JPH04117284A - ジヒドロ葉酸還元酵素―抗アレルギー性ペンタペプチド融合タンパク質 - Google Patents

ジヒドロ葉酸還元酵素―抗アレルギー性ペンタペプチド融合タンパク質

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JPH04117284A
JPH04117284A JP2123201A JP12320190A JPH04117284A JP H04117284 A JPH04117284 A JP H04117284A JP 2123201 A JP2123201 A JP 2123201A JP 12320190 A JP12320190 A JP 12320190A JP H04117284 A JPH04117284 A JP H04117284A
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JP
Japan
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fusion protein
dsdgk
dihydrofolate reductase
recombinant plasmid
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JP2123201A
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Masahiro Iwakura
正寛 巖倉
Shinichi Ohashi
信一 大箸
Yoshio Tanaka
芳雄 田中
Kenzo Baba
憲三 馬場
Hiroshi Izutsu
浩 井筒
Kazuhiko Obara
和彦 小原
Akiko Takasuka
高須賀 晶子
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Resonac Corp
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Hitachi 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】 [産業上の利用分野〕 本発明は、ジヒドロ葉酸還元酵素(以下、DHFRと略
す。)と抗アレルギー性ペプチドであるアスパラギン酸
(Asp)〜セリン(Ser)−アスパラギン酸(As
p)−グリシン(Gly)−リジン(Lys)の5個の
アミノ酸配列よりなるペプチド(以下、DSDG)fと
略す。)を含む融合タンパク質を大量に産生可能とする
新規組換えプラスミド、該プラスミドを含有する大腸菌
、ジヒドロ葉酸還元酵素−抗アレルギー性ペンタペプチ
ド融合タンパク質(以下、DHFR−DSDGKと略す
。) 、DHPR−DSDGKの製造法及びDSDGK
の製造法に関するものである。本発明は、発酵工学、医
薬品工業などの分野に有効に利用されるものである。
〔従来の技術〕
DSDGKは、抗アレルギー性ペプチドの一種であり、
ケミカルメデイエータ−に起因して発症するアレルギー
性鼻炎、アレルギー性皮膚炎、気管支喘息及びその他の
アレルギー性疾患の予防薬及び治療薬としての利用が期
待される興味深い生理活性ペプチドである(特開平1−
316398号)。
アミノ酸の数の少ないペプチドの製造方法としては、通
常、化学合成法が知られているが、近年は遺伝子組換え
技術によっても容易に製造しうる方法が開発されている
。例えば、巖倉らは大腸菌のDFIFRを大量に発現さ
せることが可能なプラスミドpTP70−1を作製しく
特開昭63−267276号) 、D)IFRのカルボ
キシル末端アミノ酸付近をコートする塩基配列を種々改
変して異種遺伝子を導入し、有用なポリペプチドをD)
IFRとの融合タンパク質の状態で大腸菌に産生させた
。その例としてはソマトスタチン(特開平1−1449
77号、特開平1−144995号)、ブラジキニン(
特開平1−252286号)、メチオニンエンケファリ
ン(特開平1−252289号)がある。
また巖倉らはDHFRの生産効率を高める目的で、効率
のよいターミネータ領域として知られるrrnB遺伝子
とpTP70−1を使用して組換えプラスミドpTP1
04−4を構築しく特開平1−144979号)、それ
を利用してDHFR−ロイシンエンケファリン融合タン
パク質を発現させることのできる組換えプラスミドpL
EK1の作製も行っている(特開平1−252290号
)。
ここで得られる融合タンパク質はDHPRの酵素活性も
保持されているので、融合タンパク質の精製はDHFR
の特性と活性を利用して容易に行うことができる。また
目的とするペプチドは、融合タンパク質をブロモシアン
処理した後、HPLCで精製して取得することができる
。
〔発明が解決しようとする課題] 本発明の課題は、DSDGKを遺伝子操作技術により製
造することにあり、このために、DSDGKをコード化
する遺伝子を組み込んだを効なプラスミドを作製しよう
とするものである。そしてこのプラスミドは下記のよう
な課題を解決するものであることが必要である。
(i ) DSDGKを融合タンパク質として産生ずる
ことができるものであること (ii)融合タンパク質の遺伝子を大量発現させるもの
であること (11)産生される融合タンパク質の精製が容易なもの
であること (iv)融合タンパク質からのDSDGKの分離が容易
