JPS62262995A - ヒトβ―アクチン遺伝子のプロモーター - Google Patents

ヒトβ―アクチン遺伝子のプロモーター

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JPS62262995A
JPS62262995A JP61107181A JP10718186A JPS62262995A JP S62262995 A JPS62262995 A JP S62262995A JP 61107181 A JP61107181 A JP 61107181A JP 10718186 A JP10718186 A JP 10718186A JP S62262995 A JPS62262995 A JP S62262995A
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角永 武夫
Kozo Makino
耕三 牧野
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杉山 弘高
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    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明はヒトβ−アクチン遺伝子のプロモーターおよび
それを用いる蛋白質の製造方法に関する。
[従来の技術および発明が解決しようとする問題点] 近年、組換DNA技術の向上により動物細胞を宿主とす
る物質生産の技術が開発され、種々の物質の動物細胞に
よる生産が報告されている。
そのような生産に用いられるプロモーターは51aia
n virus 40  (以下、SV40という)の
プロモーターあるいはチミジンキナーゼのプロモーター
などがあるが、これらのプロモーター活性のみでは発現
の程度は弱く、エンハンサ−との結合、増幅遺伝子との
結合などで生産性をあげる工夫がなされていた。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、さらに高い活性を有するプロモーターを
検討した結果、ヒトβ−アクチン遺伝子のプロモーター
がSV40のプロモーターよりも高い活性があることを
見出し本発明を完成した。
アクチンは細胞骨格を形成する主要蛋白であり細胞の全
蛋白質中で最も含量が多く、その遺伝子は正常真核細胞
由来の遺伝子としては非常に強いプロモーター活性を有
すると考えられる。
ヒトβ−アクチン遺伝子のプロモーターのDNAはヒト
DNAからえられるが、ヒトDNAは、たとえばヒト由
来の培養細胞を用いプリン(B11n)らの方法[B1
1n、Nら(1976年)のユニクレイック アシッズ
 リサーチ(NueleicAcids Rcs、)3
巻、2303頁参照]を用いて調製される。
ヒトβ−アクチン遺伝子のプロモーターのクローニング
ベクターとしては、charon 28に代表されるλ
フアージベクター、pBR322に代表されるプラスミ
ドベクターなどが利用できるが、一般的には高率で長鎖
のDNA断片をクローニングできるλフアージベクター
を用いる方法が用いられる。
上記でえられたヒトDNAを適切な制限酵素で切断後、
λフアージベクターの置換可能領域の代りに挿入し組換
えファージDNAを作成する。
つぎにインビトロパッケージングの手法を用いてファー
ジ粒子を作成し、宿主大腸菌とともにプレートにまき、
組換え型ファージプラークを形成させる[エンキストら
(1979年)のメソッズ イン エンザイモロジ−(
MethOdS inEnzymolozy) 、88
巻、 281頁参照]。ヒトβ−アクチン遺伝子断片を
有する組換えファージのプラーク検出は、cDNAや合
成りNAをプローブとするプラークハイブリダイゼーシ
ョン[ウーら(1979年)のメソッズ イン エンザ
イモロジー、68巻、389頁、およびシスタックら(
1979年)の同417頁参照]が利用できる。
検出された組換えファージは回収後、宿主大腸菌ととも
に培養することにより大量に調製できる。また組換え型
ファージのDNAはフェノール法などにより調製できる
。調製されたDNAはマキサム・ギルバート法、M−1
3法などによって配列を決定することができ、それによ
ってプロモーター配列を有するか否かが決定できる。
またプロモーターの活性は、ヒトβ−アクチン遺伝子の
5”側頭域と原核細胞由来のクロラムフェニコールアセ
チルトランスフェラーゼ(以下、CATという)遺伝子
との融合遺伝子を作成し、Ltk−細胞に形質転換し、
生産されるCATの活性を調べることにより測定するこ
とができる〔ゴーマン(Gora+an)ら(1982
年)のモレキュラー アンド セルラー バイオロジー
(Mo1.Ce11.Biol、) 2巻、1044〜
1051頁参照]。
このようにしてえられたヒトβ−アクチン遺伝子のプロ
モーターは下記の配列を有していた。
