NO178036B - Fremgangsmåte for fremstilling av fusjonsproteiner, genstruktur, vektorer streptomycetceller og fusjonsproteinene - Google Patents

Fremgangsmåte for fremstilling av fusjonsproteiner, genstruktur, vektorer streptomycetceller og fusjonsproteinene Download PDF

Info

Publication number
NO178036B
NO178036B NO881942A NO881942A NO178036B NO 178036 B NO178036 B NO 178036B NO 881942 A NO881942 A NO 881942A NO 881942 A NO881942 A NO 881942A NO 178036 B NO178036 B NO 178036B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
plasmid
gene
proinsulin
ser
ala
Prior art date
Application number
NO881942A
Other languages
English (en)
Other versions
NO881942L (no
NO881942D0 (no
NO178036C (no
Inventor
Klaus-Peter Koller
Gunther Johannes Riess
Original Assignee
Hoechst Ag
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 Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of NO881942D0 publication Critical patent/NO881942D0/no
Publication of NO881942L publication Critical patent/NO881942L/no
Publication of NO178036B publication Critical patent/NO178036B/no
Publication of NO178036C publication Critical patent/NO178036C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/36Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Actinomyces; from Streptomyces (G)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/62Insulins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/76Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Actinomyces; for Streptomyces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/01Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif
    • C07K2319/02Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif containing a signal sequence
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/70Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction
    • C07K2319/74Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction containing a fusion for binding to a cell surface receptor
    • C07K2319/75Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction containing a fusion for binding to a cell surface receptor containing a fusion for activation of a cell surface receptor, e.g. thrombopoeitin, NPY and other peptide hormones

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av fusjonsproteiner, vektor, streptomycetceller og fusjonsproteinene.
I europeisk patentsøknad med offentlighetsnummer (EP-A) 0 161 629, henholdsvis i det sydafrikanske patentskrift 85/3672, er det kjent at man kan benytte tendamistatkodende DNA, for å få et polypeptid, spesielt tendamistat, til å bli skilt ut av streptomycetceller. Dette DNA kan tilslutt bli utvunnet fra hver tendamistatproduserende stamme, fortrinnsvis blir et ifølge eksempel 3 i det tyske utlegningsskrift 3 331 860 inneholdende DNA, satt inn.
I patentsøknad 88 09 52 (angående den tyske patentmelding P 37 07 150.5 fra 6. mars 1987) ble det foreslått en fremgangsmåte for utskilling av fusjonsproteiner fra streptomyceter, som er kjennetegnet ved at den setter inn de kodende sekvensene for det ønskede proteinet i det eventuelt modifiserte tendamistatgenet og at det rekombinante genet * uttrykkes i en streptomycetcelle. Her blir altså tendamistat strukturgenet benyttet som "bærer" for et annet gen, som medfører at man oppnår fusjonsproteiner, hvor en aminosyre-sekvens til et annet protein er innenfor tendamistatamino-syresekvensen. Ved kjemisk eller enzymatisk spalting av disse fusjonsproteinene for å frigjøre de andre proteinene, får man dermed to delsekvenser av tendamistatene. Den tidligere ovenfornevnte søknaden vedrører også tendsami-statderivater, som også kan innbefatte de som har tydelig forkortede aminosyrekjeder. Slike derivater kan reagere reversibelt med den spesifikke reseptoren i form av en konkurrerende hemmemekanisme.
Det ble nå oppdaget at fremmede proteiner i streptomyceter også kan bli fremstilt ved at man konstruerer genet for fusjonsproteinene på en slik måte at strukturgenet for det ønskede proteinet, ved 3'-enden (av den kodende tråden) av eventuelt modifiserte tendamistatgener, blir koblet. Modifikasjon av tendamistatgenene kan spesielt innbefatte en forkorting av 3'-enden.
Tendamistatkodende DNA er gjengitt i EP-A 0 161 629 (i denne som DNA-sekvens C og i tillegg som tabell 1). I dette strukturgenet finnes det flere spaltningsseter for restrik-sjonsenzymer som kan bli benyttet for å modifisere den kodede aminosyrerekkefølgen. Egnede spaltningsseter for BstEII er i området av triplettene 31 og 32, Stul i området til triplettene 43 og 44 og Sau3A i området til triplettene 52 og 53. Ved innsetting av riktig linker kan man på disse stedene sette inn en eller flere aminosyrer i tillegg, og DNA-segmenter mellom disse spaltningssetene kan bli eliminert eller forkortede aminosyresekvenser kan bli kodet ved å sette inn stoppkodoner. Man kan dermed sette inn bestemte aminosyrer, bytte ut eller eliminere noen ved bruk av setespesifikk mutagenese. Man tilveiebringer dermed proteiner, som utviser cx-amylaseinhibitorvirkning, eller bare proteiner uten denne virkningen, som enda reagerer med den riktige reseptoren.
