JPS6312299A - ポリペプチドの生産のための発現ベクタ−、ポリペプチドの交換発現法、発現ベクタ−を含有する宿主、それによりつくられた生産物 - Google Patents

ポリペプチドの生産のための発現ベクタ−、ポリペプチドの交換発現法、発現ベクタ−を含有する宿主、それによりつくられた生産物

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JPS6312299A
JPS6312299A JP62085918A JP8591887A JPS6312299A JP S6312299 A JPS6312299 A JP S6312299A JP 62085918 A JP62085918 A JP 62085918A JP 8591887 A JP8591887 A JP 8591887A JP S6312299 A JPS6312299 A JP S6312299A
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met
dna
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エルンスト−アウグスト・アウアースバルト
ベンノ・ミユラー−ヒル
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

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】 本発明は、蛋白質およびポリペプチド、製薬学的組成物
、プロモーター、オペレーター、遺伝子、ベクター、そ
れらを生産する宿主および方法に関する。
本発明は、蛋白質およびポリペプチド、ことにMet−
アプロチニンおよびMet−アプロチニン同族体(ho
mologues)、組換えDNA技術によるそれらの
生産、新規な有機体発現遺伝子、新規な発現ベクター、
例えば、プロモーター、オペレーター、増幅された遺伝
子、およびオリゴマー遺伝子の構成手順に関する。
ここに開示する化学的に合成されたDNA分子は、DN
A配列によって特徴づけられる。
Met−アプロチニンおよびMet  77’ロチニン
同族体の遺伝子の場合において、DNA配列は、アミノ
酸配列および組成が7ブロチニンまたはアプロチニン同
族体のそれに実質的に一致し且つアプロチニンまたはア
プロチニン同族体の生物学的活性を有する新規なポリペ
プチドまたはポリペプチドの遺伝情報を指定する。
7ブロチニンは58アミノ酸を含み且つトリプシン、キ
モトリプシン、プラスミンおよびカリクレインを阻害す
る作用を有する、よく知られたペプチドである。それは
ウシ器官からの塩基性プロイテナーゼ阻害剤であり、そ
して種々の病気、例えば、ff1a維素溶解性出血およ
びトラウマチン出血ショックの処置のための価値ある薬
物、Trasylol[F]、となった[概観について
は、H,7リツツ(Fri’tz)およびG、ツンデレ
ル(Wunderer)、1983、薬物の研究(Dr
ug、 Res、 ) 33.479−4948照]。
最近、位置15にリジンの代わりに他のアミノ酸をもつ
アプロチニン同族体は、アプロチニンに比べて変更され
た作用および効能を有する価値あるプロイテナーゼ阻害
剤であることが示された[ ドイツ国公開明細書(DE
−O8>33 39693号; HoR,ベンイル(W
enzel)ら、1985、ペプチドおよび蛋白質の化
学、Vol。
3J、これらのアプロチニン同族体は膵臓および白血球
からのエラステラーゼ、お上びカテブシンGに討して強
い阻害作用を有する。
このようなアプロチニン同族体は、次のエラステラーゼ
の過度の放出、膵臓エラステラーゼ(膵炎)、血清エラ
ステラーゼ[アルセロSクレオシス(artheros
clerosis) ] 、結結合織への損傷を伴う急
性および慢性の炎症、血W壁への損傷、壊死の病気およ
び肺1tt維の変性における白血球エラステラーゼ、に
関連する病気において治療学的に使用することができる
。とくに白血球エラステラーゼ、免疫学的プロセスによ
る炎症反応、例えば、リウマチ性関節炎において、およ
び心筋抑制因子として、および衝撃症候群においてリゾ
シーム酵素が演する部分は同等に重要である。
アプロチニンおよびアプロチニン同族体はウシ器官から
、およびウシトリプシン阻害剤の半合成的転化により得
ることができる[チェシュ(Tschesehe) 、
M、 、ベンイル(Wenzel) 、M、、シュムク
(5ehII+uek) 、R,、シュナベル(S c
hnabel) 、E、 、ドイツ国公開明細書(03
−DE)33 39 693号、1985年5月15日
発行1が、収量は比較的少ない。
組換えDNA技術および関連する技術は高い品質の同族
体を必要な多い量で得る有効な方法であろうことが考え
られた。この目標は、宿主有機体から組換えDNA技術
の非融合生産物として、Met−アプロチニンおよびM
et−アプロチニン同族体を生産することであった。
既知のアミノ酸配列のポリペプチドの遺伝情報を指定す
るDNAは、ゲノムDNA配列、s+RNAに対して相
補的であるeDNAを使用することにより、あるいは遺
伝暗号に従うコドンを選択することおよび合成遺伝子を
ill!i!することによって′f14製することがで
きる。
ウシ膵臓トリプシン阻害剤の遺伝子からのウシデノムク
ローンの部分的DNA配列は、S、アンダーツ7 (A
 nderson)および1.B、キングストン(K 
1nHton) 、1983、プロシーディンゲス・オ
プ・ナショナル・アカデ ミー・オプ・サイエンシズ(
Proe、NaLl、Aead、 Sei、 )USA
、80.683−6842、によってクローニングされ
て、BPPTIのためのデノムクローンが特徴づけられ
た。最近、ウシ膵臓トリプシン阻害剤(BPTI=アプ
ロチニン)およびウシ膵臓阻害剤IIのための解読領域
を含有するウシデノムの2つのほぼ4キロ塩基対のセグ
メントが、キングストン(KinHston) 、1.