CCCGGGCCCA GCACCCCAAG GCG
GCCAACGCCAAAACTCT CCCTCCT
CCT CTTCCTCAATCTCGCTCTCG 
CTCTTTTTTT TTTTCGCAAAACGA
GGGGAG ACGCGGTAAA AAAATGC
TGCACTGTCCGGCGAAGCCGGTG A
GTGAGCGGCGCGGGGCCAA TCAGC
GTGCG CCGTTCCGAAAGTTGCCTT
T TATGGCTCGA GCGGCCGCGGCG
GCGCCCTA TAAAACCCAG CGGCG
CGACGCGCCACCACCGCCGAGACCG
 CCTCCGCCCCCCGAGCACAG AGC
CTCGCCT TTGCCGATCCGCCGCCC
GTCCACACCCGCCGCCAGGTAAGCC
CGGCCAGCCGACCにGGGCATGCGGC
CGCGGCCCCTTCG CCCGTII;CAG
A GCCGCCGTCTGGGCCGCACCGGG
GGGCGCA TGGGGGGGGAACCGGAC
CGCCGTGGGGGCCGCGGGAGAAGCC
CCTGGGCCTCCGGAGATG GGGGAC
ACCC9℃ CACGCCAGTT  CGGAGGCGCG  A
GGCCGCGCTG2a            c
Rr            C4゜CGGGAGGC
GCGCTCCGGGにG  TGCCGCTCTCc
bo           G’M GGGGCGGGGG  CAACCGGCGG  G
GTCTTTGTCcan           tj
la           6tmTGAGCCGGG
CTCTTGCCAAT  GGGGATCGCA61
0          62D           
6MGGGTGGGCGCGGCCTAGCCCCCG
CCAGGCCθψ           160  
          々CCGGTGGGGGCTGG
GGCGCCA  TTGCCGGTGC670Uo 
          b9aCCGCTGGTCCTT
TGGGCGCT  AACTGCGTGC7m   
                       72
0にCGCTGGGAA  TTGGCGCTAA  
TTGCGCGTGC7307CO GCGCTGGGACTCAAGGCGCT  AAT
TGCGCCT760           no  
         7a。
GCGTTCTGGG  GCCCGGGGTG  C
CGCGGCCTGGCCTCGCGCG  AAGC
CCGCCT  CGGCCGGAAC820am  
        a4゜GGGTGGGGTCGCCC
CGGCTCCCGGGCGCTTGCCCGCACT
¥’ cctcccccA’ff’ ccccrccc
cc’Beer            8911  
         9oOCCCGAGGGTG  T
GGCCGCTGCGTCCGCGCGC9to   
        926          9?0G
CCGACCCGG  CGCTGTTTCA  AC
CGGGCGGA940          9’5D
           960GGCGGGGCTG 
 GCGCCCGGTT  GGGAGGGGGT97
0          98o           
#TGGGGCCTGG  CTTCCTCCCG  
CGCGCCGCCGGGACGCCTCCGACCA
GTGTT  TGCCTTTTAT111J17  
         1ζ随           to
c。
CGTAATAACG  CGGCCGGCCCGGC
TTCCTTT166111+7フoroa。
GTCCCCAATCTGGGCGCGCG  CCG
GCGCCCCCGGC CGGCCCGCCT  AAGGACTCGG  C
GCGCCGGAAGTGGCCACGG  CGGG
GGCGACTTCGGCTCACAGCCCCCCC
G  GCTATTCTCG  CAGCTCACCA
GGATG 本プロモーターの特徴として、上記配列1番目付近のポ
リオーマウィルスのエンハンサ一様配列を含めた3カ所
のエンハンサ一様の塩基配列、上記配列220番目付近
のTATAボックス以下に存在するZ−DNA構造をと
りうる塩基配列があることがあげられ、これらの配列が
゛β−アクチンプロモーターの活性に大きな影響を与え
ているものと考えられる。また該プロモーターは従来よ
り使用されている5V4Gのプロモーターよりも1.7
倍高い活性を有し、真核細胞由来のプロモーターとして
種々の蛋白質の生産に応用され有用性が高いものである
[実施例] 以下に実施例を示すが、本発明における諸実験は内閣総
理大臣の定める「組換えDNA実験指針」にしたがって
行なった。
実施例1 ヒトβ−アクチン遺伝子のクローニング(1)ヒトゲノ
ムライブラリーの作製 ヒトセルラインOUT−14(Kakunaga 、 