Foreliggende oppfinnelse vedrører følgelig en fremgangsmåte for fremstilling av følgende fusjonsproteiner bestående av tendamistat ifølge tabell 1 og proinsulin forbundet med en aminosyre-spacer,
(Aspl til Gly43 fra tab. 1 )-Pro-Ser-Leu-Gly-Leu44 til Leu 74 fra tab. 1 )-proinsulin;
kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK3a,
(Aspl til Gly43)-Pro-Ser-Leu-Met-Ala-Asn-Ser-Proinsulin-(Leu44 til Leu74);
kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK31,
(Aspl til Gly43)-Pro-Ser-Leu-Met-Ala-Asn-Ser-Proinsulin; kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK310,
(Aspl til Gly43)-Pro-Ser-Leu-Asn-Phe-Ala-Arg-Proinsulin; kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK32,
(Aspl til Leu74 )-Phe-Asn-Ala-Met-Ala-Thr-Gly-Asn-Ser-Ala-Arg-Proinsulin,
kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK400, kjennetegnet ved at man kobler strukturgenet for proinsulin C-terminalt til det eventuelt modifiserte tendamistatgenet ifølge tabell 1, tilveiebringer ekspresjon av denne genstrukturen i en streptomycet-vertscelle og isolerer det utskilte fusjonsproteinet fra supernatanten, og anvender dette for fremstilling av de eventuelt modifiserte tendamistat og/eller fusj onspartnerne.
Genstruktur derav kjennetegnet ved at den innbefatter det eventuelt modifiserte tendamistat-genet, og at det C-terminalt er koblet et strukturgen for et proinsulin, er også beskrevet.
Oppfinnelsen vedrører også en vektor som er kjennetegnet ved at den inneholder en genstruktur ifølge krav 3 eller 4 og er i stand til å uttrykke det gitte genet. Videre er en streptomycetcelle som er kjennetegnet ved at den inneholder pTHl, pTFlO, pTF2 og pGFl og er i stand til å uttrykke det gitte genet, beskrevet. Oppfinnelsen vedrører også fusjonsproteiner som er kjennetegnet ved at de blir fremstilt ved hjelp av ovennevnte fremgangsmåte.
Foretrukne utføringer av oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere forklart og er i patentkravene definert.
I figurene 1 til 4 er noen plasmidkonstruksjoner ifølge oppfinnelsen ført opp. Fig. 1 viser fremstilling av hybridplasmidene pKK310, som koder for et fusjonsprotein, hvori en flerleddet sekvens på syv aminosyrer følger etter en del av aminosyresekvensen for tendamistat og hvor aminosyresekvensen for ape-proinsulin følger deretter. Fig. 2 viser overføring av plasmidene pKK310 til ekspresjonsplasmid pTFl. Fig. 3 viser konstruksjonen av plasmidene pRSlO, hvori polylinkeren til pUC18 følger etter en del av tendamistatgenene, og overføring av dette plasmidet til ekspresjonsplasmid pTFlO. "mcs" betyr polylinkerregionen (multippelklonings-sete) til pUC18. Fig. 4 viser til slutt konstruksjonen av plasmidene pKK400, som koder for et fusjonsprotein, hvori en flerleddet sekvens bestående av 11 aminosyrer følger etter den samme aminosyresekvensen til tendamistat og hvor aminosyresekvensen til ape-proinsulin følger deretter, og overføring av dette plasmidet til ekspresjonsplasmid pGFl.
Figurene er ikke tegnet i riktig målestokk.
Fordelene ifølge oppfinnelsen innbefatter at fusjonsproteinene som blir eksportert ut av cellen lett kan bli isolert ut av kulturf iltratet. Isoleringen kan bli utført ved bruk av kjent fremgangsmåte, fortrinnsvis ved adsorpsjons- eller ionebyttekromatografi og/eller gelfiltrering.
