−Cys−
Gin−Asn−Gln−Asp− Asn−11e−Ala−Asp−Ala−Val−A
la−Cys−Ala−Lys−Ar リゾチームは種々の細菌を溶解する作用を有するので、
食品等の防腐剤あるいは医薬品として、リゾチーム単独
又は抗生物質との併用による抗菌剤として利用すること
ができる。また、血液凝固及び止血作用、抗炎症作用、
呼吸器疾患者に対する喀痰喀出作用等をも有するのでそ
れらを対象とした医薬品としても利用することができる
Lys-Val-Phc-Glu-Arg-Cys-g
lu-Leu-Ala-Arg-Thr-Leu-Ly
s-Arg-Leu-Gly-Met-Asp-Gly
-Tyr-Arg-Gly-11e-5er-Leu-
Ala-Asn-Trp-Met-Cys-Lcu-A
la-Lys-Trp-Glu-5cr-Gly-Ty
r-Asn-Thr-Arg-Ala-Thrψ-Asn-Dyr-Asn-Ala-Gly-A
sp-Arg-5er-Thr-A, 5p-Tyr
-Gly-11e-Phc-Gln-11e-A? n-
5cr-Arg-Tyr-Trp-Cys-Asn-A
sp-Gly-Lys-Thr-Pro-Gly-Al
a-Val-Asn-Ala-Cys-Ilis-Lc
u-5er-Cys-3cr-Ala-n-5cr-A
rGln-Asp-Asn-11e-Ala-Asp-
Ala-Val-Ala-Cys-Ala-Lys-A
rg-Val-Val-Arg-Asp-Pro-Gl
n-Gly-11a-Arg-Ala-Trp-Val
-Ala-Trp-Arg-Asn-Arg-Cys-
Gin-Asn-Gln-Asp- Asn-11e-Ala-Asp-Ala-Val-A
la-Cys-Ala-Lys-Ar lysozyme has the effect of lysing various bacteria, so
Lysozyme can be used as a preservative for foods, medicines, etc., and as an antibacterial agent by itself or in combination with antibiotics. It also has blood coagulation and hemostasis effects, anti-inflammatory effects,
Since it also has a sputum expulsion effect on people with respiratory diseases, it can also be used as a drug for those patients.

ヒトリゾチームはヒトの乳、尿等から単離することがで
きるが、医療等を目的とする工業的生産の要求を満たす
には効率が悪く実用的ではない。
Human lysozyme can be isolated from human milk, urine, etc., but it is inefficient and impractical to meet the demands of industrial production for medical purposes.

本発明は、組み換えDNA技術により安価にしかも多量
に純粋なヒトリゾチームを分泌生産することを可能にし
たものである。
The present invention makes it possible to secrete and produce pure human lysozyme in large quantities at low cost using recombinant DNA technology.

合成雑種プレリゾチーム遺伝子を用いて組み換えDNA
技術によりヒトリゾチームを製造す゛る方法は後により
詳しく記述するが基本的には下記の工程により成る。
Recombinant DNA using a synthetic hybrid prelysozyme gene
The method for producing human lysozyme using this technology will be described in more detail later, but basically consists of the following steps.

(1)遺伝子の設計 (2)遺伝子の化学合成 (3)適当な発現用ベクターへの遺伝子の組み込み (4)得られた組み換えプラスミドに依る適当な宿主の
形質転換 (5)形質転換体の培養によるヒトリゾチームの生産及
び回収 上記の工程において、宿主として大腸菌を用いた場合の
製造法に関しては、すでに本発明者らの一部によってそ
の詳細が日本特許出願59−201366号及び59−
201367号明細書に開示されている。
(1) Gene design (2) Chemical synthesis of the gene (3) Integration of the gene into an appropriate expression vector (4) Transformation of an appropriate host using the obtained recombinant plasmid (5) Cultivation of the transformant Production and recovery of human lysozyme In the above process, the details of the production method using Escherichia coli as a host have already been described by some of the present inventors in Japanese Patent Application Nos. 59-201366 and 59-201366.
It is disclosed in the specification of No. 201367.

宿主として酵母(Saccharomyces cer
evisiae)を用いた場合、大腸菌を用いた場合と
比較して(イ)培養が安全かつ容易であり、より高密度
で培養する事が可能である。
Yeast (Saccharomyces cer
Compared to the case of using Escherichia coli, (a) culture is safer and easier when using E. evisiae), and it is possible to culture at a higher density.

(ロ)発熱物質等の毒性物質の混入をさける事ができる
ため生産物の安全性がより高くなる。
(b) The safety of the product is increased because the contamination of toxic substances such as pyrogens can be avoided.

(ハ)高等動物由来の遺伝子産物が正しい構造をとりや
すい。
(c) Gene products derived from higher animals tend to have the correct structure.

(ニ)酵母細胞はリゾチームに対して非感受性であるた
めより安定に生産し得る。
(d) Since yeast cells are insensitive to lysozyme, they can produce it more stably.

等の利点を有している。It has the following advantages.

しかしながら、本発明者らによって既に提案された方法
(日本特許出願6O−139710)では、酵母細胞内
で発現したヒトリゾチームを培地中に分泌させることが
できない。従って、酵母菌体を回収し、菌体を破砕し、
ここから目的タンバンク質を抽出。
However, with the method already proposed by the present inventors (Japanese Patent Application No. 6O-139710), human lysozyme expressed in yeast cells cannot be secreted into the medium. Therefore, the yeast cells are collected, the cells are crushed,
Extract the target protein from this.

分離、精製する必要がある。しかし、酵母菌体内には多
量の夾雑タンパク質が存在するため、分離、精製はかな
り困憇な作業となる。また、酵母菌体内で直接発現され
たタンパク質ではN末端アミノ酸として、翻訳開始コド
ンAUGに由来するメチオニンが目的タンパク質のN末
端に付加した所望でない付加物として産生される可能性
がある。従って、適当なシグナルペプチドを含有する融
合タンパク質前駆体として産生させた後1発現産物を酵
母菌体内でプロセシングさせ、成熟タンパク質として菌
体外に分泌させることができれば、前記の様な問題点を
一挙に解決することが可能となる。
It needs to be separated and purified. However, since there are a large amount of contaminant proteins inside the yeast cells, separation and purification are quite difficult tasks. Furthermore, in proteins directly expressed in yeast cells, methionine derived from the translation initiation codon AUG may be produced as an undesired adduct added to the N-terminus of the target protein as an N-terminal amino acid. Therefore, if the first expression product can be produced as a fusion protein precursor containing an appropriate signal peptide, then processed within yeast cells, and secreted outside the cells as a mature protein, the above-mentioned problems can be solved at once. It becomes possible to solve the problem.

ところで、ヒトリゾチームのアミノ酸配列は既知である
が、その前駆体タンパク質及び遺伝子はいずれも未だ単
離されていない。しかし、ヒ(−リゾチームと生物活性
が極めて類似したニワトリリゾチームについては、遺伝
子が単離されており、この配列から前駆体タンパク質に
ワトリプレリシチーム)と、これをコードするDNA配
列を知ることができる。(例えば、A、 Jungら、
Proc。
Incidentally, although the amino acid sequence of human lysozyme is known, neither its precursor protein nor gene have been isolated yet. However, the gene for chicken lysozyme, which has biological activity extremely similar to that of human lysozyme, has been isolated, and from this sequence it is possible to know the precursor protein (watli plelysizyme) and the DNA sequence that encodes it. can. (For example, A. Jung et al.
Proc.

Natl、 Acod、 Sci、 USA 77、5
759(1980)参照)。リゾチームはヒ1−でもニ
ワトリでも細胞内から細胞外に分泌されるタンパク質で
あることから、酵母においても、適切なシグナルペプチ
ドをヒトリゾチーム成熟タンパク質のN末端に付加でき
れば、酵母の分泌系を利用して培地中に分泌させること
が可能であると考えられる・ 〔発明の構成〕 本発明者らは、この様な状況の中で、酵母細胞を用いた
ヒトリゾチームの菌体外分泌生産を目的として種々検討
を重ねた結果、ニワトリリゾチームのシグナルペプチド
をコードするDNAを利用することにより正しくプロセ
シングされたヒトリゾチームを高レベルで培地中に分泌
生産させることが可能であることを見出し、本発明を完
成するに至った。本発明を次に詳細に説明する。
Natl, Acod, Sci, USA 77, 5
759 (1980)). Since lysozyme is a protein that is secreted from the inside of cells to the outside of cells in both humans and chickens, yeast can also utilize the yeast secretion system if an appropriate signal peptide can be added to the N-terminus of the human lysozyme mature protein. It is thought that it is possible to secrete human lysozyme into the culture medium using yeast cells. [Structure of the Invention] Under these circumstances, the present inventors have developed various methods for the extracellular secretion production of human lysozyme using yeast cells. As a result of repeated studies, we discovered that it is possible to secrete and produce correctly processed human lysozyme into a medium at high levels by using DNA encoding the signal peptide of chicken lysozyme, and completed the present invention. reached. The invention will now be described in detail.

(1)遺伝子の設計 1−1構造遺伝子対応DNA ヒトリゾチームを構成するアミノ酸を指定するいくつか
のコドンのうちから下記の条件を満すものを選んでDN
Aを合成する。
(1) Gene design 1-1 DNA corresponding to structural genes Select a codon that satisfies the following conditions from among several codons that specify the amino acids that make up human lysozyme and create a DNA.
Synthesize A.

(A)可能な限り酵母で高頻度に使用されているコドン
を選ぶ。
(A) Choose codons that are used as frequently in yeast as possible.

(B)後記する各々の合成フラグメントが分子内あるい
は分子間で望まない相補性配列を持たない様にする。
(B) Ensure that each of the synthetic fragments described below does not have any undesired complementary sequences within or between molecules.

本発明で用いる構造遺伝子は第6図に示される遺伝子で
あるが、同遺伝子の設計及び取得法については、すでに
本発明者らにより日本特許出願59−201367号明
細書にその詳細が開示されているので、それを参照され
たい。
The structural gene used in the present invention is the gene shown in Figure 6, and the details of the method for designing and obtaining the gene have already been disclosed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 59-201367. Please refer to it.

