JPH01285196A - 発光蛋白エクオリンの製造法 - Google Patents

発光蛋白エクオリンの製造法

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JPH01285196A
JPH01285196A JP63113979A JP11397988A JPH01285196A JP H01285196 A JPH01285196 A JP H01285196A JP 63113979 A JP63113979 A JP 63113979A JP 11397988 A JP11397988 A JP 11397988A JP H01285196 A JPH01285196 A JP H01285196A
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JP
Japan
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aequorin
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plasmid
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mammalian cells
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JP63113979A
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Yoshiyuki Sakaki
佳之 榊
Takashi Ito
隆司 伊藤
Hiroshi Tanahashi
棚橋 浩
Satoshi Inoue
敏 井上
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JNC Corp
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Chisso Corp
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    • 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
    • C07K14/43504Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術の分野] 本発明はクラゲ発光蛋白エクオリンの哺乳動物細胞系で
の製造法に関する。
更に詳しくは、組換えDNA技術を用いて、クラゲ発光
蛋白エクオリンの生合成を特定する遺伝子を、哺乳動物
細胞系発現ベクターに組みこみ、そのDNAを哺乳動物
細胞にトランスフェクションした細胞を用いる、発光蛋
白エクオリンの製造法に関する。
[従来の技術とその問題点] カルシニウム受容発光蛋白エクオリンは、米国ワシント
ン州シアトル近郊のフライデー・ハーバ−島近辺に7〜
9月に発生する発光オワンクラゲの傘周辺に存在し、刺
激を与えるこにより発光する。この発光クラゲlO万匹
より約200111gの精製エクオリンが得られている
エクオリンはカルシュラムイオンと特異的に結合し、発
光する性質から、微弱発光利用によるカルシェウムイオ
ンの定量に利用されている。特に動物細胞中のカルシュ
ラムイオンの測定に広く使用されている。
しかし、前述の如く、天然発光クラブより得られるエク
オリンの量は少なく、市場の需要を満たすことはできな
い、そこで我々は、組換えDNAの手法を用いて、発光
クラブより、エクオリン遺伝子pAQ440を単離した
(特願昭59−176.125号)。
さらに、このエクオリン遺伝子を用いて、原核細胞であ
る大腸閑に於いてアポエクオリンの生産系を確立(特願
昭61−249,098号)し、その精製系も確立した
(特願昭82−291,640号)。
このことにより、エクオリン供給の道が開け、波及効果
も期待できる。
たとえば十分な精製エクオリンを用いることにより、そ
の発光機構や原理の解明が可能となり、他の分野の研究
協力により応用研究への可能性も広がることが示唆され
る。
現在までの基礎的研究から、以下のようなエクオリンの
性質が明らかとなっている。
一般に哺乳動物細胞の発生や分化の過程は、主として遺
伝子の転写レベルで制御されていると推定され、発現制
御シグナルは、クローン化した遺伝子を用い、細胞に再
導入して、遺伝子の発現あるいは、転写に及ぼす影響を
調べるこにより、解析されている。
