JPH03232896A - 凝固点降下ペプチド - Google Patents

凝固点降下ペプチド

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JPH03232896A
JPH03232896A JP2875790A JP2875790A JPH03232896A JP H03232896 A JPH03232896 A JP H03232896A JP 2875790 A JP2875790 A JP 2875790A JP 2875790 A JP2875790 A JP 2875790A JP H03232896 A JPH03232896 A JP H03232896A
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JP
Japan
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dna
afp
depressing
freezing point
protein
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Application number
JP2875790A
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English (en)
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Tadahiko Yoshima
忠彦 吉間
Motoko Hori
堀 素子
Hideki Yanagi
秀樹 柳
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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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】 本発明は多量体凝固点降下ペプチド、該蛋白質の構造遺
伝子、および該蛋白質の製造法に関する。
〔従来技術および問題点〕
凝固点降下因子は、極地および冬期に凍結する海域に生
息する魚類(タラ、ヒラメなど)の血液より同定され、
その構造から、糖蛋白質と単純ペプチドに大別される(
Adv、 Protein Chem、 32.191
(1978))。これら凝固点降下因子は、氷結晶表面
と水素結合によって結合し、氷結晶の成長を阻害するこ
とにより血液の凝固点を低下させると言われ(Ann、
 Rev、 Biophys、 biophys、 C
hem、 15.59(1986))、結果として低温
水域でのこれら魚類の生存を可能にしている。
これら凝固点降下因子は、その活性から、食品、医薬品
、臓器、細胞などの非凍結低温保存への応用が考えられ
る。それら目的に利用するための凝固点降下因子の工業
的生産法として、ペプチドの化学的合成、または遺伝子
工学的生産が用いられる。凝固点降下糖蛋白質は、糖部
分がその活性に必須であることから、その工業的生産は
困難である。一方、凝固点降下ペプチドについては、化
学的合成は可能であるが、その際、生産コストが高額と
なり、生産スケールも小さく、問題である。
また、この凝固点降下ペプチドを遺伝子工学的に大腸菌
内で生産させた場合、凝固点降下ペプチドの分子量が小
さいため、菌体内で分解され易いという問題がある。
さらに、天然の凝固点効果ペプチドではそのC末がアミ
ド型であるのに対して、遺伝子工学的に大腸菌で生産さ
せた場合、C末はフリーとなり天然型より活性が低いと
いう問題もある。
〔問題解決の手段〕
本発明者らは、このような問題点を解決すべく、まず、
凝固点降下ペプチドの多量体のアミノ酸配列をコードす
る構成遺伝子を、DNA合成技術および組換えDNA技
術により作製した。本発明における凝固点降下ペプチド
とは、Yuan Linらによりヒラメ(Pseudo
pleuronectus americamus)の
肝臓よりクローニングされたcDNAにコートされた次
に示す37アミノ酸からなる凝固点降下ペプチド(以下
AFPと略す)をさす(Proc、 Nat 1. A
cad、sci、 78.2825(1981))。
Asp−Thr−Ala−3er−Asp−Ala−A
la、−Ala−Ala−AlaAla−Leu−Th
r−Ala−Ala−Asn−Ala−Lys−Ala
−AlaAla−Glu−Leu−Thr−Ala−A
la−Asn−Ala−Ala−AlaAla−Ala
−Ala−Ala−Thr−Ala−Arg(Aspは
アスパラキン酸を、Thrはスレオニンを、Alaはア
ラニンを、Serはセリンを、Leuはロイシンを、L
ysはリジンを、Gluはグルタミン酸を、Asnはア
