JPS63296693A - 逆転写酵素発現プラスミドとその製造方法 - Google Patents

逆転写酵素発現プラスミドとその製造方法

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JPS63296693A
JPS63296693A JP13364087A JP13364087A JPS63296693A JP S63296693 A JPS63296693 A JP S63296693A JP 13364087 A JP13364087 A JP 13364087A JP 13364087 A JP13364087 A JP 13364087A JP S63296693 A JPS63296693 A JP S63296693A
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dna
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expression plasmid
valine
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智正 神田
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薫 西郷
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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] 本発明は逆転写酵素の発現活性が極めて高い逆転写酵素
の発現プラスミドとその製造方法に関するものである。
[従来の技術] 遺伝子工学的手法による蛋白質の発現や、蛋白工学等の
バイオテクノロジー利用技術の開発が盛んに行なわれる
ようになってきた今日、より優れた技術開発が大いに期
待されている。この遺伝子工学において、cDNA (
RNAに相補的な塩基配列を持つDNA)作製は、イン
トロンのないDNAを得る目的のため重要な意味を有し
ている。
このcDNAを作製するに際しては、目的とする遺伝子
産物(タンパク質)の遺伝情報をもつメツセンジャー(
m)RNAから、逆転写酵素(RNA依存型DNA合成
酵素)によりcDNAを合成しており、このcDNAを
適当なベクターにつなぐ方法がとられ、広く利用されて
いる。
[発明が解決しようとする問題点] そこで、本発明においては、このように重要な逆転写酵
素の発現活性が高い逆転写酵素の発現プラスミドを見出
すべく、鋭意研究した結果、本発明に到達したものであ
る。
[問題点を解決するための手段] 即ち、本発明は、新規な逆転写酵素発現プラスミドとそ
の製造方法を提供することを目的とするもので、この目
的は、本発明によれば、TLNIEDEHRLHETS
KEPDVSLGSTWLSDFPQAWAETGGM
GLAVRQAPLI IPLKATSTPVSIKQ
YPMSQEARLGIKPHIQRLLDQGI L
VPCQSPWNTPLLPVKKPGTNDYRPV
QDLREVNKRVED I HPTVPNPYNL
LSGLPPSHQWYTVLDLKDAFFCLRL
HPTSQPLFAFEWRDPEMGI SGQLT
WTRLPQGFKNSPTLFDEALHRDLAD
FRIQHPDLI LLQYVDDLLLAATSE
LDCQQGTRALLQTLGNLGYRASAKK
AQICQKQVKYLGYLLKEGQRWLTEA
RKETVMGQPTPKTPRQLREFLGTAG
FCRLWI  PGFAEMAAPLYPLTKTG
TLFNWGPDQQKAYQE I KQALLTA
PALGLPDLTKPFELFVDEKQGYAKG
VLTQKLGPWRRPVAYLSKKLDPVAA
GWPPCLRMVAAI AVLTKDAGNVTM
GQPLV I LAPHAVEALVKQPPDRW
LSNARMTHYQALLLDTDRVQFGPVV
ALNPATLLPLPEEGL (但し、Aはアラニ
ン(Ala)、Cはシスティン(Cys)、Dはアスパ
ラギン酸(Asp)、Eはグルタミン酸(Glu)、F
はフェニルアラニン(Phe)、Gはグリシン(Guy
)、Hはヒスチジン(His)、Iはイソロイシン(I
le)、にはリジン(Lys)、Lはロイシン(Len
)、Mはメチオニン(Met)、Nはアスパラギン(A
sn)、Pはプロリン(Pro)、Qはグルタミン(G
in)、Rはアルギニン(Arg)、Sはセリン(Se
r)、Tはスレオニン(Thr)、Vはバリン(Val
)、Wはトリプトファン(T r p )及びYはチロ
シン(Tyr)を表す) で表されるアミノ酸配列を有する逆転写酵素発現プラス
ミド、および、以下の(イ)〜(す)の工程を含むこと
を特徴とする当該逆転写酵素発現プラスミドの製造方法
、により達成することができる。
(イ)プラスミドpKP 1より逆転写酵素をコードし
ている遺伝子を分離する。
(0)マルチクローニングサイトを2個有し、該2個の
マルチクロニングサイトの間に3種の終止コドンを挿入
した中継ぎ塩基配列を有するベクターを、前記(イ)の
分離操作で用いた制限酵素と同一の制限酵素を用いてD
NA断片を分離する。
(ハ)前記(イ)及び(ロ)で得られたDNA断片を連
結する。
(ニ)前記(ハ)で得られたDNA溶液により大腸菌の
