JPS63164891A - 酵母によるヒト腫瘍壊死因子の生産方法 - Google Patents
酵母によるヒト腫瘍壊死因子の生産方法Info
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- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/67—General methods for enhancing the expression
- C12N15/68—Stabilisation of the vector
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は組換えDNA技術を使用してヒト腫瘍壊死因子
を生産することに関する。1つの面において、本発明は
酵母によるヒト腫瘍壊死因子の発現に関する。他の面に
おいて、本発明はヒト腫瘍壊死因子をコードする新規D
NA構築物に関する。
を生産することに関する。1つの面において、本発明は
酵母によるヒト腫瘍壊死因子の発現に関する。他の面に
おいて、本発明はヒト腫瘍壊死因子をコードする新規D
NA構築物に関する。
さらに他の面において、本発明は上記のDNA構築物で
形質転換された新規生物に関する。
形質転換された新規生物に関する。
(従来技術)
近年DNA技術が開発されるにつれて、多種多様の有用
なポリペプチドの微生物による制御生産が可能になった
。多くの真核生物ポリペプチドはすでに微生物によって
生産されており、例えばヒト成長ホルモ/、白血球イン
ターフェロン、ヒトインシュリンおよびヒトプロインシ
ュリンのように医薬用途のために食品医薬品局によって
認可されている。すでに開発された技術を引き続き使用
することにより、将来いろいろな他の有用ポリペプチド
産物の微生物による生物が可能になると期待される。1
つのこのような有用ポリペプチド産物はヒ)M瘍壊死因
子である。
なポリペプチドの微生物による制御生産が可能になった
。多くの真核生物ポリペプチドはすでに微生物によって
生産されており、例えばヒト成長ホルモ/、白血球イン
ターフェロン、ヒトインシュリンおよびヒトプロインシ
ュリンのように医薬用途のために食品医薬品局によって
認可されている。すでに開発された技術を引き続き使用
することにより、将来いろいろな他の有用ポリペプチド
産物の微生物による生物が可能になると期待される。1
つのこのような有用ポリペプチド産物はヒ)M瘍壊死因
子である。
腫瘍壊死因子(tumor necrosis fac
tor。
tor。
TNF)は2つの順序正しい現象において微生物産物に
より処理された動物の血清中に見出せる抗腫瘍物質であ
る。第1の現象はマクロファージの活性化および増殖を
引き起こし且つ肝臓?よび膵臓における細網内皮細胞因
子の増加と関連がある感作現象である。この感作現象の
ためには、カルメットーゲラン杆菌(Eacillxa
CalmattaGseri%、BCG)のようなミ
コバクテリア、コリネバクテリウムロパルバム(Cor
y%ebacterismparvsm )のようなコ
リネバクテリア吋よびザイモサン(酵母細胞壁)が効果
的である。第2の現象は血液中にTNFが出現するのに
必要な誘発現象である。これはその後感作動物をリポ多
糖(LPS−細胞内毒素または細菌性発熱物質として知
られるダラム陰性菌の細胞壁の主要構成成分)で処理す
る必要がある。これらの原理を使用して、マウス、ラッ
トおよびウサギから類似の抗膳瘍/細胞障害活性を有す
る血清を得ることが可能である。
より処理された動物の血清中に見出せる抗腫瘍物質であ
る。第1の現象はマクロファージの活性化および増殖を
引き起こし且つ肝臓?よび膵臓における細網内皮細胞因
子の増加と関連がある感作現象である。この感作現象の
ためには、カルメットーゲラン杆菌(Eacillxa
CalmattaGseri%、BCG)のようなミ
コバクテリア、コリネバクテリウムロパルバム(Cor
y%ebacterismparvsm )のようなコ
リネバクテリア吋よびザイモサン(酵母細胞壁)が効果
的である。第2の現象は血液中にTNFが出現するのに
必要な誘発現象である。これはその後感作動物をリポ多
糖(LPS−細胞内毒素または細菌性発熱物質として知
られるダラム陰性菌の細胞壁の主要構成成分)で処理す
る必要がある。これらの原理を使用して、マウス、ラッ
トおよびウサギから類似の抗膳瘍/細胞障害活性を有す
る血清を得ることが可能である。
TNFの細胞源はマクロファージ(モノサイト:単球)
であり、こうしてTNFはモノカイン(rM%okin
a)とも呼ばれる。TNFはマウスに移植されたある種
の腫瘍の出血性壊死を引き起こし、時々は児全な腫瘍の
後退を生じさせる。またTNFはある種の腫瘍細胞株に
対して細胞障害活性を示すが、正常細胞に対しては示さ
ない。TNFは種特異的でなく、例えばマウスTNFは
ヒト癌から誘導される広範囲の細胞株に対して効果的で
ある。
であり、こうしてTNFはモノカイン(rM%okin
a)とも呼ばれる。TNFはマウスに移植されたある種
の腫瘍の出血性壊死を引き起こし、時々は児全な腫瘍の
後退を生じさせる。またTNFはある種の腫瘍細胞株に
対して細胞障害活性を示すが、正常細胞に対しては示さ
ない。TNFは種特異的でなく、例えばマウスTNFは
ヒト癌から誘導される広範囲の細胞株に対して効果的で
ある。
ヒ)TNFをコードする遺伝子はすでにクローニングさ
れ、そして大腸菌により発現された。ヒトTNFは単一
コピー遺伝子によりコードされると考えられる。4つの
エクソンが233アミノ酸の前駆産物、および異常に長
いリーダー配列を除去した後の157アミノ酸の成熟産
物をコードする。ヒトTNFの分子量はゲルヂ過により
測定して45000ダルトンであり、そして5DS−P
AGEにより測定して17000の最小分子量を有する
。TNFは5.6の等電点な有し、N−グリコジル化部
位をもたず、S−S架橋を1つだけ有する。マウスTN
Fも最近クローニングされ、(推定された)アミノ酸レ
ベルでヒトTNFに対して約80%の相同を示した。こ
れらの組換えTNF産物は非組換えTNFの研究から予
測されたものに類似した生物学的活性を有する。
れ、そして大腸菌により発現された。ヒトTNFは単一
コピー遺伝子によりコードされると考えられる。4つの
エクソンが233アミノ酸の前駆産物、および異常に長
いリーダー配列を除去した後の157アミノ酸の成熟産
物をコードする。ヒトTNFの分子量はゲルヂ過により
測定して45000ダルトンであり、そして5DS−P
AGEにより測定して17000の最小分子量を有する
。TNFは5.6の等電点な有し、N−グリコジル化部
位をもたず、S−S架橋を1つだけ有する。マウスTN
Fも最近クローニングされ、(推定された)アミノ酸レ
ベルでヒトTNFに対して約80%の相同を示した。こ
れらの組換えTNF産物は非組換えTNFの研究から予
測されたものに類似した生物学的活性を有する。
TNFは類似の生物学的活性を示し且ついろいろな程度
の配列相同性をもつ1つの分子群に属することが最近明
らかになった。TNFはその細胞障害活性においてリン
フォトキシンと関係がある。
の配列相同性をもつ1つの分子群に属することが最近明
らかになった。TNFはその細胞障害活性においてリン
フォトキシンと関係がある。
これらのタンバク質は両方とも細胞障害活性を誘起する
際にインターフェロン−γとの相乗作用を示す。TNF
はリンフォトキシンと30%のアミノ酸相同を共有する
。これらのタンパク質をコードする単一コピー遺伝子は
いくつかの構造特性を共有しており、各遺伝子は長さが
約3 kbpであって3つのイントロンが介在している
。さらに、これらの遺伝子は近接して連結されており、
双方ともヒト染色体6にマツピングされた。生物学的活
性におけるこれらの類似性を考慮して、TNFはTNF
−αと呼ばれ、リンフォトキシンはTNF−βと呼ばれ
る。それらの生物学的活性は類似しているが、それらは
異なる細胞型から誘導されしかも区別しうる誘発機構を
有している。TNF−αは誘発の4〜24時間後に単球
から分泌され、一方TNF−βは誘発の24〜48時間
後にTリッツ球から分泌される。TNF−α(分子量1
7000)と相違して、TNF二βはモノマーの分子値
が25000のグリコジル化タンパク質である。TNF
−αおよびTNF−βは末梢血白血球(PBL)によっ
て生産される主な細胞溶解因子であると思われる。いく
つかの研究はTNF−αがカケクチ7(cacルーct
in: L P flの致死作用の主な媒介物質の1つ
であり、脂肪細胞培養物におけるリポタンパク質リパー
ゼの活性を抑制するその能力により検定される)と同一
であると示唆・している。
際にインターフェロン−γとの相乗作用を示す。TNF
はリンフォトキシンと30%のアミノ酸相同を共有する
。これらのタンパク質をコードする単一コピー遺伝子は
いくつかの構造特性を共有しており、各遺伝子は長さが
約3 kbpであって3つのイントロンが介在している
。さらに、これらの遺伝子は近接して連結されており、
双方ともヒト染色体6にマツピングされた。生物学的活
性におけるこれらの類似性を考慮して、TNFはTNF
−αと呼ばれ、リンフォトキシンはTNF−βと呼ばれ
る。それらの生物学的活性は類似しているが、それらは
異なる細胞型から誘導されしかも区別しうる誘発機構を
有している。TNF−αは誘発の4〜24時間後に単球
から分泌され、一方TNF−βは誘発の24〜48時間
後にTリッツ球から分泌される。TNF−α(分子量1
7000)と相違して、TNF二βはモノマーの分子値
が25000のグリコジル化タンパク質である。TNF
−αおよびTNF−βは末梢血白血球(PBL)によっ
て生産される主な細胞溶解因子であると思われる。いく
つかの研究はTNF−αがカケクチ7(cacルーct
in: L P flの致死作用の主な媒介物質の1つ
であり、脂肪細胞培養物におけるリポタンパク質リパー
ゼの活性を抑制するその能力により検定される)と同一
であると示唆・している。
商業的価値をもち得るTNFのいくつかの有用な生物学
的活性を考慮すると、大腸菌による生産よりも優れた収
量および生物学的活性をもたらすヒ)TNF−αの生産
方法が大いに望まれるだろう。
的活性を考慮すると、大腸菌による生産よりも優れた収
量および生物学的活性をもたらすヒ)TNF−αの生産
方法が大いに望まれるだろう。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の目的は、それ故に、酵母によるヒト腫瘍壊死因
子の生産方法を提供することである。
子の生産方法を提供することである。
本発明の他の目的は、酵母において高レベルでヒト腫瘍
壊死因子を発現し得る新規DNA構築物を作製すること
である。
壊死因子を発現し得る新規DNA構築物を作製すること
である。
本発明のこれらおよび他の目的は、以下の説明および特
許請求の範囲を詳細に検討することにより明らかになる
であろう。
許請求の範囲を詳細に検討することにより明らかになる
であろう。
本発明によれば、と)Il!瘍壊死因子はその腫瘍壊死
因子のコード領域を含むDNA構築物で形質転換された
酵母細胞を酵母調節領域の支配下で培養することによっ
て、高収量で酵母から生産され得ることが見出された。
因子のコード領域を含むDNA構築物で形質転換された
酵母細胞を酵母調節領域の支配下で培養することによっ
て、高収量で酵母から生産され得ることが見出された。
本発明の生産方法の利点はとりわけその方法を腫瘍壊死
因子の大規模生産に容易に拡大しつる点にある。
因子の大規模生産に容易に拡大しつる点にある。
(問題点を解決するための手段)
本発明によれば、酵母調節領域およびポリペプチドコー
ド領域を含む新規DNAフラグメントが提供され、その
際ポリペプチドコード領域はヒト腫瘍壊死因子またはそ
の一部分をコードし、そして酵母調節領域はヒト腫瘍壊
死因子コード領域の5′末端に配置されたとぎメツセン
ジャーRNAの転写を制御することができるものである
。場合により、本発明の新規DNAフラグメントはポリ
ペプチドコード領域の下流にDNAの3′末端配列を含
むことができ、そ、の3′末端配列はポリペプチドコー
ド領域によりコードされるメツセンジャーRNAのポリ
A化および転写終止を制御することができる。調節領域
、ヒ)Jilt瘍壊死因子遺伝子、および転写ターミネ
ータ−フラグメントの組合せは以後発現カセットまたは
発現単位と呼ぶことにする。
ド領域を含む新規DNAフラグメントが提供され、その
際ポリペプチドコード領域はヒト腫瘍壊死因子またはそ
の一部分をコードし、そして酵母調節領域はヒト腫瘍壊
死因子コード領域の5′末端に配置されたとぎメツセン
ジャーRNAの転写を制御することができるものである
。場合により、本発明の新規DNAフラグメントはポリ
ペプチドコード領域の下流にDNAの3′末端配列を含
むことができ、そ、の3′末端配列はポリペプチドコー
ド領域によりコードされるメツセンジャーRNAのポリ
A化および転写終止を制御することができる。調節領域
、ヒ)Jilt瘍壊死因子遺伝子、および転写ターミネ
ータ−フラグメントの組合せは以後発現カセットまたは
発現単位と呼ぶことにする。
さらに本発明によれば、上記の発現カセットを含む線状
または環状の新規プラスミドが提供される。
または環状の新規プラスミドが提供される。
さらに本発明によれば、上記の線状または環状プラスミ
ドで形質転換された酵母菌株の本質的に純粋な培養物が
提供される。
ドで形質転換された酵母菌株の本質的に純粋な培養物が
提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、上記プラスミドで形
質転換された酵母菌株を、目的のタンパク質産物を発現
させる条件下で培養することから成るヒト腫瘍壊死因子
の生産方法が提供される。
質転換された酵母菌株を、目的のタンパク質産物を発現
させる条件下で培養することから成るヒト腫瘍壊死因子
の生産方法が提供される。
ヒト腫瘍壊死因子をコードする遺伝子は大腸菌にRいて
すでにクローニングされ、発現された。
すでにクローニングされ、発現された。
この種のクローニングのために2つの一般的な方法が利
用された。第1の方法では、腫瘍壊死因子のaDNAが
HL−60M胞株によって生産された腫瘍壊死因子のア
ミノ酸配列に基づいて考案された合成オリゴヌクレオチ
ドプローブを用いて、HL−60細胞株由来のm RN
Aから単離された。
用された。第1の方法では、腫瘍壊死因子のaDNAが
HL−60M胞株によって生産された腫瘍壊死因子のア
ミノ酸配列に基づいて考案された合成オリゴヌクレオチ