スパラギンを、Argはアルギニンを表す。) しかしながら、本発明は、上記のアミノ酸配列を持つA
FPに限定されるものではなく、他の凝固点降下ペプチ
ド、例えば、Biochem、 Biophys、 A
cta495、388(1977)に記載された凝固点
降下ペプチドや、Proc、 Natl、 Acad、
 Sci、 78.2825(1981)に記載された
凝固点降下ペプチドについても適用される。
多量体AFPのアミノ酸配列をコードする構成遺伝子の
作製の際、多量体AFPを大腸菌で大量に生産させる目
的で、AFPの塩基配列のコドン使用を、できる限り大
腸菌のコドン使用に変換した。その変換に際しては、油
付らの総説(細胞工 − 学2.1541  (1983))を参考にした。また
、5“上流にはりボゾーム結合共通配列を配した。また
、DNAの組換えをより容易に行うためにDNA配列内
にできる限り多くの制限酵素部位を配した。
その結果創成した、多量体AFPを大腸菌で大量に生産
させる目的に合致したDNA配列を以下に示す。
GATACTGCTA GCGATGCAGCAGCA
GCAGCTGCTCTGACTG CAGCAAAC
GCAAAAGCCGCGGCAGAGTTAA CT
GCTGCAAA CGCAGCAGCGGCCGCT
GCTG CTACTGCGCG C化学合成法および
組換えDNA法により上記DNA配列を作製し、さらに
組換えDNA法によりAFPの構成遺伝子部分を多量体
化し、多量体AFPをコードする構成遺伝子を作製した
。
この遺伝子を発現ベクターに組み込み、遺伝子をプロモ
ーターの下流に含有している組換えベクターを得た。得
られた組換えベクターを用いて大腸菌を形質転換した。
本発明の実施例において、プロモーターとしてはtac
プロモーター (Pr。
c、 Nat 1. Acad、 Sci、 78.2
01983))の−35領域と10領域間の距離を17
塩基対としたtrcプロモーター(Gene 40,1
83(1985))を用い、trcプロモーターを構成
的とするため、大腸菌JMIO9株よりF因子を脱落さ
せたJM109F−株を宿主菌とした。しかし、公知の
宿主−ベクター系のほとんどはこの該遺伝子の発現に適
用され、上記の宿主−ベクター系に限定されるものでは
ない。
trcプロモーター以外に例えは、tacブロモター(
前述)、lacプロモーター(Gene 19,43(
1982))、trpプロモーター(Nuc!eic 
Ac1ds Res、  10.6689 (1982
)) 、P Rプロモーター(Nucleic Ac1
ds Res、  11,773(1983)、P +
、プロモーター(Gene 17,45(1982))
及びlppプロモーター(EMBOJ、  L771 
(1982))などの公知のプロモーターを持つ発現ベ
クターを用いることができる。本発明のAFPのような
低分子のペプチドを遺伝子工学的に大腸菌で生産させる
場合通常、低分子との融合蛋白質として発現させるか、
または分泌シグナルを付加して分泌発現させるといった
手法が用いられる。AFPを融合蛋白質として発現させ
た場合、融合蛋白質から切り出したAFPは低活性のC
末フリー型となり、天然のC末がアミド化させているペ
プチドと較べてその活性か低下する。また、分泌発現さ
れたAFPもC末フリー型となり、天然のAFPと比較
してその活性が低い。従って、このような従来技術を用
いた場合、天然のAFPと同等の活性を持つ微生物由来
のAFPを取得することは困難である。
しかし、本発明者らは、多量体AFPを作成することに
よって、この問題を解決した。
さらに、得られた形質転換株より多量体AFPを精製し
た。本発明の実施例においては、4量体AFPの精製法
を示した。即ち、まず形質転換株を培養し、得られた菌
体を超音波ホモジナイザーにより破砕した後、遠心分離
により菌体抽出液を得た。得られた菌体抽出液に冷エタ
ノールを加えエタノール濃度60%の条件でエタノール
分別を行い、回収された上清画分を限外濾過法により濃
縮脱塩した。次に、濃縮脱塩された両分を硫酸アンモニ
ウム濃度50%で硫安分画し、その沈澱画分を透析した
。最後に、透析画分をDEAEカラムさらに逆相カラム
により精製し、4量体AFPの純化を達成した。しかし
ながら、この精製法は4量体AFPに限らず多量体AF
Pの精製に広く適用されるものである。さらに、その他
の有機溶媒分別法、塩析法、クロマトクラフィー、遠心
分離などを適当に組み合わせることによっても多量体A
FPを精製することはでき、多量体AFPの精製法は本
発明の実施例に限定されるものではない。
最終的に得られた多量体AFPは、酵素的に切断するこ
とにより単量体化させることができる。
この場合の酵素とはトリプシン、アルギニルエンドペプ
チダーゼ(蛋白質・核酸・酵素34.374(1989
