KR960010951B1 - New human epidermal growth factor gene - Google Patents

New human epidermal growth factor gene Download PDF

Info

Publication number
KR960010951B1
KR960010951B1 KR1019930006978A KR930006978A KR960010951B1 KR 960010951 B1 KR960010951 B1 KR 960010951B1 KR 1019930006978 A KR1019930006978 A KR 1019930006978A KR 930006978 A KR930006978 A KR 930006978A KR 960010951 B1 KR960010951 B1 KR 960010951B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hegf
gene
present
growth factor
epidermal growth
Prior art date
Application number
KR1019930006978A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이강문
노규승
박승국
지영수
Original Assignee
주식회사 대웅제약
이승철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 대웅제약, 이승철 filed Critical 주식회사 대웅제약
Priority to KR1019930006978A priority Critical patent/KR960010951B1/en
Priority to JP6524111A priority patent/JP2609515B2/en
Priority to EP94913826A priority patent/EP0652954B1/en
Priority to PCT/KR1994/000036 priority patent/WO1994025592A1/en
Priority to BR9405256A priority patent/BR9405256A/en
Priority to AU65825/94A priority patent/AU6582594A/en
Priority to DE69427515T priority patent/DE69427515T2/en
Priority to US08/360,841 priority patent/US5652120A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR960010951B1 publication Critical patent/KR960010951B1/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

The improving method of human epidermal growth factor (I) in E. coli expression consists of culturing E. coli KCCM 10026 having pUE118 plasmid is which DNA sequence of (I) readable by E. coli is substituted for original (I) and has SmaI/ PstI site.

Description

신규한 인간 상피세포 성장인자 유전자New Human Epidermal Growth Factor Gene

제1도는 본 발명의 신규한 인간 상피세포 성장인자 유전자의 염기성을 나타낸다.1 shows the basicity of the novel human epidermal growth factor gene of the present invention.

제2도는 본 발명의 인간 상피세포 성장인자 유전자의 작제를 위해 (a) 합성된 10개의 올리고 뉴클레오티드 서열과 (b) 합성된 올리고 뉴클레오티드 서열의 결합상태를 나타낸다.Figure 2 shows the binding state of (a) the synthesized oligonucleotide sequence and (b) the synthesized oligonucleotide sequence for the construction of the human epidermal growth factor gene of the present invention.

제3도는 본 발명의 인간 상피세포 성장인자 유전자를 pUC 18 벡터에 삽입하는 과정을 나타내는 도식이다.3 is a diagram showing the process of inserting the human epidermal growth factor gene of the present invention into the pUC 18 vector.

제4도는 본 발명의 인간 상피세포 성장인자 유전자의 삽입과 단일 제한 효소 부위의 존재를 확인하는 사진이다.4 is a photograph confirming the insertion of the human epidermal growth factor gene of the present invention and the presence of a single restriction enzyme site.

본 발명은 신규한 인간의 상피세포 성장인자(human epidermal growth factor, 이하 'hEGF'라 함) 유전자에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 인위적으로 설계되고 화학적으로 합성되었으며, 대장균에서 hEGF의 대량발현이 가능하고, 인위적인 돌연변이 유발이 가능한 hEGF 유전자, 그를 함유하는 발현벡터 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel human epidermal growth factor (hEGF) gene. More specifically, the present invention relates to a hEGF gene that is artificially designed and chemically synthesized, capable of mass expression of hEGF in E. coli, and capable of artificial mutagenesis, an expression vector containing the same, and a method of preparing the same.

hEGF는 53개의 아미노산으로 구성되어 있으며, 3개의 이황화물(disulfide) 결합을 가지는 폴리펩타이드(Cohen, S. (1962) J. Biol. Chem. 237, 1555-1562; Savage, C.t., Jr. et al., (1973) J. Biol. Chem. 248, 7669-7672; Savage, C.R., Jr. et al., (1972) J. Biol. Hem. 247, 7612-7621)로 포유류의 세포, 특히 상피 및 피부세포의 성장(Sporn, M. B. et al., (1985) Nature(London) 313, 745-747; Sporn M.B. et al., (1980) N. Engl. J. Med. 303, 878-880) 및 상처의 치료(Buckley, A. et al., (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 7340-7344) 등의 분자수준에서의 조절에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.hEGF consists of 53 amino acids and has three disulfide bonds (Cohen, S. (1962) J. Biol. Chem. 237, 1555-1562; Savage, Ct, Jr. et al. , (1973) J. Biol. Chem. 248, 7669-7672; Savage, CR, Jr. et al., (1972) J. Biol. Hem. 247, 7612-7621). Growth of skin cells (Sporn, MB et al., (1985) Nature (London) 313, 745-747; Sporn MB et al., (1980) N. Engl. J. Med. 303, 878-880) and wounds (Buckley, A. et al., (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 7340-7344) and are known to play a very important role in the regulation at the molecular level.