1−2シグナルペプチド対応DNA 酵母での分泌を可能にするためには、上記の構造遺伝子
の5′末端側に分泌に必要なシグナルペプチド配列に対
応するDNAを翻訳読取枠を一致させて付加する必要が
ある。通常、酵母で異種タンパク質を分泌生産させるた
めに利用されるシグナルペプチドとしては酵母が本来培
地中に分泌する酵母タンパク質のシグナルペプチドが利
用されている。これを以下「同種シグナル」という。例
えば、インベルターゼに通常結合しているアミノ酸プレ
配列であるインベルターゼシグナルペプチドや酵母α因
子の前駆体タンパク質に含まれるシグナルペプチドを利
用する場合である。一方、ニワトリリゾチームのシグナ
ルペプチドとしては、前記の如く、単離されたニワトリ
リゾチーム遺伝子の解析から、以下の構造であることが
見出された。(例えば、A、 Jungら、Pro、 
Nat、1. Acod。
1-2 DNA corresponding to the signal peptide In order to enable secretion in yeast, DNA corresponding to the signal peptide sequence necessary for secretion is added to the 5' end of the above structural gene with matching translation reading frames. There is a need. Normally, as a signal peptide used to secrete and produce a foreign protein in yeast, a signal peptide of a yeast protein that yeast originally secretes into the medium is used. This is hereinafter referred to as a "same type signal." For example, the invertase signal peptide, which is an amino acid presequence normally bound to invertase, or the signal peptide contained in the yeast α-factor precursor protein may be used. On the other hand, as described above, the signal peptide of chicken lysozyme was found to have the following structure from the analysis of the isolated chicken lysozyme gene. (For example, A. Jung et al., Pro.
Nat, 1. Acod.

Sci、 USA、 775759(1980)参照)
−信 set、−arg −sar −1ue −1eu −
Lie −1au = val −1eu−cys −
phc −1eu −pro −1cu −ala −
ala −1eu −−I 手中− gly−1ys−val−pha−gly−arg・−
但し、十rは成熟型ニワトリリゾチームのN末端アミノ
酸を示し、−1〜−18は前駆体ニワトリリゾチームに
含まれるシグナルペプチドを示している。矢印は前駆体
がニワトリ細胞内で成熟型に変換される際の切断位置を
示している。
Sci, USA, 775759 (1980))
-set, -arg -sar -1ue -1eu -
Lie −1au = val −1eu−cys −
phc -1eu -pro -1cu -ala -
ala -1eu --I hand-gly-1ys-val-pha-gly-arg・-
However, 10r indicates the N-terminal amino acid of mature chicken lysozyme, and -1 to -18 indicate the signal peptide contained in the precursor chicken lysozyme. Arrows indicate the positions of cleavage when the precursor is converted to the mature form in chicken cells.

この様なニワトリ由来のシグナルペプチドを酵母本来の
シグナル以外という意味で、以後「異種シグナル」とい
う。この様な異種シグナルが前記の同種シグナルと全く
同様に機能するか否か、即ち、酵母細胞内で発現、プロ
セシング及び分泌を達成するか否かは明らかではない。
Such a chicken-derived signal peptide is hereinafter referred to as a "heterologous signal" in the sense that it is a signal other than yeast's original signal. It is not clear whether such heterologous signals function in exactly the same way as the homologous signals described above, ie, whether they achieve expression, processing, and secretion in yeast cells.

何故ならば、酵母の分泌過程はまだ十分に解明されてい
ないことから、ニワトリやヒトなど高等哺乳類細胞の分
泌過程と同一か否かが明らかでないからである。
This is because the secretion process of yeast has not yet been fully elucidated, and it is not clear whether it is the same as the secretion process of higher mammalian cells such as chickens and humans.

酵母で異種タンパク質の分泌生産に「異種シグナル」を
用いた例としては、ヒトインターフェロンのシグナルペ
プチド(アミノ酸残基23個に対応するDNA)を利用
した例がある。 (R,A、 lliLzcmanら、
5cience、219,620(1983)) Lか
し、この場合には、培地中に分泌されたインターフェロ
ンは、酵母によって発現した全インターフェロンの約1
0%にすぎなかった。しかも分泌されたインターフェロ
ンは、所望の切断部位でプロセシングされたものは約6
5%であり、これより長さの長い所望でないインターフ
ェロンが約35%、同時に副生じていた。このことは、
酵母細胞がヒト由来のシグナルペプチドを不完全に認識
していることを示唆するものである。一般に1分泌タン
パク質は通常粗面小胞体(RER)中での翻訳によって
形成されるが、この際、シグナルペプチドはシグナル認
識粒子(SRP)という推定粒子と相互作用し1次いで
SRP受容体又は結合タンパク質(docking p
rotein)といわれる推定RER膜タンパク質を認
識し、その後にタンパク質がRER膜を通って輸送され
る(例えば、G、  Blobal  and  ロ、
  Dobbarst、cin、J、Ce11.  B
iol、。
An example of using a "heterologous signal" for secretory production of a heterologous protein in yeast is the use of a human interferon signal peptide (DNA corresponding to 23 amino acid residues). (R,A, lliLzcman et al.
5science, 219, 620 (1983)) In this case, the interferon secreted into the medium accounts for approximately 1 of the total interferon expressed by the yeast.
It was only 0%. Moreover, the secreted interferon is processed at the desired cleavage site and is about 6
5%, and approximately 35% of undesired interferons of longer length also co-occurred. This means that
This suggests that yeast cells incompletely recognize human-derived signal peptides. In general, secreted proteins are usually formed by translation in the rough endoplasmic reticulum (RER), during which signal peptides interact with putative particles called signal recognition particles (SRPs), which in turn interact with SRP receptors or binding proteins. (docking p
proteins are then transported across the RER membrane (e.g., G, Blobal and Blobal protein).
Dobbarst, cin, J. Ce11. B
iol,.

67、835(1975)或いはP、 1ilalt、
er and G、 Blobal。
67, 835 (1975) or P, 1ilalt,
er and G,Blobal.

J、 Ca11. Biol、、 91.545(19
81)参照)。
J, Ca11. Biol,, 91.545 (19
81)).

このタンパク質は一担RER内腔に分離された後、ゴル
ジ装置へ移送され、次に小胞内へ包入される。
After this protein is isolated in the RER lumen, it is transported to the Golgi apparatus and then packaged into vesicles.

小胞が原形質膜と融合すると小胞内容物(タンパク質)
が原形質膜と細胞壁の間に限定されたペリプラズム空間
(pcriplasmic 5pace)に放出される
When the vesicle fuses with the plasma membrane, the vesicle contents (proteins)
is released into the periplasmic space (pcriplasmic space) confined between the plasma membrane and the cell wall.

以上の分泌過程は酵母においても妥当であると考えられ
ているが、酵母の推定SRPは哺乳類細胞のSRPと同
等ではないかも知れない。また、分泌過程でタンパク質
のin vivoでの修飾(例えばリン酸化、グリコジ
ル化等)がおこるか否か、分泌タンパク質の局在化にど
の程度関与するのかも明らかではない。にも拘らず、ニ
ワトリリゾチームのシグナルペプチドが酵母内で正しく
機能するかも知れないと推定された根拠は以下の理由に
°よる。
Although the above secretion process is thought to be valid in yeast as well, the estimated SRP in yeast may not be equivalent to the SRP in mammalian cells. Furthermore, it is not clear whether in vivo modifications of proteins (eg, phosphorylation, glycosylation, etc.) occur during the secretion process, and to what extent they are involved in the localization of secreted proteins. Nevertheless, the reason for assuming that the signal peptide of chicken lysozyme may function correctly in yeast is based on the following reasons.

(A)ニラ1−リリゾチームのシグナルペプチドは18
個のアミノ酸残基からなり、酵母本来のインベルターゼ
シグナル(アミノ酸18個)、α−ガラクトシダーゼシ
グナル(アミノ酸18個)、酸性フォスファターゼシグ
ナル(アミノ酸17個)等と極めて類似した長さを有し
ている。
(A) The signal peptide of chive 1-lyrisozyme is 18
It consists of 3 amino acid residues and has a length that is extremely similar to yeast's original invertase signal (18 amino acids), α-galactosidase signal (18 amino acids), acid phosphatase signal (17 amino acids), etc.

(B)シグナルペプチドのN末端付近には、同種シグナ
ルによく見られる塩基性アミノ酸残基として11rgが
存在している。
(B) Near the N-terminus of the signal peptide, 11rg is present as a basic amino acid residue often found in homologous signals.

(C)シグナルペプチドの中央部には、leu、 il
e、val、phe等の疎水性アミノ酸からなる領域が
存在し、これも同種シグナルと極めて類似している。
(C) The central part of the signal peptide contains leu, il
There is a region consisting of hydrophobic amino acids such as e, val, and phe, which is also very similar to the homologous signal.

ニワトリリゾチーム前駆体が成熟型に変換(プロセシン
グ)される際の切断部位はgly(−1)と1ys(+
1)の間であるが、酵母の場合には、これと同一の部位
で切断されるか否かを予測する根拠は明確ではない、し
かし、前記の理由から同一部位で切断される可能性は高
いと推定される。
The cleavage sites when chicken lysozyme precursor is converted (processed) into the mature form are gly (-1) and 1ys (+
Regarding 1), in the case of yeast, there is no clear basis for predicting whether or not it will be cleaved at the same site; however, for the reasons mentioned above, it is unlikely that it will be cleaved at the same site. estimated to be high.

以上の考えから、異種シグナルを酵母でのリゾチーム分
泌用シグナルとして利用することした。
Based on the above considerations, we decided to use a heterologous signal as a signal for lysozyme secretion in yeast.

その設計に際しての基本的な考えは以下の通りである。The basic idea behind its design is as follows.

(A)シグナルペプチドに対応するヌクレオチド配列と
しては、mRNAレベルでの2次構造上の障害を防止す
るために、ニワトリ由来のコドンをそのまま利用する。
(A) As the nucleotide sequence corresponding to the signal peptide, chicken-derived codons are used as they are in order to prevent secondary structure problems at the mRNA level.

(B)シグナルペプチドに対応するDNAは、構造遺伝
子との連結を容易にするため構造遺伝子の5′側に存在
する制限酵素1’a41部位までをカバーする領域とし
て、これを化学合成する。
(B) The DNA corresponding to the signal peptide is chemically synthesized as a region covering up to the restriction enzyme 1'a41 site located on the 5' side of the structural gene in order to facilitate connection with the structural gene.