))などがよいが、トリプシンを用いる場合、マレイル
化、シトラコニル化などによりLysのεアミノ基を可
逆的に化学修飾する必要がある。
以上のようにして得られた遺伝子工学的に大腸菌で生産
させた多量体AFPについて、実施例に述べるように、
化学的に合成した天然型AFPおよびC末フリーの単量
体AFPを対照として凝固点降下能の測定を行なった。
その結果、C末フリーの単量体AFPは天然型AFPの
約40%の活性しか示さなかったのに対して、多量体A
FPは天然型AFPの約73%の活性を示した。
このように、遺伝子工学的に大腸菌で産生させた多量体
A、FPは、C末がフリーとなることに起因する活性の
低下を、多量体化することにより大幅に回復することが
出来た。
この発明により、従来技術では問題のあった、凝固点降
下ペプチドの工業的生産が可能になった。
以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。し
かし、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明
の技術分野において通常行われる変更をすることができ
る。
実施例 1、 多量体AFPをコートする遺伝子の調製1本鎖D
NAの合成は、すべてDNA合成機380 A (Ap
plied Biosystems社)を用いて機器操
作手順書に従って合成し、公知の方法(特開昭63−2
2190)に準じて精製した。また、本実施例に記載さ
れているすべてのDNA組換え技術に関する操作は、M
aniatisらのMo1ecular Clonin
g、Co1d SpringHarbor Labor
atory(1982)に準じて行った。また、各種酵
素反応は、それぞれの酵素試薬に添付の納置に従って行
った。
AFPを大腸菌で大量に生産させる目的に合致したDN
A配列を得るために、以下に示した8種類の1本鎖DN
A(Fl〜F8)を化学合成し、精製した。
CTG Fl(60Mer) ACGCAAAAGCCGCGGCAGAGTTTTG
CGTTTGCTGCAGTCAこれらFl−F8を用
いての、AFPをコードするDNAを含むプラスミドp
AF3の構築方法を第2図に示した。F1〜F8の5′
末端をリン酸化するため、それぞれ0.5nmoleず
つを、50mM Tris−HCl(pH9,5)、 
lomM MgCl2.5mM DTT、5%Glyc
erol、 50μM ATPを含む200μ!の反応
系で80単位のT4ポリヌクレオチドキナーセ(全酒造
製)と共に、37℃で1時間反応させた。Fl−F6の
反応溶液をそれぞれ50μβずつ混合し300μlとし
、また、Fl、F8の反応溶液をそれぞれ100μβず
つ混合し200μlとした。これら2種類の混合液を7
0℃で5分間、56°Cで1時間、42°Cで1時間、
37°Cで1時間と順次反応温度を下げたアニーリング
反応を行い、エタノール沈澱でDNAを回収し、F1〜
F6およびFl、F8のアニーリング物を得た。
F1〜F6のアニーリング物を、100mM Tris
HCI(pH7,5)、6.5mM MgCL 50μ
mに溶解し、全酒造製DNA Ligation Ki
t  のA液200μ、i!、B液20μlを加え、1
6°Cで1時間反応させた後、65°Cて5分間熱処理
し酵素を失活させ、エタノール沈澱によりDNAを回収
した。得られたDNAを50単位のSal Iおよび5
0単位の旧ndllI(いずれも全酒造製)により切断
した。また、プラスミドpUc19(全酒造製)0.5
μgを5単位のSat Iおよび5単位の旧ndlII
(いずれも全酒造製)により切断した。これらDNAを
混合しエタノール沈澱により回収した後、100mM 
Tris−HCI(pH7,5)、6.5mM MgC
l25μβに溶解し、全酒造製DNA Ligatio
n KitのA液50μl、B液5μlを加え、16℃
で1.5時間反応させた。この反応液15μlを用いて
、大腸菌JM109株のコンピテント細胞(全酒造製)
を形質転換しくMo1ecular Cloning、
pp250−251 ) 、アンピシリン耐性株を50
  μg/−アンピシリンを含むL−プレート (1%
バタトトリプトン、0.5%)くクトイースト抽出物、
0.5%NaC1,1,5%寒天)上で選択した。得ら
れた形質転換株のうち任意の株からプラスミドDNAを
アルカリ法(前述MolecularC1oning 
pp368−369 )により調製し、これらプラスミ
ドの制限酵素地図を作製することにより、目的とするプ
ラスミドが得られていることを確認した。このプラスミ
ドを pAF lと命名した。次に、Fl、F8のアニ
ーリング物を、7mM Tris−HCI(pH7,5
)、 20mM NaCl、 7mM MgCL、 0
.1mM EDTA、 0.1mM dATP、 0.
