JPH02308791A - 免疫グロブリンFc領域に対する結合能力とルシフェラーゼ活性をもつポリペプチド - Google Patents

免疫グロブリンFc領域に対する結合能力とルシフェラーゼ活性をもつポリペプチド

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JPH02308791A
JPH02308791A JP1131195A JP13119589A JPH02308791A JP H02308791 A JPH02308791 A JP H02308791A JP 1131195 A JP1131195 A JP 1131195A JP 13119589 A JP13119589 A JP 13119589A JP H02308791 A JPH02308791 A JP H02308791A
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JP
Japan
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dna
polypeptide
gene
protein
immunoglobulin
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JP1131195A
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Tatsuo Yamamoto
達夫 山本
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は免疫グ9プリンのFc領域に対する結合能力と
ルシフェラーゼ活性をもつ新規なポリペプチド、該ポリ
ペプチドの遺伝子、該ポリペプチド遺伝子を含む組換え
プラスミド、該組換えプラスミドで形質転換された形質
転換体、該形質転換体を用いた新規なポリペプチドの製
造法に関する。
〔従来の技(ネi〕
プロティンAは細菌スタフィロコッカス・アウレウス(
Staphylococcus aureus)の細胞
壁蛋白であって、なかでもCowan 1株(SAC)
はその含有量が特に多いことが知られている。一方、こ
のプロティンAはその遺伝子を大腸菌の発現ベクターに
組込み、該発現ベクターで形質転換した大腸菌を培養す
ることにより大量に生産され市販されている。このプロ
ティンAは免疫グロブリンのFc領域と特異的に結合す
ることは一般に知られていることである。そして、プロ
ティンA遺伝子にβ−ガラクトシダーゼの構造遺伝子を
つないでプロティンAの活性とβ−ガラクトシダーゼの
活性を持った融合タンパクを得て、これを、抗原抗体反
応により抗原又は抗体の量を測定する酵素免疫測定法(
EIA)において、酵素標識抗体の代りに標識第2抗体
として、使用することが示唆されている。
(Gene、 23369〜378 (1983)) 
、また、化学的方法によって作製されたプロティンA−
ペルオキシダーゼ複合体が、酵素標識抗体に代わる標識
第2抗体として市販されている。しかし、これらのプロ
ティンA−酵素融合タンパク又はプロティンへ−ベルオ
キシダーゼ複合体は感度が悪く、測定時間が長いという
欠点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者らは、従来の標識第2抗体用の融合タンパクに
代えてより感度が高く、測定時間の短い標識第2抗体用
の融合タンパクを開発し、それを遺伝子工学的手法によ
り大量に製造することを目的として本発明を完成した。
本発明の目的ゆ、免疫グロブリンのFc31域に対する
結合能力とルシフェラーゼ活性をもつポリペプチドを提
供することにある。
本発明の他の目的は、上記ポリペプチドをコードする遺
伝子、この遺伝子を含む組換えプラスミド、該プラスミ
ドで形質転換された形質転換体、並びに、該形質転換体
を培養して、上記ポリペプチドを製造する方法をそれぞ
れ提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のポリペプチドは、免疫グロブリンのFc頒域に
対する結合能力とルシフェラーゼ活性をもつポリペプチ
ドにあり、このポリペプチドは、Vibrio har
veyiのルシフェラーゼをプロティンA様物質につな
ぐことにより得られる融合タンパクである。この融合タ
ンパクは標識第2抗体として用いたとき従来のものに比
して感度が高く、酵素の反応時間が短いため測定時間が
短くてすむものである。
スタフィロコッカス アウレウス コーラ1フ1株(S
raphylococcus aureus Cowa
n I 5train)1       由来のプロテ
ィンAは免疫グロブリンのFc部分と結合し、第2抗体
として、また免疫グロブリンやFcフラグメントの精製
/除去のための免疫吸着剤として利用することができる
プロティンAの構造は第1図の通りである。この構造の
特徴は免疫グロブリンのFc部分と結合するり、A、B
及びCの4つの領域があり、それぞれのペプチド及びD
NA塩基配列にはホモロジーがある。
一方、発光細菌のルシフェラーゼはαおよびβの2つの
サブユニットからなることが知られている。発光細菌の
一種であるビブリオ ハーベイ(Vibrio har
veyi)のルシフェラーゼは、サブユニットαとして
分子1t42.000のタンパク質を、そして、サブユ
ニットβとして分子量37,000のタンパク質を有す
る。これらサブユニットαおよびβのタンパク質は、そ