ドプローブを用いて、HL−60細胞株由来のm RN
Aから単離された。
その他に使用されたクローニング方法は、ヒトゲノムラ
イブラリーのプローブとしてウサギまたはネズミの腫瘍
壊死因子c D N Fを利用するものであった。この
ような作業の結果として、腫瘍壊死因子コード領域のヌ
クレオチド配列およびいろいろな形体のそのポリペプチ
ドのアミノ酸配列について詳細に解説する多数の刊行物
が出版された。
イブラリーのプローブとしてウサギまたはネズミの腫瘍
壊死因子c D N Fを利用するものであった。この
ような作業の結果として、腫瘍壊死因子コード領域のヌ
クレオチド配列およびいろいろな形体のそのポリペプチ
ドのアミノ酸配列について詳細に解説する多数の刊行物
が出版された。
本明細書中で用いるとき、“腫瘍壊死因子”なる用語は
自然界に存在するTNF分子の観察された抗腫瘍特性を
保有するすべてのタンパク質(自然界に存在するものお
よび合成されたものの両方)を包含するものである。従
って、いろいろな天然源からのTNF、並びにそれらの
類似体および誘導体は本発明の範囲に含まれる。多くの
この種のTNF分子は制限地図1に記載のヌクレオチド
配列によりコードされる: 本明細書に記載の実験において使用した特定のTNFコ
ードヌクレオチド配列は配列Aとして以下に示される塩
基配列をもり693塩基対のB2−81フラグメ/トで
ある: 5’−ATG GTT CGT TCT TC
T TCCCCT GTA GCCCAT G
TT GTAGGG CAG CTCCAG
TGG CTGCTCCTG GCCAAT G
GCGTGCTG GTG GTG CCA
TCA GAGTCCCAG GTCCTCTTC
AAGACCCAT GTG CTCCTCACC
GCCGTCTCCTACCAG ACCGCCAT
CAAG AGCCCCTGCGGG GCT
GAG GCCAAG CCCCTG GGA
GGG GTCTTCCAGCTCAGCGCT
GAG ATCAATTTT GCCGAG
TCT GGG CAGGCCCTG TGA
GGAGGACGAACTCCCCTGCCCCAA
TCCCTTACCCTCAACCTCTTCTGGC
TTAGGGTCGGA ACCCAAGCT
TCACCACTTCG AAACCTGGG
AACAGTGAAGT GCTGGCAAC
CCGT ACCCCG AGT GACAAG
GCA AACCCT CAA GCT GA
GAACCGCCGG GCCAAT GCCGA
G CTG AGA GAT AACCAGG
GCCTG TACCTCATCTACGGCCAA
GGCTGCCCCTCCCACACCATCAG
CCGCATCAAG GTCAACCTCCTCT
CTCAG AGG GAG ACCCCA
GAGTGG TAT GAG CCCATCT
ATCTG GAG AAG GGT GAC
CGACGG CCCGACTAT CTCGAC
GTCTACTTT GGG ATCATTCAT
CCAACCT TCCCAAACGCTAT
TACCCCCTCCTTCAGACCAAAAAGA
GA ATTGGGGGCTAGAACTTT
AA GCAACAAGACTTCAGGAA
TG TGTGGCCTGCACTAAG−3
’ ヒト鹿瘍壊死因子をコードするこのB2−R1フラグメ
ントは次のようにしてピチア・パストリス(Pichi
a paatoria)発現ベクター中に挿入された。
自然界に存在するTNF分子の観察された抗腫瘍特性を
保有するすべてのタンパク質(自然界に存在するものお
よび合成されたものの両方)を包含するものである。従
って、いろいろな天然源からのTNF、並びにそれらの
類似体および誘導体は本発明の範囲に含まれる。多くの
この種のTNF分子は制限地図1に記載のヌクレオチド
配列によりコードされる: 本明細書に記載の実験において使用した特定のTNFコ
ードヌクレオチド配列は配列Aとして以下に示される塩
基配列をもり693塩基対のB2−81フラグメ/トで
ある: 5’−ATG GTT CGT TCT TC
T TCCCCT GTA GCCCAT G
TT GTAGGG CAG CTCCAG
TGG CTGCTCCTG GCCAAT G
GCGTGCTG GTG GTG CCA
TCA GAGTCCCAG GTCCTCTTC
AAGACCCAT GTG CTCCTCACC
GCCGTCTCCTACCAG ACCGCCAT
CAAG AGCCCCTGCGGG GCT
GAG GCCAAG CCCCTG GGA
GGG GTCTTCCAGCTCAGCGCT
GAG ATCAATTTT GCCGAG
TCT GGG CAGGCCCTG TGA
GGAGGACGAACTCCCCTGCCCCAA
TCCCTTACCCTCAACCTCTTCTGGC
TTAGGGTCGGA ACCCAAGCT
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AACAGTGAAGT GCTGGCAAC
CCGT ACCCCG AGT GACAAG
GCA AACCCT CAA GCT GA
GAACCGCCGG GCCAAT GCCGA
G CTG AGA GAT AACCAGG
GCCTG TACCTCATCTACGGCCAA
GGCTGCCCCTCCCACACCATCAG
CCGCATCAAG GTCAACCTCCTCT
CTCAG AGG GAG ACCCCA
GAGTGG TAT GAG CCCATCT
ATCTG GAG AAG GGT GAC
CGACGG CCCGACTAT CTCGAC
GTCTACTTT GGG ATCATTCAT
CCAACCT TCCCAAACGCTAT
TACCCCCTCCTTCAGACCAAAAAGA
GA ATTGGGGGCTAGAACTTT
AA GCAACAAGACTTCAGGAA
TG TGTGGCCTGCACTAAG−3
’ ヒト鹿瘍壊死因子をコードするこのB2−R1フラグメ
ントは次のようにしてピチア・パストリス(Pichi
a paatoria)発現ベクター中に挿入された。
バーネット(Bars−υら、DNA、Vol、5、p
、83(1986)に記載され且つ第1図のように誘導
された腫瘍壊死因子遺伝子を含むプラスミドpTNF1
がこの作業のTNF遺伝子源として使用された。このプ
ラスミドpTNF1は第2図に要約されまた以下で詳し
く説明されるように酵母を土台としたプラスミドp T
NF 4、pTNF5、pTNF6およびpTNF7に
変換された。まず初めに、pTNFlをB2で消化して
2本の線状DNAフラグメントを得た。pTNFlから
得られた大きい方の72グメントはTNF遺伝子とさら
にoriおよびbla機能との両方を含んでいた。この
大きいB27ラグメントそれ自体を連結させてpTNF
2と名づけだ中間体プラスミドを作った。増幅後、プラ
スミドpTNF2をB2で切断し、pTNF20B2
部位へB−Av2リンカ−のダイマー(以下に配列Bと
して示した塩基配列をもつ)を挿入した。
、83(1986)に記載され且つ第1図のように誘導
された腫瘍壊死因子遺伝子を含むプラスミドpTNF1
がこの作業のTNF遺伝子源として使用された。このプ
ラスミドpTNF1は第2図に要約されまた以下で詳し
く説明されるように酵母を土台としたプラスミドp T
NF 4、pTNF5、pTNF6およびpTNF7に
変換された。まず初めに、pTNFlをB2で消化して
2本の線状DNAフラグメントを得た。pTNFlから
得られた大きい方の72グメントはTNF遺伝子とさら
にoriおよびbla機能との両方を含んでいた。この
大きいB27ラグメントそれ自体を連結させてpTNF
2と名づけだ中間体プラスミドを作った。増幅後、プラ
スミドpTNF2をB2で切断し、pTNF20B2
部位へB−Av2リンカ−のダイマー(以下に配列Bと
して示した塩基配列をもつ)を挿入した。
C←ゞ
c!3C+)
図 ト
弐
→C
上記り/カーおよびB2で線状化したpTNF2は、制
限酵素BおよびB2がそれらの認識部位の中央に同一の
4個のヌクレオチド配列を有するので連結可能である。
限酵素BおよびB2がそれらの認識部位の中央に同一の
4個のヌクレオチド配列を有するので連結可能である。
配列Bに示したB−Av合成リンカ−がさらに内部R1
部位を含むという事実はその後の遺伝子操作にとって便
利である。
部位を含むという事実はその後の遺伝子操作にとって便
利である。
B2で線状化したpTNF2と配列Bに示したリンカ−
とを連結することにより得られたDNAは大腸菌宿主を
形質転換すべく使用した。いくつかのアンピシリン耐性
形質転換体からのプラミドDNAは、どのプラスミドが
配列Bで表される合成リンカ−を組み込むがゆえに目的
のプラスミドp TNF3として同定され得るかを調べ
るために、R1で消化することにより分析した。
とを連結することにより得られたDNAは大腸菌宿主を
形質転換すべく使用した。いくつかのアンピシリン耐性
形質転換体からのプラミドDNAは、どのプラスミドが
配列Bで表される合成リンカ−を組み込むがゆえに目的
のプラスミドp TNF3として同定され得るかを調べ
るために、R1で消化することにより分析した。
プラスミドpTNF30R1消化の後に、TNF遺伝子
を含む小さい方のフラグメントはゲル電気泳動それに続
く電気溶出法により単離した。次いで精製したR1フラ
グメントはpTHFK−Δ(第3図参照)、pAOBO
4(第5図参照)などのピチア・パストリスに基づく発
現ベクターのR1部位へ挿入した。TNF遺伝子はピチ
ア・ノくストリスに基づく発現ベクター中にどちらの方
向にでも挿入することができる。従って、例えばプラス
ミドpTHFK−△へのTNF遺伝子の挿入はTNFコ
ード化プラスミドpTNF4およびpTNF5 (第6
図参照)を与え、一方プラスミドpAO804へのTN
F遺伝子の挿入はTNFコード化プラスミドpTNF6
およびpTNF7 (第7図参照)を与える。発現ベク
ターの調節配列に対するTNF遺伝子の向きは適当な制
限酵素分析により決定することができる。得られたTN
Fコード化プラプラスミド半数は酵母調節配列に対して
正しい向きでTNF遺伝子を含む。
を含む小さい方のフラグメントはゲル電気泳動それに続
く電気溶出法により単離した。次いで精製したR1フラ
グメントはpTHFK−Δ(第3図参照)、pAOBO
4(第5図参照)などのピチア・パストリスに基づく発
現ベクターのR1部位へ挿入した。TNF遺伝子はピチ
ア・ノくストリスに基づく発現ベクター中にどちらの方
向にでも挿入することができる。従って、例えばプラス
ミドpTHFK−△へのTNF遺伝子の挿入はTNFコ
ード化プラスミドpTNF4およびpTNF5 (第6
図参照)を与え、一方プラスミドpAO804へのTN
F遺伝子の挿入はTNFコード化プラスミドpTNF6
およびpTNF7 (第7図参照)を与える。発現ベク
ターの調節配列に対するTNF遺伝子の向きは適当な制
限酵素分析により決定することができる。得られたTN
Fコード化プラプラスミド半数は酵母調節配列に対して
正しい向きでTNF遺伝子を含む。
酵母調節領域はどれも本発明の実施において使用するの
に適している。本明細書中で用いる“調節領域”なる用
語は制御された遺伝子発現にとって必要な徨々の機能(
例えばプロモーター領域、上流アクチベーター配列、カ
タボライト感受性領域など)を含むものである。当分野
で習熟した者は、すでに性状決定がなされ且つTNFコ
ード領域と共に使用し得る多数の調節領域を知っている
だろう。
に適している。本明細書中で用いる“調節領域”なる用
語は制御された遺伝子発現にとって必要な徨々の機能(
例えばプロモーター領域、上流アクチベーター配列、カ
タボライト感受性領域など)を含むものである。当分野
で習熟した者は、すでに性状決定がなされ且つTNFコ
ード領域と共に使用し得る多数の調節領域を知っている
だろう。
酵母調節領域の例にはサツカロミセス・セレビシエ(S
accharomycas cgrmviaiag)か
ら分離された酸ホスファターゼ、ガラクトキナーゼ、ア
ルコールデヒドロゲナーゼ、チトクロムC1α接合因子
およびグリセルアルデヒド3−リン酸デヒドロゲナーゼ
の調節領域;ピチア・パストリス(Pie屓αpα5t
oris )から分離された第1アルコールオキシダー
ゼ(AOXl)、ジヒドロキシアセトンジンダーゼ(D
ASl)#よぴB40の調節領域;ピチア・パストリス
HIS4調節領域などが含まれる。
accharomycas cgrmviaiag)か
ら分離された酸ホスファターゼ、ガラクトキナーゼ、ア
ルコールデヒドロゲナーゼ、チトクロムC1α接合因子
およびグリセルアルデヒド3−リン酸デヒドロゲナーゼ
の調節領域;ピチア・パストリス(Pie屓αpα5t
oris )から分離された第1アルコールオキシダー
ゼ(AOXl)、ジヒドロキシアセトンジンダーゼ(D
ASl)#よぴB40の調節領域;ピチア・パストリス
HIS4調節領域などが含まれる。
本発明の実施において使用するのに目下適した調節領域
は、 (1) メタノール (2) 非カタボライト抑制炭素源(例えばグリセロ
ール、ガラクトース、アセテートなど)(3) カタ
ボライト抑制炭素源(例えばグルコース、エタノール、
フルクトースなど)、その後の炭素源飢餓 を含有する培地に応答するそれらの能力によって特徴づ
けられる。
は、 (1) メタノール (2) 非カタボライト抑制炭素源(例えばグリセロ
ール、ガラクトース、アセテートなど)(3) カタ
ボライト抑制炭素源(例えばグルコース、エタノール、
フルクトースなど)、その後の炭素源飢餓 を含有する培地に応答するそれらの能力によって特徴づ
けられる。
これらの目下適した調節領域の例は第8.9および10
図の制限地図により示される。第8図に示した調節領域
はピチア・パストリスの第1ジヒドロキシアセトンジン
ダーゼ(DAS 1 )遺伝子から誘導される。第9図
に示した調節領域はピチア・パストリスの第1アルコー
ルオキシダーゼ(AOXl)遺伝子から誘導される(ピ
チア・パストリスは以後AOX1およびAOX2と呼ば
れる2種類のアルコールオキシダーゼ遺伝子を含む)。
図の制限地図により示される。第8図に示した調節領域
はピチア・パストリスの第1ジヒドロキシアセトンジン
ダーゼ(DAS 1 )遺伝子から誘導される。第9図
に示した調節領域はピチア・パストリスの第1アルコー
ルオキシダーゼ(AOXl)遺伝子から誘導される(ピ
チア・パストリスは以後AOX1およびAOX2と呼ば
れる2種類のアルコールオキシダーゼ遺伝子を含む)。
第10図に示した調節領域はピチア・パストリスのp4
0遺伝子から誘導される。当分野で習熟した者は、上記
特性をもつ他の調節領域が例えばピチア・パストリスの
