JPH03503360A - リボソーム結合部位 - Google Patents
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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】
リポソーム結合部位
発明の技術分野
本発明は、異種ポリペプチドの発現を増強する方法に関する。さらに詳細には、
本発明は、そこに有効に結合したリポソーム結合部位を変えることによる異種ポ
リペプチドの発現の増強に関する。
発明の背景
ウシソマトトロピン(BSt)を含むある種の異種ポリペプチドは、はとんどの
イー・コリ(E、coli)発現系中で発現するのが困難である。BSt構造遺
伝子をコードしているcDNAの最初の4つのコドン内での修飾によって、これ
らの修飾されたcDNAをpBR322−関連ベクター中で発現すると、BSL
発現のレベルが増大する。
これらの修飾されたcDNAは、ランナウェイ発現ベクター中におかれる場合に
はさらに高いレベルで発現される(米国特許出願S、N。
016.294.1987年2月19日出願一本明細書に資料として引用する)
。
本発明の修飾されたリポソーム結合部位は、ランチウェイ・ベクターによって達
成されるものに相当する、非ランナウェイ・ベクター、例えば、pBR322の
誘導体による異種ポリペプチドの発現を生じる。
一般的に、形質転換された宿主において異種ポリペプチドをクローニングおよび
発現する方法は、当業者には周知である。このような異種ポリペプチドとしては
、例えば、ヒトインシュリン、成長ホルモン、インターフェロンおよび因子■、
ウィルス抗体、および他の動物ホルモンが挙げられる。
リポソーム結合部位は、このような発現において含まれる素子の1つである。こ
れは、開始コドンの両側に領域約20ずつのヌクレオチドを包含し、開始コドン
から上流にシャインーダルガーノ配列(Shine−Dalgarno 5eq
uence)通常6−1’ Oのヌクレオチドを含む。
開始コドンの後方の20ヌクレオチドは、発現用の挿入された遺伝子配列の始め
の部分を含んでおり、該遺伝子のアミノ酸配列を変えずに修飾させることができ
ない。したがって、実質的な意味において、リポソーム結合部位の操作は、開始
コドンから上流の領域のみで行うことができる。リポソーム結合部位は、ある塩
基を含有する場合に最も良く機能することが知られているが、シャインーダルガ
ーノ配列が一般的にプリンリッチであること以外は、特定の部位における特定の
塩基に関して公知の条件はない。種々の公知のリポソーム結合部位配列の間の微
妙な差は、それが関連する場合に遺伝子が非常に発現するかあまり発現しないか
を予想するための明確な比較を与えない。本発明の好ましい態様は、AおよびT
ヌクレオチドが豊富である配列を用いて、シャインーダルガーノ配列を7ランク
し、これによって、天然のリポソーム結合部位と比較して増加したアデニンおよ
びチミジン残基を有する該天然リポソーム部位から誘導されるリポソーム結合部
位を作製することである。
天然のBStは、異種タンパクの混合物であり、そのアミノ酸配列は公知である
[バラディニ(Paladini、A、C,)ら、モレキュラー・バイオロジイ
・オブ・グロウス・ホルモン(Molecular Biology ofGr
owth Hormone)、シーアールシー・リビューズ・イン・バイオケミ
ストリ4 (CRCReviews in Biochem、)、15(1):
25−56 (1983)]。天然の混合物は、ウシの下垂体から精製されてい
る。成長および乳汁分泌を促進するためにBStを用いることについての商業的
な可能性は、よく認識されており、乳牛および肉牛の両方の生物学的研究によっ
て立証されている[エラバード(Eppard、P、J)およびバウマン(Ba
uman、D、E、)、ジ・エフェクト・オン・ロングーターム・アトミニスト
レージ1ン・オン・グロウス・ホルモン・オン・パフォーマンス、オン・ラフチ
ーティング・デアリー・カウズ(The Effect ofLong−Ter
m Administration of Growth Hormone o
n Psrformancs ofLacLating Dairy Cows
) ;およびノ3ウマン(Bauman、D、E、)、エフェクト・オン・グロ
ウス・ホルモン・オン・グロウス・レイン・アンド・マンマリイ・ディベロープ
メント・オン・ルミナンツ(Effectof Growth Hormone
on Growth Rates and IJammary Develo
pment ofRuminants)、 Proc、 1984コーネル・ニ