1mM dCTP、 0.1mM dGTP、 0.1
mM dTTPの反応溶液100μβ中で5単位のSm
aIリンカ−(宝造製)とともに、37℃で30分間反
応させた後、70°Cで5分間熱処理し酵素を失活させ
た。このうち1ngを、5単位のSmaI (全酒造製
)により切断したプラスミドpUc19  (全酒造製
)1ngと混合し、エタノール沈澱により回収した後、
100mM Tris−HCl(pH7,5)、6.5
mM MgCL 5 tt (lに溶解し、全酒造製D
NA Ligation KitのA液50μA、B液
5μnを加え、16°Cで1.5時間反応させた。この
反応液3μlを用いて、大腸菌JM 109株のコンピ
テント細胞(全酒造製)を形質転換し、アンピシリン耐
性株を50μg/7nlアンピシリンを含むL〜プレー
ト上で選択した。 得られた形質転換株のうち任意の株
からプラスミドDNAをアルカリ法により調製し、これ
らプラスミドの制限酵素地図を作製することにより、目
的とするプラスミドか得られていることを確認した。こ
のプラスミドをpAF2と命名した。
次に、10μgのプラスミドpAF2を20単位のEa
g■と12単位のNheI  (いずれもNew En
gland Biolabs製)で切断し、エタノール
沈澱でDNAを回収した。このDNAを8%ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動で分離し、88bpD N A断
片を含むゲルを切り出し単離し、ゲルからDNAを精製
した(前述Mo1ecular Cloning pp
178 ) 。また、5μgのプラスミドpAF1を2
0単位のEag Iと12単位のNheI (いずれも
New EngIand Biolabs製)で切断し
、エタノール沈澱でDNAを回収した。先にゲルより回
収した88bpD N A断片と、Eag IとNhe
Iで切断したpAFlのうち0.75μgを混合し、エ
タノール沈澱でDNAを回収した後、100mM Tr
is−HI3 CI(pH7,5)、 6.5 mM MgCL 5μ
*に溶解し、全酒造製DNA Ligation Ki
tのA液30μff、B液5μj2を加え、16℃で1
時間反応させた。この全反応液を用いて、大腸菌JM 
109株のコンピテント細胞(全酒造製)を形質転換し
、アンピシリン耐性株を50μg/mA’アンピシリン
を含むし一プレート上で選択した。得られた形質転換株
のうち任意の株からプラスミドDNAをアルカリ法によ
り調製し、これらプラスミドの制限酵素地図を作製する
ことにより、目的とするプラスミドが得られていること
を確認した。このプラスミドをpAF3と命名した。
次に、25μgのプラスミl’pAF3を20単位のD
de■と30単位のNcoI(いずれもNew Eng
land Biolabs製)で切断し、フェノール抽
出後エタノール沈澱によりDNAを回収した。このDN
Aを50μlの30+nM酢酸ナトリウム(pH4,6
)、 loOmM NaCl、 1mM ZnSO4の
反応系で1単位の81ヌクレアーゼ(全酒造製)と37
℃で300分間反応せた後、フェノール抽出後エタノー
ル沈澱によりDNAを回収し全DNAを5%ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動で分離し、1llbp DNA断
片を含むゲルを切り出し単離し、ゲルからDNAを精製
した。さらに、100 mM Tris−HCI(pH
