JPH05207891A - Method for producing brain natriuretic peptide - Google Patents
Method for producing brain natriuretic peptideInfo
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- JPH05207891A JPH05207891A JP3043641A JP4364191A JPH05207891A JP H05207891 A JPH05207891 A JP H05207891A JP 3043641 A JP3043641 A JP 3043641A JP 4364191 A JP4364191 A JP 4364191A JP H05207891 A JPH05207891 A JP H05207891A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 X-Glu-BNP(Xは,インターフェロンγ,Δ
Cysインターフェロンγまたはインターフェロンα80A2
のN末端部分配列のような,アミノ酸が70〜170個のリ
ーダー配列;Gluグルタミン酸残基;そしてBNPは脳性ナ
トリウム利尿ペプチドのアミノ酸配列)で示される融合
タンパクを,V8プロテアーゼなどのGluのC末端部分を
特異的に切断する酵素により切断する,脳性ナトリウム
利尿ペプチド(BNP)の製造法。この融合タンパクはBNP
をコードするDNAを含む発現ベクターを用いて,遺伝子
工学の手法で容易に得られ得る。
【効果】上記方法によりBNPを容易に得ることができ
る。得られたBNPは,血管拡張剤,特に心不全に対する
薬物として,あるいは,各種分析用の試薬として好適に
使用され得る。
(57) [Summary] [Structure] X-Glu-BNP (X is interferon γ, Δ
Cys interferon gamma or interferon alpha 80A2
A leader sequence of 70-170 amino acids; a Glu-glutamic acid residue; and BNP is an amino acid sequence of brain natriuretic peptide), such as the N-terminal partial sequence of Glu, and the C-terminal of Glu such as V8 protease. A method for producing brain natriuretic peptide (BNP), which is cleaved by an enzyme that specifically cleaves a part. This fusion protein is BNP
It can be easily obtained by a genetic engineering technique using an expression vector containing a DNA encoding [Effect] BNP can be easily obtained by the above method. The obtained BNP can be suitably used as a vasodilator, particularly as a drug for heart failure, or as a reagent for various analyses.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は,脳性ナトリウム利尿ペ
プチド(以下BNPと略称する)を融合タンパクとして生
産した後に酵素で処理してBNPを単離することにより,B
NPを効率よく製造する方法,該方法に使用されるBNPを
コードするDNA配列,該DNA配列を有する発現ベクター,
および該発現ベクターを有する形質転換体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention produces a brain natriuretic peptide (hereinafter abbreviated as BNP) as a fusion protein, which is then treated with an enzyme to isolate BNP.
Method for efficiently producing NP, DNA sequence encoding BNP used in the method, expression vector having the DNA sequence,
And a transformant having the expression vector.
【0002】[0002]
【従来の技術】心房性ナトリウム利尿ペプチド(atrial
natriuretic peptide;ANP)の発見に続き,脳性ナトリ
ウム利尿ペプチド(brain natriuetic peptide;BNP)が
ブタの脳から単離同定されている。その後,BNPが心臓
ホルモンであり,このBNPは,例えばブタでは特に心房
において脳よりもはるかに高濃度で存在することが明か
となった。Sudoh,T.らは,ブタBNP前駆体をコードす
るcDNA断片をプローブとして用い,ヒトcDNAライブラリ
ーをスクリーニングすることにより,ヒトBNP前駆体のD
NA配列の決定を行った(Biochemical and Biophysical
Reserch Communications, Vol.159, No.3, 1427-1434,
1989;特開平2-231082号)。このようにヒトBNPのDNA配
列が明らかになったため,これをもとにヒトBNP関連ペ
プチドの化学合成も行われたが(特開平2-237999号),
その後,32ヶのアミノ酸残基からなるヒトBNP−32が心
房から直接単離されている(FEBS Letters, Vol.259, N
o.2,341-345)。この他にもラット,ウシなどのBNPが知
られ,その構造は,特定の共通部分を除いては,種族差
がかなりあることが知られている。2. Description of the Related Art Atrial natriuretic peptide (atrial
Following the discovery of natriuretic peptide (ANP), brain natriuetic peptide (BNP) has been isolated and identified from porcine brain. Later, it became clear that BNP is a cardiac hormone, which is present in much higher concentrations than in the brain, for example in pigs, especially in the atria. Sudoh, T. Et al. Used a cDNA fragment encoding a porcine BNP precursor as a probe to screen a human cDNA library,
NA sequence was determined (Biochemical and Biophysical
Reserch Communications, Vol.159, No.3, 1427-1434,
1989; JP-A-2-231082). Since the DNA sequence of human BNP was clarified in this way, human BNP-related peptides were also chemically synthesized based on this (JP-A-2-237999).
After that, human BNP-32 consisting of 32 amino acid residues was isolated directly from the atrium (FEBS Letters, Vol.259, N.
o.2,341-345). In addition to this, BNP of rat, cow, etc. is known, and its structure is known to have a considerable race difference except for a certain common part.
【0003】上記のように,BNP,特にヒトBNPの構造は
明らかになっているが,BNPを遺伝子工学的手法により
発現させた例はこれまでに知られていない。BNPを遺伝
子工学的に大量生産することができれば,血管拡帳剤,
特に心不全の治療に有効な薬物として,あるいは,心不
全などの診断薬として好適に使用され得ると考えられ
る。As described above, the structure of BNP, particularly human BNP, has been clarified, but an example of expressing BNP by a genetic engineering method has not been known so far. If BNP can be mass-produced by genetic engineering, a vasodilator,
In particular, it is considered that it can be suitably used as a drug effective for treating heart failure or as a diagnostic agent for heart failure and the like.
【0004】[0004]
【発明の目的】本発明の目的は,BNP,特にヒトBNPを遺
伝子工学的手法により製造する方法を提供することにあ
る。It is an object of the present invention to provide a method for producing BNP, particularly human BNP, by a genetic engineering technique.
【0005】本発明の他の目的は,BNPを融合タンパク
として生産した後に酵素で処理しBNPを単離することに
より,BNPを効率よく製造する方法を提供することにあ
る。Another object of the present invention is to provide a method for efficiently producing BNP by producing BNP as a fusion protein, treating it with an enzyme and isolating BNP.
【0006】本発明のさらに他の目的は,上記融合タン
パクをコードするDNA配列を有し,かつ該DNA配列の情報
を大腸菌において効率よく発現し得る発現ベクター,お
よび該発現ベクターが大腸菌に導入された形質転換体を
提供することにある。Still another object of the present invention is to provide an expression vector having a DNA sequence encoding the above fusion protein and capable of efficiently expressing the information of the DNA sequence in E. coli, and the expression vector introduced into E. coli. To provide a transformant.
【0007】本発明のさらに他の目的は,BNPをコード
し,かつ大腸菌の使用頻度の高いコドンからなるDNA配
列を提供することにある。[0007] Still another object of the present invention is to provide a DNA sequence encoding BNP and comprising a codon which is frequently used in E. coli.
【0008】[0008]
【発明の構成】本発明のBNPの製造法は,次式(I): X-Glu-BNP (I) (式中,Xはアミノ酸70〜170個のリーダー配列,Gluは
グルタミン酸残基,BNPはBNPのアミノ酸配列を表す)で
示される融合タンパクを得ること;および該融合タンパ
クを GluのC末端部分を特異的に切断し得る酵素により
切断し,ヒト脳性ナトリウム利尿ペプチドを採取するこ
と;を包含する。The method for producing BNP of the present invention comprises the following formula (I): X-Glu-BNP (I) (wherein X is a leader sequence of 70 to 170 amino acids, Glu is a glutamic acid residue, BNP Represents the amino acid sequence of BNP); and cleaves the fusion protein with an enzyme capable of specifically cleaving the C-terminal portion of Glu to collect human brain natriuretic peptide. Include.