形質転換を行ない、青色の形質転換体コロニーを得る。
(ネ)前記(ニ)で得られたプラスミドを大腸菌に導入
し、白色の形質転換体コロニーを得る。
(へ)この形質転換体よりプラスミドDNAを調製後、
このDNAの逆転写酵素のN末端側の余分なアミノ酸配
列を除去する。
(ト)このDNAを大腸菌に導入して形質転換を行ない
、青色の突然変異体を得る。
(チ)この突然変異体のC末端に終止コドンを導入する
(す)この突然変異体を大腸菌に導入して形質転換を行
ない、白色の突然変異体を得る。
また、本発明の逆転写酵素発現プラスミドの製造方法は
、さらに下記の工程(a)〜(g)を付加させることに
より、変異型の逆転写酵素発現プラスミドを製造するこ
ともできる。
(a)プラスミドpsH1より逆転写酵素領域を含むD
NA断片を切り出す。
(b)マルチクローニングサイトを2個有し、該2個の
マルチクロニングサイトの間に3種の終止コドンを挿入
した中継ぎ塩基配列を有するベクターを、前記(a)の
分離操作で用いた制限酵素と同一の制限酵素を用いてD
NA断片を分離する。
(C)前記(a)及び(b)で得られたDNA断片を連
結する。
(d)前記(c)で得られた溶液により大腸菌の形質転
換を行ない、青色の形質転換体コロニーを得る。
(e)前記(d)で得られたプラスミドに部位特異的遺
伝子変換を行ない、この溶液を用いて大腸菌に形質転換
を行ない、白色の形質転換体コロニーを得る。
(f)前記(e)で得られたDNAに対し、部位特異的
遺伝子変換を行ない、青色の形質転換体コロ  ゛ニー
を得、プラスミドを分離後大腸菌に形質転換する。
(g)前記(f)で得られたプラスミドを制限酵素を用
いて処理しDNAI!yr片を精製し、これを上記と同
一の制限酵素を用いて処理した特許請求の範囲第2項の
製造方法により得られる突然変異体と連結し5.得られ
るDNA溶液を大腸菌に形質転換することにより形質転
換体コロニーを得、次いでプラスミドDNAを分離する
一般にプラスミドにより発現した蛋白質、例えば逆転写
酵素は、そのプラスミド構築の際、結合部位に余分なア
ミノ酸が付着する。この場合、本発明では逆転写酵素を
純粋な形で発現させるために、前部の制限酵素旧ndm
 、PstI 、 Sal I 、Accl。
11incII 、Bag旧、SmaI 、EcoRI
の各切断部位の塩基配列を持つマルチクローニングサイ
トを有するリンカ−(以後、ポリリンカーという)、中
継ぎ配列(必ず、3種の終止コドンが入る)、後部のポ
リリンカー、1acZ’と連なって構成されているベク
ターを用いて、合成りNAによる部位特異的遺伝子変換
を行なうことにより、容易に純粋な形の蛋白質を発現さ
せることができる。
そしてこのベクターのその他の構造はアンピシリン耐性
遺伝子(A■pr) 、複製開始信号(Ori)を有す
るもの(これをpKISベクターとよぶ)、および他の
構造として前記のほか更に従来のpUCベクターと同様
に、M13の遺伝子開領域(IG)を有しているものが
ある(これをpKIs1ベクターとよぶ)。
上記のベクターは、3種のフレームのポリリンカー(前
部)×3種のフレームのポリリンカー(後部)×2(ク
ローニングサイトか逆向きもある)から、18種類存在
するということになるのであり、これらの18種類のベ
クターを組合わせて構成したベクターシリーズを用いる
ことにより、極めて容易に純粋な蛋白質(逆転写酵素)
の発現プラスミドを作製することがてきる。
このベクターにおいては、第1図におけるマルチクロー
ニングサイトであるA部分およびB部分は第1表に示す
ような塩基配列を有するものである。また、これらの塩
基配列は第2表に示す通りである。
また、−例としてpKISベクターのうち、pKIS8
01/pKI 510801の構造の特徴部分を表わせ
ば、第3表の如くである。
第  1  表 [実施例] 以下、本発明を実施例に基いて説明する。
まず、本発明に使用するベクターの作成方法について説
明する。
■pUc1090の作成方法 ■)プラスミドpUC9(全酒造■販売) 10JLg
を制限酵素EcoRI  (50単位)及び旧ndm(
50単位)を用いて37°Cにて1時間反応させた後、
分解産物を0.7%アガロース電気泳動を用いて分離し
EcoRI切断部位から旧ndIII切断部位までのポ
リリンカー断片(30塩基対)をゲルより切り出し、フ
ェノール処理を行なうことにより精製した。
2)プラスミドpUc119(全酒造■販売)10=g
を制限酵素EcoRI  (50単位)及び旧nd■(
50単位)を用いて37℃にて1時間反応させた後、分
解産物を0.7%アガロース電気泳動を用いて分離し、
EcoRI切断部位から旧ndI[I切断部位までのポ
リリンカ一部分を含まない断片(約3.100塩基対)
をゲルより切り出し、フェノール処理を行なうことによ
り精製した。
3)1)で得られたポリリンカー断片0.01JLgと
2)で得られたポリリンカーを含まない断片0.  I
ILgを混合し、T4DNAリガーゼ(2単位)を用い
て4℃、12時間連結反応を行なった。
4)3)で得られた反応生成物を、大腸菌JM83株(
ara、Δ(lac−proAB) 、rpsL、φ8
0 、1acZΔM15)を用いて形質転換を行なった
後、受容菌を寒天1.5%及びアンピシリンを1mM当
り1100pを含むし寒天培地(組成:l見当りトリプ