또한, hEGF 상피세포의 분화촉진 능력과는 별도로 위장관내에서 위산의 분비억제 능력도 나타내고 있어, 위궤양 등의 질병치료에도 매우 유용하게 응용될 수 있는 것으로 보고되고 있다(Gregory, H., (1985) J. Cell Sci. Suppl. 3, 11-17).In addition, the hEGF epithelial cell's ability to inhibit gastric acid secretion in the gastrointestinal tract, in addition to its ability to promote differentiation, has been reported to be very useful for treating diseases such as gastric ulcers (Gregory, H., (1985)). J. Cell Sci.Suppl. 3, 11-17).

한편, 1975년 스타키(Srarkey) 등이 인간의 뇨에서 hEGF를 분리 정제하고 그 성질을 규명한 이래로, hEGF를 고수율로 지속적으로 얻으려는 노력은 계속되어 왔다(Starkey, R. H. et al., (1975) Scince 189, 800; Cohen. S. et al., (1975) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 72, 1317). 이러한 노력의 하나로 몇몇 연구그룹들은 유전공학 기술을 이용하여 hEGF 유전자를 클로닝하는데 성공한 것으로 보고하고 있으나(Smith, J. et al., (1982) Nucleic Acids Res. 10, 4467-4482; Urdea, M. S. et al., (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80, 7461-7465; Oka, T, et al., (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 7212-7216), 이러한 유전공학 기술을 이용하여 제조된 hEGF는 산업적으로 이용가능할 만큼 충분한 양 또는 충분한 활성을 나타내지 못하는 결정적 문제점이 있었다.On the other hand, since Srarkey et al. Separated and purified hEGF from human urine in 1975 and identified its properties, efforts to continuously obtain hEGF in high yield have been continued (Starkey, RH et al., (1975). ) Scince 189, 800; Cohen. S. et al., (1975) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 72, 1317). As one of these efforts, several research groups have reported success in cloning hEGF genes using genetic engineering techniques (Smith, J. et al., (1982) Nucleic Acids Res. 10, 4467-4482; Urdea, MS et). al., (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80, 7461-7465; Oka, T, et al., (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 7212-7216). HEGFs prepared using engineering techniques have had the critical problem of not showing sufficient amounts or sufficient activity to be industrially available.

따라서, 이러한 당면 문제를 해결하기 위하여, 특정 숙주에서 hEGF를 고수율로 발현할 수 있는 가장 이상적인 뉴클레오티드 서열을 결정하기 위한 많은 실험 및 노력이 기울어져, hEGF 유전자 서열이 개선된 신규한 hEGF 유전자 서열의 필요성이 매우 중요하게 부각되어 왔다. 이러한 관점에서, 최근에는 단백질 공학 기술을 이용하여 hEGF의 수율을 증가시키고 활성을 증대시키려는 시도가 활발히 이루어지고 있다.Therefore, in order to solve this problem, many experiments and efforts have been made to determine the most ideal nucleotide sequence capable of expressing hEGF in high yield in a particular host, thereby improving the novel hEGF gene sequence. The need has been very important. In view of this, recent attempts have been actively made to increase the yield and increase the activity of hEGF using protein engineering techniques.