(C)プラスミドへの組み込み、プラスミドからの切り
出しを容易にするため、5′側に制限酵素認識配列をも
たせる。
(C) A restriction enzyme recognition sequence is provided on the 5' side to facilitate integration into the plasmid and excision from the plasmid.

この様にして設計されたシグナル配列DNAの一具体例
は第7図のヌクレオチド配列式で表わされるDNAであ
り、これを適当な制限酵素で処理したヒトリゾチーム構
造遺伝子と連結することによす雑種プレリゾチーム遺伝
子とした後、適当なベクターに組み込むことにより酵母
で発現、分泌させ−ることが可能である。
A specific example of the signal sequence DNA designed in this way is the DNA represented by the nucleotide sequence formula shown in Figure 7, which can be linked to the human lysozyme structural gene treated with an appropriate restriction enzyme to create a hybrid. After making the prelysozyme gene, it can be expressed and secreted in yeast by incorporating it into an appropriate vector.

(2)遺伝子の合成 上記のように設計した遺伝子を合成するには、+、−両
鎖のそれぞれについて、これをいくつかのフラグメント
に分けて、それらを化学的に合成し各々のフラグメント
を連結する方法によれば良い。
(2) Gene synthesis To synthesize the gene designed as described above, each of the + and - chains is divided into several fragments, which are chemically synthesized, and each fragment is linked. It depends on how you do it.

本発明で用いた構造遺伝子は、第6図に示される遺伝子
であるが、同遺伝子の取得法についてはすでに本発明者
らに依り日本特許出願59−201367号明細書にそ
の詳細が開示されているので、それを参照されたい、一
方、シグナルペプチドDNAについては、第7図に示さ
れるDNAフラグメントに分割して、フラグメントの合
成、精製、5′−水酸基のリン酸化及びフラグメントの
連結を行なうが、それ自体は公知の方法に従って行うこ
とができる。
The structural gene used in the present invention is the gene shown in Figure 6, and the details of the method for obtaining the gene have already been disclosed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 59-201367. On the other hand, the signal peptide DNA is divided into the DNA fragments shown in Figure 7, and the fragments are synthesized, purified, 5'-hydroxyl group phosphorylated, and the fragments are ligated. , can be carried out according to methods known per se.

(3)組み換えプラスミドの調製 3−1 プレリゾチーム遺伝子のプラスミドベクターへ
の導入 前記の様にして作成した雑種プレリゾチーム遺伝子を宿
主内で増殖可能なプラスミドベクター又は宿主内で増殖
、発現が可能な様に構成されたプラスミドベクターの適
当な挿入部位に組み込む。
(3) Preparation of recombinant plasmid 3-1 Introduction of the prelysozyme gene into a plasmid vector The hybrid prelysozyme gene created as described above is transferred to a plasmid vector that can be propagated in the host or a vector that can be propagated and expressed in the host. into the appropriate insertion site of a plasmid vector constructed as follows.

組み込み操作そのものは分子生物学の分野で公知の常法
に従って行うことができる。具体的な方法については後
記の実施例を参照されたい。
The incorporation operation itself can be performed according to conventional methods known in the field of molecular biology. For specific methods, please refer to Examples below.

本発明により雑種プレリゾチーム遺伝子の増殖はp[l
R322、pAT153(例えば、Twigg ら、N
aシure、283.216〜218(1980)参照
)等の公知の種々のプラスミドベクターを用いて行うこ
とができる。また、プラスミドDNAの単離精製も分子
生物学の分野で公知の常法に従って行うことができる。
According to the present invention, the hybrid prelysozyme gene can be propagated by p[l
R322, pAT153 (e.g. Twigg et al., N
This can be carried out using various known plasmid vectors such as A Sure, 283.216-218 (1980)). Further, isolation and purification of plasmid DNA can also be performed according to conventional methods known in the field of molecular biology.

第6図に示される構造遺伝子をpBR322のBamH
I切断部位に挿入して得られたpHLY−1の取得法に
関しては日本特許出願59−201367号明細書を参
照されたい。
The structural gene shown in Figure 6 was converted to BamH of pBR322.
Regarding the method for obtaining pHLY-1 obtained by insertion into the I cleavage site, please refer to Japanese Patent Application No. 59-201367.

本発明雑種プレリゾチーム遺伝子によりヒトリゾチーム
の酵母での発現は、ADI11プロモーター(例えばH
ijzcrmanら、Nat、urc 293717〜
722(1981)・参照)、PGKプロモーター(例
えば、t(itzemanら、5cience 219
620(1983)参照)、GAPDIIプロモーター
(例えば、 Urdcaら、Proc、 Najl、 
Acad、 Sci、 USA級7461〜7465(
1983)参照)、PH05プロモーター(例えばKr
amcr ら、Proc、 Nat、1. Acad、
 Sci、 USA旦367〜370(1984)参照
)、ENOプロモーター(例えばl1olland ら
、J、 Biol、 Chew、 2561385〜1
395(1981)参照)及びGALIOプロモーター
(例えば、Broachら、 Experimenta
l Manipulation of Gene [E
xprcssion83〜117(1983)参照)等
を有する公知の種々の発現ベクターを用いて行うことが
できる。
Expression of human lysozyme in yeast by the hybrid prelysozyme gene of the present invention can be performed using the ADI11 promoter (e.g. H
ijzcrman et al., Nat, urc 293717~
722 (1981)), the PGK promoter (e.g. t (itzeman et al., 5science 219)
620 (1983)), the GAPDII promoter (e.g. Urdca et al., Proc. Najl.
Acad, Sci, USA class 7461-7465 (
(1983)), PH05 promoter (e.g. Kr
amcr et al., Proc. Nat, 1. Acad,
Sci, USA Dan 367-370 (1984)), the ENO promoter (e.g. Holland et al., J. Biol. Chew, 2561385-1)
395 (1981)) and the GALIO promoter (e.g., Broach et al., Experimenta
l Manipulation of Gene [E
xprcssion 83-117 (1983)) and the like).

これらの発現ベクターのうちの一具体例はYEp51(
例えば、Broach ら、Expcrimcenal
 Manipulajionof Gene Expr
ession、 83〜117(1983)参照)であ
る。
One specific example of these expression vectors is YEp51 (
For example, Broach et al., Expcrimcenal
Manipulation of Gene Expr.
ession, 83-117 (1983)).

3−2 方向性の判定 プラスミドに組み込まれた雑種プレリゾチーム遺伝子の
方向性の判定は遺伝子内に含まれる特定の塩基配列を認
識する制限酵素(例えば、Tag I、Dst、 E■
、Xbal等であり、第6図及び第7図を参照すしたい
)でその部位を切断し、遺伝子外の特定部位を別の制限
酵素を用いて切断して、得られた断片のサイズをアガロ
ースゲル電気泳動等の通常用いられている方法で分析す
る事により行うことができる。
3-2 Determination of directionality The directionality of the hybrid prelysozyme gene integrated into the plasmid can be determined using restriction enzymes that recognize specific base sequences contained within the gene (e.g., Tag I, Dst, E).
, This can be carried out by analysis using commonly used methods such as gel electrophoresis.

(4)形質転換 雑種プレリゾチーム遺伝子を組み込んだ組み換えプラス
ミドの調製、増殖は大腸菌を用いて行われるが、宿主細
胞の大腸菌での一具体例はE、 coli C600(
例えば、Na1son ら、 Virology 10
8338〜350(1981)参照)である。
(4) Transformation The recombinant plasmid incorporating the hybrid prelysozyme gene is prepared and propagated using Escherichia coli, and one specific example of using Escherichia coli as a host cell is E. coli C600 (
For example, Na1son et al., Virology 10
8338-350 (1981)).

雑種プレリゾチーム遺伝子を組み込んだ組み換えプラス
ミドによるヒトリゾチームの発現は酵母を用いて行われ
るが、宿主細胞の酵母での一具体例は、S、 cera
visiae KK4(例えば、Nogiら、Mo1.
 Gen。
Expression of human lysozyme by a recombinant plasmid incorporating a hybrid prelysozyme gene is carried out using yeast, and one specific example of using yeast as a host cell is S. cera
visiae KK4 (e.g., Nogi et al., Mo1.
Gen.

Genej、 1952’J−34(1984)参照)
である。ヒトリゾチーム遺伝子を組み込んだ組換えプラ
スミドによる形質転換は上記の宿主に限定されるもので
はなく、公知の種々のS、 cerevi、5iae誘
導体(例えばイーストジェネティックス1−ツクセンタ
ー(YeastGenetic 5tock Cent
er)カタログ参照)を使用することができる。これら
のS、 cercvisiae vI導体の多くのもの
はイーストジェネティックストックセンター(Veal
 Genetic St、ock Center)及び
公認の微生物機関、例えばアメリカンタイプカルチャー
コレクション(American Type Cu1t
、ura Co11ection)に寄託されておりそ
こから分譲が可能である。
(See Genej, 1952'J-34 (1984))
It is. Transformation with a recombinant plasmid incorporating the human lysozyme gene is not limited to the above-mentioned hosts, and various known S, cerevi, and 5iae derivatives (e.g., YeastGenetic 5tock Cent
er) (see catalog) can be used. Many of these S, cercvisiae vI conductors are located in the East Genetic Stock Center (Veal
Genetic St., ock Center) and recognized microbiological institutions, such as the American Type Culture Collection.
, ura Co11ection) and can be distributed there.

4−2 形質転換 形質転換操作そのものは、分子生物学の分野で公知の常
法に従って行うことができる。(大腸菌の形質転換につ
いては、例えば、Cohenら、Proc。
4-2 Transformation The transformation itself can be performed according to conventional methods known in the field of molecular biology. (For transformation of E. coli, see, eg, Cohen et al., Proc.

Nat、1. Acad、 Sci、 USA 69 
2110〜2114(1972)及びManiatis
 らlMo1ecular Cloning 249〜
253(19g2)参照、酵母の形質転換については1
例えば1(innen ら、 Proc、 Natl、
 Acad、 Sci、 USA 751929(19
78)及びIjo ら、 J、 l1acjcrio1
.153163〜168(1983)参照)。
Nat, 1. Acad, Sci, USA 69
2110-2114 (1972) and Maniatis
LaMo1ecular Cloning 249~
253 (19g2), 1 for yeast transformation.
For example 1 (innen et al., Proc. Natl.
Acad, Sci, USA 751929 (19
78) and Ijo et al., J.
.. 153163-168 (1983)).