Frigjøring av de ønskede fremmede proteinene (fusjonspartne-re) ved enzymatiske eller kjemiske spaltinger utføres ved bruk av kjente fremgangsmåter.
Innenfor dette fagområdet avhenger spaltingen av aminosyresekvensen til de ønskede proteinene. I mange tilfeller er det hensiktsmessig å sette inn et bindeledd, eventuelt en flerleddet sekvens, i spaltningssetet mellom tendamistatsekvensen og aminosyresekvensen til de ønskede proteinene. Når det ønskede proteinet f.eks. ikke inneholder metionin, kan bindeleddet inneholde met, hvorpå det er mulig å utføre en kjemisk spalting med klor eller bromcyan. Hvis det i bindeleddet er cystein i karboksyterminus eller hvis bindeleddet står for cys, så kan man utføre en enzymatisk cysteinspesifikk spalting eller en kjemisk spalting, f.eks. etter spesifikk S-cyanylering. Hvis det i karboksyterminus til den flerleddede sekvensen står tryptofan, eller hvis bindeleddet står for Trp, kan man utføre en kjemisk spalting med N-bromsuksinimid.
Ønskede proteiner som ikke inneholder Åsp-Pro i aminosyresekvensen og som er tilstrekkelig syrestabile, kan som fusjonsproteinet med denne flerleddede sekvensen bli spaltet proteolytisk ved bruk av kjente fremgangsmåter. På denne måten tilveiebringer man proteiner som inneholder henholdsvis N-terminal prolin eller C-terminal asparginsyre. På denne måten kan dermed også modifiserte proteiner bli fremstilt.
Asp-Pro-bindingen kan gjøres enda mere syrelabil når den flerleddede sekvensen (Asp)n-Pro innbefatter henholdsvis Glu-(Asp)n-Pro, hvor n er 1 til 3.
Forslag til enzymatisk spalting er også kjente, hvor modifiserte enzymer med forbedret spesifisitet kan bli satt inn (jfr. C.S. Craik et al., Science 228 (1985) 291-297). Hvis det ønskede eukariote peptidet er proinsulin så velger man en hensiktsmessig peptidsekvens som har en trypsin avspaltbar aminosyre (Arg, Lys) festet til den N-terminale aminosyren (Phe) på proinsulin, f.eks. Ala-Ser-Met.
Innholder det ønskede proteinet ikke aminosyresekvensen
kan fusjonsproteinet med den passende flerleddede sekvensen bli spaltet med faktor Xa (EP-A 0 025 190 og 0 161 973).
Isolering av spalteproduktet avhenger av egenskapene til disse proteinene. Med hensyn på isolering av tendamistat og derivatene derav kan man henvise til den siterte litteraturen i det tyske utleggsskrift 3 331 860.
I de følgende eksemplene vil oppfinnelsen bli nærmere forklart. Hvis ikke noe annet er angitt, står prosentanvis-ningen for vekt.
Eksemplene blir forklart ved bruk av de samme tallene som på figurene. I figurene er ikke plasmidene og genfragmentene tegnet opp i riktig målestokk; spesielt er målestokken til polylinkersekvensene ikke riktige.
Eksempel 1
Som utgangsmateriale benyttes plasmid pKAI650, som er beskrevet i tysk utleggsskrift 3 536 182 og henholdsvis i EP-A 0 218 204. Dette plasmidet er også tilgjengelig ved det 1 det tyske utleggskrift 3 331 860 beskrevne plasmid pKAIl ved isolering av de 650 bp HincII-Sstl-f ragmentene og kloning i plasmid pUC19 som er åpnet med dette enzymet. I dette plasmid blir de enkeltvise Hindlll-spaltingssetene fjernet (ved spalting med dette enzymet, og utfylling av den overhengende enden og ligering) slik at plasmid pKAI650a (1) blir tilveiebragt.
