JPS6352881A - ヒトリゾチ−ム遺伝子を有する組み換えプラズミド及び組み換え体 - Google Patents

ヒトリゾチ−ム遺伝子を有する組み換えプラズミド及び組み換え体

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JPS6352881A
JPS6352881A JP19588586A JP19588586A JPS6352881A JP S6352881 A JPS6352881 A JP S6352881A JP 19588586 A JP19588586 A JP 19588586A JP 19588586 A JP19588586 A JP 19588586A JP S6352881 A JPS6352881 A JP S6352881A
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JP
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human lysozyme
ply
gene
plasmid
recombinant plasmid
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JP19588586A
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Hideyuki Gomi
五味 英行
Hideo Yasukui
安喰 英夫
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2462Lysozyme (3.2.1.17)

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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】 本発明は、ヒトリゾチーム遺伝子を含有する組み換えプ
ラズミド及び組み換え微生物に関する。
更に具体的には、本発明は化学的に合成したヒトリゾチ
ーム遺伝子を含有する熱により増幅可能なブラズミド或
いは該プラズミドを保持する組み換え微生物に関する。
ヒトリゾチームはヒトの涙、唾液、鼻粘液、乳、リンパ
腺、白血球等に見出される酵素蛋白質であり、N−アセ
チルグルコサミンと、N−アセチルムラミン酸量のβ−
1,4結合を加水分解するムラミダーゼとしての酵素活
性を有していることが知られている。ヒト乳由来のリゾ
チームは、下記の配列で示される130個のアミノ酸か
らなることが知られている。〔例えば、船津ら「溶酸酵
素」55〜58頁 講談社すイエンティフィク(197
7)参照〕 L’  ys−Va l−phe−Glu−Arg−C
ys−Glu−Leu−Ala−Alorg −Thr
−Leu−Lys−Arg=Leu−Gly−Met−
Asp−Gly−T”yr−A”rg−Gl y−I 
1e−3er−Leu−Ala−A、Sn−Trp−M
et−C3゜ys−Leu−Ala−Lys−Trp−
GIu−3er−Gly−Tyr−Asn−T40hr
−A”rg−Ala−Thr−Asn−Tyr−Asn
−Ala−Gly−Asp−A”rg−3er−Thr
−Asp−Tyr−Gay−11e−Phe−Gln−
T Ie−A”5n−3”er−Arg−Tyr−’l
’rp−Cys−Asn−Asp−Gly−Lys−T
”hr−Pro−Gly−Ala−Va  1−Asn
−Ala−Cys−Hi  s−1,eu−3”er−
C”ys−3er−Al  a−Leu−Leu−Q”
In−As p −Asn−I  1e−A”Ia−A
sp−Ala−Va  I−Ala−Cys−Ala−
Lys−Arg−Va I −V”’  a l −A
”’  rg−Asp−Pro−Gln−Gly−11
e−Arg−Ala−Trp−V”Oa  l −Al
a−Trp−Arg−Asn−Arg−Cys−Gin
−Asn−Arg−A”’  5p−V”’  a  
1−Arg−Gln−Tyr−Val−Gin−Gly
−Cys−Gly−VI30 a l ヒトリゾチームは種々の細菌を溶解する作用を有し、食
品等の防腐剤あるいは医薬品としては抗菌剤、非アレル
ギー性の抗炎症薬として利用する事ができる。
ヒトリゾチームはヒトの乳、尿等から単離する事ができ
るが、医療等を目的とする工業的生産の要求を満たすに
は効率が悪く実用的ではない。組換えDNA技術による
ヒトリゾチームの生産に関しては既に報告されている(
特開昭6l−78383)。
本発明者らは、翻訳活性を上昇させる目的でメツセンジ
ャーRNAの構造を種々研究し翻訳開始コドン(ATG
)及びライボゾーム結合部位(別名シャインーダルガー
ノ領域)が相補する塩基と水素結合を形成しないような
二次構造を形成するとき、翻訳活性が著しく上昇するこ
とを見出した。
さらに、35℃以上で細胞内の75%までプラスミドが