【0009】好適な実施態様においては,上記BNPは,
次の工程を含むプロセスにより採取される:前記融合タ
ンパクを変性剤または界面活性剤により可溶化する工
程;得られた可溶化液を希釈して変性剤または界面活性
剤の濃度を下げる工程,該希釈液に前記酵素を加え,該
融合タンパクが部分的に分解した可溶性の中間体を含有
する反応液を得る工程;該反応液を脱塩することによ
り,該中間体および酵素を含有し,かつ変性剤または界
面活性剤,を含有しない画分を得る工程;該画分に含ま
れる酵素による反応を引き続いて行い,BNPを遊離させ
る工程;および該BNPを単離する工程。In a preferred embodiment, the BNP is
Harvested by a process comprising the steps of: solubilizing the fusion protein with a denaturant or detergent; diluting the resulting lysate to reduce the concentration of the denaturant or detergent, Adding the enzyme to a diluent to obtain a reaction solution containing a soluble intermediate in which the fusion protein is partially decomposed; desalting the reaction solution to contain the intermediate and the enzyme, and A step of obtaining a fraction containing no denaturant or a surfactant; a step of subsequently performing a reaction with an enzyme contained in the fraction to release BNP; and a step of isolating the BNP.
【0010】本発明の発現ベクターは,上記融合タンパ
クをコードするDNA配列を有し,上記融合タンパクを大
腸菌体内で効率よく発現する。The expression vector of the present invention has a DNA sequence encoding the above fusion protein and efficiently expresses the above fusion protein in E. coli.
【0011】本発明の形質転換体は,上記発現ベクター
を大腸菌に導入して得られる。The transformant of the present invention can be obtained by introducing the above expression vector into E. coli.
【0012】本発明は,ヒト脳性ナトリウム利尿ペプチ
ドをコードする配列番号2に記載のDNA配列を包含す
る。The present invention includes the DNA sequence set forth in SEQ ID NO: 2 which encodes human brain natriuretic peptide.
【0013】本発明方法において調製される融合タンパ
ク X-Glu-BNP(I)において,Xで示されるリーダー配
列としては発現レベルが高くなるようなアミノ酸配列が
選択される。適当な宿主である大腸菌内でXをコードす
る配列を導入して発現させた場合に,融合タンパクが,
生産される全タンパクの20%以上となり,さらに,菌体
内で該融合タンパクが,顆粒(inclusion body)を形成す
るような配列が好適である。分子量は10〜20kダルトン
(70〜170アミノ酸)が適当である。Xとしては,例え
ば, インターフェロンγ,△Cysインターフェロンγ,
インターフェロンα80A2,インターフェロンσ,インタ
ーロイキン−1β,ウシ成長ホルモン,β−ガラクトシ
ダーゼ,ヒトインターロイキン−8,大腸菌のピルビン
酸キナーゼI,アミノグリコシド3'-ホスホトランスフ
ェラーゼ(APH),これらのポリペプチドのN末端部分を
含む配列などが挙げられる。特に, インターフェロン
γ,△Cysインターフェロンγ, およびインターフェロ
ンα80A2のN末端の90-140アミノ酸部分を含む配列が好
適である。これらの配列がGlu残基を介してBNPに結合し
た形態のポリペプチドをコードするDNA配列を有する発
現ベクターを構築し,該発現ベクターで大腸菌を形質転
換することにより,BNPを大腸菌内で高効率でしかも安
定した融合タンパク顆粒として発現させることができ
る。In the fusion protein X-Glu-BNP (I) prepared by the method of the present invention, the leader sequence represented by X is selected as an amino acid sequence which gives a high expression level. When the X-encoding sequence is introduced and expressed in E. coli, which is a suitable host, the fusion protein
It is preferable that the sequence be 20% or more of the total protein produced, and that the fusion protein forms an inclusion body in the bacterial cells. Molecular weight is 10-20k Dalton
(70 to 170 amino acids) is suitable. X is, for example, interferon γ, ΔCys interferon γ,
Interferon α80A2, interferon σ, interleukin-1β, bovine growth hormone, β-galactosidase, human interleukin-8, Escherichia coli pyruvate kinase I, aminoglycoside 3'-phosphotransferase (APH), N-terminal part of these polypeptides And the like. In particular, sequences containing interferon γ, ΔCys interferon γ, and the N-terminal 90-140 amino acid portion of interferon α80A2 are preferable. By constructing an expression vector having a DNA sequence encoding a polypeptide in which these sequences are bound to BNP via a Glu residue and transforming E. coli with the expression vector, BNP can be efficiently transformed in E. coli. Moreover, it can be expressed as stable fusion protein granules.
【0014】以下に,本発明のBNPの製造法を工程の順
に説明する。この工程においての DNA組換え方法は,例
えば,モレキュラークローニング (Cold Spring Harbor
Laboratory, New York, 1982)に記載されている方法
により行うことができる。The method for producing BNP of the present invention will be described below in the order of steps. The DNA recombination method in this step is, for example, molecular cloning (Cold Spring Harbor
Laboratory, New York, 1982).
【0015】(A)BNPをコードするDNA配列の設計および
化学合成 ヒトBNPのアミノ酸配列は,配列番号1に示される。こ
のヒトBNPをコードするDNA配列は,Sudoh, T.ら(前
出)によりすでに明らかにされている(配列番号1)。
本発明には,この DNA配列が使用され得るが,例えば,
宿主細胞として大腸菌を選択する場合には,大腸菌に利
用される頻度の高いコドンを優先して使用したBNPのDNA
配列を使用するのが有利である。本発明者らは,大腸菌
に利用される頻度の高いコドンを有するヒトBNPのDNA配
列を設計し,これを合成した。そのDNA配列を配列番号
2および図1に示す。(A) Design and chemical synthesis of DNA sequence encoding BNP The amino acid sequence of human BNP is shown in SEQ ID NO: 1. The DNA sequence encoding this human BNP has already been clarified by Sudoh, T. et al. (Supra) (SEQ ID NO: 1).
This DNA sequence may be used in the present invention, for example,
When Escherichia coli is selected as the host cell, BNP DNA that is used by giving priority to the codons that are frequently used in E. coli
Advantageously, an array is used. The present inventors designed and synthesized a human BNP DNA sequence having a codon frequently used in Escherichia coli. The DNA sequence is shown in SEQ ID NO: 2 and FIG.
【0016】このヒトBNPをコードするDNA配列は比較的
短鎖であるため,例えば,化学合成により得ることがで
きる。このような DNAは,例えば,図1に示す12種類
のフラグメント(Fr1〜12)を核酸自動合成機を用い
て合成し,高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などの
クロマトグラフィーにより精製し,各フラグメントにリ
ン酸基を付加してリガーゼにより連結する常法により合
成され得る。連結して得られたDNA は,フェノール抽
出,エタノール沈澱,アガロースゲル電気泳動などの常
法を用いて単離される。アガロースゲル電気泳動におけ
るDNA断片の回収は,Nucl.Acids Res., 8,253〜264,19
80に記載の方法に従って,アガロースゲルからの溶出に
より行うことができる。Since the DNA sequence encoding this human BNP has a relatively short chain, it can be obtained, for example, by chemical synthesis. Such DNA is obtained by, for example, synthesizing 12 kinds of fragments (Fr1 to 12) shown in FIG. 1 using an automatic nucleic acid synthesizer and purifying by chromatography such as high performance liquid chromatography (HPLC). It can be synthesized by a conventional method in which a phosphate group is added and ligated with ligase. The ligated DNA is isolated by conventional methods such as phenol extraction, ethanol precipitation, agarose gel electrophoresis. The recovery of DNA fragments by agarose gel electrophoresis was performed by Nucl. Acids Res., 8 , 253-264, 19
According to the method described in 80, it can be performed by elution from an agarose gel.
【0017】BNPをコードする DNA配列を用いて,組換
え体プラスミド(発現ベクター)が構築される。A recombinant plasmid (expression vector) is constructed using the DNA sequence encoding BNP.
【0018】(B)発現ベクターの構築 本発明の発現ベクターの一例であるTrppATΔCyshuIFNγ
/huBNPΔApTcrの構築を以下に述べる。この発現ベクタ
ーは,図3に示されるように,プラスミドpUC119/hBNP
のPstI−XbaI断片(BNPをコードする配列を含む断
片),およびプラスミドTrppATΔCyshuIFNγ/gulucag
on(ヨーロッパ特許出願公開第0381433号)のPstI−Xba
I断片から構築される。(B) Construction of Expression Vector TrppATΔCyshuIFNγ, which is an example of the expression vector of the present invention
The construction of / huBNPΔApTc r is described below. This expression vector, as shown in FIG. 3, contains the plasmid pUC119 / hBNP
Pst I- Xba I fragment (fragment containing the sequence encoding BNP) and plasmid TrppATΔCyshuIFNγ / gulucag
on (European Patent Application Publication No. 0381433) Pst I- Xba
It is constructed from the I fragment.