ュートリジョン・フン7アレンス・フォー・フィード・マニュファクチャラース
(CornellNutrition Conference for Fee
d Manufacturers)+ pp、 5−17. = ニーヨーク、
イタ力のコー不ル・ユニバーシティ(Cornell University)
によって発行]。
組換えウシソマトトロピン(rBst)は、種々の組換え遺伝的プラスミドを用
いて、形質転換された微生物中で産生ずることができる[シーバーブ(Seeb
urg、P、H,)ら、“エフィシャント・バクチリアル・イクスプレッション
・オン・ボビン・アンド・ボーシン・グロウス・ホルモンズ(Efficien
t Bacierial Expression of Bovine and
ForcineGrowth Hormones)”、 DNA、 2:37−
45 (1983) ;欧州特許出顯第47600号;英国特許出願CB 20
7324SA号;ショナー(Schoner、B、E、)ら、ロール・オン・m
RNA・トランスレージ貯ナル・エフィシャンシー・イン・ボビン・グロウス拳
ホルモン・イクスプレッシ璽ン愉イン・エシェリキア・コリ(Role of
mRNA Translational Efficiencyin Bovi
ne Growth Hormone Expression in Esch
erichia coli)。
PNAS US^、 81:5403−5407 (1984) ;欧州特許出
順算103395号;および欧州特許出順算111,814号参照]、これらの
文献は、天然のポリペプチドとは異なるタンパクを産生ずるBSL遺伝子の5″
末端の塩基の挿入もしくは欠失、または好ましいコドンを最大にしかつmRNA
において第2構築を減少するためのBStcDNAにおける変化、あるいは発現
を増強するためのランナウェイ・プラスミドの使用に関するものである。他方、
本発明は、異種ポリペプチド、特に高いレベルのBStを産生ずるためのAT−
リッチリポソーム結合部位の使用を教示するものである。
BStを発現する形質転換された微生物を培養および発酵する方法は、前記文献
にも引用されている。
形質転換された細胞から生物学的に活性なrBstの精製も、既に開示されてい
る[米国特許第4,511.502号、第4,511.503号、第4,512
゜922号および第4.518.526号;欧州特許出順算131843号;な
らびにンヨナー(Schoner、R,G、)ら、′アイソレーション・アンド
・ピューリフィケーシコン・オン・プロティン・グラニュールス・70ム・イー
・コリ・セルズ・オーバープロデューシング・B S t(Isolation
and Purification of Protein Granules
from E、coli CellsOverproducing BSt)
”、バイオ−テクノロジー(Bio−Tech、)、 3:151−154 (
1985)参照]。
発明の概要
本発明は、アデニンおよびチミジンが豊富なリポソーム結合部位に関する。
さらに詳細には、本発明は、異種ポリペプチドをコードしているデオキシリボヌ
クレオチドの配列およびそれに有効に結合したリポソーム結合部位からなる組換
えDNA分子であって、該リポソーム結合部位が、これを誘導するかまt;はこ
れが関係している天然のリポソーム結合部位と比較して増加したアデニン(A)
およびチミジン(T)残基を有することを特徴とする組換えDNA分子を提供す
るものである。
さらに詳細には、異種ポリペプチドは、好ましくはブタ、ヒツジさらに詳細には
、該組換えDNA分子リポソーム結合部位デオキシリボヌクレオチド配列は、A
AGTTCACGTTATTAA AA ATTA A AGAGGTA T
ATATTAATGまたはAAGTTCACGTTATTAAAAATTAAG
GAGGTATATCGATAATGであり、好ましくはウシソマトト口ピンに
関するAAGTTCACGTTATTAAAAATTAAAGAGGTATAT
ATTAATGGCCTTCCCACCTまプこはAAGTTCACGTTAT
TAAAAATTAAGGAGGTATATCGATAATGGCCTTCCC
AGCTである。
まt;、本発明は、AAGTTCACGTTATTAAAAATTAAAGAG
GTATATATTAATGGCCTTCCCAGCT%AAGTTCACGT
TATTAAAAA TTA AGGAGGTATATCGATAATGGCC
TTCCCAGCT1AAGTTCACGTTATTAAAAATTAAAGA
GGTATATATTAATGおよびAAGTTCACGTTATTAAAAA
TTAAGGAGGTATATCGATAATGから選択されるデオキシリポヌ
