JPS63167798A - ポリペプチド及びその製造方法 - Google Patents

ポリペプチド及びその製造方法

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JPS63167798A
JPS63167798A JP61310177A JP31017786A JPS63167798A JP S63167798 A JPS63167798 A JP S63167798A JP 61310177 A JP61310177 A JP 61310177A JP 31017786 A JP31017786 A JP 31017786A JP S63167798 A JPS63167798 A JP S63167798A
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池原 森男
Fujio Suzuki
鈴木 不二男
Yuji Kai
祐司 開
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
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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] 本発明はソマトメジン様活性のあるポリペプチド及びこ
のポリペプチドをコードする遺伝子を含むプラスミドで
形質転換された微生物を用いるその製造方法に関するも
のである。
[従来の技術] ヒトを含む哺乳動物では、骨組織の成長促進に関与する
物質としてソマトメジンA、IGF−I及びI GF−
IIなどが知られている。これらの物質(以下ソマトメ
ジン様活性物質と云う)は肝組織から放出され、直接に
骨細胞に作用してその増殖を促進する。これらの物質の
産生1分泌は成長ホルモンにより制御されていると考え
られているが、成長ホルモン自体にはソマトメジン様活
性は非常に小さいと云われている。
ソマトメジン様物質は骨組織の成長促進のための医薬と
して有用であるが、その産生1分泌量は極めて微量で、
抽出も簡単でないので、これらを生体から大量に得るこ
とは困難であり、特にヒトの場合には全く不可能である
ソマトメジン様物質はポリペプチドであるので、遺伝子
組換の手法により微生物に生産させることも考えられる
が、これらの物質は分子2約7.000の比較的低分子
量の物質であり、微生物菌体内で発現されたとしてもそ
の量は僅かであり、また菌体内や抽出、精製の過程での
消化1分解等のためにこれらを効率よく生産させること
は非常に困難である。
C発明が解決しようとする問題点] 従って遺伝子組換の手法で大量に生産可能なソマトメジ
ン様物質又はソマトメジン様活性を有する物質を得るこ
とは重要な課題である。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、ヒト成長ホルモン(以下hGHと云う)
のN−末端よりC−末端側へ138番目までのアミノ酸
連鎖を持つポリペプチドにこのソマトメジン様活性のあ
ること、このポリペプチドは、hGHをコードし、かつ
遺伝子組換の手法でhGHを発現することのできる合成
遺伝子として知られているDNAセグメントの相当する
部分を発現可能に挿入したプラスミドで形質転換した大
腸菌を用いて発現可能であること、及びこの様なプラス
ミドは、その3′末端に制限酵素5aAIの部位を有す
る前記合成遺伝子を、hGHの発現可能に含むプラスミ
ドから制限酵素BgIU及び5ailによる消化とリン
カ−を用いる再接着によって調製可能であることを発見
して本発明を完成した。
即ち本発明はhGHのN−末端よりそのC−末端側へ1
38呑目までのアミノ酸連鎖を持つポリペプチド(但し
そのN−末端にメチオニンが付加されていてもよい)を
提供するものである。
この様なポリペプチドは、式 %式% Ser  Asn  Leu  Glu  Leu  
Leu  Arg  llc  Scr  LeuLe
u  Lcu  Ile  Gln  Ser  Tr
p  Lcu  Glu  Pro  Va1Gin 
 Phe  Leu  Arg  Ser  Val 
 Phe  Ala  Asn  SerLeu  V
al  Tyr  Gly  Ala  Scr  A
sp  Ser  Asn  ValTyr  Asp