본 발명의 발명자들은 hEGF가 고수율로 대장균 내에서 생성되도록 하기 위하여, 천연의 hEGF와 동일한 아미노산을 암호화하여 대장균에서 가장 빈번히 사용되는 코돈(Grantham et al., (1981) Nucleic Acids Res. 9, 243-274)으로 기존의 hEGF 뉴클레오티드 성려을 대치하였으며, 동시에 hEGF 단백질의 대장균내 발현에 방해가 될 수 있는 mRNA의 2차 구조를 최소화하는 서열을 선택한 결과, 전기한 목적을 만족시키는 신규한 hEGF 유전자를 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. 따라서, 본 발명의 hEGF 유전자가 이미 공지된 hEGF 유전자와 명백히 구분되는 신규한 유전자임은 명백하다 할 것이다.In order to ensure that hEGF is produced in E. coli with high yield, the inventors of the present invention encode the same amino acid as natural hEGF to codon (Grantham et al., (1981) Nucleic Acids Res. 9, 243). -274), replacing the existing hEGF nucleotides, and at the same time selecting a sequence that minimizes the secondary structure of mRNA that can interfere with the expression of hEGF protein in E. coli, the development of a new hEGF gene that satisfies the above purpose This completes the present invention. Therefore, it will be apparent that the hEGF gene of the present invention is a novel gene that is distinct from the known hEGF gene.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서는 내부에 Hpa I, Bpu1102 I, Nsi I, Mlu I, Eco47 Ⅲ 및 Afl II 등 6개의 신규한 제한효소 부위와 3′ 말단에 Pst I 제한효소 절단부위를 가지도록 화학적으로 합성된 hEGF 유전자를 제공한다. 이들 제한효소 부위 모두 즉, Hpa I, Bpu1102 I, Nsi I, Mlu I, Eco47 Ⅲ , Afl II 및 Pst I 등 7개의 제한효소 부위는, 후술하는 본 발명의 실시예에서 보듯이 pUC 18벡터에 본 발며의 합성 hEGF 유전자를 삽입하였을 경우, 7개 모두의 제한효소에 대하여 전체 벡터 내에서 단일 제한효소 부위가 된다. 한 유전자 내에 이렇게 많은 단일 제한효소 부위를 일정한 간격으로 가진다는 것은 실용적인 면에서 매우 중요한 의미를 가지며, 특히 hEGF의 특정부위에 인위적인 돌연변이를 유발시키는 등의 실험을 통하여 hEGF의 활성을 높이거나 안정성을 증대시키고자 하는 경우에는 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 hEGF 유전자의 5′ 말단에 도입된 Hpa I 제한효소 부위는 이 제한효소로 절단될 경우, 천연의 hEGF 아미노산 서열과 완전히 상응하는 뉴클레오티드 서열을 제공하게 되므로, 융합 단백질의 형성을 피하려 할 때 본 발명의 hEGF 유전자 서열이 유용하게 사용될 수 있을 것이다.In the present invention, hEGF gene chemically synthesized to have six novel restriction enzyme sites such as Hpa I, Bpu1102 I, Nsi I, Mlu I, Eco47 III and Afl II, and a Pst I restriction enzyme cleavage site at the 3 ′ end To provide. All of these restriction enzyme sites, namely seven restriction enzyme sites such as Hpa I, Bpu1102 I, Nsi I, Mlu I, Eco47 III, Afl II and Pst I, were seen in the pUC 18 vector as shown in the Examples of the present invention described below. Insertion of the synthetic hEGF gene results in a single restriction enzyme site in the entire vector for all seven restriction enzymes. It is practically important to have so many single restriction enzyme sites in a gene at regular intervals, and in particular, to increase the activity or increase the stability of hEGF through experiments such as causing artificial mutations in specific regions of hEGF. If you want to be very useful. In addition, the Hpa I restriction enzyme site introduced at the 5 'end of the hEGF gene of the present invention, when cleaved with this restriction enzyme, provides a nucleotide sequence that completely matches the native hEGF amino acid sequence, thus avoiding formation of a fusion protein. In this case, the hEGF gene sequence of the present invention may be usefully used.

따라서, 본 발명은 대장균 내에서 단백질을 고수율로 생산하는데 저해가 될 수 있는 요인들을 최소화하여, hEGF를 높은 수율로 대장균 내에서 생산가능케 하며 동시에 hEGF 유전자를 이용한 유전자 조작실험에 매우 유용하게 사용될 수 있도록 인위적으로 설계되고 화학적으로 합성된 신규한 hEGF 유전자를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.Therefore, the present invention minimizes the factors that can inhibit the production of E. coli at high yield in E. coli, and enables the production of hEGF in E. coli with high yield and at the same time can be very useful for genetic engineering experiments using the hEGF gene It is a primary object to provide novel hEGF genes that have been artificially designed and chemically synthesized.

제1도에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 hEGF 유전자는 5′ 말단에는 Hpa I 제한효소 부위를 가지고 3′ 말단에는 Pst I 제한효소의 절단부위를 가지며, 그 내부 서열 중에는 Bpu1102 I, Nsi I, Mlu I, Eco47 Ⅲ 및 Afl II 제한효소 부위를 가지도록 인위적으로 설계되고 화학합성 되었다.As shown in FIG. 1, the hEGF gene of the present invention has a Hpa I restriction enzyme site at the 5 'end and a cleavage site of the Pst I restriction enzyme at the 3' end, and among the internal sequences thereof, Bpu1102 I, Nsi I, Mlu. Artificially designed and chemically synthesized to have I, Eco47 III and Afl II restriction sites.

특히, 본 발명의 hEGF 유전자 서열은 최종적인 아미노산의 서열에는 변화를 주지 않도록 하면서 대장균에서 가장 빈번히 사용되는 코돈들로 구성되도록 고안되어, 대장균 내에서의 유전자의 발현율을 높일 수 있도록 설계되었으며, 상기의 제한효소 부위를 도입하여서 그 산업적 유용성을 극대화 시킬 수 있도록 설계되었다. 한편, 본 발명의 hEGF 유전자의 서열을 결정하기 위해서는 그레고리(Gregory)에 의해 이미 공지되어 있는 hEGF의 아미노산 서열(Gregory, H., (1975) Nature 257, 325)을 이용하였다.In particular, the hEGF gene sequence of the present invention is designed to be composed of the codons most frequently used in Escherichia coli without changing the sequence of the final amino acid, designed to increase the expression rate of the gene in Escherichia coli, The restriction enzyme site was designed to maximize its industrial utility. Meanwhile, in order to determine the sequence of the hEGF gene of the present invention, the amino acid sequence of hEGF (Gregory, H., (1975) Nature 257, 325) already known by Gregory was used.