れぞれ1uxAおよび1uxBと名付けられた遺伝子に
よりコードされている。1uxA遺伝子および1uxB
遺伝子は、染色体DNAにおいて、いくつかの遺伝子群
から成るルシフェラーゼオペロンの一部を構成している
。 R,P、Legockiら(Proc。
Natl、Acad、Sci、USA、 vol、83
.9080−9084 (1986))は、このビブリ
オ ハーベイのルシフェラーゼ遺伝子(1uxAおよび
1uxB)を含む染色体DNAを大腸菌プラスミドpB
R322に挿入して、組換え体プラスミドpFITOO
1を調製し、このプラスミドを大腸菌に導入して形質転
換させ、ルシフェラーゼを発現させる方法について記載
している。
本発明はプロティンAの免疫グロブリンのFc部分を結
合する領域の1つであるB RM域をDNA合成法によ
り合成しく第2図)、そのC末端に発光細菌の1種であ
るVibrio harveyiのルシフェラーゼ遺伝
子の構造遺伝子をつなぎ融合したポリペプチド(MW 
87000)の遺伝子を得、この遺伝子を用いて前記ポ
リペプチドを大腸菌に大量につくらせるものである。す
なわち、本発明のポリペプチドは免疫グロブリンのFc
結合能力とルシフェラーゼ活性とを持つものであり、そ
して、このポリペプチドは標識第2抗体として用いたと
き従来のものに比して感度が高く、酵素の反応時間が短
いため測定時間が短くてすむ利点を有するものである。
本発明のポリペプチドをコードする遺伝子は、次式のD
NA配列で表わされるもの GCGACTGAACATGGCTACGA  TGT
GAにTAA6  A’l’l’tiAL;L;QC:
1GTTTGTCTTA  CATCACCTCCGT
CGATCATG  ACTCAAATAGAfLiに
L、l;TTにT  TTAATC[;At;に  A
ACにGATTCT  CAGTTTCAGTTGTT
CAGTGA GTGTCACAAG  ATCATC
AATG  ATGCATTCACIt、ALiL;A
AfLiLi  TL;ATT(iL;A6G  ^A
CAAAAAにA  GCTGACATCTCGCCT
TGTTA  4八GGGGCATA  TCAATA
CCAT  TACCACAATAT 又は、次のDNA配列で表されるものである。
[1TTTGTAにGA TAAAGATTTT CG
TGTCTTTG、 GTACAGACATGGATA
ACAGCCGAGGCTTAA TGGACTGTT
G GTATGACTTGTTATGAATTCAAA
GCGTTCT  TCTGATにAAG  TCAT
CGAAGATTTAAGTTGA AGACCCTA
TT AACACTTGACGAT本発明の組換えプラ
スミドは上記遺伝子を大腸菌のプラスミドに挿入したも
のである。そして大腸菌のプラスミドとしてはp[1R
720やpKK233−3などが用いられる。
本発明の形質転換体は宿主細胞を前記組換えプラスミド
で形質転換されたものである。この宿主細胞としては大
腸菌が用いられる。
本発明の免疫グロブリンのFceN域に対する結合能力
とルシフェラーゼ活性をもつポリペプチドを製造する方
法は、次の工程、(a)プロティンAの遺伝子B領域の
DNAを化学合成すること、Φ〕該領領域D−N Aを
組み込むためのプラスミドベクターを構築すること、(
C)ルシフェラーゼ遺伝子を組み込むためのプラスミド
ベクターを構築すること、(d)前記二つのプラスミド
を連結して組換えプラスミドを構築すること、(e)該
組換えプラスミドを用いて宿主細胞を形質転換すること
、(f)得られた形I       質転換体を栄養媒
体中で培養して、免疫グロブリンのFcrJ域に対する
結合能力とルシフェラーゼ活性をもつポリペプチドを生
成させること、を包含する。前記工程(f)の後にさら
に以下の工程、(□□□産生された該ポリペプチドを採
取すること、を包含する。前記ポリペプチドをコードす
る遺伝子が、ルシフェラーゼ活性をもち、かつN末端が
かけたポリペプチドをコードするものであることを特徴
とする。更に前記宿主細胞は細菌類、酵母および培養細
胞類であることを特徴とする。前記宿主細胞がE、co
liであることを特徴とする。
以下に本発明を各工程に従い順に説明する。
免疫グロブリンのFcに結合する能力を有するプロティ
ンAOB ml域の遺伝子をDNAシンセサイザーによ
り合成する。一方、大腸菌のベクターであるpDR72
0を制限酵素により消化する。この消化したベクターと
上記合成遺伝子とを74DNAIJガーゼにより結合し
て組換え体DNAを得る。この組換え体D N ApS
PAPc−1を大腸菌HBIOIに形質転換して、目的
のDNA断片が挿入されている形質転換体を得た。
ビブリオ ))−ベイATCC14126株をLB培地
で培養し、培養物を遠心分離して菌体を得る。この菌体
を生理食塩水に懸濁してリゾチームを加えインキュベー
トする。この溶液に等量のフェノール溶液を加え抽出す
る。この抽出液にエタレールを加え染色体DNAを回収
分離する。この・染色体DNAを制限酵素影胆3^で消
化する。一方、大腸菌プラスミドpUc1BをBam旧
で消化する。この両者の消化液を混合し、T4リガーゼ
を加えて反応させる。
この反応液を大腸菌JM109株に接触させて大腸菌の
形質転換体を得た。この大腸菌の形質転換体の中から発
光を示すものを分離して、ルシフェラーゼ活性を有する
コロニー株を得た。そして、この株に含まれるプラスミ
ドはpLUχ1801と命名した。
このプラスミドρしUX1801をサブクローニングし
てプラスミドρLUX1802. pLUX1803.