クレオチドの配列からなるDNA分子を提供するものである。
また、本発明は、天然のリポソーム結合部位と比較して増加したAおよびT残基
を有しかつ該天然のリポソーム結合部位から誘導されるかまたはこれと関係して
いるリポソーム結合部位を提供するものでもある。
発明の詳細な記載
一般に、本発明において用いられる一般的な研究室方法の学術用語および説明の
定義は、マニアナイス(Maniatis,T)らのモレキュラー・クローニン
グ,ア・ラボラトリー・マニュアル(MolecularCloning, A
Laboratory Manual)[コールド・スプリング+/一一バー
・ラボラトリー(Cold Spring l{arbor Laborato
ry).コールド・スプリング・ハーバー,ニューヨーク. 1982]におい
て見られるものである。該マニュアルを本明細書では“マニアテイス(Mani
atis)”と記し、本明細書中に資料として引用する。
全てのイー・コリ(E.col i)菌株を、ルリア(Luria)ブロス(L
B)、0.2%グルコースを含有するLB,ディフコ抗生物質培地(Dirco
’s Antibiotic Mediu+n) # 2、または0.2%グル
コースおよび0.05〜0.1%酸一加水分解カゼインアミノ酸を補足したM9
培地上で増殖する。抗生物質に対して耐性の菌株を、マニアティスニ記載の薬物
濃度に維持する。モリソン(Morrison,D.A.)[(1977),ジ
ャーナル・オプ・バクテリオロジ−(J. of Bact.). 132:3
49−3511によって開示された方法に従って、形質転換を行った。
全ての制限エンドヌクレアーゼおよび他のDNA修飾酵素は、市販品として入手
可能であり、製造者の指示に従って使用する。
制@7ラグメントは、アガロースまたはポリアクリルアミドゲル電気泳動によっ
て分離され、電気溶離(electroelution)によって単離される(
マニアティス)。
大規模で迅速なプラスミド単離は、マニアティスの記載に従って行われる。
タンパク濃度は、クマシーブルー染色(Coomassie Blue sta
ining)に基づいて、バイオランド(BioRad)タンパク検査キットを
用いて測定する。
タンパク分析に関するSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動は、モース(Mo
rse,L.)らの1978.ジャーナル・オブ・パイ口ロジー(J.Viro
l.). 26:389−410の記載に従って行う。
ウエスタン・イムノブロツティング分析は、トウビン(Towbin.H.)ら
の1979,プロシーデインダス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイ
エンス(Proc.Natl.Acad.Sci.). USA, 76:43
50−4354の記載に従って行う。
コロニーハイブリッド法は、グルンスタイン(Grunstein,M)らのプ
ロシーデインダス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス(Pro
c.Natl Acad.Sci.), 72:3961−5(1975)の一
般的な記載に従って行う。
オリゴヌクレオチドブローブに関するハイブリダイゼーション条件は、ゲデル(
Goeddel ,D.V.)らのネイチャ−(Nature). 290=2
0−26(1981)によって先に開示されたものである。
形質転換株を分析するための制限エンドヌクレアーゼ消化に関して、プラスミド
DNAのミニリゼイトは、ホームズ(Holmes,D.S.)ら[アナリティ
カルーバイオケミストリー(Analyt.Biochem−), 114:1
93 (1981)]の方法またはマニアティスに記載のアルカリ細胞溶解法に
従って調製される。大規模なプラスミド調製は、マニアティスに記載の方法に従
って、CsCQ沈降法によって行う。
プラスミド配列決定は、ワレイス(Wallace,R.B.)ら[ジーン(G
ene). 16:21−26 (1981)]のジデオキシ鎖成長停止及応法
、またはマキサム(Maxam,A.M.)およびギルパート(Gilbert
,W.)[メソッズ・イン・エンザイモロジ−(Methods in Enz
ymology). 65:499−560(1980)]の化学分解法に従っ
て行う。
オリゴヌクレオチドは、ニーダム−ファンデフアンター(Needham−Va
nDevanter、D、R,)らのヌクレイツク・アシッズ・リサーチ(Nu
cleicAcids Res、)、 12:6159−6168 (1984