トンLog、イーストエキス5g、食塩10g、pH7
,5)に塗布し、37℃にて一昼夜培養を行ないいくつ
かのコロニー(形質転換体)を得た。
5)コロニーの一つをアンピシリンを1mJ1あたり1
100IL含むL液体培地Ion文に移植し、37℃に
て12時時間上う培養を行ない、アルカリ−5DS法に
よりプラスミドDNAを分離し、プラスミドpUc10
90を得た。
■UC1080の成性 ■pUc1090の作成方法のうち、1)のプラスミド
DNAとしてpUC8(全酒造■販売)を、又2)のプ
ラスミドDNAとしてpUc118(全酒造■販売)を
用いることにより、同様の操作を経て、プラスミドpU
c1080を作成した。
次いで、pUc1091の作成方法を説明するが、まず
pUc1090とpUc1091、pUC1092の関
係をいうと、pUc1090のポリリンカ一部分をはさ
んで、前部で1塩基、後部で2塩基欠失させたものがp
Uc1091で、pUC1090のポリリンカ一部分を
はさんで、前部て2塩基、後部で1塩基欠失させたもの
がpUC1092である。また、pUc1080とpt
rC1081,pUc1082の関係も、上記と同様で
ある。
■pUc1091の作成方法 pUc1091は次の段階にわけて作成した。
1)pUC1090より一本鎖DNAの作成2)ポリリ
ンカ一部位の前部より一塩基欠いたオリゴヌクレオチド
の合成 3)  1)2)を用いた突然変異体の作成4)突然変
異体より一本鎖DNAの作成5)ポリリンカ一部位の後
部より2塩基欠いたオリゴヌクレオチドの合成 6)  4)5)を用いた再突然変異体の作成(PUC
■−1) pUc1090より一本鎖DNAの作成■pUc109
0を大腸菌MV1184株(ara。
Δ(lac−pro) 、5trA、thi、(φ80
,1acZΔMis)、Δ(srl−recA)306
::TnlO(tet’)、F’ :traD36.p
roAB。
1aclqZ△M15)を用いて形質転換を行なった。
■形質転換体を、アンピシリンを1niJl当’)10
0gg含む2XYT液体培地(組成:1文当りトリプト
ン16g、イーストエキスLog、食塩5g、pH7,
6)10m見に植菌し、37°Cにそ12時時間上う培
養を行なった。
■ ■で得られた培養液100.文に、M13に07由
来のへルバーファージ液(10”pfu/m l)を加
え、37°Cで30分間静置した後、アンピシリンを1
mM当り150pg、カナマイシンを1mJl当り70
.g、チアミンをo、oi%含む2xYT液体培地10
m1に加え、37℃にて24時時間上う培養を行なった
■培養液1 m lを取り、遠心分離により菌体を除い
た後、20%PEG6000及び2.5MNaCJL混
合溶液を200.1加え遠心分離を行なうことにより、
ファージ粒子を沈降させ、エタノール沈殿処理を行なう
ことにより、1本鎖DNAを分離精製、最終的に50終
文のTE温溶液10mM  トリス塩酸、1mM  E
DTA、pH8,0の溶液)に溶解させた。
収量は約2〜long程度であった。
■−2) ・異邦 を む合 DNAの作 DNA合成機を用いて第4表に示すNo、9−1−5な
る配列を有するオリゴヌクレオチドを合成し、T4DN
Aキナーゼ(2単位)を用いて37℃にて1時間反応を
行ない、5′末端部分をリン酸化させ、ブライマーDN
Aとした。
■−3) ポリリンカー′i部に・ な  る 1、・ 体の1虞 ■−1)で得られた一本w4DNAIルgと、■−2)
で得られたプライマーDNA20pmoiを混合して6
0℃で30分間、引続き37℃で30分間保温し、アニ
ーリングさせた後、dATP、dCTP、dGTP及び
TTPを最終濃度が各々0.5mMとなるように加え、
およびATPを25pmoi加え、クレノー(KLEN
OW)酵素(4単位)及びT4DNAリガーゼ(1単位
)を用いて37℃にて3時間反応を行ない、突然変異部
分を含む2本鎖DNAを合成した。
次に、反応生成物の一部(約0.1gg)を大腸菌JM
83株を用いて形質転換を行なった後、受容菌を1.5
%寒天、アンピシリンを1mJL当り1100IL及び
X−galをo、oos%含むL寒天培地に塗布し、3
7℃にて一昼夜培養を行ない、出現したコロニーの内、
白色コロニーを選択した。白色コロニーの出現率は5〜
io%程度であった。
次いで、白色コロニーを、アンピシリンをin文当り1
00gg含むL液体培地10mJLに植菌し、37℃で
12時時間上う培養を行ない、常法によりプラスミドD
NAを回収した0回収したプラスミドDNAを再び大腸
菌MV1184株を用いて形質転換を行なった後、受容
菌を寒天1.5%、アンピシリンを1m1当り1100
JL、X−galを0.005%及びIPTGを1mM
含むし寒天培地に塗布し、37℃にて一昼夜培養を行な
い、白色コロニーを選択し、アンピシリンを1mM当り
1100JL含むL液体培地10mjLに移植し、37
℃にて12時時間上う培養を行ない、常法によりプラス
ミドDNAを分離した。
■−4)/  −鎖DNAの 。
■−3)で得られた突然変異体プラスミドを有する大腸
菌MV1184株より、■−1)と全く同じ方法を用い
て突然変異を有する一本鎖DNAを得た。
■−2)と同じ方法を用いて第4表のNo、9−2−5
なる塩基配列を有する合成りNAを作成し、リン酸化を
行ないプライマーDNAを作成した。