【0019】この発現ベクターを構築するには,まず図
2に示すように,プラスミドベクターpUC119(宝酒造)
をPstIおよびXbaIで切断し,大きい方の断片を得
る。これに,図1に示されるBNPをコードする配列を含
む約110bpの合成遺伝子断片を挿入して,クローニング
用のプラスミドであるプラスミドpUC119/hBNPを得る。To construct this expression vector, first, as shown in FIG. 2, plasmid vector pUC119 (Takara Shuzo)
Is digested with Pst I and Xba I to give the larger fragment. A synthetic gene fragment of about 110 bp containing the BNP-encoding sequence shown in FIG. 1 is inserted into this to obtain a plasmid pUC119 / hBNP which is a plasmid for cloning.
【0020】次いで図3に示すように,このプラスミド
pUC119/hBNPをPstIおよびXbaIで切断し,短い方の断
片を得る。Then, as shown in FIG.
pUC119 / hBNP is cut with Pst I and Xba I to give the shorter fragment.
【0021】これとは別に,ヒトインターフェロンγ融
合グルカゴン発現プラスミドであるTrppATΔCyshuIFNγ
/glucagon(ヨーロッパ特許出願公開第0381433号)をPs
tIおよびXbaIで切断し,大きい方の断片を得る。上
記断片およびをT4DNAリガーゼを用いて連結するこ
とにより,発現ベクターTrppATΔCyshuINFγ/huBNPΔAp
Tcrが得られる。この発現ベクターに挿入されたDNA断片
の塩基配列は,例えば,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,
74,5463-5467,1977,に従って調べることにより,該D
NA断片がヒトのBNPの32個のアミノ酸を正確にコードす
ることが確認される。このTrppATΔCyshuIFNγ/huBNPΔ
ApTcrは,Trp遺伝子のプロモーター支配下に,ヒトIFN
γの4番目のGlnから135番目のSer残基までをコードす
る遺伝子配列を有し,その約30塩基下流にGlu残基をコ
ードする塩基配列を介してBNPのアミノ酸配列をコード
する塩基配列を含む。この発現ベクターのBNPをコード
するDNAの5'末端の接続付近の配列を図3の右下部に示
す。Separately, TrppATΔCyshuIFNγ, a human interferon γ fusion glucagon expression plasmid
/ glucagon (European Patent Application Publication No. 0381433) Ps
Cleavage with t I and Xba I gives the larger fragment. By ligating the above fragment and using T4 DNA ligase, the expression vector TrppATΔCyshuINFγ / huBNPΔAp
Tc r is obtained. The base sequence of the DNA fragment inserted into this expression vector is, for example, Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
74, 5463-5467, 1977, by examining the D
It is confirmed that the NA fragment correctly encodes the 32 amino acids of human BNP. This TrppATΔCyshuIFNγ / huBNPΔ
ApTc r is a human IFN gene under the control of the Trp gene promoter.
It has a gene sequence encoding the 4th Gln to the 135th Ser residue of γ, and a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of BNP via the nucleotide sequence encoding the Glu residue about 30 bases downstream thereof. Including. The sequence near the junction of the 5'ends of the BNP-encoding DNA of this expression vector is shown in the lower right of FIG.
【0022】上記例では,XとしてΔCysインターフェ
ロンγのN末端配列を含む配列を有する発現ベクターを
調製したが,この他に,上述のインターフェロンγ,イ
ンターフェロンα80A2などの部分配列を有する発現ベク
ターが適宜調製され得る。In the above example, an expression vector having a sequence containing the N-terminal sequence of ΔCys interferon γ as X was prepared, but in addition to this, an expression vector having a partial sequence such as interferon γ and interferon α80A2 described above is prepared as appropriate. Can be done.
【0023】(D)宿主細胞の形質転換および発現 上記本発明の発現プラスミド,例えばTrppATΔCyshuIFN
γ/huBNPΔApTcrは,モレキュラークローニング(前
出)の方法に従って適当な宿主細胞に導入される。形質
転換体は,テトラサイクリン耐性を指標に選択される。
上記発現プラスミドが導入された形質転換体は,ヒトBN
PとヒトIFNγとの融合タンパクを生産する。宿主細胞と
しては,大腸菌K12株C600,JM103,AG-1,931などが挙
げられるが,特に K12株C600が好適であり,この菌株を
用いることによりヒトBNPを含む融合タンパクが効率よ
く生産される。(D) Transformation and Expression of Host Cell Expression plasmid of the present invention, such as TrppATΔCyshuIFN
γ / huBNPΔApTc r is introduced into an appropriate host cell according to the method of molecular cloning (supra). Transformants are selected using tetracycline resistance as an index.
The transformant into which the expression plasmid was introduced was human BN
It produces a fusion protein of P and human IFNγ. Examples of host cells include Escherichia coli K12 strain C600, JM103, AG-1, and 931. Especially, K12 strain C600 is preferable, and by using this strain, a fusion protein containing human BNP can be efficiently produced. ..
【0024】上記発現ベクター,TrppATΔCyshuIFNγ/h
uBNPΔApTcrで大腸菌K12株C600を形質転換した形質転換
体は,TrppATΔCyshuIFNγfusedhuBNP/C600命名され
た。The above expression vector, TrppATΔCyshuIFNγ / h
Transformants E. coli K12 strain C600 was transformed with UBNPderutaApTc r was TrppATderutaCyshuIFNganmafusedhuBNP / C600 nomenclature.
【0025】本発明の形質転換体を培養すると,ヒトBN
Pが融合タンパクとして宿主細胞内で発現する。When the transformant of the present invention is cultured, human BN
P is expressed in the host cell as a fusion protein.
【0026】(E)融合タンパクの可溶化,酵素による分
解およびBNPの単離・精製 BNPを含む融合タンパク(X-Glu-BNP)からBNPを採取する
には,該融合タンパクが顆粒タンパクとして宿主細胞内
に蓄積されるので,まず該顆粒タンパクを取り出し,そ
の可溶化を行う。(E) Solubilization of Fusion Protein, Degradation by Enzyme, and Isolation / Purification of BNP In order to collect BNP from a fusion protein containing BNP (X-Glu-BNP), the fusion protein is used as a granular protein in a host. Since it is accumulated in cells, the granule protein is first taken out and solubilized.
【0027】それには,例えばまず,常法に従い培養液
を遠心分離して菌体を集め,該菌体を破砕してペレット
を得る。このペレットに,変性剤または界面活性剤を含
有する緩衝液を加え,可溶化する。変性剤としてはグア
ニジン(グアニジン塩酸),尿素などが用いられる。変
性剤は,ペレットが可溶化するのに充分な量で緩衝液に
添加して使用される。グアニジンおよび尿素は飽和に達
するまで添加して使用することもできるが,通常6〜8M
の濃度で使用するのが好ましい。界面活性剤としてはTw
een-80(商品名)が好適に用いられ,通常0.05〜0.2%
の濃度で使用される。緩衝液のpHは,次の酵素処理工程
を考慮し,該工程に用いられる酵素の至適pH付近に設定
するのが好ましい。例えば,酵素として S. aureus由来
のプロテアーゼV8(Sigma社製,No.P-8400)を用いる場
合には,pHを 7.8とするのが好ましい。そのため,緩衝
液としては,pH 7.8付近で緩衝能を有する緩衝液を用い
るのが好ましく,例えば,炭酸水素アンモニウム緩衝液
が好適に使用される。この緩衝液中には,酵素処理で用
いられる酵素が不純物として中性酵素などを含む場合
に,その活性を阻害するための酵素阻害剤として,EDTA
などが添加されてもよい。To this end, for example, first, the culture solution is centrifuged to collect the bacterial cells according to a conventional method, and the bacterial cells are crushed to obtain a pellet. A buffer containing a denaturant or a surfactant is added to the pellet to solubilize it. Guanidine (guanidine hydrochloride), urea, etc. are used as the denaturing agent. The denaturant is used by adding it to the buffer in an amount sufficient to solubilize the pellet. Guanidine and urea can be used by adding them until saturation is reached, but usually 6-8M
It is preferable to use it at a concentration of. Tw as a surfactant
een-80 (trade name) is preferably used, usually 0.05-0.2%
Used in a concentration of. The pH of the buffer solution is preferably set in the vicinity of the optimum pH of the enzyme used in the step in consideration of the next enzyme treatment step. For example, when S. aureus- derived protease V8 (Sigma, No. P-8400) is used as the enzyme, the pH is preferably 7.8. Therefore, as the buffer solution, it is preferable to use a buffer solution having a buffer capacity near pH 7.8, for example, an ammonium hydrogen carbonate buffer solution is preferably used. When the enzyme used in the enzyme treatment contains a neutral enzyme or the like as an impurity, the buffer solution contains EDTA as an enzyme inhibitor for inhibiting the activity.