본 발명의 hEGF 유전자의 조립을 위해서 모두 10가닥의 상보적인 올리고 뉴클레오티드를 합성하였다[참조 : 제2도(a)]. 상기 올리고 뉴클레오티드는 당업계에서 통상적으로 이용하는 고상 포스파이트 트리에스테르 합성법(Narang, S. A., Synthesis and Applications of DNA and RNA, (1987)., Academic Press)에 의하여 손쉽게 합성될 수 있으며, 본 발명에서는 자동화된 합성기기(Pharmacia LKB Biltechnology, Uppsaoa, Sweden)를 이용하여 합성할 수 있었다[참조 : 실시예 2]. 10가닥의 합성 올리고 뉴클레오티드를 이용한 완전한 hEGF 유전자의 합성은 모든 올리고 뉴클레오티드들을 한꺼번에 혼합하여 결합시키는 숏-건 연결법(short-gun ligation method)을 이용하였다[참조 : 제2도(b)].For the assembly of the hEGF gene of the present invention, all 10 strands of complementary oligonucleotides were synthesized (Fig. 2 (a)). The oligonucleotides can be easily synthesized by solid phase phosphite triester synthesis methods commonly used in the art (Narang, SA, Synthesis and Applications of DNA and RNA, (1987), Academic Press), and in the present invention, automated It could be synthesized using a synthetic instrument (Pharmacia LKB Biltechnology, Uppsaoa, Sweden) (see Example 2). Synthesis of the complete hEGF gene using 10 strands of synthetic oligonucleotides used a short-gun ligation method that combines and binds all oligonucleotides at once (see FIG. 2 (b)).

한편, 본 발명의 hEGF 유전자는 제한효소 Sma I과 Pst I으로 절단한 pUC 18 플라스미드에 삽입되었다. 본 발명의 hEGF 유전자를 포함하는 pUC 18 플라스미드를 pUE 118이라 명명하고[참조 : 제3도], 이를 대장균(E. coil) JM 109내로 하나한(Hanahan, D.)의 방법으로 형질전환시켰다(DNA Cloning Vol. I : A Practical Approach, IRL Press, 1985, pp 109-135). pUE 118을 함유하는 대장균 형질전환체(Escherichia coil JM 109)는 DW/BT0-2040으로 명명되었으며, 1993년 4월 9일 한국종균협회(KCCM)에 기탁번호 KCCM-10026으로 기탁되었다.Meanwhile, the hEGF gene of the present invention was inserted into pUC 18 plasmid digested with restriction enzymes Sma I and Pst I. The pUC 18 plasmid containing the hEGF gene of the present invention was named pUE 118 (see FIG. 3) and transformed by the method of Hana, D. into E. coil JM 109 (Hanahan, D.). DNA Cloning Vol.I: A Practical Approach, IRL Press, 1985, pp 109-135). E. coli transformant (Escherichia coil JM 109) containing pUE 118 was named DW / BT0-2040, and was deposited on April 9, 1993 under the KCCM accession number KCCM-10026.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

이들 실시예는 본 발명을 오로지 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되는 것이 아니라는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.These examples are only for illustrating the present invention, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples according to the gist of the present invention.

실시예 1Example 1

hEGF 유전자의 설계Design of the hEGF Gene

본 발명의 hEGF 유전자 서열은 다음 네가지 사항을 고려하여 설계되었다 : 첫째, 천연의 인간 hEGF 단백질과 동일한 아미노산 서열과 구조를 가지는 단백질을 생산하며; 둘째, 대장균에서 가장 빈번히 사용되는 코돈을 고려하여 뉴클레오티드 서열을 결정하고; 셋째, mRNA 생성시 2차 구조의 형성을 최소화하며; 넷째, 서열 내부에 실험적으로 유용한 단일 제한효소 부위를 최대한 가지도록 하여 본 발명의 효용성을 극대화시킨다.The hEGF gene sequence of the present invention was designed with the following four considerations in mind: First, it produces a protein having the same amino acid sequence and structure as a natural human hEGF protein; Second, the nucleotide sequence is determined in consideration of the codon most frequently used in E. coli; Third, minimize the formation of secondary structures in mRNA production; Fourth, maximize the utility of the present invention by having a single restriction enzyme site that is experimentally useful within the sequence.