2 ug DNA som er renset ved CsCl-gradientsentrifugering fra (1) blir fullstendig spaltet ifølge forhandlerne i løpet av 2 timer i en 50 ul reaksjonsoppløsning med Stul og enzymet blir fjernet ved fenolekstrahering. Linearisert DNA blir fjernet med etanol, igjen oppløst og tilsatt en ligerings-blanding, hvor man i tillegg tilsetter 0,1 ug reaksjonspart-ner av den kjemisk syntetiserte, 5'-ende fosforylerte, dobbelttrådede oligonukleotider (2)
Etter transformering av ligeringsblandingene~i E.coli JM 109 blir slike kloner isolert, som inneholder det rekombinante plasmid pKK3a (3). Det isolerte plasmid-DNA er kjennetegnet ved et spaltingssete for restriksjonsenzymet Hindlll, som dermed tillater karakterisering ved restriksjonsanalyse. pKK3a (3) er 12 basepar større enn pKAI650a (1) og tilveiebringer en nukleotidsekvens, hvorpå aminosyresekvensen som følger derav er utvidet med 4 aminosyrer:
Deretter tjener plasmid pYE24 som utgangsmateriale (4). Dette plasmidet blir tilveiebragt ved at vektor pUC8 blir åpnet med EcoRI og Hindlll og at man i dette lineæriserte plasmidet ligerer inn ape-proinsulingenet (tabell 2; iflg. Wetekam et al., Gene 19 (1982) 179-183).
2 jjg av plasmidene pYE24 (4) blir behandlet med restriksjons-enzymene EcoRI og Hindlll, og ape-proinsulingenet blir isolert ved elektroeluering og blir etter rensing og konsentrering ved etanolfelling ligert med den syntetiske DNA-linken (5)
Ligeringsprodukt (6) blir deretter satt inn i plasmid pKK3a (3) som er blitt åpnet med Hindlll, hvorved plasmid pKK31 (7) blir tilveiebragt. Ved denne konstruksjonen blir under henvisning til kodonet for aminosyre Gly 43 til tendamistatgenene følgende flerleddede sekvens tilveiebragt:
"B 1" betyr her - som i tabell 2 - begynnelsen på B-kjeden til ape-proinsulin.
I plasmid (7) befinner proinsulinsekvensen seg innenfor tendamistatgenet. For å overføre dette plasmidet i et plasmid ifølge oppfinnelsen, blir (7) spaltet med SphI og Sali) og fragment (8) blir isolert. Vektor pUC19 blir åpnet med SphI og Sali og det lineaeriserte plasmid blir med fragment (8) ligert. Det slik tilveiebragte plasmid pKK310 (9) koder for et fusjonsprotein, hvorpå bare proinsulinsekvensen følger etter den forkortede tendamistatsekvensen og den foranstående innsatte linker.
Den samme konstruksjonen er beskrevet i figur 1.
Eksempel 2
For å overføre plasmid pKK310 (9) til et ekspresjonsplasmid, blir (9) spaltet med Sstl og SphI og fragment (10) blir isolert.
Ekspresjonsvektor pIJ702 (11) (som kan kjøpes fra John Innes Foundation, Norwich, England) blir åpnet med SphI og Sstl og det lineaeriserte plasmid (12) blir ligert med fragment (10). Etter transformering av stammen streptomyces lividans TK 24 (John Innes Foundation) blir de ønskede klonene tilveiebragt ved seleksjon for resistens til tiostrepton. Plasmid-DNA fra tiostreptonresistente kloner blir isolert og verifisert ved restriksjonsanalyse. Plasmid som har den ønskede orientering av genene får betegnelsen pTFl (13). Kloner r som inneholder dette rekombinante plasmidet utskiller et protein med en molekylvekt på 16 kD i kulturmediumet. Dette proteinet reagerer med insulin-antistoffer i "Immunoblot" positiv (jfr. eksempel 5).
Konstruksjonen av pTFl (13) er beskrevet i figur 2.
Eksempel 3
Både plasmid pKK3a (3) på den ene siden og vektor pUC18 på den andre siden, blir begge åpnet med Hindlll og deretter ligert sammen. E. coli-stamme JM 109 blir transformert med ligeringsblandingen, hvor de riktige koloniene i nærvær av isopropyl-p<->tiogalaktopyranosid (IPTG) og 5-brom-4-klor-3-indolyl-p<->D-galaktopyranosid (X-Gal) tilveiebringer ufarvede kolonier. Det tilveiebragte rekombinante plasmid pRSl (14) blir isolert ved bruk av kjente fremgangsmåter. Ved spalting av 1 ug av plasmidene med restriksjonsenzym Sstl og etter-følgende religering blir pUC18-andelen helt til polylinker-sekvensen (mcs) og likeledes resten av tendamistatgenene deletert. Man tilveiebringer plasmid pRSlO (15).