■−6)の ■−3)と同じ方法を用いて、■−4)で得られた一本
鎖DNA及び■−5)で得られたブライマーDNAより
二本鎖DNAを合成、大腸菌JM83株を用いて形質転
換を行なうことにより青色コロニーを得た。これよりプ
ラスミドDNAを回収し、再び大腸菌MV1184株を
用いて形質転換な行なうことにより青色コロニーを出現
させた。これよりプラスミドDNAを回収することによ
り、ポリリンカ一部分の前後2個所に合計3塩基対欠失
したプラスミドpUc1091を得た。
■pUC:1092の作成方法 プラスミドpUc1092の作成は、前記■のプラスミ
ドpUc1091の作成例に準じて行なった。変更点は
次の通りである。
(1)■−2)の塩基配列を第4表のNo、9−1−3
とする。
(2)■−5)の塩基配列を第4表のNo、9−1−5
とする。
これによりプラスミドpUc1090よりポリリンカ一
部分の前部を2塩基、後部を1塩基、合計3塩基欠いた
突然変異プラスミドpUc1092を得た。
■pUc1081、pUc1082の作成方法前記■■
■と同様に、プラスミドpUc108Oを基本としてポ
リリンカ一部分を1塩基および2塩基ずらした突然変異
プラスミドpUc1081、pUc1082を作成した
変更点は次の通りである。
(1)pUc l 081 、pUc 10B2共に、
■−1)のプラスミドとしてpUC1080を用いた。
(2)■−2)の合成りNAとして、pUc1081に
おいては第4表のNo、8−1−5、pUC1082に
おいてはNo、8−2−5を用いた。
(3)■−5)の合成りNAとして、pUc1081に
おいては第4表のNo、8−1−3、pUc1082に
おいてはNo、8−1−5を用いた。
以上、基本となるプラスミドpUc1090、pUc1
080及び作成した突然変異プラスミドpUc1091
、pUc1092、pUc1081及びptJc108
2の間の関係についてまとめると、第5表のとおりとな
る。
第  4  表 合成りNAの塩基配列表 変異部分を含むDNA塩基配列 5’ GCCAAGCTTGCGTAATCATG3’
5’ AGCCAAGCTTCGTAATCATG3’
5’ ACGACGGCCAGAATTCCCGG3’
5’ CGACGGCCAGGAATTCCCGG3’
5’ CCGGGAATTCTAATCATGGT3’
5’ CCGGGAATTCAATCATGGTC3’
5’ ACGGCCAGTGAAGCTTGGCT3’
5’ CGGCCAGTGCAAGCTTGGCT3’
第  5  表 ■pKIs1ベクターシリーズの作成 ■−1)フラグメントの分離 プラスミドpUc1090 10用gを制限酵素11i
ndm (50単位)及びAatll(4単位)を用い
て37°Cにて1時間反応させ分解産物を0.7%アガ
ロース電気泳動を用いて分離し、ポリリンカ一部分を含
む旧ndm切断部位からAat II切断部位までの断
片(約1000塩基対)をゲルより切り出し、フェノー
ル処理を行なうことにより精製し、1090−Lフラグ
メントIJLgを得た。
同様に、制限酵素EcoRI  (50単位)及びAa
tII(4単位)を用いて、ポリリンカ一部分を含むE
coRI切断部位からAat U切断部位までのDNA
断片(約2200塩基対)1090−Rフラグメント2
終gを得た。
以下、プラスミドpUc1091% 1092.108
0.1081.1o82を用イテ同様の操作を行なうこ
とにより、1091−L、1091−R11092−L
、1092−R,1080−り、1080−R,108
1−L、1081−R,1082−L及び1082−R
フラグメント合計12種類を得た。各フラグメント、切
断されるプラスミド及び切断する酵素の組合わせは次の
通りである。
DNA合成機を用いて第6表に示すジヨイント配列の玉
鎖及び下調を各々合成した。
玉鎖IJLg及び下調IILgを混合し、70°Cに3
0分間保温し、室内に放置し徐々に冷却することにより
アニーリングを行ない、2本鎖DNAとした。
■−:l)L、Rフラグメントとジヨイント配列の結合 ■−1)で得られた1090−Lフラグメント0、lル
g、1090−Rフラグメント0.2ルg及び■−2)
で得られたジヨイント配列0.01pgを、常法により
T4DNAリガーゼ(2単位)を用いて連結反応を行な
わせた。反応液を大腸菌JM83株を用いて形質転換を
行なった後、受容菌を1.5%寒天及びアンピシリンを
1 m l当り1100p含むL寒天培地に塗布し、3
7°Cにて一昼夜培養することにより形質転換コロニー
を出現させ、アンピシリンを1m1当り100.g含む
L液体培地16mJLに移植し、37°Cにて12時間
振どう培養を行なった。その後培養液より常法によりプ
ラスミドDNAを分離し、プラスミドpKIs1090
0を得た。
以下、フラグメントの組合わせを変えることにより、p
KIs10901,10902.1091O11091
1,10912,10920,10921,10922
,10800,10801,10802,10810,
10811,10812,10820,10821及び
10822の合計18種類のpKIs1ベクターシリー
ズを作成した。
完成したpKIs1ベクター及びフラグメントの組合わ
せは次の通りである。
■pKISベクターシリーズの作成 作成 プラスミドpUC95pgを制限酵素Pvu II(2
4単位)を用いて37℃にて1時間反応させた後、0.