現在までに、哺乳動物細胞系において、種々の発現ベク
ターが開発され、発現遺伝子マーカーとして、  CA
T遺伝子(クロラムフェニコールアセチルトランスフェ
ラーゼ)がよく用いられている。
しかし、このCAT活性測定には、ラジオアイソトープ
を含む+4(−クロラムフェニコールを基質として、生
成する14C−アセチルクロラムフェニコールをTLC
により分離し、その活性を求める。
CAT法は、ラジオアイソトープの使用が必須であり、
現在CAT遺伝子におきかわるもつと使用上安全性の高
く、非アイソトープ系で、高感度検出能を有する発現遺
伝子マーカーが求められている。
そこで、本発明者等は哺乳動物細胞系に於いて、この発
現遺伝子マーカーとしてカルシュラム受容発光蛋白エク
オリンの遺伝子を用いることにより、非ラジオアイソト
ープ系で、微弱発光活性を測定することにより高感度検
出が可能となることを見出した。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、発光クラブよりエクオリンの生合成を特定す
る遺伝子+1AQ440を、哺乳動物細胞発現系ベクタ
ーに組みこみ、動物細胞へトランスフェクションするこ
とにより導入を行い、アポエクオリンを生産させ、エク
オリンへの再生する方法(エクオリンの製造法)である
たとえば、使用する哺乳動物細胞系として、COS細胞
株−5V40系の使用が可能である。  COS細胞株
での遺伝子の発現に於いて、サル腎細胞でベクタープラ
スミドDNAが自律増殖するには、ベクタープラスミド
DNAにSV40゜r+(複製起点)が存在し、細胞中
にSV401argeT(ITJ抗原が存在することが
必要である。
cos(cv−t、orl、5v4o1細胞株(Glu
zman、Y、Ce1l 23175 (1985)は
5V40or+欠損変異株によりトランスフオームされ
たサル腎CV−1細胞で、IT抗原が生産されているた
めSV40初期変異株の増殖が可能である。
そこで、現在よく使用されている発現ベクタープラスミ
ドpSV2−gptのgpt遺伝子(キサンチンーグア
ニンフオスフオリボシルトランスフエラーゼの遺伝子)
の部分を、エクオリン遺伝子と交換したpSv−^Qプ
ラスミド及び、レトロウィルスの発現プロモータ一部分
を含むLTR(両末端反復配列)を組みこんだpR5V
−^qを構築した。
以下本発明を実施例によって詳細に述べる。
実施例 ■[動物細胞でのアポエクオリン発現ベクターの構築] 動物細胞内でのアポエクオリン発現ベクターpsV2−
AQ、 psVl−AQ及びpR5V−AQ (D構築
を第1図に示した。
動物細胞に於ける発現ベクタープラスミドルSシーgp
t Mulllgan R,(:ら、Proc、Nat
l、^cod、scl  US^Q 2072(198
1)small T抗原mRNAの5°、3°フプライ
ス部分及び、初期mRNA用、poly(^)付加シグ
ナルを含む部分をEcoRI / EcoRV消化後分
消化上分離取 得のフラグメントをクローニングベクターptlc19
 Yanisch、C,ら、Gene、33110(1
985)のT4ポリメラーゼ処理した鏡!部位とEco
R7部分にサブクローニングを行い、プラスミドpNo
−14を構築する。
pNO−14の脱リン酸化(RAP処理)  SmaI
部位にKleno胃フラグメント及びT4ボリメレース
処理したエクオリンcDN^を有するpAQ440の里
!、堕R1フラグメントを挿入しpsVo−八〇を作成
する。このpsVO−^qのエクオリン遺伝子の上流部
分に、各種のプロモーター、エンハンサ−1or1等を
挿入スることにより、動物細胞でアポエクオリン発現可
能なベクターを容易に構築できる。
たとえば、psV2−gPtより5V4Gのori部分
(プロモーター及びエンハンサ−を含む)を pvul
l。
皿!■消化により取得し、psVo−AQのXba 1
部分に挿入することにより COS細胞でアポエクオリ
ン発現可能なpSV2−AQを構築した。
このpSV2−^qより Sph r消化、結合により
生じるpsVl−AQは、各種エンハンサ−活性をエク
オリン活性を用いて測定することが、可能である。
一方、レトロウィルスのLTR(Long terII
linalrepeat、末端反復配列)には、動物細
胞中で調節可能プロモーターが含まれている。たとえば
、R5V(Rous Sarcoma Virus)Y
a+lamoto、TらPro。
Na1t Acod So US^(1981)のLT
Rを含むフラグメントをpsV2−AQ (7) Xb
a1部位に挿入したpR5V−AQを構築した。