蓄積するため蛋白の大量発現が可能であるプラスミドp
McR735と温度により転写の誘導をかけることがで
きる強力な転写活性をもつλPLプロモーターを組み合
わせ、大量発現可能な発現ベクターを構築し、これに上
記のヒトリゾチーム遺伝子を挿入したとき、ヒトリゾチ
ームが効率よく大量に発現することを見出し、本発明を
完成した。
以下に本発明について具体的に説明する。
1、合成りNAフラグメント 本発明により提供される転写体mRNAの二次構造にお
いて、ライボゾーム結合部位(シャインーダルガーノ領
域)及び翻訳開始部位が相補的な塩基と水素結合を形成
しない構造をとるmRNA配列を与えるDNAフラグメ
ントの具体例として下記の配列のDNAを挙げることが
できる。
5°端CGTAAGTCAGTGAAAAACTTAG
GAGGGTTTTTAAATGAAAGTTTTCG
AACGTT3”端この様な配列を有する上記の2本積
D N Aは、以下の様に合成することができる。
先ず、以下にしめした様にCn−1〜Cll−4と名付
けたオリゴデオキシリボヌクレオチドを化学的に合成す
る。
cm−i : so GATCCTAACGTAAGT
CAGTGAAAAAC3’ Cn−2: 3° GATTGCATTCAGTCAC
TTTTTGAATCCTC5’Cm−3:  5” 
TTAGGAGGGTTTTTAAATGAAAGTT
TT   3゜Cn −4:  3’  CCAAAA
ATTTACTTTCAAAAGC5’ 各フラグメントの合成法としてはジエステル法、トリエ
ステル法、及びホスファイト法があり、固相法、液相法
がある。
Cll−1〜CI[−4と名付けたオリゴデオキシリボ
ヌクレオチドの合成は、固相法ホスホアミダイド法を利
用したModel 380 D N Aシンセサイザー
〔アプライドバイオシステムズ(Aρplied Bi
osystems)社〕により容易に行うことができる
化学合成したオリゴヌクレオチドは脱保護操作の際、安
定な親油性の保護基を利用して逆層分配カラムによる高
速液体クロマトグラフィー(HP LC)で他の未反応
混合物から分離精製することができる。 次に、その保
護基をはずし精製すれば目的とするオリゴヌクレオチド
を得ることができる。 得られたCn−2、CIr−3
のフラグメントの5゛側をT4ポリヌクレオチドキナー
ゼを用いてリン酸化し、CII−I CU−4とT4D
NAリガーゼで結合した後再びT4ボリヌクレオチドキ
アーゼを用いてリン酸化し、上に示した5゛側にS a
 u 3 Alサイト、3°側にTaqlサイトを有す
る二本鎖フラグメントを合成する。
このようにして得られたDNAフラグメントをヒトリゾ
チーム遺伝子の残りの部分と結合した後、これを発現プ
ラズミドベクターに挿入することにより本発明の組み換
えプラスミドを構築することができる。
2、ヒトリゾチーム遺伝子の調整 本発明のヒトリゾチーム遺伝子は、例えば特開昭61−
78383  或いは特開昭61−78387で記載さ
れているヒトリゾチーム遺伝子を含む組換えプラスミド
pPLHLY−1を制限酵素Taqlで消化し、得られ
たヒトリゾチーム遺伝子を含む断片を常法により単離し
、上記の合成りNAフラグメントをT4DNAリガ−ゼ
で結合し、5au3AIで消化したフラグメントを発現
プラスミドpMY12−6Amp−1に挿入したpPL
HLY−2より5au3AIで切断することにより調製
することができる。具体的には、図面1及び2を参照さ
れたい。
プラスミドpPLHLY−2を保有するE、coli 
294は工業技術院微生物工業技術研究所に寄託されて
いる(微工研菌寄第 8842号) 3、プラスミドベクターの作成 発現ベクターのうち好ましい具体例は、本発明の目的に
かなうよう特別に工夫されたpsM221 、222゜
231.232である。ps阿221,222,231
,232はρMY12−6Amp−1及びpMcR73
5から造成する事ができる。psM221.222はp
McR735のEcoRI部位にpMY12−6Amp
−1のλPLプロモーターを含むEcoRI 、Sal
 n断片(約3.0kbp)を挿入する事によって造成
することができる。またpsM231 、232はpM
cR735のXho I及びtrindn[部位間の小
断片をpMY12−6Amp−1(7)λPL7’ロモ
ーターを含むEcoRI −5al n断片(約3.0
kb)と置き換えることによって造成する事ができる。
具体的には、実施例及び図面2及び3を参照されたい。
pMY126Amp(およびpMcR735については
、公知であるが、以下にその造成法を示した。
pMY12−6 Amp−1はpMY12−6(例えば
Tsurimoto ら、Mo1.Gen、Genet
、18779〜86(1982)参照)とpBV234
(例えばOh t、5ubo ら、Gene 2024
5〜254(1982)参照)とから以下のようにして
造成する事ができる。
pBV234をPst Iで切断し、アンピシリン耐性
遺伝子の一部を含む約2.6Kbpの断片をとり出し、