7%アガロース電気泳動にて分離を行い、ポリリンカ一
部分を含まないDNA断片(約2300塩基対)をゲル
より切り出し精製した。
又、pKIs109シリーズ(即ち、pKIs1090
0.10901,10902,10910.10911
,10912,10920,10921.10922)
各々5ILgを同じく制限酵素PvuII(24単位)
を用いて37℃にて1時間反応させた後、0.7%アガ
ロース電気泳動にて分離を行い、ポリリンカ一部分を含
むDNA断片(約300塩基対)をゲルより精製した。
次に、上記のpUC9由来のDNA断片0.2鉢g及び
PKIS109シリーズ由来のDNA断片各々0.05
ルgを混合し、T4DNAリガーゼ(2単位)を用いて
4℃、12時間連結反応を行い、大腸菌JM83株を用
いて順次形質転換を行い、形質転換体よりプラスミドD
NAを順次分離し、プラスミドpKIs900,901
,902.910,911,912,920,921゜
922を得た。
1虞 ■−1)ニおイテ、pKIs109シリーズの代りにp
KIS108シリーズ(即ち、pKIs10800.1
0801.10802,10810.10811,10
812.10B20,10821.10822)を用い
ることにより、全く同様の操作を経てプラスミドpKI
s800,801.802,810,811,820,
821゜822を得た。
上記ベクターを用いた具体的な実施例を説明する。
(実施例1) マウス白血球ウィルスの逆転写酵素をコードしているp
ol遺伝子約2.3kb (キロ塩基対)を含むプラス
ミドp K P 1 ((「Proceeding N
ationaI Acade+*y 5cience(
PNAS)、LISAJvol、82.page494
4〜4948.1985)に示されているプラスミドp
sH1のクローンの5acl −Hindm (2,3
kb)をpUc18に組み換えたもの)2ggを、制限
酵素EcoRIlO単位と旧ndI[r1212単より
37℃で1時間処理し、0.7%アガロース電気泳動後
、逆転写酵素遺伝子を含む約2.3kbのDNA断片を
ゲルより切り出し、フェノール処理を行なうことにより
精製した。また、pKIs811 2終gを、制限酵素
EcoRI(10単位)と旧ndm (12単位)によ
り37℃で1時間処理し、同様に約2゜7kbのDNA
1!yr片を回収した。得られた2、3kbのDNA断
片0.1ルgと2.7kbのDNA断片0.1μgを混
合し、T4DNAリガーゼ(2単位)により16℃、1
2時間処理した。このDNA溶液を用いて大腸菌JM8
3株の形質転換を行ない、受容菌を、寒天1.5%、ア
ンピシリン1100IL/mu、X−gang、005
%を含むし寒天培地に塗布し、37℃にて一昼夜培養を
行ない、形質転換体コロニーを青色で得た。
この形質転換株を、L液体培地で37°C,12時間培
養し、アルカリ−5DS法でプラスミドDNAを調製し
、pKPBとした。
pKPB  2JLgを制限酵素EcoRI  (10
単位)、クレノー酵素(2単位)、最終濃度が各々0.
1mMのdATP、dGTP、dCTP、TTPの混合
物を加え、37°Cで1時間処理し、T4DNAリガー
ゼ(2単位)にて16°C’?? 12時間処理した後
、大腸菌JM83株に同様に導入した。白い形質転換株
のコロニーをL液体培地に植菌し、37℃で12時間培
養した後、アルカリ−3DS法でプラスミドDNAを調
製し、pKPWとした。
pKPWより、逆転写酵素のN太端側の余分なアミノ酸
配列を1合@、DNAを用いた部位特異的遺伝子変換を
行なって除去した。
pにpw  SILgを、制限酵素PvuII(18単
位)とNdel(20単位)により37°C11時間処
理し、0.7%アガロース電気泳動後、約2.2kbの
DNA断片を回収した。また、pKPWsggを、制限
酵素5cal (18単位)と脱リン醸酵素BAP (
0,2単位)により37℃、1時間処理し、同様に約5
kbのDNA断片を回収した。得られた2、2kbおよ
び5kbの両DNA断片を夫々0.6JLgづつ、およ
び50pmoiの第7表aに示す5′−リン酸化合成り
NA (40塩基)を混合し、100mMNaC1,6
゜6mMトリス塩酸(pH7,6)、amMMgC文2
.1mMβ−メルカプトエタノール溶液とし、100℃
で3分間処理した後、30℃で30分間処理した。この
DNA溶液17.2pJL、5mMdNTP (dAT
P、dGTP、dCTP、TTP)7p、9..10m
MATP3.BILlと、クレノー酵素(4単位)、T
4DNAリガーゼ(1単位)を加え、25°Cで3時間
処理した。このDNA溶液を用いて大腸菌JM83株の
形質転換を行ない、アンピシリンとX−gaMを含むL
寒天培地上で、青いコロニー)ン形成するクローンpK
Ppol−Nを得た。この突然変異体は約5%の頻度で
得られた。
pにPpol−N(逆転写酵素とβ−ガラクトシダーゼ
融合蛋白質をコードするプラスミド)に、合成りNA 
(第7表す及びC)を用いた部位特異的遺伝子変換で逆
転写酵素の純粋な領域と思われるC末端(Tl及びT2
)に終止コドンを導入した。
プラスミドpKP pot−N  5 g gを、制限
酵素5caI (18単位)と脱リン酸酵素BAP (
0,2単位)で37°C11時間処理し、同様に約4.