Plasmid (15) egner seg på grunn av polylinkerandelen for kloning av forskjellige strukturgener, hvorved plasmid blir tilveiebragt som koder for de passende fusjonsproteinene med den forkortede tendamistatsekvensen.
Hvis man spalter pRSlO (15) med SphI og Sstl og isolerer det lille fragmentet, kan man ligere denne analog eksempel 2 i ekspresjonsvektor pIJ702. Man tilveiebringer dermed ekspresjonsvektor pTFlO (16), som på grunn av polylinkerandelene tillater mange forskjellige konstruksjoner.
Konstruksjon av pTFlO (16) er beskrevet i figur 3.
Eksempel 4
Man åpner plasmid pYE24 (4) med EcoRI og setter inn linker
og slik tilveiebringes plasmid pYE241. Ved spalting med Hindlll og ligering med pKK3a (3) som er spaltet med Hindlll tilveiebringer man analog som i eksempel 1 plasmid pKK32. Denne koder for et fusjonsprotein, hvor tendamistatsekvensen er knyttet til proinsulinsekvensen via den flerleddede sekvensen:
Analog til eksempel 1 blir pKK32 spaltet med SphI og Sstl og det ca. 650 bp store fragmentet i pUC19, som også er åpnet med disse enzymene, blir klonet om. Det resulterende plasmid pKK320 (9) svarer til plasmid pKK310 (9) helt til den foranstående flerleddede sekvensen (da de ved den linkerinn-førte sekvensen er skjøvet fremover ved "Fettdruck").
Analog til eksempel 2 blir Sstl-Sphl-fragmentet med det rekombinante genet fra pKK320 klonet om i pIJ702, hvorved ekspresjonsplasmid pTF2 blir tilveiebragt. I S. lividans TK 24 blir et 16 kd fusjonsprotein uttrykt og utskilt, som også reagerer med insulinantistoff (jfr. eksempel 5).
På grunn av likheten til konstruksjonen av pTF2 med pTFl (13), figurene 1 og 2, har man ikke utført en tegnet beskrivelse.
Eksempel 5 pKK310 (9) blir delvis spaltet med EcoRI, slik at bare en av de to EcoRI-spaltesetene blir åpnet. Etter innfylling av den overhengende enden ved bruk av klenowpolymerase blir plasmidet religert og verifisert ved restriksjonsanalyse. Det ønskede plasmidet som har fått fjernet EcoRI-setet i enden av proinsulingenet har fått betegnelsen pKK310a (17). Denne inneholder dermed et enkelt restriksjonssete for EcoRI i linkregionen mellom det forkortede tendamistatgenet og proinsulingenet.
For å konstruere et plasmid som koder for et fusjonsprotein som inneholder hele sekvensen til tendamistat blir det ført inn et enkelt spaltesete for Kpnl ved siden av kodonene for aminosyren 68/69 i den tendamistatkodende DNA-sekvensen (tabell 1). Deretter blir det isolerte DNA fra pKAI650 av (1) spaltet med Sst og SphI og det 650 bp store fragmentet blir klonet om i RF-DNA til fagen M13mpl8 som nettopp er blitt spaltet med de to enzymene og enkelttrådet DNA blir fremstilt ved bruk av kjent fremgangsmåte. 1 pg av dette ss DNA blir satt inn sammen med 0,1 jjg av mutagenet "Primere"
ved "site directed mutagenesis" (M.J. Zoller u. J. Smith, Nucleic Acid Res. 10 (1982) 6487-6500). Fra den isolerte M13-klonen med det muterte genet som lar seg selektere gjennom det tilsatte Kpnl-spaltesetet og baseut-byttingen (C mot G i den tredje posisjonen til kodonene for Arg<68>) blir verifisert ved sekvensering. Nukleotidutbyttet medfører dermed ingen forandring av aminosyresekvensen, men fører inn det ønskede nye enkelte spaltesetet i tendamistat-strukturgenet.
Den muterte sekvensen blir ett Sstl-Sphl-spalting fra M13mpl8-RF-DNA i plasmid pUC19 omklonet, hvorved plasmid pKAI651 (18) blir tilveiebragt.