pMY12−6のPstl切断部位にアンピシリン耐性
遺伝子が再生する様に挿入してpMY12−6 Amp
を得る。
pMY126 AmPをBamHIで限定分解した後、
その粘着末端をDNAポリメラーゼ(クレノーフラグメ
ント)を用いて修復し、DNAリガーゼで連結して、p
BV234由来のDNA断片中に含まれるBam1ll
切断部位のみが消失したpMY12−6 Amp−1を
得る。
pMcR735は、pKN410(例えばUhlinら
、Gene 691〜106(1979)参照)をEc
o RIで処理して得られる約7.5Kbpのプラスミ
ドのHha 1部位に、pBR325(例えばBoli
var、Gene 4121(1978)参照)のクロ
ラムフェニコール耐性遺伝子を含む約1.3KbPの)
lha i断片を挿入して得られた約6.8Kbpのプ
ラスミドのAva II部位に更にpML 21(例え
ばHersfieldら、J、BacLeriol、1
26447(1976)参照)のカナマイシン耐性遺伝
子を含む約1.IKbpのAva n断片を挿入して造
成することができる(三木、遺伝子組換え実用化技術第
4集107〜116(1983)参照)。
4、ヒトリゾチーム遺伝子のプラスミドベクターへの導
入 前記1,2の様にして合成したヒトリゾチーム遺伝子を
、上記3のプラスミドベクターの挿入部位に組込む。
組込み操作そのものは分子生物学の分野で公知の常法に
従って行うことができる。具体的な方法については後記
の実施例を参照されたい。
方向性の判定 プラスミドに組込まれたヒトリゾチーム遺伝子の方向性
の判定は、遺伝子内に含まれる特定の塩基配列を認識す
る制限酵素(例えばAatlI、Taq■等であり図面
4を参照されたい。)でその部位を切断し、遺伝子外の
特定部位を別の制限酵素を用いて切断して得られた断片
のサイズをアガロースゲル電気泳動等の通常用いられて
いる方法で分析する事により行う事ができる。
5、形質転換 (1)宿主菌 ヒトリゾチーム遺伝子を組込んだ組換えプラスミドを用
いて形質転換させる宿主細胞の大腸菌での具体例はE、
 coli294 (例えばBackman 、 Pr
oc 、 Natl 、Acad、Sci、USAユ4
174〜4178(1976)参照)である。
ヒトリゾチーム遺伝子を組込んだ組換えプラスミドによ
る形質転換は上記の宿主に限定されるものではなく、公
知の種々のE、coli K−12株誘導体(例えばB
achmann、Bacteriol、Rev、365
25〜557(1972)参照)を使用することができ
る。
これらのE、coli K−12株誘導体の多くのもの
は公認の微生物機関、例えばAmerican Typ
e Cu1ture Co11ection(ATCC
)、に寄託されており、そこから分譲が可能である(例
えばATCCカタログ参照)また分子生物学の分野で公
知の如く、適当なベクターを選べばより広範囲の細菌種
より適当な宿主を選択する事も可能である。
(2)形質転換 形質転換操作そのものは、分子生物学の分野で公知の常
法に従って行う事ができる(例えばCohenら、Pr
oc、Natl、Acad、Sci、1JSA、 69
.2110〜2114(1972)及びManiati
sらMo1ecular Cloning、249〜2
53 (1982)参照)。
(3)形質転換体 形質転換体の一具体例は、E、 colt 294をp
LY−14、pLY−15,pLY−16及びpLY−
17で形質転換させて得た形質転換体であって、本発明
では、それらをE。
coli 294(pYL−14)、E、 colt 
294(pLY−15)、E。
coli 294(pLY−16)及びE、 colt
 294(pLY−17)と命名し、工業技術院微生物
工業技術研究所に各々徽工研菌寄8866号、8867
号、8868号、8869号として寄託されている。
6、ヒトリゾチームの生産 この様にして得た形質転換体を、分子生物学および醗酵
学の分野で公知の方法に従って培養すれば、ヒトリゾチ
ームが生産される。
ヒトリゾチームは公知のラジオイムノアッセイ(例えば
YuzurihaらChem、Pharm、Bull、
272802〜2806 (1979)及びYuzur
ihaらChem、Pbarm、Bull、26908
〜914(1978)参照)、酵素活性測定法(例えば
5idhanら、Agric、Biol、Chem、4
51817〜1823(1981)及びMorsky 
Anal、Biochem、12877〜85(198
3)参照”)SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動
のクマジープリリアントブルーR−250による発色等
を用いて検出、定量することができる。
また生産したヒトリゾチームは生化学及び醗酵学の分野
で公知の常法を適宜組合せて回収、精製することができ
る。前述したようにD N A技術によるヒトリゾチー
ムの生産に関しては報告されているが、(特開昭6l−