ようなメチロトローフ(CI化合物資化性)酵母から分
離し得ることを認めるであろう。
0遺伝子から誘導される。当分野で習熟した者は、上記
特性をもつ他の調節領域が例えばピチア・パストリスの
ようなメチロトローフ(CI化合物資化性)酵母から分
離し得ることを認めるであろう。
上記調節領域の特性と類似した調節特性をもつ別の調節
領域もまた本発明の範囲に含まれる。
領域もまた本発明の範囲に含まれる。
上記調節領域のいずれかとヒト腫瘍壊死因子遺伝子との
連結は、既知の手法を用いて当業者により容易に達成さ
れる。
連結は、既知の手法を用いて当業者により容易に達成さ
れる。
本発明の調節領域−構造遺伝子構築物はいろいろな方法
で増幅、複製および発現のために微生物に挿入される。
で増幅、複製および発現のために微生物に挿入される。
例えば、初期連結混合物は初めに増幅および選択のため
に大腸菌宿主へ形質転換することができ、またその連結
混合物は酵母宿主へ直接形質転換することもできる。
に大腸菌宿主へ形質転換することができ、またその連結
混合物は酵母宿主へ直接形質転換することもできる。
目的とするTNFコード構築物を含む酵母形質転換体は
、形質転換酵母培養物の適当なスクリーニングにより選
択される。その後、選択された形質転換体がTNFコー
ド配列を含むことを証明するために検定が実施される。
、形質転換酵母培養物の適当なスクリーニングにより選
択される。その後、選択された形質転換体がTNFコー
ド配列を含むことを証明するために検定が実施される。
(使用した検定は笑施例■で説明する。)
酵母内での遺伝子構築物の自律複製のために、形質転換
用DNAの一部として自律複製配列(AR8)因子を使
用することが有用である。その例にはピチア・パストリ
スから誘導されるPARElおよびPAR82(それぞ
れ第11図および第12図参照)が含まれる。
用DNAの一部として自律複製配列(AR8)因子を使
用することが有用である。その例にはピチア・パストリ
スから誘導されるPARElおよびPAR82(それぞ
れ第11図および第12図参照)が含まれる。
宿主の組込み形質転換(intagrativa’ t
ransformation″)が望まれる場合には、
AR& −因子は使用されないであろう。組込み
形質転換を達成するための好適な方法は、 第1の挿入可能なDNAフラグメント、TNFコード領
域、 選択可能なマーカー遺伝子、および 第2の挿入可能なDNAフラグメント を連続配列状態で含む部位特異的組込みベクターを使用
することを伴う。
ransformation″)が望まれる場合には、
AR& −因子は使用されないであろう。組込み
形質転換を達成するための好適な方法は、 第1の挿入可能なDNAフラグメント、TNFコード領
域、 選択可能なマーカー遺伝子、および 第2の挿入可能なDNAフラグメント を連続配列状態で含む部位特異的組込みベクターを使用
することを伴う。
第1および第2の挿入可能なDNAフラグメントはそれ
ぞれ少なくとも約200ヌクレオチドの鎖長であり、セ
してピチア属菌種のゲノムDNAの一部に相同なヌクレ
オチド配列を有する。組込みベクターの各種成分は、発
現カセットと選択可能なマーカー遺伝子とが第1の挿入
可能なDNAフラグメントの3′末端と第2の挿入可能
TL D N Aフラグメントの5′末端の間に位置づ
けられるように連続して配置され、DNAの線状フラグ
メントを形成する。第1および第2の挿入可能なDNA
フラグメントは、それらがピチア・パストリスのゲノム
内での方向と同じになるように、その連紐配置された線
状7ラグメ/ト内で互に対して方向づけられる。
ぞれ少なくとも約200ヌクレオチドの鎖長であり、セ
してピチア属菌種のゲノムDNAの一部に相同なヌクレ
オチド配列を有する。組込みベクターの各種成分は、発
現カセットと選択可能なマーカー遺伝子とが第1の挿入
可能なDNAフラグメントの3′末端と第2の挿入可能
TL D N Aフラグメントの5′末端の間に位置づ
けられるように連続して配置され、DNAの線状フラグ
メントを形成する。第1および第2の挿入可能なDNA
フラグメントは、それらがピチア・パストリスのゲノム
内での方向と同じになるように、その連紐配置された線
状7ラグメ/ト内で互に対して方向づけられる。
宿主菌株を形質転換するために使用されるDNAは、少
なくとも1つの選択可能なマーカー遺伝子を含むことが
必要である。これは形質転換用DNAを組み込んだ微生
物の選択および分離を容易にする。マーカー遺伝子は宿
主が持っていなかった表現型特性(例えば非形質転換宿
主菌株が特定アミノ酸の生合成経路に欠損を有する場合
に、その特定アミノ酸を生産する能力の回復)を形質転
換微生物に付与する。
なくとも1つの選択可能なマーカー遺伝子を含むことが
必要である。これは形質転換用DNAを組み込んだ微生
物の選択および分離を容易にする。マーカー遺伝子は宿
主が持っていなかった表現型特性(例えば非形質転換宿
主菌株が特定アミノ酸の生合成経路に欠損を有する場合
に、その特定アミノ酸を生産する能力の回復)を形質転
換微生物に付与する。
このような組込みDNA形質転換においては、一般に酵
母の細胞壁を酵素により除去してスフェロプラストを形
成する。そのスフェロプラストを例えばポリエチレング
リコールのようなポリアルコールの存在下で組込み用D
NAと接触させる。
母の細胞壁を酵素により除去してスフェロプラストを形
成する。そのスフェロプラストを例えばポリエチレング
リコールのようなポリアルコールの存在下で組込み用D
NAと接触させる。
その後スフェロプラストの細胞壁を再生させ、そして選
択マーカー遺伝子の発現を必要とする条件にさらすこと
により形質転換酵母細胞を選択する。
択マーカー遺伝子の発現を必要とする条件にさらすこと
により形質転換酵母細胞を選択する。
当分野で習熟した者は、別のDNA配列もまた本発明の
実施において使用されるベクター(例えば細菌プラスミ
ドDNA、バクテリオファージDNAなど)に挿入され
得ることを認めるであろう。このような配列は細菌宿主
中でのこれらのベクターの増幅および維持を可能にする
。
実施において使用されるベクター(例えば細菌プラスミ
ドDNA、バクテリオファージDNAなど)に挿入され
得ることを認めるであろう。このような配列は細菌宿主
中でのこれらのベクターの増幅および維持を可能にする
。
本発明の上記プラスミドは酵母菌株を形質転換するのに
有用である。本発明の新規DNA構築物を用いる酵母に
よるTNF発現の調節は、適当な誘導条件下または非誘
導条件下で形質転換菌株を生育させることにより達成さ
れる。例えば、第8.9および10図に示した目下のと
ころ好適な調節領域を使用する遺伝子発現は、形質転換
微生物を炭素源飢餓に付すことにより達成される。種々
のカタボライト抑制および非カタボライト抑制炭素源上
で増殖させた後の炭素源飢餓は、本発明の目下好適な調
節領域の支配下に維持された遺伝子産物の発現を誘導す
る。形質転換された適当な酵母菌種による遺伝子産物の
発現を達成する別の方法は、形質転換酵母をメタノール
上で生育させることである。目的の遺伝子産物の発現を
誘導するさらに別の方法は、形質転換酵母を非カタボラ
イト抑制炭素源を含む培地上で生育させることである。
有用である。本発明の新規DNA構築物を用いる酵母に
よるTNF発現の調節は、適当な誘導条件下または非誘
導条件下で形質転換菌株を生育させることにより達成さ
れる。例えば、第8.9および10図に示した目下のと
ころ好適な調節領域を使用する遺伝子発現は、形質転換
微生物を炭素源飢餓に付すことにより達成される。種々
のカタボライト抑制および非カタボライト抑制炭素源上
で増殖させた後の炭素源飢餓は、本発明の目下好適な調
節領域の支配下に維持された遺伝子産物の発現を誘導す
る。形質転換された適当な酵母菌種による遺伝子産物の
発現を達成する別の方法は、形質転換酵母をメタノール
上で生育させることである。目的の遺伝子産物の発現を
誘導するさらに別の方法は、形質転換酵母を非カタボラ
イト抑制炭素源を含む培地上で生育させることである。
本発明の目下好適な調節領域は、これらの調節領域がい
ろいろな条件下で機能することがわかったので、全ての
酵母菌株によるTNF発現のために使用しうる。従って
、メタノールまたは非カタボライト抑制炭素源上で増殖
しうる酵母は直接TNFを生育させることができ、一方
力タボライド抑制炭素源上で増殖しうる酵母は、このよ
うにして増殖させた酵母細胞を炭素源欠乏の条件に付す
ことによりTNFを生産させることができる。
ろいろな条件下で機能することがわかったので、全ての
酵母菌株によるTNF発現のために使用しうる。従って
、メタノールまたは非カタボライト抑制炭素源上で増殖
しうる酵母は直接TNFを生育させることができ、一方
力タボライド抑制炭素源上で増殖しうる酵母は、このよ
うにして増殖させた酵母細胞を炭素源欠乏の条件に付す
ことによりTNFを生産させることができる。
種々の調節領域−コード配列構築物を使用する本発明方
法で利用するのに適した形質転換酵母菌株には以下の属
: カンジダ(Candida) クロエケラ(KlomckmrcL) サツカロミセス(Saeeharomycgtt)シゾ
サツカロミセス(Schizoaaccharomyc
es)ロドトルラ(Rhodotorula)ハンセヌ
ラ(Hansgnula) トルロプシス(Torrblopsis)ピチア(Pi
chia) クルイベロミセス(ICluyvmrornyces)
の菌種が含まれる。これらの属に含まれる酵母はそれら
の取扱い上の安全性、増殖条件などがすでに確立されて
いて当業者によく知られているので好適である。
法で利用するのに適した形質転換酵母菌株には以下の属
: カンジダ(Candida) クロエケラ(KlomckmrcL) サツカロミセス(Saeeharomycgtt)シゾ
サツカロミセス(Schizoaaccharomyc
es)ロドトルラ(Rhodotorula)ハンセヌ
ラ(Hansgnula) トルロプシス(Torrblopsis)ピチア(Pi
chia) クルイベロミセス(ICluyvmrornyces)
の菌種が含まれる。これらの属に含まれる酵母はそれら
の取扱い上の安全性、増殖条件などがすでに確立されて
いて当業者によく知られているので好適である。
本発明の1つの実施態様においてTNFの生産のために
使用される特に好適な酵母菌株は、炭素/エネルギー源
としてのメタノール上で生育しうる酵母菌株である。な
ぜならこの種の宿主は上記の目下好適なメタノール応答
性調節領域を十分に利用することができるからである。
使用される特に好適な酵母菌株は、炭素/エネルギー源
としてのメタノール上で生育しうる酵母菌株である。な
ぜならこの種の宿主は上記の目下好適なメタノール応答
性調節領域を十分に利用することができるからである。
メタノール上で生育しうろことが知られている酵母には
以下の属: カンジダ(Candida) クロエケラ(Irlogekara )サツカロミセス
(Saccharomycga)ロドトルラ(Rhod
otorula )ハンセヌラ(HafLsg%罰α) トルロプシス(Torxlopsia )ピチア(Pi
chia ) の菌種が含まれる。
以下の属: カンジダ(Candida) クロエケラ(Irlogekara )サツカロミセス
(Saccharomycga)ロドトルラ(Rhod
otorula )ハンセヌラ(HafLsg%罰α) トルロプシス(Torxlopsia )ピチア(Pi
chia ) の菌種が含まれる。
本発明の目下好適な調節領域はまた非カタボライト抑制
炭素源上での増殖ならびに炭素源欠乏の条件により誘導
されるので、 グルコース アセテート グリセロール エタノール ラクトース ガラクトース フルクトース シュークロース のような非メタノール基質上で生育しうる酵母菌株もま
た不発明の実施において有用である。宿主微生物を適当
な非カタボライト抑制、非メタノール基質上源(例えば
グリセロールやガラクトース)上で生育させるか、また
は宿主微生物を適当なカタボライト抑制炭素源(例えば
エタノール、グルコースおよびフルクトース)上で生育
させたのちにその微生物を炭素源欠乏条件に付すことに
より、本発明の目下好適な調節領域の支配下でTNFの
発現を達成することができる。
炭素源上での増殖ならびに炭素源欠乏の条件により誘導
されるので、 グルコース アセテート グリセロール エタノール ラクトース ガラクトース フルクトース シュークロース のような非メタノール基質上で生育しうる酵母菌株もま
た不発明の実施において有用である。宿主微生物を適当
な非カタボライト抑制、非メタノール基質上源(例えば
グリセロールやガラクトース)上で生育させるか、また
は宿主微生物を適当なカタボライト抑制炭素源(例えば
エタノール、グルコースおよびフルクトース)上で生育
させたのちにその微生物を炭素源欠乏条件に付すことに
より、本発明の目下好適な調節領域の支配下でTNFの
発現を達成することができる。
特に好適な宿主酵母菌株はヒスチジンの生産能力を欠損
した突然変異株ピチア・パストリスGTs115である
。GTS 115はヒスチジノールデヒドロゲナーゼコ
ード遺伝子に影響を及ぼすヒスチジン経路の欠損の結果
として、突然変異遺伝子型his 4をもつと指定され
た。GTSl 15はピチア・パストリスNRRL
Y−11430から誘導され、イリノイ州ビオーリアの
米国農務省、ノザン・リージョナル・リサーチ・センタ
ー(theNorthern Rggional Re
5earch (gniar)に受託番号NRRL
Y−15851として寄託された。
した突然変異株ピチア・パストリスGTs115である
。GTS 115はヒスチジノールデヒドロゲナーゼコ
ード遺伝子に影響を及ぼすヒスチジン経路の欠損の結果
として、突然変異遺伝子型his 4をもつと指定され
た。GTSl 15はピチア・パストリスNRRL
Y−11430から誘導され、イリノイ州ビオーリアの
米国農務省、ノザン・リージョナル・リサーチ・センタ
ー(theNorthern Rggional Re
5earch (gniar)に受託番号NRRL
Y−15851として寄託された。
この特定宿主はヒスチジン合成経路が欠損した栄養要求
変異株であるので有用である。この宿主を、もちろん他
のDNA配列も含むがとりわけHI:E4遺伝子機能を
コードする配列を含むベクターで形質転換すると、容易
に形質転換宿主を選択することができる。
変異株であるので有用である。この宿主を、もちろん他
のDNA配列も含むがとりわけHI:E4遺伝子機能を
コードする配列を含むベクターで形質転換すると、容易
に形質転換宿主を選択することができる。