■[動物細胞への発現プラスミドのトランスフェクショ
ン法] (1)用いた動物細胞はサル腎由来COS細胞である。
(2)動物細胞培養のための培地組成 培地500mJ2当り組成は以下のとおりである。
ダルベツコ変法イーグル培地■ (日本製薬株式会社)         4.75gF
etal calf serum (牛脂仔血清)  
  50oJIL−グルタミン酸          
  0.292gメイロン(8,496炭酸水素ナトリ
ウム)  9mj2ペニシリンG          
45単位(3)トランスフェクションの方法 COS細胞の上記の培地で5%Co、、37℃C02イ
ンキユベーター中で培養する。対数増殖期にあるcos
M5胞をトランスフェクション24時間前に 100m
m Falcon +HshにlXl0’細胞/10m
Lとなるように植継ぐ、さらにトランスフェクション4
時間前に新鮮な培地を交換する。
15ggのエクオリン発現ベクターDNAをリン酸カル
シュウム法(F、L、Graham、& A、J、va
nder Eb。
■匹江uJj、 458 (1973) ) ニより 
cos細胞ニトランスフェクションする。
以下の組成である。
DNA15μfl/219μf  (1mMTrls−
HCI(p)17.5)0.1mM EDT^・2Na
) 2M CaC1a   31μm1 2 x HBS   250μfL  (IIEPEs
 10g/ 11 、NaC116g/ Il及び70
mM Na2 HPO4,70mM Na2HPO4を含む 〜500μm トランスフェクション後12時間前記のように培養を行
い、新鮮な培地に交換し、さらに36時間同条件で培養
する。
■[産生アポエクオリンの抽出方法] トランスフエフ95248時間後シャーレの培地を除去
し、細胞をPBS NaCl a、og、 KCI 0
.2g、 Na2HPOa 1.15g、 KH2PO
40,2gを水1fLに溶解したもの((:a2° M
 g 2 *不含!J ンalE衝液) テ3 回洗浄
tる、さらに、 PbSを少量加えシャーレ上の細胞を
ポリスマンでかきとり、エッペンドルフチューブに集め
る。卓上遠心機で5000rp11.1分間遠心し、上
溝を除去する。集めた細胞沈殿物を200μLの30m
M Tris−HCI(pH7,6)1(lIllM 
EDTA・2Naに懸濁する。ドライアイス−メタノー
ルで凍結、37℃で融解を3度くり返すことにより細胞
を破壊する。
細胞破壊の有無を、トリバンブルーで染色し確認した後
、14,000rp■、10分間4℃で遠心分離後、そ
の上清を産生アポエクオリンの抽出液として用いた。
■[アポエクオリンのエクオリンへの変換及びエクオリ
ン活性の測定法] 産生アポエクオリン抽出液に2−メルカプトエタノール
6μβ、セレンテラジン3μ2(1μg/μm溶を夜)
を加え、30+aM Trls−HCI (p)17.
6) 、IQmlAEDT^・2Na液で全量を300
μmにする。このものを氷上(4℃)に12時間放置す
ることによりエクオリンへと変換・再生する。
再生したエクオリン反応液を60μl測定用チユーブに
入れ、ルミフォトメーターTO−4000(ラボサイエ
ンス社製)の測光室に移し、6θOμmの30mM C
aCl2/30mM Tris−HCI(pH7,6)
を(主人し、初期最大発光強度を測定する。
その結果を示したのが表1である。
(表 1) 9SVl−^q5 psV2−AQ      52 。
以上の結果から、エクオリン遺伝子は哺乳動物細胞系で
発現可能であり、エクオリン遺伝子が動物細胞内での遺
伝子マーカーとなることが明らかとなり、さらには動物
細胞内で生産することが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の詳細な説明図である。 以  上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)クラゲ発光蛋白エクオリンの生合成を特定する遺
    伝子(pAQ440)を、哺乳動物細胞系発現ベクター
    プラスミドにクローニングして得られたプラスミドを哺
    乳動物細胞にトランスフェクションし、該トランスフェ
    クション後の哺乳動物細胞で産生することを特徴とする
    発光蛋白エクオリンの製造法。
JP63113979A 1988-05-11 1988-05-11 発光蛋白エクオリンの製造法 Pending JPH01285196A (ja)

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