7,5)、6.5mM MgCl25.cz 12に溶
解し、全酒造製DNA Ligation KitのA
液30μβ、B液10μpを加え、16℃で4時間反応
させた。エタノール沈澱でDNAを回収し、さらに、2
0単位のNheI (New England Bio
labs製)で切断し、エタノール沈澱でDNAを回収
した。このDNAを5%ポリアクリルアミドゲル電気泳
動で分離し111bp DNA断片を含むゲルを切り出
し、ゲルからDNAを精製した。一方、3μgのプラス
ミドpBR322(全酒造製)を10単位のNheI 
(New England Biolabs製)で切断
し、エタノール沈澱でDNAを回収し、さらに1007
zj!の100mM Tris−MCI(pH8,0)
の反応系でアルカリ性フォスファターゼ0.35単位と
、55℃で300分間反応せた。フェノール抽出後エタ
ノール沈澱によりDNAを回収し、さらにその5分の1
量を、先にゲルより回収した1、11bp D N A
断片と混合しエタノール沈澱し、100mM Tris
−HCI(I]H7,5)、6.5mM MgCl2μ
mに溶解し、全酒造製DNA Ligation Ki
tのA液8f、11.B液3μβを加え、16℃で4時
間反応させた。この全反応液を用いて、大腸菌JM 1
09株のコンピテント細胞(全酒造製)を形質転換し、
アンピシリン耐性株を50μg/Jアンピシリンを含む
し一プレート上で選択した。得られた形質転換株のうち
任意の株からプラスミドDNAをアルカリ法により調製
し、これらプラスミドの制限酵素地図を作製することに
より、目的とするプラスミドが得られていることを確認
した。このプラスミドをpAF3Nhと命名した。さら
に、100μgのプラスミドpAF3Nhを50単位の
NheI (New England Biolabs
製)で切断し、エタノール沈澱でDNAを回収した。こ
のDNAを5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離
し、111bpDNA断片を含むゲルを切り出し、ゲル
からDNAを精製した。得られたDNAのうち0.5μ
gを、100mM Tris−HCI(pH7,5)、
 6.5mM MgCL 32u (lに溶解し、全酒
造製DNA LigationKitのA液128μl
、B液20μlを加え、16℃で2分間反応させた。エ
タノール沈澱でDNAを回収した後、5%ポリアクリル
アミドゲル電気泳動で分離し、1llbp、  222
bp、333bpおよび444bpのDNA断片を含む
ゲルをそれぞれ切り出し、ゲルから各DNA断片を精製
した。一方、10μgのプラスミドpAF3を10単位
のNheI  (New England Bio1a
bs製)で切断し、エタノール沈澱でDNAを回収し、
さらに100μnの 100mM Tris−HCI(
pH8,0)の反応系でアルカリ性フォスファターセ0
.35単位と、55℃で30分間反応させた。フェノー
ル抽出後エタノール沈澱によりDNAを回収し、さらに
そのうち0.5μgずつを、先にゲルより回収した11
1bp、 222bp、 333bpおよび444bp
のDNA断片とそれぞれ混合しエタノール沈澱し、lo
OmM TrisHCl(pl(7,5)、6.5mM
 MgC1,3μmに溶解し、全酒造製DNA Lig
ation KitのA液12μn、B液37112を
加え、16℃で4時間反応させた。これら全反応液を用