  B、およびアングーンン(Anderson) 、
S、 、1986、バイオケミカル・ツヤ−ナル(Bi
ocheII、  J、 )、233.443−450
に発表された。
最近、アプロチニン同族体はDNA技術により、遺伝子
がβ−ガラクトシダーゼに融合された構成体を使用して
調製できることが示された。
通常、宿主細胞のある属または種において天然に存在す
る異質(相同)ポリペプチドについての情報を、異質ポ
リペプチドの情報と組合せる融合した遺伝子のアプロー
チによって、バクテリア宿主中で咄乳動物の蛋白質を発
現されることは、バクチリフの宿主細胞に非融合異質ポ
リペプチドを発現させることよりも、非常に容易である
。これは完全には理解されない種々の複雑なプロセスの
ためである。宿主細胞中の異質ポリペプチドの発現また
はM積を妨害するとイ6じられる因子のいくつかは、次
のものを包含する: 1、 異質ポリペプチドは宿主細胞により分解されるこ
とがある。
2、 異質ポリペプチドは宿主細胞に毒性の作用を及ぼ
すことがある。
分解の問題は、大きい異質ポリペプチドに関してより、
小さい異質ポリペプチドに関して一層きびしいと信じら
れる。
約100より多いアミノ酸残基をもつ広範な種類の異質
ポリペプチドがE、col、内で発現されてきたが、発
現をなそうとする多数の試みにもかかわらず、比較的わ
ずかの異質ポリペプチドがE。
col、内で発現されただけである。
バクテリアの細胞内で異質ポリペプチドを発現させると
いう問題を克服するために、ある数の努力において融合
ポリペプチドが利用されてきた。
このようなアプローチの欠点は、次のものを包含する: 1、 挿入された構造遺伝子は、E、 eol、遺伝子
のAUG開始コドンに関して適切なリーディング7レー
ム中に存在しなくてはならない。
2、 異質ポリペプチドは、融合ポリペプチドから、あ
る種のアミノ酸残基を修飾および/または分解する化学
物質(例えば、臭化シアンによるメチオニン;スクシン
アミド1こよるトリプトファン)により切断しなくては
ならず、それゆえ!4質ポリペプチドはこのような7ミ
/酸残基を含有してはならな警1゜ 発現すべき遺伝子のコピーの数は、各発現ベクターにつ
いて通常1つである。理論的には、いくつかの遺伝子を
1つの遺伝子発現制御系で調節することが可能である[
N、  シー(’ Leee)ら、1984、核酸の研
究(Nuel、 Ac1ds  Res、)、12、6
797−6812]。
y4Y!Iポリペプチドの発現レベルと増加すること、
あるいは発現されたポリペプチドを安定化することは、
S−H,ジエン(5hsn) 、プロシーディンゲス・
オブ・ナショナル−アカデミ−・オプ・サイエンシズ(
Proc、 Natl、 Aead、 Sci、)US
A、81.4627−4631に示されているように、
多領域(s+ultidomain)ポリマー法によっ
て達成することができる。彼が示したところによると、
プロインシュリン解読配列は、融合発現系および非融合
発現系で発現された生産物の安定性を増加することがで
きた。彼の生産物は、臭化シアンによって切断されなく
てはならない多領域ポリペプチドであった。
異質ポリペプチドを含む以上蛋白質がE、 col。
中で分解する機構は、完全には理解されていない。
ある種の宿主蔚株の選択は、そうでなければ不安定なポ
リペプチドのあるものを安定化することがある[ゴッテ
スマン(G ottesmann) 、S 、およびノ
ブサー(Z 1pset)、D、1970.ジャーナル
・オブ・バイオケミストリー(J 、 B 1oche
a+、)、133.844−8511゜しかしながら、
これらの突然変異体はE、cal、中で発現される異質
ポリペプチドの各々を安定化しない。
本発明の1つの目的は、Met−アプロチニン、Met
−アプロチニン同族体、それらを暗号化する核酸、前記
核酸を組込んだベクター、それで形質転換された新規な
修飾された細胞、およびM e t −アプロチニンお
よびMet−アプロチニン同族体を得る方法に関する。
用m M e t−アプロチニンは、ゼロ(0)位置に
おけるアミノ酸が7チオニンであるアブロチエンを意味
する。
遺伝子の構成のため、適切な設計(design)をも
ち且つ広い用途を約束する合成遺伝子をrill!Mす
るためのコドンを選択することは、最も有利であった。
これは、とくに、制限酵素の独特認識部位によって停止
するDNAブロックまたはカセットからなる合成マスタ
ー遺伝子を構成する場合である。このような遺伝子の設
計は、このようなりNAブロック内のすべてのDNA配
列の容易な修飾または突然変異を可能とし、そしてここ
に開示する。
アミノ末端が追加のメチオニンで置換されたアプロチニ
ン同族体は組換えDNA技術によって調製さhた。この
ようなアプロチニン同族体、例えば、Val−15−1
Ile−15−1Leu−15−1Phe−15−1A
la−15−1Arg 15−1Gly−15−1Se
r15−1Ser15−1Thr−15−1Trp−1
5−1お上りTyr−15−アプロチニンは、既知のア
プロチニンおよびその同族体類に等しいことが発見され
た。
単位の投与または液体の形態の製薬学的組成物を記載す
る。
本発明は、さらに、調節配列、例えば、プロモーター、
オペレーター、リポソーム結合部位、リポソームをプー
ルするための配列、転写ターミネータ−を含む新規な発
現ベクターを提供し、さらにバクテリア宿主細胞に非融
合異質ポリペプチドを発現させる典型的なプラスミド機
能および遺伝子または遺伝子のオリゴマーを提供する。
本発明のそれ以上の面において、バクテリアの宿主にオ
リゴマー化遺伝子を発現させることによって、単一のく
非融合)ポリペプチドを結合しかつその遺伝情報を指定
するリポソームのためのDNA配列と組合わされた、遺
伝子のオリゴマーを含む遺伝子生産物を生産する方法が
提供される。
この面に関して、特別の構成(eonsLruetio
n)ベクターを使用する単一遺伝子のオリゴマー化の方
法、および遺伝子的に修飾されたバクテリア宿主を開示
する。
本発明は、微生物学的に生産されたMet−アプロチニ
ンおよびMet−アプロチニン同族体に関する。
微生物学的に生産されたMet−アプロチニンは、位置
15が天然に産出するアミノ酸、とくにArc、Val
、Thr、  I Ie、 Leu%Phe、 Gly
、 Ser、Met%T rps T yrおよびA 
fa?置換されることができる。
微生物学的に生産されたMet−アブロチエンは、また
、位置52がGlu%Leu%Val、ThrまたはS
erで置換されることができる。こうして、微生物学的
に生産されたGlu  52−Met−アプロチニンま
たはVal  15  Glu  52  Met−ア
プロチニン、またはI le−15−Glu −52−
Met−アプロチニンまたはLeu−15−Glu  
52−Met−アプロチニンを得ることがで鰺る。
Met−アプロチニンの遺伝情報を指定するDNAは、
コドン15および/またはコドン52において、天然に
産出するアミノ酸の遺伝情報を指定するコーンによって
置換されることができる。DNA1.tArg、Val
、Thrll Ie、 Leu、 PheSGlySS
er、 Met、 Trp、 TyrおよびAlaから
成る群より選択されるアミノ酸の遺伝情報を指定するコ
ドンによってIR換されることができる。
本発明は、さらに、配列 を有するDNAを上流に有する蛋白質またはポリペプチ
ドの遺伝情報を指定するDNAまたはその中幾能的同等
体、およびまた、配列 を有するDNAを下流に有する蛋白質またはポリペプチ
ドの遺伝情報を指定するDNAまたはその機能的同等体
に関に関する。
とくに、本発明は、配列 を有するDNAを上流に有する蛋白質またはポリペプチ
ドの遺伝情報を指定するDNAまたはその機能的同等体
