KR840000949B1 - Method of making aselected protein - Google Patents

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KR840000949B1
KR840000949B1 KR7901873A KR790001873A KR840000949B1 KR 840000949 B1 KR840000949 B1 KR 840000949B1 KR 7901873 A KR7901873 A KR 7901873A KR 790001873 A KR790001873 A KR 790001873A KR 840000949 B1 KR840000949 B1 KR 840000949B1
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bacterial
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proteins
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KR7901873A
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길버트 월터
에이. 브룸 스테퍼니
제이. 빌라-코마로프 리디아
에이. 에프스트라 디아이스 아지리스
Original Assignee
프란세스엠가브론
프레지던트 앤 펠로우스어브 하바드 컬리지
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Abstract

A plasmid for a periplasmic or extracellular bacterial protein was cleaved; a double-stranded DNA sequence coding for a selected protein or protion thereof from a eukaryotic cell, such as insulin, was inserted in that cleaved gene by recombinant DNA technique and used to transform a bacterium, and the excreted selected protein was collected. Thus, double stranded cDNA prepd. from RNA contg. preproinsulin in RNA isolated from a B-cell tumor was inserted into an Escherichia coli penicillinase gene.

Description

유전자 재조합 단백질의 제조방법Method for producing recombinant protein

제1도, 제2도, 제3도는 플라스미드 pBR 322상에서 수행된 E.Coli페니실리나제유전자의 완전할 기본연쇄분 아니라 그 단백질의 상응하는 아미노산 연쇄를 보여주는 그래프.1, 2, and 3 are graphs showing the complete amino acid chain of the E.Coli penicillinase gene performed on plasmid pBR 322 but not the corresponding amino acid chain of the protein.

분 발명의 박테리아로부터 특이한 단백질을 제조한 후 이를 박테리아 세포로부터 배출시키는 방법과 더 나아가서 페리플라스믹 또는 세포의 단백질의 플라스미드 또는 파지 유전자 재결합 기법으로 원하는 단백질을 표현하는 DNA를 삽입하고, 재결합된 DNA로 박테리아 숙주를 변이시키고, 이 변이된 숙주를 배양하여 원하는 단백질을 배출하도록하는 방법에 관한 것이다.By preparing a specific protein from the bacterium of the invention, and then discharging it from the bacterial cell, and further by inserting the DNA representing the desired protein by the plasmid or phage gene recombination technique of the perplasmic or cellular protein, and into the recombined DNA A method of mutating a bacterial host and culturing the mutated host to release the desired protein.

이렇게 생성된 단백질은 매체단백질 유전자의 종류에 따라서 페리플라스믹 스페이스 또는 배양기에서 통상의 방법으로 수집할 수 있다.The protein thus produced can be collected by conventional methods in a periplasmic space or incubator depending on the type of media protein gene.

특이한 단백질을 표현하는 DNA를 세포내 단백질용 유전자에 삽입시키는 방법은 이미 공지된 바이다(쉘러 등의 싸이언스, 196, p177-180(1077). 그러나 이러한 방법으로 제조된 단백질은 여타의 세포내 단백질과 혼합되고 따라서 세포내 효소에 의해 분해되므로 정제된 형태로 단백질을 채집하는데 어려운 문제가 있어 왔다.Methods of incorporating DNA expressing specific proteins into genes for intracellular proteins are well known (Schler et al., 196, p177-180 (1077). However, proteins produced by these methods are not compatible with other intracellular proteins). There has been a problem of collecting proteins in purified form because they are mixed and thus degraded by intracellular enzymes.

이러한 문제점들은 박테리아 유전자에 원하는 단백질을 표현하는 DNA를 삽입하는 방법인 본 발명에 의하여 극복될 수 있다. 즉, 세포의 또는 페리플라스믹 단백질용 박테리아 유전자를 삭제하고, 이 삭제된 곳에 재결합 기법으로 비박테리아 DNA(원하는 단백질을 지시하는 것)를 삽입하고, 이 재결합된 유전자로 박테리아 숙주를 변이시키고, 이 변이된 숙주를 배양하여 원하는 단백질을 배출하도록하는 방법으로 극복될 수 있다.These problems can be overcome by the present invention, a method of inserting DNA expressing a desired protein into a bacterial gene. That is, the bacterial gene for the cell or periplasmic protein is deleted, non-bacterial DNA (indicating the desired protein) is inserted by the recombination technique, and the recombined gene is used to mutate the bacterial host. It can be overcome by culturing the mutated host to release the desired protein.

그 예로서, 아미노말단기에서 소수성 아미노산의 리더 연쇄를 갖고, 세포막을 통해 유출되는 매체단백질용 유전자를 사용하므로 배출되는 동안 소수성리더 연쇄의 균열로 선택단백질을 매체단백질의 선택에 따라 페리플라스믹 스페이스 또는 세균이 성장하는매체로부터 회수가 가능한 것이다.As an example, it has a leader chain of hydrophobic amino acids in an amino terminal group and uses a gene for a medium protein that flows out through the cell membrane, so that the hydrophobic leader chain cracks the selective protein according to the selection of the medium protein. Or it can be recovered from the medium in which the bacteria grow.

상기 기술한 방법으로 세균내의 다른 단백질로부터의 오염이 방지되며 원하는 단백질을 오염시키는 박테리아 세포내 효소와 접촉이 아니되므로 안정성이 크게 증가된다.The method described above prevents contamination from other proteins in bacteria and greatly increases stability because they are not in contact with bacterial intracellular enzymes that contaminate the desired protein.