いて、大腸菌JM 109株のコンピテント細胞(全酒
造製)をそれぞれ形質転換し、アンピシリン耐性株を5
0μg/iアンピシリンを含むL−プレート上で選択し
た。それぞれ得られた形質転換株のうち任意の株からプ
ラスミドDNAをアルカリ法により調製し、これらプラ
スミドの制限酵素地図を作製することにより、目的とす
るプラスミドがそれぞれ得られていることを確認した。
1llbp断片が挿入されたプラスミドをpAF4.2
22bp断片が挿入されたプラスミドをpAF5.33
3bp断片か挿入されたプラスミドをpAF6.444
bp断片が挿入されたプラスミドをpAF7と命名した
。
2、 4量体AFP発現ベクターの調製1、で得られた
4量体AFPをコードする遺伝子を各種発現ベクターに
組み込んだ、4量体AFP発現ベクターの構築方法を第
5図に示す。まず、1bpgのプラスミドpAF6を3
0単位の旧ndIHおよび30単位のNcoI (全酒
造製)で切断し、エタノール沈澱によりDNAを回収し
た。このDNAを4%ポリアクリルアミドゲル電気泳動
で分離し129 bpD N A断片を含むゲルを切り
出し、ゲルからDNAを精製した。また、2μgのtr
cプロモーターを有する発現ベクターpKK233−2
 (ファルマシア社製)を5単位の旧ndII[および
5単位のN9 coI(全酒造製)で切断し、エタノール沈澱によりD
NAを回収し、さらに1o07zlの100mM Tr
isHCI(1)H8,0)の反応系でアルカリ性フォ
スファターセ0.35単位と、55℃で30分間反応さ
せた。フェノール抽出後エタノール沈澱によりDNAを
回収し、得られたDNAのうち半量を、先にゲルから回
収した129bp DNA断片の5分の1量と混合し、
全酒造製DNA Ligation KitのA液40
711.B液40μpを加え、16℃で2時間反応させ
た。全反応液を用いて、大腸菌JM 109株のコンピ
テント細胞(全酒造製)を形質転換し、アンピシリン耐
性株を50μg/ml!アンピシリンを含むし一プレー
ト上で選択した。得られた形質転換株のうち任意の株か
らプラスミドDNAをアルカリ法により調製し、これら
プラスミドの制限酵素地図を作製することにより、目的
とするプラスミドが得られていることを確認した。この
プラスミドをpAF601と命名した。
3、 大腸菌JM109F−株の取得 5mlのL−地において37℃で一夜培養したJMIO
9株を、15μg/7nlのアクリジンオレンジを含む
5 U dのL−培地に5 XIO’倍に希釈し、さらに37℃
暗所で一夜培養した。得られた菌株をH9,Pro−プ
レート(0,2%グルコース、0.6%Na2HPO+
、 0.3%Kl(2PO4、0,05X  NaCl
、 0. IX NH+CI、 2mM MgSO4,
0,1mM、 CaCL、 20 u g/mlのPr
o以外の19種のアミノ酸、1.5%寒天)とH9,P
ro”プレート(20μg/7+7!のPr。
を含んだH9,Pro−プレート)にまき、Pro+株
を選択した。得られたPro”株のうち1株をJM]0
9F株と命名した。
4、 4量体AFPの構成的発現 JM109F−株をpAF601で形質転換しpAF6
01/  JMI09 F−株を得た。この菌株とpA
F601/JM109株をそれぞれ5−の50μg/7
nlアンピシリンを含むし一培地で一夜培養した後、6
60nmの吸光度が0.02になるよう1007nlの
L−培地にそれぞれ植菌し、660nmの吸光度が0.