4−3 形質転換体 酵母に於ける形質転換体の具体例は、S、 cercv
isiaeKK4をYEp −11LYsIGで形質転
換させて得た形質転操体であって1本発明ではこれをS
、 cereviSiacKK4 (YEp −HL’
/5IG)と命名した。
4-3 Transformants Specific examples of transformants in yeast include S, cercv
isiaeKK4 was transformed with YEp-11LYsIG.
, cereviSiacKK4 (YEp-HL'
/5IG).

5 ヒトリゾチームの分泌生産 この様にして得た形質転換体を分子生物学及び発酵学の
分野で公知の常法に従って培養すればヒトリゾチームが
分泌生産される。
5 Secretory production of human lysozyme Human lysozyme is secreted and produced by culturing the transformant thus obtained according to conventional methods known in the fields of molecular biology and fermentation science.

ヒトリゾチームは公知の免疫沈降反応、ラジオイムノア
ッセイ(例えばYuzurihaらCheIIl、 P
harm。
Human lysozyme can be detected by known immunoprecipitation reactions, radioimmunoassays (e.g. Yuzuriha et al. CheIIl, P.
harm.

Bull、 27 2802〜2806(1979)及
びYuzurihaらChew、 Pharm、 Bu
ll、 2690.8〜914(1978)参照)、酵
素活性測定法(例えば5idhan ら、 Agric
、 Biol。
Bull, 27 2802-2806 (1979) and Yuzuriha et al. Chew, Pharm, Bu
ll, 2690.8-914 (1978)), enzyme activity assays (e.g. 5idhan et al., Agric
, Biol.

Chem、 451817〜1823(1981)及び
Morsky Anal。
Chem, 451817-1823 (1981) and Morsky Anal.

Biocham、 12877〜85(1983)参照
)等を用いて検出、定量することができる。
Biocham, 12877-85 (1983)).

また生産したヒトリゾチームは生化学及び発酵学分野で
公知の常法を適宜組み合せて回収、精製することができ
る。
In addition, the produced human lysozyme can be recovered and purified by appropriately combining conventional methods known in the fields of biochemistry and fermentation science.

実施例 シグナルペプチド対応DNAフラグメントの化学合成前
記のようにして設計したニワトリリゾチームシグナルペ
プチド対応DNAは第7図に示す9個のフラグメントに
分けて合成した。これらのオリゴヌクレオチドフラグメ
ントは公知の方法(例えば。
Example Chemical Synthesis of DNA Fragment Corresponding to Signal Peptide The DNA corresponding to the chicken lysozyme signal peptide designed as described above was divided into nine fragments shown in FIG. 7 and synthesized. These oligonucleotide fragments can be prepared using known methods (e.g.

P、L、dcllascth  ら、 Nuclcic
  Ac1ds  Res、、  11. 773(1
983)参照)に準じて、同和合成法により、Aρρ1
icdBiosysシcms社製のDNA合成機(Mo
del 38OA)を用いて合成した。ホスフォアミダ
イト試薬等の合成用試薬はすべてApplied Bi
osyst、cms社製のものを用い、付属のオペレー
ターズマニュアル((株)日科機より入手可能)に従っ
て使用した。合成りNAは、核酸塩基と5′水酸基が保
護されリン酸保護基が脱保護された状態でシリカゲル担
体から切り離し、回収した。これらの保護DNAオリゴ
マーは28%アンモニア水3taQで60℃、4時間処
理することにより、5′端のジメトキシトリチル基以外
はすべて脱保護されたオリゴマーを得た。同オリゴマー
を高速液体クロマトグラフィーで逆相系担体(Cosm
osi15C18:牛丼化学社製)を用い、0.1M酢
酸−1〜リエチルアミン緩衝液(pH6,5)中アセト
ニトリルの直線濃度勾配による溶出にて精製した。上記
精製液・誉減圧留去にて約500μQに濃縮した後、最
終濃度80%となるように氷酢酸を加え、室温15分間
処理することによりジメトキシトリチル基を除去した。
P, L, dcllascth et al., Nuclcic
Ac1ds Res,, 11. 773 (1
983), Aρρ1
DNA synthesizer (Mo
del 38OA). All synthetic reagents such as phosphoramidite reagents are Applied Bi
osyst, manufactured by CMS, was used according to the attached operator's manual (available from Nikkaki Co., Ltd.). The synthesized NA was separated from the silica gel carrier and recovered with the nucleobase and 5' hydroxyl group protected and the phosphate protecting group deprotected. These protected DNA oligomers were treated with 28% aqueous ammonia 3taQ at 60°C for 4 hours to obtain oligomers in which all but the dimethoxytrityl group at the 5' end were deprotected. The same oligomer was analyzed using high-performance liquid chromatography on a reversed phase support (Cosm).
osi15C18 (manufactured by Gyudon Kagaku Co., Ltd.) and purified by elution with a linear concentration gradient of acetonitrile in 0.1 M acetic acid-1 to ethylamine buffer (pH 6,5). After the purified solution was concentrated to about 500 μQ by distillation under reduced pressure, glacial acetic acid was added to give a final concentration of 80%, and the dimethoxytrityl group was removed by treatment at room temperature for 15 minutes.

これを上記の方法により高速液体クロマトグラフィーで
精製し、10〜2000一単位の完全に脱保護されたオ
リゴマーを得た。
This was purified by high performance liquid chromatography according to the method described above to obtain a completely deprotected oligomer of 10 to 2000 units.

メン 化 びフラグメントの′+1 上記の化学合成した9個のフラグメントをIIL’/5
IG1〜5及びIIL’/SIG 6〜9の2つのブロ
ック八及びnに分けて各ブロックを連結し更に2つのブ
ロックを連結して全体のシグナルペプチド対応DNAを
合成した。9個のフラグメン1−のうち、両端に当るM
L’/5IG−1及びHLYSIG−8を除く7個のフ
ラグメントを前記の2つのブロックA及びBにまとめて
、その5′端の水酸基をリン酸化し、ひきつづいて連結
反応を行った。
The nine fragments chemically synthesized above were converted into IIL'/5
It was divided into two blocks 8 and n, IG1-5 and IIL'/SIG 6-9, and each block was linked, and the two blocks were further linked to synthesize the entire DNA corresponding to the signal peptide. Among the nine fragments 1-, M at both ends
The seven fragments excluding L'/5IG-1 and HLYSIG-8 were combined into the two blocks A and B, and the hydroxyl group at the 5' end was phosphorylated, followed by a ligation reaction.

リン酸化及び連結反応の詳細を[化■5IG−1〜5を
含むブロックAの場合について述べれば下記の通りであ
る。
The details of the phosphorylation and ligation reaction are as follows in the case of block A containing 5IG-1 to 5.

リン酸化を行う4個のフラグメント(llLYsIG2
〜5)、各2μgの混合物を15単位の丁、ポリヌクレ
オチドキナーゼ、’14 paroleの(Y  ’P
) ATP<2900 Ci/mmol)、−及びリン
酸化緩衝液(1mMスペルミジン、 50mMジチオス
レイトール(DTTと略)、100mM MgCQ 2
.500mMTris −IICQ (pH7、5)及
び(LmN EDTA)を含む45pQの反応液中で3
7℃、30分間インキュベートした後、80nsolc
のATP、 24単位のT4−ポリヌクレオチドキナー
ゼを添加し、37℃で60分間、更にインキュベートし
た。これを65℃で10分間インキュベートした後水冷
した。これをフェノール抽出、エタノール沈殿によって
DNAを回収した後、60μQの滅菌水に溶解した。こ
れにフラグメントIILYSIG−14μgを加え、2
0mM Tris−HCQ (pH7,5)及び10m
M阿gCQ2となるようにIM Tris−IIc Q
 (pH7,5)及びLM MgCQ 2を添加し、6
5℃10分間インキュベートした後、37℃、20分間
、さらに室温(約256C)、20分間静置した。次に
、 ATI’及びD1’Tを各々0.4mM及び10m
Mとなるように加え16単位のT−*−DNAリガーゼ
を加えて反応液量100μQとして、冷蔵庫(約10℃
)中で12時間反応させて連結させた。反応終了同様に
してHLYSIG6〜9よりブロックBを合成した。但
し、ブロックBについては、ブロックBを合成後この連
結反応物の全量を20nmolcATP、15単位のT
4ポリヌクレオチドキナーゼ及び前述のリン酸化緩衝液
を含む30μQの反応液中で37℃60分間インキュベ
ートして、後で添加したIIL’/SIG −8の5′
水酸基をリン酸化した。これを65℃、10分間インキ
ュベートした後、37℃、20分間、さらに室温(約2
5℃)20分間静1した。次に、ブロックA及びブロッ
クB (IILVsIG −8をリン酸化したもの)の
連結反応物のそれぞれ半量(10μQ)を混合し、ブロ
ックAの連結反応に使用したものと同じ組成の反応液中
で冷蔵庫(約10℃)内で、12時間反応させた。8.
3M尿素を含む10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動
で生成物を分層して、目的の(A+8)ブロック即ち、
シグナルペプチドに対応するDNAフラグメント(68
mer及び70mar)を調製した。
Four fragments that perform phosphorylation (llLYsIG2
~5), 2 μg each of the mixture was injected with 15 units of Dye, polynucleotide kinase, '14 parole (Y'P
) ATP<2900 Ci/mmol), - and phosphorylation buffer (1mM spermidine, 50mM dithiothreitol (abbreviated as DTT), 100mM MgCQ2
.. 3 in a 45 pQ reaction solution containing 500 mM Tris-IICQ (pH 7,5) and (LmN EDTA).
After incubation at 7°C for 30 minutes, 80nsolc
of ATP, 24 units of T4-polynucleotide kinase were added and further incubated for 60 minutes at 37°C. This was incubated at 65°C for 10 minutes and then cooled with water. The DNA was recovered by phenol extraction and ethanol precipitation, and then dissolved in 60 μQ of sterilized water. Add 14 μg of fragment IILYSIG to this,
0mM Tris-HCQ (pH 7,5) and 10mM
IM Tris-IIc Q to become MagCQ2
(pH 7,5) and LM MgCQ 2 and 6
After incubating at 5°C for 10 minutes, the mixture was left standing at 37°C for 20 minutes and then at room temperature (approximately 256C) for 20 minutes. Next, ATI' and D1'T were adjusted to 0.4mM and 10mM, respectively.
Add 16 units of T-*-DNA ligase so that the reaction volume is 100μQ, and store in a refrigerator (about 10℃).
) for 12 hours for ligation. Block B was synthesized from HLYSIG6 to 9 in the same manner as when the reaction was completed. However, for block B, after synthesizing block B, the total amount of this ligation reaction product was added to 20 nmoles of ATP and 15 units of T.
4 polynucleotide kinase and the phosphorylation buffer described above for 60 minutes at 37°C to remove the 5' of IIL'/SIG-8 that was added later.
The hydroxyl group was phosphorylated. This was incubated at 65°C for 10 minutes, then at 37°C for 20 minutes, and then at room temperature (approx.
5°C) for 20 minutes. Next, half the amount (10 μQ) of each of the ligation reaction products of block A and block B (phosphorylated IILVsIG-8) were mixed, and the mixture was placed in a reaction solution with the same composition as that used for the ligation reaction of block A, and then refrigerated. (approximately 10° C.) for 12 hours. 8.
The product was separated by electrophoresis on a 10% polyacrylamide gel containing 3M urea to obtain the desired (A+8) block, i.e.
DNA fragment corresponding to the signal peptide (68
mer and 70mar) were prepared.