본 발명에 사용될 수 있는 매체단백질용 박테리아 유전자에는 페니실린에 내성있는 것 또는 페니실리나제용 유전자, 크로람페니콜내성 유전자, 테트라싸이크린내성 유전자 및 알칼리성포스페타제 유전자와 리보뉴 크레아제용 유전자가 있다.Bacterial genes for media proteins that can be used in the present invention include penicillin resistant or penicillinase gene, chromamphenicol gene, tetracycline resistance gene and alkaline phosphatase gene and ribonuclease gene. .

각종 단백질의 암호가되는 유전자나 DNA 조각은 본 발명에 따른 방법으로 박테리아성 매체단백질 유전자에 삽입될 수 있다. 이러한 단백질은 진핵 세포단백질 및 비루스 단백질과 같은 각종 비박테리아성단백질을 포함한다. 특히 중요한 것은 인슈린, 성장 호르몬, 인터페론 및 기타 약학적 활성단백질 같은 진핵세포단백질이다. 이것은 소수성 아미노산 서열을 아미노 말단에 지니는 전구물질 단백질과 같은 이들 개개의 유전자로 합성된다. 상기 소수성리더 서열은 박테리아성막을 통하여 배추되는 박테리아성 단백질과 동일하지 않다. 그러므로, 고등 세포의 프리인슈린이나 기타 프리-단백질이 소수성리더 연쇄를 갖는다는 사실로 인하여 상기 프리-단백질이 세포내에서 합성될 수 있을 경우에라도 박테리아 세포내 자체에서 숙성될 수 있다고는 전혀 기대할 수 없다. 현재 실용화되는 공지된 진핵 세포의 성숙단백질의 박테리아세포내에서 합성 및 배출되는 것과 더불어 본 발명의 방법은 상업적 이익의 기타세포의 생성물의 박테리아성 세포내에서 합성되고 배출되는 것을 가능하게 한다.]Genes or DNA fragments that code for various proteins can be inserted into bacterial media protein genes by the method of the present invention. Such proteins include various nonbacterial proteins such as eukaryotic cell proteins and viral proteins. Of particular importance are eukaryotic proteins such as insulin, growth hormone, interferon and other pharmaceutically active proteins. It is synthesized into these individual genes, such as precursor proteins with amino acid sequences at the amino terminus. The hydrophobic leader sequence is not identical to the bacterial protein that is cabbed through the bacterial membrane. Therefore, due to the fact that higher cell preinsulin or other pre-proteins have hydrophobic leader chains, there is no expectation that they can be matured in bacterial cells themselves even if they can be synthesized intracellularly. . In addition to the synthesis and excretion in the bacterial cells of the mature protein of known eukaryotic cells, which are now in practical use, the method of the present invention allows the synthesis and excretion of bacterial products of other cellular products of commercial interest.]

상기 정의된대로 특수결정소, 예를들면, 비루스항원 단백질 또는 피막단백질을 지니는 매체단백질로 구성된 기타의 용융된 단백질도 포괄한다. 상기한 용융 단백질은 비루스에 대하여 항체반응을 일으킬 수 있는 등의 항원성으로 인해 백신을 제조하는데 유용하다. 상기 백신은 어떠한 활성 또는 불활성 비루스물질을 포함하지 않기때문에 보기 드물게 안전하다. 더욱 본 방법으로 배양성장할 수 없는 비루스용 백신도 제조할 수 있다.It also encompasses special crystalline proteins such as virus antigen proteins or other molten proteins consisting of media proteins with capsular proteins as defined above. The above-mentioned molten protein is useful for preparing a vaccine due to antigenicity such as being able to cause an antibody reaction against viruses. The vaccine is rarely safe because it does not contain any active or inert virus. Moreover, the vaccine for viruses which cannot be cultured and grown by this method can also be prepared.

다음의 실시예는 본 발명의 범위를 제한함이 없는 본 발명의 특성을 기술하기 위한 것이다.The following examples are intended to illustrate the nature of the invention without limiting its scope.

[실시예]EXAMPLE

작은 플라스미드 pBR 322에서 운용되는 유전자를 매체 단백질 대장균 Escherichia coli]페니실리나제로 사용하였다. 본 유전자의 제한효소도가 도면에 도시되어 있다. 상기 플라스미드 벡타는 볼리바제씨의 유전자 295-113(1977)에 기술되어 있다.The gene operating in the small plasmid pBR 322 was used as the medium protein E. coli Escherichia coli] penicillinase. Restriction enzyme diagrams of the genes are shown in the figure. The plasmid vector is described in Bolivar Seed Genes 295-113 (1977).

숙주박테리아로서 E.Coli×1776 ; 커티스 및 제씨의 재결합체분사 참조 ; 과학 및 사회에 관한 충격, 텐스마일 인터네이셔날 심포지움간행비어 앤 버이쎄트 45-56 (1977)를 사용하였다.As a host bacterium E. Coli × 1776; See Recombinant Injection of Curtis and Jess; The impact on science and society, the Ten Smile International Symposium Publications Beer & Versette 45-56 (1977).

숙주-벡타 결합은 1977년 7월 7일 미-국립보건연구소(NIH)에 의해 확인되었다.Host-beta binding was confirmed by the National Institutes of Health (NIH) on July 7, 1977.

플라스미드는 도면에서 도시되었듯 아미노산 181과 182의 위치에 상응하는 페니실리나제 유전자의 Pst(ProVideucia stuartii endonuclease) 제한좌를 수반한다.The plasmid carries Pst (ProVideucia stuartii endonuclease) restriction of the penicillinase gene corresponding to the positions of amino acids 181 and 182 as shown in the figure.