  Leu  Leu  Lys  Asp  Leu
  Glu  Glu  GlyGly  Ser  
Pro  Arg  Thr  Gly  Gin  
lie(以下式−■と云う)で表わされるアミノ酸連鎖
からなるものである(但し、N末端にメチオニン残基が
付加されてよく、かつ本質的にソマトメジン様活性を損
わない程度で多少の変更はあってよい)。
この様なポリペプチド(以下hGH−ABポリベブチド
と云う)をコードするDNA連鎖を含む合成遺伝子はh
GHのAB部分をコードする遺伝子として知られている
(特開昭60 − 234584  号公報)。この遺
伝子はhC;H−ABボリペブチドをコードする次式の
DNA連鎖(以下hGH−AB遺伝子と云う)を含んで
いる。
5゜TTCCCAACTATTCCACTGAGTCG
CCTGTTCAAGGGTTGATAAGGTGAC
TCAGCGGACAAGCTATTGCGCTACG
ACGCACGCGTAGCAGACTTCGAAGA
AGCATACATCCCGAAAGAACAGAAG
CTTCTTCGTATGTAGGGCTTTCTTG
TCAAAT’ACACCTTCCTTCAGAACC
CACAGACCTTTATGTCGAAGGAAGT
CTTGGGTGTCTGGTCGTTGTGTTTC
TCTGAAAGTATCCCGACCAGCAACA
CAAAGAGACTTTCATAGGGCTGGCC
TTCTAACCGCGAAGAGACCCAGCAG
AAAGGAAGATTGGCGCTTCTCTGGG
TCGTCTTTTCGAACCTTGAACTGCT
TCGTATCTCGCTGAGCTTGGAACTT
GACGAAGCATAGAGCGACCTTCTCA
TTCAGTCGTGGCTGGAGCCAGTAGA
AGAGTAAGTCAGCACCGACCTCGGT
CATCAGTTCCTGCGTTCGGTTTTCG
CAAACTCAGTCAAGGACGCAAGCCA
AAAGCGTTTGAGTCTGGTATACGGT
GCGTCTGACAGTAACGTTGACCATA
TGCCACGCAGACTGTCATTGCAATA
CGACCTGCTGAAAGACCTTGAAGAA
GGGATGCTGGACGACTTTCTGGAAC
TTCTTCCCTAGGTCTGGGACTACCC
AGCGGACCTTCTAGGTTCACCACGC
ACTGGTCAGATCCCAAGTGGTGCGT
GACCAGTCTAGこのhGH−AB遺伝子は大腸
菌中に安定に保持され、かつ複製可能なプラスミド中に
、大腸菌中で発現可能な様に挿入されることができる。
この様にしてhGH−AB遺伝子の挿入されたプラスミ
ドpAB−1の物理地図を第1図に示す。
このブラスミドの第1図上、制限酵素Cfl a I部
位から下流のSai1部位までのDNA配列を第2図に
示す。
このプラスミドは、例えば特開昭60〜234584号
公報中で開示されているpGH−Lシリーズのプラスミ
ドから調整することができる。第3図にこのpGH−L
シリーズのプラスミドの物理地図、第4図にhGH遺伝
子部分の制限酵素部位をより詳細に示す。
hGH遺伝子のClal部位から下流のBgAII部位
までのDNA配列はpAB−1のそれと全く同一である
。BgAII部位から下流の5aiI部位まではhGH
のC部分と呼ばれている部分をコードし、そのC末端の
コードに停止コドンが続いている。そのDNA配列は下
式の通りである。
AACTACGGCCTGCTGTΔCGCATTCC
GTAAATTGATGCCGGACGACATGCG
TAAGGCATTTGATATGGATAAGGTC
GAAACTTTCCTGCGTCTATACCTAT
TCCAGCTTTGAAAGGACGCAATCGT
TCAGTC;TCGTTCTGTTGAAGGGTC
GTAGCAAGTCACAGCAAGACAACTT
CCCAGCTGTGGCTTCTAATAG ”’へ
CACCGAAGATTATCAGCT第5図にpGH
−Lシリーズのプラスミド、pGH−L9からのpAB
−1の調製を示す。この図に示す様にpAB−1はpG
H−L9を制限酵素Bgin及び5aj21で二重消化
し、必要に応じてアガロース(アクリルアミド)ゲル電
気泳動等で精製してhGH−AB遺伝子を含む大きなり
NA断片とし、これを式 %式% で表わされるDNA連鎖からなるリンカ−と連結環化し
て調製することができる。
なおpGH−L9を細胞内に保存する大腸菌。