 pLUX1804およびpLtlX1805を得た。
そして、これらのプラスミドのうちpLUX1802及
びpLUX1803がルシフェラーゼ活性を示した。
前記組換えプラスミドpLUX1803 D N A−
f−緩衝液中、制限酵素Hind mで完全に消化する
。更にこのDNA溶液に制限酵素5alIを加え完全に
消化して、3.7KbO名5ir−H4ndlI[断片
を得る。この断片に町■31ヌクレアーゼを加え反応さ
せて、反応液をフェノールで抽出し、エタノール沈澱に
よりDNAを回収する。このDNAを緩衝液に溶かし、
Bindl[[リンカ−とT4リガーゼを加え、反応さ
せてN末端が欠失したルシフェラーゼ遺伝子を含む溶液
を得る。
一方、前記プロティンA様遺伝子を含む組換えプラスミ
ドpsPAFc−1を緩衝液に溶かし、Htnd II
Iを加え、完全消化し、常法によりDNAを回収する。
このDNAを緩衝液に溶かし、この溶液に前記N末端が
欠失したルシフェラーゼ遺伝子を含む溶液及びT4リガ
ーゼを加えて反応させて、プロティンA様遺伝子とルシ
フェラーゼ遺伝子の両者が結合した融合蛋白遺伝子を含
む組換えプラスミドpt、uχ5PAFc−1及びpL
UXSPAFc−2を得た。この組換えプラスミドにつ
いて塩基配列を決定したところ、第7図及び第8図の通
りである。
この結果からpLUXsPAFc−1及びpLUXsP
AFc−2はいずれもプロティンA様遺伝子とルシフエ
ラー・ゼが融合した融合タンパクをコードした遺伝子を
含んでいることが確認された。
進jづ一乙ペクA襲l裂 前記組換えプラスミドpLUXSPAFc−1及びpL
tlXsPAFc−2で常法に従いそれぞれ大腸菌11
8IOIを形質転換して形質転換体を得る。そして、形
質転換体微生物を常法により培養して、免疫グロブリン
Pc領域に対する結合能力とルシフェラーゼ活性をもつ
ポリペプチドから成る融合タンパクを得た。この菌体が
産生じた融合タンパクの免疫グロブリンのPc結合能力
を調べた結果第10図に示す通りであり、いずれもその
結合能力を示した。
〔発明の効果〕
今回の方法により得られた免疫グロブリンのFc領域に
対する結合能力とルシフェラーゼ活性を持った融合タン
パクは標識第2抗体として使用することができる。現在
、標識第2抗体として市販されているペルオキシダーゼ
プロティンAに比べて、酵素反応の時間が短かくてすむ
。またペルオキシダーゼプロティンAはプロティンAに
化学結合によってペルオキシダーゼを結合させており、
製造がむずかしい。今回のルシフェラーゼプロティンA
は、遺伝子レベルでつなぎ融合タンパクの型で生産する
ので、製造が簡単である。
〔実施例〕
以下に本発明を実施例により説明する。但し、本発明は
これらの実施例により限定されるものでない。
実施例1 (1)プロティン人様遺伝子を含む組換えプラスミドお
よび形質転換微生物の調製 免疫グロブリンのFcに結合する能力を有するプロティ
ンAのB M域(以下Fc結合ペプチドと称する)の遺
伝子を日本ゼオン社のDNAシンセサイザージエネット
により得た(第2図)。大腸菌のtrpプロモーターを
有する発現ベクターであるpDR720D N A (
Pha、rmacia社より購入製品N[L27−49
30−01) 1100nに1710量の10XB10
XBaバッフy−(100mM Tris−HCI(p
H8,0)、 70n+M MgC1z、LM NaC
l、 20mM2メルカプトエタノール、0.1%ウシ
血血清アルブミン色制限酵素BamHI 2単位を加え
て37°Cで完全消化した。
このように消化されたベクターと上記Fc結合ペプチド
をコードするDNA消化物gとを混ぜ、1/10量の1
0XT4リガーゼバツフy −(660mM Tris
−t−ICI (pH7,6)、 66mM Mgch
、 100mMジチオスレイトール、 1mM ATP
 )とT4 DNAリガーゼ10単位を加えて、10℃
、−晩で結合反応を行った。この結合したDNAを大腸
111B101 competent cell(宝酒
造社より購入)に形質転換し、50dg/Idのアンピ
シリンを含むLB寒天培地(バクトドリブトンig、 
 酵母エキス0.5g、 NaCl 0.5g、寒天1
゜5%)10枚にぬりつけ37°Cで一晩放置した。そ
の結果アンピシリン耐性の約10000個の形質転換コ
ロニーが得られた。得られたコロニーをアルカリ法によ
りプラスミドDNAを抽出し、制限酵素坦υ旧で処理し
、アガロース電気泳動により目的のDNA断片が挿入さ
れていることを確認した(この組換えプラスミドをpS
PAFc−1と命名する)(第3図)。
(2)ルシフェラーゼ遺伝子を含む組換え体プラスミド
および形質転換微生物の調製 本実施例で使用した発光細菌ビブリオ ハーベイは、ア
メリカンタイプカルチャーコレクションから購入したA
TCC14126株である。大腸菌JM109株および
プラスミドpUc18(宝酒造社製品Nα3218)は
宝酒造社から購入した。
ビブリオハーベイATCC14126株を、2%NaC
1を含有するLB培地(バクトドリブトンIg、  酵
母エスキ0.5 g、 NaC12g/L001ni)
100dで28°Cにて8時間培養した後、8.00O
rpmで10分間遠心分離を行った。得られた菌体沈澱