、およびまた、配列 を有するDNAを下流に有する蛋白質またはボリペプチ
ドの遺伝情報を指定するD N Aまたはその機能的同
等体に関に関する6 例えば、前記DNAが遺伝情報を指定するポリペプチド
は、インシュリン、プロインシュリン、バンプレシン、
オキシトシン、リボヌクレアーゼ、成長ホルモン、Me
t−アプロチニンお上りMct−アプロチニン同族体で
あることができる。
本発明の他の目的は、解読配列のコピーが、配列 を有するDNAを上流に有し、かつ配列を有するDNA
を下流に有する蛋白質またはポリペプチドの遺伝情報を
指定するDNAまたはその機能的同等体の1または2以
上から成る蛋白質またはポリペプチドのための発現系で
ある。
配列、 蒼 を有するDNAを記載する。このDNAはアゲブタ−と
しの機能を有するDNA配列である。
さらに、配列、 を有するDNAを記載する。このDNAは結合配列とし
の機能を有するDNA配列である。
本発明の他の目的は、配列 1DS EcoRV     Hindlll Xbalを有す
るDNAである。
このDNAは短いペプチドの遺伝情報を指定し、そして
発現エンハンサ−(enhancer)としての機能を
有する。
配列、 coRV を有する、オペレーターとしての機能を有するDNA、
および配列、 −35プロモー、ター−10 hol を有するプロモーターとしての機能を有するDNAを記
載する。
この分野において知られているように、記載した配列中
の1または2以上の塩基対の置換は、機能の損失または
変更に必然的に関係しない、したがって、本発明は、ま
た、前記配列の機能的同等体に関する。
両者のDNA配列は、前記、 −35プロモーター−10 hol coRV および前記配列の機能的同等体を有する、プロモーター
およびオペレーターとしての機能を有するDNAに結合
することができる。
ここに記載する発現系は、プロモーターおよびオペレー
ターとしての機能を有するDNAから構成されたDNA
配列を上流に有することができ、次いでプラスミド中に
組込まれる。
用語1−発現系」は、蛋白質またはポリペプチドの遺伝
情報を指定し、そして調節配列、例えば、プロモーター
遺伝子およびオペレーターヲ含む構造遺伝子からなるD
NA配列を意味する。
このプラスミドは、微生物、とくにE、eel。
微生物を形質転換するために有用である。
前記プラスミドで形質転換されかつDSM  3685
およびDSM  3686のDMS表示を有するE、 
col、BRI 7微生物は、最も好ましい。
本発明は、piWi  TIOwLlおよびpiWiT
llの制限切断地図、およびまた、プラスミドpiWi
  TIOwLlおよびpiWiTllに関する。
プラスミドpiWi  TIOwLlおよびpiWi]
゛11は、蛋白質およびペプチド、とくにインシュリン
、プロインシュリン、バンプレシン、オキシトシン、リ
ボヌクレアーゼ、成氏ホルモン、Met−アプロチニン
およびMet−アプロチニン同族体から成る群より選択
されるポリペプチドを生産する方法において有用であり
本発明において使用する微生物は、トイチェ・ザンムル
ングe7オン帝ミクロオルガニスメン(D eutqc
he  S amalur[rvan  M ikro
organismen。
Grisebachstr、8+ D−3400Gat
tingen)に受託されている。宿主旦工J旦1.B
R17−ノDSM表示は、DSM  3684である。
プラスミドpiWiT 10  wl 1およびpiW
iT10wi7で形質転換された宿主微生物E、cot
−1玉17のDSM表示は、それぞれ、DSM3685
およびDSM  3686である。
以下において、Met−アプロチニンおよびMet−ア
プロチニン同族体の遺伝情報を指定するDNAlr片、
FR虞ベクター、発現ベクター、発現ベクター、発現プ
ラスミド、それにより形質転換された全生物の構成およ
び選択、およびMet−アプロチニンおよびMet−ア
プロチニン同族体の微生物学的生産を示す。
組換えDNAの研究のための標準の方法は、マニアチス
(Maniatis)ら、1982、分子クローニング
(Mo1ecular  C1oninlり 、コール
ド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−1米国、コー
ルド・スプリング・ハーバ−に記載される方法方法、お
よび後述するその修正法であった。
既知の蛋白質配列およびアプロチニンおよびアプロチニ
ン同族体の遺伝暗号を使用して、このようなポリペプチ
ドの遺伝情報を指定するDNA配列を決定した。
遺伝暗号の同義性は、任意の所定のアミノ酸配列のため
のコドンの選択における実質的な自由砥を許す。
この蛋白質の7ミ/#!配列を表示するコドンのなかの
すべての可能な塩基置換を決定した。これに従い、可能
なりNA配列内に位置するすべての潜在的な制限部位を
決定した。
マスター遺伝子のためのコドンの選択は、次の考察によ
ってプイドされた: 第1に、断片の不都合な相補性を回避するように、コド
ンおよび断片を選択し、そして断片のアセンブリーを設
計した。
第2に、開始コドンより上流の領域は、リポソームの結
合部位を含有する。なぜなら、開始コドンの領域のまわ
りのコドンについて、リポソームの結合を増大するもの
を選択したからである[ リフ)(Lit)G、F、E
、シューレル(S cherer)ら、核酸の研究(N
uel、Ac1ds  Res、 ) 8.3895−
3907J。
第3に、アブロチエンの修飾を容易に生成できるように
、かつクローニングおよび発現の研究ための可能性の範
囲を広くするために、適切な断片の他の断片との置換に
よる形質転換体または塩基のtn換の検証を促進するた
めに必要な制限部位を選択した。
第4に、選択したコドンの大部分は微生物ゲノムの発現
において好ましいものである(H,グロスノーン(G 
rosjean)およびW、7フイ7−ス(F 1er
s)、遺伝子(Gene)、18(1982)192−
209; M、ゴウイ(Gouy)お上びC0〃ウチー
ア(G autier) 、核酸の研究(Nuelei
eAcids  Re5earch) 、10(198
2) 7055−7074参照]。
合成アプロチニン遺伝子類およびそれらの同族体類の主
要な設計は第1a図に示さ虹ている。
含L1」辷Eu男處− Met−アプロチニン同族体のための合成遺伝子を、1
4のM製したオリゴヌクレオチドのアセンブリーによっ
てマスター遺伝子を経て構成した。
合成阻害剤のだめの断片のDNA配列を第1b図に示す
マスター遺伝子は、リポソーム結合部位、開始コドンA
TG1終止コドン、TAG、Xba  Iのための5゛
末造制限部位、HindIIIのための3゛末端制限部
位、さらにXho  I、 Apa  I、Stu  
I%Acc  I%Pst  I、Sst  IIおよ
びSph  rのための内部制限部位を含む。これらの
部位、ことに内部の部位は解読配列のクローニング、他
のアミノ酸の遺伝情報を指定するが、あるいは他のコド
ンの使用を有するDNA断片を交換することによるマス
ター遺伝子の修飾を促進する。蛋白質程作の合計のスペ
クトルは、このような構成を用いて可能である。
Met−アプロチニン同族体の遺伝子を構成するため、
適当なりNA配列をもつ制限断片のみを交換しな(では
ならない0位置15におけるアミノ酸変更の遺伝情報を
指定するこのような断片、例えば、Apa  I −8
tu  I断片の配列を第1b図に記載した。
M成ベクター iWi  ’r9お凝−ゾ」L伝j−り
]1幅−爽験のMet  7プロチニンのクローニング
のために選択したプラスミドはpiWi  T9であっ
た(第2a図を参照)。
構成ベクターは、それぞれ、複製の起源を有するpBR
322およびテトラサイクリン遺伝子からの2つの断片