造遺伝子DNAと連結し、これをpBR322ベクター
にクローニングした。以下にその詳細を記す。
This was ligated with synthetic gene DNA and cloned into pBR322 vector. The details are described below.

ヒトリゾチーム構造遺伝子を含むプラスミドpHLV−
1507z gを10mM Tris−tlcQ(pH
7,5)、 50mMNaCQ 、 10mM MgC
Q z及び190単位の制限酵素5au3AIを含む2
00μΩの反応液中で37℃、4時間インキュベートし
た後、フェノール抽出、エタノール沈殿を行った。この
反応生成物を5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動によ
ってヒトリゾチーム遺伝子を含む418 bpのフラグ
メントを単離した。
Plasmid pHLV- containing human lysozyme structural gene
1507zg was mixed with 10mM Tris-tlcQ (pH
7,5), 50mM NaCQ, 10mM MgC
2 containing Q z and 190 units of restriction enzyme 5au3AI
After incubation at 37° C. for 4 hours in a 00 μΩ reaction solution, phenol extraction and ethanol precipitation were performed. The reaction product was subjected to 5% polyacrylamide gel electrophoresis to isolate a 418 bp fragment containing the human lysozyme gene.

次にこのDNA断片を10mM Tris−tlc Q
 (pi−!7.5)7mMMgCQ2.10mM N
aCQ 、 7mM  β−メルカプ1−エタノール、
100μg/aQのBSA、及び84単位の制限酵素T
ag Iを含む82μQの反応液中で65℃、12時間
、インキュベートした。この反応液をフェノールlJ1
出、エタノール沈殿でDNAを回収し、5%ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動で、385bp (第6図で゛単
離した。一方、プラスミドpBR3227,5μ、を1
0mM  丁ris −HCQ  (pH7,5)、 
100a+M  NaCQ  、 10mMMgCQ2
.80単位の制限酵素5a121及び24単位の制限酵
素Baa+ HIを含む100μQの反応液中で37℃
、12時間インキュベートした後、フェノール抽出、エ
タノール沈殿を行った。この反応物を5%ポリアクリル
アミドゲル電気泳動を行って4. IKbのフラグメン
トを単離した。
Next, this DNA fragment was treated with 10mM Tris-tlcQ.
(pi-!7.5)7mM MgCQ2.10mM N
aCQ, 7mM β-mercap 1-ethanol,
100 μg/aQ BSA and 84 units restriction enzyme T
It was incubated at 65° C. for 12 hours in 82 μQ reaction solution containing ag I. This reaction solution was mixed with phenol lJ1
DNA was recovered by ethanol precipitation, and 385 bp (385 bp) (as shown in Figure 6) was isolated by 5% polyacrylamide gel electrophoresis.
0mM ditris-HCQ (pH 7,5),
100a+M NaCQ, 10mM MgCQ2
.. At 37°C in a 100 μQ reaction solution containing 80 units of restriction enzyme 5a121 and 24 units of restriction enzyme Baa+ HI.
After incubation for 12 hours, phenol extraction and ethanol precipitation were performed. 4. This reaction product was subjected to 5% polyacrylamide gel electrophoresis. A fragment of IKb was isolated.

次に、先に調製したシグナルペプチド対応DNAフラグ
メン1−の全量、ヒトリゾチーム溝造遺伝子を含む38
5bpの制限酵素Tag I /5au3Aフラグメン
トの1/4i、及び4.IKbのプラスミドpBR32
2の制限# JBamHI/SaΩ夏 切断フラグメン
トの半量の3者を混合し緩衝液1 (50mM Tri
s−11(jl (pH7,5)、10mMMg(12
,10+sM DTT、 1mMスペルミジン、1mM
 ATP、100μg/sQのBSA)及び10単位の
T 4DNAリガーゼを含む95μQの反応液中で冷蔵
庫(約10’C)内で12時間反応させた。この反応物
をフェノール抽出、:1.− )エタノール沈殿により、 DNAを回収した6次にこ
4のDNAを用いてE、 Co11 C600株を形質
転換し、アンピシリン抵抗性(60μg/a+1)の形
質転換体を得た。
Next, the total amount of the previously prepared signal peptide corresponding DNA fragment 1-38 containing the human lysozyme grooving gene
1/4i of the 5 bp restriction enzyme Tag I/5au3A fragment, and 4. IKb plasmid pBR32
Restriction of 2 # JBamHI/SaΩ Summer Mix half of the cleavage fragments and add buffer 1 (50mM Tri
s-11(jl (pH 7,5), 10mM Mg(12
, 10+sM DTT, 1mM spermidine, 1mM
The reaction was carried out in a refrigerator (approximately 10'C) for 12 hours in a 95 μQ reaction solution containing ATP, 100 μg/sQ BSA) and 10 units of T4 DNA ligase. Extract this reaction product with phenol: 1. -) DNA was recovered by ethanol precipitation. Next, this DNA was used to transform E. Co11 C600 strain to obtain an ampicillin-resistant (60 μg/a+1) transformant.

組換えプラスミドの同定 上記の形質転換体をアンピシリン6oμg/lsQを含
有するLB寒天培地(バクトドリプトンlogIQ。
Identification of recombinant plasmid The above transformant was grown on LB agar medium containing 60 μg/lsQ of ampicillin (Bactodryptone log IQ).

バクトイ−ストエキステラクト5g7Q、 NaCl2
10g/(IDifco寒天L5g寒天1木 調製したもの)の上に載置したニトロセルロースフィル
ター上で増殖させた.37℃、4時間放置、クロラムフ
ェニコール170μg/mQ及びアンピシリン50μg
/vaQを含有するLB寒天培地上にフィルターを移し
た. 15時間の増幅後、in 5ituのコロニース
クリーニング法(例えば、Grunsjeinら、pr
oc. Natl. Acad. Sci. USA,
 μシ3961(1975))を用いて目的プラスミド
を含むコロニーを検索した.ハイブリダイゼーションプ
ローブとしては、ラー標識したヒトリゾチーム構造遺伝
子の5′側約半分を含む210bpのDNAフラグメン
トを用いた。
Bakto Yeast Extract 5g7Q, NaCl2
Grown on nitrocellulose filters mounted on 10 g/(IDifco agar L 5 g agar 1 tree prepared). 37℃, left for 4 hours, chloramphenicol 170μg/mQ and ampicillin 50μg
The filters were transferred onto LB agar medium containing /vaQ. After 15 hours of amplification, in 5 situ colony screening methods (e.g., Grunsjein et al., pr.
oc. Natl. Acad. Sci. USA,
Colonies containing the target plasmid were searched using μC3961 (1975)). As a hybridization probe, a 210 bp DNA fragment containing approximately half of the 5' side of the human lysozyme structural gene labeled with Ra was used.

ヅ、これは、PHLY 1を制限酵素BamHI/Xb
a I切断し、5L 1′%ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって210
bρの断片を単離したものを、ニックトランスレーショ
ン法(例えば、P、 W、 J、 Rigbyら、J、
 Mo1. Biol、。
ㅅ、This converts PHLY 1 to restriction enzyme BamHI/Xb.
aI cut and 210
The isolated bρ fragments were subjected to nick translation techniques (e.g., P, W, J, Rigby et al., J.
Mo1. Biol.

μ !□、 237(1977))によって P−JfA#
!t、た。ハイブリダイゼーションは50DIM Tr
is−tlc Q (pH7,5)、4XSSC(IX
SSC=0.15M NaCQ 、 0.015M(ク
エン酸ナトリウム))、I X Dcnhardt’ 
s溶液(0,02%BSA、0.02%フィコール40
0.0.02%ポリビニルピロリドン)、50%ホルム
アミド及び50Mg/mQのSalmon  −t、e
stas DNA中に、 lXl0’ cpsのuP−
プローブを加え、42℃で一晩行なった。フィルターを
42℃、(2XSSC+0.1%5DS)中で、30分
、3回洗浄した。
μ! □, 237 (1977)) by P-JfA#
! T, ta. Hybridization is 50DIM Tr
is-tlc Q (pH 7,5), 4XSSC (IX
SSC=0.15M NaCQ, 0.015M (sodium citrate)), I X Dcnhardt'
S solution (0.02% BSA, 0.02% Ficoll 40
0.0.02% polyvinylpyrrolidone), 50% formamide and 50 Mg/mQ Salmon-t,e
In the stas DNA, lXl0' cps uP-
Probes were added and incubated overnight at 42°C. Filters were washed three times for 30 minutes at 42°C in (2XSSC+0.1% 5DS).