Som en kontroll blir det 650 bp Sstl-Sphl-innskuddet fra (18) tilsvarende eksempel 2 satt inn i plasmid pIJ702, hvorved plasmid pAX651 blir tilveiebragt. Etter transformasjon av disse plasmidene i streptomyces lividans TK 24 oppnår man samme ekspresjonsgrad for tendamistat som i plasmid paX650 som inneholder uforandret tendamistatgen (tysk utleggsskrift
3 536 182, fig. 3). For fremstilling av plasmider ifølge oppfinnelsen for et fusjonsprotein med hele aminosyresekvensen til tendamistat blir plasmid pKAI651 (18) spaltet med SphI og Kpnl og det lille fragmentet med linker (19)
og med SphI og EcoRI åpent plasmid pKK310a (17) ligert.
E.coli JM 109 blir transformert med ligeringsblandingen, og plasmid-DNA blir isolert og riktig fusjon blir verifisert ved DNA-sekvensering. Plasmidet med den riktige sekvensen blir betegnet pKK400 (20).
Linker (19) koder ikke bare for resten av aminosyrene til tendamistat, men også for en del av en "Spacer" som skiller tendamistat og proinsulingenet fra hverandre og innbefatter også med 5'-enden til genene, se tabell 2 - kodonene for de følgende 11 aminosyrene:
Fusjonsproteinet inneholder dermed i denne "Spacer" blant andre aminosyrene metonin og arginin, som tillater spalting med halogencyan og henholdsvis trypsin.
Fra plasmid pKK400 (20) blir det etter dobbeltspalting med Sstl og SphI det omtrent 1090 bp innskuddet isolert og DNA blir ligert med plasmid pIJ702 (12) som er blitt åpnet med de samme enzymene. Dette resulterer i plasmid pGFl (21). Ligeringsblandingen blir transformert inn i S. lividans TK 24 og plasmid-DNA blir isolert ved tiostrepton-resistente trans-formanter som tyder på tendamistataktivitet. Alle positive kloner inneholder det 1090 bp store Sstl-Sphl-innskuddet fra pGFl.
Konstruksjonen av pGFl (21) er fremstilt i figur 4.
Tendamistat-aktiviteten blir formidlet ved platetesten som er beskrevet i EP-A1 0 161 629 i eksempel 3 og likeledes i det tyske utleggsskrift 3 536 182, eksempel 2.
Ekspresjon av pGFl-kodede funksjonsproteiner kan vises ved bruk av kjente fremgangsmåter. Hvis man inkuberer den transformerte stammen S. lividans TK 24 fire dager ved 28"C i rørekolber og deretter avskiller mycelet fra kulturoppløsnin-gen ved sentrifugering, kan man bevise fusjonsprotein i den klare oppløsningen som følger: 10 til 100 ul oppløsning blir satt til 20 til 200 >j1 15#-ig trikloreddiksyre, og det utfelte proteinet blir anriket ved sentrifugering, vasket og tatt opp i SDS-holdig probebuffer (U. Laemmli, Nature 227 (1970) 680-685). Etter 2 minutters inkubasjon ved 90°C adskilles proteinene ved elektroforese på en 10- til 17%- ig SDS-polyakrylamidgel. Ved å tilveiebringe et protein med molekylvekt på 19 kD, som dermed er i det ventede molekylvektsområdet for fusjonsproteinet bestående av tendamistat og proinsulin. Fusjonsproteinet reagerer både med antistoffer mot tendamistat og også med antistoffer mot insulin.
B 1, C 1 og A 1 betegner begynnelsen på B-, C- og A-kjeden til apeproinsulin.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av følgende fusjonsproteiner bestående av tendamistat ifølge tabell 1 og proinsulin forbundet med en aminosyre-spacer, (Aspl til Gly43 fra tab. 1 )-Pro-Ser-Leu-Gly-Leu44 til Leu 74 fra tab. 1 )-proinsulin; kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK3a, (Aspl til Gly43)-Pro-Ser-Leu-Met-Ala-Asn-Ser-Proinsulin-(Leu44 til Leu74); kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK31, (Aspl til Gly43)-Pro-Ser-Leu-Met-Ala-Asn-Ser-Proinsulin; kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK310, (Aspl til Gly43)-Pro-Ser-Leu-Asn-Phe-Ala-Arg-Proinsulin; kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK32, (Aspl til Leu74)-Phe-Asn-Ala-Met-Ala-Thr-Gly-Asn-Ser-Ala-Arg-Proinsulin, kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK400, karakterisert ved at man kobler strukturgenet for proinsulin C-terminalt til det eventuelt modifiserte tendamistatgenet ifølge tabell 1, tilveiebringer ekspresjon av denne genstrukturen i en streptomycet-vertscelle og isolerer det utskilte fusjonsproteinet fra supernatanten, og anvender dette for fremstilling av de eventuelt modifiserte tendamistat og/eller fusjonspartnerne.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tendamistat-genet er forkortet ved 3'-enden.