이중나선상 cDNA는 ×-선 유도된 이식된 쥐 B-세포종양(hick등, Proc, Natl, Acad, Sci, 미합중국〔pNAS〕74,628(1977)에서 단리된 RNA(PPI mRNA)내에 RNA 함유 프리프로 인슈린으로부터 합성하였다.The double helix cDNA was RNA-containing prepro insulin in x-ray induced transplanted rat B-cell tumors (PPI mRNA) isolated from hick et al., Proc, Natl, Acad, Sci, US [pNAS] 74,628 (1977). Synthesized from

각 동결된 종양조각 20g의 뱃취를 몰타르, 페슬 및 페놀과 클로로포름으로 추출된 Mg+1침전(팔미터, 생화학 13,3603-3615(1974) 상등액에서 정제된 세포질 RNA과 함게 분마하였다. 이 RNA를 알리고-dT-셀루로오즈 크로마토 그라피(아비브제씨의 P.N.A.S, 69 p1408-1412 (19721)로 정제하고 특수(dpT)8dpGp 푸리머(공동연구)가 역전사로 사용된 것 이외에는 상기한 것과 동일하게(에프스트라디스 제씨세포 7 279-288(1976) 이중 나선상 cDNA 합성용 템프리트로 직접 사용되었다. RNA와 프리머의 농도는 각각 7mg/μl 및 1mg/μl이다.A batch of 20 grams of each frozen tumor fragment was dispensed with Mg +1 precipitate (palm, biochemistry 13,3603-3615 (1974) supernatant, extracted from mortar, pestle and phenol and chloroform) with cytoplasmic RNA purified. Same as above (F. a.) Except that it was purified by aligo-dT-cellulose chromatography (PNAS of Avivze, 69 p1408-1412 (19721) and a special (dpT) 8dpGp Fourmer (co-research) was used as reverse transcription) Stradis seed cells 7 279-288 (1976) Directly used as template for double-helix cDNA synthesis, RNA and primer concentrations of 7 mg / μl and 1 mg / μl, respectively.

모든 4개 α-32p-dNTPs는 1.25mM이다(최종특이활성도 0.85ci/m몰).All four α-32p-dNTPs are 1.25 mM (final specific activity of 0.85 ci / mmol).

역전사는 주입된 RNA의 2%이고 그의 25%는 이중 나선상 DNA 생성물에서 최종회수 되었다.Reverse transcription was 2% of the injected RNA and 25% of which was recovered in the double helix DNA product.

이중 나선상 DNA를 다음 방법으로 플라스미드 pBR 322의 Pst좌로 삽입하였다. pBR 322 (5.0㎍)을 Pst로 선형화하고 약 15 dG 잔사를 1mMCo+2(로이코드리제씨. 핵산 Res. 3, 101-116(1976)과 100㎍/ml 자동압력 젤라틴의 존재하에 15℃에서 말기 트랜스퍼라제로 3' 앤드당 첨가하였다.Double helix DNA was inserted into the Pst locus of plasmid pBR 322 by the following method. pBR 322 (5.0 μg) was linearized with Pst and approximately 15 dG residues were ended at 15 ° C. in the presence of 1 mMCo + 2 (Lycolyticase. nucleic acid Res. 3, 101-116 (1976) and 100 μg / ml autoclave). Transferase was added per 3 'end.

동방법을 사용하여 dC 잔사를 2.0㎍의 이중 나선상 DNA에 가하였다. 반응혼합물을 페놀로 추출하고 에타놀로 침전시켰다. dC표시된 이중 나선상 DNA를 자연상태하에 6% 폴리아크릴 아미드겔에서 전기영동하였다. 다음 방사선 자기법에서 300-600기저쌍(0.5㎍) 크기의 분자는 겔에서 포착되지 않는다(에프스트라티아디스의 다수 분자 생물학 방법, 8, 1-124(1976). 상기 이중 나성상 DNA를 메탄올로 침전시켜 농축하고, 10mM Tris (pH8)에 재용해시키고 5㎍ dG 표시된 pBR322와 혼합하고 0.1M NaCl 10mM EDTA 10mM Tris(pH8)로서 투석하였다.The dC residue was added to 2.0 μg double helix DNA using the same method. The reaction mixture was extracted with phenol and precipitated with ethanol. dC-labeled double helix DNA was electrophoresed on 6% polyacrylamide gels in nature. In the following radiomagnetic method, molecules of 300-600 base pairs (0.5 μg) in size are not captured in the gel (Fstratidis's Multiple Molecular Biology Method, 8, 1-124 (1976). Precipitated, concentrated, redissolved in 10 mM Tris (pH 8), mixed with 5 μg dG indicated pBR322 and dialyzed as 0.1 M NaCl 10 mM EDTA 10 mM Tris (pH 8).

혼합물을(4ml)56°에서 2시간동안 가열한 후 42°에서 2시간동안 접합시킨다. 혼성 DNA를 E.Coli1776변형에 사용하였다. 올리고 dC-dG 연합을 사용하므로서 삽입물이 삭제될 수 있으므로 Pst커트를 생성하게 된다.The mixture is heated (4 ml) at 56 ° for 2 hours and then bonded at 42 ° for 2 hours. Hybrid DNA was used for the E.Coli 1776 modification. Inserts can be deleted using oligo dC-dG associations, resulting in Pst cuts.

E.Coil×1776(pBR 322가 있는 Ek-2 숙주, Ek-2 벡타)의 변형을 연방특허국에서 1976.7.7발간된 재결합 DNA 연구의 N,I,H 안내와 일치된 p3 물리오염 시설의 생물하적 안전캐비넷에서 실시하였다.Modification of the E. Coil × 1776 (Ek-2 host with pBR 322, Ek-2 vector) of a p3 physiologic facility consistent with the N, I, H guidance of the recombination DNA study published July 7, 1976 by the Federal Patent Office It was carried out in a bioload safety cabinet.