Etc. may be added.
【0028】得られた可溶化液は,変性剤または界面活
性剤を高濃度で含有しており,次の酵素処理工程にその
まま使用すると酵素が充分に働かない場合がある。そこ
で,通常,可溶化液を変性剤または界面活性剤を含まな
い上記緩衝液などの希釈液で希釈する。希釈は,タンパ
クが可溶化した状態を維持でき,かつ後述の酵素処理に
使用する酵素が充分に作用しうる程度にまで行われる。
例えば,変性剤としてグアニジンまたは尿素を使用した
場合には,その濃度が4M以下,好ましくは2M程度となる
ように希釈を行う。ただし,可溶化液中のタンパク濃度
が0.1〜5mg/ml,好ましくは約0.5mg/mlとなるように留
意する。The solubilized solution thus obtained contains a denaturant or a surfactant at a high concentration, and the enzyme may not work sufficiently if it is used as it is in the subsequent enzyme treatment step. Therefore, the solubilized solution is usually diluted with a diluent such as the above buffer solution containing no denaturant or surfactant. The dilution is performed to such an extent that the protein can be maintained in a solubilized state and the enzyme used for the enzyme treatment described later can sufficiently act.
For example, when guanidine or urea is used as a denaturant, the concentration is diluted to 4M or less, preferably about 2M. However, be careful that the protein concentration in the solubilized solution is 0.1 to 5 mg / ml, preferably about 0.5 mg / ml.
【0029】次いで,BNPを酵素処理によりXタンパク
と分離する。上記可溶化溶液中には,目的とするBNPは
Glu残基を介してXタンパクもしくはその部分変性体と
融合した状態で存在している。ヒトBNP中にはGlu残基は
存在しないので,Glu残基のC末端ペプチド結合を特異
的に切断する酵素で処理することによりBNPを完全な形
で切り出すことができる。このような酵素としては上記
のように S. aureus由来のプロテアーゼV8(Sigma社
製,No.P-8400)が好適であるが,これに限定されず,
Glu残基のカルボキシル側のペプチド結合のみを特異的
に切断する酵素であればいずれも使用され得る。例え
ば,S. aureus ATCC No.12600株由来のV8様プロテアー
ゼまたはB. licheniformis由来のV8様プロテアーゼもま
た,好適に利用され得る。酵素の使用量は,上記希釈液
中のタンパク量に対して1/50〜1/1,000(w/w)であり,
好ましくは約1/125(w/w)である。このような酵素を上
記希釈液に添加した酵素反応液を,室温〜40℃にて30分
〜7時間,穏やかに攪拌しながら反応させる。反応時間
は,添加する酵素の量により異なるが,例えば,酵素を
約1/125(w/w)の量で添加した場合には約3時間反応さ
せるのが好ましい。酵素反応は,塩酸,酢酸などの酸を
添加して,好ましくはpHを3程度に下げることにより停
止する。得られた酵素反応液中には,最終産物であるBN
P,およびX-Glu-BNPよりも低分子である中間体が含有
される。この中間体は,Xタンパク内のGlu残基が酵素
により切断されて生成されると考えられる。この中間体
は,反応液中の変性剤または界面活性剤が除去された場
合においても可溶性である。このような中間体が生成す
る原因としては,上記酵素反応液中の酵素が変性剤また
は界面活性剤により一時的に変性し,著しく活性が低下
していること;Xタンパク内のGlu残基が切断されるこ
とにより生成する低分子の分解産物が酵素作用を阻害し
ていること;融合タンパク中のGlu残基切断部位が,分
子の折りたたみなどの高次構造上の理由から酵素作用を
受けにくい状態になっていること;などが考えられる。
BNPの収率を上げるためには,さらにこの中間体を,上
記酵素で処理し,切断すればよい。そのためには,酵素
反応液中の変性剤または界面活性剤,およびタンパクX
内のGlu残基が切断されることにより生成する低分子の
分解産物を除去することが有効である。これらを除去す
るには,ゲル濾過,透析,逆相クロマトグラフィーなど
が有効である。特にゲル濾過が好適に用いられる。ゲル
濾過を行うには,変性剤または界面活性剤,および低分
子の分解産物を除去すると同時に,酵素と中間体とが同
じ画分に溶出されるような条件を採用するのが好まし
い。ゲル濾過により得られた中間体および酵素を含む画
分を集め,pHを酵素の至適pHに調整することにより,酵
素が再び活性化し,可溶化している中間体に作用するよ
うになると考えられる。得られた中間体含有画分を上記
酵素反応と同様の条件で反応させることにより,BNPが
遊離する。Next, BNP is separated from the X protein by enzymatic treatment. In the above solubilization solution, the target BNP is
It exists in a state of being fused with the X protein or its partially modified form via the Glu residue. Since there is no Glu residue in human BNP, BNP can be completely excised by treatment with an enzyme that specifically cleaves the C-terminal peptide bond of the Glu residue. As such an enzyme, the protease V8 derived from S. aureus (Sigma, No. P-8400) as described above is preferable, but not limited thereto.
Any enzyme that specifically cleaves only the peptide bond on the carboxyl side of the Glu residue can be used. For example, a V8-like protease derived from S. aureus ATCC No. 12600 strain or a V8-like protease derived from B. licheniformis can also be preferably used. The amount of enzyme used is 1/50 to 1 / 1,000 (w / w) with respect to the amount of protein in the above diluted solution.
It is preferably about 1/125 (w / w). An enzyme reaction solution obtained by adding such an enzyme to the above diluted solution is reacted at room temperature to 40 ° C for 30 minutes to 7 hours with gentle stirring. The reaction time varies depending on the amount of the enzyme to be added, but for example, when the enzyme is added in an amount of about 1/125 (w / w), it is preferable to react for about 3 hours. The enzymatic reaction is stopped by adding an acid such as hydrochloric acid or acetic acid to lower the pH to about 3. The final product, BN, is contained in the obtained enzyme reaction solution.
P, and intermediates that are smaller than X-Glu-BNP are included. It is considered that this intermediate is produced by cleaving the Glu residue in the X protein with an enzyme. This intermediate is soluble even when the modifier or surfactant in the reaction solution is removed. The cause of the formation of such an intermediate is that the enzyme in the above-mentioned enzyme reaction solution is temporarily denatured by a denaturant or a surfactant and its activity is significantly reduced; The low-molecular-weight degradation product generated by cleavage inhibits the enzymatic action; the Glu residue cleavage site in the fusion protein is less susceptible to the enzymatic action due to higher-order structure such as molecular folding. Being in a state;
In order to increase the yield of BNP, this intermediate may be further treated with the above enzyme and cleaved. To do so, denaturants or surfactants in the enzyme reaction solution, and protein X
It is effective to remove the low molecular weight degradation products generated by the cleavage of the Glu residue inside. To remove them, gel filtration, dialysis, reverse phase chromatography, etc. are effective. Especially, gel filtration is preferably used. To perform gel filtration, it is preferable to employ conditions under which the denaturant or surfactant and the degradation product of low molecular weight are removed, and at the same time, the enzyme and the intermediate are eluted in the same fraction. By collecting the fractions containing the intermediate and enzyme obtained by gel filtration and adjusting the pH to the optimum pH of the enzyme, it is thought that the enzyme will reactivate and act on the solubilized intermediate. Be done. BNP is released by reacting the obtained intermediate-containing fraction under the same conditions as in the enzyme reaction.