전기 목적을 만족시키는 본 발명의 hEGF 유전자 서열은 이미 공지된 인간 EGF 아미노산 서열을 기초로 하고, 그란삼 등(Grantham et al., (1981) Nucoeic Acid Res. 9, 243-274)의 대장균내 코돈 사용빈도에 대한 연구결과를 참고로 하여 그 서열을 1차로 설계하였다. 1차적으로 설계된 서열은 mRNA 2차 구조의 형성정도를 유전자의 2차 구조를 분석하는 컴퓨터 소프트웨어인 PC-FOLD; 버젼 2.0(Turner, D. et al., (1987) Cold Spring Harbor Symb. Quant. Biol. 52, 123) 프로그램을 이용하여 조사하여 보고, 대장균의 코돈 사용빈도에 크게 어긋나지 않으면서 전사체의 2차 구조 형성을 최소화시키는 서열을 선택하였다. 이 서열은 다시 5′ 말단에는 Hpa I 부위를 가지도록 하며 번역 종결코돈 바로 뒤에는 PST I 제한효소의 절단부위를 가지도록 설계하여, 전체 hEGF 유전자의 정확한 삽입, 분리 및 조작이 간편하도록 하였다. 또한, 설계된 유전자의 내부에는 거의 일정한 간격마다 하나씩의 특정 단일 제한효소 부위를 가지도록 설계하였다. 제한효소의 종류 및 간격은 다음과 같다.The hEGF gene sequence of the present invention, which satisfies the foregoing objectives, is based on the already known human EGF amino acid sequence and in coliform codons of Grantham et al. (1981) Nucoeic Acid Res. 9, 243-274). The sequence was designed primarily based on the results of the study on the frequency of use. The primary designed sequence is PC-FOLD, a computer software that analyzes the secondary structure of genes for the extent of mRNA secondary structure formation; Version 2.0 (Turner, D. et al., (1987) Cold Spring Harbor Symb. Quant. Biol. 52, 123) program used to investigate the secondary transcript of the transcript without significantly compromising the codon usage of E. coli Sequences were chosen to minimize structure formation. The sequence was designed to have the Hpa I site at the 5 ′ end and to have the cleavage site of the PST I restriction enzyme immediately after the translational stop codon, thereby simplifying the precise insertion, isolation and manipulation of the entire hEGF gene. In addition, the designed gene was designed to have one specific single restriction enzyme site at almost regular intervals. Types and intervals of restriction enzymes are as follows.

Hpa I-22bp-Bpu1102 I-39bp-Nsi I-25bp-Mlu I-35bp-Eco47 III-21bp-Afl II-32bp-Pst IHpa I-22bp-Bpu1102 I-39bp-Nsi I-25bp-Mlu I-35bp-Eco47 III-21bp-Afl II-32bp-Pst I

이와 같이 설계된 본 발명의 hEGF 유전자의 서열은 제1도에 나타내었으며, 5′ 말단에 Hpa I 제한효소 절단부위를 가지고 3′ 말단에 Pst I 제한효소 절단부위를 가지며, 내부에는 Bpu1102 I, Nst I, Mlu I, Eco47 III 및 Afl II 제한효소 절단부위를 가지도록 설계된 것을 알 수 있다.The sequence of the hEGF gene of the present invention designed as shown in FIG. 1 has a Hpa I restriction enzyme cleavage site at the 5 ′ end, a Pst I restriction enzyme cleavage site at the 3 ′ end, and Bpu1102 I, Nst I , Mlu I, Eco47 III and Afl II restriction enzyme cleavage site can be seen that.

실시예 2Example 2

올리고 뉴클레오티드의 합성Synthesis of Oligonucleotides

실시예 1에서 설계된 hEGF 유전자는 각각 29개의 염기로 구성된 29머(29mer)에서 41개의 염기로 구성된 41머 사이의 길이를 가지는 모두 10개의 올리고 뉴클레오티드로 나누어 합성하였다[참조 : 제2도(a)]. 따라서, 전체의 hEGF 유전자는 전사된 mRNA와 동일한 서열을 가지는 C1(35머), C2(34머), C3(29머), C4(39머) 및 C5(41머) 올리고 뉴클레오티드와 이와 상보적인 N1(29머), N2(38머), N3(29머), N4(36머) 및 N5(38머) 올리고 뉴클레오티드로 구성되었다[참조 : 제2도(b)]. 각각의 올리고 뉴클레오티드는 자동화된 뉴클레오티드 합성기기(Pharmacia LKB Biotechnology, Uppsala, Sweden)를 이용하여 합성하였다.The hEGF gene designed in Example 1 was synthesized by dividing all 10 oligonucleotides each having a length between 29 mers (29mers) consisting of 29 bases and 41 mers consisting of 41 bases each (see FIG. 2 (a)). ]. Thus, the entire hEGF gene is complementary to the C1 (35 mer), C2 (34 mer), C3 (29 mer), C4 (39 mer) and C5 (41 mer) oligonucleotides having the same sequence as the transcribed mRNA. N1 (29 mer), N2 (38 mer), N3 (29 mer), N4 (36 mer) and N5 (38 mer) oligonucleotides (see FIG. 2 (b)). Each oligo nucleotide was synthesized using an automated nucleotide synthesizer (Pharmacia LKB Biotechnology, Uppsala, Sweden).