E.Coil×1776을 다음으로 약간 수정된 트랜스팩션 공법에 의하여 변형되었다. E.Coli×1776은 10㎍/ml 디아미노-피멜산과 40㎍/ml의 0.5A 590에 대한 티미닌(시그마)로 보충된 L 브로스〔10g 트리프톤, 5g 이스트추출, 5g NaCl(Difco)〕에서 성장하였다. 세포 200ml을 3999rpm에서 침전시키고 70mM MnCl, 40mM NaOAc. pH5.6,30mM CaU2함유 1/10부피의 냉각완충용액에서 교반 재현 탁시키고 얼음상에서 20분간 유지하였다. 세포를 동완충용액 원부피 1/30에서 재입 현탁시켰다.E. Coil × 1776 was then modified by a slightly modified transfection method. E. Coli × 1776 is L broth supplemented with 10 μg / ml diamino-pimelic acid and thyminin (Sigma) against 40 μg / ml of 0.5A 590 (10 g Triptone, 5 g Yeast Extract, 5 g NaCl (Difco)). Grew in. 200 ml of cells were precipitated at 3999 rpm and 70 mM MnCl, 40 mM NaOAc. Stirred and resuspended in a 1/10 volume of a buffer buffer containing pH5.6,30 mM CaU 2 and maintained for 20 minutes on ice. Cells were resuspended in 1/30 volume of the buffer solution.

접합된 DNA(2ml)를 세포에 가하였다. 이 혼합물의 정제수(0.3ml)를 살균시험과에 넣고 얼음상에서 60분간 배양시켰다. 그후 세포를 37℃에서 2분간 위치시켰다. 배양액을 각 시험관(7ml)에 가하고 37°에서 15분간 배양시켰다. 세포200μl를 15㎍/ml 테트라 싸이크린 함유한 천판위에 있는 볼모니트로 셀룰로즈 필터(Milli pore)에 확산한다(여과기는 사용전에 불순물을 제거하기 위해 끓인다). 판을 37℃에서 48시간동안 배양시킨다. 필터의 복제를 제조하였다. 변형체를 함유한 니트로 셀룰로오필타를 한천으로부터 제거하고 살균된 워트만 여과지상에 놓았다. 새로운 살균필터를 균체함유 필터의 상단에 놓고 살균된 벨벳천과 이중블록으로 가압하였다. 살균된 바늘을 필터에 사용하였다. 제2필터를 신규한천판에 놓고 37℃에서 48시간동안 배양하였다. 제1필터상의 균체를 쥐 올리고-dT 결합된 RNA로부터 복사된 높은 특이활성도의 Hal HI 효소분해에 의해 생성된 80-뉴클레오타이드 길이의 부분을 탐침다를 사용한 그룬수타인-호그니스법(P.N.A.S. 72 3961-3965(19751)로 거른다.Conjugated DNA (2 ml) was added to the cells. Purified water (0.3 ml) of this mixture was added to a sterilization test and incubated for 60 minutes on ice. The cells were then placed at 37 ° C. for 2 minutes. The culture was added to each test tube (7 ml) and incubated at 37 ° for 15 minutes. 200 μl of cells are spread on a cellulose filter (Milli pore) with a volmoni on a top plate containing 15 μg / ml tetracycline (filter is boiled to remove impurities before use). Plates are incubated at 37 ° C. for 48 hours. A duplicate of the filter was made. The nitro cellulose filter containing the variant was removed from the agar and placed on sterile wort only on filter paper. The new sterilization filter was placed on top of the cell-containing filter and pressurized with a sterile velvet cloth and a double block. Sterile needles were used for the filters. The second filter was placed on a fresh top plate and incubated at 37 ° C. for 48 hours. Cells on the first filter were treated with the Grunsustein-Hognis method (PNAS 72 3961-) using a 80-nucleotide-length probe produced by high specific activity of Hal HI enzymatically copied from murine oligo-dT bound RNA. 3965 (19751).

양성균체를 HART법(페터슨의 다수 PNAS 74, 4370-4374(1977)으로 다음처럼 다시 걸렀다.Positive cells were refiltered by the HART method (Peterson's majority PNAS 74, 4370-4374 (1977) as follows.

플라스미드 DNA(약 3㎍)을 Pst로 효소분해하고 에탄올로 침전시키고 탈이온화된 포름아미드 20μl에 직접 용해시켰다. 각 시류를 95°에서 1분간 가열한 후 얼음위에 놓았다. 1.5㎍ 올리고(dT)-셀룰로우즈 결합된 RNA를 첨가한 후 pH 6.4에서 PIPES을 10mM과 NaCl 0.4M을 가한후의 혼합물을 2시간동안 50°에서 배양시켰다. 이를 75μl물로 희석하고, 10㎍휘트-Germ+tRNA의 존재하에 침전시키고, 70%에탄올로 세척하고 H2O에 용해시키고 휘트-Germ 세포유리변형혼합물(로버트의 다수 PNAS 70 2330-2334(1973)에 첨가하였다.Plasmid DNA (about 3 μg) was enzymatically digested with Pst, precipitated with ethanol and directly dissolved in 20 μl of deionized formamide. Each stream was heated at 95 ° for 1 minute and then placed on ice. After addition of 1.5 μg oligo (dT) -cellulose bound RNA, the mixture was added to 10 mM PIPES and 0.4M NaCl at pH 6.4, and the mixture was incubated at 50 ° for 2 hours. It was diluted with 75 μl water, precipitated in the presence of 10 μg Whit-Germ + tRNA, washed with 70% ethanol, dissolved in H 2 O and a Wheat-Germ cell glass modified mixture (Robert's many PNAS 70 2330-2334 (1973) Was added.