本発明の実施において有用な他の好適な酵母菌株は突然
変異ピチア・パストリスG5190であり、この菌株は
アルギニノコハク酸リアーゼコード遺伝子に影響を及ぼ
すアルギニン合成経路が欠損した突然変異株である。G
5190はピチア・パストリスNRRL 1’−11
430から誘導され、イリノイ州ビオーリアの米国農務
省、ノザン・リーショナル・リサーチ・センターに受託
番号NRRL Y−18014として寄託された。
変異ピチア・パストリスG5190であり、この菌株は
アルギニノコハク酸リアーゼコード遺伝子に影響を及ぼ
すアルギニン合成経路が欠損した突然変異株である。G
5190はピチア・パストリスNRRL 1’−11
430から誘導され、イリノイ州ビオーリアの米国農務
省、ノザン・リーショナル・リサーチ・センターに受託
番号NRRL Y−18014として寄託された。
さらに別の好適な宿主酵母菌株は、ヒスチジンとアルギ
ニンの両方の合成経路が欠損した2重栄養要求変異株P
PF1である。PPPlはヒスチジノールデヒドロゲナ
ーゼコード遺伝子に影響するヒスチジン経路と、アルギ
ニノコハク酸リアーゼコード遺伝子に影響するアルギニ
ノ経路の両方が欠損している。PPFlはイリノイ州ビ
オーリアの米国農務省、ノザン・リージョナル・リサー
チ・センターに受託番号NRRL Y−18017と
して寄託された。
ニンの両方の合成経路が欠損した2重栄養要求変異株P
PF1である。PPPlはヒスチジノールデヒドロゲナ
ーゼコード遺伝子に影響するヒスチジン経路と、アルギ
ニノコハク酸リアーゼコード遺伝子に影響するアルギニ
ノ経路の両方が欠損している。PPFlはイリノイ州ビ
オーリアの米国農務省、ノザン・リージョナル・リサー
チ・センターに受託番号NRRL Y−18017と
して寄託された。
大腸菌(Escharic/la coli)もまた本
発明プラスミドの増幅のために適した宿主である。当分
野で習熟した者は、大腸菌の多くの菌株が容易に入手で
きしかも適当な宿主であることを認めるであろう。
発明プラスミドの増幅のために適した宿主である。当分
野で習熟した者は、大腸菌の多くの菌株が容易に入手で
きしかも適当な宿主であることを認めるであろう。
ピチア・パストリスの形質転換法
ピチア・パストリスを形質転換するための実験的手法は
以前に開示されており、以下(実施例I)でより詳しく
説明する。
以前に開示されており、以下(実施例I)でより詳しく
説明する。
ピチア・パストリスは、細胞壁の酵素消化によりスフェ
ロプラストを得、そのスフェロプラストを形質転換用D
NAと混合してカルシウムイオン8よびポリエチレング
リコールの存在下にインキュベーションし、その後宿主
菌株が生育し得ない遺伝子産物を欠いた選択増殖培地で
そのスフェロプラストを再生することにより形質転換さ
れる。
ロプラストを得、そのスフェロプラストを形質転換用D
NAと混合してカルシウムイオン8よびポリエチレング
リコールの存在下にインキュベーションし、その後宿主
菌株が生育し得ない遺伝子産物を欠いた選択増殖培地で
そのスフェロプラストを再生することにより形質転換さ
れる。
形質転換用DNAは宿主菌株には存在しない遺伝子産物
をコードする遺伝子を含み、それ故に形質転換された細
胞のみが使用した選択増殖培地上で生き残る。
をコードする遺伝子を含み、それ故に形質転換された細
胞のみが使用した選択増殖培地上で生き残る。
目的生産物のヒ)&瘍壊死因子は、調節領域がTNFを
コードするポリペプチドコード領域の発現を誘導する条
件下で、形質転換細胞を増殖させることにより生産され
る。当分野で習熟した者は過度の実験を行うことなくこ
のような適当な培養条件を容易に決定し得るであろう。
コードするポリペプチドコード領域の発現を誘導する条
件下で、形質転換細胞を増殖させることにより生産され
る。当分野で習熟した者は過度の実験を行うことなくこ
のような適当な培養条件を容易に決定し得るであろう。
ひとたび細胞の増殖およびTNFの発現が許容レベルま
で達すると、生産物は当業者に知られたいろいろなタン
パク質回収手段を用いて回収される。例えば、回収方法
はガラスピーズとの激しい混合により細胞を破壊し、そ
の後遠心して可溶性タンパク質抽出物を得ることを包含
する。
で達すると、生産物は当業者に知られたいろいろなタン
パク質回収手段を用いて回収される。例えば、回収方法
はガラスピーズとの激しい混合により細胞を破壊し、そ
の後遠心して可溶性タンパク質抽出物を得ることを包含
する。
分離したタンパク質含有画分は、例えば細胞タンパク質
のポリアクリルアミドゲル電気泳動、TNF抗体との免
疫反応、生物学的活性などの種々の方法で検定される。
のポリアクリルアミドゲル電気泳動、TNF抗体との免
疫反応、生物学的活性などの種々の方法で検定される。
これらの検定のいくつがは実施例でより詳細に説明する
。
。
本発明は今や以下の非限定的実施例に関してより詳しく
説明されるであろう。
説明されるであろう。
(実施例)
実施例全体に関係がある一般情報:
菌株
ピチア・パストリスGT!; 115 (his4 )
(、M7?RL Y−15851〕はこれらの実施
例で使用した宿主酵母菌株であった。
(、M7?RL Y−15851〕はこれらの実施
例で使用した宿主酵母菌株であった。
大腸菌に一12株C3H7(lac Y rpa Lt
hi )はヒ)TNFの大腫菌発現のために使用し、
′大腸菌DG 75’ (hsdl、11−6.1
5LcY、 thr−1,5xpE44、tonA21
ラムダ〔−〕)はプラスミドの構築並びにプラスミドD
NAの増幅のために使用した。
hi )はヒ)TNFの大腫菌発現のために使用し、
′大腸菌DG 75’ (hsdl、11−6.1
5LcY、 thr−1,5xpE44、tonA21
ラムダ〔−〕)はプラスミドの構築並びにプラスミドD
NAの増幅のために使用した。
プラスミド
プラスミドp TNF I、pTHFK−△、p BS
AGI51%pAo 804、pTNF4/ pTNF
5、およびpTNF6/pTNF7はそれぞれ第1.
3.4.5.6Sよび7図に例示される。
AGI51%pAo 804、pTNF4/ pTNF
5、およびpTNF6/pTNF7はそれぞれ第1.
3.4.5.6Sよび7図に例示される。
以下の実施例で使用した緩衝液および溶液は次の組成を
有する: 1Mトリス緩衝液: 1120800ml中のトリス塩
基121.1t;濃(35%)HC1水溶液を加 えて所望のpH値に調整;最終的な pH調整前に溶液を室温まで冷却さ せ、最終容量1tに希釈。
有する: 1Mトリス緩衝液: 1120800ml中のトリス塩
基121.1t;濃(35%)HC1水溶液を加 えて所望のpH値に調整;最終的な pH調整前に溶液を室温まで冷却さ せ、最終容量1tに希釈。
TE緩衝液: 0.01M(pH7,4) )リス
緩衝液中の1.0倶M EDTA SDSゲル泳効用 緩衝液:62,5mM )リス−HctcpH6,8
)2% 5DS 10% グリセロール 100mM ジチオトレイトール 0.001% ブロモフェノールブルーSED:
1Mソルビトール25惰M EDTA 50mM DTT ・・・pH8に調整 SCE緩衝液 1Mソルビトール 10frLA/ クエン酸ナトリウム1倶M ED
TA ・・・HClでpH5,8に調整 Cab: IM ソルビトール10t
nM CaCLz 10mM)リス−HC1(pH7,5)・・・濾過滅菌 PEG溶g: 20%ポリエチレングリコール−3
35010mM CaCLz 1OrrLM トリス−HCl(pH7,4)・・・濾
過滅菌 5O8= IM ソルビトール0.3X Y
PD培地 10 mAf CaCLz 培地 大腸菌の形質転換体は100μ2/祷アンピシリンを含
むLB培地中で増殖させた。
緩衝液中の1.0倶M EDTA SDSゲル泳効用 緩衝液:62,5mM )リス−HctcpH6,8
)2% 5DS 10% グリセロール 100mM ジチオトレイトール 0.001% ブロモフェノールブルーSED:
1Mソルビトール25惰M EDTA 50mM DTT ・・・pH8に調整 SCE緩衝液 1Mソルビトール 10frLA/ クエン酸ナトリウム1倶M ED
TA ・・・HClでpH5,8に調整 Cab: IM ソルビトール10t
nM CaCLz 10mM)リス−HC1(pH7,5)・・・濾過滅菌 PEG溶g: 20%ポリエチレングリコール−3
35010mM CaCLz 1OrrLM トリス−HCl(pH7,4)・・・濾
過滅菌 5O8= IM ソルビトール0.3X Y
PD培地 10 mAf CaCLz 培地 大腸菌の形質転換体は100μ2/祷アンピシリンを含
むLB培地中で増殖させた。
ピチア・バストリスの振盪フラスコ培養物はMD、MG
YまたはMu培地中で増殖させ、発酵槽培養物はYTM
−4微量ミネラルを含む1M3培地中で増殖させた。炭
素源は2.0%グルコース、1.0%グリセロールまた
は0.5%メタノールであった。
YまたはMu培地中で増殖させ、発酵槽培養物はYTM
−4微量ミネラルを含む1M3培地中で増殖させた。炭
素源は2.0%グルコース、1.0%グリセロールまた
は0.5%メタノールであった。
次の培地の処方はすべて培地1を当たりの量として表さ
れる: 2XYT−酵母エキス(10グ)、トリプトン(16f
)、NaCt(5? ) Y P D −酵母:x、キ、x、 (10f’ )、
ペプト/(20グ)およびデキストロース(10r) LB□酵母エキス(52)、トリプトン(1(17)、
NaCL(10SF )そしてNaOHでpH7,5に
調整 LBAp−LB+100■ア/ピシリンMD□醇母窒素
塩基(YNB、 13.41 )、ビオチン(400μ
?)およびデキストロース(1(1) MD (Z、) −YNB (13,41)、ビオチン
(400μ?)およびデキストロース(1,(1)MD
I−MD+ヒスチジン(400mg)MGY −YNB
(13,4F )、ビオチン(400μ7)8よびグ
リセロール(10d) Mu −Y N B (13,4f )、ビオチン(4
00μ?)8よびMgQH(5祷) KDR−YNB (13,4r )、ビオチン(40〇
−ス(105’)、寒天(1(1)、ヒスチジン検定混
合物(2v)およびア ミノ酸混合物(次のアミンrR:グルタミン、メチオニ
ン、リシン、ロイン/ およびインロイシンそれぞれ50■) KDHR−KDR+ヒスチジン(400mg)FM−2
1塩培地: H3P04(85%)3.5成 CaSO4・2H200,15F KzSO42,38t M g S O4・7H201,95f!KOH0,6
5ft FC804・7H200,065f CwSO4・5H200,006r Z n S 04・7H200,020りMnSiO3
・HzOO,OO3? ビオチン 0.000041グ1を水 1M3塩培地: KH2PO415,0? KzHP O41,09 MgSO4・7H200,50? CaSO4’ 21hOO,04S’ (NH4)2S04 3.0 O
f!ビオチン 0.00005 r
pH5,4に調整 1を水YTM−4微
量ミネラル濃縮液: F aSo4” 7H2065,0? Cu5Oa・5H206,0? Z nSO< ” 71hO20,OfM ?l S
04 ・H2O3,OS’1を水 培地1を当たり2’50μを添加 実施例1゜ 形質転換法 ■、ピチア・パストリス A、細胞増殖 1、 ピチア・パストリスGTS 115 (NRRL
)’−15851)のコロニーをYPD培地約10成に
接種し、30℃で12〜20時間振盪培養する。
れる: 2XYT−酵母エキス(10グ)、トリプトン(16f
)、NaCt(5? ) Y P D −酵母:x、キ、x、 (10f’ )、
ペプト/(20グ)およびデキストロース(10r) LB□酵母エキス(52)、トリプトン(1(17)、
NaCL(10SF )そしてNaOHでpH7,5に
調整 LBAp−LB+100■ア/ピシリンMD□醇母窒素
塩基(YNB、 13.41 )、ビオチン(400μ
?)およびデキストロース(1(1) MD (Z、) −YNB (13,41)、ビオチン
(400μ?)およびデキストロース(1,(1)MD
I−MD+ヒスチジン(400mg)MGY −YNB
(13,4F )、ビオチン(400μ7)8よびグ
リセロール(10d) Mu −Y N B (13,4f )、ビオチン(4
00μ?)8よびMgQH(5祷) KDR−YNB (13,4r )、ビオチン(40〇
−ス(105’)、寒天(1(1)、ヒスチジン検定混
合物(2v)およびア ミノ酸混合物(次のアミンrR:グルタミン、メチオニ
ン、リシン、ロイン/ およびインロイシンそれぞれ50■) KDHR−KDR+ヒスチジン(400mg)FM−2
1塩培地: H3P04(85%)3.5成 CaSO4・2H200,15F KzSO42,38t M g S O4・7H201,95f!KOH0,6
5ft FC804・7H200,065f CwSO4・5H200,006r Z n S 04・7H200,020りMnSiO3
・HzOO,OO3? ビオチン 0.000041グ1を水 1M3塩培地: KH2PO415,0? KzHP O41,09 MgSO4・7H200,50? CaSO4’ 21hOO,04S’ (NH4)2S04 3.0 O
f!ビオチン 0.00005 r
pH5,4に調整 1を水YTM−4微
量ミネラル濃縮液: F aSo4” 7H2065,0? Cu5Oa・5H206,0? Z nSO< ” 71hO20,OfM ?l S
04 ・H2O3,OS’1を水 培地1を当たり2’50μを添加 実施例1゜ 形質転換法 ■、ピチア・パストリス A、細胞増殖 1、 ピチア・パストリスGTS 115 (NRRL
)’−15851)のコロニーをYPD培地約10成に
接種し、30℃で12〜20時間振盪培養する。
2、YPD培地1001に種培養物を接種して約0.0
01の0D60oを得る。30℃で約12〜20時間振
盪する。
01の0D60oを得る。30℃で約12〜20時間振
盪する。
3、 0D6DOが約0.2〜0.3になったとぎ(イ
)1620時間後) 1500Xr で5分遠心する
ことにより培養物を回収する。
)1620時間後) 1500Xr で5分遠心する
ことにより培養物を回収する。
B、スフェロプラストの調製
1、細胞を滅菌水10成で1回洗う。(工程1〜5の遠
心はすべて1500Xfで5分行う。)2、細胞を新た
に調製したSBDlomlで1回洗う。
心はすべて1500Xfで5分行う。)2、細胞を新た
に調製したSBDlomlで1回洗う。
3、細胞を滅菌IMンルビトールlQmJで1回洗う。
4、細胞をSCE緩衝緩衝液10中Δ中濁する。