78383)本発明により多量のヒトリゾチームを生産
することが可能になったため回収、精製操作も容易とな
った。
具体的事項に関しては、後記の実施例を参照されたい。
実施例 DNAフラグメントの人 上に示した様に設計したフラグメントCn−1〜Cn−
4のフラグメントを固相法ホスホアミダイド法を利用し
たModel 380 DNAシンセサイザー〔アプラ
イドバイオシステムズ (Applied Biosy
stems )社製〕により合成した。
ヌクレオシドを導入したシリカ樹脂および完全に保護し
た4種のジイソプロピルホスホアミダイドは市販のアプ
ライドバイオシステムズ (AppliedBiosy
stems )社製のものを用いた。
合成法の詳細は下記の通りである。
完全に保護したヌクレオシドを導入したシリカ樹脂(1
)カラムをトリクロロ酢酸を含むジクロロメタン溶液で
室温2分間処理することにより5゛位水酸基のジメトキ
シトリチル(以下DMTr)保護基を除去し、ヌクレオ
シドの導入されたシリカ樹脂(If)とした。 次に、
完全に保護したジイソプロピルホスホアミダイドCII
I)をテトラゾール共存下アセトニトリル中室温で3分
間縮合させた。
(I)、(II)及び(I[l]は以下の通りである。
OCOCHzCHzCON HCHzCHzCHz  
 PPニジリカ樹脂、B=Abz、Gi bu、Cbz
、TCI)=R1ニジメトキシトリチル基 (n) =R1: H CH(CI(:+) z (III)    B=Abz、Gibu、Cbz、T
ジメチルアミノピリジン、ルチジンを含むテトラヒドロ
フラン中無水酢酸で室温4分間樹脂を処理してシリカ樹
脂(II)の5′水酸基をアセチル化し、ルチジン、水
を含むテトラヒドロフラン中ヨウ素で1分間酸化して5
価のリン酸トリエステルとした。 以下4種のジイソプ
ロピルホスホアミダイド(I[r)を順次使用し脱ジメ
トキシトリチル化、縮合反応、アセチル化、酸化反応を
繰り返すことにより保護したオリゴヌクレオチドフラグ
メントを合成した。 最後の縮合後樹脂をトリエチルア
ミンを含む・チオフェノールのジオキサン溶ン夜で50
分間処理し、リンの保護基をはずし、30%アンモニア
水で1時間処理することによりオリゴマーを樹脂より切
り離した。 回収したオリゴマーは30%アンモニア水
10mjl!で55〜60”C5時間処理することによ
り塩基のアミノ基を脱保護し、高速液体クロマトグラフ
ィーで逆相系担体(μmBondapak C1B、ウ
ォーターズ社′M)を用い、0.1モル酢酸トリエチル
アミン緩衝液(pH7,0)中ア七ト二トリルの直線濃
度勾配による溶出でジメトキシトリチル基をもつオリゴ
マーを精製した。 次に、80%酢酸水1m6で室温2
0分間処理することによりジメトキシトリチル基を除去
した。脱保護したオリゴマーは高速液体クロマトグラフ
ィーで逆相系担体(YMC−packAM−324山村
化学研究所社製)を用い0.1モル酢酸トリエチルアミ
ン緩衝液(pH7,0)中アセトニトリルの直線濃度勾
配による溶出、更にイオン交換系担体(TSK  ge
lDEAE−23W、東洋曹達社製)を用い20%アセ
トニトリルを含むギ酸アンモニウム緩衝液の直線濃度勾
配による溶出およびゲル濾過にて精製し、cn−i〜C
11−4を各々3.9.4.6.2.4.2.60D2
60ユニツト得た。
上記4種の合成オリゴヌクレオチド(Crl −1〜C
n−4)をアニーリングし、次いでクローニングした。
 まず、Cm−2、Cm−3111片各10℃gを66
mM1−リス塩酸(pH7,5) 、1011MM g
 C1z、1mMATP、1mMスペルミジン、55単
位T4ポリヌクレオチドキナーゼ(宝酒造)を含む10
0μ!反応液で37℃、1時間反応させ、5゛末端をリ
ン酸化した。
反応液をフェノール:クロロホルム混液で抽出後、エタ
ノール沈殿でDNAを回収した。 このCU−2、CI
[−3断片5μgと未処理のC11−1、CU−4断片
4pgとを66mM)リス塩酸(pH7,5) 、10
mMMgC,j2z、1mMATP、1mMスペルミジ
ン、1750単位T4リガーゼ(宝酒造)を含む200
μ!反応液中で16℃、越夜で反応させた。 反応によ
り生じたCn−1〜C■−4断片の結合物をフェノール
:クロロホルム混液で抽出後、エタノール沈殿により約
10μgの精製DNA断片として回収した。
次に、この断片をヒトリゾチーム遺伝子に結合させるた
めに以下のことを行った。
コンセンサス5Dfi、JT域を有する418bpのヒ
トリゾチーム遺伝子を上述の大腸菌用発現ベクターpM
Y12=6Amp−1に組みこんだpPLHLY−1(
特開昭61−78383、或いは特開昭61−7838
7に記載の方法で製造できる)220μgを10mM)
リス塩酸(pH7,5) 、10mMMgCj2z、5
0mMNaCl 、、1mMDTT存在下、640単位
の制限酵素TaqIを加え800μl中で65℃、1時
間反応させ生じた662bpの断片を5%ポリアクリル