9kbのDNA断片を回収した。
また、pKP pal−N  5 p−1gを、制限酵
素Kpnl (50単位)とBindm (24単位)
により37℃で1時間処理し、同様に約2.9kbのD
NA断片を回収した。4.9kb及び2.9kbのDN
Agfr片をそれぞれ0.6JLgづつ、および50 
p m o nの5′−リン酸化合成りNA (第7表
C)を用いて上記と同様の操作により、白い形質転換株
の突然変異体及びp K P pol −NT 2を得
た。
以上の製造工程を第2図に示す。
得られたクローンについて逆転写酵素活性を測定した。
まず、逆転写酵素活性の測定法を説明する。
各クローンについて、大腸菌JM103株に導入したも
のを使用した。各プラスミドを持った大腸菌を、L液体
培地で37°C,122時間振う培養した培養液0.2
m文をM9液体培地(組成:11当りリン酸2ナトリウ
ム 18g、リン酸lカリウム 3g、塩化アンモニウ
ム 1g1食塩0.5g、硫酸マグネシム 1mM、塩
化カルシウム 0.1mM、pH7,4)(+0.2%
カザミノ酸+0.2%グリセロール+51Lg / m
 1チアミン)10mJLに加え、30℃で1時間振と
う培養した後、50ル文の200mMIPTGをそれぞ
れ加え、さらに30°Cで3時間振どう培養した。各培
養液を水中に1時間浸し、oD?:0をそれぞれ測定し
た0次にM9培地を用いて各試料を夫々0D73°が0
.2となるように希釈した後、O,1mMをマイクロ遠
心チューブに採取した。遠心して菌体を集めた後、緩衝
液(50mMトリス塩酸、0.5mMEDTA、0.3
MNaC1,pH7,5)で菌体を洗浄し、遠心して集
めた菌体を8JL文の同緩衝液に攪拌した後、1展見の
10mg/muリゾチーム溶液を加え、0°Cて15分
間処理した。さらに、1%トリトンX−100,10m
Mジチオスレイトール(DTT)1ル文を加え、0℃、
10分間処理し、各粗抽出液とした。得られた各粗抽出
液に、90p−1の反応溶液(30gg/mJLpol
y  rC(dG12−16)又はpo 1 y  r
 A (d G 12−16 ) 。
20ルMdGTP又はTTP、1100OCP/pmo
l  a−32P−dGTP、0.5mMM n Cl
 2又はM g Cl z 、 50 m M トリス
塩酸、pH8,3,20mMジチオスレイトール、60
mMNaCfL、0.1%NP−40)を加え、25°
Cで30分間処理した。反応終了後、反応溶液30ル文
を、DE−81デイスクにスポットし、2XSSC(組
成: 0.3MNaC1,0゜03Mクエン酸ナトリウ
ム)200mJLで5分間処理を3回行ない、99.5
%エタノール200m1で5分間処理後、空気乾燥した
乾燥したDE−81デイスクをバイアルに入れ、シンチ
レーションカウンターでチェレンコフ効果を用いてカウ
ントを測定したところ、第4図のようになった。
なお、チェレンコフ効果とは、透明な媒質中を高速荷電
粒子が通過する際、その速さが媒質中の光の速度よりも
大きい場合に、電磁波や光を発する現象をいう。
ベクターのみを含むクローンに比べ、pKPpol−N
には逆転写活性が認められた。pKPpol−NT2に
ついては、さらに活性が上昇していた。
更に、カリフラワーモザイクウィルスの逆転写酵素のア
ミノ酸配列より予想されるC末端(TI)に、同様に第
7表すに示す合成りNAを用いて部位特異的遺伝子変換
を行なった。
得られたクローンpKP pol−NTIは、第4図に
示したように、pKP pol−NT2より更に高い活
性を示した。
く     の トく く     ← ←く く     O トロ  t−L)   < <a< Φ     o     Q U<< く     く     O QOく <00 U<< ←     Φ     ロ ^唖   Aり   A1 1     A     Q (実施例2) 次に、モロニーマウス白血病ウィルスの変異型逆転写酵
素の発現プラスミドの作製法およびその逆転写活性につ
いて説明する。
モロニーマウス白血病ウィルスの逆転写酵素において、
他のレトロウィルス等と最も相同性の高いアミノ酸配列
の中に変異を挿入した。その結果、天然のものとよく似
た活性を示すものや、マンガンだけでなくマグネシウム
でも活性を示すもの、天然のものより活性の高いもの等
が得られた。
(作製法) モロニーマウス白血病ウィルスの逆転写酵素の最も相同
性の高いアミノ酸配列を含む領域を有するプラスミドp
BB9を作製した。逆転写酵素領域を含むクローンp 
S H1(’Proceeding NationaI
 Academy 5cience(PNAS)、US
AJvol、82.page4944〜4948,19
85)  5 、 gを、制限酵素BamHI  (2
0単位)で37°C11時間処理し、0.7%アガロー
ス電気泳動を用いて0.3kb (キロ塩基対)のDN
A断片を切り出し、フェノール処理を行なうことにより
精製した。一方、pKIs9002牌gを制限酵素Ra
m旧 (10単位)で37℃、1時間処理した後、同様
の操作を行なうことにより2.7kbのDNA断片を精
製した。上記の逆転写酵素領域の0.3kbとpKIs
900の2.7kbのDNA断片各々0.1ルgを混合
し、T4DNAリガーゼ(2単位)を用いて、4℃、1
2時間連結反応を行なった。友応液の一部を大腸菌JM
83株を用いて形質転換を行ない、受容菌を1.5%寒
天、アンピシリンtoogg/m文及びX−gal0.