)に記載の自動合成器を用いて、同相ホスホルアミダイトトリエステル法[ビュ
ーケージ(Beaucage、S。
L、)およびカルーザーズ(Caruthers、M、H,)、テトラヘドロン
・レターズ(Tetrahedron Letts、)、 22(20):18
59−1862 (1981)]に従って、化学的に合成する。オリゴヌクレオ
チドは、7M尿素を含有する12〜20%ポリアクリルアミドを用いて、調製用
ゲル電気泳動によって精製される。37″で0.54M酢酸アンモニウム中、ゲ
ル薄片をインキュベートすることによって、該ゲルから適当なバンドを溶離する
。ウォーターズ(Waters) 5ep−Pak C18カラム上でオリゴヌ
クレオチドを吸収し、アセトニトリル:HzO(40:60V:V)で溶離する
ことによって、該塩を除去する。
原核生物系における所望のクローン遺伝子の高レベルの発現に関して、最小限度
の、mRNA転写を方向付けるための強いプロモーター、翻訳開始に関するリポ
ソーム結合部位、および全てが所望の遺伝子と有効に結合する転写終了暗号(総
体的に、「発現調節配列」)を含む発現ベクターを構築することが必須である。
「有効に結合する」という用語は、所望の生成物をコードしている遺伝子の前に
適当な出発シグナルを有していること、ならびに発現調節配列の調節下での挿入
された遺伝子の発現および遺伝子によってコードされた所望の生成物の合成を可
能にするt;めに正しい読取り枠を維持することを含んでいる。大量の遺伝子生
成物の堆積が細胞増殖を抑制し、しばしば細胞死を引き起こすので、生成物の合
成を方向付けるために選択されたプロモーターを、プロモーターが導入される前
に、細胞増殖が高濃度に達し得る方法で調節するべきである。このために適切な
調節領域の例は、イー・コリ(E、col t) トリプトファン生合成経路の
プロモーターおよびオペレーター領域Qrpプロモーター)ならびにファージラ
ムダの左手プロモーター(PL)である。trpプロモーターは、トリプトファ
ンの存在下で抑制され、トリプトファン飢餓(starvation)または誘
発物買インドールアクリル酸の添加によって誘発され得る[ヤノフスキー(Ya
nofsky、C,)ら、ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−(J、Bact
eriol、)、 158:1018−1024 (1984)]。プロモータ
ーP、は、リプレッサーclによって調節される。el遺伝子、例えば、c18
57における温度感受性突然変異について、Ptは、38℃以上の温度で誘発さ
れ得る[)\−スコヴイ・ノツ(Herskowitz、 I)およびハーゲン
()lagan、D、)、 1980. Ann、Rev、C+enet、+
14:399−445]。
最も好ましくは、遺伝子の挿入のための制限酵素部位を有する発現ベクターがシ
ャインーダルガーノ配列から適当な距離で発現されることである。
゛ イー・コリ(E、coli)において、開始コドン、通常ATGは、遺伝子
の効果的な発現のために適当なリポソーム結合部位配列と結合し1て配置される
べきである[ゴールド(Gold、L、)ら、 1981. Ann、Rev。
Microbiol、、 35:365−403 ;シャーシ−(Schere
r、’G、F、E、)ら、 1980゜ヌクレイツク・アシツズ・リサーチ(N
ucleic Ac1ds Res、)、 17:3895−39061゜
イー・コリ(E、coli)および他の原核生物においてcDNA配列由米の原
核生物遺伝子によってコードされたタンパクを細胞内で合成するために、5′未
翻訳領域およびシグナルペプチドをコードしている配列を除去し、成熟タンパク
をコードしている配列の翻訳開始のt;めに開始コドンを供給するのが好都合で
ある。成熟タンパクに関する暗号配列のいくつかを化学的に合成されたオリゴヌ
クレオチドと交換して、翻訳効力を最大にすることも必要である。本発明の好ま
しいDNA暗号配列は、GCCをGCTに変えることによって4番目のコドンで
修飾されたBStcDNA配列である。本発明の好ましいベクターは、非常に高
レベルの修飾されたウシソマトトロピンを発現するpBR32’2 レプリコ
ンからなる。pBR322誘導されたプラスミド以外のベクターを用いることも
できる。pBR322は、Co1El レプリコンを有する。Co1El
レプリコンを含有する他の有用なプラスミドとしては、pKC71,)AT15
3およびpBR325が挙げられる。これらは、その薬物耐性メーカーpACY
C184(pl 5A レプリコン)、pNo 1523(pMB 1レプリコ