物をEDTAを含有する生理食塩水(NaC1O,88
g、 EDTA−Nag 1.86g/100a+f。
pH8,0)10dに懸濁して洗浄し、8.00Orp
mで10分間遠心分離を行った0次いで、沈澱物を上記
のEDTAを含有する生理食塩水5dに懸濁し、リゾチ
ームを最終濃度が2■/dとなるように添加し、37°
Cで20分間振盪しながらインキュベーションを行った
。さらに、この溶液に10%SDSを0.6成添加し、
60℃で10分間インキュベートした。その後、等量の
フェノール溶液(フェノール:クロロホルム:イソアミ
ルアルコール:H2O・25:24:1:50)を添加
して穏やかに撹拌し、次いで遠心分離を行ってその上清
(DNAを含有する水層)を得た。この上清について、
上記のフェノール溶液による抽出操作をさらに2回繰り
返した。
得られた上清に2倍量のエタノールを添加し、浮遊して
いる染色体DNAをガラス棒を用いて巻きとり、回収し
た。この染色体DNAが巻きついているガラス棒を70
%エタノール、80%エタノール、90%エタノール、
100%エタノールに順次浸漬し、DNAの脱水を行っ
た。これをさらに室温で乾燥させた後、ldのTEIO
−1(10mM Tris−tlcl(pH8,0)、
 1 mM EDTA4az)に溶解させた。
このようにして得られたビブリオ ハーベイの染色体D
NAを2μg含有する溶液(DNA量は0D260nr
aにおける吸光度より求めた)に、1/IO量の10 
X 5au3A緩衝液(100mM Tris−HCI
(pH7,5)、 70mM MgCIx、IM Na
C1)および制限酵素5au3Aを2単位添加し、37
°Cで15分間部分消化した。この溶液のうちD N 
A 200ngに相当する量(上記DNA消化物の1/
1013に相当する量)と、制限酵素で完全消化した大
腸菌プラスミドDNAとを混合した。この「制限酵素で
完全消化した大腸菌プラスミドDNAJとは、大腸菌の
多コピープラスミドpUC18のD N A 1100
nに、1/101の10 X Bam旧緩衝液(100
mM Tris−11cI(pH8,0)、70mM 
MgC1z、 I M NaCl。
20mM 2−メルカプトエタノール、および0.1%
ウシ血清アルブミン〕、および2単位の制限酵素Bam
1lrを添加して、37℃で2時間インキュベーション
して完全に消化したものである。この混合液に、171
0量の10XT4リガーゼ緩衝液(660mMTris
−HCI(pH7,6)、 66mM MgC1z、1
00mMジチオスレイトール、および1 mM ATP
) 、および10単位のT4DNAリガーゼを添加し、
10°Cで一晩反応を行って連結させた(第4図参照)
。大腸菌JM 109株のコンピテントセルを調製し、
これに上記連結混合物を接触させて、該大腸菌の形質転
換を行った。この菌体を、50dg/dのアンピシリン
と1mMのイソプロピル−β−D−チオガラクトピラノ
シド(IPTG)を含有するLB寒天培地(100dあ
たりバクトドリブトンIg、  酵母エキス0.5g、
 NaC10,5g8および寒天1.5%を含む> i
o枚に塗り、37°Cで一晩平板培養してスクリーニン
グを行った。この培養で得られた10.000個のアン
ピシリン耐性の形質転換コロニーに、n−デカナール(
半井化学薬品社)を噴霧器を用いて霧状に添加し、発光
を示した(ルシフェラーゼ活性を有する)コロニーを1
株得た。このコロニーを形成する菌株に含有されるルシ
フェラーゼ活性を有する組換え体プラスミドをpLUX
1801と命名し、該大腸菌コロニーを大量培養した後
にアルカリ処理を行うことにより、該プラスミドpLU
X1801を単離・精製した。この精製されたプラスミ
ドpLUX1801ニ制限酵素Hind III +影
吐1. PstI、およびシ遼R1を種々の組み合わせ
で作用させて消化し、0.8%アガロースゲルで電気泳
動することにより、以下のDNA断片を得た:(1)4
.0kbp(7)Hind m D N A断片、(2
)3.7kbp(7)SalI −則ndlI[DNA
断片、(3)3.OkbpO則ndI[I−匡[)NA
断片、および(4) 1 、5 k b pのHtnd
 m −EcoRI D NA断片。(1) 〜(4)
それぞれのDNA断片20ngと、10ngのpUc1
8 DNAを(1) 〜(4)と同じ制限酵素の組み合
わせで消化したDNAとを、10単位のT4DNAリガ
ーゼを用いて結合させ、プラスミドpLUX1801よ
りサブクローニングし、プラスミドpLUX1802゜
pLUX1803. pLUX1804、およびpLU
X1805を調製した(第5図)、つまり、上記4種の
組換え体プラスミドは、それぞれ、以下のようなビブリ
オ ハーベイ由来(7)DNA断片を有する: pLU
X1802 : 4.0kbpの!find m D 
N A断片、pLUX1803 : 3.7kbpの力
吐■−H1ndI[[DNA断片、pLUX1804 
: 3.0kbpのHindI[−力+tlDNA断片
、およびpLUX1805:1.5kbpのHindm
 −t!coRI D N A断片。これらそれぞれの
組換え体プラスミドで大腸菌JM 109株を上記と同