アミドゲル電気泳動で分離し該結合物を含むゲルを切出
し、該結合物を電気泳動的に溶出しブタノールで濃縮し
、フェノール:クロロホルム混液で抽出後、エタノール
沈殿により約10μgのDNAを回収した。このDNA
Iμgと先はどのCn−1〜Cll−4結合吻2.5μ
gを66mM)リス塩酸(pH7,5) 、6.6mM
MgC12,10mMDTT、1mMATP、350単
位T4DNAリガーゼ存在下で、30μlの反応液中1
6℃、越夜で反応させた。この反応で生じた結合物を1
0mM)リス塩酸CpH7,5) 、50mMNacI
、10mMMgCj2z、1mMDTT、30単位の制
限酵素5au3AI存在下、40μl中、37℃、20
時間で反応し、切断した。反応液をフェノール:クロロ
ホルム混液で抽出後、エタノール沈殿でDNAを回収し
た。この断片を20μl中前記の条件で5.5単位のT
4ポリヌクレオチドキナーゼと37℃、1時間反応させ
、5′末端をすべてリン酸化した。この439bpの断
片を5%ポリアクリアミドゲル電気泳動により分離回収
した。 この断片中には先の合成オリゴヌクレオチドを
含む全ヒトリゾチーム遺伝子が存在する。  このDN
A断片を大腸菌用発現ベクターpMyi 2−6A2−
6Aに組みこみ、大腸菌でヒトリゾチームを発現させる
ブラズミドpPLHLY−2を構築した。 先ずpMY
12−6Amp−11,5μg   を50+nM)リ
ス塩酸(pH7,5) 、100mMNa C1−10
mMMgC1z、1mMDTT、60単位の制限酵素B
amHIの存在下、60μβ中、37℃、12時間反応
させた。
エタノール沈殿でDNAを回収後、60μl中IMトリ
ス塩酸(pH8,0)及び2単位のアルカリ性フォスフ
ァターゼで65”c、1時間処理し、5゛末端のリン酸
基を除去した。その後、フェノール:クロロホルム混合
液で抽出後、エタノール沈殿でDNAを回収した。 こ
のベクター0.1μgと先はどの439bp断片を20
μl中350単位のT4DNAリガーゼを含む反応液で
16℃、越夜で反応させた。 この反応液を使ってカル
シウム処理した大腸菌294株を形質転換した。
アンピシリン耐性菌を50mg/i!アンピシリンを含
むし寒天培地(10g#ポリペプトン、5g/lイース
トエキストラクト、5g/I  NaC1゜1.5%寒
天)上で選択した。 得られたコロニーよりプラズミド
DNAをアルカリ法(Molecular Cloni
ng (1982) CI5)により抽出、精製し、各
種制限酵素で切断して切断パターンを解析しヒトリゾチ
ーム遺伝子が組み込まれたものを選び294株に導入し
、大腸菌294 (pPLHLY−2)株を調整した。
この大腸菌294 (pPLHLY−2)を工業技術院
微生物工業技術研究所に寄託した(微工研菌寄第884
2号)。
、ベクターの8周 プラズミドpMY 126 AmP−1100μgを5
0mMTris −HCI pH7,5,10mM M
gCIz、1mM DTT、100mM NaC1,1
50単位の制限酵素EcoRIを含む500μlの反応
液中で37℃、4時間消化後175mM NaCIにし
、400単位の制限酵素 Sal Iを含む800μl
の反応液中で37℃終夜消化した。反応後1%アガロー
スゲル電気泳動を行って生じた約3.OKbρの断片を
分離し、電気的に溶出し、ブタノールで濃縮し、フェノ
ール抽出後エタノール沈殿により10℃gのDNAを回
収した。 次にこのDNA 2μgを67mMTris
 −HCI pH8,8,6,7mM MgC1z、 
10mM 2−メルカプトエタノール、 6.7 pH
EDTA、 16.6mM (NH,)ts04.33
0 、uM dNTP(dATP、dGTP、dCTP
及びdTTP)及び3.2単位のT4DNAポリメラー
ゼを含む30μlの反応液中で37℃、1時間反応させ
た後フェノール抽出、エタノール沈殿を行った。
一方、ブラズミドpMcR73520℃gを50mM 
Tris何(C1,pH7,5,10mM MgCIz
、100mM NaC1,30単位の制限酵素旧ndl
[I及び40単位の制限酵素Xho Iを含む200μ
lの反応液で37℃、8時間消化した後、フェノール抽
出、エタノール沈殿を行った。
次にこのDNAを67mM Tris−HCI pH8
,8,6゜7mM MgC1z、10mM 2−メルカ
プトエタノール、6.7μM EDTA、16.6mM
 (NH4)2SO,、,330uM dNTP(dA
TP、dGTP、dCTP及びdTTP)及び5単位の
T4DNAポリメラーゼを含む30μlの反応液中で3
7℃、1時間反応させた後フェノール抽出、エタノール
沈殿を行った。
更にこのDNAをLM Tris −)ICI pH8
,0および2単位のアルカリ性フォスファターゼを含む
80μβの反応液中で65℃、1時間反応させた後フェ
ノール抽出、エタノール沈殿を行った。
上記の処理を施したPMCR7350,5μg及びpM
Y12−6 Amp−13,0Kbp断片0.3 pg
を20mM Tris −1(CI pH7,6,10