실시예 3Example 3

올리고 뉴클레오티드의 정제 및 분석Purification and Analysis of Oligonucleotides

합성이 완료된 올리고 뉴클레오티드는 실리카에 부착된 채로 TTD(티오페놀/티오에틸아민/디옥산=1/2/2)용액을 처리하고 메탄올과 에탄올로 충분히 세척한 후 강 암모니아수를 처리하여, 실리카 매트릭스로부터 합성 올리고 뉴클레오티드를 떼어내었다. 올리고 뉴클레오티드 용액에 추가로 강 암모니아수를 가하여 ℃에서 12시간 유지하고, 반응후 가스제거와 함께 용액을 감압농축하여 0.5ml가 될 때까지 농축시켰다. 농축된 올리고 뉴클레오티드는 SEP-PAK 카트리지(Watera Inc., MA, USA)를 이용하여 아세토니트릴/트리에틸아민 완충액으로 일차 정제한 후 폴리아크릴아미드 겔(15% 아크릴아마이드, pH 8.3 TE-붕산)을 이용하여 전기영동을 수행하였다. 전기영동 후 단파장 자외선으로 올리고 뉴클레오티드의 위치를 확인하여 그 부위만을 절단한 후, 절단된 겔 절편에서 올리고 뉴클레오티드를 추출하고 이를 주사기에 연결시킨 SEP-PAK 카트리지(Waters Inc., MA, USA)를 이용하여 아세토니트릴/트리에틸아민 완충액으로 염을 제거하여 정제하였다. 정제된 각각의 올리고 뉴클레오티드는 T4폴리 뉴클레오티드 키나제(New England Biolabs, # 201S)를 사용하여 γ-「32P」-ATP로 표지후 막삼-길버트 서열분석(Maxam, A. M. Gilbert, W. (1977), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74, 560-654)을 수행하여 각 올리고 뉴클레오티드 서열을 결정하였다.Synthesized oligonucleotide was treated with TTD (thiophenol / thioethylamine / dioxane = 1/2/2) solution attached to silica, washed well with methanol and ethanol, and then treated with strong ammonia water, Synthetic oligonucleotides were removed. Strong ammonia water was added to the oligonucleotide solution, and the mixture was kept at 0 ° C. for 12 hours. After the reaction, the solution was concentrated under reduced pressure and concentrated to 0.5 ml after degassing. Concentrated oligonucleotides were first purified with acetonitrile / triethylamine buffer using SEP-PAK cartridge (Watera Inc., MA, USA), followed by polyacrylamide gel (15% acrylamide, pH 8.3 TE-boric acid). Electrophoresis was performed. After electrophoresis, oligonucleotides were identified by short-wavelength ultraviolet light, and only the site was cut. Then, the SEP-PAK cartridge (Waters Inc., MA, USA), which extracted oligonucleotides from the cut gel sections and connected them to a syringe, was used. Purification was carried out by removing the salt with acetonitrile / triethylamine buffer. The purified oligonucleotides of each nucleotide is T 4 polynucleotide kinase (New England Biolabs, # 201S) by using the then labeled with γ- "32 P" -ATP maksam-Gilbert sequencing (Maxam, AM Gilbert, W. ( 1977) , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74, 560-654) were performed to determine the respective oligonucleotide sequences.

실시예 4Example 4

올리고 뉴클레오티드의 연결(ligation)Ligation of oligonucleotides

에펜돌프(Eppendorf) 시험관에 5′ 말단 인산기가 부착된 각각의 올리고 뉴크레오티드 100pmole과 트리스-염산(pH 7.5, 0.1M) 완충용액 40ul를 시험관에 가하고 100℃에서 3분간 변성시킨 후, 수조 내에서 상온으로 서서히 하강시키면서 올리고 뉴클레오티드들을 재결합시켰다. 연결효소 완충용액과 T4DNA 연결효소(T4DNA ligase, New England Biolabs, # 202S) 10단위를 가하고 4℃에서 12시간 반응시켰다. 연결 완충용액과 T4DNA 연결효소 10단위를 가하고 상온에서 3시간 방응시킨 후, 7% 폴리아크릴아마이드 젤 전기영동을 진행하고 방사선사진(autoradiography)을 만들어서 유전자의 조립상태를 확인하였다.100 pmole of each oligo nucleotide with 40 'terminal phosphate group and 40 ul of tris-hydrochloric acid (pH 7.5, 0.1 M) buffer solution were added to the test tube in an Eppendorf test tube, and denatured at 100 ° C. for 3 minutes. The oligonucleotides were recombined while slowly descending to room temperature at. Ligase buffer solution, and T 4 DNA ligase (T 4 DNA ligase, New England Biolabs, # 202S) was added to 10 units was reacted for 12 hours at 4 ℃. After adding 10 units of the linking buffer solution and T 4 DNA ligase and reacting at room temperature for 3 hours, 7% polyacrylamide gel electrophoresis was performed and radiographs were made to confirm the assembly state of the gene.