【0030】このようにして融合タンパクから切断され
たBNPは,常法通り,ゲル濾過クロマトグラフィー,ア
フィニティークロマトグラフィー,イオン交換クロマト
グラフィー,疎水クロマトグラフィー,逆相HPLCなどの
各種クロマトグラフィー,遠心分離操作などを適当に組
み合わせて精製できる。上記方法によれば,用いるGlu
残基を切断する酵素の量が少なくてすみ,経済的であ
る。The BNP cleaved from the fusion protein in this way is subjected to various chromatography such as gel filtration chromatography, affinity chromatography, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, reverse phase HPLC, etc., and centrifugal separation operation in a conventional manner. And the like can be combined appropriately for purification. According to the above method, Glu used
The amount of enzyme that cleaves residues is small and economical.
【0031】本発明は,ヒトBNPを融合タンパクとして
製造する方法に限定されるものではなく,該タンパクを
発現させるベクター,形質転換体,およびBNPをコード
する特定の DNA配列が本発明に包含される。The present invention is not limited to the method for producing human BNP as a fusion protein, and a vector expressing the protein, a transformant, and a specific DNA sequence encoding BNP are included in the present invention. It
【0032】[0032]
【実施例】本発明を以下の実施例につき説明する。The present invention will be described with reference to the following examples.
【0033】以下の実験において,DNA 組換え方法は,
全てモレキュラー クローニング(Molecular Cloning,
Cold Spring Harbor Laboratory, 1982)に記載の方法に
従って行った。用いた全ての酵素は宝酒造から購入し
た。In the following experiments, the DNA recombination method was
All molecular cloning (Molecular Cloning,
Cold Spring Harbor Laboratory, 1982). All enzymes used were purchased from Takara Shuzo.
【0034】(A)BNPをコードするDNA配列の設計および
化学合成 ヒトBNPのアミノ酸配列をコードするDNA配列を,原則と
して大腸菌に最も利用される頻度の高いコドンを使用し
て設計した。この DNA配列は,第1番目のアミノ酸Ser
から第32番目のアミノ酸Hisまでをコードする,図1に
示されるDNA配列である。(A) Design and chemical synthesis of DNA sequence encoding BNP A DNA sequence encoding the amino acid sequence of human BNP was designed using the codons most frequently used in Escherichia coli in principle. This DNA sequence is the first amino acid Ser
To the 32nd amino acid His, which is the DNA sequence shown in FIG.
【0035】核酸自動合成機を用いて図1に示す12種の
短鎖フラグメントを化学合成した。これらのフラグメン
トは,リン酸基を付加した後,リガーゼにより結合さ
せ,図1に示す2本鎖構造を有するDNA配列を得た。こ
のDNA配列は,5'末端にGluをコードするGAAおよびPstI
切断部位を,そして3'末端に1つの終止コドンTAAおよ
びXbaI切断部位を有する。12 kinds of short chain fragments shown in FIG. 1 were chemically synthesized using an automatic nucleic acid synthesizer. After adding a phosphate group, these fragments were ligated with ligase to obtain a DNA sequence having a double-stranded structure shown in FIG. This DNA sequence contains GAA and Pst I encoding Glu at the 5'end.
It has a cleavage site, and one stop codon TAA and an Xba I cleavage site at the 3'end.
【0036】(B)発現ベクターの構築 ヒトBNPを大腸菌において発現しうる発現ベクターであ
るTrppAThuIFNγ/huBNPΔApTcrを,下記の(1)および(2)
項で得られる2つのDNA断片を連結することにより構築
した。この発現ベクターの構築の概略を図2および図3
に示す。(B) Construction of Expression Vector TrppAThuIFNγ / huBNPΔApTc r , which is an expression vector capable of expressing human BNP in Escherichia coli, is prepared as described in (1) and (2) below.
It was constructed by ligating the two DNA fragments obtained in the above section. The outline of the construction of this expression vector is shown in FIG. 2 and FIG.
Shown in.
【0037】(1)プラスミドpUC119/hBNPのPstI-XbaI
断片(BNPをコードする配列を含む断片):図2および
図3に示すように,プラスミドベクターpUC119(宝酒
造)を原型として,目的とする遺伝子のクローニング用
ベクターであるプラスミドpUC119/hBNPを構築した。ま
ず,上記pUC119をPstIおよびXbaIで切断し,A項で得
られた約110bpの合成遺伝子(図1に示されるDNA配列)
を挿入し,pUC119/hBNPと命名した。(1) Pst I- Xba I of plasmid pUC119 / hBNP
Fragment (fragment containing sequence encoding BNP): As shown in FIGS. 2 and 3, plasmid pUC119 / hBNP, which is a vector for cloning a target gene, was constructed using plasmid vector pUC119 (Takara Shuzo) as a prototype. First, the above-mentioned pUC119 was cleaved with Pst I and Xba I, and the synthetic gene of about 110 bp obtained in section A (DNA sequence shown in FIG. 1)
And was named pUC119 / hBNP.
【0038】次いで図3に示すようにプラスミドpUC119
/hBNPをPstIおよびXbaIで切断し短い方の断片を得
た。Then, as shown in FIG. 3, plasmid pUC119
/ hBNP was digested with Pst I and Xba I to obtain the shorter fragment.
【0039】(2)プラスミドベクターTrppATΔCyshuIFN
γ/glucagonのPstI-XbaI断片:図3に示すように,ヒ
トインターフェロンγ融合グルカゴン発現プラスミド
[TrppATΔCyshuIFNγ/glucagon(ヨーロッパ特許出願
公開第0381433号)]をPstIおよびXbaIで切断し,大
きい方の断片を得た。(2) Plasmid vector TrppATΔCyshuIFN
Pst I- Xba I fragment of γ / glucagon: As shown in FIG. 3, a human interferon γ fusion glucagon expression plasmid [TrppATΔCyshuIFNγ / glucagon (European Patent Publication No. 0381433)] was cleaved with Pst I and Xba I to give a large fragment. One fragment was obtained.
【0040】これらのおよびのDNA断片(Nucl.Aci
ds.Res.8,253-264,1980,に従ってアガロースゲル
電気泳動法により単離したもの)を図3に示すようにT4
DNAリガーゼを用いて連結して発現ベクターを構築し,
これをTrppATΔCyshuIFNγ/huBNPΔApTcrと命名した。
次いでこの発現プラスミドに挿入されたDNA断片の塩基
配列をProc.Natl.Acad.Sci.USA,74,5463-5467,1
977,に記載の方法に従って調べることにより該DNA断片
がヒトBNPの32アミノ酸を正確にコードすることを確認
した。DNA fragments of these and (Nucl. Aci
ds. Res. 8253-264, 1980, which was isolated by agarose gel electrophoresis) as shown in FIG.
Construct an expression vector by ligation using DNA ligase,
This was designated as TrppATΔCyshuIFNγ / huBNPΔApTc r .
Then, the base sequence of the DNA fragment inserted into this expression plasmid was changed to Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 5463-5467, 1
It was confirmed by the method described in 977, that the DNA fragment correctly encodes 32 amino acids of human BNP.
【0041】このTrppATΔCyshuIFNγ/huBNPΔApTcrはT
rp遺伝子のプロモーター支配下にヒトIFNγの4番目のG
lnから135番目のSer残基までをコードする遺伝子配列を
有しその約30塩基下流にGlu残基をコードする塩基配列
を介してBNPのアミノ酸配列をコードする塩基配列を含
む。This TrppATΔCyshuIFNγ / huBNPΔApTc r is T
The fourth G of human IFNγ under the control of the rp gene promoter
It has a gene sequence encoding from ln to the 135th Ser residue and has a base sequence encoding the amino acid sequence of BNP via a base sequence encoding a Glu residue about 30 bases downstream thereof.