様の方法により形質転換した。この形質転換体をLB寒
天培地で培養し、上記n−デカナールを用いる方法によ
りルシフェラーゼ活性を調べた。その結果、組換え体プ
ラスミドpLUX1802およびpL[JX1803を
含有する菌体にルシフェラーゼ活性が検出された。
ルシフェラーゼ活性を発現し得る上記プラスミドpLU
X1802およびpLUX1803(7)、上記pLU
X1801からの調製の詳細は次のとおりである。車ず
、pLUX1801のDNA10μgに、1/101の
10×坦ndI[[緩衝液(100mMTris−HC
I  (pH7,5)、  70mM MgCh、  
600mMNaC1)および制限酵素11indlI[
を20単位添加して37°Cで2時間完全に消化し、4
.0kbpの狽ndlllDNA断片を含む反応混合溶
液を得る。このHindlIIDNA断片を含む溶液に
1710量の1150mM NaC1および制限酵素5
ailを20単位添加し、37°Cで2時間完全に消化
したものを、0.8%アガロースゲルで電気泳動するこ
とによって3.7kbpの則ndllI−里N)NA断
片3μgを単離・精製する。この3.7kbpの11i
nd III −5alI D N A断片20ngと
、pυC18DNAIOngを制限酵素5alI2単位
およびHindll12単位で消化したDNAとをT4
 DNAリガーゼ10単位を用いて結合し、組換え体プ
ラスミドpLUX1803を得る。
組換え体プラスミドpLtlX1802は、同様にして
、pLUX1801のDNAを制限酵素氾ndllIで
消化して得られた、4.0kbpの但ndlDNA断片
と、pUc18 DNA (あらかじめHindI[I
で消化)とを、T4DNAリガーゼを用いて結合するこ
とにより調製される。
(3)免疫グロブリンのFc結合能力とルシフェラーゼ
活性をもつ融合タンパクの作成 組換えプラスミドpLUX1803 D N A 10
μgに1710量の1OXHindI[[バッフy −
(100n+M Tris−11CI(pH7,5)、
 70mM MgC1g、 600mM NaC1)と
制限酵素HtndI1120単位を加え、37°Cで2
時間完全消化した。その後、このDNA溶液に1/10
1の1150mM NaC1と制限酵素5al120単
位を加えて、37°Cで2時間完全消化したものを0.
8%アガロースゲルで電気泳動することによって3.7
kbpの5alI  HindII[断片3μgを精製
した。
この精製した3、7kbpの5all−形ndlu断片
3μgに173量の3 xBa131バッフy   (
60mM Tris−HCI(pH8,0)、300m
M NaC1,15mM CaCIz、 15mM M
gCIz。
3 mM EDTA ・2Na、)とBa131ヌクレ
アーゼ1.35単位を加え30℃で1分10秒反応させ
た。その後、等量のフェノールを加えて、ゆっくり撹拌
し、遠心(10000rpm、  5分、4°c> し
て、上清をとった。その後、上清に対して1710量の
3M酢酸ナトリウム(pH5,0)と2倍量のエタノー
ルを加えてエタノール沈澱によりDNAを回収した。得
られたDNAa:iiを70%エタノールで洗浄し、乾
燥させる。このDNAを20μ2のTf!10−1 (
lhM Tris−HCI(pH8,0)、 1mME
DTA・2Na)にとかす。このDNA溶液に500p
aao 1のt−1indllIリンカ−(C−A−A
−G−G−T−T−G)  と1710量の10XT4
 リガーゼ/”(y 7 y−とT4DNAIJガーゼ
10単位を加えて、10’C1−晩で結合反応を行った
。この結合したDNAに1710量の10XHindl
l[バッファーと制限酵素Hindll[2単位を加え
37℃で完全消化し、65°C5分間の熱処理によって
制限酵素HindII[を失活させた。このようにして
得られた溶液のことをr Ba131ヌクレアーゼ処理
DNA溶液」と呼ぶことにする。この溶液中には種々の
N末端が欠失したルシフェラーゼ遺伝子が含まれている
次に、組換えプラスミドpSPAFc−I D N A
 1100nに1/10量の10×もndII[バッフ
ァーと制限酵素Hind■2単位を加えて37°Cで完
全消化した。このDNA溶液に等量のフェノールを加え
て、ゆっくり攪拌し、遠心(10000rpm+、  
5分、4°C)して、上清をとった。その後、上清に対
して1710量の3M酢酸ナトリウム(pH5,0)と
2倍量のエタノールを加えて、エタノール沈澱によりD
NAを回収した。回収されたDNAを20μ2のTEI
O−1にとかす。
このDNA溶液に1710量のIM Tris−11c
I (p H8,0)とアルカリホスファターゼ2単位
を加えて37°Cで2時間処理した。このDNA溶液を
フェノール抽出後エタノール沈澱によりDNAを回収し
た。回収されたDNAを20μ2のTEIO−1にとか
す。
このDNA溶液(この溶液のうち、DNA100nHに
相当する量を使用する)に、前記のようにして得られた
rBa131ヌクレアーゼ処理DNA溶液(この溶液の
うち、DNA 1100nに相当する量を使用する)」
と1710量のl0XT4 リガーゼバッファーとT4
DNAリガーゼ10単位を加えて、10°C5−晩で結