실시예 5Example 5

pUE 118 플라스미드의 작제 및 형질전환Construction and Transformation of the pUE 118 Plasmid

본 발명의 신규한 hEGF 유전자가 발현될 수 있도록, 이미 공지되어 있으며 일반 분자생물학 실험에 널리 사용되고 있는 벡터민 pUC 18 플라스미드(Norrander, J. et al., (1985), Gene 26, 101)에 본 발명의 hEGF 유전자를 삽입하였다. 먼저 pUC 18벡터를 Sma I (New England Biolabs, # 141S)과 Pst I (New Englands, #140S)으로 절단하고, 여기에 본 발명의 hEGF 유전자를 결합시켰다. 본 발명의 hEGF 유전자는 5′ 말단은 Hpa I 제한효소 부위를 가지는 평활(blunt) 상태이며 3′ 말단은 Pst I 제한효소의 절단부위를 가지므로 아무런 추가조작 없이도 Sma I 및 Pst I으로 이중 절단된 pUC 18 벡터에 적절하게 결합될 수 있었다[참조 : 제3도].In order to allow the expression of the novel hEGF genes of the present invention, the vectormin pUC 18 plasmids are already known and widely used in general molecular biology experiments (Norrander, J. et al., (1985), Gene 26, 101). The hEGF gene of the invention was inserted. First, the pUC 18 vector was digested with Sma I (New England Biolabs, # 141S) and Pst I (New Englands, # 140S), to which the hEGF gene of the present invention was coupled. The hEGF gene of the present invention has a blunt state having a Hpa I restriction enzyme site at the 5 ′ end and a cleavage site of the Pst I restriction enzyme at the 5 ′ end, thus being double cleaved by Sma I and Pst I without any further manipulation. could be appropriately bound to the pUC 18 vector (Fig. 3).

본 발명의 hEGF 유전자를 포함한 pUC 18 벡터를 pUE 118이라 명명하고 Hpa I, Pst I, Bpu1102 I, Nsi I, Mlu I, Eco47 III 및 Afl II 제한효소로 각각 절단한 수 1% 아가로스겔 전기영동을 수행하여 본 발명의 hEGF가 바르게 삽입되었음과 각각의 제한효소에 대하여 단일 제한효소 부위를 가짐을 확인하였다[참조 : 제4도]. 제4도에서, 제1레인은 1kb짜리 래더(ladder) DNA(BRL, U.S.A.); 제2레인은 pUE 118을 Hpa I으로 절단한 것; 제3레인은 pUE 118을 Pst I으로 절단한 것; 제4레인은 pUE 118을 Hpa I 및 Pst I으로 중복 절단한 것; 제5레인은 pUE 118을 Bpu1102 I으로 절단한 것; 제6레인은 pUE 118을 Nsi I으로 절단한 것; 제7레인은 pUE 118을 Mlu I으로 절단한 것; 제8레인은 pUE 118을 Eco7 III으로 절단한 것; 및, 제9레인은 pUE 118을 Afl II로 절단한 것을 각각 나타낸다.1% agarose gel electrophoresis of pUC 18 vector containing the hEGF gene of the present invention named pUE 118 and digested with Hpa I, Pst I, Bpu1102 I, Nsi I, Mlu I, Eco47 III and Afl II restriction enzymes, respectively It was confirmed that the hEGF of the present invention was correctly inserted and has a single restriction enzyme site for each restriction enzyme (see FIG. 4). In FIG. 4, the first lane is a 1 kb ladder DNA (BRL, U.S.A.); The second lane comprises pUE 118 cleaved with Hpa I; The third lane comprises pUE 118 cleaved with Pst I; Lane 4 is a poverty cleavage of pUE 118 with Hpa I and Pst I; The fifth lane comprises pUE 118 cleaved with Bpu1102 I; Lane 6 is pUE 118 cleaved with Nsi I; Lane 7 is a pUE 118 cleaved with Mlu I; Lane 8 is pUE 118 digested with Eco7 III; And ninth lanes each indicate the cleavage of pUE 118 with Afl II.

제조된 pUE 118 플라스미드는 대장균 JM 109 균주내로 형질전환되었으며, pUE 118을 함유하는 대장균 JM 109 형질전환체(Escherichia coli JM 109)는 1993년 4월 9일 국제기탁기관인 한국종균혐회(KCCM)에 기탁번호 KCCM-10026으로 기탁되었다.The prepared pUE 118 plasmid was transformed into E. coli JM 109 strain, E. coli JM 109 transformant containing pUE 118 (Escherichia coli JM 109) was deposited on April 9, 1993, Korea Deposit Association (KCCM) Deposited with the number KCCM-10026.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명의 인간 상피세포 성장인자의 유전자는 대량발현과 유전자 조작이 용이하도록 인위적으로 설계되었으며, 5′ 말단에는 Hpa I 제한효소 부위를 가지고 3′ 말단에는 Pst I 제한효소 절단부위를 가지며, 그 내부에는 일정한 간격으로 Bpu1102 I, Nsi I, Mlu I, Eco47 III 및 Afl II 제한효소 부위를 가지도록 하여, 산업적 유용성을 극대화시킬 수 있도록 한 신규한 유전자인 것이다.As described and demonstrated in detail above, the gene of the human epidermal growth factor of the present invention is artificially designed to facilitate mass expression and genetic manipulation, and has a Hpa I restriction enzyme site at the 5 'end and Pst I restriction at the 3' end. It has an enzyme cleavage site, and has a Bpu1102 I, Nsi I, Mlu I, Eco47 III and Afl II restriction enzyme sites at regular intervals, thereby maximizing industrial utility.