E、  コリ(E、co 11)pGH−L9は微工研
菌寄第7606号として通商産業省工業技術院微生物工
業技術研究所に寄託されている。pGH−L9は特開昭
60−234584号公報に開示されている様に、この
寄託菌株を培養し、その菌体から慣用の方法によって容
易に抽出調製することができる。
pAB−1プラスミドはpGH−L9と同様に慣用の方
法によって大腸菌に容易に形質転換することができる。
pAB−1はpGH−L9由来のトリプトファン プロ
モーターやオペレーター系を持ち、これが強力にhGH
−AB遺伝子の発現を制御するので、得られた形質転換
体は培地中で培養増殖させ、インドールアクリル酸で誘
導することによってhGH−ABポリペプチドを著量蓄
積する。その培養条件、誘導条件等はE、コリpGH−
L9と同様である。
菌体内に蓄積されたhGH−ABポリペプチドは菌体を
溶菌させたのち、通常の生理活性ポリペプチドの回収及
び活性化法によって分離回収することができる。
翻訳開始コドンとtrp  L  S、D、配列との間
の塩基数がpGH−L9と多少異なるが同様なプラスミ
ドを持つE、コリ pGH−L8 (微工研菌寄第76
05号)、同−L11(同第7607号)または同−L
13(同第7608号)からも同様な発現系を構築する
ことができる。
[作用] hGH−ABポリペプチドはヒトを含む哺乳動物の骨組
織に直接動いてその成長を促進する。
[実施例] 以下本発明を実施例で更に詳しく説明する。
なお実施例中で略号で示した試薬は以下の通りである。
(票僧緩衡液: 50mM Tris−塩酸 pif 
7.535 m M  M g CI 2 35  mM   2−mercaptoethano
lTris−NaC1:10mM Tris−塩酸緩衛
液、0.14M  NaC1、pH8゜ TE−蔗糖:25%蔗糖(W/V)、 50mM Tris−塩酸緩衛液、 1[+1M ED
TApHg。
リゾチーム :110ll1/mlリゾチーム、0.2
5M Tris−塩酸緩衛液、pH8゜0.5)I E
DTA: pH8゜ PNase: 0.04M酢酸緩衡液(Ph 5)に1
0mg/mlの濃度に溶かし、100℃で5分間加熱処
理する。
Lytic旧xture:0.1%非イオン系界面活性
剤(Triton X−100)、 50a+M Tris−塩酸緩衛液、 62.5mM EDTA SpH8゜ ポリエチレングリコール(PEG)6000 : 1級
の粉末5M NaCl CsC1:固体。
EB溶液:エチジウムブロマイドを水に対して4.67
mg/mlになるよう溶解して調製。
TE: LOmM Tris−塩酸緩衛液、1mM E
DTA、 pl! 7.4゜TE−sarkosyl:
 lomM Tirs−塩酸緩衛液、1+nM EDT
A、  0.38%SodiumN−Lauroyl 
5arkosinate SpH7,4゜TEN: l
Od Tirs−塩酸緩衛液、1mM EDTA。
0、LM NaCl、pn 7.4゜ 実施例I E、コリ pGH−L9 ((微工研菌寄第7606号
)をPBB倍地(ペプトン10g、肉エキス10g、N
aC12,5g、酵母エキス2g、水11.pH7,0
)に37℃で通気培養してプラスミドを増幅した。菌が
2〜5×108/mlまで増殖したところでクロラムフ
ェニコールを最終濃度的150μg / mlになるよ
うに加え、そのまま37℃で8時間培養した。
培養液400 mlから集めた菌体(約1g)を約30
m1のTris−NaC1に懸濁し、容量40m1の冷
却遠心機用遠心管に移し、7.00Orpm、°7分間
遠心して沈澱させた。10m1のTE−蔗糖を加えて懸
濁し、θ℃5分間放置後2mlの0.5mM  EDT
Aを加え、さらに0℃、10分間装いた。これに16m
1のLytic  Mixtureを一気に加え、遠心
管を数回反転して全体を均一にした。そのまま0℃で1
5分間放置後、0°Cで15.000〜18.00Or
pm。
30分間遠心した。上清を静かに別の遠心管に移した。
約30m1のcleared  1ysateが得られ
た。
cleared  1ysateにその1/10重量の
PEG粉末および1/10容量の5MNaCAを加え、
マグネチンクスターラーで完全に溶解させた。0℃で1
晩放置した後、10.000rpm、10分間遠心した
。沈澱を上清から分離した後、これを3 mlのTEに
よく溶かしさらに少量のTEを加えて全体を正確に4.