23℃에서 3시간동안 유지한 후, 이중 2μl 정제수를 트리클로로 아세트산 침전을 위해 제거하고; 반응 혼합물의 잔여부분을 리보뉴크레아제로 처리하고; 면역분석 완충용액으로 희석하고 이중항체 면역침전(로메티코의 다수 핵산 Res 3 381-391(1976)으로 면역할성 프리프로 인슈전의 합성을 위해 분석하였다. 세척된 면역 침전물을 1ml의 NCS(에머샴)에 용해시키고 액체 신탈레이션으로 옴니플로오르(신영국핵)의 10μl에서 측정하였다.After 3 h at 23 ° C., 2 μl purified water was removed for trichloro acetic acid precipitation; The remainder of the reaction mixture is treated with ribonucleases; Diluted with immunoassay buffer and analyzed for synthesis of immunoreactive prepro-insugen with dual antibody immunoprecipitation (Rometic's multiple nucleic acid Res 3 381-391 (1976). The washed immune precipitate was analyzed with 1 ml of NCS (Emersham). ) And measured in 10 μl of Omnifloor (New England Nucleus) by liquid scintillation.

하나의 콜로니가 HART 스크리닝에 의하여 확인되었다.One colony was confirmed by HART screening.

절제 삽입물을 멕삼과 길버트법(PNAS 74 560-564(1977)로 연쇄되어 프리프로인슈린 1과 연결되었다는 것을보여준다. 상기 삽입은 DNA 폴리머라제 1과의 니크 변형에 의해 라벨되었는데 군스타인-호그니소 실험과의 200트랜스포만트 체에 사용되었다.The ablation insert was chained by the Mexam and Gilbert method (PNAS 74 560-564 (1977) to show that it was linked to preproinsulin 1. The insert was labeled by a nick modification with DNA polymerase 1, Gunstein-Hogny It was used in a 200-transformant sieve with bovine experiments.

쥐프리프로인슈린 DNA삽입을 포함한 48크론이 확인되었다.48 clones were identified, including murine preproinsulin DNA insertion.

변형된 E.Coli×1776의 48크론을 정위치에서 방사능 면역 분석법을 사용하여 스크론하여 크론이 인슈린 항원을 용융 폴리펩타이드쇄를 생성하는지 결정하고 한쪽끝이 인슈린항원이며 다른쪽 끝은 페니실리나제(박테리아성 매체 단백질)항원으로 되어 있는지를 결정한다. 용융 클리펩타이드쇄가 나타나므로 크론이 인슈린용의 진핵 세포 유전자와의 페니실리나제용 박테리아성 유전자의 용융 생성물인 유전자를 포함한다는 것을 보여주는 것이다. 상기 용융된 폴리펩타이드가 실제로 발견되면 하기한 방법을 사용한다.48 clones of the modified E.Coli × 1776 in situ were subjected to radioimmunoassay to determine if cron produced a fusion polypeptide chain of the insulin antigen, one end was an insulin antigen and the other was a penicillinase. (Bacterial medium protein) Determine if it is antigen. As the fused polypeptide chain appears, it shows that the cron contains a gene that is a fusion product of the bacterial gene for penicillinase with the eukaryotic cell gene for insulin. If the molten polypeptide is actually found, the following method is used.

본 발명은 용융된 단백질이 두 개의 항원성 말단으로서 각 말단은 각특수항체와 연결되는 항체말단을 호함한다는 것이 장점이다. 특이항체는 탄성판에 놓여지며 접합된 박테리아성 세포로부터의 항원성단백질을 상기판과 접촉하게 위치하며 그후 디스크를 세정하고 방사성항체에 노출된다.The present invention has the advantage that the fused protein has two antigenic termini, each terminus an antibody terminus linked to a particular antibody. Specific antibodies are placed on elastic plates and the antigenic proteins from the conjugated bacterial cells are placed in contact with the plates, after which the disks are cleaned and exposed to radioantibodies.

단백질 분자는 한개의 항원성 변형체와의 플라스쉬에 고정된 항체에 연결되고 제2변형체와의 방사선항체에 다시 결속된다. 항 페니실리나제가 디스크상에 있고 항 인슈린이 연결되였을 경우“샌트위치”가 세척된 후 잔여방사능의 유일점은 용융단백질을 표시할 것이다. 본 발명을 상술하면 다음과 같다;The protein molecule is linked to the antibody immobilized in the plasma with one antigenic variant and bound again to the radioantibody with the second variant. If the anti-penicillinase is on the disc and the anti-insulin is connected, the only point of residual radioactivity after the “santwich” is washed will indicate the molten protein. Detailed description of the invention is as follows;

두께 8mm의 명확한 폴리비닐(Pr)의 각 직경 8.25cm의 디스크롤(도라메이사, 뉴욕)부드러운종이 사이에서 압착시켰다. 유리페트리판에서, 각 디스크는 60㎍/ml IgG 함유 pH 9.2에서 0.2M NaHCO310ml함유하는 용액의 면에 위치시켰다. 실온에서 2분이상 유지한 후 디스크를 제거하고 10ml의 냉수 완충액(WB)로 세척하고, 인산 완충액염수, 0.5% 기니아 픽혈청, 21% 항소세럼 알부민, 0.3mg/ml 스트렙토 마이신 황산염으로 조성되어 있다. 각 디스크를 세정 후에 즉각 사용하였다.Each of 8.25 cm diameter rolls of clear polyvinyl (Pr) with a thickness of 8 mm were pressed between soft papers (Dorame, New York). In glass petripan, each disk was placed on the side of a solution containing 10 ml of 0.2 M NaHCO 3 at pH 9.2 containing 60 μg / ml IgG. After holding at room temperature for 2 minutes or more, the disc was removed and washed with 10 ml of cold water buffer (WB), which was composed of phosphate buffered saline, 0.5% guinea pig serum, 21% antiserum albumin, and 0.3 mg / ml streptomycin sulfate. . Each disc was used immediately after cleaning.