005%を含むし寒天培地に塗布し、37°Cにて一昼
夜培養を行ない、青色の形質転換体コロニーを得た。
形質転換体コロニーをL液体培地(アンピシリンを1 
m l当り1100IL含む)10mfLに植菌し、3
7°Cにて12時間振どう培養を行ない、常法によりプ
ラスミドDNA  p B B 9を分離した。
pBB9 2hgを制限酵素5caI (18単位)と
脱リン酸酵素BAP (0,2単位)を用いて、37°
Cで1時間処理した後、0.7%アガロース電気泳動を
用いて約3kbのDNA断片を精製した。また、PBB
9 2JLgを、制限酵素EcoRI(20単位)とP
stI (20単位)を用いて37℃で1時間処理した
後同様の操作を行なうことにより、2.7kbのDNA
断片を精製し、以下の部位特異的遺伝子変換を行なった
上記のDNA断片各0.13Pgと、50 p m 。
文の5′リン酸化合成りNA (第8表aに示す)を用
いて、100℃で3分間処理した後、306Cで30分
間アニーリングを行ない、更にこのDNA溶液17.2
.1に5mMdNTP  7JLJ1と10mMATP
3.6JLl、クレノー酵素(4単位)およびT4DN
Aリガーゼ(1単位)を加えて、25℃で3時間処理し
た。このDNA溶液を用いて大腸菌JM83株に形質転
換を行ない、X−gal、アンピシリンを含むし寒天培
地にて形質転換体の白いコロニーを得た。この形質転換
体コロニーを10mJLのし液体培地に植菌し、37°
Cで12時間培養し、常法によりプラスミドDNA (
pBBD7)を分離した。
pBBD7  ZJLgを制限酵素5cal (18単
位)と脱リン酸酵素BAP (0,2単位)、を用いて
、37°Cで1時間処理し、0.7%アガロース電気泳
動を用いて3kbのDNA断片を精製した。
また、pBBD7 2hgを、制限酵素EcoRI  
(20単位)とPstl (20単位)を甫いて37℃
で1時間処理した後同様の操作で、2.7kbのDNA
′Ur片を精製した。これらの3kbと2.7kbのD
NA断片を夫々0.6JLgと、50 p m 。
又の5′リン酸化合成りNA (第8表すに示す)を用
いて、上記の方法により部位特異的遺伝子変換を行なっ
た。得られた形質転換体の青いコロニー24個を植菌し
、常法によりプラスミドDNAを分離した後、大腸菌J
M83株に形質転換した。
24枚のプレートよりそれぞれ青いコロニーを、L液体
培地に植菌し、培養後常法によりプラスミドDNA (
pBBX)を分離した。各々のDNAをジデオキシ法に
よるDNAシーケンシングを行ない、変換した塩基配列
及びアミノ酸を確認した。
各々のアミノ酸の変換したプラスミド2ILgを、制限
酵素Ba+*HI  (10単位)を用いて37℃で1
時間処理した後0.7%アガロース電気泳動を用いて0
.3kbのDNA断片を精製した。また、天然の逆転写
酵素発現プラスミドpKPpol −NTI(バリン)
5ggを、Bam旧 (50単位)を用いて37°Cで
1時間処理した後同様の操作を行なうことにより、約4
.7kbのDNA断片を精製した。この4.7kbのD
NA断片と各々のアミノ酸変異を含む0.3kbのDN
A@片をそれぞれ0.IJLgづつ混合し、T4DNA
リガーゼ(2単位づつ)を用いて4°Cで12時間連結
反応を行なった。
これらのDNA溶液を用いて大腸菌JM83株に形質転
換を行ない、アンピシリン、X−galを含むL寒天培
地にて形質転換体コロニーをそれぞれ得た。これらを、
L液体培地に植菌し、37°C112時間振どう培養を
行ない、常法によりプラスミドDNAを分離した。
以上の製造工程を第3図に示す。
これらはそれぞれ、pKP−TIL(ロイシン)、pK
P−TII (イソロイシン)、pKP−TIA(アラ
ニン)、pKP−TIF (フェニルアラニン)、pK
P−TIR(アルギニン)、pKP−TIK(リジン)
、PKP−TID (アスパラギン酸)、pKP−TI
N (アスパラギン)、pKP−TIM (メチオニン
)、PKP−TIG(グリシン)である。
これらのクローンについて、逆転写活性を測定した。結
果を第8表に示す。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の逆転写酵素発現プラスミ
ドの製造方法によれば、逆転写酵素の発現活性が極めて
高い逆転写酵素発現プラスミドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に使用するベクターの一例の遺伝子地図
、第2図は本発明の製造方法の一実施例を示す工程図、
第3図は本発明の製造方法の他の実施例を示す工程図、
第4図は逆転写活性を示すグラフである。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)【遺伝子配列があります】 〔但し、Aはアラニン(A la)、Cはシステイン(Cys)、Dはアスパラギン
    酸(Asp)、Eはグルタミン酸(Glu)、Fはフェ
    ニルアラニン(Phe)、Gはグリシン(Gly)、H
    はヒスチジン(His)、Iはイソロイシン(Ile)
    、Kはリジン(Lys)、Lはロイシン(Len)、M
    はメチオニン(Met)、Nはアスパラギン(Asn)
    、Pはプロリン(Pro)、Qはグルタミン(Gln)
    、Rはアルギニン(Arg)、Sはセリン(Ser)、
    Tはスレオニン(Thr)、Vはバリン(Val)、W
    はトリプトファン(Trp)及びYはチロシン(Tyr
    )を表す〕 で表されるアミノ酸配列を有する逆転写酵素発現プラス
    ミド。
  2. (2)第223番目のV(バリン)を、L(ロイシン)
    に置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆転写酵素
    発現プラスミド。