なものであること [課題を解決するための手段] 本発明者らは、鋭意研究の結果、大腸菌のジヒドロ葉酸
還元酵素遺伝子を用いることにより、上記課題を解決で
きることを見いだし、その知見に基づいてD)IFRと
DSDGKの融合タンパク質をコード化する遺伝子を組
み込んだ組換えプラスミドを作製し、本発明を完成させ
た。
すなわち本発明は、下記のアミノ酸配列を有するジヒド
ロ葉酸還元酵素−抗アレルギー性ペンタペプチド融合タ
ンパク質(DI(PR−DSDGK )をコードする塩
基配列を含む組換えプラスミドにある。
Met Tie Ser Leu Ile Ala A
la Leu Ala ValAsp  Arg  V
al  Ile  Gly  Met  Glu  A
sn  Ala  MetPro Trp Asn L
eu Pro Ala Asp Leu Ala Tr
pPhe Lys Arg Asn Thr Leu 
Asn Lys Pro Vallle Met Gl
y Arg His Thr Trp Glu Ser
 l1eGly Arg Pro Leu Pro G
ly Arg Lys Asn l1e11e Leu
 Ser Ser Gln Pro Gly Thr 
Asp AspArg Val Thr Trp Va
l Lys Ser Val Asp GluAla 
Ile Ala Ala Cys Gly Asp V
al Pro Glulie Met Val Ile
 Gly Gly Gly Arg Val TyrG
lu  Gln  Phe  Leu  Pro  L
ys  Ala  Gin  Lys  LeuTyr
 Leu Thr His Ile Asp Ala 
Glu Val GluGly Asp Thr Hi
s Phe Pro Asp Tyr Glu Pr。
Asp^sp Trp Glu Ser Val Ph
e Ser Glu PheHis  Asp  Al
a  Asp  Ala  Gin  Asn  Se
r  His  5erTyr Glu Phe Gl
u Ile Leu Glu Arg Arg 1ie
Leu Met Asp Ser Asp Gly L
ysこの組換えプラスミドにおいて、ジヒドロ葉酸還元
酵素−抗アレルギー性ペンタペプチド融合タンパク質(
D)IFR−DSDGK )をコードする塩基配列とし
ては例えば下記の塩基配列が挙げられる。
ATG  ATCAGT  CTG  ATT  GC
G  GCG  TTA  GCG  GTAGAT 
 CGCGTT  ATCGGCATG  GAA  
AACGCCATGCCG TGG AACCTG C
CT GCCGAT CTCGCCTGGTTT AA
A CGCAACACCTTA、AAT AAA CC
CGTGATT ATG GGCCGCCAT ACC
TGG GAA TCA ATCGGT  CGT  
CCG  TTG  CCA  GGA  CGCAA
A  AAT  ATTATC’CTCAGCAGT 
CAA CCG GGT ACG GACGATCGC
GTA ACG TGG GTG AAG TCG G
TG GAT GAAGCCATCGCG GCG T
GT GGT GACGTA CCA GAAATCA
TG  GTG  ATT  GGCGGCGGT  
CGCGTT  TATGAA  CAG  TTCT
TG  CCA  AAA  GCG  CAA  A
AA  CTGTAT  CTG  ACG  CAT
  ATCGACGCA  GAA  GTG  GA
AGGCGACACCCAT  TTCCCG  GA
T  TACGAG  CCGGAT  GACTGG
  GAA  TCG  GTA  TTCAGCGA
A  TTCCACGAT  GCT  GAT  G
CG  CAG  AACTCT  CACAGCTA
T  GAG  TTCGAA  ATT  CTG 
 GAG  CGG  CGG  ATCCTG  A
TG  GAT  TCA  GAT  GGCAAA
上記の組換えプラスミドは、大腸菌において安定に複製
され、宿主である大腸菌にトリメトプリム耐性及びアン
ピシリン耐性を与え、かつ4643塩゛基対の大きさを
有するものが含まれる。
組換えプラスミドは、第1図の塩基配列を有する組換え
プラスミドpBBK10MMが含まれる。
さらに本発明は、上記の組換えプラスミドにより形質転
換された大腸菌にある。
さらに本発明は、下記のアミノ酸配列を有するジヒドロ
葉酸還元酵素−抗アレルギー性ペンタペプチド融合タン
パク質(D)IFR−DSDGK )にある。
Met lie Ser Leu Ile Ala A
la Leu Ala ValAsp Arg Val
  lie Gly Met Glu Asn Ala
 MetPro Trp Asn Leu Pro A
la Asp Leu Ala TrpPhe Lys
 Arg Asn Thr Leu Asn Lys 
Pro Vallle Met Gly Arg )I
is Thr Trp Glu Ser TieGly
 Arg Pro Leu Pro Gly Arg 
Lys Asn l1e11e Leu Ser Se
r Gin Pro Gly Thr Asp Asp
Arg Val Thr Trp Val Lys S
er Val Asp GluAla  Ile Al
a Ala Cys Gly Asp Val  Pr
o Glulle Met Val  Ile Gly
 Gly Gly Arg Val  TyrGlu 
Gin’ Phe Leu Pro Lys Ala 