mM MgC1z、10mM DTT、5mM ATP
及び5単位のT4DNAリガーゼを含む30μlの反応
液中で室温45時間インキュベートして連結させた。
次にこの反応液を用いて大腸菌E、 coli 294
株を形質転換し、クロラムフェニコール抵抗性(25℃
g/ml)の形質転換体を得た。これらの形質転換体よ
りブラズミドDNAを調製し、制限酵素開裂パターンの
分析を行って図2に示される様な発現ベクターpsM2
31 、95M232を含む形質転換体を選びだした。
同様にプラズミドρMCR735をEcoRTで消化し
、ポリメラーゼ反応、アルカリ性フォスファクーゼ処理
をした後pMY12−6 Amp−13,0Kbp断片
と連結し、大腸菌E、col 1294株を形質転換し
、カナマイシン抵抗性(50μs/m ] )の形質転
換体を得た。これらの形質転換体よりブラズミドDNA
を調製し、制限酵素開裂パターンの分析を行って図面3
に示されるような発現ベクターpsM’221 、 p
sM222を含む形質転換体を選びだした。
光里紙換え体■作成 ブラズミドpsM2215μgを50mM Tris 
−HCI pH7,5,10mM MgCL、1mM 
DTT、100mM NaCI及び36単位の制限酵素
Ba用旧を含む30μlの反応液中で37゛c、4時間
インキュベートした後、フェノール抽出。
エタノール沈殿を行った。
次にこのDNAを1% Tris −HCI pH8,
0及び1゜5単位のアルカリ性フォフアスターゼを含む
50μlの反応液中で65℃、1時間インキューベー)
した後フェノール抽出、エタノール沈殿を行った。
ブラズミドpPLHL−276μgを10mM Tri
s−HCIpH7,5,10mM MgC1z、 1m
M DTT、 50mM NaC1及び150単位の制
限酵素5au3AIを含む500μlの反応液中で37
°C112時間インキユヘートした後5zポリアクリル
アミドゲル電気泳動を行い、439bpのヒトリゾチー
ム遺伝子を回収した。
上記psM2210.5μg及びヒトリゾチーム遺伝予
約0.1ttgを20+nM Tris−HCI pH
7,6,10mM MgCl2.10mM DTT、5
mM ATP及び5単位のT4DNAIJガーゼを含む
20pβの反応液中16°C112時間インキュベート
して連結させた。
次にこの反応液を用いて、大腸菌E 、coli294
株を形質転換し、カナマイシン抵抗性(50pg /m
l)の形質転換体を得た。
これらの形質転換体よりブラズミドDNAを調製し、制
限酵素開裂パターンの分析を行って図面3に示される様
なヒトリゾチーム遺伝子がλPLプロモーターと同一方
向に挿入された組換えプラズミドpLY−14を含む形
質転換体を選びだした。この形質転換体をE、coli
 294(pLY−14)と命名した。
プラズミドpsM222 、 psM231 、 ps
M232を用いて、上記と同様にして、そのBamH1
部位にヒトリゾチーム遺伝子を挿入し、E、coli 
294株を形質転換した。得られたクロラムフェニコー
ル抵抗性(PSM222の場合はカナマイシン抵抗性)
の形質転換体よりプラズミドDNAを調製し、制限酵素
開裂パターンの解析を行って、ヒトリゾチーム遺伝子が
λPLプロモーターと同一方向に挿入された組換えプラ
ズミドを選びだした。この形質転換体をそれぞれE、c
olt 294(pLY−15)、E、 coli 2
94(pLY−16)、E、 coli 294(pL
Y−17)と命名した。
−九ズl:展づ11里 E、 coli 294(pLY−14)を5mAの修
正し培地(10g/lポリペプトン、5g/lイースト
エキストラクト、5 g#!NaCl、 50mg/ 
iカナマイシン)に接種し、30℃で一夜培養した。培
養液1 mlを新たな上記培地100m lに加え、3
0℃で1〜6時間培養した後、42℃で誘導し、さらに
2〜10時間培養を継続した。
E、 coli 294(pLY−15)、E、 co
lt 294(pLY−16)、E、 coli 29
4(pLY−17)に関しても上記と同様にして培養し
た(E、coli 294(pLY−16)、E、co
li 294 (pLY−17)に関しては、培地に2
5mg/I!クロラムフェニコールを加える)。 各々
については、適当時間培養した後、1.5mA!培養液
をとり菌体を遠心分離した。
一九ズlニメ弓(社)【髪 大腸菌294 (PPLHLY−2)株及び大腸菌29
4(pPLHLY−1)株で発現されたリゾチームの検
出、定量はウェスタンブロッティングを用いたラジオイ
ムノアッセイ法で12!ii−プロティン−Aにより定
量した。
大腸菌294 (PPLHLY−2)株及び大腸菌29
4(pPLHLY−1)株を100mj!修正り培地(
10g#!ポリペプトン、5 g/ 12  イースト
エキストラクト、5g/l  NaC1,50mg/j
!  7ンピシリン)で30℃で振盪培養し、0D66
゜0.2に達した時点から2時間ごとに1.5+nj!