乾燥したフィルターを一80℃で、 Dupont、 
Lightning −Plug増感スクリーンを用い
てKodak XAR−5X線フィルムに露出した0組
換えプラスミドを含有するコロニー約1200個を、″
P−標識DNAフラグメントを用いるin sit、u
ハイブリダイゼーションで調べた結果、約3分の1のコ
ロニーがハイブリダイズした。これらのうち12個のコ
ロニーから少量のプラ、パ−スミドDNAをBirnb
oim and Doly の方法(Nucleicび
EcoRI /Sal I切断によって解析した。その
結果12個のコロニーは、いずれも5%ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動によって各々244bp、 829b
pのフラグメントを与える目的プラスミドを保有してい
ることが判明した。このプラスミドをPIIL’/SI
Gと命名した(第1図参照)。
Dry the filter at -80°C, Dupont,
Approximately 1200 colonies containing 0 recombinant plasmids were exposed to Kodak XAR-5 X-ray film using a Lightning-Plug intensifying screen.''
in situ using P-labeled DNA fragments, u
As a result of hybridization, about one-third of the colonies were found to be hybridized. A small amount of plastic and persmid DNA was collected from 12 of these colonies using Birnb.
Oim and Doly's method (Nucleic and EcoRI/Sal I cleavage). As a result, 12 colonies were analyzed by 5% polyacrylamide gel electrophoresis, each with 244 bp and 829 bp, respectively.
It was found that the target plasmid provided a fragment of p. Transfer this plasmid to PIIL'/SI
It was named G (see Figure 1).

プラスミドの−l プラスミドYEp5120Mgを緩衝液■(10mM 
Tris−HCQ  (pH7,5)、 100+sM
  NacQ 、 10mM  MgCQ 2.1mM
 DTT)、 50単位の制限酵素5afll及び40
単位の制限酵素11ind Illを含む70μΩの反
応液中で37℃、5時間反応させた後、0.7%アガロ
ースゲル電気泳動を行い、GALIOプロモーターを含
む約6.9にbの断片を回収した。一方、プラスミドP
HLYSIG 30Mgを上記緩衝液■、70単位の5
aQl及び84単位のHind mを含む200μaの
反応液中で37℃、5時間反応させた後、5%ポリアク
リルアミドゲル電気泳T 4DNAリガーゼを含む10
0μ愈の反応液中で、冷蔵庫(約10℃)内で、12時
間反応して連結させた。
Plasmid -l Plasmid YEp5120Mg was added to buffer ■ (10mM
Tris-HCQ (pH 7,5), 100+sM
NacQ, 10mM MgCQ 2.1mM
DTT), 50 units of restriction enzyme 5afll and 40
After reacting at 37°C for 5 hours in a 70 μΩ reaction solution containing 11 ind Ill of restriction enzyme, 0.7% agarose gel electrophoresis was performed, and a fragment of about 6.9 b containing the GALIO promoter was recovered. . On the other hand, plasmid P
HLYSIG 30Mg in the above buffer ■, 70 units of 5
After reacting for 5 hours at 37°C in a 200 μa reaction solution containing aQl and 84 units of Hind m, 5% polyacrylamide gel electrophoresis was performed.
The reaction mixture was reacted for 12 hours in a refrigerator (approximately 10° C.) in a 0 μm reaction solution for ligation.

次にこの反応液を用いてE、coli C600株を形
質転換しアンピシリン(60Mg/■Q)抵抗性の形質
転換体を得た。これらの形質転換体よりプラスミドDN
Aを調製し、制限酵素Sa Q I /Hindnl、
EcoRI /Xba I等の切断パターンの解析を行
って第1図に示されるような組み換えプラスミドYEp
 −HLVSIGを含む形質転換体を選び出した。
Next, E. coli strain C600 was transformed using this reaction solution to obtain a transformant resistant to ampicillin (60 Mg/■Q). Plasmid DNA from these transformants
A, restriction enzyme Sa Q I /Hindnl,
The recombinant plasmid YEp as shown in Fig. 1 was obtained by analyzing the cutting pattern of EcoRI/XbaI etc.
- Transformants containing HLVSIG were selected.

みえの プラスミドYEp−HLYSIG 5μgを用いて。Mieno Using 5 μg of plasmid YEp-HLYSIG.

S、 cerevisiae KH2株(a 、 ur
a3. hisl or his3、しrpl、1eu
2、ga180)を既知Q酢酸リチウム法(例えば、 
Ito ら、J、 0actcrio1.、153.1
63(1983)参照)で形質転換しロイシン非要求性
の形質転換体を得た。この形質転換体をにに4 (YE
p −+1LVSIG)と命名した。
S. cerevisiae strain KH2 (a. ur
a3. hisl or his3,shirpl,1eu
2, ga180) using the known Q lithium acetate method (e.g.
Ito et al., J. 0actcrio1. , 153.1
63 (1983)) to obtain a leucine non-auxotrophic transformant. This transformant was transformed into 4 (YE
p −+1LVSIG).

ヒト1ゾチームの ゛ 前記組み換え体S、 cerevisiae KH2(
YEp−HLYLSIG)及び本発明者らにより既に日
本特許出願60−139710号明細書に開示した組み
換え体S、 ceravisiae KH2(YEp 
IIIJ−1)を用いて炭素源としてガラクトース或い
はグルコースを含む培地で増殖させ、培地中へのヒトリ
ゾチームの分泌の有無について調べた。
The recombinant S, cerevisiae KH2 of human 1zozyme (
YEp-HLYLSIG) and the recombinant S, ceravisiae KH2 (YEp
IIIJ-1) was grown in a medium containing galactose or glucose as a carbon source, and the presence or absence of secretion of human lysozyme into the medium was examined.

培養はロイシンを除いた各種アミノ酸(終濃度20〜3
75■g/Ω)、アデニンサルフェイト(終濃度2軸g
/n)。
Culture was carried out using various amino acids except leucine (final concentration 20-3
75 g/Ω), adenine sulfate (final concentration 2 axis g
/n).

ウラシル(終濃度20mg/7m)を含む最小培地(D
ifc。
Minimal medium (D) containing uracil (final concentration 20 mg/7 m)
ifc.

社製、アミノ酸不含バクト酵母窒素塩基)(Sherm
anら、Methods in Yeast Gene
tics、 62頁、Co1d SpringHarb
our(1982)参照)200w+1に炭素源として
、2%ガラクトース或いは2%グルコースを加えて30
”Cで行なった。
manufactured by Sherm, amino acid-free Bacto yeast nitrogen base)
an et al., Methods in Yeast Gene
tics, 62 pages, Cold SpringHarb
our (1982)) 200w+1 and 2% galactose or 2% glucose as a carbon source
``I did it in C.

組み換え体S、 cerevisiaa KH2(VE
p−HLYSIG)の場合、炭素源としてガラクトース
(SGal)或いはグルコース(SO)を含む培地を用
い、培養液のKlet、を値が360〜380に達した
時、培地中のヒトリゾチーム活性は各々、1Bunit
 /鵬Q 、 22unit/m aを示した(第2図
参照)。但し、リゾチーム活性の測定はMorskyの
方法(Anal、口iochcm、、 128.77(
1983)参照)に準じて、以下の方法で行った。Mi
crococcuslySodeikt、1cus菌体
)韻濁液(凍結乾燥菌体15+a g /Loom 0
50mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH6,4))8
00 μflに、試料200μρを添加し、すばやく混
合後、光路長1cmの石英セル中で菌体懸濁液の濁度減
少を/+50nmの吸光度を測定することにより追跡し
た。酵素活性はこの測定系で反応1分後から11分後ま
での10分間における吸光度減少を室温(25℃)で測
定し、■ユニットは、1分間当たり0.001の吸光度
(450nm)減少を示す値として定義した。炭素源と
してグルコースを用いた場合にはガラクトースを用いた
場合に比べてヒトリゾチーム活性の培地中への分泌の遅
延が見られたが、これは1発現に使用したGa Q 1
0プロモーターの誘導が最少培地中のグルコースにより
抑制され、菌体の増殖とともにグルコースが消費された
ために抑制が解除されたためであると思われる。一方1
組み換え体S、 ceravigiaaKK4(YEp
 IILY−1)を炭素源としてガラクトースを含む培
地(SGa Q )を用いて増殖させた場合、ヒトリゾ
チーム活性は全く培地中に分泌されなかった(第2図)
。このことは、ヒトリゾチーム活性の培地中への分泌に
は、前記シグナルペプチド部分が必須のものであること
を示している。
Recombinant S, cerevisiaa KH2 (VE
p-HLYSIG), using a medium containing galactose (SGal) or glucose (SO) as a carbon source, when the Klet value of the culture medium reached 360 to 380, the human lysozyme activity in the medium was 1 unit
/Peng Q, 22 units/ma (see Figure 2). However, lysozyme activity can be measured using Morsky's method (Anal, oral iochcm, 128.77).
(1983)), the following method was used. Mi
crococcus, 1cus bacterial cells) suspension (freeze-dried bacterial cells 15 + a g / Room 0
50mM sodium phosphate buffer (pH 6,4)) 8
00 μfl was added with 200 μρ of the sample, and after rapid mixing, the decrease in turbidity of the bacterial cell suspension was monitored by measuring the absorbance at /+50 nm in a quartz cell with an optical path length of 1 cm. Enzyme activity is determined by measuring the decrease in absorbance over a 10-minute period from 1 minute to 11 minutes after reaction at room temperature (25°C) using this measurement system, and the ■unit indicates a decrease in absorbance (at 450 nm) of 0.001 per minute. defined as a value. When glucose was used as a carbon source, the secretion of human lysozyme activity into the medium was delayed compared to when galactose was used, but this was due to the fact that the Ga Q 1 used for 1 expression was delayed.
This seems to be because the induction of the 0 promoter was suppressed by glucose in the minimal medium, and the suppression was released as the glucose was consumed as the bacterial cells multiplied. On the other hand 1
Recombinant S, ceravigiaa KK4 (YEp
IILY-1) was grown in a medium containing galactose (SGaQ) as a carbon source, no human lysozyme activity was secreted into the medium (Figure 2).
. This indicates that the signal peptide portion is essential for secretion of human lysozyme activity into the medium.