ン)、I)LG338(+)SCIOI L、プリコン)、オヨヒpBEU5
0(R1レプリコン)が挙げられる[マニアティス;ボウベルズ(Pouvel
s、P、H,)ら、クローニング・ベクターズ(CloningVectors
)、エルスバイヤー、ニューヨーク1985コ。また、pURA(R1およびC
oIEl レプリコン;米国特許出1i1S、N、016.294号)、pUc
19[ヤニシューバーロン(Yanisch−Perron、C,)ら、ジーン
(Gene)、 33:103−11919851およびpHc314[ポロズ
(Boros 、 I 、 )ら。
ジーン(Gene) 30:257−2601984コも有用である。
前記のとおり、組換え微生物から哺乳動物のソマトトロピンの単離および精製は
、公知である[例えば、米国特許第4,511.502号、第4.512.92
2号および第4.518.526号:欧州特許出願第131.843号;ならび
にショナー(Schoner、R,G、)ら、アイソレーション・アンド・ピュ
ーリフィヶーション・オプ・プロティン・グラニュールズ・70ム・イー・フリ
・セルズ・オーバープロデューシング・B G H(Isolationand
purification of protein granules fr
om E、coli cellsoverproducing BGFI)、バ
イオ−テクノロジー(Bio−Technology)、 3:151−154
参照]。概して、該方法は、組換え微生物を溶解すること、選択的な遠心分離、
非天然ジスルフィド結合から天然構造への転換(reshuffling)およ
びカラムクロマトグラフィーを含む。
チャート1〜4においてプラスミドおよび7ラグメントを表すのに用いられる慣
例は以下のとおりである。単一線は、円形および線形の二重鎖DNAを表し、翻
訳開始または転写は、プロモーターまたは構造遺伝子の下に示された矢印の方向
に生じる。星印(”)は、プラスミドの円形を完成するだめのヌクレオチドの架
橋を表す。フラグメントは、二重鎖DNAの線形片であるので、星印を有してい
ない。エンドヌクレアーゼ制限部位は、線の上に示す。遺伝子は、線の下に示す
。これらの成分間の位置関係は、実際の距離ではないが、記載されたDNA配列
上での相対位置を示すことだけを意味しからC,CTに修飾したcDNAを含ん
でいるプラスミドpTrp−BSt102およびpTrp −B S tm4の
構築は、米国特許出願S、N、016.294号に詳しく開示されている。概し
て、発現ベクターpTrplは、pSK4から誘導される[カイテス(Kayt
es、P、S、)ら、 1986.ジャーナル−オプ・バイオテクノロジー(J
、 of Biotechnology)、 4:205−218)。pTrp
lは、イー・コリ(E、coli)のトリプトファン生合成経路のプロモーター
およびオペレーター配列(trpプロモーター)、trpL遺伝子のシャインー
ダルカーノ配列、pBR322由来複製起源、およびアンピシリン耐性に関する
遺伝子を含んでいる。pTrplは、trpLシャインーダル力−ノ配列の後に
唯一のClaI部位、および開始コドンATGの直後に唯一のKpn I /
Asp718部位を有している。pT rp lのClal部位で挿入される開
始コドンを有している遺伝子は、外米アミノ酸では発現されない。
BStのアミノ酸残基24〜188をコードしているcDNA配列を含有する4
94bp Pvunフラグメントは、pLG23[アメリカ合衆国イリノイ、
ペオリアのノーザン・サージ1ナル・リサーチ・ラボラトリ−(Norther
n Regional Re5earch Laboratory)に、受託番
号NRRL B12436の下、寄託されている1から単離され、pT rp
lの平滑末端KpnI部位に挿入して、最初の22アミノ酸残基に対するコドン
を欠失しているBStcDNA配列を作成する。
得られたプラスミドは、pTrp −B S Lll 1と記す。不完全なりS
t配列の各操作について、アミノ酸残基188に対するコドンのPvuI[部位
は、MstIIおよびBamH1部位間のBSt3″末端を適当なオリゴヌクレ
オチドと交換することによって除去される。得られたプラスミドは、pTrp−
B Stml bと記す。5°末端でBSt配列を消失させるために、C1al
からPvunまでの小さい領域を適当なオリゴヌクレオチドと交換する。得られ
たプラスミド、すなわち、pTrp−BStl O2およびpTrp−BStm
4は、trpプロモーターから下流にBSt配列およびtrpLリポソーム結合
部位を有している。プラスミドpTrp−BStl O2は、BSt暗号配列の
始めの部分において変化を有しないが、pTrp −B S tm4は、GCC