항원을 0.5mg 리소짐/ml, 30mM 트리스 pH8, 및 10mM EDTA 함유 1.5% 아가로즈에 콜로니를 이전하므로 박테리아세포로부터 해리하였다. PV 디스크의 IgG-코팅된 면을 아가로즈와 박테리아성 콜로니하에 위치시키고 4°에서 60분간 놓았다.Antigens were dissociated from bacterial cells as colonies were transferred to 1.5% agarose containing 0.5 mg lysozyme / ml, 30 mM Tris pH8, and 10 mM EDTA. The IgG-coated side of the PV disks were placed under agarose and bacterial colonies and left for 60 minutes at 4 °.

각 디스크를 제거하고 10ml의 냉각 WB로 3회 세척하였다. 본 단계는 고상항체층에서 항원의 면역흡수성을 완결한다.Each disc was removed and washed three times with 10 ml of cold WB. This step completes the immunoabsorbability of the antigen in the solid antibody layer.

125 I-라벨항체와 디스크에 부착된 항원과의 반응을 5×106cpm(γ방출) 125 I-IgG 함유 1.5ml WB을 페트리접시의 하단부에 위치한 통상의 나이론망의 8.25cm 직경 평면디스크의 중심부에 놓아 실시한다. 메쉬는 스페이서로 작용한다. 초기단계에서 처리된 디스크는 메쉬와 용액에 접면하게 위치하며 4℃에서 배양시킨다.The reaction between the 125 I-labeled antibody and the antigen attached to the disk was carried out at 5 × 10 6 cpm (γ release). Let go. The mesh acts as a spacer. The disk treated in the initial stage is placed in contact with the mesh and the solution and incubated at 4 ° C.

각 디스크를 10ml의 냉 WB로 세척하고 물로 두번 세척하고 실온에서 건조하였다. 이때 용융된 단백질은 IgG의 상단 및 방사성 라벨층에 접한다.Each disc was washed with 10 ml of cold WB, twice with water and dried at room temperature. The molten protein then contacts the top of the IgG and the radiolabeled layer.

이들 단백질을 코닥 스크린필림이나 코닥 X-OMAT R필름 및 라스커외 다수의 FEBS, Lett, 82 314-316(1977)의 실시예에 기록된 듀퐁 크로넥스 라이트닝 프러스확인 스크린을 사용한 재래식 자동방사선법으로 검출하였다.These proteins were detected by conventional autoradiography using a DuPont Kronex Lightning Prussing Screen recorded in the Examples of Kodak Screenfilm or Kodak X-OMAT R Film and Lasker et al., FEBS, Lett, 82 314-316 (1977). It was.

항인슈린과항 페니실리나제 IgG 부분에 상기공정이 필요하다. 항인슈린 항혈청은 기니아따으로부터 수득한 사용가능생성물이다. 토끼항페니실리나제항 혈청을 뉴질랜드산 흰토끼에 페니실리나제 (완전한 프로이드의 보조제(디프코))를 주입(1mg)하여 생성한다. (부스터누입을 불완전한 푸로이드의 보조제(디프코)로 실시하다)초기주입후 2-3주 토끼는 1주후에 출혈하였다.This process is required for the antiinsulin and anti-penicillinase IgG moieties. Antiinsulin antisera are usable products obtained from Guinea. Rabbit anti-penicillinase serum is generated by injecting (1 mg) penicillinase (a complete Freud's adjuvant (Dipco)) into New Zealand white rabbits. (The booster leakage was performed with an incomplete Furoid supplement (Diffco).) 2-3 weeks after the initial injection, rabbits bleed 1 week later.

IgG 부분을 0.025M인산포레슘 pH7.3 1% 글리세롤에서 DEAE-셀룰로오즈(워트만 DE-52)크로마토그라피한 후 황산암모늄 침전으로 각면역 혈청으로부터 제조하였다.IgG portions were prepared from angular serum by DEAE-cellulose (Wartman DE-52) chromatography on 0.025 M potassium phosphate pH7.3 1% glycerol followed by ammonium sulfate precipitation.

유량이 통과할 수 있고 물질을 포함한 부분을 채우고 단백질을 40% 황산암모늄을 가하여 침전시켰다. 생성된 펠릿을

Figure kpo00001
항원 혈청부피의 0.025M 인산포테슘 pH7.3 0.1M NaCl 1% 글리세롤에 재현탁하고 동완충용액에 대하여 투석하였다. 투석후에 잔사를 원심분리하여 제거하였다. IgG 부분을 70°에서 부분표본에 저장하였다.The flow rate was allowed to pass and the part containing the material was filled and the protein precipitated by addition of 40% ammonium sulfate. The resulting pellets
Figure kpo00001
The serum volume of the antigen was resuspended in 0.025M potassium phosphate pH7.3 0.1M NaCl 1% glycerol and dialyzed against the same buffer solution. After dialysis the residue was removed by centrifugation. IgG portions were stored in aliquots at 70 °.

각 IgG 부분을 현티외 다수의 생화학지, 91,943-46 (1964)의 통상방법에 의하여 방사선 요오트화하였다.Each IgG portion was radio-iotized according to the conventional method of Scintilla et al. Biochemistry, 91,943-46 (1964).