T、78P、N、A、S、 75.1334頁)を10
%ウシ胎児血清(以下、Fe2という)を含む、イーグ
ル最小必 ・須培地(イーグルMEN)で培養後、遠心
にて集め、イーグルMENで洗浄した。1010個のH
UT−14を50m1の 0.5M EDTA、  0
.5%ザルコシル、 100μg/mlプロテアーゼに
の溶液に懸濁し、3時間振盪して溶解した。フェノール
抽出を3回行ない、水層を20mM )リス−11CI
(pit a、o>、lOa+M EDTA。
10mMNacfに対し透析した。透析物を37℃で3
.5時間リボヌクレアーゼ100μg / mlで処理
し、フェノール抽出後、20mMトリス−11c1(p
tl s、口)、1 mM EDTA 510d Na
Clに対して透析し、高分子のヒトDNAをえた。ヒト
DNAを制限酵素EcoRlで部分分解し、ショ糖密度
勾配遠心により約15kbの大きさのEcoR1部分分
解断片を調製した。
ラムダファージベクターcharon 4A DNAを
EcoRIで切断後、ショ糖密度勾配遠心により左端断
片、右端断片を含む両分をそれぞれ集め、エタノール沈
澱により回収した。ヒトL5kb DNAEcoRI断
片と、charon 4Aの両端断片をT4DNAリガ
ーゼで結合後インビトロパッケージングを行ない、大腸
菌LE 392を宿主として組換えファージのプラーク
を形成させた。
(2)β−アクチン遺伝子のプロモーターの検出プラー
クハイブリダイゼーション法[ベンソンド(Benth
ond)およびデービス(Davis) (1977年
)のサイエンス、196巻、 180頁参照]により検
出した。コーティング領域のプローブとしてβ−アクチ
ン偽遺伝子[モント(Monte)ら(1983年)の
モレキュラー アンド セルラー バイオロジー(Mo
1.Ce11.Biol、)、3巻、1783〜179
1頁]のl1inf’l 0Jkb断片(プローブI)
、非翻訳領域のプローブとしてβ−アクチン偽遺伝子の
l1inf’I O,2kb断片(プローブ■)をそれ
ぞれ″Pラベルしたものおよびβ−アクチン遺伝子の最
初の6個のアミノ酸をコードするDNA配列CTCAC
CATGGATGATGATATCGCCを合成し P
ラベルしたもの(プローブ■)を用いた。
プローブIおよびプローブ■の両方のプローブとハイブ
リダイズするクローンが25株えられ、さらにプローブ
■を用いたばあい65℃でフィルターを洗浄してもハイ
ブリダイズするクローンλHa160株1株かえられた
(3)DNA配列の決定 λHa160のファージクローンを単離し、宿主大腸菌
LE−392とともに培養し、ファージ溶菌液をえた。
遠心後上清をSDS処理し、酢酸カリウムを添加し、エ
タノール沈澱によりDNAを回収した。DNAは制限酵
素EcoRIで切断し、0.7%アガロースゲルにかけ
、サザーン法で確認、回収した。DNAを精製後、マキ
サム・ギルバート法によってプロモータ一部分のDNA
配列を決定 1した。その結果、塩基配列はつぎのとお
りであった。
40              G(l      
        b。
CCAAAACTCT  CCCTCCTCCT  C
TTCCTCAAT161+            
1711            l80GCGGGG
CCAA  TCAGCGTGCG  CCGTTCC
GAALiL+L+11jLiljL;LiL;  L
iLiUしl八しししし ししししし八−しししl4o
           boo           
bb。
CGCTGGGGGCTGGCGCGCCA  TTG
CCGGTGCGCGCTGGTCCTTTGGCCC
CT  AACTGCGTGCGCGCTGGGAA 
 TTGGCGCTAA  TTGCGCCTGC73
1)           740         
 7り0GCGCTGGGACTCAAGGCGCT 
 AATTGCCCGT76o           
      フ70                
7JOGCGTTCTGGG  GCCCGGCGTG
  CCGCGGCCTG790        80
0         atOGGCTGGGGCG  
AAGGCGGOCT  CCGCCGGAAGGGG
TGC;GGTCGCCGCGCCTCCCGGGCG
CTTago           aω      
    tnaGCGCGCACTT  CCTGCC
CGAG  CCGCTGGCCG88o      
     89o           9o。
CCCGAGGGTG  TGGCCGCTCCGTG
CCCCCCC9/I)          920 
         930GCCGACCCGG  C
GCTCTTTCA  ACCGGGCGCA940 
        9.0         9ωGGC
GC;GGCTG  GCGCCCGGTT  GGC
AICGGGCTTGGGGCCTGG  CTTCC