Gin Lys LeuTyr Leu Thr t(
is lie Asp Ala Glu Val Gl
uGly Asp Thr His Phe Pro 
Asp Tyr Glu Pr。
Asp Asp Trp Glu Ser Val P
he Ser Glu PheHis Asp Ala
 Asp Ala Gin Asn Ser His 
5erTyr Glu Phe Glu lie Le
u Glu Arg Arg 1ieLeu Met 
Asp Ser Asp Gly Lysさらに本発明
は、上記の組換えプラスミドにより形質転換された大腸
菌を培養し、該培養菌体からジヒドロ葉酸還元酵素−抗
アレルギー性ペンタペプチド融合タンパク質(DJ(F
R−DSDGK)を採取することを特徴とする、ジヒド
ロ葉酸還元酵素−抗アレルギー性ペンタペプチド融合タ
ンパク質の製造方法にある。
この製造方法において、ジヒドロ葉酸還元酵素抗アレル
ギー性ペンタペプチド融合タンパク質(DHFR−DS
DGK )の採取工程は、培養菌体の無細胞抽出液から
、ストレプトマイシン処理、硫安沈澱、及びメソトリキ
セート結合アフィニティカラムクロマトグラフィーを順
次用いて精製する工程を含むことが好ましい。
さらに本発明は、上記のアミノ酸配列を有するジヒドロ
葉酸還元酵素−抗アレルギー性ペンタペプチド融合タン
パク質(Di(FR−DSDGK )にブロムシアンを
作用せしめることを特徴とする、アスパラギン酸−セリ
ン−アスパラギン酸−グリシン−リジンのアミノ酸配列
からなる抗アレルギー性ペンタペプチドの製造方法にあ
る。
以下に本発明の詳細を(1)新規組換えプラスミドの作
製、(2)形質転換された大腸菌、(3)DHFR−D
SD(、に融合タンパク質の製造工程、(4)得られた
DI(Fit−DSDGK融合タンパク質、(51DH
FR−DSDGK融合タンパ質からのDSDGKの製造
工程、の順に説明する。
(1)新規組換えプラスミドの作製 1)DSDIJをコードするDNAの作製1 、5’−
GATCCTGATGGATTCAGATGGCAAA
TAAC−3’2、 5’−TCGAGTTATTTG
CCATCTGAATCCATCAG−3’の2本の2
9ヌクレオチFからなるDNAを化学合成し、これを6
0°Cでインキュベートすることによって両DNAをア
ニールし、下記の2本鎖DNAを得る。
5’−GATCCTGATGGATTCAGATGGC
AAATAAC−33’−GACTACCTAAGTC
TACCGTTTATTGAGCT−5’DSDGKコ
一ド部分 (アンダーラインはベクタープラスミドのBan+)(
■及びXhol切断部位に結合する2本鎖DNAの部位
を示す) ii) DSDGKをコードするDNAのベクタープラ
スミドへの挿入 DSDGKをコードするDNAを発現させるためのベク
ターとしては、既に本発明者らが作製している′Mi換
えプラスミドρMEK2 (特開平1−252289号
明細書に記載)を用いる。pMEK2は大腸菌に安定に
保持され、pMEK2を含有する大腸菌は微工研にFE
RM BP〜1816として寄託されている。
pMEK2は、pMEK2を含有する大腸菌から通常行
われるプラスミドの分離方法に従って分離精製して利用
することができる。精製したpMEK2をBamHI及
びXho Iで切断して得たDNA断片を、上記i)の
2本鎖DNAと74−DNAリガーゼを用いて連結し、
新規プラスミドpBBK10MMを得る。
ij)新規プラスミドpBBK10MMの塩基配列第1
図は本発明のpBBKloMMの全塩基配列を示してい
る。この図には、2本鎖環状DNAのうち遺伝情報をコ
ードしている片方のDNA鎖の塩基配列だけが、プラス
ミド中に唯一存在する制限酵素C1a Iの認識切断部
位、5゛−^TCGAT−3’、の最初の“A1を1番
として数えて、5“末端から3°末端の方向に記載され
ている。本発明のpBBKloMMは新規な組換えプラ
スミドである。pBBKloMMは4643塩基対の大
きさであり、宿主である大腸菌にトリメトプリム及びア
ンピシリン耐性を付与することができる。pBBK10
闘はp門EK2 (4640塩基対よりなる)のBam
HI及びXho I切断によって得られる大きい方のD
NA断片(4614塩基対よりなる)とDSDGKをコ
ードする塩基配列を含む29塩基対の化学合成りNAが
結合した構造をしている。第1図において、533番目
から561番目までの配列が化学合成りNA由来の配列
である。
それ以外の配列は、pMEK2由来の配列である。
なお、pMEK2の全塩基配列は既に本発明者らによっ
て明らかにされており(特開平1−252289号明細
書に記載)、第1図に示す塩基配列のうち533番目か
ら561番目までの配列が、以下に示す26塩基対の配
列に置き変わった構造である。
5’ −GATCCGTTACGGTGGTTTCAT
GTAAC−3’化学合成したDNAの配列には、制限
酵素Xho Iの認識切断部位、5’ −CTCGAG
−3’ (第1図の561番目から566番目までの配
列)、を含ませである。pMEK2由来の部分にはXh
o 1部位が存在するので、方向を定めて異種DNAの
導入を行い、DHFR遺伝子との融合遺伝子を容易に作
製することができる。
第1図の57番目から557番目までの配列は、DHF
Rのカルボキシル末端側にDSDGKがロイシンとメチ
オニンを介して結合したDHPR−DSDGK融合タン
パク質をコード化している。
DHFR−DSDGK融合タンパク質をコード化する配