5、 3mg/mAチモリアーゼlOα000(?イル
ス・ラボラトリーズ製)7.5μtを加える。細胞を3
0℃で約10分間インキュベーションする。
ス・ラボラトリーズ製)7.5μtを加える。細胞を3
0℃で約10分間インキュベーションする。
6、 1000Xrで5〜lO分遠心することによりス
フェロプラストを滅菌1Mソルビトール10廐で1回洗
う。(遠心時間および速度は変化しうる;スフェロプラ
ストを沈殿させるのに十分であるが、遠心力によりそれ
らを破壊しない程度に遠心する。) 7、細胞を滅菌Ca510m1で1回洗9゜8、細胞を
合計1.QmlのCaS 中に懸濁する。
フェロプラストを滅菌1Mソルビトール10廐で1回洗
う。(遠心時間および速度は変化しうる;スフェロプラ
ストを沈殿させるのに十分であるが、遠心力によりそれ
らを破壊しない程度に遠心する。) 7、細胞を滅菌Ca510m1で1回洗9゜8、細胞を
合計1.QmlのCaS 中に懸濁する。
C0形質転換
1、DNA試料(20μを容量まで)を12×75闘の
滅菌ポリプロピレン管に加える。
滅菌ポリプロピレン管に加える。
(DNAはTE緩衝液のような適当な緩衝液中に含まれ
るべきである;少量のDNAで最大の形質転換頻度を得
るために、各試料に5■/ ml超音波処理大腸菌DN
A約1μtを加えることが有利である。) 2、スフェロプラスト100μtを各DNA試料に加え
、室温で約20分間インキュベーションする。
るべきである;少量のDNAで最大の形質転換頻度を得
るために、各試料に5■/ ml超音波処理大腸菌DN
A約1μtを加えることが有利である。) 2、スフェロプラスト100μtを各DNA試料に加え
、室温で約20分間インキュベーションする。
3、PEG溶液1−を各試料に加え、室温で約15分間
インキュベーションする。
インキュベーションする。
D、スフェロプラストの再生
1、形質転換試料を用意する少なくとも30分前に、プ
レート当たり再生寒天10m1の底部寒天層を注ぐ。形
質転換試料がSO8中にある間に45〜50℃の浴中の
管に再生寒天KDRまたはKDHRのlQmA’アリコ
ートを分配する。45〜50℃に保持した溶融再生寒天
の10幅アリコートに形質転換試料の50.250また
は700μtアリコートを加え、再生寒天の固体10r
nl底部寒天層を含むプレート上にそれぞれを注入する
。
レート当たり再生寒天10m1の底部寒天層を注ぐ。形
質転換試料がSO8中にある間に45〜50℃の浴中の
管に再生寒天KDRまたはKDHRのlQmA’アリコ
ートを分配する。45〜50℃に保持した溶融再生寒天
の10幅アリコートに形質転換試料の50.250また
は700μtアリコートを加え、再生寒天の固体10r
nl底部寒天層を含むプレート上にそれぞれを注入する
。
2、30℃で3〜5日間インキュベーションする。
■、大腸菌
ダジャー) (Dagert)およびエールリッヒ(E
hrli、h) (Gang 6 、23 (1979
)コの方法を用いて全ての大腸菌株を形質転換した。
hrli、h) (Gang 6 、23 (1979
)コの方法を用いて全ての大腸菌株を形質転換した。
実施例■
TNF遺伝子はpTNFlのB2−R1フラグメント上
に存在する。そのTNF遺伝子をピチア・パストリス発
現ベクターpTHFK−Δ(第3図)またはpAO80
4c第4図)のR,部位へ挿入するためにs B2部位
は81部位へ変換しなければならなかった。乞れは第2
図に概略的に示した戦略(strategy )を使用
することにより達成された。
に存在する。そのTNF遺伝子をピチア・パストリス発
現ベクターpTHFK−Δ(第3図)またはpAO80
4c第4図)のR,部位へ挿入するためにs B2部位
は81部位へ変換しなければならなかった。乞れは第2
図に概略的に示した戦略(strategy )を使用
することにより達成された。
pTNFlをB2で消化して2本のフラグメントを得た
。大きい方の7ラグメントはTNF遺伝子と6ri2よ
びbla機能を含む。その大きい方のB2フラグメント
をそれ自体に連結させた。この中間プラスミドはpTN
F2と命名した。
。大きい方の7ラグメントはTNF遺伝子と6ri2よ
びbla機能を含む。その大きい方のB2フラグメント
をそれ自体に連結させた。この中間プラスミドはpTN
F2と命名した。
pTNF2をB2で切断し、そのB2部位に内部R,を
含むE −AtP2リンカ−のダイマーを連結させてp
TNF3を得た。この種の連結は、B−16よびB2が
それらの認識部位の中央に同一の4つのヌクレオチド配
列を共有するので可能であった。自己連結実験に?いて
、E−Aν2オリゴマーの/lv2末端は1りの誤対合
塩基対にもかかわらず別のリンカ・−分子のAv2末端
と連結可能であることが知られていた。
含むE −AtP2リンカ−のダイマーを連結させてp
TNF3を得た。この種の連結は、B−16よびB2が
それらの認識部位の中央に同一の4つのヌクレオチド配
列を共有するので可能であった。自己連結実験に?いて
、E−Aν2オリゴマーの/lv2末端は1りの誤対合
塩基対にもかかわらず別のリンカ・−分子のAv2末端
と連結可能であることが知られていた。
次いでプラスミドpTNF3をR1で消化し、TNF遺
伝子を含む小さい方の81フラグメントを、アガロース
ゲルでのそのフラグメントの電気泳動分画化それに続く
電気溶出法により分離した。精製したR1フラグメント
はベクターpTHFK−△およびpAo 804のそれ
ぞれのR,部位へ挿入した。
伝子を含む小さい方の81フラグメントを、アガロース
ゲルでのそのフラグメントの電気泳動分画化それに続く
電気溶出法により分離した。精製したR1フラグメント
はベクターpTHFK−△およびpAo 804のそれ
ぞれのR,部位へ挿入した。
第3図に示したプラスミドpTHFK−Δまプラスミド
pTHBS3Vから次のようにして作製した。
pTHBS3Vから次のようにして作製した。
プラスミドpTHB!F;3VはプラスミドpsAOH
5(イリノイ州ビオーリアの米国農務省、ノザ/・リー
ジョナル・リサーチ・センターに受託番号NRRL
B−15862として寄託された大腸菌宿主より入手可
能)から得られるピチア・パストリスt7) HI S
4、PAREINよび5’−A OX 1配列、並び
にプラスミドpPG4.0(If;DAにNRRLB−
15868として寄託された大腸菌宿主より入手可能)
から得られるピチア・パストリスの3′−AQZI配列
を含む。pTHBs3Vの3.6kbpNr−Ps
pBR322部分を、毒素配列(すなわちpBR322
のヌクレオチド1100と2485の間の配列)を欠い
たpBR322系プラスミドから誘導された1、 5
kbp Nr−Ppフラグメントと置き換えて、プラス
ミドpTHBs−3VFKを作製した。このプラスミド
を制限酵素Nαで消化した後自己連結させて、プラスミ
ドpTHFK−△を作った。従ってpTHFK−Δでは
大腸菌の毒素配列とpBR322からのS部位の両方が
欠失された。
5(イリノイ州ビオーリアの米国農務省、ノザ/・リー
ジョナル・リサーチ・センターに受託番号NRRL
B−15862として寄託された大腸菌宿主より入手可
能)から得られるピチア・パストリスt7) HI S
4、PAREINよび5’−A OX 1配列、並び
にプラスミドpPG4.0(If;DAにNRRLB−
15868として寄託された大腸菌宿主より入手可能)
から得られるピチア・パストリスの3′−AQZI配列
を含む。pTHBs3Vの3.6kbpNr−Ps
pBR322部分を、毒素配列(すなわちpBR322
のヌクレオチド1100と2485の間の配列)を欠い
たpBR322系プラスミドから誘導された1、 5
kbp Nr−Ppフラグメントと置き換えて、プラス
ミドpTHBs−3VFKを作製した。このプラスミド
を制限酵素Nαで消化した後自己連結させて、プラスミ
ドpTHFK−△を作った。従ってpTHFK−Δでは
大腸菌の毒素配列とpBR322からのS部位の両方が
欠失された。
プラスミドpAO804はプラスミドpB:5AGI5
I(第4図参照;イリノイ州ビオーリアの米国農務省、
ノザン・リージョナル・リサーチ・センターにNRRL
B−18021として寄託された大腸菌宿主より入
手可能)、pYJ8 (イリノイ州ビオーリアの米国
農務省、ノザン・リージョナル・リサーチ・センターに
NRRL B−15889として寄託された大腸菌宿
主より入手可能)およびpBR322から次のようにし
て作製した。まず初めに、pBR322をRrで切断f
ることvCxvpBR322の唯一のR1部位を除き、
その食い違い末端をDNAポリメラーゼのK1gtso
wフラグメントで修復し、その後再連結させた。このプ
ラスミドはpBR322(Rt−)と命名した。
I(第4図参照;イリノイ州ビオーリアの米国農務省、
ノザン・リージョナル・リサーチ・センターにNRRL
B−18021として寄託された大腸菌宿主より入
手可能)、pYJ8 (イリノイ州ビオーリアの米国
農務省、ノザン・リージョナル・リサーチ・センターに
NRRL B−15889として寄託された大腸菌宿
主より入手可能)およびpBR322から次のようにし
て作製した。まず初めに、pBR322をRrで切断f
ることvCxvpBR322の唯一のR1部位を除き、
その食い違い末端をDNAポリメラーゼのK1gtso
wフラグメントで修復し、その後再連結させた。このプ
ラスミドはpBR322(Rt−)と命名した。
次に、プラスミドpBR322cR1−)をPυ2で切
断したあとB2認識配列をもつ合成オリゴヌクレオチド
アダプターと連結させることにより、プラスミドpBR
322(A’+−)の唯一のPτ2部位をB2部位に変
換した。このプラスミドはpBR322,(R1−Pv
2’″:B2)と命名した。
断したあとB2認識配列をもつ合成オリゴヌクレオチド
アダプターと連結させることにより、プラスミドpBR
322(A’+−)の唯一のPτ2部位をB2部位に変
換した。このプラスミドはpBR322,(R1−Pv
2’″:B2)と命名した。
得られたプラスミドpBR322(Rx−、Pτ2−:
B2)はBで開環し、そしてピチア・パストリスHIS
4遺伝子を含むpYJ8出米のB2フラグメントと再連
結させた。このプラスミドはpBR322(R1−+
F y2− : B2 HIS 4 )と命名した。
B2)はBで開環し、そしてピチア・パストリスHIS
4遺伝子を含むpYJ8出米のB2フラグメントと再連
結させた。このプラスミドはpBR322(R1−+
F y2− : B2 HIS 4 )と命名した。
その後プラスミドpBR322(R,−、Pτ「:B2
HIS4)はCで開環シ、そこIKpESAGI51(
第4図参照)から得られた2不のCフラグメントのうち
小さい方を挿入した。そのCフラグメントはピチア・パ
ストリスからの5’−AOXl および3’−AOX1
調節配列、並びにB型肝炎表面抗原(HBaAy)コー
ド配列を含んでいる。このプラスミ ドはpBR322
(R1−Pν;:B2 gzs4 AoxHEsAg)
と命名した。
HIS4)はCで開環シ、そこIKpESAGI51(
第4図参照)から得られた2不のCフラグメントのうち
小さい方を挿入した。そのCフラグメントはピチア・パ
ストリスからの5’−AOXl および3’−AOX1
調節配列、並びにB型肝炎表面抗原(HBaAy)コー
ド配列を含んでいる。このプラスミ ドはpBR322
(R1−Pν;:B2 gzs4 AoxHEsAg)
と命名した。
後者のプラスミドはその後pBsAGI51由米のCフ
ラグメント内の唯−St部位をR1部位へ変換すべく処
理した。これはそのプラスミドをStで切断したあと、
R1認識配列をもつ合成オリゴヌクレオチドアダプター
と連結させることにより達成された。このプラスミドは
pBR322CRt 。
ラグメント内の唯−St部位をR1部位へ変換すべく処
理した。これはそのプラスミドをStで切断したあと、
R1認識配列をもつ合成オリゴヌクレオチドアダプター
と連結させることにより達成された。このプラスミドは
pBR322CRt 。
Pvz :Ih HI S 4 AOX HBsAg
:St−、R1”)と命名した。
:St−、R1”)と命名した。
最後に、プラスミドpBR322(R1−、Pvz:B
2 HfB2 AOX HBsAg:St−、R1
+)からR1フラグメント(HBsAgコード配列を含
む)を欠失させることにより所望のプラスミドpAO8
04を得た。これは単に上記プラスミドを制限酵素R1
で消化したあと再連結することにより達成された。
2 HfB2 AOX HBsAg:St−、R1
+)からR1フラグメント(HBsAgコード配列を含
む)を欠失させることにより所望のプラスミドpAO8
04を得た。これは単に上記プラスミドを制限酵素R1
で消化したあと再連結することにより達成された。
TNF遺伝子はベクターpTHFK−ΔおよびpA。
804甲のいずれかの方向で挿入された。AOX1プロ
モーターに対するTNF遺伝子の方向はR8−Av
消化により決定した。こうして、プラスミドpTNF4
およびpTNF6ではその遺伝子が正しい方向にあって
、AOX1プロモーターを読み取ることができる。大腸
菌宿主中に保有されたプラスミドpTNF4およびpT
NF6は、本出願が特許として発布された際に一般の人
々が利用し得るように、イリノイ州ビオーリアのノザン
・リージョナル・リサーチ・センターに寄託された。寄
託菌株はそれぞれ受託番号NRRL E−18115
およびNRRL B−18114を指定された。p
TNF 5およびpTNF7ではその遺伝子が反対の方
向にある。
モーターに対するTNF遺伝子の方向はR8−Av
消化により決定した。こうして、プラスミドpTNF4
およびpTNF6ではその遺伝子が正しい方向にあって
、AOX1プロモーターを読み取ることができる。大腸
菌宿主中に保有されたプラスミドpTNF4およびpT
NF6は、本出願が特許として発布された際に一般の人
々が利用し得るように、イリノイ州ビオーリアのノザン
・リージョナル・リサーチ・センターに寄託された。寄
託菌株はそれぞれ受託番号NRRL E−18115
およびNRRL B−18114を指定された。p
TNF 5およびpTNF7ではその遺伝子が反対の方
向にある。
大腸菌株C3H7/pTNFIはLBAp中で飽和状態
になるまで30℃にて増殖させた。これらの条件下で、
λpLプロモーターは抑制されている。
になるまで30℃にて増殖させた。これらの条件下で、
λpLプロモーターは抑制されている。
TNF発現を誘導するために、上記の飽和培養物を2X
、YT培地申7600=約2.0に希釈し、42℃で1
.5〜4時間インキュベーションした。4時間後にA6