合反応を行った。この結合したDNAを大腸菌)!BI
OI competent cellに形質転換し、5
0μs/ad!のアンピシリンと40μg/1ttfl
のインドール酢酸(IAA)を含むLB寒天培地10枚
にぬりつけ37°Cで一晩放置した。増殖したアンピシ
リン耐性の1000個の形質転換コロニーにn−デカナ
ールを噴霧器で霧状にかけて、光を発する (ルシフェ
ラーゼ活性を有する)コロニーを22株得た(それぞれ
のコロニーに含まれる組換えプラスミドをpLLIXS
PAFC−1〜22と命名した)。
以上を第6図に示した。各コロニーを50μg/miの
アンピシリンを含むLB液体培地で増殖させた後、得ら
れた菌体からアルカリ法によりプラスミドDNAを抽出
し、制限酵素11indl11. P!匹!で処理し、
アガロース電気泳動により目的のDNA断片が挿入され
ていることをチェックした。これらの中からプロティン
Aとルシフェラーゼがタンパクレベルで融合していると
思われる組換えプラスミドpLIJXsPAFc−1,
pLUXsPAFc−2(7) D N A塩基配列の
決定を行った。DNA塩基配列の決定はサンガー法に従
って行った。その結果得られた配列を第7図と第8図に
示した。DNA塩基配列の決定の結果pLUXSPAF
c−1とpLIIXsPAFc−2はプロティアAとル
シフェラーゼが融合した一つのタンパクをコードしてい
ることがわかった。第7図において、4角で囲んだ塩基
16〜1275は、プロティンAとルシフェラーゼのα
サブユニットとの融合タンパクをコードする塩基配列で
あり、塩基1302〜2276はルシフェラーゼのβサ
ブユニットをコードする塩基配列である。
第8図において、4角で囲んだ塩基16〜1266は、
プロティンAとルシフェラーゼのαサブユニットとの融
合タンパクをコードする塩基配列であり、塩基1292
〜2267はルシフェラーゼのβサブユニットをコード
する塩基配列である。
またそれぞれpLUXSPAFc−1とpLLIXsP
AFc−2を含む大腸菌118IOIを50μg7ml
アンピシリンを含存する1、 5 IllのLB培地で
培養し、細胞数が5X10”個/ mlに達したときに
インドール酢酸(IAA)を40μs/dになるように
添加した。ρLUXSPAFc−1およびpLUXSP
AFc−2は、pDR720由来のトリプトファンプロ
モーター(P trp)を有するので、IAAの添加に
より融合蛋白の誘導が可能である。さらに2時間培養を
継続することによりこの形質転換体に融合蛋白を生産さ
せた。この培養物を800Orpmで5分間遠心分離し
、得られた沈澱物を500μlのTE10−1緩衝液(
pH8,0)に懸濁させた。この懸濁液から20μ2を
採取し、8000rpI11で5分間遠心分離した。得
られた沈澱物を5μ2の滅菌水に懸濁し、5μ2の2×
試料緩衝液(0,13M Tris−HCI(pH6゜
8)、4%SOS、 20%グリセロール、10%メル
カプトエタノール、および0.002%ブロムフェノー
ルブルー〕を添加し、90°Cで3分間熱処理して大腸
菌を熱変性させ、菌体内タンパクの5O5−PAGEを
行った。泳動後のゲルを染色し、デンシトメーターにて
分析したところ分子量49000と37000の過剰生
産があった(分子量49000はプロティンA+ルシフ
ェラーゼαサブユニット、分子3137000はルシフ
ェラーゼβサブユニットに相当すると考えられる)。5
O5−PAGIEの結果は第9図に示した。
次に、菌体内タンパクの免疫グロブリンのFc結合活性
を以下の方法で調べた。それぞれpLUXsPAFc−
1とpLUXsPAPc−2を含む大腸菌HB 101
を使用し、前記と同様にして、融合蛋白生産、得られた
培養物の遠心分離、得られた沈澱物のTEIO−1緩衝
液への懸濁および懸濁液の1部を取り、遠心分離を行っ
た。また、前記(2)項で得られたルシフェラーゼ遺伝
子を含む組換え体プラスミドpLUX1803をJM1
09に形質転換したものおよびHB 101についても
全く同様の操作を行った。
遠心分離によって得られた沈澱物を100μ!(希釈倍
率×1と表わす)および10001!f(希釈倍率×1
0と表わす)の8Mウレアに懸濁した。この懸濁液を試
料として、酵素免疫測定法によって、免疫グロブリンの
Fcへの結合性を調べた。酵素免疫測定は、BIO−D
OT(immun−blot system : Bi
o−RAD社)の装置を使用し、その使用説明書に従っ
て行った。
試料液を810−DOT装置にセットされたニトロセル
ロース(NC)フィルターに吸着させた。次にパーオキ
シダーゼ標識抗ヒトTgG抗体を、上記の吸着物に接触
させた後洗浄する0次に、装置からニトロセルロースフ
ィルターをはずし、発色液〔A液:30%11zOz 
12μIt +TBS(20M Tris−HCI。
pH7,5,500+++M NaC1) 20d、B
液:4−クロロ−1−ナフトール1211Ig+メタノ
ール4m、、A液とB液を混合。〕に浸漬する。試料液
中に免疫グロブリンのFcへ結合するものが存在すれば
、黄色に発色する。
この結果を第10図に示した。第10図により、融合蛋
白は免疫グロブリンのFcに結合する能力があることが
わかった。