列の上流には、DHFR−DSDGK融合タンパク質遺
伝子の発現を効率良く行わせる配列が存在する(特開昭
63−267276号明細書)。
即ち、43番目から50番目までの配列がSD配列と呼
ばれるもので、効率のよい翻訳に、また、4601番目
から4629番目までの配列がコンセンサス転写プロモ
ーターであり、効率のよい転写に貢献する。そのためp
BBKloMMは大腸菌に導入された場合、多量のDI
(FR−DSDGK融合タンパク質を作る。作られたD
HFR−DSDGに融合タンパク質は、菌体内に可溶性
の状態で菌体タンパク賞の約20%程度蓄積する。トリ
メトプリムはこのDHPRに対する阻害剤であるが、p
BBKIOMMを有する大腸菌はD)IFR−DSDG
X融合タンパク質を菌体内に大量に蓄積するので、トリ
メトプリム耐性を示すようになる。また、pBBKIO
MMはpMEに2由来のアンピシリン耐性遺伝子を有し
ている。このことがら、pBBKloMMが導入された
大腸菌は、アンピシリン耐性をも示す。pBBKloM
Mは大腸菌に導入されて安定状態に保たれる。
このような特徴を有するpBBKloMMは、実施例1
に従って作製することができるが、組換えプラスミドの
作製方法によって本発明が制限されるものではない。
(2)形質転換された大腸菌 上記(1)で作製したpBBKloMMを常法に従い大
腸菌に取り込ませる。この形質転換された大腸菌は、ト
リメトプリム及びアンピシリンに対して耐性を示す。p
BBKloMMを含有する大腸菌は、pBBKIOMM
上のDHPR−DSDGK融合タンパク質遺伝子の効率
のよい発現の結果、DHPR−DSDGK融合タンパク
質を菌体内に可溶性の状態で大量に蓄積する。
ρBBKIOMMを含有する大腸菌をYT+AP培地(
培地IL中に、5gのNaC1,8gのトリプトン、5
gのイーストエキス及び100mgのアンピシリンナト
リウムを含む液体培地)を用いて、37°Cで定常期ま
で培養した場合、蓄積するDI(FR−DSDGK融合
タン融合タンパク体タンパク質の約20重量%に達する
。培養菌体を、リン酸緩衝液などの適当な緩衝液に懸濁
し、フレンチプレス法もしくは超音波破砕法で破砕し、
これを遠心分離法により上清と沈澱に分離した場合、は
とんど全てのDHPR−DSDGK融合タン融合タンパ
ク体に回収される。pBBKlollMを含有する大腸
菌は、微工研に微工研条寄第2394号(FERM B
P−2394)として寄託されている。
(3) DIIPR−DSDGK融合タンパク質の製造
工程本発明のDHFR−DSDGK融合タン融合タンパ
ク体程は、i)菌体の培養、11)菌体の破砕、ij)
ストレプトマイシン処理、iv)硫安沈澱、及び■)メ
ソトリキセート(MTX)結合アフィニティクロマトグ
ラフィーの各工程より成る。
)菌体の培養 pBBKloMMを含有する大腸菌の培養は、YT+A
p培地(培地IL中に、5gの!1acl、8gのトリ
プトン、5gのイーストエキス及び50■のアンピシリ
ンナトリウムを含む液体培地)で培養することができる
。培地としては、この他に5T−I−AP培地(培地I
L中に、2gのグルコース、1gのリン酸2ナトリウム
、5gのポリペプトン、5gのイーストエキス及び50
mgのアンピシリンナトリウムを含む液体培地)など、
菌体が成長しうる培地であれば、どの様な培地でも用い
ることができるが、DHPR−DSDGK融合タンパク
質の生産にはYT+Ap培地が望ましい。
pBBKloMMを含有する大腸菌を培地に接種し、3
7°Cで対数成長期の後期もしくは定常期まで培養する
。培養温度により菌体中のDHPR−DSDGK融合タ
ンパク質の蓄積量が変動し、調べた限りでは、培養温度
が高いほど蓄積量が大であった。
培養した菌体を4,700X gの遠心分離により集め
る。培地ILより湿重量2〜4gの菌体が得られる。集
菌及びこれ以降の操作は、特に指示しない限り低温(通
常は0〜10°Cの間、4°Cが望ましい)で行う。
ii)菌体の破砕 培養して得られた菌体を、培養液ILにつき10m1の
割合で緩衝液1 [0,1mMエチレンジアミン4酢酸
2ナトリウム(EDTA−Naz)及び14mM 2メ
ルカプトエタノールを含むlo+nMリン酸カリウム緩
衝液(pal 7.0) ]に懸濁し、フレンチプレス
又は超音波破砕機を用いて菌体を破砕する。
菌体破砕液を27,0OOX gで、20分間遠心分離
し、上清を得る(以下、この上清を無細胞抽出液という
)。
ij)ストレプトマイシン処理 無細胞抽出液に対して1.5%(W/V)のストレプト
マイシン硫酸をスターラーで攪拌しながらゆっくり加え
る。20分間攪拌した後、ストレプトマイシン処理した
液を27.0OOXgで20分間遠心分離し、上滑を得
る。
iv)硫安沈澱 上記の操作により得られた上清1容量部に対して0.8
〜0.9容量部の飽和硫酸アンモニウム液をスターラー
で撹拌しながら徐々に加える。20分間攪拌した後、硫
安沈澱処理した液を27,0OOXgで20分間遠心分
離し、上清を得る。
v)MTX結合アフィニティクロマトグラフィ上記の操
作により得られた上清に、あらかじめ緩衝液1で平衡化
した25m1のMTX結合アガロースゲル(シグマ社製
)を加える。10分間放置して上清をゲルに吸着させた
後、ゲルをカラムに詰める。カラムを緩衝液1及び、1
?1KC1を含む緩衝液1、IM MCIを含む緩衝液
2 [0,1mMエチレンジアミン4酢酸2ナトリウム
(EDTA−Naz)及び14mM 2−メルカプトエ