0Gは約5.0となった。
、YT培地申7600=約2.0に希釈し、42℃で1
.5〜4時間インキュベーションした。4時間後にA6
0Gは約5.0となった。
大腸菌溶菌液の調製
SDS溶菌:大腸菌細胞は泳動用色素混合液(1%SD
S、5%β−メルカプトエタノール、10%グリセロー
ル% 10惰M EDTA、 0.025チブロモフ
エノールブルー)中にA6Go=約50で懸濁し、沸騰
水浴中で5分間インキュベーションした。澄明な溶菌液
の約5〜10ptアリコートは5DS−PAGEにかけ
、これはTNF発現のために誘導された細胞中のTNF
に対する顕著なタンパク質バンドを示した。
S、5%β−メルカプトエタノール、10%グリセロー
ル% 10惰M EDTA、 0.025チブロモフ
エノールブルー)中にA6Go=約50で懸濁し、沸騰
水浴中で5分間インキュベーションした。澄明な溶菌液
の約5〜10ptアリコートは5DS−PAGEにかけ
、これはTNF発現のために誘導された細胞中のTNF
に対する顕著なタンパク質バンドを示した。
リソチーム溶菌:大腸菌細胞はリソチーム溶菌媒体(5
o mMトリス、30mW NaCL、1m97m1リ
ソチームおよび1mM弗化フェニルメチルスルホニル(
PMSF))中にaaoo−約50で懸濁し、4℃で3
0分間インキュベーションした。リソチーム処理後、試
料を3回の凍結−解凍サイクルに通し、そして小遠心機
で10分または5M24あるいは5A600ローターを
備えたノルパル(Florval l )を使って15
000 rpmで10分遠心した。澄明な上清を沈殿物
から分離して一20℃で貯蔵した。10〜20μtのア
リコートを5DS−PAGEにかけた。
o mMトリス、30mW NaCL、1m97m1リ
ソチームおよび1mM弗化フェニルメチルスルホニル(
PMSF))中にaaoo−約50で懸濁し、4℃で3
0分間インキュベーションした。リソチーム処理後、試
料を3回の凍結−解凍サイクルに通し、そして小遠心機
で10分または5M24あるいは5A600ローターを
備えたノルパル(Florval l )を使って15
000 rpmで10分遠心した。澄明な上清を沈殿物
から分離して一20℃で貯蔵した。10〜20μtのア
リコートを5DS−PAGEにかけた。
ピチア・パストリスGTS115/pTNF4−1形質
転換体は10−のMDまたはMGY培地中30℃で飽和
状態になるまで増殖させた。TNF合成の誘導のために
、細胞は10rnlのM M 11+:1A600 =
約0.1に希釈し、4日間増殖させた。この時点でA6
GGは約8.0となった。AOX1破壊ピチア・パスト
リス形質転換体の場合、MGYから細胞を回収し、Mu
で1回洗い、MW甲Asoo= (/L600= 2〜
4)に再懸濁し、そして30℃で4日間インキュベーシ
ョンした。この期間中、種々の試料のA6oQは約2〜
8の範囲であった。
転換体は10−のMDまたはMGY培地中30℃で飽和
状態になるまで増殖させた。TNF合成の誘導のために
、細胞は10rnlのM M 11+:1A600 =
約0.1に希釈し、4日間増殖させた。この時点でA6
GGは約8.0となった。AOX1破壊ピチア・パスト
リス形質転換体の場合、MGYから細胞を回収し、Mu
で1回洗い、MW甲Asoo= (/L600= 2〜
4)に再懸濁し、そして30℃で4日間インキュベーシ
ョンした。この期間中、種々の試料のA6oQは約2〜
8の範囲であった。
TNFの生産は2回の連続培養実験および2回のバッチ
型発酵実験により調べた。各実験はpH。
型発酵実験により調べた。各実験はpH。
溶存酸素(DO)、撹拌速度、温度、空気流量および酸
素流量のための監視/制御装置を備えた5リツトルのニ
ュー・プルンスウイツク・サイエンティフィック発酵槽
(New BrsfLswick 5eienti−f
ic fermentor )を使って行った。温度は
30℃に保った。細胞の収量は洗浄細胞の乾燥重量から
求めた。
素流量のための監視/制御装置を備えた5リツトルのニ
ュー・プルンスウイツク・サイエンティフィック発酵槽
(New BrsfLswick 5eienti−f
ic fermentor )を使って行った。温度は
30℃に保った。細胞の収量は洗浄細胞の乾燥重量から
求めた。
発酵槽実験用の接種物は唯一の炭素/エネルギー源とし
て1%<2)グリセロールを含むMGY100m/!を
入れた250WLlエルレンマイヤーフラスコ甲で増殖
させた。発酵槽培養物は2%(w/v)グリセロール−
IM−3培地を用いて利用可能なグリセロールが消耗さ
れるまでバンチ式で増殖させた。連続培養物は10%(
”/、)グリセロール−1M21塩培地または20%(
w/v)グリセロール−1M21塩培地を用いて定常状
態が達成されるまで増殖させた。ひとたびベースライン
基準試料が得られたら、メタノール上で生育しうる培養
物に対しては15%(Vl)メタノール−塩培地として
、混合基質上での連続実験に対しては5%(2)グリセ
ロール−1%(t/、、)メタノール−1M21塩培地
として、またはメタノール上で生育しない培養物に対し
てはメタノールの不連続添加として培養物にメタノール
を加えた。
て1%<2)グリセロールを含むMGY100m/!を
入れた250WLlエルレンマイヤーフラスコ甲で増殖
させた。発酵槽培養物は2%(w/v)グリセロール−
IM−3培地を用いて利用可能なグリセロールが消耗さ
れるまでバンチ式で増殖させた。連続培養物は10%(
”/、)グリセロール−1M21塩培地または20%(
w/v)グリセロール−1M21塩培地を用いて定常状
態が達成されるまで増殖させた。ひとたびベースライン
基準試料が得られたら、メタノール上で生育しうる培養
物に対しては15%(Vl)メタノール−塩培地として
、混合基質上での連続実験に対しては5%(2)グリセ
ロール−1%(t/、、)メタノール−1M21塩培地
として、またはメタノール上で生育しない培養物に対し
てはメタノールの不連続添加として培養物にメタノール
を加えた。
ピチア・バストリス細胞は破壊用緩衝液(50mM
リン酸ナトリウム、pH7,4,5%グリセロール、1
mu PMSF)中で1回洗い、新たな破壊用緩衝液を
用いてAsoo−50〜100 (25〜50titの
乾燥細胞重量)に懸濁した。酸洗浄したガラスピーズ(
450〜500μ)を等容量加えた。この混合物を合計
4分間(各回30秒、その後氷上に30秒)ポルテック
ス混合した。その径小遠心機で10分間、または5M2
4あるいは5A600ローターを備えたンルバル(So
rτα11)でl Q 000 rpm、10分間遠心
した。澄明な上清を新しい管に移して一20℃で貯蔵し
た。別法として、50〜100 t/lの乾燥細胞X波
(Aaoo= 100〜200 )のピf7−バストリ
ス細胞を等容量のガラスピーズと直接混合し、そして細
胞不含抽出物を前のようにして調製した。いずれの方法
を用いても、得られた細胞不含溶菌液はロー+) −(
Lowrtt )らの方法で測定したとき約5〜20m
1;//mlのタンパク質を含んでいた。TNFを発現
する細胞では、約5〜10μtの細胞不含溶菌液が!5
DS−PAGEによりTNFに対応する顕著なタンパク
質バンドを調べるのに十分な量であった。
リン酸ナトリウム、pH7,4,5%グリセロール、1
mu PMSF)中で1回洗い、新たな破壊用緩衝液を
用いてAsoo−50〜100 (25〜50titの
乾燥細胞重量)に懸濁した。酸洗浄したガラスピーズ(
450〜500μ)を等容量加えた。この混合物を合計
4分間(各回30秒、その後氷上に30秒)ポルテック
ス混合した。その径小遠心機で10分間、または5M2
4あるいは5A600ローターを備えたンルバル(So
rτα11)でl Q 000 rpm、10分間遠心
した。澄明な上清を新しい管に移して一20℃で貯蔵し
た。別法として、50〜100 t/lの乾燥細胞X波
(Aaoo= 100〜200 )のピf7−バストリ
ス細胞を等容量のガラスピーズと直接混合し、そして細
胞不含抽出物を前のようにして調製した。いずれの方法
を用いても、得られた細胞不含溶菌液はロー+) −(
Lowrtt )らの方法で測定したとき約5〜20m
1;//mlのタンパク質を含んでいた。TNFを発現
する細胞では、約5〜10μtの細胞不含溶菌液が!5
DS−PAGEによりTNFに対応する顕著なタンパク
質バンドを調べるのに十分な量であった。
細胞抽出物中のTNFの定量化
有意前のTNF(分子量17000の顕著なバンドとし
て見ることができる)を含む細胞抽出物に?いて、存在
するTNFのパーセントは5DS−PAGEで分離した
クーマシー染色タンパク質のデンシトメーター(Joy
c−εLo a b lマイクロデンシトメーター)測
定により求めた。細胞抽出物中のTNFの生物学的活性
はテキサス州ダラス、ワドレー分子医学研究所(Wad
lgy I%atitwtesof Molgeult
y Medicine)で調べた。
て見ることができる)を含む細胞抽出物に?いて、存在
するTNFのパーセントは5DS−PAGEで分離した
クーマシー染色タンパク質のデンシトメーター(Joy
c−εLo a b lマイクロデンシトメーター)測
定により求めた。細胞抽出物中のTNFの生物学的活性
はテキサス州ダラス、ワドレー分子医学研究所(Wad
lgy I%atitwtesof Molgeult
y Medicine)で調べた。
プラスミドpTNF4で形質転換した618115株、
Sよび陰性対照としてのpTNF5で形質転換したGT
S 115株はMuまたはMDの10は培地中で増殖さ
せた。2つの独立した形質転換体をそれぞれの場合に試
験した。AOXIプロモーターはMu上では抑制解除I
M導されるが、一方MDでは抑制される。pTNF4お
よびpTNF5形質転換体のMDおよびMu上での増殖
速度はGTS115/pTHFK−△と類似していた。
Sよび陰性対照としてのpTNF5で形質転換したGT
S 115株はMuまたはMDの10は培地中で増殖さ
せた。2つの独立した形質転換体をそれぞれの場合に試
験した。AOXIプロモーターはMu上では抑制解除I
M導されるが、一方MDでは抑制される。pTNF4お
よびpTNF5形質転換体のMDおよびMu上での増殖
速度はGTS115/pTHFK−△と類似していた。
種々の形質転換体から調製した細胞不含抽出物は、TN
Fの存在についてSr);−PAGEにより分析した。
Fの存在についてSr);−PAGEにより分析した。
TNFバンドはMu上で生育させたGTS115/pT
NF4−1およびGTS115/pTNF4−2からの
抽出物中にのみ検出された。これらの条件(1?/を乾
燥細胞重量をMW上で66時間生育させる)下で生産さ
れたTNFの量は約11n9/Lであった。TNF産生
形質転換体の1つであるGTSll 5/pTNF4−
1は、5リツトルのケモスタット中で46 ?/lの細
胞密度まで増殖した。
NF4−1およびGTS115/pTNF4−2からの
抽出物中にのみ検出された。これらの条件(1?/を乾
燥細胞重量をMW上で66時間生育させる)下で生産さ
れたTNFの量は約11n9/Lであった。TNF産生
形質転換体の1つであるGTSll 5/pTNF4−
1は、5リツトルのケモスタット中で46 ?/lの細
胞密度まで増殖した。
この形質転換体は唯一の炭素/エネルギー源としてグリ
セロールまたはメタノールを使用することにより、野生
型の増殖特性を十分に示した。46f/lの洗浄細胞の
乾燥重量が得られたのは10%(W/)グリセロール上
での増殖期間中であった。
セロールまたはメタノールを使用することにより、野生
型の増殖特性を十分に示した。46f/lの洗浄細胞の
乾燥重量が得られたのは10%(W/)グリセロール上
での増殖期間中であった。
ν
10%グリセロールから15%(η)メタノール−FM
21塩への栄養培地の交換は飢餓期間を介在させること
なく行った。ひとたびメタノール上での定常状態増殖が
安定化されたら、連続実験の終了時までQ、 Q 67
hデ1の希釈率(15時間の保持時間)を維持した。
21塩への栄養培地の交換は飢餓期間を介在させること
なく行った。ひとたびメタノール上での定常状態増殖が
安定化されたら、連続実験の終了時までQ、 Q 67
hデ1の希釈率(15時間の保持時間)を維持した。
増殖基質としてメタノールを用いた場合の収率は40%
であり、この値は類似の増殖条件下で野生型ピチア・パ
ストリス株を用いたときの値と同一であった。試料はい
ろいろな時間間隔で抜き取り、EDS−PAGEにより
TNF生産について、および活性について分析した(表
■参照)。
であり、この値は類似の増殖条件下で野生型ピチア・パ
ストリス株を用いたときの値と同一であった。試料はい
ろいろな時間間隔で抜き取り、EDS−PAGEにより
TNF生産について、および活性について分析した(表
■参照)。
5DS−PAGE分析の結果および麦Iに要約した結果
に基づくと、TNF生産はメタノールに交換した時点で
速やかに誘導され、少なくとも168時間かなり安定し
て進行すると結論づけることができる。ピチア・パスト
リスにより生産されたTNFは、大腸菌TNFと少なく
とも同程度の又はそれより高い生物学的比活性を有する
。染色強度の肉眼による比較で概算したTNF量に基づ
くと、この実験でピチア・パストリスにより生産された
TNFのパーセントは全可溶性タンパク質の約0.5〜
1%であった。また、振盪フラスコ培養(1?/l )
において生産されたTNF量(全可溶性タンパク質のパ
ーセント)は、高細胞密度ケモスタット(46f/l
)において生産されたTNF量と同程度であり、このこ
とは大規模TNF生産の効率が低下しないことを示唆し
ている。発酵槽試料から分離したDNAの電気泳動分析
は、自律的なプラスミドpTNF4がグリセロール増殖
細胞中に存在することを示した。メタノール増殖細胞か
らの全DNA中には遊離のプラスミドDNAがエチジウ
ムプロミド染色により全く検出されなかった。このこと
はメタノール上での増殖中にプラスミドの組込みが起こ
ったことを示している。
に基づくと、TNF生産はメタノールに交換した時点で
速やかに誘導され、少なくとも168時間かなり安定し
て進行すると結論づけることができる。ピチア・パスト
リスにより生産されたTNFは、大腸菌TNFと少なく
とも同程度の又はそれより高い生物学的比活性を有する
。染色強度の肉眼による比較で概算したTNF量に基づ
くと、この実験でピチア・パストリスにより生産された
TNFのパーセントは全可溶性タンパク質の約0.5〜
1%であった。また、振盪フラスコ培養(1?/l )
において生産されたTNF量(全可溶性タンパク質のパ