ヒトリゾチームの・在・ ロイシンを除いた各種アミノ酸(終濃度20〜375t
rrg/ Q )アデニンサルフエイト(終濃度20m
g/12)、ウラシル(終濃度20−g/12)及び炭
素源として2%のガラクトースを含む上記の最少培地(
SGa Q )20Ovan中で前記組み換え体S、 
ceravisiac KK4(YEp−HLYSIG
)を30℃で増殖した。培養開始後、18.5時間、 
23.3時間、 38.8時間、61.8時間、 85
.8時間および134.3時間の培養液10m Qを1
500Orpm、2分間の遠心分離により菌体と上清に
分離した。上記上滑を「細胞外画分(Medium) 
Jとした。上記菌体を1.2Mソルビトールおよび10
mM K)l 2 PO4(pH6,8)よりなる緩衝
液1rsQで2回洗浄後、2mlの1.2Mソルビトー
ル、 10mM KH2PO4(pH6,8)および0
.6%Zy+wolyasa 100T(キリンビール
社tS>を含むm衝液中で30℃・30分間インキュベ
ートした後3000rp+m2分間の遠心で菌体と上清
に分離した。上記上清を「ペリプラズム画分(pcri
plagmic 5pace)Jとした。上記菌体を1
IIQの1.2Mソルビトールおよび10a+M KH
2POa (pH6,8)よりなる緩衝液で2回洗浄後
、2+IQの同一組成よりなる緩衝液に懸濁した。
Various amino acids except leucine (final concentration 20-375t) of human lysozyme
rrg/Q) Adenine sulfate (final concentration 20m
g/12), uracil (final concentration 20-g/12) and the above minimal medium containing 2% galactose as carbon source (
SGa Q ) the recombinant S in 20 Ovan,
ceravisiac KK4 (YEp-HLYSIG
) was grown at 30°C. 18.5 hours after the start of culture,
23.3 hours, 38.8 hours, 61.8 hours, 85
.. 8 hours and 134.3 hours culture solution 10m Q 1
The cells were separated from the supernatant by centrifugation at 500 rpm for 2 minutes. The above-mentioned supernatant was added to the extracellular fraction (Medium).
I made it J. The above bacterial cells were treated with 1.2M sorbitol and 10
After washing twice with buffer 1rsQ consisting of 2 ml of 1.2 M sorbitol, 10 mM KH2PO4 (pH 6,8) and 0
.. After incubation at 30°C for 30 minutes in m buffer containing 6% Zy + Wolyasa 100T (Kirin Brewery tS), the cells were separated from the supernatant by centrifugation at 3000 rpm + m2.
pragmic 5pace) J. 1 of the above bacterial cells
IIQ 1.2M Sorbitol and 10a+M KH
After washing twice with a buffer consisting of 2POa (pH 6,8), it was suspended in a buffer consisting of the same composition as 2+IQ.

上記懸濁液中の菌体を3分間の超音波処理により破砕後
、15Krpm、 2分間の遠心分離により、沈殿物と
上清に分離した。上記上清を「細胞内画分(Intra
ccllular) Jとした。「細胞外画分」、「ペ
リプラズム画分」および「細胞内画分」のそれぞれに含
まれるヒ1へリゾチーム活性をN。
The cells in the suspension were disrupted by ultrasonication for 3 minutes, and then centrifuged at 15 Krpm for 2 minutes to separate into a precipitate and a supernatant. The above supernatant was collected as an “intracellular fraction”.
cclular) J. The lysozyme activity contained in each of the "extracellular fraction,""periplasmicfraction," and "intracellular fraction" was determined by N.

Iysodeikt、1cusを用いる前記溶菌法によ
り測定した。各画分におけるヒ1−リゾチーム活性の局
在性は菌体の増殖とともに変化したが、菌体増殖定常期
以降ではほぼ「細胞外画分(Madium)J 60%
、「ペリプラズム画分(Periplasmic 5p
ace)J 10%、「細胞内画分(Int、race
llular)J 30%の分布を示した(第3図)。
It was measured by the bacteriolytic method described above using Iysodeikt, 1 cu. The localization of his-1-lysozyme activity in each fraction changed with cell growth, but after the stationary cell growth phase, it was almost ``extracellular fraction (Madium) J 60%.
, “Periplasmic fraction (Periplasmic 5p
ace) J 10%, “intracellular fraction (Int, race
(Figure 3).

また、市販のヒトリゾチーム精製標品(Sigma社製
)を用いて、定量した結果、上記測定法で1 unit
、は培地中に換算して0.02%g/mQの生成量であ
ることが判明した。
In addition, as a result of quantitative analysis using a commercially available purified human lysozyme preparation (manufactured by Sigma), 1 unit was determined using the above measurement method.
, was found to have a production amount of 0.02% g/mQ in terms of the medium.

゛されニヒト1ゾチーム   の S、 ccrcvisiac KK4(Yl!p−HL
YSIG)を2%ガラクトースを含む上記の最小培地(
SGal培地)400ta Q中で30℃、1昼夜通気
培養した。Klett 400〜500まで増殖した培
養物を10,000rp■、10分間遠心して酵母細胞
を除き、培養上滑画分を得た。上清画分は凍結乾燥の後
、少量(10〜20m m )の50−Nリン酸緩衝液
(pH8,0)に溶かし、同緩衝液に対して充分に透析
した。透析後、濃縮された上清画分はFPLC(Pha
rmacia社)を用い陽イオン交換カラムMono 
S 1lR515(Phars+acia社)で分離し
た6活性画分はカラムを1mfi/分の流速で、50m
Mリン酸緩衝液(pH8,0)存在下20分間の0−I
NK(#直線濃度勾配にかけることによって溶出された
。この段階で溶菌活性で見たリゾチームの溶出パターン
は0.25MKCfi付近で溶出されてくる唯一の主要
ピークと完全に一致した(第4図)、また同じように市
販の精製ヒトリゾチーム(Sigma社)をMono 
S力ラムにかけるとカラムでの保持時間はこの主要ピー
クと完全に一致し、0.25MKCQ付近で単一の溶出
ピークを示した。この段階で、はとんど単一のリゾチー
ム標品を得ることも可能であるが、さらに純度の確認及
び溶出画分の脱塩の目的から逆相系のカラムを用いた高
速液体クロマトグラフィー(HPLC)によってさらに
精製した。Mono Sカラムでリゾチーム活性を持っ
た両分を全てプールし、直接ODS逆相カラム(Cos
n+osil 5C1g半井化学)で精製した。
S, ccrcvisiac KK4 (Yl!p-HL
YSIG) in the above minimal medium containing 2% galactose (
SGal medium) Cultured in 400taQ at 30°C for 1 day and night with aeration. The culture grown to Klett 400-500 was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes to remove yeast cells and obtain a culture fluid fraction. After lyophilization, the supernatant fraction was dissolved in a small amount (10 to 20 m m ) of 50-N phosphate buffer (pH 8,0) and thoroughly dialyzed against the same buffer. After dialysis, the concentrated supernatant fraction was subjected to FPLC (Pha
rmacia) using a cation exchange column Mono
The 6 active fractions separated using S11R515 (Phars+acia) were passed through the column at a flow rate of 1 mfi/min for 50 m
0-I for 20 minutes in the presence of M phosphate buffer (pH 8,0)
NK (#) was eluted by applying a linear concentration gradient. At this stage, the elution pattern of lysozyme as seen by bacteriolytic activity completely matched the only major peak eluting around 0.25 MKCfi (Figure 4). Similarly, commercially available purified human lysozyme (Sigma) was added to Mono
When applied to the S force column, the retention time on the column completely matched this main peak, and a single peak eluted around 0.25MKCQ. At this stage, it is possible to obtain a single lysozyme sample, but for the purpose of confirming purity and desalting the eluted fraction, high-performance liquid chromatography ( Further purification was performed by HPLC). Both fractions with lysozyme activity were pooled together using a Mono S column, and directly loaded onto an ODS reverse phase column (Cos
It was purified using n+osil 5C1g (Hawai Chemical).

活性画分はIIIQ1分の流速で、0.1%、トリフル
オロ酢酸(TFA)存在下45分間の5−70%アセト
ニトリル直線濃度勾配でカラムから溶出された。約50
%アセトニトリル(カラム保持時間約30分)の位置に
単一の主要ピークとして溶出されたピークは、別に対照
としてODSカラムにかけた市販の精製ヒトリゾチーム
の溶出位置と完全に一致した。またリゾチームのMic
rococcu+溶菌活性の溶出パターンとも完全に一
致した。以上の操作により、単一なヒトリゾチーム標品
を培養上清から約70%の収率で得ることができた(表
−1)。単離されたヒトリゾチーム標品はMicroc
occusの溶菌活性において市販の精製ヒトリゾチー
ムとほぼ同じ代謝回転速度を示した。このことは、雑種
プレリゾチーム人工遺伝子によって酵母で発現したりゾ
チーム蛋白は触媒活性上も天然のヒトリゾチームと差が
ないことを示している。
The active fraction was eluted from the column with a linear gradient of 5-70% acetonitrile over 45 minutes in the presence of 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) at a flow rate of IIIQ 1 min. Approximately 50
The peak eluted as a single major peak at the position of % acetonitrile (column retention time of approximately 30 minutes) completely coincided with the elution position of commercially available purified human lysozyme, which was separately run on an ODS column as a control. Also lysozyme Mic
It also completely matched the elution pattern of rococcu+ bacteriolytic activity. Through the above operations, a single human lysozyme preparation could be obtained from the culture supernatant at a yield of about 70% (Table 1). The isolated human lysozyme preparation is available from Microc.
occus showed approximately the same turnover rate as commercially available purified human lysozyme. This indicates that the zozyme protein expressed in yeast by the hybrid prelysozyme artificial gene has no difference in catalytic activity from natural human lysozyme.

表−1 Mono S   O,24123000954008
1酵母培養上清より精製されたヒトリゾチーム蛋白質の
アミノ酸配列はApplied Biogyst、cm
s社の気相アミノ酸シーケンサ−47OAで分析した。
Table-1 Mono SO, 24123000954008
1 The amino acid sequence of human lysozyme protein purified from yeast culture supernatant is published by Applied Biogyst, cm
The analysis was performed using a gas phase amino acid sequencer-47OA manufactured by S Company.

アミノ末端は順次エドマン分解によってPTH−アミノ
酸として回収された。次にPTII−アミノ酸は逆相系
カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーによって分
離され、標準PTI+−アミノ酸の保持時間との比較に
より同定した。その結果、この精M41品のN末端アミ
ノ酸は、リジンのみが検出された。
The amino terminus was subsequently recovered as PTH-amino acids by Edman degradation. PTII-amino acids were then separated by high performance liquid chromatography using a reversed-phase column and identified by comparison with the retention times of standard PTI+-amino acids. As a result, only lysine was detected as the N-terminal amino acid of this refined M41 product.