【0042】(C)宿主細胞の形質転換および発現 宿主細胞として大腸菌K12株C600を用い,上記のように
構築された発現プラスミドTrppAThuIFNγ/huBNPΔApTcr
で形質転換を行った。発現プラスミドが導入された形質
転換体は,テトラサイクリンに対する抵抗性を獲得する
ので,テトラサイクリン含有培地(15μg/mlのテトラサ
イクリンを含有するLB平板培地)上で37℃にて一晩培養
し,コロニーを形成したものを選択した。次いで,形成
されたコロニーを改変M9培地中で37℃にて24時間培養
し,培養後の菌体を遠心分離することにより集めた。こ
の菌体を緩衝液A(8g/L NaCl,0.2g/L KCl,2.9g/L Na
2HPO4・12H2O,0.2g/L KH2PO4,5mM EDTA,10mMβ−メ
ルカプトエタノールおよび10mMベンザミジン,pH6.65)
に懸濁し,よく攪拌した後に遠心分離し洗浄した。洗浄
菌体を集め,再び上記緩衝液Aに100mL懸濁し,リゾチ
ームを,最終の濃度が60mg/g菌体湿重量となるように加
え,37℃にて1時間反応させた。その後,反応液を超音
波処理し,4℃にて15分間遠心分離(7000rpm)するこ
とにより顆粒画分を沈澱させ,ペレットを回収した。(C) Transformation and Expression of Host Cell Expression plasmid TrppAThuIFNγ / huBNPΔApTc r constructed as described above using Escherichia coli K12 strain C600 as a host cell.
Transformation was carried out. Since the transformant into which the expression plasmid was introduced acquired resistance to tetracycline, it was cultured overnight at 37 ° C on a tetracycline-containing medium (LB plate medium containing 15 µg / ml tetracycline) to form colonies. I chose what I did. Then, the formed colonies were cultured in a modified M9 medium at 37 ° C for 24 hours, and the cultured cells were collected by centrifugation. Buffer cells A (8g / L NaCl, 0.2g / L KCl, 2.9g / L Na
2 HPO 4 · 12H 2 O, 0.2g / L KH 2 PO 4, 5mM EDTA, 10mMβ- mercaptoethanol and 10mM benzamidine, pH 6.65)
The cells were suspended in water, stirred well, then centrifuged and washed. The washed cells were collected, suspended again in 100 mL of the above buffer solution A, lysozyme was added so that the final concentration would be 60 mg / g, and the cells were reacted at 37 ° C for 1 hour. Then, the reaction solution was subjected to ultrasonic treatment and centrifuged at 4 ° C. for 15 minutes (7000 rpm) to precipitate the granular fraction, and the pellet was recovered.
【0043】(D)融合タンパクの可溶化,V8プロテアー
ゼによる分解およびBNPの単離・精製 (C)項で得られた顆粒画分を含むペレット(1.65g)を8M
グアニジン塩酸を含む緩衝液B(50mM NH4HCO3,20mM E
DTAおよび10mMジチオスレイトール(DTT),pH7,8)75m
Lに溶解させた後,グアニジン塩酸を含まない緩衝液B
(225mL)を加えて希釈した。ここでタンパク量を測定
(150mg; Bio-Radプロテインアッセイによる)し,該タ
ンパク量の1/125量のプロテアーゼV8(Sigma社製,No.p
8400)1,2mgを加えて,室温で3時間反応させた。目的
とするBNPはGlu残基を介してIFNγと融合しており,し
かもBNP中にはGlu残基が存在しないので,V8プロテアー
ゼの作用により完全な形で(但し反応液が還元剤DTTを
含むため還元型として)切り出される。しかし,この初
期の消化では,Glu残基のカルボキシル側の結合がすべ
て切断されているわけではなく,得られた反応液(標品
a)中には,BNPおよびヒトIFNγが分解されてできた種
々の長さのペプチドが混在している。この標品aを次の
ようにして精製した。まず,標品aに1M塩酸を加えてpH
2〜3に調整した後,逆相クロマトグラフィー(50C18
カラム,30×200mm)にかけ,0.1%トリフルオロ酢酸(T
FA)を含む5%,30%および60%アセトニトリルで順次溶出
した。これにより,目的とするBNP(還元型)およびBNP
を分子内に含む不完全消化物はすべて30%アセトニトリ
ル画分に溶出された。このことは,溶出物をそれぞれプ
ロテアーゼV8で再消化した後,逆相HPLCにより分析し,
BNPのピークが検出されるか否かで確認した。得られた3
0%アセトニトリル画分を凍結乾燥して約30mgの粉末を得
た。次に,上記と同様に,1.65gの顆粒画分含有ペレッ
トから同様の操作により30%アセトニトリル画分(約30m
gの粉末)を得た。得られた上記30%アセトニトリル画分
を合わせて(約60mg)これを50mM酢酸アンモニウム(pH
7.8-8.0,50mL)に溶解させ,これにプロテアーゼV8
(0.16mg)を加え室温で3時間反応させた。ここでは反
応液は還元剤(DTT)を含まないので,BNPそのものが生
成する。反応液(標品b)と標準ヒトBNP-32とをそれぞ
れ分析用逆相HPLC(5C18カラム,4.6×150mm)にか
け,アセトニトリルを含む0.1%TFAで溶出したところ
(但し,アセトニトリル濃度は30分を要して0%から60%
へと直線的に変化させた),保持時間14.895分のピーク
が標準BNPに一致した(図4のチャート参照)。そこ
で,標品bを分析用HPLCと同一の条件(但し,アセトニ
トリル濃度は0〜36%)で調製用HPLC(5C18カラム,20
×150mm)に付した。得られたHPLCのチャートを図5に
示す。分析用HPLCを用いたときの14.895分のピークに対
応する位置に溶出される画分を集めた。この画分(標品
c)を,分析用HPLCにかけ,19.2%のアセトニトリルを
含む0.1%TFA(流速1.13ml/min)で溶出したところ(そ
の結果を図6に示す),保持時間7.215分に主成分が検
出された。そこで同一条件下で,調製用カラムにより標
品cのHPLCを行い(図7参照)対応する位置に溶出され
た主画分(標品d)を集め,これを精製ペプチドとした
(収量2.1mg)。この標品dの逆相HPLCにおける溶出位
置は標準ヒトBNP-32のそれに全く一致した。(D) Solubilization of fusion protein, degradation with V8 protease, and isolation / purification of BNP Pellet (1.65 g) containing the granular fraction obtained in (C) was added to 8M.
Buffer B containing guanidine hydrochloride (50 mM NH 4 HCO 3 , 20 mM E
DTA and 10 mM dithiothreitol (DTT), pH 7,8) 75 m
Buffer solution B containing no guanidine hydrochloride after being dissolved in L
(225 mL) was added for dilution. Here, the amount of protein was measured (150 mg; by Bio-Rad protein assay), and 1/125 amount of the protein amount was used for protease V8 (Sigma, No. p.
8400) 1,2 mg was added, and the mixture was reacted at room temperature for 3 hours. The target BNP is fused with IFNγ via the Glu residue, and since there is no Glu residue in the BNP, it is completely formed by the action of V8 protease (however, the reaction solution contains the reducing agent DTT). It is cut out as a reduced form. However, in this initial digestion, not all bonds on the carboxyl side of the Glu residue were cleaved, and BNP and human IFNγ were decomposed in the resulting reaction solution (preparation a). Peptides of various lengths are mixed. This authentic sample a was purified as follows. First, add 1M hydrochloric acid to the standard a and adjust the pH.