2になるまで菌が増殖した時点でIPTGを1mMにな
るよう各培養液に添加し、trcプロモーターを誘導し
た。IPTG添加0.2.4時間後、それぞれ1献ずつ
集菌すると共にその時点での培養液の660 n mの
吸光度を測定した。集菌した菌体を測定した660 n
mの吸光度をもとにIOD/100μEとなるよう60
mM  Tris−HCI(pH6,8)、2%SO3
゜5% グリセロール、5X 2−メルカプトエタノー
ル、0.04% BPB  にそれぞれ懸濁し、そのう
ち0.1μβずつを12・5%SDSポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動(AusubelらのCurrent 
Protocols In Mo1ecular Bi
ology、John Wiley & 5ons、p
plo、2.1−5)の試料とした。泳動後のゲルを用
いてウェスタンブロッティング(前述Current 
Protocols In Mo1ecular Bi
ology、pplo。
8、4−6)を行った。4量体AFPの検出に用いた抗
体は、EXCELLペプチド合成機(MilljGen
/Biosearch社)により機器操作手順書に従っ
て合成したAFPを抗原とし、家兎を免疫し得られた抗
血清を一次抗体とし、peroxidaseを結合した
抗ウサギIgGの山羊の抗体(Cappe1社製)を二
次抗体とした。peroxidaseの発色により4量
体AFPを検出した。その結果、pAF601/JM1
09株において誘導0時間後では検出されなかった4量
体AFPが2.4時間後では検出され、2時間後より4
時間後の方が4量体AFPの発現量は多かった。一方3 、pAF601/JM109 F−株においては誘導の
有無、また培養時間の長さに関係なく常に一定量の4量
体AFPか検出され、4量体AFPの構成的発現を確認
するに至った。その4M体AFPの構成的発現量は、p
AF601/JM109株における誘導4時間後の4量
体AFPの発現量と差が認められなかった。
5.4量体AFPの精製 5mf!の50μg/−アンピシリンを含むし一培地で
一夜培養したpAF601/JM109 F−株を、6
60nmの吸光度が0.02になるよう1.2βのL−
培地に植菌し、8時間培養後集菌した。菌体を25−の
0.1MTris−HCI(pH8,0)に懸濁し、超
音波破砕した。12,000回転で15分間遠心し、2
8艷の上滑を回収した。
この上清をOoCに保ち、撹はんしながら一20°Cに
冷却したエタノールを滴下し、さらにOoCに保ち30
分間撹はんした。得られた溶液を12.000回転で1
0分間遠心し、上清137−を得た。この上清を20m
M Tris−HCI(pH8,0)の溶液に対して2
4時間透析した後、0°Cに保ち撹はんしながら硫酸ア
ンモニウムを50%飽和になるよう加えた。さらに0℃
に保ち2時間撹はんした後、12.000回転で20分
間遠心し沈澱を回収した。この沈澱を20mM Tri
s−HCI(pt(8,0)の溶液に対して24時間透
析した。得られた4゜81nlの蛋白溶液をTSKGE
L DEAE−5PW(7,5x75mm)  (東ソ
ー社)に添加した。DEAE−5PWは20mM Tr
is−HCl(pt(8,0)であらかじめ平衡化し、
流速は11nl/minとし、280nmの吸光度で蛋
白質の溶出を検出した。
NaCIの濃度勾配により蛋白質を溶出させたところ、
4量体AFPは約25mM NaCl濃度で溶出された
。カラムより回収された4量体AFPを含む画分は、最
終的にμmBondasphere 5μC18C13
(19x150 (ウォーターズ社)に添加した。1t
 −Bondasphereは0.1%TFA、 25
%アセトニトリルであらかしめ平衡化し、流速はl7n
l/minとし、215nm (D吸光度で蛋白質の溶
出を検出した。アセトニトリルの濃度勾配により蛋白質
を溶出させたところ、4量体AFPは約50%アセトニ
トリル濃度で溶出された。
以上の精製法により4量体AFPは、完全に純化された
。純化された4量体AFPの得量は、その一部分を用い
てアミノ酸組成分析(ウォーターズ社Pico・TAG
アミノ酸分析システム)を行い、検出されたAlaのモ
ル数より逆算することにより算出した。その結果、1.