、転写終止信号を有するバクテリオ7アージf、(11
DNAの断片、およびIacZ遺伝子をちょうど越えた
lae  I遺伝子のC−末端から伸びるE、eol、
のIacオペロンからの断片からvt戊し、Iaeプロ
モーター−オペレーター領域全体は、欠失されておりそ
して合成りNAの短い伸張によって置換されでいる1合
成りNAはlac  Z遺伝子に向いた構成的プロモー
ター活性を有し、そしてプロモーターとIac  Z遺
伝子との間にクローニングXba  I、Xaa  I
およびHinclIIIを含有する。これらの3つの部
位のν1ずれかの中にクローニングしたDNAは合成プ
ロモーターから転写され、それが翻訳かどうかは、また
、配列に依存する。IacZ遺伝子のための同時性(i
n  phase)の開始コドンを生成するクローニン
グ部位のいずれかの中に追加のDNAがクローニングさ
れないかぎり、活性β−がラクトシグーゼが生成される
ように、piWi  T9のIacZ遺伝子は翻訳され
ない。構成ベクターpiWiT9の重要領域のDNA配
列を第2b図に記載する。
遺伝子のオリゴマー化のため、合成遺伝子(第1al参
照)を構成ベクターpiWi  T9のXbaIおよび
f(indIII部位の間にクローニングした0合成遺
伝子の直列の重複のため、HindIII部位より上流
に位置する1つのコービーを含有するBaaIHI −
Hlnd  I I I断片を、Hind  III 
−Xba  Iアダプターの存在下に、Xba  r部
位より下流に位置する遺伝子の1つのコピーを含有する
Xba  l−Ba+*  HI断片に結合する(第:
(図参照)、Hind  III  Xba  I7グ
プターは、HindlIIおよびXba  Iによって
生成された粘着末端の中に適合するが、これらの部位を
再生しない。得られるプラスミドpiWiT9TL2は
、第1遺伝子より上流の独特Xba  I部位およびt
52遺伝子より下流に独特Hind  III部位を有
する。こうして重複は同一系列の反応により反復させて
、各々の前にそれ自信のリポソーム結合部位が存在する
、4.8.16および32の直列に反復する遺伝子を含
有するそれ以上のプラスミドを生成する。lae  Z
遺伝子はもはや必要としないので、3kbのEcoRI
断片がプラスミドから欠失される。
M e t−アプロチニンおよびMet−アプロチニン
同族体の発現のため、適当な遺伝子を強いプロモーター
−オペレーターの制御下に発現することができ、かつ%
質蛋白質およびポリペプチドの発現に非常に有用なりN
Aをさらに含むプラスミドを構成した。発現ベクターp
iWiT11の物理的地図を第4a図に示す。
発現ベクターpiWiT11は構成ベクターpiWiT
9に非常に類似し、それらは共通の3゜3Kbの長さの
Xho  I−Eco  RI断片を共有し、この断片
は36bpのIac  I  DNA、 883bpの
pBR322DNA(複製起源)、20G?(+8)b
pのpBR322DNA(テトラセイクリン制限遺伝子
)、9bpのポリリンカー、332bpのfd  11
  DNA転写停止43号、8b+1のBa+m+−1
1オクタリンカ−および68bpの1aeZ  DNA
を含む1発現を増強するために、合成りNA断片を構成
し、そしてEcoRI部位−Xho  I部位の闇に結
合した。この合成断片の配列を第4b図に示す、この断
片は強いプロモーターのための配列、RNAIJ?l始
、lacリプレッサー結合部位(オペレーター)、リポ
ソーム結合部位、i白a開始コドン、クローニングのだ
めの5つの独特制限部位(Hind  III、Xba
  I、PsLl、BglIIおよびX+*aI)を含
有する短い解読領域を含む。
発現の目的で、次いで前述の合成遺伝子のオリゴマーを
もつ構成ベクターの小さいXbo  I  Xba  
IpiWi  T 11のXho  I−Xba  I
断片で交換し、後者はプロモーター、オペレーター、リ
ポソーム結合部位、およびヘキサペプチドのための解読
配列を含有する。得られる岨換えプラスミドは、例えば
、Met−アプロチニン遺伝子のオリゴマーをもつ発現
プラスミドpiWi  TIOwLlである。
発現プラスミドの重要なll域のI)NA配列を第5b
図に示す。
表1:  Met−7ブロチニ7およびMet−11e
−15−アプロチニンのアミノ酸シー クエンシング 1、MeL−アプロチニン;約1nモルの配列を20サ
イクルにわたってシーフェンシングした:Met−Ar
c−Pro−Asp  Phe−Cys−Leu −G
lu−Pro−Pro−Tyr  Thr−Gly−P
ro −Cys −Lys −A Ia −A Ig 
−I Is −I Ie −2、Met−I le −
15−アプロチニン;約1nモルの配列を20サイクル
にわたってシーフェンシングした: Met −A rg −P ro −A sp −P 
he−Cys −Leu −Glu−Pro−Pro−
Tyr−Thr−Gly−Pro −Cys−I le
−A Ia −A Ig −I le −I Ie −
亀九賞。
この分野において、形質転換に適当な多数の種々の微生
物、すなわち、培養または発酵において生長できる単細
胞の有機体、が知られている。形質転換に好ましい有機
体は、バクテリア、酵母菌および菌類(fungi)を
包含する。
ここに開示する研究のために選択した特定の有機体は、
E、 col、であった。
非常に適当な菌株はE、 col、 B  lambd
a  R−1−亀1−であった。これはJ、H,ミラー
(Miller)、1972、分子遺伝子学における実
験(Experiments  in  Mo1ecu
lar  Genetics) 、:7−ルド・スプリ
ング・ハーバ−・ラボラトリ−1に記載されている方法
によってつくった。
Met−アプロチニンの バクテリア中で大量に合成された多数の蛋白質は不溶性
の形態で蓄積する[ D、C,ウィリアムス(Will
iams) 、R,M、パン・フランク(Van  F
rank) 、J、 B+バーネット(B urneL
L)、W、L、ムス(Muth) 、1982、サイエ
ンス(5cience)215.6871 。
これらの不溶性蛋白質は封入体(1nelusion 
 b(+dies)と呼ばれる。これらは通常変性剤(
denaturants)でのみ可溶化でき、それゆえ
他の細、胞蛋白質から容易に精製することができるであ
ろう。
E、col、菌株BR17をプラスミドpiWi  T
lowLlで形I!1転換した。piWi  TIOw
Llは、E、col、のプロモーター、オペレーターお
よびリポソーム結合部位より14倍下流のアプロチニン
遺伝子を暗号化する。
Glu−52−アプロチニンβ−がフクトシグーゼ遺伝
子を暗号化する。 E、 eol、菌株BR17piW
i  TIOwLlの一夜の培養物を遠心し、次いで沈
殿物を破壊的(breaking)緩衝液中に再懸濁し
、そしてフレンチプレス(F rench  pres
s)により細胞を溶解した。
封入体を回収するため細胞リゼイトを遠心した。沈澱を
破壊用ttm液で2回洗浄した。
精製工程はラエムリ(Laemmli) [U、 K、
ラエムリ、1970、ネイチャー (Nature)、
277.680−686)に従う5DS−ポリアクリル
アミドの電気泳動により検査した、!@7図。
不活性阻害剤をクレイトンET、E、  クレイトン(
CreiHhton) 、プロシーディンゲス・オブ・
ノエネックスーUCLA・シンポノウム(procee
dings  of  G enex −U CL A
  S ymposiu+*) 1985、キングスト
ーンズ1に従う手順によって巻戻した;ttS8図、活
性阻害剤はトリプシンのアッセイおよびウェスターンプ
ロット分析により検出できた:第9図。