からGCTに変化したアラニンに対する4番目のコドンを有する。これらのプラ
スミドをチャート1に示す。
寅施例1:AT−リッチリポソーム結合部位を有するBSt発現用プラスミドの
構築
出発リポソーム結合部位と比較して増加したAおよびT残基を有するリポソーム
結合部位を有するBStを発現するためのにプラスミドを構築するために、2つ
のオリゴヌクレオチドを用いて、pTrp −B S tm4中のHpalから
C1aIの領域を置き換える。
チャート2に関して、pTrp −B S tm4をHpaIおよびC1alで
処理する。HpaT開裂部゛位をtrpプロモーター配列中に配置し、C1al
開裂部位を開始コドンATGのすぐ上流に配置する。シャインーダルガーノ配列
以外においてリポソーム結合部位におけるグアニジン(G)およびシトシン(C
)の全てを除去するために、C1al消化によって生成されたCGオーバーハン
グ(overhang)を、マングービーン(mung−bean)ヌクレアー
ゼによって除去する。次いで、このようにして生成された7ラグメント(フラグ
メント1)を、上記のように化学的に合成された2つの相補的オリゴヌクレオチ
ドからなるフラグメント2にライゲートする(チャート2)。フラグメント2は
、2つの方向でフラグメントlにライゲートすることができるので、開始コドン
ATGに近いシャインーダルガーノ配列(GAGG)に関連する所望の方向は、
配列決定によって同定される。得られl;プラスミドは、pAT−831m4と
記す。同様の方法で、pTrp−BSt102は、Hpal、Cla Iおよび
マングービーンヌクレアーゼで処理し、7ラグメント2にライゲートして、pA
T−102を生じる。
pTrp−BStl O2、pAT−BStl 02、p7 rp −B S
tm4およびpAT−831m4にお)するBStの4番目のコドンとmRNA
の+1塩基との間の出発配列および得られた配列をチャート3に示す。
実施例2: A T−リッチリポソーム結合部位を有するプラスミドを用いるB
St発現
実施例1の発現プラスミドを用いるBSt発現について試験するために、プラス
ミドをコンピテントなイー・コリ(E、coli)菌株、K 12(ATCC#
e23716)およびD112(米国特許出願S、N。
016.294号)に転換した。培養物を、0.2%グルコース、100μ9/
罰アンピシリンおよび100μg/mQトリプトファンを含有するLB培地中で
一晩増殖させた。−晩培養物を、0.2%グルコース、0.05%酸加水分解オ
ートクレーブカゼインアミノ酸および100μg/mQアンピシリンを含有する
M9培地中で50〜100倍に希釈し、550nmでのODが0.3〜0.4に
なるまで曝気しながら30″または37″で増殖させた。
誘発培養物から試料を取り、この試料を5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳
動によって分析した。該ゲルはクマシーブルーで染色され、スキャンして、目視
できるBStの量を測定した。該ゲルはウェスタンイムノブロッティング分析の
ためにも用いた。結果を第1表に示す。低いレベルの発現の値は、イムノブロッ
ティング分析によるものであり、高いレベルの発現は、5DS−PAGEによる
ものである。
ブタおよびヒツジのソマトトロピンは、同様の方法で行うことができる。
実施fi3:AT−’Jッチリポソーム結合部位を有するBSt発現のための第
2プラスミドの構築
用いた2つの相補的オリゴヌクレオチドがC1alの粘着末端を有しており、し
たがって、これらがHpalおよびC1alで処理されたpTrp −B S
tm4にクローンされること以外は、pA、T−831m4(*施例1)と同様
に、プラスミドpTrp2−B S tm4を構築する。pTrp2−831m
4とp、AT−831m4との差は、pTrp2− B S tm4におけるリ
ポソーム結合部位がpAT−831m4におけるリポソーム結合部位よりもA−
Tリッチではない点である(チャート5参照)。
実施例4:AT−リッチリポソーム結合部位を有する第2プラスミドを用いるB
St発現
実施例2の記載に本質的に従って、プラスミドpT rp2−B S tm4を
イー・コリ(E、coli)菌株に12およびD112に形質転換し、誘発し、
発現について分析した。結果を第1表に示す。
第1表
pTrp−BSL102、trpLリポソーム結合部位、 <0.01
(0,013Stの始めの部分で変化なし
pAT−BSt102、AT−リッチリポソーム結合部位、 <0.01 1
BStの始めの部分で変化なし
pTrp−BStm4、trpLリポソーム結合部位、 <1 1G