タノールを含む10mMリン酸カリウム緩衝液(pH8
,5) ]の順で洗う。
DHPR−DSDGK融合タンパク質の溶出は、1Mの
KCIと3mMの葉酸を含む緩衝液1を2NのNaOH
でp)lを9.3に調整した溶液を用いて行い、溶出液
を一定量ずつフラクションコレクターを用いて分画する
ことにより行う。分画した溶出液について叶FR活性を
測定し、酵素活性が含まれる画分を集める。得られた溶
液を、緩衝液1に対して透析する。この段階で、純度9
0%以上のDHFR−DSDGK融合タンパク質が得ら
れる。
以上の操作により、DHFR−DSDGK融合タンパク
質の精製を再現性良く行うことができる。
本発明に従うと、DHFR−DSDGK融合タンパク質
の精製は、培養を含めて3日以内に行うことができ、回
収率は約50%で、均一なタンパク質標品を得ることが
できる。
D)IFR酵素活性の測定は、反応液[0,05mMの
ジヒドロ葉酸、0.06mMのNADPI 、 12m
Mの2−メルカプトエタノールを含む50mMのリン酸
カリウム緩衝液(pH7,0)] 1−をキュヘットに
取り、これに試料を加え、25°Cで340nmの吸光
度の時間変化を測定することにより行う。酵素活性はユ
ニットで表わし、上記反応条件において、1分間に1マ
イクロモルのジヒドロ葉酸を還元するのに必要な酵素量
を1ユニツトとして定義する。
この測定は、分光光度計を用いて容易に行うことができ
る。
(4)得られたDHFR−DSDGK融合タンパク質第
2図は、DHFR−DSDGK融合タンパク質をコート
化する部分のDNA配列と、それから作られるタンパク
質のアミノ酸配列を示している。D)IFR−DSDG
K融合タンパク質は、167アミノ酸よりなる新規なタ
ンパク質である。アミノ末端側から数えて1番目から1
59番目までの配列は、大腸菌の野性型DHPRに1箇
所アミノ酸置換が起こった[Cys−152(wild
)−+GIu−152]配列であり、163番目から1
67番目までがDSDGKの配列である。
160番目のイソロイシン(Ile)及び161番目の
ロイシン(Leu)は、pMEK2のBam)I 1部
位にDSDGKをコード化する遺伝子を導入する際に、
遺伝情報の読み取り枠を合わせるために生じた配列であ
る。162番目のアミノ酸、即ちDSDGKの配列の直
前のアミノ酸はメチオニン(Met)である。そのため
、DHFR−DSDGK融合タンパク質をブロムシアン
処理することにより、DSDGKを切り出すことができ
る。DHFR−DSDGK融合タンパク質の分子量は、
18,884である。
なお、DHFR−DSDGK融合タンパク質は、DHF
Rのカルボキシル末端側にDSDGKが結合した構造を
しているにもかかわらず、DHFR酵素活性を有する。
このため、大腸菌がD)IFR−DSDGK融合タンパ
ク質を多量に作ると、D)IFRの阻害剤であるトリメ
トプリムに対して耐性を示すようになる。
(5) [1SDGKの製造 上記(4)のDHPR−DSDGに融合タンパク質にお
けるDSDGK配列の直前のアミノ酸はメチオニン(M
et)であり、このDHFR−DSDGK融合タンパク
質をブロムシアン処理してDSDGKを得る。
〔実施例〕
次に本発明を実施例により詳細に説明する。
(実施例1) pBBにl0MMの作製 DSDGKをコード化するDNAとしては、1.5°−
GATCCTGATGGATTCAGATGGCAAA
TAAC−3’2、 5’−TCGAGTTATTTG
CCATCTGAATCCATCAG−3’の2本の2
9ヌクレオチドからなるDNAをホスホアミダイト法に
従って化学合成機(ミリジエン社製、7500型)で化
学合成し、オリゴヌクレオチド精製カートリッジ(アプ
ライド・バイオシステムズ社製)で精製後、このDNA
含有液を約0.02td(約0.1μgのDNAを含む
)ずつ取り、これにカイネーション用反応液(50mM
 Tris−HCI pH7,8,10mM MgC1
z、5IIIMジチオトレイトール、0.5mM AT
P)を180μ!とT4ポリヌクレオチドキナーゼ(全
酒造社製 10ユニツト/μl)を1μ!加え37°C
で30分間インキュベートすることによって5°末端を
リン酸化した。これを−旦80’Cでインキュベートし
た後、徐々に冷却させることにより両DNAをアニール
させ、下記の二本鎖DNAを得た(これを以下、DNA
Iと呼ぶ)。
5−GATCCTGATGGATTCAGATGGCA
AATAAC−33’−GACTACCTAAGTCT
ACCGTTTATTGAGCT−5精製した約lμg
のpMEK2を20ユニツトのBaa+HI(全酒造社
製)及び20ユニツトのXhol(全酒造社製)で切断
した後、0.85%アガロースゲル電気泳動法により分
離した。約4.6キロ塩基対のDNA断片を切り出し、
ゲルからDNAを回収した(これを以下、DNA2と呼
ぶ) 。Bam)I I及びXho IによるDNAの
切断の操作は、”MolecularCloning:
 A Laboratory Manual” [T、
ManiatisE、F、Fr1tsch、 J、5a
IIlbrook、 eds、 Co1d Sprin
gHarbor Laboratory (1982)
、以下、これを文献1と呼ぶ]に記載されている方法に
従って行った。
全20μlのDNA2に20μ!のりガーゼ用反応液(
10mM Tris−HCI p)I 7.4.5mM
 MgCb、10mMジチオトレイトール、5mM A
TP)、及び10μlのDNA1を加え、これに1μ!