活性阻害剤を7リツツ[H17リフツ(Fritz)、
M、デブハルト(G ebhardt) 、R、メイス
ター(Meister) 、 K、イルチマン(I l
lchmann)、K、ホチストラベー(l(0chs
traβer)、1978、ホッヘーセイラ−(Hop
pe−S eyler)のゼイツシュリフト・ヒユーエ
ル・フイν才ロノフシェ・ヘ  ミ − (Z、   
Physiol、   Che+a、   )   3
 5 1  、 571−574]に従うトリプシンセ
フ70−ス力ラムのクロマトグラフィーによってさらに
精製した;第10図。
次いで、阻害剤をヘライック[R,M、へ1クイツク(
Hewiek) 、M、W、 7ンカピラー(Hunk
apillar) 、L、  E、  7−ド(Hoo
d) 、W、  I 、  ドレガー(Dreger)
 、 1981、ジャーナル・オプ・バイオロジカル・
ケミストリー(J、 Bi−ol。
Chew、  )  256.7970−79971 
 に従うマイクロ配列決定(microsequene
ing)によって特徴づけた。
N−末端からの最初の20残基を決定した。ゼロ位置に
メチオニンをもたないと、アミノ酸配列はアプロチニン
の七九と完全に同一である(表1)。
阻害剤のアミノ酸組成は期待する値を示す(表2)。
アプロチニンおよびMet−アプロチニンをトリプシン
阻害活性を比較すると、同様な値が得られる(表3)。
これらの実験のすべてが示すように、E、 eol。
中でMet−アプロチニンを生産し、そしてそれを活性
阻害剤に再生することが可能である。
Met −I le −15−アプロチニンの 製Me
t  1.)e  15−アプロチニンを、Met−ア
プロチニンについて説明したのと同様な方法でE。
eol、中でmyできる(また、第6図参照)。
阻害活性をエラスターゼ−阻害7ツセイにより測定した
[K、ナカノv(Nakama) 、M、ジンマーマン
(Zim+*erman) 、J、 C,バワーズ(P
owers) 、M、  J、カスチo (Ca5ti
llo) 、B 。
M、アシェ(Ashe) 、1979、ジャーナル・オ
ブ・バイオロジカル・ケミストリー(J、 Bi。
1、 CheIl、 ) 254.4027]によって
測定した。
阻害剤はアミノ酸分析お上びN−末端配列決定によって
特徴づけた(表1.2)。
アプロチニンのすべての他の誘導体は、Met−アプロ
チニンおよびMet−I Ie−15−アプロチニンに
ついて記載したのと類似する方法で調製できた。
1漣 本発明は、無毒の不活性の製薬学的に適当な賦形剤に加
えて、本発明による化合物のIN!またはそれ以上を含
有するか、あるいは本発明の活性化介物の1種またはそ
れ以上から成る!l!剣、およびこれらの製剤の製造法
を包含する。
本発明は、また、投与単位の形態の製剤を包含する。こ
れは、製剤が個々の部分の形態、例えば、錠剤、糖剤、
カプセル剤、ピル、坐薬およびアンプル剤の形態である
ことを意味し、その活性物質の含量は個々の投与量の数
分の1あるいは多数倍に相当する。投与単位は、例えば
、1.2.3または4倍の個々の投与量、あるいは個々
の投与量の1/2.1/3または1/4を含有すること
ができる6個々の投与量は、好ましくは、1回の投与で
与えられ且つ通常1日量の全部、半分または3分の1ま
たは4分の1に相当する量の活性化合物を含有する。
無毒の不活性の製薬学的に適当な賦形屑とは、すべての
種類の固体、半固体または液体の希釈剤、充填剤お上り
配合助剤であると解釈すべきである。
錠剤、糖剤、カプセル剤、ピル、丸剤、坐薬、溶液、懸
濁液および乳濁液、泥膏、軟膏、デル、クリーム、ロー
ション、粉剤およびスプレーが好ましい製剤である。
錠M1糖剤、カプセルMおよび丸剤は、活性化合物の1
種またはそれ以上と、次の普通の賦形剤を含有できる:
(a)充填剤および増量剤、例えば、でんぷん、ラクト
ース、グルコース、マンニトールおよびシリカ、(b)
結合剤、例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギ
ン酸塩、ゼラチンおよびポリビニルピロリドン、(C)
保湿剤、例えば、寒天、炭酸カルシウムおよび重炭酸ナ
トリウム、(e)溶解遅延剤、例えば、パラフィン、お
よび(f)吸収促進剤、例えば、第四アンモニウム化合
物、(g)湿潤剤、例えば、セチルアルコールまたはグ
リセリンモノステアレート、(11)rI&着剤、例え
ば、カオリンおよびベントナイト、および(i)潤滑剤
、例えば、タルク、ステアリン酸カルシウムおよびステ
アリン酸マグネシウムおよび固体のポリエチレングリコ
ール、または(、)〜(i)に記載した物質の混合物。
錠剤、糖剤、カプセル剤、ピルおよび九Mは、普通の被
膜および外殻を含有することができ、これらは不透明剤
を含むことができ、そしてそれらは、活性化合物の1種
またはそれ以上のみを、あるいは好ましくは、腸管の特
定の部分において、可能ならば長時間にわたって、放出
するような組成物であることができ、使用可能な埋め込
み組成物の例はポリマー物質およびワックスである。
活性化合物の1種またはそれ以上は、賦形剤の1種また
はそれ以上と一緒に、マイクロカプセル化した形態にす
ることができる。
坐薬は、活性化合物の1種またはそれ以上に加えて、普
通の水溶性または非水溶性の賦形剤、例えば、ポリエチ
レングリコール、脂肪、例えば、カカオ脂肪、高級エス
テル、(例えば、Cl−アルコールとCl1−脂肪酸と
のエステル)またはこれらの物質の混合物を含有するこ
とができる。
軟膏、泥膏、クリームおよびデルは、活性化合物の1種
またはそれ以上に加えて、普通の賦形剤、例えば、動物
性および植物性の脂肪、ワックス、パラフィン、デンプ
ン、トラがカント、セルソース誘導体、ポリエチレング
リコール、シリコーン、ベントナイト、シリカ、タルク
および酸化亜鉛またはこれらの混合物を含有することが
できる。
散剤および噴′S剤は、活性化合物の1種またはそれ以
上に加えて、普通の賦形剤、例えば、ラクトース、タル
ク、シリカ、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムお
よびポリアミド粉末またはこれらの物質の混合物を含有
することができる。噴霧剤は、普通の噴射剤、例えば、
クロロフルオロ炭化水素をさらに含有することができる
溶液および乳濁液は、活性化合物の1種またはそれ以上
に加えて、普通の賦形剤、例元ば、溶媒、可溶化剤およ
び乳化剤、例えば、水、エチルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ペンシルアル
コール、安m香酸ペンシル、プロピレングリコール、1
,3−ブチレングリコール、ジメチルホルムアミド、油
、ことに綿実油、落花生油、ト!クモロコシ胚油、オリ
ーブ油、ヒマシ油およびごま油、グリセリン、グリセリ
ン−ポルマール、テトラヒドロフルフリルアルコール、
ポリエチレングリコールおよびソルビタンの脂肪酸エス
テル、またはこれらの混合物を含有することができる。
非経口的投与に対して、溶液および乳濁液は、血液等優
性の無菌の形態にすることができる。
懸濁液は、活性化合物の1種またはそれ以上に加えて、
普通の賦形剤、例えば、液状希釈剤、例えば、エチルア
ルコール、プロピレングリコール、懸濁剤、例えば、エ
トキシル化インステ7リルアルコール、ポリオキシエチ
レンソルビトールエステルおよびソルビタエステル、微
結晶性セルロース、メタ水酸化アルミニウム、ベントナ
イト、寒天およびトラがカントまたはこれらに混合物を
含有することができる。
また、前述の配合形態は、染料、防腐M、および芳香お
よび風味を改良する添加剤、例えば、ペパーミント油お
よびユーカリ油、および甘味剤、例えば、サッカリンを
含有することができる。