25μl 반응혼합물은 0.5M 인산칼륨, pH 5.5, 2mci매체 유리 NaI 125I, 150㎍ IgG와 2㎍클로라민 T를 함유한다. 실온에서 3분후에 25μl PBS에 용해된 8㎍의 나트륨 메타비설파이트를 가하고 2% 정상 기니아픽 세륨함유 200μl PBS로 가하였다.The 25 μl reaction mixture contains 0.5 M potassium phosphate, pH 5.5, 2 mci medium free NaI 125 I, 150 μg IgG and 2 μg Chloramine T. After 3 minutes at room temperature 8 μg of sodium metabisulfite dissolved in 25 μl PBS was added and 200 μl PBS containing 2% normal guinea pig cerium.

125 I-라벨 IgG를 2% 정상기니아픽 세륨 함유 PBS로 평형된 세파덱스 G-50칼럼상에서 크로마토크라피로 정제하였다. 125I-IgG 용출부를 10% 정상기니아픽 혈청 함유 PBS로 5ml로 희색하고 살균다구경 VC필터(0.1㎛ 직경)로 여과하고 부분표본으로 나누어 70℃에서 저장하였다.125 I-label IgG was purified by chromatography on Sephadex G-50 column equilibrated with PBS containing 2% normal guinea pig cerium. The 125I-IgG eluate was whitened to 5 ml with 10% normal guinea pig serum, filtered through a sterile multi-caliber VC filter (0.1 μm diameter), divided into aliquots and stored at 70 ° C.

특수활동은 1.5×107 cpm/㎍이다.Special activities are 1.5 x 107 cpm / μg.

상기 검출법으로 페니실리나제와 인슈린 항원성인자를 보여주는 합성용융단백질×1776의 크로운을 검출한다. 상기 단백질은 외질로부터 흡수되어 방사능 면역분색에서 인슈린과 일치한다. DNA연쇄는 본 단백질이 페니실리나제와 프로인슈린 사이의 용해이며 두단백질이 페니실리나제(알라민)의 아미노산 182와 프로인슈린의 글루타민 아미노산 4사이의 6번 글리신으로 연결 되어있다. 따라서 높은 세포호르몬이 항원활성형태에서 박테리아로 합성된다.The detection method detects a crop of synthetic molten protein × 1776 showing penicillinase and insulin antigenic factors. The protein is absorbed from the foreign material and is consistent with insulin in radioimmunoassay. In the DNA chain, the protein is lysed between penicillinase and proinsulin, and the two proteins are linked to glycine 6 between amino acid 182 of penicillinase (alamine) and glutamine amino acid 4 of proinsulin. Thus, high cell hormones are synthesized as bacteria in antigen-active form.

바람직한 진핵 세포단백질의 DNA 연쇄는 이 pBR 322 플라스미드가 연결되는 단백질의 아미노산 101과 102사이 위치에 관한 Hind Ⅱ 절단부나 아미노산 45에 관한 위치에서 태그절단부로 삽입할 수 있다.The DNA chain of the preferred eukaryotic cell protein can be inserted into the tag cleavage at the Hind II cleavage or at the amino acid 45 position relative to amino acids 101 and 102 of the protein to which the pBR 322 plasmid is linked.

모든 경우에 진핵세포 DNA가 표식이 무작위로 가해지거나 기타 방법에 의하여 배열되어 있으면 매체단백질의 용융부를 접목하기에 편리한 새로운 제한 절단으로 삽입하는 방법으로 특수점에서 DNA부분을 유전자내에 삽입하는 등의 직접 재결합 DNA기법에 의하여 또는 변이에 의하여 수정될 수 있다. 예컨대 플라스미드 pBR 322상의 RI절단은 변이에 의하여 제거될 수 있으며 RI 연쇄는 페니실리나제 유전자속으로 봉합에 의거 삽입할 수 있다. 비록 상기한 것이 유전자에 불활성이지만 매체단백질을 합성하기 위하여 DNA지역의 용도를 방해하지 않을 것이다.In all cases, if the eukaryotic DNA is labeled randomly or arranged by other means, the DNA may be inserted into the gene at a special store by inserting it into a new restriction cut that is convenient for grafting the melt of the media protein. It can be modified by recombination DNA techniques or by mutations. For example, the RI cleavage on plasmid pBR 322 can be removed by mutation and the RI chain can be inserted by suture into the penicillinase gene. Although the above is inert to genes it will not interfere with the use of DNA regions to synthesize media proteins.

소수성리더의 말기에서 아미노산 23용 코드와 태그 절단부에서 아미노산 45의 코트사이의 페니실리나제 유전자 DNA 조작은 적당한 효소의 혼물에합 의하여 DNA후부로 니브링되므로 제거될 수 있다.Penicillinase DNA manipulation between the code for amino acid 23 and the coat of amino acid 45 at the tag cleavage at the end of the hydrophobic leader can be eliminated as it is nibbled behind the DNA by a combination of suitable enzymes.

상기 혼합물중 하나는 5' 앤드에서 DNA 나석을 분해시키는 람다엑소뉴크레아제이며 단일 나선오버행을 재차 제거하는 효소 Sl과 함께되는 것이다. 또다른 혼합물은 T4DNA폴리머라제로 Sl과 함께 DNA나선의 3' 말단에 분해되는 것이며 이것은 다시 단일 나선 오버행을 제거한다. 효소분해를 조절하므로 플라스미드 DNA 분자는 Rl 절단부에서 아미노산 23의 접속점으로 또는 소수성리더 연쇄의 점으로 돌출한 단편으로 단축될 수 있으며 상기 단편은 인슈린연쇄 함유 유사 생성단편에 용해될 수 있다.One of these mixtures is lambda exonuclease, which degrades the DNA flaky at the 5 'end and is accompanied by the enzyme Sl, which again eliminates a single helix overhang. Another mixture is a T4DNA polymerase that degrades at the 3 'end of the DNA helix with Sl, which in turn eliminates a single helix overhang. By regulating enzymatic digestion, the plasmid DNA molecule can be shortened to fragments protruding from the Rl cleavage to the junction of amino acid 23 or to the point of the hydrophobic leader chain and the fragment can be dissolved in the insulin chain-containing analogous fragment.