の74−DNAリガーゼ(宝酒造社製、300ユニツト
/μI)を加えて、室温で19時間DNAの連結反応を
行わせた。この反応物を形質転換法(transfor
+wation method 。
上記文献1に記載)に従って、大腸菌(宝酒造社製E、
coli HBIOIコンピテントセル)に取り込ませ
た。この処理をした菌体を、100■/!のアンピシリ
ンナトリウム及び5■/!のトリメトプリムを含む栄養
寒天培地(培地IL中に、2gのグルコース、Igのリ
ン酸2カリウム、5gのイーストエキス、5gのポリペ
プトン及び15gの寒天を含む)上に塗布し、37°C
て24時間培養することにより、数十個のコロニーを得
ることができた。
これらのコロニーのうち10個を、2mlの¥ T +
 Ap培地(培地IL中に、5gのNaCl、8gのト
リプトン、5gのイーストエキス及び100■のアンピ
シリンナトリウムを含む)で、37°Cで一晩菌体ヲ培
養した。培養液をそれぞれエッペンドルフ遠心管(1,
5d容)に取り、エツペントルフ社製遠心分離機(54
14S型)を使用して12,000回転/分で10分間
遠心分離し、菌体を沈澱として集めた。これに、0.1
dの電気泳動用サンプル調製液[0,0709MのTr
is−1(CI pH6,8,2%(W/V)のラウリ
ル硫酸ナトリウム(SDS)、11%(V/V)のグリ
セリン、5%(V/V)の2−メルカプトエタノール及
び0.045%(W/V)のブロムフェノールブルーを
含む]を加え、菌体を懸濁し、この懸濁液を沸騰水中に
5分間保ち、菌体を溶かした。このように処理したサン
プルを5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法[I
J、に、Laemmli;Nature、 vol、2
27+ p680(1970) iに従って分析した。
分子量マーカーとして、ラクトアルブミン(分子量14
,200)、トリプシンインヒビター(分子量20.1
00)、トリプシノーゲン(分子量24.000)、カ
ーボニックアンヒドラーゼ(分子量29,000)、グ
リセロアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(分子
量36,000)、卵アルブミン(分子量45,000
)及び牛血清アルブミン(分子量66.000)の混合
物(シグマ社製、DALTON MARK−L)を使用
し、アクリルアミド濃度が10%から20%である濃度
勾配ゲル(第一化学社製)で泳動した。
その結果、10個のコロニーのうち5個について、推定
される大きさのタンパク質が作られていることが明らか
になった。この5個のコロニーから適当に1個選び、こ
れをYT十Ap培地で培養し、Tanakaと−eis
blu+sの方法[T、Tanaka、BJeisbl
um;J、Bacteriology vol、121
.p、354(1975)]に従ってプラスミドを調製
した。得られたプラスミドをpBBKloMMと命名し
た。pBBKloMMは、pMEK2のBaWIHIと
Xho 1部位の間の配列が合成りNAと置き換わった
構造を有するはずである。合成り N Aには、制限酵
素Xho Tで認識切断される配列、5’ −CTCG
AG−3゛、が含まれているので、Xho IでpBB
KloMMの切断を試みたところ、確かに切断された。
また、pBBKloMMのEcoRI(第1図の471
−476番目の配列)と5all(第1図の859−8
65番目の配列)による切断によって得られる約400
ヌクレオチド長のDNAについて、M13ファージを用
いたジデオキシ法[J、Messing;Method
s in Enzymology+ vol、101゜
p20 (1983)]に従って、EcoRIから5a
ilの方向に塩基配列を決定した。その結果、第1図に
示すpBBKloMMの全塩基配列の471番目から8
59番目までの配列が確かめられた。
また、pBBKloMMのBamt(I −Xho l
切断によって得られる約4.6キロ塩基対のDNAは、
EcoRIPstl、 Htndlll、 HpaI、
 Pvun+ Bglll+ C1al(いずれも宝酒
造社製)及びAatII (東洋紡社製)を用いた制限
酵素による切断実験の結果、pMEK2のBamHI 
−Xho l切断によって得られる約4.6キロ塩基対
のものと全く同一であることが示された。
以上の結果から、ρBBKIO間の全塩基配列は第1図
に示す配列であることを決定した。
(実施例2) pBBKloMMを含有する大腸菌が作るDHFR−D
SDGK融合タン融合タ ンパ液質10問を含有する大腸菌が作るDHPR−DS
DGK融合タン融合タンパ液質酸配列は、D)IFR−
DSDGK融合タンパク質遺伝子の配列から予想するこ
とができる。第1図の57番目から55757番目の配
列がDHFR−DSDGK融合タン融合タンパ液質化し