治療学的に活性な化合物は、好ましくは、前述の製剤中
に、全混合物の約0.1〜99.5重量%、好ましくは
約0.5〜95重景%の量で存在する。
また、前述の製剤は、本発明による化合物に加えて、他
の製薬学的に活性な化合物を含有することができる。
前述の製剤は、既知の方法に従い普通に、活性化合物の
1種またはそれ以上を賦形剤の1種またはそれ以上と混
合することによってつくられる。
活性化合物または製剤は、局所的、経口的、非経口的、
腹腔内お上り/または経直腸的に、好ましくは経口的ま
たは非経口的、例えば、静脈内または筋肉内に投与する
ことができる。
一般に、所望の結果を得るためには、活性化合物の1種
またはそれ以上を24時間毎に約0.5〜約500、好
ましくは5−100 mg/kg体重の合計量で、場合
によっては数回に分けて投与することが、人間および獣
の医学において有利であることがわかった0個々の投薬
物は、好ましくは、活性化合物の11!またはそれ以上
を約1〜約250、ことに3〜60 mgl kg体重
の量で含有する。
しかしながら、前述の投薬量からはずれなければならな
いことがあり、特にそのことは処置を受ける患者の性質
および体重、病気の性質および重さ、製剤の性質および
薬剤の投与方法、投与を行う時r111*たは間隔に依
存する。
か(して、ある場合には、活性化合物は前述の量よりも
少量で十分であり、一方他の場合には前記量を超えなけ
ればならない場合も起こるであろう。必要な特定の最適
な投与量および活性化合物の投与方法は、この分野に精
通するものにとっては、その専門知識に基づき容易に決
定することができる。
遺伝子を含むオリゴヌクレオチドを固相合成法により調
製した。オリゴマーの合成法は概説した通りであり、そ
してブトロン活性化され、保護された2′−デオキシリ
ボヌクレオチドホスホルアミゲイトを利用した。すべで
の順次に工程は、アプライド・バイオシステムス380
型DNA合成装置で自動化された方法において、この製
造業者から人手した保護されたヌクレオチド、溶媒、お
よび化学物質および試薬を使用して実施した。同様に同
じl!!遺業者から入手した固相支持体は調節された孔
のガラスであり、これに出発3゛−ヌクレオチドはすで
に付着されていた。*i業者の掻作指導書および使用者
の社報に従う自動化さfiた反応サイクルに、ある種の
変更を導入した。合成が完結したとき、製造業者の推奨
に従いDNA合成装置内で、オリゴマーを脱保護しそし
て固体の支持体から切離した。
密封したバイアル中でオリゴマーを含有する水溶液を濃
水酸化7ン毫ニウムとともに55℃に4〜24時間過熱
することによって、保護基の除去を完結した。得られる
溶液を蒸発させ、残留物を0.01モルの重炭酸トリエ
チルアンモニウム緩漬液、pH7,0(TEAB41m
液)中に溶解した。この溶液をセファデックス(S e
ph@dex)−G  50■デルのtit過樹脂のク
ロマトグラフィーにかけた。このカラムを同一のTEA
B緩衝液中で調製し、そして同一緩衝液で溶離した。空
隙体積で溶離する物質をプールし、そして溶液を蒸発さ
せた。
残留物の一部(260n−における吸収単位の10〜4
0%)を装入用緩衝液(組成二0.1%のブロモ7ヱノ
ールブルー、0.1%のキシレンシアツール、10ミリ
モルのEDTAニナトリウム、ホルムアミド中)をポリ
アクリルアミドデルの電気泳動によりさらに精製した。
このデルの大きさは18X32c鴎であり、厚さは1.
51であった。
この方法において精製された各オリゴマーのための゛ン
エル(御elf)の大きさは幅が2〜5c論であり、そ
して5オリゴマーまでを単一のゲルで精製した。
デル中のアクリルアミドの濃度は、所望生成物の値の長
さに依存して14〜20%であった。より長いオリゴマ
ーのため、14%のアクリルアミドデルを調製し、これ
に対してより短いオリゴマーは20%までのアクリルア
ミドデルでM製した。
ゲルは、また、7モルの尿素およびトリス−ホウ酸塩−
E D ’I’ A 41衝液(0,1モルのトリス、
0゜1モルのホウ酸塩、2ミリモルのEDTA、pH8
,3)を含有した。展開用緩衝液は同一のトリス−ホウ
酸塩−E D ’r A混合物であった。電気泳動は2
0〜60ワツトの一定電力で18〜6時間実施した。こ
のような標準の技術はアプライド・バイオシステムスか
ら入手できる種々の使用者の情報の会報から得られる。
電気泳動の完結後、ゲルをプラスチックラップに包み、
そしてオリゴマーをUV光のシャドウィング(shad
owing)により可視化した。このシャドウィングは
次のようにして実施した。包装したデルを蛍光性の薄い
層状クロマトグラフィー用板上に配置し、そしてゲルを
短波長の紫外M源で見た。所望の生成物は最も遅く移動
する主要ブルーのDNA断片として、このシャドウィン
グ技術によって現われる。所望の帯をデルから切除した
DNAオリゴマーを、エピデン(EpiGene) D
−デル(Gel■)電気泳動装置を使用して、デルのス
ライスから粉末状ノエチルアミノエチル(DEAE)セ
ルロース上に溶離した。オリゴマーをセルロースから1
モルのTEAV緩衝液で溶離した。オリゴマーを含有す
る緩衝液を蒸発させ、残留物をo、ooiモルのTEA
B緩衝液中に溶解し、次いで前述のようにセファデック
ス−G50■のカラムに通過させて脱塩した。空隙体積
中にれする物質をプールし、そして凍結乾燥して最終生
成物を得た。
上に概説した手順を使用して、精製されたオリゴマーの
各々の約0.5〜5.OA2g。単位を得た。
実施例1に肥戟するように精製した合成オリゴマーを、
標準条件下にポリヌクレオチドお上びアデノシントリホ
スフェート(ATP)とともにインキュベージコンした
[マニアチス(Maniatis)ら]。各試料の1/
10をATPの代わりにδ[32P] ATPとともに
インキュベージ1ンした。
両方の試料を後に混合し、そして実施例1に記載する電
気泳動にかけた。[識された帯を、前のように、ゲルか
ら切断し、溶離し、そして精製した。
次いで、14オリゴヌクレオチド(第1all、第1b
図)を30μlの二重に濃縮しなりが一ゼ緩衝液中で混
合しくマニアチス)そして40℃で20分間および室温
で30号間アニーリングした。
次いで、2μmのiooミリモルのATP  pH7゜
5.6μmのT4DNA−リガーゼおよ122μlの水
を添加し、そして約10℃で一夜結合を進行させた。
次いで、結合反応の生産物をX ba IおよびHin
dI I I″cc消化、開いたXbaI部位、リポソ
ーム結合部位、開始コドンA 1” G、アプロチニン
解読配列、終止コドンTAG、および開いたHindI
llll、位を含む204bpの全長の単一の合成遺伝
子のセグメントを生成した。
犬1jLL 構成ベクターDNA(第2a図、$2b図)をXbar
およびHindI I rで切断しくマニアチス)、実
施例2に記載するようにして調製した合成遺伝子セグメ
ントと混合し、そして前のように一夜結合した0次いで
、この試料を使用して、ハ7ナーン[D、ハ7ナーン(
Hahnahan) 、ジャーナル・オブ・モレキュラ
ー・バイオロジー(J、 Mol。
Biol、 ) 、1983.166.557−580
]の方法に従イE、 eol、 Su3[1ac−pr
olΔmet−argsupF tl+i−)を形質転
換した。この細胞を10μg/mlのテトラサイクリン
および0.005%のX−がgal(5−ブロモ−4−
クロロ−3−インドリル−β−D−がラクトシト)を補
充した′ざんだベトリ皿(rich  plate)上
に広げ(J。
ミラー(Miler) 、分子遺伝学における実験(E
xperimenLs  in  Mo1ecular
  Genetics) 、1972、コールド・スプ
リング◆ハーバ−・ラボラトリ−1米国ニューヨーク州