またN末端より20番目のアミノ酸までその配列を決定
した結果、H2N−Lys−Val−Pha−Glu−
Arg−Cys −Glu −Leu −Ala −A
rg −Thr −Lou −Lys −Arg ・L
cu ・Gly ・MeヒーAsp  Gly・Tyr
・・であり、既に天然のヒトリゾチームについて報告さ
れているアミノ酸配列と完全に一致した。このことは二
ワトり卵白リゾチームの分泌シグナルペプチドをN末端
に付加したヒトリゾチーム蛋白をコードしている化学合
成遺伝子(31種プレリゾチーム遺伝子)が酵母内で正
確に翻訳され、プロセシングされ1分泌されたことを示
している。
Furthermore, as a result of determining the sequence from the N-terminus to the 20th amino acid, H2N-Lys-Val-Pha-Glu-
Arg-Cys-Glu-Leu-Ala-A
rg -Thr -Lou -Lys -Arg ・L
cu ・Gly ・MeheAsp Gly・Tyr
...and completely matched the amino acid sequence already reported for natural human lysozyme. This means that the chemically synthesized genes (31 types of prelysozyme genes) encoding the human lysozyme protein with the secretory signal peptide of Niwatori egg white lysozyme added to the N-terminus are accurately translated, processed, and secreted in yeast. It shows that

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

第1図は発現用プラスミドYEp −HLYSIGの作
成法を示した図。 第2図は、雑種プレリゾチーム遺伝子の酵母での分泌発
現を示した図。 第3図は酵母で発現したヒトリゾチームの局在性を示し
た図。 第4図は、酵母で分泌発現したヒトリゾチームのMon
o Sカラムによる精製を示した図、第5図は、酵母で
分泌発現したヒトリゾチームの逆相カラムによる精製を
示した図、 第6図は、ヒトリゾチーム構造遺伝子のヌクレオチド配
列を示す図、及び 第7図は、ニワトリリゾチームシグナルペプチドをコー
ドするDNAのヌクレオチド配列を示す回である。 第2図において、lは5Galで培養したにに4(’/
[ρ−HLYSIG) (7)菌体増殖性、2はsDテ
培養したKK4(YEp −HLYSIG)の菌体増殖
性、3は5Galで培養したにに4(YEpHLY −
1)(7)菌体増殖性、4は5Galで培養したKK4
 (YEp −HLYSIG) ノ酵素活性、5はsD
テ培養したにに4 (YEp −11LYsIG)の酵
素活性及び6は5Galで培養したKK4(YEp)I
LY−1)の酵素活性を示すプロットである。 又、第3図において、7は5Galで培養したKK4(
YEp−HLYSIG)の菌体増殖性、8は細胞内画分
におけるリゾチーム活性の局在性、9は細胞外画分にお
けるリゾチーム活性の局在性、及び1oはべりプラズム
画分におけるリゾチーム活性の局在性を示すプロットで
あり、棒グラフは全リゾチーム活性を示す。 特許出願人 工業技術院長 等々力  達第  2  
図 Tunitlmll                
        (klett144n牛蘭 (h「) 第  3  図 錯 X’+聞 (h「] 第  4  図 第  5  図 第  6  図(その2) Tyr Asn Thr Arg Ala Thr A
sn Tyr Asn Ala Gly Asp Ar
g←−HLY−19(LY−21−m−→’1’AC’
AACACr  AGA  GCT  ACT  AA
CTACAACGCCl)・一・・・・十 Gfff’  GACCGr  ’1’Cr hCr 
 GAG  ’r八へ (J:;r  ATC’ITC
B・・・・・+ +−−HLY−27HLY−29HLY−3+ −一÷
QAA  A’17r  AAC’I℃T A(jA 
 ’rAC’rGG Tσr  AACGACGGT 
 AAG  ACT  CCA  GGCBs +N 
l EC0ルロ
FIG. 1 is a diagram showing the method for creating the expression plasmid YEp-HLYSIG. FIG. 2 is a diagram showing secretory expression of the hybrid prelysozyme gene in yeast. Figure 3 shows the localization of human lysozyme expressed in yeast. Figure 4 shows Mon of human lysozyme secreted and expressed in yeast.
o Figure 5 shows the purification by S column, Figure 5 shows the purification of human lysozyme secreted and expressed in yeast by reverse phase column, Figure 6 shows the nucleotide sequence of the human lysozyme structural gene, and FIG. 7 shows the nucleotide sequence of DNA encoding chicken lysozyme signal peptide. In Figure 2, l is 4('/
[ρ-HLYSIG] (7) Bacterial growth, 2 is the bacterial growth of KK4 (YEp-HLYSIG) cultured in sDte, 3 is the bacterial growth of KK4 (YEp-HLYSIG) cultured in 5Gal.
1) (7) Cell proliferation, 4 is KK4 cultured in 5Gal
(YEp-HLYSIG) no enzyme activity, 5 is sD
Enzyme activity of crab 4 (YEp-11LYsIG) cultured in Te and KK4 (YEp)I cultured in 5Gal
LY-1) is a plot showing the enzyme activity of LY-1). In addition, in Fig. 3, 7 indicates KK4 (
8. Localization of lysozyme activity in the intracellular fraction, 9. Localization of lysozyme activity in the extracellular fraction, and 1. Localization of lysozyme activity in the Haberi plasm fraction. The bar graph shows total lysozyme activity. Patent applicant: Director of the Agency of Industrial Science and Technology Tatsudai Todoroki 2nd
Figure Tunitlmll
(klett 144n Gyuran (h") 3rd Illusion
sn Tyr Asn Ala Gly Asp Ar
g←-HLY-19(LY-21-m-→'1'AC'
AACACr AGA GCT ACT AA
CTACAACGCCl)・1・・・・10Gfff' GACCGr '1'Cr hCr
GAG'r8 (J:;r ATC'ITC
B...+ +--HLY-27HLY-29HLY-3+ -1÷
QAA A'17r AAC'I℃T A(jA
'rAC'rGG Tσr AACGACGGT
AAG ACT CCA GGCBs +N
l EC0 Rulo

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ニワトリリゾチームシグナルペプチドをコードす
る領域とヒトリゾチーム構造遺伝子領域からなる雑種プ
レリゾチーム遺伝子と、プロモーターを含有する組み換
えDNA。
(1) A recombinant DNA containing a hybrid prelysozyme gene consisting of a region encoding a chicken lysozyme signal peptide and a human lysozyme structural gene region, and a promoter.
(2)前記シグナルペプチドをコードする領域は下記の
ヌクレオチド配列を有するものである特許請求の範囲第
1項の組み換えDNA。 【遺伝子配列があります】
(2) The recombinant DNA according to claim 1, wherein the region encoding the signal peptide has the following nucleotide sequence. [There is a gene sequence]
(3)前記プロモーターは酵母プロモーターであり、前
記シグナルペプチドをコードする領域が該酵母プロモー
ターの下流側で、かつ前記構造遺伝子の上流にあり、い
ずれもこれらと解読枠が一致していることを特徴とする
特許請求の範囲第1項又は2項の組み換えDNA。
(3) The promoter is a yeast promoter, and the region encoding the signal peptide is located downstream of the yeast promoter and upstream of the structural gene, both of which are in the same reading frame. The recombinant DNA according to claim 1 or 2.
(4)前記雑種プレリゾチーム遺伝子は下記のヌクレオ
チド配列を有するものである特許請求の範囲第1項乃至
第3項のいずれかの組み換えDNA。 【遺伝子配列があります】
(4) The recombinant DNA according to any one of claims 1 to 3, wherein the hybrid prelysozyme gene has the following nucleotide sequence. [There is a gene sequence]
(5)前記雑種プレリゾチーム遺伝子は5′端に制限酵
素切断部位(Sol I部位)を、また3′端に2個の
翻訳終止信号(TAA TGA)と制限酵素切断部位(
Sau 3AI部位)を有するものである特許請求の範
囲第1項乃至第4項のいずれかの組み換えDNA。
(5) The hybrid prelysozyme gene has a restriction enzyme cleavage site (Sol I site) at the 5' end, and two translation termination signals (TAA TGA) and a restriction enzyme cleavage site (Sol I site) at the 3' end.
The recombinant DNA according to any one of claims 1 to 4, which has a Sau3AI site).
(6)プラスミドpHLYSIGである特許請求の範囲
第1項の組み換えDNA。
(6) The recombinant DNA of claim 1, which is the plasmid pHLYSIG.
(7)該プロモーターが酵母のGAL 10プロモータ
ーである特許請求の範囲第1項乃至第5項のいずれかの
組み換えDNA。
(7) The recombinant DNA according to any one of claims 1 to 5, wherein the promoter is a yeast GAL 10 promoter.
(8)該プロモーターがプラスミドYEp 51のもの
である特許請求の範囲第7項の組み換えDNA。
(8) The recombinant DNA of claim 7, wherein the promoter is from plasmid YEp51.
(9)プラスミドYEp−HLYSIGである特許請求
の範囲第8項の組み換えDNA。
(9) The recombinant DNA of claim 8, which is plasmid YEp-HLYSIG.
(10)ニワトリリゾチームシグナルペプチドをコード
する領域とヒトリゾチーム構造遺伝子領域からなる雑種
プレリゾチーム遺伝子と、プロモーターを含有する組み
換えDNAを保持する酵母の形質転換体を培養すること
を特徴とするヒトリゾチームの製造方法。
(10) Human lysozyme, which is characterized by culturing a yeast transformant carrying a hybrid prelysozyme gene consisting of a region encoding a chicken lysozyme signal peptide and a human lysozyme structural gene region, and a recombinant DNA containing a promoter. Production method.
(11)前記形質転換体はS.cerevisiae 
KK4(YEp−HLVSIG)である特許請求の範囲
第10項の製造方法。
(11) The transformant is S. cerevisiae
The manufacturing method according to claim 10, which is KK4 (YEp-HLVSIG).
(12)ニワトリリゾチームシグナルペプチドをコード
する領域とヒトリゾチーム構造遺伝子領域からなる雑種
プレリゾチーム遺伝子と、プロモーターを含有する組み
換えDNAを保持する酵母の形質転換体。
(12) A yeast transformant carrying a hybrid prelysozyme gene consisting of a region encoding a chicken lysozyme signal peptide and a human lysozyme structural gene region, and a recombinant DNA containing a promoter.
(13)S.cerevisiae KK4(YEp−
HLVSIG)である特許請求の範囲第12項の酵母の
形質転換体。
(13) S. cerevisiae KK4 (YEp-
13. The yeast transformant according to claim 12, which is HLVSIG).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0223883A (en) * 1988-07-12 1990-01-26 Agency Of Ind Science & Technol Expression of human beta-ngf

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