76m1にした。これに5.OOg  Cs(、i、Q
、5m1EB溶液を加えよく混合した。
2容のエタノールを加え、0℃、20分放置後10.0
00rpmで10分間遠心し、上清をよく除き、沈澱を
9 mlのTE−Sarkosylによく溶かし、さら
に少量のT E −5arkosylで9.52gに調
整した。これに10g  CsC1,1ml E B溶
液を混ぜて約20℃、36,000rpmで36時間遠
心した。ブラックランプ(360nm)照射下プラスミ
ドccDNAバンドを幅狭く回収した。
TENで平衡化した5epharoseCI−48カラ
ム(0,8X20cm)に、得られたccDNA画分(
0,13m1)をそのまま加え、TENで自然流出法に
よりゲル濾過を行った。
波長254nmにおける吸光度でモニターして約5 m
lのvoid  volume、DNA画分、RNA画
分、さらに続いてEBおよびC5Cj2か流出した。D
NA画分に相当する最初のピークを集めてTEに透析し
てほぼ純tやなpGH−L9プラスミドDNAを得た。
pGH−L9 50t1gを20mMTrisHCfl
  (pH7,5)−10mM   β−EtSH−1
75mM  NaC1−10mM  MgCj22中B
gfl ll37.5U、5aj2175Uを加え、3
7℃17時間インキュベートし反応停止、フェノール処
理後、DNAをエタノール沈でんさせ、5%ポリアクリ
ルアミド電気泳動に付した。ゲルから、抽出を行いhG
H−AB部分遺伝子を含む約4.6KbpのDNA断片
約20μgを得た。
一方   ” GATCTAATAG3°  5゜AT
TATCAGCT の連鎖からなるBgIII−3aiIリンカ−DNA断
片を化学合成した。
hGH−AB遺伝子1 pmoj2 、リンカ−DNA
断片10pmoj2にDNAリガーゼ350U(ベーリ
ンガー・マンハイム)を加えて、20°C20時間結合
反応を行わせた。
反応停止後、フェノール処理を行い、DNAをエタノー
ルで沈でんさせた。このうちの1/4を用いてE、コリ
 HBIOIをコーエンらの方法で形質転換し、アンピ
シリン耐性でテトラサイクリン感受性を指標にクローニ
ングを行った。得られた形質転換株、E、コリ HBI
OI  pAB−1をE、コリ pGH−L9の場合と
同様にして培養、溶菌、プラスミド分離及び精製を行い
、pAB−1プラスミド20Ugを得た。得られたpA
B−1プラスミドについてジデオキシ法によってシーケ
ンシングを行い、これが第1図の物理地図及び前述した
各DNA連鎖部分と一致することを確認した。
M9−0.2% Casamino  Ac1d−0,
4% Glucose−Ap (20Ug/m1)−チ
アミン(10Ug / ml )培地を培地として用い
、対数増殖期の初期にインドールアクリル酸を(40U
g / ml )になるように加えて、形質転換株E、
コリ HBIOI  pAB−1を23時間通気培養し
た。
得られた菌体は超音波破砕、遠心分離後、7M尿素を含
む20mM  Tris−HCA  (pH7,5)、
10mM  β−メルカプトエタノールロマトグラフィ
による精製を行った。
溶出は同一のバッファーを用いた。次にDEAE−ce
lluloseカラムにチャージし、10mM  β−
メルカプトエタノール、7M尿素を含む20mM  T
ris−HCl  (pH7,5)中、0〜0.3Mの
NaClでグラジェント溶出を行った。高分子量の不純
物については同一バッファー中5ephadex  G
−75カラムを用いて除去した。
得られたhGH−ABフラクションは10mM炭酸アン
モニウム溶液に対して透析を行った。各精製ステップで
のS D S −、P A G Eによる分析結果を第
6図に示す。同図中レーンMrは分子量マーカー、同1
は超音波破砕液、同2は遠心分離で得られる沈澱物の溶
解液、同3は 5ephadex  G−50カラムクロマトグラフイ
後のフラクション、同4はDEAE−cellulos
eクロマトグラフィ後のフラクション、同5は5eph
adex  G−75力に溶解し、5ephadex 
 G−50カラムクラム後のフラクションを各々示す。
またred+。
−はメルカプトエタノールを含む場合及び含まない場合
をそれぞれ示す。
表1 −  0.056    2.IX 103a)旦、c