コールド・スプリング・ハーバ−1そして37°Cで一
夜インキエベーシaンした。青色コロニーからのプラス
ミドDNAを抽出しくマニアチス)そして合成遺伝子セ
グメント上に存在する制限酵素の認識部位の存在につい
てスクリーニングした。最後に、DNA配列をマクサム
(Maxam)およびギルバート(Gilbert)の
方法[A、マクサム(Maxam)およびW。
ギルバート(G11bert) 、メソッズ・イン・エ
ンノモロジー(Meth、   Enzymolo、 
) 、1983.65.499−560]に従い決定し
た。
前の実施例3に記載したようにして調製したpiWi 
 TIOiwLI  DNAを使用して、アプロチニン
遺伝子のマルチマーを調製した。プラスミドDNAHi
ndI I IおよびBaIII HIで消化し、そし
てテトラサイクリン抵抗遺伝子の3°末端、複製起源、
プロモーターおよびMet−アプロチニン遺伝子を含有
する小さい断片を精製した(マニアチス)、プラスミド
DNAの第2試料をXbaIおよびBaIII HIで
消化し、そして再びMet−アプロチニン遺伝子、1a
eZ遺伝子、転写停止信号およびテトラサイクリン抵抗
遺伝子の5゛を精製したアダプター分子 の存在下に結合しく実施例2参照)そしてE、c。
1、BRI7中に形質転換した〈実施例5参照)。
アダプター分子は、いずれの部位をも再生しないで、そ
れぞれHindI I I部位およびXbaIfflS
位中に適合する突起する末端を有するので、2つの直列
に反復するアプロチニン遺伝子をもつ得られる新しいプ
ラスミドは、再び、第1アプロチニン遺伝子のリポソー
ム結合部位より上流に1つのみの独vfXbaI部位お
よび、また、第2Met−アプロチニン遺伝子の終止コ
ドンより下流に1つのみの独特Hindl 11部位を
有する。こうして、同一系列の反応を、この新しいpi
Wi  ’r9  TL2  DNAを使用して反復し
て、各々の前にそれ自身のリポソーム結合部位が存在す
る、4つの直列の反復Met−アプロチニン遺伝子を有
する他のプラスミドを生成することができた。
ここで4つのアプロチニン遺伝子の第3の重複の前に、
3kbのEeoRI断片をプラスミドから欠失させてそ
の全体の大きさを減少させた(t53図)。
第3の重複後、われわれは8つの代わりに7つのアプロ
チニン遺伝子をもつプラスミドをたまたま取り上げた。
奇数の遺伝子をもつプラスミドは、このような結合反応
の生産物のうちで通常低い頻度で発見される。それらの
発生は、精製手順の間のジ−プラーク(5eaplaq
ue) 7がロース(マニアチス)の溶融の間のDNA
断片の部分的変性に起因する。E、eol、 BRI 
7中のこれらのプラスミドのそれ以上の伸張(prop
agation)後、所定数の遺伝子からの変動を観察
できなかった。
こうして、前述のように実施した第4の重複は、人工オ
ペロン中において組立てられた14アプロチニン遺伝子
をもつプラスミドを生じ、これはポリシストロンwRN
A中に転写することができ、次いでこのmRNAを14
の別の同一アブロナニンベプチドに翻訳できた。
1IRNAの5°非翻訳領域、いわゆるwRNAの先導
配列の、そのmRNA上に暗号化された1または2以上
の遺伝子の翻訳速度への影響はめったに理解されない。
いくつかのこのような先導配列をそれらの翻訳効率につ
いで試験し、そして異なる遺伝子を使用して異なるを結
果を得た。われわれの合成遺伝子を使用して最良の結果
を与えた1つの先導配列は、発現ベクターpiWiT1
1中に存在する配列である(第4a図、第4b図)。
各々の前にそれ自信のリポソーム結合部位を有する14
の同一アプロチニン遺伝子を含有する断片を、XbaI
およびEcoRIで構成プラスミドから切除し、そして
発現ベクターpiWiT11のポリリンカーのXbaI
部位とEcoRI部位との間に挿入した(マニアチス)
、第5b図は、14アプロチニンペプチドに加えて、へ
斗すベブチドが−RNAから翻σ(されることを示す。
このような小さいペプチドは絞く1または2以上の遺伝
子の翻訳を増大することが報告された[ B、E、ショ
ウナ−(S choner)ら、プロシーディンゲス・
オプ・ナシタナル・アカデミ−・オプ・サイエンンズ(
Proe、 Natl、 Acad、 Sci、 ) 
USA、  1984.81.5403−5407L E、cot、Bl、8はパークレイ(Berkeley
)で分離された。mal−およびλRとして与えられる
表現型を評価した。それを次の手順にかけた: ll1
11の飽和培養物をエツベンドル7遠心磯内で1分間遠
心し、沈殿した細胞を1mlの0.9%のNaC1溶液
中に再懸濁させた。0.2mlのこの懸濁液を、チミジ
ンを最終濃度O,OS%に補充しかつトリメトプリムi
ua度0.001%に補充した小さいグルコースのベト
リ皿上に広げて、tbyA突然変異体について選択した
。37℃で30時間後にこのベトリ皿上で生長したコロ
ニーの1つを、チミジンおよびトリベトブリムを含む他
の最小グルコース寒天ペトリ皿上で精製し、モしてB1
3と名つけた。このベトリ皿から、単一のコロニー選択
しそして、Iac−でもあるreeA欠失Hfr菌株で
あるE、 col、 RZ 423と交配させた。
交配(matinir)混合物を最小ラクトースベトリ
皿上で平板培養した。#1の813は、そのチミジン栄
!!要求性のために、これらのベトリ皿上で生長できな
かった。111のRZ423は炭素源としてラクトース
を使用できなかった。こうして、RZ423との交配後
、機能的tbyA遺伝子の遺伝情報を指定するRZ42
3染色体の部分を安定に組込んだB13Jll胞のみが
生長することができた。24のこのようなコロニーを精
製し、そして−al−(EMB+++alペトリ皿上)
およびrec A−にライて個々に試験した(メチルメ
タンスルホネートの存在下の生長を比較することにより
)、試験したコロニーのすべては亀a1″″であり、こ
うしてそれらはRZ423の偶然のIac+復帰細胞で
はないことが確証され、それらの3つはメチルメタンス
ルホネートの存在下で生長の減少を示し、これによりこ
れらのバクテリアは密接に結合した野生型thyA遺伝
子と同時にRZ423からのree A−アレルを組込
んでいたことが示された。それらは雄の特異的バクテリ
オファージM13を平板培養で訃ないことが証明された
ので、Hfr遺伝遺伝全型得しなかった。
3つのコロニーの1つを、阻害剤遺伝子を有する発現プ
ラスミドのための宿主菌株として使用した。それをE、
 col、 BRI 7と呼び、そしてそれは[トイチ
ェ・ザンムルング・ミクロオlレガニズメン(D eu
tsche  S am+1lurBy  M 1kr
oor)(aniseen) Jプツチインデン(G6
LtiBen)にDSMNo、3684で受託されてた
溶液: 緩衝mA、pH8,2 50ミリモルのトリス−HCl、 1ミリモルのEDTA。
pH8,2に調節、 緩衝液B%pH8,2 8モルの尿素、 1ミリモルのビス−(2−ヒドロキシエチル)−ジサル
ファイド、 1ミリモルの2−メルカプトエタノール、緩衝MA中、 緩衝液C,pH8,2 1ミリモルのビス−(2−ヒドロキシエチル)−ジサル
ファイド、 1ミリモルの2−メルカプトエタノール、緩衝液A中、 緩衝液り、 pH8,2 0,6ミIJモルの塩化ナトリウム、緩衝液A中。
l1ll製の目的で、菌株piWi  TIO@L1の
E。
eol、の−夜の培養物の5リツトルを8,000rp
−で15分間遠心した。約10gの細胞沈殿物を、25
1の0.1モルのトリス拳HCI、0.OOl モ)k
tnEDTAオヨヒo、 1mt1/m1tn’)”I
+−A中に再懸濁した。細胞を7レンチプレス(Fre
nch  press)により溶解した。
細胞リゼイトを29.QOOrpmで20分間遠心した