After adjusting to 2-3, reverse phase chromatography ( 50 C 18
Column, 30 × 200mm), 0.1% trifluoroacetic acid (T
It was sequentially eluted with 5%, 30% and 60% acetonitrile containing FA). As a result, the target BNP (reduced type) and BNP
All incomplete digests containing in the molecule were eluted in the 30% acetonitrile fraction. This means that each eluate was redigested with Protease V8 and then analyzed by reverse phase HPLC,
It was confirmed whether or not the BNP peak was detected. Obtained 3
The 0% acetonitrile fraction was freeze-dried to obtain about 30 mg of powder. Next, in the same manner as above, the 30% acetonitrile fraction (about 30 m
g of powder) was obtained. The 30% acetonitrile fractions obtained above were combined (about 60 mg), and this was mixed with 50 mM ammonium acetate (pH
7.8-8.0, 50mL) and dissolve it in protease V8
(0.16 mg) was added and the mixture was reacted at room temperature for 3 hours. Here, the reaction solution contains no reducing agent (DTT), so BNP itself is produced. The reaction mixture (preparation b) and standard human BNP-32 were each subjected to analytical reverse phase HPLC ( 5 C 18 column, 4.6 × 150 mm) and eluted with 0.1% TFA containing acetonitrile (however, the acetonitrile concentration was 30 0% to 60% in minutes
The peak at a retention time of 14.895 minutes coincided with the standard BNP (see the chart in FIG. 4). Therefore, the preparation b was prepared under the same conditions as the analytical HPLC (however, the concentration of acetonitrile was 0 to 36%), and the preparative HPLC ( 5 C 18 column, 20
× 150 mm). The obtained HPLC chart is shown in FIG. Fractions eluting at the position corresponding to the 14.895 min peak when using analytical HPLC were collected. This fraction (preparation sample c) was subjected to analytical HPLC and eluted with 0.1% TFA containing 19.2% acetonitrile (flow rate 1.13 ml / min) (the result is shown in FIG. 6), and the retention time was 7.215 minutes. The main component was detected. Therefore, under the same conditions, the preparation c was subjected to HPLC with a preparative column (see FIG. 7), and the main fraction (preparation d) eluted at the corresponding position was collected and used as a purified peptide (yield 2.1 mg ). The elution position of this standard d in reverse phase HPLC was completely the same as that of standard human BNP-32.
【0044】次に,下記の方法によりアミノ酸分析なら
びにアミノ酸配列分析を実施した。これらの結果を,そ
れぞれ表1および表2に示す。Next, amino acid analysis and amino acid sequence analysis were carried out by the following methods. The results are shown in Table 1 and Table 2, respectively.
【0045】アミノ酸分析法:検体を,封管中,少量の
フェノール存在下に6M塩酸で72時間加水分解する。この
加水分解物を日立アミノ酸分析機(Model 835)により
分析する。Amino acid analysis method: The sample is hydrolyzed with 6M hydrochloric acid in a sealed tube in the presence of a small amount of phenol for 72 hours. This hydrolyzate is analyzed by Hitachi amino acid analyzer (Model 835).
【0046】アミノ酸配列分析法:検体を,Applied Bi
osystems Protein Sequencer(Model 477A)を用いて分
析する。Amino acid sequence analysis method: The sample was analyzed by Applied Bi
Analyze using the osystems Protein Sequencer (Model 477A).
【0047】[0047]
【表1】 [Table 1]
【0048】[0048]
【表2】 [Table 2]
【0049】さらに,次の方法により標品dの生物検定
を行った。Furthermore, the bioassay of the standard sample d was carried out by the following method.
【0050】生物検定法:ラット胸部大動脈をらせん状
に切って幅2〜3mm,長さ約2cmの帯状片を得,これを
0.5cmの長さに4等分してサンプル片とし,これを用い
て,次のように平滑筋弛緩活性を測定する。この帯状の
サンプルをKrebsの炭酸水素ナトリウム緩衝液中に入
れ,垂直に懸架する。37℃で,O295%およびCO25%の混合
ガスを通気しながら平衡化する。まず50mMKClを含む同
緩衝液中で収縮させる。次いで種々の濃度の検体(標本
d)を加えてこのサンプル片を弛緩させる。最後に,0.
1mMとなるように塩酸パパベリンを添加し,引き起こさ
れたサンプル片の弛緩率を100%と見なし,検体による弛
緩の程度を算出する。Bioassay method: The rat thoracic aorta was spirally cut to obtain a strip having a width of 2 to 3 mm and a length of about 2 cm.
A sample piece is obtained by dividing the sample into 0.5 cm lengths, and the smooth muscle relaxing activity is measured as follows. This strip of sample is placed in Krebs sodium bicarbonate buffer and suspended vertically. Equilibrate at 37 ° C with a gas mixture of O 2 95% and CO 2 5%. First, contract in the same buffer containing 50 mM KCl. Then, various concentrations of the specimen (specimen d) are added to relax this sample piece. Finally, 0.
Papaverine hydrochloride is added to 1 mM, the relaxation rate of the induced sample piece is regarded as 100%, and the degree of relaxation by the sample is calculated.
【0051】標品dと標準ヒトBNP-32について測定した
結果を図8に示す。比較のためヒトα-ANPを用いたとき
の結果も合わせて示す。FIG. 8 shows the measurement results of the standard d and the standard human BNP-32. The results when using human α-ANP are also shown for comparison.
【0052】[0052]
【0053】[0053]
【配列番号:1】 配列の長さ:96 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 起源 生物名:ヒト 配列の特徴 特徴を表す記号:CDS 特徴を決定した方法:S 配列 AGC CCC AAG ATG GTG CAA GGG TCT GGC TGC TTT GGG AGG AAG ATG GAC 48 Ser Pro Lys Met Val Gln Gly Ser Gly Cys Phe Gly Arg Lys Met Asp 1 5 10 15 CGG ATC AGC TCC TCC AGT GGC CTG GGC TGC AAA GTG CTG AGG CGG CAT 96 Arg Ile Ser Ser Ser Ser Gly Leu Gly Cys Lys Val Leu Arg Arg His 20 25 30 [SEQ ID NO: 1] Sequence length: 96 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double-strand Topology: Linear Sequence type: cDNA Origin organism name: Human sequence characteristics Characteristic symbol: CDS characteristics Method determined: S sequence AGC CCC AAG ATG GTG CAA GGG TCT GGC TGC TTT GGG AGG AAG ATG GAC 48 Ser Pro Lys Met Val Gln Gly Ser Gly Cys Phe Gly Arg Lys Met Asp 1 5 10 15 CGG ATC AGC TCC TCC AGT GGC CTG GGC TGC AAA GTG CTG AGG CGG CAT 96 Arg Ile Ser Ser Ser Ser Gly Leu Gly Cys Lys Val Leu Arg Arg His 20 25 30
【0054】[0054]
【配列番号:2】 配列の長さ:96 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列 TCT CCG AAG ATG GTT CAG GGT AGC GGG TGC TTT GGC CGC AAA ATG GAT 48 Ser Pro Lys Met Val Gln Gly Ser Gly Cys Phe Gly Arg Lys Met Asp 1 5 10 15 CGT ATC AGC TCC TCT TCC GGT CTG GGT TGC AAG GTA CTG CGT CGC CAC 96 Arg Ile Ser Ser Ser Ser Gly Leu Gly Cys Lys Val Leu Arg Arg His 20 25 30[SEQ ID NO: 2] Sequence length: 96 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: Synthetic DNA sequence TCT CCG AAG ATG GTT CAG GGT AGC GGG TGC TTT GGC CGC AAA ATG GAT 48 Ser Pro Lys Met Val Gln Gly Ser Gly Cys Phe Gly Arg Lys Met Asp 1 5 10 15 CGT ATC AGC TCC TCT TCC GGT CTG GGT TGC AAG GTA CTG CGT CGC CAC 96 Arg Ile Ser Ser Ser Ser Gly Leu Gly Cys Lys Val Leu Arg Arg His 20 25 30
【図1】ヒト脳性ナトリウム利尿ペプチドをコードする
本発明のDNA配列を含む合成断片を示す配列図である。FIG. 1 is a sequence diagram showing a synthetic fragment containing the DNA sequence of the present invention encoding human brain natriuretic peptide.
【図2】本発明の発現ベクターTrppATΔCyshuIFNγ/huB
NPΔApTcrの構築に用いるプラスミドpUC119/hBNPの構築
を示す概略図である。FIG. 2: Expression vector TrppATΔCyshuIFNγ / huB of the present invention
FIG. 6 is a schematic diagram showing the construction of plasmid pUC119 / hBNP used for the construction of NPΔApTc r .
【図3】本発明の発現ベクターTrppATΔCyshuIFNγ/huB
NPΔApTcrの構築を示す概略図である。FIG. 3: Expression vector TrppATΔCyshuIFNγ / huB of the present invention
FIG. 3 is a schematic diagram showing the construction of NPΔApTc r .