oli  HBIOI中 b)+:IAAで誘導 −:IAA無添加C)培地1m
lあたり d)  S D S −P A G Eで測定実施例2 このようにして得られたhGH−ABポリペプチドは若
干ラビットから得られる軟骨細胞を用いた35S硫酸塩
の取り込み実験においてソマトメジン類似活性を存する
ことがわかった。
このバイオアッセイに用いた細胞は若干ラビットから得
られる軟骨細胞で、0.3%FCSを含むDulbec
o″s  modifiedEagle″s  me 
d i um (DMEM)中で24hブレインキユベ
ーシヨンした後、試験サンプルおよび0.5μciのH
SO4を加えてさらに24hインキユベーシヨンを行っ
た。プロテオグリカン合成はプロナーゼE処理後、塩化
セチルピリジニウムで沈澱する物質への35S02″″
の取り込みを測定することて行った(表2)。
r !太 叩 4) 六本 ml 表2  hGH−ABポリペプチドのソマトメジン類似
活性0              5211±806
0.001    5339±229    7139
±380.003    5007±123    7
507±370.01     5430±249  
  7657±4560.03     6319±1
32    7645±514L ノ七 5リ Vノ 
IJJ  木 」hGH−ABポリペプチドはこれまで
のソマトメジン類似活性を有する物質などの場合と異な
り発現率も高く抽出・精製も容易にかつ効率よく行え、
骨の成長促進剤としての幅広い応用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の骨組織の成長促進剤の有効成分である
hGH−ABポリペプチドを調製するために使用できる
プラスミドの物理地図を、第2図はこのプラスミドのh
GH−AB遺伝子の両末端部分の塩基配列を、第3図は
第1図のプラスミドを調整するための原料となるプラス
ミドの物理地図を、第4図はこの原料プラスミドのhG
H遺伝子をそれぞれ示す図であり、第5図は本発明の方
法による第1図のプラスミドの調整を説明する図であり
、第6図はhGH−ABポリペプチドのSDSポリアク
リルアミド電気泳動パターンを示す図である。 第2図 第3図 第4図 S、D Mr  1  2 43に −一= ・・ ; 25.7に一一= =ミテ 18.4に悌ミ ー淘醇 red。 34s     +− 一1−一  −一

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)式 【アミノ酸配列があります】 で表わされるアミノ酸連鎖(但しN末端にメチオニン残
    基が付加されてよく、かつ本質的にソマトメジン様活性
    を損わない程度で多少の変更があってもよい)を持ちソ
    マトメジン様活性を有するポリペプチド。
  2. (2)式 【遺伝子配列があります】 で表わされるDNA配列(但しその遺伝子産物のソマト
    メジン様活性を本質的に損わない程度で多少の変更があ
    ってよい。)を有する遺伝子セグメントを発現可能に保
    有するプラスミドで形質転換された細菌を栄養培地に培
    養してこの遺伝子を発現させ、その遺伝子産物である、
    式 【アミノ酸配列があります】 で表わされるアミノ酸連鎖(但しN末端にメチオニン残
    基が付加されてよく、かつソマトメジン様活性を損わな
    い程度で多少の変更があってよい)を持ちソマトメジン
    様活性を有するポリペプチドを採取することを特徴とす
    るポリペプチドの製造方法。
JP61310177A 1986-12-29 1986-12-29 ポリペプチド及びその製造方法 Expired - Lifetime JPH0771508B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59173083A (ja) * 1982-09-27 1984-09-29 バイオジェン インコーポレイテッド 豚成長ホルモンを生産するためのdna配列,組換dna分子および生産方法
JPS60234584A (ja) * 1984-05-09 1985-11-21 Morio Ikehara 組換プラスミド

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