CCからGCTに変化しt:ala4pAT−BSt+n4、A−Tリッチリポ
ソーム結合部位、 >10 >20GCCからOCTに変化しI:al
a4pTrp2−BSLm4、AT−リッチリポソーム結合部位、25GCCか
らOCTに変化したala4
第1表の結果は、特にD112宿主において、BStcDNA配列の非常に低い
レベルの発現がAT−リッチリポソーム結合部位によって増大し得ることを示し
ている。ala4コドンで修飾されたcDNA配列の低いレベルの発現はAT−
リッチリポソーム結合部位によって全細胞タンパクの20%以上まで増強され得
る。
実施例5: A T−リッチリポソーム結合部位を有するヒト腫瘍壊死ファクタ
ーσ(TNF σ)の発現の増強A)AT−リッチリポソーム結合部位を含有
する発現ベクターの構築
AT−リッチリポソーム結合部位の後ろにクローン遺伝子を挿入するために、発
現ベクターpTrp2を構築する。pT rp −con S D[カーリ−(
K 、A、Curry)およびトミッチ(C−S、C,Tomich)、“エフ
ェクト・オン・リポソーム・パインディング・サイト・オン・ジーン・イクスプ
レッション・イン・イー・コリ(Effect of Riboso+ne B
indingSite on Gene Expression :n E、c
oli)、 DNA、 3988印刷]におけるリポソーム結合部位領域を、A
T−リッチ配列を含むオリゴヌクレオチドと交換する。チャート3に示すように
、pTrp−conSDにおけるリポソーム結合部位領域を、HpaIおよびC
1alによる処理によって除去する。得られたフラグメント3をHpalおよび
C1ar末端を有する2つの相補的オリゴヌクレオチドにライゲートして、pT
rp2を得る。pTrp−cons DおよびpT rp 2は、共に、イー・
コリ(E、coli)のトリプトファン生合成経路のプロモーターおよびオペレ
ーター配列Qrpプロモーター)、シャインーダルガーノ配列としてGGAGG
を有するリポソーム結合部位、シャインーダルガーノ配列の後の唯一のClal
部位、pB R322由来の複製起源ならびにアンピシリン耐性に関する遺伝子
を含有する。リポソーム結合部位配列は、pTrp−consDにおけるAAG
TTCACGTAAGCAGGATATCGATAATGおよびpTrp2にお
けるAAGTTCACGTTATTAAAAATTAACGAGGTATATC
GATAATGである。これら2つの配列の差は、pTrp2におけるリポソー
ム結合部位が、それを誘導するpTrp−consDにおけるリポソーム結合部
位よりもAT−リッチであるという点である。
B)TNFaの発現に関するプラスミドの構築TNFaをコードしている遺伝子
を、ブリティッシュ・バイオ−テクノロジー・リミテッド(British B
io−technology Lim1ted ;Brook House、
Watlington Road、 Cowley、 0xford、 0X4
5LY、 UK)から購入する。この遺伝子はいくつかの固有の制限エンドヌク
レオチド部位を有している。この遺伝子から590bp 5naB I −Ba
mHI7ラグメントを単離することができ、これは、最初の2つのコドンについ
て平滑にされt;成熟TNFσ配列を含んでいる。この7ラグメントは、最初の
2つのコドンを供給するt;めの2つの相補的オリゴヌクレオチドと一緒に、発
現ベクターpT rp −con S DおよびpTrp2にクローンする。チ
ャート4に示すように、pT rp−con S DおよびpTrp2をC1a
lおよびBamHIで処理して、各々、7ラグメント5および6を得る。7ラグ
メント5は、フラグメント7(平滑されたTNFσ遺伝子を含有する5naB
I −BamHI 7ラグメント)およびフラグメント8 (T N Fα配列
の始めの部分を供給し、CJal#よび5naBI末端を有するオリゴヌクレオ
チド)とライゲートして、pTrp−cans D−TN F aを得る。同様
に、フラグメント6と7ラグメント78よび8をライゲートして、pTrp2−
TNFaを得る。
C)TNFeの発現
実施例2の記載に木質的に従って、プラスミドpTrp−conSD−TNFa
およびpTrp2− T N F aをイー・コリ(E、col i)菌株JM
103に形質転換し、発現を誘発し、発現について分析する。
pTrp−consD−TNFaおよびpTrp2−TNFa由来のTNFa発
現のレベルは、各々、全細胞タンパクの約5%および30%である。したがって
、AT−リッチリポソーム結合部位は、TNFα発現を増加させる。
チャート1.プラスミドのリスト
pTrpl
pTrp−BStnl