。懸濁液を廃棄した。沈殿物を、リゾチームを含まない
破壊用緩衝[(breaking  buffer)で
2回洗浄した。
沈殿物を10−1の緩衝液B中に溶解した。この溶液を
50℃で窒素雰囲気中で1時間還元した。
次いで、約101のCM−セファロース・7アスト+1
70+(S epharose  F ast  F 
low■)を充填したエコノ(E eono)−カラム
(25+10mm)に、上の溶液を適用した。このカラ
ムを緩衝液Bと平衡化した。カラムを、基線が安定とな
るまで、緩衝液Bで洗浄した。#1の直線の勾配の溶離
において、カラムを1001の緩衝液Bおよび1001
の緩衝液Cで展開した。第2の直線の溶離勾配を適用す
る前に、カラムを、基線が安定となるまで、緩衝液Aで
洗浄した。
100論1の緩衝液Aおよび100+Iの緩衝液りで、
第2の勾配を形成した6ビークの分画をトリプシン阻害
活性、エリザ(ELISA)およびウヱスターンプロッ
トについて試験した。
1系列の実験において、異なる試験によって推定した収
量は5〜20Bの範囲であった。
庫( 5Bの再生した( renatured) M et−
アプロチニンを1ミリの0.1モルのトリス−緩衝液p
H6゜5中に溶解し、そしてトリプシンセファロースを
充填したエコ7−カラムに適用した。
このカラムを前もって0.1モルのトリス−緩衝液pH
6,5と平衡化した1次いで、このカラムを0.1モル
のトリス−緩衝液pH6,5で基線が安定となるまで洗
浄した。
このカラムを5容量の0.2モルの酢酸ナトリワム緩衝
fLpH4で洗浄し、次いで5容量の0゜2モルの酢1
’!!/He1pH1,8で洗浄した。
異なる分画を中和し、そしてそれらの活性を)リプシン
阻害アッセイで決定した。
活性の分画をプールし、次いで蒸留水に対する透析によ
り脱塩した。得られる阻害剤をN−末端配列決定および
アミノ酸分析によって特徴づけた。
E、col、の発酵物をプラスミドプラスミドpiWi
  TIOWi7で形質転換し、そしてMet−Ile
−15−アプロチニンの再生を実施例7に記載するのと
同一の手順に従い実施したが、ただし活性はトリプシン
阻害アッセイの代わりにエラスターゼ阻害アッセイによ
り試験した。1系列の実験において、異なる試験によっ
て推定した収量は5〜11011Iの範囲であった。
再生したMet  Ile  15−アプロチニンを、
さらに、抗アプロチニンポリクローナル抗体カラムを使
用するクロマトグラフィーにより′MgJIシた。
lvagのMet  Ile  15 7ブロチニンを
211の0.05モルのリン酸塩緩衝液、1モルのNa
C1pH7,0中に溶解し、そして抗アプロチニンポリ
クローナル抗体カラムを充填したエンコー力ラム(41
+100mm)に適用した。
このカラムを3容量の出発緩衝液で洗浄した6エラスタ
ーゼ阻害剤のMet −I le −15−アプロチニ
ンを%0.2モルのKCI/HCI  pH2,2によ
って脱着した。活性分画をプールし、そして蒸留水に対
して透析した。この阻害剤を凍結乾燥により得た(約6
00μg)、この阻害剤の1ナノモルのを気相シークエ
ネーターに装入し、モしてN−末端配列決定により特徴
づけ、さらに1ナノモルをアミノ酸分析のために使用し
た。
回」Dり止−fΩm 第6図:  E、 col、 BR17[piWi  
T 10wL1] ・ E、  col、  B R1
7[piWiTIOWi?]およびE、 cot、 B
R17[piWi  Tl0w1からのE。
col、蛋白質の5DS−ゲル電気泳動(15%のポリ
アクリルアミド)。
1、piWi  TIOWi7.10”細胞; 2、piWi  TIO騨L1.10’細胞; 3、可溶性蛋白質piWi  Tl0 W i 7 : 4、可溶性蛋白質piWi  Tl0 Wil; 5、可溶性蛋白質piWi  TIOW:6、piWi
 ’r 10w、2X10’細胞;7、piWi  T
IOWi7.2× 10”細胞; 8、piWi  TIOWil、2× io”m胞; 第7図:  E、eol、菌株B R17piWiTI
OwLlからの蛋白質の5DS −デル電気泳動(10〜20%のポリ アクリルアミド)。
’Is 9 I7J:  再生およびトリプシンセフ7
0−スクロマトグラフイーからの組換えアプロ チニンを、ドデシル硫酸ナトリウムの 勾配(10〜20%の)ポリアクリル 7ミドデルの電気泳動のかけ、次いで トウビン(Towbin)に従うウェスターンプロット
にかけた。
レーン(1ine)  1  アプロチニン;レーン2
 再生後の組換えアプロチニ ン; レーン3 トリプシンセファロースク ロマトグラフィー後の組換えアプロチ ニン。
【図面の簡単な説明】
第1a図は、合成遺伝子の設計を示す。 第1b図は、DNA断片のDNA配列を示す。 第2atAは、構成ベクターpiWi  T9を示す。 第2b図は、piWi  T9部分的DNA配列を示す
。 tjrJ3 IIは、合成遺伝子のオリゴマー化のため
の増幅の概要を示す。 第4a図は、発現ベクターpiWiT11を示す。 第413図は、piW i  T 11部分的1) N
 A配列を示す。 第5a図は、プラスミドpiWi  TIOwLlを示
す。 第5b図は、piWi  TIOwL1部分的DNA配
列を示す。 第6図は、SDS蛋白質デル電気泳動を示す。 17図は、SDS蛋白質デル電気泳動を示す。 第8図は、Met−アプロチニンの再生を示す。 第9図は、ウェスターンプロットを示す。 第10図は、Met−アプロチニンのクロマトグラフィ
ーを示す。 シzpBR322il−20671 目目pBR322+32:33−23501FI0.3 H父 目日囲璽 xlol       2    3 43  °゛− FIG、 9

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、微生物学的に生産されたMet−アプロチニンおよ
    びMet−アプロチニン同族体。 2、位置15が天然に存在するアミノ酸で置換された微
    生物学的に生産されたMet−アプロチニン。 3、位置15がArg、Val、Thr、Ile、Le
    u)Phe、Gly、Ser、Met、Trp、Tyr
    またはAlaで置換された微生物学的に生産されたMe
    t−アプロチニン。 4、位置52がGlu、Leu、Val、Thrまたは
    Serで置換された特許請求の範囲第1〜3項のいずれ
    かに記載の微生物学的に生産されたMet−アプロチニ
    ン。 5、配列: 【遺伝子配列があります】 を有するDNAおよびその機能的同等体。 6、群: a)【遺伝子配列があります】 b)【遺伝子配列があります】 c)【遺伝子配列があります】 d)【遺伝子配列があります】 e)【遺伝子配列があります】 f)【遺伝子配列があります】 g)【遺伝子配列があります】 h)【遺伝子配列があります】 から選択されるDNA配列。 7、特許請求の範囲第6項記載のDNA配列の1または
    2以上を含んでなるプラスミド。 8、DSM3685およびDSM3686 のDSM表示を有するE.col.BR17微生物。 9、微生物学的に生産されたMet−アプロチニンおよ
    び/またはMet−アプロチニン同族体を含有する製薬
    学的組成物。 10、製剤の製造における微生物学的に生産されたMe
    t−アプロチニンおよびMet−アプロチニン同族体の
    使用。
JP62085918A 1986-04-10 1987-04-09 ポリペプチドの生産のための発現ベクタ−、ポリペプチドの交換発現法、発現ベクタ−を含有する宿主、それによりつくられた生産物 Pending JPS6312299A (ja)

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