培養液をサンプリングした。
集めた菌体は以下の方法により定量した。まず培養液1
.5+++1の菌体を3種の異なる量の標品のリゾチー
ムとともにLaemmliの方法(Laemmli 、
 Nature227.680 (1970))に従っ
て1710量を15%5DS−ポリアクリルアミドゲル
電気泳動により分離した。 次にトランスファーバッフ
y−,(25mMトリス、192mMグリシン、pH8
,3,15%MeOH,0,1%5DS)中ゲルのタン
パク質をニトロセルロース膜(S&5BA85)上に電
気泳動的に移行させたく4℃、30 V、  12時間
)。ニトロセルロース膜は、2%BSA (ウシ血清ア
ルブミン)を含むPBSバッファー(リン酸緩衝溶液)
中37℃、1時間反応し、蛋白の吸着していない部分を
ブロックした後、0.05%’l’ween20.  
リゾチーム抗体(ミドリ十字製)を加え37℃、3時間
反応した。
PBST (0,05%7’ween20を含むPBS
)で洗浄後、2%BSAを含むTBST(50mM)リ
スバッフ7−pH8,0,0,9%NaC1,0,05
%Tween20)中、+zsl−プロテインA 10
μCi (アマ−ジャム社製)と37°C170分反応
した。  TBSTで洗浄後、オートラジオグラフィー
を行い、14.7 Kダルトンに相当するバンドを切取
りγ−カウンターにより放射能量を測定した。 大腸菌
由来のリゾチームは3種の異なる量の標品のリゾチーム
により作成した検量線を基準にして定量した。この方法
により大腸菌中のりゾチームを経時変化をおって定量し
たのが図5である。pPLHLY”lでは6時間後に3
5 μg / m 12 cultureの発現量がみ
られたのに対し、pPLHLY−2の場合は8時間後に
最高68μg/ m 1 cultureの発現がみら
れた。
大腸菌294 (pPL)ILY−2)株及び大腸菌2
94(pLY−14) 、大腸菌294(ρLY−15
) 、大腸菌294(pLY−16)、大腸菌294(
ρLY−17)株で発現されたリゾチームの検出、定量
は、15%5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動に
よる分離後、コマジ−ブリリアントブルーR−250に
よる発色をデンシトメーターで測定することにより行っ
た。
まず、培養液1.5mA菌体を3種の異なる量の標品の
リゾチームとともにLaemmliの方法(Laemm
liNature 227680(1970))に従っ
て1/10世を15%5DS−ポリアクリルアミドゲル
電気泳動により分離した。次の染色液(10%酢酸、2
5%イソプロピルアルコール0.025%、コマジ−ブ
リリアントブルーR−250)中、37℃3時間振とう
した後、脱色液(20%メタノール、10%酢酸)で数
回脱色し、ヒトリゾチームの量をコンピユーテイングデ
ンシトメーターACD−18型(アト−株式会社製)で
定量した。
結果の一例をあげれば下記の通りである。
E、co1i294(pLY−14)  0.26  
6  7.6%E、co1i294(pLY−15) 
 0.26  6  6.0%E、co1i294(P
LY−16)   0.26   6   5.1  
%E、co1i294(pLY−17)   0.26
   6   4.8 %E、coli294(pPL
HLY−2) 0.26   6   3.5 %発明
の効果 pPLHLY−2とpPLHLY−1ではヒトリゾチー
ム遺伝子のSD配列よりATGコドンまでの塩基配列の
み異なるためヒトリゾチームの発現はこの合成りNAに
由来する領域に依存していることは明らかである。
又、E、coli294(pPLHLY−2)  とE
、col 1294(pLY−14) 、 E、col
 1294 (pLY−15) 、 E、 col 1
294 (pLY−16) 、 E、c。
!1294(pLY−17)では、発現ベクターのみ異
なるため、ヒトリゾチームの発現の差は各々のプラスミ
ドであるpsM221.psM222.ρ5M231.