ーセント)は、高細胞密度ケモスタット(46f/l
)において生産されたTNF量と同程度であり、このこ
とは大規模TNF生産の効率が低下しないことを示唆し
ている。発酵槽試料から分離したDNAの電気泳動分析
は、自律的なプラスミドpTNF4がグリセロール増殖
細胞中に存在することを示した。メタノール増殖細胞か
らの全DNA中には遊離のプラスミドDNAがエチジウ
ムプロミド染色により全く検出されなかった。このこと
はメタノール上での増殖中にプラスミドの組込みが起こ
ったことを示している。
以下の表■に示すように、His+マーカーの安定度パ
ーセントの値は、プラスミドpTNF4 (このプラス
ミドの少なくともHIS4マーカー)がメタノール増殖
細胞中に安定して組み込まれるという推測を支持してい
る。TNF発現プラスミドpTNF4中には5′AOX
1と3’AOX1 の両方が存在するので、細胞中のプ
ラスミドの組込みはAOX1遺伝子の破壊をもたらす可
能性があった。
ーセントの値は、プラスミドpTNF4 (このプラス
ミドの少なくともHIS4マーカー)がメタノール増殖
細胞中に安定して組み込まれるという推測を支持してい
る。TNF発現プラスミドpTNF4中には5′AOX
1と3’AOX1 の両方が存在するので、細胞中のプ
ラスミドの組込みはAOX1遺伝子の破壊をもたらす可
能性があった。
この可能性は250[ilのHttt+コロニーをメタ
ノール上での増殖についてスクリーニングすることによ
り試験した(表■参照)。His+コロニーはどれもM
u上でよく増殖し、このことはこれらのコロニーにおい
てプラスミドの組込みが内生AOX1の破壊を起こさな
かったことを示唆している。
ノール上での増殖についてスクリーニングすることによ
り試験した(表■参照)。His+コロニーはどれもM
u上でよく増殖し、このことはこれらのコロニーにおい
てプラスミドの組込みが内生AOX1の破壊を起こさな
かったことを示唆している。
B、 His+−メタノール遅延形質転換体によるT
NFの発現 ピチア・パストリスの先の実験は、ピチア・パストリス
の内生AOX1の破壊が異種タンパク質の高レベル発現
をもたらすことを示唆した。それ故に、AOX1破壊G
TS 115によるAOXl:TNF発現カセットの発
現は次のようにして試験した。
NFの発現 ピチア・パストリスの先の実験は、ピチア・パストリス
の内生AOX1の破壊が異種タンパク質の高レベル発現
をもたらすことを示唆した。それ故に、AOX1破壊G
TS 115によるAOXl:TNF発現カセットの発
現は次のようにして試験した。
Gr、S’l15はB、消化pTNF6(大きい方のB
。
。
DNAフラグメントはAOX1置換力七ットを含む)で
形質転換した。この形質転換は多数のH4s十形質転換
体を形成させた。比較のために、B、切断pAO804
およびpBsAGI51 もまた形質転換のために使
用した。形質転換の結果は表■および■に要約する。
形質転換した。この形質転換は多数のH4s十形質転換
体を形成させた。比較のために、B、切断pAO804
およびpBsAGI51 もまた形質転換のために使
用した。形質転換の結果は表■および■に要約する。
表■に示すように、pTNF6はpAQ804 また
はpBSAGI51と比較してHis十形質転換体の頻
度がかなり低かった。メタノール上で遅く増殖するピチ
ア・パストリスをスクリーニングするために、MDL上
のコロニーはMM上でレプリカ培養した。約5〜8゛%
のHis十形質転換体がメタノール上で遅く増殖した。
はpBSAGI51と比較してHis十形質転換体の頻
度がかなり低かった。メタノール上で遅く増殖するピチ
ア・パストリスをスクリーニングするために、MDL上
のコロニーはMM上でレプリカ培養した。約5〜8゛%
のHis十形質転換体がメタノール上で遅く増殖した。
メタノール遅延表現型は形質転換用DNAによるAOX
1破壊を表している。1組の無作為に選ばれたメタノー
ル遅延クローンはその表現型を確かめるべく再スクリー
ニングした。表IVに示すように、初期スクリーニング
からのコロニーはその大部分が第2回目′のスクリーニ
ングでメタノール遅延として評価された。しかしながら
、メタノール遅延コロニーの中で2つの区別しうる表現
型が観察された:すなわちメタノール遅延(S)と呼ば
れるMM上で増殖しないクローン、およびメタノール遅
延(1)と呼ばれる30℃で4日間インキュベーション
後に中程度の増殖を示すクローン。プラスミドpEsA
GI51はpAO804またはpTNF6と比較してよ
り高いパーセントのメタノール遅延(S)を与えた。後
者の2つのプラスミドの場合には、中程度のメタノール
遅延(I)が比較的優勢である。い(つかのコロニーは
メタノール正常およびメタノール遅延形質転換体の混合
集団の存在ゆえに、メタノール正常(N)とメタノール
遅延(IまたはS)細胞の混合物であった。
1破壊を表している。1組の無作為に選ばれたメタノー
ル遅延クローンはその表現型を確かめるべく再スクリー
ニングした。表IVに示すように、初期スクリーニング
からのコロニーはその大部分が第2回目′のスクリーニ
ングでメタノール遅延として評価された。しかしながら
、メタノール遅延コロニーの中で2つの区別しうる表現
型が観察された:すなわちメタノール遅延(S)と呼ば
れるMM上で増殖しないクローン、およびメタノール遅
延(1)と呼ばれる30℃で4日間インキュベーション
後に中程度の増殖を示すクローン。プラスミドpEsA
GI51はpAO804またはpTNF6と比較してよ
り高いパーセントのメタノール遅延(S)を与えた。後
者の2つのプラスミドの場合には、中程度のメタノール
遅延(I)が比較的優勢である。い(つかのコロニーは
メタノール正常およびメタノール遅延形質転換体の混合
集団の存在ゆえに、メタノール正常(N)とメタノール
遅延(IまたはS)細胞の混合物であった。
TNFの発現
6個のメタノール遅延GTS115/pTNF6単離物
は振盪フラスコ中の10m1MGYでA 60[+=約
3〜5(約1 f/を乾燥細胞重量)へ増殖させ、その
後Muに変えてTNF生産を誘導した。MM上で100
時間後、細胞を回収し、溶菌し、細胞不含抽出物は5D
FI−PAGEでTNFの存在について分析した。比較
のために、同様に処理したGTS115/pAG)80
4およびGTS 115/pBSAGI51からの抽出
物も分析した。これらの形質転換体のそれぞれのTNF
発現レベルを表Vに示す。
は振盪フラスコ中の10m1MGYでA 60[+=約
3〜5(約1 f/を乾燥細胞重量)へ増殖させ、その
後Muに変えてTNF生産を誘導した。MM上で100
時間後、細胞を回収し、溶菌し、細胞不含抽出物は5D
FI−PAGEでTNFの存在について分析した。比較
のために、同様に処理したGTS115/pAG)80
4およびGTS 115/pBSAGI51からの抽出
物も分析した。これらの形質転換体のそれぞれのTNF
発現レベルを表Vに示す。
試験した全ての形質転換体(但しGTS115/pTN
F6−2を除く)において、細胞はMu上で100時間
増殖させる間におおよそ2倍になった。
F6−2を除く)において、細胞はMu上で100時間
増殖させる間におおよそ2倍になった。
5DS−PAGEで分析したG TS 115/p T
NF6−(1〜6)の細胞不含抽出物のうち、クローン
2および5は最も多量のTNFを含んでいた。これらの
クローンの1つであるG’Z’SI 15/pTNF6
−5は本出願が特許として発布された際に一般の人々が
利用できるように、イリノイ州ビオーリアのノザ/・リ
ージョナル・リサーチ・七ンターに寄託され、受託番号
NRRL Y−18116を指定すした。クローンl
および4は非常に低いレベルを有し、そしてクローン3
および6は中程度のTNFレベルを有していた(表V参
照)。デンシトメーター測定結果に基づくと、クローン
2および5により生産されたTNF量は可溶性タンパク
質の約30%であると概算された。これら2つの高TN
F産生菌は発酵槽でのTNF生産について試験された(
以下参照)。予想されたように、TNFに対応するタン
パク質バンドはGTS 115/pAQ804−1およ
びGTSll 5/pBsAGI51細胞抽出物に存在
しなかった。
NF6−(1〜6)の細胞不含抽出物のうち、クローン
2および5は最も多量のTNFを含んでいた。これらの
クローンの1つであるG’Z’SI 15/pTNF6
−5は本出願が特許として発布された際に一般の人々が
利用できるように、イリノイ州ビオーリアのノザ/・リ
ージョナル・リサーチ・七ンターに寄託され、受託番号
NRRL Y−18116を指定すした。クローンl
および4は非常に低いレベルを有し、そしてクローン3
および6は中程度のTNFレベルを有していた(表V参
照)。デンシトメーター測定結果に基づくと、クローン
2および5により生産されたTNF量は可溶性タンパク
質の約30%であると概算された。これら2つの高TN
F産生菌は発酵槽でのTNF生産について試験された(
以下参照)。予想されたように、TNFに対応するタン
パク質バンドはGTS 115/pAQ804−1およ
びGTSll 5/pBsAGI51細胞抽出物に存在
しなかった。
GTS115/pTNF 6−2はグリセロール上でよ
く増殖したが、予期されるようにメタノール上では増殖
しないであろう。ケモスタットにおける10%(w/、
)グリセロール上での定常状態増殖は、57 t/lの
洗浄乾燥細胞重量をもたらした。
く増殖したが、予期されるようにメタノール上では増殖
しないであろう。ケモスタットにおける10%(w/、
)グリセロール上での定常状態増殖は、57 t/lの
洗浄乾燥細胞重量をもたらした。
栄養供給の停止はDoレベルを速やかに上昇させた。3
0分の炭素飢餓期間後、メタノール10dを培養物20
00−に対して加えた。DoおよびpHの速やかな低下
が見られ、このことは細胞が添加メタノールを酸化する
能力をもっことを示している。合計100m(79P)
のメタノールを143時間にわたって培養物に加えた。
0分の炭素飢餓期間後、メタノール10dを培養物20
00−に対して加えた。DoおよびpHの速やかな低下
が見られ、このことは細胞が添加メタノールを酸化する
能力をもっことを示している。合計100m(79P)
のメタノールを143時間にわたって培養物に加えた。
メタノールを酸化する培養物の能力は初めの24時間が
最も高く、その後徐々に酸化速度が低下した。添加メタ
ノールのほとんど全てが消費されても、培養物はまった
く増殖を示さなかった。試料はメタノ−ルの添加前およ
びメタノールの添加後いろいろな時間間隔で発酵槽から
抜き取った。発酵槽細胞からの細胞不含抽出物は5DS
−PAGEで分析した。表■に示すように、ピチア細胞
抽出物中のrnpHはグリセロール上での約2%程度の
低い量から、メタノール添加後3時間以内に13%まで
急速に上昇し、その後48時間以内で約25%の飽和に
達し、本実験の間中(142時間)そのレベルを維持し
続けた。
最も高く、その後徐々に酸化速度が低下した。添加メタ
ノールのほとんど全てが消費されても、培養物はまった
く増殖を示さなかった。試料はメタノ−ルの添加前およ
びメタノールの添加後いろいろな時間間隔で発酵槽から
抜き取った。発酵槽細胞からの細胞不含抽出物は5DS
−PAGEで分析した。表■に示すように、ピチア細胞
抽出物中のrnpHはグリセロール上での約2%程度の
低い量から、メタノール添加後3時間以内に13%まで
急速に上昇し、その後48時間以内で約25%の飽和に
達し、本実験の間中(142時間)そのレベルを維持し
続けた。
4、バッチ発酵槽におけるGTS115/pTNF6−
GTS115/pTNF 6−5は108り/lの乾燥
細胞重量の定常状態増殖収量が得られるまで20%(w
/υ)グリセロール上で増殖させた。
GTS115/pTNF 6−5は108り/lの乾燥
細胞重量の定常状態増殖収量が得られるまで20%(w
/υ)グリセロール上で増殖させた。
30分の飢餓期間後、メタノール20m1を培養物20
00ゴに対して加えた。GTS115/pTNF6−2
の場合と同様に、DoおよびpHの速やかな低下が見ら
れた。合計275m(217P)のメタノールを189
時間にわたって培養物に加えた。この期間中に19回の
メタノール添加が必要であった。メタノールはほとんど
全てが酸化された。GTS115/pTNF6−5は振
盪フラスコ中19/lの細胞密度においてメタノール上
で若干の構部を示したが、発酵槽中の高細胞密度増殖の
条件下ではメタノール上での増殖が全(観察されなかっ
た。表■に示すように、GT:E 115/pTNF6
−5細胞によるTNFの生産はメタノールに交換俊速や
かに誘導され、48時間以内で飽和値に達し、そしてそ
のTNFレベルは本実験の終了時(189時間)まで変
わらなかった。
00ゴに対して加えた。GTS115/pTNF6−2
の場合と同様に、DoおよびpHの速やかな低下が見ら
れた。合計275m(217P)のメタノールを189
時間にわたって培養物に加えた。この期間中に19回の
メタノール添加が必要であった。メタノールはほとんど
全てが酸化された。GTS115/pTNF6−5は振
盪フラスコ中19/lの細胞密度においてメタノール上
で若干の構部を示したが、発酵槽中の高細胞密度増殖の
条件下ではメタノール上での増殖が全(観察されなかっ
た。表■に示すように、GT:E 115/pTNF6
−5細胞によるTNFの生産はメタノールに交換俊速や
かに誘導され、48時間以内で飽和値に達し、そしてそ
のTNFレベルは本実験の終了時(189時間)まで変
わらなかった。
GTSIL5/pTNF6−5打グリセロール上で増殖
させたとき、グリセロール上で増殖させたGTS115
/pTNF6−2 (2%TNF)に比べて、有意に高
い量(9%)のTNFを生産した。
させたとき、グリセロール上で増殖させたGTS115
/pTNF6−2 (2%TNF)に比べて、有意に高
い量(9%)のTNFを生産した。
メタノール上で生育させたときのG7’5’l15/p
TNF6−5によるTNFの発現レベルは約32%であ
った。この値はメタノール上で生育させたGTSIL5
/pTNF6−2の場合よりもわずかに高かった。
TNF6−5によるTNFの発現レベルは約32%であ
った。この値はメタノール上で生育させたGTSIL5
/pTNF6−2の場合よりもわずかに高かった。
の生産
GTS115/pTNF 6−5は定常状態になるまで
5%(、/τ)グリセロール−1M21塩培地上で増殖
させた。培地をグリセロールから5%(卿4)グリセロ
ール+1%(、/v)メタノールを含む混合培地に、飢
餓期間を介在させることな(変えた。