  3. (3)第223番目のV(バリン)を、I(イソロイシ
    ン)に置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆転写
    酵素発現プラスミド。
  4. (4)第223番目のV(バリン)を、A(アラニン)
    に置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆転写酵素
    発現プラスミド。
  5. (5)第223番目のV(バリン)を、F(フェニルア
    ラニン)に置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆
    転写酵素発現プラスミド。
  6. (6)第223番目のV(バリン)を、R(アルギニン
    )に置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆転写酵
    素発現プラスミド。
  7. (7)第223番目のV(バリン)を、K(リジン)に
    置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆転写酵素発
    現プラスミド。
  8. (8)第223番目のV(バリン)を、D(アスパラギ
    ン酸)に置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆転
    写酵素発現プラスミド。
  9. (9)第223番目のV(バリン)を、N(アスパラギ
    ン)に置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆転写
    酵素発現プラスミド。
  10. (10)第223番目のV(バリン)を、M(メチオニ
    ン)に置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆転写
    酵素発現プラスミド。
  11. (11)第223番目のV(バリン)を、G(グリシン
    )に置換してなる特許請求の範囲第1項記載の逆転写酵
    素発現プラスミド。
  12. (12)以下の(イ)〜(リ)の工程を含むことを特徴
    とする 【遺伝子配列があります】 〔但し、Aはアラニン(A la)、Cはシステイン(Cys)、Dはアスパラギン
    酸(Asp)、Eはグルタミン酸(Glu)、Fはフェ
    ニルアラニン(Phe)、Gはグリシン(Gly)、H
    はヒスチジン(His)、Iはイソロイシン(Ile)
    、Kはリジン(Lys)、Lはロイシン(Len)、M
    はメチオニン(Met)、Nはアスパラギン(Asn)
    、Pはプロリン(Pro)、Qはグルタミン(Gln)
    、Rはアルギニン(Arg)、Sはセリン(Ser)、
    Tはスレオニン(Thr)、Vはバリン(Val)、W
    はトリプトファン(Trp)及びYはチロシン(Tyr
    )を表す〕 で表されるアミノ酸配列を有する逆転写酵素発現プラス
    ミドの製造方法。 (イ)プラスミドpKP1より逆転写酵素をコードして
    いる遺伝子を分離する。 (ロ)マルチクローニングサイトを2個有し、該2個の
    マルチクロニングサイトの間に3種の終止コドンを挿入
    した中継ぎ塩基配列を有するベクターを、前記(イ)の
    分離操作で用いた制限酵素と同一の制限酵素を用いてD
    NA断片を分離する。 (ハ)前記(イ)及び(ロ)で得られたDNA断片を連
    結する。 (ニ)前記(ハ)で得られたDNA溶液により大腸菌の
    形質転換を行ない、青色の形質転換体コロニーを得る。 (ホ)前記(ニ)で得られたプラスミドを大腸菌に導入
    し、白色の形質転換体コロニーを得る。 (ヘ)この形質転換体よりプラスミドDNAを調製後、
    このDNAの逆転写酵素のN末端側の余分なアミノ酸配
    列を除去する。 (ト)このDNAを大腸菌に導入して形質転換を行ない
    、青色の突然変異体を得る。 (チ)この突然変異体のC末端に終止コドンを導入する
    。 (リ)この突然変異体を大腸菌に導入して形質転換を行
    ない、白色の突然変異体を得る。
  13. (13)さらに下記の工程を含む特許請求の範囲第2項
    記載の製造方法。 (a)プラスミドpSH1より逆転写酵素領域を含むD
    NA断片を切り出す。 (b)マルチクローニングサイトを2個有し、該2個の
    マルチクロニングサイトの間に3種の終止コドンを挿入
    した中継ぎ塩基配列を有するベクターを、前記(a)の
    分離操作で用いた制限酵素と同一の制限酵素を用いてD
    NA断片を分離する。 (c)前記(a)及び(b)で得られたDNA断片を連
    結する。 (d)前記(c)で得られた溶液により大腸菌の形質転
    換を行ない、青色の形質転換体コロニーを得る。 (e)前記(d)で得られたプラスミドに部位特異的遺
    伝子変換を行ない、この溶液を用いて大腸菌に形質転換
    を行ない、白色の形質転換体コロニーを得る。 (f)前記(e)で得られたDNAに対し、部位特異的
    遺伝子変換を行ない、青色の形質転換体コロニーを得、
    プラスミドを分離後大腸菌に形質転換する。 (g)前記(f)で得られたプラスミドを制限酵素を用
    いて処理しDNA断片を精製し、これを上記と同一の制
    限酵素を用いて処理した特許請求の範囲第2項の製造方
    法により得られる突然変異体と連結し、得られるDNA
    溶液を大腸菌に形質転換することにより形質転換体コロ
    ニーを得、次いでプラスミドDNAを分離する。
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