21の培養液中の菌体から得られた純化4量体AFPは
3.3mgであると判明した。得られた純化4量体AF
Pを標準物質として、前述の方法により4量体AFP精
製の出発材料である菌体蛋白質のウェスタンブロッティ
ングを行うことにより、pAF60]/JMI09 F
−株における4量体AFPの発現量は約8mg/ρであ
ることが判明した。
6.4量 AFPの単量体化 5、で得られた130μgの純化4量体AFPを、50
mM Tris−HCI(IIH8,0)の反応溶液1
00.i!中で10μgのアルギニルエンドペプチダー
ゼ(宝酒造製)と37℃で6時間反応させた。10%酢
酸溶液を150μβ加え反応を停止し、5.と同一条件
によりμmBondasphereにより分離すること
により、31μgの単量体AFPと、18μgのN末に
Metが付加した単量体AFPを得ることができた。
7.4量体AFPの凝固点降下能の測定凝固点降下能の
測定は、Fiske社O8型のオズモメターを用い、D
、 Slaughter、 C,L、 Hewの方法(
Anal、 Biochem、 115.212(19
81))に準じて行なった。測定に用いた試料は、6で
精製した4量体AFPと、前述のペプチド合成基を用い
て合成したC末フリーの単量体AFPおよびC末アミド
の単量体AFP (天然型)の3種類であり、それぞれ
1mg/7nl、2.5 mg / ml、5mg/−
の各濃度で200ulのPBS(i(NaCI 8.0
g 、KCI O,2G、NaJPO40,2g/l)
中において、50mgのAgr存在下に測定を行なった
。測定は各3回行い、その平均値およびSD値を算出し
た。それぞれのSD値は、0.005〜0.旧9℃の範
囲であり測定結果は安定していた。PBS()の値を差
し引いたものをその試料の凝固点降下能とし、以下の表
にまとめた。
表1 凝固点降下能 その結果、5■/−の濃度における3種類のAFPの活
性を比較すると、C末アミドの単量体が−0,52℃で
あるのに対して、C末フリーの単量体は0.21’Cと
アミド型の凝固点降下活性に重要な役割を果しているこ
とが示された。一方4量体は0.38℃とアミド型の約
73%の活性を示し、C末がフリーであることに起因す
る活性の低下を多量体化することにより大幅に改善する
ことができた。また、5.0■/7ZI!での活性をモ
ル当たりに換算すると、4量体AFPはアミド型AFP
の約3倍の活性を持つことから、多量体化により活性を
高い分子種を獲得できることが示された。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明において創成した遺伝子とその制限酵素
地図を示す。 図中において、SDはりホゾーム結合共通配列を示す。 第2図はプラスミドpAF3の構築方法を示す。 第3図はプラスミドpAF3Nhの構築方法を示す。 第4図はプラスミドpAF6の構築方法を示す。 第5図はプラスミドpAF6旧の構築方法を示す。 八 第 3 図 (Nc) Nh ! Ncol、Ddel φヌクレアーゼS1 ↓111bp単離 (D) 特開平3−232896 (10) 第4図 AF3Nh 壷Nhel ビ===廿 TA  1s  −+r−斗f へBamHI (コ[コニコ + SAP

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下図に示される凝固点降下ペプチドが2個以上順方
    向に結合し、さらにN末端にMetが付加した多量体凝
    固点降下ペプチド 【遺伝子配列があります。】 2、凝固点降下ペプチドが2個から20個順方向に結合
    した特許請求の範囲第1項記載の蛋白質 3、凝固点降下ペプチドが4個順方向に結合した特許請
    求の範囲第1項記載の蛋白質 4、特許請求の範囲第1項記載の蛋白質をコードする構
    造遺伝子 5、凝固点降下ペプチドをコードする塩基配列が下図に
    示される特許請求項第4項記載の構造遺伝子 【遺伝子配列があります。】 6、特許請求の範囲第4項記載の構造遺伝子をプロモー
    ターの下流に含有している組換えベクター7、特許請求
    の範囲第6項記載の組換えベクターを保持することを特
    徴とする微生物 8、特許請求の範囲第6項記載の組換えベクターを保持
    することを特徴とする大腸菌 9、特許請求の範囲第7項記載の微生物を培養し、得ら
    れる菌体から該蛋白質を分離することを特徴とする、凝
    固点降下ペプチドの製造法 10、特許請求の範囲第8項記載の製造法によって得ら
    れた蛋白質を、化学的あるいは酵素的に分解し、この分
    解物より単量体の凝固点降下ペプチドを分離することを
    特徴とする蛋白質の製造法
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996011586A1 (en) * 1994-10-12 1996-04-25 Hsc Research And Development Limited Partnership Preparation of frozen fermented foods using antifreeze polypeptide-expressing microorganisms

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1996011586A1 (en) * 1994-10-12 1996-04-25 Hsc Research And Development Limited Partnership Preparation of frozen fermented foods using antifreeze polypeptide-expressing microorganisms

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