5%(、/τ)グリセロール−1M21塩培地上で増殖
させた。培地をグリセロールから5%(卿4)グリセロ
ール+1%(、/v)メタノールを含む混合培地に、飢
餓期間を介在させることな(変えた。
連続培養はグリセロール/メタノール混合物上で73時
時間待した。GTS115/pTNF6−5は唯一(D
炭素/−+−Jルギー源としてのメタノール上で増殖す
ることができなかったが、それはグリセロール上で増殖
し且つ0.05 hr−”の希釈率においてケモスタッ
ト中で付随的にメタノールを酸化するであろう。表■に
示すように、発酵槽中のメタノール濃度は実験の間中1
%(v/v)以下のf″!保たれた。
時間待した。GTS115/pTNF6−5は唯一(D
炭素/−+−Jルギー源としてのメタノール上で増殖す
ることができなかったが、それはグリセロール上で増殖
し且つ0.05 hr−”の希釈率においてケモスタッ
ト中で付随的にメタノールを酸化するであろう。表■に
示すように、発酵槽中のメタノール濃度は実験の間中1
%(v/v)以下のf″!保たれた。
表■に示すように、ピチア・パストリス細胞抽出物中の
TNF量はグリセロール/メタノール混合物に交換俊速
やかに上昇し、本実験の間中(73時間)そのまま維持
された。グリセロール/メタノール混合物上で増殖させ
た発酵槽細胞中のTNF量は可溶性タンパク質の約17
%であった(表■参照)。
TNF量はグリセロール/メタノール混合物に交換俊速
やかに上昇し、本実験の間中(73時間)そのまま維持
された。グリセロール/メタノール混合物上で増殖させ
た発酵槽細胞中のTNF量は可溶性タンパク質の約17
%であった(表■参照)。
上記の実施例は本発明の実施を例示するためにのみ提供
されたものであり、本発明の範囲または特許請求の範囲
を制限するものと解釈されるべきでない。本発明の本質
および精神から逸脱しない理にかなった変更および修飾
は、希望し且つ要求する特許請求の範囲に含まれるもの
である。
されたものであり、本発明の範囲または特許請求の範囲
を制限するものと解釈されるべきでない。本発明の本質
および精神から逸脱しない理にかなった変更および修飾
は、希望し且つ要求する特許請求の範囲に含まれるもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は主要制限部位の位置を含み且つまたpUC9−
PL85およびpER322−TNFlからのpTNF
lの作製に関する細部を含む、プラスミドpTNF1の
重要な構成成分を表す模式図である。 第2図はプラスミドp TN F 4 / p TN
F 5およびpTNF6/pTNF7を作製するのに使
用する工程の概略図である。 第3図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpTHF
K−Δの重要構成成分を表す模式図である。 第4図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpBsA
GI51 の重要構成成分を表す模式図である。 第5図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpAQ8
04の重要構成成分を表す模式図である。 第6図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpTNF
4/pTNF5の重要構成成分を表す模式図である。 第7図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpTNF
6/pTNF7の重要構成成分を表す模式図である。 第8図は第1ビチア・バストリスジヒドロキシアセトン
シンターゼ(DASl)遺伝子の調節領域の制限地図で
ある。 第9図は第1ピチア・パストリスアルコールオキシダー
ゼ(AQ、¥1)遺伝子の調節領域の制限地図である。 第10図はピチア・パス) IJスp40遺伝子の調節
領域の制限地図である。 第11図はピチア・パストリス自律複製配列(PAR8
1)の制限地図である。 第12図は別のピチア・パストリス自律複製配列(PA
R82)の制限地図である。 制限酵素は本明細書および図面において以下の略号で表
される: 略 号 制限酵素 A −Aaufi CAccl Ah AhamAυ
、 AτcLI Aυ2Aフα■ B Ba倶HI B、 BQlr B、 BQLn Bc BclI Bt Ba1l Bn Ban IEtt
BstE■CC1a I F FokI HHαa(I H2Hincrl Hs Hiルd■Hh
HhαIHp
Hp a [[K Kpn■ Mb Mbo■Nα
Narl N c Nc i INd+
NdglNr 、
Nru IPg
Pst■PダI Pν
5l Pvt PvrbfJR+
EcoRIR5EcoRV S 3αl■Ss
5stIS t
5tt41T Taql (外4名) (pTNF6/pTNF7 ) FIG、 3 NoヒI FIG、 6 )1ael H) H
2R息 H2H2XhFIo、8 一匹j日 FIG、 9 FIG、 IQ
PL85およびpER322−TNFlからのpTNF
lの作製に関する細部を含む、プラスミドpTNF1の
重要な構成成分を表す模式図である。 第2図はプラスミドp TN F 4 / p TN
F 5およびpTNF6/pTNF7を作製するのに使
用する工程の概略図である。 第3図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpTHF
K−Δの重要構成成分を表す模式図である。 第4図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpBsA
GI51 の重要構成成分を表す模式図である。 第5図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpAQ8
04の重要構成成分を表す模式図である。 第6図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpTNF
4/pTNF5の重要構成成分を表す模式図である。 第7図は主要制限部位の位置を含むプラスミドpTNF
6/pTNF7の重要構成成分を表す模式図である。 第8図は第1ビチア・バストリスジヒドロキシアセトン
シンターゼ(DASl)遺伝子の調節領域の制限地図で
ある。 第9図は第1ピチア・パストリスアルコールオキシダー
ゼ(AQ、¥1)遺伝子の調節領域の制限地図である。 第10図はピチア・パス) IJスp40遺伝子の調節
領域の制限地図である。 第11図はピチア・パストリス自律複製配列(PAR8
1)の制限地図である。 第12図は別のピチア・パストリス自律複製配列(PA
R82)の制限地図である。 制限酵素は本明細書および図面において以下の略号で表
される: 略 号 制限酵素 A −Aaufi CAccl Ah AhamAυ
、 AτcLI Aυ2Aフα■ B Ba倶HI B、 BQlr B、 BQLn Bc BclI Bt Ba1l Bn Ban IEtt
BstE■CC1a I F FokI HHαa(I H2Hincrl Hs Hiルd■Hh
HhαIHp
Hp a [[K Kpn■ Mb Mbo■Nα
Narl N c Nc i INd+
NdglNr 、
Nru IPg
Pst■PダI Pν
5l Pvt PvrbfJR+
EcoRIR5EcoRV S 3αl■Ss
5stIS t
5tt41T Taql (外4名) (pTNF6/pTNF7 ) FIG、 3 NoヒI FIG、 6 )1ael H) H
2R息 H2H2XhFIo、8 一匹j日 FIG、 9 FIG、 IQ
Claims (19)
- (1)(a)ポリペプチドコード領域の5′末端に配置
されたとき、酵母内でメッセンジャーRNAの転写を制
御しうる酵母調節領域、および (b)ヒト腫瘍壊死因子、その類似体またはその機能的
部分をコードするポリペプチドコード領域 を含むDNAフラグメント。 - (2)酵母調節領域は ピチア・パストリス(Pichia pastoris
)AOX1調節領域; ピチア・パストリスDAS1調節領域; ピチア・パストリスグリセルアルデヒド−3−リン酸デ
ヒドロゲナーゼ調節領域; サツカロミセス・セレビシエ(Saccharomy−
ces cerevisiae)酸ホスファターゼ調節
領域; サツカロミセス・セレビシエα接合因子調節領域; サツカロミセス・セレビシエグリセルアルデヒド−3−
リン酸デヒドロゲナーゼ調節領域;サツカロミセス・セ
レビシエガラクトキナーゼ調節領域; サツカロミセス・セレビシエアルコールデヒドロゲナー
ゼ調節領域; サツカロミセス・セレビシエチトクロムC調節領域;お
よび ピチア・パストリスp40調節領域 より成る群から選ばれる、特許請求の範囲第1項記載の
DNAフラグメント。 - (3)ヒト腫瘍壊死因子をコードする領域は約693塩
基対の鎖長であり、地図1に示される制限地図により特
徴づけられる、特許請求の範囲第1項記載のDNAフラ
グメント。 地図1 ▲数式、化学式、表等があります▼ - (4)ヒト腫瘍壊死因子をコードする領域は以下のヌク
レオチド配列を有するB_2−R_1フラグメントに含
まれる、特許請求の範囲第3項記載のDNAフラグメン
ト。 【ヌクレオチド配列があります】 - (5)前記調節領域は (i)前記DNAフラグメントを含む宿主微生物が接触
する培地中にメタノールが存在する こと; (ii)前記DNAフラグメントを含む宿主微生物が接
触する培地中にメタノール以外の非カ タボライト抑制炭素源が存在すること; (iii)前記DNAフラグメントを含む宿主微生物が
カタボライト抑制炭素/エネルギー源上 で増殖した後、該宿主微生物が接触する培 地中の炭素源が欠乏すること; より成る群から選ばれた条件の少なくとも1つに応答す
る、特許請求の範囲第1項記載のDNAフラグメント。 - (6)前記調節領域は第9図に示す制限地図により特徴
づけられる、特許請求の範囲第5項記載のDNAフラグ
メント。 - (7)ポリペプチドコード領域の下流にDNAの3′配
列をさらに含み、該DNAの3′配列は前記ポリペプチ
ドコード領域によりコードされるメッセンジャーRNA
のポリA化および転写終止を制御することができる、特
許請求の範囲第1項記載のDNAフラグメント。 - (8)前記DNAフラグメントは 細菌プラスミドDNA、 バクテリオフアージDNA、 酵母プラスミドDNA、および 酵母染色体DNA より成る群から誘導される1つまたはそれ以上の追加D
NA配列をさらに含む、特許請求の範囲第1項記載のD
NAフラグメント。 - (9)酵母染色体DNAは自律的に複製するDNA配列
とマーカー遺伝子を含む、特許請求の範囲第8項記載の
DNAフラグメント。 - (10)前記DNAフラグメントは 細菌プラスミドDNA、 バクテリオフアージDNA、 酵母プラスミドDNA、および 酵母染色体DNA より成る群から誘導される1つまたはそれ以上の追加D
NA配列をさらに含む、特許請求の範囲第3項記載のD
NAフラグメント。 - (11)酵母染色体DNAは自律的に複製するDNA配
列とマーカー遺伝子を含む、特許請求の範囲第10項記
載のDNAフラグメント。 - (12)第1の挿入可能なDNAフラグメント、選択可
能なマーカー遺伝子、および 第2の挿入可能なDNAフラグメント から成る連続配置DNAをさらに含み、その際第1およ
び第2の挿入可能なDNAフラグメントはそれぞれ少な
くとも約200ヌクレオチドの鎖長であり且つピチア属
菌種のゲノムDNAの一部と相同性のヌクレオチド配列
を有し;前記DNAフラグメント、前記マーカー遺伝子
および特許請求の範囲第1項記載の前記DNAフラグメ
ントは第1の挿入可能なDNAフラグメントの3′末端
と第2の挿入可能なDNAフラグメントの5′末端の間
に配置され;そして第1および第2の挿入可能なDNA
フラグメントはそれらがピチア・パストリスのゲノム内
で方向づけられているように互いに対して方向づけられ
る、特許請求の範囲第1項記載のDNAフラグメント。 - (13)特許請求の範囲第1項記載のDNAフラグメン
ト、 細菌プラスミドDNA、 選択可能な酵母マーカー遺伝子、および 酵母自律複製配列 を含むプラスミド。 - (14)プラスミドpTNF4およびpTNF6より成
る群から選ばれる、特許請求の範囲第13項記載のプラ
スミド。 - (15)特許請求の範囲第7項記載のDNAフラグメン
トで形質転換されたピチア属菌株の本質的に純粋な培養
物。 - (16)特許請求の範囲第10項記載のDNAフラグメ
ントで形質転換されたピチア属菌株の本質的に純粋な培
養物。 - (17)プラスミドpTNF4およびpTNF6より成
る群から選ばれるプラスミドで形質転換されたピチア属
菌株の本質的に純粋な培養物。 - (18)特許請求の範囲第13項記載のプラスミドで形
質転換された酵母菌株を、調節領域がヒト腫瘍壊死因子
をコードするポリペプチドコード領域の発現を誘導する
条件下で培養することから成る、ヒト腫瘍壊死因子の生
産方法。 - (19)前記ヒト腫瘍壊死因子を分離精製することをさ
らに含む、特許請求の範囲第18項記載の方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US909528 | 1986-09-22 | ||
US06/909,528 US5002876A (en) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | Yeast production of human tumor necrosis factor |
Publications (1)
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Family
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Country Status (8)
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JP (1) | JPS63164891A (ja) |
AU (1) | AU601768B2 (ja) |
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IL (1) | IL83899A0 (ja) |
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Cited By (1)
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