3. Genstruktur ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter det eventuelt modifiserte tendamistat-genet, og at det C-terminalt er koblet et strukturgen for et proinsulin.
4. Genstruktur ifølge krav 3, karakterisert ved at tendamistatgenet er forkortet ved 3'-enden.
5. Vektor, karakterisert ved at den inneholder en genstruktur ifølge krav 3 eller 4 og er i stand til å uttrykke det gitte genet.
6. Streptomycetcelle, karakterisert ved at den inneholder pTHl, pTFlO, pTF2 og pGFl og er i stand til å uttrykke det gitte genet.
7. Fusjonsprotein, bestående av tendamistat ifølge tabell 1 og proinsulin forbundet med en aminosyre-spacer, (Aspl til Gly43 fra tab. 1 )-Pro-Ser-Leu-Gly-Leu44 til Leu 74 fra tab. 1 )-proinsulin; kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK3a, (Aspl til Gly43 )-Pro-Ser-Leu-Met-Ala-Asn-Ser-Proinsulin-(Leu44 til Leu74); kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK31, (Aspl til Gly43)-Pro-Ser-Leu-Met-Ala-Asn-Ser-Proinsulin; kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK310, (Aspl til Gly43)-Pro-Ser-Leu-Asn-Phe-Ala-Arg-Proinsulin; kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK32, (Aspl til Leu74)-Phe-Asn-Ala-Met-Ala-Thr-Gly-Asn-Ser-Ala-Arg-Proinsulin, kodet av gensekvens inneholdt i plasmid pKK400, karakterisert ved at de blir fremstilt ved hjelp av en fremgangsmåte ifølge krav 1.
NO881942A 1987-05-05 1988-05-04 Fremgangsmåte for fremstilling av fusjonsproteiner, genstruktur, vektorer streptomycetceller og fusjonsproteinene NO178036C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873714866 DE3714866A1 (de) 1987-05-05 1987-05-05 Verfahren zur herstellung von fremdproteinen in streptomyceten

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO881942D0 NO881942D0 (no) 1988-05-04
NO881942L NO881942L (no) 1988-11-07
NO178036B true NO178036B (no) 1995-10-02
NO178036C NO178036C (no) 1996-01-10

Family

ID=6326841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO881942A NO178036C (no) 1987-05-05 1988-05-04 Fremgangsmåte for fremstilling av fusjonsproteiner, genstruktur, vektorer streptomycetceller og fusjonsproteinene

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP0289936B1 (no)
JP (1) JP2671260B2 (no)
KR (1) KR970001235B1 (no)
CN (1) CN1029989C (no)
AR (1) AR241658A1 (no)
AT (1) ATE94905T1 (no)
AU (1) AU612144B2 (no)
CA (1) CA1338338C (no)
DE (2) DE3714866A1 (no)
DK (1) DK175525B1 (no)
ES (1) ES2045004T3 (no)
FI (1) FI97549C (no)
HU (1) HU204094B (no)
IE (1) IE62522B1 (no)
IL (1) IL86277A0 (no)
NO (1) NO178036C (no)
NZ (1) NZ224464A (no)
PT (1) PT87400B (no)
ZA (1) ZA883168B (no)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4012818A1 (de) * 1990-04-21 1991-10-24 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von fremdproteinen in streptomyceten
US5426036A (en) * 1987-05-05 1995-06-20 Hoechst Aktiengesellschaft Processes for the preparation of foreign proteins in streptomycetes
EP0367163B1 (de) * 1988-11-03 1996-01-03 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Insulin-Vorprodukts in Streptomyceten
DE3844211A1 (de) * 1988-12-29 1990-07-05 Hoechst Ag Neue insulinderivate, verfahren zu deren herstellung, ihre verwendung und eine sie enthaltende pharmazeutische zubereitung
DE3936876A1 (de) * 1989-11-06 1991-05-23 Hoechst Ag Neue insulinderivate, verfahren zu deren herstellung, ihre verwendung und eine sie enthaltende pharmazeutische zubereitung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3331860A1 (de) * 1983-09-03 1985-03-21 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur herstellung von tendamistat