TGCIJ  CGCGCCGCCGGCiACGCC
TCCGACCAGTGTT  TCCCTTTTAT
rozo           ro4oIOGOGG
TAATAACG  CGGCCGGCCCGGCTT
CCTTTroω          1010   
       70130GTCCCCAATCTGG
GCGCGCG  CCCGCCCCCCrocr。
CTGGCCGCCT  AACiGACTCGG  
Ctl;CGCCGGAA1+201190     
       l140GTGGCCAGGG  CG
GGGGCGACTTCGGCTCACII60117
0 AGCGCGCCCG  GCTATTCTCG  C
AGCTCACCAGGATG 実施例2 ヒトβ−アクチン遺伝子のプロモーターによるクロラム
フェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子(CA
T遺伝子)の発現 CAT遺伝子のβ−アクチン遺伝子のプロモーターへの
結合は以下のようにして行なった。
実施例1で単離したDNAを第1図に示すように制限酵
素5alal 5Saj Iで切断し、5aff Iの
制限酵素切断部位をStヌクレアーゼを用いてH1nd
mリンカ−で置換し、約1200bpのヒトβ−アクチ
ン遺伝子のプロモーター断片をえた。
CAT遺伝子を有する発現ベクターpsV2−8Hを制
限酵素SaN I 、 Hlndn[で切断し、これに
ヒトβ−アクチン遺伝子のプロモーター断片を混合し、
Ta DNAリガーゼで結合し、これをpβ1097−
CATとした。これらをカルシウムフォスフェート法[
ライスラ−(Wlsler)らのプロシーディングズ 
オブ ザ ナショナル アカデミーオブ サイエンスイ
ズ オブ ザ ユナイテッド ステイツ オブ アメリ
カ(Proc、Natl 。
AcadyScl、USA) (1979)78.3.
1373〜137B頁参照コを用いて、マウスLtk−
株に導入し、591FC9を含むイーグルHEMで48
時間培養した。尼下ゴールマンらのCATアッセイ法[
Mo1.Ce1l。
Biol、2巻、1044〜1051頁、ライスラーら
のフロシーディングズ オブ ザ ナショナル 7カデ
ミー オブ サイエンスイズ オブ ザユナイテッド 
ステイツ オブ アメリカ(Proe、Natl、Ac
ad、Sci、tlSA)、 1旦、 6777〜85
81コにしたがってCATase活性を測定した。
すなわち、14cでラベルされたクロラムフェニコール
(0,02ma+ole、 1 μci)細胞抽出液2
μΩに4a+MアセチルコエンザイムA 20μgを力
えて37℃で反応させ、薄層クロマトグラフィー[メル
ク社製T’254、展開溶媒:クロロホノムーメタノー
ル(19:1)]にかけ、アセチノ化されたクロラムフ
ェニコールの放射能活性シβ−スキャナーで測定した。
比較例としてヒトβ−アクチン遺伝子のブーモーターの
かわりに5V4Dのプロモーターを同)の方法で導入し
たプラスミドpsV2−CATを用(てCATアッセイ
を行なった。p’3V2−CATを用いた!   ばあ
い、比活性は(1,47cpm/μg蛋白質/分、pβ
1097−CATを用いたばあいはQ、81cpm/ 
u g蛋白質/分の比活性を示し、β−アクチン遺伝子
のプロモーターが約1.7倍高かった。すなわち 1.
7倍のCAT蛋白質が生産されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例2においてpβ1097−CATを0
   うる手順を示す模式図である。 ] し 特許出願人  蜜酒造株式会社 はか1名ゴ 支

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記のDNA配列を有するヒトβ−アクチン遺伝子
    のプロモーター。 【遺伝子配列があります】 2 ヒトβ−アクチン遺伝子のプロモーターに接続され
    た特定の蛋白質をコードするDNA。 3 特定の蛋白質をコードするDNAがクロラムフェニ
    コールアセチルトランスフェラーゼをコードするDNA
    である特許請求の範囲第2項記載のDNA。 4 ヒトβ−アクチン遺伝子のプロモーターに接続され
    た特定の蛋白質をコードするDNAで形質転換された細
    胞。 5 特定の蛋白質をコードするDNAがクロラムフェニ
    コールアセチルトランスフェラーゼをコードするDNA
    である特許請求の範囲第4項記載の細胞。 6 ヒトβ−アクチン遺伝子のプロモーターに接続され
    た特定の蛋白質をコードするDNAで形質転換された細
    胞を培養することによる、該特定の蛋白質を製造する方
    法。 7 特定の蛋白質がクロラムフェニコールアセチルトラ
    ンスフェラーゼである特許請求の範囲第6項記載の方法
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