pTrp−BStmlb
pTrp−BSe102. pTrp−BSem4 (4,11kb)A+ap
R繻アンピシアンピシ
リン耐性”trpプロモーター/オペレーターE −リポソーム結合部位
C−合成配列
B −BSt配列
チャート2 :PAT−BStm4の構築a ) pTrp −B S tm4
をHpal、C1alおよびマングービーンヌクレアーゼで処理して、フラグメ
ントlを得る。
b)2つのオリゴヌクレオチドをアニールして、フラグメント2を得る。
5’ AACTAにTACCCAAGTrCACGTTATTAAAAATT
AAAGAll;CTATA、TAτrrcATcATcccTTcAAc’r
cCAA?AATTrTTAATrTCTCCATATATAC)フラグメント
lおよび2をライゲートして、pAT−BStm4(4,8Kb)を得る。
pAT−BS国4
チャート4: 1)Trp−conSD−TNFaおよびpTrp2 T N
F aの構築
a ) pTrp−cons DをC1alおよびBamHI ″F処理して、
フラグメント5を得る。pTrp2をC1alおよびBamHIで処理して、7
ラグメント6を得る。
フラグメント5および6(4,6Kb)b)TNFir遺伝子を5naBlおよ
びBamHlで処理して、7ラグメント7(460bp)を巣離する。
c)2つの相補的なオリゴヌクレオチドをアニールして、フラグメント8を得る
。
フラグメント8
CGATAATにGτ八C
へATTACCATC
d)フラグメント5.7および8をライゲートしてpTrp−consDT N
F aを得、フラグメント6.7および8をライゲートしてpTrp2 T
NFaを得る。
pTrp−consD−TNFaおよびpTrp2 TNFa(5,IKb)
Ao+pR−アンピシリン耐性
D −trpプロモーター/オペレーターE −シャインーダルガーノ配
列
C−合成配列
T =TNFa配列
チャート5: BSt発現用プラスミドにおけるリポソーム結合部位配列X
pTrp−BSt102
AAGTTCACGTAAAMGGOTATCCATAATG I GCCTT
CCCAGCCpAT−BSt102
AAGTTCACGTTATTAMAATTAAAにAGGT^TATAπ緑τ
clccc買CCC^cccpTrp−BSc+++4
McicAccrAAAAIIIcccTATccATAAlrc l ccc
rrccchccxpAτ−BSt!+14
IIIAcrrcp、ccTTATTAAAAATTAAAII:AGciAT
ArAmmrc l cccrrcCCAGCTpTrp2−15cm4
AAGTTCACGTTATTAAAAATTMGGAGGTATATCCAT
AATに l cccrrcccAccT本縦線の左側に、異種ポリペプチドを
発現するために有用なリポソーム結合部位を示す。縦線の右側の配列は、BSt
遺伝子の部分からなる。
国醇I審輻牛
国際調査報告
Claims (10)
- (1)異種ポリペプチドをコードしているデオキシリボヌクレオチドの配列およ び有効に結合したリボソーム結合部位からなる組換えDNA分子であって、該リ ボソーム結合部位が、これを誘導するかまたはこれと関係する天然のリボソーム 結合部位と比較して、増加したアデニン(A)およびチミジン(T)残基を有す ることを特徴とする組換えDNA分子。
- (2)異種ポリペプチドがソマトトロピンである請求項(1)記載の組換えDN A分子。
- (3)ソマトトロピンがブタ、ヒツジおよびウシのソマトトロピンから選択され る請求項(2)記載の組供えDNA分子。
- (4)ソマトトロピンがウシソマトトロピンである請求項(3)記載の組換えD NA分子。
- (5)リボソーム結合部位デオキシリボヌクレオチド配列が【配列があります】 または【配列があります】 である請求項(1)記載の組換えDNA分子。
- (6)リボソーム結合部位デオキシリボヌクレオチド配列が【配列があります】 または【配列があります】 である請求項(4) 記載の組換えDNA分子。
- (7)【配列があります】および【配列があります】から選択されるデオキシリ ボヌクレオチドの配列からなるDNA分子。
- (8)請求項(6)記載の組換えDNA分子、pAT−BStm4またはpTr p2−BStm4。
- (9)それを誘導するかまたはそれを関連させる自然に生じるリボソーム結合部 位と比較して増加しているAおよびT残基を有するリボソーム結合部位。
- (10)デオキシリボヌクレオチド配列が【配列があります】および【配列があ ります】から選 択される請求項(9)記載のリボソーム結合部位。
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