ρ5M232の差に依存するものである。
【図面の簡単な説明】
図面1は、ヒトリゾチーム遺伝子を含む組換えプラスミ
ドρPLHLY−1(特開昭61−78383或いは特
開昭61−78387に記載)を合成フラグメントを用
い5D−ATG領域を改変したヒトリゾチーム遺伝子の
発現ベクターρMY 12−6 Amp−1へのクロー
ニングを示したものである。 図面2は熱によって増幅可能な発現用ベクターpSM2
31,232及び発現用組換えプラスミドρLY−16
,17の作成法を示したものである。 図面3は熱によって増幅可能な発現用ベクターpsM2
21,222及び発現用組換えプラスミドpLY−14
,15の作成法を示したものである。 図面4は、pPLHLY−2に挿入されているヒトリゾ
チーム遺伝子の塩基配列および制限酵素認識部位を示し
たものである。 図面5は、大腸菌294 (pPLHLY−2)株、大
腸菌294(pPLHLY−1)株によるヒトリゾチー
ム発現量を示したものである。 図面の浄書(内容に変更なし) 図面5 ヒトリゾチームの発現 時間 図面2 図面の浄書(内容;:変更なし) >  刀 A’7^− 図面3 図面の浄11F(内容に変更なし) 手続補正書(方式) 昭和61年11月10日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)転写体mRNAの二次構造において、ライボゾーム
    結合部位及びヒトリゾチームの翻訳開始部位が水素結合
    を形成しない配列のライボゾーム結合部位及びヒトリゾ
    チーム翻訳開始部位をコードするDNA断片 5′端CGTAAGTCAGTGAAAAACTT¥A
    GGAGG¥GTTTTTAA¥ATG¥AAAGTT
    TTCGAACGTT3′端 (上記のDNA配列中、下線を付したATGは翻訳開始
    コドンを表し、該コドンより下流はヒトリゾチームをコ
    ードするDNA配列の一部を表す。 下線を付したAGGAGGはライボゾーム結合部位を表
    す) を5′端に有するヒトリゾチーム遺伝子を含み宿主細胞
    中で熱によって増幅可能であって、温度で誘導可能であ
    り、かつヒトリゾチームを発現することを特徴とする組
    み換えプラズミド 2)ヒトリゾチーム遺伝子が下記のヌクレオチド配列で
    表される構造遺伝子を含むヒトリゾチーム遺伝子である
    特許請求の範囲第1項記載の組み換えプラズミド 【遺伝子配列があります】 3)ヒトリゾチーム遺伝子が、構造遺伝子の3′端に2
    個の翻訳終止信号TAATGAを有するヒトリゾチーム
    遺伝子である特許請求の範囲第2項記載の組み換えプラ
    ズミド 4)プラズミドベクターとしてλファージのP_Lプロ
    モーターを用いた特許請求の範囲第1項記載の組み換え
    プラズミド 5)プラズミドベクターがpSM221、pSM222
    、pSM231或いはpSM232である特許請求の範
    囲第1項記載の組み換えプラズミド 6)pLY−14、pLY−15、pLY−16もしく
    はpLY−17として特定される特許請求の範囲第1項
    記載の組換えプラズミド 7)プラズミドベクターpSM221、pSM222、
    pSM231或いはpSM232 8)転写体mRNAの二次構造において、ライボゾーム
    結合部位及びヒトリゾチームの翻訳開始部位が水素結合
    を形成しない配列のライボゾーム結合部位及びヒトリゾ
    チーム翻訳開始部位をコードするDNA断片 5′端CGTAAGTCAGTGAAAAACTT¥A
    GGAGG¥GTTTTTAA¥ATG¥AAAGTT
    TTCGAACGTT3′端 (上記のDNA配列中、下線を付したATGは翻訳開始
    コドンを表し、該コドンより下流はヒトリゾチームをコ
    ードするDNA配列の一部を表す。 下線を付したAGGAGGはライボゾーム結合部位を表
    す) を5′端に有するヒトリゾチーム遺伝子を含み宿主細胞
    中で熱によって増幅可能であって、温度で誘導可能であ
    り、かつヒトリゾチームを発現することを特徴とする組
    み換えプラズミドを保持する微生物 9)大腸菌に属することを特徴とする特許請求の範囲第
    8項記載の微生物 10)E.coli294(pLY−14)、E.co
    li294(pLY−15)、E.co1i294(p
    LY−16)、もしくはE.coli294(pLY−
    17)として特定される特許請求の範囲第8項記載の微
    生物
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