DE3418274A1 (de) * 1984-05-17 1985-11-21 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Signalpeptid fuer die exkretion von peptiden in streptomyceten
EP0196056B1 (en) * 1985-03-28 1991-05-22 Chiron Corporation Improved expression using fused genes providing for protein product
DE3707150A1 (de) * 1987-03-06 1988-09-15 Hoechst Ag Tendamistat-derivate
EP0367163B1 (de) * 1988-11-03 1996-01-03 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Insulin-Vorprodukts in Streptomyceten

Also Published As

Publication number Publication date
NO881942L (no) 1988-11-07
DE3884261D1 (de) 1993-10-28
CN1029989C (zh) 1995-10-11
DK175525B1 (da) 2004-11-22
CN88102568A (zh) 1988-11-23
DE3714866A1 (de) 1988-11-24
EP0289936B1 (de) 1993-09-22
NO881942D0 (no) 1988-05-04
EP0289936A3 (en) 1989-11-23
FI97549C (fi) 1997-01-10
PT87400B (pt) 1992-09-30
IL86277A0 (en) 1988-11-15
AR241658A1 (es) 1992-10-30
KR970001235B1 (ko) 1997-02-04
NZ224464A (en) 1990-02-26
IE881338L (en) 1988-11-05
JPS63301793A (ja) 1988-12-08
FI882059A0 (fi) 1988-05-03
JP2671260B2 (ja) 1997-10-29
FI97549B (fi) 1996-09-30
HUT46941A (en) 1988-12-28
KR880014102A (ko) 1988-12-22
IE62522B1 (en) 1995-02-08
ATE94905T1 (de) 1993-10-15
FI882059A (fi) 1988-11-06
DK241688A (da) 1988-11-06
ZA883168B (en) 1989-11-29
DK241688D0 (da) 1988-05-04
ES2045004T3 (es) 1994-01-16
HU204094B (en) 1991-11-28
PT87400A (pt) 1989-05-31
CA1338338C (en) 1996-05-21
EP0289936A2 (de) 1988-11-09
NO178036C (no) 1996-01-10
AU612144B2 (en) 1991-07-04
AU1555988A (en) 1988-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bedouelle et al. Mutations which alter the function of the signal sequence of the maltose binding protein of Escherichia coli
US5506121A (en) Fusion peptides with binding activity for streptavidin
Karmazyn-Campelli et al. Tandem genes encoding sigma-factors for consecutive steps of development in Bacillus subtilis.
Boulain et al. Mutagenesis by random linker insertion into the lamB gene of Escherichia coli K12
JP4243104B2 (ja) 重要なタンパク質の細菌培養上清中への分泌のための融合タンパク質
CA2122135C (en) Recombinant core-streptavidin
US20060088878A1 (en) Purification of recombinant proteins fused to multiple epitopes
NO175640B (no)
Tan et al. Efficient expression and secretion of recombinant hirudin III in E. coli using the L-asparaginase II signal sequence
AU673870B2 (en) Hirudin mutant, production thereof, anticoagulant, secretory vector, and production of product from said microorganism
Betton et al. In vivo assembly of active maltose binding protein from independently exported protein fragments.
KR100737189B1 (ko) 배양 배지에서 대장균에 의한 분비를 통한 Leu-히루딘의 제조를 위한 시그날 서열
Elzen et al. Molecular structure of the immunity gene and immunity protein of the bacteriocinogenic plasmid Clo DF13
NO331375B1 (no) DNA-molekyl kodende for sekretérbare peptider, protein, mulitkopivektor, plasmid, vertscelle, fremgangsmate for fermentering av proteiner og fremstilling av insulin
NO178036B (no) Fremgangsmåte for fremstilling av fusjonsproteiner, genstruktur, vektorer streptomycetceller og fusjonsproteinene
Lepage et al. Recombinant technology as an alternative to chemical peptide synthesis: Expression and characterization of HIV-1 Rev recombinant peptides
US5426036A (en) Processes for the preparation of foreign proteins in streptomycetes
NO851308L (no) Genetisk ekspresjon av somatostatin som hybridpolypeptid
Baek et al. Construction of a new gene-fusion expression vector, pMONSTER
JPH0556793A (ja) ミラクリンの製造方法
expression using Gram-negative Bibliography of the current world literature