Claims (3)

하기와 같은 염기서열을 가지는 인간 상피세포 성장인자 유전자 :Human epidermal growth factor gene having the following nucleotide sequence: 제1항의 인간 상피세포 성장인자 유전자를 포함하는 벡터 pUE 118.A vector pUE comprising the human epidermal growth factor gene of claim 1. 제2항의 벡터 pUE 118로 형질전환된 대장균(Escherichia coli JM 109, KCCM-10026).Escherichia coli transformed with the vector pUE 118 of claim 2 (Escherichia coli JM 109, KCCM-10026).
KR1019930006978A 1993-04-26 1993-04-26 New human epidermal growth factor gene KR960010951B1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019930006978A KR960010951B1 (en) 1993-04-26 1993-04-26 New human epidermal growth factor gene
JP6524111A JP2609515B2 (en) 1993-04-26 1994-04-25 Novel gene encoding human epidermal growth factor and method for producing the same
EP94913826A EP0652954B1 (en) 1993-04-26 1994-04-25 A novel gene vector coding human epidermal growth factor and process for preparing the same
PCT/KR1994/000036 WO1994025592A1 (en) 1993-04-26 1994-04-25 A novel gene coding human epidermal growth factor and process for preparing the same
BR9405256A BR9405256A (en) 1993-04-26 1994-04-25 A new gene that encodes human epidermal growth factor and process for preparing it
AU65825/94A AU6582594A (en) 1993-04-26 1994-04-25 A novel gene coding human epidermal growth factor and process for preparing the same
DE69427515T DE69427515T2 (en) 1993-04-26 1994-04-25 INNOVATIVE GENECTOR CODING FOR THE EPIDERMIS GROWTH FACTOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
US08/360,841 US5652120A (en) 1993-04-26 1994-04-25 Gene coding human epidermal growth factor and process for preparing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019930006978A KR960010951B1 (en) 1993-04-26 1993-04-26 New human epidermal growth factor gene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR960010951B1 true KR960010951B1 (en) 1996-08-14

Family

ID=19354439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930006978A KR960010951B1 (en) 1993-04-26 1993-04-26 New human epidermal growth factor gene

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR960010951B1 (en)
BR (1) BR9405256A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BR9405256A (en) 1998-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Smeekens et al. Sequence of the precursor of the chloroplast thylakoid lumen protein plastocyanin
WO1985000817A1 (en) Microbial expression of interleukin ii
PL149278B1 (en) Method of constructing a replicating vector for cloning
HU197349B (en) Process for producing cloning vectors usable for the expression of growth hormones
WO1985002198A1 (en) Microbial expression of type i transforming growth factor, polypeptide analogs thereof and hybrid egf/tgf polypeptides
US4992367A (en) Enhanced expression of human interleukin-2 in mammalian cells
WO1983004030A1 (en) The manufacture and expression of genes for urogastrone and polypeptide analogs thereof
GB2241703A (en) Preparation of IGF-1 and plasmids for use therein
EP0241446B1 (en) Enhanced protein production in bacteria by employing a novel ribosome binding site
Wilson Gene regulation and structure-function studies of mammalian DNA polymerase ß
US9803207B2 (en) Expression vector for production of recombinant proteins in prokaryotic host cells
CN1131313C (en) Promoters for gene expression
KR960010951B1 (en) New human epidermal growth factor gene
EP0159943B1 (en) Expression vectors, dna fragments, peptides, hosts, and process for production of proteins
CA2052396C (en) Synthetic gene coding for human parathyroid hormone
AU767006B2 (en) Monomeric analogues of human insulin
WO1988005082A1 (en) Microbial production of peptide oligomers
EP0303859A2 (en) Cloning of DNA encoding antibacterial polypeptide precursor and expression of the precursor
JP3345816B2 (en) Collagen-like polypeptides
RU2316590C1 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA pE-His8-TrxL-Ar2 ENCODING FUSION PROTEIN COMPRISING ANTIMICROBIAL SEA ANNELID WORM Arenicola marina PEPTIDE ARENICIN AND STRAIN Escherichia coli BL21(DE3)/pE-His8-TrxL-Ar2 AS PRODUCER OF ARENICIN-CONTAINING FUSION PROTEIN
US5652120A (en) Gene coding human epidermal growth factor and process for preparing the same
EP0040466A2 (en) Adaptor molecules for DNA and their application to synthesis of gene-derived products
HU202587B (en) Process for producing recombinant dna expression vectors and for gene expression
KR960006121B1 (en) Hegf vector and the preparation process of hegf
KR920003662B1 (en) Process for producing salmon growth hormone (sgh) from yeast by recombinant dna

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120328

Year of fee payment: 17

EXPY Expiration of term