実施例2 融合蛋白の大量調製 実施例1の(3)で得られた組換え体プラスミドpLt
lXsPAFc−1を含有する大腸菌88101株(形
質転換体)を、50Mg/utiアンピシリンを含有す
る1 1.のLB培地で大量培養した。この培養細胞が
5X10”個/ mlに達したときにIAAを40Mg
oalになるように添加して上記の融合タンパクを誘導
し、さらに2時間培養を継続した。この培養物を800
0rpmで10分間遠心分離し、得られた沈澱物を81
dの緩衝液A  (50μItM  Tris−HCI
  (pH7,0)、   5mM  BDTA−Na
z。
10mM MgCh、 0.1mMジチオスレイトール
、10%グリセロール、2111Mフッ化フェニルメチ
ルスルホニル、 6011M NH4C1)に懸濁し、
超音波処理を行った。
これを10.00Orpmで10分間遠心分離し、得ら
れた上清を70%飽和硫安で分画した。得られた沈澱物
を2dの緩衝液B C10ttrMNat11POa−
Na11zPC10ttr、8>。
100μhフツ化フエニルメチルスルホニル、 100
μM BDTA・Naz)に溶かし、10.00Orp
mで10分間遠心分離し、得られた上清を緩衝液Bで平
衡化した内径1.6CI11.高さ90cmのセファク
リル5200カラム(ファルマシアLKB製)に添加し
、緩衝液Bを溶離液として30d/hでゲルクロマトグ
ラフィーを行った。ルシフェラーゼ活性のある分子量8
6,000の分画をタンパク質の5DS−ポリアクリル
アミドゲル電気泳動(SOS −PAGE)を行い、泳
動後のゲルをコマジ−ブリリアントブルー染色すると、
分子量49、000及び37,000にバンドが認めら
れた。この2つのバンドは、それぞれ免疫グロブリンの
Fc結合ペプチドとビブリオ ハーベイのルシフェラー
ゼのサブユニットαとの融合ペプチド及びルシフェラー
ゼのβサブユニットに相当し、その純度をデシントメ−
ターにて分析すると90%以上であることが確認された
。更に、ゲルクロマトグラフィーを行って得た分子18
6.000の分画を、12の緩衝液Aで4℃−晩透析し
た。この透析試料を緩衝液Aで平衡化した内径1.61
、高さ17cmのQセファロース (ファルマシアIJ
B製)に添加し、流速30y1/hでNaC1を含む緩
衝液Aの20mM〜I M NaC1直線濃度勾配によ
り分画し、分画したものを後述の「ルシフェラーゼの活
性測定法」によって活性を測定し、ルシフェラーゼ活性
のある0、3M〜0.35MNaC1を含む緩衝液分画
をタンパク質の5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳
動を行い、泳動後のゲルをコマジ−ブリリアントブルー
染色すると、分子1F49.000と37.000にバ
ンドが認められ、その純度をデンシトメーターにて分析
すると95%以上であることが確認された。この溶液中
のタンパク質の量を、牛血清アルブミン(BSA)を標
準物質としてローリ−法により測定したところ、30■
のタンパク質が含有されていることがわかった。
「ルシフェラーゼ活性の測定法」 ルシフェラーゼ活性の測定はNAD(P)ll測定キッ
ト (ベーリンガーマンハイム山之内社)、NADH(
ヘーリンガーマンハイム山之内社)およびNADHオキ
シダーゼを用いて行った。
NAD(P)ll測定キットについているボトル1に2
.0dの脱イオン水を入れる(FMN最終濃度62.5
μmol/l1)(溶液1)0次に最終濃度がそれぞれ
31.25mM、0.125 mMになるようにリン酸
カリウム緩衝液(pHの溶液に5 X 10′mol/
 lのNADH溶液を50ul加えた。この溶液を20
0μ2ずつ小試験管に分注し、それぞれに10単位のN
AD)lオキシダーゼを加え、これに10μ2〜20μ
2のルシフェラーゼ活性測定用サンプルを入れ、次いで
5μ2のn−デカナールを加え、1分径ベックマン液体
シンチレーションカウンターLS3801でフォトンの
量を測定する。
実施例3 実施例2において、I)LUXSPAFc−1を含有す
る大腸菌HB 101株(形質転換体)の代りに、実施
例1の(3)で得られた組換え体プラスミドpLIJX
sPAFc−2を含有する大腸菌HB 101株(形質
転換体)を使用したこと以外は、実施例2と同様にして
融合蛋白の大III製を行ったところ、実施例2とほぼ
同様の結果が得られた。
実施例4 融合タンパクを用いてのアルファフェトプロティンの定
量 BIO−DOT(immun−blot system
)装置(第11図)を使って行った。ニトロセルロース
(NC)フィルター(Bio−RAD社、9X14cm
)をTBS (20mM Tris−1c1(pH7,
5)、500mM NaC1)中に約5分間浸す。その
後、ろ紙上で軽く水を切り、第11図の様に着装した。
1ウエルあたり500μ2のTBSで・2回洗浄し、5
分間吸引乾燥後常圧に戻した。その後、10−’。
7 Xl0−−10−@、 6.8X10−’およびI
Q−’mol/j!濃度のアルファフェトプロティンを
1ウエルあたり20μlずつドツトした。5分後、コ・
ツクを開は自然ろ過し、2hr後、吸引濾過し、常圧に
戻した。
その後、TTBS (0,5%ドライド:/X100を