ていることから、トリブレット暗号表を用いてアミノ酸
配列を推定した。その結果、第2図に示すアミノ酸配列
が得られた。そして、pBBKloMMを含有する大腸
菌を用い、以下のようにしてD)IFR−DSDGK融
合タン融合タンパ液質製及びその同定を行った。
DHFR−DSDGに融合タンパク質の精製A、用いた
菌体量:湿重量13.4g/ 3 LcultureB
、酵素精製工程:下記表1に示す。この表において■は
無細胞抽出液、■はストレプトマイシン処理、■は硫安
沈澱、及び■はメソトリキセート結合アフィニティカラ
ムクロマトグラフィーを意味し、酵素精製は、■の無細
胞抽出液を順次■、■、■の精製工程に付すことにより
行った。
表  1 ■   31    1,130    370   
  100■   29      850    3
00      81■   52      550
    290      78■   57    
 199    160     43DHFR酵素活
性の測定は、反応液[0,05mMのジヒドロ葉酸、0
.06mMのNADPH、12mMの2−メルカプトエ
タノール、50mMのリン酸カリウム緩衝液(pi(7
,0)] 1 mff1をキュベツトに取り、これに試
料を加え、25°Cで340nmの吸光度の時間変化を
測定することにより行った。酵素活性はユニットで表わ
し、上記反応条件において、1分間に1マイクロモルの
ジヒドロ葉酸を還元するのに必要な酵素量を1ユニツト
として定義した。
得られたDHFR−DSDGK融合タン融合タンパ液質
−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法(上記実施例1に
記載の方法)により分析したところ、約21,000の
単一なタンパク質ハンドが示され、得られたD)IFR
−DSDGK融合タンパク質標品が均一であることが示
された。
(実施例3) 分離精製したDHPR−DSDGK融合タン融合タンパ
液質SDGにの分離 実施例2で得られた57m1の精製均一化したD)IF
R−DSDGK融合タン融合タンパ液質限外濾過膜(ア
ミコン社製、YM5 φ25問)で濃縮し、緩衝液1に
対して透析し、6−のDHPR−DSDGK融合タン融
合タンパ液質濃縮液これは、30.6■/dの濃度でD
HFRDSDGK融合タンパク質を含んでいた。このD
HPR−DSDGK融合タン融合タンパ液質濃縮液10
0μl1N HCIに溶解したブロムシアン(50mg
/+112)を190uj2、蟻酸710μlを加え、
密栓して室温で一晩攪拌した。
反応後、9緘の水を加えた後凍結乾燥した。得られた標
品を0.5dの0.1%トリフルオロ酢酸に溶解した。
そのうちの40μlを取り、高速液体クロマトグラフィ
ー装置(日立655形)を用い、YMCODS−5カラ
ム(山村化学社製 径4.6 X 250mm)で分離
した。を8出は、0.1%トリフルオロ酢酸中で、アセ
トニトリルの濃度勾配(0%から10%)をかけること
によって行った。0分から5分までは0%のアセトニト
リルを用い、5分から35分までは0%から10%のア
セトニトリルの直線濃度勾配をかけた。その結果、第3
図に示す溶出曲線が得られた。試料注入後約7分後のピ
ーク画分を分離し、分離した溶出液に少量の水を加え、
凍結乾燥して溶媒を除き、ペプチドを得た。得られたペ
プチドを酸加水分解後、その1.4分の1をアミノ酸分
析に用いた。その結果、アスパラギン酸が8nmole
、セリン、グリシン及びリジンがそれぞれJ n mo
leずつ検出された。アミノ酸組成は、DSDGKのそ
れと一致した。この結果から、精製したDHFR−DS
DGK融合タン融合タンパ液質シアン処理し、次いでH
PLCを用いて分離することにより、収率約44%でD
SDGKを回収できることが明らかになった。
D)IFR−DSDGK融合タン融合タンパ調質収率が
約43%であり、叶FR−DSDGK融合タンパク質か
らのDSDGKの分離の収率が約44χであることから
、無細胞抽出液からのDSDGKの単離収率は約19%
であると計算される。
〔発明の効果〕
上記のように、本発明の新規組換えプラスミドpBBK
10MMは、DHPR−DSDGK融合タン融合タンパ
調質化しているため、pBBKloMMを有する大腸菌
はDHFR−DSDGK融合タン融合タンパ調質の状態
で大量に産生蓄積する。さらに、産生されるDHFR−
DSDGK融合タン融合タンパ調質R酵素活性を保持し
ているため、精製を容易に行うことができる。本発明の
精製法に従うことにより、DHFR−DSDGK融合タ
ン融合タンパ調質迅速に効率よく行うことができる。ま
た、このようにして得られたD)IFR−DSDGK融
合タン融合タンパ調質れをブロムシアンによってDHP
RとDSDGKの間を切断した後、高速液体クロマトグ