상기 두 단편은 T4DNA접합효소에 의한 버트앤드 연결에 의하여 같이 융해되며 플라스미드에 삽입된다.The two fragments are fused together by butt and ligation by T4DNA conjugatease and inserted into the plasmid.

이러한 용융으로 매체단백질의 분해종을 제조하는데, 이것에서 매체단백질은 E.Coli 소수성리더 서열에 대한 암호가되며 진핵 세포는 구조정본의 나머지를 제공한다. 이 같은 구조화는 정확히 행해지더라도, 종말점이 알맞는 수종의 유전자조각의 분해와 상술한 바와 같이 방사능 면역분석에 의한 항원활성을 추적하는 용융부분으로 변이된 박테리아의 미디엄 주변 클로운을 추적하는등의 실제에 있어서 무작위한 상태로 이 구조화가 이루어지게 된다.This melting produces the degraded species of the media protein, where the media protein is the code for the E. Coli hydrophobic leader sequence and the eukaryotic cell provides the rest of the structural text. Although this structuring is done correctly, the end points can be traced to close-up clots around the medium of bacteria that have been transformed into molten moieties that track antigenic activity by radioimmunoassays as described above. This structure is achieved in a random state.

본 발명의 방법은 대장균 페니실리나제 유전자에만 국한되지 아니하고 다중복사 플라스미드 또는 파지상에 행해진 추출 단백질용 유전자에 적용될 수 잇는 것이다. 또한 인슈린 이외에도 비루스나 진핵세포에서 항원 결정소에 대한 암호를 지시하는 암호지역을 유도하는 비루스 또는 진핵세포의 DNA의 용융단백질 표현의 추적에도 사용될 수 있다.The method of the present invention is not limited to the E. coli penicillinase gene but can be applied to the gene for the extracted protein on a multicopy plasmid or phage. In addition to insulin, it can also be used to track the expression of molten protein in DNA of viruses or eukaryotic cells that induce coding regions that direct the coding for antigenic determinants in viruses or eukaryotic cells.

따라서 동물비루스 DNA의 단편이 페니실리나제 유전자의 Pst나 Hind Ⅱ 위치에 삽입될 경우, 몇몇 세균은 세균성 항원에 항체를 사용한 방사능 면역분석 기법은 사용하여 인지할수 있는 용융단백질을 합성할 것이다.Thus, if fragments of animal virus DNA are inserted at the Pst or Hind II sites of the penicillinase gene, some bacteria will synthesize soluble proteins using radioimmunoassays using antibodies to bacterial antigens.

다시말해 이 용융단백질은 차례대로 정제되어서 비루스에 대한 백신화제 또는 비루스에 대하여 특이한 위치로 향한 항체 생성과 같이 동물 또는 사람에게서 항체 반응을 자극시키는데 이용될 수 있다.In other words, the molten protein can in turn be purified and used to stimulate antibody responses in animals or humans, such as vaccinating against viruses or producing antibodies directed to specific locations against viruses.

용융단백질의 응집된 상태로서만이 백신에 사용될 수 있다고 가정하여도 백신화에 있어서 면역반응을 보조할 수 있는 결정소로서 활성을 지니고 있다.Assuming that only the aggregated state of the molten protein can be used in the vaccine, it is active as a determinant that can assist the immune response in vaccination.

사용될 수 있는 특이매체단백질은 그들 자신의 박테리아단백질 그 자체로서 또는 매체단백질에서 유용한 결정소를 제공하는 서열과 박테리아 단백질과의 용융에 이용될 수 있는 것이다.Specific media proteins that can be used are those that can be used for melting of bacterial proteins with sequences that provide useful crystals in their own bacterial proteins or in media proteins.

Claims (1)

세포외적(外的) 또는 외질매체(外質媒體) 단백질의 박테리아 유전자를 삭제시키고, 이 삭제된 위치에 선택하고자 하는 비박테리아성 단백질 또는 그것의 부분에 대한 암호를 지시하는 비박테리아성 DNA부분을 삽입하여 혼성(Hybrid) 유전자를 생성하고, 이 혼성 유전자로 박테리아 숙주를 변이시킨후, 이 숙주를 배양하여 이 숙주로부터 선택하고자하는 단백질 또는 그것의 부분 또는 일부분의 용융된 단백질을 분비하도록 하는데에 특징이 있는, 박테리아 유전자에 단백질 또는 그것의 일부에 대한 암호가 되는 DNA를 박테리아 유전자에 삽입하여 원하는 단백질 또는 그것의 부분을 제조하는 방법.Deletes the bacterial gene of an extracellular or extracellular medium, and a non-bacterial DNA portion indicating the coding for the non-bacterial protein or portion thereof to be selected at the deleted position. To insert a hybrid gene to produce a hybrid gene, and to mutate the bacterial host with the hybrid gene, thereby culturing the host to secrete the protein of interest, or a portion or portion of the molten protein, to be selected from the host. A method for producing a desired protein or part thereof by inserting DNA encoding the protein or part thereof into a bacterial gene.
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