含むTBS) ニBSAを3%濃度にとかしたものをl
ウェルあたり100 μ2ドツトし、ブロッキングした
。5分後、コックを開は自然ろ過し、lウェルあたり5
00μlのTTBSで4〜5回洗浄し、5分間吸引乾燥
し、常圧に戻した。1ウエルあたり100IIJl!の
第1抗体〔抗アルファフェトプロティンモノクローナル
抗体(東洋醸造社より購入)を1μg/d:a度に、1
%BSA含有TTBSにとかしたもの〕をドツトし、コ
ックを開は自然濾過した。室温で2時間後、吸引濾過し
た。1ウエルあたり500μ2のTTBSで4〜5回洗
浄し、5分間吸引乾燥し、常圧に戻した。
エラーゼ活性をもつもの)を1ag/ml濃度に、1%
BSA含有TTBSにとかしたもの〕をドツトし、コッ
クを開は自然濾過した。1時間後、吸引濾過した。1ウ
エルあたり5001JfのTTBSで4〜5回洗浄し、
その後1ウエルあたり500.1のTBSで2〜3回洗
浄後、5分間、吸引乾燥した。ニトロセルロースフィル
ターを装置よりはずし、ウェルにそってフィルターを切
り、発光カウンターBiolumat LB9500(
Berthold社)の測定チューブに、切りとったフ
ィルターを入れた。その後、200uAの反応混合液(
25mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0)、10
01!Mジチオスレイトール、2,5!M FMNH,
,40mg/j!)ライドンX−100,20u mo
l/ iミリステイクアルデヒド]を加えて、1背後B
iolumat LB9500で測定した。(結果を第
12図に示した。)
【図面の簡単な説明】
第1図はプロティンへの構造を示す図、第2図はプロテ
ィンA様遺伝子配列、第3図はpsPAFc−1の構築
図、第4図はpLUX1801の構築図、第5図はpL
IJX1801.1802.1803.1804及び1
805のDNA断片を示す図、第6図はpLUXsI’
AFc−1,pLIJXsPAFc−2の構築図、第7
図はpLUXsPAFc−1のDNA塩基配列、第8図
はpLLIXsPAFc−2のDNA塩基配列、第9図
はHBIOI (pLLIXsPAFc−1)、IIB
IOI (pLUXsPAPc−2)の805−PAG
E、第10図は菌体生成蛋白の免疫グロブリンのPc結
合能力を示す図、第11図はBIO−DOT(immu
n−blot system)装置を示す図、第12図
はアルファフェトプロティンの測定結果を示す図である
。 第2図 ゛プロティン、1!遺遺伝子列 しysLeuC:ysMe を本車傘本事*第3図 psPAFc−1の構築 第4図 T4 DNAリガーゼ連結 ↓ 因二H1/瀾蕉 第 7 図(その1) pLUXsPAFc−1のDNA塩基配列第7図(その
2) 第7図(その3) 第7図(その4) ALIIulAIIl  1lAAl+’l”1LiA
A  ljAにしし■^T−f^ ACAにTTGAに
GT 第 8 図(その1) pLUXsPAFc−2のDNA塩基配列第8図(その
2) 第8図(その3) 第8図(その4) GCCGATAGCG  CTAACTAATA  G
AGGCATTτA  TA丁GGACGTAG丁CA
TTGCAG  GAACAAAAACAGCTGAC
ATCTCGCCTTGTTGGAAGATCTCAA
CGATATCCCCGTTTTCCCTACTTCT
ATT丁TTAAGTTGA  AGACCCTATT
  AACAC丁TGACGAT第9図 1、分子量マーカー 2、  HBIQI 3、  JM109(p LUX1803)4、HBI
OI(pLUXsPAFc−D5、HBIOI(pLU
XSPAFc−2)HBIOI(pLUXsPAFc−
1)。 HBIOI(pLUXSPAFc−りの5DS−PAG
E第10図 免疫グロブリンのFc結合能力の測定 、z + ++、発色しなかったちの ・黄色に発色したちの 4 : H8101(pLUXsPAFc −2)第1
1図 2:サンプルテンプレート 8:吸引コック

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、免疫グロブリンのFc領域に対する結合能力とルシ
    フェラーゼ活性をもつポリペプチド。 2、次式のDNA配列を有する請求項1記載のポリペプ
    チドをコードする遺伝子。 【遺伝子配列があります】 3、次式のDNA配列を有する請求項1記載のポリペプ
    チドをコードする遺伝子。 【遺伝子配列があります】 4、ルシフェラーゼ活性をもちかつN末端がかけたポリ
    ペプチドをコードする遺伝子。 5、請求項2又は3記載の遺伝子を含むDNA配列を大
    腸菌のプラスミドへ組み込んだ組換えプラスミド。 6、宿主細胞を請求項5記載の組換えプラスミドで形質
    転換した形質転換体。 7、請求項5記載の組換えプラスミドを含む形質転換体
    を培地中で培養し、培養物から免疫グロブリンのFc領
    域に対する結合能力とルシフェラーゼ活性をもつポリペ
    プチドを採取することを特徴とする前記ポリペプチドの
    製造法。
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