ラフィーによってDSDGKを単離精製することができ
る。
そして精製されたDSDGKはアレルギー性疾患の治療
薬として有用である。従って、本発明は、アレルギー性
疾患の治療薬として有用なり5DGKを遺伝子操作技術
によって製造するだめの有利な手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、pBBK10間の全塩基配列を示す図であり
、2末鎖D N Aのうち遺伝情報をコードしている片
方のDNA鎖配列配列を、5′末端から3゛末端の方向
に記述している。図中符号は、核酸塩基を表わし、Aは
アデニンを、Cはシトシンを、Gはグアニンを、Tはチ
ミンを示す。図中の番号は、pBBKloMMに1箇所
存在する制限酵素C1a I認識切断部位、5’−AT
CGAT−3’、の最初の“A2を1番として数えた番
号である。 第2図は、pBBK10間中に存在するDHFR−DS
DGK融合タン融合タンパ調質化する部分の塩基配列及
びタンパク質のアミノ酸配列を示す図である。図中の符
号は、核酸塩基及びアミノ酸を表わし、Aはアデニンを
、Cはシトシンを、Gはグアニンを、Tはチミンを、c
tyはグリシンを、Alaはアラニンを、Valはバリ
ンを、Leuはロイシンを、Heはイソロイシンを、S
erはセリンを、Thrはトレオニンを、Cysはシス
ティンを、Metはメチオニンを、Aspはアスパラギ
ン酸を、Asnはアスパラギンを、Gluはグルタミン
酸を、Glnはグルタミンを、Argはアルギニンを、
Lysはリジンを、Hisはヒスチジンを、Pheはフ
ェニルアラニンを、Tyrは千ロジンを、Trρはトリ
プトファンを、Proはプロリンを示す。図中の番号は
、DHPR−DSDGK融合タン融合タンパ調質末端の
アミノ酸であるメチオニンを1番として数えた番号であ
る。 第3図は、DHFR−DSD(J融合タンパク質をブロ
ムシアン処理し、逆相カラムを用いた高速液体クロマト
グラフィー装置で分離したときのクロマトグラムを示す
。横軸は時間を分単位で、継軸は22OnIIlの吸光
度を任意単位で表わす。図中の矢印は、抗アレルギー性
ペンタペプチドDSD(Jの溶出された位置を示す。 Gly Lys **ネ 第2図 第1図(その1)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下記のアミノ酸配列を有するジヒドロ葉酸還元酵素
    −抗アレルギー性ペンタペプチド融合タンパク質をコー
    ドする塩基配列を含む組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります。】 【遺伝子配列があります。】 2、ジヒドロ葉酸還元酵素−抗アレルギー性ペンタペプ
    チド融合タンパク質をコードする塩基配列が下記の塩基
    配列である請求項1記載の組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります。】 【遺伝子配列があります。】 3、組換えプラスミドが、大腸菌において安定に複製さ
    れ、宿主である大腸菌にトリメトプリム耐性及びアンピ
    シリン耐性を与え、かつ4643塩基対の大きさを有す
    るものである請求項1記載の組換えプラスミド。 4、組換えプラスミドが第1図の塩基配列を有する組換
    えプラスミドpBBK10MMである請求項1記載の組
    換えプラスミド。 5、請求項1記載の組換えプラスミドにより形質転換さ
    れた大腸菌。 6、下記のアミノ酸配列を有するジヒドロ葉酸還元酵素
    −抗アレルギー性ペンタペプチド融合タンパク質。 【遺伝子配列があります。】 7、請求項5記載の大腸菌を培養し、該培養菌体からジ
    ヒドロ葉酸還元酵素−抗アレルギー性ペンタペプチド融
    合タンパク質を採取することを特徴とする、ジヒドロ葉
    酸還元酵素−抗アレルギー性ペンタペプチド融合タンパ
    ク質の製造方法。 8、ジヒドロ葉酸還元酵素−抗アレルギー性ペンタペプ
    チド融合タンパク質の採取工程が、培養菌体の無細胞抽
    出液から、ストレプトマイシン処理、硫安沈澱、及びメ
    ソトリキセート結合アフィニティカラムクロマトグラフ
    ィーを順次用いて精製する工程を含むものである請求項
    7記載の製造方法。 9、請求項6記載のジヒドロ葉酸還元酵素−抗アレルギ
    ー性ペンタペプチド融合タンパク質にブロムシアンを作
    用せしめることを特徴とするアスパラギン酸−セリン−
    アスパラギン酸−グリシン−リジンのアミノ酸配列から
    なる抗アレルギー性ペンタペプチドの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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