【図4】本発明の方法により生産される融合タンパクを
分解して得られるヒトBNPを含む画分の分析用HPLCのチ
ャートである。FIG. 4 is an analytical HPLC chart of a fraction containing human BNP obtained by degrading the fusion protein produced by the method of the present invention.
【図5】本発明の方法により生産される融合タンパクを
分解して得られるヒトBNPを含む画分の調製用HPLCのチ
ャートである。FIG. 5 is a preparative HPLC chart of the fraction containing human BNP obtained by degrading the fusion protein produced by the method of the present invention.
【図6】本発明の方法により生産される融合タンパクを
分解して得られるヒトBNPを含む精製画分の分析用HPLC
のチャートである。FIG. 6 is an analytical HPLC of a purified fraction containing human BNP obtained by degrading the fusion protein produced by the method of the present invention.
Is a chart of.
【図7】本発明の方法により生産される融合タンパクを
分解して得られるヒトBNPを含む精製画分の調製用HPLC
のチャートである。FIG. 7: Preparative HPLC of a purified fraction containing human BNP obtained by degrading the fusion protein produced by the method of the present invention
Is a chart of.
【図8】本発明の方法で得られるBNPを用いたときのラ
ットのインビトロでの血管弛緩作用を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing the in vitro vasorelaxation effect in rats using BNP obtained by the method of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 15/62 ZNA 15/70 C12P 21/02 C 8214−4B // A61K 37/02 ABR 8314−4C 37/24 ABN 8314−4C (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:19) (72)発明者 井上 健 兵庫県神戸市西区伊川谷町前開1296番地 (72)発明者 渡辺 国夫 滋賀県大津市橋本町字杉谷125−67─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location C12N 15/62 ZNA 15/70 C12P 21/02 C 8214-4B // A61K 37/02 ABR 8314- 4C 37/24 ABN 8314-4C (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:19) (72) Inventor Ken Inoue 1296 Ikaidanicho, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo (72) Inventor Kunio Watanabe 125-67 Sugitani, Hashimoto-cho, Otsu City, Shiga Prefecture
Claims (12)
グルタミン酸残基,BNPは脳性ナトリウム利尿ペプチド
のアミノ酸配列を表す)で示される融合タンパクを得る
工程;および該融合タンパクをGluのC末端部分を特異
的に切断し得る酵素により切断し,脳性ナトリウム利尿
ペプチドを採取する工程;を包含する脳性ナトリウム利
尿ペプチドの製造法。1. Formula (I): X-Glu-BNP (I) (In the formula, X represents a leader sequence of 70 to 170 amino acids, Glu represents a glutamic acid residue, and BNP represents an amino acid sequence of brain natriuretic peptide. And a step of obtaining a fusion protein represented by the above); and a step of cleaving the fusion protein with an enzyme capable of specifically cleaving the C-terminal portion of Glu to collect a brain natriuretic peptide. Law.
ターフェロンγ,またはインターフェロンα80A2のN末
端部分配列を含む配列である,請求項1に記載の製造
法。2. The method according to claim 1, wherein the X is a sequence containing an N-terminal partial sequence of interferon γ, ΔCys interferon γ, or interferon α80A2.
酸配列が配列番号1に記載のアミノ酸配列を有する,請
求項1に記載の製造法。3. The method according to claim 1, wherein the amino acid sequence of the brain natriuretic peptide has the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
れる融合タンパクを発現する発現ベクターを大腸菌に導
入して得た形質転換体を培養して前記融合タンパクを生
産させる工程を含むプロセスにより得られる,請求項1
に記載の脳性ナトリウム利尿ペプチドの製造法。4. A process comprising the step of culturing a transformant obtained by introducing an expression vector expressing the fusion protein represented by the formula (I) into Escherichia coli to produce the fusion protein. Claim 1 obtained by
The method for producing the brain natriuretic peptide according to 1.
程を含むプロセスにより採取される,請求項1に記載の
製造法:前記融合タンパクを変性剤または界面活性剤に
より可溶化する工程;得られた可溶化液を希釈して変性
剤または界面活性剤の濃度を下げる工程;該希釈液に前
記酵素を加え,該融合タンパクが部分的に分解した可溶
性の中間体を含有する反応液を得る工程;該反応液を脱
塩することにより,該中間体および酵素を含有し,かつ
変性剤または界面活性剤を含有しない画分を得る工程;
該画分に含まれる酵素による反応を引き続いて行い,脳
性ナトリウム利尿ペプチドを遊離させる工程;および該
脳性ナトリウム利尿ペプチドを単離する工程。5. The method according to claim 1, wherein the brain natriuretic peptide is collected by a process comprising the steps of: solubilizing the fusion protein with a denaturant or a surfactant; A step of diluting the solubilized solution to reduce the concentration of a denaturant or a surfactant; a step of adding the enzyme to the diluted solution to obtain a reaction solution containing a soluble intermediate in which the fusion protein is partially decomposed; Desalting the reaction solution to obtain a fraction containing the intermediate and the enzyme and containing no denaturant or surfactant;
A step of subsequently performing a reaction with an enzyme contained in the fraction to release a brain natriuretic peptide; and a step of isolating the brain natriuretic peptide.
ス(Staphylococcus aureus)由来のプロテアーゼV8,
スタフィロコッカス アウレウス ATCC 12600株由来の
V8様プロテアーゼ,またはバシラス リケニホルミス
(Bacillus licheniformis)由来のV8様プロテアーゼで
ある,請求項1に記載の製造法。6. The protease V8 derived from Staphylococcus aureus, wherein the enzyme is Staphylococcus aureus .
From Staphylococcus aureus ATCC 12600 strain
The method according to claim 1, which is a V8-like protease or a V8-like protease derived from Bacillus licheniformis .
配列番号2に記載のDNA配列。7. A DNA sequence according to SEQ ID NO: 2 which encodes a brain natriuretic peptide.
グルタミン酸残基,BNPは脳性ナトリウム利尿ペプチド
のアミノ酸配列を表す)で示される融合タンパクをコー
ドするDNA配列を有する発現ベクター。8. Formula (I): X-Glu-BNP (I) (wherein, X is a leader sequence of 70 to 170 amino acids, Glu is a glutamic acid residue, and BNP is an amino acid sequence of brain natriuretic peptide. 4. An expression vector having a DNA sequence encoding the fusion protein shown in FIG.
酸配列が配列番号1に記載のアミノ酸配列を有する,請
求項8に記載の発現ベクター。9. The expression vector according to claim 8, wherein the amino acid sequence of the brain natriuretic peptide has the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
ノ酸配列が配列番号2に記載のDNA配列を有する,請求
項8に記載の発現ベクター。10. The expression vector according to claim 8, wherein the amino acid sequence of the brain natriuretic peptide has the DNA sequence set forth in SEQ ID NO: 2.
る請求項8に記載の発現ベクター。11. The expression vector according to claim 8, which is TrppATΔCyshuIFNγ / huBNPΔApTc r .
に導入して得られる形質転換体。12. A transformant obtained by introducing the expression vector according to claim 8 into Escherichia coli.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3043641A JPH05207891A (en) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Method for producing brain natriuretic peptide |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP3043641A JPH05207891A (en) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Method for producing brain natriuretic peptide |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05207891A true JPH05207891A (en) | 1993-08-20 |
Family
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| JP3043641A Pending JPH05207891A (en) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Method for producing brain natriuretic peptide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05207891A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6124430A (en) * | 1996-03-04 | 2000-09-26 | Scios Inc. | Human brain natriuretic peptides |
| WO2011010732A1 (en) | 2009-07-23 | 2011-01-27 | 株式会社 イギス | Composition for external preparation for skin |
| WO2011024973A1 (en) | 2009-08-27 | 2011-03-03 | 株式会社 イギス | Therapeutic agent for rhinitis |
| WO2012099258A1 (en) | 2011-01-21 | 2012-07-26 | 株式会社 イギス | Therapeutic agent for alopecia |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP3043641A patent/JPH05207891A/en active Pending
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| US11571464B2 (en) | 2011-01-21 | 2023-02-07 | Igisu Co., Ltd. | C-type natriuretic peptide agent for the treatment of alopecia |
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